JP2002010500A

JP2002010500A - 電力需要供給制御システム

Info

Publication number: JP2002010500A
Application number: JP2000179998A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Tsuchiya; 伸弘土屋; Junichi Miyake; 淳一三宅; Koichi Kojima; 晃一小島
Original assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Engineering Sevice Corp
Current assignee: Toshiba Engineering Corp; Toshiba Engineering Sevice Corp
Priority date: 2000-06-15
Filing date: 2000-06-15
Publication date: 2002-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-15
Also published as: JP4187907B2

Abstract

(57)【要約】【課題】所定地域（コミュニティ）内の分散型電源を備
えた電力需要家を含む複数の電力需要家への配電とこれ
ら需要家間の電力需給を低コストで行なうことができる
と共に、電力系統を安定させる。【解決手段】コミュニティＣ内の複数の電力需要家３ａ
〜３ｎのいずれかに具備されている分散型電源４に入力
され、または出力されるエネルギーを貯蔵するエネルギ
ー貯蔵設備６ｈと、電力売買装置により購入された所定
の電力量とコミュニティＣ内全体の分散型電源４からの
総発電電力量とをコミュニティＣ内の電力需要家に各々
の電力需要に応じて配分し、その配分の際に、電力総需
要量と総供給量とに差があるときは、その差を解消する
ように分散型電源４の運転を分散型電源制御装置を介し
て制御して電力の需給を調整する電力需要制御装置６ｄ
と、を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、所定地域であるコ
ミュニティ以外の発電ないし売電事業者等の電気事業者
等から供給される電力と、コミュニティ内の分散型電源
の発電電力とを、コミュニティ内の複数の電力需要家に
需要に応じて配分する電力需要供給制御システムに係
り、特に、コミュニティ内全体の余剰電力を主に電力以
外の例えば熱エネルギー等の種々の形態で貯蔵するエネ
ルギー貯蔵設備を設けた電力需要供給制御システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電力供給制御システムの
一例としては、例えば特開平１１−３０８７７１号公報
に記載されている電力供給制御装置がある。

【０００３】この電力供給制御装置は、発電ないし売電
事業者等の電気事業者から供給される電力を、所定のコ
ミュニティ内の複数の電力需要家（以下単に需要家とい
う）にまとめて協調制御して配分しようとするものであ
り、その配分の際に、予め想定した需要家全体の消費電
力と実際の消費電力とに差異がある場合に、その差異を
補償して電力を供給するものである。また、各需要家へ
実際に供給される電力供給量が電力購入契約条件に違反
する場合は、その需要家の電力消費を削減している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電力供給制御装置では、最終需要家が単なる
電力消費者であり、マイクロガスタービン発電装置や太
陽光発電装置、風力発電装置、燃料電池等の小規模分散
型電源を備えた需要家にも電力を供給することを想定し
ていない。

【０００５】このために、分散型電源を備えた需要家の
中で、自家消費電力量よりも発電量の方が多い余剰電力
を発生させた場合には、その需要家は、その余剰電力を
電気事業者に売却することができず、発電を抑制し、ま
たは電力を捨てることになる。これは例えば発電用燃料
を廃棄することと同様であるので、需要家に経済的損失
を招くうえに、地球資源を浪費することにもなるという
大きな課題がある。

【０００６】そして、近年の電力売買自由化が大容量な
いし特高電圧から小容量、高低電圧のレベルまで拡大推
進されて、発電単価の割安な各種の小規模分散電源が自
家消費用のみならず売電業者として電力の販売に参入を
する場合には、小規模電源の集合体故に電力の供給側と
需要側の総合的なバランスが取り難くなり、電力系統が
不安定になり易くなるという課題がある。

【０００７】そこで、小規模分散型電源により売電を行
なう場合、電力売買の地域として、売り手と買い手はあ
る程度近い距離の地域内で契約する場合、個々の電力の
供給者と需要者が個別に直接に売買契約をせずに、ある
地域内での電力の需要と供給をまとめてバランスさせる
ための役割を果たす第三者機関、例えば地域電力コミュ
ニティ組織を介在させる方式が考えられる。

