特開 2024-178502 電力供給システム

(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】P2024178502

(43)【公開日】2024-12-25

(54)【発明の名称】電力供給システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/38 20060101AFI20241218BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20241218BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20241218BHJP

   H01M 8/00 20160101ALI20241218BHJP

   H01M 8/04537 20160101ALI20241218BHJP

   H01M 8/04858 20160101ALI20241218BHJP

   H01M 8/04313 20160101ALI20241218BHJP

   H01M 8/10 20160101ALN20241218BHJP

   H01M 8/12 20160101ALN20241218BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 170

H02J3/32

H02J3/46

H02J3/38 120

H01M8/00 Z

H01M8/00 A

H01M8/04537

H01M8/04858

H01M8/04313

H01M8/10 101

H01M8/12 101

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023096662

(22)【出願日】2023-06-13

(71)【出願人】

【識別番号】390037154

【氏名又は名称】大和ハウス工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100162031

【弁理士】

【氏名又は名称】長田 豊彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175721

【弁理士】

【氏名又は名称】高木 秀文

(72)【発明者】

【氏名】村上 伸太郎

(72)【発明者】

【氏名】原田 真宏

(72)【発明者】

【氏名】藤本 卓也

【テーマコード（参考）】

5G066

5H126

5H127

【Ｆターム（参考）】

5G066HA13

5G066HA15

5G066HB03

5G066HB06

5G066HB07

5G066HB09

5G066JA05

5G066JB03

5H126BB06

5H127AA06

5H127AA07

5H127AB02

5H127AB08

5H127AB14

5H127AB23

5H127AB29

5H127AC15

5H127BA02

5H127DA08

5H127DB69

5H127DB98

5H127DB99

5H127DC42

5H127DC50

(57)【要約】

【課題】電力自給率の向上及び光熱費の低減を図ることができる電力供給システムを提供する。
【解決手段】系統電源Ｓと住宅Ｈの電力負荷とを接続する配電線１０に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の蓄電システム３０を有する電力供給システム１において、太陽光発電部３１と、蓄電池３２と、住宅Ｈに設けられ貯湯タンク４１を有する燃料電池４０と、蓄電池３２及び燃料電池４０の動作を制御可能な制御部６０と、を具備し、制御部６０は、電力負荷に対して太陽光発電部３１からの電力が不足する場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、蓄電池３２に対して放電指示を行い（ステップＳ１２）、蓄電池３２からの放電によっても電力負荷に対して電力が不足する場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、待機中の燃料電池４０のうち、所定の発電制御条件に従って決定される燃料電池４０に対して発電指示を行うことが可能である（ステップＳ１７及びＳ１８）。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

系統電源と複数の住宅の電力負荷とを接続する配電線に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の蓄電システムを有する電力供給システムにおいて、
前記蓄電システムに設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な発電部と、
前記蓄電システムに設けられ、前記発電部の発電電力を充放電可能な蓄電池と、
前記住宅に設けられて前記電力負荷に接続され、燃料を用いて発電可能であるとともに、発電時に発生する熱を用いて生成した温水を貯湯する貯湯タンクを有する燃料電池と、
前記蓄電池及び前記燃料電池の動作を制御可能な制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が不足する場合、前記蓄電池に対して放電指示を行い、
前記蓄電池からの放電によっても前記電力負荷に対して電力が不足する場合、待機中の前記燃料電池のうち、所定の発電制御条件に従って決定される前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能である、
電力供給システム。

【請求項2】

前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の前記貯湯タンクの残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、
前記制御部は、
前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合、待機中の前記燃料電池のうち前記貯湯タンクの残湯量が最も少ない前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能である、
請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項3】

前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、
前記制御部は、
前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合、待機中の前記燃料電池のうち前記電力負荷が最も大きい前記住宅の前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能である、
請求項２に記載の電力供給システム。

【請求項4】

前記制御部は、
前記貯湯タンクの残湯量が満タンである前記燃料電池を、発電指示の対象から除外する、
請求項３に記載の電力供給システム。

【請求項5】

前記制御部は、
前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が余剰する場合、前記蓄電池に対して充電指示を行い、
前記蓄電池への充電によっても前記電力負荷に対して電力が余剰する場合、発電中の前記燃料電池のうち、所定の待機制御条件に従って決定される前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能である、
請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力供給システム。

【請求項6】

前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の前記貯湯タンクの残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、
前記制御部は、
前記待機制御条件が前記残湯量優先である場合、発電中の前記燃料電池のうち前記貯湯タンクの残湯量が最も多い前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能である、
請求項５に記載の電力供給システム。

【請求項7】

前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、
前記制御部は、
前記待機制御条件が前記発電効率優先である場合、発電中の前記燃料電池のうち前記電力負荷が最も小さい前記住宅の前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能である、
請求項６に記載の電力供給システム。

【請求項8】

前記制御部は、
前記貯湯タンクの残湯量が所定の閾値未満である前記燃料電池を、待機指示の対象から除外する、
請求項７に記載の電力供給システム。

【請求項9】

前記制御部は、
前記貯湯タンクの残湯量が所定の閾値以下である前記燃料電池が存在する場合、前記電力負荷に対する電力の余剰又は不足に関わらず、当該燃料電池に対して発電指示を行うことが可能である、
請求項１に記載の電力供給システム。

【請求項10】

前記燃料電池の運転モードは、
前記電力負荷に応じた電力で発電を行う負荷追従運転と、予め定められた定格出力電力で発電を行う定格出力運転と、を含み、
前記制御部は、
前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合、発電指示の対象の前記燃料電池の運転モードを前記負荷追従運転とし、
前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合、発電指示の対象の前記燃料電池の運転モードを前記定格出力運転とする、
請求項３に記載の電力供給システム。

