JP4056428B2

JP4056428B2 - Cogeneration system

Info

Publication number: JP4056428B2
Application number: JP2003152435A
Authority: JP
Inventors: 義孝栢原
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-05-29
Filing date: 2003-05-29
Publication date: 2008-03-05
Anticipated expiration: 2023-05-29
Also published as: JP2004357419A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、その熱電併給装置が発生する熱を消費する熱消費手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられたコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるコージェネレーションシステムは、例えば一般家庭に設置されるものであり、運転制御手段にて熱電併給装置を運転させて、その熱電併給装置にて発電される電力を電気機器に供給し、熱電併給装置から発生する熱を給湯や暖房にて消費するように構成したものであり、家庭等でのエネルギコストの低減を図ることが可能なようにしたものである。ちなみに、熱電併給装置としては、発電機とその発電機を駆動するエンジンとを備えて構成したり、燃料電池を備えて構成したりする。尚、コージェネレーションシステムを一般家庭に設置する場合においては、一般には、外部電力系統としての商用系統に系統連係させて、電力の不足分を購入することが行われることになる。
このようなコージェネレーションシステムは、例えば、熱電併給装置を１日中連続して運転するのではなく、１日のうちの一部の所定の時間帯で運転するように構成される場合がある。
このような場合、従来では、運転制御手段を以下のように構成して、熱電併給装置を１日のうちの一部の所定の時間帯で運転するようになっていた。
即ち、運転制御手段を構成するに、熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて、熱負荷の時系列変動である予測熱負荷及び電力負荷の時系列変動である予測電力負荷を求め、求めた予測熱負荷及び予測電力負荷に基づいて前記熱電併給装置を運転するための予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置を自動運転するように構成していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ところで、コージェネレーションシステムが設置された施設（以下、単に「設置施設」と呼ぶ。）が特に一般の住居である場合等では、設置施設での実際の熱及び電力の消費形態は、運転制御手段にて予測された予測熱負荷及び予測電力負荷からずれる場合があり、又、使用者が予測した熱の消費形態や電力の消費形態からもずれる場合がある。
特に、設置施設での実際の電力負荷が、熱電併給装置が発生した電力出力よりも少ない場合には、余剰電力が発生し、その余剰電力を有効に処理することが望まれる。
【０００４】
そして、余剰電力が外部電力系統としての商用系統へ逆潮流しないように、その余剰電力を消費して熱を発生し貯湯タンクに貯湯可能な電気ヒータを設けたコージェネレーションシステムがある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平８−１４１０３号公報
【特許文献２】
特開２０００−３２０４０１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、電力小売の自由化により、上記のような余剰電力を電気事業者に売却することが可能になると考えられ、更に、上記のような余剰電力の売却価格がリアルタイムで変動する電力市場が構築されると考えられている。
また、熱電併給装置に供給する都市ガス等の燃料についても、ガス小売自由化により、その購入価格がリアルタイムで変動するガス市場が構築されると考えられている。
【０００７】
このように、余剰電力を商用系統等の外部電力系統に売却可能となった場合においては、その余剰電力を従来のように電気ヒータにて熱に変換する余剰電力消費運転形態と、余剰電力を外部電力系統に売却する余剰電力売却運転形態とを選択できるものとなるが、その選択においては、熱電併給装置にて熱及び電力を供給することにより達成される経済性が優れた運転形態を選択することが望まれるものとなる。
ところが、上記両運転形態のうちで経済性が優位なものは、例えば上記の如く余剰電力の売却価格の変動する場合においては、その売却価格の高低によって変化することになり、また、熱電併給装置に供給する燃料の購入価格が変動する場合においては、その購入価格の高低によって変化することになり、さらには、余剰電力量にて変化する等、諸々の使用条件にて変化するものであり、その使用条件に合わせて経済性の優位な運転形態を選択する必要がある。
【０００８】
本発明は、上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、余剰電力を外部電力系統に売却可能な場合において、経済性の優れた状態で運転可能なコージェネレーションシステムを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムの第一特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、その熱電併給装置が発生する熱を消費する熱消費手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられたコージェネレーションシステムであって、
前記運転制御手段が、
前記熱電併給装置が発生した余剰電力を電気ヒータにて前記熱消費手段が消費する熱に変換する余剰電力消費運転モードと、前記熱電併給装置が発生した余剰電力を外部電力系統に売却する余剰電力売却運転モードとを備え、且つ、前記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードとについて、前記熱電併給装置にて熱及び電力を供給することにより達成される経済性を示す経済性評価値を求めて、前記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードとのうちで前記経済性評価値が優れる方の運転モードを選択して運転する経済性優先運転処理を実行するように構成され、且つ、
前記熱電併給装置が消費する燃料の購入単価情報及び前記余剰電力の売却単価情報のうちの少なくとも一方が価格情報として入力自在に構成されて、その入力された価格情報に基づいて、前記熱電併給装置が発生しその設置施設において消費される電力の単価を示す発電単価を前記経済性評価値として求めるように構成され、加えて、
前記余剰電力消費運転モードについての前記発電単価を、前記熱電併給装置で消費した燃料の燃料金額から前記熱電併給装置が発生した熱及び前記熱電併給装置が発生した余剰電力が前記電気ヒータにより消費されることにより回収される熱を仮にボイラで発生した場合の発熱金額を差し引くことにより求めた発電金額を、前記設置施設において消費される電力量にて割ることにより求め、かつ、
前記余剰電力売却運転モードについての前記発電単価を、前記燃料金額から前記熱電併給装置が発生した熱を仮に前記ボイラで発生した場合の発熱金額と前記熱電併給装置が発生した余剰電力を売却したときの売却金額とを差し引くことにより求めた発電金額を、前記設置施設において消費される電力量にて割ることにより求めるように構成されている点にある。
【００１０】
即ち、上記運転制御手段は、熱電併給装置の発電電力の余剰電力が発生したときに、その余剰電力を電気ヒータにて熱消費手段が消費する熱に変換する余剰電力消費運転モードと、その余剰電力を外部電力系統に売却する余剰電力売却運転モードとに切り換えることができる。
そして、上記運転制御手段は、上記経済性優先運転処理を実行することで、上記余剰電力消費運転モードと上記余剰電力売却運転モードとの夫々のモードにおける経済性を評価可能な経済性評価値を求め、上記経済性評価値が優れた方の運転モードを自動的に選択して運転することになる。ちなみに、上記経済性評価値は、余剰電力の売却価格が変動する場合においては、その売却価格の高低によって変化することになり、また、熱電併給装置を運転する燃料の購入価格が変動する場合においては、その購入価格の高低によって変化することになり、さらには、余剰電力量によって変化する等、諸々の使用条件にて変化することが想定できるものであり、経済性評価値が変化する使用条件の全てを考慮して求めることが望ましいく、少なくとも余剰電力の売却価格や燃料の購入価格等の主たる使用条件を用いて求めることが望ましいものである。
従って、余剰電力を外部電力系統に売却可能な場合において、経済性の優れた状態で運転可能なコージェネレーションシステムを提供することができた。
また、上記運転制御手段は、前記熱電併給装置で消費する燃料の購入単価についての購入単価情報と前記余剰電力の売却単価についての売却単価情報との少なくとも一方の価格情報が入力され、その価格情報を用いて、熱電併給装置が発生しその設置施設において消費される電力の単価を示す発電単価を、熱電併給装置にて熱及び電力を発生することにより達成される経済性を示す経済性評価値として求めることができる。
そして、上記発電単価は、以下のように求めることができる。即ち、熱電併給装置で燃料を消費することで燃料金額を、上記燃料の購入価格や熱電併給装置の燃料消費量等から求め、熱電併給装置が発生した熱を仮にボイラ等で発生した場合の発熱金額を、熱電併給設備の熱出力やボイラで消費される燃料の購入価格やボイラ効率等から求め、上記余剰電力を売却したときの売却金額を、余剰電力量や余剰電力の売却単価等から求める。そして、熱電併給装置にて電力を発生するための運転コストに相当する発電金額を、上記燃料金額から、上記発熱金額と上記売却金額とから差し引いた金額として求め、その発電金額を、設置施設で消費した電力量で割ることにより、上記のような発電単価を求めることができる。
【００１４】
本発明に係るコージェネレーションシステムの第二特徴構成は、上記第一特徴構成に加えて、前記運転制御手段が、前記価格情報を通信ネットワークを介して収集する価格情報収集処理を実行するように構成されている点にある。
【００１５】
即ち、上記運転制御手段を構成するコンピュータを、インターネット網等の通信ネットワークに接続して、電気事業者や燃料供給業者が運営管理するサーバ等から、上記通信ネットワークを介して、燃料の購入単価情報及び余剰電力の売却単価情報の少なくとも一方の価格情報を収集可能に構成することで、上記燃料の購入単価や上記余剰電力の売却単価が変動した場合でも、常に、上記発電単価を求めるための価格情報を、その変動に合わせて更新することができる。よって、上記燃料の購入単価や上記余剰電力の売却単価が定期的又はリアルタイムに変動する場合でも、その変動に合った信頼性の高い経済性評価値としての発電単価を求めることができ、経済性優先運転処理において、その信頼性の高い経済性評価値を用いて、確実に経済性の向上を図ることができる。
【００１６】
本発明に係るコージェネレーションシステムの第三特徴構成は、上記第一又は第二特徴構成に加えて、前記運転制御手段が、
前記経済性優先運転処理を実行する状態と設定運転モード優先処理を実行する状態とに選択自在に構成され、且つ、前記設定運転モード優先処理においては、前記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードとのうちの予め設定されている運転モードにて運転するように構成されている点にある。
【００１７】
即ち、上記運転制御手段を、これまで説明してきた経済性重視の経済性優先運転処理と、前記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードのいずれか一方の予め設定されている運転モードに維持する上記設定運転モード優先処理とを選択自在に構成することで、常に逆潮流を防止したい場合には、運転モードを上記余剰電力消費運転モードに設定した設定運転モード優先処理を実行し、また、常に社会全体の省エネルギ性を重視したい場合には、運転モードを上記余剰電力売却運転モードに設定した設定運転モード優先処理を実行することができる。
【００１８】
本発明に係るコージェネレーションシステムの第四特徴構成は、上記第一乃至第三特徴構成に加えて、前記運転制御手段が、前記経済性評価値について前記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードとを比較可能な経済性比較情報を求めるように構成され、
前記経済性比較情報を使用者側に出力する出力手段が設けられている点にある。
【００１９】
即ち、上記運転制御手段により、上記余剰電力消費運転モードと前記余剰電力売却運転モードとの夫々の経済性評価値を比較するための上記経済性比較情報を求め、上記出力手段により、その経済性比較情報を、使用者側に表示又は音声によって出力することができるので、使用者に、その経済性比較情報及びその変化状態を認識させて、経済性の向上を目的として運転状態の自動切り換えを行う経済性優先運転処理を行うべきか否かを判断させることができ、経済性重視の経済性優先運転処理の実行について使用者の動機付けを行うことができる。
また、経済性比較情報により、上記余剰電力消費運転モードの方が上記余剰電力売却運転モードよりも経済性評価値が優れていると認識できる場合には、使用者は、電力消費負荷を増加させたり、熱負荷を低減させて熱電併給装置の運転時間を短縮させたりして、電気ヒータにより比較的にて低効率で消費される余剰電力を低減させる努力を行って、更なる経済性及び省エネルギ性の向上を図ることができる。
【００２０】
本発明に係るコージェネレーションシステムの第五特徴構成は、上記第一乃至第四特徴構成に加えて、前記運転制御手段が、熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて、省エネルギ性を向上するように前記熱電併給装置を運転するための予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて前記熱電併給装置を自動運転するように構成されている点にある。
【００２１】
即ち、運転制御手段により、熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて熱負荷の時系列変動である予測熱負荷及び電力負荷の時系列変動である予測電力負荷が求められ、その求められた予測熱負荷及び予測電力負荷と省エネルギ運転条件とに基づいて熱電併給装置を運転するための予測運転時間帯が求められて、その求められた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置が自動運転される。
つまり、設置施設での過去の熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて、予測熱負荷及び予測電力負荷を求め、その求めた予測熱負荷及び予測電力負荷と省エネルギ運転条件とに基づいて、コージェネレーションシステムの設置施設での熱の消費形態及び電力の消費形態に合うように熱及び電力の発生が可能で且つ設置施設における省エネルギ性を向上するような予測運転時間帯を求めるように、学習機能を備えさせてあり、その学習機能により求められる予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置が自動的に運転されるようになっている。
