(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】P2022053262
(43)【公開日】2022-04-05
(54)【発明の名称】エネルギー量導出装置及び熱電併給システム
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/06 20120101AFI20220329BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20220329BHJP
H02J 3/00 20060101ALI20220329BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/06
H02J3/38 170
H02J3/00 170
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020159999
(22)【出願日】2020-09-24
(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】米田 峰之
(72)【発明者】
【氏名】安住 悠
(72)【発明者】
【氏名】塚田 康博
(72)【発明者】
【氏名】奥川 翔太
(72)【発明者】
【氏名】南 和徹
(72)【発明者】
【氏名】宅和 雄也
(72)【発明者】
【氏名】藤井 元
(72)【発明者】
【氏名】山根 久尚
(72)【発明者】
【氏名】金山 士朗
(72)【発明者】
【氏名】福井 志帆
【テーマコード（参考）】
5G066
5L049
【Ｆターム（参考）】
5G066AE03
5G066AE07
5G066AE09
5G066HB07
5L049CC06
(57)【要約】
【課題】施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置を提供する。
【解決手段】エネルギー量導出装置１０が、購入電力量と売却電力量と購入ガス量とを取得する情報取得部１１、及び、熱電併給装置５の発電電力量と購入電力量と売却電力量とに基づいて、電力消費装置６で利用される利用電力量を導出し、購入ガス量と、熱電併給装置５の運転に利用される発電利用ガス量に関する情報と、熱電併給装置５が発生する熱量のうち、熱消費装置７で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量に関する情報とに基づいて、熱消費装置７で利用される利用ガス量を導出する導出部１２を備える。
【選択図】図１
【解決手段】エネルギー量導出装置１０が、購入電力量と売却電力量と購入ガス量とを取得する情報取得部１１、及び、熱電併給装置５の発電電力量と購入電力量と売却電力量とに基づいて、電力消費装置６で利用される利用電力量を導出し、購入ガス量と、熱電併給装置５の運転に利用される発電利用ガス量に関する情報と、熱電併給装置５が発生する熱量のうち、熱消費装置７で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量に関する情報とに基づいて、熱消費装置７で利用される利用ガス量を導出する導出部１２を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
施設内に電力消費装置と熱消費装置と熱電併給装置とが設けられ、ガス供給管から供給される燃料ガスが、当該燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる前記熱電併給装置と、当該燃料ガスを熱として消費できる前記熱消費装置とに供給され、前記電力消費装置が接続される電力線に、前記熱電併給装置の電力出力線と電力系統とが接続されることで、前記電力系統から供給される電力及び前記熱電併給装置から供給される電力の少なくとも一方が前記電力消費装置に供給される熱電併給システムにおいて用いられ、
電力メーターにより測定される、前記電力系統から前記電力線へ供給される購入電力量に関する情報と、前記電力メーターにより測定される、前記電力線から前記電力系統へ供給される売却電力量に関する情報と、ガスメーターにより測定される、前記ガス供給管を経由して前記施設に供給される燃料ガスの量である購入ガス量に関する情報とを取得する情報取得部、及び、
前記購入電力量及び前記熱電併給装置の発電電力量の和から前記売却電力量を減算して得られる値を、前記電力消費装置で利用される利用電力量として導出し、前記購入ガス量及び前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される利用熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量の和から前記熱電併給装置の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量を減算した値を、前記熱消費装置で利用される燃料ガスの量である利用ガス量として導出する導出部を備えるエネルギー量導出装置。
電力メーターにより測定される、前記電力系統から前記電力線へ供給される購入電力量に関する情報と、前記電力メーターにより測定される、前記電力線から前記電力系統へ供給される売却電力量に関する情報と、ガスメーターにより測定される、前記ガス供給管を経由して前記施設に供給される燃料ガスの量である購入ガス量に関する情報とを取得する情報取得部、及び、
前記購入電力量及び前記熱電併給装置の発電電力量の和から前記売却電力量を減算して得られる値を、前記電力消費装置で利用される利用電力量として導出し、前記購入ガス量及び前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される利用熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量の和から前記熱電併給装置の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量を減算した値を、前記熱消費装置で利用される燃料ガスの量である利用ガス量として導出する導出部を備えるエネルギー量導出装置。
【請求項2】
