JP3675070B2 - コージェネレーションシステム - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱エネルギーと電気エネルギーを併給するコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステム（熱電併給システム）は、熱主電従運転方式あるいは電主熱従運転方式が選択される。現状では、電力単価が高価なため、電主熱従運転方式が多く採用されている。つまり、電力負荷さえあればコージェネレーションシステムを運転し、廃熱の回収利用用途がない場合はクーリングタワー、ラジエータ等で放熱している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
コージェネレーションシステムを運転する際、電力負荷は必要としても、電気も熱も有効利用するところにシステムの省エネルギー性や経済性が生まれるが、現状では電力が主体であり、電気負荷さえ確保できればコージェネレーションシステムからの回収熱が利用できなくても運転し、その廃熱はクーリングタワー等により大気中に放熱している。
【０００４】
このため、回収熱を大気放熱する機会が多い需要形態のシステムにおいては、廃熱回収機器の施設に多額の費用を掛けるよりも、通常の常用発電機だけでよい、と判断することが多くなる。また、仮にある程度廃熱回収ができたとしても、やはり、大気放熱を行わなければならない需要家においては、その補機電力（クーリングタワー、冷却水ポンプ等に要する電力）の消費によるデメリットが生じる。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決し、熱利用の少ない需要形態でも運用効率の向上が図れるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱エネルギーと電気エネルギーを併給するコージェネレーションシステムにおいて、自家用発電機の出力信号と受電電力を取り込み、システムの起動・停止制御を行うとともに、熱の利用状況をも取り込むシーケンサによってシステムの運転制御を助勢する運転制御方式であって、需要形態に応じて設定する基準運転時間帯に対し、熱利用状況による運転開始補正時間Ｔを、
Ｔ＝｛（前日の熱使用量×Ｋ）／定格発生熱量｝−基準運転時間
ここに、Ｋ：補正係数（０〜１．０）
の簡易演算式の演算によって求め、その結果に基づいて運転開始時刻を決めることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態を示す。図中、１は交流発電機、２はディーゼルエンジン、３はこのエンジン２の排気路に設置したガス−水熱交換器、４は前記エンジン２の冷却水ジャケットに３方弁５を介して接続した水−水熱交換器、６は貯湯槽、７は移送ポンプで、前記両熱交換器３及び４の受熱側と貯湯槽６により形成した循環路に設置している。８は放熱用の水−水熱交換器、９はクーリングタワー、１０は移送ポンプで、前記熱交換器８の受熱側とクーリングタワー９の間の循環路に設置している。１１は自家発電電力（交流発電機１の出力）を計測する発電電力計測部、１２は商用電源からの受電電力を計測する受電電力計測部、１３は熱量計測部、１４は前記各計測部１１〜１３から計測信号を受け、所定動作となるように各部を制御する制御盤で、これにはシーケンサ１４Ａを設けている。シーケンサ１４Ａは、電気の利用状況、熱の利用状況から簡易的に運転開始補正時間を演算して、電気も熱も有効に利用するように起動及び停止を行わせるためのものである。
【０００８】
上記構成のコージェネレーションシステムにおいては、発電中にエンジン２の廃熱により貯湯槽６内の貯湯温度が一定値以上になると３方弁５が動作し、エンジン２のジャケット冷却水が放熱用の熱交換器８にも流れるようになる。そして、給湯設備に利用されない廃熱が、熱交換器８での熱交換後、クーリングタワー９から大気中に放熱される。
【０００９】
次に、運転制御について述べる。まず、基準運転時間を設定する。この基準運転時間は、熱の利用が最も高い時間帯に設定する。例えば、図２に示すように１２時〜２３時とする。そして、この時間帯を中心に、前日の熱利用実績とシステムの能力に基づいて運転開始補正時間Ｔを下式により演算し、起動時刻を決定する。これは、需要家においてその需要形態に応じて個々に実施する。
【００１０】
Ｔ＝｛（前日の熱使用量×Ｋ）／定格発生熱量｝−基準運転時間
ここに、Ｋ：補正係数（０〜１．０）
例えば、運転開始補正時間Ｔが２時間であれば、運転開始時刻は図２に示すように１０時となり、この時刻に運転が開始される。
【００１１】
このように、前日の熱利用実績を含む簡易演算により運転開始補正時間Ｔを求め、基準運転時間に加減算して運転開始時刻を決めると、電力負荷が中心であるものの、熱利用についても制御されるため、システムの運用効率が５０〜６０％程度まで高まる。しかも、簡易演算であるため、イニシャルコストの増加も最小限となる。
【００１２】
