CN102754121A - 绿色能源发电设备、移动装置、储电设备以及管理绿色能源信息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于认证电能的特征的方法。该方法包括获得密钥、获取电能的量以及根据量和密钥生成数字签名。该方法进一步包括生成包括签名和量的证书。

Description

绿色能源发电设备、移动装置、储电设备以及管理绿色能源信息的方法

技术领域

本发明涉及绿色能源发电设备、移动装置、储电设备以及管理绿色能源信息的方法。

背景技术

近年来，全球环境严重恶化，各个国家正在采取环境对策。在这种情况下，使用诸如太阳能、风能、地热能等可再生能源的能源发电方法（下文中称为可再生能源发电方法）以及使用诸如生物能源、燃料电池等的环境友好性资源的能源发电方法（下文中称为环境友好性能源发电方法）引起了广泛的关注。目前，主要使用利用诸如石油、煤等化石燃料的热能发电方法、利用原子能的核能发电方法以及利用流动的水的水力发电方法。

核能发电方法为环境友好性能源发电方法，但是在原子燃料的管理安全性方面存在诸多困难和危险。水电能源发电方法也具有环境友好性，然而，仅仅那些具有适合于建设大坝等的地理条件的区域可使用该方法。热能发电方法面临以下问题：例如，化石燃料枯竭、化石燃料燃烧过程中会排放CO₂、NO_x等。鉴于这种情况，人们正在讨论使用可再生能源发电方法或环境友好性能源发电方法来代替热能发电方法。

近年来，个体电能用户越来越意识到环境友好性问题，在家庭中趋向于使用实施可再生能源发电方法或环境友好性能源发电方法的能源发电机（下文中，称为绿色能源发电设备）。而且，为了解决作为可再生能源发电方法存在的缺点的能量供应不稳定的问题，还趋向于在家庭中在使用实施可再生能源发电方法的能源发电机的同时使用储电设备。换言之，个体电能用户快速获得绿色能源发电设备和储电设备以用于其家庭。在不久的将来，更多的个体电能用户将在其家内产生电能，并且使用它们自己产生的电能来满足自己的消耗。

目前，电力工业公司购买个体电能用户产生的但自己不能消耗的多余电力。然而，对于电力工业公司而言，个体电能用户所产生的电力是不稳定的能源，供应的容量和时间是不可预计的。这种电力对于电力工业公司而言是没有吸引力的，因此，个体电能用户卖给电力工业公司的电力的价格往往较低。与电能交易市场上目前交易的容量相比，每个个体电能用户产生的电量极其地少；因此，个体电能用户目前不能在电能交易市场上销售电力。

而且，现有电能交易市场的参与者有限。实际上，个体电能用户事实上不能在电能交易市场上进行交易。在电力交易方面，日本未审查专利申请公开号2008-225755公开了一种根据电能交易市场上以往的交易历史精确地预测将销售和购买的电力量的方法。关于当前电力交易的结构，日本电力交易所、芝加哥商品交易所（CME）等等所发行的信息必须有用。

【引用列表】

【专利文献】

日本未审查专利申请公开号2008-225755

发明内容

【技术问题】

在这种情况下，期望的是，实现有效地利用使用绿色能源发电设备的个体电能用户产生的电力（下文中，称为绿色电力）的结构。还期望的是，实现个体电能用户可参与的小型电能交易市场。例如，对于各个本地区域，需要个体电能用户可通过交易其多余的电力而彼此供应电力的能源社区。然而，为了实现该目的，要解决多个问题，例如，如何识别各个个体电能用户、应如何确定电能的套利价格等。解决这些问题的结构也是期望的。

鉴于上述情况，期望的是提供一种新型改进的并且能够产生证书来认证绿色能源的绿色能源发电设备、移动装置、储电设备以及管理绿色能源信息的方法。

【解决问题的技术方案】

因此，提供了一种用于认证电能的特征的方法。该方法包括获得密钥；获取电能的量；以及根据量和密钥产生数字签名。该方法进一步包括产生包括签名和量的证书。

另一方面，提供了一种用于认证电能的特征的设备。该设备包括能源发电机以及处理器，该处理器被构造成获得密钥；获取能源发电机产生的电能的量；以及根据量和密钥产生数字签名。

如上所述，能够建立用以产生证书以认证绿色能源的结构。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一实施方式的绿色能源发电系统的构造的说明图；

图2是示出了根据该实施方式的绿色能源发电设备的功能性构造的说明图；

图3是示出了根据该实施方式的发电证书发行单元的功能性构造的说明图；

图4是示出了根据该实施方式的储电设备的功能性构造的说明图；

图5是示出了根据该实施方式的储电证书发行单元的功能性构造的说明图；

图6是示出了根据该实施方式的界面设备的功能性构造的说明图；

图7是示出了根据本发明第二实施方式的绿色能源发电系统的构造的说明图；

图8是示出了根据该实施方式的储电设备的功能性构造的说明图；

图9是示出了根据该实施方式的余量证书发行单元的功能性构造的说明图；

图10是示出了根据该实施方式的空间证书发行单元的功能性构造的说明图；

图11是示出了根据该实施方式的界面设备的功能性构造的说明图；

图12是示出了根据该实施方式的消耗证书发行单元的功能性构造的说明图；

图13是示出了根据该实施方式的电能交易服务器的功能性构造的说明图；

图14是示出了根据本发明第三实施方式的绿色能源发电系统的构造的说明图；

图15是示出了根据该实施方式的绿色能源发电设备的功能性构造的说明图；

图16是示出了根据该实施方式的发电证书发行单元的功能性构造的说明图；

图17是示出了根据该实施方式的储电设备的功能性构造的说明图；

图18是示出了根据该实施方式的界面设备的功能性构造的说明图；

图19是示出了根据该实施方式的用于输送电能的操作流程的说明图；

图20是示出了根据该实施方式的用于输送电能的操作流程的说明图；

图21是示出了能够实现各种证书发行单元、界面设备、移动装置、电能交易服务器等的功能的硬件构造示例的说明图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细地描述实施方式。应注意，在本说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构元件用相同的参考标号表示，并且将这些结构元件的重复描述省略。

（说明的流程）

将简要地说明关于实施方式的下述说明的流程。首先，将参照图1给出关于根据第一实施方式的家庭电力网络1的构造的说明。然后，将参照图2和图3给出关于根据该实施方式的绿色能源发电设备11的说明。将参照图4和图5给出关于根据该实施方式的储电设备12的构造的说明。将参照图6给出关于根据该实施方式的界面设备13的构造的说明。

接下来，将参照图7给出关于根据本发明第二实施方式的电能交易系统的构造的说明。将参照图8到图10给出关于根据该实施方式的储电设备12的构造的说明。接下来，将参照图11和图12给出关于根据该实施方式的界面设备13的构造的说明。然后，将参照图13给出关于根据该实施方式的电能交易服务器5的说明。

将参照图14给出关于根据本发明第三实施方式的移动装置6和电能接收设备7的构造的说明。将参照图15和图16给出关于根据该实施方式的绿色能源发电设备61的说明。将参照图17给出关于根据该实施方式的储电设备62的构造的说明。将参照图18给出关于根据该实施方式的界面设备63的构造的说明。接下来，将参照图19和图20给出关于根据该实施方式的输送电能的操作方法的说明。

随后，将给出关于能够实现界面设备、移动装置、电能交易服务器等的功能的硬件构造示例的说明。最后，描述这些实施方式的技术原理，并且给出由技术原理产生的功能效果的简要说明。

（描述项）

1：第一实施方式（发行绿色证书）

1-1：家庭电力网络1的构造

1-2：绿色能源发电设备11的构造

1-3：储电设备12的构造

1-4：界面设备13的构造

2：第二实施方式（用于个体用户的电能交易市场的结构）

2-1：电能交易系统的构造

2-2：储电设备12的构造

2-3：界面设备13的构造

2-4：电能交易服务器5的构造

3：第三实施方式（基于绿色证书的服务）

3-1：移动装置6的构造

3-2：绿色能源发电设备61的构造

3-3：储电设备62的构造

3-4：界面设备63的构造

3-5：输送电能的操作

4：硬件构造示例

5：结论

1：第一实施方式（发行绿色证书）

下文中，将给出关于第一实施方式的说明。

（1-1：家庭电力网络1的构造）

首先，将参照图1给出关于根据第一实施方式的家庭电力网络1的构造的说明。图1是示出了根据第一实施方式的绿色能源发电系统的构造的说明图。应注意，词语“家庭”用来使得可容易领会具体的构造，并且词句“家庭”表示个体电能用户自己可处理的尺度。