前記導出部は、前記発電電力量＝前記熱電併給装置の定格発電電力×前記熱電併給装置について想定される所定の発電想定期間、という式によって前記発電電力量を決定する請求項１に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項3】
前記導出部は、前記発電電力量＝前記熱電併給装置の定格発電電力×前記熱電併給装置の実際の発電期間、という式によって前記発電電力量を決定する請求項１に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項4】
前記導出部は、前記発電利用ガス量（ｍ３）＝前記発電電力量（ｋＷｈ）÷前記熱電併給装置の発電電力に応じた発電効率×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記発電利用ガス量を決定する請求項１～３の何れか一項に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項5】
前記導出部は、前記熱電併給装置の経年劣化を考慮して前記発電電力量を決定する請求項１～４の何れか一項に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項6】
前記導出部は、発電電力メーターにより測定される前記熱電併給装置の発電電力を時間積分して得られる値を、前記発電電力量として決定する請求項１に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項7】
前記発電電力メーターは、前記熱電併給装置が有している電力測定機能を用いて実現される請求項６に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項8】
前記導出部は、前記発電利用ガス量（ｍ３）＝前記発電電力メーターにより測定される前記熱電併給装置の発電電力（ｋＷ）を当該発電電力に応じた発電効率で割った値を時間積分して得られる値×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記発電利用ガス量を決定する請求項６又は７に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項9】
前記導出部は、前記熱電併給装置の経年劣化を考慮して前記発電効率を決定する請求項４又は８に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項10】
前記導出部は、前記利用熱量相当ガス量（ｍ３）＝前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される利用熱量（ＭＪ）÷当該利用熱量の熱を所定の給湯器から供給する場合の給湯器効率÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記利用熱量相当ガス量を決定する請求項１～９の何れか一項に記載のエネルギー量導出装置。
【請求項11】
請求項１～１０の何れか一項に記載のエネルギー量導出装置を備える熱電併給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置及び熱電併給システムに関する。
【背景技術】
【0002】
住居や事業所などの施設には、照明機器や空調機器などの電力消費装置、暖房機器や給湯機器などの熱消費装置が設置されている。例えば、図４に示すように、電力消費装置６は、電力系統１から供給される電力を消費して動作し、熱消費装置７では、ガス供給管４から供給される燃料ガスを消費して発生する熱が消費される。この場合、施設Ｂの電力消費装置６による利用電力量は、電力系統１から供給される電力量、即ち、設置される電力メーター８で測定される購入電力量と等しくなる。また、施設Ｂの熱消費装置７での利用ガス量は、ガス供給管４に設置されるガスメーター９で測定されるガス量と等しくなる。
【0003】
近年、施設に、ガス供給管から供給される燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる熱電併給装置が設置されることも増えてきている。熱電併給装置としては、都市ガスなどの燃料ガスを改質して消費する燃料電池を備える装置や、燃料ガスを燃焼させるガスエンジンとそのガスエンジンにより駆動される発電機とを備える装置などがある。特許文献１（特開２０１１－２４８６４３号公報）には、施設内に電力消費装置と熱消費装置と熱電併給装置（燃料電池システム）とが設けられ、ガス供給管から供給される燃料ガスが、熱電併給装置と、燃料ガスを熱として消費できる熱消費装置とに供給され、電力消費装置が接続される電力線に、熱電併給装置の電力出力線と電力系統とが接続されることで、電力系統から供給される電力及び熱電併給装置で発生する電力の少なくとも一方が電力消費装置に供給される熱電併給システムが記載されている。
【0004】
この場合、図５に示すように、熱電併給装置でも燃料ガスが消費されるため、施設の熱消費装置での利用ガス量は、ガス供給管に設置されるガスメーターで測定されるガス量と等しくならない。また、電力消費装置には、熱電併給装置で発生した電気も供給されるため、施設の電力消費装置による利用電力量は、施設に設置される電力メーターで測定される購入電力量と等しくならない。
【0005】
但し、施設の運用者自身が熱電併給装置を所有している場合、熱電併給装置で消費される燃料ガスもその施設の運用者による利用ガス量の一部である。そのため、ガス供給管に設置されるガスメーターで測定されるガス量を、施設の運用者によって利用されたガス量と見なしても問題無く、施設に設置される電力メーターで測定される購入電力量を、施設の運用者によって利用された電力量と見なしても問題無い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１１－２４８６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
