JP4565468B2

JP4565468B2 - コージェネレーションシステム

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Publication number: JP4565468B2
Application number: JP2005082918A
Authority: JP
Inventors: 田洋司山; 池俊一小; 林広介小; 平正幸権
Original assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Current assignee: Tokyo Gas Co Ltd
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2010-10-20
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006266121A

Description

本発明は、複数のコージェネレーション装置を備えたコージェネレーションシステムに関する。

係るコージェネレーションシステムとしては、例えば、ある地域（地区、集合住宅、その他）に、排熱を温水として貯湯槽に貯えることによって利用するコージェネレーション装置を複数台配置して運転するシステム等がある。

コージェネレーション装置の効率は、一般的に図９に示すように負荷率によって変化し、ある出力、例えば定格出力において最大となることが多い。また、コージェネレーション装置から回収された熱量が需要家の熱需要に対して過不足が生じると、過剰な熱を捨てたり、不足分を他の加熱源によって補ったりする必要があり、コージェネレーション装置のメリットが低下する。

そのため、コージェネレーション装置の運転方法としては、図１０に示すように、出来るだけ効率が最大となる条件（例えば定格出力）で運転を行い、必要な熱が蓄えられた時点でコージェネレーション装置を停止する、と言う方法が考えられる。
但しその場合、コージェネレーション装置の発電出力よりも需要家の電気需要が小さい場合には余剰の電力が発生する。余剰の電力は、電力会社に戻される、電気の逆流現象である、所謂「逆潮流」が生じてしまう。
電気の逆潮流が生じてしまうと、コージェネレーション装置を有するユーザーは少なくとも得はしない。この電気の逆潮流を防ぐためには、当該余剰電力を電気ヒータ等で消費したり、コージェネレーション装置の部分負荷運転により発電出力を下げたり、或いは電気需要がコージェネレーション装置の最低発電出力よりも小さな場合には、コージェネレーション装置を停止させたりする必要がある。
尚、前記図９は、横軸に負荷率（％）を、縦軸に効率（％）をとり、ａ線は総合効率、ｂ線は熱回収効率、ｃ線は発電効率を示している。また、図１０は、横軸に時刻を、縦軸に需要である電力量をとっており、Ｂの領域でがＹ区潮流が生じていることを示している。

図１１で示す従来例では、そのような電気の逆潮流を防止するために、一旦装置の停止を含む部分負荷運転を、電力需要及び給湯需要の比較的多い朝に行い、正午過ぎには、例えば店舗及び、家庭用の空調機の運転のための発電及び、夜間の風呂需要に備えての蓄熱量確保のために再度部分負荷を行って対応している。

このようなコージェネレーション装置の個別制御の例としては、需要化の熱需要を予測して必要な熱量が回収できた時点でコージェネレーション装置を停止させる方法（例えば、特許文献１参照）、一次エネルギー消費量やランニングコスト等の目的関数を設定して、それを最小にするような運転方法を選択すると言う方法（例えば、特許文献２参照）、等が提案されている。

然るに、ある地域（地区、集合住宅等）に複数のコージェネレーション装置が設置されていて、それぞれの需要家で個別に図１０のようなコージェネレーション装置の一定連続運転を行った場合、全需要家の電気需要パターン及びコージェネレーション装置の運転パターンを重ね合わせると、図１２の様になると予想される。ここで、図１２の棒の長さ（横方向長さ）は、各ユーザーのコージェネレーション装置運転時間を示している。
即ち、各需要家の電気需要パターンやコージェネレーション装置の運転を行うタイミングは、各需要家の生活パターン等に応じて多少の差こそあれ、概ね同様な傾向を示すと考えられる。そのため、各需要家のコージェネレーション装置の運転が重なった時間帯には、地域内に多量の余剰電気が発生し、地域全体で見た場合、極めて無駄が大きくなることが予想される。

それに対して、それぞれの需要家に前述のようなコージェネレーション装置の個別制御方法（例えば、特許文献１〜４参照）を導入し、制御を行った場合でも、コージェネレーション装置の負荷追従性能によっては完全に各需要家の電力需要には追従することが困難である。そのため、少しずつ余剰の電力が発生し、地域全体ではこれらの余剰電力が積算されて無視できない量になる可能性がある。
また、各需要家でコージェネレーション装置の個別制御を行った場合には、コージェネレーション装置の部分負荷運転や頻繁な起動停止を強いられる場合があり、やはり地域全体としてみた場合のロス、即ち、部分負荷運転に伴う効率低下によるロスや、起動停止エネルギーによるロス等の積算は大きくなる。

