CN102377210A - 使用蓄电池的系统运用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种使用蓄电池的系统运用方法，其将面向住宅的蓄电池作为中大规模的虚拟的蓄电池来运用，使需要的电池容量减少，并能够高效地吸收可再生能源的输出变动。具备：具有可再生能源的住宅内的家电设备、各个住宅中的或者另外集中管理的蓄电池(9)、以及对可再生能源的输出变动进行测量并对输出变动进行控制的控制装置(8)，通过住宅内的家电设备(11)的设置温度控制来尽可能地对可再生能源随时间、气候以及季节而产生的输出变动进行吸收，并通过蓄电池(9)的充放电对剩余的变动进行吸收，从而减小变动吸收所需求的电力储藏容量。

Description

使用蓄电池的系统运用方法
技术领域
本发明涉及一种具有多个不同规模的可再生能源和蓄电池的电力配送系统的使用蓄电池的系统运用方法。
背景技术
作为现有技术，如专利文献1所记载的那样，设置有：由太阳光发电或风力发电等自然利用型自备发电装置构成的非商用电源、储存剩余电能的蓄电装置、对非商用电源的输出进行监视的电力计、对蓄电装置的输入输出进行监视的电力计以及控制部，在对负载供给的电力不足时，以根据非商用电源与蓄电装置的状态来减轻负荷的方式进行控制。
专利文献1：JP特开2003-309928号公报
在专利文献1中所记载的现有技术中，在对负载供给的电力不足时，以根据非商用电源与蓄电装置的状态来减轻负荷的方式进行控制，然而对以下方面未作考虑。
即，风力发电机的成本是1500USD/kW(据2009年调查)，与此相对，蓄电池的成本最大为5000USD/kW，是风力发电的3倍以上成本。因此，期望一种降低需要的蓄电池容量的技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种将面向住宅的蓄电池作为中-大规模的虚拟蓄电池来运用，并减少需要的电池容量，能够对可再生能源的输出变动进行高效吸收(消除)的使用蓄电池的系统运用方法。
为了实现上述目的，本发明的使用蓄电池的系统运用方法，在具有可再生能源的住宅的配电系统中，由住宅内的家电设备、各个住宅的或另集中管理的蓄电池系统、以及对可再生能源的输出变动进行测量并对所述输出变动进行控制的控制装置构成，通过短时间的变化而不失去生活便利性的家电设备的设置温度控制，来尽可能地对面向住宅的小规模可再生能源随时间、气候以及季节而产生的所述输出变动进行吸收，并通过蓄电池的充放电对剩余的变动进行吸收。
另外，由大厦、工厂、大型仓库等与住宅相比规模大的用户内的电力需求设备、以及各个住宅的或另集中管理的蓄电池系统、对可再生能源的输出变动进行测量并对所述输出变动进行控制的控制装置构成，首先通过大厦、工厂、大型仓库等的短时间的变化而不会失去便利性的电力需求设备的设置温度控制，来尽可能地对设置于配电系统中的可再生能源随时间、气候、以及季节而产生的所述输出变动进行吸收，并通过利用了多个蓄电池容量的虚拟的大型蓄电池的充放电来吸收剩余的变动，从而对与配电系统协作的大规模可再生能源的变动进行吸收。
另外，在能够对住宅群、多幢大厦、工厂、大型仓库等供给电力的具有大规模可再生能源的送电系统中，由火力发电站、虚拟式集中管理的蓄电池、以及对可再生能源的输出变动进行测量并控制所述输出变动的控制装置构成，通过火力发电的输出调整来尽可能地吸收设置于送电系统中的可再生能源随时间、气候以及季节而产生的所述输出变动，并利用多个蓄电池容量作为虚拟的大型蓄电池进行有效利用来吸收剩余的变动，从而对与送电系统协作的大规模可再生能源的变动进行吸收。
