专利名称：分散型能量供给系统的设定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及例如如燃料电池那样采用由来自外部的能源而生成能量的装置的分散型能量供给系统的设定装置。
背景技术：
燃料电池是一种利用燃料气体和空气的化学反应发电并进行供电、同时也能将发电过程中产生的热作为热能来供给的节能系统。关于燃料电池的运行方式，以往通常的方法是进行使燃料电池的发电量和电力负载的耗电量保持平衡的电力负载跟踪运行，在耗电量大于燃料电池的额定发电量时，从市电买进电力。
这时，控制燃气的供给量，使燃料电池的发电量收敛在目标的控制值上，会产生程度为几分钟的时间延迟，因此作为消除这一时间延迟的技术，所知的技术有准备蓄电池，在耗电量减少时蓄电，在耗电量增加时放电，即使电力负载的耗电量变化也要竭力保持燃料电池一定的发电量，使燃料电池的发电量无延迟地跟踪电力负载(例如参照特开平6-325774号公报)。
图3是表示特开平6-325774号公报所述的利用现有技术的发电系统及其控制装置的构成图。图3中，101为燃料电池，102为将燃料电池的输出即直流电变换成交流电的逆变器、103为将直流电充电的蓄电池。110为控制装置，具有控制部111。120、121各为电力负载及供热水负载。另外，131、132、133为接收控制部111的指令而动作的开关。150为外部电源，相当于电力公司。
以下，对其动作进行说明。燃料电池101进行发电量一定的运行。当电力负载120的耗电量一减少，开关131就接通，多余的电力就充入蓄电池103。反之，当电力负载120的耗电量增加，则开关132接通，蓄电池103放电，供给电力负载120。还有在蓄电池103的蓄电量充满时，或蓄电量枯竭时，控制部111输出控制信号，使得燃料电池的发电量减少或增加。
控制部111又输出接通开关133的指令，自外部电源150购进折扣优惠的晚间电力，对蓄电池103充电。还有，上述特开平6-325774号公报的文献的全部揭示通过原封不动地引用(参照)，在此合而为一。
但是，若燃料电池的发电单价即燃料电池发出单位电量所需燃料气体的成本高于从电力公司等购入市电时的买电成本，则使燃料电池系统运行在经济上无优点。
现在，例如在某电力公司管辖内的全部电气化的住宅用电费单价在每一天按照时间段分成三段，电费单价最便宜的深夜时段和最贵的白天时段的电费差，在夏季时高达5倍以上。
另外，如考虑燃料气体的成本和燃料电池的发电效率，则燃料电池的发电单价就处于深夜时段的电费单价和白天时段的单价之间的值。因而在深夜等电费单价便宜的时段，即使燃料电池运行，在经济上也无优点。
再想到在今后，在电力自由竞争中作为市电，众多的发电供应商会采用各种分散型发电装置建立供电事业。即可以设想，判断从那一家发电供应商买电较经济，这样的用户将会多起来。
再有，以上说明中。虽以燃料电池为例进行了说明，但也要考虑到这样情况，即各家庭除上述以外还设置其它发电设备等供电装置，和从发电供应商处购入的电力相比，进行选择加以利用。
又在图3的例子中，燃料电池101还能将发电时产生的热以热水形式供给热水负荷121。对于供热水负荷121，除了上述外部电源151之外，由于也能通过供给图中未示出的城市燃气、丙烷气等而工作，所以还能够对通过从这些供应商处购入燃气而得的热与自燃料电池101所得的热之间进行比较。
总之，所谓电气或燃气(热源)的能量变得不再依附于现有的基础设施的供给，各家庭自己也能生成其它种类的能源。因而，用户能根据经济性和方便性，相应地构筑能适当选择从自家的能量生成装置得到的能量和从外界的电力供应商、燃气供应商处购入的外部能量进行利用的分散型能量供给系统。
另外，在利用直至构筑这种分散型能量供给系统时，要想到不单纯是经济性的选择，而且在呼吁环保的重要性的过程中，还应该在接受供电时考虑到对环境将产生什么影响，带有这样要求的用户也在日益增加。
但是，现在考虑电力或燃气的供给时，还未考虑到那样的对环境的影响。
另外，难以系统地获得评价经济性用的电气、燃气的费用信息，特别是难以获得与随时都在变动的价格有关的实时信息。因此，难以与这些信息相对应，控制以燃料电池为代表的分散型能量供给系统的运行，或进行系统的构筑及设计。
发明内容
本发明考虑到上述的问题，目的在于提供一种对从外部供给能量进行经济性评价、同时一般用户能作取舍选择的环保用的评价并据此能判定最佳的运行方法和进行系统设计的分散型能量供给系统的设定装置。另外的目的在于即使每个时段能量的费用体系在变化、也能使该变化在经济性评价上反映出来。
再有，本发明的目的在于提供一种即使用户自己没有判定、但能够通过自动判定最佳的运行计划及实现系统的设计从而能兼顾经济性和环保两方面的分散型能量供给系统的设定装置等。
为达到上述目的，本发明的第一方面是一种将从规定的能源由能量生成装置生成的生成能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定装置，这种装置包括计算出所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；记算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中产生的对环境的负荷作为第一生命周期(对周围自然环境影响的)事先评价(LCA)信息、及将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持上述两个信息的LCA信息保持装置；以及提供所述能量生成成本及所述外部能量供给成本及所述第一和第二LCA信息、并让用户进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定用的接口装置。
本发明的第二方面是一种将从规定的能源由能量生成装置生成的生成能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定装置，这种装置包括计算出所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备制造及运行及废弃的全部或部分过程中产生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持装置；进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的各自成本的比较、及所述第一LCA信息及/或所述第二LCA的各自信息的比较中至少其中任何一种比较的比较装置；以及提供所述比较装置的比较结果及所述比较装置未比较的剩余数据、让用户进行所述能量生成装置及/所述外部能量供给装置的设定用的接口装置。
本发明的第三方面为一种将从规定能源由能量生成装置生成的生成能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定装置，这种装置包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；计算出与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持装置；以及根据所述能量生成成本及所述第一LCA信息和所述外部能量供给成本及所述第二LCA信息中至少一方、进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定的设定装置。
本发明的第四方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，还包括存储所述设定内容的设定内容存储装置，所述接口装置或所述设定装置能显示所述存储的设定内容。
本发明的第五方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，选择所述能量生成装置或所述外部能量中的某一个供给所述负载。
另外，本发明的第六方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，从多个所述能量生成装置中选择某一个供给所述负载。
本发明第七方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，从多个所述外部能量中，选择任何一个供给所述负载。
本发明第八方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的构筑中，选择能向所述负载供给能量的所述能量生成装置或所述外部能量。
本发明第九方面的特征为，是第一至第三方面中任何一种分散型能量提供系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的构筑中，选择能向所述负载供给能量的所述能量生成装置。
