JP2003259552A - 分散電源管理システムおよびそれに用いられる分散電源システム、管理サーバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザが分散電源システムを導入する際のシ
ステム導入コストを低減し、ユーザへの分散電源システ
ムの導入を促進することができる、新たな電力供給事業
形態を実現する分散電源管理システムを提供する。 【解決手段】 分散電源システム１０は、電力供給事業
者によってユーザの敷地内に設置され、ネットワーク２
４を介して接続される管理サーバ２０によって集中管理
される。管理サーバ２０は、電力モニタ手段６が計測す
る電力データおよび電力事業者サーバ２２から提供され
る電力情報に基づいて、分散電源システム１０の動作指
令を決定する。また、管理サーバ２０は、ユーザおよび
電力事業者と交わした電力売買契約条件と、前記電力デ
ータと、前記電力情報とに基づいて、ユーザに対する課
金額を算出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池、燃料
電池あるいはマイクロガスタービンなどの分散電源を用
いてユーザの負荷に電力を供給する分散電源システムを
管理する分散電源管理システムおよびそれに用いられる
分散電源システム、管理サーバに関する。

【０００２】

【従来の技術】生活レベルの向上、快適性の追求などを
背景に電力需要が年々増加する一方、立地条件や原子力
発電に対する安全性などを理由に発電所の新設は容易に
は進まず、電力不足や電力コストの上昇など、近年の電
力事情は社会的な問題となっている。

【０００３】このような電力事情のもと、工場や事務
所、あるいは一般家庭においても、自家発電システムの
導入が徐々に浸透してきている。このような自家発電シ
ステム（以下、大規模な発電所において集中的に発電
し、商用電力系統によって電力を送配電する系統電源シ
ステムに対して、電力ユーザの敷地内などに設置された
発電システム（上述の自家発電システムを含む）を「分
散電源システム」とも称する。）は、太陽電池や燃料電
池、あるいはマイクロガスタービンなどを電源とし（以
下、発電所などにおける集中的な発電に対して、このよ
うな電源を「分散電源」と称する。）、商用電力系統と
選択的に、各ユーザの負荷に電力を供給できる一方、発
電された電力に余剰が生じたときは、商用電力系統に逆
潮流して電力会社に売電できるシステムが知られてい
る。

【０００４】そして、このような逆潮流可能な分散電源
システムとして、発電容量と電力会社に対する電力の売
買コストとを考慮して、経済性を高め、かつ、商用電力
系統に対して協調的に運用できる分散電源システムが特
開平１０−４２４７２号公報に記載されている。

【０００５】図４は、特開平１０−４２４７２号公報に
記載された自家発電システムを機能的に説明する機能ブ
ロック図である。図４を参照して、自家発電システム１
００は、発電機１０１と、エンジン１０２と、開閉器１
０５，１０９，１１０と、負荷１０６〜１０８と、コン
トローラ１１２と、電力計１１３〜１１５と、運転モー
ド決定装置１１６と、モデム１１７とを備える。

【０００６】発電機１０１は、負荷１０６〜１０８の容
量より十分な発電容量を有し、エンジン１０２によって
駆動される。

【０００７】エンジン１０２は、燃料供給事業者（たと
えば、ガス会社など）の燃料供給源１０４から燃料供給
管１０３を介して供給される燃料によって動作し、発電
機１０１を駆動する。

【０００８】開閉器１０５，１０９は、コントローラ１
１２から受ける指令に応じて、発電機１０１、電力会社
の管轄下にある商用電力系統１１１および負荷１０６〜
１０８をそれぞれ接続し、また、切離す。開閉器１１０
は、コントローラ１１２から受ける指令に応じて、負荷
１０６〜１０８を商用電力系統１１１に接続し、また、
切離す。

【０００９】コントローラ１１２は、運転モード決定装
置１１６からの指令に応じて、エンジン１０２の駆動お
よび開閉器１０５，１０９，１１０の開閉動作を制御す
る。

【００１０】電力計１１３〜１１５は、それぞれ開閉器
１０９の入力端、開閉器１０５の出力端および開閉器１
１０の入力端の電力を計測し、図示しないトランスデュ
ーサを介して運転モード決定装置１１６へ計測値を出力
する。

【００１１】運転モード決定装置１１６は、モデム１１
７およびネットワーク１１８を介して電力会社の情報提
供センタ１１９および燃料供給事業者の情報提供センタ
１２０にアクセスし、必要なエネルギー情報を取得す
る。そして、運転モード決定装置１１６は、取得したエ
ネルギー情報に基づいて分散電源システム１００を経済
的に有利な条件で運転するための運転モードを決定す
る。

【００１２】電力会社の情報提供センタ１１９からは、
時間帯別電力コスト、逆潮流可能な時間帯、地域、電力
会社が電力を買上げるときの電力コスト、効率計算に必
要なその日の地域別気温および湿度などの情報が提供さ
れる。また、燃料供給事業者の情報提供センタ１２０か
らは、時間帯別および使用機器別のガスエネルギーコス
トなどの情報が提供される。

【００１３】そして、運転モード決定装置１１６は、こ
れらの情報をもとにして分散電源システム１００からみ
た発電コストおよび売電コストを算出し、これらのコス
トと電力会社の情報提供センタ１１９が提供した買電コ
ストとを比較して、分散電源システム１００を経済的に
最も有利な条件で運転するための運転条件を決定する。
そして、運転モード決定装置１１６は、決定した運転条
件をコントローラ１１２へ出力し、コントローラ１１２
は、運転条件に基づいてエンジン１０２の駆動および開
閉器１０５，１０９，１１０の動作を制御する。

【００１４】このように、経済性の観点から決定された
エンジン１０２の駆動有無および開閉器１０５，１０
９，１１０の開閉パターンによって、発電機１０１また
は／および商用電力系統１１１から負荷１０６〜１０８
へ電力が供給され、あるいは、発電機１０１から商用電
力系統１１１へ電力が逆潮流される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、太陽
光などの自然エネルギーや燃料電池などの分散電源を備
え、商用電力系統に対して電力を逆潮流可能な分散電源
システムの導入は、上述した電力事情の改善に寄与でき
るとともに、太陽光などの自然エネルギーの利用は今日
問題となっている二酸化炭素の発生を抑制し、地球温暖
化防止への貢献も期待される。