【００２２】
そして、このように熱電併給装置が自動的に運転される場合に、運転制御手段により経済性を重視した経済性優先運転処理を実行することで、設置施設での実際の電力負荷が、熱電併給装置が上記自動運転されて発生した電力出力よりも少なくなり、余剰電力が発生したときに、その余剰電力を電気ヒータにて熱消費手段が消費する熱に変換する余剰電力消費運転モードと、その余剰電力を逆潮流して売却する余剰電力売却運転モードの内の、これまで説明してきた経済性評価値が優れた方に運転モードを自動的に選択して実行することができる。
従って、学習機能により予測運転時間帯が求められてその予測運転時間で熱電併給装置が自動的に運転されるように構成されたコージェネレーションシステムにおいて、経済性の向上を図るべく、有効にコージェネレーションシステムを使用することが可能になった。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。
このコージェネレーションシステムは、図１及び図２に示すように、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するように構成された熱電併給装置３と、その熱電併給装置３にて発生する熱を利用しながら、貯湯タンク４への貯湯及び熱消費端末５への熱媒供給を行う貯湯ユニット６（熱消費手段に相当する。）と、熱電併給装置３及び貯湯ユニット６の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部７と、リモコンＲなどから構成されている。前記熱消費端末５は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
【００２４】
前記発電装置２の出力側には、熱電併給装置３を備える電力系統を外部電力系統としての商用系統９に連係するためのインバータ８が設けられ、そのインバータ８は、発電装置２の出力電力を商用系統９から供給される電力と同じ電圧及び同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統９は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商業用電力供給ライン１０を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電気機器１１（以下、電力負荷１１と記載する場合がある）に電気的に接続されている。
また、インバータ８は、コージェネ用供給ライン１２を介して商業用電力供給ライン１０に電気的に接続され、発電装置２からの出力電力がインバータ８及びコージェネ用供給ライン１２を介して電気機器１１に供給されるように構成されている。
【００２５】
また、上記のようなインバータ８を設けることで、電気機器１１での電力負荷が、熱電併給装置３の発電電力を下回って余剰電力が発生した場合に、その余剰電力を電気事業者等に売却するために、商用系統９側に逆潮流させることができるように構成されている。
【００２６】
コージェネ用供給ライン１２の途中には、コージェネレーションシステムの後述する各種補機、熱電併給装置３の余剰電力を消費して熱を発生し、その熱により貯湯タンク４への貯湯を行うことで、エネルギの回収を行う電気ヒータ１４が接続されている。
前記商業用電力供給ライン１０には、この商業用電力供給ライン１０にて供給される商業用電力を計測する商用電力計測部Ｐ１が設けられ、コージェネ用供給ライン１２には、熱電併給装置３の発電電力を計測する発電電力計測部Ｐ２が設けられている。前記商用電力計測部Ｐ１は、商業用電力供給ライン１０を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否か、即ち、余剰電力が発生するか否かをも検出するように構成されている。
そして、余剰電力の商用系統９への逆潮流を防止するために、発電電力の余剰電力を、電気ヒータ１４にて消費させて回収可能に構成されている。
【００２７】
前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ１７の作動により冷却水循環路１５を通流するガスエンジン１の冷却水を加熱するように設けられ、発電装置２の出力側に接続された作動スイッチ１６によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。
よって、夫々の作動スイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えることにより、電気ヒータ１４の電力負荷を調整可能に構成されている。ちなみに、電気ヒータ１４の電力負荷は、電気ヒータ１本当たりの電力負荷（例えば１００Ｗ）にオンされている作動スイッチ１６の個数を乗じた電力量になる。
【００２８】
そして、コージェネレーションシステムは、夫々の作動スイッチ１６のＯＮ／ＯＦＦを切り換えて、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１４の電力負荷が大きくして、余剰電力を電気ヒータ１４にて消費させる余剰電力消費運転と、全ての作動スイッチ１６をＯＦＦにして、余剰電力を商用系統９側に逆潮流して売却する余剰電力売却運転とに、運転状態を切り換えることができる。
【００２９】
前記ガスエンジン１には、エンジン燃料路２１を通じて設定流量（例えば、０．４３３ｍ³／ｈ）でガス燃料が供給されて、前記熱電併給装置３が定格運転されるようになっており、その定格運転では、前記熱電併給装置３の発電電力は定格発電電力（例えば１ｋＷ）で略一定になるようになっている。
【００３０】
前記貯湯ユニット６は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯タンク４、湯水循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水を循環させたり熱消費端末５へ循環供給される熱媒を加熱する湯水を循環させる湯水循環ポンプ１９、熱媒循環路２２を通して熱媒を熱消費端末５に循環供給させる熱媒循環ポンプ２３、冷却水循環路１５を通流する冷却水にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器２４、湯水循環路１８を通流する湯水にて熱媒循環路２２を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器２６、バーナ２７ｂの燃焼により湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる補助加熱手段としての補助加熱器２７などを備えて構成されている。この補助加熱器２７は、加熱対象の湯水を通流させる熱交換器２７ａと、その熱交換器２７ａを加熱する前記バーナ２７ｂと、そのバーナ２７ｂに燃焼用空気を供給する燃焼用ファン２７ｃとを備えて構成されている。
バーナ２７ｂへガス燃料を供給する補助燃料路２８には、バーナ２７ｂへのガス燃料の供給を断続する補助燃料用電磁弁２９と、バーナ２７ｂへのガス燃料の供給量を調節する補助燃料用比例弁３０が設けられている。
【００３１】
前記貯湯タンク４には、貯湯タンク４の貯湯量を検出する貯湯量検出手段としての４個のタンクサーミスタＴｔが上下方向に間隔を隔てて設けられている。つまり、タンクサーミスタＴｔが設定温度以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が設定温度以上であるタンクサーミスタＴｔのうちの最下部のタンクサーミスタＴｔの位置に基づいて、貯湯量を４段階に検出するように構成され、４個のタンクサーミスタＴｔ全ての検出温度が前記設定温度以上になると、貯湯タンク４の貯湯量が満杯であることが検出されるように構成されている。
【００３２】
前記湯水循環路１８には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路３５と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路３６が接続され、貯湯路３６には、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う貯湯弁３７が設けられている。
そして、湯水循環路１８には、取り出し路３５との接続箇所から湯水の循環方向の順に、前記排熱式熱交換器２４、前記湯水循環ポンプ１９、前記補助加熱器２７、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う暖房弁３９、前記熱媒加熱用熱交換器２６が設けられている。
【００３３】
コージェネレーションシステムに設けられる補機には、このコージェネレーションシステム固有の補機と、このコージェネレーションシステムにおいて本来必要な補機があり、固有の補機としては、前記冷却水循環ポンプ１７及び前記湯水循環ポンプ１９などが含まれ、本来必要な補機としては、前記熱媒循環ポンプ２３などが含まれ、本来必要な補機の電力負荷は、前記電気機器１１と同様に、使用者にて消費される電力として扱われる。
【００３４】
また、湯水循環路１８には、前記補助加熱器２７に流入する湯水の温度を検出する入口サーミスタＴｉ、補助加熱器２から流出する湯水の温度を検出する出口サーミスタＴｅが設けられている。
また、貯湯タンク４の上部から取り出した湯水を給湯する給湯路２０には、給湯熱負荷を計測する給湯熱負荷計測手段３１が設けられ、熱消費端末５での暖房熱負荷を計測する暖房熱負荷計測手段３２も設けられている。
【００３５】
図８に基づいて、コージェネレーションシステムのリモコンＲについて説明を加える。
リモコンＲには、各種情報を表示出力する表示部４２、各種情報を音声にて出力するスピーカ４３、表示部４２及びスピーカ４３に出力する情報を切り換えるナビスイッチ４４、熱電併給装置３の運転を自動運転と手動運転とに切り換える発電切換スイッチ４５、熱電併給装置３の運転及び停止を指令する発電スイッチ４６、入力するデータの種類を選択する選択スイッチ４７、その選択スイッチ４７にて選択されている種類のデータを設定する設定スイッチ４８、入力するデータを設定スイッチ４８にて設定されているデータに確定する確定スイッチ４９等が設けられている。つまり、表示部４２やスピーカ４３が出力手段に相当する。又、表示部４２には、熱電併給装置３が運転中のときに運転中表示マーク５０が表示される。
前記選択スイッチ４７により、熱電併給装置３の運転時間帯の設定操作を行うための状態、発電単価の設定操作を行うための状態、後述の経済性優先運転処理と設定運転モード優先処理との切換操作を行うための状態等に切り換えられ、設定スイッチ４８及び確定スイッチ４９により、各状態における設定及び確定操作等を行うことができる。
また、燃料の購入単価や余剰電力の売却単価等の数値を入力するために、図示は省略するが、リモコンＲに数値入力用のキーを設けても構わない。また、上記設定スイッチ４８により、表示部４２に表示される数値を設定目標の数値まで増減させて、確定スイッチ４９にて確定することでも、上記数値を入力することができる。
【００３６】
発電切換スイッチ４５にて自動運転に切り換えられると、後述するように熱電併給装置３が学習運転され、発電切換スイッチ４５にて手動運転に切り換えられて、運転時間帯が設定されたときは、設定されている運転時間帯で熱電併給装置３が運転される。
また、発電切換スイッチ４５にて自動運転に切り換えられている状態で、発電スイッチ４６をオンすると直ぐに熱電併給装置３が運転され、オフすると約１時間程度熱電併給装置３が停止された後、自動運転になる。
また、発電切換スイッチ４５にて手動運転に切り換えられている状態では、発電スイッチ４６がオンされると直ぐに熱電併給装置３が運転され、発電スイッチ４６がオフされると、直ぐに熱電併給装置３が停止されると共に、その停止状態が、次に発電切換スイッチ４５又は発電スイッチ４６が操作されるまで継続する。
尚、発電切換スイッチ４５にて手動運転に切り換えられている間は、電力負荷や熱負荷の計測データは、後述する学習運転にて使用する負荷データからは除外されるように構成されている。
【００３７】
前記運転制御部７は、前述の手動運転及び自動運転において、熱電併給装置３を運転するときには、熱電併給装置３及び冷却水循環ポンプ１７の作動状態を制御し、そして、湯水循環ポンプ１９、熱媒循環ポンプ２３の作動状態を制御することによって、貯湯タンク４内に湯水を貯湯する貯湯運転や、熱消費端末５に熱媒を供給する熱媒供給運転等を行うようになっており、加えて、熱電併給装置３が発生した余剰電力を前記電気ヒータ１４にて熱に変換する余剰電力貯運転モードと、熱電併給装置３が発生した余剰電力を前記商用系統９に売却する余剰電力売却運転モードとを備えて、それらのモードのうち一方にて運転可能に構成されている。さらに、運転制御部７は、余剰電力貯運転モードと余剰電力売却運転モードとの一方を選択して運転するために、後述の如く、経済性優先運転処理、設定運転モード優先処理、及び、価格情報収集処理等を実行するように構成され、また、前記学習運転により自動運転するために、後述の如く、予測負荷演算処理、データ更新処理、及び、運転可否判別処理等を実行するように構成されている。
また、前記運転制御部７は、リモコンＲの表示部４２やスピーカ４３に出力させる情報を切り換える出力情報切換制御を行うように構成されている。
【００３８】
ちなみに、図示しない給湯栓が開栓されると、貯湯タンク４の上部から湯水が取り出されて、給湯路２０を通じて給湯するように構成され、前記給湯栓が開栓されたときに、貯湯タンク４内に湯が貯湯されていないときには、湯水循環ポンプ１９が作動され、貯湯弁３７が開弁されると共に、補助加熱器２７が加熱作動されて、その補助加熱器２７にて加熱されて、貯湯路３６を通じて給湯路２０に給湯されるように構成されている。
【００３９】
まず、運転制御部７による熱電併給装置３の学習運転について説明を加える。前記運転制御部７は、実際の使用状況に基づいて、１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている１日分の過去負荷データから、その日１日分の予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部７は、その日１日分の予測負荷データを求めた状態で、予測負荷データから、熱電併給装置３を運転させるか否かの基準となる省エネルギ度基準値を求める省エネルギ度基準値演算処理を行うと共に、その省エネルギ度基準値演算処理にて求められた省エネルギ度基準値よりも現時点での実省エネルギ度（省エネルギ運転条件に相当する。）が上回っているか否かによって、熱電併給装置３の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
【００４０】
このようにして、運転制御部７は、運転可否判別処理において、熱電併給装置３の運転が可と判別されると、熱電併給装置３を運転させ、熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００４１】
そして、運転制御部７は、運転用時間帯において、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００４２】
前記データ更新処理について説明を加えると、１日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と暖房熱負荷があったかの１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
