JP5782233B2 - Energy management system and energy management method - Google Patents
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Description
本発明は、エネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法に係り、特に、自然エネルギーによる発電システムと電力貯蔵システムとを利用して電力の利用方法の制御を行うエネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法に関する。 The present invention relates to an energy management system and an energy management method, and more particularly, to an energy management system and an energy management method for controlling a method of using power by using a power generation system and a power storage system using natural energy.
近年、環境問題への関心が高まる中、代替エネルギーの確保やクリーンエネルギーの利用が進められている。クリーンエネルギーの利用として、太陽光、水力、風力、地熱等の自然エネルギーを利用した発電システムの普及が広まっており、その導入は特別な設備に限られず、一般住宅等の建物への導入が積極的に進められている。 In recent years, with increasing interest in environmental issues, securing alternative energy and using clean energy have been promoted. As the use of clean energy, the spread of power generation systems that use natural energy such as sunlight, hydropower, wind power, and geothermal heat has become widespread, and its introduction is not limited to special equipment, but is actively introduced to buildings such as ordinary houses. Is underway.
自然エネルギーによる発電システムを建物に導入する場合、発電設備が発電した電力は、商用電力(電力会社から受電する電力)系統から供給される電力と連系され、負荷へ供給される。自然エネルギーによる発電システムの稼動は自然エネルギー発生量に応じた成り行き運転であるため、自然エネルギーによる発電電力量が建物内の消費電力量を超えると、余剰電力が発生する。この余剰電力は、系統電力側へ逆潮流、すなわち電力会社へ売電することができる。このような自然エネルギーを用いた発電システムとしては、特に太陽電地を用いた太陽光発電システムの普及が進んでいる。 When a power generation system using natural energy is introduced into a building, the power generated by the power generation facility is connected to power supplied from a commercial power (power received from a power company) system and supplied to a load. Since the operation of the power generation system using natural energy is a planned operation according to the amount of natural energy generated, surplus power is generated when the amount of power generated by natural energy exceeds the amount of power consumed in the building. This surplus power can be reversed to the grid power side, that is, sold to the power company. As such a power generation system using natural energy, the use of a solar power generation system using a solar power site is particularly widespread.
また、昼間電力よりも安価な夜間電力を有効利用するために、蓄電池を用いた電力貯蔵システムを一般住宅等の建物へ導入することも行われている。電力貯蔵システムは、商用電力系統と連系され、電力の消費が少ない夜間に割安な夜間電力を蓄電池に蓄えて、昼間電力の時間帯に蓄電池の電力を放電して負荷へ供給することで、電力利用の効率化を図るとともに、電力料金の低減が可能となる。 In addition, in order to effectively use nighttime power that is cheaper than daytime power, a power storage system using a storage battery is also introduced into a building such as a general house. The power storage system is connected to the commercial power system, stores cheap nighttime power in the storage battery at night when power consumption is low, and discharges the power of the storage battery during the daytime power period and supplies it to the load. It is possible to improve the efficiency of power use and reduce the electricity charge.
さらに、電力貯蓄システムと、自然エネルギーによる発電システム、例えば太陽光発電システムとを併設した、経済効果の高いエネルギー活用のための設備も利用されている。しかし、一般的に用いられている太陽光発電システムでは、独自で成り行き運転を行っているために、余剰電力が発生した場合にはその余剰電力を全て売電しており、電力を最大限に有効利用しているとは言いがたい。 Furthermore, facilities for utilizing energy with high economic effects, which are provided with a power saving system and a power generation system using natural energy, such as a solar power generation system, are also used. However, since the commonly used solar power generation system operates independently, if surplus power is generated, all the surplus power is sold and the power is maximized. It is hard to say that it is used effectively.
そこで、太陽電池と蓄電池とを併設し、太陽電池の発電電力による蓄電池の充電を可能とした発電設備において、電力系統から供給される電力が契約電力以下である場合には、太陽電池の発電電力を全て負荷へ供給するか、若しくは優先的に蓄電池の充電を行ってその余剰電力を負荷へ供給し、電力系統から供給される電力が契約電力を超えた場合にのみ、蓄電池から放電して負荷へ電力を供給するようにして、蓄電池容量を有効に活用する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in a power generation facility that is equipped with a solar battery and a storage battery and can charge the storage battery with the power generated by the solar battery, if the power supplied from the power system is less than or equal to the contract power, the power generated by the solar battery To the load or charge the storage battery preferentially to supply the surplus power to the load, and the load is discharged from the storage battery only when the power supplied from the power system exceeds the contract power. There has been proposed a technique for effectively using the storage battery capacity by supplying power to the battery (see, for example, Patent Document 1).
また、夜間料金適用時間帯以外の時間帯において、負荷から出力容量以上の電力要求があった場合でも、蓄電池から電力供給を行うようにして蓄電された電力を使い切り、夜間電力を有効に利用するとともに、昼間電力の使用抑制を図る技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。 In addition, even when there is a power demand exceeding the output capacity from the load in a time zone other than the night charge application time zone, the power stored in the storage battery is used up and the night power is used effectively. At the same time, a technique for suppressing the use of daytime power has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
しかし、特許文献1及び2に記載の技術では、太陽電池で発電した電力及び蓄電池に蓄えられた電力を建物内で有効に利用することができるものの、ユーザ(住宅の居住者等の発電・電力貯蓄システムの利用者)の判断に基づいて発電電力及び蓄電電力の利用方法を選択することができるものではなかった。すなわち、ユーザのライフスタイルや経済情勢に応じて余剰電力の売電を優先したい場合や、自家発電・消費を優先したい場合でも、ユーザが自己で電力の使用形態を決定することができず、システムの自動制御に依存していた。その結果、ユーザのライフスタイルに基づいた最適な電力制御が行われていなかった。また、環境負荷の削減とユーザの経済的メリットのための、最適なシステム連携及びその制御を可能とするものではなかった。
However, in the techniques described in
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザのライフスタイルに基づいた最適な電力制御を行うことができる、発電システムと電力貯蔵システムを利用したエネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、環境負荷の削減を図るとともにユーザが経済的メリットを授受できる電力制御が可能な、発電システムと電力貯蔵システムを利用したエネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an energy management system and an energy management using a power generation system and an electric power storage system that can perform optimal power control based on a user's lifestyle. It is to provide a method.
Another object of the present invention is to provide an energy management system and an energy management method using a power generation system and an electric power storage system capable of controlling electric power so that the user can give and receive economic merits while reducing environmental loads. There is.