【０００８】この場合、このような地域電力コミュニテ
ィ組織は、コミュニティに加盟している需要家の各種の
分散型電源がその分散型電源の各種利点を最大限に使用
しながら低価格でその地域の電力を供給し、全需要に対
し分散型電源の発電容量ではどうしても賄いきれない分
を、他の売電業者（例えば電力会社等の電気事業者）か
らの高価な買電で補いつつ、コミュニティ組織が管轄す
る電力系統全体の需給のバランスを取って行くことにな
る。この場合、コミュニティの外部からの購入電力量は
高価であるので、最低限の一定電力量で契約する方がコ
スト的に有利である。

【０００９】一方、小規模分散型電源は多くの異なる発
電方式や運転特性を有するため、これらの小規模分散電
源の個々の供給電力の合計とコミュニティ組織に加盟し
ている需要者の需要を、うまくバランスさせるための総
合的な需給バランスを制御するシステムが要請される。

【００１０】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、所定地域（コミュニティ）内の
分散型電源を備えた電力需要家を含む複数の電力需要家
への配電とこれら需要家間の電力需給を低コストで行な
うことができると共に、電力系統を安定させることがで
きる電力需要供給制御システムを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
所定地域外から所定の電力量の購入を決定する電力売買
装置と、上記所定地域内の複数の電力需要家のいずれか
に具備されている分散型電源に入力され、または出力さ
れるエネルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵設備と、上記
各分散型電源の運転をそれぞれ制御する分散型電源制御
装置と、上記電力売買装置により購入された所定の電力
量と上記所定地域内全体の分散型電源からの総発電電力
量とを上記所定地域内の電力需要家に各々の電力需要に
応じて配分し、その配分の際に、電力総需要量と総供給
量とに差があるときは、その差を解消するように上記分
散型電源の運転を上記分散型電源制御装置を介して制御
して電力の需給を調整する電力需要制御装置と、を具備
していることを特徴とする電力需要供給制御システムで
ある。

【００１２】この発明によれば、電気事業者から購入さ
れた電力量と所定地域（コミュニティ）内の分散型電源
からの発電電力量とが電力需給制御装置により複数の電
力需要家（以下、単に需要家という）に各需要に応じて
配分され、その配分の際に電力総需要量と総供給量とに
差があるときは、その差を解消するように分散型電源の
運転が分散型電源制御装置により制御される。

【００１３】すなわち、所定地域内の複数の需要家の電
力需給を、所定地域（コミュニティ）全体として行な
い、個々の需要家と電気事業者との間で個別には行なわ
ないので、電力需給のバランスが取り易くなり、電力系
統の安定性を向上させることができる。

【００１４】また、電気事業者からの割高な購入電力量
のみならず、分散型電源の割安な発電電力も需要家に供
給するので、コスト低減を図ることができる。

【００１５】さらに、コミュニティ内の電力総需要量と
総供給量とに差があるときは、分散型電源の発電力を有
効に活用することができ、その発電力を捨てないので、
コスト低減を図ることができる。

【００１６】請求項２の発明は、電力需要制御装置は、
所定地域内全体が電力供給過剰であるときに、少なくと
も１台の分散型電源の運転を、この分散型電源からの出
力が電力以外のエネルギーの形態で出力されるように制
御し、そのエネルギーをエネルギー貯蔵設備に貯蔵させ
るように構成されていることを特徴とする請求項１記載
の電力需要供給制御システムである。

【００１７】この発明によれば、コミュニティ内全体が
電力供給過剰であるときは、少なくとも１台の分散型電
源の運転を、この分散型電源からの出力が電力以外の例
えば熱エネルギー等の種々の形態で出力されるように制
御され、これらエネルギーが例えば蓄熱槽等のエネルギ
ー貯蔵設備に貯蔵されるので、分散型電源から出力され
る電力が充電される充電装置の小型化を図ることができ
るうえに、分散型電源の固有の特性に適合したエネルギ
ーの形態で貯蔵できるので、エネルギー貯蔵効率の向上
を図ることができる。

【００１８】請求項３の発明は、電力需要制御装置は、
所定地域内全体が電力供給不足であるときに、その電力
供給不足を補償するために上記分散型電源の発電電力量
を増大させるように、この分散型電源の運転を上記分散
型電源制御装置により制御させるように構成されている
ことを特徴とする請求項１または２記載の電力需要供給
制御システムである。

