(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下では、
図1及び2を用いて、本発明の一実施形態に係る電力供給システム1について説明する。
【0024】
電力供給システム1は、複数の住居Hを有するマンション(集合住宅)に導入される。電力供給システム1は、系統電源100や後述する燃料電池システムFからの電力を適切に各住居Hに供給するシステムである。
【0025】
まず、電力供給システム1が導入されるマンションの概略について説明する。
【0026】
マンションの複数の住居Hは、系統電源100との接続態様により、複数のグループに分けられる。各住居Hには、供給されてきた電力を消費する適宜の電気製品等(電力負荷)が設けられる。このように、本実施形態において、各住居Hと系統電源100との接続とは、より詳細には当該各住居Hの電力負荷と系統電源100との接続を指している。
【0027】
複数の住居Hは、前記複数のグループとして、第1グループG1〜第MグループGmに分けられる。なお、前記「M」及び「m」には、電力供給システム1が導入されるマンションの構造に応じてグループ分けされた数が代入される。第1グループG1は、電路L1を介して系統電源100と接続される。図示せぬ第2グループG2〜第MグループGmは、電路L1から分岐した電路を介して系統電源100と接続される。例えば、第MグループGmは、電路L1から分岐した電路Lmを介して系統電源100と接続される。なお以下では、各電路における系統電源100側を上流側と称し、各住居H側を下流側と称する。
【0028】
第1グループG1には、複数の住居Hのうち、住居11、住居12、・・・、住居1nが含まれている。なお、第1グループG1と接続される電路L1の下流側端部は、複数に分岐されている。こうして、住居11、住居12、・・・、住居1nは、電路L1の分岐された下流側端部にそれぞれ接続される。
【0029】
また、第MグループGmには、複数の住居Hのうち、住居M1、住居M2、・・・、住居Mnが含まれている。なお、第MグループGmと接続される電路Lmの下流側端部は、複数に分岐されている。こうして、住居M1、住居M2、・・・、住居Mnは、電路Lmの分岐された下流側端部にそれぞれ接続される。
【0030】
なお、前記「n」には、電力供給システム1が導入されるマンションの構造に応じて一つのグループ当りの住居の数が代入される。
【0031】
以下では、電力供給システム1の構成について、より詳細に説明する。
【0032】
図1及び
図2に示す電力供給システム1は、主として燃料電池システムF、スイッチ部S、電力検出部D及びEMS20を具備する。
【0033】
燃料電池システムFは、燃料(本実施形態においては、都市ガス)を使用して発電するものである。燃料電池システムFは、固体酸化物形燃料電池(SOFC : Solid Oxide Fuel Cell)や、図示せぬ制御部等を具備する。燃料電池システムFは、常に最大出力で発電を行うように設定される。本実施形態において、燃料電池システムFの最大出力(最大発電電力)は、700Wに設定される。
【0034】
また、燃料電池システムFは、系統電源100と接続されて(当該系統電源100と連系して)住居H(電力負荷)へと電力を供給する連系運転と、系統電源100との接続が解除されて(当該系統電源100から解列して)住居H(電力負荷)へと電力を供給する連系運転と、を切り替えて行うことができる。燃料電池システムFは、後述するスイッチ部Sの動作に基づいて、自立運転と連系運転とを切り替える。燃料電池システムFは、自立運転を行う場合、発電した電力を自ら消費することにより待機状態となる。なお、燃料電池システムFは、待機状態においては、発電電力が略0(以下では、0とする)となる。
【0035】
こうして、燃料電池システムFは、連系運転時に発電電力が700Wとなり、自立運転時に発電電力が0Wとなるように設定される。
【0036】
また、燃料電池システムFは、連系運転を行う場合と自立運転を行う場合とを比較すると、都市ガス(燃料)の使用量が異なっている。本実施形態においては、燃料電池システムFは、自立運転を行う場合(より詳細には、自立運転時に当該燃料電池システムFから発電電力を取り出さない場合)には、連系運転を行う場合と比べて、都市ガスの使用量が1/3程度となる。
【0037】
燃料電池システムFは、各住居Hに設けられる(所有される)。具体的には、第1グループG1の住居11、住居12、・・・、住居1nには、それぞれ燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfが設けられる。燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfは、電路L1の中途部に、それぞれ上流側から下流側へと順番に接続される。
【0038】
また、第MグループGmの住居M1、住居M2、・・・、住居Mnには、それぞれ燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfが設けられる。燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfは、電路Lmの中途部に、上流側から下流側へと順番に接続される。
【0039】
スイッチ部Sは、燃料電池システムFと系統電源100との接続状態を入り又は切りに切り替えるものである。スイッチ部Sがオンである場合、燃料電池システムFと系統電源100とが接続される。こうして、スイッチ部Sがオンである場合、燃料電池システムFは系統電源100と系統連系される。一方、スイッチ部Sがオフである場合、燃料電池システムFと系統電源100との接続が解除される。こうして、スイッチ部Sがオフである場合、燃料電池システムFは系統電源100から解列される。
【0040】
なお、スイッチ部Sは、複数の燃料電池システムFにそれぞれ対応して設けられる。具体的には、スイッチ部Sには、第1グループG1の燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfと系統電源100との接続をそれぞれオンオフするスイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsが含まれる。スイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsは、それぞれ燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfと電路L1とを結ぶ電路の中途部に設けられる。
【0041】
また、スイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsは、それぞれ対応する燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfと電気的に接続される。スイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsは、所定の信号をそれぞれ対応する燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfに出力可能に構成される。こうして、燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfは、対応する各スイッチのオンオフ状態を取得することができる。
【0042】
また、スイッチ部Sには、第MグループGmの燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfと系統電源100との接続をそれぞれオンオフするスイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMnsが含まれる。スイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMnsは、それぞれ燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfと電路Lmとを結ぶ電路の中途部に設けられる。
【0043】
また、スイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMnsは、それぞれ対応する燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfと電気的に接続される。スイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMnsは、所定の信号をそれぞれ対応する燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfに出力可能に構成される。こうして、燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfは、対応する各スイッチのオンオフ状態を取得することができる。