如图1中所示，家庭电力网络1包括电能消耗装置10、绿色能源发电设备11、储电设备12以及界面设备13。家庭电力网络1通过电力线连接至社区电力网络2和电力工业公司3。而且，在本说明书中，绿色能源发电设备11、储电设备12以及界面设备13可统称为绿色能源发电设备。

电能消耗装置10为消耗电能的装置。例如，电能消耗装置10可以是家电，例如冰箱、洗衣机、空调、电风扇、电加热设备、计算机、视频接收器、视频记录/再现装置、音乐播放器、录音机、照明设备、电炉、微波炉、洗碗机、排风扇、干燥机、电动牙刷等。

绿色能源发电设备11执行使用可再生能源或环境友好性资源发电的方法。例如，绿色能源发电设备11可执行使用太阳能、风能、地热能、水能、原子能、生物燃料、氢燃料等发电的方法。然而，为了方便起见，本说明书主要集中于光伏电力发电方法。

储电设备12执行充入电能的方法。储电设备12执行使用例如铅酸电池、锂离子二次电池（锂离子电池）、钠硫电池（NaS电池）、双电层电容器、抽水蓄能水力发电系统等来充入电能的方法。然而，为了方便起见，本说明书主要集中于锂离子二次电池。

界面设备13执行允许电能用户（下文中，称为用户）输入信息或向用户显示信息的方法。应注意，界面设备13可结合于绿色能源发电设备11和储电设备12内。而且，绿色能源发电设备11和储电设备12可组合成单元。而且，绿色能源发电设备11、储电设备12以及界面设备13可组合成单元。

如图1中所示的示例，电能消耗装置10可依赖从绿色能源发电设备11的直接电能供应或充入储电设备12内的电能的供应来工作。通常，使用可再生能源产生的电力往往是不稳定的。优选的是，电能消耗装置10利用之前已充入储电设备12内的电能。为此，本说明书将集中于依赖充入储电设备12内的电能的供应进行工作的电能消耗装置10。

绿色能源发电设备11产生的电力将储存在储电设备12内。储电设备12也可储存电力工业公司3提供的电力。如上所述，储存在储电设备12内的电力将提供给电能消耗装置10。储存在储电设备12内的电力将提供给社区电力网络2和电力工业公司3。例如，绿色能源发电设备11产生的未被电能消耗装置10消耗掉的多余电力将销售给电力工业公司3。这种多余电力可提供给社区电力网络2，并且可销售给形成社区电力网络2的其他用户。

当用户从形成社区电力网络2的另一个用户购买电力时，所购买的电力将储存在储电设备12内。社区电力网络2是通过将多个家庭电力网络1连接至电力网络20的一种电能社区。应注意，本文中的术语“社区”并非必然地表示诸如辖区、市区等的区域，而是表示电力网络20内管理的家庭的数量。毫无疑问，社区电力网络2可划分为辖区、市区、不同的电力工业公司3所管理的行政区域等。应注意，为了简单起见，图1示出了位于社区电力网络2之外的家庭电力网络1的详细构造；然而，假设该家庭电力网络1包含在社区电力网络2内。

如上所述，储存在储电设备12内的电力不仅由包含在家庭电力网络1内的电能消耗装置10使用，而且还将提供给电力工业公司3或社区电力网络2。而且，从社区电力网络2内的另一个家庭电力网络1或电力工业公司3购买的电力将储存在储电设备12内。因此，在根据该实施方式的系统内，在家庭电力网络1的外和内都进行接收/发送电力。关于这种电力的接收/发送的用户操作经由界面设备13执行。例如，使用界面设备13来执行从电力工业公司3或另一个家庭电力网络1购买电力的操作。

为此，界面设备13通过通信网络（未示出）连接至另一个家庭电力网络1或电力工业公司3，并且可与另一个家庭电力网络1或电力工业公司3交换信息。界面设备13可从储电设备12获取关于所储存的电量或关于空间大小等的信息，并且可显示所获取的信息。界面设备13可从绿色能源发电设备11获取关于发电量的信息。而且，界面设备13可从绿色能源发电设备11获取后面所述的发电证书，并且可从储电设备12获取后面所述的储电证书。

上述发电证书为认证通过绿色能源发电所产生的电力的数字证书。该发电证书由绿色能源发电设备11发行。类似于发电证书，储电证书也是认证通过绿色能源发电所产生的电力的数字证书。然而，发电证书基于从绿色能源发电设备11输出的电力，而储电证书基于从储电设备12输出的电力。换言之，储电证书基于绿色能源发电所产生的并且已通过储存而丢失的电力修正过的电力。

数字证书可包括信息、基于该信息的数字签名和/或用于验证数字签名的公钥。该公钥由可靠的证书中心验证。在图1的示例中，证书中心4相当于证实公钥的证书中心。而且，假定绿色能源发电设备11和储电设备12持有预先产生的私钥以及公钥以用于发行数字证书。假设公钥由证书中心4证实。

如上所述，绿色能源发电设备11持有与证书中心4证实的公钥成对的私钥。绿色能源发电设备11在将所产生的电力提供给储电设备12时，利用该私钥发行发电证书，该证书证实关于发电量的信息。具体地，绿色能源发电设备11通过使用私钥根据关于发电量的信息，产生数字签名，并且通过将数字签名添加至关于发电量的信息而产生发电证书。应注意，关于产生电力的区域的信息（识别社区电力网络2的信息）可添加至发电证书中。

绿色能源发电设备11发行的发电证书将输入至储电设备12内。如上所述，储电设备12持有与证书中心4证实的公钥成对的私钥，并且储电设备12使用该私钥来发行储电证书。首先，储电设备12从证书中心4获取与绿色能源发电设备11相对应的公钥证书，并且通过使用公钥证书内所包含的公钥，验证发电证书内所包含的数字签名。

如果验证数字签名成功，则储电设备12将发电证书内所包含的发电量乘以储存效率，以计算根据经储存失去的电力修正的发电量（下文中，称为修正的发电量）。随后，储电设备12发行用于认证关于修正的发电量的信息的储电证书。具体地，储电设备12通过使用私钥根据关于修正的发电量的信息生成数字签名，并且通过将数字签名添加至关于修正的发电量的信息生成储电证书。应注意，关于已产生电力的区域的信息（识别社区电力网络2的信息）可添加至储电证书中。

如上发行的储电证书将输入至界面设备13内。界面设备13在将来自储电设备12的电力提供给其他家庭电力网络1或电力工业公司3时，将由储电设备12输入的储电证书提供给另一个家庭电力网络1或电力工业公司3。通过以此方式提供储电证书，界面设备13验证储电设备12所提供的电力为绿色能源。

因此，根据该实施方式的绿色能源发电系统利用发电证书，来提供用于验证绿色能源发电设备11产生的电力是绿色能源的结构。通过使用这种结构，当在绿色能源价格和标准能源价格之间存在差距时，例如，提供储电证书使得能够以绿色能源价格销售储电设备12的电力。

而且，甚至在绿色能源发电设备11所产生的电力已在家庭电力网络1内消耗的情况下，如果没有其他的话，发电证书保留。保留的发电证书使得能够以绿色能源的价格销售从电力工业公司3购买的任何任意电力。因此，不论是否销售所生成的绿色能源，均可通过产生绿色能源获得利润。提供这种结构使得绿色能源发电的货币价值明显，并且期望这会鼓励用户投资绿色能源发电设备。而且，如果实现以上结构，那么发电证书本身获得货币价值，并且发电证书可证券化。

因此，为了提升用户的绿色能源发电意识，具体实现绿色能源的价值具有极大的意义。如果绿色能源发电的价值得到广泛认可，那么会促进对绿色能源发电的设备的投资，因此将会减少温室气体的排放。期望建立一种将绿色能源的价值和货币价值结合的结构，从而改善世界环境。至此已经描述了绿色能源发电系统的总体图。稍后将描述绿色能源发电系统的详细构造。

以上已经描述了根据该实施方式的家庭电力网络1的构造。

（1-2：绿色能源发电设备11的构造）

将参照图2和图3给出关于根据本实施方式的绿色能源发电设备11的构造的说明。图2是示出了根据本发明实施方式的绿色能源发电设备11的功能性构造的说明图。图3是示出了根据本发明实施方式的发电证书发行单元114的功能性构造的说明图。

（总体构造）

如图2中所示，绿色能源发电设备11包括光伏板111、发电量测量单元112、电能输送单元113、发电证书发行单元114以及通信单元115。应注意，在下面的描述中，发电量测量单元112和发电证书发行单元114可统称为证书模块。

发电量测量单元112、发电证书发行单元114以及通信单元115可实施为软件模块。绿色能源发电设备11可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，发电量测量单元112、发电证书发行单元114和/或通信单元115可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