前記課題は、本発明に係るエネルギーマネジメントシステムによれば、自然エネルギーを利用して発電する発電手段と、商用電力系統と前記発電手段の少なくとも一方から供給される電力を貯蔵可能な蓄電手段と、から負荷へ電力供給可能なエネルギーマネジメントシステムであって、前記蓄電手段の充放電を制御する蓄電手段制御部と、負荷へ供給する電力の優先順位を決定する運転モードを選択する運転モード選択手段と、該運転モード選択手段により運転モードの選択が行われた場合に、前記蓄電手段制御部に充放電に関する信号を送信する充放電制御手段と、少なくとも売電量,発電量,消費電力量を含む電力情報の履歴を記憶する電力情報記憶手段と、少なくとも前記発電手段の発電量と前記負荷の消費電力量とを検出する電力検出手段と、を備え、前記運転モード選択手段は、前記蓄電手段の放電電力、前記発電手段の発電電力、前記電力系統の系統電力の順で負荷へ電力を供給する売電優先モードと、前記発電手段の発電電力、前記蓄電手段の放電電力、前記電力系統の系統電力の順で負荷へ電力を供給する地産地消モードと、のいずれかの運転モードの選択が可能であり、前記運転モード選択手段は、前記電力情報記憶手段に記憶された電力情報から該電力情報の所定期間単位の実績を表示可能であり、前記充放電制御手段は、前記電力検出手段で検出した前記発電量と前記消費電力量とを取得するとともに、前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に、前記発電量と前記消費電力量を比較して、前記発電量が前記消費電力量以上の場合には前記蓄電手段制御部に充電信号を送信し、前記蓄電手段制御部は、前記充電信号に基づいて前記蓄電手段が充電するよう制御し、かつ前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に前記電力系統からの電力を充電しないよう制御すること、により解決される。 According to the energy management system of the present invention, the problem is that a power generation unit that generates power using natural energy, a power storage unit capable of storing power supplied from at least one of a commercial power system and the power generation unit, An energy management system capable of supplying power from a power source to a load, a power storage unit control unit for controlling charge / discharge of the power storage unit, and an operation mode selection unit for selecting an operation mode for determining a priority of power supplied to the load; The charge / discharge control means for transmitting a signal relating to charge / discharge to the power storage means control section when the operation mode is selected by the operation mode selection means, and the power including at least the amount of power sold, the amount of power generation, and the amount of power consumption and power information storage unit for storing history information, the power test for detecting at least power consumption in power generation and the load of the generator means And means, wherein the operation mode selection means, the discharge power of the power storage unit, generated power of the generator means, the power selling priority mode for supplying power to a load in the order of the system power of the electric power system, the generator It is possible to select any one of the operation modes selected from the local production / local consumption mode in which power is supplied to the load in the order of the generated power of the means, the discharge power of the power storage means, and the grid power of the power system. means displayable der the performance of a predetermined period unit of the power information from the power information stored in the power information storage unit is, the charge and discharge control means, the said power generation amount detected by the power detection means When the local energy production / consumption mode is selected by the operation mode selection means, the power generation amount is compared with the power consumption amount, and the power generation amount is equal to or greater than the power consumption amount. In A charge signal is transmitted to the power storage means control unit, the power storage means control unit controls the power storage means to charge based on the charge signal, and a local production / local consumption mode is selected by the operation mode selection means It is solved by controlling not to charge the electric power from the electric power system .
また、上記構成において、前記運転モード選択手段は、ユーザによる運転モードの入力を受け付けるようにすると好適である。 In the above structure, before Symbol operation mode selection means, it is preferable that to accept the input of the operation mode by the user.
このような構成によれば、ユーザが負荷へ供給する電力の優先順位(運転モード)を選択することが可能であるため、ユーザの価値観や人生観を含むライフスタイルや、経済情勢に応じて、余剰電力の売電を優先するか、又は自家発電・消費を優先するかを選択でき、自己で電力の使用形態を決定することができる。従って、ユーザのライフスタイルに基づいた最適な電力制御を行うことができる。さらに、売電量,発電量,消費電力量などの所定期間単位の実績、例えば1日単位の実績や1ヵ月単位の実績の履歴を表示することで、ユーザが電力量の実績を確認しながら、節電生活をしたり最適な運転モードで本システムを運用したりすることができる。 According to such a configuration, since it is possible to select the priority (operation mode) of the power supplied to the load by the user, depending on the lifestyle including the user's sense of values and life and the economic situation Therefore, it is possible to select whether to give priority to selling surplus power or to give priority to private power generation / consumption, and it is possible to determine how to use the power by itself. Accordingly, optimal power control based on the user's lifestyle can be performed. Furthermore, by displaying the results of a predetermined period such as the amount of electricity sold, the amount of power generation, the amount of power consumption, for example, the history of the results of a day unit or the results of a month, You can save electricity and operate this system in the optimal operation mode.
また、前記充放電制御手段は、前記運転モード選択手段により売電優先モードが選択された場合且つ所定の時間帯の場合に、前記蓄電手段制御部に放電信号を送信し、前記蓄電手段制御部は、前記放電信号に基づいて前記蓄電手段が放電するよう制御すると好適である。 The front KiTakashi discharge control means, in the case of and the predetermined time period when the power sale priority mode is selected by the operation mode selecting means, transmits a discharge signal to said storage means control unit, said storage means control The unit is preferably controlled to discharge the power storage means based on the discharge signal.
このように、売電優先モードの場合には、所定の時間帯で蓄電手段が放電するように制御されるため、蓄電手段の放電が優先して負荷へ供給され、蓄電手段の放電で負荷の消費電力を全て供給できる間は、発電手段の発電電力は全て商用電力系統へ売電することができる。 As described above, in the power sale priority mode, since the power storage means is controlled to discharge in a predetermined time zone, the discharge of the power storage means is preferentially supplied to the load, and the load is discharged by the discharge of the power storage means. While all the power consumption can be supplied, all the power generated by the power generation means can be sold to the commercial power system.
また、地産地消モードの場合には、発電手段の発電量が負荷の消費電力量以上の場合には、蓄電手段が充電するように制御されるため、余剰電力を先ず蓄電手段に充電し、発電電力の供給がなくなったときに蓄電手段から放電して負荷に電力を供給することができ、商用系統電力の買電を最小限にとどめることが可能となる。さらに地産地消モードの場合には、電力系統からの電力を蓄電手段に充電しないよう制御することで、商用系統電力の買電を最小限にとどめることができる。 In the case of local consumption mode, when the power generation amount of the power generation means is equal to or greater than the power consumption of the load, since the storage means is controlled so as to charge to charge the first power storage unit surplus power When the generated power is not supplied, it is possible to discharge the power from the power storage means and supply the power to the load, and it is possible to minimize the purchase of commercial power. Furthermore, in the case of the local production for local consumption mode, it is possible to minimize the purchase of commercial grid power by controlling the power storage means not to charge the power storage means.
このとき、前記充放電制御手段は、前記発電量が前記消費電力量より小さい場合には、前記蓄電手段制御部に放電信号及び必要な放電量を送信し、前記蓄電手段制御部は、前記放電信号及び必要な放電量に基づいて前記蓄電手段が放電するよう制御すると好適である。 At this time, before KiTakashi discharge control means, wherein when the power generation amount is smaller than the power consumption transmits discharge signals and the necessary discharge amount to said storage means control unit, said storage means control unit, the It is preferable to control the power storage means to discharge based on a discharge signal and a necessary discharge amount.
このように制御すると、地産地消モードで発電量が消費電力量より小さい場合には、消費電力量に対する発電量の不足分を必要な放電量として蓄電手段から放電することができる。その結果、発電手段の発電電力が全て負荷へ供給され、不足分が蓄電手段から負荷へ供給されるため、商用系統電力の買電を最小限にとどめることが可能となる。 By controlling in this way, when the power generation amount is smaller than the power consumption amount in the local production for local consumption mode, the shortage of the power generation amount with respect to the power consumption amount can be discharged from the power storage means as a necessary discharge amount. As a result, since all the generated power of the power generation means is supplied to the load and the shortage is supplied from the power storage means to the load, it is possible to minimize the purchase of commercial power.
