(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022147226
(43)【公開日】2022-10-06
(54)【発明の名称】電力供給システム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/46 20060101AFI20220929BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20220929BHJP
H01M 8/04313 20160101ALI20220929BHJP
H01M 8/04858 20160101ALI20220929BHJP
H01M 8/04 20160101ALN20220929BHJP
H01M 8/00 20160101ALN20220929BHJP
【ＦＩ】
H02J3/46
H02J3/38 110
H02J3/38 170
H01M8/04313
H01M8/04858
H01M8/04 Z
H01M8/00 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021048384
(22)【出願日】2021-03-23
(71)【出願人】
【識別番号】000000284
【氏名又は名称】大阪瓦斯株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】小山 義彦
【テーマコード（参考）】
5G066
5H127
【Ｆターム（参考）】
5G066AA04
5G066HA15
5G066HB01
5G066HB07
5H127AB03
5H127AB11
5H127AC14
5H127DB49
5H127DB66
5H127DB69
5H127DC42
(57)【要約】 （修正有）
【課題】複数の分散型発電装置のメンテナンス実施時期を近づけ易い電力供給システムを提供する。
【解決手段】電力融通システムにおいて、システム全体を制御する全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置から運転状態値を取得する取得部３１と、取得部が取得した運転状態値に基づいて、複数の分散型発電装置のそれぞれに設定された個別目標電力を、複数の分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行する出力入替制御部と、を含む。
【選択図】図２
【解決手段】電力融通システムにおいて、システム全体を制御する全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置から運転状態値を取得する取得部３１と、取得部が取得した運転状態値に基づいて、複数の分散型発電装置のそれぞれに設定された個別目標電力を、複数の分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行する出力入替制御部と、を含む。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の施設に電力を供給する電力供給システムであって、
システム全体を制御する全体制御装置を備え、
分散型発電装置と、前記分散型発電装置を制御する個別制御装置と、前記分散型発電装置により発電された電力を消費する負荷とが、複数の前記施設のそれぞれに設けられ、
複数の前記分散型発電装置のそれぞれは、対応する前記負荷が必要とする負荷電力を賄うことを目標として、発電可能電力の範囲内で設定される個別目標電力を出力するように構成され、
複数の前記個別制御装置のそれぞれは、対応する前記分散型発電装置の運転に伴って増加又は減少する運転状態値が所定のメンテナンス基準値に達すると、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期が到来したと判定するように構成され、
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置から前記運転状態値を取得する取得部を備え、前記取得部により取得した前記運転状態値に基づいて、複数の前記分散型発電装置のそれぞれに設定された前記個別目標電力を、複数の前記分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行可能に構成されている、電力供給システム。
システム全体を制御する全体制御装置を備え、
分散型発電装置と、前記分散型発電装置を制御する個別制御装置と、前記分散型発電装置により発電された電力を消費する負荷とが、複数の前記施設のそれぞれに設けられ、
複数の前記分散型発電装置のそれぞれは、対応する前記負荷が必要とする負荷電力を賄うことを目標として、発電可能電力の範囲内で設定される個別目標電力を出力するように構成され、
複数の前記個別制御装置のそれぞれは、対応する前記分散型発電装置の運転に伴って増加又は減少する運転状態値が所定のメンテナンス基準値に達すると、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期が到来したと判定するように構成され、
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置から前記運転状態値を取得する取得部を備え、前記取得部により取得した前記運転状態値に基づいて、複数の前記分散型発電装置のそれぞれに設定された前記個別目標電力を、複数の前記分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行可能に構成されている、電力供給システム。
【請求項2】
前記全体制御装置は、前記運転状態値に基づいて複数の前記分散型発電装置の健全度を評価し、複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記出力入替制御の第１対象として決定し、その他の分散型発電装置を前記出力入替制御の第２対象として決定し、
前記出力入替制御では、前記第１対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、前記第２対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、を入れ替える、請求項１に記載の電力供給システム。
前記出力入替制御では、前記第１対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、前記第２対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、を入れ替える、請求項１に記載の電力供給システム。