光伏板111执行通过将太阳光的能量转换成电力来产生能量的方法。光伏板111利用例如硅太阳能电池或染料敏化太阳能电池等。光伏板111所产生的电力将输入至发电量测量单元112。发电量测量单元112测量光伏板111的发电量。关于发电量测量单元112测量出的发电量的信息将输入至发电证书发行单元114。

光伏板111所产生的电力将通过发电量测量单元112输入至电能输送单元113。光伏板111产生的电力所输送至的电能输送单元113将输入的电力输送给电能消耗装置10或储电设备12。应注意，在本文中的描述中，输入至电能输送单元113的电力将输送给储电设备12。

关于发电量的信息从发电量测量单元112输入至的发电证书发行单元114，发行包括关于发电量的输入信息的发电证书。应注意，稍后将描述发电证书发行单元114的详细功能性构造。由发电证书发行单元114发行的发电证书将输入至通信单元115。发电证书所输入至的通信单元115将输入的发电证书发送给储电设备12。

（发电证书发行单元114的详情）

将给出关于发电证书发行单元114的详细功能性构造的说明。如图3中所示，发电证书发行单元114包括签名生成单元1141、存储单元1142以及证书生成单元1143。应注意，存储单元1142存储预先生成的私钥以及相应的公钥。而且，假设存储单元1142内储存的公钥已经由证书中心4证实。

签名生成单元1141、存储单元1142以及证书生成单元1143可实施为软件模块。绿色能源发电设备11或发电证书发行单元114可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，签名生成单元1141、存储单元1142和/或证书生成单元1143可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

在将关于发电量的信息从发电量测量单元112输入至发电证书发行单元114中时的情况下，输入的关于发电量的信息将输入至签名生成单元1141。关于发电量的信息所输入至的签名生成单元1141从存储单元1142获取私钥，并且使用已经获取的私钥根据关于发电量的信息，生成数字签名。签名生成单元1141所生成的数字签名将与关于发电量的信息一起输入至证书生成单元1143。数字签名以及关于发电量的信息所输入至的证书生成单元1143生成包含所输入的数字签名以及关于发电量的信息的发电证书。随后，证书生成单元1143所产生的发电证书将输入至通信单元115。

（发电证书的内容）

在该示例中，发电证书包含关于发电量的信息和数字签名。通过使用该发电证书，能够认证从绿色能源发电生成的电力的发电量。然而，存在下列情况：期望的是将关于绿色能源发电的类型以及能源发电的区域等的信息添加。

例如，当能源价格随着能源发电时产生的温室气体的排放量而变化时，需要获知绿色能源发电的类型，以确定能源的交易价格。在这种情况下，优选的是，在发电证书内添加表示绿色能源发电的类型的信息（下文中，称为电能发电方法数据）。在图2和图3的示例中，将表示光伏发电的电能发电方法数据添加至发电证书内。在使用可再生能源的发电方法的情况下，温室气体的排放量接近零；然而，在环境友好性能源发电的情况下，温室气体的排放量根据用于电能发电的燃料而变化。在这种情况下，在电能发电方法数据内指示燃料的类型。使用能够指定表示能源发电时环境负荷的程度的参考指标，并且能够添加表示该参考指标的信息来作为电能发电方法数据。

如果（作为区域政策）期望具有一种在本地产生以及在本地使用的能源消耗，那么优选的是，将关于发电区域的信息（下文中，称为区域信息）添加至发电证书内。如果发电区域地理上远离消耗区域，那么通过电力输送线输送电能时，会产生能量输送损耗。而且，反复进行DC/AC转换和频率转换会造成能源损耗。由于这些原因，在多种情况下，需要那种在本地产生以及在本地消耗的能源消耗的类型。在促进这种能源消耗类型的情况下，通常应用政策，以使得本地产生以及本地消耗的电力的销售价格被设定得较高，以及本地产生以及在本地消耗的电力的购买价格设定得低。然后，期望发电证书内添加有区域信息，从而认证电力在本地产生以及在本地消耗。可添加关于期望的消耗区域的信息作为区域信息。

通过将这种信息添加至发电证书内，可更精确地确定发电证书的价值，这有利于促进对环境具有最佳影响的绿色电能发电设备。也有利于发展区域政策和区域服务，或者形成面向区域的交易市场。应注意，期望的是，使用数字签名可靠地认证添加至发电证书内的各种信息，类似于关于发电量的信息。在这种情况下，签名生成单元1141执行数字签名的生成。而且，证书生成单元1143执行包含各种信息以及相应的数字签名的证书的生成。

以上已经描述了根据该实施方式的绿色能源发电设备11的构造。

（1-3：储电设备12的构造）

接下来，将参照图4和图5描述根据本发明的储电设备12的构造。图4是示出了根据该实施方式的储电设备12的功能性构造的说明图。图5是示出了根据该实施方式的储电证书发行单元125的功能性构造的说明图。

（总体构造）

如图4中所示，储电设备12包括电能接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电能输送单元124、储电证书发行单元125以及通信单元126。

储电证书发行单元125和通信单元126可实施为软件模块。储电设备12可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，储电证书发行单元125和/或通信单元126可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

（接收时）

首先，由绿色能源发电设备11提供的电力将由电能接收单元121接收。电能接收单元121接收到的电力将输入至充电/放电控制单元122。电能接收单元121将电力输入至的充电/放电控制单元122，将输入的电力输入至电池123，从而给电池123充电。此时，储电证书发行单元125通过通信单元126接收来自绿色能源发电设备11的发电证书。已经接收发电证书的储电证书发行单元125根据所接收到的发电证书以及电池123的储存效率，发行储电证书。应注意，稍后将描述储电证书发行单元125的功能性构造的详细描述。

（发送时）

如果通过通信单元126从界面设备13接收到放电指令，那么该指令将通过通信单元126输入至充电/放电控制单元122。放电指令所输入至的充电/放电控制单元122根据该指令使电池123释放电量。通过充电/放电控制单元122从电池123释放的电力将输入至电能输送单元124，并且将从电能输送单元124输送至电能消耗装置10、社区电力网络2或电力工业公司3。然而，在该示例中，假设输送给电力工业公司3。此时，充电/放电控制单元122将关于放电量的信息输入至储电证书发行单元125。

关于放电量的信息所输入至的储电证书发行单元125，根据关于放电量的信息生成认证从绿色能源发电生成的放电量的储电证书。如果从绿色能源发电设备11接收电力时能够使用发行的储电证书，那么将使用储电证书。然而，在该示例中，假设储电证书发行单元125发行与放电量相对应的储电证书。已经发行与放电量相对应的储电证书的储电证书发行单元125，通过通信单元126将储电证书传输至界面设备13。

（储电证书发行单元125的详细描述）

将说明储电证书发行单元125的详细功能性构造。如图5中所示，储电证书发行单元125包括签名验证单元1251、发电量修正单元1252、签名生成单元1253、存储单元1254以及证书生成单元1255。应注意，存储单元1254存储预先生成的私钥和相应的公钥。而且，假设存储单元1254内储存的公钥已经由证书中心4验证。

签名验证单元1251、发电量修正单元1252、签名生成单元1253、存储单元1254以及证书生成单元1255可实施为软件模块。储电设备12或储电证书发行单元125可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，签名验证单元1251、发电量修正单元1252、签名生成单元1253、存储单元1254和/或证书生成单元1255可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

（接收时）

首先，储电证书发行单元125通过通信单元126接收到的发电证书将输入至签名验证单元1251。发电证书所输入至的签名认证单元1251通过通信单元126从证书中心4中获取与绿色能源发电设备11相对应的公钥证书。然后，签名验证单元1251使用公钥证书内包含的公钥，来验证发电证书内包含的数字签名的有效性。如果数字签名的验证成功，那么签名认证单元1251将关于发电证书内包含的发电量的信息输入至发电量修正单元1252。

如果将区域信息等添加至发电证书内，那么签名验证单元1251以相同方式验证数字签名，并且如果成功，则签名验证单元1251将区域信息等输入至证书生成单元1255。然而，在该示例中，假设发电证书内仅仅包含关于发电量的信息。

签名验证单元1251将关于发电量的信息输入至的发电量修正单元1252，从充电/放电控制单元122获取表示电池123的充电效率的信息。然后，发电量修正单元1252将发电量乘以电池123的充电效率，从而计算修正的发电量，根据电池123内电力的损耗进行调整。应注意，如果实际上使用发电证书表示的发电量，那么电池123内损耗的电力（未消耗时损耗的电力）的值依然是不清楚的。为此，发电量要由发电量修正单元1252进行修正。