【0044】
このように、スイッチ部Sのスイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsや、スイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMns等は、オンオフすることにより、それぞれ対応する燃料電池システムFを系統電源100と接続したり(当該系統電源100と連系したり)、系統電源100との接続を解除したり(当該系統電源100から解列したり)することができる。
【0045】
電力検出部Dは、電力を検出するものである。電力検出部Dは、複数のセンサが含まれる。
【0046】
具体的には、電力検出部Dには、燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfからの電力を検出するセンサ11d、センサ12d、・・・、センサ1ndが含まれる。センサ11d、センサ12d、・・・、センサ1ndは、それぞれ燃料電池システム11f、燃料電池システム12f、・・・、燃料電池システム1nfとスイッチ11s、スイッチ12s、・・・、スイッチ1nsとの間に設けられる。
【0047】
また、電力検出部Dには、燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfからの電力を検出するセンサM1d、センサM2d、・・・、センサMndが含まれる。センサM1d、センサM2d、・・・、センサMndは、それぞれ燃料電池システムM1f、燃料電池システムM2f、・・・、燃料電池システムMnfとスイッチM1s、スイッチM2s、・・・、スイッチMnsとの間に設けられる。
【0048】
このように、電力検出部Dのうち、センサ11d、センサ12d、・・・、センサ1ndや、センサM1d、センサM2d、・・・、センサMnd等は、それぞれ対応する燃料電池システムFの発電電力を検出することができる。
【0049】
また、電力検出部Dには、系統電源100から供給される電力、及び、系統電源100へと供給(逆潮流)される電力を検出するセンサLdが含まれる。センサLdは、電路L1の上流側端部近傍(他の機器よりも最も系統電源100側)に設けられる。
【0050】
なお、本明細書において、系統電源100から供給される電力を適宜「買電」と称するが、必ずしも系統電源100から供給される電力に対する対価を電力会社に支払う電力に限定する意図ではない。また同様に、系統電源100へと供給(逆潮流)される電力を適宜「売電」と称するが、必ずしも系統電源100へと逆潮流される電力に対する対価が電力会社から支払われる電力に限定する意図ではない。このように、本明細書において「買電」及び「売電」は、対価の支払いの有無を問わない。
【0051】
EMS20は、電力供給システム1の動作を管理するエネルギーマネジメントシステム(Energy Management System)である。EMS20は、RAMやROM等の記憶部や、CPU等の演算処理部、I/O等の入出力部等を具備する。EMS20は、所定の演算処理や記憶処理等を行うことができる。EMS20には、電力供給システム1の動作を管理するための種々の情報やプログラム等が予め記憶される。
【0052】
また、EMS20は、スイッチ部Sと電気的に接続される。EMS20は、所定の信号をスイッチ部Sに出力可能に構成される。こうして、EMS20は、スイッチ部S(より詳細には、スイッチ11s等)の動作を制御することができる。これにより、EMS20は、燃料電池システムFの自立運転及び連系運転(ひいては発電動作の開始及び停止)の切り替えを、スイッチ部Sの動作を介して行うことができる。
【0053】
また、EMS20は、電力検出部Dと電気的に接続される。EMS20は電力検出部D(より詳細には、センサ11d等)から所定の信号が入力可能に構成される。こうして、EMS20は、電力検出部D(より詳細には、センサ11d等)の検出結果を取得することができる。
【0054】
より詳細には、EMS20は、電力検出部Dのうち、センサ11d、センサ12d、・・・、センサ1ndや、センサM1d、センサM2d、・・・、センサMnd等により、それぞれ対応する燃料電池システムFの発電電力(瞬時発電電力量や積算発電電力量)を取得することができる。こうして、EMS20は、電力検出部Dの検出結果に基づいて、後述する発電優先順位の設定を行うことができる。
【0055】
以下では、
図3及び
図4を用いて、上述の如く構成された電力供給システム1における電力の供給態様の一例について説明する。
【0056】
なお、本実施形態において、前記マンションは、複数の住居Hを複数のグループに分けているが、これ以降の説明においては便宜上、第1グループG1と第MグループGmとの2つのグループに分けられているものとする。また、第1グループG1及び第MグループGmは、それぞれ複数の住居Hとして3つの住居を有するものとする。また、前記「M」及び「n」には、数を代入せず、上記説明で用いた名称をそのまま使用するものとする。
【0057】
また、
図3においては、第1グループG1の住居11、住居12及び住居1nの電力負荷の合計(以下では単に「電力負荷」と称する)が、1800Wであるものとする。また、第MグループGmの住居M1、住居M2及び住居Mnの電力負荷が、2400Wであるものとする。
【0058】
この
図3に示す一例においては、第1グループG1の3つの燃料電池システムFは、合計の発電電力が2100Wであるため、第1グループG1の電力負荷に対して300W余剰することとなる。一方、第MグループGmの3つの燃料電池システムFは、合計の発電電力が2100Wであるため、第MグループGmの電力負荷に対して300W不足することとなる。
【0059】
このような場合、第1グループG1の3つの燃料電池システムFの余剰電力(300W)は、上流側へ流れて、電路L1から電路Lmへと流入する。こうして、電路Lmに流入した余剰電力(300W)は、第MグループGmの3つの燃料電池システムFが電力負荷に対して不足した電力を賄うこととなる。
【0060】
こうして、
図3に示す一例においては、第1グループG1及び第MグループGmの合計の発電電力は、第1グループG1及び第MグループGmの合計の電力負荷と等しいため、系統電源100から電力が買電されたり、又は当該系統電源100へと電力が売電されることはない。
【0061】
このように、電力供給システム1においては、第1グループG1の各住居Hの燃料電池システムF、及び、第MグループGmの各住居Hの燃料電池システムFの発電電力を、当該燃料電池システムFを所有する住居Hだけでなく、他の住居Hでも使用することができる(他の住居Hへと融通することができる)。
【0062】
次に、
図4においては、第1グループG1の住居11、住居12及び住居1nの電力負荷が、1100Wであるものとする。また、第MグループGmの住居M1、住居M2及び住居Mnの電力負荷が、2400Wであるものとする。
【0063】
この
図4に示す一例においては、第1グループG1の3つの燃料電池システムFは、合計の発電電力が2100Wであるため、第1グループG1の電力負荷に対して1000W余剰することとなる。一方、第MグループGmの3つの燃料電池システムFは、合計の発電電力が2100Wであるため、第MグループGmの電力負荷に対して300W不足することとなる。
【0064】
このような場合、第1グループG1の3つの燃料電池システムFの余剰電力(1000W)は上流側へ流れて、一部が電路L1から電路Lmへと流入すると共に残りの一部が系統電源100側へと流れる。こうして、電路Lmに流入した一部の余剰電力(300W)は、第MグループGmの3つの燃料電池システムFが電力負荷に対して不足した電力を賄うこととなる。また、系統電源100側に流れた残りの一部の余剰電力(700W)は、系統電源100へと売電されることとなる。
【0065】
こうして、
図4に示す一例においては、第1グループG1及び第MグループGmの全ての燃料電池システムFの合計の発電電力は、第1グループG1及び第MグループGmの合計の電力負荷よりも大きいため、一部の発電電力が系統電源100へと売電(逆潮流)されることとなる。
【0066】