根据本发明，能够降低可再生能源的变动吸收所需的蓄电池容量，并能够除去输出变动，从而实现稳定的电力供给。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施例1的使用蓄电池的系统的图。
图2是表示输出变动的图。
图3是表示输出变动的图。
图4是表示输出变动的图。
图5是表示作为本发明的实施例2的使用蓄电池的系统的图。
图6是表示作为本发明的实施例3的使用蓄电池的系统的图。
(符号说明)
6太阳光发电装置
7、10、13、18、21监视装置
8、14、22控制装置
9、17、24蓄电池
11家电设备
12风车发电机
15电力需求设备
20可再生能源
23火力发电设备
具体实施方式
根据附图，对本发明的各实施例进行说明。
实施例1
根据图1至图4对本发明的实施例1进行说明。图1是表示本实施例的使用蓄电池的系统的图。
在本实施例中，作为面向住宅的可再生能源的一例，在住宅的屋顶设置太阳光发电装置6，在太阳光发电装置6连接有对太阳光发电装置6的输出与输出变动进行测量的监视装置7。太阳光发电装置6与根据由监视装置7所测量的太阳光发电装置6的输出与输出变动的测量数据，来对分别连接的住宅内的家电设备11进行控制的控制装置8连接，并进而与蓄电池9、对蓄电池9的蓄热容量进行测量的第二监视装置10连接。
太阳光发电装置6，在太阳被云不定期遮挡的情况下，产生很大的输出变动。在监视装置7中，对平均输出与输出变动进行测量，并将该数据发送给控制装置8。控制装置8在对便利性无影响的范围内对位于住宅内的家电设备11进行例如冰箱或空调的温度调整、热水器的温度或流量调整等控制。
由于即使家庭内的冰箱的温度、空调的温度产生短时间变化，也不会损害生活的便利性，因此通过对家电设备11的设置温度进行控制，设置于住宅的太阳光发电装置6等的小规模的可再生能源的变动便会在可能的范围内吸收。
在监视装置7中，对太阳光发电装置6的输出与输出变动进行测量，并将该测量数据向控制装置8发送，因此在控制装置8中，若太阳光发电装置6的输出降低，则将其输出变动分配给家电设备11，计算设置温度的上升温度，并将设置温度重新设置来进行控制。在太阳光发电装置6的输出上升的情况下，将其输出变动分配给家电设备11，相反，计算设置温度的下降温度，并将设置温度重新设置来进行控制。
这样，来自太阳光发电装置6的输出变动如图2、3所示那样被降低。如图3所示，虽然残留有输出变动，但监视装置10事先对蓄电池9的容量进行监视，通过对家庭内或另外集中管理的蓄电池9的充放电进行控制来吸收残留的输出变动，从而如图4所示，可将主力变动控制在对系统无影响的程度。这样，蓄电池3按照在输出变动超过平均输出的情况下进行充电，相反在比平均输出减少的情况下进行放电，将该输出变动吸收的方式工作。
根据实施例1，能够降低面向住宅的可再生能源的变动吸收所需的蓄电池容量，能够将面向住宅的可再生能源的输出变动吸收从而进行稳定的电力供给。
实施例2
根据图5对本发明的实施例2进行说明。图5是表示本实施例的使用蓄电池的系统的图。作为面向住宅的可再生能源的一例的太阳光发电装置6，设置在住宅的屋顶，在太阳光发电装置6连接有对太阳光发电装置6的输出与输出变动进行测量的监视装置7。太阳光发电装置6与根据由监视装置7所测量的太阳光发电装置6的输出与输出变动的测量数据，来对分别连接的住宅内的家电设备11进行控制的控制装置8连接，并进而与蓄电池9、对蓄电池9的蓄热容量进行测量的第二监视装置10连接。图5中虽未图示，但与实施例1同样地，在控制装置8连接有家电设备11。
在此，多个蓄电池9一起作为聚集了小型蓄电池的余量的虚拟的蓄电池17(也称作虚拟的中规模蓄电池17)来管理，在蓄电池17连接有对蓄电池17的蓄电池容量进行测量的第三监视装置18。