关于由发电量修正单元1252算出的经修正的发电量的信息将输入至签名生成单元1253。关于经修正的发电量的信息所输入至的签名生成单元1253从存储单元1254获取私钥，并且使用获取的私钥根据关于经修正的发电量的信息，生成数字签名。签名生成单元1253所生成的数字签名将与关于经修正的发电量的信息一起输入至证书生成单元1255内。数字签名以及关于经修正的发电量的信息所输入至的证书生成单元1255，生成包含输入的数字签名以及关于经修正的发电量的信息的储电证书。

应注意，如果区域信息等包含在发电证书内，那么签名生成单元1253生成用于区域信息等的数字签名，并且证书生成单元1255生成包含区域信息等的储电证书。应注意，证书生成单元1255可以在储电证书内包括实际上在发电证书内所包含的区域信息等。

（发送时）

如果储电设备12通过通信单元126从界面设备13接收放电指令，那么关于放电量的信息将输入至储电证书发行单元125。输入至储电证书发行单元125内的关于放电量的信息将输入至证书生成单元1255内。关于放电量的信息输入至的证书生成单元1255生成与放电量相对应的储电证书，以通过通信单元126发送到放电目的地（在该示例中，为电力工业公司3）。应注意，具有以下两种方法来生成与放电量相对应的发电证书。

第一种方法在接收电力时，生成与每单元规定电量（经修正的发电量）相对应的多个储电证书。换言之，当接收与发电量的某个量对应的一个发电证书时，该方法不生成与经修正的发电量相对应的仅一个储电证书。更确切地说，根据每单元规定的电量，生成所需要数量的储电证书。因此，如果使用该方法，那么在接收电力时，会生成尽可能多（经修正的发电量/每单元的电量）的储电证书。如果对于每个电力单元一个一个地生成储电证书，并且这些证书储存在存储单元1254内，那么放电时提供的储电证书的数量对应于输出至放电目的地的放电量。

第二种方式在放电时生成与放电量对应的一个储电证书。在接收与发电量的某个量相对应的一个发电证书时，该方法生成与经修正的发电量相对应的一个储电证书，并且将储电证书储存在存储单元1254内。放电时，读取存储单元1254内储存的储电证书，将修正的发电量分成第一修正的发电量和第二修正的发电量，其中第一修正的发电量等于放电量，第二修正的发电量是通过从原始的修正的发电量中减去第一修正的发电量算得的，并且生成与第一修正的发电量和第二修正的发电量中的每一个相对应的储电证书。随后，将用于第一修正的发电量的储电证书提供给放电目的地，而将用于第二修正的发电量的储电证书储存在存储单元1254内。

使用任一种方法，将获取与放电量相对应的储电证书，并且通过通信单元126将储电证书提供给放电目的地。当使用上述第一种方法时，不需要重新创建储电证书；然而，使用上述第二种方法时，需要重新创建储电证书（创建第一和第二储电证书）。在这种情况下，签名生成单元1253和证书生成单元1255执行储电证书的重新创建的处理，与接收电力时执行储电证书的创建的处理类似。应注意，本文中所述的这两种方法为示例，其他方法可用于创建与放电量相对应的储电证书。在本说明书中，假设通过第二种方法生成与放电量相对应的储电证书。

以上已经说明了根据该实施方式的储电设备12的构造。

（1-4：界面设备13的构造）

将参照图6说明根据该实施方式的界面设备13的构造。图6是示出了根据本发明实施方式的界面设备的功能性构造的说明图。

如图6中所示，界面设备13包括通信单元131、中央处理单元132、存储单元133、显示单元134以及输入单元135。

当从储电设备12释放电力时，用户使用输入单元135输入关于放电量等的信息。使用输入单元135输入的信息将通过中央处理单元132和通信单元131输入至储电设备12。当储电设备12执行放电处理时，通信单元131接收储电证书。通信单元131接收到的储电证书将输入至中央处理单元132。储电证书输入至的中央处理单元132通过通信单元131将输入的储电证书发送到放电目的地（在该示例中，为电力工业公司3）。

应注意，用户购买或出售电力时，界面设备13允许用户输入或显示信息。中央处理单元132执行用于实现这种功能的处理。例如，中央处理单元132通过通信单元131从电力工业公司3等获取关于电力的购买价格和电力的售价的信息，并且将信息显示在显示单元134上。而且，中央处理单元132将使用输入单元135输入的关于要购买的电量或要出售的电量的信息输入至显示单元134，或者通过通信单元131将该信息发送给电力工业公司3等。

而且，当用户使用输入单元135输入出售电力的指令时，中央处理单元132通过通信单元131将放电指令以及关于电量的信息发送给储电设备12。应注意，存储单元133用于储存从储电设备12或电力工业公司3接收到的信息或者用户已经输入的信息，或者根据需要用于储存与绿色能源发电设备11或储电设备12相对应的公钥等。存储单元133用于储存定义中央处理单元132的操作的程序。

以上已经描述了根据该实施方式的界面设备13的构造。

2：第二实施方式（用于个体用户的电能交易市场的结构）

下文中，将说明第二实施方式。应注意，具有与根据上述第一实施方式的结构元件的功能和结构基本上相同的结构元件使用相同的参考标号表示，并且将这些结构性部件的重复描述省略。

（2-1：电能交易系统的构造）

首先，将参照图7描述根据该实施方式的电能交易系统的构造。图7是示出了根据该实施方式的电能交易系统的功能性构造的说明图。应注意，与第一实施方式中的描述相同，词语“家庭”用于可容易地领会具体构造，并且本文中的词语“家庭”表示个体电力用户自己可处理的尺寸。

如图7中所示，根据该实施方式的电能交易系统包括家庭电力网络1、多个社区电力网络2（第一社区电力网络到第N社区电力网络）、证书中心4以及电能交易服务器5。应注意，与图1中相似，可包括电力工业公司3。而且，家庭电力网络1包括电能消耗装置10、绿色能源发电设备11、储电设备12以及界面设备13。假设家庭电力网络1通过电力线连接至多个社区电力网络2（第一社区电力网络到第N社区电力网络）。

图1和图7的主要区别在于存在电能交易服务器5。如同第一实施方式的上述说明所述，使用化石燃料等产生的普通电能和绿色能源之间存在价格差距，并且如果开发出一种通过将发电证书或储电证书加入某种电能而以绿色能源的价格进行交易电力的结构，那么发电证书和储电证书将具有货币价值。而且，能够开发其中发电证书或储电证书在被证券化后其本身可单独进行交易的市场。

上述电能交易服务器5为用于管理诸如上述中的一个的电能交易以及用于管理发电证书或储电证书的交易等的服务器设备。该实施方式涉及管理这种电能交易以及发电证书或储电证书的交易的方法。下文中，将逐一地说明加入到上述第一实施方式的构造中的储电设备12的功能、界面设备13的功能以及用于实现根据该实施方式的电子交易管理的电能交易服务器5的功能。

虽然在是否考虑储存时发生电力损耗这个方面，发电证书和储电证书是不同的，但是发电证书和储电证书实质上相同的点在于均为认证绿色能源的数字证书。储存时的损耗小到可以忽略时，发电证书和储电证书相同。为此，在下面的描述中，假设储电证书用于电能交易。

上面已经描述了根据该实施方式的电能交易的构造。

（2-2：储电设备12的构造）

将参照图8至图10描述根据该实施方式的储电设备12的构造。图8是示出了根据该实施方式的储电设备12的功能性构造的说明图。图9是示出了根据该实施方式的余量证书发行单元127的功能性构造的说明图。图10是示出了根据该实施方式的空间证书发行单元128的功能性构造的说明图。

如图8中所示，储电设备12包括电能接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电能输送单元124、储电证书发行单元125、通信单元126、余量证书发行单元127以及空间证书发行单元128。应注意，电能接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电能输送单元124、储电证书发行单元125以及通信单元126的功能与根据上述第一实施方式的储电设备12相同；因此，将省略关于这些结构元件的详细说明，而仅仅给出关于余量证书发行单元127和空间证书发行单元128的说明。

储电证书发行单元125、通信单元126、余量证书发行单元127以及空间证书发行单元128可实施为软件模块。储电设备12可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，储电证书发行单元125、通信单元126、余量证书发行单元127和/或空间证书发行单元128可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

（介绍）

除了能源，还存在在世界上进行交易的各种商品。例如，各种金融商品在市场上流通，例如股权、货币、应收贷款、有价证券等。而且，还广泛使用衍生物，例如，期货、掉期、期权等。例如，期货为在未来日期以目前指定的价格进行现金商品交易的合同。现金商品包括各种商品，例如石油、能源、排放信用、小麦、大豆、玉米等。