一方、ある地域に複数のコージェネレーション装置が設置されているような場合の制御方法としては、各コージェネレーション装置による電力授受を可能としたネットワークを形成し、地域の電力需要に基づきコージェネレーション装置を制御する方法（例えば、特許文献５参照）、地域を複数のエリアに分け、各エリアのコージェネレーション装置の特性に基づき、どのコージェネレーション装置を運転するかを判断する方法（例えば、特許文献６参照）、一定の時間周期毎に様々な運転方法のシミュレーションを行い、最適な運転を決定する方法（例えば、特許文献７参照）も提案されている。

しかし、そのような制御方法では、電力の逆流の発生や地域の熱需要に対するコージェネレーション装置からの熱供給の過不足についての考慮が成されていなかったり（特許文献５）、「どの一台を運転すべきか」に主眼が置かれていて、同時に複数台のコージェネレーション装置を運転することが考慮されていなかったり（特許文献６）、或いは、短時間（１０分から１時間程度）の周期毎に負荷の予測とシミュレーション、運転方法の選択を行っているため、周期毎に頻繁なコージェネレーション装置の起動停止が発生したり、瞬間的な熱需要に対応できない場合があり得る（特許文献７）等、それぞれ何らかの問題があり、必ずしも最適なコージェネレーション装置の運転を行うことが出来ない可能性があった。
特開２００３−８７９７０号公報特開平６−８６４６３号公報特開２００２−１３８９０２号公報特開２００２−２１３３０３号公報特開２００３−１３４６７４号公報特開２００２−７０６４７号公報特開平８−８６２４３号公報

本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、複数台のコージェネレーション装置を同時に運転する場合に、（複数台のコージェネレーションシステム）全体において電力及び熱量の過不足を可能な限り小さくすることが出来るコージェネレーションシステムの提供を目的としている。

本発明によれば、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）と、該複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）の各々と通信手段（Ｓｃ１〜Ｓｃｎ）によって接続され各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）毎の運転を制御する集中制御装置（１０）とを備え、前記各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）はコージェネレーション装置本体（Ｃ０１〜Ｃ０ｎ）と、該コージェネレーション装置本体のコントロールユニット（Ｕ１〜Ｕｎ）と、表示手段（Ｄ１〜Ｄｎ）とを有し、前記コージェネレーション装置本体（Ｃ０１〜Ｃ０ｎ）はそれぞれ電力ライン（Ｌ１〜Ｌｎ）を介して電力会社（５）と接続されているコージェネレーションシステムにおいて、前記コントロールユニット（Ｕ１〜Ｕｎ）は気温、水温のデータを計測し、そのデータをデータベースと照合して電気需要（Ｅｎ）および熱需要（Ｈｎ）を予測し、そしてコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）の運転条件が付与されてコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）の運転パターン案を作り、メリット条件としての機器効率および／または放熱係数および／またはＣＯ_２排出原単位を算出し、前記運転パターン案毎のメリット（Ｍｎ）を演算して前記コージェネレーション装置の運転パターンテーブルを作成して集中制御装置（１０）にデータ送信する機能を有し、そして前記集中制御装置（１０）は各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）からの前記データを受信すると全電気需要を予測し、各コージェネレーション装置の発電量が全電力需要以下であるという最適化条件が付され、全体として最も省エネになるように各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）の運転パターンを最適化するように起動時間、運転時間を求めて全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルを作成し、前記全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルに基いて起動時間および運転時間の運転指令を各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）に送信し、そして全体の全電気需要および総発電量を演算し、全電気実需要量が総発電量以上であるか否かを判断し、全電気需要量が総発電量以上であれば、各コージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）に運転指令を送信する機能を有し、さらに前記コントロールユニット（Ｕ１〜Ｕｎ）はコージェネレーション装置の運転を開始すると共に、表示手段（Ｄ１〜Ｄｎ）によって需要予測および／または運転パターンおよび／または燃料費のコストの情報を表示し、再度給湯や電気消費のタイミングが入力されて需要予測を変更する機能を有している。

