JP2002354680A

JP2002354680A - 集合住宅用電力供給システム

Info

Publication number: JP2002354680A
Application number: JP2001159473A
Authority: JP
Inventors: Takuya Nishikido; 拓也西木戸
Original assignee: Sekisui House Ltd
Current assignee: Sekisui House Ltd
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2001-05-28
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】集合住宅に自家発電設備を設けることによ
り、送電による電力の損失を少なくしてエネルギーの利
用効率の向上と環境保全を図るとともに、集合住宅にお
いて使用される電力量が変動した場合であっても電力不
足が生じることを防止し、また、余剰電力の有効活用を
図る。【解決手段】１又は２以上の発電装置１、２と、集合
住宅３の全体の使用電力量を検出する使用電力量検出装
置４と、発電装置１、２により発電した電力及び商用電
源５から供給された電力を集積して集合住宅３の各部及
び売電用送電線６に電力を分配する電力分配装置７と、
これらの各装置を制御する制御装置８とを備え、この制
御装置は、発電装置１、２により発電する電力量と使用
電力量検出装置４により検出された使用電力量とを比較
して商用電源から得る電力や、売電用送電線に供給する
電力を調節する制御を行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、本発明は、集合住
宅に自家発電設備を設けた場合に電力不足が生じること
を防止しつつ、エネルギーの有効利用を図ることができ
る集合住宅用電力供給システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、集合住宅を含む一般の住宅等
において光源、熱源、又は動力源として広く使用されて
いる電気エネルギーは、その大部分を電力会社が供給す
る商用電源からの電力に依存している。そして、このよ
うな商用電源の電力は、大型の発電設備を有する電力会
社の発電所において発電された後、いくつかの変電所等
を介して送電線により送られて、住宅等に供給される。
しかしながら、一般に、大型の発電設備を有する発電所
は郊外に建設されることがほとんどであるため、送電線
の設置に多くの費用が必要となることに加えて、長距離
を送電する間の電力の損失も大きなものとなり、エネル
ギーの利用効率が悪いという問題がある。また、発電所
の建設には自然破壊や環境汚染、あるいは景観の悪化
等、自然環境面での様々な問題が存在する。

【０００３】一方、集合住宅においては、各住居部分や
共用設備において使用する電力量を合計すればある程度
の量の電力消費が見込まれることから、自家発電設備を
設けて発電を行なうことにより、上記のような送電によ
る電力の損失を少なくしてエネルギーの利用効率を高め
ることができるとともに、将来的には発電所の建設や送
電線の設置等を減少させて環境問題の改善を図ることも
可能となる。しかしながら、自家発電設備による発電量
の上限は一定であるのに対して、集合住宅の全体におい
て使用される電力量は変動するため、使用される電力量
が多い時期には使用電力量が発電電力量を上回り電力が
不足する事態が生じる可能性があり、逆に使用される電
力量が少ない時期には発電電力量が使用電力量を上回り
電力が余る事態が生じる可能性があるという問題があ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記課題に
鑑みてなされたものであり、集合住宅に自家発電設備を
設けることにより、送電による電力の損失を少なくして
エネルギーの利用効率の向上と環境保全を図るととも
に、集合住宅において使用される電力量が変動した場合
であっても電力不足が生じることを防止し、また、余剰
電力の有効活用を図ることを技術課題とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記技術課題を解決する
ための具体的手段は、次のようなものである。すなわ
ち、請求項１に記載する集合住宅用電力供給システム
は、１又は２以上の発電装置と、集合住宅の全体におい
て使用している電力量を検出する使用電力量検出装置
と、前記発電装置により発電した電力及び商用電源から
供給された電力を集積して前記集合住宅の各部及び売電
用送電線に電力を分配する電力分配装置と、これらの各
装置を制御する制御装置とを備え、この制御装置は、前
記発電装置により発電する電力量と前記使用電力量検出
装置により検出された使用電力量とを比較し、発電電力
量が使用電力量より少ない場合には不足電力を商用電源
から得て前記集合住宅の各部に供給し、発電電力量が使
用電力量より多い場合には、余剰電力を売電用送電線に
供給するように前記電力分配装置を制御することを特徴
とするものである。

【０００６】請求項２に記載する集合住宅用電力供給シ
ステムは、１又は２以上の発電装置と、集合住宅の全体
において使用している電力量を検出する使用電力量検出
装置と、前記発電装置により発電した電力及び商用電源
からの電力を集積して前記集合住宅の各部に分配する電
力分配装置と、これらの各装置を制御する制御装置とを
備え、この制御装置は、前記使用電力量検出装置により
検出された使用電力量に合致する発電量となるように前
記発電装置を制御し、前記発電装置により発電する電力
量が前記使用電力量検出装置により検出された使用電力
量より少ない場合には、不足電力を商用電源から得て前
記集合住宅の各部に供給するように前記電力分配装置を
制御することを特徴とするものである。