最初，过去习惯于在到期日执行的期货与现金商品的交付和接收相关联。然而，现如今，涉及期货的交易通常不需要交付或接收实际的商品，并且在用于抵消的到期日之前执行抵消交易。为此，由于投机性交易，现金商品的交易价格通常快速地上下浮动。

然而，本实施方式中所假定的电能交易市场是假设要交付和接收现金商品的个体电力工业用户参与的市场。因此，非常需要消除风险，例如由那些投机性交易造成的螺旋式市场价格，或者交付日期能源供应下跌。为了消除这种风险，需要排除在比交付商品所需要的时间短的时段内进行反复出售和购买的参与者，排除不想拥有将交付的任何现金商品的参与者，或者排除难以接收现金商品的参与者。

虽然这里将期货描述为示例，但是该实施方式意指实时电能交易。因此，电能交易服务器5优选的是实时管理信息，该信息包括例如目前下了出售订单的参与者是否具有足够的剩余电池电量进行交付，或者下了购买订单的参与者是否具有充足的电池空间进行接收。然而，随着参与者数量的增加，电能交易服务器难以实时确定每个参与者的剩余电池电量和电池空间。该实施方式解决了这些问题。

（余量证书发行单元127的功能）

根据该实施方式的电能交易系统使用认证剩余电池电量的余量证书，以证实提交出售订单的参与者的剩余电池电量。该余量证书由储电设备12的余量证书发行单元127发行。

如图9中所示，余量证书发行单元127包括余量获取单元1271、签名生成单元1272、存储单元1273以及证书生成单元1274。应注意，存储单元1273存储预先生成的私钥和相应的公钥。而且，假设存储单元1273内储存的公钥已经由证书中心4证实。

余量获取单元1271、签名生成单元1272、存储单元1273以及证书生成单元1274可实施为软件模块。储电设备12或余量证书发行单元127可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，余量获取单元1271、签名生成单元1272、存储单元1273和/或证书生成单元1274可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

如果用户使用界面设备13提交出售订单，那么表示出售订单的通知将通过通信单元126输入至充电/放电控制单元122。接收该通知的充电/放电控制单元122检测电池123的剩余电池电量，并且将关于检测到的剩余电池电量的信息输入至余量证书发行单元127。已输入至余量证书发行单元127中的关于剩余电池电量的信息由余量获取单元1271获取。并且余量获取单元1271获取的关于剩余电池电量的信息将输入至签名生成单元1272。

关于剩余电池电量的信息所输入至的签名生成单元1272从存储单元1273获取私钥，并且使用已获取的私钥根据关于剩余电池电量的信息，生成数字签名。签名生成单元1272所生成的数字签名将与关于剩余电池电量的信息一起输入至证书生成单元1274。数字签名和关于剩余电池电量的信息所输入至的证书生成单元1274生成包含所输入的数字签名和关于剩余电池电量的信息的余量证书。随后，证书生成单元1274生成的余量证书将输入至通信单元126。该余量证书将通过通信单元126发送给界面设备13以及通过界面设备13发送给电能交易服务器5。

（空间证书发行单元128的功能）

根据该实施方式的电能交易系统使用认证电池空间的空间证书，以证实提交购买订单的参与者的电池空间。该空间证书由储电设备12的空间证书发行单元128发行。

如图10中所示，空间证书发行单元128包括空间获取单元1281、签名生成单元1282、存储单元1283以及证书生成单元1284。应注意，存储单元1283存储预先生成的私钥和相应的公钥。而且，假设存储单元1283内存储的公钥已经由证书中心4证实。

空间获取单元1281、签名生成单元1282、存储单元1283以及证书生成单元1284可实施为软件模块。储电设备12或空间证书发行单元128可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，空间获取单元1281、签名生成单元1282、存储单元1283和/或证书生成单元1284可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

如果用户使用界面设备13提交购买订单，那么表示购买订单的通知将通过通信单元126输入至充电/放电控制单元122。接收该通知的充电/放电控制单元122检测电池123的电池空间，并且将关于检测到的电池空间的信息输入至空间证书发行单元128。输入至空间证书发行单元128中的关于电池空间的信息由空间获取单元1281获取。并且空间获取单元1281获取的关于电池空间的信息将输入至签名生成单元1282。

关于电池空间的信息所输入至的签名生成单元1282从存储单元1283获取私钥，并且使用已获取的私钥根据关于电池空间的信息，生成数字签名。签名生成单元1282所生成的数字签名将与关于电池空间的信息一起输入至证书生成单元1284。数字签名和关于电池空间的信息已输入至的证书生成单元1284生成包含输入的数字签名和关于电池空间的信息的空间证书。随后，证书生成单元1284生成的空间证书将输入至通信单元126内。该空间证书将通过通信单元126发送给界面设备13以及通过界面设备13发送给电能交易服务器5。

已经说明了储电设备12的构造。如上所述，在提交出售订单时，余量证书要发送给电能交易服务器5，而提交购买订单时，空间证书要发送给电能交易服务器5。电能交易服务器5可根据实时发送的余量证书和空间证书，限制购买订单或销售订单的处理。结果，能够避免现金商品不能交付或接收的风险。

（2-3：界面设备13的构造）

将参照图11和图12说明根据该实施方式的界面设备13的构造。图11是示出了根据该实施方式的界面设备13的功能性构造的说明图。图12是示出了根据该实施方式的消耗证书发行单元136的功能性构造的说明图。

如图11中所示，界面设备13包括通信单元131、中央处理单元132、存储单元133、显示单元134以及输入单元135。应注意，通信单元131、存储单元133、显示单元134以及输入单元135与根据上述第一实施方式的界面设备13的基本上相同；因此，关于这些结构元件的详细描述将被省略，而仅仅给出关于中央处理单元132（消耗证书发行单元136）的功能的说明。

如上所述，根据余量证书或空间证书来限制购买订单或销售订单的处理，使得能够避免现金商品不能交付或接收的风险。然而，电池123的剩余电池电量每秒钟都在减少。为此，优选的是，使用户提交的销售订单接近通过从余量证书所表示的剩余电池电量中减去某个容限（margin）所算得的电量。另一方面，可接受的是，允许用户提交的购买订单接近与空间证书所表示的电池空间相等的电量。

而且，如果通过商品的实际交付时间来预期某个耗电量，那么优选的是，使用户提交接近基于考虑预计的某个耗电量的电力上限的销售订单。作为中央处理单元132的功能之一的消耗证书发行单元136，包括发行认证所预计的耗电量的消耗证书。

如图12中所示，消耗证书发行单元136包括消耗设置单元1361、签名生成单元1362、存储单元1363以及证书生成单元1364。应注意，存储单元1363存储预先生成的私钥和相应的公钥。而且，假设存储单元1363内储存的公钥已经由证书中心4证实。

消耗设置单元1361监视电能消耗装置10的耗电量。消耗设置单元1361检测通常消耗电力的电能消耗装置10，并且计算所检测到的电能消耗装置10每时间单位所消耗的耗电量。应注意，如果用户通过使用输入单元135指定电能消耗装置10，那么将计算所指定的电能消耗装置10每时间单位所消耗的耗电量。然后，当用户使用输入单元135提交销售订单时，消耗设置单元1361根据预先算出的每时间单位的耗电量，计算实际交付之前，在规定的时段内所消耗的电力，并且将该结果设为电力消耗。

关于由消耗设置单元1361设置的电力消耗的信息将输入至签名生成单元1362。关于电力消耗的信息所输入至的签名生成单元1362从存储单元1363获取私钥，并且使用所获取的私钥根据关于电力消耗的信息，生成数字签名。签名生成单元1362生成的数字签名将与关于电力消耗的信息一起输入至证书生成单元1364。数字签名和关于电力消耗的信息所输入至的证书生成单元1364生成包含所输入的数字签名和关于电力消耗的信息的电力消耗证书。证书生成单元1364生成的电力消耗证书将输入至通信单元131，并且通过通信单元131发送给电能交易服务器5。

以上已经说明了根据该实施方式的界面设备13的构造。如上所述，使用消耗证书使得能够在考虑至实际现金商品交付时家庭电力网络1内预计的耗电量的情况下，提交销售订单。

（2-4：电能交易服务器5的构造）

将参照图13描述根据该实施方式的电能交易服务器5的功能。图13是示出了根据该实施方式的电能交易服务器5的功能性构造的说明图。

如图13中所示，电能交易服务器5包括通信单元51、订单接收单元52、市场价格决定单元53、证书获取单元54、电能购买限制单元55、电能销售限制单元56、引入/馈送电能控制单元57、本地市场价格收集单元58以及价格预测单元59。