【００１９】この発明によれば、コミュニティ内全体が
電力供給不足であるときには、その電力不足を補償させ
るように分散型電源の割安な発電電力量のみを増大させ
て、電気事業者からの割高な購入電力量を増大させない
ので、コスト低減を図ることができる。

【００２０】請求項４の発明は、電力売買装置は、購入
する電力量を一定量に決定するように構成されているこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電
力需要供給制御システムである。

【００２１】この発明によれば、電気事業者からの割高
な購入電力量を例えば必要最小限の電力量で一定させ、
残余は分散型電源の割安な発電電力量により賄うので、
コスト低減を図ることかできる。

【００２２】請求項５の発明は、分散型電源制御装置
は、分散型電源に固有の特性に適合した運転方法によ
り、その運転を制御するように構成されていることを特
徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力需要
供給制御システムである。

【００２３】この発明によれば、分散型電源制御装置に
より分散型電源を、その電源に固有の特性に適合した運
転方法で制御するので、その運転効率を向上させること
ができる。

【００２４】請求項６の発明は、電力需要供給装置は、
所定地域内全体が電力供給過剰であるときに、熱電併給
可能かつ熱電比率が可変の分散型電源の当該熱電比率の
設定を熱出力比率が高まるように分散型電源制御装置に
より変更し、その熱エネルギーをエネルギー貯蔵設備に
熱エネルギーとして貯蔵させるように構成されているこ
とを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電
力需要供給制御システムである。

【００２５】この発明によれば、例えばマイクロガスタ
ービン発電装置のように分散型電源が熱電併給可能かつ
熱電比率が可変である場合には、その熱出力比率が高ま
るように熱電比率を変更することにより、容易に発電量
と熱出力の比率を制御することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
〜図４に基づいて説明する。なお、これらの図中、同一
または相当部分には同一符号を付している。

【００２７】図１は本発明の第１の実施形態に係る電力
供給制御システム６を具備した電力系統１のブロック図
である。この電力系統１は、電力会社等の例えば複数の
電気事業者２ａ，…，２ｎが複数の需要家（電力需要
家）３ａ，３ｂ，…，３ｎに電力をそれぞれ供給し、ま
たはこれら需要家３ａ〜３ｎのいずれかが備えている小
規模分散型電源４，４…で発電した電力を需要家３ａ〜
３ｎに配分する一方、その余剰電力を電気事業者２ａ〜
２ｎ側に売却して供給する送配電系統５の途中に、電力
需要供給制御装置６を介在させている。

【００２８】需要家３ａ〜３ｎとしては、個人等電力消
費量の比較的小さい小口需要家から製造業等の何らかの
事業者等で電力消費量が比較的多い大口の需要家までを
含み、さらに、これら需要家３ａ〜３ｎの中には、自家
消費用または売電用に小規模分散型電源４を保有してい
るものがいる。この小規模分散型電源４としては、例え
ば図２に示すようにディーゼル発電装置４ａ、マイクロ
ガスタービン発電装置４ｂ、燃料電池４ｃ、太陽光発電
装置４ｄ、風力発電装置４ｅ、マイクロ水力発電装置４
ｆ等があり、これら分散型電源４の各々は、図１中破線
で示す有線または無線の各需要家側通信系７を介して電
力供給制御システム６に双方向通信自在に接続されてお
り、これら分散型電源４の発電容量や発電量、稼働状態
等発電に関する情報を必要に応じて電力供給制御システ
ム６により読み込まれるように構成されている。

【００２９】また、電力供給制御システム６は、図１中
破線で示す有線または無線の電気事業者側通信系８を介
して各電気事業者２ａ〜２ｎに双方向通信自在に構成さ
れており、電気事業者２ａ〜２ｎから所要量の電力を各
需要家３ａ〜３ｎに代って総括して購入し、または余剰
電力を売却する際に必要となる情報を受信し得るような
っている。

