特許
J-GLOBAL ID:200903077759814680

コージェネレーションシステムの運転方法

発明者:
出願人/特許権者:
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2001-187997
公開番号(公開出願番号):特開2002-138902
出願日: 2001年06月21日
公開日(公表日): 2002年05月17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、省エネルギー性を向上する。【解決手段】 熱電併給装置で発生した排熱を蓄熱タンクに貯めるとともに、熱電併給装置で発生した電力を電気ヒータで熱に変換し、不足分の電力は商用電源で賄うように構成し、予め特定されている1日分および翌日分の熱需要および電力需要それぞれの経時的変化基づき、熱電併給装置を運転する場合に、熱電併給装置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の一次エネルギーの換算値PE1が最小となるように運転開始時刻aと運転終了時刻bとを導出して熱電併給装置を定格負荷で運転し、電力需要が定格負荷よりも小さいときの余剰電力は電気ヒータで熱に変換するように構成する。
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、所定時間を1周期Tとして、その1周期Tおよび次の1周期Tそれぞれ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第1の状態、および、負荷電力の多い時間帯で運転して余剰となった熱を次の周期で消費する第2の状態それぞれを想定し、前記1周期Tを設定時間間隔ごとに分割した運転開始時刻aを順次入力し、前記蓄熱タンク内の蓄熱量の変動値S(t)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PE1[式(3)]が最小となる最適運転状態を前記第1および第2の状態の全体から求め、求められた最適運転状態の運転開始時刻aとその運転開始時刻aから導かれる運転終了時刻bとによって、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(0)は初期蓄熱量を示し、Fは定格発電量を、kは熱電比をそれぞれ示している。また、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。そして、H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(t)の分を積算するものであり、下記(2)式で表される。【数2】但し、e(t)<Fであれば、E(t)=e(t)e(t)≧Fであれば、E(t)=Fここで、E(t)は、負荷電力が定格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の経時的変化を示す関数である。PE1=GI・α+BE・β......(3)ここで、GIは運転開始時刻aから運転終了時刻bまでの熱電併給装置の運転に要する燃料供給量であり、次式(4)で表される。αは燃料の一次エネルギーへの換算値である。【数3】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る。BE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(5)で表される。βは電力の一次エネルギーへの換算値である。【数4】ここで、GPは、熱電併給装置の発電量であり、次式(6)で表される。【数5】但し、e(t)<Fであれば、E(t)=e(t)e(t)≧Fであれば、E(t)=F
IPC (3件):
F02G 5/04 ,  F24H 1/00 631 ,  H01M 8/00
FI (4件):
F02G 5/04 N ,  F02G 5/04 H ,  F24H 1/00 631 B ,  H01M 8/00 Z

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