熱融通制御方法
【課題】太陽熱温水システムとコージェネレーションシステム間の、エネルギー融通制御技術を提供する。
【課題手段】ΣＨ'＞ΣＨの場合には、総温水負荷に見合う蓄熱確保のため、Ｈｂ”＝Ｈａ＋Ｈｂ−Ｈａ'を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する。この場合、需要家Ｂの余剰蓄熱量ΔＨ（＝Ｈｂ'−Ｈｂ）を、需要家Ａに熱融通することとなる。ΣＨ'≦ΣＨの場合には、電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する。需要家Ａ、Ｂの温水負荷ピーク前に各貯湯タンクが満蓄となるように、需要家Ａに対する熱融通及び需要家Ｂに対する蓄熱のスケジュール策定を行う。策定スケジュールに基づいて、燃料電池４ａの運転、及び、需要家Ａに対する温水搬送が行われ、搬送終了後は、需要家Ａ、Ｂとも独立運転に戻る。
【課題手段】ΣＨ'＞ΣＨの場合には、総温水負荷に見合う蓄熱確保のため、Ｈｂ”＝Ｈａ＋Ｈｂ−Ｈａ'を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する。この場合、需要家Ｂの余剰蓄熱量ΔＨ（＝Ｈｂ'−Ｈｂ）を、需要家Ａに熱融通することとなる。ΣＨ'≦ΣＨの場合には、電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する。需要家Ａ、Ｂの温水負荷ピーク前に各貯湯タンクが満蓄となるように、需要家Ａに対する熱融通及び需要家Ｂに対する蓄熱のスケジュール策定を行う。策定スケジュールに基づいて、燃料電池４ａの運転、及び、需要家Ａに対する温水搬送が行われ、搬送終了後は、需要家Ａ、Ｂとも独立運転に戻る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱温水システムとコージェネレーション（以下、適宜、コジェネと略称する）システム間の、熱融通制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱温水システムは、日射量が不十分な日には十分な温熱（温水）が得られないという、天候依存の問題がある。また、燃料電池等のコジェネ・システムにおいては、熱需要量（温水負荷）が低く発電量が小さい日には運転効率が下がるという問題がある。
【０００３】
このような課題に対して、太陽エネルギーとコージェネレーションを併用する需要家の省エネルギー制御技術に関して、例えば特許文献１が公知である。この技術は、太陽エネルギー利用手段（太陽光発電又は太陽熱集熱）と燃料電池とを併用する需要家において、エネルギー需要に応じて、燃料電池及び太陽エネルギー利用手段の出力比を調整することにより、太陽エネルギー利用手段のエネルギー出力の大小に関わらず、燃料電池が所定出力量以上で運転するように制御するものである。
また、コジェネ・システムの制御技術に関しては、複数台のコージェネレーション装置を同時に運転する技術として、個々のコージェネレーション装置の需要予測を行い、全体として最も効率が良くなる運転制御を行う技術が開示されている（例えば特許文献２）．
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は単一需要家におけるエネルギー利用最適化に関するものであり、太陽熱温水システム又はコジェネ・システムを備えた複数の需要家間が、相互に余剰エネルギーを融通し合い、全体として高効率運転を実現する技術について開示するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽熱温水システム又はコジェネ・システムを備えた複数の需要家間の最適運転制御技術を提供するものである。本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る熱融通制御方法は、
（１）一以上のコージェネレーション利用需要家（以下、需要家Ｂという）から、一以上の太陽熱温水システム利用需要家（以下、需要家Ａという）に対して、随時、不足分の温水を融通する熱融通制御方法であって、制御対象日について、
需要家Ａのうち、温水負荷予測値（（Ｈａ(i)）が集熱量予測値（Ｈａ'(i)）を超える一以上の需要家Ａｉが存在し、かつ、需要家Ｂのうち、電力負荷予測値（（Ｅｂ(j)）に対応して電主熱従運転したときの温水蓄熱量（Ｈｂ(j)'）が、温水負荷予測値（Ｈｂ(j)）を超える一以上の需要家Ｂｊが存在する場合に、
当該一以上の需要家Ａｉの温水不足分総計（ΣΔＨａ(i)＝Σ（Ｈａ(i)−Ｈａ(i)'））の一部又は全部を、当該一以上の需要家Ｂｉの温水余剰分総計（ΣΔＨｂ(j)＝Σ（Ｈｂ(j)'−Ｈｂ(j)））から融通可能とするように、当該一以上の需要家Ｂｊの発電スケジュールを策定する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、「需要家」とは必ずしも世帯単位を意味するものではなく、システム設置単位を含む概念である。
「温水」とは、一般的には高温水の形で蓄熱されるものをいうが、水以外の熱媒による蓄熱も含む概念である。
「温水負荷」とは、制御対象日における当該需要家の熱需要量を意味する概念である。
「発電スケジュール」の策定に際しては、公知の学習型アルゴリズムに基づく燃料電池運転制御ロジック（例えば、特開２００６−２６６１２１号公報参照）を適用することができる。なお市販の実機では、現在の需要データを過去数ヶ月の同じ曜日、同じ時刻の需要データと比較して、水温など他のパラメータも加味して、最も近似する日を抽出する。そしてその日の２４時間の需要パターンを、今後２４時間の予測値として設定し、これに基づいて起動時間を逆算し、運転スケジュールを決定する方式を採用するものがある。
「コージェネレーション」とは、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して、動力・温熱・冷熱を取り出されるものをいい、熱機関として燃料電池に限らず、エンジン発電機なども含まれる。
需要家Ａの「集熱量予測値」は、例えば、インターネット等からの読み込み、あるいは気象計による計測から得られるその日の天候、気温、湿度、水温を、過去数ヶ月のデータと比較し、最も近似する日の集熱量を抽出することにより求めることができる。
また、「温水負荷予測値」は、現在の需要データを過去数ヶ月の同じ曜日、同じ時刻の需要データと比較して、水温など他のパラメータも加味して、最も近似する日を抽出する求めることができる。
「電主熱従運転」とは、規定の運転時間帯内、燃料電池の能力範囲内において、電力負荷を最大限充足するように運転スケジュールを策定することをいう。
【０００８】
（２）上記（１）の発明において、さらに、各需要家の温水負荷ピーク前に、各需要家の温水蓄熱量が最大となるように、前記需要家Ｂｊから前記需要家Ａｉに温水を搬送するスケジュールを策定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽熱温水システム利用需要家が太陽熱を十分利用できない日においても、温水負荷を充足できるため快適、かつ、効率的な運転が可能となるという効果がある。