施設の運用者にとって、熱電併給装置の設備費用の大きさが問題になる場合もある。そのため、施設の運用者とは別の者が熱電併給設備を設置し、熱電併給装置が発生した電気及び熱を、施設の運用者が使用するという形態も考えられる。その場合、施設の運用者は、熱電併給装置の設備費用及びその運用コスト（例えば燃料ガスのコスト等）を負担する必要は無くなるが、熱電併給装置で発生した電気及び熱のうち、使用した分の電気及び熱については利用料を負担する必要がある。但し、使用した分の利用電力量及び利用熱量（利用ガス量）を知るためには、熱電併給装置の発電利用ガス量、及び、熱電併給装置の発電電力量、及び、熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される熱量を特定する必要がある。
【0008】
図５は、熱電併給装置５が設置された施設Ｂにおいて、電力消費装置６での利用電力量及び熱消費装置７での利用ガス量を説明する図である。図５に示したように、発電利用ガスメーター１５を設置すれば、熱電併給装置５での発電利用ガス量を測定でき、電力出力線３に発電電力メーター１４を設置すれば、熱電併給装置５の発電電力量を測定でき、利用熱量計１６を設置すれば利用熱量（即ち、利用熱量相当ガス量）を測定できる。そして、各メーターの測定値を用いて、施設の電力消費装置による利用電力量を、利用電力量＝購入電力量＋発電電力量－売却電力量、という式によって導出できる。また、施設の熱消費装置による利用ガス量を、利用ガス量＝購入ガス量－発電利用ガス量＋利用熱量相当ガス量、という式によって導出できる。
【0009】
しかし、発電利用ガスメーター１５、発電電力メーター１４、利用熱量計１６などの各種計測機器を設置するためには大きなコストが必要になるという問題がある。
【0010】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置及び熱電併給システムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するための本発明に係るエネルギー量導出装置の特徴構成は、施設内に電力消費装置と熱消費装置と熱電併給装置とが設けられ、ガス供給管から供給される燃料ガスが、当該燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる前記熱電併給装置と、当該燃料ガスを熱として消費できる前記熱消費装置とに供給され、前記電力消費装置が接続される電力線に、前記熱電併給装置の電力出力線と電力系統とが接続されることで、前記電力系統から供給される電力及び前記熱電併給装置から供給される電力の少なくとも一方が前記電力消費装置に供給される熱電併給システムにおいて用いられ、
電力メーターにより測定される、前記電力系統から前記電力線へ供給される購入電力量に関する情報と、前記電力メーターにより測定される、前記電力線から前記電力系統へ供給される売却電力量に関する情報と、ガスメーターにより測定される、前記ガス供給管を経由して前記施設に供給される燃料ガスの量である購入ガス量に関する情報とを取得する情報取得部、及び、
前記購入電力量及び前記熱電併給装置の発電電力量の和から前記売却電力量を減算して得られる値を、前記電力消費装置で利用される利用電力量として導出し、前記購入ガス量及び前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量の和から前記熱電併給装置の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量を減算した値を、前記熱消費装置で利用される燃料ガスの量である利用ガス量として導出する導出部を備える点にある。
電力メーターにより測定される、前記電力系統から前記電力線へ供給される購入電力量に関する情報と、前記電力メーターにより測定される、前記電力線から前記電力系統へ供給される売却電力量に関する情報と、ガスメーターにより測定される、前記ガス供給管を経由して前記施設に供給される燃料ガスの量である購入ガス量に関する情報とを取得する情報取得部、及び、
前記購入電力量及び前記熱電併給装置の発電電力量の和から前記売却電力量を減算して得られる値を、前記電力消費装置で利用される利用電力量として導出し、前記購入ガス量及び前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量の和から前記熱電併給装置の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量を減算した値を、前記熱消費装置で利用される燃料ガスの量である利用ガス量として導出する導出部を備える点にある。
【0012】
上記特徴構成によれば、施設に通常は設置されている電力メーター及びガスメーターの測定結果を用いて、導出部は、利用電力量＝購入電力量＋発電電力量－売却電力量、という計算によって電力消費装置での利用電力量を導出でき、且つ、利用ガス量＝購入ガス量＋利用熱量相当ガス量－発電利用ガス量、という計算によって熱消費装置での利用ガス量を導出できる。
従って、施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置を提供できる。
従って、施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置を提供できる。
【0013】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記発電電力量＝前記熱電併給装置の定格発電電力×前記熱電併給装置について想定される所定の発電想定期間、という式によって前記発電電力量を決定する点にある。
【0014】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置の発電電力量を測定するためのメーターを追加で設置しなくても、導出部は、熱電併給装置の発電電力量を決定できる。
【0015】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記発電電力量＝前記熱電併給装置の定格発電電力×前記熱電併給装置の実際の発電期間、という式によって前記発電電力量を決定する点にある。
