JP5496782B2 - Management device and power supply system for individual small-scale power generator - Google Patents
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Description
この発明は広域電力供給システムに関し、特に、小規模な太陽光発電システムなどの発電設備を多数稼動させる際に、効率的な運用が行なえる広域発電の広域電力供給システムに関する。 The present invention relates to a wide-area power supply system, and more particularly to a wide-area power supply system for wide-area power generation that can be efficiently operated when a large number of power generation facilities such as a small-scale solar power generation system are operated.
現在、商用電力供給においては、地域ごとに認可された電力会社が1台当り300〜500MW規模の原子力,火力,水力を中心とする大型発電設備ならびに送配電線網を所有している。電力を必要とする個人は、電力会社から住宅への引込線からの小口電力の供給を受け、使用した電力に相当する規定の料金を支払っている。 Currently, in the commercial power supply, a power company approved for each region owns a large-scale power generation facility and transmission / distribution power network mainly for nuclear power, thermal power, and hydropower with a scale of 300 to 500 MW per unit. Individuals who need electricity receive a small amount of electricity from the power company through the service line to the house, and pay a prescribed fee corresponding to the electricity used.
一方、近年では、環境問題から小規模な太陽光発電(PV)を行なうシステム(以下、PVシステムと称する)に対しては、政府補助金をベースに、個人住宅用としての普及促進が図られている。このPVシステムの設置には、個人が3〜4kW程度の小規模なシステムを購入して設置する際には、購入価格の略1/3の相当額の補助金が支払われる制度がある。このようにして、基本的には小規模発電装置を個人が所有する形態でPVシステムが普及してきている。 On the other hand, in recent years, a system for small-scale photovoltaic power generation (PV) (hereinafter referred to as a PV system) has been promoted and promoted for private housing based on government subsidies due to environmental problems. ing. In the installation of this PV system, when an individual purchases and installs a small system of about 3 to 4 kW, a subsidy equivalent to approximately 1/3 of the purchase price is paid. In this way, basically, PV systems have become widespread in the form of individuals owning small-scale power generation devices.
図12は個人ユーザが所有する従来のPVシステム運用の全体を示す図である。図12において、ユーザ91の住宅屋根にPVシステム92が設置され、電力会社93の所有する図示しない商用電力系統に接続される。日照のあるときには、PVシステム92からの発生電力のうち、ユーザ91は自家内の電気器具用にPV電力94を消費し、ユーザ91が使用しきれない余剰電力は、逆潮流電力95として電力会社所有の商用電力系統へ供給される。この電力料金96は電力会社93から個人ユーザ91に支払われる。
FIG. 12 is a diagram illustrating the entire operation of a conventional PV system owned by an individual user. In FIG. 12, a PV system 92 is installed on the residential roof of the
夜間や雨天など日照がない場合には、PVシステム92は発電しないので、ユーザ91が必要な電力は、電力会社93が所有する大型発電設備からの商用電力97がユーザ91に供給される。この電力量に相当する料金98はユーザ91から電力会社93に支払われる。つまり、2つの料金は、独立した2つの電力量計により積算値を1ヶ月単位で計測した上で、これらを個別に支払精算する方式が基本となっている。
When there is no sunshine, such as at night or in the rain, the PV system 92 does not generate power, so that the
なお、ユーザ91が電力会社93に支払う料金98と電力会社93がユーザ91に支払う料金96は現在等価格(たとえば24円/kWh)に設定されている。ユーザ91は屋根設置連系型PVシステム92を所有していることから、長期間にわたり随時発電データ99をチェックするなどして、異常があるときにはユーザ91自らが、設置した装置メーカー他100(関連の保守サービス会社)に保守依頼101を行ない、PVシステムの保守102を行なわなければならない。
The
このように太陽光発電の夜間発電ができない点を、他の大型発電設備を有する商用系統と連系することで補完しながら、PV普及が進んできている。そのシステムの基本としては、個人購入,補助金,電力会社の電力買上げの3つの柱で、地球温暖化防止のための自然エネルギ利用拡大を行なおうとしている。 The spread of PV has been progressing while supplementing the point where solar power generation cannot be performed at night with a commercial system having other large power generation facilities. The basics of the system are expanding the use of natural energy to prevent global warming through three pillars: individual purchases, subsidies, and power purchases by power companies.
なお、系統連系の自家発電システムの経済的な運転に関して、特開平10−42472号公報においては、商用電力系統,自家発電のエネルギ情報に基づいて、自家発電の発電モードを制御する自家発電システムが開示されている。 Regarding the economical operation of a grid-connected private power generation system, Japanese Patent Laid-Open No. 10-42472 discloses a private power generation system that controls the power generation mode of private power generation based on energy information of the commercial power system and private power generation. Is disclosed.
図12に示したシステムでは、商用電力系統との連系により、逆潮流電力と商用電力系統との両方の電力量管理が必要となり、個人としては複雑になり手間もかかる。つまり、2つの電力量計での料金をそれぞれ調べて料金精算が必要となる。 In the system shown in FIG. 12, due to the interconnection with the commercial power system, it is necessary to manage both the reverse flow power and the commercial power system, which is complicated and troublesome for an individual. In other words, it is necessary to check the charges at the two watt-hour meters and pay the charges.
しかも、発電システムを個人で長期間保守管理する必要がある。このため、小規模発電装置単独の発電データだけで、該装置の状態を判断せざるを得ないので、正常な発電量が得られているか判断することができず、修理のタイミングを逃してしまうことがある。特に、PVシステムの場合には、エネルギ供給が月,年集計でも変化する日射量であり、小規模発電側だけでの発電量データから正常発電か否かの判断がし難い状況にある。 Moreover, it is necessary to maintain and manage the power generation system for a long time by individuals. For this reason, since it is necessary to determine the state of the apparatus only with the power generation data of the small-scale power generation apparatus alone, it is impossible to determine whether a normal power generation amount is obtained, and the timing of repair is missed. Sometimes. In particular, in the case of a PV system, the energy supply is the amount of solar radiation that changes depending on the monthly and yearly totals, and it is difficult to determine whether the power generation is normal or not from the power generation amount data only on the small-scale power generation side.
それゆえに、この発明の主たる目的は、個別小規模発電装置の運転と管理を一元的に管理できるような電力供給システムを提供することである。 Therefore, a main object of the present invention is to provide a power supply system that can manage the operation and management of the individual small-scale power generation apparatus in an integrated manner.
この発明は、個別小規模発電装置と大規模発電設備を含む電力配線系統とを連動して電力供給を行なう広域電力供給システムにおいて、個別小規模発電装置の運転と管理とを一元的に管理運営することを特徴とする。 The present invention provides a centralized management and operation of the operation and management of an individual small-scale power generation device in a wide-area power supply system that performs power supply by linking an individual small-scale power generation device and a power wiring system including a large-scale power generation facility. It is characterized by doing.
このような構成を取ることにより、従来は個人ユーザ自身が逆潮流の発電量を電力メータで適宜チェックしたり、屋内取付のインバータ装置の電力変換状態,異音,発熱などに異常がないか、そして屋根上の太陽電池モジュール板については、日射を遮る物体の付着や割れなど異常がないかなどを時々チェックするなどの厄介な保守管理を不要にできる。つまり、従来、何らかの異常を見つけた際には、個人ユーザが他の電気製品と同じように、販売業者,工事業者,製造業者およびその他保守点検が可能な業者のいずれかに依頼することが必要であったのに対して、この発明では個人ユーザは長期間の保守管理から解放される。 By taking such a configuration, conventionally the individual user himself / herself checks the power generation amount of the reverse power flow appropriately with a power meter, or is there any abnormality in the power conversion state, abnormal noise, heat generation, etc. of the inverter device installed indoors, For the solar cell module board on the roof, troublesome maintenance management such as occasional checking of whether there is an abnormality such as adhesion or cracking of an object that blocks sunlight can be eliminated. In other words, in the past, when any abnormality is found, it is necessary for the individual user to request one of the dealers, contractors, manufacturers, and other contractors that can perform maintenance and inspection, just like other electrical products. In contrast, according to the present invention, individual users are freed from long-term maintenance management.
