專利名稱：能量供給系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種供給電力、熱等的能量供給系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為能量供給系統(tǒng)，以往已知燃氣動力發(fā)電機、燃氣發(fā)動機熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，近年來 特別關(guān)注的有使用燃料電池一并供給電力和熱的燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。已經(jīng)開發(fā)了一種燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)，該燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有如下部件 來進行運轉(zhuǎn)以使設置有系統(tǒng)的對象中的消耗能量削減量、二氧化碳排放削減量最大(例 如，參照專利文獻1)對電力負荷(電力消耗能量)、熱負荷(由于供給熱水等產(chǎn)生的熱消 耗能量)進行測量的測量器；需求預測器，其根據(jù)由該測量器檢測出的過去的負荷歷史記 錄來預測這些負荷的將來需求；以及運轉(zhuǎn)計劃器，其根據(jù)需求預測器所預測出的將來的熱 水供給需求來生成燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)模式。根據(jù)該以往例子的燃料電池熱電聯(lián) 產(chǎn)系統(tǒng)，以使消耗能量削減量、二氧化碳排放削減量最大的方式?jīng)Q定燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系 統(tǒng)的起動時刻和停止時刻的組合。并且，燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)進行以下動作在決定的起動時刻起動之后，根據(jù)電 力負荷逐次改變系統(tǒng)的發(fā)電電力的同時進行運轉(zhuǎn)，在停止時刻停止運轉(zhuǎn)。還提出了根據(jù)耐用運轉(zhuǎn)期間來制定燃料電池的運轉(zhuǎn)計劃的燃料電池的運轉(zhuǎn)方法 (例如參照專利文獻2)。還提出了根據(jù)過去的負荷的實際狀況來預測負荷并據(jù)此決定運轉(zhuǎn)時間段的熱電 聯(lián)產(chǎn)裝置的運轉(zhuǎn)計劃方法(例如參照專利文獻3)。專利文獻1 日本特開2007-309598號公報專利文獻2 日本特開2007-323843號公報專利文獻3 日本特開2003-61245號公報

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在以往的燃料電池、熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中，雖然在運轉(zhuǎn)計劃的制定階段會在一定程度 上考慮最優(yōu)化，但是根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)狀況的不同，運轉(zhuǎn)計劃反而有可能不符合實際情況而 進行不適當?shù)倪\轉(zhuǎn)。本發(fā)明是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種在制定運轉(zhuǎn)計劃的能量供 給系統(tǒng)中能夠根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)狀況、裝置的動作保證期間、運轉(zhuǎn)時間壽命等來使運轉(zhuǎn)計劃 最優(yōu)化的能量供給系統(tǒng)。用于解決問題的方案本發(fā)明人們?yōu)榱私鉀Q上述問題而進行了專心研究。其結(jié)果得出了以下見解。即，例如在使用燃料電池的能量供給系統(tǒng)中，如果按照在運轉(zhuǎn)前制定的運轉(zhuǎn)計劃 進行運轉(zhuǎn)，則根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)狀況，有可能發(fā)生如下情況在不需要運轉(zhuǎn)的時間進行運轉(zhuǎn)或者在本來需要運轉(zhuǎn)的時間不能進行運轉(zhuǎn)。具體地說，例如在熱水儲存器中剩余有足夠的熱水而不需要生成熱水的情況下， 應該使系統(tǒng)停止。如果即使在這種狀況下也按照事先制定的運轉(zhuǎn)計劃不合理地進行運轉(zhuǎn)， 則能量效率降低。另外，例如在熱水的消耗量較多而需要生成比正常情況多的熱水的情況下，應該 靈活地運轉(zhuǎn)系統(tǒng)來生成熱水。如果在這種狀況下也按照事先制定的運轉(zhuǎn)計劃不靈活地停止 運轉(zhuǎn)，則能量效率降低。因此，本發(fā)明人們想到針對能量供給系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)期間設定第一規(guī)定期間和包含在 第一規(guī)定期間中的多個第二規(guī)定期間，設為在第一規(guī)定期間內(nèi)若超過最大運轉(zhuǎn)時間則不進 行運轉(zhuǎn)，同時在包含在同一第一規(guī)定時間中的第二規(guī)定時間之間相協(xié)調(diào)地調(diào)整目標運轉(zhuǎn)時 間。