【００１６】しかしながら、上述したような分散電源シ
ステムの導入においては、運用コストとしては低減でき
るものの、システムの導入コストが高くつき、特に、一
般家庭への大規模な導入にはいまだ至っていない。

【００１７】したがって、分散電源システムを、特に一
般家庭にまで広く普及させるためには、分散電源システ
ムの導入コストを低減できるような方策が求められる。

【００１８】また、従来のように、ユーザが個人で分散
電源システムを導入する場合は、分散電源システムの設
置時に一括してシステム導入コストがかかるため、たと
えば、分散電源システムの発電状況やユーザ側の条件に
応じてシステム利用料金を徴収するというように、シス
テム利用に対する柔軟な課金を行なうことができなかっ
た。

【００１９】そこで、この発明は、かかる課題を解決す
るためになされたものであり、その目的は、ユーザが分
散電源システムを導入する際のシステム導入コストを低
減し、ユーザへの分散電源システムの導入を促進するこ
とができる、新たな電力供給事業形態を実現する分散電
源管理システムを提供することである。

【００２０】また、この発明の別の目的は、分散電源シ
ステムを導入したユーザに対して柔軟な課金を行なうこ
とができ、ユーザへの分散電源システムの導入を促進す
ることができる分散電源管理システムを提供することで
ある。

【００２１】さらに、この発明の別の目的は、ユーザが
分散電源システムを導入する際のシステム導入コストを
低減し、ユーザへの分散電源システムの導入を促進する
ことができる、新たな電力供給事業形態を実現する分散
電源管理システムに用いられる分散電源システムを提供
することである。

【００２２】また、さらに、この発明の別の目的は、分
散電源システムを導入したユーザに対して柔軟な課金を
行なうことができ、ユーザへの分散電源システムの導入
を促進することができる分散電源管理システムに用いら
れる分散電源システムを提供することである。

【００２３】また、さらに、この発明の別の目的は、ユ
ーザが分散電源システムを導入する際のシステム導入コ
ストを低減し、ユーザへの分散電源システムの導入を促
進することができる、新たな電力供給事業形態を実現す
る分散電源管理システムに用いられる管理サーバを提供
することである。

【００２４】また、さらに、この発明の別の目的は、分
散電源システムを導入したユーザに対して柔軟な課金を
行なうことができ、ユーザへの分散電源システムの導入
を促進することができる分散電源管理システムに用いら
れる管理サーバを提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明によれば、分散
電源管理システムは、電力供給事業者によって設置さ
れ、電力を発電して負荷に供給する複数の分散電源シス
テムと、分散電源システムと通信網を介して接続され、
分散電源システムを管理する管理サーバとを備え、管理
サーバは、所定の条件に基づいて通信網を介して分散電
源システムへ分散電源システムに対する動作指令を出力
し、分散電源システムは、管理サーバから通信網を介し
て受けた動作指令に基づいて運転動作する。

【００２６】好ましくは、分散電源システムは、商用電
力系統と連系して商用電力系統から受電した電力を負荷
にさらに供給可能であるとともに、商用電力系統に対し
て電力を逆潮流可能であり、管理サーバは、分散電源シ
ステムにおける発電コストおよび商用電力系統に対する
電力の売買コストに基づいて、通信網を介して分散電源
システムへ動作指令を出力する。

【００２７】好ましくは、分散電源システムは、電力を
発電する少なくとも１つの発電手段と、当該分散電源シ
ステムにおける電力を計測する電力モニタ手段と、通信
網を介して管理サーバとデータのやり取りを行なう第１
の通信手段と、当該分散電源システムの動作を制御する
第１の制御手段とを含み、管理サーバは、通信網を介し
て分散電源システムとデータのやり取りを行なう第２の
通信手段と、第２の制御手段とを含み、第１の制御手段
は、電力モニタ手段によって計測された電力データを第
１の通信手段を介して管理サーバへ送信し、第２の制御
手段は、分散電源システムから第２の通信手段を介して
受けた電力データと、商用電力系統を管理する電力事業
者および分散電源システムを利用するユーザとの電力売
買契約に関する電力売買契約条件とに基づいて、ユーザ
に対する電力利用料金を算出する。

【００２８】好ましくは、電力売買契約条件は、商用電
力系統を管理する電気事業者との電力売買契約に関する
電力事業者別電力売買契約条件と、分散電源システムを
利用するユーザとの電力売買契約に関するユーザ別電力
売買契約条件とを含み、電力事業者別電力売買契約条件
は、電気事業者から商用電力系統を介して電力を購入す
る際の買電単価データと、発電された電力を商用電力系
統を介して電気事業者へ逆潮流する際の売電単価データ
とを、電気事業者との電力売買に関する契約パターンに
基づいてそれぞれ少なくとも１つ以上含み、ユーザ別電
力売買契約条件は、ユーザとの電力売買契約に基づい
て、電力事業者別電力売買契約条件にそれぞれ少なくと
も１つ以上含まれる買電単価データおよび売電単価デー
タからいずれかの買電単価データおよび売電単価データ
を指定するデータであり、第２の制御手段は、電力事業
者別電力売買契約条件およびユーザ別電力売買契約条件
によって定められる買電単価データおよび売電単価デー
タと電力データとに基づいて、ユーザに対する電力利用
料金を算出する。

【００２９】好ましくは、ユーザに対する電力利用料金
は、電力供給事業者によって分散電源システムが設置さ
れるときに、ユーザが負担したシステム導入コストの割
合に基づいて算出される。

【００３０】好ましくは、ユーザ別電力売買契約条件
は、分散電源システムの設置時にユーザが負担したシス
テム導入コストの割合に基づくユーザ別の課金対象電力
割合データをさらに含み、第２の制御手段は、課金対象
電力割合データをさらに用いて、ユーザに対する電力利
用料金を算出する。