【0016】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置の発電電力量を測定するためのメーターを追加で設置しなくても、導出部は、熱電併給装置の発電電力量を決定できる。
【0017】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記発電利用ガス量（ｍ３）＝前記発電電力量（ｋＷｈ）÷前記熱電併給装置の発電電力に応じた発電効率×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記発電利用ガス量を決定する点にある。
【0018】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置での発電利用ガス量を測定するためのメーターを追加で設置しなくても、導出部は、熱電併給装置での発電利用ガス量を決定できる。
【0019】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記熱電併給装置の経年劣化を考慮して前記発電電力量を決定する点にある。
【0020】
上記特徴構成によれば、経年劣化によって熱電併給装置の定格発電電力が低下する場合であっても、導出部は、その経年劣化を考慮して、適切な発電電力量を決定できる。
【0021】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、発電電力メーターにより測定される前記熱電併給装置の発電電力を時間積分して得られる値を、前記発電電力量として決定する点にある。
ここで、前記発電電力メーターは、前記熱電併給装置が有している電力測定機能を用いて実現されてもよい。
ここで、前記発電電力メーターは、前記熱電併給装置が有している電力測定機能を用いて実現されてもよい。
【0022】
上記特徴構成によれば、発電電力メーターの測定結果を用いることで、導出部は、発電電力量をより正確に決定できる。
【0023】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記発電利用ガス量（ｍ３）＝前記発電電力メーターにより測定される前記熱電併給装置の発電電力（ｋＷ）を当該発電電力に応じた発電効率で割った値を時間積分して得られる値×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記発電利用ガス量を決定する点にある。
【0024】
上記特徴構成によれば、発電電力メーターの測定結果を用いることで、導出部は、熱電併給装置での発電利用ガス量をより正確に決定できる。
【0025】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記熱電併給装置の経年劣化を考慮して前記発電効率を決定する点にある。
【0026】
上記特徴構成によれば、経年劣化によって熱電併給装置の発電効率が低下する場合であっても、導出部は、その経年劣化を考慮した適切な発電効率に基づいた計算を行うことができる。
【0027】
本発明に係るエネルギー量導出装置の更に別の特徴構成は、前記導出部は、前記利用熱量相当ガス量（ｍ３）＝前記熱電併給装置が発生する熱量のうちの前記熱消費装置で利用される利用熱量（ＭＪ）÷当該利用熱量の熱を所定の給湯器から供給する場合の給湯器効率÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって前記利用熱量相当ガス量を決定する点にある。
【0028】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置で発生した熱量のうちの前記熱消費装置での利用熱量を測定するための測定器を追加で設置しなくても、導出部は、熱電併給装置が発生する熱量のうちの熱消費装置で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量を決定できる。
【0029】
上記目的を達成するための本発明に係る熱電併給システムの特徴構成は、上記エネルギー量導出装置を備える点にある。
【0030】
上記特徴構成によれば、施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できる熱電併給システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】第１実施形態のエネルギー量導出装置が設置される熱電併給システムの構成を示す図である。
【図2】熱電併給システムでの電力及びガス及び熱の移動を示す図である。
【図3】第２実施形態のエネルギー量導出装置が設置される熱電併給システムの構成を示す図である。
【図4】施設内に設置された電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を説明する図である。
【図5】熱電併給装置が設置された施設において、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係るエネルギー量導出装置１０について説明する。
図１は、第１実施形態のエネルギー量導出装置１０を備える熱電併給システムの構成を示す図である。図２は、熱電併給システムでの電力及びガス及び熱の移動を示す図である。図示するように、住居や事業所などの施設Ｂに、照明機器や空調機器などの電力消費装置６、及び、暖房機器や給湯機器などの熱消費装置７、及び、熱電併給装置５が設置されている。熱電併給装置５は、ガス供給管４から供給される燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる装置である。例えば、熱電併給装置５としては、都市ガスなどの燃料ガスを改質して消費する燃料電池を備える装置や、燃料ガスを燃焼させるガスエンジンとそのガスエンジンにより駆動される発電機とを備える装置などがある。
以下に図面を参照して本発明の第１実施形態に係るエネルギー量導出装置１０について説明する。
