JP2004187480A - 電力シフト方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電等と共に用い、消費する時間帯に合わせて、効率よくかつ経済的に電力を供給する方法を提供する。
【解決方法】従来からの、電力系統と連係し、逆潮流も行う太陽光発電システムに、蓄電池と充電器と制御機器を附加し、電力系統から充電し、コンディショナを介して蓄電池からの電力を利用する。
【選択図】 図１

Description

【発明の属する技術分野】本発明は主に太陽光発電を用いた電力供給方法に関する。
【従来の技術】太陽光によって発電された電力は負荷によって消費されて余った分は蓄電池に貯められ、太陽光によって発電される電力が不足した場合に必要に応じて蓄電池に貯められた電力を放電する。
【発明が解決しようとする課題】太陽光発電の発電する時間帯は日中であり、一般家庭の電力消費のピークとなる夕方から２２時の時間帯とはずれがあり、それを解消するために、ふるくは、太陽光発電によって発電された電力の負荷によって消費されても余った分を蓄電池に貯め、太陽光によって発電される電力が不足した場合に、必要に応じて蓄電池に貯められた電力を使用する方法がとられてきた。また、社会全体でみた消費電力のピークは日中であり、太陽光発電によって発電された電力の負荷によって消費されても余った電力は電力系統に逆潮流させることが可能になり、これにより社会貢献が可能なため、最近はこの方法が採られるようになってきている。
しかし、日中の逆潮流によるだけでは、一般家庭の電力消費のピークとなる夕方から２２時の時間帯をカバーすることができず、また、社会全体でみて深夜電力は余剰状態である。
本発明はこれらのずれをも解決し、経済的に電力消費に対応した電力を供給する方法を提供することを目的とし、ひいては社会貢献と地球環境保全に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために本発明は、電力を蓄積する機能と、蓄積した電力を負荷に適した電力に整える機能と、電力系統からの電力を上記電力を蓄積する機能に充電する機能と、それらを制御する機能を有していることを特徴とする。
【発明の実施形態】以下、図面を使用して本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態の全体構成を示すブロック図である。
１は太陽光発電素子である。なお１は他の発電手段でもよく、そのばあい、以下説明の太陽光発電は、前記の発電手段に置き換える。
２のコンディショナは、太陽光発電素子からの電力を負荷に適した電力に整え、電力系統と連係し、また系統へ電力を逆潮流させるための機能を有する。２は蓄積した電力を負荷に適した電力に整え、電力系統と連係するためにも使われる。２は、インバータ（直流→交流変換器）や制御機能や保護機能や系統連係手順実行機能などを含み、前記各種機能はハードウェアまたはソフトウェアで構成される。２は、市販のコンディショナでもよい。
３の負荷は、一般の電気機器の集合で、電力を消費し、電力系統あるいはコンディショナの負荷となる。
４は蓄電池であり、電力を蓄積する機能を有し、５の充電器で充電され、その蓄積した電力は必要に応じて放電され、２コンディショナに供給される。
５の充電器は、電力系統からの電力を４に充電する機能を有する。
６は制御器で、２および５を制御する機能を有する。
以上の構成における本発明の動作を説明する。
【従来のばあい】本発明を使用しないばあいをまず説明する。
１で発電された電力は、３の消費する電力に応じて２を経て３供給され、それでも余った分は、５を介して４に蓄積される。なお、この電力の流れは図１には描かれてはいない。
３の消費する電力が１の発電する電力より大きくなると、４に蓄積されている電力が２を介して３に供給される。それでも不足するか、あるいは４の蓄積された電力が空になった場合には、電力系統から３に供給される。
上記の場合、太陽光発電の発電する時間帯は日中であり、社会全体でみた消費電力のピークも日中であるのに、太陽光発電による電力が余ったとしてもそれを電力系統に逆潮流させることができないので、社会貢献が不可能である。