因に、コージェネレーションシステムの運用効率は、本来７０％以上であるものの、電気主体での運用のために４０〜５０％程度である。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電力負荷が中心であるものの、熱利用についても制御するため、システムの運用効率を５０〜６０％程度まで高めることが可能となり、経済性・省エネルギー性の向上が図れる。また、この運転制御方式は簡易的であるため、イニシャルコストの増加を最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す配管及び制御系の系統構成図。
【図２】一実施形態のタイムチャート。
【符号の説明】
１…交流発電機
２…ディーゼルエンジン
３…ガス−水熱交換器
４…水−水熱交換器
５…３方弁
６…貯湯槽
７…移送ポンプ
８…水−水熱交換器
９…クーリングタワー
１０…移送ポンプ
１１…発電電力計測部
１２…受電電力計測部
１３…熱量計測部
１４…制御盤
１４Ａ…シーケンサ
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱エネルギーと電気エネルギーを併給するコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
コージェネレーションシステム（熱電併給システム）は、熱主電従運転方式あるいは電主熱従運転方式が選択される。現状では、電力単価が高価なため、電主熱従運転方式が多く採用されている。つまり、電力負荷さえあればコージェネレーションシステムを運転し、廃熱の回収利用用途がない場合はクーリングタワー、ラジエータ等で放熱している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
コージェネレーションシステムを運転する際、電力負荷は必要としても、電気も熱も有効利用するところにシステムの省エネルギー性や経済性が生まれるが、現状では電力が主体であり、電気負荷さえ確保できればコージェネレーションシステムからの回収熱が利用できなくても運転し、その廃熱はクーリングタワー等により大気中に放熱している。
【０００４】
このため、回収熱を大気放熱する機会が多い需要形態のシステムにおいては、廃熱回収機器の施設に多額の費用を掛けるよりも、通常の常用発電機だけでよい、と判断することが多くなる。また、仮にある程度廃熱回収ができたとしても、やはり、大気放熱を行わなければならない需要家においては、その補機電力（クーリングタワー、冷却水ポンプ等に要する電力）の消費によるデメリットが生じる。
【０００５】
そこで本発明は、上記課題を解決し、熱利用の少ない需要形態でも運用効率の向上が図れるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱エネルギーと電気エネルギーを併給するコージェネレーションシステムにおいて、自家用発電機の出力信号と受電電力を取り込み、システムの起動・停止制御を行うとともに、熱の利用状況をも取り込むシーケンサによってシステムの運転制御を助勢する運転制御方式であって、需要形態に応じて設定する基準運転時間帯に対し、熱利用状況による運転開始補正時間Ｔを、
Ｔ＝｛（前日の熱使用量×Ｋ）／定格発生熱量｝−基準運転時間
ここに、Ｋ：補正係数（０〜１．０）
の簡易演算式の演算によって求め、その結果に基づいて運転開始時刻を決めることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１に本発明の一実施形態を示す。図中、１は交流発電機、２はディーゼルエンジン、３はこのエンジン２の排気路に設置したガス−水熱交換器、４は前記エンジン２の冷却水ジャケットに３方弁５を介して接続した水−水熱交換器、６は貯湯槽、７は移送ポンプで、前記両熱交換器３及び４の受熱側と貯湯槽６により形成した循環路に設置している。８は放熱用の水−水熱交換器、９はクーリングタワー、１０は移送ポンプで、前記熱交換器８の受熱側とクーリングタワー９の間の循環路に設置している。１１は自家発電電力（交流発電機１の出力）を計測する発電電力計測部、１２は商用電源からの受電電力を計測する受電電力計測部、１３は熱量計測部、１４は前記各計測部１１〜１３から計測信号を受け、所定動作となるように各部を制御する制御盤で、これにはシーケンサ１４Ａを設けている。シーケンサ１４Ａは、電気の利用状況、熱の利用状況から簡易的に運転開始補正時間を演算して、電気も熱も有効に利用するように起動及び停止を行わせるためのものである。
【０００８】
上記構成のコージェネレーションシステムにおいては、発電中にエンジン２の廃熱により貯湯槽６内の貯湯温度が一定値以上になると３方弁５が動作し、エンジン２のジャケット冷却水が放熱用の熱交換器８にも流れるようになる。そして、給湯設備に利用されない廃熱が、熱交換器８での熱交換後、クーリングタワー９から大気中に放熱される。
【０００９】
次に、運転制御について述べる。まず、基準運転時間を設定する。この基準運転時間は、熱の利用が最も高い時間帯に設定する。例えば、図２に示すように１２時〜２３時とする。そして、この時間帯を中心に、前日の熱利用実績とシステムの能力に基づいて運転開始補正時間Ｔを下式により演算し、起動時刻を決定する。これは、需要家においてその需要形態に応じて個々に実施する。
【００１０】
Ｔ＝｛（前日の熱使用量×Ｋ）／定格発生熱量｝−基準運転時間
ここに、Ｋ：補正係数（０〜１．０）
