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公開番号2024072537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-28
出願番号2022183403
出願日2022-11-16
発明の名称制御システム、及び制御方法
出願人東京瓦斯株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類F24H 1/00 20220101AFI20240521BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】太陽光発電と蓄電池を用いることなく電力需給の安定化を図る。
【解決手段】制御システム1は、太陽光によって温水を生成する太陽熱温水器3と、太陽熱温水器3で生成された温水を熱源として利用する熱源利用設備4と、電力を利用して、熱源利用設備4が稼働した場合に得られる効果と同じ効果が得られる電力利用設備5と、電力のひっ迫状況が発生した場合、電力利用設備5の代わりに太陽熱温水器3で生成された温水を用いて熱源利用設備5を稼働させるように温水の供給系統と温水量を制御する制御装置6と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
太陽光によって温水を生成する太陽熱温水器と、
前記太陽熱温水器で生成された温水を熱源として利用する熱源利用設備と、
電力を利用して、前記熱源利用設備が稼働した場合に得られる効果と同じ効果が得られる電力利用設備と、
電力の予備率が予め定めた値まで低下するような状況である電力のひっ迫状況が発生した場合、前記電力利用設備の代わりに前記太陽熱温水器で生成された温水を用いて前記熱源利用設備を稼働させるように温水の供給系統と温水量を制御する制御装置と、
を含む制御システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記熱源利用設備が、温水を熱源として利用して冷暖房、湿度調整、及び給湯に用いられる水の温度調整の少なくとも１つの動作を行う設備であり、
前記電力利用設備が、電力を利用して冷暖房、湿度調整、及び給湯に用いられる水の温度調整の少なくとも１つの動作を行う設備である
請求項１に記載の制御システム。
【請求項３】
前記制御装置は、電力のひっ迫状況が夏季に発生した場合、前記電力利用設備による冷房及び除湿の少なくとも１つの動作を停止し、停止した動作を前記熱源利用設備によって代替させるように前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御すると共に、電力のひっ迫状況が発生していない夏季の期間に、前記太陽熱温水器で生成された温水の温度を上昇させるように前記電力利用設備に対して温水の温度調整を実行させる制御を行う
請求項２に記載の制御システム。
【請求項４】
前記制御装置は、電力のひっ迫状況が冬季に発生した場合、前記電力利用設備による暖房及び加湿の少なくとも１つの動作を停止し、停止した動作を前記熱源利用設備によって代替させるように前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御すると共に、電力のひっ迫状況が発生していない冬季の期間に、前記太陽熱温水器で生成された温水の温度を上昇させるように前記電力利用設備に対して温水の温度調整を実行させる制御を行う
請求項２に記載の制御システム。
【請求項５】
前記制御装置は、電力の市場取引価格の変動から今後の電力のひっ迫状況の有無を推定し、
電力のひっ迫状況が発生すると推定される場合、
電力のひっ迫期間の開始までに貯湯タンクに貯湯される温水の温水量及び温度と、
記憶装置にそれぞれ予め記憶されている、前記太陽熱温水器によって生成された過去の温水の生成量と温度、及び前記熱源利用設備における過去の温水の利用量を用いて、前記ひっ迫期間において前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御する
請求項１～請求項４の何れか１項に記載の制御システム。
【請求項６】
前記太陽熱温水器によって生成される温水の生成量と温度、及び前記熱源利用設備における温水の利用量は、日時情報と、日照時間、温度、及び湿度を含む気象情報と対応付けられて前記記憶装置に記憶され、
前記制御装置は、前記ひっ迫期間における前記気象情報を取得し、
取得した前記気象情報と前記ひっ迫期間の日時の組み合わせにそれぞれ対応する前記太陽熱温水器による温水の生成量と温度、及び前記熱源利用設備における温水の利用量を前記記憶装置から取得し、
取得した前記太陽熱温水器による温水の生成量と温度を用いて、前記ひっ迫期間に前記太陽熱温水器によって生成される温水の生成量及び温度を推定すると共に、取得した前記熱源利用設備における温水の利用量を用いて、前記ひっ迫期間に前記熱源利用設備において利用される温水の利用量を推定し、
前記ひっ迫期間の開始までに前記貯湯タンクに貯湯される温水の温水量及び温度と、前記ひっ迫期間に前記太陽熱温水器によって生成されると推定された温水の生成量及び温度と、前記ひっ迫期間に前記熱源利用設備において利用されると推定された温水の利用量を用いて、前記ひっ迫期間において前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御する
