特開 2022-170164 エネルギーマネジメントシステム

(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】P2022170164

(43)【公開日】2022-11-10

(54)【発明の名称】エネルギーマネジメントシステム

(51)【国際特許分類】

   C25B 15/021 20210101AFI20221102BHJP

   C01B 3/00 20060101ALI20221102BHJP

   C25B 1/04 20210101ALI20221102BHJP

   H01M 8/0606 20160101ALI20221102BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20221102BHJP

   H01M 8/04701 20160101ALI20221102BHJP

   G06Q 50/06 20120101ALI20221102BHJP

   H02J 15/00 20060101ALI20221102BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20221102BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20221102BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20221102BHJP

【ＦＩ】

C25B15/021

C01B3/00 Z

C25B1/04

H01M8/0606

H01M8/04313

H01M8/04701

G06Q50/06

H02J15/00 G

H02J3/00 180

H02J3/38 170

H01M8/12 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021076097

(22)【出願日】2021-04-28

(71)【出願人】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本田 幸大

(72)【発明者】

【氏名】中島 敦士

【テーマコード（参考）】

4G140

4K021

5G066

5H126

5H127

5L049

【Ｆターム（参考）】

4G140AB01

4K021AA01

4K021BA02

4K021BC05

4K021CA12

4K021DB40

4K021DC03

5G066AE09

5G066HB07

5G066JA07

5H126BB06

5H127AA07

5H127AB02

5H127AC07

5H127BA02

5H127BA14

5H127BA22

5H127DB91

5H127DC84

5L049CC06

(57)【要約】

【課題】エネルギーコストを低減することができる、エネルギーマネジメントシステムを提供すること。
【解決手段】系統電力を水素に変換する水素生成装置２の予熱を制御するエネルギーマネジメントシステム１。エネルギーマネジメントシステム１は、電力及び水素の少なくとも一方に関する情報を含む外部情報を収集する収集部１１と、水素生成装置２に関する装置情報を記録する記録部１２と、外部情報と装置情報とを基に、水素生成装置２の予熱を制御する制御部１３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電力を用いて水素を生成する水素生成装置（２）の予熱を制御するエネルギーマネジメントシステム（１）であって、
電力及び水素の少なくとも一方に関する情報を含む外部情報を収集する収集部（１１）と、
上記水素生成装置に関する装置情報を記録する記録部（１２）と、
上記外部情報と上記装置情報とを基に、上記水素生成装置の予熱を制御する制御部（１３）と、を有する、エネルギーマネジメントシステム。

【請求項2】

上記外部情報は、水素コストと電力コストとに関する情報を含む、請求項１に記載のエネルギーマネジメントシステム。

【請求項3】

上記記録部は、上記装置情報として、上記水素生成装置による電力から水素への変換効率を記録しており、上記収集部は、上記外部情報として、電力購入単価と水素購入単価とを収集し、上記制御部は、上記変換効率と上記電力購入単価と上記水素購入単価とを基に、上記水素生成装置の予熱を行うか否かを判断する、請求項２に記載のエネルギーマネジメントシステム。

【請求項4】

上記制御部は、上記水素生成装置を稼働させる稼働指令を外部から受け取る受信部（１３１）を有し、該受信部にて受け取った上記稼働指令を基に、上記水素生成装置の予熱を制御する、請求項１～３のいずれか一項に記載のエネルギーマネジメントシステム。

【請求項5】

上記制御部は、上記稼働指令を上記受信部が受け取る受信確率を予測する確率予測部（１３２）を、さらに有し、上記制御部は、上記確率予測部が予測した上記受信確率に応じて、上記水素生成装置の予熱の程度を調整するよう構成されている、請求項４に記載のエネルギーマネジメントシステム。