【０００７】請求項３に記載する集合住宅用電力供給シ
ステムは、請求項１又は２に記載する構成において、前
記制御装置は通信機能を備えており、回線により接続さ
れた監視装置に対して前記制御装置が制御する各装置の
動作状況を送信するとともに、前記監視装置からの制御
命令を受信してそれに従って各装置の制御を行なうこと
を特徴とするものである。

【０００８】請求項４に記載する集合住宅用電力供給シ
ステムは、請求項１〜３のいずれか１項に記載する構成
において、前記発電装置として太陽光発電装置とガスタ
ービン発電装置との２種類を備え、前記制御装置は、前
記太陽光発電装置により発電する電力量と前記使用電力
量検出装置により検出された使用電力量とを比較し、太
陽光発電装置により発電する電力量が前記使用電力量よ
り少ない場合にはガスタービン発電装置を稼動させ、太
陽光発電装置により発電する電力量が前記使用電力量よ
り多い場合にはガスタービン発電装置を停止させること
を特徴とするものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る集合住宅用電
力供給システムについて図面に基づいて説明する。本発
明の第１の実施形態に係る集合住宅用電力供給システム
は、図１に示すように、太陽光発電装置１及びガスター
ビン発電装置２の２種類の発電装置と、集合住宅３の全
体において使用している電力量を検出する使用電力量検
出装置４と、太陽光発電装置１及びガスタービン発電装
置２により発電した電力並びに商用電源５から供給され
た電力を集積して集合住宅３の各部及び売電用送電線６
に電力を分配する電力分配装置７と、これらの各装置を
制御する制御装置８とを備えている。なお、図１におい
て、二重線は電力の流れを示し、実線は各装置と制御装
置８との間における制御信号等の信号の流れを示し、一
点鎖線は制御装置８と監視装置９との間で送受信される
データの流れを示し、二点鎖線は使用電力量計１０から
電力量総合算出装置１１への使用電力量についての情報
の入力の流れを示す。以下更に詳細に説明する。

【００１０】太陽光発電装置１は、半導体素子の光起電
力効果を利用して起電力を発生させることにより、光エ
ネルギーを電気エネルギーに変換して発電する装置であ
り、通常は太陽電池パネルを用いる。一般的に集合住宅
は屋根面の地上高が高く、他の建物の影になることが少
ないので、太陽光発電装置１の設置に適している。ま
た、ガスタービン発電装置２は、圧縮機で圧縮した空気
により燃料を燃焼させることで得た高温高圧のガスを用
いてタービンを回転させ、その回転により発電機を駆動
して発電する装置である。小型のガスタービン発電装置
２は、冷却水が不要であって発電効率も高いため、集合
住宅における自家発電装置として用いるのに適してい
る。ここで使用するガスタービン発電装置２は、回転数
が可変で発電量の調節を行なうことができるものとする
と好適である。また、ガスタービン発電装置２は、その
発電の際に生じる排熱を床暖房や給湯等に利用するよう
にして、コジェネレーションシステムを構成すると更に
好適である。これらの太陽光発電装置１及びガスタービ
ン発電装置２は、制御装置８により制御され、制御装置
８に対しては発電電力量を含む稼動状況についての情報
を出力する。そして、発電された電力はそれぞれ電力分
配装置７に送られる。

【００１１】これらの太陽光発電装置１及びガスタービ
ン発電装置２の発電電力量については、太陽光発電装置
１により発電電力量がほとんどなくなる夜間や雨天時等
においても集合住宅３の全体の使用電力量を賄うことが
できるようにするため、ガスタービン発電装置２の単独
による発電電力量が集合住宅３の全体の使用電力量の最
大値を上回るように設計すると好適である。なお、本発
明に係る集合住宅用電力供給システムにおいて使用する
ことが可能な発電装置は、これらの太陽光発電装置１及
びガスタービン発電装置２に限定されるものではなく、
これら以外にも、例えば風力発電装置等の各種発電装置
を用いることが可能である。また、この際、単一の発電
装置のみを使用することも可能であるし、異なる種類の
発電装置を組み合わせて使用したり、同じ種類の発電装
置を複数使用することも可能である。