本発明の実施に際して、集中制御装置１０は、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）が全体として発生する電力量と実際の消費電力との差が最も小さくなる運転制御を行う様に構成することが可能である。
換言すると、この場合は、「最も効率が良くなる」或いは「最もメリットが享受できる」こととして、「発生する電力量と実際の消費電力との差が最も小さくなる」ことを選択している。

ここで、本発明の実施に際しては、上述した「最も効率が良くなる」或いは「最もメリットが享受できる」内容として、例えば、「機器効率が最高となる」、「放熱係数或いは放熱量が最小となる」、「二酸化炭素（ＣＯ_２）排出量が最小となる」、「使用料金が最も安くなる」その他を、適宜選択することが出来る。

例えば、「機器効率が最高となる」旨を選択する場合には、前記集中制御装置（１０）は、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）が全体として、機器効率が最高となる運転制御を行う様に構成すれば良い。
また、「放熱係数或いは放熱量が最小となる」旨を選択する場合には、前記集中制御装置（１０）は、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）が全体として、放熱量（或いは放熱係数）が最小となる運転制御を行う様に構成すれば良い。
そして、「ＣＯ_２排出量が最小となる」旨を選択する場合には、前記集中制御装置（１０）は、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）が全体として、ＣＯ_２排出量が最小となる運転制御を行う様に構成すれば良い。
或いは、「使用料金が最も安くなる」旨を選択する場合には、前記集中制御装置（１０）は、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）が全体として、使用料金が最も安くなる運転制御を行う様に構成すれば良い。

上述した様な構成を具備する本発明によれば、コージェネレーションシステムの発電量が需要電力に対して不足する需要家に対して、発電量が需要電力を上回り、従来であれば逆潮流を生じていたその他の需要家における当該逆潮流に相当する電力を供給することが出来る。
その結果、複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）から構成されるコージェネレーションシステム（Ａ）の運転システム全体としての運転が最適化される。
例えば、図８で示す様に、本発明によれば、各需要家のコージェネレーションシステム（Ｃ１〜Ｃｎ）の運転パターンは一日２４時間に亘って比較的均等化されており、図１２で示す様に同一時間帯に集中してしまうことがない。

複数台のコージェネレーション装置の全体として、享受できる種々のメリットを可能な限り、大きくすることが出来る。
当該「メリット」として、具体的には、
（１）複数のコージェネレーション装置（Ｃ１〜Ｃｎ）から構成されるコージェネレーションシステム（Ａ）全体として、一次エネルギーの削減が図られる。
（２）地域全体の光熱費の削減に貢献する。
（３）コージェネレーションシステム（Ａ）全体の効率向上によって、ＣＯ_２の削減に貢献出来る。
等が挙げられる。

さらに本発明によれば、機器が部分負荷や頻繁な起動、停止を防止できるので、個々の需要家にとってもメリットが出る。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

先ず、図１〜図４を参照して、第１実施形態を説明する。
図１において、全体を符号Ａで示すコージェネレーションシステムは、複数のコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎと、これら複数のコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎの各々と双方向通信ラインＳｃ１〜Ｓｃｎによって接続された集中制御装置１０を有している。

その集中制御装置１０は、前記通信手段Ｓｃ１〜Ｓｃｎを介して、各コージェネレーション装置（以降、コージェネレーション装置を「コージェネレーション装置」と略記する）毎の発電状態（発電量／負荷率、及び、起動時刻、停止時刻等）をリアルタイムで受信している。

前記各コージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎは、各々、コージェネレーション装置本体Ｃ０１〜Ｃ０ｎと、個別の制御手段であるコントロールユニットＵ１〜Ｕｎと表示手段Ｄ１〜Ｄｎとを有している。
そして、例えば、気温等の計測データや過去のデータベース等に基づき、電力需要と温水需要の予測を行う。
尚、ここでの需要予測方法については、本発明では時に規定しない。既に計測装置や予測制御装置が存在する場合はそれをそのまま用いることが出来るし、仮に存在しなくても公知の手段を適用することが出来るからである。
従って、個々のコージェネレーション装置に関しては当該コントロールユニットＵ１〜Ｕｎで予め電力需要を予測して、その情報を、通信手段Ｓｃ１〜Ｓｃｎを介して前記集中制御装置１０に発信することも出来る。