另一方面，作为大规模的可再生能源的一例，设置有风车发电机12，在风车发电机12连接有对风车发电机12的输出与输出变动进行测量的第四监视装置13。
风车发电机12与控制装置14连接，该控制装置14根据监视装置13的输出与输出变动的测量数据，对在大厦、工厂、大型仓库设置的大型保冷库或集中式空调设备等电力需求设备15进行控制。
在风车发电机12中，产生随时间的输出变动或基于气候、季节的输出变动。在监视装置13中，对平均输出以及输出变动进行测量，将该测量数据向控制装置14发送。控制装置14，在对处于系统内的大厦、工厂、大型仓库的家电的便利性不产生影响的范围内，对例如大型冷冻库、集中式空调16的温度进行控制。
当根据从监视装置13发送的测量数据判断风车发电机12的输出降低时，控制装置14按照将该输出变动分配给大厦、工厂、大型仓库的电力需求设备15，并降低各电力需求设备15的能源的方式进行控制。当根据从监视装置13发送的测量数据判断风车发电机12的输出上升时，控制装置14按照将该输出变动分配给大厦、工厂、大型仓库的电力需求设备15，并相反提高各电力需求设备15的能源的方式进行控制。
这样，以根据风车发电机12的输出的降低或上升，来将其输出变动分配给大厦、工厂、大型仓库的电力需求设备15，并对电力需求设备15的能源进行降低或提高的方式进行控制，从而风车发电机12的输出变动减小。
监视装置18对虚拟的蓄电池17的容量进行监视，通过对家庭内或另外集中管理的蓄电池9的剩余容量进行统合，并由虚拟的大型蓄电池17对剩余的变动进行吸收，从而可将主力变动控制在对系统无影响的程度。
根据实施例2，能够降低可对大厦、工厂、大型仓库供给电力的可再生能源的变动的吸收所需的蓄电池容量，并能够将输出变动除去，从而实现稳定的电力供给。特别是，无需设置新的蓄电池，能够将实施例1中所说明的蓄电池的剩余容量集中起来作为虚拟的大型蓄电池来有效利用。
特别是，由于通过由电力需求设备所进行的输出变动吸收使需要的电力储藏容量变小，故而能够期待相当于蓄电池容量的余量，通过进一步将其集中多个，可以作为能够吸收大规模的可再生能源的输出变动的程度的虚拟的大型蓄电池来有效利用。
实施例3
根据附图对本发明的实施例3进行说明。图6是表示本实施例的使用蓄电池的系统的图。
符号19是对在实施例2所说明的大厦、工厂、大型仓库设置的电力需求设备15和控制装置14连接了蓄电池5的中规模的用户组。作为将多个蓄电池5的余量集中起来的虚拟蓄电池24来管理。
符号20是包含风力发电机等在内的大规模可再生能源，与可再生能源20连接的监视装置21，对可再生能源20的输出与输出变动进行测量。例如，风力发电机经由未图示的转换器、升压变压器与送电系统连接，并与火力发电设备23连接。
火力发电设备23连接有从监视装置21接收测量数据以控制火力发电设备23的控制装置22。
在可再生能源20中，产生随时间的输出变动、或基于气候、季节的输出变动。在监视装置21中，对平均输出以及输出变动进行测量，并将该测量数据发送给控制装置22。控制装置22对处于系统内的火力发电设备23的输出进行控制。
当根据从监视装置21发送的测量数据而判断可再生能源20的输出降低时，控制装置22按照提高火力发电设备23的输出的方式，对该输出变动进行控制。当根据从监视装置21发送的测量数据而判断可再生能源20的输出上升时，控制装置22按照降低火力发电设备23的输出的方式，对该输出变动进行控制。
这样，通过以根据可再生能源20的输出的降低或提高，来将火力发电设备23的输出提高或降低的方式进行控制，从而能减小可再生能源20的输出变动。
监视装置21对虚拟的蓄电池24的容量进行监视，通过由电力需求设备15、虚拟的大型蓄电池24对剩余的变动进行吸收，从而可将主力变动控制在对系统无影响的程度。