【００３０】上記各通信系７，８は一般電話回線または
ＩＳＤＮ回線によるインターネットや専用回線、無線等
があるが、いずれでもよい。

【００３１】そして、図３に示すように電力供給制御シ
ステム６は、上記需要家側通信系７を介して各需要家３
ａ〜３ｎに双方向で通信自在に接続されている需要家連
絡装置６ａ、この需要家連絡装置６ａにより各需要家３
ａ〜３ｎから各契約電力量のデータを収集し、その収集
した契約電力量を契約テーブル６ｂに登録する契約電力
量収集装置６ｃ、電力需給制御装置６ｄ、電力売買装置
６ｅ、売買電力量テーブル６ｆ、各分散型電源４の運転
をその固有の特性に応じて制御する分散型電源監視制御
装置６ｇ、各分散型電源４から出力される電力または電
力以外の熱エネルギー等の種々のエネルギーを貯蔵する
エネルギー貯蔵装置６ｈを具備しており、これら装置６
ａ〜６ｈ間はＬＡＮや装置内通信路（バス）により接続
されている。

【００３２】売買電力量テーブル６ｆには、各需要家３
ａ〜３ｎの通年の単位時間当りの電力消費量の各データ
と、分散型電源４を備えている各需要家３ａ〜３ｎの通
年の単位時間当りの発電量の各データと、分散型電源４
を具備しているか否かに拘らず所定地域のコミュニティ
Ｃ内にある複数の需要家３ａ〜３ｎをグループ化してい
るグループデータと、通年の単位時間当りの電力を電気
事業者２ａ〜２ｎから購入（買電）する電力量、その購
入先の電気事業者２ａ〜２ｎのいずれか、これとは逆に
コミュニティＣ全体の余剰電力を電気事業者２ａ〜２ｎ
に売却（売電）する電力と、その売却先の電気事業者２
ａ〜２ｎのデータと、過去の通年における電力売買実績
データ等を記録している。

【００３３】そして、上記需要家連絡装置６ａは、主に
下記の機能を有する。

【００３４】（１）契約電力未受信通知機能これは電力需給制御装置６ｄから契約電力量が未受信で
ある所要の需要家３ａ〜３ｎのいずれかとその内容が指
示されたときに、それに応じて予め決められたフォーマ
ットに従って、該当する需要家３ａ〜３ｎのいずれかへ
契約電力量の登録を促す通知を発信する機能である。

【００３５】（２）供給電力量通知機能これは需要供給制御装置６ｄから後述するＤＡ、および
ＨＡにてスケジューリングされた供給電力量を指示され
たときに、その過不足に応じて予め決められたフォーマ
ットにより供給電力量を、各需要家３ａ〜３ｎに通知す
る機能である。

【００３６】（３）供給電力量制限要求機能これは需要供給制御装置６ｄから契約電力量と供給電力
量との間に差があり、それが調整できないという理由が
指示されたときに、その理由に応じて予め決められたフ
ォーマットに従って、該当する需要家３ａ〜３ｎのいず
れかへ使用量を変更するか、使用方法を制限する旨を通
知する機能である。

【００３７】（４）回答機能これはシステム管理者が、客先情報テーブルに格納され
た各種情報を処理するときに、各需要家３ａ〜３ｎへの
回答が必要である場合に、システム管理者から直接、需
要家連絡装置６ａに、その内容が指示され、該当する各
需要家３ａ〜３ｎへ回答を行なう機能である。

【００３８】また、上記契約電力量収集装置６ｃは、各
需要家３ａ〜３ｎへの実際の電力供給日の前日のある時
刻ｔ_１よりも所定時間早いある時刻ｔ_０において、需要
家３ａ〜３ｎからの翌日の契約電力量データを確認し、
そのデータが未受信である場合、直ちに需要供給制御装
置６ｄにその旨を通達する機能を有し、上記時刻ｔ_１や
ｔ_０は、その電力売買市場形態によって異なるが、例え
ば、時刻ｔ_１＝１８時とした場合、時刻ｔ_０＝１７時等
になる。

【００３９】また、契約電力量収集装置６ｃは各需要家
３ａ〜３ｎから、通信手段を利用してリアルタイムに送
られてくる要望・質問等を含めた客先情報を図示しない
客先情報テーブルに格納し、システム管理者に通知す
る。通知を受けたシステム管理者は、適宜処理を行っ
て、必要であれば需要家連絡装置６ａを介して、各需要
家３ａ〜３ｎへ連絡する機能を有する。