【請求項11】

前記制御部は、
前記系統電源及び前記蓄電システムから前記電力負荷に供給される電力がブレーカの遮断電力に応じて決定される所定の閾値を超過する場合、前記燃料電池の運転モードを前記負荷追従運転から前記定格出力運転に変更する、
請求項１０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、蓄電池及び燃料電池を具備する電力供給システムの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、蓄電池及び燃料電池を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

【0003】

特許文献１には、系統電源からの配電線（電源ライン）に蓄電池及び燃料電池が接続され、燃料電池と蓄電池の動作を連携した電力供給システムが開示されている。特許文献１に記載の電力供給システムにおいては、例えば停電発生時に、燃料電池を定格出力運転させて蓄電池に充電し、満充電後に燃料電池を負荷追従運転に変更する。

【0004】

ここで、昨今、太陽光発電による発電電力の売電単価は下落傾向にあり、深夜電力単価よりも低い場合もある。このため、太陽光発電による発電電力を家庭内で自家消費した方が経済的に有利な場合もある。このように、電力供給システムにおいて、電力自給率の向上が望まれる。また、燃料電池を活用したさらなる光熱費の低減が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特許第５８８６１３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、電力自給率の向上及び光熱費の低減を図ることができる電力供給システムを提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

【0008】

即ち、請求項１においては、系統電源と複数の住宅の電力負荷とを接続する配電線に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の蓄電システムを有する電力供給システムにおいて、前記蓄電システムに設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な発電部と、前記蓄電システムに設けられ、前記発電部の発電電力を充放電可能な蓄電池と、前記住宅に設けられて前記電力負荷に接続され、燃料を用いて発電可能であるとともに、発電時に発生する熱を用いて生成した温水を貯湯する貯湯タンクを有する燃料電池と、前記蓄電池及び前記燃料電池の動作を制御可能な制御部と、を具備し、前記制御部は、前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が不足する場合、前記蓄電池に対して放電指示を行い、前記蓄電池からの放電によっても前記電力負荷に対して電力が不足する場合、待機中の前記燃料電池のうち、所定の発電制御条件に従って決定される前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能であるものである。

【0009】

請求項２においては、前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の前記貯湯タンクの残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、前記制御部は、前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合、待機中の前記燃料電池のうち前記貯湯タンクの残湯量が最も少ない前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能であるものである。

【0010】

請求項３においては、前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、前記制御部は、前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合、待機中の前記燃料電池のうち前記電力負荷が最も大きい前記住宅の前記燃料電池に対して発電指示を行うことが可能であるものである。

【0011】

請求項４においては、前記制御部は、前記貯湯タンクの残湯量が満タンである前記燃料電池を、発電指示の対象から除外するものである。

【0012】

請求項５においては、前記制御部は、前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が余剰する場合、前記蓄電池に対して充電指示を行い、前記蓄電池への充電によっても前記電力負荷に対して電力が余剰する場合、発電中の前記燃料電池のうち、所定の待機制御条件に従って決定される前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能であるものである。

【0013】

請求項６においては、前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の前記貯湯タンクの残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、前記制御部は、前記待機制御条件が前記残湯量優先である場合、発電中の前記燃料電池のうち前記貯湯タンクの残湯量が最も多い前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能であるものである。

【0014】

請求項７においては、前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池を前記燃料電池の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、前記制御部は、前記待機制御条件が前記発電効率優先である場合、発電中の前記燃料電池のうち前記電力負荷が最も小さい前記住宅の前記燃料電池に対して待機指示を行うことが可能であるものである。

【0015】

請求項８においては、前記制御部は、前記貯湯タンクの残湯量が所定の閾値未満である前記燃料電池を、待機指示の対象から除外するものである。

【0016】

請求項９においては、前記制御部は、前記貯湯タンクの残湯量が所定の閾値以下である前記燃料電池が存在する場合、前記電力負荷に対する電力の余剰又は不足に関わらず、当該燃料電池に対して発電指示を行うことが可能であるものである。

【0017】

請求項１０においては、前記燃料電池の運転モードは、前記電力負荷に応じた電力で発電を行う負荷追従運転と、予め定められた定格出力電力で発電を行う定格出力運転と、を含み、前記制御部は、前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合、発電指示の対象の前記燃料電池の運転モードを前記負荷追従運転とし、前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合、発電指示の対象の前記燃料電池の運転モードを前記定格出力運転とするものである。

【0018】

請求項１１においては、前記制御部は、前記系統電源及び前記蓄電システムから前記電力負荷に供給される電力がブレーカの遮断電力に応じて決定される所定の閾値を超過する場合、前記燃料電池の運転モードを前記負荷追従運転から前記定格出力運転に変更するものである。

【発明の効果】

【0019】

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

【0020】

請求項１においては、電力自給率の向上及び光熱費の低減を図ることができる。

【0021】

請求項２においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0022】

請求項３においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0023】

請求項４においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0024】

請求項５においては、電力自給率のさらなる向上を図ることができる。

【0025】

請求項６においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0026】

請求項７においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0027】

請求項８においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0028】

請求項９においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0029】

請求項１０においては、燃料電池の発電コストの低減を図ることができる。

【0030】

請求項１１においては、住宅街区のブレーカの遮断を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0031】

【図1】本発明の一実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。

【図2】電力の供給態様に関するメインフローを示したフローチャート。

【図3】発電制御条件が残湯量優先である場合における電力の流れの一例を示した図。

【図4】発電制御条件が発電効率優先である場合における電力の流れの一例を示した図。

【図5】待機制御条件が残湯量優先である場合における電力の流れの一例を示した図。

【図6】待機制御条件が発電効率優先である場合における電力の流れの一例を示した図。

【発明を実施するための形態】

【0032】

以下では、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。

【0033】

図１に示す電力供給システム１は、系統電源Ｓからの電力や、太陽光を利用して発電された電力を住宅Ｈへと供給するものである。電力供給システム１は、複数の住宅Ｈからなる住宅街区（電力融通街区）に適用することを想定している。図１に示す住宅街区においては、２戸の住宅Ｈしか示していないが、３戸以上の住宅Ｈが設けられていてもよい。住宅Ｈにおいては、電気機器等の電力負荷を使用することにより、住宅Ｈに供給された電力が消費される。