また、前記課題は、本発明に係るエネルギーマネジメント方法によれば、上記記載のエネルギーマネジメントシステムを用いたエネルギーマネジメント方法であって、前記運転モード選択手段が、前記売電優先モードと前記地産地消モードのいずれかの運転モードの選択を行い、前記充放電制御手段に選択された運転モードを送信する運転モード選択ステップと、前記充放電制御手段が、前記発電手段の発電量と前記負荷の消費電力量とを取得する電力量取得ステップと、前記充放電制御手段が、前記運転モード選択手段から受信した運転モードが地産地消モードである場合に、前記発電量と前記消費電力量を比較して、前記発電量が前記消費電力量以上の場合には前記蓄電手段制御部に充放電に関する信号としての充電信号を送信する充放電信号送信ステップと、前記蓄電手段制御部が、前記充放電制御手段から受信した充放電に関する信号に基づいて前記蓄電手段の充放電の制御を行い、かつ前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に前記電力系統からの電力を充電しないよう制御を行うステップと、前記充放電制御手段が、前記運転モード選択手段に、前記電力情報記憶手段に記憶された電力情報から該電力情報の所定期間単位の実績を表示させるステップと、を備えたこと、により解決される。 In addition, according to the energy management method of the present invention, the subject is an energy management method using the energy management system described above , wherein the operation mode selection means includes the power sale priority mode and the local production for local consumption. An operation mode selection step of selecting any one of the operation modes and transmitting the selected operation mode to the charge / discharge control means , and the charge / discharge control means comprises the power generation amount of the power generation means and the consumption of the load. The power amount obtaining step for obtaining the power amount and the charge / discharge control means compare the power generation amount and the power consumption amount when the operation mode received from the operation mode selection means is the local production for local consumption mode. Te, wherein if the power generation amount is equal to or larger than the power consumption for transmitting a charging signal as a signal relating to charge and discharge the accumulator unit controller charging and discharging Signal transmission step, said storage means control unit, the charge and discharge control means based on the signal related to the charge and discharge received from have line control of charging and discharging of the accumulator unit, and local consumption mode by the operation mode selecting means There a row cormorants step control so as not to charge electric power from the electric power system when it is selected, the charge and discharge control means, said from the the operation mode selecting means, the power information stored in the power information storage unit And a step of displaying a result of power information in a predetermined period unit.
このとき、前記運転モード選択ステップでは、ユーザによる運転モードの入力を受け付けて運転モードの選択を行うと好適である。
このような構成により、ユーザのライフスタイルに基づいた最適な電力制御を行うことができる。
In this case, the pre-SL operation mode selecting step, it is preferable to perform the selection of the operation mode receives an input of the operation mode by the user.
With such a configuration, optimal power control based on the user's lifestyle can be performed.
また、前記充放電信号送信ステップでは、前記運転モード選択手段により売電優先モードが選択された場合且つ所定の時間帯の場合に、放電信号を送信すると好適である。
このように、売電優先モードの場合には、所定の時間帯で蓄電手段の放電が優先して負荷へ供給され、蓄電手段の放電で負荷の消費電力を全て供給できる間は、発電手段の発電電力は全て商用電力系統へ売電することができる。
The front in KiTakashi discharge signal transmitting step, when and for a predetermined time period when the power sale priority mode is selected by the operation mode selecting means, it is preferable to send a discharge signal.
As described above, in the power sale priority mode, the discharge of the power storage means is preferentially supplied to the load during a predetermined time period, and while the power consumption of the load can be all supplied by the discharge of the power storage means, All the generated power can be sold to the commercial power system.
また、前記充放電制御手段は、電気通信回線を介してセンターサーバと接続され、売電量,発電量,消費電力量を含む前記電力情報を前記センターサーバへ送信し、前記電力情報に基づき前記センターサーバが分析した結果としての最適な運転モードを前記センターサーバから受信して出力すると好適である。 The front KiTakashi discharge control means is connected to the center server through an electric communication line, the power sale amount, the power generation amount, the power information transmitted to the center server including power consumption, the based on the power information the optimal operation mode as a result of the center server is analyzed it is preferable to output received from the center server.
このような制御により、地産地消モードの場合には、発電手段の発電電力と蓄電手段の放電電力を優先して負荷へ供給するとともに、余剰電力を優先して蓄電手段に充電することで、商用系統電力の買電を最小限にとどめ、発電手段の発電電力と蓄電手段の貯蓄電力を有効に活用することが可能となる。 By such control, in the case of the local production for local consumption mode, the generated power of the power generation means and the discharge power of the power storage means are preferentially supplied to the load, and the surplus power is preferentially charged to the power storage means. It is possible to minimize the purchase of commercial grid power and to effectively use the generated power of the power generation means and the stored power of the power storage means.
本発明のエネルギーマネジメントシステム及びエネルギーマネジメント方法によれば、発電システム及び電力貯蔵システムを利用して、ユーザの価値観や人生観を含むライフスタイルに基づいた最適な電力制御、すなわちエネルギーの利用方法の制御を行うことができる。また、環境負荷の削減を図るとともにユーザが経済的メリットを授受できるような電力制御が可能となる。 According to the energy management system and the energy management method of the present invention, the optimal power control based on the lifestyle including the user's values and the life view, that is, the energy utilization method, using the power generation system and the power storage system. Control can be performed. In addition, it is possible to perform power control so as to reduce the environmental load and allow the user to exchange economic merits.
以下、本発明の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下に説明するシステム構成、ハードウェア構成、処理フロー等は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で各種改変することができることは勿論である。
本明細書において、ユーザとは、本発明のエネルギーマネジメントシステムの利用者であり、以下で説明する実施形態においては、住宅の居住者のことである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the system configuration, hardware configuration, processing flow, and the like described below are not intended to limit the present invention, and can be variously modified within the scope of the present invention.
In this specification, a user is a user of the energy management system of the present invention, and in the embodiment described below, is a resident of a house.
図1乃至図7は本発明に係るエネルギーマネジメントシステムの一実施形態を示し、図1及び図2はエネルギーマネジメントシステムの全体構成図、図3はホームサーバのハードウェア構成図、図4及び図5は蓄電池の充放電制御処理のフローチャート、図6及び図7は電力量の推移を示すグラフである。 FIGS. 1 to 7 show an embodiment of an energy management system according to the present invention, FIGS. 1 and 2 are overall configuration diagrams of the energy management system, FIG. 3 is a hardware configuration diagram of a home server, and FIGS. FIG. 6 and FIG. 7 are graphs showing the transition of electric energy.
本実施形態に係る発電システム及び電力貯蔵システムを利用したエネルギーマネジメントシステムS(以下「エネルギーマネジメントシステムS」という)は、図1及び図2に示すように、太陽光発電システム1(発電システム)と、蓄電池システム2(電力貯蔵システム)と、充放電制御手段としてのホームサーバ3と、運転モード選択手段としてのモニタ4と、電力検出手段としてのCTセンサ5,15と、分電盤6と、を含んで構成されている。
なお、本実施形態では、エネルギーマネジメントシステムSが一戸建て住宅に設置された例を示しているが、その他、マンション、アパート、団体構成員用の寮等の集合住宅に設けてもよい。また、住宅に限らず、ビル、工場、店舗等の建物内に設置してもよい。
An energy management system S (hereinafter referred to as “energy management system S”) using the power generation system and the power storage system according to the present embodiment includes a solar power generation system 1 (power generation system), as shown in FIGS. 1 and 2. , Storage battery system 2 (power storage system),
In the present embodiment, the energy management system S is illustrated as being installed in a detached house. However, the energy management system S may be provided in an apartment house such as a condominium, an apartment, or a dormitory for group members. Moreover, you may install in buildings, such as not only a house but a building, a factory, a store.