【請求項6】

複数の上記水素生成装置のそれぞれを個別に予熱制御することができるよう構成されている、請求項１～５のいずれか一項に記載のエネルギーマネジメントシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エネルギーマネジメントシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数の燃料電池を備えた熱電併給型調整用電源が開示されている。この電源においては、一方の燃料電池を電流密度が一定となるように稼働させ続け、他方の燃料電池は、電力需要に応じて出力を変動させながら運転させている。そして、複数の燃料電池の間で発生した熱が互いに伝達するようにすることで、エネルギーコストの低減を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１１９０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に開示されたシステムにおいては、複数の燃料電池を常時稼働させることとなる。それゆえ、複数の燃料電池を常時、稼働温度に保つ必要があり、多くの熱エネルギーを必要とする。それゆえ、エネルギーコストが高くなりやすい。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、エネルギーコストを低減することができる、エネルギーマネジメントシステムを提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様は、系統電力を用いて水素を生成する水素生成装置（２）の予熱を制御するエネルギーマネジメントシステム（１）であって、
電力及び水素の少なくとも一方に関する情報を含む外部情報を収集する収集部（１１）と、
上記水素生成装置に関する装置情報を記録する記録部（１２）と、
上記外部情報と上記装置情報とを基に、上記水素生成装置の予熱を制御する制御部（１３）と、を有する、エネルギーマネジメントシステムにある。

【発明の効果】

【0007】

上記エネルギーマネジメントシステムは、上記外部情報と上記装置情報とを基に、上記水素生成装置の予熱を制御する制御部を有する。それゆえ、水素生成装置の予熱を、必要なタイミングにおいて実施することが可能となる。逆に言うと、水素生成装置の予熱が不要な時期に、予熱を停止等することができ、エネルギーを節約することができる。それゆえ、エネルギーコストの低減を図ることができる。

【0008】

以上のごとく、上記態様によれば、エネルギーコストを低減することができる、エネルギーマネジメントシステムを提供することができる。
なお、特許請求の範囲及び課題を解決する手段に記載した括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであり、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態１における、エネルギーマネジメントシステムの説明図。

【図2】実施形態１における、制御フローの一例を示すフロー図。

【図3】実施形態２における、エネルギーマネジメントシステムの説明図。

【図4】実施形態３における、エネルギーマネジメントシステムの説明図。

【図5】実施形態４における、エネルギーマネジメントシステムの説明図。

【図6】実施形態４における、（ａ）受信確率の時間推移の例を示す線図、（ｂ）ＳＯＥＣの制御温度の時間推移の例を示す線図。

【図7】実施形態４における、（ａ）受信確率の時間推移の他の例を示す線図、（ｂ）ＳＯＥＣの制御温度の時間推移の他の例を示す線図。

【図8】実施形態４における、（ａ）受信確率の時間推移の予測が変化した状態を示す線図、（ｂ）ＳＯＥＣの制御温度の時間推移を変更した状態を示す線図。

【図9】実施形態５における、エネルギーマネジメントシステムの説明図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（実施形態１）
エネルギーマネジメントシステムに係る実施形態について、図１、図２を参照して説明する。
本形態のエネルギーマネジメントシステム１は、系統電力を用いて水素を生成する水素生成装置２の予熱を制御するシステムである。

【0011】

エネルギーマネジメントシステム１は、図１に示すごとく、収集部１１と記録部１２と制御部１３とを有する。
収集部１１は、電力及び水素の少なくとも一方に関する情報を含む外部情報を収集する。記録部１２は、水素生成装置２に関する装置情報を記録する。制御部１３は、外部情報と装置情報とを基に、水素生成装置２の予熱を制御する。

【0012】

本形態において、水素生成装置２は、例えば、固体酸化物型電解セル（すなわち、ＳＯＥＣ）からなる。以下において、水素生成装置２を、「ＳＯＥＣ２」とも表す。ＳＯＥＣ２には、水と、酸化剤ガス（例えば、空気）とが供給される。この状態において、ＳＯＥＣ２に電力を供給することで、水が電気分解され、水素が生成される。ＳＯＥＣ２に供給される電力は、系統電力を利用する。すなわち、電力系統より購入した電力を、ＳＯＥＣ２における電気分解に利用する。