さらに、日射量と密接な関係のある発電量のチェックについては、一元管理により、その気象状況は地域により局所的に変動するような仔細なデータを駆使して管理することがコスト的に可能になる。また、個人ユーザは即座に機器の異常か、地域特有の気象変化によるものかは判断できないレベルの発電量低下についても検知できるようになる。従来の個人ユーザが気付かない10%程度の出力低下を20年以上放置してしまうような発電エネルギの損失を防止でき、保守メンテナンス精度を従来よりも大幅に向上できる。 Furthermore, with regard to checking the amount of power generation that is closely related to the amount of solar radiation, centralized management makes it possible in terms of cost to manage detailed weather data that varies locally by region. Become. In addition, the individual user can immediately detect a decrease in the amount of power generation at a level where it cannot be determined whether the device is abnormal or due to a local weather change. Loss of power generation energy that would leave an output decrease of about 10% that a conventional individual user does not notice for 20 years or more can be prevented, and maintenance accuracy can be greatly improved as compared with the conventional case.
また、一元管理を行なう組織は電力配線系統,大規模発電設備の少なくともいずれかを所有あるいは借用して運営する電力会社であることを特徴とする。 Further, the organization that performs centralized management is a power company that owns or borrows at least one of a power wiring system and a large-scale power generation facility.
これにより、小規模発電装置やその運転方法についての専門的な知識が少ない個人ごとの発電設備の管理状態から、専門技術を有する電力会社などの組織が管理運営することで大幅に効率的な発電設備の運転維持管理が容易になり、発電にかかわる安全性も高めることができ、保守メンテナンス精度を向上できる。 As a result, it is possible to generate significantly more efficient power generation by managing and operating an organization such as a power company with specialized technology from the management state of each individual power generation facility with little specialized knowledge about small-scale power generation equipment and its operation method. Equipment operation and maintenance can be facilitated, power generation safety can be improved, and maintenance accuracy can be improved.
さらに、一元管理を行なう組織は個別の小規模発電装置を所有した上で該組織以外が所有する建物,敷地内に小規模発電装置を設置し、その運転と管理は専用通信回線あるいは通信回線網を用いて行なうことを特徴とする。 Furthermore, an organization that performs centralized management owns individual small-scale power generators, installs small-scale power generators in buildings and sites owned by other organizations, and operates and manages them through dedicated communication lines or communication line networks. It is performed using.
このような構成を取ることにより、エネルギ変換に広い面積を必要とする太陽光発電,風力発電などにおいては、従来未利用であった屋根上や空き地などを有効活用できる効果を高めることができる。また、発電電力量を建物付近の消費電力量に近い量にすることで、送電による損失を防止し、保守メンテナンスの精度向上など、システム全体としては効率を高めることができる。 By adopting such a configuration, in solar power generation, wind power generation, and the like that require a large area for energy conversion, it is possible to enhance the effect of effectively utilizing rooftops and vacant land that have not been conventionally used. Moreover, by making the amount of generated power close to the amount of power consumed in the vicinity of the building, loss due to power transmission can be prevented, and the efficiency of the entire system can be improved, such as improving the accuracy of maintenance.
さらに、一元管理を行なう組織は、一元管理の対象数と同じかあるいは少ない対象数に分割した上で、複数の組織ごとに保守を含む一元管理を行なうことを特徴とする。 Further, the organization that performs centralized management is characterized by performing centralized management including maintenance for each of a plurality of organizations after being divided into the number of targets equal to or less than the number of targets of centralized management.
これにより、配線電力網が極めて広域に張り巡らされていたとしても、一元管理の単位を気象条件および地理的な制約などを考慮して特定地域に分割することで、管理,保守,修理メンテナンスを有効かつ効率化することができる。 This enables effective management, maintenance, and repair maintenance by dividing the unit of centralized management into specific areas in consideration of weather conditions and geographical restrictions, even if the wiring power network is spread over a very wide area. And can be made more efficient.
さらに、個別小規模発電装置は、太陽光発電,燃料電池,風力発電およびエンジン発電のいずれかあるいはこれらを組合せた発電装置から構成されていることを特徴とする。 Furthermore, the individual small-scale power generation device is characterized in that it is constituted by any one of solar power generation, fuel cell, wind power generation and engine power generation, or a combination of these.
このように構成することにより、地域の日照,風力などの気象特性,燃料入手の容易性,環境などを総合的に考慮した上で、地域に適合した上で電力消費者に必要な電力を効率よく供給することができる。 By configuring in this way, it is necessary to consider the regional sunshine, weather characteristics such as wind power, fuel availability, environment, etc. comprehensively and adapt the power required for the power consumer after adapting to the region. Can be supplied well.
また、特定地域に小規模発電装置を集中的に取付けることで、その地域の配電線網が電力需要に対して慢性的な容量不足の場合などに、局地的な発電量を増やして容量不足の配電線を通しての電力供給量を減らせるなど、電力網における地域的な供給バランスの調整も可能になるので、膨大な設備投資を有する発電設備を増加させなくてすむ。このような小規模発電装置が普及するにつれて、配電線網は保守時にはより低容量化,簡略化していくことが可能となり、総合的な社会インフラのコスト負担を小さくすることができる。 In addition, by installing small-scale power generation equipment in a specific area in a concentrated manner, if the distribution network in that area is chronically short of capacity for power demand, the local power generation is increased and the capacity is insufficient. This makes it possible to adjust the local supply balance in the power grid, such as reducing the amount of power supplied through the distribution lines, so that it is not necessary to increase the number of power generation facilities having a huge capital investment. As such small-scale power generation devices become widespread, the distribution network can be reduced in capacity and simplified during maintenance, and the cost burden of comprehensive social infrastructure can be reduced.
さらに個別小規模発電装置の運転および設置場所での電力消費にかかわるデータを、個別発電側から有線,無線,光ファイバのいずれかを含むデータ通信手段を介して一元管理運営を行なう組織側へ直接あるいは中継手段を用いてデータを送出して収集,加工を行なうとともに、該組織側から個別小規模発電装置を制御,管理運営することを特徴とする。 Furthermore, data related to the operation of the individual small-scale power generation equipment and the power consumption at the installation site is directly transferred from the individual power generation side to the organization side that performs the centralized management operation through data communication means including wired, wireless, and optical fiber. Alternatively, it is characterized in that data is collected and processed by using relay means, and the individual small-scale power generator is controlled and managed from the organization side.
これにより、太陽光発電の例では逆潮流の発電量およびインバータ装置の電力変換状態,異音,発熱,日射を遮る物体の付着での発電量低下などを発電システムの発電状況のデータを送出して電力供給組織側で収集する。これらデータを、一元管理の電力供給組織側で把握した日射量の急変による特定地域の発電供給量の変化と比較照合することにより、発電システムの異常か否かの判断が可能になる。さらには、一元管理側から個別発電の電力消費者に料金請求などのデータを送ることができ、現在行なわれている個別電力メータで検針業務なども統合,簡略化できる。 As a result, in the case of photovoltaic power generation, data on the power generation status of the power generation system is sent out, such as the amount of power generated by reverse power flow, the power conversion state of the inverter device, abnormal noise, heat generation, and a decrease in power generation due to adhesion of objects that block sunlight. Collect on the power supply organization side. By comparing these data with the change in the power generation supply amount in a specific area due to the sudden change in the amount of solar radiation ascertained by the centralized power supply organization, it is possible to determine whether or not the power generation system is abnormal. In addition, data such as billing can be sent from the centralized management side to the power consumers of individual power generation, and meter reading work can be integrated and simplified with the current individual power meter.
さらに、小規模発電装置を設置した建物,敷地の所有者は、一元管理運営を行なう電力供給組織側に対して、建物および敷地の使用量を考慮した割引の消費電力料金を支払うことを特徴とする。 Furthermore, the owner of the building or site where the small-scale power generator is installed is characterized by paying a discounted power consumption rate considering the usage of the building and site to the power supply organization that performs the centralized management and operation. To do.