【００３１】好ましくは、分散電源管理システムは、通
信網を介して買電単価データおよび売電単価データを含
む電力情報を提供する情報提供サーバをさらに備え、第
２の制御手段は、情報提供サーバから通信網を介して取
得した電力情報によって電力事業者別電力売買契約条件
を更新する。

【００３２】好ましくは、管理サーバは、電力売買契約
条件と、分散電源システムから取得した電力データと、
第２の制御手段によって算出されたユーザに対する電力
利用料金を含む課金情報とを記憶する記憶手段をさらに
備え、第２の制御手段は、分散電源システムからの要求
に応じて、記憶手段に記憶されたデータを第２の通信手
段を介して分散電源システムへ出力する。

【００３３】また、この発明によれば、分散電源システ
ムは、電力供給事業者によって設置され、電力を発電し
て負荷に供給する分散電源システムであって、電力を発
電する少なくとも１つの発電手段と、当該分散電源シス
テムを管理する管理サーバと通信網を介してデータのや
り取りを行なう通信手段と、制御手段とを備え、制御手
段は、管理サーバから通信手段を介して受けた動作指令
に基づいて、発電手段によって発電された発電電力また
は／および商用電力系統と連系して商用電力系統から受
電した商用電力を負荷に供給し、商用電力系統に対して
発電電力を送電する。

【００３４】また、この発明によれば、管理サーバは、
電力を発電して負荷に供給する分散電源システムを管理
する管理サーバであって、通信網を介して分散電源シス
テムとデータのやり取りを行なう通信手段と、制御手段
とを備え、制御手段は、分散電源システムにおける発電
コストおよび分散電源システムが連系する商用電力系統
に対する電力の売買コストに基づいて、通信手段を介し
て分散電源システムへ動作指令を出力し、分散電源シス
テムから通信手段を介して受けた分散電源システムにお
ける電力データと、商用電力系統を管理する電力事業者
および分散電源システムを利用するユーザとの電力売買
契約に関する電力売買契約条件とに基づいて、ユーザに
対する電力利用料金を算出する。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同
一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返
さない。

【００３６】図１は、この発明による分散電源管理シス
テムを機能的に説明する機能ブロック図である。図１を
参照して、分散電源管理システムは、分散電源システム
１０と、分散電源システム１０から電力が供給される負
荷１２と、分散電源システム１０および分散電源システ
ム１０を利用するユーザを管理する管理サーバ２０と、
商用電力に関する電力情報を提供する電力事業者サーバ
２２と、分散電源システム１０と管理サーバ２０と電力
事業者サーバ２２とを相互に接続するネットワーク２４
と、商用電力系統３０と、商用電力系統３０と分散電源
システム１０との間の電圧変換を行なうトランス３２と
を備える。

【００３７】分散電源システム１０は、各ユーザごとに
設置され、各々の分散電源システム１０は、太陽電池１
と、燃料電池２と、蓄電池３と、電力変換手段４と、電
力切替手段５と、電力モニタ手段６と、システム制御手
段７と、情報端末８とを含む。

【００３８】本発明による分散電源管理システムにおい
ては、ユーザが分散電源システム１０を導入する際のシ
ステム導入コストを低減するため、分散電源システム１
０は、電力供給事業者によって各ユーザの敷地内などに
設置され、ユーザは、電力供給事業者との契約によって
システム導入コストの負担割合を決めることができる。
そして、後ほど詳述するが、システム導入コストの負担
割合に応じて、管理サーバ２０によってユーザの電力利
用料金が算出され、ユーザに対して課金がなされる。な
お、電力供給事業者は、電力事業者であってもよいし、
電力事業者とは別体の専門業者であってもよい。

【００３９】太陽電池１および燃料電池２は、分散電源
システム１０における発電装置である。太陽電池１およ
び燃料電池２は、電力変換手段４に接続され、太陽電池
１および燃料電池２によって発電された電力は、電力変
換手段４によって交流に変換されて電力切替手段５を介
して負荷１２に供給されるか、または、商用電力系統３
０に逆潮流されて電力事業者に売電される。

【００４０】蓄電池３は、電力需要の少ない時間帯や商
用電力の買電コストが低いときに、管理サーバ２０から
システム制御手段７を介してなされる指示に基づいて、
電力変換手段４によって充電制御され、商用電力系統３
０を介して電力事業者から購入した電力を蓄電する。ま
た、蓄電池３は、管理サーバ２０からシステム制御手段
７を介してなされる指示に基づいて、電力変換手段４に
よって放電制御され、蓄電した電力を放電し、電力変換
手段４および電力切替手段５を介して負荷１２へ電力を
供給する。

【００４１】なお、以下、太陽電池１、燃料電池２およ
び蓄電池３をまとめて「分散電源」と称する。この実施
の形態においては、分散電源は、太陽電池１、燃料電池
２および蓄電池３としているが、分散電源システム１０
が備える分散電源はこれらに限られるものではなく、そ
の他発電設備として機能しうるものであれば分散電源と
して使用できる。

【００４２】負荷１２は、分散電源システム１０から電
力が供給されて動作するユーザの負荷である。

【００４３】商用電力系統３０は、電力事業者によって
発電所で発電された商用電力を各ユーザ向けに送電し、
また、ユーザが発電した電力を電力事業者へ逆潮流する
際の電力系統である。

【００４４】電力変換手段４は、自立運転機能を有する
系統連系インバータである。電力変換手段４は、太陽電
池１、燃料電池２および蓄電池３から出力される直流電
力を統合し、商用周波数の交流電力に変換して電力切替
手段５へ出力する。

【００４５】電力変換手段４は、システム制御手段７か
ら受ける指令に応じて、電力切替手段５によって商用電
力系統３０に接続される場合は電流制御モードで出力電
力を制御し、電力切替手段５によって負荷１２に接続さ
れる場合は電圧制御モードで出力電力を制御する。すな
わち、電力変換手段４は、電力切替手段５によって商用
電力系統３０と連系する場合は、出力電圧が商用電力系
統３０の電圧に固定されるため、商用電力系統３０の電
圧位相に合わせて、力率１でできるだけ歪みのない正弦
波状に出力電流を制御する。一方、電力変換手段４は、
電力切替手段５によって商用電力系統３０と切離される
場合は、１００Ｖの交流電圧を負荷１２へ出力するた
め、電圧波形が正弦波状になるように出力電圧を制御す
る。また、電力変換手段４は、システム制御手段７から
受ける指令に応じて、蓄電池３の充放電制御や、太陽電
池１の最大電力追従制御なども行なう。