【0034】

電力供給システム１は、系統電源Ｓからの電力や、太陽光を利用して発電された電力（後述する太陽光発電部３１による発電電力）等を複数の住宅Ｈへと適宜供給（融通）する。

【0035】

電力供給システム１は、配電線１０、スマートメータ２０、蓄電システム３０、燃料電池４０、電力測定部５０及び制御部６０を具備する。

【0036】

配電線１０は、系統電源Ｓと各住宅Ｈの電力負荷とを接続するものである。なお以下では、配電線１０における系統電源Ｓ側を「上流側」と、各住宅Ｈの電力負荷側を「下流側」と称する。

【0037】

スマートメータ２０は、配電線１０を流れる電力を計測可能なものである。スマートメータ２０は、配電線１０の中途部に設置される。より詳細には、スマートメータ２０は、後述する蓄電システム３０よりも上流側（系統電源Ｓと蓄電システム３０との間）、及び蓄電システム３０よりも下流側（蓄電システム３０と住宅Ｈとの間）に設けられる。スマートメータ２０は、後述する制御部６０と接続され、制御部６０へ計測結果を送信することができる。

【0038】

蓄電システム３０は、太陽光を利用して発電可能であると共に、電力を充放電可能なものである。蓄電システム３０は、太陽光発電部３１、蓄電池３２、電力測定部３３及びパワコン３４を具備する。

【0039】

太陽光発電部３１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部３１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部３１は、住宅Ｈの屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部３１は、後述するパワコン３４に接続される。

【0040】

蓄電池３２は、電力を充放電可能なものである。蓄電池３２は、例えばリチウムイオン電池等により構成される。蓄電池３２は、後述するパワコン３４に接続される。

【0041】

電力測定部３３は、電力を計測可能なものである。電力測定部３３は、配電線１０において、後述するパワコン３４と配電線１０との接続部の直ぐ上流側に設置される。より詳細には、電力測定部３３は、配電線１０において、前記（パワコン３４と配電線１０との）接続部と当該電力測定部３３との間に、他の電線や電気機器が接続されないように設置される。電力測定部３３は、パワコン３４と電気的に接続され、パワコン３４へ計測結果を送信することができる。

【0042】

パワコン３４は、電力を適宜変換可能なハイブリッドパワーコンディショナである。パワコン３４は、上述の如く太陽光発電部３１及び蓄電池３２に接続される。また、パワコン３４は、配電線１０の中途部に接続される。このように、パワコン３４は、太陽光発電部３１と蓄電池３２と配電線１０との間に設けられる。

【0043】

これにより、太陽光発電部３１の発電電力は、パワコン３４を介して配電線１０に出力することができる。また、太陽光発電部３１の発電電力は、パワコン３４を介して蓄電池３２に充電することができる。また、蓄電池３２の放電電力は、パワコン３４を介して配電線１０に出力することができる。また、配電線１０を流れる電力（系統電源Ｓからの電力）は、パワコン３４を介して蓄電池３２に充電することができる。

【0044】

また、パワコン３４は、上述の如く電力測定部３３と接続される。パワコン３４は、電力測定部３３の設置箇所を流れる電力の大きさ及び向き（上流側又は下流側）に関する情報を取得することができる。パワコン３４は、電力測定部３３から取得した情報に基づいて、蓄電池３２の充放電の制御を行うことができる。

【0045】

このように、蓄電システム３０は、太陽光発電部３１の発電電力や蓄電池３２の放電電力を、パワコン３４を介して配電線１０へ出力することができる。また、蓄電システム３０は、太陽光発電部３１の発電電力や系統電源Ｓからの電力を、パワコン３４を介して蓄電池３２に充電することができる。

【0046】

本実施形態において、蓄電システム３０は４つ設けられる。４つの蓄電システム３０（より詳細には、蓄電システム３０のパワコン３４）は、配電線１０にそれぞれ接続される。具体的には、４つの蓄電システム３０は、配電線１０のスマートメータ２０と住宅Ｈとの間において、電力の流れる方向に１つずつ順番に（直列に）接続される。

【0047】

燃料電池４０は、水素等のガス燃料を用いて発電する装置である。燃料電池４０は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）又は固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）等により構成される。燃料電池４０は、各住宅Ｈに設けられる。

【0048】

燃料電池４０は、発電した電力を、住宅Ｈの電力負荷に出力可能に構成される。また、燃料電池４０で発電した電力が住宅Ｈで消費し切れなかった場合、その余剰電力は蓄電池３２に充電される。燃料電池４０の運転モードには、負荷追従運転及び定格出力運転が含まれる。より詳細には、燃料電池４０は、後述する電力測定部５０の計測結果等に基づいて、住宅Ｈの電力負荷に応じた電力で発電を行う負荷追従運転を行うことができる。また、燃料電池４０は、予め定められた定格出力電力で発電を行う定格出力運転を行うことができる。本実施形態において、燃料電池４０の最大出力は０．７ｋＷであるものとし、定格出力運転の際に０．７ｋＷの出力で運転を行うものとする。

【0049】

燃料電池４０は、貯湯タンク４１を備えている。燃料電池４０は、発電時に発生する排熱を、貯湯タンク４１に温水として蓄熱することができる。貯湯タンク４１内の湯は、当該貯湯タンク４１が設置された住宅Ｈ内で使用される。本実施形態において、貯湯タンク４１の最大貯湯量は１００Ｌであるものとする。また、燃料電池４０は、貯湯タンク４１の残湯量が所定の閾値以下となると、バックアップボイラが稼動して貯湯タンク４１内の湯を補充するように構成されている。本実施形態においては、燃料電池４０は、貯湯タンク４１の残湯量が３０Ｌ以下となると、バックアップボイラが稼動するものとする。燃料電池４０は、燃料ガスを使用してバックアップボイラによる湯の補充を行う。