（交易功能）

用户提交订单时，订单信息将通过通信单元51输入至订单接收单元52。订单接收单元52根据输入的订单信息接收订单，并且将该订单输入至市场价格决定单元53。然而，在该阶段，订单不固定。市场价格决定单元53根据订单接收单元52接收到的订单量，基于供需平衡，确定购买价格和销售价格（本文中，称为市场价格）。关于市场价格决定单元53决定的市场价格的信息将输入至订单接收单元52。

应注意，交易市场可分成社区电力网络2的多个单元。在这种情况下，本地市场价格收集单元58要研究和收集每个社区电力网络2内的市场价格。随后，关于本地市场价格收集单元58收集到的每个社区电力网络2内的市场价格的信息将输入至市场价格决定单元53中。在这种情况下，市场价格决定单元53根据关于每个社区电力网络2内的市场价格的信息，确定整个市场价格。应注意，使用已设置在每个社区电力网络2内的社区储电设备21（参照图7），可执行每个社区电力网络2的电力交易市场中的实际交付。

如上所述，订单接收单元52在接收用户订单时不固定订单。订单接收单元52接收订单时，证书获取单元54在使订单固定之前，从用户获取各种证书。证书获取单元54包括空间证书获取单元541、消耗证书获取单元542、余量证书获取单元543以及储电证书获取单元544。

（购买订单）

如果从用户接收到的订单为购买订单，那么证书获取单元54从空间证书获取单元541获取空间证书，以及从消耗证书获取单元542获取消耗证书。空间证书获取单元541所获取的空间证书以及消耗证书获取单元542所获取的消耗证书将输入至电能购买限制单元55中。电能购买限制单元55从证书中心4中获取与储电设备12相对应的公钥证书，并且使用包含在所获取的公钥证书内的公钥，验证包含在空间证书和消耗证书内的数字签名。然而，如果不能获取消耗证书，那么将仅仅验证包含在空间证书内的数字签名。

如果验证成功，那么电能购买限制单元55读取关于空间证书内包含的电池空间的信息以及关于消耗证书内包含的电力消耗的信息，并且将这些信息输入至订单接收单元52中。比较关于用户购买订单所指定的购买电量的信息和电能购买限制单元55已输入的关于剩余电池空间的信息以及关于电力消耗的信息，如果购买电量小于（剩余的电池空间+电力消耗），那么订单接收单元52固定购买订单。随后，订单接收单元52将关于购买电量的信息输入至引入/馈送电能控制单元57中。

关于购买电量的信息所输入至的引入/馈送能源控制单元57执行控制指令，以使得将关于所购买的电量的电力提供给提交购买订单的用户。该控制指令将通过通信单元51发送给供电商的储电设备12、社区储电设备21或者规定的储电位置。供电商的储电设备12、社区储电设备21或者规定的储电位置将关于所购买的电量的电力提供给已提交购买订单的用户的储电设备12。

（销售订单）

如果用户接收到的订单为销售订单，那么证书获取单元54从余量证书获取单元543获取余量证书，并且从储电证书获取单元544获取储电证书。余量证书获取单元543所获取的余量证书将输入至电能销售限制单元56。电能销售限制单元56从证书中心4获取与储电设备12相对应的公钥证书，并且使用包含在所获取的公钥证书内的公钥，验证包含在余量证书内的数字签名。如果验证成功，那么将关于包含在余量证书内的剩余电池电量的信息输入至订单接收单元52。

储电证书获取单元544从证书中心4获取与储电设备12相对应的公钥证书，并且使用包含在所获取的公钥证书内的公钥，验证包含在所获取的储电证书内的数字签名。如果验证成功，那么将关于包含在储电证书内的经修正的发电量的信息输入至订单接收单元52。如上所述，储电证书为认证电力为绿色能源的证书。因此，以绿色能源的价格购买关于包含在储电证书内的修正过的发电量的电力。如果销售的电力并非绿色能源，那么将不获取储电证书。在这种情况下，储电证书获取单元544将电力并非绿色能源的通知输入至订单接收单元52中。然而，此处假设可获取储电证书。

当已输入关于剩余电池电量的信息和关于修正过的发电量的信息时，如果通过比较关于用户的销售订单所指出的销售电量的信息和电能销售限制单元56输入的关于剩余电池电量的信息确定销售电量小于剩余电池电量，那么订单接收单元52固定销售订单。随后，订单接收单元52从市场价格决定单元53获取绿色能源的市场价格，并且在销售订单指定的销售电量中，关于储电证书获取单元544输入的修正的发电量的量，以绿色能源的市场价格固定销售订单。而且，订单接收单元52从市场价格决定单元53获取绿色能源的市场价格，并且对于要销售的电量，以一般的市场价格固定销售订单。

然后，订单接收单元52将关于要销售的电量的信息输入至引入/馈送电能控制单元57。关于要销售的电量的信息输入至的引入/馈送电能控制单元57执行控制指令，以使得用于要销售的电量的电力从已经提交销售订单的用户的储电设备12发送到规定的储存位置。该控制指令将通过通信单元51发送到已提交销售订单的用户的储电设备12中。已接收到控制指令的储电设备12将用于要销售的电量的电力发送到规定的储存位置。

（价格预测功能）

将说明通过电能交易服务器5进行的价格预测。价格预测单元59包括市场价格预测单元591、存储单元592以及环境信息收集单元593。市场价格预测单元591根据市场价格决定单元53确定的电力的购买和销售价格在过去发生的变化、目前的购买和销售价格、过去交易量的变化、目前的交易量以及后面要描述的环境信息收集单元593所收集的环境信息，预测未来的市场价格。

环境信息收集单元593执行用于收集关于影响绿色能源的电量的环境因素的信息的方法。例如，环境信息收集单元593收集环境信息，例如过去和目前的天气预报。而且，环境信息收集单元593将所收集的环境信息输入至存储单元592中。市场价格预测单元591参考存储单元592内累积的环境信息，并且该信息将用于预测市场价格。例如，如果连续多天下雨或为日照很少的阴天，那么可预测光伏发电所供应的电能的量减少。在这种情况下，预测绿色能源的价格高于平时。

以这种方式预测的市场价格将通过通信单元51发送给每个用户和电力工业公司3的界面设备13。

以上已经说明了根据该实施方式的电能交易服务器5的功能。

3：第三实施方式（基于绿色证书的服务）

下文中，将说明第三实施方式。应注意，与根据上述第一和第二实施方式的结构元件的功能和结构基本相同的结构元件用相同的参考标号表示，并且这些结构元件的重复说明将被省略。

（3-1：移动装置6的构造）

将参照图14说明根据本发明第三实施方式的移动装置6和电能接收设备7的构造。图14是示出了根据该实施方式的绿色能源发电系统的构造的说明图。应注意，移动装置6的具体示例为个人计算机、移动电话、便携式游戏机、便携式信息终端、信息家用电器、汽车导航系统等。

如图14中所示，移动装置6包括能量消耗部件60、绿色能源发电设备61、储电设备62、界面设备63以及价值信息获取单元64。电能接收设备7包括电能接收单元71、签名验证单元72以及价值信息发行单元73。

能量消耗部件60为用于实现移动装置6的各个功能的电气部件。绿色能源发电设备61实施与根据上述第一实施方式的绿色能源发电设备11大致相同的功能。然而，绿色能源发电设备61包含在小到足以能够安装在移动装置6上的物体内。

类似于绿色能源发电设备61，储电设备62包含在小到足以能够安装在移动装置6上的物体内。而且，与根据上述第一实施方式的储电设备12不同，储电设备62不发行储电证书。在这种情况下，将使用发电证书代替储电证书。应注意，省略发行储电证书的功能有利于将移动装置6制造得更小以及更节能。

界面设备63执行用于接收用户的操作的方法以及向用户显示信息的方法。价值信息获取单元64从电能接收设备7获取价值信息。该价值信息例如为优惠券或电子货币等。应注意，移动装置6和电能接收设备7之间的通信可为有线或无线。移动装置6和电能接收设备7之间的能量输送可使用电磁感应以非接触方式的进行或者使用电力线以有线的方式进行。

当用户操作指示将电力从储电设备62输送到电能接收设备7时，从储电设备62中释放出的电力将由电能接收设备7的电能接收单元71接收。此时，绿色能源发电设备61发行的发电证书通过界面设备63发送给电能接收设备7。该发电证书将由电能接收设备7的签名验证单元72接收。已接收到发电证书的签名验证单元72从证书中心4获取与绿色能源发电设备61相对应的公钥证书，并且使用所获取的公钥证书内包含的公钥，验证所获取的发电证书内包含的数字签名。