複数の需要家全体としてのエネルギー消費量の削減が可能となるという効果がある。
また、コジェネ・システム需要家について、予測される温水負荷に対して負荷に対応して電主熱従運転又は熱主電従運転を選択して運転できるため、システムの運転効率の向上なるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態に係る熱融通制御システム１の構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【図３】温水負荷、蓄熱量と熱融通量の関係を示す図である。
【図４（ａ）】発電スケジュール策定方法（通常運転時間帯の場合）を模式的に示す図である。
【図４（ｂ）】発電スケジュール策定方法（運転時間延長の場合）を模式的に示す図である。
【図５】第二の実施形態に係る熱融通制御システム２０の構成を示す図である。
【図６】第二の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【図７】第三の実施形態に係る熱融通制御システム３０の構成を示す図である。
【図８】第三の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至８を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１２】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る熱融通制御システム１の構成を示す図である。熱融通制御システム１は、２需要家Ａ、Ｂ間の蓄熱融通制御に係る。需要家Ａは、太陽熱を集熱する太陽熱温水器２ａと、ここでの集熱を温水として蓄熱する貯湯タンク２ｂを含む太陽熱温水システム２を備えている。貯湯タンク２ｂにはバックアップ給湯器２ｃが付設されており、太陽熱温水器２ａによる蓄熱、又は、後述する需要家Ｂからの熱融通では温水負荷を賄うことができない場合に、不足分をバックアップ可能としている。
【００１３】
需要家Ｂは燃料電池４ａ、貯湯タンク４ｂを含むコジェネ・システム４を備えている。貯湯タンク４ｂには、バックアップ用ガス給湯器４ｃが付設されている。燃料電池４ａと貯湯タンク２ｂ及び貯湯タンク４ｂ間は温水配管３を介して接続されており、両需要家間で熱融通可能に構成されている。温水配管３経路内には三方弁３ａ及び熱量計３ｂが配設されている。三方弁３ａの切り替えにより、温水として回収した燃料電池４ａの排熱を貯湯タンク４ｂ側又は貯湯タンク２ｂ側に、適宜搬送可能としている。また、熱量計３ｂにより、需要家Ｂ側から需要家Ａ側への熱搬送量を計量して、随時、課金可能に構成されている。
【００１４】
熱融通制御システム１の制御は、制御装置５により行われる。制御装置５はメモリ部（図示せず）を備えており、需要家Ａの過去の環境データ（天候、温度、水温等）、太陽熱集熱量実績データ、温水負荷実績データ等を格納しており、後述するように熱融通対象日における太陽熱集熱量、温水負荷の予測演算を可能としている。また、需要家Ｂの過去の環境データ、電力、温水使用量及び使用パターンデータ等を格納しており、熱融通対象日における燃料電池起動時間、運転時間、運転パターン等を予測演算して、最適運転スケジュールの策定を可能としている。さらに、予測演算に必要な対象日の天候、温度等の環境データを、例えばインターネット回線を利用して外部から取得可能に構成されている。
さらに、熱量計３ｂの計量データを格納し、必要に応じて課金可能に構成されている。
【００１５】
なお、燃料電池の最適運転スケジュール策定に際しては、上述の燃料電池運転制御ロジックを適用することができる。
【００１６】
次に、図２を参照して、制御装置５の指令により実行される各需要家における発電、蓄熱制御及び需要家間の熱融通制御のフローについて説明する。なお、以下の制御では便宜上、翌日の運転制御を例に説明するが、これに限らず任意の熱融通対象日の制御についても同様である。
最初に需要家Ａの温水負荷（Ｈａ）を予測し（Ｓ１０１）、次いで太陽熱集熱量（Ｈａ'）を予測演算する（Ｓ１０２）。次いで、温水負荷（Ｈａ）と集熱量（Ｈａ'）との比較を行う（Ｓ１０３）。Ｈａ'≧Ｈａ（Ｓ１０３においてＹＥＳ）の場合には、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ１１３）。
Ｈａ'＜Ｈａ（Ｓ１０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。
【００１７】
一方、需要家Ｂについても、翌日の電力負荷（Ｅｂ）及び温水負荷（Ｈｂ）の予測演算を行う（Ｓ１０４）。次いで、電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ'）を予測演算する（．Ｓ１０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ）と温水蓄熱量（Ｈｂ'）との比較を行う（Ｓ１０６）。Ｈｂ'≦Ｈｂの場合には（Ｓ１０６においてＮＯ）、需要家Ａに対して熱融通の余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ１１３）。
【００１８】
Ｈｂ'＞Ｈｂの場合には（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂから需要家Ａへの熱融通可能であるため、以下のステップで熱融通量確保のための燃料電池の運転スケジュール策定及び発電運転制御を行う。
まず、両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ'＋Ｈｂ'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ＋Ｈｂ）との比較を行う（Ｓ１０７）。図３（ａ）をも参照して、ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ１０７においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱確保のため、Ｈｂ”＝Ｈａ＋Ｈｂ−Ｈａ'を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ１０８）。この場合、需要家Ｂの余剰蓄熱量ΔＨ（＝Ｈｂ'−Ｈｂ）を、需要家Ａに熱融通することとなる。
なお、「熱主電従運転」とは、規定の運転時間帯内、燃料電池の能力範囲内において、蓄熱量が温水負荷に最も近くなるように運転スケジュールを策定するものである。
【００１９】