【００４０】エネルギー貯蔵設備６ｈとしては、電力を
貯蔵する充電装置、水素を貯蔵する水素タンク、水蒸気
や熱水等を貯蔵する蓄熱槽や水槽熱槽等がある。

【００４１】すなわち、エネルギー貯蔵装置６ｈは、コ
ミュニティＣ全体における電力供給に余剰が発生したと
きに、その余剰電力を電気事業者２ａ〜２ｎに売買せず
に、充電装置に充電し、または電気エネルギー以外の種
々のエネルギーの形態で貯蔵する貯蔵手段を具備してい
る。例えば、分散型電源４が燃料電池４ｃである場合
に、コミュニティＣ全体に余剰電力が発生したときは、
この燃料電池４ｃの発電力量の一部が充電装置に一旦充
電されて電気エネルギーの形態で貯蔵され、または、そ
の余剰電力の一部により発電作用の逆の水の電気分解に
より水素を発生させ、その水素を水素タンクに充填して
貯蔵する一方、コミュニティＣ全体が電力供給不足であ
るときに、上記水素タンクから水素を燃料電池４ｃに供
給して水素供給量を増加させることにより発電電力量を
増大させるものである。

【００４２】また、余剰電力の一部により冷凍機を駆動
して冷水ないし氷を作り、この氷等を氷蓄熱装置により
保存し、これら冷水をエアコン駆動の電力の少なくとも
一部に代えて需要家３ａ〜３ｎに供給してもよい。した
がって、エネルギー貯蔵装置６ｈは、その種々のエネル
ギーを需要家３ａ〜３ｎに供給し、または戻す配管を備
えている。あるいは余剰電力により例えば電気温水器を
駆動して温水を作り、この温水を配管を介して需要家３
ａ〜３ｎに供給してもよい。

【００４３】さらに、マイクロガスタービン発電装置４
ａのように熱電併給可能かつ熱電変換比率変更可能な場
合には、その熱電変換比率を変更することにより、発電
電力量を制御することができる。

【００４４】そして、電力需給制御装置６ｄは、以下の
リアルタイム制御機能、ＤＡスケジューリング機能、Ｈ
Ａスケジューリング機能を有する。

【００４５】（１）前日までのリアルタイム制御機能これは実際の電力供給日の例えば前日の所定の登録受付
最終時刻ｔ_０になるまでに、契約電力収集装置６ｃから
契約電力量が未受信である旨の連絡を受けたときに、直
ちに需要家に警告を送信するよう需要家連絡装置６ａに
指示する機能である。

【００４６】（２）ＤＡ（Ｄａｙ−Ａｈｅａｄ）スケジ
ューリング機能これは実際の電力供給日の前日のある時刻ｔ_１になる
と、各需要家３ａ〜３ｎが要求している電力契約量を売
買電力量テーブル６ｈから取得する一方、契約電力デー
タが未登録の需要家３ａ〜３ｎに対しては、翌日の需要
がないものとして、ゼロを入れる機能である。登録受付
最終時刻ｔ_０は電力売買市場形態によって異なるが、例
えばここでは、ｔ_０＝１８時とする。次に売買電力量デ
ーブル６ｆからある期間における電力購入実績データを
読み出し、その取得の際のパラメータは購入すべき電力
量と単位時間当りの価格である。

【００４７】また、電力需要制御装置６ｄは次の数式
（１）の目的関数が最小になるように最適な電力供給ス
ケジュールを決定する。目的関数の例としては、例えば
トータルコスト最小化が代表的なものである。例えば、
深夜電力が昼間に比べて格段に安く、昼間に購入するよ
りもコストが小さくなる場合、需要家３ａ〜３ｎの需要
電力量と比べて深夜に購入量を多くする電力購入量のス
ケジュールを決定する。

【００４８】

【数１】

【００４９】このように決定した購入スケジュールをそ
れぞれ、売買電力量テーブル６ｆに格納した後、電力売
買装置６ｅに最低限必要な一定の電力量の電力購入を指
示する。電力売買装置６ｅから回答が来た後、その売買
電力量テーブル６ｆから購入結果を読み出して、確認
後、需要家連絡装置６ａに購入スケジュールを連絡し記
録させる。