図１は、第１実施形態のエネルギー量導出装置１０を備える熱電併給システムの構成を示す図である。図２は、熱電併給システムでの電力及びガス及び熱の移動を示す図である。図示するように、住居や事業所などの施設Ｂに、照明機器や空調機器などの電力消費装置６、及び、暖房機器や給湯機器などの熱消費装置７、及び、熱電併給装置５が設置されている。熱電併給装置５は、ガス供給管４から供給される燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる装置である。例えば、熱電併給装置５としては、都市ガスなどの燃料ガスを改質して消費する燃料電池を備える装置や、燃料ガスを燃焼させるガスエンジンとそのガスエンジンにより駆動される発電機とを備える装置などがある。
【0033】
施設Ｂで消費される燃料ガスは、全てガス供給管４を介して供給される。そして、施設Ｂでは、ガス供給管４から供給される燃料ガスが、その燃料ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させる熱電併給装置５と、その燃料ガスを熱として消費できる熱消費装置７とに供給される。つまり、熱電併給装置５の発電に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量Ｇ２と、熱消費装置７で直接消費される燃料ガスの量である非発電利用ガス量Ｇ３との和が、ガス供給管４を経由して施設Ｂに供給される燃料ガスの量である購入ガス量Ｇ１になる。この購入ガス量Ｇ１は、ガスメーター９を用いて測定できる。つまり、ガスメーター９で測定される購入ガス量には、熱電併給装置５で利用されるガス量（発電利用ガス量Ｇ２）と、熱消費装置７で利用されるガス量（非発電利用ガス量Ｇ３）とが含まれる。
【0034】
熱電併給装置５で発生した熱は、例えば熱媒体としての湯水などを用いて熱消費装置７に供給され、熱消費装置７で消費できる。施設Ｂに、そのような熱媒体としての湯水を貯える貯湯装置が設けられている場合もある。尚、熱電併給装置５で発生した全ての熱が熱消費装置７に供給されるのではなく、熱電併給装置５から熱消費装置７へ至る間での湯水からの放熱などの熱損失も発生する。また、湯水を貯湯装置に貯えた場合であっても、熱消費装置７でその全てが熱消費装置７で消費されず、放熱器などによって強制的に熱が廃棄される場合もある。つまり、熱電併給装置５で発生した熱量は、熱消費装置７で利用される利用熱量と、廃棄される未利用熱量とに分かれる。
【0035】
施設Ｂでは、電力消費装置６が接続される電力線２に、熱電併給装置５の電力出力線３と電力系統１とが接続される。それにより、電力系統１から供給される電力及び熱電併給装置５から供給される電力の少なくとも一方が電力消費装置６に供給される。
【0036】
熱電併給装置５で発生した電力が電力消費装置６の消費電力よりも小さい場合、その不足電力が電力系統１から施設Ｂの電力線２へと供給される（即ち、施設Ｂで電力系統１から電力が購入される）。電力系統１から電力線２へ供給される購入電力量Ｐ１は、電力メーター８により測定される。
また、熱電併給装置５で発生した電力が電力消費装置６の消費電力よりも大きい場合、その余剰電力が施設Ｂの電力線２から電力系統１へと供給される（即ち、施設Ｂから電力系統１へ電力が売却される）。その売却電力量も、電力メーター８により測定される。
また、熱電併給装置５で発生した電力が電力消費装置６の消費電力よりも大きい場合、その余剰電力が施設Ｂの電力線２から電力系統１へと供給される（即ち、施設Ｂから電力系統１へ電力が売却される）。その売却電力量も、電力メーター８により測定される。
【0037】
次に、本実施形態のエネルギー量導出装置１０について説明する。
エネルギー量導出装置１０は、情報取得部１１と、導出部１２とを備える。図１に例示するエネルギー量導出装置１０は、情報を記憶する記憶部１３も備える。
エネルギー量導出装置１０は、情報取得部１１と、導出部１２とを備える。図１に例示するエネルギー量導出装置１０は、情報を記憶する記憶部１３も備える。
【0038】
エネルギー量導出装置１０は、施設Ｂ内に設置される場合や、施設Ｂから離れた場所に設置される場合などがある。エネルギー量導出装置１０が施設Ｂ内に設置される場合、エネルギー量導出装置１０と、施設Ｂの電力メーター８及びガスメーター９とは、情報通信を行うことができる情報通信線などで接続されている。エネルギー量導出装置１０が施設Ｂから離れた場所に設置されている場合、エネルギー量導出装置１０と、施設Ｂの電力メーター８及びガスメーター９とは、インターネットなどの情報通信線などで接続されている。
【0039】
エネルギー量導出装置１０が備える情報取得部１１は、電力メーター８により測定される、電力系統１から電力線２へ供給される購入電力量Ｐ１に関する情報と、電力メーター８により測定される、電力線２から電力系統１へ供給される売却電力量Ｐ２ｂに関する情報と、ガスメーター９により測定される、ガス供給管４を経由して施設Ｂに供給される燃料ガスの量である購入ガス量Ｇ１に関する情報とを取得する。情報取得部１１が取得した情報は記憶部１３に記憶される。
【0040】
エネルギー量導出装置１０が備える導出部１２は、熱電併給装置５の発電電力量Ｐ２に関する情報と、購入電力量Ｐ１に関する情報と、売却電力量Ｐ２ｂに関する情報とに基づいて、電力消費装置６で利用される利用電力量を導出する。具体的には、導出部１２は、購入電力量Ｐ１及び発電電力量Ｐ２の和から売却電力量Ｐ２ｂを減算して得られる値を利用電力量として導出する。図２に示すように、発電電力量Ｐ２は、非売却電力量Ｐ２ａ（電力消費装置６に供給される電力量）と売却電力量Ｐ２ｂとの和である。
【0041】
また、導出部１２は、購入ガス量Ｇ１に関する情報と、熱電併給装置５の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量Ｇ２に関する情報と、熱電併給装置５が発生する熱量のうち、熱消費装置７で利用される熱量に相当する燃料ガスの量である利用熱量相当ガス量Ｇ４に関する情報とに基づいて、熱消費装置７で利用される燃料ガスの量である利用ガス量を導出する。具体的には、導出部１２は、購入ガス量Ｇ１及び利用熱量相当ガス量Ｇ４の和から発電利用ガス量Ｇ２を減算した値を利用ガス量として導出する。
【0042】
〔発電電力量Ｐ２〕