本发明第十方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的构筑中，选择能向所述负载供给能量的所述外部能量。
本发明第十一方面是第三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述设定装置进行所述能量生成成本及或/所述外部能量供给成本的比较、和所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较中至少任何一方的比较，在一方的所述比较中，比较之差在规定范围内时，根据另一方的所述比较的结果进行所述设定，在所述比较之差大于所述规定范围时，根据所述比较之差进行所述设定。
本发明第十二方面是第三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述设定装置进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的比较、和所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较中至少任何一方的比较，用根据所述比较的规定的系数将未进行所述比较的另一方的数据进行变换，比较进行过所述变换的数据，根据该比较结果，进行所述设定。
本发明第十三方面是第三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述设定装置接受由用户决定的加权系数的输入，对所述能量生成成本及/或所述外部能量成本、和所述第一LCA信息及/或所述第二信息进行比较。
本发明第十四方面是第十三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述加权系数对于多个LCA信息的每一个可都相同，或在其全部或一部分中可互不相同。
本发明第十五方面是第十二或第十三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述设定装置根据所述比较来决定所述加权系数。
本发明第十六方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，还包括计算所述第一LCA信息及所述第二LCA信息的LCA信息计算装置。
本发明第十七方面是第十六方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述外部能量供给成本计算装置及所述LCA信息计算装置设在网络上的服务器中。
本发明第十八方面是第三方面的分散型能量供给系统的设定装置，所述设定装置设在网络上的服务器中。
本发明第十九方面是第一至第三方面中任何一种分散型供给系统的设定装置，还包括测量所述负载消耗能量的消耗能量测量装置，所述能量生成成本计算装置具有存储所述规定的能源费用体系的能源费用体系存储装置；以及包括所述能量生成装置的含有与所述规定能源的每一单位量的能量生成能力有关的信息的性能表、从所述能源费用体系存储装置中取得能源费用单价并参照所述性能表计算所述能量生成装置的每个单位能量生成量的单价的能量生成单价计算装置，所述外部能量供给成本计算装置具有存储所述外部能量的费用体系的外部能量费用体系存储装置。
本发明第二十方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所述能量生成装置是燃料电池。
本发明第二十一方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所述能量生成装置是CO2热泵。
本发明第二十二方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所述外部能量至少包括电力供应商供给的电力。
本发明第二十三方面是第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置，所述外部能量至少包括燃气供应商供给的燃气。
本发明第二十四方面是一种分散型能量供给系统，包括第一至第三方面中任何一种分散型能量供给系统的设定装置、及从规定的能源生成供给负载的能量的能量生成装置。
本发明第二十五方面是一种分散型能量供给系统的设定方法，一种将从规定能源由能量生成装置生成的能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定方法，包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算步骤；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算步骤；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中产生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分过程中产生的对环境的负荷作为第二LCA信息I并分别保持这两个信息的LCA信息保持步骤；以及提供所述能量生成成本及所述外部能量供给成本及所述第一和第二LCA信息、让用户进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定用的接口步骤。
本发明的第二十六方面是一种分散型能量供给系统的设定方法，一种将从规定的能源由能量生成装置生成的能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定方法，包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算步骤；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算步骤；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中产生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持步骤；进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的各种成本的比较、和所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的各种信息的比较的至少其中任何一方的比较的比较步骤；以及提供所述比较装置的比较结果和所述比较装置未比较的剩余的数据、让用户进行所述能量生成装置及/和所述外部能量供给装置的设定用的接口步骤。
本发明第二十七方面是一种分散型能量供给系统的设定方法，一种将从规定能源由能量生成装置生成的能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定方法，包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算步骤；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算步骤；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能源的设备的制造及运行及废弃的全部或部分过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持步骤；根据所述能量生成成本及所述第一LCA信息、所述外部能量供给成本及所述第二LCA信息中的至少一方、进行设定所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定的设定步骤。
本发明第二十八方面是一种程序，它使计算机起到作为本发明第一方面的分散型能量供给系统的设定装置的以下装置的功能，具体的装置包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持装置以及提供所述能量生成成本及所述外部能量供给成本及所述第一和第二LCA信息、并让用户进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定用的接口装置。
本发明第二十九方面是一种程序，它使计算机起到作为本发明第二方面的分散型能量供给系统的设定装置的以下装置的功能，具体的装置包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；