【００１２】また、この集合住宅３には、通常の集合住
宅の場合と同様に、商用電源５からの電力が供給されて
いる。この商用電源５からの電力は、電力会社等が有す
る発電所や変電所等により構成される商用電力供給施設
１２から供給される。そして、商用電源５が集合住宅３
に入る部分には買電用電力量計１３が設置されている。
この買電用電力量計１３は、集合住宅３の全体において
商用電源５から供給を受けて使用される電力量を計測す
る。商用電源５から供給された電力は、この買電用電力
量計１３を通って電力分配装置７に送られる。

【００１３】使用電力量検出装置４は、集合住宅３の全
体において使用している電力量を検出するとともに、そ
の検出された使用電力量を制御装置８に対して出力する
装置である。具体的には、使用電力量検出装置４は、太
陽光発電装置１及びガスタービン発電装置２、並びに図
示しないが各住居部分、及びエレベータや通路の照明等
の共用設備等の集合住宅３の各部において使用する使用
電力量を検出するために、各部に設けられた複数の使用
電力量計１０と、これらの使用電力量計１０により検出
された各部の使用電力量を総合して集合住宅３の全体の
使用電力量を算出し、その使用電力量を制御装置８に対
して出力する電力量総合算出装置１１とを有して構成さ
れる。この電力量総合算出装置１１は、一定の時間間隔
で各使用電力量計１０からの使用電力量の入力を受け、
算出した集合住宅３の全体の使用電力量を即時に制御装
置８に出力する。

【００１４】電力分配装置７は、太陽光発電装置１及び
ガスタービン発電装置２により発電した電力並びに商用
電源５から供給された電力を集積して集合住宅３の各部
及び売電用送電線６に電力を分配する装置である。具体
的には、電力分配装置７は、図２に示すように、太陽光
発電装置１及びガスタービン発電装置２により発電し、
又は商用電源５から供給された電力を蓄積する蓄電池１
４と、ガスタービン発電装置２において発電し、又は商
用電源５から供給された電源の電流を蓄電池１４に供給
するために交流電流から直流電流に変換するＡＣ−ＤＣ
変換器１５と、蓄電池１４の電源の電流を集合住宅３又
は売電用送電線６に供給するために直流電流から交流電
流に変換するＤＣ−ＡＣ変換器１６と、商用電源５から
蓄電池１４への電力の供給又は停止の切替えを行なう入
力切替器１７と、蓄電池１４から売電用送電線６への電
力の供給又は停止の切替えを行なう出力切替器１８とを
有して構成される。ここで、入力切替器１７及び出力切
替器１８の切替え動作は、制御装置８により制御され
る。また、蓄電池１４は電圧計１９を備えており、蓄積
された電力量が所定の上限値に達したときに制御装置８
に信号を出力して売電用送電線６への電力の供給を促
す。これにより、蓄電池が過充電となる事態を防止する
ことができる。なお、図２において、二重線は電力の流
れを示し、実線は制御信号等の信号の流れを示す。

【００１５】売電用送電線６は、太陽光発電装置１及び
ガスタービン発電装置２等の発電装置により発電した電
力量が使用電力量検出装置４により検出された使用電力
量より多い場合に、余剰電力を電力会社等の商用電源５
の供給者に提供して販売するための送電線である。ここ
で、余剰電力とは、太陽光発電装置１及びガスタービン
発電装置２等の発電装置により発電した電力量から使用
電力量検出装置４により検出された使用電力量を引いた
電力のことであり、電力分配装置７において分配されて
売電用送電線６に供給される。したがって、この売電用
送電線６は集合住宅３の電力分配装置７と電力会社等が
有する商用電力供給施設１２とを接続するように設置さ
れている。そして電力分配装置７と売電用送電線６との
間には、売電用電力量計２０が設置されている。この売
電用電力量計２０は、電力分配装置７から売電用送電線
６に供給される電力量を計測する。

【００１６】制御装置８は、集合住宅３の各装置、すな
わち、太陽光発電装置１、ガスタービン発電装置２、使
用電力量検出装置４、及び電力分配装置７を制御する装
置であり、この制御は、太陽光発電装置１及びガスター
ビン発電装置２により発電された電力量と、使用電力量
検出装置４により検出された集合住宅３の全体の使用電
力量とに基づいて行なわれる。この制御装置８により制
御処理については、後にフローチャートを用いて説明す
る。