【００４３】
まず、過去負荷データについて説明すると、過去負荷データは、電力負荷データ、給湯熱負荷データ、暖房熱負荷データの３種類の負荷データからなり、図３に示すように、１日分の過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、１日分の過去負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの２４個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの２４個、及び、単位時間当たりの暖房熱負荷データの２４個から構成されている。
【００４４】
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの電力負荷、給湯熱負荷、及び、暖房熱負荷の夫々を、商用電力計測部Ｐ１、発電電力計測部Ｐ２、給湯熱負荷計測手段３１、及び、暖房熱負荷計測手段３２にて計測し、その計測した負荷データ（熱の時系列消費データ、電力の時系列消費データに相当する）を記憶する状態で１日分の実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。ちなみに、電力負荷は、商用電力計測部Ｐ１で計測した電力と、発電電力計測部Ｐ２で計測した発電装置２の発電出力との和から、電気ヒータ１４の電力負荷とコージェネレーションシステム固有の補機の電力負荷とを差し引いたものとなる。尚、商用電力計測部Ｐ１で計測された電力とは、商用系統９から受電する方向を正とした電力を示し、よって、商用系統９へ電力を逆潮流している場合には、負の値を取る。
そして、１日分の実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、過去負荷データと実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい過去負荷データを求めて、その求めた新しい過去負荷データを記憶して、過去負荷データを更新するように構成されている。
【００４５】
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、過去負荷データのうち日曜日に対応する過去負荷データＤ１ｍと、実負荷データのうち日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔式１〕により、日曜日に対応する新しい過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
尚、下記の〔式１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい過去負荷データとする。
【００４６】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝・・・・・（式１）
【００４７】
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかの１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかのその日１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
【００４８】
月曜日１日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、曜日ごとの７つの過去負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔式２〕により、月曜日の１日分の予測負荷データＢを求める。
そして、１日分の予測負荷データＢは、図４に示すように、１日分の予測電力負荷データ、１日分の予測給湯熱負荷データ、１日分の予測暖房熱負荷データからなり、図４の（イ）は、１日分の予測電力負荷を示しており、図４の（ロ）は、１日分の予測給湯熱負荷を示しており、図４の（ハ）は、１日分の予測暖房熱負荷を示している。
尚、下記の〔式２〕において、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｑは、０．２５の定数であり、Ｂは、予測負荷データとする。
【００４９】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝・・・・・（式２）
【００５０】
前記省エネルギ度基準値演算処理について説明を加えると、予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置３を運転させた場合に、熱電併給装置３を運転させることによって、コージェネレーションシステムの設置施設における省エネルギ化を実現できる省エネルギ度基準値を求めるように構成されている。
【００５１】
例えば、単位時間を１時間とし、基準値用時間を１２時間として説明を加えると、まず、予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、及び、予測暖房熱負荷から、下記の〔式３〕により、図５に示すように、熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネルギ度を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求めると共に、熱電併給装置３を運転させた場合に貯湯タンク３に貯湯することができる予測貯湯量を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求める。
【００５２】
【数３】
省エネルギ度Ｐ＝｛（ＥＫ１＋ＥＫ２＋ＥＫ３）／熱電併給装置３の必要エネルギ｝×１００・・・・・（式３）
【００５３】
但し、ＥＫ１は、有効発電出力Ｅ１を変数とする関数であり、ＥＫ２は、Ｅ２を変数とする関数であり、ＥＫ３は、Ｅ３を変数とする関数であり、

熱電併給装置３の必要エネルギ：５．５ｋＷ
（熱電併給装置３を１時間稼動させたときの都市ガス消費量を０．４３３ｍ³とする）
単位電力発電必要エネルギ：２．８ｋＷ
バーナ効率（暖房時）：０．８
バーナ効率（給湯時）：０．９
【００５４】
また、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３の夫々は、下記の〔式４〕〜〔式６〕により求められる。
【００５５】
【数４】
Ｅ１＝熱電併給装置３の発電電力−（余剰電力＋固有の補機の電力負荷）・・・・・（式４）
Ｅ２＝熱消費端末５での熱負荷・・・・・（式５）
Ｅ３＝（熱電併給装置３の熱出力＋電気ヒータ１４の熱出力−有効暖房熱出力Ｅ２）−放熱ロス・・・・・（式６）
但し、電気ヒータ１４の熱出力＝電気ヒータ１４の電力負荷×ヒータの熱効率とする。
【００５６】
そして、図５に示すように、１時間ごとの予測省エネルギ度及び予測貯湯量を１２個分求めた状態において、まず、予測給湯熱負荷データから１２時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク４内の貯湯量を引いて、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから１２時間後に９．８ｋＷの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク４内の貯湯量が２．５ｋＷである場合には、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量は７．３ｋＷとなる。
【００５７】
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネルギ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
【００５８】
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が７．３ｋＷである場合には、図５に示すように、まず、予測省エネルギ度の一番高い７時間先から８時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネルギ度の高い６時間先から７時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が１．１ｋＷとなる。
また次に予測省エネルギ度の高い５時間先から６時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が４．０ｋＷとなる。
【００５９】
このようにして、予測省エネルギ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図５に示すように、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネルギ度を省エネルギ度基準値として設定し、図５に示すものでは、省エネルギ度基準値が１０６となる。
【００６０】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、運転可否判別処理では、現時点での電力負荷、予測給湯熱負荷、及び、現時点での暖房熱負荷から、上記の〔式３〕により、実省エネルギ度を求める。
そして、その実省エネルギ度が省エネルギ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置３の運転が可と判別し、実省エネルギ度が省エネルギ度基準値以下であると、熱電併給装置３の運転が不可と判別するようにしている。
【００６１】
つまり、実際の電力負荷、給湯熱負荷及び暖房熱負荷が、予測電力負荷データ、予測給湯熱負荷データ及び予測暖房熱負荷データと略等しければ、実省エネルギ度は、省エネルギ基準値演算処理において求めた予測省エネルギ度と略等しくなるので、必要貯湯量を貯湯できるように予測省エネルギ度の高い時間帯の順に選択した複数の単位時間において、熱電併給装置３が運転されることになる。
従って、必要貯湯量を貯湯できるように予測省エネルギ度の高い時間帯の順に選択した複数の単位時間から成る時間帯が、予測熱負荷及び予測電力負荷と省エネルギ運転条件（省エネルギ度Ｐに相当する）とに基づいて求めた熱電併給装置３を運転するための予測運転時間帯となる。
つまり、運転制御部７は、省エネルギ度Ｐが高く且つ熱負荷又は電力負荷が多い時間帯を、熱電併給装置３を運転するための予測運転時間帯として求めるように構成されている。
また、運転制御部７は、熱の時系列消費データ及び電力の時系列消費データに基づいて熱負荷の時系列変動である予測熱負荷及び電力負荷の時系列変動である予測電力負荷を求め、求めた予測熱負荷及び予測電力負荷と省エネルギ運転条件（省エネルギ度Ｐ）とに基づいて熱電併給装置３を運転するための予測運転時間帯を求めて、その求めた予測運転時間帯に基づいて熱電併給装置３を自動運転するように構成されている。
【００６２】
次に、運転制御部７による貯湯運転及び熱媒供給運転について説明を加える。前記貯湯運転は、熱電併給装置３の運転中に、暖房弁３９を閉弁し、湯水循環ポンプ１９を作動させる状態で、入口サーミスタＴｉの検出温度が設定温度になるように貯湯弁３７の開度を調整することにより行われる。
その貯湯運転中は、貯湯弁３７の開度を設定最小開度に絞っても入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度よりも低いときは、入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度になるように、暖房弁３９を開弁すると共にその開度を調整して、排熱式熱交換器２４にて加熱された湯の一部を、貯湯タンク４をバイパスさせて通流させる。
そして、その貯湯運転では、取り出し路３５を通じて貯湯タンク４の下部から湯水を湯水循環路１８に取り出し、湯水循環路１８を通流させて、排熱式熱交換器２４にて加熱し、その加熱では不足するときは補助加熱器２７にて補った後、貯湯路３６を通じて貯湯タンク４の上部に戻す形態で、貯湯タンク４の湯水を循環させて、貯湯タンク４に前記設定温度にて貯湯するように構成されている。
【００６３】
前記熱媒供給運転は、熱電併給装置３の運転中に、熱消費端末５から暖房運転の開始が指令されると、暖房弁３９を開弁し、湯水循環ポンプ１９を作動させる状態で、入口サーミスタＴｉの検出温度が設定温度になるように貯湯弁３７の開度を調整することにより行われる。
その熱媒供給運転中は、貯湯弁３７を閉弁しても入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度よりも低いときは、補助加熱器２７のバーナ２７ｂが燃焼されると共に、出口サーミスタＴｅの検出温度が前記設定温度になるように、補助燃料用比例弁３０によりバーナ２７ｂの燃焼量が調節される。
つまり、熱媒供給運転では、熱電併給装置３の熱出力の方が熱消費端末５での暖房熱負荷よりも大きいときには、熱電併給装置３の熱出力の余剰分により、貯湯タンク４に貯湯されるように構成されている。
そして、その熱媒供給運転では、湯水を排熱式熱交換器２４にて加熱しながら湯水循環路１８を通じて循環させて、熱媒加熱用熱交換器２６にて、熱消費端末５へ循環供給される熱媒を加熱するように構成されている。
また、熱電併給装置３の停止中に、熱消費端末５から暖房運転の開始が指令されると、湯水を補助加熱器２７にて加熱しながら湯水循環路１８を通じて循環させるように構成されている。
【００６４】
次に、運転制御部７による経済性優先運転処理及び設定運転モード優先処理について、説明を加える。
前記運転制御部７は、上述の如く、余剰電力消費運転を行う余剰電力消費運転モードと余剰電力売却運転を行う余剰電力売却運転モードとを備え、その両運転モードの内の、熱電併給装置３にて熱及び電力を発生することにより達成される経済性を示す経済性評価値が優れた方の運転モードを自動的に選択して実行する経済性優先運転処理を選択して実行可能に構成されている。
【００６５】
また、運転制御部７は、上記経済性優先運転処理とは別に、上記余剰電力消費運転モードと上記余剰電力売却運転モードとのうちの予め設定されている設定運転モードにて運転するように構成されている設定運転モード優先処理を選択して実行可能に構成されており、設定運転モードを常に余剰電力消費運転モードに維持する設定運転モード優先処理は、常に逆潮流を防止することができ、設定運転モードを常に余剰電力売却運転モードに維持する設定運転モード優先処理は、社会全体の省エネルギ性を重視することができる。
【００６６】
尚、上記設定運転モード優先処理において実行される設定運転モードは、上記余剰電力消費運転モード及び上記余剰電力売却運転モードのいずれかに固定してあっても良いが、上記設定運転モードを、例えばリモコンＲの操作により、上記余剰電力消費運転モードと上記余剰電力売却運転モードとの間で切換可能に構成することもできる。
【００６７】
運転制御部７による処理フローについて詳述すると、図６に示すように、運転制御部７は、まず、使用者が、リモコンＲの設定スイッチ４８において、経済性優先運転処理を実行するように操作したか否かを判定して（ステップ＃１）、経済性優先運転処理と設定運転モード優先処理とのいずれかを選択して実行する
【００６８】
そして、経済性優先運転処理を実行しない、即ち、設定運転モード優先処理を実行すると判定したときには、上記余剰電力消費運転モードと上記余剰電力売却運転モードとのうちの予め設定されている設定運転モードにて運転する（ステップ＃７）
【００６９】
