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公開番号2024178502
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-25
出願番号2023096662
出願日2023-06-13
発明の名称電力供給システム
出願人大和ハウス工業株式会社
代理人個人,個人
主分類H02J 3/38 20060101AFI20241218BHJP(電力の発電,変換,配電)
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。
続きを表示（約 1,500 文字）【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】以降は省略されています）
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。
続きを表示（約 1,400 文字）【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】以降は省略されています）

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