(57)【要約】【課題】  負荷の消費電力の変動に対して発電量を一致させることが可能な発電装置及びその運転方法を提供する。【解決手段】  発電装置１００が、電力を生成する発電機１０と、発電機１０の発電計画を生成する運転計画器１２ｃと、ユーザーにより予約操作第１の負荷の少なくとも運転開始予定時刻を含む運転予定情報取得器と、ユーザーにより起動操作された第２の負荷の少なくとも運転開始信号を含む運転開始情報を取得する運転開始情報取得器４２とを備え、運転計画器１２ｃは、情報取得器１２ａにより運転予定情報が取得された第１の負荷の運転開始予定時刻及び運転予定時間と、情報取得器１２ａにより運転開始情報が取得された第２の負荷の運転開始信号及び運転予定時間とに基づき、発電機１０の発電計画を生成する。【選択図】  図１
2009089533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を生成する発電機と、
前記発電機の発電計画を生成する運転計画器と、
ユーザーにより予約操作された第１の負荷の少なくとも運転開始予定時刻を含む運転予定情報を取得する運転予定情報取得器と、
ユーザーにより起動操作された第２の負荷の少なくとも運転開始信号を含む運転開始情報を取得する運転開始情報取得器と、を備え、
前記運転計画器は、前記運転予定情報取得器により前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転開始予定時刻及び運転予定時間と、前記運転開始情報取得器により前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転開始信号及び運転予定時間に基づき、前記発電機の発電計画を生成する、発電装置。
【請求項２】
前記運転計画器は、前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転予定時間が所定の時間閾値未満である場合、前記第２の負荷を前記発電計画には反映させない、請求項１記載の発電装置。
【請求項３】
前記運転計画器は、前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転予定時間が所定の時間閾値未満である場合、前記第１の負荷を前記発電計画には原則反映させない、請求項１記載の発電装置。
【請求項４】
前記運転計画器は、前記運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷の運転開始予定時刻と、直前の前記第１の負荷又は前記第２の負荷の運転終了予定時刻と、の差が所定の時間差閾値以内である場合、少なくとも前記運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷の運転終了予定時刻まで電力の生成を継続させるよう前記発電計画を生成する、請求項３記載の発電装置。
【請求項５】
前記運転計画器は、前記第１の負荷又は前記第２の負荷の運転終了予定時刻前後における前記第１の負荷及び前記第２の負荷の消費予定電力の合計の差が所定の電力差閾値以下である場合、少なくとも前記運転終了予定時刻後においても前記運転終了予定時刻前の発電量を維持させるよう前記発電計画を生成する、請求項１記載の発電装置。
【請求項６】
前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷、又は、前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷に続きユーザーにより起動操作される第３の負荷を予測する負荷運転予測器を更に備えている、請求項１記載の発電装置。
【請求項７】
前記第１の負荷又は前記第２の負荷、及び前記第３の負荷が使用された位置情報を含む前記第１の負荷又は前記第２の負荷の運転履歴を記憶する運転履歴記憶器を更に備え、
前記負荷運転予測器は、前記運転履歴記憶器が記憶した前記第１の負荷又は前記第２の負荷が使用された位置情報と前記第３の負荷が使用された位置情報との関連性に基づき、前記第１の負荷又は前記第２の負荷に続きユーザーにより起動操作される前記第３の負荷を予測する、請求項６記載の発電装置。
【請求項８】
ユーザーにより予約操作された第１の負荷の少なくとも運転開始予定時刻を含む運転予定情報を取得する運転予定情報取得ステップと、
ユーザーにより起動操作された第２の負荷の少なくとも運転開始信号を含む運転開始情報を取得する運転開始情報取得ステップと、
前記運転予定情報取得ステップで前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転開始予定時刻及び運転予定時間と、前記運転開始情報取得ステップで前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転開始信号及び運転予定時間とに基づき発電機の発電計画を生成する運転計画ステップと、
前記運転計画ステップで生成された前記発電計画に基づき前記発電機が電力を生成する発電ステップと、を備えている、発電装置の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電装置及びその運転方法に関し、特に、負荷の消費電力の変動に対して発電機の発電量を一致させる発電装置及びその運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、発電部の本体としての燃料電池を備える発電装置は、窒素酸化物や二酸化炭素の排出量が少なく、かつ電気エネルギー及び発電に伴い発生する熱エネルギーの双方を有効に利用することが可能であるため、環境に優しい高効率な発電装置として注目されている。
【０００３】
発電装置が備える燃料電池では、水素生成装置が原燃料を用いて生成した水素と共に酸素が供給されると、その供給された水素と酸素とが用いられる電気化学反応が進行する。この電気化学反応が進行することにより、燃料電池は、水素及び酸素が有する化学的なエネルギーを電気的なエネルギーに直接変換する。つまり、燃料電池は、水素と酸素とが用いられる電気化学反応により電力を生成する。そして、この燃料電池から出力される電力を家庭等で使用される負荷に供給することで、系統電源が供給する電力の使用量が抑えられるので、省エネルギー性が向上する。
【０００４】
しかしながら、燃料電池の発電量が負荷の消費電力よりも大きくなり、余剰の電力が生じると、燃料電池の運転効率が低下する。そのため、時々刻々と変動する負荷の消費電力に近い発電量になるよう燃料電池を運転することが求められる。
【０００５】
そこで、負荷の消費電力の履歴に基づきマイコンが発電計画を生成し、その生成した発電計画に基づきコントローラが燃料電池の発電量を制御する燃料電池発電装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
以下、この提案された従来の発電装置の構成及びその動作について概説する。
【０００７】
図７は、特許文献１に開示された従来の燃料電池発電装置の構成と負荷との接続形態とを模式的に示すブロック図である。
【０００８】
図７に示すように、従来の燃料電池発電装置３８は、その主たる構成要素として、改質器３０と、ＣＯ変成器３２と、ＣＯ除去器３４と、燃料電池３６と、コントローラ１０１と、操作スイッチ１０４とを備えている。ここで、燃料電池発電装置３８のコントローラ１０１は、マイコン１０２と、通信Ｉ／Ｆ１１０とを備えている。一方、図７に示すように、燃料電池発電装置３８から電力の供給を受ける外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの各々には、マイコン１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃが設けられていると共に、通信Ｉ／Ｆ１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃが設けられている。
【０００９】
そして、図７に示すように、燃料電池発電装置３８のコントローラ１０１が備える通信Ｉ／Ｆ１１０と、外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの通信Ｉ／Ｆ１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃとが、ネットワーク配線１１６を介して接続されている。これにより、図７に示す電力供給系統において、ＬＡＮ１１８が形成されている。