【００１７】また、制御装置８は通信機能を備えてお
り、回線２１により接続された監視装置９に対して制御
装置８が制御する集合住宅３の各装置、すなわち、太陽
光発電装置１、ガスタービン発電装置２、使用電力量検
出装置４、及び電力分配装置７の動作状況を送信する。
この際、ガスタービン発電装置２や太陽光発電装置１の
故障等の重大な異変が発生した場合には、更に監視装置
９に対して注意を促すような警告を行なうようにすると
好適である。また、制御装置８は、監視装置９からの制
御命令を受信してそれに従って各装置の制御をも行な
う。ここで、監視装置９とは、管理会社等に設置された
コンピュータ等の端末が該当し、制御装置８と電話回線
等を介して接続され、ルーター等の通信機器を用いてデ
ータの送受信を行なう。そして、この監視装置９には、
制御装置８から送信されてきた集合住宅３の各装置の稼
動状況や警告が表示されるので、それに基づいて監視装
置９から制御装置８に対して制御命令を送信することに
より各装置の制御を行なうことができる。このような制
御命令としては、例えば、ガスタービン発電装置２の運
転、停止及び回転数の調節や、電力分配装置７の入力切
替器１７及び出力切替器１８の動作制御等が該当する。
これにより、集合住宅３とは離れた場所からであって
も、集合住宅３の各装置の稼動状況の監視を行なうこと
ができるとともに、必要により遠隔操作も行なうことが
できる。

【００１８】次に、本実施形態に係る集合住宅用電力供
給システムにおける制御装置８による集合住宅３の各装
置の制御処理についてフローチャートに基づいて説明す
る。この制御処理にはいくつかの方法があるが、ここで
は、代表的な２つの制御処理方法について説明する。

【００１９】制御装置８による第１の制御処理方法は、
集合住宅３の全体の使用電力量に関係なく太陽光発電装
置１及びガスタービン発電装置２の双方を基本的に常時
稼動させ、余剰電力を売電用送電線６に供給して売電
し、不足電力がある場合には商用電源５から電力を得る
方法である。すなわち、図３に示すように、太陽光発電
装置１及びガスタービン発電装置２の双方を稼動してい
る状態において、まず、太陽光発電装置１及びガスター
ビン発電装置２の双方による発電電力量が使用電力量検
出装置４により検出された使用電力量以上であるか否か
について判断する（Ｓ１）。発電電力量が使用電力量以
上である場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、次に発電電力量が
使用電力量と同じであるか否かについて判断する（Ｓ
２）。発電電力量が使用電力量と同じでない場合には
（Ｓ２：ＮＯ）、発電電力量は使用電力量より多く、余
剰電力があると判断できるので、電力分配装置７の入力
切替器１７をオフして商用電源５からの電力の供給を停
止し（Ｓ３）、電力分配装置７の出力切替器１８をオン
して余剰電力を売電用送電線６に供給する（Ｓ４）。こ
の際、図示しないが、蓄電池１４に蓄積された電力量が
所定の上限値に達するまでは、余剰電力を売電用送電線
６に供給せずに蓄電池１４に充電するように制御するこ
とも可能である。

【００２０】発電電力量が使用電力量と同じである場合
には（Ｓ２：ＹＥＳ）、余剰電力も不足電力もないと判
断できるので、電力分配装置７の入力切替器１７をオフ
して商用電源５からの電力の供給を停止し（Ｓ５）、電
力分配装置７の出力切替器１８をオフして売電用送電線
６への電力の供給も停止する（Ｓ６）。一方、発電電力
量が使用電力量より少ない場合には（Ｓ１：ＮＯ）、不
足電力があると判断できるので、電力分配装置７の出力
切替器１８をオフして売電用送電線６への電力の供給を
停止し（Ｓ７）、電力分配装置７の入力切替器１７をオ
ンして不足電力を商用電源５から得て蓄電池１４に供給
する（Ｓ８）。本実施形態に係る集合住宅用電力供給シ
ステムにおいては、基本的には、ガスタービン発電装置
２の単独による発電電力量が集合住宅３の全体の使用電
力量の最大値を上回るように設計されているので、この
ように、発電電力量が使用電力量より少なくなる場合と
しては、太陽光発電装置１により発電量が少ない場合で
あって、なおかつ、ガスタービン発電装置２が故障や点
検等のために停止している場合等が該当する。そして、
これらの処理Ｓ４、Ｓ６、又はＳ８が終了した後は、処
理はＳ１へ戻り、常に発電電力量及び使用電力量を監視
し、これらの関係に応じて上記の処理を実行する。

【００２１】制御装置８による第２の制御処理方法は、
太陽光発電装置１を常時稼動させ、この太陽光発電装置
１の発電量が集合住宅３の全体の使用電力量より多い場
合にはガスタービン発電装置２を停止し、少ない場合に
はガスタービン発電装置２を稼動し、それぞれの場合に
おいて余剰電力を売電用送電線６に供給して売電すると
ともに、不足電力がある場合には商用電源５から電力を
得る方法である。ここで、太陽光発電装置１を常時稼動
させることとするのは、太陽光発電装置１には稼動時に
燃料等のための費用が不要であることによる。