これにより、電力の消費者が安価な電力入手を指向することから、所有する未利用な屋根上,敷地などを、発電場所に積極的に提供する動きを促進させることができ、エネルギ効率の高い社会インフラを構築できるようになる。 As a result, consumers of electric power are aiming to obtain cheap electric power, and therefore, it is possible to promote the movement of actively providing unused rooftops and premises, etc. to the power generation site, which is highly energy efficient. It will be possible to build social infrastructure.
さらに、小規模発電装置の保守は、一元管理運営を行なう組織側が少なくとも通信手段で得たデータに基づいて、該組織自らあるいは第三者の組織に依頼して行なうことを特徴とする。 Furthermore, the maintenance of the small-scale power generation apparatus is characterized in that the organization side that performs the centralized management operation requests the organization itself or a third party organization based on at least data obtained by the communication means.
これにより、膨大な数の小規模発電装置が電力供給システムに接続された場合、小規模発電側からのデータを、一元管理側で解析することで、その小規模発電ごとの保守を、ほぼリアルタイムに保守業者に依頼することができ、故障などによる発電損失期間を最小に抑えることができる。 As a result, when a large number of small-scale power generation devices are connected to the power supply system, the data from the small-scale power generation side is analyzed on the central management side, so that maintenance for each small-scale power generation can be performed almost in real time. It is possible to request a maintenance contractor to minimize the power generation loss period due to a failure or the like.
この発明は、個別小規模発電装置と、大規模発電設備を含む電力配線系統とを連動して電力供給を行なう広域電力供給システムにおいて、個別小規模発電装置の運転と管理とを一元的に管理運営し、一元的な管理運営は、一元管理の対象数と同じかあるいは少ない対象数に分割した上で、複数の組織ごとに保守を含む一元管理を行なうことを特徴とする。 The present invention centrally manages the operation and management of an individual small-scale power generation device in a wide-area power supply system that performs power supply in conjunction with an individual small-scale power generation device and a power wiring system including a large-scale power generation facility. Centralized management and management is characterized by performing centralized management including maintenance for each of a plurality of organizations after dividing the number of targets to be equal to or less than the number of targets for centralized management.
この発明は、個別小規模発電装置と、大規模発電設備を含む電力配線系統とを連動して電力供給を行なう広域電力供給システムにおいて、個別小規模発電装置の運転と管理とを一元的に管理運営し、小規模発電装置を設置した建物および敷地の所有者は、一元管理運営を行なう電力供給組織側に対して、建物および敷地の使用料を考慮した割引の消費電力料金を支払うことを特徴とする。 The present invention centrally manages the operation and management of an individual small-scale power generation device in a wide-area power supply system that performs power supply in conjunction with an individual small-scale power generation device and a power wiring system including a large-scale power generation facility. The owners of buildings and sites that are operated and installed small-scale power generators pay a discounted power consumption rate that takes into account the usage fees of the buildings and sites to the power supply organization that conducts centralized management and operation. And
以上のように、この発明によれば、個別小規模発電装置と、大規模発電設備を含む電力配線系統とを連動して電力供給を行なうシステムにおいて、個別小規模発電装置の運転と管理を一元的に管理運営することにより、個人としては負担が大きい小規模発電装置を購入しなくて済み、さらには長期の機器管理,保守が不要になる。また、巨大な配電網を所有する組織体が、一括して大量に小規模発電設備を購入,設置することで、より低価格かつ高性能な発電設備が電力網設備の一環として導入できる。そして、小規模発電装置ごとのこれまでの購入管理を一元化することにより、電力網全体としての効率的な運用が可能になるなど、社会インフラとして最も効率的なシステムを実現できる。 As described above, according to the present invention, the operation and management of the individual small-scale power generation device are unified in the system that supplies power in conjunction with the individual small-scale power generation device and the power wiring system including the large-scale power generation facility. By conducting management and operation, it is not necessary to purchase a small-scale power generation device that has a large burden on an individual, and further, long-term equipment management and maintenance are not required. In addition, an organization that owns a huge distribution network can purchase and install large-scale small-scale power generation facilities in large quantities, so that low-cost and high-performance power generation facilities can be introduced as part of the power network facilities. And by unifying the purchase management so far for each small-scale power generation device, it is possible to realize the most efficient system as social infrastructure, such as enabling efficient operation of the entire power network.
図1はこの発明を適用した広域電力供給システムの基本運用形態を示す図である。図1において、電力会社1は電力消費者であるユーザ2が所有する敷地,屋根上,屋内の少なくともいずれかに、電力会社所有の小規模発電装置3を設置する。ここで、電力会社1とは、基本的に大型発電機および配電網を所有する組織である。しかし、いずれか一方あるいは両方を借用して運営する組織であってもよい。電力会社1はこの小規模発電装置3の設置に際しては、ユーザ2から敷地などの場所提供4を受ける。
FIG. 1 is a diagram showing a basic operation mode of a wide area power supply system to which the present invention is applied. In FIG. 1, a
この小規模発電装置3は太陽光発電,燃料電池,風力発電およびエンジン発電のいずれかあるいはこれらを組合せた発電装置から構成される。この小規模発電装置が太陽光発電である場合には、太陽電池モジュール板を住宅屋根上に設置することは居住スペースの有効活用上好ましい。
The small-scale
このとき、個人の代わりに土地,建物の所有者がマンションなど集合住宅を所有あるいは管理する組織であってもよい。住宅密集地域などでは、土地だけへの太陽光発電装置の設置は、土地の有効活用や日照条件の観点から時として好ましくないが、設置自体は基本的に可能である。この装置から、電力会社1の所有する商用電力系統(大型発電機と配電線など)に接続される。
At this time, instead of an individual, the owner of the land or building may be an organization that owns or manages an apartment house such as a condominium. In densely populated areas, etc., installation of solar power generation devices only on land is sometimes undesirable from the viewpoint of effective use of land and sunshine conditions, but installation itself is basically possible. From this device, it is connected to a commercial power system (such as a large generator and a distribution line) owned by the
その運用としては、小規模発電装置が運転状態において、最も近い電力消費者であるユーザ2に電力供給でき、しかもユーザ2が消費しきれない余剰電力は、電力会社所有の商用電力系統へ逆潮流電力6として供給する。
As for the operation, when the small-scale power generator is in operation, power can be supplied to the
他方、この小規模発電装置3が停止した状態では、ユーザ2は電力会社1からの商用電力の供給を受ける。この電力送電切換は自動的に行なわれる。また、電力会社1は多数の小規模発電装置3を所有していることから、通信手段とコンピュータ機器類を用いながら、これら小規模発電装置の統合的な管理を行なう。つまり、電力会社の図示しないコンピュータと、小規模発電装置3との間の専用データ回線あるいは通信回線網を用い、発電制御,電力供給データなどを双方向通信することで、装置を管理しながらユーザへの電力供給量5,逆潮流電力6およびその他システム運転にかかわる発電データの情報収集を容易かつ確実に行なうことができる。
On the other hand, in a state where the small-scale
これらデータから電力会社1はユーザごとの単位期間ごとの電力使用量合計を把握でき、ユーザ2に請求してその料金10を受取ることができる。このとき、電力会社が小規模発電装置全体あるいは一部をユーザが所有する場所に設置するため、その場所である敷地,屋根上および屋内の面積などに応じて、その借用費用を電力料金から差引くことで、ユーザ側は提供した場所の対価を得ることができる。該装置の管理については、上記通信データ内容から、電力会社が装置の異常検出を行なうことで、保守・修理会社11に保守依頼12をして保守13を行なう。
From these data, the
上述の如く構成することにより、これまでに行なっていた2個の電力計での料金精算や、保守などの厄介な維持管理が不要となり、ユーザとしては場所提供だけで小規模発電装置を所有せず、消費電力を割引価格で購入できるようになる。その結果、全体としてこの発明による一元管理は保守メンテナンス精度を大幅に向上でき、飛躍的な発電システムを実現できる。 By configuring as described above, troublesome maintenance management such as charge settlement and maintenance using two power meters, which has been done so far, becomes unnecessary, and the user can own a small-scale power generator only by providing a place. The power consumption can be purchased at a discounted price. As a result, the overall management according to the present invention as a whole can greatly improve the maintenance accuracy and can realize a dramatic power generation system.