【0013】

ＳＯＥＣ２による水素生成の過程においては、液体の水を蒸発させる工程と、吸熱反応である電解質体による電解反応の工程とが行われる。それゆえ、電解動作時においては、ＳＯＥＣ２に熱を供給する必要がある。すなわち、ＳＯＥＣ２を稼働させる前にＳＯＥＣ２を予熱して、ＳＯＥＣ２を所定温度に昇温させておく必要がある。

【0014】

ＳＯＥＣ２には、ＳＯＥＣ２を予熱する予熱器３が接続されている。予熱器３は、例えば、高温の空気をＳＯＥＣ２に供給することで、ＳＯＥＣ２を予熱することができるよう構成されている。

【0015】

ＳＯＥＣ２にて生成された水素は、需要家４に供給される。ここで、需要家４は、例えば、工場、家庭、その他、水素を消費する施設、設備等を意味する。需要家４は、供給された水素を、自身が保有する変換装置（例えば、燃料電池等）によって電力に変換して使用することもできる。

【0016】

また、図１に示すごとく、本形態において、需要家４には、ＳＯＥＣ２を介さずに、別経路にて水素を供給することができる。例えば、需要家４が、水素を直接購入して、その供給を受けることもできる。このように、需要家４への水素の供給経路としては、ＳＯＥＣ２によって系統電力を水素に変換して、需要家４へ供給する経路と、購入した水素を直接、需要家４へ供給する経路とがある。なお、「電力を水素に変換」とは、電力を用いて水から水素を生成することを意味するものとする。以下においても同様である。

【0017】

本形態のエネルギーマネジメントシステム１は、上記の２つの経路の使い分けの管理に伴う、ＳＯＥＣ２の予熱を管理する。上述のように、エネルギーマネジメントシステム１は、収集部１１と記録部１２と制御部１３とを有する。

【0018】

収集部１１は、電力及び水素の少なくとも一方に関する情報を含む外部情報を収集する。本形態において、外部情報は、水素コストと電力コストとに関する情報を含む。また、外部情報としては、水素生成装置２の稼働状況、装置温度等に関する情報、さらには、季節、時刻、曜日、天気予報等に関する情報をも含み得る。
なお、収集部１１は、例えば、パソコン等の端末、各種センサ、等によって構成することができる。

【0019】

記録部１２は、ＳＯＥＣ２に関する装置情報を記録する。装置情報としては、例えば、電力を水素に変換する変換効率、電解動作に必要な装置温度（以下において、適宜「稼働温度」ともいう。）、予熱時間に関する情報等を含む。予熱時間に関する情報としては、例えば、収集部１１によって収集された現在の装置温度、外気温度、さらには予熱器３の予熱能力等に基づいて、稼働温度までに要する予熱時間を導くことのできるマップ等が想定される。

【0020】

また、装置情報としては、過去のＳＯＥＣ２の稼働実績等も含まれ得る。例えば、季節、時刻、曜日、天気予報等、種々の要因と、過去にＳＯＥＣ２を稼働した実績等との関係から、ＳＯＥＣ２の予熱を行うか否かの判断を行うことも想定される。かかる場合、装置情報として、過去のＳＯＥＣ２の稼働実績等も、装置情報に含まれる。
なお、記録部１２は、例えば、半導体メモリ等によって構成することができる。

【0021】

制御部１３は、外部情報と装置情報とを基に、ＳＯＥＣ２の予熱を制御する。すなわち、外部情報として得た水素コストと電力コストと、水素生成装置２の変換効率とを基にして、水素を直接購入した方がコストパフォーマンスがよいか、系統電力をＳＯＥＣ２にて水素に変換した方がコストパフォーマンスがよいかの判断を行う。