【0050】

電力測定部５０は、電力を計測可能なものである。電力測定部５０は、配電線１０において、各住宅Ｈの電力負荷のすぐ上流側に設けられる。より詳細には、電力測定部５０は、配電線１０において、各住宅Ｈへの配電線１０の分岐部と各住宅Ｈとの間に設けられる。電力測定部５０は、燃料電池４０及び後述する制御部６０と電気的に接続され、燃料電池４０及び制御部６０へ計測結果を送信することができる。

【0051】

制御部６０は、蓄電システム３０及び燃料電池４０の動作を制御することによって、電力供給システム１における電力の供給態様を制御するものである。制御部６０は、４つの蓄電システム３０のそれぞれのパワコン３４に電気的に接続される。また、制御部６０は、住宅Ｈのそれぞれの燃料電池４０に電気的に接続される。

【0052】

制御部６０は、パワコン３４を介して蓄電池３２を制御することができる。また、制御部６０は、スマートメータ２０と電気的に接続される。制御部６０は、スマートメータ２０から計測結果に関する情報を取得することができる。具体的には、制御部６０は、上流側のスマートメータ２０の計測結果に基づいて、系統電源Ｓから配電線１０に受け入れた電力に関する情報を取得することができる。また、制御部６０は、下流側のスマートメータ２０の計測結果に基づいて、住宅Ｈに供給された電力に関する情報を取得することができる。

【0053】

制御部６０は、電力測定部５０と電気的に接続される。これにより、制御部６０は、各住宅Ｈの電力負荷に関する情報を取得することができる。

【0054】

制御部６０は、燃料電池４０の動作を制御することができる。制御部６０は、燃料電池４０に対して発電許可（発電指示）を行うことができる。より詳細には、制御部６０は、待機中の燃料電池４０のうち、所定の発電制御条件に従って決定される燃料電池４０に対して発電許可を行うことができる。発電制御条件には、発電指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する「残湯量優先」と、発電指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する「発電効率優先」と、が含まれる。

【0055】

また、制御部６０は、燃料電池４０に対して待機指示を行うことができる。より詳細には、制御部６０は、発電中の燃料電池４０のうち、所定の待機制御条件に従って決定される燃料電池４０に対して待機指示を行うことができる。待機制御条件には、待機指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する「残湯量優先」と、待機指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する「発電効率優先」と、が含まれる。

【0056】

発電制御条件及び待機制御条件には、優先順位が設定される。具体的には、「残湯量優先」又は「発電効率優先」のいずれか一方が第１優先順位、「残湯量優先」又は「発電効率優先」のいずれか他方が第２優先順位に設定される。「残湯量優先」又は「発電効率優先」のどちらを第１優先順位とするかは、電力供給システム１の設置業者や住宅Ｈの住人等によって予め設定することができ、実際の電力状況等に応じて後で変更できるようにしてもよい。

【0057】

また、制御部６０は、燃料電池４０の運転モード（負荷追従運転及び定格出力運転）を切り替えることができる。

【0058】

以下では、図２のフローチャートを用いて、電力の供給態様に関するメインフローについて説明する。図２に示す制御フローは、制御部６０により所定のタイミングで（例えば１分ごとに）繰り返し実行される。また、以下では、燃料電池４０の運転モードは、負荷追従運転に設定されているものとする。

【0059】

ステップＳ１１において、制御部６０は、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量であるか否かを判定する。ここで、「住宅総購入電力量」とは、見かけの住宅総負荷を示すものであり、より詳細には、各住宅Ｈの消費電力量の合計から各燃料電池４０の発電電力量の合計を差し引いたものである。住宅総購入電力量は、下流側のスマートメータ２０の計測結果に基づいて取得することができる。また、「太陽光総発電電力量」とは、４つの蓄電システム３０からの電力の合計を示すものである。太陽光総発電電力量は、下流側のスマートメータ２０の計測結果と上流側のスマートメータ２０の計測結果との差に基づいて取得することができる。

【0060】

住宅総購入電力量及び太陽光総発電電力量としては、直近の所定期間の電力量が用いられ、例えば、１日を３０分間ごとに４８コマに分割した場合の直近の１コマ（３０分間）の電力量が用いられる。

【0061】

制御部６０は、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量であると判定した場合（ステップＳ１１で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１２に移行する。一方、制御部６０は、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量でないと判定した場合（ステップＳ１１で「ＮＯ」）、ステップＳ１９に移行する。

【0062】

なお、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量である場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）とは、住宅Ｈの電力負荷に対して蓄電システム３０からの電力（蓄電池３２から放電されていない場合は太陽光発電部３１の発電電力）が余剰していないことを意味する。一方、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量でない場合（ステップＳ１１でＮＯ）とは、住宅Ｈの電力負荷に対して蓄電システム３０からの電力が余剰していることを意味する。

【0063】

ステップＳ１２において、制御部６０は、蓄電池３２に対して放電指示を行う。具体的には、制御部６０は、蓄電池３２の蓄電残量等に基づいて蓄電池３２の放電可能台数を算出し、蓄電残量の多い順に蓄電池３２に対して放電指示を行う。

【0064】

制御部６０は、ステップＳ１２の処理を行った後、ステップＳ１３に移行する。

【0065】

ステップＳ１３において、制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はないか否かを判定する。前記閾値は、燃料電池４０のバックアップボイラの稼動の閾値（３０Ｌ）よりも大きな値に設定され、例えば６０Ｌに設定される。

【0066】

制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はないと判定した場合（ステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１５に移行する。一方、制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はあると判定した場合（ステップＳ１３で「ＮＯ」）、ステップＳ１４に移行する。

【0067】

ステップＳ１４において、制御部６０は、待機中の燃料電池４０のうち、最も貯湯タンク４１の残湯量が少ない燃料電池４０に発電許可を行う。発電許可を受けた燃料電池４０は、負荷追従運転を行う。これにより、燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0068】