【請求項3】
前記全体制御装置は、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も高いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項4】
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記負荷度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項5】
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される決定値により、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記第２対象となる前記分散型発電装置を決定する、請求項２に記載の電力供給システム。
【請求項6】
前記決定値は、前記健全度が前記負荷度よりも優位な状態で、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される、請求項５に記載の電力供給システム。
【請求項7】
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置間で電力を融通させる融通制御を実行可能に構成され、
前記融通制御では、前記負荷電力が前記発電可能電力を超えることで不足電力が生じる施設が存在する場合、前記負荷電力が前記発電可能電力に満たないことで余剰電力が生じる施設に設けられる前記分散型発電装置に、融通目標電力に応じた電力を出力する旨の指令を行う、請求項１～６のいずれか一項に記載の電力供給システム。
前記融通制御では、前記負荷電力が前記発電可能電力を超えることで不足電力が生じる施設が存在する場合、前記負荷電力が前記発電可能電力に満たないことで余剰電力が生じる施設に設けられる前記分散型発電装置に、融通目標電力に応じた電力を出力する旨の指令を行う、請求項１～６のいずれか一項に記載の電力供給システム。
【請求項8】
前記全体制御装置は、前記出力入替制御の実行前または実行後において、前記融通制御を実行する、請求項７に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の施設に電力を供給する電力供給システムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、燃料電池発電装置や太陽光発電装置などの分散型発電装置を用いた電力供給システムが普及している。分散型発電装置を備える施設では、当該施設での電力需要を、系統電源からの系統電力だけでなく、分散型発電装置での発電電力によって賄うことができる。例えば、特許第４７１８１３３号公報（特許文献１）には、分散型発電装置として燃料電池発電装置を用いた電力供給システムが開示されている。
【0003】
特許文献１の電力供給システムでは、燃料電池の特性、及び、その発電効率の特性が経時的に変動することに着目し、燃料電池が備えられた複数の施設それぞれについて、発電電力毎に発電効率を算出している。そして、複数の燃料電池の全体の発電効率が最大となるように、複数の燃料電池それぞれの発電電力量を、それぞれの発電効率に基づいて制御している。これにより、特許文献１の電力供給システムでは、各燃料電池の発電効率を向上させつつ、複数の施設間で電力を融通できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第４７１８１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、燃料電池は、定期的なメンテナンスが行われる。燃料電池の運転（使用）に伴って増加又は減少する値が、メンテナンス実施時期を決める基準となる。この基準として、例えば、燃料電池の運転に伴って増加する累積発電電力量が挙げられる。上述のように、特許文献１の電力供給システムでは、燃料電池が発電した電力を複数の施設間で融通できるようになっているが、この場合、電力を融通するためにより多くの発電を行った燃料電池の累積発電電力量が、電力の融通を行っていない燃料電池の累積発電電力量よりも多くなり易い。従って、電力の融通をより多く行った燃料電池のメンテナンス実施時期が早期におとずれることになり、複数の燃料電池のメンテナンス実施時期にばらつきが生じ得る。また、このようなメンテナンス実施時期のばらつきは、電力の融通が行われるか否かに関わらず、複数の施設に電力を供給する電力供給システムにおいて生じ得る。
【0006】
そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、複数の分散型発電装置のメンテナンス実施時期を近づけ易い電力供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る、複数の施設に電力を供給する電力供給システムの特徴構成は、
システム全体を制御する全体制御装置を備え、
分散型発電装置と、前記分散型発電装置を制御する個別制御装置と、前記分散型発電装置により発電された電力を消費する負荷とが、複数の前記施設のそれぞれに設けられ、
複数の前記分散型発電装置のそれぞれは、対応する前記負荷が必要とする負荷電力を賄うことを目標として、発電可能電力の範囲内で設定される個別目標電力を出力するように構成され、
複数の前記個別制御装置のそれぞれは、対応する前記分散型発電装置の運転に伴って増加又は減少する運転状態値が所定のメンテナンス基準値に達すると、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期が到来したと判定するように構成され、
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置から前記運転状態値を取得する取得部を備え、前記取得部により取得した前記運転状態値に基づいて、複数の前記分散型発電装置のそれぞれに設定された前記個別目標電力を、複数の前記分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行可能に構成されている点にある。
システム全体を制御する全体制御装置を備え、
分散型発電装置と、前記分散型発電装置を制御する個別制御装置と、前記分散型発電装置により発電された電力を消費する負荷とが、複数の前記施設のそれぞれに設けられ、
複数の前記分散型発電装置のそれぞれは、対応する前記負荷が必要とする負荷電力を賄うことを目標として、発電可能電力の範囲内で設定される個別目標電力を出力するように構成され、