ここで、燃料電池システムFの発電電力は、系統電源100へ逆潮流させたくない場合がある。例えば、系統電源100へ電力が逆潮流(売電)した場合であっても、当該逆潮流した電力に対する対価が電力会社から得られないような場合である。このような場合、燃料電池システムFを所有する住居H(当該住居Hの住人)は、都市ガスの費用(光熱費)の負担があるにもかかわらず、発電電力が有効活用されないため、不利益となる。
【0067】
そこで、電力供給システム1においては、燃料電池システムFから系統電源100への逆潮流を減少させるための制御(以下では「逆潮流抑制制御」と称する)を行うことにより、住居Hの住人が不利益となるのを防止している。
【0068】
以下では、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御を実行する場合におけるEMS20の処理について説明する。
【0069】
逆潮流抑制制御を実行する場合、EMS20は、2種類の処理を順番に行う。前記2種類の処理には、まず最初に行う事前設定の処理と、その後に行う燃料電池システム動作の処理と、が含まれる。
【0070】
事前設定の処理は、例えば1日や1週間等の所定期間ごとに行われる。また、事前設定の処理においては、EMS20は、発電優先順位の設定を行う。発電優先順位とは、後述する燃料電池システム動作の処理において、どの燃料電池システムFを優先的に発電させるのかを決定する判断基準となるものである。
【0071】
まず以下では、
図5を用いて、EMS20による事前設定の処理について説明する。
【0072】
ステップS101において、EMS20は、各燃料電池システムFにおける所定期間の積算発電電力量(各燃料電池システムFにおいて所定期間に発電された電力量の総和)を取得する。積算放電電力量は、EMS20が電力検出部Dの各センサの検出結果により取得した各種の情報に基づいて算出される。EMS20は、ステップS101の処理を実行した後、ステップS102の処理を実行する。
【0073】
ステップS102において、EMS20は、ステップS101で取得した積算発電電力量に基づいて、各燃料電池システムFの発電優先順位を設定する。具体的には、EMS20は、各燃料電池システムFに対して、積算発電電力量の少ない順番に高い発電優先順位(第1位、第2位、・・・、最下位)を設定する。EMS20は、ステップS102の処理を実行した後、事前設定の処理を終了する。
【0074】
次に、EMS20による燃料電池システム動作の処理について説明する。
【0075】
燃料電池システム動作の処理は、上述の如く事前設定の処理が所定期間ごとに行われるのに対して、絶えず(継続的に)行われる。燃料電池システム動作の処理においては、EMS20は、各燃料電池システムFの発電動作を、事前設定の処理で設定された発電優先順位に基づいて停止又は開始させ、マンション内における全ての燃料電池システムFの合計発電電力を調整する。
【0076】
なお、EMS20は、燃料電池システムFの発電動作を停止させる場合、当該燃料電池システムFと対応するスイッチ部Sのスイッチをオフとし、当該燃料電池システムFを系統電源100から解列させる。こうして、EMS20は、解列させることにより燃料電池システムFの自立運転を開始させ、当該燃料電池システムFの発電動作を停止させる。また、EMS20は、燃料電池システムFの発電動作を開始させる場合、当該燃料電池システムFと対応するスイッチ部Sのスイッチをオンとし、当該燃料電池システムFを系統電源100と連系させる。こうして、EMS20は、連系させることにより燃料電池システムFの連系運転を開始させ、当該燃料電池システムFの発電動作を開始させる。
【0077】
まずステップS201において、EMS20は、電力供給システム1の全体の電力使用状況及びスイッチ部Sの動作状況の確認を行う。具体的には、EMS20は、電力検出部DのセンサLdの検出結果により買電又は売電や、スイッチ部Sの各スイッチのオンオフ状態に関する情報等を取得する。EMS20は、ステップS201の処理を実行した後、ステップS202の処理を実行する。
【0078】
ステップS202において、EMS20は、買電状態であるか否か(系統電源100から電力が供給されているか否か)を判定する。EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、買電状態であると判定した場合(ステップS202:YES)、ステップS203の処理を実行する。一方、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、買電状態ではないと判定した場合(ステップS202:NO)、ステップS205の処理を実行する。
【0079】
ステップS203において、EMS20は、スイッチ部Sの全てのスイッチ(スイッチ11s等)がオン状態であるか否かを判定する。EMS20は、スイッチ部Sの全てのスイッチがオン状態であると判定した場合(ステップS203:YES)、燃料電池システム動作の処理を終了する。一方、EMS20は、スイッチ部Sの全てのスイッチがオン状態ではないと判定した場合(ステップS203:NO)、ステップS204の処理を実行する。
【0080】
ステップS204において、EMS20は、買電(買電電力)が、燃料電池システムFの発電電力以内であるか否かを判定する。なお、上述の如く、本実施形態において燃料電池システムFは、常に最大出力(700W)で発電を行うように設定される。すなわち、本実施形態において、燃料電池システムFの発電電力とは、700Wを指す。
【0081】
こうして、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、買電が発電電力(700W)以内であると判定した場合(ステップS204:YES)、燃料電池システム動作の処理を終了する。一方、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、買電が発電電力(700W)以内ではないと判定した場合(ステップS204:NO)、ステップS211の処理を実行する。
【0082】
ステップS211において、EMS20は、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量(動作数量)の確認を行う。EMS20は、ステップS211の処理を実行した後、ステップS212の処理を実行する。
【0083】
ステップS212において、EMS20は、発電動作を開始させる燃料電池システムFの数量(追加数量)を、次式(1)を用いて算出する。
【0084】
追加数量=買電/発電電力 ・・・ (1)
【0085】
なお、式(1)の「発電電力」は、上述の如く700Wである。また、ステップS212においては(後述するステップS222とは異なり)、式(1)の算出結果において小数点以下を切り捨てるものとする。すなわち、追加数量は、自然数として設定される。EMS20は、ステップS212の処理を実行した後、ステップS213の処理を実行する。
【0086】
例えば、買電が1750Wである場合を一例として説明する。この場合、追加数量としては、買電(1750W)/発電電力(700W)から算出された2.5から、小数点以下を切り捨てることによって、2が算出される。すなわち、例えば買電が1750Wである場合には、発電動作を開始させる燃料電池システムFの数量(追加数量)として、2が設定される。
【0087】
ステップS213において、EMS20は、ステップS212の処理の算出結果(追加数量)に基づいて、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させる。
【0088】
具体的には、まずEMS20は、全ての燃料電池システムFのうち、発電動作を行っていない燃料電池システムFを抽出する。そして、EMS20は、抽出した燃料電池システムFのうち、発電優先順位の高い順番に、追加数量の燃料電池システムFを抽出する。そして、EMS20は、抽出した燃料電池システムFと対応するスイッチ部Sのスイッチをオンとし、当該追加数量の燃料電池システムFを系統電源100と連系させる。こうして、EMS20は、連系させることにより追加数量の燃料電池システムFの連系運転を開始させて、当該追加数量の燃料電池システムFの発電動作を開始させる。
【0089】
このように、EMS20は、ステップS213の処理を実行し、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量を増加させた後、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0090】