在上述結(jié)構(gòu)中，能夠與實際的運轉(zhuǎn)狀況相應地靈活地運轉(zhuǎn)能量供給系統(tǒng)，從而能夠使運 轉(zhuǎn)計劃最優(yōu)化。為了解決上述問題，本發(fā)明的能量供給系統(tǒng)具備能量供給裝置，其供給電力和 熱中的至少一種；以及控制裝置，其構(gòu)成為設定具有多個第二規(guī)定期間的期間、即第一規(guī) 定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限值、即第一最大運轉(zhuǎn)時間，并且根據(jù)所設 定的上述第一最大運轉(zhuǎn)時間，針對屬于上述第一規(guī)定期間的各個上述第二規(guī)定期間，通過 運算求出并設定上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限值的目標值、即第二目標最大運轉(zhuǎn)時 間，以避免上述第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間超過上述第一最大運轉(zhuǎn)時 間，根據(jù)在包含于某個第一規(guī)定期間中的過去的第二規(guī)定期間內(nèi)上述能量供給裝置實際運 轉(zhuǎn)的時間，重新設定包含于該第一規(guī)定期間中的將來的第二規(guī)定期間內(nèi)的第二目標最大運 轉(zhuǎn)時間。在上述結(jié)構(gòu)中，在制定運轉(zhuǎn)計劃的能量供給系統(tǒng)中，能夠根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)狀況使 運轉(zhuǎn)計劃最優(yōu)化。在參照添附附圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)以下優(yōu)選的實施方式的詳細說明，來明確本發(fā)明 的上述目的、其它目的、特征以及優(yōu)點。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的能量供給系統(tǒng)，在制定運轉(zhuǎn)計劃的能量供給系統(tǒng)中，能夠根據(jù)實際 的運轉(zhuǎn)狀況使運轉(zhuǎn)計劃最優(yōu)化。


圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(cogeneration system)的結(jié)構(gòu) 例的框圖。圖2是表示實施方式1的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖3是表示實施方式1的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)歷史記錄的一例的圖。圖4是表示利用現(xiàn)有技術(shù)的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)歷史記錄的一例的圖。圖5是表示實施方式1的變形例1的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖6是表示實施方式1的變形例2的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖7是表示實施方式1的變形例3的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖8是表示實施方式2的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
圖9是表示實施方式2的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖10是表示實施方式3的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖11是表示實施方式4的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。圖12是表示實施方式5的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的動作例的流程圖。附圖標記說明1 燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)；la 燃料電池單元；Ib 熱水儲存單元；2 電力系統(tǒng)； 3 電力消耗設備；4 電力計；5 熱量計；6 控制裝置；6a 存儲器；6b 需求預測器；6c 運 轉(zhuǎn)計劃器；6d 最大運轉(zhuǎn)時間設定器；6e 期間設定器；7 遠程控制器。