太陽光発電システム1は、発電手段としての太陽電池(太陽電池モジュール)10、太陽電池用パワーコンディショナ(PCS)11等を有しており、商用電力系統と連系し、太陽光のエネルギーにより発電した電力を建物内の負荷7へ供給する。
本実施形態では、発電手段として太陽光発電システム1を用いたが、その他の自然エネルギーを利用した発電システム、例えば、風力発電システム、水力発電システム等を用いることもできる。
The solar
In the present embodiment, the solar
太陽電池用パワーコンディショナ11は、主として、昇圧回路12、太陽電池10で発電した直流電力を交流電力に変換するDC−ACインバータ13、連系保護装置14等を有しており、太陽電池10の発電電力を交流電力に変換して建物内の配電線に送り、建物内の負荷7に電力を供給する。また、太陽電池用パワーコンディショナ11は太陽電池10の発電電力を電力系統へ逆潮流する逆潮流機能を備えており、余剰電力が発生した場合には電力会社の配電線へ逆潮流して売電する。太陽電池用パワーコンディショナ11は、系統電圧とインバータ出力電圧の電位差によって系統に電圧を供給する。
The solar
蓄電池システム2は、蓄電手段としての蓄電池20、蓄電池20の充放電制御を行う蓄電手段制御部としての制御部21、通信インタフェース22、蓄電池用パワーコンディショナ(PCS)25等を有しており、太陽光発電システム1が発電した電力及び商用電力系統から供給された電力を充電して蓄え、または、蓄えた電力を放電して建物内の負荷7へ供給する。
The
制御部21は、本実施形態における蓄電手段制御部であり、蓄電池20の蓄電残量を検出したり、検出した蓄電残量と後述するホームサーバ3からの充放電信号に基づいて蓄電池20の充放電動作制御を行う。制御部21はまた、時間を測定するタイマ機能を有している。通信インタフェース22は、制御部21とホームネットワーク100との接続制御とデータ送受信を行う。なお、本実施形態においては、蓄電池20、制御部21、通信インタフェース22は、共に蓄電池キャビネットに収容されている。
The
蓄電池用パワーコンディショナ25は、主として、双方向インバータ26、及び不図示の昇圧回路や連系保護装置等を有している。双方向インバータ26は、電力系統から受電点(不図示)を介して供給された交流電力や太陽電池10から供給された電力を直流電力に変換して蓄電池20へ蓄電したり、蓄電池20が放電する直流電力を交流電力に変換して放電し、建物内の負荷7へ供給したりする。
The storage
本実施形態の充放電制御手段としてのホームサーバ3はホームゲートウェイであり、ホームネットワーク100(図1及び図2における破線)に接続された各電気機器の異なるプロトコル間をまたいで、アドレス変換やデータの載せ換え等を行って機器間の通信を可能とするとともに、ホームネットワーク100とインターネット102間の接続を行う。ホームサーバ3はさらに、ホームネットワーク100に接続された各電気機器の制御やインターネット102からホームネットワーク100へのアクセス時の認証等を行うサーバ機能、及び各機器から取得した情報やウェブデータ等の蓄積を行う蓄積機能を有している。ホームサーバ3はインターネット102を介して建築メーカー等のセンターサーバ110に接続されている。
The
ホームネットワーク100(図1及び図2における破線)は、ホームサーバ3と、住宅内の電気機器、例えば、パソコンやプリンタ等のPC系機器,テレビやDVD・HDDレコーダ等のAV機器,電話やファックスなどの電話系機器,エアコンや電子レンジ等のいわゆる白物家電機器などを有線又は無線LANで接続する家庭内LANである。本実施形態では、少なくともホームサーバ3と、モニタ4と、CTセンサ5,15と、蓄電池20(より詳細には、蓄電池20用の通信インタフェース22)とが、ホームネットワーク100を介して接続されている。
The home network 100 (broken lines in FIGS. 1 and 2) includes a
図3にホームサーバ3のハードウェア構成を示す。
ホームサーバ3は、各種演算・制御処理を行う処理装置としてのCPU31と、各種データベースやプログラム等を記憶する記憶装置としてのROM32,RAM33,HDD34と、ホームサーバ3と外部との情報の入出力制御を行う入出力インタフェース35と、を含んで構成されている。
FIG. 3 shows a hardware configuration of the
The
CPU31は、各種プログラムが実行する処理の制御や演算等を行う演算処理装置である。CPU31は、例えば、後述する運転モード選択手段としての本エネルギーマネジメントシステムS専用のモニタ4で選択された運転モードに関する情報を入出力インタフェース35を介して受け付けると、受け付けた運転モードに応じて、蓄電池20に対して、充放電信号を送信する処理を実行する。なお、処理の詳細は後述する。
The
ROM32は入出力制御プログラム等を記憶する記憶装置、RAM33はプログラム実行時に必要なデータやプログラムを一時的に記憶するための記憶装置である。HDD34は、ユーザにより運用モードが選択された場合の制御処理や、売電量や発電量などのモニタ4への表示処理等を行うプログラムを含む各種プログラムや、各種プログラムを実行するときに必要な各種データベースを記憶している。各種データベースとしては、例えば、売電量,発電量,消費電力量の履歴を記憶する電力情報データ等が記憶されている。
The
入出力インタフェース35は、ホームネットワーク100及びインターネット102を介してホームサーバ3と外部との情報の入出力を行う。例えば、モニタ4で選択された運転モードに関する情報や、CTセンサ5,15で測定した消費電力量や発電量等の電力情報をホームサーバ3へ入力する。また、CPU31が蓄電池20に対して発行する充放電信号の制御信号等の出力を行う。
The input /
運転モード選択手段としてのモニタ4は、本実施形態ではタッチパネルディスプレイを用いたエネルギーマネジメントシステムS専用のモニタである。ユーザは、モニタ4を運転モード選択表示に切換えて、表示されている運用モードのうち、選択したい運用モードをタッチすることにより、エネルギーマネジメントシステムSの運転モードの選択入力を行う。モニタ4は運転モードの選択を受け付けて、選択された運転モードに関する情報をホームネットワーム100を介してホームサーバ3に送信する。
The monitor 4 as the operation mode selection means is a monitor dedicated to the energy management system S using a touch panel display in this embodiment. The user switches the monitor 4 to the operation mode selection display, and touches the operation mode to be selected from the displayed operation modes, thereby performing selection input of the operation mode of the energy management system S. The monitor 4 accepts the selection of the operation mode and transmits information regarding the selected operation mode to the
本発明のエネルギーマネジメントシステムSでは、太陽光発電システム1の発電電力をどのように運用するかを、ユーザがライフスタイルに応じて選択できることを特徴としている。本実施形態においては、運転モードとして、太陽光発電システム1の発電電力の売電を優先させるモード(以下、「売電優先モード」という)と、太陽光発電システム1の発電電力の負荷への供給を優先させるモード(以下、「地産地消モード」という)の2つのモードが選択可能である。そして、充放電制御手段としてのホームサーバ3を用いて、選択された運転モードに応じて、太陽光発電システム1の発電電力と、蓄電池システム2の放電電力と、系統電力とを負荷へ供給するための制御を行う。
The energy management system S of the present invention is characterized in that the user can select how to operate the generated power of the solar
なお、本実施形態では、売電優先モード選択時に負荷へ供給する電力の優先順位は、(1)蓄電池20の放電電力、(2)太陽電池10の発電電力、(3)系統電力、の順としている。すなわち、蓄電池20に蓄電残量がある場合は蓄電池システム2の放電電力を供給し、蓄電池20の放電出力で足りない場合には太陽光発電システム1の発電電力を供給し、それでも足りない場合には系統電力を供給する。このような優先順位で負荷に電力を供給することで、蓄電池20の蓄電残量が負荷の消費電力量よりも大きい場合には太陽電池10の発電電力は全て余剰電力となる。また、蓄電池20の蓄電残量が負荷の消費電力量より不足している場合でも、太陽電池10の発電量がその不足する消費電力量より大きい場合には、太陽電池10から負荷へ供給した電力の残りが余剰電力となる。この余剰電力は、売電優先モード選択時には、太陽電池用パワーコンディショナ11の逆潮流機能により系統へ売電される。
In the present embodiment, the priority of the power supplied to the load when the power sale priority mode is selected is (1) discharge power of the
また、本実施形態では、地産地消モード選択時に負荷へ供給する電力の優先順位は、(1)太陽電池10の発電電力、(2)蓄電池20の放電電力、(3)系統電力、の順としている。すなわち、太陽電池10が発電している場合は太陽光発電システム1の発電電力を供給し、太陽電池10の発電電力で足りない場合には蓄電池システム2の放電を供給し、それでも足りない場合には系統電力を供給する。また、後述するように、地産地消モード選択時は、太陽電池10の発電量が負荷の消費電力量よりも大きい場合にはその余剰電力を蓄電池20に充電するよう制御が行われるため、上記優先順位で負荷に電力を供給することで、余剰電力は先ず蓄電池20に充電され、次に系統に売電される。