複数の前記個別制御装置のそれぞれは、対応する前記分散型発電装置の運転に伴って増加又は減少する運転状態値が所定のメンテナンス基準値に達すると、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期が到来したと判定するように構成され、
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置から前記運転状態値を取得する取得部を備え、前記取得部により取得した前記運転状態値に基づいて、複数の前記分散型発電装置のそれぞれに設定された前記個別目標電力を、複数の前記分散型発電装置の相互間で入れ替える出力入替制御を実行可能に構成されている点にある。
【0008】
各分散型発電装置が出力する電力は個別目標電力の値に依存しており、この値が高くなるほど、分散型発電装置は多くの電力を出力することになり、分散型発電装置の特性の低下が進む。本特徴構成によれば、運転状態値に基づいて、複数の分散型発電装置それぞれの特性の低下具合を評価することができる。そして、出力入替制御の実行により、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置の個別目標電力と、当該分散型発電装置以外の分散型発電装置の個別目標電力とを入れ替えることができる。そのため、例えば、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置に対して、元の個別目標電力よりも低い値に設定された個別目標電力を割り当てることができる。これにより、合計の目標出力電力を維持しつつ、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置の負担を緩和することができ、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期を遅らせることができる。以上より、本特徴構成によれば、複数の分散型発電装置のメンテナンス実施時期を近づけ易くなる。
【0009】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、前記運転状態値に基づいて複数の前記分散型発電装置の健全度を評価し、複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記出力入替制御の第１対象として決定し、その他の分散型発電装置を前記出力入替制御の第２対象として決定し、
前記出力入替制御では、前記第１対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、前記第２対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、を入れ替える点にある。
前記全体制御装置は、前記運転状態値に基づいて複数の前記分散型発電装置の健全度を評価し、複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記出力入替制御の第１対象として決定し、その他の分散型発電装置を前記出力入替制御の第２対象として決定し、
前記出力入替制御では、前記第１対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、前記第２対象である前記分散型発電装置の前記個別目標電力と、を入れ替える点にある。
【0010】
複数の分散型発電装置のうち健全度が最も低いと評価された分散型発電装置は、特性の低下が最も著しいと予想できる。本特徴構成によれば、分散型発電装置の健全度に基づいて、特性の低下が最も著しいと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第１対象として決定することができる。そして、第１対象である分散型発電装置の個別目標電力と、第２対象である他の分散型発電装置の個別目標電力と、を入れ替えることで、第１対象である分散型発電装置の負担を緩和することができ、当該分散型発電装置のメンテナンス実施時期を遅らせることができる。
【0011】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も高いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する点にある。
前記全体制御装置は、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記健全度が最も高いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する点にある。
【0012】
複数の分散型発電装置のうち健全度が最も高いと評価された分散型発電装置は、特性の低下が最も少ないと予想できる。本特徴構成によれば、特性の低下が最も少ないと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第２対象として決定することができる。従って、特性の低下が最も著しいと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第１対象とし、特性の低下が最も少ないと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第２対象として、両者の個別目標電力を入れ替えることができるため、システム全体としてバランスの良い運用を図ることができる。
【0013】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記負荷度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する点にある。
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記負荷度が最も低いと評価された前記分散型発電装置を前記第２対象として決定する点にある。
【0014】
複数の分散型発電装置のうち負荷度が最も低いと評価された分散型発電装置は、特性の低下が最も少ないと予想できる。本特徴構成によれば、特性の低下が最も少ないと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第２対象として決定することができる。従って、特性の低下が最も著しいと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第１対象とし、特性の低下が最も少ないと予想される分散型発電装置を出力入替制御の第２対象として、両者の個別目標電力を入れ替えることができるため、システム全体としてバランスの良い運用を図ることができる。