【００４６】電力切替手段５は、複数の開閉器を内部に
備え、システム制御手段７から受ける指令に応じて、負
荷１２への電力供給源の選択切替、および分散電源と商
用電力系統３０との間で電力を送受電する際に電力変換
手段４と商用電力系統３０との接続を行なう。

【００４７】電力モニタ手段６は、負荷１２の消費電力
Ｍと、商用電力系統３０への売電電力Ｎおよび商用系統
電力３０からの買電電力Ｌと、電力変換手段４からの出
力電力Ｐとを計測し、計測した電力データをシステム制
御手段７へ出力する。

【００４８】システム制御手段７は、ネットワーク２４
を介して管理サーバ２０と各種情報のやり取りを行な
い、管理サーバ２０から受ける指令もしくは分散電源シ
ステム１０内から収集した情報に基づいて、電力変換手
段４および電力切替手段５を制御する。システム制御手
段７については、後ほど、分散電源システム１０の全体
動作説明の中で詳細に説明する。

【００４９】情報端末８は、システム制御手段７に接続
され、ユーザによる入力操作に応じて、システム制御手
段７が管理サーバ２０から取得した管理サーバ２０内の
記憶部に蓄積されている当該ユーザの使用電力データや
過去の利用に対する課金情報、管理サーバ２０において
解析された各ユーザの電力利用状況に対する省エネアド
バイスなどの付加サービスに関する情報、あるいは、メ
ンテナンスの必要が生じたときなどに管理サーバ２０か
ら送信されてシステム制御手段７が受けたシステム診断
情報などを表示する。

【００５０】図２は、システム制御手段７を機能的に説
明するための機能ブロック図である。図２を参照して、
システム制御手段７は、通信部７１と、記憶部７２と、
制御部７３とを含む。

【００５１】通信部７１は、ネットワーク２４を介して
管理サーバ２０とデータのやり取りを行なう。

【００５２】記憶部７２は、管理サーバ２０からネット
ワーク２４を介して受けた動作指令や、情報端末８への
表示情報などを記憶する。

【００５３】制御部７３は、ＭＰＵ（Micro Processor
Unit）などであって、管理サーバ２０からネットワーク
２４および通信部７１を介して受ける動作指令の電力変
換手段４および電力切替手段５への出力、情報端末８へ
の表示情報の出力、電力モニタ手段６からの電力データ
の収集、通信部７１およびネットワーク２４を介して電
力データの管理サーバ２０への出力などを行なう。

【００５４】再び図１を参照して、分散電源システム１
０においては、管理サーバ２０からの動作指令に応じ
て、負荷１２へ供給する電力の供給パターンが切替えら
れる。負荷１２への電力供給パターンとしては、下記の
ものがある。

【００５５】（１）電力変換手段４（分散電源）のみか
ら電力が供給される。 （２）商用電力系統３０のみから電力が供給される。

【００５６】（３）電力変換手段４（分散電源）および
商用電力系統３０の双方から電力が供給される。

【００５７】システム制御手段７の制御部７３は、管理
サーバ２０からネットワーク２４および通信部７１を介
して電力供給パターンの指令を受けると、その指令に基
づいて電力変換手段４および電力切替手段５へ動作指令
を出力する。そして、動作指令を受けた電力切替手段５
は、電力変換手段４または／および商用電力系統３０を
負荷１２へ接続する。また、システム制御手段７の制御
部７３から動作指令を受けた電力変換手段４は、電力供
給パターンが（１）のときは電圧制御モードで動作し、
電力供給パターンが（３）のときは、商用電力系統３０
の電圧位相に合わせて分散電源からの電力を負荷１２へ
出力する必要があるため、電流制御モードで動作する。

【００５８】また、分散電源システム１０においては、
管理サーバ２０からの動作指令によらなくても、システ
ム制御手段７が分散電源システム１０内から収集した情
報に基づいて、電力供給パターンを切替えることができ
る。

【００５９】たとえば、分散電源システム１０が、上述
した（３）の電力供給パターンで動作しているときに、
電力変換手段４が商用電力系統３０の停電を検知した場
合、その検知結果が電力変換手段４からシステム制御手
段７の制御部７３へ出力される。商用電力系統３０の停
電検知の通知を受けた制御部７３は、商用電力系統３０
を分散電源システム１０から切離す指令を電力切替手段
５へ出力し、電力切替手段５は、電力供給パターンを上
述した（１）のパターンに切替える。また、それにあわ
せて、電力変換手段４は、制御部７３から受ける指令に
基づいて、制御モードを商用電力系統３０との連系時の
電流制御モードから電圧制御モードに切替える。

【００６０】また、分散電源システム１０は、電力事業
者が供給する商用電力の供給能力がひっ迫し、分散電源
からの電力供給を増加させる旨の指示を管理サーバ２０
からネットワーク２４を介して受けると、システム制御
手段７の制御部７３は、分散電源からの電力供給量を増
加させるように電力変換手段４へ指令を出力し、商用電
力系統３０からの不足電力分が分散電源によって補われ
る。

【００６１】さらに、分散電源システム１０の制御部７
３は、電力モニタ手段６によって計測された電力データ
を収集し、通信部７１およびネットワーク２４を介して
管理サーバ２０へ送信する。制御部７３は、電力需要の
少ない時間帯に蓄電池３の充電を行なう旨の指令、ある
いは電力需要の多い時間帯に商用電力系統３０へ電力を
逆潮流する旨の指令を管理サーバ２０からネットワーク
２４および通信部７１を介して受けると、電力変換手段
４を商用電力系統３０に接続して分散電源と商用電力系
統３０との間で電力の送受電を行なうように、電力切替
手段５および電力変換手段４へ動作指令を出力する。そ
して、電力切替手段５は、電力変換手段４と商用電力系
統３０とを接続し、電力変換手段４は、商用電力の蓄電
池３への充電、あるいは分散電源から放電された電力を
電流制御モードで制御して電力切替手段５を介して商用
電力系統３０へ出力する。