一方、経済性優先運転処理を実行すると判定したときには、予め運転制御部７に設けられている記憶手段等から、余剰電力量、その売却単価、及び、燃料の購入単価等の、下記の（式７）及び（式８）において必要な情報を抽出する情報抽出処理を実行し（ステップ＃２）、次に、下記の（式７）及び（式８）より、熱電併給装置３の発電電力の余剰電力を電気ヒータ１４により熱に変換して回収することを条件として、上記経済性評価値として、上記余剰電力消費運転モードでの発電単価Ｃ１と、上記余剰電力売却運転モードでの発電単価Ｃ２とを求める経済性評価値演算処理を実行する（ステップ＃３）。
【００７０】
【数５】
発電出力＝Ａ×Ｃ／１００×ＨＨＶ
排熱量＝Ａ×Ｂ／１００×ＨＨＶ
有効熱利用量＝（Ａ×Ｂ／１００×ＨＨＶ＋Ｄ）×ＢＢ／１００
熱金額＝（Ａ×Ｂ／１００×ＨＨＶ＋Ｄ）×ＢＢ／ＣＢ／ＨＨＶ×Ｇ
発電単価Ｃ１＝（Ｇ×Ａ−（Ａ×Ｂ／１００×ＨＨＶ＋Ｄ）×ＢＢ／ＣＢ／ＨＨＶ×Ｇ）／（Ａ×Ｃ／１００×ＨＨＶ−Ｄ）・・・・・（式７）
【００７１】
【数６】
発電出力＝Ａ×Ｃ／１００×ＨＨＶ
有効熱利用量＝排熱量＝Ａ×Ｂ／１００×ＨＨＶ×ＢＢ／１００
熱金額＝Ａ×Ｂ／ＣＢ×Ｇ×ＢＢ／１００
発電単価Ｃ２＝（Ｇ×Ａ−（Ａ×Ｂ）／ＣＢ×Ｇ×ＢＢ／１００−Ｄ×ＧＥ）／（Ａ×Ｃ／１００×ＨＨＶ−Ｄ）・・・・・（式８）
【００７２】
但し、
Ａ（ｍ³）：１時間当たりの熱電併給装置３の燃料消費量（例えば、０．４３３ｍ³）
Ｂ（％）：熱電併給装置３の熱効率（高位基準）（例えば、５８．６８％）
Ｃ（％）：熱電併給装置３の発電効率（高位基準）（例えば、１８．０５％）
Ｄ（ｋＷ）：余剰電力
ＨＨＶ（ｋＷ／ｍ³）：高位発熱量（例えば、１２．７９ｋＷ／ｍ³）
Ｇ（円／ｍ³）：ガス単価（燃料の購入単価）（例えば、９５円／ｍ³）
ＢＢ（％）：排熱利用率（熱電併給装置３と電気ヒータ１４の熱出力の内、配管ロス等を差し引いて有効に利用できる熱量の割合）（例えば、８５％）
ＣＢ（％）：補助加熱器２７の効率（高位基準）（例えば、７０％）
ＧＥ（円／ｋＷ）：余剰電力売却単価
【００７３】
次に、運転制御部７は、上記経済性評価値演算処理（ステップ＃３）において求めた余剰電力消費運転モードでの発電単価Ｃ１と上記余剰電力売却運転モードでの発電単価Ｃ２とを比較し（ステップ＃４）、余剰電力消費運転モード（ステップ＃５）と余剰電力売却運転モード（ステップ＃６）とのうちで、発電単価Ｃ１が安い方、即ち、経済性評価値が優れる方の運転モードを選択して運転する。
【００７４】
例えば、図７に示すように、余剰電力が０．２ｋＷ、０．５ｋＷの夫々において、上記余剰電力売却単価が５円/ｋＷ、１０円/ｋＷ、１５円/ｋＷと変化する場合で、上記発電単価Ｃ１，Ｃ２を試算すると、余剰電力が０．２ｋＷ及び０．５ｋＷの夫々の場合において、余剰電力売却単価が５円/ｋＷでは、上記余剰電力消費運転モードの方が、発電単価が小さいため経済性が優れており、余剰電力売却単価が１０円/ｋＷ及び１５円/ｋＷでは、上記余剰電力売却運転モードの方が、発電単価が小さいため経済性が優れていることが分かる。
【００７５】
また、前記運転制御部７は、上記燃料の購入単価Ｇ及び上記余剰電力の売却単価ＣＥのうち少なくとも一方が価格情報として入力自在に構成されて、その入力された価格情報に基づいて、上記経済性評価値としての発電単価が求められる。
【００７６】
更に、上記運転制御部７は、インターネット網等の通信ネットワークＮとの間で通信可能な通信部４０を備え、この通信部４０により、電気事業者や燃料供給業者が上記価格情報等を管理するためのサーバＳ等から、上記通信ネットワークＮを介して、燃料の購入単価Ｇに関する購入単価情報及び余剰電力の売却単価ＣＥに関する売却単価情報の少なくとも一方の価格情報を収集する価格情報収集処理を実行するように構成されている。
即ち、運転制御部７は、上記燃料の購入単価Ｇや上記余剰電力の売却単価ＣＥが変動した場合に対処するために、上記発電単価を求めるための価格情報を、通信ネットワークＮから定期的に収集して、新たな価格情報に更新することができる。
尚、上記価格情報を、使用者が定期的にリモコンＲから入力するように構成しても構わない。
また、上述の如く、価格情報の変動を考慮する必要が無い場合には、予め記憶している価格情報やコージェネレーションシステムの設置時に入力した価格情報を用いて、上記経済性評価値としての発電単価を求めても構わない。
【００７７】
次に、運転制御部７が、リモコンＲの表示部４２に表示させたり、スピーカ４３に音声にて出力させる情報について説明する。
リモコンＲは、図８に示すように、ナビスイッチ４４が押されるごとに、表示部４２の表示状態を順次切り換える。
その表示項目の内の、今日の発電金額表示では、前述のように求めた今日の余剰電力消費運転モードの発電単価と余剰電力売却運転モードの発電単価とを、経済性評価値について余剰電力消費運転モードと余剰電力売却運転モードとを比較可能な経済性比較情報として表示する。
【００７８】
即ち、熱電併給装置３の発電電力の余剰電力を逆潮で売電することが可能なように構成した場合、上記の（式７）及び（式８）にて発電単価Ｃ１及びＣ２を求めて、それら発電単価Ｃ１及びＣ２を、上記経済性比較情報として出力する。
例えば、発電単価Ｃ２よりも発電単価Ｃ１の方が低いときは、余剰電力を電気ヒータ１４にて消費する方（余剰電力消費運転）が売電するよりも経済性が良いので、「余剰電力を電気ヒータにて消費した方がお得です。」という旨のメッセージを出力しても構わない。
又、余剰電力売却単価が時間帯で異なる場合に、発電単価Ｃ１よりも発電単価Ｃ２の方（余剰電力売却運転）が低い時間帯があるときは、その時間帯においては、余剰電力を売電する方が電気ヒータ１４にて消費するよりも経済性が良いので、「余剰電力を売る方がお得です。」という旨のメッセージを出力しても構わない。
また、表示部４２に表示出力する形態は、上記の実施形態において例示した形態に限定されるものではない。
【００７９】
そして、使用者は、これら出力の出力を認識して、上記余剰電力消費運転モードと余剰電力売却運転モードとの自動切り換えを行う経済性優先運転処理を実行するか否かを判断し、リモコンＲの設定スイッチ４８などを操作して、上記経済性優先運転処理と、別の設定運転モード優先処理との切換を行う。
【００８０】
箇所
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
【００８１】
（イ）上記の実施形態においては、運転制御部７は、経済性優先運転処理において経済性評価値としての発電単価を求めるときに、実際の余剰電力量と価格情報収集処理により更新される燃料の購入単価や余剰電力の売却単価の価格情報とを用いて発電単価を求めるよう構成することで、余剰電力量及び価格情報が変動した場合においても、正確な発電単価を求めるよう対処したが、別に、上記余剰電力量及び価格情報以外で、例えば、熱電併給装置３の熱効率や発電効率、燃料の高位発熱量、又は、補助加熱器２７の効率等の、それらの変動により発電単価が変動する使用条件が、熱電併給装置３の出力や余剰電力量等により変化する場合においても、それらの使用条件を新たなものに更新するように構成しても構わない。
【００８２】
（ロ）上記実施の形態においては、余剰電力売却運転において、余剰電力を商用系統９側に売却する構成としたが、別に、余剰電力を、上記商用系統９以外の他の施設に設けられた電力系統等の外部電力系統側に売却しても構わない。
また、この余剰電力の売却先は、上記外部電力系統を運営管理する電力会社や、この電力会社以外で上記外部電力系統を利用して電力を小売する電力小売事業者や、上記外部電力系統から受電する他の施設等とすることができる。
【００８３】
（ハ）上記の実施形態においては、予測運転時間帯を求めるように運転制御部７を構成するに当たっては、予測熱負荷及び予測電力負荷に基づいて、省エネルギ度Ｐが高く且つ熱負荷又は電力負荷が多い時間帯を予測運転時間帯として求めるように構成したが、これに限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態のように予測した予測熱負荷及び予測電力負荷に基づいて、単に熱負荷の多い時間帯、例えば貯湯負荷の多い時間帯や暖房熱負荷の多い時間帯を予測運転時間帯として求めたり、単に電力負荷の多い時間帯を予測運転時間帯として求めるように構成しても良い。
【００８４】
（ニ）前記熱電併給装置３が定格運転されることから、その定格運転状態では、熱電併給装置３の発電電力は定格発電電力（例えば１ｋＷ）で略一定になるので、熱電併給装置３の発電電力を定格発電電力に固定的に設定して、上記の実施形態において設けた発電電力計測部Ｐ２は省略することが可能である。
【００８５】
（ホ）上記の実施形態では、電気ヒータ１４がガスエンジン１の冷却水を加熱するように構成されているが、電気ヒータ１４にて貯湯タンク４内の湯水を加熱するように構成して実施することも可能である。また、電気ヒータ１４にて、熱消費端末５へ循環供給される熱媒を直接加熱しても構わない。
【００８６】
（へ）上記の実施形態においては、熱電併給装置３を１日のうちの一部の所定の時間帯で運転するように構成されたコージェネレーションシステムに本発明を適用する場合について例示したが、本発明は、熱電併給装置３を１日中連続して運転するコージェネレーションシステムにも適用することが可能である。
【００８７】
（ト）上記の実施形態においては、熱電併給装置３として、ガスエンジン１により発電装置２を駆動するように構成したものを例示したが、例えば、燃料電池にて構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】コージェネレーションシステムの全体構成を示すブロック図
【図２】コージェネレーションシステムの制御構成を示すブロック図
【図３】データ更新処理を説明する図
【図４】１日分の予測負荷を示す図
【図５】省エネルギ度基準演算処理を説明する図
【図６】運転処理フローを示すフロー図
【図７】発電単価の試算例を示す図
【図８】リモコン及びその表示部の表示例を示す図
【符号の説明】
３熱電併給装置
４貯湯タンク
６貯湯ユニット（熱消費手段）
７運転制御部（運転制御手段）
１１電気機器
１４電気ヒータ
２７補助加熱手段[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cogeneration system provided with a cogeneration device that generates heat and electric power, a heat consuming unit that consumes heat generated by the cogeneration device, and an operation control unit that controls operation.
[0002]
[Prior art]
Such a cogeneration system is installed, for example, in a general home, and operates a cogeneration device by operation control means to supply electric power generated by the cogeneration device to an electric device. It is configured to consume the heat generated from the hot water supply or heating, and it is possible to reduce the energy cost at home. By the way, the combined heat and power device is configured to include a generator and an engine that drives the generator, or includes a fuel cell. In the case where the cogeneration system is installed in a general household, generally, a shortage of power is purchased by linking the system to a commercial system as an external power system.
Such a cogeneration system may be configured, for example, to operate the combined heat and power supply device not in continuous operation throughout the day, but in a predetermined time zone of the day.
In such a case, conventionally, the operation control means is configured as follows, and the combined heat and power supply apparatus is operated in a predetermined time zone of one day.
That is, when configuring the operation control means, based on the heat time-series consumption data and the power time-series consumption data, the predicted heat load that is the time-series fluctuation of the heat load and the predicted power load that is the time-series fluctuation of the power load To calculate a predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device based on the calculated predicted heat load and predicted power load, and to automatically operate the combined heat and power device based on the calculated predicted operation time zone. (For example, refer to Patent Document 1).
[0003]
By the way, when the facility where the cogeneration system is installed (hereinafter simply referred to as “installation facility”) is a general residence, the actual heat and power consumption mode at the installation facility is the operation control means. May deviate from the predicted heat load and the predicted power load predicted in step 1, or may deviate from the heat consumption mode and the power consumption mode predicted by the user.