Moreover, in this embodiment, the priority of the power supplied to the load when the local production / local consumption mode is selected is as follows: (1) generated power of the
また、モニタ4では、現在の発電量、売電量、買電量、消費電力量、蓄電池20の蓄電残量や、「買電中」・「売電中」の状況等の表示を行い、ユーザがこれらの情報を確認することが可能である。さらに、これらの電力量に関する1日単位の実績や、1ヵ月単位の実績などの履歴を表示することも可能であり、発電や消費等の電力量の実績を確認しながら、節電生活をしたり、最適な運転モードで本システムを運用したりすることができる。
In addition, the monitor 4 displays the current power generation amount, power sales amount, power purchase amount, power consumption amount, remaining power storage amount of the
なお、本実施形態では、運転モード選択手段としてタッチパネルディスプレイを用いた専用のモニタ4を設けているが、家庭内で用いられている、キーボードやマウス等の入力機器を備えたパーソナルコンピュータや、ウェブブラウザ機能を備えたテレビ、携帯電話等を利用することも可能である。この場合は、ホームサーバ3と各機器をホームネットワーク100を介して接続し、各機器側に本システム専用の表示・入力機能を実現するモジュールをインストールすることで、同様に運転モードの入力や電力量の表示等が行えるようになる。
In this embodiment, a dedicated monitor 4 using a touch panel display is provided as the operation mode selection means. However, a personal computer equipped with an input device such as a keyboard or a mouse used in the home, a web It is also possible to use a TV, a mobile phone or the like having a browser function. In this case, the
さらに、本実施形態では、電力検出手段としてのCTセンサ(電流検出器)5,15が設けられている。CTセンサ5は分電盤6と負荷7との間の配電線に設けられ、負荷7の消費電力量(電流値)を検出する。CTセンサ15は太陽電池用パワーコンディショナ11の配電線に設けられ、太陽光発電システム1から供給される発電量(電流値)を検出する。これらのCTセンサ5,15は、ホームネットワーク100を介してホームサーバ3と接続されており、CTセンサ5,15が検出した電力量をホームサーバ3が取得可能に構成されている。
なお、本実施形態では、負荷の消費電力量測定用のCTセンサ5と太陽電池10の発電量測定用のCTセンサ15の各々と、ホームサーバ3とを接続し、ホームサーバ3がそれぞれの電力量を取得するよう構成しているが、各CTセンサ5,15の情報を収集して集積する計測器を別途設けてホームサーバ3と接続し、ホームサーバ3がその計測器から情報を一括して取得するよう構成してもよい。
Furthermore, in this embodiment, CT sensors (current detectors) 5 and 15 are provided as power detection means. The
In the present embodiment, each of the
分電盤6は、建物の電灯やコンセント等に系統電力を供給する電力使用回路を有し、ブレーカを介して配電線を各負荷7へ接続する。各負荷7は、例えば、電灯、共有コンセント、電気自動車給電装置等の電気機器である。
The
さらに、本実施形態のエネルギーマネジメントシステムSでは、ホームサーバ3がインターネット102を介して、例えば建築メーカー等のセンターサーバ110と接続されている。センターサーバ110では、ホームサーバ3から各住宅の電力の発電量や使用状況に関する情報を収集して分析し、診断レポートを作成し、ユーザに最適な運転モードや節電方法等の提案を行うことができる。
Furthermore, in the energy management system S of the present embodiment, the
次に、エネルギーマネジメントシステムSによる負荷への電力供給の制御について説明する。
ユーザによりモニタ4で運転モードが選択されると、選択された運転モードに関する情報(運転モード情報)がモニタ4からホームサーバ3へ送信される。ホームサーバ3のCPU31は受信した運転モード情報を運転モード記憶手段としてのHDD34に記憶する。
Next, control of power supply to the load by the energy management system S will be described.
When the user selects an operation mode on the monitor 4, information (operation mode information) regarding the selected operation mode is transmitted from the monitor 4 to the
ホームサーバ3のCPU31は、蓄電池20の充放電を制御するための充放電制御処理を行う。CPU31による充放電制御処理の処理フローについて、図4及び図5を用いて説明する。なお、充放電制御処理は、CPU31により常時繰り返し実行される。
CPU31は、負荷側に設けられたCTセンサ5から負荷全体の消費電力量を取得し(ステップS1)、太陽電池10側に設けられたCTセンサ15から、太陽電池10の発電量を取得する(ステップS2)。次に、HDD34を参照して記憶されている運転モード情報を取得し(ステップS3)、選択されている運転モードを判定する(ステップS4)。選択されている運転モードが売電優先モードの場合(ステップS4;売電優先)、夜間電力時間帯か否かを判定する(ステップS5)。夜間電力時間帯である場合(ステップS5;Yes)、充電信号を蓄電池システム2の制御部21へ送信する(ステップS6)。一方、夜間電力時間帯でない、すなわち昼間電力時間帯の場合(ステップS5;No)、放電信号を制御部21へ送信し(ステップS6)、処理を終了する。
The
CPU31 acquires the power consumption of the whole load from
選択されている運転モードが地産地消モードの場合(ステップS4;地産地消)、太陽電池10の発電量と負荷の消費電力量を比較する(ステップS11)。太陽電池10の発電量が負荷の消費電力量と同じか上回っている場合(ステップS11;Yes)、蓄電池20の充電が必要か否か、すなわち、蓄電池20が満充電か否かを判定し(ステップS12)、満充電でない場合(ステップS12;No)、充電信号を蓄電池システム2の制御部21へ送信し(ステップS13)、処理を終了する。蓄電池20が満充電の場合(ステップS12;Yes)、蓄電池20の制御機能により蓄電池20は充電を受け付けないよう制御されているため、ホームサーバ3では特に処理を行わずに本処理を終了する。
When the selected operation mode is the local production for local consumption mode (step S4; local production for local consumption), the power generation amount of the
一方、負荷の消費電力量が太陽電池10の発電量を上回っている場合(ステップS11;No)、不足する電力量、すなわち消費電力量と発電量の差分を算出し(ステップS14)、不足電力量と放電信号を蓄電池システム2の制御部21へ送信し(ステップS15)、処理を終了する。なお、この不足電力量は、蓄電池20から負荷へ供給する必要がある電力量、すなわち必要放電量である。
On the other hand, when the power consumption amount of the load exceeds the power generation amount of the solar cell 10 (step S11; No), the shortage power amount, that is, the difference between the power consumption amount and the power generation amount is calculated (step S14). A quantity and a discharge signal are transmitted to the
蓄電池システム2の制御部21は、上記の充放電制御処理においてホームサーバ3から送信された充放電信号及び必要放電量に基づいて、蓄電池20の充放電を行う。必要放電量が送信された場合には、その値に基づいて必要量だけ放電するよう制御する。
The
次に、各運転モードでの負荷供給電力について説明する。
本発明のエネルギーマネジメントシステムSでは、電圧の差による制御、すなわち、電気機器等を系統に連系する際に、電圧差を考慮して電気の流れを自然に制御するように系統連系されている。具体的には、蓄電池システム2,太陽光発電システム1,電力系統のそれぞれと負荷との間のケーブルの長さに関し、ケーブルの長さが短い(負荷からの距離が小さい)順に、蓄電池システム2,太陽光発電システム1,電力系統となるように系統連系されている。このような構成にすることより、これら全てが連系されている場合の負荷側への電力の供給は、蓄電池システム2の放電電力,太陽光発電システム1の発電電力,系統電力の順で行われる。
Next, load supply power in each operation mode will be described.