なお、発電動作を行っていない燃料電池システムFの数量が追加数量よりも少ない場合には、EMS20は、発電動作を行っていない全ての燃料電池システムFの発電動作を開始させた後(追加数量分の燃料電池システムFの発電動作が開始していなくとも)ステップS213の処理を終了する。その後、EMS20は、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0091】
このように、燃料電池システム動作の処理においては、買電状態である場合(ステップS202:NO)には、発電動作を停止している燃料電池システムFのうち、算出された追加数量の燃料電池システムFの発電動作を開始させ(ステップS212及びS213)、買電を減少させることができる。
【0092】
例えば、買電が1750Wである場合(すなわち、追加数量が2であると算出される場合)を一例として説明する。この場合、2つの燃料電池システムFの発電動作を開始させるため、マンション内において発電電力の合計が1400W増加することとなる。したがって、上述の如き燃料電池システム動作の処理を行う前と比べて、買電を1750Wから350Wに減少させることができる。
【0093】
なお、仮に買電状態であっても、スイッチ部Sの全てのスイッチがオン状態である場合(ステップS203:YES)、すなわち発電動作を停止している燃料電池システムFが無い場合には、それ以上燃料電池システムFの発電動作を開始させることができない。したがって、このような場合は、燃料電池システムFの発電動作を開始させることなく、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0094】
また同様に、仮に買電状態であっても、買電が発電電力(700W)以内である場合(ステップS204:YES)には、それ以上燃料電池システムFの発電動作を開始させると、系統電源100へと逆潮流して売電が発生することとなる。したがって、このような場合は、燃料電池システムFの発電動作を開始させることなく、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0095】
また、ステップS202から移行したステップS205において、EMS20は、売電状態であるか否か(系統電源100へと電力が逆潮流されているか否か)を判定する。EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電状態であると判定した場合(ステップS205:YES)、ステップS221の処理を実行する。一方、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電状態ではないと判定した場合(ステップS205:NO)、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0096】
ステップS221において、EMS20は、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量(動作数量)の確認を行う。EMS20は、ステップS221の処理を実行した後、ステップS222の処理を実行する。
【0097】
ステップS222において、EMS20は、発電動作を停止させる燃料電池システムFの数量(削減数量)を、上述した式(2)を用いて算出する。
【0098】
削減数量=売電/発電電力 ・・・ (2)
【0099】
なお、式(2)の「発電電力」は、上述の如く700Wである。なお、ステップS222においては(上述の如きステップS212とは異なり)、式(2)の算出結果において小数点以下を切り上げるものとする。すなわち、削減数量は、自然数として設定される。EMS20は、ステップS222の処理を実行した後、ステップS223の処理を実行する。
【0100】
例えば、売電が1750Wである場合を一例として説明する。この場合、削減数量としては、売電(1750W)/発電電力(700W)から算出された2.5から、小数点以下を切り上げることによって、3が算出される。すなわち、例えば売電が1750Wである場合には、発電動作を停止させる燃料電池システムFの数量(削減数量)として、3が設定される。
【0101】
ステップS223において、EMS20は、ステップS222の処理の算出結果(削減数量)に基づいて、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を減少させる。
【0102】
具体的には、まずEMS20は、全ての燃料電池システムFのうち、発電動作を行っている燃料電池システムFを抽出する。そして、EMS20は、抽出した燃料電池システムFのうち、発電優先順位の低い順番に、削減数量の燃料電池システムFを抽出する。そして、EMS20は、抽出した削減数量の燃料電池システムFと対応するスイッチ部Sのスイッチをオフとし、当該削減数量の燃料電池システムFを系統電源100から解列させる。こうして、EMS20は、解列させることにより削減数量の燃料電池システムFの自立運転を開始させ、当該削減数量の燃料電池システムFの発電動作を停止させる。
【0103】
このように、EMS20は、ステップS223の処理を実行し、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量を減少させた後、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0104】
なお、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量が削減数量よりも少ない場合には、EMS20は、発電動作を行っている全ての燃料電池システムFの発電動作を停止させた後(削減数量分の燃料電池システムFの発電動作が停止していなくとも)ステップS223の処理を終了する。その後、EMS20は、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0105】
このように、燃料電池システム動作の処理においては、売電状態である場合(ステップS205:YES)には、発電動作を行っている燃料電池システムFのうち、算出された削減数量の燃料電池システムFの発電動作を停止させ(ステップS222及びS223)、売電を減少させることができる。
【0106】
例えば、売電が1750Wである場合(すなわち、削減数量が3であると算出される場合)を一例として説明する。この場合、3つの燃料電池システムFの発電動作を停止させるため、マンション内において発電電力の合計が2100W減少することとなる。したがって、上述の如き燃料電池システム動作の処理を行うことによって、売電ではなく、比較的少量(350W)の買電とすることができる。
【0107】
以下では、
図4に示す一例において、逆潮流抑制制御を実行した場合の電力の供給態様について、
図4及び
図9を用いて説明する。
【0108】
なお、この一例においては、予め事前設定の処理が行われ、発電優先順位の最下位が燃料電池システム11fに設定されたものとする。
【0109】
この場合において、燃料電池システムの動作の処理が行われると、売電状態であるため(ステップS205:YES)、発電動作を行っている燃料電池システムFの数量(動作数量)の確認(ステップS221)が行われた後、発電動作を停止させる燃料電池システムFの数量(削減数量)が算出される(ステップS222)。
【0110】
この一例においては、売電が700Wである。したがって、削減数量としては、売電(700W)/発電電力(700W)から算出された1が設定される。こうして、削減数量(1つ)が設定されると、当該削減数量(1つ)の燃料電池システムFの発電動作が停止される(ステップS223)。
【0111】
具体的には、まず全ての燃料電池システムFのうち、発電動作を行っている燃料電池システムFとして、全ての燃料電池システムFが抽出される。そして、抽出された全ての燃料電池システムFのうち、削減数量(1つ)の燃料電池システムFとして、発電優先順位が最下位である燃料電池システム11fが抽出される。
【0112】
こうして、
図9に示すように、抽出された発電優先順位が最下位である燃料電池システム11fは、対応するスイッチ部Sのスイッチ11sをオフとされ、系統電源100から解列される。これにより、燃料電池システム11fは、自立運転が開始されることによって、発電動作が停止される。また、燃料電池システム11fの発電動作が停止されると、マンション内において発電電力の合計が700W減少することとなる。したがって、