第１実施形態のエネルギー量導出装置１０では、熱電併給装置５が、１日の中で、定格発電電力で２４時間連続して運転される場合を想定する。記憶部１３には、施設Ｂに設置されている熱電併給装置５の定格発電電力に関する情報が記憶されている。加えて、記憶部１３には、熱電併給装置５が運転される時間帯に関する情報が記憶されている。例えば、記憶部１３には、熱電併給装置５が１日の中で２４時間連続して運転されるという情報が記憶されている。そして、導出部１２は、発電電力量Ｐ２＝熱電併給装置５の定格発電電力×熱電併給装置５について想定される所定の発電想定期間、という式によって発電電力量Ｐ２を決定する。このうち、熱電併給装置５の定格発電電力、熱電併給装置５について想定される所定の発電想定期間は、記憶部１３に予め記憶されている。
第１実施形態のエネルギー量導出装置１０では、熱電併給装置５が、１日の中で、定格発電電力で２４時間連続して運転される場合を想定する。記憶部１３には、施設Ｂに設置されている熱電併給装置５の定格発電電力に関する情報が記憶されている。加えて、記憶部１３には、熱電併給装置５が運転される時間帯に関する情報が記憶されている。例えば、記憶部１３には、熱電併給装置５が１日の中で２４時間連続して運転されるという情報が記憶されている。そして、導出部１２は、発電電力量Ｐ２＝熱電併給装置５の定格発電電力×熱電併給装置５について想定される所定の発電想定期間、という式によって発電電力量Ｐ２を決定する。このうち、熱電併給装置５の定格発電電力、熱電併給装置５について想定される所定の発電想定期間は、記憶部１３に予め記憶されている。
【0043】
例えば、導出部１２が、定格発電電力が０．７（ｋＷ）である熱電併給装置５について、発電想定期間を１カ月（３０日間）とする場合での発電電力量Ｐ２を決定する場合、発電電力量Ｐ２（ｋＷｈ）＝０．７（ｋＷ）×３０（日）×２４（ｈ／日）＝５０４（ｋＷｈ）となる。
【0044】
〔発電利用ガス量Ｇ２〕
導出部１２は、発電利用ガス量Ｇ２（ｍ３）＝発電電力量Ｐ２（ｋＷｈ）÷熱電併給装置５の発電電力に応じた発電効率×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって発電利用ガス量Ｇ２を決定する。このうち、熱電併給装置５の発電電力に応じた発電効率、所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）、ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）は、記憶部１３に予め記憶されている。
導出部１２は、発電利用ガス量Ｇ２（ｍ３）＝発電電力量Ｐ２（ｋＷｈ）÷熱電併給装置５の発電電力に応じた発電効率×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって発電利用ガス量Ｇ２を決定する。このうち、熱電併給装置５の発電電力に応じた発電効率、所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）、ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）は、記憶部１３に予め記憶されている。
【0045】
例えば、導出部１２が、定格発電電力が０．７（ｋＷ）である熱電併給装置５について、上述の場合と同様に、１カ月（３０日間）での発電利用ガス量Ｇ２を決定する場合を考える。この場合、発電電力量Ｐ２＝５０７（ｋＷｈ）と上述のように決定でき、熱電併給装置５の定格発電電力に応じた発電効率は例えば５０％＝０．５であり、所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）は例えば３．６であり、ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）は例えば４５である。その結果、導出部１２は、発電利用ガス量Ｇ２（ｍ３）＝５０７（ｋＷｈ）÷０．５×３．６（ＭＪ／ｋＷｈ）÷４５（ＭＪ／ｍ３）、という式によって発電利用ガス量Ｇ２（ｍ３）＝８１（ｍ３）と決定する。
【0046】
〔利用熱量相当ガス量Ｇ４〕
熱電併給装置５で発生した熱量は、熱消費装置７で利用される利用熱量と、廃棄される未利用熱量とに分かれる。例えば、施設Ｂのそれぞれで消費される熱量は異なるため、記憶部１３には、熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量（ＭＪ）についての情報が、施設Ｂ毎に記憶されている。そして、導出部１２は、熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量を所定の給湯器から供給する場合に、どれだけの燃料ガスが必要になるのかを示す利用熱量相当ガス量Ｇ４を決定する。例えば、導出部１２は、利用熱量相当ガス量Ｇ４＝熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量（ＭＪ）÷当該利用熱量の熱を所定の給湯器から供給する場合の給湯器効率÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって利用熱量相当ガス量Ｇ４を決定する。
熱電併給装置５で発生した熱量は、熱消費装置７で利用される利用熱量と、廃棄される未利用熱量とに分かれる。例えば、施設Ｂのそれぞれで消費される熱量は異なるため、記憶部１３には、熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量（ＭＪ）についての情報が、施設Ｂ毎に記憶されている。そして、導出部１２は、熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量を所定の給湯器から供給する場合に、どれだけの燃料ガスが必要になるのかを示す利用熱量相当ガス量Ｇ４を決定する。例えば、導出部１２は、利用熱量相当ガス量Ｇ４＝熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量（ＭＪ）÷当該利用熱量の熱を所定の給湯器から供給する場合の給湯器効率÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって利用熱量相当ガス量Ｇ４を決定する。
【0047】