【００２２】この制御処理方法では、図４に示すよう
に、まず、太陽光発電装置１による発電電力量が使用電
力量検出装置４により検出された使用電力量以上である
か否かについて判断する（Ｓ１１）。太陽光発電装置１
による発電電力量が使用電力量以上である場合には（Ｓ
１１：ＹＥＳ）、太陽光発電装置１のみによって集合住
宅３の全体の使用電力量を賄い得ると判断できるので、
ガスタービン発電装置２が稼動している場合にはガスタ
ービン発電装置２を停止する（Ｓ１２）。次に、太陽光
発電装置１による発電電力量が使用電力量と同じである
か否かについて判断する（Ｓ１３）。太陽光発電装置１
による発電電力量が使用電力量と同じでない場合には
（Ｓ１３：ＮＯ）、太陽光発電装置１による発電電力量
は使用電力量より多く、余剰電力があると判断できるの
で、電力分配装置７の入力切替器１７をオフして商用電
源５からの電力の供給を停止し（Ｓ１４）、電力分配装
置７の出力切替器１８をオンして余剰電力を売電用送電
線６に供給する（Ｓ１５）。この際、図示しないが、蓄
電池１４に蓄積された電力量が所定の上限値に達するま
では、余剰電力を売電用送電線６に供給せずに蓄電池１
４に充電するように制御することも可能である。

【００２３】太陽光発電装置１による発電電力量が使用
電力量と同じである場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、余剰
電力も不足電力もないと判断できるので、電力分配装置
７の入力切替器１７をオフして商用電源５からの電力の
供給を停止し（Ｓ１６）、電力分配装置７の出力切替器
１８をオフして売電用送電線６への電力の供給も停止す
る（Ｓ１７）。一方、太陽光発電装置１による発電電力
量が使用電力量より少ない場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、
太陽光発電装置１のみによっては集合住宅３の全体の使
用電力量を賄い得ないと判断できるので、ガスタービン
発電装置２が停止している場合にはガスタービン発電装
置２を稼動する（Ｓ１８）。このように、太陽光発電装
置１による発電電力量が使用電力量より少なくなる場合
としては、例えば、夜間、雨天時、及び曇天時等におい
て太陽光が少ない場合や太陽光発電装置１が故障や点検
等のために停止している場合等が該当する。

【００２４】次に、太陽光発電装置１及びガスタービン
発電装置２の双方による発電電力量が使用電力量以上で
あるか否かについて判断する（Ｓ１９）。太陽光発電装
置１及びガスタービン発電装置２の双方による発電電力
量が使用電力量以上である場合には（Ｓ１９：ＹＥ
Ｓ）、次にこれらによる発電電力量が使用電力量と同じ
であるか否かについて判断する（Ｓ２０）。太陽光発電
装置１及びガスタービン発電装置２の双方による発電電
力量が使用電力量と同じでない場合には（Ｓ２０：Ｎ
Ｏ）、これらによる発電電力量は使用電力量より多く、
余剰電力があると判断できるので、電力分配装置７の入
力切替器１７をオフして商用電源５からの電力の供給を
停止し（Ｓ１４）、電力分配装置７の出力切替器１８を
オンして余剰電力を売電用送電線６に供給する（Ｓ１
５）。太陽光発電装置１及びガスタービン発電装置２の
双方による発電電力量が使用電力量と同じである場合に
は（Ｓ２０：ＹＥＳ）、余剰電力も不足電力もないと判
断できるので、電力分配装置７の入力切替器１７をオフ
して商用電源５からの電力の供給を停止し（Ｓ１６）、
電力分配装置７の出力切替器１８をオフして売電用送電
線６への電力の供給も停止する（Ｓ１７）。

【００２５】一方、太陽光発電装置１及びガスタービン
発電装置２の双方による発電電力量が使用電力量より少
ない場合には（Ｓ１９：ＮＯ）、不足電力があると判断
できるので、電力分配装置７の出力切替器１８をオフし
て売電用送電線６への電力の供給を停止し（Ｓ２１）、
入力切替器１７をオンして不足電力を商用電源５から得
て蓄電池１４に供給する（Ｓ２２）。本実施形態に係る
集合住宅用電力供給システムにおいては、基本的には、
ガスタービン発電装置２の単独による発電電力量が集合
住宅３の全体の使用電力量の最大値を上回るように設計
されているので、このように、発電電力量が使用電力量
より少なくなる場合としては、上述のように太陽光発電
装置１により発電量が少ない場合であって、なおかつ、
ガスタービン発電装置２が故障や点検等のために停止し
ている場合が該当する。そして、これらの処理Ｓ１５、
Ｓ１７、又はＳ２２が終了した後は、処理はＳ１１へ戻
り、常に太陽光発電装置１及びガスタービン発電装置２
による発電電力量並びに集合住宅３の全体における使用
電力量を監視し、これらの関係に応じて上記の処理を実
行する。