【００６２】このような構成とすることで、複数の地域
に設置した各分散電源システム１０の負荷平準化に対す
る能力を地域ごとに見積もることができ、商用電力系統
を管理する電気事業者と分散電源システム１０を設置し
た電力供給事業者との間で所定の負荷平準化能力を保証
した電力売買の新たな取引体系なども構築することがで
きる。

【００６３】次に、電力事業者サーバ２２は、商用電力
系統３０によって各ユーザ向けに商用電力を供給する電
力事業者が管理運用するサーバであって、ネットワーク
２４に接続され、電力単価データ（買電単価Ａ、売電単
価Ｂ）、逆潮流可能な時間帯、電力ひっ迫通知などの各
種電力情報をネットワーク２４を介して管理サーバ２０
にリアルタイムに提供する。

【００６４】管理サーバ２０は、分散電源システム１０
をユーザの敷地内に設置した電力供給事業者が管理運用
するサーバである。管理サーバ２０は、ユーザごとに備
えられる上述した分散電源システム１０を集中管理し、
電力事業者サーバ２２からネットワーク２４を介して取
得する電力情報および各分散電源システム１０からネッ
トワーク２４を介して取得する電力利用状況（電力デー
タなど）に基づいて、各分散電源システム１０を経済的
に運用するための運転条件を決定し、ネットワーク２４
を介して対応する分散電源システム１０へ送信する。

【００６５】また、管理サーバ２０は、電力需要の少な
い時間帯に蓄電池３の充電を行なうようにネットワーク
２４を介して各分散電源システム１０へ指令を出力し、
また、電力需要の多い時間帯には負荷１２の使用電力量
を考慮しつつ商用電力系統３０へ電力を逆潮流するよう
に、ネットワーク２４を介して各分散電源システム１０
へ指令を出力する。

【００６６】さらに、管理サーバ２０は、電力事業者が
供給する商用電力の供給能力がひっ迫しているとの情報
を電力事業者サーバ２２からネットワーク２４を介して
受けると、分散電源からの発電電力を増加させるよう
に、ネットワーク２４を介して各分散電源システム１０
へその旨の指令を出力する。

【００６７】また、さらに、管理サーバ２０は、分散電
源システム１０を利用するユーザを集中管理し、各ユー
ザのシステム導入コストの負担割合を加味するなどして
各ユーザごとの電力利用料金を算出し、各ユーザに対し
て課金を行なう。

【００６８】また、さらに、管理サーバ２０は、情報端
末８からシステム制御手段７およびネットワーク２４を
介して受けた各種情報（使用電力データや課金情報な
ど）の出力要求に応じて、要求された情報をネットワー
ク２４を介して要求した分散電源システム１０へ出力す
る。

【００６９】図３は、管理サーバ２０を機能的に説明す
るための機能ブロック図である。図３を参照して、管理
サーバ２０は、通信部２０１と、課金処理部２０２と、
記憶部２０３と、制御部２０４とを含む。

【００７０】通信部２０１は、ネットワーク２４を介し
て分散電源システム１０および電力事業者サーバ２２と
データのやり取りを行なう。

【００７１】課金処理部２０２は、各ユーザごとに電力
利用に対する課金額Ｘを算出する。課金処理部２０２
は、分散電源システム１０からネットワーク２４および
通信部２０１を介して受ける電力データと、電力事業者
サーバ２２からネットワーク２４を介して受ける電力単
価データとに基づいて、あるいは記憶部２０３に記憶さ
れた各ユーザごとに定義された課金対象電力割合αをさ
らに考慮して、課金額Ｘを算出する。具体的な算出方法
については、後ほど、分散電源管理システムの全体動作
説明の中で詳細に説明する。

【００７２】記憶部２０３は、電力事業者別電力売買契
約条件と、ユーザ別電力売買契約条件と、ユーザごとに
定義された課金対象電力割合αとを記憶する。

【００７３】電力事業者別電力売買契約条件は、分散電
源システム１０が電力事業者から商用電力系統３０を介
して購入する際の買電単価データと、分散電源システム
１０から商用電力系統３０へ逆潮流する際の売電単価デ
ータとに関する電力単価データであって、定額料金、
時間帯別料金、リアルタイム料金、および負荷平
準化割引料金からなる複数の料金体系の各々に対応した
電力単価データである。

【００７４】の定額料金に対応する電力単価データと
して、一定額の固定の電力単価データが記憶部２０３に
記憶される。の時間帯別料金に対応する電力単価デー
タとしては、時刻ごとの電力単価データがテーブルで記
憶部２０３に記憶される。のリアルタイム料金に対応
する電力単価データとしては、ネットワーク２４を介し
て電力事業者サーバ２２から取得される、電力需要に応
じて時々刻々変化する電力単価データが記憶部２０３に
記憶される。の負荷平準化割引料金に対応する電力単
価データとしては、基本の電力単価データと、契約電力
以上の電力消費に対して課せられるペナルティ料金を上
乗せしたもう１つの電力単価データとが記憶部２０３に
記憶される。

【００７５】ユーザ別電力売買契約条件は、各々のユー
ザに対応した上述した料金体系の契約条件であって、ユ
ーザごとの契約条件が記憶部２０３に記憶される。

【００７６】課金対象電力割合αは、分散電源システム
１０の設置時にその導入コストに対してユーザが負担し
た割合に関するデータであって、０≦α≦１からなるデ
ータである。たとえば、分散電源システム１０の設置時
にユーザが導入コストの３割を負担した場合には、α＝
１−０．３＝０．７が設定され、後ほど説明するよう
に、分散電源システム１０の発電量の３割をユーザ所有
の扱いにした課金計算が行なわれる。