In particular, when the actual power load at the installation facility is less than the power output generated by the combined heat and power supply device, surplus power is generated, and it is desired to effectively process the surplus power.
[0004]
In addition, there is a cogeneration system provided with an electric heater that consumes the surplus power and generates heat to store the hot water in a hot water storage tank so that the surplus power does not flow backward to a commercial system as an external power system (for example, a patent Reference 2).
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-8-14103
[Patent Document 2]
JP 2000-320401 A
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, it is considered that the above-mentioned surplus power can be sold to electric utilities due to the liberalization of power retail, and furthermore, the power market in which the sale price of the above surplus power fluctuates in real time. Is believed to be built.
Further, it is considered that a gas market in which the purchase price of city gas and other fuels supplied to the combined heat and power supply apparatus fluctuates in real time will be established by the liberalization of gas retailing.
[0007]
In this way, when surplus power can be sold to an external power system such as a commercial system, surplus power consumption operation mode in which the surplus power is converted into heat by an electric heater as in the past, and surplus power The surplus power sales operation mode to be sold to the external power system can be selected, but in that selection, the operation mode with excellent economic efficiency achieved by supplying heat and power with the combined heat and power supply device is selected. It would be desirable to do so.
However, among the above two modes of operation, the economically advantageous one is that, for example, when the selling price of surplus power fluctuates as described above, it changes depending on the selling price, and the combined heat and power supply device When the purchase price of the fuel to be supplied fluctuates, it will change depending on the purchase price, and it will change depending on various usage conditions such as changes in surplus power, etc. It is necessary to select an operation mode that is economically advantageous in accordance with the use conditions.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a cogeneration system that can be operated in an economical state when surplus power can be sold to an external power system. There is.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve this object, the first characteristic configuration of the cogeneration system according to the present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electric power, heat consumption means that consumes the heat generated by the combined heat and power device, and operation. A cogeneration system provided with operation control means for controlling,
  The operation control means is
  A surplus power consumption operation mode for converting surplus power generated by the cogeneration device into heat consumed by the heat consumption means by an electric heater, and surplus power for selling surplus power generated by the cogeneration device to an external power system An economic evaluation value indicating economics achieved by supplying heat and electric power in the combined heat and power supply device for the surplus power consumption operation mode and the surplus power sales operation mode. The economical priority operation process is performed to select and operate the operation mode with the superior economic evaluation value out of the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode.,and,
At least one of purchase unit price information of fuel consumed by the combined heat and power unit and sold unit price information of the surplus power is configured to be freely input as price information, and the combined heat and power unit is based on the input price information. Is generated and the unit price of electric power indicating the unit price of power consumed in the installation facility is calculated as the economic evaluation value, in addition,
For the power generation unit price for the surplus power consumption operation mode, the heat generated by the cogeneration device and the surplus power generated by the cogeneration device are consumed by the electric heater from the amount of fuel consumed by the cogeneration device. The amount of power generated by subtracting the amount of heat generated when the heat recovered by the boiler is generated by a boiler is divided by the amount of power consumed in the installation facility, and
When the unit price of power generation for the surplus power sale operation mode is sold, the heat generated when the heat generated by the combined heat and power unit from the fuel amount is generated in the boiler and the surplus power generated by the combined heat and power unit The power generation amount obtained by subtracting the sale amount of the product is divided by the amount of power consumed in the installation facility.In the point.
[0010]
  That is, when the surplus power of the power generated by the combined heat and power generation apparatus is generated, the operation control means converts the surplus power into heat consumed by the heat consuming means with an electric heater, and the surplus power consumption operation mode. It is possible to switch to a surplus power sales operation mode in which power is sold to an external power system.
  And the said operation control means performs the said economical priority operation process, and the economical evaluation value which can evaluate the economical efficiency in each of the said surplus power consumption operation mode and the said surplus power sale operation mode is obtained. In other words, the operation mode having the better economic evaluation value is automatically selected and operated. By the way, the above-mentioned economic evaluation value changes depending on the selling price of surplus power when the selling price of surplus power fluctuates, and when the purchase price of the fuel that operates the combined heat and power unit fluctuates. Can be assumed to change depending on various usage conditions, such as changes in the purchase price, and also depending on the amount of surplus power. Usage conditions in which the economic evaluation value changes It is desirable to obtain all of the above in consideration, and it is desirable to obtain at least the main usage conditions such as the sale price of surplus power and the purchase price of fuel.
  Therefore, when surplus power can be sold to an external power system, a cogeneration system that can be operated in an economical state can be provided.
  Further, the operation control means receives at least one price information of purchase unit price information about the unit price of fuel consumed by the combined heat and power unit and sale unit price information about the sale unit price of the surplus power, and the price information An economic evaluation value indicating the economic efficiency achieved by generating heat and electric power in the combined heat and power generation device, the power generation unit price indicating the unit price of the electric power generated by the combined heat and power generation device and consumed in the installation facility Can be obtained as
And the said power generation unit price can be calculated | required as follows. That is, the amount of fuel consumed by consuming fuel in the combined heat and power unit is obtained from the purchase price of the fuel, the fuel consumption of the combined heat and power unit, etc., and the heat generated when the heat generated by the combined heat and power unit is generated in a boiler, etc. The amount is calculated from the heat output of the combined heat and power facility, the purchase price of the fuel consumed by the boiler, the boiler efficiency, etc., and the sale price when the above surplus power is sold is determined from the surplus power amount, the surplus power sale unit price, etc. . Then, a power generation amount corresponding to an operating cost for generating electric power in the combined heat and power unit is obtained as an amount obtained by subtracting the heat generation amount and the sale amount from the fuel amount, and the power generation amount is determined at the installation facility. By dividing by the amount of power consumed, the power generation unit price as described above can be obtained.
[0014]
  The cogeneration system according to the present inventiontwoThe feature configuration isoneIn addition to the characteristic configuration, the operation control means is configured to execute a price information collection process for collecting the price information via a communication network.
[0015]
That is, the computer constituting the operation control means is connected to a communication network such as the Internet network, and the fuel purchase unit price information is transmitted via the communication network from a server or the like operated and managed by an electric power company or a fuel supplier. And the price for obtaining the unit price of power generation at all times, even if the purchase unit price of the fuel or the unit price of sale of surplus power fluctuates. Information can be updated to accommodate the fluctuations. Therefore, even if the unit purchase price of the fuel and the unit price for selling the surplus power fluctuate regularly or in real time, the unit price of power generation as a highly reliable economic evaluation value that matches the fluctuation can be obtained. In the priority operation process, it is possible to reliably improve the economy by using the economical evaluation value with high reliability.
[0016]
  The cogeneration system according to the present inventionthreeFeature configuration is the aboveFirst or secondIn addition to the characteristic configuration, the operation control means includes:
  The state in which the economical priority operation process is executed and the state in which the set operation mode priority process is executed can be selected freely. In the set operation mode priority process, the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale are performed. The operation mode is configured to operate in a preset operation mode.
[0017]
That is, the above-mentioned operation control means is set to one of the previously set operation modes of the economy-priority-oriented operation processing that has been described so far and the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode. If it is desired to always prevent reverse power flow by configuring the set operation mode priority process to be maintained freely, execute the set operation mode priority process with the operation mode set to the surplus power consumption operation mode, and When it is always desired to emphasize the energy saving of the entire society, the set operation mode priority process in which the operation mode is set to the surplus power selling operation mode can be executed.
[0018]
  The cogeneration system according to the present inventionFourThe characteristic configuration is the first to the secondthreeIn addition to the characteristic configuration, the operation control means is configured to obtain economic comparison information capable of comparing the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode for the economic evaluation value,
  An output means for outputting the economic comparison information to the user side is provided.
[0019]
That is, the operation control means obtains the economic comparison information for comparing the economic evaluation values of the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode, and the output means calculates the economic efficiency. Since the comparison information can be displayed or output to the user side by voice, the user can recognize the economic comparison information and its change state, and automatically switch the driving state for the purpose of improving the economic efficiency. It is possible to determine whether or not to perform the economic priority operation process to be performed, and to motivate the user with respect to the execution of the economical priority operation process with emphasis on economy.
In addition, when it can be recognized from the economic comparison information that the surplus power consumption operation mode is superior to the surplus power sale operation mode, the user increases the power consumption load. Reduce the heat load and shorten the operation time of the combined heat and power unit, and make efforts to reduce the surplus power consumed by the electric heater with relatively low efficiency. The energy can be improved.
[0020]
  The cogeneration system according to the present inventionFiveThe characteristic configuration is the first to the secondFourIn addition to the characteristic configuration, the operation control means is based on heat time-series consumption data and power time-series consumption data.To improve energy savingIt is in the point which calculates | requires the estimated driving | operation time zone for driving | operating the said heat / electric power supply apparatus, and operates the said heat / electric power supply apparatus automatically based on the calculated | required predicted operation time slot | zone.
[0021]
That is, the operation control means obtains a predicted thermal load that is a time series fluctuation of the thermal load and a predicted power load that is a time series fluctuation of the power load based on the time series consumption data of the heat and the time series consumption data of the power, Based on the calculated predicted heat load, predicted power load and energy-saving operation conditions, a predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device is obtained, and based on the obtained predicted operation time zone, combined heat and power The device is automatically operated.
That is, the predicted thermal load and the predicted power load are obtained based on the past time-series consumption data and power time-series consumption data at the installation facility, and the obtained predicted heat load, predicted power load and energy-saving operation condition are obtained. Based on the above, it is possible to generate heat and power to match the heat consumption and power consumption at the installation facility of the cogeneration system, and the predicted operation time zone that improves the energy saving at the installation facility. Is provided with a learning function, and the combined heat and power supply device is automatically operated based on the predicted operation time zone obtained by the learning function.
[0022]
When the combined heat and power device is automatically operated in this way, the actual power load at the installation facility is changed to the combined heat and power by executing the economic priority operation process that emphasizes the economy by the operation control means. The surplus power consumption operation mode for converting the surplus power into heat consumed by the heat consuming means in the electric heater when surplus power is generated when the apparatus is less than the power output generated by the automatic operation, and The operation mode can be automatically selected and executed in the surplus power selling operation mode in which the surplus power is sold in reverse flow and sold to the one with the superior economic evaluation value described so far.
Therefore, in the cogeneration system that is configured so that the predicted operation time zone is obtained by the learning function and the combined heat and power unit is automatically operated with the predicted operation time, the cogeneration system is effectively used in order to improve economy. It became possible to use the system.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, this cogeneration system uses a combined heat and power supply device 3 configured to drive a power generator 2 by a gas engine 1 and heat generated by the combined heat and power supply device 3. However, a hot water storage unit 6 (corresponding to heat consumption means) for storing hot water in the hot water storage tank 4 and supplying a heat medium to the heat consumption terminal 5, and an operation control means for controlling the operation of the combined heat and power supply device 3 and the hot water storage unit 6. As an operation control unit 7 and a remote controller R. The said heat consumption terminal 5 is comprised by heating terminals, such as a floor heating apparatus and a bathroom heating apparatus.
[0024]
On the output side of the power generator 2 is provided an inverter 8 for linking a power system including the combined heat and power supply device 3 to a commercial system 9 as an external power system. The inverter 8 outputs the output power of the power generator 2. The same voltage and the same frequency as the electric power supplied from the commercial system 9 are configured.
The commercial system 9 is, for example, a single-phase three-wire system 100/200 V, and an electric device 11 (hereinafter referred to as a power load 11) such as a television, a refrigerator, or a washing machine via a commercial power supply line 10. Is electrically connected).
The inverter 8 is electrically connected to the commercial power supply line 10 via the cogeneration supply line 12, and the output power from the power generator 2 is supplied to the electrical equipment 11 via the inverter 8 and the cogeneration supply line 12. It is configured to be supplied.
[0025]
Also, by providing the inverter 8 as described above, when surplus power is generated when the power load on the electrical equipment 11 falls below the generated power of the combined heat and power supply device 3, the surplus power is sold to an electric power company or the like. In order to do so, it is configured to allow a reverse power flow to the commercial system 9 side.
[0026]
In the middle of the cogeneration supply line 12, the auxiliary power of the cogeneration system, which will be described later, consumes surplus power of the cogeneration device 3 to generate heat, and the hot water is stored in the hot water storage tank 4 by the heat, An electric heater 14 for recovering energy is connected.