なお、燃料電池４０の発電と待機の繰り返しを避けるため、ステップＳ１４における発電許可は１台の燃料電池４０に対してのみ行うものとする（後述するステップＳ１７、Ｓ１８、Ｓ２１も同様）。これにより、発電と待機の繰り返しによる発電コストの増大を抑制することができる。

【0069】

制御部６０は、ステップＳ１４の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0070】

ステップＳ１５において、制御部６０は、買電状態（系統電源Ｓから電力を購入している状態）か否かを判定する。制御部６０は、上流側のスマートメータ２０の計測結果に基づいてこの判定を行う。

【0071】

制御部６０は、買電状態であると判定した場合（ステップＳ１５で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１６に移行する。一方、制御部６０は、買電状態でないと判定した場合（ステップＳ１５で「ＮＯ」）、図２に示す制御フローを終了する。

【0072】

なお、買電状態である場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）とは、蓄電池３２からの放電によっても住宅Ｈの電力負荷に対して電力が不足していることを意味する。一方、買電状態でない場合（ステップＳ１５でＮＯ）とは、蓄電池３２からの放電によって住宅Ｈの電力負荷に対する電力の不足が解消していることを意味する。

【0073】

ステップＳ１６において、制御部６０は、発電制御条件は残湯量優先か（残湯量優先が第１優先順位か）否かを判定する。ここで、上述の如く制御部６０には、燃料電池４０の発電制御条件として、発電指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する「残湯量優先」、又は、発電指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する「発電効率優先」のいずれかが第１優先順位に設定されている。

【0074】

制御部６０は、発電制御条件が残湯量優先である（残湯量優先が第１優先順位である）と判定した場合（ステップＳ１６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１７に移行する。一方、制御部６０は、発電制御条件が残湯量優先でない（すなわち、発電効率優先が第１優先順位である）と判定した場合（ステップＳ１６で「ＮＯ」）、ステップＳ１８に移行する。

【0075】

ステップＳ１７において、制御部６０は、待機中の燃料電池４０のうち、貯湯タンク４１の残湯量が最も少ない燃料電池４０に発電許可を行う。なお、貯湯タンク４１の残湯量が最も少ない燃料電池４０が複数台ある場合、第２優先順位の「発電効率優先」に基づいて、当該複数台の燃料電池４０の中から発電許可を行う燃料電池４０を決定する。但し、待機中の全ての燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量が満タンである場合、制御部６０は燃料電池４０に対して発電許可を行わない。

【0076】

図３は、発電制御条件として残湯量優先が第１優先順位である場合における電力の流れの一例を示している。図３に示す例においては、住宅Ｈとして２つの住宅Ｈ１、Ｈ２の電力負荷がそれぞれ１．７ｋＷ、２．３ｋＷであり、全ての蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力が３ｋＷであるものとする。また、住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０はいずれも待機中であるものとする。また、住宅Ｈ１の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量は、住宅Ｈ２の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量よりも多いものとする。

【0077】

上記のような電力状況において、ステップＳ１７の処理の前において、系統電源Ｓから１ｋＷの購入電力が住宅Ｈ１、Ｈ２に供給されている。ステップＳ１７において、待機中である住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０のうち、貯湯タンク４１の残湯量が最も少ない住宅Ｈ２の燃料電池４０に対して発電許可される。発電許可を受けた住宅Ｈ２の燃料電池４０は、負荷追従運転を行い、０．７ｋＷの出力で発電を行う。住宅Ｈ２の燃料電池４０が０．７ｋＷの出力で発電を行うことにより、系統電源Ｓからの購入電力を１ｋＷから０．３ｋＷに低減することができる。

【0078】

このとき、住宅Ｈ２の燃料電池４０を発電させることにより、住宅Ｈ２の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量を増やすことができる。これにより、燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0079】

制御部６０は、ステップＳ１７の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0080】

一方、ステップＳ１８において、制御部６０は、待機中の燃料電池４０のうち、住宅Ｈの電力負荷が最も大きい燃料電池４０に対して発電許可を行う。なお、電力負荷が最も大きい住宅Ｈが複数戸ある場合、第２優先順位の「残湯量優先」に基づいて、当該複数戸の住宅Ｈの燃料電池４０の中から発電許可を行う燃料電池４０を決定する。但し、全ての燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量が満タンである場合、制御部６０は燃料電池４０に対して発電許可を行わない。

【0081】

図４は、発電制御条件として発電効率優先が第１優先順位である場合における電力の流れの一例を示している。図４に示す例においては、住宅Ｈ１、Ｈ２の電力負荷がそれぞれ０．５ｋＷ、１．５ｋＷであり、全ての蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力が１ｋＷであるものとする。また、住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０はいずれも待機中であるものとする。

【0082】

上記のような電力状況において、ステップＳ１７の処理の前において、系統電源Ｓから１ｋＷの購入電力が住宅Ｈ１、Ｈ２に供給されている。ステップＳ１７において、待機中である住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０のうち、電力負荷が最も大きい住宅Ｈ２の燃料電池４０に対して発電許可される。発電許可を受けた住宅Ｈ２の燃料電池４０は、負荷追従運転を行い、０．７ｋＷの出力で発電を行う。住宅Ｈ２の燃料電池４０が０．７ｋＷの出力で発電を行うことにより、系統電源Ｓからの購入電力を１ｋＷから０．３ｋＷに低減することができる。

【0083】

ここで、仮に電力負荷の小さい住宅Ｈ１の燃料電池４０に対して発電指示を行った場合、住宅Ｈ１の燃料電池４０の出力は、住宅Ｈ１の電力負荷である０．５ｋＷとなる。一方、上述の如く電力負荷の大きい住宅Ｈ２の燃料電池４０に対して発電指示を行うと、住宅Ｈ２の燃料電池４０の出力は、最大出力である０．７ｋＷとなる。このように、住宅Ｈの電力負荷が大きい燃料電池４０に対して発電指示を行うことにより、燃料電池４０は大きな出力で運転することができ、ひいては高い発電効率で運転を行うことができる。これにより、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0084】