【0022】

具体的には、記録部１２は、装置情報として、ＳＯＥＣ２による電力から水素への変換効率を記録している。収集部１１は、外部情報として、電力購入単価と水素購入単価とを収集する。制御部１３は、変換効率と電力購入単価と水素購入単価とを基に、予熱器３によるＳＯＥＣ２の予熱を行うか否かを判断する。

【0023】

また、制御部１３は、予熱器３に対して予熱信号を送信して、予熱器３によるＳＯＥＣ２の予熱を行うことができるよう構成されている。すなわち、制御部１３は、予熱信号の送信手段として、例えば、無線通信又は有線通信を行う通信部を備える。
なお、制御部１３は、例えば、エネルギーマネジメントシステム１内に記憶された制御プログラムを実行するプロセッサであって、マイクロコンピュータ又は専用回路等により構成することができる。

【0024】

本形態のエネルギーマネジメントシステム１は、例えば、図２に示すフローのように、ＳＯＥＣ２の予熱を制御することができる。
ここで、「電力購入単価Ｃ１」は、電力系統からの１ｋＷｈあたりの電力の購入価格とする。また、「水素購入単価Ｃ２」は、１Ｎｍ³あたりの水素の購入価格とする。また、ＳＯＥＣ２の「変換効率η」は、電力から水素へ変換する際のエネルギー変換効率である。すなわち、変換効率ηは、ＳＯＥＣ２における電解動作時に消費される電力量の総量に対する、得られる水素の総熱量である。

【0025】

ここで、「ＳＯＥＣ２における電解動作時に消費される電力量の総量」には、ＳＯＥＣ２の電解質に直接供給される電力量の他に、予熱器３を介してＳＯＥＣ２を予熱するために供給される電力量や、ＳＯＥＣ２において用いる水蒸気の生成のために供給される電力量等も含まれる。すなわち、「ＳＯＥＣ２における電解動作時に消費される電力量の総量」は、所定の水素を得るために必要な電力量の総量を意味する。
また、水素１Ｎｍ³あたりの熱量（単位：ｋＷｈ）として「水素熱量Ｑ」を定義する。

【0026】

収集部１１によって、電力購入単価Ｃ１と水素購入単価Ｃ２との情報を収集する（図２のステップＳ１参照）。
制御部１３において、電力購入単価Ｃ１と水素熱量Ｑとの積を変換効率ηにて除した値（すなわち、Ｃ１×Ｑ÷η）を、１Ｎｍ³の水素を得るために要するコストＣ１０として算出する（ステップＳ２参照）。このコストＣ１０が、ＳＯＥＣ２を介して系統電力から１Ｎｍ³の水素を得るためのコストとなる。このコストＣ１０と水素購入単価Ｃ２とを比較する（ステップＳ３参照）。

【0027】

Ｃ２＞Ｃ１０であれば、系統電力を購入して、水素に変換して需要家４に供給する方が、コストパフォーマンスがよいこととなる。それゆえ、この場合には、ＳＯＥＣ２によって購入電力を水素に変換して需要家４に供給することとする。そのために、エネルギーマネジメントシステム１の制御部１３は、ＳＯＥＣ２を稼働させるべく、予熱器３に予熱信号を送信する（ステップＳ４参照）。

【0028】

一方、Ｃ２＜Ｃ１０であれば、水素を購入して直接、需要家４に供給する方が、コストパフォーマンスがよいこととなる。それゆえ、この場合には、ＳＯＥＣ２を用いずに、購入した水素を需要家４に供給することとする。このとき、ＳＯＥＣ２を用いないので、ＳＯＥＣ２の予熱も不要となる。それゆえ、制御部１３は、予熱器３への予熱信号の送信を停止する（ステップＳ５参照）。換言すると、予熱器３へ、予熱停止の信号を送信する。これにより、予熱器３によるＳＯＥＣ２の予熱を停止し、不要なＳＯＥＣ２の予熱エネルギーを節約する。

【0029】

なお、Ｃ２＝Ｃ１０の場合は、予熱を停止することとしても、予熱を実施することとしてもよい。例えば、その時点まで予熱を行っていた場合には予熱を継続し、その時点まで予熱を停止していた場合には予熱停止を継続するといった制御とすることもできる。