以上のように、導出部１２は、利用電力量＝購入電力量Ｐ１＋発電電力量Ｐ２－売却電力量Ｐ２ｂ、という計算によって、電力消費装置６での利用電力量を導出できる。
また、導出部１２は、利用ガス量＝購入ガス量Ｇ１＋利用熱量相当ガス量Ｇ４－発電利用ガス量Ｇ２、という計算によって、熱消費装置７での利用ガス量を導出できる。
また、導出部１２は、利用ガス量＝購入ガス量Ｇ１＋利用熱量相当ガス量Ｇ４－発電利用ガス量Ｇ２、という計算によって、熱消費装置７での利用ガス量を導出できる。
【0048】
＜第２実施形態＞
第２実施形態のエネルギー量導出装置１０は、熱電併給装置５の発電電力量の決定手法が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態のエネルギー量導出装置１０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第２実施形態のエネルギー量導出装置１０は、熱電併給装置５の発電電力量の決定手法が上記実施形態と異なっている。以下に第２実施形態のエネルギー量導出装置１０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【0049】
第２実施形態のエネルギー量導出装置１０において、導出部１２は、熱電併給装置５の実際の発電期間に基づいて、熱電併給装置５の発電電力量Ｐ２を導出する。つまり、導出部１２は、熱電併給装置５の定格発電電力と熱電併給装置５の実際の発電期間との積を発電電力量Ｐ２として決定する。この場合、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１は、各施設Ｂの熱電併給装置５の実際の発電期間についての情報を逐次取得し、記憶部１３に記憶させておけばよい。
【0050】
加えて、導出部１２は、熱電併給装置５の実際の発電期間に基づいて導出された熱電併給装置５の発電電力量Ｐ２を用いて、上記実施形態と同様に、発電利用ガス量Ｇ２及び利用熱量相当ガス量Ｇ４を導出してもよい。
【0051】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のエネルギー量導出装置１０は、熱電併給装置５の発電電力量の決定手法が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のエネルギー量導出装置１０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第３実施形態のエネルギー量導出装置１０は、熱電併給装置５の発電電力量の決定手法が上記実施形態と異なっている。以下に第３実施形態のエネルギー量導出装置１０について説明するが、上記実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【0052】
図３は、第３実施形態のエネルギー量導出装置１０が設置される熱電併給システムの構成を示す図である。
本実施形態では、熱電併給装置５の発電電力、即ち、電力出力線３を介して熱電併給装置５から供給される発電電力は、発電電力メーター１４により測定される。そして、エネルギー量導出装置１０が備える情報取得部１１は、発電電力メーター１４により測定される、熱電併給装置５の発電電力に関する情報を取得する。情報取得部１１が取得した、熱電併給装置５の発電電力に関する情報は記憶部１３に記憶される。そして、導出部１２は、発電電力メーター１４により測定される熱電併給装置５の発電電力（ｋＷ）を時間積分して得られる値を、発電電力量Ｐ２として決定する。
本実施形態では、熱電併給装置５の発電電力、即ち、電力出力線３を介して熱電併給装置５から供給される発電電力は、発電電力メーター１４により測定される。そして、エネルギー量導出装置１０が備える情報取得部１１は、発電電力メーター１４により測定される、熱電併給装置５の発電電力に関する情報を取得する。情報取得部１１が取得した、熱電併給装置５の発電電力に関する情報は記憶部１３に記憶される。そして、導出部１２は、発電電力メーター１４により測定される熱電併給装置５の発電電力（ｋＷ）を時間積分して得られる値を、発電電力量Ｐ２として決定する。
【0053】
加えて、熱電併給装置５の発電効率はその発電電力に応じて変化するため、熱電併給装置５の運転に利用される燃料ガスの量である発電利用ガス量Ｇ２もその発電電力に応じて変化する。そのため、発電利用ガス量を短い時間間隔で導出し、その導出値を時間積分することで、合計の発電利用ガス量Ｇ２を得ることができる。そこで、本実施形態では、導出部１２は、発電利用ガス量Ｇ２（ｍ３）＝発電電力メーター１４により測定される熱電併給装置５の発電電力（ｋＷ）をその発電電力に応じた発電効率で割った値を時間積分して得られる値×所定の単位換算値（ＭＪ／ｋＷｈ）÷ガス発熱量（ＭＪ／ｍ３）、という式によって発電利用ガス量Ｇ２を決定する。
【0054】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態において、導出部１２は、熱電併給装置５の経年劣化を考慮してもよい。
例えば、導出部１２は、熱電併給装置５の経年劣化を考慮して発電電力量Ｐ２を決定してもよい。この場合、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１は、熱電併給装置５の累積運転期間についての情報を取得し、記憶部１３に記憶させておく。また、記憶部１３に、熱電併給装置５の累積運転期間の長さに応じた定格発電電力、即ち、経年劣化を考慮して定められる定格発電電力を記憶しておく。そして、導出部１２は、上述したように発電電力量Ｐ２を決定するための計算を行う場合に、その累積運転期間の長さに応じた定格発電電力を参照する。
＜１＞
上記実施形態において、導出部１２は、熱電併給装置５の経年劣化を考慮してもよい。
例えば、導出部１２は、熱電併給装置５の経年劣化を考慮して発電電力量Ｐ２を決定してもよい。この場合、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１は、熱電併給装置５の累積運転期間についての情報を取得し、記憶部１３に記憶させておく。また、記憶部１３に、熱電併給装置５の累積運転期間の長さに応じた定格発電電力、即ち、経年劣化を考慮して定められる定格発電電力を記憶しておく。そして、導出部１２は、上述したように発電電力量Ｐ２を決定するための計算を行う場合に、その累積運転期間の長さに応じた定格発電電力を参照する。