计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持装置；进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的各种成本的比较、和所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较中至少任何一方的比较的比较装置；以及提供所述比较装置的比较结果和所述比较装置未比较的剩余的数据、让用户进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定用的接口装置。
本发明第三十方面是一种程序，它使计算机起到作为本发明第三方面的分散型能量供给系统的设定装置的以下装置的功能，具体的装置包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本的能量生成成本计算装置；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、和将在供给所述外部能量的的设备制造及运行及废弃的全部或部分的过程中发生的对环境的负荷作为第二LCA信息并分别保持这两个信息的LCA信息保持装置；根据所述能量生成成本及所述第一LCA信息和所述外部能量供给成本及所述第二LCA信息中至少一方、进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定的设定装置。
本发明第三十一方面是装有第二十八至第三十方面中任何一种本发明的程序的记录媒体，是利用计算机能够处理的记录媒体。
上述的本发明，作为一个例子，是在利用燃料和空气产生电和热、并分别供给电力负载和热负载的燃料电池系统中，由以下部分构成，其中包括测量所述电力负载的电力消耗的耗电量测量部；存储燃气费用体系的燃气费用体系存储部；存储电费体系的电费体系存储部；
从所述燃气费用体系存储部取得燃气费用单价、并参照所述燃料电池性能表算出所述燃料电池每单位发电量的发电量单价的发电量单价运算部；存储与包含所述燃料电池系统在内的多个分散型发电装置或电力公司的发电厂有关的生命周期成本的LCA信息存储部；同时提供由所述发电量运算部算出的发电量单价和所述LCA信息存储部的生命周期成本、并能输入从所述分散型发电装置或所述发电厂中选定使用的运行装置用的运行装置选定信息的用户接口部；与包括根据来自所述用户接口部的所述运行装置选定信息选择的所述分散型发电装置或所述发电厂的选择控制在内的燃料电池系统的运行计划有关、将一天分成所述用电费单价比所述发电量单价高的高电费时段、所述用电费单价和所述发电量单价相等的等价时段、所述用电费单价比所述发电量单价低的低电费时段、并为了在所述高电费时段跟踪所述电力负载的电力消耗使所述燃料电池运行而在低电费时段使所述燃料电池停止或以最低的能力运行而这样制定运行计划的运行计划编制部；以及根据来自用户接口部的所述运行装置选定信息进行外部电力的选择控制、或依照所述运行计划控制所述燃料电池系统的发电输出的控制部。
还有，是在利用燃气和空气产生电和热、并分别供给电力负载和热负荷的燃料电池系统中，由以下部分构成，其中包括测量所述电力负载的电力消耗的耗电量测量部；存储燃气费用体系的燃气费用体系存储部；存储电费体系的电费体系存储部；从所述燃气费用体系存储部取得燃气费用单价、并参照所述燃料电池性能表算出所述燃料电池的每单位发电量的发电量单价的发电量单价运算部；存储与包括所述燃料电池系统在内的多个分散型发电装置或电力公司的发电厂有关的生命周期成本的LCA信息存储部；具有经由接收将根据所述分散型发电装置或所述发电厂的电费体系信息或生命周期成本信息而生成/提供最佳运行方法判定信息作为事业的服务供应商(ISP)所提供的所述运行方法判定信息的通信部而接受保持的运行方法判定存储部、并根据所述发电量运算部算出的发电量单价、所述LCA信息存储部的生命周期成本、所述电费体系存储部的电费体系信息、所述运行方法判定信息存储部的运行方法判定信息来决定包括所述分散型发电装置或所述发电厂的选择控制在内的燃料电池系统的运行计划的运行计划编制部；及根据所述运行装置选定信息进行外部电力选择控制、或依照所述运行计划控制所述燃料电池系统发电输出的控制部。
图1为表示本发明实施形态1的燃料电池系统及其控制装置的构成图。
图2(a)为表示用户接口部20的显示内容一个例子的示意图。
图2(b)为表示用户接口部20的显示内容其它的例子的示意图。
图3为表示本发明实施形态1的燃料电池系统及其控制装置的其它构成图。
图4为表示本发明实施形态2的燃料电池系统及其控制装置的构成图。
图5为表示本发明实施形态2的ISP100的动作步骤的流程图。
图6为表示本发明实施形态2的ISP100的动作步骤其它例子的流程图。
图7为表示特开平6-325774号公报所述的现有技术的构成图。
图8为表示本发明实施形态1的其它的构成图。
图9为表示本发明实施形态1的其它的构成图。
图10为表示本发明实施形态1的其它的构成图。
图11为表示本发明实施形态3的构成图。
图12为表示本发明实施形态1的用户接口部20的其它例子的示意图。
图13为表示由本发明实施形态1得出的运行计划的例子的示意图。
标号说明1燃料电池2消耗电力测量部10、10’、10”控制装置11控制部12运行计划编制部12a运行计划编制部13发电量单价运算部14电费体系存储部15燃气费用体系存储部16LCA信息存储部
17运行方法判定信息存储部18计时器19比较装置20用户接口部21供热水负荷25通信部26电力负载30开关50发电厂51分散型发电装置具体实施方式
以下，参照
本发明的实施形态。
(第一实施形态)图1为本发明第一实施形态的燃料电池系统及其控制装置构成的构成图。图1中，1为燃料电池，2为装有测量电力负载26的电力消耗用电量传感器的耗电量测量部。30为从作为外部电源的发电厂50、或分散型发电装置51用电时所需的开关。发电厂50为通过电力公司等、分散型发电装置51为通过其它的发电供应商供给销售市电的事业体。还有，21为利用燃料电池1输出的热量的供热水负荷。
10为控制装置，由控制部11、运行计划编制部12、运行计划存储部12a、发电量单价运算部13、电费体系存储部14、燃气费用体系存储部15、LCA信息存储部16、计时器18构成。电费体系存储部14及燃气费用体系存储部15各存储1天中每个规定的时段内用电费单价及燃料费用单价。发电量单价运算部13保持若选择燃料电池1的运行能力则得到燃气输入能量、和用发电效率及温水效率表示的燃料电池1的能量效率的性能表，计算出燃料电池1发出单位电量所需的成本即发电量单价。20为用户接口部，在该部中设置输入画面，帮助使用燃料电池1的用户根据发电量单价、电费、和LCA信息，自由地选择、设定如使用哪一种电力来运行则从经济或环保的角度看是合适的。运行计划编制部12根据来自用户接口部20的运行装置选定信息，决定燃料电池1的运行计划。控制部11遵照运行计划编制部12制订的运行计划，使燃料电池1运行，从计时器18取得当前的时间，进行燃料电池1的发电输出控制或操作开关30以下，在说明本实施形态的动作之同时，还对本发明的分散型能量供给系统的设定方法的一实施形态进行说明。
首先，在发电量单价运算部13中，从燃气费用体系存储部15取得燃气费用体系，根据燃气的单价和燃料电池的能量效率进行燃料电池1的发电量单价计算，将其作为发电成本向用户接口部20输出。还有，现在燃气的单价不会因一天的时间段而变化，在决定燃料电池1的运行计划时使用的燃气单价是唯一的。假设是使燃料电池1运行的运行状况，采用据此预测算出的值作为能量效率。
接着，从电费体系存储部14，将所存的发电厂50及分散型发电装置51的发电量单价作为外部发电成本向用户接口部20输出。
另外，LCA信息存储部16所存的LCA信息一般为对工业产品的制造、使用、废弃相关的全部过程的资源消耗、排放量等进行计量，定量表示其对环境的影响的信息。根据该LCA，能定量地处理能源的消耗、或产品的使用给与环境的负荷(环境负荷)。LCA的计算需要从资源的发掘直至产品的废弃为止的、在为数众多的过程中与资源及能量的消耗、排放物相关的数据。
为了计算本实施形态的燃料电池系统中的LCA信息，对于燃料电池1和发电厂50、及分散型发电装置51中的每一种情况，作为数据都采用为了其开发、制造所需的资源(包括燃料电池1采用的燃气等燃料、制成燃料电池本体用的材料、或建设发电厂50用的各种资源、材料)、或制造过程中的环境负荷。
另外，为了燃料电池1的销售、营业、或发电厂50、分散型发电供应商51的运营(例如发电厂50及分散型发电装置51以何种程度使用怎样的能源进行发电等)而所使用的能量消耗的环境负荷也作为数据被采用。
再有，各户家庭中，运用本实施形态的燃料电池系统时的消耗气体、向大气排出的废气、还有使用后的低温水、偿还后的燃料电池1、及发电厂50、分散型发电装置51的废气·再利用处理所需的能量的环境负荷也作为数据被采用。
这里表1示出LCA信息一个具体的示例。