また、図３（ｂ）をも参照して、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ１０７においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ１０９）。この場合、さらに不足分ΔＨ'分（＝Ｈａ−（Ｈａ'＋ΔＨ））については需要家Ａのバックアップ給湯器２ｃにより補充することになる。
最適発電スケジュール策定は、図４（ａ）上段に模式的に示すように、予め定められた運転時間帯（例えば８：００−２０：００）の中で、０．３−１．０ｋＷの範囲で電力負荷に対応して能力変動により運転を行う。
【００２０】
次いで、同図の中段、下段に示すように、需要家Ａ、Ｂの温水負荷ピーク前に各貯湯タンクが満蓄となるように、需要家Ａに対する熱融通及び需要家Ｂに対する熱搬送スケジュール策定を行う（Ｓ１１０）。
なお、設定運転時間帯内では熱融通分の確保ができない場合には、図４（ｂ）に示すように、通常運転時間帯（ここでは８：００−２０：００）には需要家Ｂに対する蓄熱を行い、運転時間を延長して（例えば８：００以前、又は２０：００以降）に、需要家Ａに対する熱融通分を確保する運転スケジュールを策定することもできる。
【００２１】
上記策定スケジュールに基づいて、燃料電池４ａの運転、及び、需要家Ａに対する温水搬送が行われる（Ｓ１１１）。スケジュール運転終了後は（Ｓ１１２においてＹＥＳ）、需要家Ａ、Ｂとも独立運転に移行する（Ｓ１１３）。
【００２２】
なお、本実施形態では太陽熱温水システム需要家について、バックアップ用としてガス給湯器を用いた例を示したが、他の熱源、例えば電気温水器を用いる態様とすることもできる。
【００２３】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は３需要家間の蓄熱融通制御に係る。図５を参照して、本実施形態に係る熱融通制御システム２０の構成が上述の熱融通制御システム１と異なる点は、太陽熱温水システム需要家Ａ２が追加されていることである。すなわち、需要家Ａ１は太陽熱温水器２２ａと貯湯タンク２２ｂを含む太陽熱温水システム２２を備え、需要家Ａ２は太陽熱温水器２５ａと貯湯タンク２５ｂを含む太陽熱温水システム２５を備えている。また、需要家Ｂ１は燃料電池２４ａ、貯湯タンク２４ｂを含むコジェネ・システム２４を備えている。各貯湯タンク間は温水配管２３を介して接続されており、需要家Ｂから需要家Ａ１、Ａ２に対して温水を融通可能に構成されている。温水配管２３経路内には四方弁２３ａ及び熱量計２３ｂ、２３ｃが配設されており、四方弁２３ａにより燃料電池２４ａにより回収される排熱を、貯湯タンク２４ｂ又は貯湯タンク２２ｂ、２５ｂに切り替えて搬送可能に構成されている。また、熱量計２３ｂ、２３ｃにより需要家Ｂから需要家Ａ１、Ａ２への搬送熱量を計量して、課金可能に構成されている。
【００２４】
次に、需要家間における発電、蓄熱及び熱融通の制御形態について説明する。図６を参照して、上述の実施形態と同様に、需要家Ａ１の温水負荷（Ｈａ(１)）及び太陽熱集熱量（Ｈａ(１)'）を予測演算し（Ｓ２０１、Ｓ２０２）、さらに温水負荷（Ｈａ(１)）と集熱量（Ｈａ'(１)）との比較を行う（Ｓ２０３）。Ｈａ(１)'≧Ｈａ(１)の場合には（Ｓ２０３においてＹＥＳ）、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ２１６）。Ｈａ(１)'＜Ｈａ(１)（Ｓ２０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器２２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、需要家Ｂから熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。需要家Ａ２についても需要家Ａ１と同じステップが実行される（Ｓ２０７−Ｓ２０９）。
【００２５】
一方、需要家Ｂについては、翌日の電力負荷（Ｅｂ）及び温水負荷（Ｈｂ）の予測演算を行う（Ｓ２０４）。次いで、過去の類似条件を選定して電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ'）を予測演算する（Ｓ２０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ）と温水蓄熱量（Ｈｂ'）との比較を行う（Ｓ２０６）。Ｈｂ'≦Ｈｂの場合には（Ｓ２０６においてＮＯ）、需要家Ａ１、Ａ２に対して熱融通する余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ２１６）。
【００２６】
Ｈｂ'＞Ｈｂの場合には（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂから需要家Ａ１，Ａ２に熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う。
両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ(1)'＋Ｈａ(2)'＋Ｈｂ'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ(1)＋Ｈａ(2)＋Ｈｂ）との比較を行う（Ｓ２１０）。ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ２１０においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱とするため、Ｈｂ”＝ΣＨ−（Ｈａ(1)'＋Ｈａ(2)'）を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ２１１）。また、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ２１０においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ２１２）。
【００２７】
次いで、各需要家の温水負荷ピーク前に温水蓄熱量最大となるように、熱融通スケジュールの策定を行い（Ｓ２１３）、スケジュールに基づいてコジェネ・システムの運転及び需要家Ａ１、Ａ２への熱搬送が行われる（Ｓ２１４）。運転終了後は（Ｓ２１５においてＹＥＳ）、全ての需要家が独立運転に移行する（Ｓ２１６）。
【００２８】
＜第三の実施形態＞
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は３需要家間の蓄熱融通制御に係る点において、上述の実施形態と同じく同様であるが、本実施形態に係る熱融通制御システム３０の構成が上述の熱融通制御システム２０と異なる点は、２件のコジェネ需要家と１件の太陽熱温水システム需要家により構成されていることである。
【００２９】