【0055】
同様に、導出部１２は、熱電併給装置５の経年劣化を考慮して熱電併給装置５の発電効率を決定してもよい。この場合、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１は、熱電併給装置５の累積運転期間についての情報を取得し、記憶部１３に記憶させておく。また、記憶部１３に、熱電併給装置５の累積運転期間の長さに応じた発電効率、即ち、経年劣化を考慮して定められる発電効率を記憶しておく。そして、導出部１２は、上述したように発電利用ガス量Ｇ２を決定するための計算を行う場合に、その累積運転期間の長さに応じた発電効率を参照する。
【0056】
＜２＞
上記実施形態において、導出部１２は、上述した方法で導出した、電力消費装置６で利用される利用電力量に基づいて、電力料金を決定してもよい。この場合、導出部１２は、予め設定された電力単価に、導出した利用電力量を乗算して、電力料金を決定できる。或いは、導出部１２は、購入電力及び発電電力及び売却電力のそれぞれの単価を考慮して、電力料金＝購入電力単価×購入電力量＋発電電力単価×発電電力量－売却電力単価×売却電力量、という式によって電力料金を決定してもよい。
上記実施形態において、導出部１２は、上述した方法で導出した、電力消費装置６で利用される利用電力量に基づいて、電力料金を決定してもよい。この場合、導出部１２は、予め設定された電力単価に、導出した利用電力量を乗算して、電力料金を決定できる。或いは、導出部１２は、購入電力及び発電電力及び売却電力のそれぞれの単価を考慮して、電力料金＝購入電力単価×購入電力量＋発電電力単価×発電電力量－売却電力単価×売却電力量、という式によって電力料金を決定してもよい。
【0057】
また、導出部１２は、上述した方法で導出した、熱消費装置７で利用される燃料ガスの量である利用ガス量に基づいて、燃料ガス料金を決定してもよい。この場合、導出部１２は、予め設定された燃料ガス単価に、導出した利用ガス量を乗算して、燃料ガス料金を決定できる。或いは、導出部１２は、ガス供給管４を介して供給された購入ガスの単価（購入ガス単価）、及び、熱電併給装置５が発生する熱量のうちの熱消費装置７で利用される熱量に相当する燃料ガスの単価（利用熱量相当ガス単価）、及び、熱電併給装置５の運転に利用される燃料ガスの単価（発電利用ガス単価）を考慮して、燃料ガス料金＝購入ガス単価×購入ガス量＋利用熱量相当ガス単価×利用熱量相当ガス量－発電利用ガス単価×発電利用ガス量、という式によって燃料ガス料金を決定してもよい。
【0058】
＜３＞
図５に例示したような発電利用ガスメーター１５及び発電電力メーター１４及び利用熱量計１６の機能を、熱電併給装置５が有している機能で実現してもよい。
図５に例示したような発電利用ガスメーター１５及び発電電力メーター１４及び利用熱量計１６の機能を、熱電併給装置５が有している機能で実現してもよい。
【0059】
例えば、熱電併給装置５が有している、熱電併給装置５に供給される燃料ガスの量を測定するガス流量計を用いて発電利用ガスメーター１５の機能を実現し、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１でその測定結果を取得し、記憶部１３に記憶してもよい。つまり、熱電併給装置５に供給される燃料ガスの量を測定するガス流量計を用いて、上述した発電利用ガス量Ｇ２を決定できる。
【0060】
また、熱電併給装置５が有している電力測定機能（電圧測定機能、電流測定機能）を用いて発電電力メーター１４の機能を実現し、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１でその測定結果を取得し、記憶部１３に記憶してもよい。つまり、熱電併給装置５が有している電力測定機能を用いて、上述した発電電力量Ｐ２を決定できる。
【0061】
また更に、熱電併給装置５が有している、熱消費装置７に供給する湯水の温度測定機能及び流量測定機能を用いて利用熱量計１６の機能を実現し、エネルギー量導出装置１０の情報取得部１１でその測定結果を取得し、記憶部１３に記憶してもよい。つまり、熱消費装置７に供給する湯水の温度測定機能及び流量測定機能を用いて、上述した熱電併給装置５で発生した熱量のうちの利用熱量を決定できる。
【0062】
＜４＞
上記実施形態（別実施形態を含む、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でき、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できる。
上記実施形態（別実施形態を含む、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でき、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できる。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明は、施設に設けられた熱電併給装置から供給される電力及び熱を考慮して、電力消費装置での利用電力量及び熱消費装置での利用ガス量を決定できるエネルギー量導出装置及び熱電併給システムに利用できる。
【符号の説明】
【0064】
１ 電力系統
２ 電力線
３ 電力出力線
４ ガス供給管
５ 熱電併給装置
６ 電力消費装置
７ 熱消費装置
８ 電力メーター
９ ガスメーター
１０ エネルギー量導出装置
１１ 情報取得部
１２ 導出部
１３ 記憶部
１４ 発電電力メーター
Ｂ 施設
２ 電力線
３ 電力出力線
４ ガス供給管
５ 熱電併給装置
６ 電力消費装置
７ 熱消費装置
８ 電力メーター
９ ガスメーター
１０ エネルギー量導出装置
１１ 情報取得部
１２ 導出部
１３ 記憶部
１４ 発電電力メーター
Ｂ 施設
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】