図9に示すように、マンション内の発電電力は、系統電源100へと売電されることなく、当該マンション内の電力負荷で全て消費される。
【0113】
以上のように、本実施形態(第一実施形態)に係る電力供給システム1は、
系統電源100及び電力負荷とそれぞれ接続可能であると共に、系統電源100との接続状態に応じて発電動作の停止(自立運転)又は開始(連系運転)を切り替え可能な複数の燃料電池システムFと、
複数の前記燃料電池システムFにそれぞれ対応して設けられ、対応する前記燃料電池システムFと系統電源100との接続状態を切り替えるスイッチ部S(切替部)と、
系統電源100へ流れる電力(売電)を検出可能な電力検出部Dと、
前記電力検出部Dの検出結果に基づいて、前記スイッチ部S(切替部)の動作を制御するEMS20(制御部)と、
を具備し、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100へ流れる電力が検出された場合には、
前記スイッチ部S(切替部)により前記スイッチ部S(切替部)と対応する前記燃料電池システムFと系統電源100との接続を解除し、解除した前記燃料電池システムFの発電動作を停止させるものである。
【0114】
このような構成により、逆潮流した電力に追従するように減少させることなく、複数の燃料電池システムFの合計の発電電力を減少させ、ひいては燃料電池システムから系統電源への逆潮流を減少させることができる。
また、一般的な燃料電池システムFが通常有する機能を用いて、燃料電池システムFからの系統電源100への逆潮流を減少させることができる。すなわち、燃料電池システムFの発電動作の停止又は開始を切り替えるためだけの機能を新たに設ける必要がないため、コストがかかるのを防止することができる。
【0115】
また、電力供給システム1においては、
前記電力検出部Dは、系統電源100から流れてくる電力(買電)を検出可能であり、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100から流れてくる電力が検出された場合には、
前記スイッチ部S(切替部)により前記スイッチ部S(切替部)と対応する前記燃料電池システムFと系統電源100とを接続し、接続した前記燃料電池システムFの発電動作を開始させるものである。
【0116】
このような構成により、買電した電力に追従するように増加させることなく、複数の燃料電池システムFの合計の発電電力を増加させ、ひいては系統電源から燃料電池システムへの買電を減少させることができる。
【0117】
また、電力供給システム1においては、
前記EMS20(制御部)は、
前記燃料電池システムFの発電電力を積算した積算発電電力を取得すると共に、取得した前記積算発電電力の少ない順に発電を優先的に行うための発電優先順位を設定し(ステップS101、ステップS102)、
系統電源100へ流れる電力が検出された場合には(ステップS205:YES)、
前記発電優先順位の低い順に、前記スイッチ部S(切替部)により前記スイッチ部S(切替部)と対応する前記燃料電池システムFと系統電源100との接続を解除し、解除した前記燃料電池システムFの発電動作を停止させるものである(ステップS222、ステップS223、又は、ステップS322、ステップS223)。
【0118】
このような構成により、売電が行われている場合において、発電優先順位の低い順に燃料電池システムFの発電動作を停止し、系統電源100への逆潮流を減少させることができる。こうして、例えば、系統電源100へ電力が逆潮流(売電)した場合であっても、当該逆潮流した電力に対する対価が電力会社から得られないような場合に、都市ガス(燃料)を用いて無駄な発電が行われるのを防止することができる。
また、売電が行われている場合において、発電優先順位の低い順に燃料電池システムFの発電動作を停止させるものであるため、発電動作が複数の燃料電池システムFのうち一部の燃料電池システムFに偏ることを防止し、複数の燃料電池システムFの積算発電電力量(ひいては劣化度合い等)の均一化を図ることができる。
【0119】
また、電力供給システム1においては、
前記EMS20(制御部)は、
前記燃料電池システムFの発電電力を積算した積算発電電力を取得すると共に、取得した前記積算発電電力の少ない順に発電を優先的に行うための発電優先順位を設定し(ステップS101、ステップS102)、
系統電源100から流れてくる電力が検出された場合には(ステップS202:YES)、
前記発電優先順位の高い順に、前記スイッチ部S(切替部)により前記スイッチ部S(切替部)と対応する前記燃料電池システムFと系統電源100とを接続し、接続した前記燃料電池システムFの発電動作を開始させるものである(ステップS212、ステップS213、又は、ステップS312、ステップS213)。
【0120】
このような構成により、買電が行われている場合において、発電優先順位の高い順に燃料電池システムFの発電動作を開始し、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加することができる。こうして、例えば買電が行われる場合であっても比較的少ない買電とすることができる。
また、発電優先順位の高い順に燃料電池システムFの発電動作が開始されるものであるため、発電動作が複数の燃料電池システムFのうち一部の燃料電池システムFに偏ることを防止し、複数の燃料電池システムFの積算発電電力量(ひいては劣化度合い等)の均一化を図ることができる。
【0121】
また、電力供給システム1においては、
複数の前記燃料電池システムFは、
それぞれ同一の値(700W)の発電電力を発電可能であり、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100へ流れる電力が検出された場合には、前記系統電源100へ流れる電力を前記同一の値(700W)で除算した除算値の小数点以下を切り上げた自然数を削減数量と設定し(ステップS222)、
前記発電優先順位の低い順に、設定した前記削減数量の前記燃料電池システムFの発電動作を停止させる(ステップS223)ものである。
【0122】
このような構成により、売電が行われている場合において、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を減少させて買電を行うと共に、買電が行われる場合であっても少なくとも燃料電池システムFの発電電力(700W)よりも小さい買電(比較的少ない買電)とすることができる。
【0123】
また、電力供給システム1においては、
複数の前記燃料電池システムFは、
それぞれ同一の値(700W)の発電電力を発電可能であり、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100から流れてくる電力が検出された場合には、
前記系統電源100から流れてくる電力を前記同一の値(700W)で除算した除算値の小数点以下を切り捨てた自然数を追加数量と設定し、
前記発電優先順位の高い順に、設定した前記追加数量の前記燃料電池システムFの発電動作を開始させるものである。
【0124】
このような構成により、買電が行われている場合において、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させ、少なくとも燃料電池システムFの発電電力(700W)よりも少ない買電(比較的少ない買電)とすることができる。
【0125】
以下では、
図10から
図12を用いて、第二実施形態に係る逆潮流抑制制御を実行する場合におけるEMS20の処理について説明する。
【0126】
第二実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理において、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と異なる点は、燃料電池システム動作の処理の一部である。したがって、以下の説明では、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略するものとする。
【0127】
ステップS203において、EMS20は、スイッチ部Sの全てのスイッチがオン状態ではないと判定した場合(ステップS203:NO)、ステップS211の処理を実行する。また、EMS20は、ステップS211の処理を実行すると、ステップS312の処理を行う。
【0128】
ステップS312において、EMS20は、発電動作を開始させる燃料電池システムFの数量(追加数量)を、第一実施形態に係る処理と同様に、式(1)を用いて算出する。ただし、第二実施形態に係る処理においては、式(1)の算出結果において小数点以下を切り上げるものとする。EMS20は、ステップS312の処理を実行した後、ステップS213の処理を実行する。