【0030】

また、予熱の開始時刻や停止時刻等のタイミングについては、種々の要因に基づいて判断される。エネルギーマネジメントシステム１は、ＳＯＥＣ２を稼働させる時間帯にはＳＯＥＣ２が稼働温度以上となるように予熱制御を行い、ＳＯＥＣ２を稼働させない時間帯に極力ＳＯＥＣ２が稼働温度を下回るように制御する。稼働開始時刻と予熱開始時刻とが一致するわけではなく、稼働停止時刻と予熱停止時刻とが一致するわけでもない。

【0031】

次に、本形態の作用効果につき説明する。
上記エネルギーマネジメントシステム１は、外部情報と装置情報とを基に、ＳＯＥＣ２の予熱を制御する制御部１３を有する。それゆえ、ＳＯＥＣ２の予熱を、必要なタイミングにおいて実施することが可能となる。逆に言うと、ＳＯＥＣ２の予熱が不要な時期に、予熱を停止等することができ、エネルギーを節約することができる。それゆえ、エネルギーコストの低減を図ることができる。

【0032】

すなわち、ＳＯＥＣ２の稼働が不要な状況においても、ＳＯＥＣ２の予熱を続けると、その分のエネルギーコストが増大することとなる。それゆえ、エネルギーマネジメントシステム１は、外部情報と装置情報とに基づいて、ＳＯＥＣ２の予熱の要否等を判断し、予熱が不要なときには、予熱を停止することができるようにしている。これにより、無駄なエネルギーを節約して、エネルギーコストを低減することができる。

【0033】

また、外部情報は、水素コストと電力コストとに関する情報を含む。これにより、ＳＯＥＣ２を稼働させずに水素を直接購入するか、ＳＯＥＣ２によって電力を水素に変換するか、の判断を行うことが容易となる。これに伴い、ＳＯＥＣ２を予熱するか否かの判断を容易に行うことができる。

【0034】

また、制御部１３は、変換効率と電力購入単価と水素購入単価とを基に、予熱器３によるＳＯＥＣ２の予熱を行うか否かを判断する。これにより、ＳＯＥＣ２の予熱を行うか否かの判断を容易かつ正確に行いやすい。

【0035】

以上のごとく、本形態によれば、エネルギーコストを低減することができる、エネルギーマネジメントシステムを提供することができる。

【0036】

（実施形態２）
本形態は、図３に示すごとく、ＳＯＥＣ２と需要家４との間に、水素タンク５及び燃料電池６が設けてある場合の、エネルギーマネジメントシステム１の形態である。
水素タンク５は、ＳＯＥＣ２によって生成した水素を貯蔵する。燃料電池６は、水素タンク５に貯蔵した水素を電力に変換して、需要家４に供給する。

【0037】

燃料電池６としては、例えば、固体酸化物型燃料電池（すなわち、ＳＯＦＣ）を用いることができる。以下、燃料電池６を、適宜「ＳＯＦＣ６」ともいう。ＳＯＦＣ６は、供給された水素と酸素とを、固体電解質において反応させて発電する。

【0038】

また、ＳＯＥＣ２及びＳＯＦＣ６は、例えば、水素と電力とを相互に変換することができる、可逆固体酸化物燃料電池（すなわち、ｒＳＯＦＣ）によって構成することもできる。

【0039】

本形態においては、需要家４に系統電力を直接供給する経路が存在する。また、系統電力を一旦水素に変換して貯蔵しておき、貯蔵された水素を再び電力に変換して、需要家４に供給する経路も、存在する。

【0040】

後者の経路に、ＳＯＥＣ２と、水素タンク５と、ＳＯＦＣ６とが、設けてある。すなわち、後者の経路においては、系統電力をＳＯＥＣ２によって水素に変換し、その水素を水素タンク５に貯蔵しておく。水素タンク５に貯蔵された水素を、ＳＯＦＣ６によって電力に変換し、その電力を需要家４に供給する。また、水素を購入して水素タンク５に貯蔵しておくこともできる。