【0015】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される決定値により、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記第２対象となる前記分散型発電装置を決定する点にある。
前記全体制御装置は、前記負荷電力に基づいて複数の前記分散型発電装置の負荷度を評価し、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される決定値により、前記第１対象を除く複数の前記分散型発電装置のうち前記第２対象となる前記分散型発電装置を決定する点にある。
【0016】
本特徴構成によれば、より出力入替制御の第２対象としてふさわしい分散型発電装置を選択することができる。
【0017】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記決定値は、前記健全度が前記負荷度よりも優位な状態で、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される点にある。
前記決定値は、前記健全度が前記負荷度よりも優位な状態で、前記健全度と前記負荷度との双方に基づいて算出される点にある。
【0018】
本特徴構成によれば、健全度を重視して、より出力入替制御の第２対象としてふさわしい分散型発電装置を選択することができる。
【0019】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置間で電力を融通させる融通制御を実行可能に構成され、
前記融通制御では、前記負荷電力が前記発電可能電力を超えることで不足電力が生じる施設が存在する場合、前記負荷電力が前記発電可能電力に満たないことで余剰電力が生じる施設に設けられる前記分散型発電装置に、融通目標電力に応じた電力を出力する旨の指令を行う点にある。
前記全体制御装置は、複数の前記分散型発電装置間で電力を融通させる融通制御を実行可能に構成され、
前記融通制御では、前記負荷電力が前記発電可能電力を超えることで不足電力が生じる施設が存在する場合、前記負荷電力が前記発電可能電力に満たないことで余剰電力が生じる施設に設けられる前記分散型発電装置に、融通目標電力に応じた電力を出力する旨の指令を行う点にある。
【0020】
本特徴構成によれば、ある施設で不足電力が発生しても、その不足電力は、電力系統からの受電電力ではなく、他の施設から融通される電力で優先的に賄われるため、複数の施設全体で見ると分散型発電装置の稼働率が上昇し、電力系統からの受電電力が減少する点で好ましい。
【0021】
本発明に係る電力供給システムの更なる特徴構成は、
前記全体制御装置は、前記出力入替制御の実行前または実行後において、前記融通制御を実行する点にある。
前記全体制御装置は、前記出力入替制御の実行前または実行後において、前記融通制御を実行する点にある。
【0022】
本特徴構成によれば、複数の分散型発電装置の間での個別目標電力の入れ替え前、又は入れ替え後であっても、複数の施設間で電力を融通させることができる。従って、より効率的な運用を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】電力供給システムの一例である電力融通システムの全体構成図である。
【図2】全体制御装置の機能構成図である。
【図3】電力融通システムの具体的運用を示す説明図である。
【図4】全体制御装置が行う制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図5】出力入替制御の処理手順を示すフローチャートである。
【図6】決定値の算出に用いる表である。
【図7】出力入替制御の処理の一部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
電力供給システムは、複数の施設に電力を供給するシステムである。以下では、電力供給システムの一例として、複数の施設間で電力を互いに融通可能な電力融通システムを示しつつ、電力供給システムの実施形態について説明する。
【0025】
図１は、電力融通システム１００の全体構成図である。電力融通システム１００は、分散型発電装置４０及び負荷５０を有する複数の施設間で電力を互いに融通可能に構成されている。
【0026】
図１に示す例では、電力融通システム１００は、受電盤２０を介して電力系統１０に接続されている。これにより、電力融通システム１００は、電力系統１０から系統電力の供給を受けることが可能となっている。
【0027】
電力融通システム１００は、システム全体を制御する全体制御装置３０を備えている。また、複数の施設のそれぞれには、分散型発電装置４０と、分散型発電装置４０を制御する個別制御装置４５と、分散型発電装置４０により発電された電力を消費する負荷５０と、が設けられている。
【0028】
全体制御装置３０、及び、複数の個別制御装置４５のそれぞれは、例えば、マイクロコンピュータ等のプロセッサ、メモリ等の周辺回路等を備えている。そして、これらのハードウェアとコンピュータ等のプロセッサ上で実行されるプログラムとの協働により、各機能が実現される。
【0029】
図１では、４つの施設が電力融通システム１００の適用対象とされている場合を例示しているが、施設の数は２以上であれば良く、任意に定められる。以下では、説明の便宜のため、４つの施設のそれぞれを、「第１施設Ａ」、「第２施設Ｂ」、「第３施設Ｃ」、「第４施設Ｄ」と称する。第１施設Ａには、第１分散型発電装置４０Ａ、第１個別制御装置４５Ａ、及び第１負荷５０Ａが設けられている。第２施設Ｂには、第２分散型発電装置４０Ｂ、第２個別制御装置４５Ｂ、及び第２負荷５０Ｂが設けられている。第３施設Ｃには、第３分散型発電装置４０Ｃ、第３個別制御装置４５Ｃ、及び第３負荷５０Ｃが設けられている。第４施設Ｄには、第４分散型発電装置４０Ｄ、第４個別制御装置４５Ｄ、及び第４負荷５０Ｄが設けられている。なお、以下では、第１～４施設Ａ～Ｄを特に区別しない場合には、これらを「施設」と総称する場合がある。第１～４分散型発電装置４０Ａ～４０Ｄを特に区別しない場合には、これらを「分散型発電装置４０」と総称する場合がある。第１～４個別制御装置４５Ａ～４５Ｄを特に区別しない場合には、これらを「個別制御装置４５」と総称する場合がある。第１～４負荷５０Ａ～５０Ｄを特に区別しない場合には、これらを「負荷５０」と総称する場合がある。
【0030】