(表1)
在表1中，“A评价”表示资源评价。所谓资源评价是将成为LCA测量对象的设备直接放出的、或该设备在制造、废弃时放出的化学物质用定量表示的数据，用质量(mg)、体积(cc)等为单位进行表示。主要用CO2排放量，但酌情也可用其它合适的化学物质定量表示。例如燃料电池时，作为资源评价的LCA信息的一部分，在每台燃料电池的制造过程中可以列举有排出的重金属及二氧化碳(CO2)的量的例子。而在其它场合，作为资源评价用的物质可以列举出NOx、SOx等有害的氧化物、铀等放射性物质、甲烷等温室效应气体、氟隆等破坏臭氧层的物质的例子。
另一方面，在原子能发电厂或火力发电厂的情况下，包括在整个设施的建设、运行、废弃时从该设施直接放出、或该设施的建设、废弃时再由于事故等造成的排出危险，对这样向外排放的化学物质进行定量，得到资源评价。但是在和燃料电池等的比较中，这一量值采用用该设施的供电户数除后的值。还有，关于燃料电池，因为考虑一台燃料电池有一户家庭采用的情况、或住宅小区共有等情况，所以在表1中表示成可采用燃料电池的一户家庭的资源评价和由原子能发电厂、或火力发电厂供电的一户家庭的资源评价进行比较。
接着，“B评价”表示影响评价。所谓影响评价为将单个或多个资源评价作为参数使用，虽然在目前不具有特定的定义，但是是能根据企业或用户的主观意愿设定的指数。这一指数对于用户而言，是能在直观上容易知道对环境的影响的数值。
如上所述，资源评价是将化学物质定量表示，但对于不具有专业知识的用户而言，难以从这些化学物质的量上推断对环境的影响程度。
因而，为了用户的方便，作为直观上并具体地表现对环境影响的指数是影响评价，作为表示其程度的参数采用资源评价。
例如，燃料电池的场合，作为利用影响评价的LCA信息的一部分，可以列举将每一户使用燃料电池给地球变暖带来的影响作为变暖指数进行设定的例子。这时，成为参数的资源评价选择方法可以由用户任意决定。作为变暖指数的一个例子，可以列举出采用CO2排放量、碳氢化合物排放量的例子。表1中，表示作为变暖指数只用CO2排放量的情形。
作为影响评价的其它例子，可以设定表示大气酸度的酸性化指数、表示大气污染程度的大气污染指数、表示资源枯竭程度的资源枯竭指数等。
在原子能发电厂及火力发电厂的场合也能同样地进行影响评价。
以原子能发电厂运行时为例，原子能发电厂在运行时由于不排放CO2所以如用和燃料电池同样的方法设定变暖指数，就无法测量该值。
但是，在运行时的影响评价中，原子能发电厂会排放放射性物质。用户可着眼于此，进行将该资源评价作为参数的影响评价(表1的例中为大气污染)，通过这样能公平而且直观上进行LCA比较。即通过采用多个影响评价进行LCA比较，具有能纠正影响评价片面的效果。
还有，影响评价也和资源评价时一样，在表1中将利用燃料电池的每一户、和利用原子能发电厂、火力发电厂的每一户一一对应表示。
上述的LCA信息在LCA信息存储部16中，分成与燃料电池1有关的第一LCA信息、和与发电厂50及分散型发电装置51分别有关的第二LCA信息的两类信息存储。还在以下的说明中，设发电厂50相当于表1中的原子能发电厂，分散型发电装置51相当于表1中的火力发电厂。
在用户接口部20中，除了以发电成本及外部电力成本形式提供的经济性外，作为环境影响程度还提供LCA信息。
图2(a)为表示用户接口部20的一个例子的示意图。在图2(a)示出的用户接口部20中，发电成本、外部成本及LCA信息表示将一天分成四个时段后其中每一个时段为单位的值。还有，这里，作为LCA信息只用影响评价。但是数值的取用方法由用户、企业等而定，不限于这里的一则例子。
如前面的以往列所述，发电厂50、分散型发电装置51其每个运行时段发电量单价在变动，在用户接口部20上，做成在每个变动时段显示发电厂50(相当于图2(a)中“发电装置A/电力公司”)、及分散型发电装置51(相当于图2(a)中的“发电装置B/发电供应商”)的发电量单价(外部电力成本)。又如上所述，燃料电池1(相当于图2(a)中的“发电装置C/燃料电池”)的发电量单价(发电成本)与时段无关，为一定。
还有，各发电装置A～C的LCA信息都以指数的形式表示。
用户根据该表表示的各种信息，在想运行燃料电池系统的希望的时段里，作为运行计划决定是否使用燃料电池1、发电厂50、分散型发电装置51中的某一个，将其输入用户接口部20。
这里，图13示出燃料电池1的运行计划的一个例子。如图中所示，以电力负载20、供热水负荷21为例的空调、供热水、照明等可利用燃料电池系统运转的各种负载每一天的用电量在一天的各时段都在变化。这一变化的信息例如能通过网络连接各个负载来得到。另外，这样的运行计划能在用户接口部20上显示。
设想通常发生最多的情况为，用户根据上述的信息单从经济的角度考虑使用廉价的发电装置。这时，运行计划就非常简单，只要在系统的各个运行时段中，从燃料电池1、发电厂50、分散型发电装置51选择最廉价的发电装置让其动作。
但是，将原来出于环保考虑而研发并成为商品的燃料电池系统只是为了满足用户经济方面的要求而普及的话，则即使作为一项国策也是须避免的。也即，对用户也要提供其对于环境作出贡献的满足感，希望最终对于地球环境也能作为一种受欢迎的商品得到广泛的普及。
因而，本实施形态中，除了经济性外，通过用LCA信息那样明确的定量指标表示对环境作出贡献的满足感，对于用户，在选择电力装置时，能使其根据LCA信息考虑对环境的贡献程度。即除了发电量单价、电费之外，根据提供的LCA信息，在画面上进行显示，使得用户能自由地选择·设定各种发电装置。
这里，图12表示用户接口部20显示的其它一例子的示意图。在图12示出的用户接口部20上，分别用各自的窗口表示将发电成本和外部成本总括起来的经济性、和LCA信息，同时还表示由用户的意识而定的参数即表示经济性和LCA的加权关系的加权系数αE和αL。加权系数αE和αL也可以单纯地表示数值，但也可以和表示双方数值平衡的图形一起显示。图中，αE和αL内，采用形象地表示向判断的比重大的一方倾斜的天平的图形表示数值平衡的例子，用户目视这一图形，就能直观上把握将比重置于发电成本和LCA的哪一方为好。图形的形态只要能够利用用户能直观上设定的加权系数αE和αL而将原本不能单纯地比较的经济性和LCA信息作为参数来进行比较即可。本例中，是采用天平的形状，但显示方法并不一定限于此，只要是能直观上把握经济性和LCA信息判断的比重，则采用圆图等其它的显示方法均可。
当用户对用户接口部20输入考虑到经济性和LCA信息后的选择，则与该选择相对应生成运行装置选定信息。其结果，运行计划编制部12根据来自用户接口部20的运行装置选定信息，决定燃料电池1的运行计划。
图13示出的运行计划以加入LCA信息后修正过的形式显示。还有，关于考虑到经济性和LCA信息后选择各种发电装置的具体例子，将在实施形态2中详细叙述。
然后，控制部11依照运行计划编制部12决定的运行计划，控制燃料电池1，通过从计时器18取得现在的时间，进行燃料电池1的发电输出控制或操作开关30，从能实现也考虑到环保的最佳利用燃料电池1。
还有，一旦制定好运行计划，就作为生活方式存在运行计划存储部12a中，可以让其在用户接口部20上显示作为参考，并作为用户的判断材料，用于今后的系统运行设定。
如上所述，通过采用本实施形态的构成，使从电力公司的发电厂50、或其它发电供应商的分散型发电装置买电时的用电费单价和燃料电池1的发电量单价配合，能一直和上述各发电装置的LCA评价比较。这样，由于不是只凭经济性决定燃料电池系统的运行，还能实现考虑到LCA的运行计划的设定，因此能提供始终让用户觉得有对环境作出贡献的满足感的商品价值，并且能提供从地球的环保的角度来看也能作出充分贡献的燃料电池系统。
还有，在图2(a)示出的例子中，是将LCA信息作为在24小时内固定的值来进行说明，但实际上LCA信息当燃料电池1或发电厂50等工作时，将根据其工作时的电量相应地变化。对此，在用户接口部20上还可以将此时的LCA变动包括在内实时地显示出来，也可以作为暂时的固定值显示，而每到某个时间、时段等规定的期间进行修正后显示。这一显示可以采用图13示出的生活模式的图形。
又在上述的实施形态中，用户接口部20是将发电成本、外部电力成本及LCA信息全部作为原始数据进行显示，但是也可以预先算出发电成本和外部电力成本的比较结果、或者LCA信息内燃料电池1的第一LCA信息和发电厂50、分散型发电装置51的第二LCA信息的比较结果中任何一个，显示这一比较结果和未比较的数据。
图3表示本实施形态的其它的构成例。图1的控制装置10和图3的控制装置10’之差异在于，控制装置10’具有外部电力成本和发电成本比较的成本比较装置19。成本比较装置19当从电费体系存储部14取得外部电力成本、又从发电量单价运算部13取得发电成本时，比较这两个成本，将比较结果向用户接口部20输出。