根据实施例3，能够降低可对都市级别供给电力的可再生能源的变动的吸收所需的蓄电池容量，并能够将输出变动除去，从而实现稳定的电力供给。特别是，无需设置新的蓄电池，能够将实施例2中所说明的蓄电池的剩余容量集中起来作为虚拟的大型蓄电池有效利用。

Claims (6)

1.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
监视装置对住宅内的可再生能源的输出与输出变动进行测量，控制装置接收从该监视装置发送的测量数据，通过该控制装置对所述住宅内的各家电设备分配所述输出变动，使所述家电设备的设置温度降低或上升，来抑制所述可再生能源的所述输出变动，并通过所述蓄电池的充放电，来对剩余的所述输出变动进行吸收。
2.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
将权利要求1所述的蓄电池的蓄电余量集中起来作为虚拟的蓄电池进行管理，根据从对包含风力发电机在内的大规模的可再生能源的输出与输出变动进行测量的第二监视装置发送的测量数据，将所述输出变动分配给在大厦、工厂、大型仓库设置的电力需求设备，并对所述电力需求设备的设置温度进行控制，来抑制所述大规模的可再生能源的所述输出变动，并通过所述虚拟的蓄电池的充放电来对剩余的所述输出变动进行吸收。
3.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
监视装置对包含风力发电机在内的可再生能源的输出与输出变动进行测量，控制装置接收从该监视装置发送的测量数据，通过该控制装置对火力发电设备的输出进行控制，来抑制所述可再生能源的所述输出变动，并通过将与在大厦、工厂、大型仓库设置的电力需求设备连接的蓄电池的蓄电余量集中起来的虚拟的蓄电池的充放电，来对剩余的所述输出变动进行吸收。
4.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
在具有可再生能源的住宅的配电系统中，由住宅内的家电设备、各个住宅的或另集中管理的蓄电池系统、以及对可再生能源的输出变动进行测量并对所述输出变动进行控制的控制装置构成，通过短时间的变化而不失去生活便利性的家电设备的设置温度控制，来尽可能地对面向住宅的小规模可再生能源随时间、气候以及季节而产生的所述输出变动进行吸收，并通过蓄电池的充放电对剩余的变动进行吸收。
5.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
由大厦、工厂、大型仓库等与住宅相比规模大的用户内的电力需求设备、以及各个住宅的或另集中管理的蓄电池系统、对可再生能源的输出变动进行测量并对所述输出变动进行控制的控制装置构成，通过大厦、工厂、大型仓库等的短时间的变化而不会失去便利性的电力需求设备的设置温度控制，来尽可能地对设置于配电系统中的可再生能源随时间、气候、以及季节而产生的所述输出变动进行吸收，并通过利用了多个蓄电池容量的虚拟的大型蓄电池的充放电来吸收剩余的变动，从而对与配电系统协作的大规模可再生能源的变动进行吸收。
6.一种使用蓄电池的系统运用方法，其特征在于，
在能够对住宅群、多幢大厦、工厂、大型仓库等供给电力的具有大规模可再生能源的送电系统中，由火力发电站、虚拟式集中管理的蓄电池、以及对可再生能源的输出变动进行测量并控制所述输出变动的控制装置构成，通过火力发电的输出调整来尽可能地吸收设置于送电系统中的可再生能源随时间、气候以及季节而产生的所述输出变动，并利用多个蓄电池容量作为虚拟的大型蓄电池进行有效利用来吸收剩余的变动，从而对与送电系统协作的大规模可再生能源的变动进行吸收。
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