例えば、運転開始補正時間Ｔが２時間であれば、運転開始時刻は図２に示すように１０時となり、この時刻に運転が開始される。
【００１１】
このように、前日の熱利用実績を含む簡易演算により運転開始補正時間Ｔを求め、基準運転時間に加減算して運転開始時刻を決めると、電力負荷が中心であるものの、熱利用についても制御されるため、システムの運用効率が５０〜６０％程度まで高まる。しかも、簡易演算であるため、イニシャルコストの増加も最小限となる。
【００１２】
因に、コージェネレーションシステムの運用効率は、本来７０％以上であるものの、電気主体での運用のために４０〜５０％程度である。
【００１３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電力負荷が中心であるものの、熱利用についても制御するため、システムの運用効率を５０〜６０％程度まで高めることが可能となり、経済性・省エネルギー性の向上が図れる。また、この運転制御方式は簡易的であるため、イニシャルコストの増加を最小限に止めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す配管及び制御系の系統構成図。
【図２】一実施形態のタイムチャート。
【符号の説明】
１…交流発電機
２…ディーゼルエンジン
３…ガス−水熱交換器
４…水−水熱交換器
５…３方弁
６…貯湯槽
７…移送ポンプ
８…水−水熱交換器
９…クーリングタワー
１０…移送ポンプ
１１…発電電力計測部
１２…受電電力計測部
１３…熱量計測部
１４…制御盤
１４Ａ…シーケンサ
Claims (1)
- 熱エネルギーと電気エネルギーを併給するコージェネレーションシステムにおいて、自家用発電機の出力信号と受電電力を取り込み、システムの起動・停止制御を行うとともに、熱の利用状況をも取り込むシーケンサによってシステムの運転制御を助勢する運転制御方式であって、需要形態に応じて設定する基準運転時間帯に対し、熱利用状況による運転開始補正時間Ｔを、
Ｔ＝｛（前日の熱使用量×Ｋ）／定格発生熱量｝−基準運転時間
ここに、Ｋ：補正係数（０〜１．０）
の簡易演算式の演算によって求め、その結果に基づいて運転開始時刻を決めることを特徴とするコージェネレーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30907696A JP3675070B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | コージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30907696A JP3675070B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | コージェネレーションシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148160A JPH10148160A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3675070B2 true JP3675070B2 (ja) | 2005-07-27 |
Family
ID=17988600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30907696A Expired - Lifetime JP3675070B2 (ja) | 1996-11-20 | 1996-11-20 | コージェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3675070B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002008695A (ja) * | 2000-06-27 | 2002-01-11 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 熱併給発電設備の運転時間設定方法 |
| JP4889167B2 (ja) * | 2001-08-09 | 2012-03-07 | 大阪瓦斯株式会社 | コジェネレーション装置の運転計画方法 |
| JP4560253B2 (ja) * | 2001-09-17 | 2010-10-13 | 大阪瓦斯株式会社 | コージェネレーション設備の運用方法 |
| JP4087301B2 (ja) * | 2003-07-08 | 2008-05-21 | リンナイ株式会社 | コージェネレーションシステムとその運転計画作成方法 |
| CN107203826A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-09-26 | 浙江大学 | 一种工业用户的用电方案优化方法 |
-
1996
- 1996-11-20 JP JP30907696A patent/JP3675070B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10148160A (ja) | 1998-06-02 |
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