図７を参照して、需要家Ａは太陽熱温水器３２ａと貯湯タンク３２ｂを含む太陽熱温水システム３２を備えている。需要家Ｂ１は燃料電池３４ａ、貯湯タンク３４ｂを含むコジェネ・システム３４を備えている。需要家Ｂ２は燃料電池３６ａ、貯湯タンク３６ｂを含むコジェネ・システム３６を備えている。各燃料電池と各貯湯タンク間は温水配管３３を介して接続されており、需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａに対して温水を融通可能に構成されている。温水配管３３経路内には三方弁３３ａ、３３ｂ及び熱量計３３ｃ、３３ｄが配設されており、燃料電池３４ａ、３６ａにおいて回収した排熱を、三方弁の切り替えにより自家又は需要家Ａの貯湯タンク３２ｂに搬送可能に構成されている。また、熱量計３３ｃ、３３ｄにより需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａへの搬送熱量を計量して、随時、課金可能に構成されている。
【００３０】
次に図８を参照して、各需要家の発電、蓄熱制御、及び需要家間熱融通の制御形態について説明する。需要家Ａについて、温水負荷（Ｈａ）及び太陽熱集熱量（Ｈａ'）を予測演算し（Ｓ３０１、Ｓ３０２）、さらに温水負荷（Ｈａ）と集熱量（Ｈａ'）との比較を行う（Ｓ３０３）。Ｈａ'≧Ｈａの場合には（Ｓ３０３においてＹＥＳ）、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ３１６）。Ｈａ'＜Ｈａ（Ｓ３０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器３２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、需要家Ｂ１、Ｂ２から熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。
【００３１】
一方、需要家Ｂ１については、翌日の電力負荷（Ｅｂ(１)）及び温水負荷（Ｈｂ(１)）の予測演算を行う（Ｓ３０４）。次いで、過去の類似条件を選定して電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ(１)'）を予測演算する（Ｓ３０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ(１)）と温水蓄熱量（Ｈｂ(１)'）との比較を行う（Ｓ３０６）。Ｈｂ(１)'≦Ｈｂ(１)の場合には（Ｓ３０６においてＮＯ）、需要家Ａに対して熱融通する余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ３１６）。Ｈｂ(１)'＞Ｈｂ(１)の場合には（Ｓ３０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂ１から需要家Ａに熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う（Ｓ３１０以下）。
需要家Ｂ２についても需要家Ｂ１と同じステップが実行される（Ｓ３０７−Ｓ３０９）。
【００３２】
Ｈｂ(1)'＞Ｈｂ(1)又はＨｂ(2)'＞Ｈｂ(2)の場合には（Ｓ３０６又は３０９においてＹＥＳ）、需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａに対して熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う。
両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ'＋Ｈｂ(1)'＋Ｈｂ(2)'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ＋Ｈｂ(1)＋Ｈｂ(2)）との比較を行う（Ｓ３１０）。ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ３１０においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱とするため、Ｈｂ(1)"＋Ｈｂ(2)"＝ΣＨ−Ｈａ を新たな温水蓄熱量に設定して、燃料電池３４ａ、３４ｂについて熱主電従運転による発電スケジュールを策定する（Ｓ３１１）。
なお、需要家Ｂ１、Ｂ２の熱融通量の分担割合は、それぞれの余剰蓄熱量の比（Ｈｂ(1)"／Ｈｂ(2)"）と、温水蓄熱量の比（Ｈｂ(1)'／Ｈｂ(2)'）が等しくなるように調整する。熱量計３３ｃ、３３ｄの積算値がそれぞれＨｂ(1)"、Ｈｂ(2)"に達した時点で、それぞれ熱搬送を終了する。
また、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ３１０においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による発電スケジュールを策定する（Ｓ３１２）。
【００３３】
次いで、各需要家の温水負荷ピーク前に温水蓄熱量最大となるように、熱融通スケジュールの策定を行い（Ｓ３１３）、策定したスケジュールに基づいて燃料電池３４ａ、３４ｂの運転、及び、需要家Ａへの熱搬送が行われる（Ｓ３１４）。運転終了後は（Ｓ３１５においてＹＥＳ）、各需要家とも独立運転に移行する（Ｓ３１６）。
【００３４】
なお、上記各実施形態では最大３需要家間の熱融通制御方法について例示したが、さらに４需要家間以上の場合も同様の方法で取り扱うことができる。この場合、各実施形態の需要家構成（Ａ：Ｂ＝１：１、１：２、２：１）を単位ユニットとして、需要家数に対応して単位ユニットの複合として取り扱うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、家庭用のみならず、同様の制御構成を備えた業務用等、他の用途向けの熱融通制御システムにも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２０，３０・・・・熱融通制御システム
２，２２，２５、３２・・・・太陽熱温水システム
２ａ，２２ａ、２５ａ，３２ａ・・・太陽熱温水器
２ｂ，２２ｂ，２５ｂ、３２ｂ・・・貯湯タンク
２ｃ，２２ｃ，２４ｃ，２５ｃ，３２ｃ，３４ｃ，３６ｃ・・・バックアップ給湯器
３，２３、３３・・・・搬送配管
３ａ，３３ａ、３３ｂ・・・三方弁
３ｂ，２３ｂ、３３ｂ・・・熱量計
４、２４、３４，３６・・・・コジェネ・システム
４ａ、２４ａ、３４ａ、３６ａ・・・燃料電池
４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、３６ｂ・・・貯湯タンク
５，２５，３５・・・・制御装置
２３ａ・・・四方弁
Ａ、Ａ１、Ａ２・・・・太陽熱温水システム利用需要家
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２・・・・コジェネ・システム利用需要家