図2は、この発明の一実施形態の広域電力供給システムの全体の構成を示す図である。図2において、小規模発電装置はシリコン太陽電池を用いたPVシステムであり、多数のPVシステムが分散して大規模発電設備を含む電力配線系統に連系して運用する際、電力配線系統の所有者が該小規模発電装置を一括して管理運営する場合の実施形態について以下に説明する。 FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of a wide area power supply system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 2, the small-scale power generation device is a PV system using silicon solar cells. When a large number of PV systems are dispersed and operated in conjunction with a power wiring system including a large-scale power generation facility, the power wiring system An embodiment in which the owner manages and operates the small-scale power generation apparatus collectively will be described below.
このPVシステムの発電原理は、シリコンを用いる太陽電池での太陽光発電に限定されるものではなく、シリコン以外の半導体の太陽電池、あるいはPVシステム以外の発電設備、たとえば燃料電池や風力など独立して発電できる他の発電方式を混在させた状態でも適用が可能である。 The power generation principle of this PV system is not limited to solar power generation using solar cells using silicon, but is independent of semiconductor solar cells other than silicon or power generation equipment other than PV systems such as fuel cells and wind power. It can be applied even when other power generation methods capable of generating power are mixed.
この図2は電力会社が所有する形態での100軒のPVシステムを含む広域電力供給システムの全体構成を示したものであり、大規模発電設備20からの電力は、50万Vの送電線21で一次変電所22に送られる。一次変電所22では、50万Vの高電圧を1万V程度に低電圧化して送電線23で二次変電所24に送電し、最終的には単相3線200Vの系統25で多数の小口電力ユーザ26に配電される。このユーザ26には、小規模発電装置は設置されていないので、矢印27に示すように一方向で、200Vの低圧小口電力供給だけが行なわれる。
FIG. 2 shows an overall configuration of a wide area power supply system including 100 PV systems owned by an electric power company. Electric power from the large-scale
他方、電力会社所有のPVシステムを設置しているユーザ28a,28b,28cは矢印29で示すように、200Vの系統25との間で商用電力からの供給と、小規模発電電力からの逆潮流が連系インバータ装置の自動切換機能により既存の配線25で行なわれる。電力会社のコンピュータ30は大規模発電設備20,変電所22,24との間を専用通信線31,32および33でそれぞれ結び、制御・管理などが行なわれる。
On the other hand, the
PVシステムを取付けた複数のユーザ28a,28b,28cからは、CATV線を利用したインターネットの配線34からさらに配線35を経由して電力会社のコンピュータ30に接続される。この双方向通信接続で、多数の個別PVシステムをまとめて一元管理できる。
A plurality of
ユーザ28a,28b,28cは、ユーザ個人のパーソナルコンピュータ(PC)36a,36b,36cにより、インターネット37を介して電力会社のコンピュータ30に接続して発電にかかわるユーザレベルの各種データを随時参照することができる。
図3は電力会社が広域電力供給システムの中の小規模発電装置であるPVシステムなどを多数のユーザに設置する手順を示す図である。まず、ステップ(図示ではSPと略称する)SP1において、既存の新聞やテレビジョンなどのメディアを通じて、PVシステムの設置可能な場所を所有し、その場所を提供する意志を有する個人を募集する。次に、ステップSP2において、募集した個人の住宅の屋根,屋内などに、電力会社が個人と契約の上、設置工事を実施してPVシステムを完成する。なお、工事はPV装置メーカーあるいは関連会社などでも可能である。さらに、ステップSP3に示すように、電力会社が保守などを行ないながら該設備を発電運用する。 FIG. 3 is a diagram illustrating a procedure in which an electric power company installs a PV system, which is a small-scale power generation device in a wide-area power supply system, for many users. First, in step (abbreviated as SP in the figure) SP1, individuals who own a place where the PV system can be installed and intend to provide the place are recruited through existing media such as newspapers and televisions. Next, in step SP2, the electric power company contracts with the individual on the roof, indoors, etc. of the recruited individual house, and completes the PV system by performing installation work. The construction can also be performed by a PV device manufacturer or an affiliated company. Further, as shown in step SP3, the facility operates to generate electricity while performing maintenance and the like.
図4はPVシステムの住宅への設置状況について説明するための図である。太陽電池による発電は、約1m角の太陽電池モジュール(あるいは同モジュール板と呼ばれる)を日照の良好な屋根上に設置する。モジュール自体の構成は、略1m角の強化ガラス板の背面側に約12cm角の多結晶シリコン基板素材に、半導体プロセスを用いてpn接合,電極形成などで作製したセル50枚程度を直列配線した上で、透明樹脂などを用いて貼り付けられたものが用いられる。このモジュールは防湿などの工夫で長期耐候性も確保されている。モジュール単体の発電能力としては、日照時最大で略120W程度の発電性能を有する。 FIG. 4 is a diagram for explaining an installation state of the PV system in a house. For power generation using solar cells, a solar cell module of about 1 m square (or called a module plate) is installed on a roof with good sunlight. The structure of the module itself is such that about 50 cells produced by pn junction, electrode formation, etc. using a semiconductor process are connected in series on a polycrystalline silicon substrate material of about 12 cm square on the back side of an approximately 1 m square tempered glass plate. Above, what was pasted using transparent resin etc. is used. This module also ensures long-term weather resistance through measures such as moisture protection. As the power generation capacity of the module alone, it has a power generation performance of about 120 W at the maximum in sunshine.