具體實施例方式下面，參照附圖來說明本發(fā)明的實施方式。本發(fā)明的實施方式的能量供給系統(tǒng)具備能量供給裝置(例如圖1的燃料電池單 元la)，其供給電力和熱中的至少一種；以及控制裝置(例如圖1的控制裝置6)，其構(gòu)成為 設定具有多個第二規(guī)定期間的期間、即第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的 上限值、即第一最大運轉(zhuǎn)時間，并且根據(jù)所設定的上述第一最大運轉(zhuǎn)時間，針對屬于上述第 一規(guī)定期間的各個上述第二規(guī)定期間，通過運算求出并設定上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間 的上限值的目標值、即第二目標最大運轉(zhuǎn)時間，以避免上述第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供 給裝置的運轉(zhuǎn)時間超過上述第一最大運轉(zhuǎn)時間，根據(jù)在包含于某個第一規(guī)定期間中的過去 的第二規(guī)定期間內(nèi)上述能量供給裝置實際運轉(zhuǎn)的時間，重新設定包含于該第一規(guī)定期間內(nèi) 的將來的第二規(guī)定期間的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。在上述結(jié)構(gòu)中，在制定運轉(zhuǎn)計劃的能量供給系統(tǒng)中，能夠根據(jù)實際的運轉(zhuǎn)狀況來 使運轉(zhuǎn)計劃最優(yōu)化。在上述能量供給系統(tǒng)中，第一規(guī)定期間也可以是比上述能量供給裝置的動作保證 期間短的期間，上述控制裝置構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間以避免在上述動作保證 期間之前達到上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間壽命。在上述結(jié)構(gòu)中，降低了在動作保證期間之前達到運轉(zhuǎn)時間壽命的可能性，同時能 夠延長裝置的壽命。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以根據(jù)預先決定的模式來改變包含在 一個上述第一規(guī)定期間中的上述第二規(guī)定期間的個數(shù)。在上述能量供給系統(tǒng)中，包含在一個上述第一規(guī)定期間中的上述第二規(guī)定期間的 個數(shù)也可以是固定值。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述第一規(guī)定期間也可以是小于或等于一年的期間。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述第二規(guī)定期間也可以是小于或等于一個月的期間。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時 間和/或上述第二目標最大運轉(zhuǎn)時間使得每單位運轉(zhuǎn)時間的能量成本削減量最大。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時 間和/或上述第二目標最大運轉(zhuǎn)時間使得上述能量供給裝置的能量消耗量最小。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述能量供給裝置也可以是供給電力和熱的熱電聯(lián)供裝 置，具備儲存熱電聯(lián)供系統(tǒng)中所產(chǎn)生的熱的儲熱器，上述控制裝置構(gòu)成為以使上述儲熱器儲存的熱最大的方式進行運轉(zhuǎn)。上述能量供給系統(tǒng)也可以具有用于輸入能量供給裝置的起動時刻和停止時刻的 操作器(例如，圖8的遠程控制器7)。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以根據(jù)環(huán)境條件來改變上述第一最大 運轉(zhuǎn)時間和/或上述第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以根據(jù)環(huán)境條件來改變包含在一個上 述第一規(guī)定期間中的上述第二規(guī)定期間的個數(shù)。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述環(huán)境條件也可以包含從如下組中選擇的至少一個 該組包含季節(jié)信息、日歷信息、大氣溫度以及城市用水溫度。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以構(gòu)成為根據(jù)上述能量供給裝置的累 計運轉(zhuǎn)時間來更新上述第一最大運轉(zhuǎn)時間。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以構(gòu)成為在上述第一規(guī)定期間內(nèi)的 上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間小于上述第一最大運轉(zhuǎn)時間的情況下，計算上述第一最大運 轉(zhuǎn)時間與上述第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間之差并將該差進行累計，將 累計得到的時間作為累計剩余運轉(zhuǎn)時間進行存儲。在上述能量供給系統(tǒng)中，上述控制裝置也可以構(gòu)成為在上述累計剩余運轉(zhuǎn)時間變 為預先設定的第三規(guī)定期間的情況下，重新設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間。