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱温水システムとコージェネレーション（以下、適宜、コジェネと略称する）システム間の、熱融通制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽熱温水システムは、日射量が不十分な日には十分な温熱（温水）が得られないという、天候依存の問題がある。また、燃料電池等のコジェネ・システムにおいては、熱需要量（温水負荷）が低く発電量が小さい日には運転効率が下がるという問題がある。
【０００３】
このような課題に対して、太陽エネルギーとコージェネレーションを併用する需要家の省エネルギー制御技術に関して、例えば特許文献１が公知である。この技術は、太陽エネルギー利用手段（太陽光発電又は太陽熱集熱）と燃料電池とを併用する需要家において、エネルギー需要に応じて、燃料電池及び太陽エネルギー利用手段の出力比を調整することにより、太陽エネルギー利用手段のエネルギー出力の大小に関わらず、燃料電池が所定出力量以上で運転するように制御するものである。
また、コジェネ・システムの制御技術に関しては、複数台のコージェネレーション装置を同時に運転する技術として、個々のコージェネレーション装置の需要予測を行い、全体として最も効率が良くなる運転制御を行う技術が開示されている（例えば特許文献２）．
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４１６１号公報
【特許文献２】特開２００６−２６６１２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術は単一需要家におけるエネルギー利用最適化に関するものであり、太陽熱温水システム又はコジェネ・システムを備えた複数の需要家間が、相互に余剰エネルギーを融通し合い、全体として高効率運転を実現する技術について開示するものではない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽熱温水システム又はコジェネ・システムを備えた複数の需要家間の最適運転制御技術を提供するものである。本発明は、以下の内容を要旨とする。すなわち、本発明に係る熱融通制御方法は、
（１）一以上のコージェネレーション利用需要家（以下、需要家Ｂという）から、一以上の太陽熱温水システム利用需要家（以下、需要家Ａという）に対して、随時、不足分の温水を融通する熱融通制御方法であって、制御対象日について、
需要家Ａのうち、温水負荷予測値（（Ｈａ(i)）が集熱量予測値（Ｈａ'(i)）を超える一以上の需要家Ａｉが存在し、かつ、需要家Ｂのうち、電力負荷予測値（（Ｅｂ(j)）に対応して電主熱従運転したときの温水蓄熱量（Ｈｂ(j)'）が、温水負荷予測値（Ｈｂ(j)）を超える一以上の需要家Ｂｊが存在する場合に、
当該一以上の需要家Ａｉの温水不足分総計（ΣΔＨａ(i)＝Σ（Ｈａ(i)−Ｈａ(i)'））の一部又は全部を、当該一以上の需要家Ｂｉの温水余剰分総計（ΣΔＨｂ(j)＝Σ（Ｈｂ(j)'−Ｈｂ(j)））から融通可能とするように、当該一以上の需要家Ｂｊの発電スケジュールを策定する、ことを特徴とする。
【０００７】
本発明において、「需要家」とは必ずしも世帯単位を意味するものではなく、システム設置単位を含む概念である。
「温水」とは、一般的には高温水の形で蓄熱されるものをいうが、水以外の熱媒による蓄熱も含む概念である。
「温水負荷」とは、制御対象日における当該需要家の熱需要量を意味する概念である。
「発電スケジュール」の策定に際しては、公知の学習型アルゴリズムに基づく燃料電池運転制御ロジック（例えば、特開２００６−２６６１２１号公報参照）を適用することができる。なお市販の実機では、現在の需要データを過去数ヶ月の同じ曜日、同じ時刻の需要データと比較して、水温など他のパラメータも加味して、最も近似する日を抽出する。そしてその日の２４時間の需要パターンを、今後２４時間の予測値として設定し、これに基づいて起動時間を逆算し、運転スケジュールを決定する方式を採用するものがある。
「コージェネレーション」とは、内燃機関、外燃機関等の排熱を利用して、動力・温熱・冷熱を取り出されるものをいい、熱機関として燃料電池に限らず、エンジン発電機なども含まれる。
需要家Ａの「集熱量予測値」は、例えば、インターネット等からの読み込み、あるいは気象計による計測から得られるその日の天候、気温、湿度、水温を、過去数ヶ月のデータと比較し、最も近似する日の集熱量を抽出することにより求めることができる。
また、「温水負荷予測値」は、現在の需要データを過去数ヶ月の同じ曜日、同じ時刻の需要データと比較して、水温など他のパラメータも加味して、最も近似する日を抽出する求めることができる。
「電主熱従運転」とは、規定の運転時間帯内、燃料電池の能力範囲内において、電力負荷を最大限充足するように運転スケジュールを策定することをいう。
【０００８】
（２）上記（１）の発明において、さらに、各需要家の温水負荷ピーク前に、各需要家の温水蓄熱量が最大となるように、前記需要家Ｂｊから前記需要家Ａｉに温水を搬送するスケジュールを策定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、太陽熱温水システム利用需要家が太陽熱を十分利用できない日においても、温水負荷を充足できるため快適、かつ、効率的な運転が可能となるという効果がある。
複数の需要家全体としてのエネルギー消費量の削減が可能となるという効果がある。
また、コジェネ・システム需要家について、予測される温水負荷に対して負荷に対応して電主熱従運転又は熱主電従運転を選択して運転できるため、システムの運転効率の向上なるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一の実施形態に係る熱融通制御システム１の構成を示す図である。
【図２】第一の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【図３】温水負荷、蓄熱量と熱融通量の関係を示す図である。
【図４（ａ）】発電スケジュール策定方法（通常運転時間帯の場合）を模式的に示す図である。
【図４（ｂ）】発電スケジュール策定方法（運転時間延長の場合）を模式的に示す図である。
【図５】第二の実施形態に係る熱融通制御システム２０の構成を示す図である。
【図６】第二の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【図７】第三の実施形態に係る熱融通制御システム３０の構成を示す図である。
【図８】第三の実施形態の熱融通制御フローを示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図１乃至８を参照してさらに詳細に説明する。なお、本発明の範囲は特許請求の範囲記載のものであって、以下の実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【００１２】