個人住宅屋根用としては、モジュール34枚を直列・並列接続したパネル40を住宅の南側屋根面41に取付け、パネル全体の最大発電能力としては略4kWが得られる。この発電能力で、太陽エネルギから年間に得られる発生電力の積算量は、この住宅が年間に消費する電力使用量4800kWhにほぼ匹敵する。太陽電池により発生した直後の電力42は直流電力であり、交流に変換するための電気回路部品・機器から構成したインバータ機器431,配電盤44,屋内配線45を介して交流電力使用機器であるテレビ46,エアコン47などで電力が消費される。しかし、余剰の電力についてはインバータ機器431内から(引込配線49を介して商用電力系統48にインバータ機器431の電気回路の機能により自動的に送出される(逆潮流)。夜間の必要電力は、同じ配線49から同上の機能により自動供給される。なお、インバータ機器431内には多数のPVシステムを一元管理するためのデータ処理装置432が取付けられている。
For a private house roof, a
図5は一元管理を行なうための基本構成を示した1台のPVシステムに着目して示している。次に、図5を参照して、半径1km以内で気象条件が同一と見なされる地域内で設置された100軒の個別PVシステムの一元管理について説明する。太陽電池パネル51とインバータ機器52とデータ処理装置53はユーザの住宅家屋や壁面に取付けられている。
FIG. 5 focuses on one PV system showing a basic configuration for centralized management. Next, with reference to FIG. 5, the centralized management of 100 individual PV systems installed in an area where the weather conditions are considered to be the same within a radius of 1 km will be described. The solar cell panel 51, the
なお、データ処理装置53は図4のデータ処理装置432と同じである。太陽電池パネル51からの直流出力電力の電圧と電流の値は、日照計や温度計63からのアナログ出力値とともに、データ処理装置53内でデジタル信号に変換され、双方向通信ができる専用回線(あるいはインターネット)54を介して、電力会社のコンピュータ55と接続される。このコンピュータ55は、ユーザのパーソナルコンピュータ56とインターネット57で、保守会社のコンピュータ58とはインターネット59で接続される。なお、インターネットを用いれば、回線54,57,59は同一網となるが、一部専用回線を含むことは技術的に可能である。いずれの機器間も双方向デジタル通信が可能になっている。
The data processing device 53 is the same as the data processing device 432 in FIG. The voltage and current values of the DC output power from the solar panel 51 are converted into digital signals in the data processing unit 53 together with the analog output values from the sunshine meter and the thermometer 63, and a dedicated line (two-way communication is possible) Alternatively, it is connected to a power company computer 55 via the Internet) 54. The computer 55 is connected to the user's personal computer 56 and the Internet 57 and to the maintenance company's
電力会社コンピュータ55が取扱うデータを大別すると、データ処理装置53からコンピュータ55への入力データ列60と、コンピュータ55内でのデータ演算処理列61と、コンピュータ55からデータ処理装置53,保守会社パーソナルコンピュータ58およびユーザパーソナルコンピュータ56への出力データ列62により構成される。入力データ列60は太陽光発電量60a,日射量60b,気温60c,インバータ状態60d,パネルリーク電流60e,ユーザ消費電力60f,逆潮流電力60g,動作電流他60hの8項目である。データ演算処理列61は、他パネル発電データ比較61a,故障診断61b,発電データ加工61c,電力料金計算61d,積算集計61e,解析用保存61fの6項目である。出力データ列62は起動/停止信号62a,保守依頼データ62b,ユーザ参照62c,料金請求62dの4項目である。
The data handled by the electric power company computer 55 can be broadly classified as follows: an
他パネル発電データ比較61aは、当該PVシステムでの太陽光発電量60a,日射計,温度計63からの日射量60b,パネル温度60cの入力データと、他のPVシステムでの同形式で同性能のパネルからの、太陽光発電量データなどとの比較および演算により行なう。当該PVシステムでの太陽光発電量60aは、晴天時の日射量100mW/cm2では4kWが得られるが、その値は日射量に対してほぼ比例関係にある(パネル基準温
度25℃時)。しかし、パネル温度の変化により同じ日射量であってもその発電量は変化する。気温30℃と高い時期にはパネル温度60cは72℃と上昇したため、太陽光発電量60aは3.8kWであった。
The other panel power
つまり太陽光発電量60aは、パネル温度1℃の上昇に対し0.3%の低減率(r)を示した。100軒のPVシステムを有する広域電力供給システムの中から、発電異常のあるPVシステムを検出して特定する方法について以下に説明する。 That is, the photovoltaic power generation amount 60a showed a reduction rate (r) of 0.3% with respect to an increase in the panel temperature of 1 ° C. A method for detecting and identifying a PV system having a power generation abnormality from a wide-area power supply system having 100 PV systems will be described below.
その手順としては、各PVシステムの、太陽光発電量D(kW)、日射量N(mW/cm2)、パネル温度TP(℃)の3項目の同時刻での瞬時値から、各PVシステムの換算太陽光発電量S(kW)を算出した上で、その100軒のSの平均値H100を求め、この平均値からの各々の出力保存率R(%)を得て比較することで、発電異常のあるPVシステムを検出する。 As the procedure, the PV power generation amount D (kW), the solar radiation amount N (mW / cm 2 ), and the panel temperature T P (° C.) instantaneous values at the same time of each PV system are used. After calculating the converted solar power generation amount S (kW) of the system, the average value H 100 of 100 of the 100 houses is obtained, and each output storage rate R (%) from this average value is obtained and compared. Thus, a PV system having a power generation abnormality is detected.
各PVシステムの換算太陽光発電量Sは、次の第(1)式から求められる。
S=D×(100/N)×[100/{100−(Tk−Tp)r}]…(1)
ここで、rは低減率であり、Tkは基準温度である。なお、低減率rは太陽電池の製法および構造により定まった値を示す。
The converted solar power generation amount S of each PV system is obtained from the following equation (1).
S = D × (100 / N ) × [100 / {100- (T k -T p) r}] ... (1)
Here, r is a reduction rate and T k is a reference temperature. The reduction rate r indicates a value determined by the manufacturing method and structure of the solar cell.
出力保存率Rは第(2)式で求められる。
R=(S/H100)×100…(2)
X地点に設置したPVシステムの出力保存率RX値の小さい方(発電性能低下が大きい)から並べると、R4;93.2%、R52;96.6%、R68;97.0%、R77;99.1%であった。このようにして、他パネル発電データ比較61aを行ない、最も小さいR4値を有する第4地点のPVシステムが最も発電性能低下の大きいことが一元管理側から瞬時に特定および検出することができる。
The output storage rate R is obtained by the expression (2).
R = (S / H 100 ) × 100 (2)
Arranged from the PV system installed at point X with the smaller output preservation ratio RX value (larger power generation performance degradation), R 4 ; 93.2%, R 52 ; 96.6%, R 68 ; 97.0% , R 77 ; 99.1%. In this way, the other panel power
このデータ演算処理により、停止信号62aを出力62してインバータ機器52を停止でき、同時に、保守依頼データ62bから保守会社パーソナルコンピュータ58にインターネット59を介して第4地点のPVシステムの保守指示が行なえた。保守会社によりPVシステムをチェックしたところ、モジュールの一部にたまたま枯葉が固着して発電低下をもたらしていたので取除いた。これら一連の処理手順を図6のフローチャートに示す。図6において、ステップSP11において太陽光発電量が5分ごとに入力され、ステップSP12において、日射量とパネル温度が入力される。ステップSP13において換算太陽光発電量の演算が行なわれ、ステップSP14で出力保存率の算出演算が行なわれる。
Through this data calculation process, the
ステップSP15において出力保存率の比較演算が行なわれ、ステップSP16において発電異常システム検出演算が行なわれ、ステップSP17において保守依頼が行なわれる。なお、復旧は保守会社のパーソナルコンピュータから電力会社への連絡で、再びPVシステムが起動される。 In step SP15, an output storage ratio comparison calculation is performed, in step SP16 a power generation abnormality system detection calculation is performed, and in step SP17 a maintenance request is made. For restoration, the PV system is activated again by contacting the maintenance company personal computer to the power company.