制御部６０は、ステップＳ１８の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0085】

一方、ステップＳ１１において、制御部６０は、住宅総購入電力量＞太陽光総発電電力量でないと判定した場合（ステップＳ１１で「ＮＯ」）、ステップＳ１９に移行する。

【0086】

ステップＳ１９において、制御部６０は、余剰電力に応じて蓄電池３２に対して充電指示を行う。具体的には、制御部６０は、蓄電池３２の蓄電残量等に基づいて蓄電池３２の充電可能台数を算出し、蓄電残量の少ない順に蓄電池３２に対して充電指示を行う。

【0087】

制御部６０は、ステップＳ１９の処理を行った後、ステップＳ２０に移行する。

【0088】

ステップＳ２０において、制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はないか否かを判定する。前記閾値は、燃料電池４０のバックアップボイラの稼動の閾値（３０Ｌ）よりも大きな値に設定され、例えば６０Ｌに設定される。

【0089】

制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はないと判定した場合（ステップＳ２０で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２２に移行する。一方、制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値以下の燃料電池４０はあると判定した場合（ステップＳ２０で「ＮＯ」）、ステップＳ２１に移行する。

【0090】

ステップＳ２１において、制御部６０は、待機中の燃料電池４０のうち、最も残湯量が少ない燃料電池４０に発電許可を行う。発電許可を受けた燃料電池４０は、負荷追従運転を行う。これにより、燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0091】

制御部６０は、ステップＳ２１の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0092】

ステップＳ２２において、制御部６０は、売電状態（系統電源Ｓへ電力が逆潮流している状態）か否かを判定する。制御部６０は、上流側のスマートメータ２０の計測結果に基づいてこの判定を行う。

【0093】

制御部６０は、売電状態であると判定した場合（ステップＳ２２で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２３に移行する。一方、制御部６０は、売電状態でないと判定した場合（ステップＳ２２で「ＮＯ」）、図２に示す制御フローを終了する。

【0094】

なお、売電状態である場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）とは、蓄電池３２への充電によっても住宅Ｈの電力負荷に対して電力が余剰していることを意味する。一方、売電状態でない場合（ステップＳ２２でＮＯ）とは、蓄電池３２への充電によって住宅Ｈの電力負荷に対する電力の余剰が解消していることを意味する。

【0095】

ステップＳ２３において、制御部６０は、待機制御条件は残湯量優先か（残湯量優先が第１優先順位か）否かを判定する。ここで、上述の如く制御部６０には、燃料電池４０の待機制御条件として、待機指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する「残湯量優先」、又は、待機指示を行う燃料電池４０を燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する「発電効率優先」のいずれかが第１優先順位に設定されている。

【0096】

制御部６０は、待機制御条件が残湯量優先である（残湯量優先が第１優先順位である）と判定した場合（ステップＳ２３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２４に移行する。一方、制御部６０は、待機制御条件が残湯量優先でない（すなわち、発電効率優先が第１優先順位である）と判定した場合（ステップＳ２３で「ＮＯ」）、ステップＳ２５に移行する。

【0097】

ステップＳ２４において、制御部６０は、貯湯タンク４１の残湯量が閾値（例えば６０Ｌ）以上かつ発電中の燃料電池４０のうち、貯湯タンク４１の残湯量が最も多い燃料電池４０に対して待機指示を行う。なお、貯湯タンク４１の残湯量が最も多い燃料電池４０が複数台ある場合、第２優先順位の「発電効率優先」に基づいて、当該複数台の燃料電池４０の中から発電許可を行う燃料電池４０を決定する。但し、発電中の全ての燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量が閾値（６０Ｌ）未満である場合、制御部６０は燃料電池４０に対して待機指示を行わない。

【0098】

図５は、待機制御条件として残湯量優先が第１優先順位である場合における電力の流れの一例を示している。図５に示す例においては、住宅Ｈ１、Ｈ２の電力負荷がそれぞれ２．１ｋＷ、２．３ｋＷであり、全ての蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力が３ｋＷ、全ての蓄電システム３０から系統電源Ｓへ逆潮流される電力が２ｋＷであるものとする。また、住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０はいずれも負荷追従運転で発電中であるものとする。また、住宅Ｈ１の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量は、住宅Ｈ２の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量よりも多いものとする。

【0099】

上記のような電力状況において、ステップＳ２４の処理の前において、系統電源Ｓへ２ｋＷの電力が逆潮流されている。ステップＳ２４において、待機中である住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０のうち、貯湯タンク４１の残湯量が最も多い住宅Ｈ１の燃料電池４０に対して待機指示される。待機指示を受けた住宅Ｈ１の燃料電池４０は、発電を停止する。住宅Ｈ１の燃料電池４０が発電を停止することにより、蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力を３ｋＷから３．７ｋＷに増加することができ、系統電源Ｓへ逆潮流する電力を２ｋＷから１．３ｋＷに低減することができる。

【0100】

このとき、住宅Ｈ１の燃料電池４０を待機させ住宅Ｈ２の燃料電池４０の発電を継続することにより、貯湯タンク４１の残湯量が少ない住宅Ｈ２の燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量を増やすことができる。これにより、燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0101】

制御部６０は、ステップＳ２４の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0102】

一方、ステップＳ２５において、制御部６０は、残湯量が閾値以上かつ発電中の燃料電池４０のうち、出力が最も小さい燃料電池４０に対して発電待機指示を行う。なお、出力が最も小さい燃料電池４０が複数台ある場合、第２優先順位の「残湯量優先」に基づいて、当該複数台の燃料電池４０の中から待機指示を行う燃料電池４０を決定する。但し、発電中の全ての燃料電池４０の貯湯タンク４１の残湯量が閾値（６０Ｌ）未満である場合、燃料電池４０に待機指示を行わない。