(實施方式1)圖1是表示本發(fā)明的實施方式的熱電聯(lián)產(chǎn)(熱電聯(lián)供)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖，作 為本實施方式的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的一例，示出了燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。本實施方式的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)1具備燃料電池單元Ia和熱水儲存單元lb，由燃料電 池單元Ia產(chǎn)生的電力與來自電力系統(tǒng)2的電力一起被供給至電力消耗設備3，其中，該燃料 電池單元Ia利用燃料電池進行發(fā)電，該熱水儲存單元Ib使用通過燃料電池單元Ia的燃料 電池的發(fā)電而同時產(chǎn)生的熱來使城市用水升溫而作為溫水并儲存。由電力計4測量電力消耗設備3所消耗的電力負荷量，由位于控制裝置6中的存 儲器6a依次存儲該電力負荷量。另外，儲存在熱水儲存單元Ib中的溫水從自來水管的水龍頭等作為溫水被供給， 由熱量計5測量作為溫水所利用的熱負荷量，并由位于控制裝置6中的存儲器6a依次存儲 該熱負荷量。熱量計5例如包括測量城市用水溫度的溫度傳感器(未圖示)、測量從熱水儲存單 元Ib供給的溫水的溫度的溫度傳感器(未圖示)以及測量從熱水儲存單元Ib供給的溫水 的流量的流量計(未圖示)，根據(jù)城市用水與溫水之間的溫度差和溫水的流量之積，來計算 作為溫水所利用的熱負荷量。另外，在燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)1中配備有備用熱水供給器(未圖示)使得在熱 水儲存單元Ib內(nèi)的溫水用完的情況下也能夠供給溫水?？刂蒲b置6控制燃料電池單元Ia和能量供給系統(tǒng)1的運轉(zhuǎn)。控制裝置6還具有需求預測器6b，其根據(jù)存儲在存儲器6a中的電力負荷和熱負 荷的產(chǎn)生歷史記錄，來預測將來電力負荷和熱負荷產(chǎn)生的時間序列模式；運轉(zhuǎn)計劃器6c， 其根據(jù)由需求預測器6b預測出的電力負荷和熱負荷產(chǎn)生的時間序列模式的預測值，來決定燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的起動時刻和停止時刻；最大運轉(zhuǎn)時間設定器6d，其設定規(guī)定期 間內(nèi)的最大運轉(zhuǎn)時間；以及期間設定器6e，其設定規(guī)定期間。需求預測器6b讀出存儲在存儲器6a中的固定期間(例如一年)內(nèi)的熱負荷需求 的產(chǎn)生歷史記錄和電力負荷需求的產(chǎn)生歷史記錄，根據(jù)該歷史記錄，估計并運算在將來的 規(guī)定期間(例如一天)內(nèi)隨著時間推移而改變的電力負荷的預測需求以及在將來的規(guī)定期 間(例如一天)內(nèi)隨著時間推移而改變的熱負荷的預測需求(下面將它們簡稱為“電力負 荷預測需求”和“熱負荷預測需求”)，并將這些電力負荷預測需求和熱負荷預測需求依次存 儲到存儲器6a中。此外，期望的是估計電力負荷預測需求和熱負荷預測需求所需的過去的電力負荷 的電力消耗歷史記錄和熱負荷的熱消耗歷史記錄的存儲期間為系統(tǒng)能夠適當?shù)卣莆赵O置 有本實施方式的燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的對象中的電力和熱的消耗周期的期間，例如在將燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)設置在普通家庭中的情況下，所述過去的電力負荷的電力消耗歷史 記錄和熱負荷的熱消耗歷史記錄的存儲期間是幾天 幾個月左右。另外，已經(jīng)提出了各種根據(jù)電力負荷和熱負荷的產(chǎn)生歷史記錄來估計電力負荷預 測需求和熱負荷預測需求的方法，在此省略其詳細說明。運轉(zhuǎn)計劃器6d為了避免在燃料電池單元Ia的動作保證期間(例如10年)之前達 到燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間壽命(例如4萬個小時)，設定比動作保證期間短的第一規(guī) 定期間(例如一周)內(nèi)的燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間的上限值、即第一最大運轉(zhuǎn)時間，并 且根據(jù)所設定的第一最大運轉(zhuǎn)時間，通過運算求出比第一規(guī)定期間短的第二規(guī)定期間(例 如一天)內(nèi)的燃料電池單元Ia的目標運轉(zhuǎn)時間的上限值、即第二目標最大運轉(zhuǎn)時間來進行 設定，使得第一規(guī)定期間內(nèi)的燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間不超過第一最大運轉(zhuǎn)時間。此外，在設定第一規(guī)定期間內(nèi)的第一最大運轉(zhuǎn)時間時也可以不必考慮燃料電池單 元Ia的動作保證期間、燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間壽命。