【0041】

制御部１３は、ＳＯＥＣ２を稼働させる稼働指令を外部から受け取る受信部１３１を有する。制御部１３は、受信部１３１にて受け取った稼働指令を基に、ＳＯＥＣ２の予熱を制御する。稼働指令は、例えば、ＤＲ指令（デマンドレスポンス指令の略）の一部とすることができる。

【0042】

例えば、需要家４における電力需要が少なく、系統電力の電力供給が多い場合には、ＤＲ指令は、外部（例えば、電力事業者や需要家４等）から、エネルギーマネジメントシステム１における制御部１３へ、電気信号として送られる。

【0043】

なお、需要家４における電力需要が、系統電力の電力供給を上回る場合において、ＳＯＦＣ６を用いて水素タンク５の水素を電力に変換して、需要家４へ電力を供給するように、外部から指令される場合もある。

【0044】

本形態においては、ＳＯＥＣ２の稼働を指令するＤＲ指令（すなわち、稼働指令）があったとき、制御部１３が予熱器３に予熱信号を送る。これにより、予熱器３によってＳＯＥＣ２を予熱する。なお、稼働指令は、例えば、数時間後、数分後、或いは数秒後、という将来のＳＯＥＣ２の稼働を指令するものとすることができる。そして、このＳＯＥＣ２の稼働に間に合うように、ＳＯＥＣ２を予熱するよう、制御部１３は予熱信号を送ることとなる。

【0045】

また、上述のように、ＳＯＦＣ６を介して需要家４に電力を供給する必要がある場合を想定して、水素タンク５に水素を貯蔵しておく。この水素を貯蔵するにあたり、水素を直接購入する場合と、系統電力を水素に変換して貯蔵する場合とがある。ここで、いずれの経路を用いて水素タンク５に水素を貯蔵するかについては、制御部１３は、実施形態１と同様の手法にて判断し、ＳＯＥＣ２及び予熱器３を制御する。

【0046】

その他は、実施形態１と同様である。なお、実施形態２以降において用いた符号のうち、既出の実施形態において用いた符号と同一のものは、特に示さない限り、既出の実施形態におけるものと同様の構成要素等を表す。

【0047】

本形態においては、ＤＲ指令における稼働指令を基に、予熱器３によるＳＯＥＣ２の予熱を制御する。これにより、稼働指令に基づいてＳＯＥＣ２を稼働させる場合においても、エネルギーコストの低減を図ることができる。
その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0048】

（実施形態３）
本形態は、図４に示すごとく、系統電力を蓄電する電力貯蔵装置７を設けた場合の形態である。
電力貯蔵装置７としては、例えば、リチウムイオン電池等の蓄電池を用いることができる。

【0049】

本形態においては、例えば、需要家４における電力需要が、系統電力の電力供給を下回った際に、ＤＲ指令に基づいて、エネルギーマネジメントシステム１の制御部１３が、電力貯蔵装置７へ系統電力を充電するように制御することができる。すなわち、このとき、例えば、図４に示すように、制御部１３から電力貯蔵装置７へ、電力貯蓄を指令する信号を送る。また、系統電力の余剰分が、電力貯蔵装置７への充電電力を超える場合には、その分をＳＯＥＣ２へ供給することもできる。そして、このような指令を制御部１３が受けた際に、ＳＯＥＣ２を稼働させることになる。かかる場合に、制御部１３は予熱器３に予熱信号を送信する。

【0050】

なお、電力貯蔵装置７に充電した電力は、系統電力の電力供給を需要家４における電力需要が上回る場合等において、需要家４へ供給される。もしくは、電力貯蔵装置７に貯蔵した時点での電力価格を現在の電力価格が上回る際に、貯蔵した電力を優先的に需要家へ供給する（図示略）。
その他は、実施形態１と同様である。