如图2(b)所示，用户接口部20除图2(a)示出的发电量单价、LCA信息，还将各发电装置A～C的比较结果作为“成本比较”进行显示。
通过这样，用户就能节省比较各发电装置的发电量单价所耗费的时间，能更方便地设定运行计划。预先显示比较结果，这特别对于有多个外部的发电供应商、仅靠看一看难以知道何种发电装置成本低等场合相当有效。
又在图3中，是以比较装置19对外部电力成本和发电成本比较为例进行了说明，但也可以将LCA信息内的第一LCA信息和第二LCA信息作比较，将这一比较结果作为“LCA比较”在用户接口部12上显示。又可以将成本比较和LCA比较两者一起显示。这时，比较装置19也可以进行对采用上述加权系数αE和αL的经济性和LCA信息的比较判断。
还有，进行比较的数据也可以只显示比较结果，而数据本身的显示省略。
再有，上述构成中，作为燃料电池系统，是以包括燃料电池1、发电厂50、及分散型发电装置51并供给电力时的应用作为例子。但是，本发明的分散型能量供给系统也可以是供给电力以外的能量的系统。以下表示几个例子。
图8为表示本发明第一实施形态其它构成的供热系统及其控制装置的构成图。图8中，和图1相同的部分或相当的部分标注同一标号，其详细说明省略。另外CO2热泵81是设置在各家庭的利用来自发电厂50的电力工作的、利用热交换供给水及/或CO2气体等冷媒所承载的热量、或根据情况供给冷热的装置。燃气设施82为对家庭供给销售燃气的事业体，负荷消耗量测量部83为测量利用燃气动作的设备即燃气负荷84的耗气量及供热水负荷21的消耗热量的装置。
另外，本构成的控制装置80和控制装置10的不同之处为，具有存储燃气设施82的燃气费用单价的燃气费用存储部83、和热量单价运算部86，以代替燃料电池1的燃气费用体系存储部1。热量单价运算部86保持着得到以动作时的电力及供热水效率表示的CO2热泵81能量效率的性能表，算出CO2热泵81供给单位热量所需的成本即热量单价。
具有这种构成的供热系统中，本实施形态的动作如下所述。在对家中浴池水加热时，以利用具有烧热水功能的燃气负荷84或能直接对浴池供温水的供热水负荷21的任何一种情况为例。和燃料电池系统的动作情况一样，从燃气费用体系存储部85取得燃气费用体系，根据燃气单价计算燃气设施82的热量单价，将其作为外部燃气成本向用户接口部20输出。还有，现在燃气的单价不因1天的时段而变化，在决定燃气设施的运行计划时使用的燃气单价是唯一的。
另一方面，向热量单价运算部86从电费体系存储部14读出所存的发电厂50的发电量单价。负荷消耗量测量部83再测量供热水负荷21消耗的热量，通过控制部11，将其向热量单价运算部86输出。热量单价运算部86根据取得的发电量单价和负荷消耗量测量部83来的信息，算出CO2热泵81的热量单价。这时，作为CO2热泵81的能量效率，可以是根据预先准备好的CO2热泵81的额定值得到的量值，或者也可以根据CO2热泵81的消耗电力、和负荷消耗量测量部83测量的负荷消耗量计算。另外，使CO2热泵81动作的来自发电厂50的电费因时段而变动，所以采用以运行时段相对应的单价。
以上那样得到的热量单价作为热量成本，向用户接口部20输出。
外部燃气成本及热量成本分别与燃料电池系统的外部发电成本及发电成本对应。用户将从用户接口部20得到的、与这些经济性有关的信息、和从LCA信息存储部16取得的CO2热泵81及燃气设施82的各自的LCA信息进行比较研讨。研讨的结果，用户采用想要的装置使燃气负荷84或供热水负荷21中任一种负荷运行，来烧热浴池的水。
还有，CO2热泵的LCA信息即资源评价及影响评价可举出的例子有，制造时及废弃(再生)时的资源评价及影响评价分别为CO2、重金属排放量及变暖、资源枯竭，使用时的资源评价及影响评价分别为CO2及变暖。
另外，负荷消耗量测量部83的测量的负荷消耗量因为燃气负荷84及供热水负荷21都对同一对象(这里为“烧热浴池的水”)进行动作，所以可以将实测值原样地向热量单价运算部86输出，但是燃气负荷84及供热水负荷并不限于始终以同一对象、同一目的、同一运行方式(用户的同一生活方式)进行动作。这时，负荷消耗量测量部83必须事先根据燃气负荷84及供热水负荷21各自的运行履历(例如参照图13的生活方式)等，参照能量效率，通过这样进行标准化，从而能以同一标准比较不同对象负荷的负荷消耗量。
图9为表示本发明第一实施形态其它构成的分散型能量供给系统及其控制装置的构成图。图9中，和图1、图8相同的部分或相当的部分标注相同的标号，其详细说明省略。本构成中，电力负荷26利用发电厂50或分散型发电装置51中任何一种动作，供热水负荷21利用CO2热泵81动作。还有CO2热泵81利用发电厂50或分散型发电装置51中任何一种的电力供给也能动作，但在以后的说明中假设利用发电厂50的电力进行动作。
另外，本构成的控制装置90和控制装置10的不同之处在于，并不具有与燃料电池1的燃气费用体系存储部1相当的装置。
另外，消耗电力量换算测量部91为将电力负荷26及供热水负荷21的能量消耗量换算成电力、作为电力消耗量向控制部11输出的装置。
具有这种构成的分散型能量供给系统的本实施形态的动作如下所述。和图8一样，在给家中浴池烧热水时，以能利用有烧热水功能的电力负荷26或能直接向浴池供温水的供热水负荷21中任何一种的情况为例。对于电力负荷26，和家中燃料电池系统的动作情况一样，取得外部电力成本。
接着，CO2热泵81的成本换算成发电成本后得到。其处理如下所述。从电费体系存储部14将所存储的发电厂50的发电量单价读出给发电量单价运算部13。再有，消耗电力量换算测量部91测量供给水负荷21消耗的热量，将其换算成耗电量，换算后的耗电量通过控制部11向发电量单价运算部13输出。发电量单价运算部13根据取得的发电量单价和换算后的耗电量，将CO2热泵81的电力单价作为发电成本，向用户接口部20输出。以下动作和图1的燃料电池系统的情况同样地进行。
还有，和图8的场合一样，电力负荷26及供热水负荷21并不限于始终以同一对象、同一目的进行动作。这时，消耗电力量换算测量部91必须预先根据电力负荷26及供热水负荷21各自的运行履历等(例如参照图13的生活方式)，参照能量效率，通过这样进行标准化从而能以同一标准比较不同负荷对象的负荷消耗量。
图10为表示本发明第一实施形态的 其它构成的分散型能量供给系统及其控制装置的构成图。在图10中，和图1、图8及图9相同部分或相当的部分标注同一标号，其详细说明省略。本构成的分散型能量供给系统是对图1的燃料电池系统再组合CO2热泵81，利用来自CO2热泵81或燃料电池1的热水使供热水负荷21动作。
这样构成的动作虽然和图1的燃料电池系统及图3的分散型能量供给系统同样进行，但发电成本包括燃料电池的1的发电成本、CO2热泵81的换算后的发电成本。另外，尤其是利用燃料电池使CO2热泵81动作时的发电成本能作为上述各发电成本的合计成本来表示。
(第二实施形态)图4为表示本发明第二实施形态的控制装置的构成图。图4中，在和图1相同的部分或相当的部分上标注相同的标号，其详细说明省略。另外，100为因特网服务供应商(ISP)，为在从电力公司的发电厂50或其它发电供应商的分散型发电装置51买电时将提供用电费单价等信息作为事业的供应商，除了这些信息外，还发送具有根据这些信息预测决定最佳运行方法用的算法的运行方法判定信息。另外，在控制装置10”中，运行方法判定信息存储部17为将经通信部25发送的运行方法判定信息暂时保持的装置。
以下，在说明本实施形态的动作时，说明本发明的燃料电池系统控制方法的其它实施形态。
实施形态1中，成为外部电力成本之外的其它信息的基础的电费体系、或LCA信息均是预先存在控制装置10内的信息。这些信息对于跟踪每隔一段时间而变化的价格来决定燃料电池1最佳的运行计划是非常重要的数据，但是数据内容是时常更新的，而对于一般的用户要得到更新过的数据并不容易。
另外，若是LCA信息，不仅获得更加困难，而且计算LCA信息需要大量的数据、及运算处理，事实上不可能将可作这一处理的机构装入控制装置内。
因此，本实施形态中，做成电费体系、或LCA信息由ISP100供给。ISP100将公开的或提供的电力公司的价格信息、或其它的分散型发电装置51来的电源价格的信息提供作为服务事业。控制装置10”从ISP100例如经因特网能简单地下载，能一直取得最新的电费体系及LCA信息，这成为其非常大的优点。另外，ISP100还具有能从用户处收取信息提供费、增加收益的优点。
LCA信息和发电量单价的比较和实施形态1所示的一个例子不同，恐怕对于一般的用户而言是难以理解的数值，而且和经济性的比较也难以理解。