図7は一元管理におけるインバータ過熱検出態様の手順を示すフローチャートである。図6に示した処理と並行して行なわれるインバータの動作状態検出から、保守に至るまでを再び図5および図7を参照して説明する。図7に示すステップSP21において、インバータ状態60dに120℃以上のインバータ加熱信号が入ったときには、故障診断61bにその状態が伝えられ、直ちに停止信号62aがPVシステム側に送出され、PVシステムを停止させる。同時に、ステップSP22において保守依頼データ62bにその状態が伝わって保守会社のパーソナルコンピュータに連絡され、処理が実施される。
FIG. 7 is a flowchart showing the procedure of the inverter overheat detection mode in the unified management. From the inverter operating state detection performed in parallel with the processing shown in FIG. 6 to maintenance will be described with reference to FIGS. 5 and 7 again. In step SP21 shown in FIG. 7, when an inverter heating signal of 120 ° C. or more is input to the inverter state 60d, the state is transmitted to the failure diagnosis 61b, and a
図8は一元管理におけるパネルリーク検出態様の手順を示すフローチャートである。図8のステップSP31において、パネルリーク(漏洩電流)60eが入力され、ステップSP32において、パネルリークが20mA以上になったか否かが判別され、20mA以上になると、ステップSP33においてパネルリークが50mA以上になったかが判別され、20〜50mAのレベルまで増加した場合には、故障診断61bにより、ステップSP34でPVシステムの停止が行なわれ、ステップSP35で保守依頼62bが行なわれる。同時に、パネルリーク電流60eの値が50mAを超える異常値になったときには、停止信号62aがデータ処理装置53を介してインバータ機器52に伝えられ、PVシステムが停止する。このようにして、電気保安上問題のある発電設備だけを保守のために即時に停止し、修理するべきPVシステムが検出できる。
FIG. 8 is a flowchart showing the procedure of the panel leak detection mode in the unified management. In step SP31 of FIG. 8, a panel leak (leakage current) 60e is input, and in step SP32, it is determined whether or not the panel leak is 20 mA or more. When the panel leak is 20 mA or more, the panel leak is increased to 50 mA or more in step SP33. When it is determined that the level has increased to 20 to 50 mA, the failure diagnosis 61b stops the PV system in step SP34, and a
図9は一元管理における太陽光発電量積算の手順を示すフローチャートである。図9のステップSP41において太陽光発電量が入力され、ステップSP42において5分経過したかが判別される。ステップSP43で5分平均電力量が演算され、ステップSP44で積算値が保存される。これらは、ユーザへのサービスの一貫として、図5の発電データ加工61cは、太陽光発電量60aの5分ごとの瞬時値kWを5分間の平均値とみなし、発電電力量kWを計算加工した上でユーザ参照62cに保存される。電力料金計算61dは、ユーザ消費電力60fより、小口契約額単価24円を用いて月間の料金請求62dを、インターネット57を介してユーザのパーソナルコンピュータ56に対して行なわれる。その計算式は、第(3)式で行なわれる。
FIG. 9 is a flowchart showing a procedure for integrating the amount of photovoltaic power generation in the unified management. In step SP41 in FIG. 9, the amount of photovoltaic power generation is input, and it is determined in step SP42 whether 5 minutes have elapsed. In step SP43, the 5-minute average electric energy is calculated, and the integrated value is stored in step SP44. As part of the service to the user, the power
ユーザ月間電力料金(円)=ユーザ月間消費電力量(kWh)×
単価(円/kWh)×(1−設置場所貸与割引率(%)/100) …(3)
この実施形態では、設置場所貸与割引率としては5%を適用した。これら一連の処理手順は図10に示すフローチャートで表わされる。図10において、ステップSP51においてユーザ消費電力が入力され、ステップSP52で月間消費電力量が積算される。ステップSP53でユーザ月間電力料金の演算が行なわれ、ステップSP54で料金請求が行なわれる。なお、料金計算はユーザがパーソナルコンピュータ56を所有して稼働している場合には有効であるが、並行して従来のように電力会社から郵送で請求および銀行引落しなども行なえる。
User monthly power charge (yen) = User monthly power consumption (kWh) x
Unit price (yen / kWh) x (1-installation place loan discount rate (%) / 100) (3)
In this embodiment, 5% is applied as the installation place rental discount rate. These series of processing procedures are represented by the flowchart shown in FIG. In FIG. 10, user power consumption is input in step SP51, and monthly power consumption is integrated in step SP52. In step SP53, a user monthly power charge is calculated, and a charge is charged in step SP54. The fee calculation is effective when the user owns and operates the personal computer 56, but in parallel, billing and bank withdrawal can be performed by mail from an electric power company as in the past.
また、ユーザ参照62c,料金請求62dなどのデータは、ユーザのパーソナルコンピュータ側からインターネット57を介して随時読取ることができ、自家屋根を電力会社に貸すことで、自然エネルギー利用に貢献していることが認識できる。上述の説明の他に、ユーザ参照データとしては、各月の消費電力量,料金および銀行口座からの引落し日など、従来からの情報の他、時間帯別の電力消費量、屋根設置の太陽光発電量、自然エネルギー活用による石油節約量およびCO2削減量などを含めることも可能である。
In addition, data such as the
さらに、積算集計61e,解析用保存61fは、それぞれ逆潮流電力60g,動作電流負荷60hなどの各種データが自動的に集計,保存される。その他、コンピュータ55に関わるすべてのデータを保存することも容易である。
Furthermore, the
図11はこの発明の実施形態における電力会社のコンピュータ装置内のデータ処理を示す図である。インバータ内のデータ処理装置(図5に示す53)は、専用回線あるいはインターネットで図11に示す接続ポート70aと結線され、コンピュータ73(図5の55と同じ)と双方向のデータ信号伝達が可能になっている。他のPVシステムからは、同様に接続ポート70b,70xで信号伝達が並列的に行なえるようになっている。また、個人ユーザのパーソナルコンピュータ(図5の56)とは接続ポート71aで同様に接続されている。他の発電システムが取付けられた個人ユーザのパーソナルコンピュータとは、同様に接続ポート71bで接続される。また、保守を行なう業者のコンピュータ(図5の58)とは接続ポート72で接続される。
FIG. 11 is a diagram showing data processing in the computer device of the electric power company in the embodiment of the present invention. The data processing device (53 shown in FIG. 5) in the inverter is connected to the connection port 70a shown in FIG. 11 via a dedicated line or the Internet, and can transmit data signals to and from the computer 73 (same as 55 in FIG. 5). It has become. Similarly, signal transmission from other PV systems can be performed in parallel at the
コンピュータ73は、中央演算装置(以下、CPUと称する)74により、システムディスク75内のソフトウェアがコンピュータ全体の基本動作を制御する。太陽光発電システムの起動,停止,発電データ要求などは、システムディスク75から信号線76,CPU74,信号線77およびポート70aを介して太陽光発電システム側のデータ処理装置(図5の53)に伝えられる。その結果、データ処理装置から再びポート70aを介して、メモリ領域78の受信データメモリ78a1に、太陽光発電量,日照量,気温,逆潮流電力量,ユーザの消費電力量などの各種情報が保存される。また、ユーザ情報メモリ78a2には、契約者情報,割引率,取引銀行情報,太陽光発電システムの基礎データ、つまりシステム構成,発電能力,場所など、半固定的な情報が蓄えられている。
In the
他のPVシステム設置ユーザについては、受信データメモリ78b1,ユーザ情報メモリ78b2などに同様のデータが蓄積される。これらの部分はユーザ数に応じて適宜創設することができる。また、これらの領域78には、当該広域発電網以外からの日照量,気温など各種情報を蓄える複数のメモリ79a,79b,79cを設けておくことで、図示しないポートを介して必要な情報を取込み,保存しておくことで発電量予測などに利用できる。
For other PV system installation users, similar data is stored in the reception data memory 78b1, user information memory 78b2, and the like. These portions can be created as appropriate according to the number of users. In addition, these areas 78 are provided with a plurality of
上記メモリはRAM(ランダムアクセスメモリ)で構成する例について説明したが、ハードディスクなどのメモリを用いることももちろん可能である。これらメモリ78,79に示すデータ量は時間経過とともに膨大な量になるので、たとえば時間集計データは1ヶ月後には日ごとの積分データなどに変換し、かつデータ圧縮してデータバス80を介して順次大型のデータ記憶装置81に半永久的なデータファイルとして保存していく。
Although an example in which the memory is composed of a RAM (Random Access Memory) has been described, it is of course possible to use a memory such as a hard disk. Since the amount of data shown in these
次に、各PVシステムの動作状況を把握する部分について説明する。システムディスク75内のソフトウェアの指令により、定期的に受信データメモリ78a1,78b1などの内部に保存された各システムの発電データを、日照量,気温など各種情報を蓄えるメモリ79の内容、あるいはデータ記憶装置81の内容をCPU74により比較・演算・参照などのデータ処理を行なうことで、発電低下を来たしているPVシステムの検出などを行なう。
Next, the part which grasps | ascertains the operation condition of each PV system is demonstrated. In accordance with a command from the software in the
これらの結果や履歴についてもユーザ情報メモリ78a2に保存しておく。このように、発電状態が正常でないPVシステムが発見されたときには、自動的にポート72を介して保守会社のコンピュータ(図5の58)と自動接続され、保守に必要な情報(故障モード,場所など)とともに保守依頼を自動発信する。この情報は同時にポート71aを介して個人ユーザのパーソナルコンピュータ(図5)にも連絡される。その後、保守,ユーザ,電力網の3つのコンピュータ網で保守日程の決定などを、人も介在させながら保守に必要な修理日程などの決定や、付随する各種の情報交換もキーボード入力付き表示装置84からの操作により行なわれる。保守が完了した後に、該当の発電設備を一元管理の電力網組織側より再び発電設備を起動させ、再び発電動作状態とすることができる。 These results and history are also stored in the user information memory 78a2. Thus, when a PV system with an abnormal power generation state is discovered, it is automatically connected to the maintenance company computer (58 in FIG. 5) via the port 72, and information necessary for maintenance (failure mode, location) Etc.) and automatically send maintenance requests. This information is also communicated to the personal computer of the individual user (FIG. 5) via the port 71a. After that, the maintenance schedule, etc. for the maintenance, the user, and the power network are determined from the display device 84 with the keyboard input. It is performed by the operation. After the maintenance is completed, the power generation facility can be activated again from the centralized power network organization side of the corresponding power generation facility, and the power generation operation state can be set again.