＜第一の実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る熱融通制御システム１の構成を示す図である。熱融通制御システム１は、２需要家Ａ、Ｂ間の蓄熱融通制御に係る。需要家Ａは、太陽熱を集熱する太陽熱温水器２ａと、ここでの集熱を温水として蓄熱する貯湯タンク２ｂを含む太陽熱温水システム２を備えている。貯湯タンク２ｂにはバックアップ給湯器２ｃが付設されており、太陽熱温水器２ａによる蓄熱、又は、後述する需要家Ｂからの熱融通では温水負荷を賄うことができない場合に、不足分をバックアップ可能としている。
【００１３】
需要家Ｂは燃料電池４ａ、貯湯タンク４ｂを含むコジェネ・システム４を備えている。貯湯タンク４ｂには、バックアップ用ガス給湯器４ｃが付設されている。燃料電池４ａと貯湯タンク２ｂ及び貯湯タンク４ｂ間は温水配管３を介して接続されており、両需要家間で熱融通可能に構成されている。温水配管３経路内には三方弁３ａ及び熱量計３ｂが配設されている。三方弁３ａの切り替えにより、温水として回収した燃料電池４ａの排熱を貯湯タンク４ｂ側又は貯湯タンク２ｂ側に、適宜搬送可能としている。また、熱量計３ｂにより、需要家Ｂ側から需要家Ａ側への熱搬送量を計量して、随時、課金可能に構成されている。
【００１４】
熱融通制御システム１の制御は、制御装置５により行われる。制御装置５はメモリ部（図示せず）を備えており、需要家Ａの過去の環境データ（天候、温度、水温等）、太陽熱集熱量実績データ、温水負荷実績データ等を格納しており、後述するように熱融通対象日における太陽熱集熱量、温水負荷の予測演算を可能としている。また、需要家Ｂの過去の環境データ、電力、温水使用量及び使用パターンデータ等を格納しており、熱融通対象日における燃料電池起動時間、運転時間、運転パターン等を予測演算して、最適運転スケジュールの策定を可能としている。さらに、予測演算に必要な対象日の天候、温度等の環境データを、例えばインターネット回線を利用して外部から取得可能に構成されている。
さらに、熱量計３ｂの計量データを格納し、必要に応じて課金可能に構成されている。
【００１５】
なお、燃料電池の最適運転スケジュール策定に際しては、上述の燃料電池運転制御ロジックを適用することができる。
【００１６】
次に、図２を参照して、制御装置５の指令により実行される各需要家における発電、蓄熱制御及び需要家間の熱融通制御のフローについて説明する。なお、以下の制御では便宜上、翌日の運転制御を例に説明するが、これに限らず任意の熱融通対象日の制御についても同様である。
最初に需要家Ａの温水負荷（Ｈａ）を予測し（Ｓ１０１）、次いで太陽熱集熱量（Ｈａ'）を予測演算する（Ｓ１０２）。次いで、温水負荷（Ｈａ）と集熱量（Ｈａ'）との比較を行う（Ｓ１０３）。Ｈａ'≧Ｈａ（Ｓ１０３においてＹＥＳ）の場合には、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ１１３）。
Ｈａ'＜Ｈａ（Ｓ１０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。
【００１７】
一方、需要家Ｂについても、翌日の電力負荷（Ｅｂ）及び温水負荷（Ｈｂ）の予測演算を行う（Ｓ１０４）。次いで、電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ'）を予測演算する（．Ｓ１０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ）と温水蓄熱量（Ｈｂ'）との比較を行う（Ｓ１０６）。Ｈｂ'≦Ｈｂの場合には（Ｓ１０６においてＮＯ）、需要家Ａに対して熱融通の余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ１１３）。
【００１８】
Ｈｂ'＞Ｈｂの場合には（Ｓ１０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂから需要家Ａへの熱融通可能であるため、以下のステップで熱融通量確保のための燃料電池の運転スケジュール策定及び発電運転制御を行う。
まず、両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ'＋Ｈｂ'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ＋Ｈｂ）との比較を行う（Ｓ１０７）。図３（ａ）をも参照して、ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ１０７においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱確保のため、Ｈｂ”＝Ｈａ＋Ｈｂ−Ｈａ'を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ１０８）。この場合、需要家Ｂの余剰蓄熱量ΔＨ（＝Ｈｂ'−Ｈｂ）を、需要家Ａに熱融通することとなる。
なお、「熱主電従運転」とは、規定の運転時間帯内、燃料電池の能力範囲内において、蓄熱量が温水負荷に最も近くなるように運転スケジュールを策定するものである。
【００１９】
また、図３（ｂ）をも参照して、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ１０７においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ１０９）。この場合、さらに不足分ΔＨ'分（＝Ｈａ−（Ｈａ'＋ΔＨ））については需要家Ａのバックアップ給湯器２ｃにより補充することになる。
最適発電スケジュール策定は、図４（ａ）上段に模式的に示すように、予め定められた運転時間帯（例えば８：００−２０：００）の中で、０．３−１．０ｋＷの範囲で電力負荷に対応して能力変動により運転を行う。
【００２０】
次いで、同図の中段、下段に示すように、需要家Ａ、Ｂの温水負荷ピーク前に各貯湯タンクが満蓄となるように、需要家Ａに対する熱融通及び需要家Ｂに対する熱搬送スケジュール策定を行う（Ｓ１１０）。
なお、設定運転時間帯内では熱融通分の確保ができない場合には、図４（ｂ）に示すように、通常運転時間帯（ここでは８：００−２０：００）には需要家Ｂに対する蓄熱を行い、運転時間を延長して（例えば８：００以前、又は２０：００以降）に、需要家Ａに対する熱融通分を確保する運転スケジュールを策定することもできる。
【００２１】
上記策定スケジュールに基づいて、燃料電池４ａの運転、及び、需要家Ａに対する温水搬送が行われる（Ｓ１１１）。スケジュール運転終了後は（Ｓ１１２においてＹＥＳ）、需要家Ａ、Ｂとも独立運転に移行する（Ｓ１１３）。
【００２２】
なお、本実施形態では太陽熱温水システム需要家について、バックアップ用としてガス給湯器を用いた例を示したが、他の熱源、例えば電気温水器を用いる態様とすることもできる。
【００２３】