【００５０】（３）ＨＡ（Ｈｏｕｒ−Ａｈｅａｄ）スケ
ジューリング機能この機能は、実際の電力供給日に入って、所定時間ｔ_２
毎に所定時間ｔ_３先の、各需要家３ａ〜３ｎが要求して
いる電力の契約量を、電力契約テーブル６ｂから読み出
し、契約量データが未登録の需要家に対しては、その時
間の需要がないものとして、ゼロを入れるものである。
上記時間ｔ_２やｔ_３は、その電力売買市場形態によって
異なるが、例えばｔ_２＝ｔ_３＝１時間とすれば、実際の
電力供給日の１時間毎に、１時間先の契約量データを読
み出すことになる。

【００５１】次に、前日に設定した電力供給量と現在予
測した電力需要量の間に差異がないか否か確認する。こ
の差異が認められたとしても、所定地域のコミュニティ
Ｃ全体における複数の需要家３ａ〜３ｎ同士で調整が可
能な場合は、需要家連絡装置６ａにその調整結果を連絡
することで対応する。

【００５２】そして、電力需要量が電力供給量を上回っ
ていて、コミュニティＣ全体における需要家３ａ〜３ｂ
の電力が不足している場合は上述したように図３（ｃ）
に示すように分散型電源４の運転を制御する。

【００５３】そして、電力を購入する場合は、電力売買
装置６ｅに電力購入を指示する。一方、上記電力需給の
調整が完了した場合、需要家連絡装置６ａにその結果を
連絡する。また、電力需要量が電力供給量を上回る場合
を調整しきれなかった場合は、直ちに各需要家３ａ〜３
ｎにその結果を連絡し、電力の品質とコストに関して最
適な方法を選択して、電力の供給量と需要量がバランス
がとれるように、各需要家３ａ〜３ｎの需要量自体を調
整する。

【００５４】図４（ａ）〜（ｃ）は上記コミュニティＣ
内の電力需要のバランス構成を示しており、この需要バ
ランスは、原則的には図４（ａ）に示すようにコミュニ
ティＣの外部の電気事業者２ａ〜２ｎから購入する購入
電力量Ｘと、コミュニティＣ内の分散型電源４の総発電
電力量Ｙとの総和（Ｘ＋Ｙ＝１００％）とからなり、比
較的割高な購入電力量Ｘを必要最低限の所定量にほぼ一
定させてコスト低減を図っており、コミュニティＣ内全
体における需要変動に対しては、コミュニティＣ内の分
散型電源４の運転を分散型電源監視制御装置６ｇにより
制御して総発電電力量Ｙを制御することにより調整する
ようになっている。

【００５５】例えば図４（ｂ）に示すように電力需要が
予測に対してＹｂ％不足のとき（Ｘ＋Ｙａ＋Ｙｂ＝１０
０％）、つまり余剰電力がＹｂ％あるときは、コミュニ
ティＣ内の分散型電源４の総発電電力量をＹ％からＹｂ
％差し引いたＹａ％に低減し、減少されたＹｂ％の電力
量相当分は、各分散型電源４の固有の特性に適合したエ
ネルギーの形態でエネルギー貯蔵設備６ｈに貯蔵させる
ようになっている。

【００５６】また、図４（ｃ）に示すように電力需要が
Ｙｂ％過剰のとき、つまり電力供給不足がＹｂ％あると
きは、エネルギー貯蔵設備６ｈに貯蔵されている各種の
エネルギーを配管を介して分散型電源４の固有の特性に
適合した形態でそれぞれ供給し、その水素エネルギーの
供給量を増すことにより分散型電源４の総発電電力量を
増大させるようになっている。

【００５７】このような各分散型電源４の運用を含めた
制御方式は例えば次のようにして行なわれる。

【００５８】（１）分散型電源４が熱電併給が可能な電
源で、かつ熱電比率が可変なシステムである場合、例え
ばマイクロガスタービン発電装置４ｂ等については、そ
の発電電力量を減少させる場合は、熱電比率の設定を、
熱の出力比率が高まるように変更して、熱利用または蓄
熱槽等に熱の形でエネルギー貯蔵設備６ｈに貯蔵する。