次に、ユーザの電力料金について説明する。電力会社コンピュータ10からはユーザに対して定期的に、たとえば月間の電力使用量(kWh)や、割引率を加味した電力料金の請求内容がCPU74からプリンタ82で印字紙83に印字されユーザに郵送される。ユーザの要求でこれらの電力使用に関わる情報と、太陽光発電量などのデータとともにポート71aを介してユーザパーソナルコンピュータ(図5)に表示される。
Next, a user's electric power charge is demonstrated. From the
また、電力会社内では、CPU74に接続されたキーボード入力付き表示装置84で全体あるいは詳細部分について表示しながらシステムディスク75の内容を随時書換えることなどを含め、電力網全体の有機的な管理を可能としている。
In addition, within the power company, organic management of the entire power network is possible, including rewriting the contents of the
この実施形態の広域の電力供給システムで、ユーザおよび電力会社における20年間のそれぞれの費用試算(相対値)を表1に比較例とともに示す。 In the wide-area power supply system of this embodiment, cost estimates (relative values) for 20 years in the user and the power company are shown in Table 1 together with a comparative example.
比較例は、ユーザ自らがPVシステムを購入する場合であり、設備等費は270で、電力費はPVシステムの商用系統と連携し売買電力が等しくなるため0となる。保守費は20年間で20と見積もる。その合計は290となる。この実施形態では、電力会社がPVシステムを購入するため、ユーザの設備費は0であり、電力費とはユーザが使用した正味電力に対しての費用であり300となる。しかし、電力会社へPV設置場所を貸しており、収入15が得られる。したがって、この収支合計は285となる。 The comparative example is a case where the user himself purchases a PV system. The equipment cost is 270, and the power cost is 0 because the purchased power is equal in cooperation with the commercial system of the PV system. Maintenance costs are estimated at 20 over 20 years. The total is 290. In this embodiment, since the electric power company purchases the PV system, the user's equipment cost is 0, and the power cost is 300 for the net electric power used by the user. However, a PV installation site is rented to an electric power company, and income 15 is obtained. Therefore, this balance is 285.
一方、電力会社においては、この実施形態の適用でPVシステムを1軒当りの設備等費は大量一括購入により個人ユーザでの270に対し260となる。装置設置場所費用の15はユーザの屋根を20年間借用する費用である。配電線維持費の−20は、多数のPVシステムがユーザの真近に設置されることで、これまで夏の昼間でのピーク電力値を低減して、配電線の容量低減や電力ピークのための余剰大型発電設備を削減できる効果などから生じる。保守費はユーザが個別に依頼する場合の20に対し、保守業務集中専業化で合理化できるため、10まで大幅削減される。管理運営費は、多数のPVシステムを一括管理運営するための費用で10を計上した。電力売上−300はユーザ電力費と同額である。以上を合計すると電力会社は15の利益を得ることができる。 On the other hand, in the electric power company, the application of this embodiment causes the equipment cost per one PV system to be 260 compared to 270 for individual users due to mass purchase. The device installation site cost 15 is a cost of borrowing the user's roof for 20 years. The distribution line maintenance cost of -20 is due to the fact that a large number of PV systems are installed in the immediate vicinity of the user, thus reducing the peak power value during the daytime in summer so that the capacity of the distribution line can be reduced and the power peak. This is due to the effect of reducing the excess power generation facilities. Maintenance costs can be reduced to 10 because the maintenance costs can be streamlined by centralizing maintenance work, compared to 20 when the user requests them individually. The management and operation cost is 10 for the cost of managing and managing a large number of PV systems. Electric power sales-300 is the same amount as the user electric power cost. In total, the power company can make 15 profits.
以上の試算から、ユーザは従来(比較例)よりも5だけ安く電力購入が可能になり、電力会社も15の利潤が得られることになる。 From the above estimation, the user can purchase electric power by 5 cheaper than the conventional (comparative example), and the electric power company can obtain 15 profits.
上述の実施形態は、PVシステムの場合について説明したが、PV以外の燃料電池,風力発電,エンジン発電などの小規模発電設備が、これらを適宜組合せた小規模発電設備の場合にも適用が可能なことは言うまでもない。このような小規模発電設備を多数含む電力系統の運用は、災害時に特定地域だけの発電管理運営も可能となり、大規模発電を中心とした従来の発電システムよりも安全面で強化されることで有用なものとなる。 Although the above-mentioned embodiment demonstrated the case of PV system, small-scale power generation equipment other than PV, such as fuel cells, wind power generation, and engine power generation, is applicable also to the case of small-scale power generation equipment which combined these suitably. Needless to say. The operation of the power system including a large number of small-scale power generation facilities enables power generation management operation only in a specific area in the event of a disaster, and is enhanced in terms of safety compared to conventional power generation systems centered on large-scale power generation. It will be useful.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 電力会社、2 ユーザ、3 小規模発電システム、4 場所提供、5 電力供給、6 逆潮流電力、10 料金、11 保守・修理会社、12 保守依頼、13 保守、20 大規模発電設備、21 送電線、22 1次変電所、23 送電線、24 2次変電所、25 系統、26 小口電力ユーザ、27,29 矢印、28a,28b,28c ユーザ、30 電力会社コンピュータ、31,32,33 専用通信線、34 CATV線の配線、35 配線、36a,36b,36c ユーザ個人のパーソナルコンピュータ、37,57 インターネット、40 パネル、41 南側屋根面、42 電力、431 バータ機器、44 配電箱、45 屋内配線、46 テレビ、47 エアコン、48 商用電力系統、49 各戸引込み配線、51 太陽電池パネル、52 インバータ機器、53 データ処理装置、54 専用回線、55,58,73 コンピュータ、56 パソコン、59 インターネット、60 入力データ列、60a 太陽光発電量、60b 日照量、60c 気温、60d インバータ状態、60e パネルリーク電流、60f ユーザ消費電力、60g 逆潮流電力、60h 動作電流負荷、61 データ演算処理列、61a 他パネル発電データ比較、61b 故障診断、61c 発電データ加工、61d 電力料金計算、61e 積算集計、61f 解析用保存、62 出力データ列、62a 起動/停止信号、62b 保守依頼データ、62c ユーザ参照、62d 料金請求、63 日照計,温度計、70a,70b,70x,71b,72 接続ポート、74 CPU、75 システムディスク、76,77 信号線、78 メモリ領域、78a1,78b1 受信データメモリ、78a2,78b2 ユーザ情報メモリ、79a,79b,79c メモリ、80 データバス、81 データ記憶装置、82 プリンタ、83 印字紙、84 表示装置、91 ユーザ、92 PVシステム、93 電力会社、94 PV電力、95 逆潮流電力、96 電力料金、97 商用電力、98 料金、99 発電データ、100 PVメーカ他、101 保守依頼、102 保守など。 1 Power Company, 2 Users, 3 Small Power Generation System, 4 Location Provision, 5 Power Supply, 6 Reverse Power Flow, 10 Fees, 11 Maintenance / Repair Company, 12 Maintenance Request, 13 Maintenance, 20 Large Scale Power Generation Equipment, 21 Transmission Electric wire, 22 Primary substation, 23 Transmission line, 24 Secondary substation, 25 systems, 26 Small power user, 27, 29 arrow, 28a, 28b, 28c User, 30 Electric power company computer, 31, 32, 33 Dedicated communication 34, 34 CATV line wiring, 35 wiring, 36a, 36b, 36c Personal personal computer of the user, 37, 57 Internet, 40 panels, 41 South roof surface, 42 Electric power, 431 Barter equipment, 44 Distribution box, 45 Indoor wiring, 46 TV, 47 Air conditioner, 48 Commercial power system, 49 Recessed wiring, 51 Solar battery pack 52, Inverter equipment, 53 Data processing device, 54 Dedicated line, 55, 58, 73 Computer, 56 Personal computer, 59 Internet, 60 Input data string, 60a Solar power, 60b Sunlight, 60c Air temperature, 60d Inverter state, 60e Panel leakage current, 60f User power consumption, 60g Reverse power flow, 60h Operating current load, 61 Data calculation processing sequence, 61a Other panel power generation data comparison, 61b Fault diagnosis, 61c Power generation data processing, 61d Power charge calculation, 61e Totalization , 61f Save for analysis, 62 Output data string, 62a Start / stop signal, 62b Maintenance request data, 62c User reference, 62d Billing, 63 Solar meter, Thermometer, 70a, 70b, 70x, 71b, 72 Connection port, 74 CPU, 75 system Disc, 76, 77 signal line, 78 memory area, 78a1, 78b1 received data memory, 78a2, 78b2 user information memory, 79a, 79b, 79c memory, 80 data bus, 81 data storage device, 82 printer, 83 printing paper, 84 Display device, 91 users, 92 PV system, 93 electric power company, 94 PV power, 95 reverse power flow, 96 power charge, 97 commercial power, 98 charge, 99 power generation data, 100 PV manufacturer, 101 maintenance request, 102 maintenance, etc. .