【0051】

本形態においても、ＳＯＥＣ２の無駄な予熱を抑制して、エネルギーコストを低減することができる。その他、実施形態１と同様の作用効果を有する。

【0052】

（実施形態４）
本形態は、図５～図８に示すごとく、制御部１３が確率予測部１３２をさらに有する形態である。
確率予測部１３２は、稼働指令を受信部１３１が受け取る受信確率Ｐを予測する。制御部１３は、確率予測部１３２が予測した受信確率Ｐに応じて、ＳＯＥＣ２の予熱の程度を調整するよう構成されている。

【0053】

確率予測部１３２は、制御部１３の一部であり、マイクロコンピュータ又は専用回路等により構成することができる。また、確率予測部１３２は、季節、時刻、曜日、天気予報等に関する情報を基に、受信確率Ｐを予測する。季節、時刻、曜日、天気予報等に関する情報は、上述のように、収集部１１が収集している。

【0054】

例えば、電力事業者が太陽光発電装置を有する場合等には、晴天の正午前後において、太陽光発電装置にて賄うことができる電力が多くなる。かかる状況下においては、電力需要に対して電力供給量が大きくなり、ＤＲ指令（ここでは、稼働指令でもある。）が受信部１３１に届く確率（すなわち受信確率Ｐ）が高くなる。図６（ａ）に示す受信確率Ｐの推移予測は、例えば、このような状況を想定したものと考えることができる。

【0055】

この受信確率Ｐに応じて、制御部１３は、予熱器３によるＳＯＥＣ２の温度を制御する。つまり、図６（ａ）に示す例では、時刻ｔ１からｔ２にかけて、受信確率Ｐが上昇し、時刻ｔ２において、受信確率Ｐが約１００％となる。このように、確率予測部１３２が受信確率Ｐの変動予測を行った場合、図６（ｂ）に示すごとく、時刻ｔ２においてＳＯＥＣ２の温度が、稼働温度Ｔ０（すなわち、電解動作に必要な温度）に達するように、ＳＯＥＣ２を予熱する。つまり、このような予熱信号を制御部１３が予熱器３に送ることとなる。

【0056】

また、別の例として、図７（ａ）に示すように、受信確率Ｐが段階的に上昇する場合も想定される。同図の例では、時刻ｔ３において、受信確率Ｐが約０％から約２０％に上昇し、時刻ｔ４の直前から受信確率Ｐが急上昇して、時刻ｔ４において約１００％に達すると、予測されている。

【0057】

確率予測部１３２がこのような確率予測を行った場合には、図７（ｂ）に示すごとく、時刻ｔ３に向けて、まずは稼働温度Ｔ０に少し近づけるように、ＳＯＥＣ２を昇温すべく、予熱制御する。その後、時刻ｔ４の時点で、ＳＯＥＣ２が稼働温度Ｔ０に到達できるように、ＳＯＥＣ２の昇温を再開する。このように、受信確率Ｐが高くはないがある程度存在するといった時間帯が、ある程度長く存在する予測の場合もあり得る。かかる場合には、ＳＯＥＣ２の温度を、稼働温度Ｔ０よりも低いが、外気温よりも高い温度において、維持しておくという制御も考えられる。

【0058】

このようにすることで、例えば、図８（ａ）に示すように、確率予測が時間と共に変化した場合に、予熱計画を変更するなどの対処がしやすくなる。つまり、同図に示すように、時刻ｔ０の時点で予測した受信確率Ｐの推移（図７（ａ）参照）が、その後、時刻ｔ５の時点での予測において、図８（ａ）に示す受信確率Ｐの推移に変化した場合を考える。この場合、ＳＯＥＣ２の昇温が不要となるため、時刻ｔ５において、図８（ｂ）のように、予熱計画を計画しなおすことができる。