【００５９】（２）燃料電池４ｃについては、余剰電力
となる場合は、その余剰電力の一部を一旦エネルギー貯
蔵設備６ｂの充電装置に充電しておき、さらに、その充
電した電力を使って発電作用の逆反応、すなわち、水の
電気分解により水素を発生させて水素の形でエネルギー
貯蔵設備６ｈの水素タンクに貯蔵する。一方、電力の入
要時に、この水素タンクの水素を配管を介して燃料電池
４ｃに供給して発電用に利用する。

【００６０】（３）マイクロ／小水力発電装置４ｆは揚
水式とし、余剰電力の場合はその余剰電力により揚水ポ
ンプを駆動して発電時に使用した落水を上流の水源に揚
水し、電力の入要時に、この上流水源を発電用に利用す
る。

【００６１】したがって、この電力需要供給制御システ
ム６によれば、電気事業者２ａ〜２ｎから購入された電
力量とコミュニティＣ内の分散型電源４からの総発電電
力量とが電力需給制御装置６ｄにより複数の電力需要家
３ａ〜３ｎに各需要に応じて配分されるが、その配分の
際に電力総需要量と総供給量とに差があるときは、その
差を解消するように分散型電源４の運転が分散型電源監
視制御装置６ｇにより制御される。

【００６２】すなわち、コミュニティＣ内の複数の需要
家３ａ〜３ｎの電力需給を、コミュニティＣ全体として
行ない、個々の需要家３ａ〜３ｎと個々の電気事業者２
ａ〜２ｎとの間で個別には行なわないので、電力需給の
バランスが取り易くなり、電力系統１の安定性を向上さ
せることができる。

【００６３】また、電気事業者２ａ〜２ｎからの割高な
購入電力量のみならず、分散型電源４の割安な発電電力
量も需要家３ａ〜３ｎに供給するので、全体のコスト低
減を図ることができる。

【００６４】さらに、コミュニティＣ内の電力総需要量
と総供給量とに差があるときは、分散型電源４の運転を
分散型電源監視制御装置６ｇにより制御することによ
り、その差を解消するので、分散型電源４の発電量を有
効に活用することができ、その発電力を捨てないので、
コスト低減を図ることができる。

【００６５】さらに、コミュニティＣ内全体が電力供給
過剰であるときは、その余剰電力を、電力と電力以外の
例えば熱エネルギー等の形態により例えば蓄熱槽等によ
っても貯蔵するので、図示しない充電装置の小型化を図
ることができるうえに、分散型電源４の固有の特性に適
合したエネルギーの形態で貯蔵できるので、そのエネル
ギー貯蔵効率の向上を図ることができる。

【００６６】また、コミュニティＣ内全体が電力供給不
足であるときには、その電力不足を補償させるように分
散型電源監視制御装置６ｇにより分散型電源４の割安な
発電電力量のみを増大させて、電気事業者２ａ〜２ｎか
らの割高な購入電力量を増大させないので、コスト低減
を図ることができる。

【００６７】さらに、電気事業者２ａ〜２ｎからの割高
な購入電力量を例えば必要最小限の電力量で一定させ、
残余は分散型電源４の割安な発電電力量により賄うの
で、コスト低減を図ることかできる。

【００６８】また、分散型電源監視制御装置６ｇにより
分散型電源４に固有の特性に適合した運転方法により、
その運転を制御するので、その運転効率を向上させるこ
とができる。

【００６９】さらに、例えばマイクロガスタービン発電
装置４ｂのように分散型電源４が熱電併給可能かつ熱電
比率が可変である場合には、その熱電出力比率を変更す
ることにより、容易に発電量と熱出力を制御することが
できる。

【００７０】また、分散型電源監視制御装置６ｇと各分
散型電源４とは、これらの通信手段によりリアルタイム
の運転データと制御信号を授受するので、分散型電源監
視制御装置６ｇにより各分散型電源４の運転をリアルタ
イムで遠隔制御することができる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、所定地域
内の複数の需要家の電力需給を、所定地域（コミュニテ
ィ）全体として行ない、個々の需要家と電気事業者との
間で個別には行なわないので、電力需給のバランスが取
り易くなり、電力系統の安定性を向上させることができ
る。