【００１０】
かかる従来の燃料電池発電装置３８では、コントローラ１０１のマイコン１０２が、外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの消費電力の履歴に基づき、燃料電池３６の発電計画を生成する。そして、この従来の燃料電池発電装置３８では、コントローラ１０１が、マイコン１０２が生成した発電計画に応じた電力が得られるよう、燃料電池３６の発電運転を適切に制御する。これにより、外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの消費電力の変動に応じた電力を得ることが図られる。
【特許文献１】特開２００２−９３４４４号公報（特に、図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、この従来の燃料電池発電装置３８の構成では、コントローラ１０１のマイコン１０２が外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの消費電力の履歴に基づき消費電力を予測し、燃料電池３６の発電計画を生成しても、実際には、外部負荷２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃの消費電力が予測通りに変動しない場合が多かった。そして、そのため、燃料電池３６の発電量が負荷の消費電力を超え、余剰電力を生じ、燃料電池の運転効率の低下を招く場合があった。
【００１２】
本発明は、上記従来の課題を解決するためになされたものであって、従来の負荷の消費電力の履歴に基づいた運転計画により発電量が制御される発電装置に比べて、負荷の消費電力と発電機の発電量との間のズレが抑制される発電装置、及び、発電装置の運転方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本願の発明者は、従来の負荷の消費電力の履歴に基づく運転計画により発電機の発電量を制御した場合に、実際の負荷の消費電力と発電機の発電量とを一致させることが困難であるのは、消費電力の履歴に基づき実際の負荷の運転開始時刻を予測することが難しいことが主要因の１つであると考え、本発明の完成に至った。
【００１４】
即ち、上記従来の課題を解決するために、本発明に係る発電装置は、電力を生成する発電機と、前記発電機の発電計画を生成する運転計画器と、ユーザーにより予約操作された第１の負荷の少なくとも運転開始予定時刻を含む運転予定情報を取得する運転予定情報取得器と、ユーザーにより起動操作された第２の負荷の少なくとも運転開始信号を含む運転開始情報を取得する運転開始情報取得器と、を備え、前記運転計画器は、前記運転予定情報取得器により前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転開始予定時刻及び運転予定時間と、前記運転開始情報取得器により前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転開始信号及び運転予定時間に基づき、前記発電機の発電計画を生成することを特徴とする。
【００１５】
かかる構成とすると、運転計画器は、予め運転開始予定時刻が設定された第１の負荷及び実際に運転開始された第２の負荷について夫々の負荷の運転予定時間に基づき発電機の発電計画を生成するので、従来の発電計画のような負荷の運転開始時刻の予測ズレによる負荷の消費電力と発電機の発電量とのズレが解消され、発電機の運転効率が向上する可能性が高くなる。
【００１６】
この場合、前記運転計画器は、前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転予定時間が所定の時間閾値未満である場合、前記第２の負荷を前記発電計画には反映させないことを特徴とする。
【００１７】
かかる構成とすると、運転予定時間が所定の時間閾値未満である運転予定時間の短い第２の負荷を発電計画には反映させないので、発電機の発電量が平滑化され、発電量の急激な変動に対して追従性が悪い発電機においても、運転効率の低下が抑制される。
【００１８】
又、上記の場合、前記運転計画器は、前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転予定時間が所定の時間閾値未満である場合、前記第１の負荷を前記発電計画には原則反映させないことを特徴とする。
【００１９】
かかる構成とすると、運転予定時間が所定の時間閾値未満である運転予定時間の短い第１の負荷を発電計画には原則反映させないので、発電機の発電量が平滑化され、発電量の急激な変動に対して追従性が悪い発電機においても、運転効率の低下が抑制される。
【００２０】
この場合、前記運転計画器は、前記運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷の運転開始予定時刻と、直前の前記第１の負荷、又は前記第２の負荷の運転終了予定時刻と、の差が所定の時間差閾値以内である場合、少なくとも前記運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷の運転終了予定時刻まで電力の生成を継続させるよう前記発電計画を生成することを特徴とする。
【００２１】
かかる構成とすると、第１の負荷又は第２の負荷が停止してから次の第１の負荷が運転開始するまでの期間が短い場合は、第１の負荷の運転予定時刻が所定の時間閾値未満と短い場合であっても、運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷の運転終了予定時刻まで電力の生成を継続させるので、運転予定時間が所定の時間閾値未満である第１の負荷に対して系統電源で使用する量が低減され、省エネルギー性が向上する。
【００２２】
又、上記の場合、前記運転計画器は、前記第１の負荷又は第２の負荷の運転終了予定時刻前後における前記第１の負荷及び第２の負荷の消費予定電力の合計の差が所定の電力差閾値以下である場合、少なくとも前記運転終了予定時刻後における前記消費予定電力の合計の差が所定の電力差閾値以下である時刻まで前記運転終了予定時刻前の発電量を維持させるよう前記発電計画を生成することを特徴とする。
【００２３】
又、上記の場合、前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷、又は、前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷に続きユーザーにより起動操作される第３の負荷を予測する負荷運転予測器を更に備えていることを特徴とする。
【００２４】
かかる構成とすると、運転開始時刻が確定している負荷である第１の負荷、又は、第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷を予測する負荷運転予測器を更に備えることで、ユーザーの起動操作による運転開始の時刻が高精度に予測される第３の負荷をも発電機の発電計画に組み入れることが可能になる。
【００２５】
この場合、前記第１の負荷又は前記第２の負荷、及び前記第３の負荷が使用された位置情報を含む前記第１の負荷又は前記第２の負荷の運転履歴を記憶する運転履歴記憶器を更に備え、前記負荷運転予測器は、前記運転履歴記憶器が記憶した前記第１の負荷又は前記第２の負荷が使用された位置情報と前記第３の負荷が使用された位置情報との関連性に基づき、前記第１の負荷又は前記第２の負荷に続きユーザーにより起動操作される前記第３の負荷を予測することを特徴とする。
【００２６】
かかる構成とすると、負荷運転予測器が、位置情報の関連性を考慮して予測するため、第１の負荷又は第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷の予測精度がより向上する。
【００２７】