因此，ISP100也可以不是单纯地仅提供这些数据，可以具有智能算法，该算法具有能从数据中自动选定最佳运行的特定的判断基准，根据这一算法，控制部11判定应采用燃料电池、发电厂50、分散型发电装置中51中哪一种，将这一判定结果作为运行方法判定信息发送给控制装置10”。这一判定和实施形态1中说明过的考虑到经济性和LCA信息后选择各种发电装置的意义相同。
现参照图5，说明ISP100判定动作的具体例子。图5为表示ISP100判定动作的流程图。
首先ISP100从控制装置10”取得计算燃料电池1的LCA信息所需的数据，基于此算出燃料电池1的LCA信息。另外，ISP100从控制装置10”的发电量单价运算部13取得发电成本。
ISP100还从发电厂50及分散型发电装置51取得各电费体系信息及LCA信息，分别算出发电厂50、分散型发电装置51的外部电力成本。这时ISP100也可以和燃料电池1的情况一样，只取得必要的数据，分别算出发电厂50、及分散型发电装置51的LCA信息。
然后，ISP100对燃料电池1的发电成本、发电厂50及分散型发电装置51的外部电力成本分别作比较(步骤501)。这里如以图2(a)的“时段δ”中各发电装置的发电量单价(发电成本及外部电力成本)为例，则由于发电装置A(发电厂50)、发电装置B(分散型发电装置51)、发电装置C(燃料电池1)的发电量单价分别为1100、1000、1100，所以从发电装置B就能以比发电装置A、发电装置C低的成本得到电力。
接着，如进行成本比较，则ISP100判定发电装置C和发电装置A、B间的成本比较之差是否在规定的范围内(步骤502)。判定结果为大于规定的范围时，转至步骤503，不是如此时，则转至步骤504。这里，如将规定的范围定为“200”，则在图2(a)“时段δ”的场合，发电装置C和发电装置B之差变成100，由于其在规定的范围内，故移至步骤504。
在步骤504中，ISP100比较发电装置B的LCA信息和发电装置C的LCA信息，判定哪一个大。若发电装置B大，则转至步骤505，若发电装置C大，则移至步骤503。图2(a)“时段δ”时，在和LCA信息的比较中，因发电装置B具有比发电装置C大的值，故移至步骤505。
在步骤505中，接收步骤504的LCA信息的比较结果，因发电装置B的LCA信息的指数大，所以由于环境负荷增大而不选，发电装置C虽然成本上处于劣势，但由于环境负荷小，则决定使其运行。
另一方面，在步骤503中，或者是接收步骤502的成本比较结果，因为在成本上和其它的发电装置相比有足够的差存在，或者是接收步骤504的LCA信息的比较结果，由于知道在成本上和其它的发电装置相比没有足够的差存在，但在LCA信息的比较上其环境负荷小，所以决定让发电装置B运行，这一决定包含在运行方法判定信息中。
图2(a)“时段δ”的场合，在LCA信息的比较中，因发电装置B(分散型发电装置51)具有比发电装置C(燃料电池1)大的值，所以虽然在成本上占优势，但根据LCA比较，由于环境负荷大所以不选，最终决定发电装置C(燃料电池1)作为应运行的发电装置。
这样，根据图5流程图示出的算法，在燃料电池和其它外部发电装置的比较中，例如在成本上即使燃料电池有时处于劣势，但在这一差别不是充分大的场合，根据LCA信息的比较，使环境负荷小的运行，从而能自动地实现考虑到环境的燃料电池系统的运行。
还在上述的流程图中，步骤504的LCA比较是作为在步骤502的成本比较后进行的例子加以说明的，但LCA信息比较结果的导出也可以在步骤501的成本比较动作的时刻、或在这以前的阶段进行。
另外，上述动作是在成本的比较上根据其差是否在规定的范围内，再进行LCA信息比较，以此为例进行了说明，但也可以先在LCA信息的比较中，判断其差是否在规定的范围内，在规定的范围内时，再进行成本的比较。
以下，参照图6说明ISP100判定动作的第二例。图6为表示ISP100判定动作的第二例的流程图。
首先，ISP100从控制装置10”的发电量单价运算部13取得发电成本，同时还从发电厂50及分散型发电装置51取得各自电费体系信息及LCA信息，分别算出发电厂50、分散型发电装置51的外部电力成本(步骤601)。
然后，ISP100从控制装置10”取得计算燃料电池1的LCA信息(以下称为第一LCA信息)所需的数据，据此算出燃料电池1的LCA信息。接着，ISP100分别算出发电厂50及分散型发电装置51的LCA信息(以下称为第二LCA信息)(步骤602)。
然后，ISP100利用第一LCA信息及第二LCA信息将燃料电池1的发电成本、发电厂50及分散型发电装置51的外部电力成本变换成考虑到各LCA信息后的值(以下称为LCA变换)(步骤603)。
这里，说明加权的其它一具体示例。以图2(a)的“时段δ”的各发电装置发电量单价(发电成本及外部电力成本)为例，发电装置A(发电厂50)、发电装置B(分散型发电装置51)、发电装置C(燃料电池1)的发电量单价分别是1100、1000、1100，LCA信息各为120、110、80。这里，将各发电装置的LCA信息标准化。
发电装置A的LCA标准化系数为120/(120+110+80)＝12/31 (1)发电装置B的LCA标准化系数为110/(120+110+80)＝11/31 (2)发电装置C的LCA标准化系数为80/(120+110＝80)＝8/31(3)利用上述各LCA标准化系数，如将各自的发电量单价作LCA变换，则发电装置A的LCA变换后的发电量单价为1100×12/31≈425.81 (4)发电装置B的LCA变换后的发电量单价为1000×11/31≈354.84 (5)发电装置C的LCA变换后的发电量单价为1100×8/31≈283.87(6)然后，ISP100比较LCA变换后的各发电量单价(步骤604)，决定让其中数值最低的发电装置运行(步骤605)。在图2(a)的“时段δ”的场合，根据上述的式(4)～式(6)，因为LCA变换后r发电量单价最低的是发电装置C(燃料电池1)，所以ISP100决定使燃料电池1运行的运行计划，这一决定包含在运行方法决定信息中。
这样，根据图6的流程图示出的算法，在燃料电池和其它的外部发电装置的比较中，将各自的成本变换成考虑到LCA信息的值。因此，各发电装置的比较中，将经济性及环境负荷两者作为参数引入，从而能自动地实现使考虑到环境的燃料电池系统的运行。
还有，在上述的流程图中，步骤601的发电量单价计算是作为在步骤602的LCA信息计算之前进行的计算，对其进行了说明，但也可以将这些步骤的次序前后调换。另外，也可以平行地进行发电量单价计算及LCA信息计算，另外LCA信息又可以采用预先取得的信息。
另外，上述的动作是利用对应的LCA信息变换各发电装置的成本，但也可以将各发电装置的LCA信息变换成考虑到对应的成本的值，即变换成利用标准化成本系数变换的考虑到LCA信息的值之后进行比较，来决定发电装置。
另外，ISP100的运行装置的决定不限于上述图5、6的示例，只要是采用发电量单价和LCA信息的方法，其它的算法亦可。
以下，说明第三例。在图2(a)所示的时段α(0:00～6:00)，发电厂50(原子能发电厂)对应的电力公司的发电量单价e1为1000，分散型发电装置51(火力发电厂)对应的电力供应商的发电量单价e2为1000，燃料电池1的发电量单价e3为1100，分别以上述单价供电。另外，表1示出的制造时、使用(运行)时、废弃(再生)时的合计即作为影响评价的LCA信息与各发电装置相关，电力公司的LCA信息11、电力供应商的LCA信息12、燃料电池的LCA信息13分别按120、11、及80给出。另外，这里燃料电池的LCA信息根据(地球变暖、资源枯竭)给出，电力公司的LCA信息根据(地球变暖、大气污染)给出，电力供应商的LCA信息根据(地球变暖、大气污染)给出。
然后，对各发电装置的发电单价e1～e3作无量纲的标准化处理。标准化后的值E1～E3分别按E1＝0.323、E2＝0.323、E3＝0.354给出。同样将各发电装置LCA信息11～13标准化，作为标准化后的值L1～L3，分别得到L1＝0.387、L2＝0.355、L3＝0.258。
利用上述的动作，就能获得与各发电装置有关的经济性信息(发电量单价)Ei和LCA信息Li(i＝在分散型能量供给系统中采用的外部能量及能量生成装置的个数，上述例子中因为由三个发电装置组成，所以i＝3)作为参数的判断用信息。
这里，通过分别用图12示出的对经济性及LCA的加权系数αE和αL除经济性信息(发电量单价)Ei和LCA信息Li，从而就能根据用户对经济性和LCA的认识，修正各发电装置的判断用信息。
例如加权系数αE和加权系数αL之比为0.3∶0.7时，即用户的环保意识增强的时候，上述条件的判断用信息对于电力公司能得到(E1/αE、L1/αL)＝(0.323/0.7、0.387/0.7)＝(1.076、0.553)。
对于发电供应商及燃料电池也作同样的计算，分别得到(E2/αE、L2/2L)＝(1.076、0.507)、(E3/αL、L3/2L)＝(1.180、0.370)。