【００７７】制御部２０４は、分散電源システム１０へ
の動作指令の出力、電力事業者サーバ２２への電力情報
送信要求の出力などを通信部２０１へ指示する。また、
制御部２０４は、ネットワーク２４を介して通信部２０
１が受けた分散電源システム１０からの電力データおよ
び電力事業者サーバ２２からの電力情報をバス２０５を
介して課金処理部２０２に与え、また、各ユーザの電力
売買契約条件に応じた電力単価データおよび必要に応じ
て各ユーザに対応した課金対象電力割合αを記憶部２０
４から取得し、バス２０５を介して課金処理部２０２に
さらに与え、各ユーザに対する課金計算を行なうように
課金処理部２０２に指示する。

【００７８】バス２０５は、管理サーバ２０内の各部の
間においてやり取りされるデータの伝送路である。

【００７９】分散電源管理システムにおいては、各ユー
ザに対して柔軟な課金を行なうことが可能である。以
下、図１を参照しながら、また、適宜図２および図３を
参照しながら、以下、分散電源管理システムにおける課
金処理について説明する。

【００８０】システム制御手段７の制御部７３は、電力
モニタ手段６によって計測された電力データを収集する
と、通信部７１およびネットワーク２４を介して管理サ
ーバ２０へ収集した電力データを送信する。

【００８１】管理サーバ２０の制御部２０４は、ネット
ワーク２４を介して通信部２０１が受けた電力データを
バス２０５を介して受けると、受けた電力データをバス
２０５を介して課金処理部２０２へ出力する。制御部２
０４は、電力データを課金処理部２０２へ出力するとと
もに、記憶部２０３に記憶されたユーザ別電力売買契約
条件を検索し、電力データを送信した分散電源システム
１０のユーザに対応する契約条件を取得する。そして、
制御部２０４は、取得した契約条件に対応する電力単価
データを記憶部２０４の電力事業者別電力売買契約条件
から取得し、取得した電力単価データをバス２０５を介
して課金処理部２０２へ出力する。

【００８２】管理サーバ２０の課金処理部２０２は、制
御部２０４から受けた電力データおよび電力単価データ
に基づいて、たとえば、下式によってユーザへの課金額
Ｘを算出する。

【００８３】 Ｘ＝Ｘｐ＋Ｘｎ … Ｘｐ＝Ａ・Ｌ＋Ｃ・Ｍ ，Ｐ＞０ … Ｍ＝Ｐ−Ｎ Ｘｎ＝Ａ（Ｌ＋Ｐ） ，Ｐ≦０ … ここで、Ａは商用電力の買電単価、Ｃは分散電源システ
ム１０からユーザが購入する電力単価、Ｌは商用系統電
力３０からの買電電力量、Ｍは負荷１２の消費電力量、
Ｐは電力変換手段４からの出力電力量、Ｎは分散電源シ
ステム１０から商用電力系統３０への売電電力量であ
る。

【００８４】さらに、課金処理部２０２は、課金処理の
対象の分散電源システム１０が商用電力系統３０から使
用した総電力量の買電料金Ｙ＝Σ（Ａ・Ｌ）を算出し、
また、各分散電源システム１０が商用電力系統３０に逆
潮流した総電力量の売電料金Ｚ＝Σ（Ｂ・Ｎ）を算出す
る。ここで、Ｂは商用電力系統３０への売電単価であ
る。そして、電力供給事業者は、ユーザに対して課金額
Ｘを電力利用料金として請求し、買電料金Ｙと売電料金
Ｚとの差額Ｙ−Ｚを商用電力系統３０を管理する電力事
業者との間で決済する。

【００８５】上述した課金額Ｘの算出においては、さら
に、分散電源システム導入時にユーザが負担した導入コ
ストの負担割合を考慮して算出することができる。

【００８６】管理サーバ２０の制御部２０４は、分散電
源システム１０から受けた電力データおよび記憶部２０
３から取得した電力単価データに加え、課金処理対象の
ユーザに対応する課金対象電力割合αを記憶部２０３か
ら取得し、バス２０５を介して課金処理部２０３へさら
に出力する。

【００８７】管理サーバ２０の課金処理部２０２は、制
御部２０４から受けた電力データ、電力単価データおよ
び課金対象電力割合αに基づいて、上述した式に代え
て下式によってＸｐを算出する。

【００８８】 Ｘｐ＝Ａ・Ｌ＋α（Ｃ・Ｍ−Ｂ・Ｎ） ，Ｐ＞０ … 上述した式において、たとえば、ユーザのシステム導
入コストが３割であったときは、α＝０．７に設定され
ており、分散電源システム１０の発電電力の３割に相当
する課金が差し引かれたものとなっている。

【００８９】課金処理部２０２は、課金額Ｘの算出を終
えると、課金額Ｘその他付加情報を含む課金情報をバス
２０５を介して制御部２０４へ出力する。課金情報を受
けた制御部２０４は、その課金情報を記憶部２０３に記
憶するとともに、課金情報を分散電源システム１０のユ
ーザに通知するため、対応する分散電源システム１０へ
課金情報を出力するように通信部２０１に指示する。そ
して、通信部２０１は、ネットワーク２４を介して指示
された分散電源システム１０へ課金情報を送信する。

【００９０】分散電源システム１０の制御部７３は、管
理サーバ２０からネットワーク２４を介して通信部７１
が受けた課金情報を受けると、その課金情報を記憶部７
２に格納する。そして、分散電源システム１０のユーザ
が情報端末８から所定の入力操作を行なうと、制御部７
３は、記憶部７２から課金情報を取得して情報端末８へ
出力する。そして、課金情報が情報端末８の表示部（図
示せず）に表示され、ユーザに課金情報が通知される。

【００９１】なお、この分散電源管理システムにおいて
は、分散電源システム１０のユーザによって情報端末８
からなされる要求に応じて、管理サーバ２０に蓄積され
ている過去の課金情報や使用電力データ、各ユーザの電
力使用状況に基づいた省エネアドバイスなどの付加サー
ビス情報、あるいは分散電源システム１０から取得した
データに基づいて管理サーバ２０においてなされる分散
電源システム１０のシステム診断情報などを情報端末８
に表示することができる。