又、上記従来の課題を解決するために、本発明に係る発電装置の運転方法は、ユーザーにより予約操作された第１の負荷の少なくとも運転開始予定時刻を含む運転予定情報を取得する運転予定情報取得ステップと、ユーザーにより起動操作された第２の負荷の少なくとも運転開始信号を含む運転開始情報を取得する運転開始情報取得ステップと、前記運転予定情報取得ステップで前記運転予定情報が取得された前記第１の負荷の運転開始予定時刻及び運転予定時間と、前記運転開始情報取得ステップで前記運転開始情報が取得された前記第２の負荷の運転開始信号及び運転予定時間とに基づき発電機の発電計画を生成する運転計画ステップと、前記運転計画ステップで生成された前記発電計画に基づき前記発電機が電力を生成する発電ステップと、を備えていることを特徴とする。
【００２８】
かかる構成とすると、予め運転開始予定時刻が設定された第１の負荷及び実際に運転開始された第２の負荷について夫々の負荷の運転予定時間に基づき発電機の発電計画が生成されるので、従来の運転計画のような負荷の運転開始時刻の予測ズレによる負荷の消費電力と発電機の発電量とのズレが解消される。これにより、発電機の運転効率が向上する可能性が高くなる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は以上に述べたように構成され、従来の負荷の消費電力の履歴に基づいた運転計画により運転制御される従来の形態に比べて、負荷の消費電力と発電機の発電量との間のズレが抑制される発電装置、及び、発電装置の運転方法を提供することが可能になるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明では、負荷の消費電力の履歴に基づき発電機の発電計画を生成する従来の形態に代えて、ユーザーにより予約操作又は起動操作された負荷からの運転開始予定時刻を含む運転予約情報又は運転開始信号を含む運転開始情報に基づき発電機の発電計画を生成することにより、上記従来の形態に比べて、負荷の消費電力と発電機の発電量との間のズレが抑制される発電装置を提供する。
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３２】
（実施の形態１）
先ず、本発明の実施の形態１に係る発電装置の構成について説明する。
【００３３】
図１は、本発明の実施の形態１に係る発電装置の特徴的な構成を模式的に示すブロック図である。尚、図１では、便宜上、発電装置の特徴的な構成を説明するために必要となる構成要素のみを図示しており、その他の構成要素については図示を省略している。又、図１では、便宜上、発電装置に電灯線を介して複数の負荷が接続され、この複数の負荷に系統電源から電力を供給可能とされた状態を示している。
【００３４】
図１に示すように、本実施の形態に係る発電装置１００は、燃料電池をその発電部の本体として備える発電機１０と、制御器１１と、計画策定装置１２と、通信器１３とを備えている。ここで、図１に示すように、計画策定装置１２は、情報取得器１２ａと、負荷分類器１２ｂと、発電計画器１２ｃと、発電計画記憶器１２ｄとを備えている。尚、図１に示すように、発電装置１００の電力出力部と負荷１４に代表される複数の負荷の電力供給部とは、電灯線１６により相互に電気的に接続されている。又、負荷１４に代表される複数の負荷の電力供給部と系統電源１５とは、電灯線１６及び所定の開閉器（図示せず）を介して、相互に電気的に接続されている。
【００３５】
ここで、図１に示すように、負荷１４は通信器１４ａを備えている。この負荷１４の通信器１４ａは、発電装置１００の通信器１３と通信を行う。例えば、負荷１４の通信器１４ａは、発電機１０の発電計画を生成するために必要なメッセージ１７ａを、発電装置１００の通信器１３に向けて送信する。尚、本実施の形態では、この負荷１４の通信器１４ａから情報取得器１２ａへのメッセージ１７ａの伝送は、ネットワーク接続された電灯線１６を介して行われる。尚、負荷１４の通信器１４ａから情報取得器１２ａへのメッセージ１７ａの伝送形態としては、ネットワーク接続された電灯線１６を介する伝送形態に限定されることはなく、例えば、無線ＬＡＮのような無線通信パスを用いる伝送形態であってもよい。
【００３６】
このように、本実施の形態では、発電装置１００と系統電源１５とが連系して負荷１４に代表される複数の負荷に電力を供給可能な電力供給系統が構成されている。そして、本実施の形態では、負荷１４に代表される複数の負荷が電灯線１６により発電装置１００とネットワーク接続されている。
【００３７】
発電装置１００の構成要素について順を追って説明すると、発電装置１００の発電機１０は、その発電部の本体としての燃料電池（図示せず）を備えている。この燃料電池は、水素生成装置（図示せず）から水素を含む燃料ガスが供給されると共に、空気供給器（図示せず）から空気が供給されると、所定の電気化学反応により直流電力を生成する。尚、本実施の形態において、発電機１０の燃料電池が生成した直流電力は、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）により変圧される。又、このＤＣ／ＤＣコンバータにより変圧された直流電力は、例えば、ＤＣ／ＡＣコンバータ（図示せず）により交流電力に変換される。そして、この交流電力が、電灯線１６を介して、負荷１４に代表される複数の負荷に適宜供給される。
【００３８】
又、制御器１１は、発電機１０の発電量を適宜制御する。具体的には、この制御器１１は、計画策定装置１２が生成する発電計画情報に基づき制御信号を生成して、この発電計画情報に対応する制御信号を水素生成装置及び空気供給器等の各構成要素に向けて出力すると共に、発電機１０の発電量を適宜制御する。尚、本明細書において、「発電機１０の発電量を制御する」とは、発電量を「０」にする、つまり、発電機１０の発電を停止することも含む。
【００３９】
一方、計画策定装置１２は、通信器１３が受信した複数の負荷１４から送信されたメッセージ１７ａに基づき、発電機１０の運転開始予定時刻及び運転予定時間、発電機１０の発電量に係る出力指令値等の所定の情報を含む発電計画情報を計画策定して、この発電計画情報を発電計画記憶器１２ｄに記憶させる。つまり、計画策定装置１２は、メッセージ１７ａに基づき、制御器１１による発電機１０の発電量の制御のための発電計画情報を生成する。
【００４０】
具体的には、計画策定装置１２の情報取得器１２ａは、運転予定情報取得器４１と運転開始情報取得器４２とを備えている。ここで、情報取得器１２ａの運転予定情報取得器４１は、ユーザーにより予約操作された第１の負荷の、少なくとも運転開始予定時刻、望ましくは、名前、運転予定時間、消費予定電力等の情報を更に含む運転予定情報を、通信器１３が受信したメッセージ１７ａから取得する。又、情報取得器１２ａの運転開始情報取得器４２は、ユーザーにより起動操作された第２の負荷の、少なくとも運転開始信号、望ましくは、名前、運転予定時間、消費予定電力等の情報を更に含む運転開始情報を、通信器１３が受信したメッセージ１７ａから取得する。
【００４１】
又、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した複数の負荷１４の運転予定情報、或いは、情報取得器１２ａが取得した複数の負荷１４の運転開始情報に基づき、負荷１４に代表される複数の負荷を分類する。尚、負荷分類器１２ｂによる負荷の分類形態の一例については、後に詳細に説明する。
【００４２】
又、計画策定装置１２の発電計画器１２ｃは、情報取得器１２ａが取得した第１の負荷の運転予定情報、及び、情報取得器１２ａが取得した第２の負荷の運転開始情報と、負荷分類器１２ｂによる分類結果と、所定の時間閾値及び時間差閾値と、所定の電力差閾値とに基づき、発電機１０のための発電計画を生成する。尚、発電計画器１２ｃによる発電計画の生成形態の一例についても、後に詳細に説明する。
【００４３】
又、計画策定装置１２の発電計画記憶器１２ｄは、上述のように発電計画器１２ｃが生成した発電機１０の発電計画を記憶し、制御器１１がこの発電計画記憶器１２ｄに記憶された発電計画情報に基づき発電機１０の発電量の制御に係る制御信号を生成する。
【００４４】
このように、計画策定装置１２は、情報取得器１２ａ、負荷分類器１２ｂ、発電計画器１２ｃ、発電計画記憶器１２ｄの各々が連携して動作することにより、通信器１３が受信したメッセージ１７ａに基づく発電計画情報を生成する。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態１に係るメッセージの構成について説明する。