＜第二の実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は３需要家間の蓄熱融通制御に係る。図５を参照して、本実施形態に係る熱融通制御システム２０の構成が上述の熱融通制御システム１と異なる点は、太陽熱温水システム需要家Ａ２が追加されていることである。すなわち、需要家Ａ１は太陽熱温水器２２ａと貯湯タンク２２ｂを含む太陽熱温水システム２２を備え、需要家Ａ２は太陽熱温水器２５ａと貯湯タンク２５ｂを含む太陽熱温水システム２５を備えている。また、需要家Ｂ１は燃料電池２４ａ、貯湯タンク２４ｂを含むコジェネ・システム２４を備えている。各貯湯タンク間は温水配管２３を介して接続されており、需要家Ｂから需要家Ａ１、Ａ２に対して温水を融通可能に構成されている。温水配管２３経路内には四方弁２３ａ及び熱量計２３ｂ、２３ｃが配設されており、四方弁２３ａにより燃料電池２４ａにより回収される排熱を、貯湯タンク２４ｂ又は貯湯タンク２２ｂ、２５ｂに切り替えて搬送可能に構成されている。また、熱量計２３ｂ、２３ｃにより需要家Ｂから需要家Ａ１、Ａ２への搬送熱量を計量して、課金可能に構成されている。
【００２４】
次に、需要家間における発電、蓄熱及び熱融通の制御形態について説明する。図６を参照して、上述の実施形態と同様に、需要家Ａ１の温水負荷（Ｈａ(１)）及び太陽熱集熱量（Ｈａ(１)'）を予測演算し（Ｓ２０１、Ｓ２０２）、さらに温水負荷（Ｈａ(１)）と集熱量（Ｈａ'(１)）との比較を行う（Ｓ２０３）。Ｈａ(１)'≧Ｈａ(１)の場合には（Ｓ２０３においてＹＥＳ）、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ２１６）。Ｈａ(１)'＜Ｈａ(１)（Ｓ２０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器２２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、需要家Ｂから熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。需要家Ａ２についても需要家Ａ１と同じステップが実行される（Ｓ２０７−Ｓ２０９）。
【００２５】
一方、需要家Ｂについては、翌日の電力負荷（Ｅｂ）及び温水負荷（Ｈｂ）の予測演算を行う（Ｓ２０４）。次いで、過去の類似条件を選定して電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ'）を予測演算する（Ｓ２０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ）と温水蓄熱量（Ｈｂ'）との比較を行う（Ｓ２０６）。Ｈｂ'≦Ｈｂの場合には（Ｓ２０６においてＮＯ）、需要家Ａ１、Ａ２に対して熱融通する余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ２１６）。
【００２６】
Ｈｂ'＞Ｈｂの場合には（Ｓ２０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂから需要家Ａ１，Ａ２に熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う。
両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ(1)'＋Ｈａ(2)'＋Ｈｂ'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ(1)＋Ｈａ(2)＋Ｈｂ）との比較を行う（Ｓ２１０）。ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ２１０においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱とするため、Ｈｂ”＝ΣＨ−（Ｈａ(1)'＋Ｈａ(2)'）を新たな温水蓄熱量に設定して、熱主電従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ２１１）。また、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ２１０においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による最適発電スケジュールを策定する（Ｓ２１２）。
【００２７】
次いで、各需要家の温水負荷ピーク前に温水蓄熱量最大となるように、熱融通スケジュールの策定を行い（Ｓ２１３）、スケジュールに基づいてコジェネ・システムの運転及び需要家Ａ１、Ａ２への熱搬送が行われる（Ｓ２１４）。運転終了後は（Ｓ２１５においてＹＥＳ）、全ての需要家が独立運転に移行する（Ｓ２１６）。
【００２８】
＜第三の実施形態＞
さらに、本発明の他の実施形態について説明する。本実施形態は３需要家間の蓄熱融通制御に係る点において、上述の実施形態と同じく同様であるが、本実施形態に係る熱融通制御システム３０の構成が上述の熱融通制御システム２０と異なる点は、２件のコジェネ需要家と１件の太陽熱温水システム需要家により構成されていることである。
【００２９】
図７を参照して、需要家Ａは太陽熱温水器３２ａと貯湯タンク３２ｂを含む太陽熱温水システム３２を備えている。需要家Ｂ１は燃料電池３４ａ、貯湯タンク３４ｂを含むコジェネ・システム３４を備えている。需要家Ｂ２は燃料電池３６ａ、貯湯タンク３６ｂを含むコジェネ・システム３６を備えている。各燃料電池と各貯湯タンク間は温水配管３３を介して接続されており、需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａに対して温水を融通可能に構成されている。温水配管３３経路内には三方弁３３ａ、３３ｂ及び熱量計３３ｃ、３３ｄが配設されており、燃料電池３４ａ、３６ａにおいて回収した排熱を、三方弁の切り替えにより自家又は需要家Ａの貯湯タンク３２ｂに搬送可能に構成されている。また、熱量計３３ｃ、３３ｄにより需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａへの搬送熱量を計量して、随時、課金可能に構成されている。
【００３０】
次に図８を参照して、各需要家の発電、蓄熱制御、及び需要家間熱融通の制御形態について説明する。需要家Ａについて、温水負荷（Ｈａ）及び太陽熱集熱量（Ｈａ'）を予測演算し（Ｓ３０１、Ｓ３０２）、さらに温水負荷（Ｈａ）と集熱量（Ｈａ'）との比較を行う（Ｓ３０３）。Ｈａ'≧Ｈａの場合には（Ｓ３０３においてＹＥＳ）、熱融通を受ける必要がないと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ３１６）。Ｈａ'＜Ｈａ（Ｓ３０３においてＮＯ）、すなわち太陽熱温水器３２ａのみでは温水負荷を充足できないと予測される場合には、需要家Ｂ１、Ｂ２から熱融通を受けるステップに移行する（Ｓ１０７以下）。
【００３１】