一方、集中制御装置１０は、受信した情報に基づき、全コージェネレーション装置（全需要家）の電力需要予測を行い、地域全体のコージェネレーション装置の運転パターンを最適化し、各需要家のコントロールユニットＵ１〜Ｕｎを通じてコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎの運転制御を行うように構成されている。
コージェネレーション装置の運転パターンの最適化については、後述の制御方法の説明に際して詳述する。

各コージェネレーション装置本体Ｃ０１〜Ｃ０ｎは、電力ラインＬ１〜Ｌｎより電力ネットワークＮ及び電力ラインＬを介して、他のコージェネレーション装置と電力の授受が行われると共に、電力会社５と接続され、各コージェネレーション装置で電力が不足の場合は、電力会社５から電力を買い、地域全体では電力が余ってしまう場合には、電力を電力会社５に売ることも可能に構成されている。

制御の概要として、（各コージェネレーション装置で代表する）各需要家Ｃ１〜Ｃｎでは、コントロールユニットＵ１〜Ｕｎにより需要予測に基づくコージェネレーション装置の運転パターン（何時から何時まで運転するか）の作成、及び、それぞれのパターンにおけるメリットの条件算出を行う。

メリットの条件算出に際しては、例えば、１次エネルギー消費削減量や、ＣＯ_２排出削減量などをパラメータとした関数として求めることが出来る。

集中制御装置１０では、各需要家のコントロールユニットＵ１〜Ｕｎが作成した運転パターンとそのメリットを参照して、地域全体の需要を満たしつつ、各需要家におけるメリットの総和が最大となるような各コージェネレーション装置の運転パターンを決定する。

尚、第１実施形態では電力の逆潮流（図１の電力ネットワークＮと電力会社５を接続する電力ラインＬにおいて、電力会社５の方向を向く電力の流れ）を極力発生させないような制御を行っているが、諸情勢により、逆潮流によるメリットも考慮する必要が有る場合（例えば、情勢の変化で逆潮流、即ち、売電によって、需要家が得をするような場合）には、係る逆潮流を含めたトータルメリットを最大化するような制御を行うことも可能である。

或いは、現状では、逆潮流のメリットはユーザーには無いが、地球環境全体で考えると、（電力会社での発電量が減る等によって）逆潮流にメリットがある、そのような状況の変化にも対応可能としている。

また、個々のユーザーの不公平を是正する措置を、別途、設けることも可能である。

図２の制御フローを用い、図３及び図４をも参照して、コージェネレーションシステムＡの運転制御方法を説明する。

先ず、ステップＳ１において、各コージェネレーション装置（各需要家）Ｃ１〜ＣｎのコントロールユニットＵ１〜Ｕｎは図示しない計測手段を用いて気温、水温等のデータを計測する。

次のステップＳ２では、コントロールユニットＵ１〜Ｕｎは図示しないデータベースによって過去のデータと計測したデータとを比較し、電気需要Ｅｎ、熱需要Ｈｎを予測する（ステップＳ３）。尚、需要家（コージェネレーション装置Ｃｎ）における需要予測と熱需要予測とがそれぞれ時刻ｔの関数として得られれば、具体的な需要の予測方法は特に規定しない。

次のステップＳ４では、コージェネレーション装置運転の条件、例えば、コージェネレーション装置の起動は１日１回とし、定格一定運転を続け、温水タンクが満タン、又は、１日に必要な温水が溜まったならコージェネレーション装置を停止する等の条件を付与する。

次のステップＳ５では、各コージェネレーション装置毎に運転パターン案を作成する。運転パターン例としては、需要家ｎ（コージェネレーション装置Ｃｎ）において、時刻ｔ_０にコージェネレーション装置Ｃｎを起動したとすると、前記熱需要予測Ｈｎと前述の条件により、コージェネレーション装置の運転可能時間Ｔｎ（ｔ_０）が決定される。