【００４６】
図２（ａ）は、本発明の実施の形態１に係るメッセージの特徴的な構成を模式的に示すデータ構成図である。尚、図２（ａ）では、第１〜ｎのデータの各々が、負荷の運転開始予定時刻、負荷の運転予定時間、負荷の消費予定電力の各々を含むメッセージの構成を模式的に示している。
【００４７】
図２（ａ）に示すように、負荷１４の通信器１４ａが送信するメッセージ１７ａは、負荷１４の名前を含むヘッダと、負荷１４の第１の運転開始予定時刻と運転予定時間と消費予定電力とを含む第１のデータ及びこれに続く第２〜ｎのデータからなるデータ本体とにより構成されている。つまり、本実施の形態において、メッセージ１７ａは、負荷１４の名前を含むデータと、負荷１４の運転開始予定時刻、運転予定時間、消費予定電力を含むデータを１群とする１群以上のデータ群との集合体である。
【００４８】
このような、負荷１４の名前を含むヘッダと、１群以上のデータ群からなるデータ本体とを備えるメッセージ１７ａの一例としては、例えば、エアコンの通信器が送信するメッセージが挙げられる。具体的には、エアコンが計画運転される場合、エアコンの制御装置には、その運転開始予定時刻と運転予定時間と空調予定能力（消費予定電力）とに関する経時的な運転予定がユーザーにより入力される。この場合、エアコンが備える通信器は、自己の名前を含むヘッダと、その計画運転の内容が反映された１群以上のデータ群からなるデータ本体とを含むメッセージを、発電装置１００の通信器１３に向けて送信する。ここで、このエアコンから発電装置１００へのメッセージの送信は、ユーザーによる経時的な運転予定情報の入力が完了した時点、或いは、エアコンが起動された時点等において適宜実行される。
【００４９】
ところで、図２（ａ）では、便宜上、メッセージ１７ａとして、ユーザーにより予約操作された第１の負荷が送信するメッセージの構成を例示している。ここで、このメッセージ１７ａにおいて、第１のデータ内の「運転開始予定時刻」を「運転開始信号」により置き換え、かつ第２〜ｎのデータを削除することにより、ユーザーにより起動操作された第２の負荷が送信するメッセージの構成の一例として読み替えることができる。つまり、本実施の形態では、ユーザーにより予約操作された第１の負荷は、ヘッダと第１〜ｎのデータ（運転開始予定時刻を含む）からなるデータ本体とを備えるメッセージを、メッセージ１７ａとして送信する。一方、ユーザーにより起動操作された第２の負荷は、ヘッダと第１のデータ（運転開始信号を含む）からなるデータ本体とを備えるメッセージを、メッセージ１７ａとして送信する。
【００５０】
又、図２（ａ）に示すメッセージ１７ａにおいて、未定の項目の部分が存在する場合には、負荷１４の通信器１４ａは、その未定の項目の部分に「ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ」を設定する。但し、本実施の形態では、運転開始予定時刻又は運転開始時刻が明確な負荷のみを発電計画に反映させるので、ヘッダと、第１のデータにおける「運転開始予定時刻」又は「運転開始信号」には「ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ」が設定されることはない。
【００５１】
例えば、負荷１４がドライヤである場合には、通常、ユーザーにより直接、起動操作され、運転時間や消費電力が予め設定された状態で運転されることはない。従って、負荷１４がドライヤである場合には、通常、ドライヤの運転予定時間や消費予定電力は未定である。このような場合、ドライヤの通信器は、第１のデータにおける「運転開始信号」のフラグがＯＮであり、「運転予定時間」及び「消費予定電力」の項目の部分は「ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ」が設定されたメッセージ１７ａを、発電装置１００の通信器１３に向けて送信する。
【００５２】
ここで、本実施の形態では、メッセージ１７ａに未定の項目の部分が存在する場合であっても、メッセージ１７ａにおける未定の項目の部分を消費電力の履歴（負荷の運転履歴の一例）に基づき「ＵＮＤＥＦＩＮＥＤ」となっている負荷１４の「運転予定時間」若しくは「消費予定電力」を予測する。
【００５３】
例えば、負荷１４が工場の照明器具である場合には、工場の作業開始時刻と作業終了時刻とは規定されているので、照明器具の運転時間実績及び消費電力実績には一定の規則性が生じる。従って、作業者が照明器具の運転を開始した時点では、照明器具の運転予定時間及び消費予定電力は未定であるが、照明器具の消費電力の履歴に基づきその運転予定時間及び消費予定電力を予測することが可能であるから、照明器具の通信器が送信したメッセージにおける「運転予定時間」及び「消費予定電力」の項目の部分を照明器具の消費電力履歴に基づく予測値にすることができる。これにより、発電装置１００の発電計画に反映させる負荷１４の数を増やすことができるので、発電装置１００をより一層有効に利用することが可能になる。
【００５４】
このような、メッセージ１７ａにおける未定の項目の部分を負荷１４の消費電力の履歴に基づき予測することは、ユーザーにより予約操作された第１の負荷、及び、ユーザーにより起動操作された第２の負荷の何れに対しても、有効に実施することが可能である。
【００５５】
尚、メッセージ１７ａにおける未定の項目の部分を負荷１４の消費電力の履歴に基づき予測するためには、負荷１４の消費電力の履歴を保存する構成要素、及び、その保存した負荷１４の消費電力の履歴に基づきメッセージ１７ａにおける未定の項目の部分を予測する構成要素が必要となる。このような、消費電力の履歴に基づきメッセージにおける未定の項目の部分を予測することが可能な発電装置の構成については、実施の形態２において具体的に説明する。
【００５６】
次に、本発明の実施の形態１に係る発電装置の動作について説明する。
【００５７】
本実施の形態に係る発電装置１００では、その発電運転中、負荷１４に代表される複数の負荷の何れかの通信器１４ａからメッセージ１７ａが送信され、その送信されたメッセージ１７ａが発電装置１００の情報取得器１２ａにより受信される毎に、発電計画の更新動作（生成動作）が実行される。ここで、本実施の形態では、メッセージ１７ａが発電装置１００の情報取得器１２ａにより受信されると、発電装置１００の負荷分類器１２ｂにより、メッセージ１７ａを送信した負荷１４が発電計画に反映させる負荷であるか否かに関する分類が行われる。そして、メッセージ１７ａを送信した負荷１４が発電計画に反映させる負荷であると分類された場合には、その負荷を発電計画に反映させるよう、発電装置１００の発電計画器１２ｃは発電計画の更新動作を実行する。その後、発電装置１００は、この更新された発電計画に基づき発電機１０が電力を生成するよう制御器１１により適宜制御されながら、その発電運転を継続する。尚、メッセージ１７ａを送信した負荷１４が発電計画に反映させない負荷である場合には、発電計画の更新は行われず（或いは、その負荷１４を発電計画には反映させないように更新が実行され）、発電装置１００は既存の発電計画に基づきその発電運転を継続する。
【００５８】
ここで、発電装置１００において発電計画の更新動作が実行された際の、負荷分類器１２ｂの動作について、具体例を挙げながら詳細に説明する。
【００５９】
図３は、計画策定装置の負荷分類器が負荷を分類する際の概念を模式的に示す概念図である。尚、図３において、縦軸は負荷の運転開始時刻の予測可能性の程度を示し、横軸は負荷の運転時間の継続性の程度を示している。
【００６０】
図３に示すように、本実施の形態に係る計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａにより取得した運転予定情報及び運転開始情報に基づき、負荷１４の運転開始時刻の予測可能性と、負荷１４の運転予定時間の継続性とを考慮して、メッセージ１７ａを送信した負荷１４の所属を４つの象限の何れかに分類する。
【００６１】