【0059】

そうすると、予熱が不要なＳＯＥＣ２の予熱を回避することができる。つまり、時刻ｔ５の時点では、最初の計画でもＳＯＥＣ２の温度は比較的低いため、受信確率Ｐが大きく低下した場合も、その後の予熱を回避すれば、無駄な予熱エネルギーを少なくすることができる。なお、図８（ａ）において、破線部ＬＰは、時刻ｔ０の時点で予測していた受信確率Ｐの推移（図７（ａ）参照）を示す。また、図８（ｂ）において、破線部ＬＴは、時刻ｔ０の時点で計画していたＳＯＥＣ２の温度の推移（図７（ｂ）参照）を示す。

【0060】

その他は、実施形態２と同様であり、同様の作用効果を有する。

【0061】

（実施形態５）
本形態は、図９に示すごとく、複数の水素生成装置２のそれぞれを個別に予熱制御することができるよう構成された、エネルギーマネジメントシステム１の形態である。

【0062】

本形態においては、水素生成装置２として、２つのＳＯＥＣ２が設けてある。２つのＳＯＥＣ２は、それぞれ系統電力を水素に変換し、生成した水素を水素タンク５に送ることができるよう構成されている。

【0063】

そして、エネルギーマネジメントシステム１の制御部１３は、予熱器３による２つのＳＯＥＣ２のそれぞれの予熱を制御する。

【0064】

例えば、ＤＲ指令に基づいて、２つのＳＯＥＣ２を稼働させる。このとき、例えば、系統電力が、需要家４における電力需要を大きく上回るような場合は、多くの電力を水素に変換して水素タンク５に貯蔵することが望まれる。かかる場合、２つのＳＯＥＣ２を共に稼働させる稼働指令が、受信部１３１を介して、制御部１３に送られる。制御部１３は、これに基づいて、２つのＳＯＥＣ２の双方を予熱するよう、予熱信号を送信する。

【0065】

一方、例えば、系統電力が、需要家４における電力需要を上回るが、その差が比較的少ない場合は、電力を水素に変換する際、１つのＳＯＥＣ２のみで賄える場合もある。かかる場合、１つのＳＯＥＣ２のみを稼働させる稼働指令が、受信部１３１を介して、制御部１３に送られる。制御部１３は、これに基づいて、一方のＳＯＥＣ２を予熱するよう、予熱信号を送信する。このとき、他方のＳＯＥＣ２の予熱は行わない。

【0066】

また、例えば、水素タンク５への水素の供給が必要な場合であって、実施形態１における図２のステップＳ３において、Ｃ２＞Ｃ１０と判断されたとき、ＳＯＥＣ２を予熱することとなる。

【0067】

このとき、要求される水素タンク５への水素の供給速度が速い場合には、２つのＳＯＥＣ２を共に稼働させる。そのために、制御部１３は、２つのＳＯＥＣ２を共に予熱するよう、予熱信号を送信する。

【0068】

一方、要求される水素タンク５への水素の供給速度が速くない場合には、１つのＳＯＥＣ２のみを稼働させる。そのために、制御部１３は、一方のＳＯＥＣ２を予熱するよう、予熱信号を送信する。このとき、他方のＳＯＥＣ２の予熱は行わない。

【0069】

このように、稼働が求められるＳＯＥＣ２のみを予熱する。これにより、無駄な予熱エネルギーを節約することができる。
その他は、実施形態２と同様である。

【0070】

本形態においては、複数のＳＯＥＣ２を用いる場合において、エネルギーコストを効果的に低減することができる。その他、実施形態２と同様の作用効果を有する。
なお、上記の説明では、水素生成装置（すなわち、ＳＯＥＣ２）を２個用いる場合について説明したが、水素生成装置を３個以上用いる場合も、同様の制御が可能であり、同様の作用効果を奏する。

【0071】

本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の実施形態に適用することが可能である。

【符号の説明】

【0072】

１ エネルギーマネジメントシステム
１１ 収集部
１２ 記録部
１３ 制御部
２ 水素生成装置（ＳＯＥＣ）
４ 需要家

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】