The commercial power supply line 10 is provided with a commercial power measuring unit P1 that measures the commercial power supplied through the commercial power supply line 10, and the cogeneration supply line 12 includes the thermoelectric power supply device 3. A generated power measuring unit P2 for measuring generated power is provided. The commercial power measuring unit P1 is configured to detect whether a reverse power flow occurs in the current flowing through the commercial power supply line 10, that is, whether surplus power is generated.
And in order to prevent the reverse power flow to the commercial system 9 of surplus electric power, it is comprised so that the surplus electric power of generated electric power can be consumed with the electric heater 14, and can be collect | recovered.
[0027]
The electric heater 14 is composed of a plurality of electric heaters, and is provided so as to heat the cooling water of the gas engine 1 flowing through the cooling water circulation path 15 by the operation of the cooling water circulation pump 17, and on the output side of the power generator 2. ON / OFF is switched by the connected operation switch 16.
Therefore, the power load of the electric heater 14 can be adjusted by switching ON / OFF of each operation switch 16. Incidentally, the electric load of the electric heater 14 becomes an electric energy obtained by multiplying the electric load (for example, 100 W) per electric heater by the number of the operation switches 16 that are turned on.
[0028]
Then, the cogeneration system switches ON / OFF of each operation switch 16, and as the amount of surplus power increases, the power load on the electric heater 14 increases and the surplus power is consumed by the electric heater 14. The operation state can be switched between surplus power consumption operation and surplus power sales operation in which all the operation switches 16 are turned off and surplus power is returned to the commercial grid 9 for sale.
[0029]
The gas engine 1 has a set flow rate (for example, 0.433 m) through the engine fuel passage 21.^Three/ H), gas fuel is supplied, and the combined heat and power supply device 3 is operated at a rated value. In the rated operation, the generated power of the combined heat and power supply device 3 is approximately the rated generated power (for example, 1 kW). It is supposed to be constant.
[0030]
The hot water storage unit 6 circulates hot water in the hot water storage tank 4 through the hot water storage tank 4 and hot water circulation path 18 for storing hot water in a state where temperature stratification is formed, and heats a heat medium that is circulated and supplied to the heat consuming terminal 5. Hot water circulation pump 19 for circulating hot water to be circulated, heat medium circulation pump 23 for circulating supply of heat medium to the heat consuming terminal 5 through the heat medium circulation path 22, and hot water circulation path 18 with cooling water flowing through the cooling water circulation path 15 Exhaust heat heat exchanger 24 that heats hot water flowing through, heat exchanger 26 for heat medium heating that heats the heat medium flowing through heat medium circulation path 22 using hot water flowing through hot water circulation path 18, burner The auxiliary heater 27 is provided as auxiliary heating means for heating hot water flowing through the hot water circulation path 18 by combustion of 27b. The auxiliary heater 27 includes a heat exchanger 27a for flowing hot water to be heated, the burner 27b for heating the heat exchanger 27a, and a combustion fan 27c for supplying combustion air to the burner 27b. It is prepared for.
The auxiliary fuel passage 28 for supplying the gas fuel to the burner 27b has an auxiliary fuel solenoid valve 29 for intermittently supplying the gas fuel to the burner 27b, and an auxiliary fuel proportional ratio for adjusting the supply amount of the gas fuel to the burner 27b. A valve 30 is provided.
[0031]
The hot water storage tank 4 is provided with four tank thermistors Tt as hot water storage amount detecting means for detecting the hot water storage amount of the hot water storage tank 4 at intervals in the vertical direction. That is, when the tank thermistor Tt detects a temperature equal to or higher than the set temperature, it is assumed that hot water is stored at the installation position. Based on the position, the hot water storage amount is detected in four stages. When the detection temperatures of all four tank thermistors Tt are equal to or higher than the set temperature, it is detected that the hot water storage amount of the hot water storage tank 4 is full. It is comprised so that.
[0032]
The hot water circulation path 18 is connected to a take-out path 35 communicating with the lower part of the hot water storage tank 4 and a hot water storage path 36 communicating with the upper part of the hot water storage tank 4. The hot water storage path 36 is constituted by an electromagnetic proportional valve. A hot water storage valve 37 that adjusts the flow rate of hot water and interrupts the flow is provided.
The hot water circulation path 18 includes the exhaust heat heat exchanger 24, the hot water circulation pump 19, the auxiliary heater 27, and an electromagnetic proportional valve in the order of circulation of the hot water from the connection point with the extraction path 35. The heating valve 39 configured to adjust the flow rate of hot water and to interrupt the flow, and the heat exchanger 26 for heat medium heating are provided.
[0033]
The auxiliary equipment provided in the cogeneration system includes an auxiliary machine unique to the cogeneration system and an auxiliary machine originally necessary in the cogeneration system. The unique auxiliary machines include the cooling water circulation pump 17 and the hot water circulation. The pump 19 is included, and the essential auxiliary equipment includes the heat medium circulation pump 23 and the like. The power load of the auxiliary equipment that is originally required is consumed by the user in the same manner as the electric device 11. Power.
[0034]
Further, the hot water circulation path 18 is provided with an inlet thermistor Ti for detecting the temperature of hot water flowing into the auxiliary heater 27 and an outlet thermistor Te for detecting the temperature of hot water flowing out of the auxiliary heater 2.
The hot water supply passage 20 for supplying hot water taken out from the upper part of the hot water storage tank 4 is provided with hot water supply heat load measuring means 31 for measuring the hot water supply heat load, and heating heat for measuring the heating heat load at the heat consuming terminal 5 is provided. A load measuring means 32 is also provided.
[0035]
Based on FIG. 8, the remote control R of the cogeneration system will be described.
The remote control R includes a display unit 42 that displays and outputs various types of information, a speaker 43 that outputs various types of information by voice, a navigation switch 44 that switches information output to the display unit 42 and the speaker 43, and an automatic operation of the combined heat and power supply device 3 A power generation changeover switch 45 for switching between operation and manual operation, a power generation switch 46 for commanding operation and stop of the cogeneration apparatus 3, a selection switch 47 for selecting the type of data to be input, and the type selected by the selection switch 47 There are provided a setting switch 48 for setting the data, a confirmation switch 49 for confirming the input data to the data set by the setting switch 48, and the like. That is, the display unit 42 and the speaker 43 correspond to output means. In addition, an on-operation display mark 50 is displayed on the display unit 42 when the combined heat and power supply device 3 is in operation.
The selection switch 47 switches between a state for performing an operation time zone setting operation of the combined heat and power supply device 3, a state for performing a power generation unit price setting operation, and an economic priority operation process and a set operation mode priority process, which will be described later. The state is switched to the state for performing the operation, and the setting and confirming operation in each state can be performed by the setting switch 48 and the confirming switch 49.
Further, in order to input numerical values such as the unit price for purchasing fuel and the unit price for selling surplus power, although not shown, a key for numerical input may be provided on the remote controller R. The numerical value can also be input by increasing / decreasing the numerical value displayed on the display unit 42 to the setting target numerical value by the setting switch 48 and confirming with the confirmation switch 49.
[0036]
When the power generation changeover switch 45 is switched to automatic operation, the cogeneration apparatus 3 is learned and operated as described later. When the power generation changeover switch 45 is switched to manual operation and the operation time zone is set, the setting is made. The combined heat and power supply device 3 is operated in the operating time zone.
In addition, when the power generation switch 46 is turned on in the state where the power generation changeover switch 45 is switched to automatic operation, the cogeneration device 3 is operated immediately. When the power generation switch 46 is turned off, the cogeneration device 3 is stopped for about one hour and then automatically. Become driving.
When the power generation switch 46 is switched to manual operation, the cogeneration device 3 is operated as soon as the power generation switch 46 is turned on, and the cogeneration device 3 is operated as soon as the power generation switch 46 is turned off. The stop state is continued until the power generation changeover switch 45 or the power generation switch 46 is operated next.
It should be noted that while the power generation changeover switch 45 is switched to the manual operation, the measurement data of the power load and the heat load is excluded from the load data used in the learning operation described later.
[0037]
When operating the combined heat and power supply device 3 in the above-described manual operation and automatic operation, the operation control unit 7 controls the operating state of the combined heat and power supply device 3 and the cooling water circulation pump 17, and the hot water circulation pump 19, the heat medium By controlling the operation state of the circulation pump 23, a hot water storage operation for storing hot water in the hot water storage tank 4, a heat medium supply operation for supplying a heat medium to the heat consuming terminal 5, and the like are performed. The surplus power generated by the combined heat and power supply device 3 is converted into heat by the electric heater 14, and the surplus power selling operation mode in which the surplus power generated by the combined heat and power supply device 3 is sold to the commercial system 9. And is configured to be operable in one of these modes. Further, the operation control unit 7 selects and operates one of the surplus power storage operation mode and the surplus power sale operation mode, as will be described later, the economy priority operation process, the set operation mode priority process, and the price It is configured to execute information collection processing, etc., and is configured to execute predicted load calculation processing, data update processing, driving availability determination processing, etc., as will be described later, in order to perform automatic driving by the learning driving Has been.
The operation control unit 7 is configured to perform output information switching control for switching information to be output to the display unit 42 and the speaker 43 of the remote controller R.
[0038]
By the way, when a hot water tap (not shown) is opened, hot water is taken out from the upper part of the hot water storage tank 4 and hot water is supplied through the hot water supply passage 20, and when the hot water tap is opened, the hot water storage tank 4 When hot water is not stored in the hot water, the hot water circulation pump 19 is operated, the hot water storage valve 37 is opened, the auxiliary heater 27 is heated, and heated by the auxiliary heater 27 to be stored. Hot water is supplied to the hot water supply passage 20 through the passage 36.
[0039]
First, the learning operation of the cogeneration apparatus 3 by the operation control unit 7 will be described. The operation control unit 7 performs a data update process in which past load data for one day is updated and stored in a state of being associated with the day of the week based on the actual usage status, and is stored every time the date changes. Predictive load calculation processing for obtaining predicted load data for one day of the day from past load data for the day is configured.
And the operation control part 7 calculates | requires the energy-saving reference value used as the reference | standard of whether to operate the cogeneration apparatus 3 from prediction load data in the state which calculated | required the prediction load data for the 1st of the day. Whether the actual energy saving level (corresponding to the energy saving operation condition) at the present time is higher than the energy saving level reference value obtained by the energy saving level reference value calculating process. Whether or not the cogeneration apparatus 3 can be operated is determined based on whether or not the operation is possible.
[0040]
In this way, when it is determined that the operation of the combined heat and power supply device 3 is possible in the operation determination process, the operation control unit 7 operates the combined heat and power supply device 3 and determines that the combined operation of the combined heat and power supply device 3 is impossible. Then, the operation of the combined heat and power supply device 3 is stopped.
[0041]
Then, the operation control unit 7 is configured to stop the operation of the combined heat and power supply device 3 when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 is full in the operation time zone.
[0042]
When the description of the data update processing is added, the past load data for one day corresponding to how much power load, hot water supply heat load as heating load and heating heat load at which time zone in one day is associated with the day of the week. It is configured to be updated and stored in the state.
[0043]
First, the past load data will be described. The past load data is composed of three types of load data, namely, power load data, hot water supply heat load data, and heating heat load data. As shown in FIG. Is stored in a state of being divided for each day of the week from Sunday to Saturday.
The past load data for one day includes 24 pieces of power load data per unit time, 24 pieces of hot water supply heat load data per unit time, and one unit time per 24 hours. It consists of 24 pieces of heating heat load data.
[0044]
The configuration for updating the past load data as described above will be described. From the actual usage situation, the power load per unit time, the hot water supply heat load, and the heating heat load are converted into the commercial power measurement unit P1, power generation Measurement is performed by the power measuring unit P2, the hot water supply thermal load measuring means 31, and the heating thermal load measuring means 32, and the measured load data (corresponding to heat time-series consumption data and power time-series consumption data) is stored. In this state, the actual load data for one day is stored in association with the day of the week. Incidentally, the power load is determined based on the sum of the power measured by the commercial power measuring unit P1 and the power generation output of the power generation device 2 measured by the generated power measuring unit P2. Minus the power load. Note that the power measured by the commercial power measuring unit P1 indicates power that is positive in the direction of receiving power from the commercial system 9, and thus a negative value when power is flowing backward to the commercial system 9. I take the.