如果验证成功，那么签名验证单元72将发电证书输出到外面，以及将关于发电证书内所包含的发电量的信息输入至价值信息发行单元73。关于发电量的信息所输入至的价值信息发行单元73根据已输入的关于发电量的信息，将与发电量相对应的价值信息发送给移动装置6。发送到移动装置6的价值信息将由移动装置6的价值信息获取单元64接收，并且将输入至界面设备63。界面设备63存储由价值信息获取单元64输入的价值信息。

以上已经说明了根据该实施方式的移动装置6和电能接收设备7的构造。

（3-2：绿色能源发电设备61的构造）

将参照图15和图16说明根据本实施方式的绿色能源发电设备61的构造。图15是示出了根据该实施方式的绿色能源发电设备61的功能性构造的说明图。图16是示出了根据该实施方式的发电证书发行单元614的功能性构造的说明图。

（总体构造）

如图15中所示，绿色能源发电设备61包括光伏板611、发电量测量单元612、电能输送单元613、发电证书发行单元614以及通信单元615。应注意，在下面的描述中，发电量测量单元612和发电证书发行单元614可统称为证书模块。

发电量测量单元612、发电证书发行单元614以及通信单元615可实施为软件模块。绿色能源发电设备61可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，发电量测量单元612、发电证书发行单元614和/或通信单元615可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

光伏板611执行用于通过将太阳光的能量转换成电力来产生能量的方法。光伏板611利用例如硅太阳能电池或染料敏化太阳能电池等。光伏板611所产生的电力将输入至发电量测量单元612。发电量测量单元612测量光伏板611的发电量。关于发电量测量单元612所测量的发电量的信息将输入至发电证书发行单元614。

光伏板611所产生的电力将通过发电量测量单元612输入至电能输送单元613。光伏板611所产生的电力所输送至的电能输送单元613将输入的电力发送给能量消耗部件60或储电设备62。应注意，在此处的描述中，电能输送单元613输出的电力将发送给储电设备62。

关于发电量的信息从发电量测量单元612输入至的发电证书发行单元614发行包括输入的关于发电量的信息的发电证书。应注意，稍后将描述发电证书发行单元614的详细功能性构造。由发电证书发行单元614发行的发电证书将输入至通信单元615。发电证书所输入至的通信单元615将输入的发电证书发送给界面设备63。

（发电证书发行单元614的详情）

将给出关于发电证书发行单元614的详细功能性构造的说明。如图16中所示，发电证书发行单元614包括签名生成单元6141、存储单元6142以及证书生成单元6143。应注意，存储单元6142存储预先生成的私钥以及相应的公钥。而且，假设存储单元6142内存储的公钥已经由证书中心4证实。

签名生成单元6141、存储单元6142以及证书生成单元6143可实施为软件模块。绿色能源发电设备61或发电证书发行单元614可包括用于执行软件模块以执行其功能的一个或多个处理器。可替换地，签名生成单元6141、存储单元6142和/或证书生成单元6143可包括一个或多个专用硬件模块，例如集成电路模块。

在将关于发电量的信息从发电量测量单元612输入至发电证书发行单元614的情况下，输入的关于发电量的信息将输入至签名生成单元6141。关于发电量的信息所输入至的签名生成单元6141从存储单元6142获取私钥，并且使用已获取的私钥根据关于发电量的信息，生成数字签名。签名生成单元6141所生成的数字签名将与关于发电量的信息一起输入至证书生成单元6143。数字签名以及关于发电量的信息所输入至的证书生成单元6143生成包含所输入的数字签名以及关于发电量的信息的发电证书。随后，证书生成单元6143所生成的发电证书将输入至通信单元615。

以上已经说明了根据该实施方式的绿色能源发电设备61的构造。

（3-3：储电设备62的构造）

将参照图17说明根据该实施方式的储电设备62的构造。图17是示出了根据该实施方式的储电设备62的功能性构造的说明图.

（总体构造）

如图17中所示，储电设备62包括电能接收单元621、充电/放电控制单元622、电池623以及电能输送单元624。

（接收时）

首先，由绿色能源发电设备61提供的电力将由电能接收单元621接收。电能接收单元621接收到的电力将输入至充电/放电控制单元622。电能接收单元621将电力输入至的充电/放电控制单元622将电力输出到电池623，从而给电池623重新充电。

（发送时）

如果电池623通过界面设备63接收到放电指令，那么该指令将输入至充电/放电控制单元622。放电指令所输入至的充电/放电控制单元622根据该指令使电池623释放电量。在充电/放电控制单元622的控制下从电池623释放的电力将输入至电能输送单元624，并且将从电能输送单元624发送给能量消耗部件60或电能接收设备7。然而，在该示例中，假设发送给电能接收设备7。

上面已经说明了根据该实施方式的储电设备62的构造。

（3-4：界面设备63的构造）

将参照图18说明根据该实施方式的界面设备63的构造。图18是示出了根据该实施方式的界面设备63的功能性构造的说明图。

如图18中所示，界面设备63包括通信单元631、中央处理单元632、存储单元633、显示单元634以及输入单元635。

当进行从储电设备62放电时，用户使用输入单元635输入关于放电量等的信息。使用输入单元635输入的信息将通过中央处理单元632和通信单元631输入至储电设备62。当储电设备62执行放电处理时，通信单元631从绿色能源发电设备61接收发电证书。通信单元631接收到的发电证书将输入至中央处理单元632。发电证书所输入至的中央处理单元632通过通信单元631将输入的发电证书发送给电能接收设备7。

而且，当用户使用输入单元635输入放电指令时，中央处理单元632通过通信单元631将放电指令以及关于放电量的信息发送给储电设备62。应注意，存储单元633用于储存从电能接收设备7接收到的价值信息或者用户输入的信息，或者根据需要用于存储与绿色能源发电设备61相对应的公钥等。存储单元633用于存储定义中央处理单元632的操作的程序。

上面已经说明了根据该实施方式的界面设备63的构造。

（3-5：发送电能的操作）

将参照图19和图20说明发送电能的方法。图19是示出了根据该实施方式的发送电能的操作流程的说明图。图20是示出了在根据该实施方式的发送电能的操作流程中显示的图形界面的示例的说明图；

如图19中所示，移动装置6和电能接收设备7执行相互认证（S101）。如果相互认证成功，那么移动装置6通知电能接收设备7电能输送的最大量（S102）。该电能输送的最大量为电池623的剩余电池电量，从剩余电池电量或用户输入的能源输送量的最大值中减去移动装置6工作所需要的某个容限而算出剩余的电量。电能接收设备7促使用户选择电能输送量，并且允许用户选择电能输送量（S103），如图20中所示。

如果用户已经选择发电量，那么电能接收设备7通知移动装置6用户所选择的发电量，并且还请求传送发电证书（S104）。随后，移动装置6促使用户选择是否允许电能输送（S105），如图20中所示。如果用户允许进行电能输送，那么移动装置6开始输送电力，并且还将发电证书发送（分配）给电能接收设备7（S106）。应注意，在步骤S106之后，根据发电证书认证的发电量，进行授予价值信息。

上面已经说明了根据该实施方式的发送电能的方法。

（4：硬件构造的示例）

例如，通过使用图21中所示的信息处理设备的硬件构造，可实现上述各种证书发行单元、界面设备、移动装置、电能交易服务器等的功能。即，通过使用计算机程序控制图21中所示的硬件，实现每个结构元件的功能。此外，该硬件为任意模式，并且可为个人计算机、诸如手机、PHS或PDA之类的移动信息终端、游戏机或各种信息设备。而且，PHS为个人手持式电话系统的缩写。同样，PDA为个人数字助理的缩写。

如图21中所示，该硬件主要包括CPU 902、ROM 904、RAM 906、主机总线908以及桥接器910。而且，该硬件包括外部总线912、接口914、输入单元916、输出单元918、存储单元920、驱动器922、连接端口924以及通信单元926。而且，CPU为中央处理单元的缩写。同样，ROM为只读存储器的缩写。而且，RAM为随机存取存储器的缩写。

CPU 902例如用作算术处理单元或控制单元，并且根据ROM 904、RAM 906、存储单元920或可移动记录介质928上记录的各种程序，控制每个结构元件的整个操作或部分操作。ROM 904为用于存储例如将装载在CPU 902上的程序或者进行算法操作时使用的数据等的装置。RAM 906临时或永久地存储例如将装载在CPU 902上的程序或者在执行该程序时任意改变的各种参数等。

这些结构元件例如通过能够进行高速数据传输的主机总线908彼此连接。就其本身而言，主机总线908通过桥接器910连接至外部总线912，例如，该外部总线的数据传输速度相对低。而且，输入单元916例如为鼠标、键盘、触屏、按钮、开关或控制杆。此外，输入单元916可为可通过使用红外线或其他无线电波发送控制信号的遥控器。