例えば、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、運転開始時刻の予測可能性が高く、かつ運転時間の継続性が高い負荷１４を、第１象限に所属する負荷であると分類する。一つの例を挙げると、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転予定情報に基づき、ユーザーの予約操作により炊飯開始予定時刻及び保温開始予定時刻が既に明確に設定されており、かつ上記予約の際に設定された炊飯予定時間及び保温予定時間を含む運転予定時間が長時間である、予約炊飯を行う炊飯器を、第１象限に所属する負荷であると分類する。又、他の例を挙げると、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転予定情報に基づき、ユーザーの予約操作により録画開始予定時刻が既に明確に設定されており、かつ予約の際に設定された録画予定時間が長時間である、予約録画を行うビデオデッキを、第１象限に所属する負荷であると分類する。
【００６２】
又、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、運転開始時刻の予測可能性は高いが、運転時間の継続性が低い負荷１４を、第２象限に所属する負荷であると分類する。一例を挙げると、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転予定情報に基づき、コンプレッサの運転開始予定時刻の何れも明確に設定されてはいるが、その運転予定時間が短時間である、計画運転が行われる冷蔵庫を、第２象限に所属する負荷であると分類する。
【００６３】
又、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、運転開始時刻の予測可能性が低く、かつ運転予定時間の継続性が低い負荷１４を、第３象限に所属する負荷であると分類する。例えば、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転開始情報に基づき、ファンモータはユーザーにより直接起動操作されるため運転開始時刻の予測可能性は低く、その運転予定時間が短時間である掃除機を、第３象限に所属する負荷であると分類する。
【００６４】
更に、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、運転開始時刻の予測可能性は低く、かつ運転予定時間の継続性が高い負荷１４を、第４象限に所属する負荷であると分類する。例えば、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転開始情報に基づき、ユーザーにより直接起動操作をされるため運転開始時刻の予測可能性が低く、かつ、洗濯予定時間及び乾燥予定時間が長時間である、全自動運転が行われる洗濯機を、第４象限に所属する負荷であると分類する。又、例えば、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂは、情報取得器１２ａが取得した運転開始情報に基づき、ユーザーにより直接起動操作をされるため運転開始時刻の予測可能性が低く、かつ視聴予定時間が長時間であるテレビを、第４象限に所属する負荷であると分類する。
【００６５】
このような、運転予定情報及び運転開始情報に基づく負荷１４の分類は、計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂが、運転予定情報又は運転開始情報に含まれる、負荷１４の名前、負荷１４の運転開始予定時刻又は運転開始信号、負荷１４の運転予定時間を参照することにより、適切に実行される。
【００６６】
そして、本実施の形態では、計画策定装置１２の発電計画器１２ｃは、負荷分類器１２ｂによる分類結果に基づき、第１象限に所属する負荷であると分類された負荷１４を発電計画に反映させるよう、発電計画の更新動作を実行する。又、同様にして、本実施の形態では、計画策定装置１２の発電計画器１２ｃは、負荷分類器１２ｂによる分類結果に基づき、第４象限に所属する負荷であると分類された負荷１４を発電計画に反映させるよう、発電計画の更新動作を実行する。尚、発電計画器１２ｃは、負荷１４の運転を発電計画に反映させる際に、負荷１４の運転予定情報に含まれる消費予定電力若しくは負荷１４の消費電力履歴（負荷の運転履歴の一例）に基づき予測される消費電力をも考慮し、発電計画を立てる。
【００６７】
しかし、本実施の形態では、計画策定装置１２の発電計画器１２ｃは、負荷分類器１２ｂによる分類結果に基づき、第２象限に所属する負荷であると分類された負荷１４を発電計画には原則反映させないよう、発電計画の更新動作を実行する。尚、この第２象限に所属する負荷であると分類された負荷１４については、運転時間の継続性が低いので発電計画には原則反映させないが、運転開始時刻の予測可能性が極めて高いので、状況に応じて発電計画に反映させてもよい。
【００６８】
又、本実施の形態では、計画策定装置１２の発電計画器１２ｃは、負荷分類器１２ｂによる分類結果に基づき、第３象限に所属する負荷であると分類された負荷１４を発電計画には一切反映させないよう、発電計画の更新動作を実行する。即ち、本実施の形態では、発電時刻の予測可能性が低く、かつ発電時間の継続性も低いこの第３象限に分類された負荷１４については、発電計画の精度を悪化させる可能性が高く、かつ発電計画に反映させる価値が小さいと考えられるので、発電計画には一切反映させないこととする。
【００６９】
以下、発電装置１００において発電計画の更新動作が実行され、負荷分類器１２ｂにより負荷１４の分類が行われた後の発電計画器１２ｃの動作について、具体例を挙げながら詳細に説明する。
【００７０】
本実施の形態では、発電装置１００の負荷分類器１２ｂにより負荷１４の分類が行われると、その発電計画器１２ｃは、第１象限及び第４象限（場合によっては、第１，２，４象限）に所属すると分類された負荷１４を発電計画に反映させるよう、発電計画の更新動作を実行する。この際、発電計画に反映させる負荷１４としては、既に説明したように、負荷１４の消費電力と発電機１０の発電量とのズレを抑制するべく、ユーザーにより予約操作された負荷１４、及び、ユーザーにより起動操作された負荷１４に限定されている。つまり、本実施の形態では、運転開始予定時刻又は運転開始時刻が明確である負荷１４のみを発電計画に反映させる。一方、本実施の形態では、いつ運転が開始されるのか不明である負荷１４は発電計画には一切反映させない。これにより、従来の運転計画のような運転開始時刻の予測ズレによる負荷１４の消費電力と発電機１０の発電量とのズレが解消され、発電機の発電効率が向上させることが可能な発電装置１００を提供する。
【００７１】
更に、本実施の形態では、省エネルギー性の向上若しくは発電機１０の発電量の平滑化のために、所定の条件を設ける。
【００７２】
例えば、本実施の形態では、運転開始情報より取得された負荷１４の運転予定時間が所定の時間閾値未満（２〜３分未満）である場合には、その負荷１４を発電計画には反映させないことにする。又、運転予定情報より取得された負荷１４の運転予定時間が所定の時間閾値未満（同上）である場合には、その負荷１４を発電計画には原則反映させないことにする。しかし、この場合、負荷１４の運転予定時間が所定の時間閾値未満であっても、その負荷１４の運転開始予定時刻と、その直前に運転が終了される予定である負荷１４の運転終了予定時刻との差が所定の時間差閾値以内である場合（例えば、２〜３分以内である場合）、少なくとも運転予定時間を所定の時間閾値未満である負荷１４の運転終了予定時刻まで電力の生成を継続させるよう発電計画を生成する。
【００７３】
このように、本実施の形態では、運転予定時間が所定の時間閾値未満である負荷１４についても考慮して発電計画を生成するため、系統電源からの消費電力量が減少し、省エネルギー性が向上する。
【００７４】
又、本実施の形態では、例えば、ある１つの負荷１４の運転終了予定時刻前後における負荷１４群の消費予定電力の合計の差が所定の電力差閾値以下（４０〜５０Ｗ以下）である場合には、運転終了予定時刻後にも発電量を維持させるよう発電計画を生成する。具体的には、少なくとも消費予定電力の合計の差が所定の電力差閾値以下である時刻までそれ以前の発電量を維持させるよう発電計画を生成することが好ましい。
【００７５】
このように、発電機１０の発電計画を平滑化することにより、発電量の急激な変動に対して追従性が悪い発電機においても運転効率の低下が抑制される。