When the actual load data for one day is stored for one week, new past load data is obtained by adding the past load data and the actual load data at a predetermined ratio for each day of the week. New past load data is stored and the past load data is updated.
[0045]
Specifically, taking Sunday as an example, as shown in FIG. 3, from the past load data D1m corresponding to Sunday among the past load data and the actual load data A1 corresponding to Sunday among the actual load data, New past load data D1 (m + 1) corresponding to Sunday is obtained by the following [Equation 1], and the obtained past load data D1 (m + 1) is stored.
In the following [Expression 1], D1m is past load data corresponding to Sunday, A1 is actual load data corresponding to Sunday, K is a constant of 0.75, and D1 (m + 1) is And new past load data.
[0046]
[Expression 1]
D1 (m + 1) = (D1m × K) + {A1 × (1-K)} (Equation 1)
[0047]
When the predicted load calculation process is further described, it is executed each time the date is changed, and the predicted load for one day of how much power load, hot water heat load, and heating heat load is predicted in which time zone of the day. It is configured to ask for data.
That is, out of the seven past load data for each day of the week, the past load data corresponding to the day of the day and the actual load data of the previous day are added together at a predetermined ratio to determine how much power load and hot water supply in which time zone. It is configured to obtain predicted load data for one day on the day of whether the heat load or heating heat load is predicted.
[0048]
Specifically, the case of obtaining the predicted load data for one day on Monday will be described as an example. As shown in FIG. 3, seven past load data D1m to D7m for each day of the week and seven actual load data A1 for each day of the week are shown. ~ A7 are stored, the predicted load data for one day on Monday is calculated from the past load data D2m corresponding to Monday and the actual load data A1 corresponding to Sunday of the previous day by the following [Equation 2]. Find B.
The predicted load data B for one day consists of predicted power load data for one day, predicted hot water supply heat load data for one day, predicted heating heat load data for one day, as shown in FIG. 4 (a) shows the predicted power load for one day, (b) in FIG. 4 shows the predicted hot water supply heat load for one day, and (c) in FIG. It shows the predicted heating heat load for the day.
In the following [Expression 2], D2m is past load data corresponding to Monday, A1 is actual load data corresponding to Sunday, Q is a constant of 0.25, and B is a predicted load. Data.
[0049]
[Expression 2]
B = (D2m × Q) + {A1 × (1-Q)} (Formula 2)
[0050]
When the energy saving standard value calculation process is described, the combined heat and power supply device 3 is operated using the predicted hot water supply thermal load data so as to cover the required hot water storage amount from the present time to the reference value time ahead. In this case, by operating the combined heat and power supply device 3, an energy saving reference value that can realize energy saving in the installation facility of the cogeneration system is obtained.
[0051]
For example, assuming that the unit time is 1 hour and the reference value time is 12 hours, first, from the predicted power load, predicted hot water supply heat load, and predicted heating heat load based on the predicted load data, the following [Equation 3 ], As shown in FIG. 5, when calculating the predicted energy savings when the combined heat and power unit 3 is operated for 12 hours up to 12 hours every hour, and when operating the combined heat and power unit 3 The predicted hot water storage amount that can be stored in the hot water storage tank 3 is obtained for 12 hours up to 12 hours every hour.
[0052]
[Equation 3]
Energy saving P = {(EK1 + EK2 + EK3) / necessary energy of the combined heat and power supply device 3} × 100 (Equation 3)
[0053]
However, EK1 is a function with the effective power generation output E1 as a variable, EK2 is a function with E2 as a variable, EK3 is a function with E3 as a variable,

Necessary energy of the combined heat and power supply device 3: 5.5 kW
(The amount of city gas consumed when the cogeneration unit 3 is operated for 1 hour is 0.433 m.^ThreeAnd)
Unit power generation required energy: 2.8kW
Burner efficiency (heating): 0.8
Burner efficiency (with hot water supply): 0.9
[0054]
Moreover, each of the effective power generation output E1, the effective heating heat output E2, and the effective hot water storage heat output E3 is obtained by the following [Expression 4] to [Expression 6].
[0055]
[Expression 4]
E1 = Power generated by the combined heat and power supply device 3− (surplus power + specific auxiliary power load) (Equation 4)
E2 = Heat load at the heat consuming terminal 5 (Equation 5)
E3 = (heat output of combined heat and power supply device 3 + heat output of electric heater 14−effective heating heat output E2) −heat dissipation loss (Equation 6)
However, the heat output of the electric heater 14 = the electric load of the electric heater 14 × the heat efficiency of the heater.
[0056]
Then, as shown in FIG. 5, in a state where the predicted energy savings and predicted hot water storage amounts for 12 hours are obtained for 12 hours, first, the prediction required for 12 hours ahead from the predicted hot water supply thermal load data is necessary. The hot water storage amount is obtained, and the necessary hot water storage amount required up to 12 hours ahead is obtained by subtracting the hot water storage amount in the hot water storage tank 4 from the predicted required hot water storage amount.
For example, if a hot water supply heat load of 9.8 kW is predicted 12 hours later from the predicted hot water supply heat load data and the hot water storage amount in the hot water storage tank 4 is 2.5 kW at the present time, the time until 12 hours ahead The necessary hot water storage required for 7.3 kW is 7.3 kW.
[0057]
Then, in the state where the predicted amount of hot water storage for the unit time is added, until the predicted amount of stored hot water reaches the required amount of hot water, select from among the unit time for twelve units that has the highest predicted value of energy conservation. I try to keep going.
[0058]
For example, as described above, when the required hot water storage amount is 7.3 kW, as shown in FIG. 5, first, from 7 hours ahead to 8 hours ahead where the predicted energy saving degree is the highest. Select the unit time and add the predicted hot water storage volume for that unit time.
Next, the unit time from 6 hours ahead to 7 hours ahead with high predicted energy conservation is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 1.1 kW. .
In addition, the unit time from 5 hours ahead to 6 hours ahead with the highest predicted energy saving is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 4.0 kW. Become.
[0059]
In this way, when the selection of the unit time from the high predicted energy saving value and the addition of the predicted hot water storage amount are repeated, the unit from 8 hours ahead to 9 hours ahead as shown in FIG. When the time is selected, the predicted amount of hot water added together reaches 7.3 kW.
If it does so, the energy-saving degree of unit time from 8 hours ahead to 9 hours ahead will be set as an energy-saving reference value, and in the thing shown in FIG.
[0060]
The operation availability determination process will be described. In the operation availability determination process, the actual energy saving degree is calculated from the current power load, the predicted hot water supply heat load, and the current heating heat load by the above [Equation 3]. Ask for.
When the actual energy saving level exceeds the energy saving level reference value, it is determined that the operation of the combined heat and power supply device 3 is possible. When the actual energy saving level is equal to or less than the energy saving level reference value, the operation of the combined heat and power supply unit 3 is determined. Is determined to be impossible.
[0061]
In other words, if the actual power load, hot water supply heat load, and heating heat load are substantially equal to the predicted power load data, predicted hot water supply heat load data, and predicted heating heat load data, the actual energy saving level is calculated in the energy saving reference value calculation process. Since it becomes substantially equal to the calculated predicted energy saving degree, the combined heat and power supply device 3 is operated in a plurality of unit times selected in order of the time zone in which the predicted energy saving degree is high so that the required hot water storage amount can be stored.
Therefore, the time zone composed of a plurality of unit times selected in order of the time zone with the highest predicted energy saving level so that the required hot water storage amount can be stored is the predicted heat load, the predicted power load, and the energy saving operation condition (energy saving level P). It corresponds to the predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device 3 obtained based on
That is, the operation control unit 7 is configured to obtain a time zone in which the energy saving degree P is high and the heat load or power load is large as a predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device 3.
Further, the operation control unit 7 obtains a predicted thermal load that is a time-series fluctuation of the thermal load and a predicted power load that is a time-series fluctuation of the power load based on the time-series consumption data of heat and the time-series consumption data of power, Based on the calculated predicted heat load and predicted power load and the energy saving operation condition (energy saving degree P), a predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device 3 is obtained, and based on the obtained predicted operation time zone. The combined heat and power supply device 3 is automatically operated.
[0062]
Next, the hot water storage operation and the heat medium supply operation by the operation control unit 7 will be described. In the hot water storage operation, the hot water valve 37 is opened so that the detected temperature of the inlet thermistor Ti becomes the set temperature while the heating valve 39 is closed and the hot water circulation pump 19 is operated during the operation of the cogeneration apparatus 3. This is done by adjusting the degree.
During the hot water storage operation, if the detected temperature of the inlet thermistor Ti is lower than the set temperature even when the opening of the hot water storage valve 37 is reduced to the set minimum opening, the detected temperature of the inlet thermistor Ti becomes the set temperature. In addition, the heating valve 39 is opened and the opening degree thereof is adjusted so that a part of the hot water heated by the exhaust heat heat exchanger 24 is passed through the hot water storage tank 4.
And in the hot water storage operation, hot water is taken out from the lower part of the hot water storage tank 4 through the take-out path 35 to the hot water circulation path 18, passed through the hot water circulation path 18, and heated by the exhaust heat heat exchanger 24. Then, when it is insufficient, it is compensated by the auxiliary heater 27 and then returned to the upper part of the hot water storage tank 4 through the hot water storage passage 36 so that hot water in the hot water storage tank 4 is circulated and stored in the hot water storage tank 4 at the set temperature. It is configured as follows.
[0063]
In the heat medium supply operation, when the start of the heating operation is commanded from the heat consumption terminal 5 during the operation of the combined heat and power supply device 3, the heating valve 39 is opened and the hot water circulation pump 19 is operated. This is performed by adjusting the opening of the hot water storage valve 37 so that the detected temperature of the thermistor Ti becomes the set temperature.
During the heating medium supply operation, if the detected temperature of the inlet thermistor Ti is lower than the set temperature even when the hot water storage valve 37 is closed, the burner 27b of the auxiliary heater 27 is burned and the outlet thermistor Te is The combustion amount of the burner 27b is adjusted by the auxiliary fuel proportional valve 30 so that the detected temperature becomes the set temperature.
That is, in the heat medium supply operation, when the heat output of the combined heat and power supply device 3 is larger than the heating heat load at the heat consuming terminal 5, hot water is stored in the hot water storage tank 4 by the excess heat output of the combined heat and power supply device 3. It is comprised so that.
In the heat medium supply operation, hot water is circulated through the hot water circulation path 18 while being heated by the exhaust heat heat exchanger 24, and is circulated and supplied to the heat consuming terminal 5 by the heat medium heating heat exchanger 26. The heating medium is configured to be heated.
When the start of heating operation is commanded from the heat consuming terminal 5 while the cogeneration apparatus 3 is stopped, the hot water is circulated through the hot water circulation path 18 while being heated by the auxiliary heater 27. .
[0064]
Next, an explanation will be given on the economic priority operation process and the set operation mode priority process by the operation control unit 7.
As described above, the operation control unit 7 includes a surplus power consumption operation mode in which surplus power consumption operation is performed and a surplus power sale operation mode in which surplus power sale operation is performed. It is possible to select and execute the economic priority operation process that automatically selects and executes the operation mode with the better economic evaluation value indicating the economy achieved by generating heat and electric power at Has been.
[0065]
In addition, the operation control unit 7 is configured to operate in a preset operation mode set out of the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode separately from the economy priority operation process. The set operation mode priority process is configured so that it can be selected and executed, and the set operation mode priority process that always maintains the set operation mode in the surplus power consumption operation mode can always prevent reverse power flow. The set operation mode priority process that always maintains the set operation mode in the surplus power selling operation mode can place importance on energy saving of the entire society.
[0066]
The set operation mode executed in the set operation mode priority process may be fixed to either the surplus power consumption operation mode or the surplus power sale operation mode. It can also be configured to be switchable between the surplus power consumption operation mode and the surplus power sales operation mode by operating the remote controller R.