环保意识增强的用户根据这些判断能选择包含作为LCA信息最小的值0.370的燃料电池为发电装置。
另一方面，在加权系数α和加权系数为0.7∶0.3时，即用户注重经济性时，上述条件的判断用信息对于电力公司能得到(E1/αE、L1/αL)＝(0.323/0.7、0.387/0.3)＝(0.461、1/290)，对于发电供应商及燃料电池能得到(E2/αE、L2/αL)＝(0.461、1.183)、(E3/αE、L3/αL)＝(0.506、0.860)。
注重经济性的用户根据上述的判断会选择发电量单价最低(0.461)的电力公司或发电供应商作为发电装置。
作为第四个例子，现列举一个加权系数αE和加权系数αL用户可自由地决定的例子。即αE和αL间的比例不必始终为一定。
例如，电力公司是原子能发电厂，作为影响评价表示大气污染，其参数即资源评价为放射性物质的排放量。若是对放射性物质的危害有足够认识的用户，有时会重点考虑增加其它影响评价中所含的资源评价即CO2、或重金属。这时，对每一个发电装置用户都要改变加权系数2L。
第三个例子的条件中，各发电装置其加权系数αE和加权系数αL为一定(0.3∶0.7)，但根据上述的理由，设电力公司的加权系数2L为0.2，发电供应商、燃料电池的加权系数2L分别定为0.7、0.4。还有，这里判断排出重金属的燃料电池比排出CO2或有害氧化物的发电供应商对环境带来重要的影响。
如用这样的加权系数2L进行和第一例同样的计算，则各发电装置的判断用信息在电力公司时为(E1/αE、L1/αL)＝(0.323/0.7、0.387/0.2)＝(1.076、1.935)，对于发电供应商及燃料电池分别为(E2/αE、L2/αL)＝(1.076、0.507(＝0.355/0.7))、(E3/αE、L3/αL)＝(1.180、0.645(＝0.355/0.4))，从LCA的角度分析，会作出希望选择发电供应商的判断。还有本例中设加权系数αL为电力公司、发电供应商、燃料电池都具有不相同的系数，但也可以为部分不同，其余全相同。
另外，LCA信息的加权基准可以用ISP100预先来设定，但是也可以根据燃料电池系统1的用户的判断来进行。这时，如采用图12示出的那样的图形，用户能在直观上进行加权。
另外，也可将加权系数对每个资源评价或影响评价进行设定，将各发电装置的∑LijαLj或LijαLj(i发电装置，j资源评价或影响评价)作为从LCA的角度分析的判断材料而灵活运用。
接着，包括如上述第一例～第四例那样得到的决定在内的运行信息判定信息若从通信部25输入控制装置10”，就存入运行方法判定信息存储部17，可在运行计划编制部12中起作用、或将其存储在运行计划12a中。还有，控制部11以后的动作和所述第一实施形态相同。另外，也可以设置和实施形态1、2同样的用户接口部20，将存储在运行计划12a上的运行计划作为生活计划来显示，或者ISP100直接、或通过通信部25等进行显示。
如上所述，通过采用本实施形态的构成，能从经济性和环保双方的角度考虑使燃料电池作最佳的运行，对于一般的用户来说，燃料电池系统的运行方式能自动接受并享受最新的调整，这有较多的好处。另外，还能够将提供LCA信息或运行方法判定信息等数据作为一项服务事业。
还有，上述ISP100的判定动作也能由控制部11来进行。
另外，在上述说明中，装入控制装置的系统的构成是根据实施形态1的图1示出的燃料电池系统进行了说明，但是也可以根据装入图8～图10示出的本发明分散型能量供给系统的控制装置的各个系统来构成。
(第三实施形态)图11为表示本发明第三实施形态的控制装置构成的构成图。图11中，和图4相同部分或相当的部分标注同一标号，其详细说明省略。
本实施形态由不接受燃料电池或外部电力供给的控制装置200和开关20构成，开关30能接受将来可能连接的燃料电池210及将来可能签约的电力供应商220来的电力供给，但在目前的状态下什么都不接。
另外，因特网服务提供器(ISP)230除了提供从电力公司的发电厂50或其它发电供应商的分散型发电装置51买电时的用电费单价等信息外，还提供与可能连接的燃料电池210有关信息，以此作为事业。
以下，说明上述实施形态的动作，同时还说明本发明分散型能量供给系统的设定方法的其它实施形态。
实施形态1中，外部电力及燃料电池为预先装入系统中的状态，外部电力成本以外的成为信息的基础的电费体系、或LCA信息最终是用于它们组装成的装置的选择上。
但是，对于今后想要构筑燃料电池系统的用户来说，为了要知道采用怎样的装置构筑系统，能满足经济性或LCA，这些只能自己在事前进行调查，或从业内人士处接收咨询。
另外，对于现在拥有燃料电池系统的用户来说，在由于将来技术的发展而出现经济性及LCA俱优的燃料电池、或电力供应商时，还继续使用以前的外部电力或燃料电池，这对于使用者而言不仅经济上不合算，而且对于环境也是不利的。
因此本实施形态中，做成能从ISP230适时地供给电费体系、LCA信息优良的燃料电池有关的最新信息。
ISP230除了公开的或所提供的电力公司的价格信息、或者提供其它分散型发电装置51电源价格的信息以外，还提供能与开关30连接的燃料电池有关的商品信息作为服务事业。还有，与第一、第二实施形态不同，本实施形态中，因耗电量测量部2不能知道供给电力负载26或供热水负荷21的电力的燃料电池1等装置的实际电耗，所以在发电单价运算部13计算电力成本时，根据ISP230来的商品信息进行计算。
控制装置200能从ISP230始终取得最新的与燃料电池有关的信息，这一点成为非常大的优点。另外，用户也能通过用户接口部20在买新换旧时利用ISP230提供的商品信息，或以在线的方式买进已提供过信息的燃料电池。
另外ISP230的好处为，能向用户及燃料电池210的销售厂商收取信息提供费而增加收益。
根据上述，利用本实施形态的构成，能构筑一种考虑到经济性和环保两方面、将燃料电池及外部电力最佳地组合在一起的燃料电池系统。
对于一般用户能自动地享受与燃料电池系统的理想构成有关的信息，其好处是相当大的。
还在上述说明中，装有控制装置的系统的构成是根据实施形态1的图1示出的燃料电池系统的构成进行了说明，但也可以为根据装入图8～图10示出的本发明分散型能量供给系统的控制装置的各系统的构成。即，ISP230提供的商品信息不限于燃料电池，也可以是CO2热泵、燃气轮机发电机等。也可以是电力供应商或燃气供应商的介绍信息。
另外，还可和第二实施形态组合。这时，能自动地知道是何种装置的组合能构筑理想的满足经济性及LCA的系统。
还在上述的各实施形态中，控制部11、运行计划编制部12是本发明的设定装置的一个示例。另外，运行计划存储部12a是本发明的设定内容存储装置的一个示例。另外，LCA信息存储部16是本发明的LCA信息保持装置的一个示例。另外，用户接口部20是本发明的接口装置的一个示例。另外，比较装置19是本发明的比较装置的一个示例。另外，ISP100、260是本发明的设定装置的一个示例。另外，燃气费用体系存储部15是本发明的能源费用体系存储装置的一个示例。发电量单价运算部13、热量单价运算部86是本发明的外部能量供给成本运算装置的一个示例。另外，电费体系存储部14、燃气费用体系存储部85是本发明的外部能量费用体系存储装置的一个示例，消费电力测量部2、负荷消耗量测量部83及耗电量换算测量部91是本发明的消耗能量测量装置的一个例子。另外，发电厂50、分散型发电装置51是本发明的供给外部能量的设备的一个示例。燃料电池1及CO2热泵81的LCA信息是本发明第一LCA信息的一个示例，发电厂50、分散型发电装置51、燃气设施82的LCA信息为本发明的第二LCA信息的一个例子。另外，燃料电池1、CO2热泵81的发电量单价、CO2热泵81的热量单价是本发明的能量生成成本的一个例子，发电厂50或分散型发电装置51的发电量单价、燃气设施82的热量单价是本发明的外部能量供给成本的一个例子。另外，电力负载26、供热水负荷21及燃气负荷84是本发明的负荷的一个示例。
但，本发明不限于上述的实施形态，上述实施形态中，是以燃料电池1将电力供给电力负荷、产生的热作为热水供给供热水负荷为例进行了说明，但是本发明也可用于只供电的燃料电池。另外，本发明的能量生成装置除了上述的燃料电池、CO2热泵、燃气轮机发电机之外，还可以是太阳能发电设备、地热发电机、风力发电机等。另外，本发明的外部能量不限于燃气、电，也可以是重油、煤油等。
另外，LCA信息是将在燃料电池系统或发电厂50、分散型发电装置51等的制造、运行及废弃的各过程中的信息作为数据而生成的信息为例进行说明，但是本发明的LCA信息作为数据不必采用上述全部信息，也可以只用其中一部分。例如，只要从制造或运行过程的信息中获取LCA信息便可。另外，也可以从运行及废弃过程的信息中生成LCA信息。