【００７６】
ここで、本実施の形態に係る発電装置１００の発電計画器１２ｃが生成した発電計画の一例について説明する。
【００７７】
図４は、炊飯器、冷蔵庫、ドライヤ、及び、洗濯機の消費電力の経時的な変化と、それらの運転予定情報及び運転開始情報に基づき生成された発電計画とを模式的に示すチャート図である。尚、図４では、予約運転される炊飯器を「炊飯器（予約）」と記載し、計画運転される冷蔵庫を「冷蔵庫（計画運転）」と記載し、全自動運転される洗濯機を「洗濯機（全自動）」と記載し、運転予定情報及び運転開始情報に基づき生成された発電機の発電計画を「発電計画（本発明）」と記載している。又、図４では、従来の負荷の運転開始時刻も含めた負荷の運転予測を負荷の消費電力履歴に基づいて行う運転計画により発電装置の運転制御を行う場合における発電量の経時的な変化を「発電量（従来）」として記載している。
【００７８】
又、図４では、発電装置１００の定格発電量が１０００Ｗであり、時間閾値及び時間差閾値が各々３分間であり、電力差閾値が５０Ｗである場合のチャート図を模式的に示している。
【００７９】
図４に示すように、ユーザーにより予約操作された炊飯器の通信器は、時刻Ａから時刻Ｃまで消費予定電力が１１００Ｗで６０分間の炊飯運転を行い、その後、時刻Ｃから時刻Ｅまで消費予定電力が２０Ｗで７０分間の保温運転を行う旨の運転予定情報を、発電装置１００の通信器１３に向けて事前に送信した。
【００８０】
又、図４に示すように、ユーザーにより予約操作された冷蔵庫の通信器は、時刻Ａから時刻Ｂまでの間で消費予定電力が１２０Ｗでコンプレッサを２分間駆動し、かつ時刻Ｄから時刻Ｅまでの間で消費予定電力が１２０Ｗでコンプレッサを２分間駆動した後に消費予定電力が２１５Ｗでコンプレッサを２分間更に駆動し、そして、時刻Ｉから時刻Ｊまで消費予定電力が１２０Ｗでコンプレッサを２分間駆動する旨の運転予定情報を、発電装置１００の通信器１３に向けて事前に送信した。
【００８１】
一方、図４に示すように、ユーザーにより時刻Ｆに起動操作されてその通信器が運転開始情報を発電装置１００の通信器１３に向けて送信したドライヤは、発電計画器１２ｃにより時刻Ｇに至るまで、消費電力が１２００Ｗで２分３０秒間使用されると予測された。
【００８２】
又、図４に示すように、ユーザーにより時刻Ｂに起動操作された洗濯機の通信器は、時刻Ｂから時刻Ｄまで消費予定電力が２５０Ｗで６０分間の洗濯運転を行い、その後、時刻Ｄから時刻Ｈまで消費予定電力が８５０Ｗで９０分間の乾燥運転を行う旨の運転開始情報を、発電装置１００の通信器１３に向けて送信した。
【００８３】
このような、炊飯器（予約）、冷蔵庫（計画運転）、ドライヤ、洗濯機（全自動）の消費電力の経時的な変動に対して、本実施の形態に係る発電装置１００の発電計画器１２ｃは、以下のように発電機１０の発電計画を生成した。
【００８４】
即ち、図４に示すように、本実施の形態に係る発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ａが運転開始予定時刻とされた炊飯器の炊飯運転に対応するために、発電機１０の発電量が時刻Ａにおいて１０００Ｗとなるように発電計画を生成した。
【００８５】
又、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ａから時刻Ｂまで発電機１０の発電量を１０００Ｗで維持するように、発電計画を生成した。ここで、時刻Ａから時刻Ｂまでの間においては、消費予定電力が１２０Ｗで冷蔵庫のコンプレッサが２分間駆動される予定であるが、発電機１０の発電量は既に定格発電量の上限値である１０００Ｗとされている。そのため、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ａから時刻Ｂまで発電機１０の発電量が１０００Ｗとなるように発電計画を生成した。
【００８６】
又、図４に示すように、時刻Ｂには消費予定電力が２５０Ｗで洗濯機の洗濯運転が開始されたが、上述したように、発電機１０の発電量は既に定格発電量の上限値である１０００Ｗとされている。そのため、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ｂから時刻Ｃにおいても発電機１０の発電量が１０００Ｗを更に維持するように発電計画を生成した。
【００８７】
しかし、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ｃに炊飯器の炊飯運転が終了し、２０Ｗの保温運転に切り替わる予定であり、かつ時刻Ｃを過ぎて時刻Ｄまでは洗濯機の洗濯運転が２５０Ｗの消費予定電力で継続される予定に対して、時刻Ｃから時刻Ｄまでは発電機１０の発電量が２７０Ｗとなるように発電計画を生成した。ここで、発電計画器１２ｃが時刻Ｃで発電機１０の発電量を１０００Ｗから２７０Ｗとするように発電計画を生成した理由は、時刻Ｃの前後における炊飯器及び洗濯機の消費予定電力の合計の差が１０８０Ｗであって、この消費予定電力の合計の差が電力差閾値である５０Ｗを超えるためである。
【００８８】
一方、図４に示すように、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ｄが運転開始予定時刻とされた洗濯機の乾燥運転に対応するために、発電機１０の発電量が時刻Ｄにおいて８７０Ｗとなるように発電計画を生成した。尚、発電計画器１２ｃが時刻Ｄにおいて発電機１０の発電量を２７０Ｗから８７０Ｗとするように発電計画を生成した理由も、時刻Ｄの前後における炊飯器及び洗濯機の消費予定電力の合計の差が６００Ｗであり、これが電力差閾値である５０Ｗを超えるためである。
【００８９】
そして、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ｄから時刻Ｊまで発電機１０の発電量を８７０Ｗで維持するように、発電計画を生成した。
【００９０】
ここで、図４に示すように、時刻Ｄから時刻Ｅまでの間においては、消費予定電力が１２０Ｗで冷蔵庫のコンプレッサが２分間駆動され、その後、消費予定電力が２１５Ｗで冷蔵庫のコンプレッサが２分間更に駆動される予定であるが、各々の運転予定時間が時間閾値である３分間未満であったため、冷蔵庫のコンプレッサは発電計画には反映させないこととした。
【００９１】
又、図４に示すように、時刻Ｅには炊飯器の保温運転が終了する予定であるが、時刻Ｅの前後における炊飯器及び洗濯機の消費予定電力の合計の差が２０Ｗであり、この消費予定電力の合計の差が電力差閾値である５０Ｗ以下であったため、発電計画器１２ｃは、少なくとも時刻Ｈまで時刻Ｅ以前の発電量を維持させるよう発電計画を生成した。この際、図４に示すように、時刻Ｆから時刻Ｇに至るまで消費電力が１２００Ｗで２分３０秒間ドライヤが使用されたが、このドライヤは運転予定時間及び消費予定電力が全く不明であったことに起因して計画策定装置１２の負荷分類器１２ｂにより第３象限に所属すると分類されたので、発電計画には一切反映されなかった。尚、消費電力の履歴に基づきドライヤの運転予定時間（２分３０秒間）及び消費予定電力（１２００Ｗ）が予測可能であったとしても、その運転予定時間は時間閾値（３分間）未満であるから、ドライヤが発電計画に反映されることはない。この場合、ドライヤには、余剰電力となる２０Ｗの電力が発電装置１００から供給される。
【００９２】
又、図４に示すように、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、時刻Ｈに洗濯機の乾燥運転が終了し、時刻Ｉから時刻Ｊまで冷蔵庫のコンプレッサが２分間駆動される予定に対して、時刻Ｈから時刻Ｊまで発電機１０の発電量を８７０Ｗで維持するように発電計画を生成した。つまり、本実施の形態の下では、時刻Ｈから時刻Ｉまでは、炊飯器、冷蔵庫、ドライヤ、洗濯機の何れの負荷も休止状態とされているが、時刻Ｈから時刻Ｊまで発電機１０の発電を継続するように発電計画が生成される。その理由は、冷蔵庫の時刻Ｉから時刻Ｊまでの運転予定時間は時間閾値（３分間）未満である２分間であるから、冷蔵庫を発電計画には原則反映させないが、冷蔵庫の運転開始予定時刻Ｉと洗濯機の運転終了予定時刻Ｈとの差が時間差閾値（３分間）以内である場合、少なくとも冷蔵庫の運転終了予定時刻Ｊまで電力の生成を継続させるよう発電計画を生成するように構成されているためである。又、その場合に時刻Ｈで発電機１０の発電量を１２０Ｗに変更しているのは、時刻Ｈの前後における洗濯機及び冷蔵庫の消費予定電力の合計の差が７３０Ｗであり、この消費電力の合計の差が電力差閾値である５０Ｗ以上であるからであって、時刻Ｈから２分後の時刻Ｉから運転開始される冷蔵庫の消費電力に合わせて発電計画を生成する。