[0067]
The processing flow by the operation control unit 7 will be described in detail. As shown in FIG. 6, the operation control unit 7 is first operated so that the user executes the economy priority operation process with the setting switch 48 of the remote controller R. It is determined whether or not (step # 1), and either the economic priority operation process or the set operation mode priority process is selected and executed
[0068]
And when it determines with not performing economical priority operation processing, ie, performing setting operation mode priority processing, the setting operation mode set beforehand among the above-mentioned surplus power consumption operation mode and the above-mentioned surplus power sales operation mode (Step # 7)
[0069]
On the other hand, when it is determined that the economic priority operation process is to be executed, the following (formulas) such as the surplus power amount, the unit price of sale, the unit price of fuel purchase, etc. are stored from the storage means provided in the operation control unit 7 in advance. 7) and information extraction processing for extracting necessary information in (Equation 8) is executed (Step # 2). Next, from the following (Equation 7) and (Equation 8), On condition that the surplus power is converted into heat by the electric heater 14 and recovered, the power generation unit price C1 in the surplus power consumption operation mode and the power generation unit price C2 in the surplus power sales operation mode are used as the economic evaluation value. An economic evaluation value calculation process for obtaining the above is executed (step # 3).
[0070]
[Equation 5]
Power generation output = A x C / 100 x HHV
Waste heat amount = A x B / 100 x HHV
Effective heat utilization = (A × B / 100 × HHV + D) × BB / 100
Heat amount = (A × B / 100 × HHV + D) × BB / CB / HHV × G
Unit price C1 = (G × A− (A × B / 100 × HHV + D) × BB / CB / HHV × G) / (A × C / 100 × HHV-D) (Equation 7)
[0071]
[Formula 6]
Power generation output = A x C / 100 x HHV
Effective heat utilization = Waste heat = A x B / 100 x HHV x BB / 100
Amount of heat = A x B / CB x G x BB / 100
Unit price C2 = (G × A− (A × B) / CB × G × BB / 100-D × GE) / (A × C / 100 × HHV-D) (Equation 8)
[0072]
However,
A (m^Three): Fuel consumption of the cogeneration device 3 per hour (for example, 0.433 m)^Three)
B (%): Thermal efficiency of the combined heat and power supply device 3 (high standard) (for example, 58.68%)
C (%): Power generation efficiency (high standard) of the combined heat and power supply device 3 (for example, 18.05%)
D (kW): Surplus power
HHV (kW / m^Three): Higher heating value (for example, 12.79 kW / m^Three)
G (yen / m^Three): Gas unit price (fuel purchase unit price) (for example, 95 yen / m^Three)
BB (%): Waste heat utilization rate (ratio of the amount of heat that can be effectively used by subtracting piping loss etc. from the heat output of the combined heat and power supply device 3 and the electric heater 14) (for example, 85%)
CB (%): Efficiency of auxiliary heater 27 (high standard) (for example, 70%)
GE (yen / kW): Unit price of surplus electricity sales
[0073]
Next, the operation control unit 7 compares the power generation unit price C1 in the surplus power consumption operation mode obtained in the economic evaluation value calculation process (step # 3) with the power generation unit price C2 in the surplus power sale operation mode. (Step # 4) Of the surplus power consumption operation mode (step # 5) and the surplus power sale operation mode (step # 6), the operation with the lower power generation unit price C1, that is, the economy evaluation value is superior. Select a mode and drive.
[0074]
For example, as shown in FIG. 7, in the case where the surplus power is 0.2 kW and 0.5 kW, respectively, the surplus power sale unit price changes as 5 yen / kW, 10 yen / kW, 15 yen / kW, When the power generation unit prices C1 and C2 are estimated, when the surplus power is 0.2 kW and 0.5 kW, respectively, the surplus power sales unit price is 5 yen / kW, and the surplus power consumption operation mode has a smaller power generation unit price. Therefore, the economy is excellent, and it can be seen that, when the surplus power sales unit price is 10 yen / kW and 15 yen / kW, the surplus power sale operation mode is more economical because the power generation unit price is smaller.
[0075]
Further, the operation control unit 7 is configured such that at least one of the fuel purchase unit price G and the surplus power sale unit price CE can be input as price information, and based on the input price information, the economy control unit 7 The unit price of electricity generation is calculated as a sex evaluation value.
[0076]
Further, the operation control unit 7 includes a communication unit 40 that can communicate with a communication network N such as the Internet, and the communication unit 40 manages the price information and the like by an electric power company or a fuel supplier. Price information collection processing for collecting price information of at least one of purchase unit price information regarding the purchase unit price G of fuel and sale unit price information regarding the sales unit price CE of surplus power from the server S or the like via the communication network N Is configured to do.
That is, the operation control unit 7 periodically receives price information for obtaining the power generation unit price from the communication network N in order to cope with a change in the unit purchase price G of the fuel and the unit sales price CE of the surplus power. It can be collected and updated with new price information.
In addition, you may comprise so that a user may input the said price information from the remote control R regularly.
In addition, as described above, when there is no need to consider fluctuations in price information, power generation as the economic evaluation value is performed using price information stored in advance or price information input when the cogeneration system is installed. You may ask for a unit price.
[0077]
Next, information that the operation control unit 7 displays on the display unit 42 of the remote controller R or that the speaker 43 outputs by voice will be described.
As shown in FIG. 8, the remote controller R sequentially switches the display state of the display unit 42 every time the navigation switch 44 is pressed.
Of the displayed items, today's power generation amount display shows the power generation unit price in the surplus power consumption operation mode and the power generation unit price in the surplus power sales operation mode obtained as described above, and the surplus power consumption for the economic evaluation value. The operation mode and the surplus power sale operation mode are displayed as comparable economic efficiency information.
[0078]
In other words, when the surplus power of the generated power of the combined heat and power supply device 3 can be sold in reverse power, the power generation unit prices C1 and C2 are obtained by the above (Formula 7) and (Formula 8). The power generation unit prices C1 and C2 are output as the economic comparison information.
For example, when the power generation unit price C1 is lower than the power generation unit price C2, it is more economical than a person who consumes surplus power at the electric heater 14 (surplus power consumption operation) sells power. You may output a message saying that it is better to use an electric heater.
In addition, when the unit price of surplus power sale is different in the time zone, if there is a time zone in which the power generation unit cost C2 is lower than the power generation unit price C1 (surplus power sale operation), the surplus power is sold in that time zone. Since it is more economical than consuming the electric heater 14, a message stating “It is better to sell surplus power” may be output.
Further, the form of display output on the display unit 42 is not limited to the form exemplified in the above embodiment.
[0079]
Then, the user recognizes the output of these outputs, determines whether or not to execute the economic priority operation process for automatically switching between the surplus power consumption operation mode and the surplus power sales operation mode, and the remote controller R The setting switch 48 is operated to switch between the economic priority operation process and another set operation mode priority process.
[0080]
Point
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
[0081]
(A) In the above embodiment, when the operation control unit 7 obtains the unit price of power generation as an economic evaluation value in the economic priority operation processing, the fuel that is updated by the actual surplus power amount and price information collection processing The unit price was calculated using the unit price of the purchase of power and the price information of the unit price for selling surplus power, so that even if the surplus power amount and price information fluctuated, the correct unit price was calculated. Apart from the surplus power amount and price information, the unit price of power generation fluctuates due to such fluctuations as, for example, the thermal efficiency and power generation efficiency of the combined heat and power supply device 3, the higher heating value of the fuel, or the efficiency of the auxiliary heater 27. Even when the usage conditions change depending on the output of the cogeneration apparatus 3, the amount of surplus power, etc., the usage conditions may be updated to new ones.
[0082]
(B) In the above embodiment, in the surplus power selling operation, the surplus power is sold to the commercial grid 9 side, but the surplus power is provided in a facility other than the commercial grid 9 separately. It may be sold to an external power system such as a power system.
The surplus power is sold from power companies that operate and manage the external power system, power retailers that use the external power system to retail power other than the power company, and from the external power system. It may be another facility that receives power.
[0083]
(C) In the above embodiment, when the operation control unit 7 is configured to obtain the predicted operation time zone, the energy saving degree P is high and the heat load or power is based on the predicted heat load and the predicted power load. Although configured to obtain a time zone with a large load as the predicted operation time zone, the present invention is not limited to this.
For example, based on the predicted thermal load and predicted power load predicted as in the above embodiment, a time zone with a large heat load, for example, a time zone with a large hot water storage load or a time zone with a large heating heat load is predicted operation time zone. Or a time zone with a large power load may be obtained as the predicted operation time zone.
[0084]
(D) Since the combined heat and power supply device 3 is rated, the generated power of the combined heat and power supply device 3 is substantially constant at the rated generated power (for example, 1 kW) in the rated operation state. It is possible to omit the generated power measuring unit P2 provided in the above embodiment by setting the power to the rated generated power fixedly.
[0085]
(E) In the above embodiment, the electric heater 14 is configured to heat the cooling water of the gas engine 1. However, the electric heater 14 is configured to heat the hot water in the hot water storage tank 4. It is also possible to do. Further, the heating medium circulated and supplied to the heat consuming terminal 5 may be directly heated by the electric heater 14.
[0086]
(To) In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a cogeneration system configured to operate the combined heat and power supply device 3 in a predetermined time zone of one day is illustrated. The present invention can also be applied to a cogeneration system in which the cogeneration apparatus 3 is operated continuously throughout the day.
[0087]
(G) In the above embodiment, the combined heat and power supply device 3 is configured to drive the power generation device 2 by the gas engine 1. However, for example, a fuel cell may be used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a cogeneration system
FIG. 2 is a block diagram showing a control configuration of the cogeneration system
FIG. 3 is a diagram for explaining data update processing;
FIG. 4 is a diagram showing a predicted load for one day.
FIG. 5 is a diagram for explaining energy-saving standard calculation processing;
FIG. 6 is a flowchart showing an operation processing flow.
FIG. 7 is a diagram showing a trial calculation example of power generation unit price
FIG. 8 is a diagram showing a display example of the remote controller and its display unit
[Explanation of symbols]
3 Cogeneration system
4 Hot water storage tank
6 Hot water storage unit (heat consumption means)
7 Operation control unit (operation control means)
11 Electrical equipment
14 Electric heater
27 Auxiliary heating means

Claims

A cogeneration system provided with a heat and power cogeneration device that generates heat and electric power, a heat consuming means for consuming heat generated by the cogeneration device, and an operation control means for controlling operation,
The operation control means is
Surplus power consumption operation mode for converting surplus power generated by the combined heat and power device into heat consumed by the heat consumption means by an electric heater, and surplus power for selling surplus power generated by the combined heat and power supply device to an external power system An economic evaluation value indicating economics achieved by supplying heat and electric power in the combined heat and power supply device for the surplus power consumption operation mode and the surplus power sales operation mode. The economical priority operation process is performed to select and operate the operation mode with the superior economic evaluation value out of the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale operation mode. ,and,
At least one of purchase unit price information of fuel consumed by the combined heat and power unit and sold unit price information of the surplus power is configured to be freely input as price information, and the combined heat and power unit is based on the input price information. Is generated and the unit price of electric power indicating the unit price of power consumed in the installation facility is calculated as the economic evaluation value, in addition,
For the power generation unit price for the surplus power consumption operation mode, the heat generated by the cogeneration device and the surplus power generated by the cogeneration device are consumed by the electric heater from the amount of fuel consumed by the cogeneration device. The amount of power generated by subtracting the amount of heat generated when the heat recovered by the boiler is generated by a boiler is divided by the amount of power consumed in the installation facility, and
When the power generation unit price for the surplus power selling operation mode is sold, the heat generated when the heat generated by the combined heat and power device is generated from the fuel amount in the boiler and the surplus power generated by the combined heat and power unit are sold A cogeneration system configured to obtain the power generation amount obtained by subtracting the sale amount of the product by dividing it by the amount of power consumed in the installation facility .

The cogeneration system according to claim 1, wherein the operation control means is configured to execute a price information collection process for collecting the price information via a communication network .

The operation control means is
The state in which the economic priority operation process is executed and the state in which the set operation mode priority process is executed can be selected freely. In the set operation mode priority process, the surplus power consumption operation mode and the surplus power sale are performed. The cogeneration system according to claim 1 or 2 , wherein the cogeneration system is configured to operate in a preset operation mode of the operation modes .

The operation control means is configured to obtain economic comparison information capable of comparing the surplus power consumption operation mode and the surplus power sales operation mode for the economic evaluation value,
The cogeneration system according to any one of claims 1 to 3, further comprising an output unit configured to output the economic comparison information to a user side .

The operation control means obtains a predicted operation time zone for operating the combined heat and power supply device so as to improve energy saving based on the time series consumption data of heat and the time series consumption data of electric power, The cogeneration system according to any one of claims 1 to 4, wherein the cogeneration device is configured to automatically operate based on a predicted operation time zone .