【００９２】すなわち、ユーザによって情報端末８から
所定の入力操作が行なわれると、システム制御手段７の
制御部７３は、その入力操作に応じた情報の送信要求を
管理サーバ２０へ送信するように通信部７１に指示す
る。指示を受けた通信部７１は、ネットワーク２４を介
して管理サーバ２０へ情報の送信要求を出力する。

【００９３】管理サーバ２０の制御部２０４は、ネット
ワーク２４を介して通信部２０１が受けた送信要求をバ
ス２０５を介して通信部２０１から受けると、その送信
要求において指示された情報を記憶部２０３から取得
し、取得した情報を分散電源システム１０へ送信するよ
うに通信部２０１に指示する。そして、指示を受けた通
信部２０１は、記憶部２０３から取得された情報をネッ
トワーク２４を介して分散電源システム１０へ送信す
る。

【００９４】管理サーバ２０からネットワーク２４を介
してシステム制御手段７の通信部７１が受けた情報を制
御部７３が受けると、制御部７３は、その情報を記憶部
７２に記憶するとともに情報端末８へ出力し、ユーザが
要求した情報が情報端末８の表示部（図示せず）に表示
される。

【００９５】今回開示された実施の形態は、すべての点
で例示であって制限的なものではないと考えられるべき
である。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明で
はなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範
囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれ
ることが意図される。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、この発明による分散電源
管理システムによれば、小規模な分散電源システムを各
ユーザの敷地内に設置し、各分散電源システムを管理サ
ーバによってネットワークを介して集中管理する構成と
したので、商用電力系統に負荷が集中することなく電力
供給を行なう新たな電力事業形態が実現される。また、
ユーザの負荷に近接して分散電源を配置することができ
るので、送電ロスの極めて少ない電力供給が実現でき
る。

【００９７】また、この発明による分散電源管理システ
ムによれば、電力供給事業者が各ユーザの敷地内に分散
電源システムを設置して、各分散電源システムにおける
各ユーザの電力使用量に応じて課金を行なうという新た
な電力事業形態が可能となる。

【００９８】さらに、この発明による分散電源管理シス
テムによれば、商用電力系統から分散電源システムのユ
ーザが消費した電力量も管理サーバが分散電源システム
からデータ収集して集計するようにしたので、分散電源
システムによりユーザに電力を供給する電力供給事業者
と商用電力系統を管理する電力事業者との間で電力料金
を一括決済することができ、また、分散電源システムを
利用するユーザから見れば、電力供給事業者に対しての
み電力料金に関する手続きを行なえばよく、システム利
用者にとって使い勝手のよいシステムが構築できる。

【００９９】そして、この発明による分散電源管理シス
テムによれば、分散電源システムの設置時にユーザがシ
ステム導入コストの一部を負担した場合、分散電源シス
テムにおける発電量の一定割合の課金を免除するように
したので、システム導入におけるイニシャルコストの低
減により一般家庭への分散電源システムの導入が促進さ
れ、また、ユーザと分散電源システムを設置した電力供
給事業者との間で柔軟な課金設定が可能となる。

【０１００】また、この発明による分散電源管理システ
ムによれば、分散電源管理システムの管理サーバと電力
事業者の情報提供サーバとをネットワークで接続し、電
力料金が時々刻々変化するリアルタイム料金制において
も、そのリアルタイムに変化する電力料金を電力事業者
の情報提供サーバから管理サーバが取得して課金額を算
出することができるようにしたので、適切な課金額の算
出を行なうことができる。

【０１０１】さらに、この発明による分散電源管理シス
テムによれば、ユーザ別電力売買契約条件に基づいて、
売買する電力単価パターンを選択してユーザに対する課
金額を算出するようにしたので、電力事業者との電力売
買契約条件に定額料金、時間帯別料金、リアルタイム料
金、負荷平準化割引料金など、様々な料金体系がある場
合にも、ユーザに対して適切な課金を行なうことができ
る。

【０１０２】また、さらに、この発明による分散電源管
理システムによれば、電力情報や課金情報などを管理サ
ーバの記憶部に記憶し、分散電源システムに備えられた
情報端末からの要求に応じて各種情報を情報端末に表示
できるようにしたので、ユーザは、現在および過去の課
金情報や、分散電源システムの発電状況、同一地域の平
均発電量、省エネアドバイス情報、あるいは分散電源シ
ステムの診断情報などの各種情報をいつでも利用するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による分散電源管理システムを機能
的に説明する機能ブロック図である。