【００２６】次に、本発明の第２の実施形態に係る集合
住宅用電力供給システムについて説明する。本発明の実
施形態に係る集合住宅用電力供給システムは、図５に示
すように、前記第１の実施形態に係る集合住宅用電力供
給システムと比較して、売電用送電線６及び売電用電力
量計２０を有しておらず、余剰電力を電力会社等の商用
電源５の供給者に提供することなく、発電した電力を全
て集合住宅３の中において使用する点において異なる。

【００２７】また、それに伴い電力分配装置７の構成も
前記第１の実施形態に係る集合住宅用電力供給システム
とは異なり、図６に示すように、蓄電池１４から売電用
送電線６への電力の供給又は停止の切替えを行なう出力
切替器１８を有しておらず、その代わりに放電切替器２
２及び放電抵抗２３を備えている。この放電切替器２２
は、蓄電池１４から放電抵抗２３への電力の供給又は停
止の切替えを行なう機器であり、その切替え動作は制御
装置８により制御される。放電抵抗２３は、放電切替器
２２を介して蓄電池１４から供給された電力を消費する
ための抵抗である。また、蓄電池１４は電圧計１９を備
えており、蓄積された電力量が所定の上限値に達したと
きに制御装置８に信号を出力して放電抵抗２３への電力
の供給を促す。これにより、蓄電池が過充電となる事態
を防止することができる。なお、図６において、二重線
は電力の流れを示し、実線は制御信号等の信号の流れを
示す。

【００２８】次に、本実施形態に係る集合住宅用電力供
給システムにおける制御装置８による集合住宅３の各装
置の制御処理の例についてフローチャートに基づいて説
明する。この制御装置８による制御処理方法は、太陽光
発電装置１を常時稼動させ、この太陽光発電装置１の発
電量が集合住宅３の全体の使用電力量より多い場合には
ガスタービン発電装置２を停止し、少ない場合にはガス
タービン発電装置２を発電電力量が使用電力量と同じに
なるように回転数を制御して稼動し、更に不足電力があ
る場合には商用電源５から電力を得る方法である。ここ
で、太陽光発電装置１を常時稼動させることとするの
は、上述の通り、太陽光発電装置１には稼動時に燃料等
のための費用が不要であることによる。

【００２９】この制御処理方法では、図７に示すよう
に、まず、太陽光発電装置１による発電電力量が使用電
力量検出装置４により検出された使用電力量以上である
か否かについて判断する（Ｓ３１）。太陽光発電装置１
による発電電力量が使用電力量以上である場合には（Ｓ
３１：ＹＥＳ）、太陽光発電装置１のみによって集合住
宅３の全体の使用電力量を賄い得ると判断できるので、
ガスタービン発電装置２が稼動している場合にはガスタ
ービン発電装置２を停止する（Ｓ３２）。次に、太陽光
発電装置１による発電電力量が使用電力量と同じである
か否かについて判断する（Ｓ３３）。太陽光発電装置１
による発電電力量が使用電力量と同じでない場合には
（Ｓ３３：ＮＯ）、太陽光発電装置１による発電電力量
は使用電力量より多く、余剰電力があると判断できるの
で、電力分配装置７の入力切替器１７をオフして商用電
源５からの電力の供給を停止し（Ｓ３４）、電力分配装
置７の放電切替器２２をオンして余剰電力を放電抵抗２
３に供給して放電する（Ｓ３５）。この際、図示しない
が、蓄電池１４に蓄積された電力量が所定の上限値に達
するまでは、余剰電力を放電せずに蓄電池１４に充電す
るように制御することも可能である。

【００３０】太陽光発電装置１による発電電力量が使用
電力量と同じである場合には（Ｓ３３：ＹＥＳ）、余剰
電力も不足電力もないと判断できるので、電力分配装置
７の入力切替器１７をオフして商用電源５からの電力の
供給を停止し（Ｓ３６）、電力分配装置７の放電切替器
２２をオフして放電抵抗２３への電力の供給も停止する
（Ｓ３７）。一方、太陽光発電装置１による発電電力量
が使用電力量より少ない場合には（Ｓ３１：ＮＯ）、太
陽光発電装置１のみによっては集合住宅３の全体の使用
電力量を賄い得ないと判断できるので、ガスタービン発
電装置２が停止している場合にはガスタービン発電装置
２を稼動する（Ｓ３８）。このように、太陽光発電装置
１による発電電力量が使用電力量より少なくなる場合と
しては、夜間、雨天時、及び曇天時等において太陽光が
少ない場合や太陽光発電装置１が故障や点検等のために
停止している場合等が該当する。