In the energy management system S of the present invention, when the control is based on the difference in voltage, that is, when the electrical equipment is linked to the grid, the grid is linked so as to naturally control the flow of electricity in consideration of the voltage difference. Yes. Specifically, with respect to the length of the cable between each of the
さらに、後述するように、ホームサーバ3のCPU31及び蓄電池システム2の制御部21の制御により、負荷の消費電力量と太陽光発電システム1の発電量に基づいて不足している電力を蓄電池20から負荷へ供給するよう、蓄電池20の充放電を自動的に調整する機能を有している。
Further, as will be described later, the control of the
1.「売電優先モード」が選択されている、且つ太陽光発電システム1が発電している場合。
売電優先モードで昼間電力時間帯の場合は、上記の通り充放電制御処理にて、ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ放電信号が送信されている。放電信号を受信した蓄電池システム2の制御部21は、常に放電するよう蓄電池20に制御信号を送る。よって、蓄電池20の蓄電残量がある場合には、放電が行われる。
1. When “power sale priority mode” is selected and the photovoltaic
In the daytime power time zone in the power sale priority mode, the discharge signal is transmitted from the
本電力制御により、建物内の負荷へは、以下の通り電力が供給される。
(1)ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ放電信号が送信されているため、制御部21により蓄電池20からの出力制御が行われ、負荷が必要な消費電力は先ず蓄電池20から放電され負荷へ供給される。
(2)蓄電池システム2の放電出力で不足する場合、太陽光発電システム1の発電電力が供給される。
(3)太陽光発電システム1の発電電力を加えても不足する場合には、商用電力系統からの系統電力が供給される。
With this power control, power is supplied to the loads in the building as follows.
(1) Since a discharge signal is transmitted from the
(2) When the discharge output of the
(3) If the generated power of the solar
本電力制御において、蓄電池20の蓄電残量が負荷の消費電力量よりも大きい場合には太陽電池10の発電電力は全て余剰電力となる。また、蓄電池20の蓄電残量が負荷の消費電力量より不足している場合でも、太陽電池10の発電量がその不足する消費電力量より大きい場合には、太陽電池10から負荷へ供給した電力の残りが余剰電力となる。この余剰電力は、売電優先モード選択時には、太陽電池用パワーコンディショナ11の逆潮流機能により系統へ売電される。
In this power control, when the remaining amount of power stored in the
2.「売電優先モード」が選択されている、且つ昼間電力時間帯で太陽光発電システム1が発電していない場合。
売電優先モードで昼間電力時間帯の場合は、上記1のパターン同様、ホームサーバ3からの放電信号により、蓄電池20は常に放電するよう制御されている。よって、昼間電力時間帯で太陽光発電システムが発電していない場合には、建物内の負荷へは、以下の通り電力が供給される。
(1)ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ放電信号が送信されているため、蓄電池20の蓄電残量がある場合、制御部21の制御により蓄電池20からの放電電力が負荷へ供給される。
(2)蓄電池20の蓄電残量がない場合、または蓄電池20の放電出力で不足する場合には、商用電力系統からの系統電力が供給される。
2. When “power sale priority mode” is selected and the solar
In the daytime power time zone in the power sale priority mode, the
(1) Since the discharge signal is transmitted from the
(2) When there is no remaining amount of electricity stored in the
3.「売電優先モード」が選択されている、且つ夜間電力時間帯の場合。
売電優先モードで夜間電力時間帯の場合は、上記の通り充放電制御処理にて、ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ充電信号が送信されている。従って、蓄電池20から負荷への電力の供給は行われず、商用電力系統からの系統電力が負荷へ供給される。
3. When “Power Sale Priority Mode” is selected and it is in the nighttime power hours.
In the power sale priority mode, the charge signal is transmitted from the
4.「地産地消モード」が選択されている、且つ太陽光発電システム1が発電している場合。
地産地消モードの場合は、上記の通り充放電制御処理にて、消費電力量と発電量に応じてホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ充電信号、又は放電信号と必要放電量が送信されている。すなわち、発電量が消費電力量と同じか上回っている場合には、充電信号が送信されるため、蓄電池20からの負荷への電力供給は行われず、発電電力のみ負荷へ供給される。一方、消費電力量が発電量を上回っている場合には、放電信号と必要放電量が送信され、蓄電池20からは消費電力に対する発電電力の不足分の電力のみが負荷へ供給されるため、これにより、発電電力は全て負荷へ供給される。
4). When “local production for local consumption mode” is selected and the photovoltaic
In the case of the local production for local consumption mode, the charge signal or the discharge signal and the required discharge amount are sent from the
本電力制御により、建物内の負荷へは、以下の通り電力が供給される。
(1)太陽光発電システム1の発電電力が供給される。
(2)太陽光発電システム1の発電電力で不足する場合、ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ放電信号が送信されるため、制御部21の制御により蓄電池20からの放電電力が供給される。
(3)蓄電池20の放電出力を加えても不足する場合には、商用電力系統からの系統電力が供給される。
本電力制御において、発電量が消費電力量を上回っている場合には、蓄電池20は充電を行うよう制御されているため、余剰電力は先ず蓄電池20に蓄電される。蓄電池20を充電してもさらに余剰電力が生じる場合は、系統に売電される。
With this power control, power is supplied to the loads in the building as follows.
(1) Power generated by the solar
(2) Since the discharge signal is transmitted from the
(3) When the discharge output of the
In this power control, when the power generation amount exceeds the power consumption amount, the
5.「地産地消モード」が選択されている、且つ太陽光発電システム1が発電していない場合。
地産地消モードで太陽光発電システム1が発電していない場合は、上記の通り充放電制御処理にて、ホームサーバ3から蓄電池システム2の制御部21へ放電信号が送信されている。
本電力制御により、建物内の負荷へは、以下の通り電力が供給される。
(1)蓄電池20からの放電電力が供給される。
(2)蓄電池20の放電出力が不足する場合には、商用電力系統からの系統電力が供給される。
5). When “local production for local consumption mode” is selected and the photovoltaic
When the solar
With this power control, power is supplied to the loads in the building as follows.