請求項５に記載の制御システム。
【請求項７】
太陽光によって温水を生成する太陽熱温水器と、
前記太陽熱温水器で生成された温水を熱源として利用する熱源利用設備と、
電力を利用して、前記熱源利用設備が稼働した場合に得られる効果と同じ効果が得られる電力利用設備と、
を含む制御システムに対して、
電力の予備率が予め定めた値まで低下するような状況である電力のひっ迫状況が発生した場合、前記電力利用設備の代わりに前記太陽熱温水器で生成された温水を用いて前記熱源利用設備を稼働させるように温水の供給系統と温水量を制御する処理をコンピュータが実行する制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱源利用装置を用いて電力需給の安定化を図る制御システム、及び制御方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
節電を目的としたデマンドレスポンス制御において、例えば太陽光発電と蓄電池を組みあわせ、太陽光発電の余剰電力を蓄電池に蓄電し、太陽光の照射が期待できない夜間や朝夕などの電力不足時には蓄電池から電力を供給することによって系統電力の消費電力を軽減し、系統電力の消費電力の平準化を行う技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－８９２３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
こうしたデマンドレスポンス制御は、太陽光発電で得られた余剰電力を電力不足時に利用するため、電力需給の安定化に寄与するが、太陽光発電による発電量は時間帯及び天候に左右され、発電効率は１３～２０％にとどまるという問題がある。更に言えば、蓄電池には使用に伴う性能の劣化という現象が存在するため、太陽光発電と蓄電池を用いたデマンドレスポンス制御では、蓄電池の劣化状況を考慮する必要があるという問題がある。
【０００５】
本開示は上記事実を鑑みてなされたものであり、太陽光発電と蓄電池を用いることなく電力需給の安定化を図る制御システム、及び制御方法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】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１態様に係る制御システムは、太陽光によって温水を生成する太陽熱温水器と、前記太陽熱温水器で生成された温水を熱源として利用する熱源利用設備と、電力を利用して、前記熱源利用設備が稼働した場合に得られる効果と同じ効果が得られる電力利用設備と、電力の予備率が予め定めた値まで低下するような状況である電力のひっ迫状況が発生した場合、前記電力利用設備の代わりに前記太陽熱温水器で生成された温水を用いて前記熱源利用設備を稼働させるように温水の供給系統と温水量を制御する制御装置と、を含む。
【０００７】
第２態様に係る制御システムは、第１態様に係る制御システムにおいて、前記熱源利用設備が、温水を熱源として利用して冷暖房、湿度調整、及び給湯に用いられる水の温度調整の少なくとも１つの動作を行う設備であり、前記電力利用設備が、電力を利用して冷暖房、湿度調整、及び給湯に用いられる水の温度調整の少なくとも１つの動作を行う設備である。
【０００８】
第３態様に係る制御システムは、第２態様に係る制御システムにおいて、前記制御装置は、電力のひっ迫状況が夏季に発生した場合、前記電力利用設備による冷房及び除湿の少なくとも１つの動作を停止し、停止した動作を前記熱源利用設備によって代替させるように前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御すると共に、電力のひっ迫状況が発生していない夏季の期間に、前記太陽熱温水器で生成された温水の温度を上昇させるように前記電力利用設備に対して温水の温度調整を実行させる制御を行う。
【０００９】
第４態様に係る制御システムは、第２態様に係る制御システムにおいて、前記制御装置は、電力のひっ迫状況が冬季に発生した場合、前記電力利用設備による暖房及び加湿の少なくとも１つの動作を停止し、停止した動作を前記熱源利用設備によって代替させるように前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御すると共に、電力のひっ迫状況が発生していない冬季の期間に、前記太陽熱温水器で生成された温水の温度を上昇させるように前記電力利用設備に対して温水の温度調整を実行させる制御を行う。
【００１０】
第５態様に係る制御システムは、第１態様～第４態様の何れか１つの態様に係る制御システムにおいて、前記制御装置は、電力の市場取引価格の変動から今後の電力のひっ迫状況の有無を推定し、電力のひっ迫状況が発生すると推定される場合、電力のひっ迫期間の開始までに貯湯タンクに貯湯される温水の温水量及び温度と、記憶装置にそれぞれ予め記憶されている、前記太陽熱温水器によって生成された過去の温水の生成量と温度、及び前記熱源利用設備における過去の温水の利用量を用いて、前記ひっ迫期間において前記熱源利用設備に供給する温水の供給系統と温水量を制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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