ステップＳ６では、メリット条件を算出する。主なメリット条件としては、「機器効率」、「放熱係数」、「ＣＯ_２排出原単位」、「料金テーブル」等がある。

次のステップＳ７では、需要家ｎ（コージェネレーション装置Ｃｎ）において、時刻ｔ_０にコージェネレーション装置Ｃｎを起動した場合のメリットＭｎ（ｔ_０）を推定（演算）する。
ここで、メリットＭｎ（ｔ_０）を推定する方法は以下の算定式による。
一次エネルギー消費削減量Ｘｎ（ｔ_０）＝（コージェネレーション装置を運転しなかった場合の一次エネルギー消費量）−（コージェネレーション装置を運転した場合の一次エネルギー消費量）
ＣＯ_２排出削減量Ｙｎ＝（コージェネレーション装置を運転しなかった場合のＣＯ_２排出量）−（コージェネレーション装置を運転した場合のＣＯ_２排出量）
光熱費削減量Ｚｎ（ｔ_０）＝（コージェネレーション装置を運転しなかった場合の光熱費）−（コージェネレーション装置を運転した場合の光熱費）
放熱量Ｑｎ（ｔ_０）＝貯湯タンクに温水が溜まってから温水が使用されるまでの間の放熱量、
とすると、
メリットＭｎ（ｔ_０）＝ａ・Ｘｎ（ｔ_０）＋ｂ・Ｙｎ（ｔ_０）＋ｃ・Ｚｎ（ｔ_０）−ｄ・Ｑｎ（ｔ_０）
但し、ａ、ｂ、ｃ、ｄは任意の係数である。

ステップＳ８では、コージェネレーション装置毎に運転パターンテーブルを作成する。
図３は時刻ｔを１時間刻みとした場合の運転パターンテーブルの例を示したものである。図３によれば、１時間刻みの各起動時刻に対応して、運転可能時間Ｔｎ（ｔ_０）及び、そのときのメリットＭｎ（ｔ_０）（点数）が示されている。

その様に作成された需要予測値、運転パターン（コージェネレーション装置運転可能時間帯）等の情報が双方向通信ラインＳｃ１〜Ｓｃｎによって集中制御装置１０に送られる（ステップＳ９）。

各需要家Ｃｎからデータを受信（ステップ１０）した集中制御装置１０は、地域全体の全電気需要Ｅ_{ｔｏｔａｌ}（ｔ_０）を予測する（ステップＳ１１）。
全電気需要Ｅ_{ｔｏｔａｌ}（ｔ_０）の予測は以下の算定式によって行われる。
Ｅ_{ｔｏｔａｌ}（ｔ_０）＝ΣＭｎ（ｔ_０）
すなわち、全電気需要Ｅ_{ｔｏｔａｌ}（ｔ_０）の予測値は、各コージェネレーション装置毎のメリットをＭｎ（ｔ_０）積算した値となる。

次のステップＳ１２では、地域全体としての最適化条件を付与する。すなわち、最適化条件として、
各需要家の発電量の総和が全電力需要以下である、
Ｗ（ｔ）≦Ｅ_{ｔｏｔａｌ}（ｔ）
各需要家のメリットの総和が最大である、
ΣＭｎ（ｔ_０）＝Ｍａｘ
という条件が与えられる。

そして、ステップＳ１３では、地域全体として最も省エネになるような各コージェネレーション装置の運転パターンを最適化する様に起動時間、運転時間を求め、全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルを作成する（ステップＳ１４）。
図８は、第１実施形態により最適化された各コージェネレーション装置の運転パターンを示した運転パターンテーブルである。

そのようにして作成された運転パターンテーブルに基づいて、各需要家に対して、起動時間および運転時間の運転指令が送信される（ステップＳ１５）。

各需要家ｎ（各コージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎ）は、集中制御装置１０から運転指令を受け（ステップＳ１６）、コージェネレーション装置の運転を開始する（ステップＳ１７）。そして制御は終了する。

上述した構成及び制御方法を具備した本発明の第１実施形態によれば、コージェネレーション装置の発電量が需要電力に対して不足する需要家に対して、発電量が需要電力を上回り、従来であれば逆潮流を生じていたその他の需要家における当該逆潮流に相当する電力を供給することが出来る。

その結果、複数のコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎから構成されるコージェネレーションシステムＡの運転システム全体としての運転が最適化される。
例えば、図８で示す様に、本発明によれば、各需要家のコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎの運転パターンは一日２４時間に亘って比較的均等化されており、図１２で示す様に同一時間帯に集中してしまうことがない。

複数台のコージェネレーション装置の全体として、享受できる種々のメリットを可能な限り、大きくすることが出来る。
係る「メリット」として、具体的には、複数のコージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎから構成されるコージェネレーションシステムＡ全体として、一次エネルギーの削減が図られる。
また、地域全体の光熱費の削減に貢献することが出来る。
そして、コージェネレーションシステムＡ全体の効率向上によって、ＣＯ_２の削減に貢献出来る。