複数の分散型発電装置４０のそれぞれは、対応する負荷５０が必要とする負荷電力を賄うことを目標として、発電可能電力の範囲内（即ち、上限電力値以下の範囲内）で設定される個別目標電力を出力するように構成されている。例えば、発電可能電力（上限電力値）は、定格発電電力である。本実施形態では、分散型発電装置４０は、燃料電池を用いて発電する燃料電池発電装置として構成されている。
【0031】
複数の負荷５０のそれぞれは、自身の施設の分散型発電装置４０からその発電電力の供給を受けるように構成されている。各施設において、負荷５０が必要とする負荷電力が分散型発電装置４０の発電可能電力を超える場合、その超える分の電力がその施設での不足電力となる。各施設で不足電力が発生する場合、その不足電力は、他の施設の分散型発電装置４０の発電電力の融通を受けること及び電力系統１０から電力の供給を受けることの少なくとも一方によって賄われる。各施設において、負荷５０が必要とする負荷電力が分散型発電装置４０の発電可能電力に満たない場合、その満たない分の電力はその施設での余剰電力となる。電力融通システム１００は、この余剰電力を、他の施設に融通するための電力として利用するように構成されている。
【0032】
複数の個別制御装置４５のそれぞれは、自身の施設の分散型発電装置４０を制御するように構成されている。個別制御装置４５は、自身の施設の負荷５０が必要とする負荷電力を賄うことを目標として発電可能電力の範囲内で決定される個別目標電力を出力するように、自身の施設の分散型発電装置４０を制御する。また、個別制御装置４５は、全体制御装置３０からの指令に基づいて、所望の電力を出力するように、自身の施設の分散型発電装置４０を制御する。
【0033】
複数の個別制御装置４５のそれぞれは、対応する分散型発電装置４０の運転に伴って増加又は減少する運転状態値が所定のメンテナンス基準値に達すると、当該分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期が到来したと判定するように構成されている。
【0034】
「運転状態値」としては、例えば、分散型発電装置４０の累積発電電力量、累積発電時間、累積起動回数、累積停止回数、分散型発電装置４０での発電に伴って排出された排ガスとの熱交換に用いられる冷却水を脱イオン化するイオン交換樹脂を通過した冷却水の累積水通過量、発電に用いる燃料ガスの脱硫を行う脱硫器を通過した燃料ガスの累積ガス通過量、発電に用いる空気に含まれる異物を除去するためのエアフィルタを通過した空気の累積空気通過量、施設管理者が自身の施設の不足電力を賄うために購入した融通電力等の購入金額、及び、分散型発電装置４０が燃料電池である場合における発電を行うセルが積層されたセルスタックのスタック電圧、などが挙げられる。累積発電電力量、累積発電時間、累積起動回数、累積停止回数、累積水通過量、累積ガス通過量、累積空気通過量及び、融通電力等の購入金額は、分散型発電装置４０の運転が行われるのに伴って増加する。スタック電圧は分散型発電装置４０の運転が行われるのに伴って減少する。
【0035】
例えば、運転状態値が累積発電電力量に基づく値である場合には、メンテナンス基準値も累積発電電力量に基づく値となる。この場合のメンテナンス基準値を例えば２５０００ｋＷｈとして、特定の施設における分散型発電装置４０の現状の累積発電電力量が例えば１２０００ｋＷｈであった場合、両者の差分は１３０００ｋＷｈとなる。この場合、１３０００ｋＷｈの電力を分散型発電装置４０が更に発電した場合に、運転状態値が２５０００ｋＷｈとなってメンテナンス基準値に達する。このとき、個別制御装置４５は、上記分散型発電装置４０にメンテナンス実施時期が到来したと判定する。個別制御装置４５は、分散型発電装置４０にメンテナンス実施時期が到来したと判定した場合には、その旨を施設管理者等に報知するように構成されていると良い。
【0036】
全体制御装置３０は、システム全体を制御するように構成されている。全体制御装置３０は、複数の個別制御装置４５のそれぞれに対して、各種指令を行うように構成されている。上述のように、全体制御装置３０からの指令を受けた個別制御装置４５は、当該指令に基づいて自身の施設の分散型発電装置４０を制御する。
【0037】
全体制御装置３０は、特定の施設から他の施設へと融通させる融通目標電力を決定する。例えば、全体制御装置３０は、不足電力が生じている電力不足施設が存在する場合、当該電力不足施設に電力が融通されるように融通目標電力を決定して、余剰電力を発電可能な電力余剰施設に設けられる個別制御装置４５に対して、当該融通目標電力に応じた電力を出力する旨の指令（以下、「融通電力出力指令」と称する。）を行う。そして、融通電力出力指令を受けた個別制御装置４５は、この全体制御装置３０が決定した融通目標電力と、自身の施設の負荷５０が必要とする負荷電力を賄うことを目標として発電可能電力の範囲内で決定される個別目標電力との、合計の電力を出力するように、自身の施設の分散型発電装置４０を制御する。
【0038】
図２に示すように、全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置４０から運転状態値を取得する取得部３１を備えている。本実施形態では、全体制御装置３０は、各施設に関する各種情報を記憶する記憶部３３と、各分散型発電装置４０間で電力を融通させる融通制御を実行する融通制御部３５と、を更に備えている。
【0039】
取得部３１は、分散型発電装置４０の運転の状態を示す運転状態値、分散型発電装置４０の発電可能電力（定格発電電力）、現在の発電電力、負荷５０の要求電力（負荷電力）、施設での不足電力及び余剰電力等を、各施設の個別制御装置４５から随時取得する。
【0040】
記憶部３３は、取得部３１が取得した運転状態値を記憶する。本実施形態では、記憶部３３は、各施設について、所定の日時ごとに、取得部３１が取得した運転状態値を記憶する。記憶部３３は、運転状態値の他にも、取得部３１が取得した各種情報を記憶する。具体的には、記憶部３３は、分散型発電装置４０の発電可能電力（定格発電電力）、現在の発電電力、負荷５０の要求電力（負荷電力）、施設での不足電力及び余剰電力等を、各施設について、所定の日時ごとに記憶する。
【0041】
融通制御部３５は、電力融通システム１００に含まれる複数の分散型発電装置４０をグループ化する。グループ化の基準としては、複数の分散型発電装置４０が、１つの建物に設けられていること、複数の階を有する１つの建物における同一の階に設けられていること、或いは、同じ地域に設けられていること等が挙げられる。ここでは、第１分散型発電装置４０Ａ、第２分散型発電装置４０Ｂ、第３分散型発電装置４０Ｃ、及び第４分散型発電装置４０Ｄが、融通制御部３５によってグループ化されている場合を例示している。グループ化の基準は、予め記憶部３３に記憶されていると良い。