(1) Discharge power from the
(2) When the discharge output of the
蓄電池20の充電は、運転モードに応じて行う。
具体的には、売電優先モードの場合には夜間電力時間帯に商用系統電力から充電を行う。太陽電池10の発電電力は系統電力への売電を優先するため、蓄電池20の充電には使用しない。
地産地消モードの場合には、太陽光発電システム1の余剰電力を蓄電池20に充電する。系統電力の買電を最小限とするため、系統電力からの蓄電池20の充電は行わない。
The
Specifically, in the power sale priority mode, charging is performed from commercial power during the night power hours. The generated power of the
In the case of the local production for local consumption mode, the surplus power of the photovoltaic
以上のように蓄電池20の放電・充電の制御、及び負荷への電力供給制御を行うことにより、各運転モードに応じた適切な太陽電池10の発電電力の利用、蓄電池20の利用が可能となり、負荷へ消費電力を供給することが可能となる。
By controlling the discharge / charging of the
図6及び図7は、本発明のエネルギーマネジメントシステムSを利用したときの電力量の推移の例を示している。図6は売電優先モード選択時、図7は地産地消モード選択時の電力量の推移であり、何れも日照時間があり、昼間に太陽光発電が行われている例である。
なお、図中のリビングタイムとは、居住者が在宅している就寝時間以外の朝・夜の時間帯であり、住宅内で食事、だんらん、入浴等の日常生活を行うため、消費電力量が最も大きい時間帯である。デイタイムとは、昼間電力時間帯のうち、上記リビングタイム以外の時間帯である。ナイトタイムとは、夜間電力時間帯である。
また、aは太陽電池10の発電量、bは消費電力量、cは商用電力系統から供給される電力量(系統電力量)を示す。
6 and 7 show examples of the transition of the electric energy when the energy management system S of the present invention is used. FIG. 6 shows the transition of the electric energy when the power sale priority mode is selected, and FIG. 7 shows the transition of the electric energy when the local production / local consumption mode is selected.
In addition, the living time in the figure is the morning / night time period other than the bedtime where the resident is at home. It is the largest time zone. The daytime is a time zone other than the living time in the daytime power time zone. Nighttime is the nighttime power hours.
Further, a represents the amount of power generated by the
図6は売電優先モード選択時の電力量を示すグラフである。売電優先モードでは、蓄電池20からの放電による負荷への電力供給を最優先としているため、蓄電池20の放電電力で消費電力(b)が供給できる限り、発電電力(a)は全て売電される。太陽電池10が発電している時間帯で、蓄電池20の放電電力が足りない場合には、発電電力(a)が消費電力(b)だけ負荷へ供給されて使用され、余剰電力(a−b:グラフの網掛けなしA部分)は売電される。太陽電池10が発電していない時間帯は、消費電力(b)は蓄電池20の放電電力から供給される。すなわち、蓄電池20の蓄電残量が十分であれば、夜間時間帯以外の消費電力(グラフの網掛けC部分)は蓄電池20から供給される。なお、いずれの場合も、最終的な不足分は商用電力系統から供給される。
夜間電力時間帯になると、所定の電力量の系統電力(c)が住宅に供給される。このとき、蓄電池システム2の制御部21の制御により、蓄電池20に系統電力から充電が行われ(c−b:グラフの網掛けD部分)、負荷の消費電力(b)も系統電力から供給される。
FIG. 6 is a graph showing the amount of power when the power sale priority mode is selected. In the power sale priority mode, power supply to the load by discharging from the
When the night power hours are reached, grid power (c) having a predetermined amount of power is supplied to the house. At this time, the
図7は地産地消モード選択時の電力量を示すグラフである。地産地消モードでは、太陽電池10が発電している時間帯は、その発電電力を最優先して負荷へ供給する(グラフの網掛けA部分)。太陽電池10発電電力の余剰電力(a−b:グラフの網掛けなしB部分)は、先ず蓄電池20に充電され、さらに余剰電力がある場合には売電される。太陽電池10の発電電力が消費電力に満たない場合、及び太陽光発電システム1が発電していない時間帯は、蓄電池20から放電して負荷へ電力が供給される(グラフの網掛けC部分)。なお、いずれの場合も、最終的な不足分は商用電力系統から供給される。
地産地消モードの場合、太陽光発電システム1の総発電量が総消費電力量を上回っている間は、系統電力を買電する必要がない。
FIG. 7 is a graph showing the amount of power when the local production for local consumption mode is selected. In the local production for local consumption mode, in the time zone in which the
In the case of the local production for local consumption mode, it is not necessary to purchase grid power while the total power generation amount of the solar
以上説明したように、本発明のエネルギーマネジメントシステムSは、太陽光発電システム1と蓄電池システム2を組合せたハイブリッドシステム、及びそのシステムの制御システムである。本エネルギーマネジメントシステムSによれば、ユーザ(システムの利用者)が自己の価値観や人生観を含むライフスタイルに基づいて、エネルギーの利用方法を制御することが可能となる。また、環境負荷の削減と、家庭の経済的メリットとを両立されることができる最適なエネルギーマネジメントシステム及びその制御を行うシステムを提供することができる。
As described above, the energy management system S of the present invention is a hybrid system in which the photovoltaic
また、本発明のエネルギーマネジメントシステムSは、ハードウェア部分(住設機器)とソフトウェア部分(運転モードを制御することによる省エネ生活への誘導)とをリンクさせ、総合的に省エネ及びCO2排出量削減を達成することができるシステムである。 In addition, the energy management system S of the present invention links the hardware part (residential equipment) and the software part (induction to energy-saving life by controlling the operation mode) to comprehensively save energy and reduce CO2 emissions. It is a system that can achieve.
なお、上記実施形態で説明した構成に加えて、建物内の環境データを収集して適切な運転方法を提案するシステムを連携することも可能である。例えば、CTセンサ5,15により検出した消費電力・発電電力に関するデータに加えて、他のセンサを設けて温度、湿度、ガス量、水量等の建物内の環境データを収集し、ホームサーバ3で分析するか、若しくはそれらのデータをホームサーバ3を経由してセンターサーバ110へ送信し、センターサーバ110で分析を行い、分析結果をホームサーバ3へ送信してユーザに提示する。このような提案を行い、ユーザのエネルギーの消費状況や創造(発電等)状況の確認を「見える化」させることにより、ユーザを省エネなライフスタイルへ誘導することができる。
In addition to the configuration described in the above embodiment, a system that collects environmental data in a building and proposes an appropriate driving method can be linked. For example, in addition to data related to power consumption / generated power detected by the
また、上記実施形態では、売電優先モードと地産地消モードの2つの運転モードを設けたが、それ以外に、蓄電池の充放電を指定するモードを設けてもよい。この場合、充電モードが選択されている間は、太陽電池の余剰電力又は系統電力から蓄電池の充電を行って電力を蓄える。また、放電モードが選択されている間は、蓄電池からの放電を行い、太陽電池の発電電力や系統電力より優先して負荷に電力を供給する。このようなモードを設けることにより、ユーザの意思により電力を貯蔵したり、貯蔵電力から優先して電力を消費したりすることができる。 Moreover, in the said embodiment, although two operation modes, the power sale priority mode and the local production for local consumption mode, were provided, you may provide the mode which designates charging / discharging of a storage battery other than that. In this case, while the charging mode is selected, the storage battery is charged from the surplus power of the solar battery or the system power to store the power. Further, while the discharge mode is selected, the storage battery is discharged, and the power is supplied to the load in preference to the generated power of the solar battery and the system power. By providing such a mode, power can be stored according to the user's intention, or power can be consumed with priority over stored power.