【0103】

図６は、待機制御条件として発電効率優先が第１優先順位である場合における電力の流れの一例を示している。図６に示す例においては、住宅Ｈ１、Ｈ２の電力負荷がそれぞれ０．５ｋＷ、１．５ｋＷであり、全ての蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力が３ｋＷ、全ての蓄電システム３０から系統電源Ｓへ逆潮流される電力が２ｋＷであるものとする。また、住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０はいずれも負荷追従運転で発電中であるものとする。

【0104】

上記のような電力状況において、ステップＳ２４の処理の前において、系統電源Ｓへ２ｋＷの電力が逆潮流されている。ステップＳ２４において、待機中である住宅Ｈ１、Ｈ２の燃料電池４０のうち、電力負荷の小さい住宅Ｈ１の燃料電池４０に対して待機指示される。待機指示を受けた住宅Ｈ１の燃料電池４０は、発電を停止する。住宅Ｈ１の燃料電池４０が発電を停止することにより、蓄電システム３０から住宅Ｈ１、Ｈ２に供給される電力を３ｋＷから３．７ｋＷに増加することができ、系統電源Ｓへ逆潮流する電力を２ｋＷから１．３ｋＷに低減することができる。

【0105】

このとき、出力の小さい住宅Ｈ１の燃料電池４０を待機させ、出力の大きい住宅Ｈ２の燃料電池４０の発電を継続することにより、高い発電効率の燃料電池４０で運転を行うことができる。これにより、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0106】

制御部６０は、ステップＳ２５の処理を行った後、図２に示す制御フローを終了する。

【0107】

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
系統電源Ｓと複数の住宅Ｈの電力負荷とを接続する配電線１０に、上流側から下流側へと順番に接続された複数の蓄電システム３０を有する電力供給システム１において、
前記蓄電システム３０に設けられ、自然エネルギーを用いて発電可能な太陽光発電部３１（発電部）と、
前記蓄電システム３０に設けられ、前記太陽光発電部３１の発電電力を充放電可能な蓄電池３２と、
前記住宅Ｈに設けられて前記電力負荷に接続され、燃料を用いて発電可能であるとともに、発電時に発生する熱を用いて生成した温水を貯湯する貯湯タンク４１を有する燃料電池４０と、
前記蓄電池３２及び前記燃料電池４０の動作を制御可能な制御部６０と、
を具備し、
前記制御部６０は、
前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が不足する場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、前記蓄電池３２に対して放電指示を行い（ステップＳ１２）、
前記蓄電池３２からの放電によっても前記電力負荷に対して電力が不足する場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、待機中の前記燃料電池４０のうち、所定の発電制御条件に従って決定される前記燃料電池４０に対して発電指示を行うことが可能である（ステップＳ１７及びＳ１８）ものである。

【0108】

このような構成により、電力自給率の向上及び光熱費の低減を図ることができる。
具体的には、住宅Ｈの電力負荷に対して太陽光発電部３１からの電力が不足する場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）、まず蓄電池３２から放電させることにより（ステップＳ１２）、蓄電池３２に充電されていた太陽光発電部３１からの電力を電力負荷に使用することができる。これにより、電力自給率の向上を図ることができる。
また、蓄電池３２からの放電によっても電力負荷に対して電力が不足する場合（ステップＳ１５でＹＥＳ）、燃料電池４０を発電させることにより（ステップＳ１７、Ｓ１８）、系統電源Ｓからの購入電力を低減することができ、ひいては光熱費の低減を図ることができる。

【0109】

また、前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池４０を前記燃料電池４０の前記貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、
前記制御部６０は、
前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、待機中の前記燃料電池４０のうち前記貯湯タンク４１の残湯量が最も少ない前記燃料電池４０に対して発電指示を行うことが可能である（ステップＳ１７）ものである。

【0110】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0111】

また、前記発電制御条件には、発電指示を行う前記燃料電池４０を前記燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、
前記制御部６０は、
前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合（ステップＳ１６でＮＯ）、待機中の前記燃料電池４０のうち前記電力負荷が最も大きい前記住宅Ｈの前記燃料電池４０に対して発電指示を行うことが可能である（ステップＳ１８）ものである。

【0112】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、発電効率が最も高い燃料電池４０を発電させることにより、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0113】

また、前記制御部６０は、
前記貯湯タンク４１の残湯量が満タンである前記燃料電池４０を、発電指示の対象から除外する（ステップＳ１７、Ｓ１８）ものである。

【0114】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、貯湯タンク４１の残湯量が満タンである燃料電池４０に対しては発電指示を行わないことにより、発電時に発生する熱を廃棄するのを抑制でき、ひいては燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0115】

また、前記制御部６０は、
前記電力負荷に対して前記蓄電システムからの電力が余剰する場合（ステップＳ１１でＮＯ）、前記蓄電池に対して充電指示を行い（ステップＳ１９）、
前記蓄電池への充電によっても前記電力負荷に対して電力が余剰する場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、発電中の前記燃料電池４０のうち、所定の待機制御条件に従って決定される前記燃料電池４０に対して待機指示を行うことが可能である（ステップＳ２４及びＳ２５）ものである。

【0116】

このような構成により、電力自給率のさらなる向上を図ることができる。
具体的には、蓄電池３２からの充電によっても電力負荷に対して電力が余剰する場合、発電中の燃料電池４０を待機させることにより、太陽光発電部３１及び蓄電池３２からの電力の自家消費を拡大することができる。

【0117】

また、前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池４０を前記燃料電池４０の前記貯湯タンク４１の残湯量に基づいて決定する残湯量優先が含まれ、
前記制御部６０は、
前記待機制御条件が前記残湯量優先である場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）、発電中の前記燃料電池４０のうち前記貯湯タンク４１の残湯量が最も多い前記燃料電池４０に対して待機指示を行うことが可能である（ステップＳ２４）ものである。