【0042】
融通制御部３５は、各施設での不足電力及び余剰電力の情報を記憶部３３から参照して、不足電力が生じている電力不足施設と、余剰電力を発電可能な電力余剰施設と、を特定する。図３に示す例では、第３施設Ｃにおいて、第３負荷５０Ｃが要求する負荷電力（１０００Ｗ）が、第３分散型発電装置４０Ｃが発電する電力（７００Ｗ）を超えており、不足電力が生じている。従って、この例では、融通制御部３５は、第３施設Ｃを電力不足施設として特定し、不足電力が生じていない第１施設Ａ、第２施設Ｂ、又は第４施設Ｄを電力余剰施設として特定する。そして、融通制御部３５は、電力余剰施設が複数ある場合には、複数の電力余剰施設の中から、実際に電力不足施設に電力を融通する施設を特定する。本実施形態では、融通制御部３５は、各施設での運転状態値（本例では累積発電電力量）を記憶部３３から参照して、運転状態値とメンテナンス基準値との差分の絶対値が最も大きい分散型発電装置４０が設置されている電力余剰施設を、実際に電力不足施設に電力を融通する施設として特定する。図３に示す例では、融通制御部３５は、４つの分散型発電装置４０の中で累積発電電力量が最も低い（すなわち、メンテナンス基準値との差分が最も大きい）第４分散型発電装置４０Ｄが設定されている第４施設Ｄを、実際に電力不足施設に電力を融通する施設として特定する。なお、融通制御部３５は、各施設における分散型発電装置４０について運転状態値とメンテナンス基準値との差分の絶対値を算出し、これらの絶対値の大きさに基づいて、電力不足施設に発電電力を融通する電力余剰施設に優先順位を定めても良い。
【0043】
融通制御部３５は、電力不足施設で生じている不足電力と、前記差分の絶対値が最も大きい電力余剰施設の分散型発電装置４０において発電可能な余剰電力とに基づいて、電力余剰施設から電力不足施設へ電力を融通させる目標となる融通目標電力を決定する。そして、融通制御部３５は、当該融通目標電力に応じた電力を出力するように、電力余剰施設の個別制御装置４５に対して融通電力出力指令を行う。融通制御部３５は、融通電力出力指令を、前記差分の絶対値が最も大きい電力余剰施設の個別制御装置４５に対して優先的に行う。図３に示す例では、融通制御部３５は、第４個別制御装置４５Ｄに対して融通電力出力指令を行う。融通電力出力指令を受けた第４個別制御装置４５Ｄは、融通目標電力に応じた電力と、個別目標電力に応じた電力、すなわち第４負荷５０Ｄが要求する負荷電力（３００Ｗ）との、合計の電力（負荷電力３００Ｗよりも大きな電力）を出力するように、第４分散型発電装置４０Ｄを制御する。なお、融通制御部３５は、単一または複数の電力余剰施設の個別制御装置４５に対して、融通電力出力指令を行っても良い。
【0044】
全体制御装置３０は、以上のようにして融通制御を実行することで、各分散型発電装置４０間で電力を融通させる。
【0045】
ここで、電力を融通するためにより多くの発電を行った分散型発電装置４０の累積発電電力量が、電力の融通を行っていない分散型発電装置４０の累積発電電力量よりも多くなり易い。そのため、メンテナンス実施時期を決める基準となる運転状態値が累積発電電力量とされている場合には、電力の融通をより多く行った分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期が早期におとずれることになり、複数の分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期にばらつきが生じ得る。また、このようなメンテナンス実施時期のばらつきは、電力の融通が行われるか否かに関わらず、複数の施設に電力を供給する電力供給システムにおいて生じ得る。本開示に係る電力融通システム１００（電力供給システム）は、複数の分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期を近づけることが可能に構成されている。以下、具体的に説明する。
【0046】
例えば図３は、電力融通システム１００が所定期間運用された状態を示している。ここでは、第２施設Ｂの第２分散型発電装置４０Ｂが他の施設に電力融通を行った結果、第２分散型発電装置４０Ｂの累積発電電力量（１９０００ｋＷｈ）が複数の分散型発電装置４０の累積発電電力量の中で最も多くなった場合を想定するものとする。この場合、複数の分散型発電装置４０の中で、第２分散型発電装置４０Ｂの特性の低下が最も著しいと予想することができる。すなわち、第２分散型発電装置４０Ｂのメンテナンス実施時期が、その他の分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期に比べて早期におとずれると予想することができる。
【0047】
また、各分散型発電装置４０が出力する電力は個別目標電力の値に依存しており、この値が高くなるほど、分散型発電装置４０は多くの電力を出力することになり、分散型発電装置４０の特性の低下が進む。図３に示す例では、第１分散型発電装置４０Ａには、個別目標電力として７００Ｗが設定されており、第１分散型発電装置４０Ａは７００Ｗの電力を出力（発電）するように制御されている。第２分散型発電装置４０Ｂには、個別目標電力として５００Ｗが設定されており、第２分散型発電装置４０Ｂは５００Ｗの電力を出力（発電）するように制御されている。第３分散型発電装置４０Ｃには、個別目標電力として７００Ｗが設定されており、第３分散型発電装置４０Ｃは７００Ｗの電力を出力（発電）するように制御されている。第４分散型発電装置４０Ｄには、個別目標電力として３００Ｗが設定されており、第４分散型発電装置４０Ｄは３００Ｗの電力を出力（発電）するように制御されている。
【0048】
全体制御装置３０は、取得部３１により取得した運転状態値に基づいて、複数の分散型発電装置４０のそれぞれに設定された個別目標電力を、複数の分散型発電装置４０の相互間で入れ替える出力入替制御を実行可能に構成されている。本実施形態では、全体制御装置３０は、出力入替制御を実行する入替制御部３７（図２参照）を備えている。上記構成によれば、出力入替制御の実行により、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置４０の個別目標電力と、当該分散型発電装置４０以外の分散型発電装置４０の個別目標電力とを入れ替えることができる。そのため、例えば、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置４０に対して、元の個別目標電力よりも低い値に設定された個別目標電力を割り当てることができる。これにより、システム全体としての合計の目標出力電力を維持しつつ、特性の低下が著しいと予想される分散型発電装置４０の負担を緩和することができ、当該分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期を遅らせることができる。