但是，如果考慮這些要素，則能 夠在降低在動作保證期間之前達到運轉(zhuǎn)時間壽命的可能性的同時抑制裝置壽命降低。控制裝置6以第二規(guī)定期間內(nèi)的燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間原則上不超過第二 目標最大運轉(zhuǎn)時間的方式運轉(zhuǎn)燃料電池單元la。具體地說，例如逐一設定燃料電池單元Ia 的起動時刻和停止時刻使得第二規(guī)定期間內(nèi)的燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間不超過第二目 標最大運轉(zhuǎn)時間。即，起動時刻至停止時刻的時間是預定運轉(zhuǎn)時間，只要使預定運轉(zhuǎn)時間不 超過第二目標最大運轉(zhuǎn)時間即可。此時，例如也可以決定第二規(guī)定期間內(nèi)的起動時刻和停 止時刻以使后述的能量成本削減量最大并且使起動時刻至停止時刻的時間成為第二目標 最大運轉(zhuǎn)時間。關(guān)于決定起動時刻和停止時刻的具體方法，也可以適當?shù)貐⒄蘸笫龅淖冃?例等。作為一例，將動作保證期間(商品壽命)設為10年，將運轉(zhuǎn)時間壽命(耐久時間)設為4萬個小時，將第一規(guī)定期間設為一周，將第二規(guī)定期間設為一天。此時，例如根據(jù)10 年=521. 4周，能夠?qū)⒌谝蛔畲筮\轉(zhuǎn)時間設為4萬個小時÷521. 4周=76. 7小時/周。另 外，能夠?qū)⒌诙繕俗畲筮\轉(zhuǎn)時間例如設為大于或等于7. 7個小時且小于或等于20個小時 的規(guī)定時間?？紤]到效率，優(yōu)選的是將第二目標最大運轉(zhuǎn)時間設定為大于或等于一定的下 限值(例如7. 7個小時)。既可以通過由操作者輸入第一最大運轉(zhuǎn)時間并將其存儲到控制裝置6的未圖示的存儲部中，也可以由控制裝置6自動求出第一最大運轉(zhuǎn)時間。具體地說，例如也可以由控 制裝置6根據(jù)動作保證期間、運轉(zhuǎn)時間壽命以及第一規(guī)定期間進行運算來自動求出第一最 大運轉(zhuǎn)時間。其中，不特別地限定在運算第一最大運轉(zhuǎn)時間時使用的參數(shù)，可以是其它的參 數(shù)。例如也可以通過由操作者輸入動作保證期間、運轉(zhuǎn)時間壽命以及第一規(guī)定期間并 將這些信息存儲到控制裝置6的未圖示的存儲部中。例如能夠通過下面的式(1)求出第一 最大運轉(zhuǎn)時間。第一最大運轉(zhuǎn)時間=運轉(zhuǎn)時間壽命/(動作保證期間/第一規(guī)定期間)··· (1)能夠由控制裝置6根據(jù)所設定的第一最大運轉(zhuǎn)時間進行運算來自動地求出第二 目標最大運轉(zhuǎn)時間。表1示出了在將第一規(guī)定期間設為一周、將第二規(guī)定期間設為一天、將第一最大 運轉(zhuǎn)時間設為76. 7小時的情況下由控制裝置6設定的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間的一例。[表 1]
第二規(guī)定期間周曰周一周二周三周四周五周六第二目標最大運轉(zhuǎn)161091197.714時間小時小時小時小時小時小時小時 在表1的例子中，將第一規(guī)定期間分割為多個第二規(guī)定期間，將關(guān)于各個第二規(guī) 定期間的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間設定成屬于同一第一規(guī)定期間的所有第二規(guī)定期間的第 二目標最大運轉(zhuǎn)時間的總和小于或等于該第一規(guī)定期間內(nèi)的第一最大運轉(zhuǎn)時間。此外，表 1中的第二規(guī)定期間內(nèi)的各天是指以午夜0點(夜間)為起點并以第二天的午夜0點(夜 間)為終點的M個小時，但是本發(fā)明并不限定于此。 控制裝置6進行燃料電池單元Ia的起動和停止，此時原則上以第二規(guī)定期間內(nèi)的 運轉(zhuǎn)時間成為第二目標最大運轉(zhuǎn)時間的方式起動和停止燃料電池單元la。但是，例如如果 有操作者等介入，則也可以停止或重新起動燃料電池單元la?；蛘撸珙A測出儲存在熱 水儲存單元Ib中的溫水越來越少而洗澡時間將近等的熱水的消耗量會增加的情況，從而 判斷為發(fā)生熱水不足的可能性高的情況下，運轉(zhuǎn)時間可以超過第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。相 反，熱水儲存單元Ib中儲存有大量溫水，從而判斷為即使考慮預測出的幾個小時以內(nèi)的熱 水消耗量，發(fā)生熱水不足的可能性也不會高的情況下，可以在第二目標最大運轉(zhuǎn)時間經(jīng)過 之前停止運轉(zhuǎn)。這樣，本實施方式的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間始終只是目標，實際的運轉(zhuǎn)不應 絕對受限于該第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。優(yōu)選的是，控制裝置6將第二規(guī)定期間內(nèi)的起動停止的次數(shù)限制為小于規(guī)定次數(shù) (小于3次、即小于或等于2次)。由此，能夠更可靠地抑制由于起動停止的過度重復而導 致裝置壽命降低。這樣，通過將最大運轉(zhuǎn)時間的設定與起動停止的次數(shù)限制進行關(guān)聯(lián)，能夠同時且 更可靠地實現(xiàn)以下效果使在動作保證期間之前達到運轉(zhuǎn)時間壽命的可能性降低，并且抑 制裝置壽命降低。