【0129】
例えば、買電が1750Wである場合を一例として説明する。この場合、追加数量としては、買電(1750W)/発電電力(700W)から算出された2.5から、小数点以下を切り上げることによって、3が算出される。すなわち、例えば買電が1750Wである場合には、発電動作を開始させる燃料電池システムFの数量(追加数量)として、3が設定される。
【0130】
こうして、例えば買電が1750Wである場合(すなわち、追加数量が3であると算出される場合)、3つの燃料電池システムFの発電動作を開始させるため、マンション内において発電電力の合計が2100W増加することとなる。したがって、上述の如き燃料電池システム動作の処理を行う前と比べると、買電を無くすと共に、逆に350Wの売電を行うこととなる。
【0131】
また、ステップS202から移行したステップS205において、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電状態ではないと判定した場合(ステップS205:NO)、燃料電池システム動作の処理を終了する。一方、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電状態であると判定した場合(ステップS205:YES)、ステップS306の処理を実行する。
【0132】
ステップS306において、EMS20は、売電が、燃料電池システムFの発電電力(700W)以内であるか否かを判定する。EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電が発電電力(700W)以内であると判定した場合(ステップS306:YES)、燃料電池システム動作の処理を終了する。一方、EMS20は、センサLdの検出結果に基づいて、売電が発電電力(700W)以内ではないと判定した場合(ステップS306:NO)、ステップS221の処理を実行する。また、EMS20は、ステップS221の処理を実行すると、ステップS322の処理を行う。
【0133】
ステップS322において、EMS20は、発電動作を停止させる燃料電池システムFの数量(削減数量)を、第一実施形態に係る処理と同様に、式(2)を用いて算出する。ただし、第二実施形態に係る処理においては、式(2)の算出結果において小数点以下を切り捨てるものとする。EMS20は、ステップS322の処理を実行した後、ステップS223の処理を実行する。
【0134】
例えば、売電が1750Wである場合を一例として説明する。この場合、削減数量としては、売電(1750W)/発電電力(700W)から算出された2.5から、小数点以下を切り捨てることによって、2が算出される。すなわち、例えば買電が1750Wである場合には、発電動作を停止させる燃料電池システムFの数量(削減数量)として、2が設定される。
【0135】
こうして、例えば売電が1750Wである場合(すなわち、削減数量が2であると算出される場合)、2つの燃料電池システムFの発電動作を停止させるため、マンション内において発電電力の合計が1400W減少することとなる。したがって、上述の如き燃料電池システム動作の処理を行う前と比べて、売電を1750Wから350Wに減少させることができる。
【0136】
以上のように、本実施形態(第二実施形態)に係る電力供給システム1においては、
複数の前記燃料電池システムFは、
それぞれ同一の値(700W)の発電電力を発電可能であり、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100へ流れる電力が検出された場合には(ステップS205:YES、ステップS306:NO)、
前記系統電源100へ流れる電力を前記同一の値(700W)で除算した除算値の小数点以下を切り捨てた自然数を削減数量と設定し(ステップS322)、
前記発電優先順位の低い順に、設定した前記削減数量の前記燃料電池システムFの発電動作を停止させる(ステップS223)ものである。
【0137】
このような構成により、売電が行われている場合において、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を減少させ、売電が行われる場合であっても少なくとも燃料電池システムFの発電電力(700W)よりも小さい売電(比較的少ない売電)とすることができる。このように、第一実施形態に係る電力供給システム1においては、売電が行われている場合において、比較的少ない買電としていたが、第一実施形態に係る電力供給システム1においては、比較的少ない売電とすることができる。
【0138】
また、本実施形態(第二実施形態)に係る電力供給システム1においては、
複数の前記燃料電池システムFは、
それぞれ同一の値(700W)の発電電力を発電可能であり、
前記EMS20(制御部)は、
系統電源100から流れてくる電力が検出された場合には(ステップS202)、
前記系統電源100から流れてくる電力を前記同一の値(700W)で除算した除算値の小数点以下を切り上げた自然数を追加数量と設定し(ステップS312)、
前記発電優先順位の高い順に、設定した前記追加数量の前記燃料電池システムFの発電動作を開始させる(ステップS213)ものである。
【0139】
このような構成により、買電が行われている場合において、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させて売電を行うと共に、売電が行われる場合であっても少なくとも燃料電池システムFの発電電力(700W)よりも小さい売電(比較的少ない売電)とすることができる。このように、第一実施形態に係る電力供給システム1においては、買電が行われている場合において、比較的少ない買電としていたが、第一実施形態に係る電力供給システム1においては、比較的少ない売電とすることができる。
【0140】
以下では、
図13及び
図14を用いて、第三実施形態に係る逆潮流抑制制御を実行する場合におけるEMS20の処理について説明する。
【0141】
第三実施形態(第一実施形態の第一別例)に係る逆潮流抑制制御の処理においては、燃料電池システム動作の処理の一部が、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と異なっている。したがって、以下の説明では、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略するものとする。具体的には、第三実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理には、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理に、ステップS202a及びステップS214の処理が加わっている。
【0142】
ステップS202において、EMS20は、買電状態であると判定した場合(ステップS202:YES)、第一実施形態に係る処理とは異なり、ステップS203の処理の前に、ステップS202aの処理を実行する。
【0143】
ステップS202aにおいて、EMS20は、タイマカウンタによる計測結果(カウント)が所定の期間を経過したか否かを判定する。なお、タイマカウンタは、EMS20に設けられている。タイマカウンタは、後述するステップS214の処理により、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが系統電源100と接続された時点からカウントが開始されている。
【0144】
また、所定の期間とは、燃料電池システムFが系統電源100との接続がオンされた場合、すなわち自立運転から連系運転に切り替えられた場合に、当該燃料電池システムFの発電が安定して行われるまでの期間(例えば、最大出力へ向かう発電電力量の増加率が緩やかになるまでの期間)を指すものである。なお、本実施形態においては、燃料電池システムFは、発電出力(発電電力)が最大出力となった場合に、発電が安定して行われたと判断される。すなわち、本実施形態において、所定の期間とは、連系運転への切り替えから、燃料電池システムFが最大出力となるまでの期間(例えば、5分〜10分)を指すものである。以下では便宜上、所定の期間を「a」と称する。また、燃料電池システムFにおいて系統電源100との接続がオンされてからの期間を「発電安定時間」と称する。すなわち、燃料電池システムFは、系統電源100との接続がオンされた後、発電安定時間がa以上となった場合に最大出力となる。