【図２】 図１に示す分散電源システムにおけるシステ
ム制御手段を機能的に説明するための機能ブロック図で
ある。

【図３】 図１に示す管理サーバを機能的に説明するた
めの機能ブロック図である。

【図４】 従来の自家発電システムを機能的に説明する
機能ブロック図である。

【符号の説明】

１ 太陽電池、２ 燃料電池、３ 蓄電池、４ 電力変
換手段、５ 電力切替手段、６ 電力モニタ手段、７
システム制御手段、８ 情報端末、１０ 分散電源シス
テム、１２ 負荷、２０ 管理サーバ、２２ 電力事業
者サーバ、２４，１１８ ネットワーク、３０ 商用電
力系統、３２ トランス、７１，２０１通信部、７２，
２０３ 記憶部、７３，２０４ 制御部、１００ 自家
発電システム、１０１ 発電機、１０２ エンジン、１
０３ 燃料供給管、１０４ 燃料供給源、１０５，１０
９，１１０ 開閉器、１０６〜１０８ 負荷、１１１商
用電力系統、１１２ コントローラ、１１３〜１１５
電力計、１１６ 運転モード決定装置、１１７ モデ
ム、１１９，１２０ 情報提供センタ、２０２課金処理
部、２０５ バス。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力供給事業者によって設置され、電力
   を発電して負荷に供給する複数の分散電源システムと、 前記分散電源システムと通信網を介して接続され、前記
   分散電源システムを管理する管理サーバとを備え、 前記管理サーバは、所定の条件に基づいて前記通信網を
   介して前記分散電源システムへ前記分散電源システムに
   対する動作指令を出力し、 前記分散電源システムは、前記管理サーバから前記通信
   網を介して受けた前記動作指令に基づいて運転動作す
   る、分散電源管理システム。
2. 【請求項２】 前記分散電源システムは、商用電力系統
   と連系して前記商用電力系統から受電した電力を前記負
   荷にさらに供給可能であるとともに、前記商用電力系統
   に対して電力を逆潮流可能であり、 前記管理サーバは、前記分散電源システムにおける発電
   コストおよび前記商用電力系統に対する電力の売買コス
   トに基づいて、前記通信網を介して前記分散電源システ
   ムへ前記動作指令を出力する、請求項１に記載の分散電
   源管理システム。
3. 【請求項３】 前記分散電源システムは、 電力を発電する少なくとも１つの発電手段と、 当該分散電源システムにおける電力を計測する電力モニ
   タ手段と、 前記通信網を介して前記管理サーバとデータのやり取り
   を行なう第１の通信手段と、 当該分散電源システムの動作を制御する第１の制御手段
   とを含み、 前記管理サーバは、 前記通信網を介して前記分散電源システムとデータのや
   り取りを行なう第２の通信手段と、 第２の制御手段とを含み、 前記第１の制御手段は、前記電力モニタ手段によって計
   測された電力データを前記第１の通信手段を介して前記
   管理サーバへ送信し、 前記第２の制御手段は、前記分散電源システムから前記
   第２の通信手段を介して受けた前記電力データと、前記
   商用電力系統を管理する電力事業者および前記分散電源
   システムを利用するユーザとの電力売買契約に関する電
   力売買契約条件とに基づいて、前記ユーザに対する電力
   利用料金を算出する、請求項１または請求項２に記載の
   分散電源管理システム。
4. 【請求項４】 前記電力売買契約条件は、 前記商用電力系統を管理する電気事業者との電力売買契
   約に関する電力事業者別電力売買契約条件と、 前記分散電源システムを利用するユーザとの電力売買契
   約に関するユーザ別電力売買契約条件とを含み、 前記電力事業者別電力売買契約条件は、前記電気事業者
   から商用電力系統を介して電力を購入する際の買電単価
   データと、発電された電力を前記商用電力系統を介して
   前記電気事業者へ逆潮流する際の売電単価データとを、
   前記電気事業者との電力売買に関する契約パターンに基
   づいてそれぞれ少なくとも１つ以上含み、 前記ユーザ別電力売買契約条件は、前記ユーザとの電力
   売買契約に基づいて、前記電力事業者別電力売買契約条
   件にそれぞれ少なくとも１つ以上含まれる前記買電単価
   データおよび前記売電単価データからいずれかの前記買
   電単価データおよび前記売電単価データを指定するデー
   タであり、 前記第２の制御手段は、前記電力事業者別電力売買契約
   条件および前記ユーザ別電力売買契約条件によって定め
   られる前記買電単価データおよび前記売電単価データと
   前記電力データとに基づいて、前記ユーザに対する電力
   利用料金を算出する、請求項３に記載の分散電源管理シ
   ステム。
5. 【請求項５】 前記ユーザに対する電力利用料金は、電
   力供給事業者によって前記分散電源システムが設置され
   るときに、前記ユーザが負担したシステム導入コストの
   割合に基づいて算出される、請求項４に記載の分散電源
   管理システム。
6. 【請求項６】 前記ユーザ別電力売買契約条件は、前記
   分散電源システムの設置時に前記ユーザが負担した前記
   システム導入コストの割合に基づくユーザ別の課金対象
   電力割合データをさらに含み、 前記第２の制御手段は、前記課金対象電力割合データを
   さらに用いて、前記ユーザに対する電力利用料金を算出
   する、請求項５に記載の分散電源管理システム。
7. 【請求項７】 前記通信網を介して前記買電単価データ
   および前記売電単価データを含む電力情報を提供する情
   報提供サーバをさらに備え、 前記第２の制御手段は、前記情報提供サーバから前記通
   信網を介して取得した前記電力情報によって前記電力事
   業者別電力売買契約条件を更新する、請求項４から請求
   項６のいずれか１項に記載の分散電源管理システム。
8. 【請求項８】 前記管理サーバは、前記電力売買契約条
   件と、前記分散電源システムから取得した前記電力デー
   タと、前記第２の制御手段によって算出された前記ユー
   ザに対する電力利用料金を含む課金情報とを記憶する記
   憶手段をさらに備え、 前記第２の制御手段は、前記分散電源システムからの要
   求に応じて、前記記憶手段に記憶されたデータを前記第
   ２の通信手段を介して前記分散電源システムへ出力す
   る、請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の分散
   電源管理システム。
9. 【請求項９】 電力供給事業者によって設置され、電力
   を発電して負荷に供給する分散電源システムであって、 電力を発電する少なくとも１つの発電手段と、 当該分散電源システムを管理する管理サーバと通信網を
   介してデータのやり取りを行なう通信手段と、 制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記管理サーバから前記通信手段を介
   して受けた動作指令に基づいて、前記発電手段によって
   発電された発電電力または／および商用電力系統と連系
   して前記商用電力系統から受電した商用電力を前記負荷
   に供給し、前記商用電力系統に対して前記発電電力を送
   電する、分散電源システム。
10. 【請求項１０】 電力を発電して負荷に供給する分散電
    源システムを管理する管理サーバであって、 通信網を介して前記分散電源システムとデータのやり取
    りを行なう通信手段と、 制御手段とを備え、 前記制御手段は、前記分散電源システムにおける発電コ
    ストおよび前記分散電源システムが連系する商用電力系
    統に対する電力の売買コストに基づいて、前記通信手段
    を介して前記分散電源システムへ動作指令を出力し、前
    記分散電源システムから前記通信手段を介して受けた前
    記分散電源システムにおける電力データと、前記商用電
    力系統を管理する電力事業者および前記分散電源システ
    ムを利用するユーザとの電力売買契約に関する電力売買
    契約条件とに基づいて、前記ユーザに対する電力利用料
    金を算出する、管理サーバ。