第一規(guī)定期間是具有多個第二規(guī)定期間的期間。例如在上述例子中，第一規(guī)定期 間包括η個第二規(guī)定期間，η為7。各個第二規(guī)定期間既可以是相同的期間(例如都為1 天)，也可以互不相同(例如第一個第二規(guī)定期間是2天，第二個第二規(guī)定期間是1天等)。 也可以使包含在第一規(guī)定期間中的第二規(guī)定期間的合計時間比第一規(guī)定期間短。在這種情 況下，雖然產(chǎn)生剩余時間，但是在這種情況下也能夠獲得本實施方式的效果，這是理所當然 的。更優(yōu)選的是第二規(guī)定期間內(nèi)的起動停止的次數(shù)限制為一次。即，優(yōu)選的是，控制裝 置6在第二規(guī)定期間內(nèi)的燃料電池單元Ia的運轉(zhuǎn)時間不超過第二目標最大運轉(zhuǎn)時間的限 制下，僅起動一次燃料電池單元Ia并停止一次燃料電池單元la。既可以設為在某個第二 規(guī)定期間與下一個第二規(guī)定期間之間必須停止燃料電池單元la，也可以設為不必停止燃料 電池單元la。在后者的情況下，由于可以跨越多個第二規(guī)定期間來持續(xù)運轉(zhuǎn)燃料電池單元 la,因此進一步提高了運轉(zhuǎn)計劃的靈活性。另外，例如也可以允許將某個第二規(guī)定期間內(nèi)的 第二目標最大運轉(zhuǎn)時間設為對個小時。在這種情況下，從該第二規(guī)定期間開始到該第二規(guī) 定期間結(jié)束為止連續(xù)不斷地運轉(zhuǎn)燃料電池單元la?？刂蒲b置6根據(jù)在包含于某個第一規(guī)定期間中的過去的第二規(guī)定期間內(nèi)燃料電 池單元Ia實際運轉(zhuǎn)的時間，重新設定包含在該第一規(guī)定期間中的將來的第二規(guī)定期間內(nèi) 的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。下面，說明本實施方式的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間的重新設定方 法。作為第一種情況，考慮包含在某個第一規(guī)定期間中的某個第二規(guī)定期間的運轉(zhuǎn)時 間比第二目標最大運轉(zhuǎn)時間短的情況。以上述例子來說，例如考慮以下情況雖然某一周 的第一個第二規(guī)定期間(周日)的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間是16小時，但是在周日結(jié)束的時 刻，當天的運轉(zhuǎn)時間是14小時。這種情況例如是指，由于前一天(周六)的熱水的使用量 少而剩余了熱水，即使不生成大量熱水也能夠滿足熱水的需求。在這種情況下，實際運轉(zhuǎn)時 間(燃料電池單元Ia實際運轉(zhuǎn)的時間)如表2。[表 2]
權(quán)利要求
1.一種能量供給系統(tǒng)，具備能量供給裝置，其供給電力和熱中的至少一種；以及控制裝置，其構(gòu)成為設定具有多個第二規(guī)定期間的期間、即第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能 量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限值、即第一最大運轉(zhuǎn)時間，并且，根據(jù)所設定的上述第一最大運轉(zhuǎn)時間，針對屬于上述第一規(guī)定期間的各個上述第二規(guī) 定期間，通過運算求出并設定上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限值的目標值、即第二目 標最大運轉(zhuǎn)時間，以避免上述第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間超過上述第 一最大運轉(zhuǎn)時間，根據(jù)在包含于某個第一規(guī)定期間中的過去的第二規(guī)定期間內(nèi)上述能量供給裝置實際 運轉(zhuǎn)的時間，重新設定包含于該第一規(guī)定期間中的將來的第二規(guī)定期間內(nèi)的第二目標最大 運轉(zhuǎn)時間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，第一規(guī)定期間是比上述能量供給裝置的動作保證期間短的期間，上述控制裝置構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間以避免在上述動作保證期間之前達 到上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間壽命。