また一方、１で発電された電力を、３の消費する電力に応じて２を経て３供給され、それでも余った分は２を介して電力系統に逆潮流させるシステムもある。この場合、３の消費する電力が１の発電する電力より大きくなると、電力系統から３に供給される。この場合、昼間に太陽光で発電した電力で、一般家庭の電力消費のピークとなる夕方から２２時の時間帯をカバーすることができない。
いずれのばあいでも、一般家庭では特に、不便である。
【本発明のばあい】次に本発明を使用したばあいを説明する。
１で発電された電力は、３の消費する電力に応じて２を経て３供給され、それでも余った分は、２を介して電力系統に逆潮流される。
３の消費する電力が１の発電する電力より大きくなると、二つの場合に分けられる。第一は、社会全体的に見て電力消費の少ない時間帯、すなわち経済的には深夜電力料金の適用される時間帯の場合は、電力系統から３に供給される。
第二は、社会全体的に見て電力消費の多い時間帯、すなわち経済的には深夜電力料金の適用されない時間帯の場合は、４に蓄積されている電力が２を介して３に供給される。それでも不足するか、あるいは４の蓄積された電力が空になった場合には、電力系統から３に供給される。
４への充電は、社会全体的に見て電力消費の少ない時間帯、すなわち経済的には深夜電力料金の適用される時間帯に、５によって行われる。
６は、４を充電する５の動作の、時間帯および４の充電状態（過充電や過熱の防止など）による制御を行う。また６は、４からの放電電力を使用する２の動作の、時間帯および３の負荷電力および４の放電状態（過放電や過熱の防止など）による制御を行う。なお６は、４からの放電電力を使用しているときに逆潮流を生じさせないように、２の動作の制御を行うことも可能である。
市販のコンディショナを用いる場合は、上記の４の放電に関わる動作の制御機能は、別途に２と４の間に装置を設置しなければならない場合もある。
本発明は以下のような応用が考えられる。
（１）上述の実施形態では、１に太陽光発電を使用しているが、その代替として風力発電や波力発電や潮力発電手段を用いること。
（２）上述の実施形態では、４に蓄電池を使用しているが、その代替として燃料電池やマイクロガスタービンなどの発電手段を使用し、時間帯と電力コストと発電に要するエネルギーコストと負荷の状況によって発電手段の発電する電力を制御すること。
上記（２）では、電力コストと発電に要するエネルギーコストの和を最少にする制御と、発電に要するエネルギーコストを最少にする制御が可能である。
【発明の効果】本発明によれば、太陽光発電の発電する時間帯は日中であり、社会全体でみた消費電力のピークも日中であり、太陽光発電による電力が余ったらそれを電力系統に逆潮流させるので社会貢献が可能であり、また社会全体的に見て電力消費の少ない時間帯すなわち経済的には深夜電力料金の適用される時間帯の電力を充電に使い、一般家庭の電力消費のピークとなる夕方から２２時の時間帯をカバーすることができ、安価な深夜電力を電力料金が高価な時間帯に使うという経済的な利点もあるという効果がある。
さらに本発明によれば、このコンディショナの機能が太陽光発電からの電力のために使用されてないときに蓄電池からの電力のために使用しているので、蓄電池用のコンディショナを別途設ける必要がないから、非常に経済的であるばかりでなく、地球資源の節約にもなるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図である。
【符号の説明】１は太陽光発電素子、２はコンディショナ、３は負荷、４は蓄電池、５は充電器、６は制御器である。

Claims (2)

1. 電力を蓄積する機能と、蓄積した電力を負荷に適した電力に整える機能と、電力系統からの電力を上記電力を蓄積する機能に充電する機能と、それらを制御する機能を有し、時間帯と電力の蓄積状態によって充電を制御し、時間帯と負荷の状況と電力の蓄積状態によって蓄積した電力の放電を制御することを特徴とする方法。
2. 請求項１において、電力を蓄積する機能と電力系統からの電力を上記電力を蓄積する機能に充電する機能の代わりに、発電機能を有し、時間帯と電力コストと発電に要するエネルギーコストと負荷の状況によって、発電する電力を制御することを特徴とする方法。

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