【0145】
こうして、ステップS202aにおいて、EMS20は、タイマカウンタによる計測結果が所定の期間を経過したか否か、すなわち最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの発電安定時間がa以上となったか否かを判定する。EMS20は、前記燃料電池システムFの発電安定時間がa未満であると判定した場合(ステップS202a:NO)、燃料電池システムの処理を終了する。このように、前記燃料電池システムFの発電安定時間がa未満であると判定された場合は、次にステップS201の処理が実行されるため(ステップS213の処理が実行されないため)、発電動作を行う燃料電池システムFの数量は増加しない。
【0146】
一方、ステップS202aにおいて、EMS20は、前記燃料電池システムFの発電安定時間がa以上であると判定した場合(ステップS202a:YES)、ステップS203の処理を実行する。このように、前記燃料電池システムFの発電安定時間がa以上であると判定された場合は、次にステップS203の処理が実行されるため、所定の条件(ステップS203:NO、ステップS204:NO)を満たせば、発電動作を行う燃料電池システムFの数量は増加することとなる(ステップS213)。
【0147】
また、第三実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理においては、EMS20は、ステップS213の処理を実行した後、第一実施形態に係る処理とは異なり、燃料電池システム動作の処理を終了する前に、ステップS214の処理を実行する。
【0148】
ステップS214において、EMS20は、現在計測中のカウント(発電安定時間)をリセットすると共に、タイマカウンタによるカウントを0から再開する。こうして、EMS20は、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが系統電源100と接続された時点からの期間を計測する。EMS20は、ステップS214の処理を実行した後、燃料電池システム動作の処理を終了する。
【0149】
このような構成により、第三実施形態(第一実施形態の第一別例)に係る逆潮流抑制制御においては、買電状態であると判定された場合(ステップS202:YES)、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力となる前に、ステップS204の処理(買電電力が燃料電池システムFの発電電力以内であるか否かの判断、換言すれば発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させるか否かの判断)が行われるのを回避することができる。こうして、ステップS204の処理が行われるタイミングを、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力となった後にすることで、本来(具体的には、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力であれば)発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0150】
なお、仮に本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始された場合には、電力供給システム1内における発電電力量が過剰となる。こうして、電力供給システム1内における発電電力量が過剰となると、買電状態ではなく売電状態であると判定され(ステップS202:NO、ステップS205:YES)、発電動作を行う燃料電池システムFの数量が減少する場合がある。このような場合には、発電動作を行う燃料電池システムFの数量の増減が絶えず繰り返し行われることとなる。すなわち、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することにより、当該燃料電池システムFの自立運転と連系運転との切り替えが煩雑となるのを防止することができる。
【0151】
また、
図15及び
図16に示すように、上述の如きステップS202a及びステップS214の処理は、第二実施形態に係る逆潮流抑制制御に含ませることができる。なお以下では、ステップS202a及びステップS214の処理が含まれた第二実施形態に係る逆潮流抑制制御を、第四実施形態(第二実施形態の第一別例)に係る逆潮流抑制制御と称する。
【0152】
このような構成により、第四実施形態(第二実施形態の第一別例)に係る逆潮流抑制制御においては、第三実施形態に係る逆潮流抑制制御と同様に、ステップS204の処理が行われるタイミングを、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力となった後にすることで、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0153】
以上のように、本実施形態(第三実施形態及び第四実施形態)に係る電力供給システム1においては、
前記EMS20(制御部)は、
複数の燃料電池システムFのうち一の燃料電池システムFと系統電源100とを接続する場合、既に発電動作を行っている他の燃料電池システムFの発電情報に応じて、前記一の燃料電池システムFと系統電源100との接続のタイミングを決定するものである。
【0154】
このような構成により、例えば既に発電動作を行っている他の燃料電池システムFのうち、発電電力が最大出力となる前の燃料電池システムFがある場合において、前記燃料電池システムFが最大出力となったとの情報(発電情報)に応じて、一の燃料電池システムFと系統電源100と接続させ、当該一の燃料電池システムFの発電動作を開始することができる。このように、既に発電動作を行っている他の燃料電池システムFの発電情報に応じて、一の燃料電池システムFの系統電源100との接続のタイミングが決定されることにより、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0155】
また、本実施形態(第三実施形態及び第四実施形態)に係る電力供給システム1においては、
前記発電情報には、
前記他の燃料電池システムFのうち、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの、系統電源100との接続からの発電安定時間(経過期間)に関する情報が含まれるものである。
【0156】
このような構成により、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの発電安定時間を計測するという簡単な構成により、当該燃料電池システムFが最大出力となったことを判断することができ、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0157】
なお、第三実施形態及び第四実施形態において、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの発電安定時間がa以上となったか否かは、実質的には前記燃料電池システムFが最大出力となったか否かを示している。
【0158】
以下では、
図17を用いて、第五実施形態に係る逆潮流抑制制御を実行する場合におけるEMS20の処理について説明する。
【0159】
第五実施形態(第一実施形態の第二別例)に係る逆潮流抑制制御の処理においては、燃料電池システム動作の処理の一部が、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と異なっている。したがって、以下の説明では、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理と同一の処理については、同一の符号を付してその説明を省略するものとする。具体的には、第五実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理には、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御の処理に、ステップS215の処理が加わっている。
【0160】
ステップS213において、EMS20は、ステップS212の処理の算出結果に基づいて、発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させた後、第一実施形態に係る処理とは異なり、燃料電池システム動作の処理を終了する前に、ステップS215の処理を実行する。
【0161】