【００７２】また、電気事業者からの割高な購入電力量
のみならず、分散型電源の割安な発電電力も需要家に供
給するので、コスト低減を図ることができる。

【００７３】さらに、コミュニティ内の電力総需要量と
総供給量とに差があるときは、分散型電源の発電力を有
効に活用することができ、その発電力を捨てないので、
コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る電力需要供給制御シ
ステムを含む電力系統のブロック図。

【図２】図１で示す電力需要供給制御システムの分散型
電源監視制御装置と各種分散型電源との通信系による接
続関係を主に示すブロック図。

【図３】図１で示す電力需要供給制御システムの構成を
示すブロック図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は図１で示すコミュニティ内の
電力需要のバランスをそれぞれ示す概念図。

【符号の説明】

１電力系統２ａ〜２ｎ電気事業者３ａ〜３ｎ需要家４分散型電源６電力需要供給制御システム６ａ需要家連絡装置６ｃ契約電力量収集装置６ｄ電力需給制御装置６ｅ電力売買装置６ｇ分散型電源監視制御装置６ｈエネルギー貯蔵装置７需要家側通信系８電気事業者側通信系

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三宅淳一神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリング株式会社内 (72)発明者小島晃一神奈川県川崎市幸区堀川町66番２東芝エンジニアリングサービス株式会社内Ｆターム(参考） 5G066 HA15 HA17 HB02 HB08 JA07 JB03 KA06 KA11 5H590 AA02 AA11 CA07 CA08 CA11 CA12 CA14 CA21 CA26 CA29 CC01 CE02 CE10 FA01 FA05 GA06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定地域外から所定の電力量の購入を決
定する電力売買装置と、上記所定地域内の複数の電力需要家のいずれかに具備さ
れている分散型電源に入力され、または出力されるエネ
ルギーを貯蔵するエネルギー貯蔵設備と、上記各分散型電源の運転をそれぞれ制御する分散型電源
制御装置と、上記電力売買装置により購入された所定の電力量と上記
所定地域内全体の分散型電源からの総発電電力量とを上
記所定地域内の電力需要家に各々の電力需要に応じて配
分し、その配分の際に、電力総需要量と総供給量とに差
があるときは、その差を解消するように上記分散型電源
の運転を上記分散型電源制御装置を介して制御して電力
の需給を調整する電力需要制御装置と、を具備している
ことを特徴とする電力需要供給制御システム。
【請求項２】電力需要制御装置は、所定地域内全体が
電力供給過剰であるときに、少なくとも１台の分散型電
源の運転を、この分散型電源からの出力が電力以外のエ
ネルギーの形態で出力されるように制御し、そのエネル
ギーをエネルギー貯蔵設備に貯蔵させるように構成され
ていることを特徴とする請求項１記載の電力需要供給制
御システム。
【請求項３】電力需要制御装置は、所定地域内全体が
電力供給不足であるときに、その電力供給不足を補償す
るために上記分散型電源の発電電力量を増大させるよう
に、この分散型電源の運転を上記分散型電源制御装置に
より制御させるように構成されていることを特徴とする
請求項１または２記載の電力需要供給制御システム。
【請求項４】電力売買装置は、購入する電力量を一定
量に決定するように構成されていることを特徴とする請
求項１〜３のいずれか１項に記載の電力需要供給制御シ
ステム。
【請求項５】分散型電源制御装置は、分散型電源に固
有の特性に適合した運転方法により、その運転を制御す
るように構成されていることを特徴とする請求項１〜４
のいずれか１項に記載の電力需要供給制御システム。
【請求項６】電力需要供給装置は、所定地域内全体が
電力供給過剰であるときに、熱電併給可能かつ熱電比率
が可変の分散型電源の当該熱電比率の設定を熱出力比率
が高まるように分散型電源制御装置により変更し、その
熱エネルギーをエネルギー貯蔵設備に熱エネルギーとし
て貯蔵させるように構成されていることを特徴とする請
求項１〜５のいずれか１項に記載の電力需要供給制御シ
ステム。