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置根據(jù)預先決定的模式來改變包含在一個上述第一規(guī)定期間中的上述第 二規(guī)定期間的個數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，包含在一個上述第一規(guī)定期間中的上述第二規(guī)定期間的個數(shù)是固定值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述第一規(guī)定期間是小于或等于一年的期間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述第二規(guī)定期間是小于或等于一個月的期間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間和/或上述第二目標最大運轉(zhuǎn)時間 使得每單位運轉(zhuǎn)時間的能量成本削減量最大。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置構(gòu)成為設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間和/或上述第二目標最大運轉(zhuǎn)時間 使得上述能量供給裝置的能量消耗量最小。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述能量供給裝置是供給電力和熱的熱電聯(lián)供裝置，具備儲存熱電聯(lián)供系統(tǒng)中所產(chǎn)生 的熱的儲熱器，上述控制裝置構(gòu)成為以使上述儲熱器所儲存的熱最大的方式進行運轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，還具有操作器，該操作器用于輸入上述能量供給裝置的起動時刻和停止時刻。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置根據(jù)環(huán)境條件來改變上述第一最大運轉(zhuǎn)時間和/或上述第二目標最大 運轉(zhuǎn)時間。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置根據(jù)環(huán)境條件來改變包含在一個上述第一規(guī)定期間中的上述第二規(guī)定 期間的個數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述環(huán)境條件包含從如下組中選擇的至少一個該組包含季節(jié)信息、日歷信息、大氣溫 度以及城市用水溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置構(gòu)成為根據(jù)上述能量供給裝置的累計運轉(zhuǎn)時間來更新上述第一最大運 轉(zhuǎn)時間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置構(gòu)成為在上述第一規(guī)定期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間小于上 述第一最大運轉(zhuǎn)時間的情況下，上述控制裝置計算上述第一最大運轉(zhuǎn)時間與上述第一規(guī)定 期間內(nèi)的上述能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間之差并將該差進行累計，將累計得到的時間作為累 計剩余運轉(zhuǎn)時間進行存儲。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的能量供給系統(tǒng)，其特征在于，上述控制裝置構(gòu)成為在上述累計剩余運轉(zhuǎn)時間變?yōu)轭A先設定的第三規(guī)定期間的情況 下，重新設定上述第一最大運轉(zhuǎn)時間。
全文摘要
一種能量供給系統(tǒng)，具備能量供給裝置(1a)，其供給電力和/或熱；以及控制裝置(6)，其設定具有多個第二規(guī)定期間的第一規(guī)定期間內(nèi)的能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限值、即第一最大運轉(zhuǎn)時間，并且，針對屬于第一規(guī)定期間的各個第二規(guī)定期間，通過運算求出并設定能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間的上限目標值、即第二目標最大運轉(zhuǎn)時間，以避免第一規(guī)定期間內(nèi)的能量供給裝置的運轉(zhuǎn)時間超過第一最大運轉(zhuǎn)時間，根據(jù)在包含于某個第一規(guī)定期間中的過去的第二規(guī)定期間內(nèi)能量供給裝置實際運轉(zhuǎn)的時間，重新設定包含于該第一規(guī)定期間中的將來的第二規(guī)定期間內(nèi)的第二目標最大運轉(zhuǎn)時間。
文檔編號H01M8/04GK102149983SQ20108000254
公開日2011年8月10日 申請日期2010年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月23日
發(fā)明者小原英夫, 尾關(guān)正高, 田中良和, 鵜飼邦弘 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社