【００３１】次に、太陽光発電装置１及びガスタービン
発電装置２の双方による発電電力量が使用電力量以上で
あるか否かについて判断する（Ｓ３９）。太陽光発電装
置１及びガスタービン発電装置２の双方による発電電力
量が使用電力量以上である場合には（Ｓ３９：ＹＥ
Ｓ）、次にこれらによる発電電力量が使用電力量と同じ
であるか否かについて判断する（Ｓ４０）。太陽光発電
装置１及びガスタービン発電装置２の双方による発電電
力量が使用電力量と同じでない場合には（Ｓ４０：Ｎ
Ｏ）、これらによる発電電力量が使用電力量より多いと
判断できるので、太陽光発電装置１及びガスタービン発
電装置２の双方による発電電力量が使用電力量と同じに
なるようにガスタービン発電装置２の回転数を制御して
発電電力量を調節する（Ｓ４１）。そして、処理はＳ４
０へ戻り、再度太陽光発電装置１及びガスタービン発電
装置２の双方による発電電力量が使用電力量と同じであ
るか否かについて判断する（Ｓ４０）。これらによる発
電電力量が使用電力量と同じである場合、又は、ガスタ
ービン発電装置２による発電電力量を調節した結果、こ
れらによる発電電力量が使用電力量と同じになった場合
には（Ｓ４０：ＹＥＳ）、余剰電力も不足電力もないと
判断できるので、電力分配装置７の入力切替器１７をオ
フして商用電源５からの電力の供給を停止し（Ｓ３
６）、電力分配装置７の放電切替器２２をオフして放電
抵抗２３への電力の供給も停止する（Ｓ３７）。

【００３２】一方、太陽光発電装置１及びガスタービン
発電装置２の双方による発電電力量が使用電力量より少
ない場合には（Ｓ３９：ＮＯ）、不足電力があると判断
できるので、電力分配装置７の出力切替器１８をオフし
て放電抵抗２３への電力の供給を停止し（Ｓ４２）、入
力切替器１７をオンして不足電力を商用電源５から得て
蓄電池１４に供給する（Ｓ４３）。本実施形態に係る集
合住宅用電力供給システムにおいては、基本的には、ガ
スタービン発電装置２の単独による発電電力量が集合住
宅３の全体の使用電力量の最大値を上回るように設計さ
れているので、このように、発電電力量が使用電力量よ
り少なくなる場合としては、上述のように太陽光発電装
置１により発電量が少ない場合であって、なおかつ、ガ
スタービン発電装置２が故障や点検等のために停止して
いる場合が該当する。そして、これらの処理Ｓ３５、Ｓ
３７、又はＳ４３が終了した後は、処理はＳ３１へ戻
り、常に太陽光発電装置１及びガスタービン発電装置２
による発電電力量並びに集合住宅３の全体における使用
電力量を監視し、これらの関係に応じて上記の処理を実
行する。なお、図７に示すフローチャートにおける丸で
囲まれたＡ及びＢの符号は、それぞれ同図内における同
符号と連続する。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係る集合住宅用電力供給システムによれば、集合住宅
に１又は２以上の発電装置を設けたことにより、電力会
社等の商用電力供給施設からの送電による電力の損失を
少なくすることができ、エネルギーの利用効率の向上と
環境保全を図ることができる。また、発電装置による発
電電力量が集合住宅における使用電力量より少ない場合
には不足電力を商用電源から得て集合住宅の各部に供給
し、発電電力量が使用電力量より多い場合には、余剰電
力を売電用送電線に供給するように電力分配装置を制御
することにより、集合住宅における使用電力量が変動し
た場合であっても電力不足が生じることを防止するとと
もに、余剰電力の有効活用を図ることができる。

【００３４】本発明の請求項２に係る集合住宅用電力供
給システムによれば、集合住宅に１又は２以上の発電装
置を設けたことにより、電力会社等の商用電力供給施設
からの送電による電力の損失を少なくすることができ、
エネルギーの利用効率の向上と環境保全を図ることがで
きる。また、集合住宅における使用電力量に合致する発
電量となるように発電装置を制御し、発電装置により発
電する電力量が使用電力量より少ない場合には、不足電
力を商用電源から得て集合住宅の各部に供給するように
電力分配装置を制御することにより、集合住宅における
使用電力量が変動した場合であっても電力不足が生じる
ことを防止するとともに、発電装置を稼動させるための
無駄な燃料等の費用を抑えることができる。

