特許

J-GLOBAL ID：200903076635944562

コージェネレーションシステムの運転方法

発明者： 栢原 義孝 ,  岩田 伸 ,  滝本 桂嗣
出願人/特許権者： 大阪瓦斯株式会社
代理人 (1件)： 杉谷 勉
公報種別：公開公報
出願番号（国際出願番号）：特願2001-187998
公開番号（公開出願番号）：特開2002-213303
出願日： 2001年06月21日
公開日（公表日）： 2002年07月31日
要約：

【要約】【課題】 発電効率を高くするとともに、放熱ロスを極力少なくする状態で熱電併給装置を運転し、かつ、補助加熱手段を利用して、省エネルギー性を良好に向上する。【解決手段】 熱電併給装置で発生した熱を蓄熱タンクに貯め、熱電併給装置で発生した電力の余剰分を電気ヒータで熱に変換し、不足分の熱をガスボイラで補うとともに不足分の電力を商用電源で賄う。予め特定されている熱需要および電力需要それぞれの経時的変化に基づき、1周期を設定時間で分割し、運転状態と運転停止状態を想定して、熱電併給装置およびガスボイラの運転に要する燃料供給量、不足分の電力の投入量およびシステムからの放熱量を考慮した一次エネルギーの換算値を分割時間ごとに求める。一次エネルギーの換算値が最小となる運転状態と運転停止状態との組み合わせを求め、その最適な組み合わせで熱電併給装置を運転する。

請求項（抜粋）：

定格発電量の電力と熱とを発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置で発生した熱を貯める蓄熱タンクと、前記熱電併給装置で発生した電力を熱に変換する電熱変換手段と、不足分の熱量を補う補助加熱手段と、所定時間を1周期Tとして、その1周期T内の熱需要および電力需要それぞれの経時的変化を予め特定する需要変化特定手段と、不足分の電力を投入可能な買電手段とを備え、前記1周期T内での熱需要分またはその大半に相当する量の熱を前記熱電併給装置により前記1周期T内で発生させて消費するとともに、余剰となった熱を次の周期で消費することを許容し、かつ、不足分の熱量を前記補助加熱手段で補い、前記1周期Tを設定時間間隔dごとに分割して、各分割時間それぞれにおいて前記熱電併給装置を運転する状態と停止する状態とを想定し、前記蓄熱タンク内の蓄熱量の変動値S(t+n・d)が常に下記条件式(1)を満たすとともに、下記一次エネルギーの換算値PE[式(4)]が最小となる組み合わせの最適運転状態を求め、求められた最適運転状態によって、前記熱電併給装置を定格発電量で運転するとともに電力需要が定格発電量の電力よりも小さいときの余剰電力を前記電熱変換手段で熱に変換することを特徴とするコージェネレーションシステムの運転方法。【数1】ここで、S[t+(n-1)d]は各分割時間の運転開始時の蓄熱タンク内の蓄熱量を示している。また、nは、1〜T/dの正の整数であり、h(t’)は、予め特定された熱需要の経時的変化を示す関数であり、ex(t’)はシステムからの放熱量である。S<SB>max </SB>は、蓄熱タンクの最大蓄熱量を示している。HT<SB>n </SB>は分割時間間隔d内での取得熱量を示し、下記(2)式で表される。【数2】ここで、Fは定格発電量の電力を、kは熱電比をそれぞれ示している。また、H<SB>n </SB>は余剰電力を電熱変換手段で熱に変換した変換熱量で、F>E<SB>n </SB>(t’)の分を積算するものであり、下記(3)式で表される。【数3】但し、e(t’)<Fであれば、E<SB>n </SB>(t’)=e(t’)e(t’)≧Fであれば、E<SB>n </SB>(t’)=Fここで、E<SB>n </SB>(t’)は、負荷電力が定格発電量の電力を越える場合は定格電力量となり、負荷電力が定格電力より小さい場合はその負荷電力量となる電力量であり、e(t’)は、予め特定された電力需要(負荷電力)の経時的変化を示す関数である。上記(2)式において、BO(t’)は、熱量不足を生じた際に、その不足分を補うように補助加熱手段を起動する場合の関数を示している。 PE=ΣPE<SB>n </SB>=ΣGI<SB>n </SB>・α+ΣBI<SB>n </SB>・α’+ΣBE<SB>n </SB>・β......(4)ここで、ΣPE<SB>n </SB>は、n=1〜T/dの一次エネルギーの総和である。GI<SB>n</SB>は熱電併給装置の運転に要する燃料供給量であり、次式(5)で表され、また、αは燃料の一次エネルギーへの換算値であり、ΣGI<SB>n </SB>・αはn=1〜T/dの総和を求めている。また、BI<SB>n </SB>は補助加熱手段の運転に要する燃料供給量であり、α’は燃料の一次エネルギーへの換算値であり、ΣBI<SB>n </SB>・α’はn=1〜T/dの総和を求めている。【数4】ここで、GI(t’)は、使用する熱電併給装置によって特定される燃料供給量であり、運転停止状態では零となる。ΣBE<SB>n </SB>は、1周期Tとなる所定時間T内での不足分の電力の投入量であり、次式(6)で表され、また、βは電力の一次エネルギーへの換算値であり、n=1〜T/dの総和を求めている。【数5】ここで、GPは、熱電併給装置の発電量であり、次式(7)で表される。【数6】ここで、E(t’)は、負荷電力が定格発電量の電力を越える場合は定格電力量となり、負荷電力が定格電力より小さい場合はその負荷電力量となる電力量である。

IPC (4件)：

F02G 5/04 ,  F24H 1/00 631 ,  H01M 8/00 ,  H01M 8/04

FI (6件)：

F02G 5/04 N ,  F02G 5/04 H ,  F24H 1/00 631 B ,  H01M 8/00 Z ,  H01M 8/04 J ,  H01M 8/04 P

Fターム (5件)：

5H027AA02 ,  5H027DD01 ,  5H027DD06 ,  5H027KK51 ,  5H027MM26

引用特許：

出願人引用 (1件)

• 特開平2-245453