【0049】
本実施形態では、図４に示すように、全体制御装置３０は、運転状態値に基づいて複数の分散型発電装置４０の健全度を評価し（ステップ＃１）、複数の分散型発電装置４０のうち健全度が最も低いと評価された分散型発電装置４０を出力入替制御の第１対象Ｔ１として決定する。なお、本例では、健全度には、第１対象Ｔ１を決定するための所定の基準値が設定されており、全体制御装置３０は、健全度が基準値よりも下回る分散型発電装置４０がある場合に、当該分散型発電装置４０を第１対象Ｔ１として決定する（ステップ＃２：Ｙｅｓ）。健全度が基準値よりも下回る分散型発電装置４０がない場合には（ステップ＃２：Ｎｏ）、ステップ＃２の処理を繰り返し行う。全体制御装置３０は、第１対象Ｔ１ありと判断した場合には（ステップ＃２：Ｙｅｓ）、出力入替制御を実行する（ステップ＃３）。
【0050】
全体制御装置３０は、第１対象Ｔ１とされた分散型発電装置４０以外の他の分散型発電装置４０を出力入替制御の第２対象Ｔ２として決定する。本実施形態では、図５に示すように、全体制御装置３０は、運転状態値に基づいて複数の分散型発電装置４０の健全度を評価すると共に負荷電力に基づいて複数の分散型発電装置４０の負荷度を評価し（ステップ＃３１）、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される決定値により、第１対象Ｔ１を除く複数の分散型発電装置４０のうち第２対象Ｔ２となる分散型発電装置４０を決定する（ステップ＃３２；第２対象決定処理）。そして、出力入替制御では、第１対象Ｔ１である分散型発電装置４０の個別目標電力と、第２対象Ｔ２である分散型発電装置の個別目標電力と、を入れ替える。本例では、全体制御装置３０は、第１対象Ｔ１である分散型発電装置４０に対応する個別制御装置４５及び第２対象Ｔ２である分散型発電装置４０に対応する個別制御装置４５のそれぞれに、入れ替えた個別目標電力に関する個別目標電力出力指令Ｃｏを行う（ステップ＃３３）。
【0051】
ここで、「健全度」とは、現時点での分散型発電装置４０の特性の低下具合を示す指標であり、運転状態値に基づいて評価される。本実施形態では、健全度は、累積発電電力量に基づいて評価される。すなわち、累積発電電力量が少ないほど健全度は高くなり、分散型発電装置４０の特性の低下が少ないと予想できる。反対に、累積発電電力量が多いほど健全度は低くなり、分散型発電装置４０の特性の低下が著しいと予想できる。
【0052】
「負荷度」とは、将来に向けての分散型発電装置４０の特性の低下の進み具合を示す指標であり、本実施形態では、現時点で負荷５０から要求されている負荷電力に基づいて評価される。すなわち、負荷５０が要求する負荷電力が小さいほど負荷度は低くなり、将来に向けて分散型発電装置４０の特性の低下が進み難いと予想できる。反対に、負荷５０が要求する負荷電力が大きいほど負荷度は高くなり、将来に向けて分散型発電装置４０の特性の低下が進み易いと予想できる。
【0053】
「決定値」とは、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される値である。健全度が高い分散型発電装置４０ほど第２対象Ｔ２として優先的に特定され、また、負荷度が低い分散型発電装置４０ほど第２対象Ｔ２として優先的に特定される。本実施形態では、第２対象Ｔ２の候補とされる複数の分散型発電装置４０、すなわち、健全度が最も低いと評価された分散型発電装置４０（第１対象Ｔ１）以外の分散型発電装置４０が、健全度に基づいて順位付けされると共に、負荷度に基づいて順位付けされる。そして、各順位に応じて配点が設定されており、第２対象Ｔ２の候補とされる複数の分散型発電装置４０のそれぞれは、健全度及び負荷度のそれぞれに関する順位に応じて配点される。本実施形態では、決定値は、健全度が負荷度よりも優位な状態で、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される。詳細は後述する。
【0054】
図３に示す例では、全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置４０のうち健全度が最も低い分散型発電装置４０、すなわち累積発電電力量が最も多い第２分散型発電装置４０Ｂを、出力入替制御の第１対象Ｔ１として決定する。
【0055】
これにより、第１分散型発電装置４０Ａ、第３分散型発電装置４０Ｃ、及び第４分散型発電装置４０Ｄが、出力入替制御の第２対象Ｔ２の候補となる。
【0056】
これらの第２対象Ｔ２の候補となる分散型発電装置４０を健全度に応じて順位付けすると、累積発電電力量が１００００ｋＷｈと最も少ない第４分散型発電装置４０Ｄが、最も健全度が高い。次に健全度が高いのは、累積発電電力量が１２０００ｋＷｈの第１分散型発電装置４０Ａである。その次に健全度が高いのは、累積発電電力量が１４０００ｋＷｈの第３分散型発電装置４０Ｃである。図６に示す例では、健全度が高いものから順に、６点、４点、２点、を配点する。すなわち、第４分散型発電装置４０Ｄに６点、第１分散型発電装置４０Ａに４点、第３分散型発電装置４０Ｃに２点、がそれぞれ配点される。なお、図６では、分散型発電装置４０Ａ、４０Ｃ、４０Ｄ単位ではなく、施設Ａ、Ｃ、Ｄ単位で表示している。
【0057】
また、図３に示すように、上記の第２対象Ｔ２の候補となる分散型発電装置４０を負荷度に応じて順位付けすると、第４負荷５０Ｄによる要求電力（負荷電力）が３００Ｗと最も少ない第４施設Ｄの第４分散型発電装置４０Ｄが、最も負荷度が低い。次に負荷度が低いのは、第１負荷５０Ａによる要求電力（負荷電力）が７００Ｗである第１施設Ａの第１分散型発電装置４０Ａである。その次に負荷度が低いのは、第３負荷５０Ｃによる要求電力（負荷電力）が１０００Ｗである第３施設Ｃの第３分散型発電装置４０Ｃである。図６に示す例では、負荷度が低いものから順に、３点、２点、１点、を配点する。すなわち、第４分散型発電装置４０Ｄに３点、第１分散型発電装置４０Ａに２点、第３分散型発電装置４０Ｃに１点、がそれぞれ配点される。
【0058】
本例では、上記配点の合計が決定値となる。すなわち図６に示すように、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される決定値は、第４分散型発電装置４０Ｄが９点となり、第１分散型発電装置４０Ａが６点となり、第３分散型発電装置４０Ｃが３点となる。従って、本例においては、全体制御装置３０は、第４分散型発電装置４０Ｄを、出力入替制御の第２対象Ｔ２として決定する。