一方、需要家Ｂ１については、翌日の電力負荷（Ｅｂ(１)）及び温水負荷（Ｈｂ(１)）の予測演算を行う（Ｓ３０４）。次いで、過去の類似条件を選定して電主熱従運転による温水蓄熱量（Ｈｂ(１)'）を予測演算する（Ｓ３０５）。さらに、温水負荷（Ｈｂ(１)）と温水蓄熱量（Ｈｂ(１)'）との比較を行う（Ｓ３０６）。Ｈｂ(１)'≦Ｈｂ(１)の場合には（Ｓ３０６においてＮＯ）、需要家Ａに対して熱融通する余裕なしと判定され、独立運転制御による運転となる（Ｓ３１６）。Ｈｂ(１)'＞Ｈｂ(１)の場合には（Ｓ３０６においてＹＥＳ）、需要家Ｂ１から需要家Ａに熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う（Ｓ３１０以下）。
需要家Ｂ２についても需要家Ｂ１と同じステップが実行される（Ｓ３０７−Ｓ３０９）。
【００３２】
Ｈｂ(1)'＞Ｈｂ(1)又はＨｂ(2)'＞Ｈｂ(2)の場合には（Ｓ３０６又は３０９においてＹＥＳ）、需要家Ｂ１、Ｂ２から需要家Ａに対して熱融通するための燃料電池の発電制御、運転スケジュール策定を行う。
両需要家の総温水蓄熱量（ΣＨ'＝Ｈａ'＋Ｈｂ(1)'＋Ｈｂ(2)'）と総温水負荷（ΣＨ＝Ｈａ＋Ｈｂ(1)＋Ｈｂ(2)）との比較を行う（Ｓ３１０）。ΣＨ'＞ΣＨの場合には（Ｓ３１０においてＹＥＳ）、総温水負荷に見合う蓄熱とするため、Ｈｂ(1)"＋Ｈｂ(2)"＝ΣＨ−Ｈａ を新たな温水蓄熱量に設定して、燃料電池３４ａ、３４ｂについて熱主電従運転による発電スケジュールを策定する（Ｓ３１１）。
なお、需要家Ｂ１、Ｂ２の熱融通量の分担割合は、それぞれの余剰蓄熱量の比（Ｈｂ(1)"／Ｈｂ(2)"）と、温水蓄熱量の比（Ｈｂ(1)'／Ｈｂ(2)'）が等しくなるように調整する。熱量計３３ｃ、３３ｄの積算値がそれぞれＨｂ(1)"、Ｈｂ(2)"に達した時点で、それぞれ熱搬送を終了する。
また、ΣＨ'≦ΣＨの場合には（Ｓ３１０においてＮＯ）、上述の電主熱従運転による発電スケジュールを策定する（Ｓ３１２）。
【００３３】
次いで、各需要家の温水負荷ピーク前に温水蓄熱量最大となるように、熱融通スケジュールの策定を行い（Ｓ３１３）、策定したスケジュールに基づいて燃料電池３４ａ、３４ｂの運転、及び、需要家Ａへの熱搬送が行われる（Ｓ３１４）。運転終了後は（Ｓ３１５においてＹＥＳ）、各需要家とも独立運転に移行する（Ｓ３１６）。
【００３４】
なお、上記各実施形態では最大３需要家間の熱融通制御方法について例示したが、さらに４需要家間以上の場合も同様の方法で取り扱うことができる。この場合、各実施形態の需要家構成（Ａ：Ｂ＝１：１、１：２、２：１）を単位ユニットとして、需要家数に対応して単位ユニットの複合として取り扱うこともできる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、家庭用のみならず、同様の制御構成を備えた業務用等、他の用途向けの熱融通制御システムにも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１、２０，３０・・・・熱融通制御システム
２，２２，２５、３２・・・・太陽熱温水システム
２ａ，２２ａ、２５ａ，３２ａ・・・太陽熱温水器
２ｂ，２２ｂ，２５ｂ、３２ｂ・・・貯湯タンク
２ｃ，２２ｃ，２４ｃ，２５ｃ，３２ｃ，３４ｃ，３６ｃ・・・バックアップ給湯器
３，２３、３３・・・・搬送配管
３ａ，３３ａ、３３ｂ・・・三方弁
３ｂ，２３ｂ、３３ｂ・・・熱量計
４、２４、３４，３６・・・・コジェネ・システム
４ａ、２４ａ、３４ａ、３６ａ・・・燃料電池
４ｂ、２４ｂ、３４ｂ、３６ｂ・・・貯湯タンク
５，２５，３５・・・・制御装置
２３ａ・・・四方弁
Ａ、Ａ１、Ａ２・・・・太陽熱温水システム利用需要家
Ｂ、Ｂ１、Ｂ２・・・・コジェネ・システム利用需要家
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一以上のコージェネレーション利用需要家（以下、需要家Ｂという）から、一以上の太陽熱温水システム利用需要家（以下、需要家Ａという）に対して、不足分の温水負荷を随時、融通する熱融通制御方法であって、制御対象日について、
需要家Ａのうち、温水負荷予測値（（Ｈａ(i)）が集熱量予測値（Ｈａ'(i)）を超える一以上の需要家Ａｉが存在し、かつ、
需要家Ｂのうち、電力負荷予測値（（Ｅｂ(j)）に対応して電主熱従運転したときの温水蓄熱量（Ｈｂ(j)'）が、温水負荷予測値（Ｈｂ(j)）を超える一以上の需要家Ｂｊが存在する場合に、
当該一以上の需要家Ａｉの温水不足分総計（ΣΔＨａ(i)＝Σ（Ｈａ(i)−Ｈａ(i)'））の一部又は全部を、当該一以上の需要家Ｂｉの温水余剰分総計（ΣΔＨｂ(j)＝Σ（Ｈｂ(j)'−Ｈｂ(j)））から融通可能とするように、当該一以上の需要家Ｂｊの発電スケジュールを策定する、
ことを特徴とする熱融通制御方法。
【請求項２】
請求項１において、さらに、
各需要家の温水負荷ピーク前に、各需要家の温水蓄熱量が最大となるように、前記需要家Ｂｊから前記需要家Ａｉに温水を搬送するスケジュールを策定することを特徴とする熱融通制御方法。
【請求項１】
一以上のコージェネレーション利用需要家（以下、需要家Ｂという）から、一以上の太陽熱温水システム利用需要家（以下、需要家Ａという）に対して、不足分の温水負荷を随時、融通する熱融通制御方法であって、制御対象日について、
需要家Ａのうち、温水負荷予測値（（Ｈａ(i)）が集熱量予測値（Ｈａ'(i)）を超える一以上の需要家Ａｉが存在し、かつ、
需要家Ｂのうち、電力負荷予測値（（Ｅｂ(j)）に対応して電主熱従運転したときの温水蓄熱量（Ｈｂ(j)'）が、温水負荷予測値（Ｈｂ(j)）を超える一以上の需要家Ｂｊが存在する場合に、
当該一以上の需要家Ａｉの温水不足分総計（ΣΔＨａ(i)＝Σ（Ｈａ(i)−Ｈａ(i)'））の一部又は全部を、当該一以上の需要家Ｂｉの温水余剰分総計（ΣΔＨｂ(j)＝Σ（Ｈｂ(j)'−Ｈｂ(j)））から融通可能とするように、当該一以上の需要家Ｂｊの発電スケジュールを策定する、
ことを特徴とする熱融通制御方法。
【請求項２】
請求項１において、さらに、
各需要家の温水負荷ピーク前に、各需要家の温水蓄熱量が最大となるように、前記需要家Ｂｊから前記需要家Ａｉに温水を搬送するスケジュールを策定することを特徴とする熱融通制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４（ａ）】
【図４（ｂ）】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１５９２４３（Ｐ２０１２−１５９２４３Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９６１８（Ｐ２０１１−１９６１８）
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１日（２０１１．２．１）
【出願人】（０００２２０２６２）東京瓦斯株式会社 (1,166)
【Ｆターム（参考）】
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