输出单元918例如为可视觉上或听觉上通知用户所获取的信息的诸如CRT、LCD、PDP或ELD的显示装置、诸如扬声器或耳机的音频输出装置、打印机、移动电话或传真机。而且，CRT为阴极射线管的缩写。LCD为液晶显示器的缩写。PDP为等离子显示器的缩写。同样，ELD为电致发光显示器的缩写。

存储单元920为储存各种数据的装置。存储单元920例如为诸如硬盘驱动器（HDD）的磁存储器、半导体存储装置、光存储器、或磁光存储器。HDD为硬盘驱动器的缩写。

驱动器922为读取诸如磁盘、光盘、磁光盘或者半导体存储器的可移动记录介质928上记录的信息，或者向可移动记录介质928内写入信息的装置。可移动记录介质928例如为DVD介质、蓝光介质、HD-DVD介质、各种半导体存储介质等。当然，可移动记录介质928可为例如其上安装有非接触式IC芯片的IC卡或电子装置。IC为集成电路的缩写。

连接端口924为诸如USB端口、IEEE1394端口、SCSI、RS-232C端口或用于连接外部连接的装置930（例如光学音频终端）的端口的端口。外部连接的装置930例如为打印机、移动音乐播放器、数码相机、数码摄像机或IC录音机。而且，USB为通用串行总线的缩写。此外，SCSI为小型计算机系统接口的缩写。

通信单元926为连接至网络932的通信装置，并且例如为用于有线或无线LAN、蓝牙（注册商标）或WUSB的通信卡、光通信路由器、ADSL路由器或各种通信调制解调器。连接至通信单元926的网络932为通过有线连接或无线连接的网络构造，并且例如为因特网、家用LAN、红外线通信、可见光通信、广播或卫星通信。而且，LAN为局域网的缩写。此外，WUSB为无线USB的缩写。而且，ADSL为非对称数字用户线路的缩写。

上面已经说明了能够实现根据该实施方式的界面设备、移动装置、电能交易服务器等的功能的硬件构造的示例。

（5：结论）

最后，简要说明根据这些实施方式的技术内容。此处所陈述的技术内容可为各种设备的一部分，例如PC、移动电话、便携式游戏机、便携式信息终端、信息设备、汽车导航系统等。例如，下面所述的绿色能源发电设备可安装在这种设备上。

根据该实施方式的绿色能源发电设备包括绿色能源发电机、发电量测量单元以及发电证书发行单元，与下面相似。绿色能源发电设备使用可再生能源或环境友好性资源发电。上述发电量测量单元测量绿色能源发电单元产生的发电量。而且，上述发电证书发行单元获取表示发电量测量单元所测量出的发电量的发电量信息，并且发行用于认证所获取的发电量信息的有效性的发电证书。

通过使用以这种方式发行的发电证书，能够向其他人证明绿色电能发电所产生的发电量。例如，能够开发出一种结构，在该结构中，当与绿色证书一起销售电力时，会以绿色能源价格可购买电力。对于另一个示例，与绿色证书一起交易任意电力，从而能够以绿色能源的价格交易电力。

因此，如果绿色证书改变交易价格，那么绿色证书将具有货币价值。如果绿色证书具有货币价值，那么绿色证书可视为有价证券。结果，绿色发电的价值对于电能用户变得明显，并且有利于绿色能源发电设备的传播。毫无疑问，当绿色能源发电设备广泛流行并且替代使用化石燃料的电能发电时，绿色能源发电会阻止全球环境退化，即使只能阻止很小的程度。

以上已经参照附图详细地描述了各个实施方式。然而，本发明并不限于该示例。本领域技术人员应当理解，根据设计需要和其他因素，可以有各种改变、组合、子组合和变形，只要它们在所附权利要求及其等同替换的范围。

在上面的描述中，已经描述了光伏发电作为绿色电能发电的示例；然而，根据该实施方式的技术可用于各种发电，例如风能发电、地热能发电、水力能发电、原子能发电、生物能发电、天然气发电、燃料电池发电等。已经描述了电池作为充入电能的方法的示例。具体而言，根据该实施方式的技术可以以相同的方式应用于充入电能的各种方法中，例如，二次电池（锂离子电池、NaS电池等）、电容器（电双层电容器等）、升降式存储系统等等。

本申请包含于2010年2月9日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-026563号所公开的相关主题，其全部内容通过引证结合于本文中。

【参考符号列表】

1 家庭电力网络

10 电能消耗装置

11 绿色能源发电设备

111 光伏板

112 发电量测量单元

113 电能输送单元

114 消耗证书发行单元

1141 签名生成单元

1142 存储单元

1143 消耗证书发行单元

115 通信单元

12 储电设备

121 电能接收单元

122 充电/放电控制单元

123 电池

124 电能输送单元

125 储电证书发行单元125

1251 签名验证单元

1252 发电量修正单元

1253 签名生成单元

1254 存储单元

1255 证书生成单元

126 通信单元

127 余量证书发行单元

1271 余量获取单元

1272 签名生成单元

1273 存储单元

1274 证书生成单元

128 空间证书发行单元

1281 空间获取单元

1282 签名生成单元

1283 存储单元

1284 证书生成单元

13 界面设备

131 通信单元

132 中央处理单元

133 存储单元

134 显示单元

135 输入单元

136 消耗证书发行单元

1361 消耗设置单元

1362 签名生成单元

1363 存储单元

1364 证书生成单元

2 社区电力网络

20 能源网络

21 社区储电设备

3 电力工业公司

4 证书中心

5 电能交易服务器

51 通信单元

52 订单接收单元

53 市场价格决定单元

54 证书获取单元

541 空间证书获取单元

542 消耗证书获取单元

543 余量证书获取单元

544 储电证书获取单元

55 电能购买限制单元

56 电能销售限制单元

57 引入/馈送电能控制单元

58 本地市场价格收集单元

59 价格预测单元

591 市场价格预测单元

592 存储单元

593 环境信息收集单元

6 移动装置

60 能量消耗部件

61 绿色能源发电设备

611 光伏板

612 发电量测量单元

613 电能输送单元

614 发电证书发行单元

6141 签名生成单元

6142 存储单元

6143 证书生成单元

615 通信单元

62 储电设备

621 电能接收单元

622 充电/放电控制单元

623 电池

624 电能输送单元

63 界面设备

631 通信单元

632 中央处理单元

633 存储单元

634 显示单元

635 输入单元

64 价值信息获取单元

7 电能接收设备

71 电能接收单元

72 签名验证单元

73 价值信息发行单元

Claims (25)

1.一种用于认证电能的特征的方法，包括：

获得密钥；

获取电能的量；

根据所述量和所述密钥生成数字签名；以及

生成包括所述签名和所述量的证书。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，从可再生能源或环境友好性资源中的至少一个生成所述电能。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述证书包括所述电能的特征。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述特征包括所述电能的类型。

5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述特征包括地理位置。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述证书对应于电能的销售价格。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述证书为有价证券。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述密钥为私钥。

9.根据权利要求8所述的方法，包括：

将所述证书发送给访问与所述密钥对应的公钥的元件。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，获取密钥包括由用户设备内的安全模块从所述用户设备之外获取所述密钥。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，获取所述量包括由用户设备内的安全模块获取所述用户设备内的能源发电机产生的电能的量。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，生成签名包括由用户设备内的安全模块生成签名。

13.根据权利要求1所述的方法，其中，生成证书包括由用户设备生成证书。

14.一种用于认证电能的特征的设备，包括：

能源发电机；以及

处理器，被构造成：

获得密钥；

获取所述能源发电机生成的电能的量；以及

根据所述量和所述密钥生成数字签名。

15.根据权利要求14所述的设备，其中，所述处理器包含在安全模块内。

16.根据权利要求14所述的设备，其中，从密钥供应商获取密钥，所述密钥供应商与设备的供应商不同。

17.根据权利要求14所述的设备，其中，从密钥供应商获取密钥，所述密钥供应商与所述能量发电机的供应商不同。

18.根据权利要求14所述的设备，其中，从可再生能源或环境友好性资源中的至少一个生成所述电能。

19.根据权利要求14所述的设备，包括：

处理器，被构造成生成包括所述签名、所述量以及所述电能的特征的证书。

20.根据权利要求19所述的设备，其中，所述特征包括电能的类型。

21.根据权利要求19所述的设备，其中，所述特征包括地理位置。

22.根据权利要求19所述的设备，其中，所述证书对应于电能的销售价格。

23.根据权利要求19所述的设备，其中，所述证书为有价证券。

24.根据权利要求19所述的设备，其中，所述密钥为从密钥供应商获取的私钥。

25.根据权利要求24所述的设备，包括：

处理器，被构造成将所述证书发送给访问与所述私钥对应的公钥的元件。

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