【００３５】本発明の請求項３に係る集合住宅用電力供
給システムによれば、上述の効果に加えて、制御装置は
通信機能を備えており、回線により接続された監視装置
に対して制御装置が制御する各装置の動作状況を送信す
るとともに、監視装置からの制御命令を受信してそれに
従って各装置の制御を行なうことにより、集合住宅とは
離れた場所からであっても、集合住宅の各装置の稼動状
況の監視を行ない、発電装置の故障等の際には警告を受
けることができるとともに、必要により遠隔操作も行な
うことができるので、管理会社等に集合住宅の管理を容
易に委託することが可能となり、集合住宅の停電や事故
等をも未然に防止することができる。

【００３６】本発明の請求項４に係る集合住宅用電力供
給システムによれば、上述の効果に加えて、発電装置と
して太陽光発電装置とガスタービン発電装置との２種類
を備え、太陽光発電装置により発電する電力量が前記使
用電力量より少ない場合にはガスタービン発電装置を稼
動させ、太陽光発電装置により発電する電力量が前記使
用電力量より多い場合にはガスタービン発電装置を停止
させることにより、稼動時に燃料等のための費用が不要
な太陽光発電装置を優先的に稼動させることができるの
で、発電装置を稼動させるための燃料等の費用を抑える
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムの構成を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムの電力分配装置の構成を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムにおける制御装置による第１の制御処理方
法を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第１の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムにおける制御装置による第２の制御処理方
法を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムの構成を示す図である。

【図６】本発明の第２の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムの電力分配装置の構成を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る集合住宅用電力
供給システムにおける制御装置による制御処理方法を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１太陽光発電装置２ガスタービン発電装置３集合住宅４使用電力量検出装置５商用電源６売電用送電線７電力分配装置８制御装置９監視装置１０使用電力量計１１電力量総合算出装置１３買電用電力量計１４蓄電池１７入力切替器１８出力切替器２０売電用電力量計２２放電切替器２３放電抵抗

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１又は２以上の発電装置と、集合住宅の
全体において使用している電力量を検出する使用電力量
検出装置と、前記発電装置により発電した電力及び商用
電源から供給された電力を集積して前記集合住宅の各部
及び売電用送電線に電力を分配する電力分配装置と、こ
れらの各装置を制御する制御装置とを備え、この制御装
置は、前記発電装置により発電する電力量と前記使用電
力量検出装置により検出された使用電力量とを比較し、
発電電力量が使用電力量より少ない場合には不足電力を
商用電源から得て前記集合住宅の各部に供給し、発電電
力量が使用電力量より多い場合には、余剰電力を売電用
送電線に供給するように前記電力分配装置を制御するこ
とを特徴とする集合住宅用電力供給システム。
【請求項２】１又は２以上の発電装置と、集合住宅の
全体において使用している電力量を検出する使用電力量
検出装置と、前記発電装置により発電した電力及び商用
電源からの電力を集積して前記集合住宅の各部に分配す
る電力分配装置と、これらの各装置を制御する制御装置
とを備え、この制御装置は、前記使用電力量検出装置に
より検出された使用電力量に合致する発電量となるよう
に前記発電装置を制御し、前記発電装置により発電する
電力量が前記使用電力量検出装置により検出された使用
電力量より少ない場合には、不足電力を商用電源から得
て前記集合住宅の各部に供給するように前記電力分配装
置を制御することを特徴とする集合住宅用電力供給シス
テム。
【請求項３】前記制御装置は通信機能を備えており、
回線により接続された監視装置に対して前記制御装置が
制御する各装置の動作状況を送信するとともに、前記監
視装置からの制御命令を受信してそれに従って各装置の
制御を行なうことを特徴とする請求項１又は２記載の集
合住宅用電力供給システム。
【請求項４】前記発電装置として太陽光発電装置とガ
スタービン発電装置との２種類を備え、前記制御装置
は、前記太陽光発電装置により発電する電力量と前記使
用電力量検出装置により検出された使用電力量とを比較
し、太陽光発電装置により発電する電力量が前記使用電
力量より少ない場合にはガスタービン発電装置を稼動さ
せ、太陽光発電装置により発電する電力量が前記使用電
力量より多い場合にはガスタービン発電装置を停止させ
ることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記
載の集合住宅用電力供給システム。