【0059】
このように、本実施形態では、健全度に応じた配点（６点、４点、２点）が、負荷度に応じた配点（３点、２点、１点）よりも大きくなっている。すなわち、上述のように、決定値は、健全度が負荷度よりも優位な状態で、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される。
【0060】
全体制御装置３０は、出力入替制御の第１対象Ｔ１と第２対象Ｔ２とを特定した後、第１対象Ｔ１である分散型発電装置４０の個別目標電力と、第２対象Ｔ２である分散型発電装置の個別目標電力と、を入れ替える。本例においては、第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）の個別目標電力と、第４分散型発電装置４０Ｄ（第２対象Ｔ２）の個別目標電力と、を入れ替える。
【0061】
具体的には図７に示すように、全体制御装置３０は、第２個別制御装置４５Ｂに対して、第４分散型発電装置４０Ｄ（第２対象Ｔ２）の個別目標電力である３００Ｗ（図３参照）を出力する旨の個別目標電力出力指令Ｃｏを行う。当該個別目標電力出力指令Ｃｏを受けた第２個別制御装置４５Ｂは、全体制御装置３０から個別目標電力として指定された３００Ｗを第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）に出力させる。
【0062】
また、全体制御装置３０は、第４個別制御装置４５Ｄに対して、第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）の個別目標電力である５００Ｗ（図３参照）を出力する旨の個別目標電力出力指令Ｃｏを行う。当該個別目標電力出力指令Ｃｏを受けた第４個別制御装置４５Ｄは、全体制御装置３０から個別目標電力として指定された５００Ｗを第４分散型発電装置４０Ｄ（第２対象Ｔ２）に出力させる。
【0063】
これにより、累積発電電力量が最も多く、健全度が最も低いと評価された第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）が、元の個別目標電力（５００Ｗ）よりも低い電力（３００Ｗ）を出力することになる。そのため、５００Ｗを出力目標としていた以前に比べて、第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）の特性の低下が進み難くなる。従って、第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）のメンテナンス実施時期を遅らせることができ、ひいては、複数の分散型発電装置４０のメンテナンス実施時期を近づけることができる。また、第２分散型発電装置４０Ｂ（第１対象Ｔ１）の元の個別目標電力（５００Ｗ）は、第４分散型発電装置４０Ｄ（第２対象Ｔ２）が代わりに出力することになる。従って、システム全体としての合計の目標出力電力を維持することもできる。
【0064】
〔その他の実施形態〕
次に、電力供給システムのその他の実施形態について説明する。
次に、電力供給システムのその他の実施形態について説明する。
【0065】
（１）上記の実施形態では、第２対象Ｔ２を決定するための決定値が、健全度が負荷度よりも優位な状態で、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、決定値は、健全度と負荷度とに優劣が無い状態で、或いは、負荷度が健全度よりも優位な状態で、健全度と負荷度との双方に基づいて算出されても良い。換言すれば、健全度に応じた配点と負荷度に応じた配点とが同じであっても良いし、負荷度に応じた配点の方が健全度に応じた配点より高くても良い。
【0066】
（２）上記の実施形態では、全体制御装置３０が、健全度と負荷度との双方に基づいて算出される決定値により、第１対象Ｔ１を除く複数の分散型発電装置４０のうち第２対象Ｔ２となる分散型発電装置４０を決定する例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置４０のうち健全度が最も高いと評価された分散型発電装置４０を第２対象Ｔ２として決定しても良い。或いは、全体制御装置３０は、複数の分散型発電装置４０のうち負荷度が最も低いと評価された分散型発電装置４０を第２対象Ｔ２として決定しても良い。
【0067】
（３）上記の実施形態では、運転状態値が、累積発電電力量に基づく値である例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、運転状態値は、累積発電時間、累積起動回数、累積停止回数、累積水通過量、累積ガス通過量、累積空気通過量及び、融通電力等の購入金額、及びスタック電圧の何れか基づく値、或いは、これらを組み合わせた値であっても良い。
【0068】
（４）上記の実施形態では、電力供給システムとして、複数の施設間で電力を互いに融通可能な電力融通システムを例示して説明した。しかし、このような例に限定されることなく、電力供給システムは、複数の施設に電力を供給するシステムであれば良く、複数の施設間で電力を互いに融通しないシステムにも適用できる。
【0069】
（５）上記の実施形態では、分散型発電装置４０が、燃料電池を用いて発電する燃料電池発電装置として構成されている例について説明した。しかし、このような例に限定されることなく、分散型発電装置４０は、例えば、太陽光を利用して発電する太陽光発電装置、或いは、エンジンを用いて発電するエンジン発電装置として構成されていても良い。
【0070】
（６）上記で説明した融通制御は、出力入替制御と異なる時期に実行される。すなわち、全体制御装置３０は、出力入替制御の実行前または実行後において、融通制御を実行することができる。但し、これに限らず、全体制御装置３０は、出力入替制御と同時期に融通制御を実行しても良い。
【0071】
なお上述の実施形態（他の実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【符号の説明】
【0072】
１００ ：電力融通システム（電力供給システム）
３０ ：全体制御装置
３１ ：取得部
４０ ：分散型発電装置
４５ ：個別制御装置
５０ ：負荷
３００Ｗ ：負荷電力
Ａ～Ｄ ：施設
Ｔ１ ：第１対象
Ｔ２ ：第２対象
３０ ：全体制御装置
３１ ：取得部
４０ ：分散型発電装置
４５ ：個別制御装置
５０ ：負荷
３００Ｗ ：負荷電力
Ａ～Ｄ ：施設
Ｔ１ ：第１対象
Ｔ２ ：第２対象
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】