【0118】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、貯湯タンク４１の残湯量の不足（湯切れ）によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0119】

また、前記待機制御条件には、待機指示を行う前記燃料電池４０を前記燃料電池４０の発電効率に基づいて決定する発電効率優先が含まれ、
前記制御部６０は、
前記待機制御条件が前記発電効率優先である場合（ステップＳ２３でＮＯ）、発電中の前記燃料電池４０のうち前記電力負荷が最も小さい前記住宅Ｈの前記燃料電池４０に対して待機指示を行うことが可能である（ステップＳ２５）ものである。

【0120】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、発電効率が最も低い燃料電池４０を待機させることにより、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0121】

また、前記制御部６０は、
前記貯湯タンク４１の残湯量が所定の閾値（例えば６０Ｌ）未満である前記燃料電池４０を、待機指示の対象から除外する（ステップＳ２４及びＳ２５）ものである。

【0122】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、貯湯タンク４１の残湯量が所定の閾値（例えば６０Ｌ）以下である燃料電池４０に対しては待機指示を行わないことにより、バックアップボイラが稼動するのを抑制でき、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0123】

また、前記制御部６０は、
前記貯湯タンク４１の残湯量が所定の閾値（例えば６０Ｌ）以下である場合（ステップＳ１３、Ｓ２０でＮＯ）、前記電力負荷に対する電力の余剰又は不足に関わらず、当該燃料電池４０に対して発電指示を行うことが可能である（ステップＳ１４、Ｓ２１）ものである。

【0124】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、バックアップボイラが稼動するのを抑制でき、ひいてはガス使用量の増加によって燃料電池４０の発電コストが増大するのを抑制することができる。

【0125】

以上、本発明の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。

【0126】

例えば、本実施形態において、蓄電システム３０は４つ設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば３つ以下であってもよく、また５つ以上であってもよい。

【0127】

また、蓄電システム３０は、発電部として太陽光発電部３１を有する構成としたが、太陽光発電部３１の代わりに他の電力の供給源（例えば、太陽光以外の自然エネルギーを用いて発電を行う水力発電部や風力発電部等）を有していてもよい。

【0128】

また、本実施形態において、制御部６０は、蓄電システム３０の外部に設けられる構成としたが、蓄電池３２の内部に組み込まれる等、蓄電システム３０の内部に設けられる構成でもよく、その構成は限定されるものではない。

【0129】

また、本実施形態において、図２に示す制御フローの実行中において、燃料電池４０は負荷追従運転を行うものとしたが、定格出力運転を行うものであってもよい。或いは、発電制御条件が発電効率優先である場合（ステップＳ１６でＮＯ）、発電指示の対象の燃料電池４０の運転モードを負荷追従運転として燃料電池４０の発電を開始し、発電中に貯湯タンク４１の残湯量が閾値（例えば４０Ｌ）以下となった場合、前記閾値よりも大きい閾値（例えば６０Ｌ）を超過するまで燃料電池４０の運転モードを定格出力運転に変更してもよい。また、発電制御条件が残湯量優先である場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、発電指示の対象の燃料電池４０の運転モードを定格出力運転として燃料電池４０の発電を開始し、発電中に貯湯タンク４１の残湯量が閾値（例えば６０Ｌ）を超過した場合、燃料電池４０の運転モードを負荷追従運転に変更してもよい。このように、貯湯タンク４１の残湯量が少なくなった場合に燃料電池４０の運転モードを定格出力運転とすることにより、貯湯タンク４１の残湯量を早く増やすことができ、貯湯タンク４１の湯切れを抑制することができる。

【0130】

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１において、
前記燃料電池４０の運転モードは、
前記電力負荷に応じた電力で発電を行う負荷追従運転と、予め定められた定格出力電力で発電を行う定格出力運転と、を含み、
前記制御部６０は、
前記発電制御条件が前記発電効率優先である場合（ステップＳ１６でＮＯ）、発電指示の対象の前記燃料電池４０の運転モードを前記負荷追従運転とし、
前記発電制御条件が前記残湯量優先である場合（ステップＳ１６でＹＥＳ）、発電指示の対象の前記燃料電池４０の運転モードを前記定格出力運転とするものである。

【0131】

このような構成により、燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。
具体的には、貯湯タンク４１の残湯量の不足によりバックアップボイラが稼動するのを回避することができ、ひいてはガス使用量の増加による燃料電池４０の発電コストの低減を図ることができる。

【0132】

また、本実施形態に係る電力供給システム１が設けられる電力融通街区においては、契約容量の超過によってブレーカが遮断する場合がある。そこで、ブレーカの遮断を防止するために、全ての住宅Ｈに供給される電力が、ブレーカが遮断される電力（例えば、４５ｋＶＡ）よりも僅かに小さい閾値（例えば、４０ｋＶＡ）を超過した場合、燃料電池４０の運転モードを負荷追従運転から定格出力運転に変更するようにしてもよい。これにより、住宅Ｈの電力負荷に供給される燃料電池４０からの電力を増大させることができ、これにより系統電源Ｓからの購入電力を低減でき、ひいては電力融通街区のブレーカの遮断を抑制することができる。

【0133】

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１において、
前記制御部６０は、
前記系統電源Ｓ及び前記蓄電システム３０から前記電力負荷に供給される電力がブレーカの遮断電力に応じて決定される所定の閾値（例えば４０ｋＶＡ）を超過する場合、前記燃料電池４０の運転モードを前記負荷追従運転から前記定格出力運転に変更するものである。

【0134】

このような構成により、電力融通街区のブレーカの遮断を抑制することができる。

【符号の説明】

【0135】

１ 電力供給システム
１０ 配電線
３０ 蓄電システム
３１ 太陽光発電部
３２ 蓄電池
４０ 燃料電池
４１ 貯湯タンク
６０ 制御部
Ｓ 系統電源
Ｈ 住宅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】