ステップS215において、EMS20は、直前のステップS213の処理で系統電源100との接続がオンされた(最も直近に系統電源100と接続された)燃料電池システムFの発電電力量が、所定の電力量以上となったか否かを判定する。なお、本実施形態において、前記所定の電力量とは、燃料電池システムFにおける最大出力の発電電力量を指すものである。すなわち、本実施形態において、前記所定の電力量とは、700Wとなる。
【0162】
こうして、ステップS215において、EMS20は、直前のステップS213の処理で系統電源100との接続がオンされた燃料電池システムFの発電電力量が700W以上となったと判定した場合(S215:YES)、燃料電池システム動作の処理を終了する。一方、EMS20は、直前のステップS213の処理でスイッチをオンとされた燃料電池システムFの発電電力量が700W未満であると判定した場合(S215:NO)、再びステップS215の処理を実行する。
【0163】
このような構成により、第五実施形態(第一実施形態の第二別例)に係る逆潮流抑制制御においては、系統電源100との接続がオンされて燃料電池システムFの連系運転が開始された場合(ステップS213)には、この最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力になる前に、次のステップS204の処理(買電電力が燃料電池システムFの発電電力以内であるか否かの判断、換言すれば発電動作を行う燃料電池システムFの数量を増加させるか否かの判断)が行われるのを回避することができる。こうして、ステップS204の処理が行われるタイミングを、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力となった後(ステップS215:YES)にすることで、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0164】
また、
図18に示すように、上述の如きステップS215の処理は、第二実施形態に係る逆潮流抑制制御に含ませることができる。なお以下では、ステップS215の処理が含まれた第二実施形態に係る逆潮流抑制制御を、第六実施形態(第二実施形態の第二別例)に係る逆潮流抑制制御と称する。
【0165】
このような構成により、第六実施形態(第二実施形態の第二別例)に係る逆潮流抑制制御においては、第五実施形態に係る逆潮流抑制制御と同様に、ステップS204の処理が行われるタイミングを、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFが最大出力となった後(ステップS215:YES)にすることで、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0166】
以上のように、本実施形態(第五実施形態及び第六実施形態)に係る電力供給システム1においては、
前記発電情報には、
前記他の燃料電池システムFのうち、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの発電電力量に関する情報が含まれるものである。
【0167】
このような構成により、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFの発電電力量を計測するという簡単な構成により当該燃料電池システムFが最大出力となったことを判断し、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止することができる。
【0168】
また、本実施形態(第三から第六実施形態)に係る電力供給システム1においては、
前記発電情報は、
前記他の燃料電池システムFのうち、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが最大出力(700W)であることを示しているものである。
【0169】
このような構成により、仮に発電情報が最大出力よりも比較的小さい電力量(例えば、最大出力の半分以下である電力量)を示す場合と比べて、発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを、より一層防止することができる。
【0170】
具体的には、例えば
図13及び
図14に示す第三実施形態において、仮に発電情報が最大出力よりも比較的小さい電力量を示すものである場合(所定の期間がaよりも比較的短い期間である場合)には、買電状態であると判定された場合(ステップS202:YES)、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムFの出力がまだ小さい間に、ステップS204の処理が行われることとなる。このような場合には、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始され易くなる。
【0171】
これに対して、仮に発電情報が最大出力の発電電力量を示すものである場合(所定の期間がaである場合)には、買電状態であると判定された場合(ステップS202:YES)、最も直近に連系運転が開始された燃料電池システムF最大出力となる前に、ステップS204の処理が行われるのを回避することができる。このような場合には、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始され難くなる。
【0172】
このように、発電情報が、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが最大出力の発電電力量であることを示すため、発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを、より一層防止することができる。
【0173】
以上、一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【0174】
例えば、電力供給システム1が導入される対象はマンションであるとしたが、これに限定するものではない。具体的には、複数の戸建住宅をそれぞれ有する複数の住宅地が、本実施形態におけるマンションの住居Hの複数のグループ(第1グループG1〜第MグループGm)に相当するものとして、電力供給システム1は、複数の住宅地に対して包括的に導入されるものであってもよい。また、電力供給システム1が導入される対象は、オフィスビルや、病院、学校等であってもよい。
【0175】
また、制御部は、EMS(エネルギーマネジメントシステム)に限らず、例えば燃料電池システムFの制御部等、種々の物を使用することができる。
【0176】
また、EMS20は、各燃料電池システムFと電気的に接続されてもよい。こうして、EMS20は、各燃料電池システムFの動作を制御することができる。また、EMS20は、各燃料電池システムFの動作に関する情報を取得することができる。
【0177】
また、EMS20は、燃料電池システムFの発電電力を電力検出部Dの検出結果により取得するのではなく、燃料電池システムFから取得してもよく、また他の機器から取得してもよい。
【0178】
また、燃料電池システムFの自立運転と連系運転との切り替えは、スイッチ部Sの動作に基づいて燃料電池システムF自身が行うものでなく、EMS20が行うものであってもよい。
【0179】
また、燃料電池システムFの発電動作の停止と開始とは、当該燃料電池システムFの自立運転と連系運転とにより行われるものに限定せず、例えば自立運転及び連系運転とは異なるモードを実行することにより行われてもよい。
【0180】
また、電力供給システム1において、第一実施形態に係る逆潮流抑制制御と第二実施形態に係る逆潮流抑制制御は、例えば住居Hの住人により任意に選択可能に構成されてもよい。
【0181】
また、逆潮流抑制制御における、事前設定の処理及び燃料電池システム動作の処理が行われるタイミングは、本実施形態のタイミングに限定されず、任意に選択することができる。
【0182】
また、第三から第六実施形態において、発電情報は、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが最大出力であることを示すものとしたが、最大出力であることを示すものに限定されない。しかし、本来発電動作を行う必要がない燃料電池システムFの連系運転が開始されるのを防止する観点から、発電情報は、最も直近に系統電源100と接続された燃料電池システムFが略最大出力(実質的に最大出力と見做すことができるような当該最大出力に近い出力や、最大出力へ向かう発電電力量の増加率が緩やかになった場合の出力)であることを示すものであることが望ましい。