【００９３】
このように、本実施の形態では、冷蔵庫のコンプレッサのような運転予定時間が短時間である負荷には、発電機１０から電力が原則供給されないが、そのような負荷が１００％無視されることはなく、所定の条件を満たす場合には発電機１０から電力が供給される。つまり、本実施の形態では、運転予定時間が短くても、スケジュール次第で、運転開始予定時刻の予測可能性が高い負荷に対しては、発電機１０から電力が供給される。
【００９４】
尚、発電装置１００の発電計画器１２ｃは、通信器１３が時刻Ｊ以降に関するメッセージ１７ａを受信しなかったため、時刻Ｊ以降は発電機１０の発電量が０Ｗとなるように発電計画を生成した。
【００９５】
又、図４に示す発電機１０の発電計画によれば、少なくとも、時刻Ｅから時刻Ｆ、時刻Ｇから時刻Ｊにおいて、発電機１０の発電量が余剰となる。具体的には、発電機１０の発電量は、時刻Ｅから時刻Ｆ及び時刻Ｇから時刻Ｈにおいて２０Ｗ余剰となる。このような、発電機１０が生成した余剰な電力は、本実施の形態では、発電装置１００が備える貯湯タンク（図１では図示せず）の内部の水を加熱するヒータに供給される。かかる構成とすることで、発電機１０の発電量が余剰となるように発電計画が生成されても、その余剰な電力を有効に利用することが可能になる。
【００９６】
ここで、図４において「発電量（従来）」として記載した、従来の負荷の運転開始時刻も含めた負荷の運転予測を負荷の消費電力履歴に基づいて行う運転計画により発電装置の運転制御を行う場合における発電機の発電量の経時的な変化を参照すると、両者を比べて一目瞭然ではあるが、本発明に係る発電計画は従来の発電計画よりも発電機の発電量が平滑化される。これにより、発電量の急激な変動に対して追従性が悪い発電機１０においても、運転効率の低下が抑制される。
【００９７】
又、図４に示す例においては、従来の燃料電池システムの運転計画について、炊飯器を含む各負荷の運転開始時刻について実際の運転開始時刻とのズレがそれほど大きくはないが、負荷の消費電力履歴に基づいた場合、実際には大きくズレる可能性があり、その問題に起因する負荷の消費電力と発電量とのズレを抑制することが可能になる。
【００９８】
以上、本実施の形態に係る発電装置１００の特徴的な構成によれば、負荷の消費電力の変動に対して発電量を適切に一致させることが可能な発電装置をユーザーに提供することが可能になる。
【００９９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、運転予定情報が取得された第１の負荷、又は、運転開始情報が取得された第２の負荷に続いてユーザーにより起動操作される第３の負荷を運転履歴に基づき予測して、この第３の負荷をも発電機の発電計画に組み入れる形態について説明する。
【０１００】
先ず、本発明の実施の形態２に係る発電装置の構成について説明する。
【０１０１】
図５は、本発明の実施の形態２に係る発電装置の特徴的な構成を模式的に示すブロック図である。尚、図５においても、便宜上、発電装置の特徴的な構成を説明するために必要となる構成要素のみを図示し、その他の構成要素については図示を省略している。又、図５においても、便宜上、発電装置に電灯線を介して複数の負荷が接続され、この複数の負荷に系統電源から電力を供給可能とされた状態を示している。
【０１０２】
図５に示すように、本実施の形態に係る発電装置２００は、発電機１０と、制御器１１と、計画策定装置１８と、通信器１３とを備えている。ここで、図５に示すように、発電装置２００の計画策定装置１８は、情報取得器１８ａと、負荷分類器１８ｂと、運転履歴保存装置１８ｃと、運転履歴解析装置１８ｄと、発電計画器１８ｅと、発電計画記憶器１８ｆとを備えている。尚、本実施の形態において、発電機１０、制御器１１、計画策定装置１８における情報取得器１８ａ、負荷分類器１８ｂ、発電計画器１８ｅ、発電計画記憶器１８ｆ、及び、通信器１３の構成は、実施の形態１で示した発電装置１００における対応する各々の構成と同様である。又、実施の形態１の場合と同様にして、負荷１４に代表される複数の負荷の電力供給部は、発電装置２００の電力出力部と電灯線１６により相互に電気的に接続されていると共に、系統電源１５とも電灯線１６及び所定の開閉器を介して相互に電気的に接続されている。又、負荷１４は、通信器１４ａを備えている。
【０１０３】
発電装置２００の計画策定装置１８が備える運転履歴保存装置１８ｃは、通信器１３が受信したメッセージ１７ｂから情報取得器１８ａが取得した負荷１４の運転予定情報又は運転開始情報を、負荷１４の運転履歴として保存する。又、発電装置２００の計画策定装置１８が備える運転履歴解析装置１８ｄは、運転履歴保存装置１８ｃに保存された負荷１４の過去の運転予定情報又は運転開始情報を読み出し、その負荷１４の過去の運転履歴を利用することにより、第１の負荷の運転予定情報が取得された場合、或いは、第２の負荷の運転開始情報が取得された場合に、それに続き起動操作される第３の負荷を予測する。そして、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、第１の負荷又は第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷を予測すると、その第３の負荷の運転開始予定時刻、運転予定時間、消費予定電力の予測値を発電計画に反映させるよう動作する。尚、上記運転履歴解析装置１８ｄは、本発明の負荷運転予測器の一例である。
【０１０４】
次に、本発明の実施の形態２に係るメッセージの構成について説明する。
【０１０５】
図２（ｂ）は、本発明の実施の形態２に係るメッセージの特徴的な構成を模式的に示すデータ構成図である。
【０１０６】
図２（ｂ）に示すように、負荷１４の通信器１４ａが送信するメッセージ１７ｂは、例えば、負荷１４の名前及び位置情報を含むヘッダと、負荷１４の第１の運転開始予定時刻と運転予定時間と消費予定電力とを含む第１のデータ及びこれに続く第２〜ｎのデータからなるデータ本体とにより構成されている。或いは、メッセージ１７ｂは、負荷１４の名前及び位置情報を含むヘッダと、負荷１４の運転開始信号と運転予定時間と消費予定電力とを含む第１のデータ及びこれに続く第２〜ｎのデータ（運転開始信号に代えて運転開始予定時刻を含む）からなるデータ本体とにより構成されている。つまり、本実施の形態において、メッセージ１７ｂは、メッセージ１７ａの構成に加えて負荷１４の位置情報を更に備えている。ここで、「負荷１４の位置情報」とは、負荷１４（例えば、テレビ）が配設されている位置（例えば、居間）に係る情報を意味する。
【０１０７】
次に、本発明の実施の形態２に係る発電装置の動作について説明する。
【０１０８】
本実施の形態に係る発電装置２００では、実施の形態１の場合と同様、負荷１４に代表される複数の負荷の何れかの通信器１４ａからメッセージ１７ｂが送信され、その送信されたメッセージ１７ｂが発電装置２００の通信器１３により受信される毎に、発電機１０のための発電計画の更新動作が実行される。
【０１０９】
この際、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、運転履歴保存装置１８ｃに保存された負荷１４の過去の運転予定情報又は運転開始情報を読み出し、運転予定情報が取得された第１の負荷、若しくは、運転開始情報が取得された第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷を予測する。より具体的には、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、第１の負荷又は第２の負荷の過去の運転予定情報又は運転開始情報に基づき所定の第１の負荷又は所定の第２の負荷の運転に続き第３の負荷がユーザーの操作により起動操作される確率を計算する。そして、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、この計算された確率が所定の閾値(例えば、８０％）を超える場合、第１の負荷又は第２の負荷に続き第３の負荷が起動操作されると予測する。そして、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、第３の負荷の運転開始予定時刻、運転予定時間、消費予定電力を運転履歴に基づき予測して、その予測値を発電計画に反映させるよう動作する。
