[发明专利]供需控制装置、供需控制方法及供需控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及供需控制装置、供需控制方法及供需控制系统，在进行将电力充放电的蓄电装置及供给热的热源装置的动作控制的系统中，计算该蓄电装置及该热源装置的运转计划。

背景技术

以往，研究了利用太阳光、风力或地热等的可再生能源使设在住宅或办公楼等的建筑物内的设备动作的系统。在该系统中，具备将利用可再生能源生成的电力充放电的蓄电装置，并且包括利用城市煤气或大气生成热的热源装置。通过将这些蓄电装置或热源装置高效率地运转，能够削减通过建筑物的能量消耗而排出的CO₂或由建筑物消耗的消耗电力。

已经将一些可再生能源用于向建筑物的能量的供给。其中之一是从太阳照射的太阳能。在太阳能的利用手段中存在多种，但在将太阳能直接变换为电能的情况下使用太阳能电池。将利用太阳能电池对使用商用电力的设备等供电的系统称作太阳光发电系统。

太阳光发电系统因为在发电中仅使用太阳光，所以能够生成清洁的能量。但是，太阳光发电系统受天气等影响，其发电量主要由从太阳照射的光能决定，所以有不能适合于建筑物的需求而发电的问题。

所以，研究了将由太阳光发电系统发电的电力中的、没有由建筑物使用完的电力(剩余电力)暂时蓄电到二次电池中、将蓄电的剩余电力在夜间等供给的蓄电系统(例如非专利文献1)。在非专利文献1中，根据太阳光发电系统的发电量及电力需求的预测值，使用动态计划法求出充放电的模式。

此外，作为可再生能源的另一例，与发电同时发生的余热受到关注。在使用城市煤气等的化石燃料发电的情况下，即使是高效率的发电也排出CO₂，关于在与高效率的发电同时发生的余热，在欧洲等定义为可再生能源。为了利用该余热，在有电力及热的两者的需求的场所进行发电的热电联产(热电同时供给)系统受到关注。并且，为了向住宅等的建筑物供给能量，使用燃料电池的热电联产系统已实用化。

在热电联产系统中，同时生成电及热。此时，需要将生成的电及热的至少其一暂时储存、匹配于需求而供给。这是因为，在建筑物中的电及热的需求中，一般有时间上的不匹配。

并且，在热电联产系统中，通过使用温水蓄热，能够用比较便宜的设备进行大量的蓄热。因此，热电联产系统除了作为发电机构的燃料电池等以外，还组合使用将余热变化为温水的热交换器、和作为储存该温水的设备的热水储存槽等。

此外，在热电联产系统的电及热的供给与电需求及热需求之间，不仅有时间上的不匹配，还存在量的不匹配。例如，建筑物的热需求与电需求的比(热电比)在夏季和冬季中较大地不同。另一方面，燃料电池供给的热电比与季节无关而几乎是恒定的。

因此，可以考虑对燃料电池等的高效率的发电和供给伴随着发电的余热的装置中组合利用电气的热源机。作为为了生成热而利用电的热源机，希望热泵技术的普及。热泵作为低温的热源而使用大气热或地热，但将它们定义为可再生能源。

这里，作为进行热电联产系统或热泵等的多个热源机的运转计划的方法，公开了专利文献1的方法。专利文献1是关于具有蓄热槽的能量供给设备的运转计划系统的文献，基于热需求的预测，与非专利文献1同样使用动态计划法进行热源机的运转计划。另外，也适当参照专利文献3。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3763767号公报

专利文献2：日本特开2001-35514号公报

专利文献3：日本特开2005-86953号公报

非专利文献

非专利文献1：Bakirtzis，A.G.；Dokopoulos，P.S.，″Short term generation scheduling in a small autonomous system with unconventional energy sources.″Power Systems，IEEE Transactions on，vol.3，no.3，pp.1230-1236.Aug 1988

发明内容

但是，在上述以往技术、或上述以往技术的组合中，由于将热的供需和电的供需独立优化(控制)，所以例如不能进行将太阳光发电系统的剩余电力变换为热而蓄热的计划。结果，在将蓄电的电之后用热源机变换为热的情况下，与将剩余电力直接变换为热而蓄热的情况相比，多余地发生充电及放电中的电力的损失。此外，在用在蓄电系统中的二次电池中，有充放电次数的寿命。因此，有可能因不必要的充放电的次数增加而使蓄电池的寿命变短。