また、上記実施形態の構成に、家庭用ガスや燃料電池等を利用した家庭用CGS(コージェネレーションシステム)を連携させることにより、一層省エネで環境負荷低減に配慮したエネルギーマネジメントが可能となる。 Further, by linking home CGS (cogeneration system) using household gas, fuel cells, etc. with the configuration of the above embodiment, energy management can be performed with further energy saving and reduced environmental load.
S エネルギーマネジメントシステム
1 太陽光発電システム
2 蓄電池システム
3 ホームサーバ(充放電制御手段)
4 モニタ(運転モード選択手段)
5,15 CTセンサ(電力検出手段)
6 分電盤
7 負荷
10 太陽電池(発電手段)
11 太陽電池用パワーコンディショナ
12 昇圧回路
13 DC−ACインバータ
14 連系保護装置
20 蓄電池(蓄電手段)
21 制御部(蓄電手段制御部)
22 通信インタフェース
25 蓄電池用パワーコンディショナ
26 双方向インバータ
31 CPU
32 ROM
33 RAM
34 HDD
35 入出力インタフェース
100 ホームネットワーク
102 インターネット
110 センターサーバ
S
4 Monitor (Operation mode selection means)
5,15 CT sensor (electric power detection means)
6
DESCRIPTION OF
21 Control unit (power storage means control unit)
22
32 ROM
33 RAM
34 HDD
35 I /
Claims (8)
前記蓄電手段の充放電を制御する蓄電手段制御部と、
負荷へ供給する電力の優先順位を決定する運転モードを選択する運転モード選択手段と、
該運転モード選択手段により運転モードの選択が行われた場合に、前記蓄電手段制御部に充放電に関する信号を送信する充放電制御手段と、
少なくとも売電量,発電量,消費電力量を含む電力情報の履歴を記憶する電力情報記憶手段と、
少なくとも前記発電手段の発電量と前記負荷の消費電力量とを検出する電力検出手段と、を備え、
前記運転モード選択手段は、前記蓄電手段の放電電力、前記発電手段の発電電力、前記電力系統の系統電力の順で負荷へ電力を供給する売電優先モードと、前記発電手段の発電電力、前記蓄電手段の放電電力、前記電力系統の系統電力の順で負荷へ電力を供給する地産地消モードと、のいずれかの運転モードの選択が可能であり、
前記運転モード選択手段は、前記電力情報記憶手段に記憶された電力情報から該電力情報の所定期間単位の実績を表示可能であり、
前記充放電制御手段は、前記電力検出手段で検出した前記発電量と前記消費電力量とを取得するとともに、前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に、前記発電量と前記消費電力量を比較して、前記発電量が前記消費電力量以上の場合には前記蓄電手段制御部に充電信号を送信し、
前記蓄電手段制御部は、前記充電信号に基づいて前記蓄電手段が充電するよう制御し、かつ前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に前記電力系統からの電力を充電しないよう制御することを特徴とするエネルギーマネジメントシステム。 An energy management system capable of supplying power to a load from a power generation means for generating power using natural energy, a power storage means capable of storing power supplied from at least one of a commercial power system and the power generation means,
A power storage means controller for controlling charging and discharging of the power storage means;
An operation mode selection means for selecting an operation mode for determining the priority of power supplied to the load;
Charge / discharge control means for transmitting a signal relating to charge / discharge to the power storage means control section when the operation mode is selected by the operation mode selection means;
A power information storage means for storing a history of power information including at least a power sale amount, a power generation amount, and a power consumption amount;
Power detection means for detecting at least the power generation amount of the power generation means and the power consumption amount of the load ,
The operation mode selection means includes a power sale priority mode for supplying power to a load in the order of discharge power of the power storage means, power generated by the power generation means, and system power of the power system, power generated by the power generation means, It is possible to select one of the operation modes, the local production / local consumption mode for supplying power to the load in the order of the discharge power of the power storage means and the grid power of the power system,
The operation mode selecting means, Ri displayable der the performance of a predetermined period unit of the power information from the power information stored in the power information storage unit,
The charge / discharge control means acquires the power generation amount and the power consumption detected by the power detection means, and when the local production / local consumption mode is selected by the operation mode selection means, the power generation amount and the power consumption Compare power consumption amount, if the power generation amount is greater than or equal to the power consumption amount, send a charge signal to the power storage means control unit,
The power storage means control unit controls the power storage means to charge based on the charging signal, and does not charge the power from the power system when the local production / local consumption mode is selected by the operation mode selection means. An energy management system characterized by control .
前記蓄電手段制御部は、前記放電信号に基づいて前記蓄電手段が放電するよう制御することを特徴とする請求項1又は2に記載のエネルギーマネジメントシステム。 The charge / discharge control means transmits a discharge signal to the power storage means control unit when the power sale priority mode is selected by the operation mode selection means and in a predetermined time zone,
The energy management system according to claim 1, wherein the power storage unit control unit controls the power storage unit to discharge based on the discharge signal.
前記蓄電手段制御部は、前記放電信号及び必要な放電量に基づいて前記蓄電手段が放電するよう制御することを特徴とする請求項1に記載のエネルギーマネジメントシステム。 When the power generation amount is smaller than the power consumption amount, the charge / discharge control unit transmits a discharge signal and a necessary discharge amount to the power storage unit control unit,
2. The energy management system according to claim 1 , wherein the power storage unit control unit controls the power storage unit to discharge based on the discharge signal and a necessary discharge amount.
前記運転モード選択手段が、前記売電優先モードと前記地産地消モードのいずれかの運転モードの選択を行い、前記充放電制御手段に選択された運転モードを送信する運転モード選択ステップと、
前記充放電制御手段が、前記発電手段の発電量と前記負荷の消費電力量とを取得する電力量取得ステップと、
前記充放電制御手段が、前記運転モード選択手段から受信した運転モードが地産地消モードである場合に、前記発電量と前記消費電力量を比較して、前記発電量が前記消費電力量以上の場合には前記蓄電手段制御部に充放電に関する信号としての充電信号を送信する充放電信号送信ステップと、
前記蓄電手段制御部が、前記充放電制御手段から受信した充放電に関する信号に基づいて前記蓄電手段の充放電の制御を行い、かつ前記運転モード選択手段により地産地消モードが選択された場合に前記電力系統からの電力を充電しないよう制御を行うステップと、
前記充放電制御手段が、前記運転モード選択手段に、前記電力情報記憶手段に記憶された電力情報から該電力情報の所定期間単位の実績を表示させるステップと、を備えたことを特徴とするエネルギーマネジメント方法。 An energy management method using the energy management system according to claim 1,
The operation mode selection means performs an operation mode selection step of selecting any one of the power sale priority mode and the local production / local consumption mode, and transmitting the selected operation mode to the charge / discharge control means,
The charge / discharge control means acquires a power generation amount of the power generation means and a power consumption amount of the load; and
When the operation mode received from the operation mode selection unit is the local production for local consumption mode, the charge / discharge control unit compares the power generation amount with the power consumption amount, and the power generation amount is equal to or greater than the power consumption amount. In this case, a charge / discharge signal transmission step of transmitting a charge signal as a signal related to charge / discharge to the power storage means control unit,
When the accumulator unit controller, the local consumption mode is selected by said have line control of charging and discharging of the charge and discharge the accumulator unit based on a signal related to the charge and discharge received from the control means, and said operation mode selecting means and line cormorant step control so as not to charge electric power from the electric power system, the
The charge / discharge control means comprises the step of causing the operation mode selection means to display a record of the power information in a predetermined period from the power information stored in the power information storage means. Management method.
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