さらに、機器が部分負荷や頻繁な起動、停止を防止できるので、個々の需要家にとってもメリットが出る。

集中制御装置１０には、予測と実際の需要とが異なった場合に、逆潮流を防ぐために運転中のコージェネレーション装置を部分負荷運転させたり、或いは停止させたり、逆に電力が不足する場合には停止中のコージェネレーション装置を起動したりする機能を持たせることも可能である。
図５及び図６で示す第２実施形態では、そのような機能を持った実施形態の構成と制御方法が示されている。

次に、図５及び図６を参照して、第２実施形態について説明する。ここで、第２実施形態は、第１実施形態に対して、主として制御面において相違しており、システム全体の構成としては、図５の電力ネットワークＮに設けた「ゲート」２０以外は、第1実施形態と同一である。

図６のフローチャートを参照して、第２実施形態の制御方法について説明する。
図６のフローチャートは、図２の第１実施形態のフローチャートに対して、ステップＳ３６、Ｓ３７が新たに加わり、ステップＳ２９（図２のステップＳ９に相当）の内容が異なるのみで、ステップＳ２１〜ステップＳ２８（図２のステップＳ１〜ステップＳ８に相当）、ステップＳ３０〜ステップＳ３５（図２のステップＳ１０〜ステップＳ１５に相当）は、図２の第１実施形態と同様である。
異なる点（異なる工程）、及びそれに関係する工程について説明する。

ステップＳ３３では、地域全体として最も省エネになるような各コージェネレーション装置の運転パターンを最適化する様に起動時間、運転時間を求め、全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルを作成する（ステップＳ３４）。

そのようにして作成された運転パターンテーブルに基づいて、各需要家に対して、起動時間および運転時間の運転指令が送信される（ステップＳ３５）

一方、ステップＳ３６では、地域全体の全電磁実需要及び総発電量を演算する。
ここで、個々のユーザーにおける全電気実需要のデータＥｎ_ｒｅａｌ（ｔ）と、総発電量のデータＷｎ（ｔ）の入力工程については、次の様に、複数の態様が考えられる。
（態様１）：図６のステップＳ２９で、個々のユーザーにおける全電気実需要のデータＥｎ_ｒｅａｌ（ｔ）と、総発電量Ｗｎ（ｔ）のデータとを集中制御装置１０に送る。
（態様２）：図５の電力ネットワークＮのゲート２０のところに電流計を設ける。予想したより、需要が少なければ、電力会社へ向けて逆潮流（売電）し、予想したより、需要が多ければ、電力会社から電気を買わなければならない。したがって、地域全体の過不足が、ゲート２０の部分の電流をチェックすることで分かる。

集中制御装置１０は、地域全体の全電気実需要Ｅ_ｒｅａｌ（ｔ）が総発電量Ｗｎ（ｔ）以上か否かを判断しており（ステップＳ３７）、全電気実需要Ｅ_ｒｅａｌ（ｔ）が総発電量Ｗｎ（ｔ）以上であれば（ステップＳ３７のＹＥＳ）、ステップＳ３８に進み、全電気実需要Ｅ_ｒｅａｌ（ｔ）が総発電量Ｗｎ（ｔ）未満であれば（ステップＳ３７のＮＯ）、ステップＳ３３まで戻り、再びステップＳ３３以降を繰り返す。

ステップＳ３８では、各需要家ｎ（各コージェネレーション装置Ｃ１〜Ｃｎ）は、集中制御装置１０から運転指令を受け（ステップＳ３８）、コージェネレーション装置の運転を開始する（ステップＳ３９）。そして制御は終了する。

さらに、集中制御装置１０で、一元的に最適化を行うだけでなく、各需要家のコントロールユニットＵ１〜Ｕｎと集中制御装置１０の間の双方向通信Ｓｃ〜Ｓｎを利用して、各コージェネレーション装置の表示手段Ｄ１〜Ｄｎに表示されるデータ等を参考に、各需要家の居住者がコージェネレーション装置の運転時間や温水利用時間対等を決定する、と言うような仕組みを設けることにより、最適化の度合いを高め、メリットをさらに増加させることも可能である。
図７の第３実施形態ではそのような仕組みを付加させた実施形態である。