另外，ISP100、260为因特网上的供应商，但本发明的选择决定装置只要是网络上的服务器，则也可以是和因特网以外的LAN或内联网连接而动作的装置。
另外，本发明是利用计算机执行上述的本发明的分散性能量供给系统的设定装置的全部或部分的装置(或装置、元件、电路、部等)的功能用的程序，是和计算机一起协同动作的程序。
还有所谓本发明的部分装置(或装置、元件、电路、部等)、本发明的部分步骤(或过程、动作、作用等)，意即上述多个装置和步骤内的几个装置和步骤，或者一个装置和步骤中一部分功能和一部分动作。
另外，本发明也包含记录本发明的程序的、能由计算机读取的记录媒体。
另外，本发明的程序的一利用形态也可以记录在能用计算机读取的记录媒体上，和计算机一起协同动作的形态。
另外，本发明的程序的一利用形态也可以为在传输媒体中传输并利用计算机读取、并与计算机一起协同动作的形态。
另外，本发明的数据结构包括数据库、数据格式、数据表、数据清单、数据的种类等。
另外，作为记录媒体包括ROM等，作为传输媒体包括因特网、光纤等传输机构、光·电·声波等。
另外，上述本发明的计算机不限于CPU等纯粹的硬件，也可是包括固件、或OS、再有外围设备。
还有，如上所述，本发明的构成既可用软件实现，又可用硬件实现。
工业上的实用性从以上说明可知，本发明能实现经常比较能量生成时的成本和LCA信息，不是只凭其经济性设定系统，也考虑到LCA，从地球环保的角度来看也能做出充分的贡献。
另外，能考虑到经济性和环保两个方面，使分散型能量供给系统自动地进行最佳的运行。
权利要求
1.一种分散型能量供给系统的设定装置，是将从规定的能源由能量生成装置生成的生成能量和从外部供给的外部能量供给负载的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，包括计算所述能量生成装置生成与所述负载相称的所述生成能量所需的能量生成成本用的能量生成成本计算装置；计算与所述负载相称的所述外部能量的供给成本用的外部能量供给成本计算装置；将在所述能量生成装置制造及运行及废弃的全部或部分的过程中产生的对环境的负荷作为第一生命周期事先评价(LCA)信息、及将在供给所述外部能量的设备的制造及运行及废弃的全部或部分的过程中产生的对环境的负荷作为第二LCA信息并将这两个信息分别保持的LCA信息保持装置；以及根据所述能量生成成本及所述第一LCA信息和所述外部能量供给成本及所述第二LCA信息中至少其中之一种信息、进行所述能量生成装置及/或所述外部能量供给装置的设定用的设定装置。
2.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，还包括存储所述设定内容的设定内容存储装置，所述接口装置或所述设定装置能显示所述存储的设定内容。
3.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，选择所述能量生成装置或所述外部能量中的某一种供给所述负载。
4.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，从多个所述能量生成装置中选择某一个供给所述负载。
5.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在所述分散型能量供给系统的运行中，从多个所述外部能量中选择某一个供给所述负载。
6.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在构筑所述分散型能量供给系统上，选择能向所述负载供给能量的所述能量生成装置或所述外部能量。
7.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在构筑所述分散型能量供给系统上，选择能向所述负载供给能量的所述能量生成装置。
8.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所谓所述设定，是在构筑所述分散型能量供给系统上，选择能向所述负载供给能量的所述外部能量。
9.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述设定装置进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的比较、及所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较中至少某一种比较，在某一种所述的比较中，比较之差在规定的范围内时，根据另一种所述比较的结果进行设定，在所述比较之差大于所述规定范围时，根据所述比较之差进行所述设定。
10.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述设定装置进行所述能量生成成本及/或所述外部能量供给成本的比较、及所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较中至少某一种比较，用根据所述比较的规定的系数，将不进行所述比较的另一种数据进行变换，比较进行过所述变换的数据，根据该比较结果，进行所述设定。
11.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述设定装置接受由用户决定的加权系数的输入，进行所述能量生成成本及/或所述外部能量生成成本和所述第一LCA信息及/或所述第二LCA信息的比较。
12.如权利要求11所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述加权系数对于多个LCA信息的每个信息能都相同，或者在其全部或一部分中使它们互不相同。
13.如权利要求10或11所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述设定装置根据所述比较来决定所述加权系数。
14.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，还包括计算所述第一LCA信息及所述第二LCA信息的LCA信息运算装置。
15.如权利要求13所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述外部能量供给成本运算装置及所述LCA信息运算装置设在网络上的服务器中。
16.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述设定装置设在网络上的服务器中。
17.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，还包括测量所述负荷的消耗能量的消耗能量测量装置，所述能量生成成本运算装置具有存储所述规定的能源费用体系的能源费用体系存储装置；以及包括所述能量生成装置的含有与所述规定能源每一单位量的能量生成能力有关的信息在内的性能表、从所述能源费用体系存储装置取得能源费用单价并参照所述性能表算出所述能量生成装置的每一单位能量生成量的单价用的能量生成单价运算装置，所述外部能量供给成本运算装置具有存储所述外部能量的费用体系的外部能量费用体系存储装置。
18.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述能量生成装置为燃料电池。
19.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述能量生成装置为CO2热泵。
20.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述外部能量至少包括由电力供应商供给的电力。
21.如权利要求1所述的分散型能量供给系统的设定装置，其特征在于，所述外部能量至少包括由燃气供应商供给的燃气。
全文摘要
在现有的分散型能量供给系统中，对家庭生成的能量单价和从电力公司买能量时的费用单价进行了比较，但不考虑环境负荷。本发明的分散型能量供给系统中包括控制燃料电池动作的控制部11、有选择地向电力负载供给燃料电池的电力或外部电力的开关30、计算燃料电池发电成本的发电量单价运算部13、计算发电厂50及分散型发电装置51的成本的用电费体系存储部14、保持燃料电池及发电厂50及分散型发电装置51的LCA信息的LCA信息存储部16、及提供发电成本及外部电力成本及LCA信息并让用户决定所述控制部11的控制动作及/或开关11的选择动作的用户接口部20。
文档编号H02J3/00GK1639943SQ0380525
公开日2005年7月13日 申请日期2003年3月5日 优先权日2002年3月6日
发明者长光左千男, 松井大, 松林成彰 申请人:松下电器产业株式会社