Claims (12)
複数の個別小規模発電装置の発電に関するデータとして、前記個別小規模発電装置の発電量データおよび前記個別小規模発電装置の設置された場所の気象条件を示すデータを収集し、
前記個別小規模発電装置の前記発電量データおよび前記個別小規模発電装置の設置された場所の気象条件を示すデータを用いて、前記個別小規模発電装置が気象条件の基準状態の下に置かれたとすれば得られる発電量である換算発電量を前記複数の個別小規模発電装置について算出し、
前記算出した換算発電量の大小を比較することにより、前記複数の個別小規模発電装置の中から発電性能低下の大きい個別小規模発電装置を検出し、
前記発電性能低下の大きい個別小規模発電装置に関する情報を発信する、個別小規模発電装置の管理装置。 A management device for managing individual small-scale power generation devices,
As data relating to power generation of a plurality of individual small-scale power generation devices, collecting power generation amount data of the individual small-scale power generation devices and data indicating the weather conditions of the place where the individual small-scale power generation device is installed,
Using the power generation amount data of the individual small-scale power generation device and data indicating the weather conditions of the place where the individual small-scale power generation device is installed, the individual small-scale power generation device is placed under a reference condition of weather conditions. For example, the converted power generation amount, which is the power generation amount obtained, is calculated for the plurality of individual small-scale power generation devices,
By comparing the calculated amount of converted power generation, an individual small-scale power generation device having a large power generation performance degradation is detected from the plurality of individual small-scale power generation devices,
A management apparatus for an individual small-scale power generation apparatus that transmits information on the individual small-scale power generation apparatus having a large decrease in power generation performance.
前記気象条件を示すデータとは前記太陽光発電装置への日射量および前記太陽光発電装置のパネル温度を示すデータである、請求項1から3のいずれか1項に記載の個別小規模発電装置の管理装置。 The individual small-scale power generation device is a solar power generation device,
The individual small-scale power generation device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the data indicating the weather condition is data indicating a solar radiation amount to the solar power generation device and a panel temperature of the solar power generation device. Management device.
S=D×(100/N)×[100/{100−(Tk−Tp)×r}]
ただし、Sは前記換算発電量、Dは前記発電量データ、Nは前記太陽光発電装置への日射量、Tkは気象条件の基準状態であるパネル基準温度、Tpは前記太陽光発電装置のパネル温度、rは前記太陽光発電装置のパネル温度1℃の上昇に対して前記太陽光発電装置の発電量が低減する割合である低減率である。 The said management apparatus is a management apparatus of the individual small scale power generation device of Claim 4 which calculates the said conversion electric power generation amount using the following formula | equation.
S = D × (100 / N) × [100 / {100− (Tk−Tp) × r}]
Where S is the converted power generation amount, D is the power generation amount data, N is the amount of solar radiation to the solar power generation device, Tk is a panel reference temperature that is a reference state of weather conditions, and Tp is a panel of the solar power generation device. The temperature r is a reduction rate that is a rate at which the power generation amount of the solar power generation device is reduced with respect to an increase in the panel temperature of 1 ° C. of the solar power generation device.
コンピュータと、
前記コンピュータに接続された表示装置とを備え、
前記管理装置は、
複数の個別小規模発電装置の発電に関するデータとして、前記個別小規模発電装置の発電量データおよび前記個別小規模発電装置の設置された場所の気象条件を示すデータを収集し、
前記個別小規模発電装置の発電量データおよび前記個別小規模発電装置の設置された場所の気象条件を示すデータを用いて、前記個別小規模発電装置が前記気象条件の基準状態の下に置かれたとすれば得られる発電量である換算発電量を前記複数の個別小規模発電装置について算出し、
前記算出した換算発電量の大小を比較することにより、前記複数の個別小規模発電装置の中から発電性能低下の大きい個別小規模発電装置を検出し、
前記発電性能低下の大きい個別小規模発電装置に関する情報を発信し、
前記コンピュータは、前記管理装置から発信された前記情報を受信して、受信した前記情報を前記表示装置に表示させる、電力供給システム。 A management device for managing individual small-scale power generation devices;
A computer,
A display device connected to the computer,
The management device
As data relating to power generation of a plurality of individual small-scale power generation devices, collecting power generation amount data of the individual small-scale power generation devices and data indicating the weather conditions of the place where the individual small-scale power generation device is installed,
Using the power generation amount data of the individual small-scale power generation device and data indicating the weather condition of the place where the individual small-scale power generation device is installed, the individual small-scale power generation device is placed under the reference condition of the weather condition. For example, the converted power generation amount, which is the power generation amount obtained, is calculated for the plurality of individual small-scale power generation devices,
By comparing the calculated amount of converted power generation, an individual small-scale power generation device having a large power generation performance degradation is detected from the plurality of individual small-scale power generation devices,
Sending out information on the individual small-scale power generation device having a large decrease in power generation performance,
The power supply system, wherein the computer receives the information transmitted from the management device and causes the display device to display the received information.
前記気象条件を示すデータとは前記太陽光発電装置への日射量および前記太陽光発電装置のパネル温度を示すデータである、請求項7から9のいずれか1項に記載の電力供給システム。 The individual small-scale power generation device is a solar power generation device,
The power supply system according to any one of claims 7 to 9 , wherein the data indicating the weather condition is data indicating an amount of solar radiation to the solar power generation device and a panel temperature of the solar power generation device.
S=D×(100/N)×[100/{100−(Tk−Tp)×r}]
ただし、Sは前記換算発電量、Dは前記発電量データ、Nは前記太陽光発電装置への日射量、Tkは気象条件の基準状態であるパネル基準温度、Tpは前記太陽光発電装置のパネル温度、rは前記太陽光発電装置のパネル温度1℃の上昇に対して前記太陽光発電装置の発電量が低減する割合である低減率である。 The said management apparatus is an electric power supply system of Claim 10 which calculates the said conversion electric power generation amount using the following formula | equation.
S = D × (100 / N) × [100 / {100− (Tk−Tp) × r}]
Where S is the converted power generation amount, D is the power generation amount data, N is the amount of solar radiation to the solar power generation device, Tk is a panel reference temperature that is a reference state of weather conditions, and Tp is a panel of the solar power generation device. The temperature r is a reduction rate that is a rate at which the power generation amount of the solar power generation device is reduced with respect to an increase in the panel temperature of 1 ° C. of the solar power generation device.
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