【０１１０】
尚、第１の負荷又は第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷の予測形態としては、第１の負荷又は第２の負荷の運転発生と第３の負荷の運転発生との相関性に基づく予測形態も挙げられる。例えば、配列ＡにデバイスＡの運転開始時刻を記録し、配列ＢにデバイスＡの運転開始時刻からデバイスＢの運転開始時刻までの時間を記録する。そして、デバイスＡの運転開始時刻の時刻帯（例えば、１時間又は２時間の時間幅で１日を区切る）毎に両者のデータのピアソン相関係数を算出することで、デバイスＡの運転発生とデバイスＢの運転発生との相関係数の時刻帯毎のテーブルを予め作成する。そして、１６：００から１７：００においてデバイスＡの運転が開始されたならば、その予め作成したテーブルを参照することにより、デバイスＡの運転発生とデバイスＢの運転発生との相関係数を取得する。ここで、その取得した相関係数が所定の閾値（例えば、０．７）を超える場合には、デバイスＡの運転発生とデバイスＢの運転発生との相関性は有ると判定して、デバイスＡの運転が発生した時点で、デバイスＢを発電計画に反映させる。
【０１１１】
尚、第１の負荷又は第２の負荷の運転発生と第３の負荷の運転発生との相関性に基づく予測を実施する際には、第１の負荷又は第２の負荷の過去の運転予定情報又は運転開始情報が含む位置情報及び第３の負荷の過去の運転予定情報又は運転開始情報が含む位置情報を考慮して予測することで、予測精度が向上する。具体的には、上記手法により相関性を判断する際に、各デバイス（負荷）がどの位置に設置された負荷であるかも考慮する。例えば、同じ照明器具でも、バスルームにある照明器具、寝室にある照明器具のそれぞれを区別して相関性を判断することで、予測精度が向上することが考えられる。
【０１１２】
以下、本実施の形態に係る発電装置２００の発電計画器１８ｅが生成した発電計画の一例について説明する。
【０１１３】
図６は、照明器具及びドライヤの消費電力の経時的な変化と、照明器具の運転開始情報に基づき生成された発電計画とを模式的に示すチャート図である。
【０１１４】
図６に示すように、本実施の形態に係る発電装置２００の計画策定装置１８が備える発電計画器１８ｅは、時刻Ａに起動操作されてその通信器が運転開始情報を送信した照明器具（バスルーム）の照明運転に対応するために、発電機１０の発電量が時刻Ａにおいて１００Ｗとなるように発電計画を生成した。ここで、計画策定装置１８の発電計画器１８ｅは、照明器具（バスルーム）の運転予定時間及び消費予定電力が運転履歴に基づき運転履歴解析装置１８ｄにより予測されたので、時刻Ａから時刻Ｆまで発電機１０の発電量が少なくとも１００Ｗとなるように発電計画を生成した。
【０１１５】
この際、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、運転履歴保存装置１８ｃに保存された照明器具（バスルーム）やドライヤ（洗面台）等の負荷の過去の運転予定情報又は運転開始情報を読み出し、時刻Ａに運転開始情報が取得された照明器具（バスルーム）に続き起動操作される負荷を、過去の運転予定情報又は運転開始情報に基づき予測した。その結果、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、時刻Ａに運転開始情報が取得された照明器具（バスルーム）に続きドライヤ（洗面台）が起動操作されると予測した。又、計画策定装置１８の運転履歴解析装置１８ｄは、運転履歴保存装置１８ｃに保存された運転履歴に基づき、ドライヤ（洗面台）が時刻Ｄから時刻Ｅまで１２００Ｗで使用されると予測した。
【０１１６】
そこで、図６に示すように、計画策定装置１８の発電計画器１８ｅは、時刻Ａから時刻Ｄまで発電機１０の発電量が１００Ｗとなり、時刻Ｄから時刻Ｅまで発電機１０の発電量が１０００Ｗとなり、時刻Ｅから時刻Ｆまで発電機１０の発電量が１００Ｗとなるように、発電計画を生成した。尚、発電計画器１８ｅは、照明器具（バスルーム）の照明運転が終了する時刻Ｆ以降のための運転予定情報を通信器１３が受信しなかったため、時刻Ｆに発電機１０が発電運転を停止するように発電計画を生成した。
【０１１７】
このように、運転履歴解析装置１８ｄは、運転開始時刻が確定している負荷である第１の負荷、又は、第２の負荷に続き起動操作される第３の負荷を予測するため、負荷の運転同士の相関性を考慮せず、過去の運転履歴に基づき所定の負荷単独の運転予測した場合に比べ、ユーザーの起動操作による運転開始の時刻が高精度に予測され、これを発電計画に組み入れることが可能になる。
【０１１８】
以上、本実施の形態に係る発電装置２００の特徴的な構成によれば、負荷の消費電力と発電機の発電量とのズレを抑制した発電計画を生成する発電装置を提供することが可能になると共に、電力を供給する対象となる負荷の数を増加させることができるので、発電機をより一層有効に稼動し、省エネルギー性を向上させることが可能な発電装置を提供することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明に係る発電装置及びその運転方法は、負荷の消費電力の履歴に基づき負荷の発電開始時刻を含む運転予測を行う発電計画を生成する従来の形態に比べて、負荷の消費電力と発電機の発電量との間のズレが抑制される発電装置及びその運転方法として、産業上有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係る発電装置の特徴的な構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１及び２に係るメッセージの特徴的な構成を模式的に示すデータ構成図である。
【図３】図３は、計画策定装置の負荷分類器が負荷を分類する際の概念を模式的に示す概念図である。
【図４】図４は、炊飯器、冷蔵庫、ドライヤ、及び、洗濯機の消費電力の経時的な変化と、それらの運転予定情報及び運転開始情報に基づき生成された発電計画とを模式的に示すチャート図である。
【図５】図５は、本発明の実施の形態２に係る発電装置の特徴的な構成を模式的に示すブロック図である。
【図６】図６は、照明器具及びドライヤの消費電力の経時的な変化と、照明器具の運転開始情報に基づき生成された発電計画とを模式的に示すチャート図である。
【図７】図７は、従来の燃料電池発電装置の構成と負荷との接続形態とを模式的に示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１２１】
１０  発電機
１１  制御器
１２  計画策定装置
１２ａ  情報取得器
１２ｂ  負荷分類器
１２ｃ  発電計画器
１２ｄ  発電計画記憶器
１３  通信器
１４  負荷
１４ａ  通信器
１５  系統電源
１６  電灯線
１７ａ，１７ｂ  メッセージ
１８  計画策定装置
１８ａ  情報取得器
１８ｂ  負荷分類器
１８ｃ  運転履歴保存装置
１８ｄ  運転履歴解析装置
１８ｅ  発電計画器
１８ｆ  発電計画記憶器
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ  外部負荷
３０  改質器
３２  ＣＯ変成器
３４  ＣＯ除去器
３６  燃料電池
３８  燃料電池発電装置
１０１  コントローラ
１０２  マイコン
１０４  操作スイッチ
１１０  通信Ｉ／Ｆ
１１２Ａ，１１２Ｂ，１１２Ｃ  マイコン
１１４Ａ，１１４Ｂ，１１４Ｃ  通信Ｉ／Ｆ
１１６  ネットワーク配線
１１８  ＬＡＮ
１００，２００  発電装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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