次に、図７を参照して、第３実施形態について説明する。ここで、第３実施形態は、第２実施形態に対して、主として制御面において相違している。
すなわち、図７の第３実施形態は、図６の第２実施形態の制御（フローチャート）に対して、ステップＳ５８（図６のステップＳ３８に相当）の後に、各コージェネレーション装置の表示手段Ｄ１〜Ｄｎによって、需要予測や運転パターン、燃料費等のコスト等の情報を表示する工程（ステップＳ６０）と、ユーザーによる、再度給湯や電気消費のタイミング等の入力を行う工程（ステップＳ６１）とを加え、需要予測を変更（ステップＳ４３以降の繰返し）出来るようにしたものであり、それ以外の構成については、図６の第２実施形態と同様である。

第３実施形態によれば、ユーザーがタイミングを入力することにより、予測の精度が高くなる。というメリットが有る。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではないことを付記する。

本発明の第１実施形態の構成を示したブロック図。本発明の第１実施形態に係る制御方法を示したフローチャート。本発明の第１実施形態に係る運転パターンテーブルの例を示した図。本発明の第１実施形態に係る全コージェネレーション装置の運転パターンテーブルの例を示した図。本発明の第２実施形態の構成を示したブロック図。本発明の第２実施形態に係る制御方法を示したフローチャート。本発明の第３実施形態に係る制御方法を示したフローチャート。本発明により最適化されたコージェネレーション装置の運転パターン例を示した図。従来技術によるコージェネレーション装置の部分負荷の効率を示した特性図。従来技術による一需要家におけるコージェネレーション装置の運転パターン例（定格運転の場合）を示した図。従来技術による一需要家におけるコージェネレーション装置の運転パターン例（逆潮流を防ぐ運転の場合）を示した図。従来技術における各需要家の運転パターンを重ね合わせた例を示した図。

符号の説明

５・・・電力会社
１０・・・集中制御装置
Ａ・・・コージェネレーションシステム
Ｃ１〜Ｃｎ・・・コージェネレーション装置
Ｃ０１〜Ｃ０ｎ・・・コージェネレーション装置本体
Ｄ１〜Ｄｎ・・・表示手段
Ｌ１〜Ｌｎ・・・電力ライン
Ｓｃ１〜Ｓｃｎ・・・双方向通信ライン
Ｕ１〜Ｕｎ・・・コントロールユニット

Claims

複数のコージェネレーション装置と、該複数のコージェネレーション装置の各々と通信手段によって接続され前記各コージェネレーション装置の運転を制御する集中制御装置とを備え、前記各コージェネレーション装置はコージェネレーション装置本体と、該コージェネレーション装置本体のコントロールユニットと、表示手段とを有し、前記コージェネレーション装置本体はそれぞれ電力ラインを介して電力会社と接続されているコージェネレーションシステムにおいて、前記コントロールユニットは気温、水温のデータを計測し、そのデータをデータベースと照合して電気需要および熱需要を予測し、そしてコージェネレーション装置の運転条件が付与されてコージェネレーション装置の運転パターン案を作り、メリット条件としての機器効率および／または放熱係数および／またはＣＯ_２排出原単位を算出し、前記運転パターン案毎のメリットを演算して前記コージェネレーション装置の運転パターンテーブルを作成して集中制御装置にデータ送信する機能を有し、そして前記集中制御装置は各コージェネレーション装置からの前記データを受信すると全電気需要を予測し、各コージェネレーション装置の発電量が全電力需要以下であるという最適化条件が付与され、全体として最も省エネになるように各コージェネレーション装置の運転パターンを最適化するように起動時間、運転時間を求めて全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルを作成し、前記全コージェネレーション装置に対する運転パターンテーブルに基いて起動時間および運転時間の運転指令を各コージェネレーション装置に送信し、そして全体の全電気需要および総発電量を演算し、全電気実需要量が総発電量以上であるか否かを判断し、全電気需要量が総発電量以上であれば、各コージェネレーション装置に運転指令を送信する機能を有し、さらに前記コントロールユニットはコージェネレーション装置の運転を開始すると共に、表示手段によって需要予測および／または運転パターンおよび／または燃料費のコストの情報を表示し、再度給湯や電気消費のタイミングが入力されて需要予測を変更する機能を有することを特徴とするコージェネレーションシステム。