JP2005333751A - 電力供給システム及び電力供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】夜間電力を利用した給湯器又は冷暖房機器は蓄熱装置を設置する必要があり、設置スペースが必要になると共に設置者ごとにメンテナンス体制を整備しなければならないという課題がある。
【解決手段】発電所等の通常電力サイト２０２と、複数のＮＡＳ電池を有するＮＡＳ電力サイト２１０と、電力マネージャ２０１と、契約管理サーバ３０１と、電力を消費する負荷設備２０４を有する普通供給契約者２０３と、負荷設備２０６を有する供給契約者２０５と、を電力ネットワーク２００に接続する。電力ネットワーク２００は、ネットワーク（ＬＡＮ）と電力線で構成され、電力マネージャ２０１が通常電力サイト２０２及びＮＡＳ電池に夜間充電した電力を昼間に放電し需要家へ供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、夜間電力を利用して電力を貯蔵し、貯蔵した電力を昼間に放電するものであり、一般家庭、工場等の需要家の近傍に電力貯蔵設備及び専用の配電線等を配置することなく、電力を供給する電力供給システムに関する。

一般に、工場やオフィースビル等は、朝や午後の始業時において使用する電力が上昇を開始し、工場やオフィースビル及び商店や住宅等が冷暖房用のエアコンを多用する午後及び夕方等に電力量がピークに達する。個々の需要家は、電力使用のピーク電力を基準にして電力会社と使用電力量の契約をしており、平均すると低い電力契約であるにもかかわらず高い電力量の契約を結んでいる。

一方、契約電力量以上の電力を商店及び住宅で使用すると、安全の為にブレーカが作動することで契約電力量以上の電力消費を制限している。また、工場やオフィースビル等では、使用電力量が契約量を超えても使用できるものの、電力会社に割高な超過電力料を支払うことになり、利便性及び経済性の面から契約電力量の適切な設定が望まれている。

図１２は、従来の夜間電力を用いて冷暖房用の熱源を発生させることで、昼間の電力を低減させる電力供給システムを示す。通常電力サイト２０２は発電所であり、発電された電力は、電力マネージャ２０１で制御され、電力ネットワーク２００を介して普通供給契約者２０３に供給される。

電力需要が低下する夜間において、負荷設備２０４の使用電力が低下して余剰電力が発生する。一方、電力会社は深夜電力の販売促進の為に低料金で電力を供給している。この夜間電力を契約者の構内２２０にある氷蓄熱装置２０８又は電気温水器２０９により電力を熱に変換して蓄熱することにより昼間のピークを抑えている。

また、大規模な夜間電力の貯蔵方法として、ダムの水をくみ上げて発電をする揚水発電が行われており、さらに特許文献１に示されるように超電導フライホイール電力貯蔵システムを工場エリアに設置し配電線により、工場地帯やビル地帯への電力供給を行う技術が公開されている。

図１３は、特許文献２で公開されている従来のコミュニティパワープール１０２を用いた電力貯蔵施設を有する電力供給システムを示す図である。コミュニティパワープール１０２は売電事業者１０１と需要家１０３の間に位置し送配電設備１１１により電力を購入し、送配電設備１１３により需要家に提供する。

さらに、コミュニティパワープール１０２は、どの売電事業者１０１からどれだけ電力を購入すべきかを決定する電力購入決定装置１０６と購入した電力をどの需要家にどのように配分すべきか決定する需要制御装置１０７を備え、最適な売電業者を選択する電力供給制御装置に関する技術が示されている。

特開２００２−１１８９６８号公報 特開平１１−３０８７７１号公報

上記説明した技術において、例えば図１２の電力供給システムは、契約者の構内２２０にある氷蓄熱装置２０８又は電気温水器２０９により電力を熱に変換して蓄熱する為、新規導入する場合は、機器の初期投資及び、設置場所の確保が必要であるという第１の問題がある。

同様に特許文献１で示される技術は、工場地帯又はビル地帯などのマクロ的観点から負荷の平準化を図り、工場地帯レベルで電力コストを低減できる電力貯蔵システムであるが、非常に高価な電力貯蔵システムを数多く設置するには莫大な投資が必要である。

さらに、特許文献１で示される電力貯蔵システムを工場又はオフィースビルのエリアに設置するには工場やオフィースビルの電力需要家にとって、イニシャルコストの回収年数が長く、また、電力貯蔵システムを設置したとしても、需要家所有設備の内容を変更した場合、その都度電力貯蔵設備の増設等の工事が必要となる第２の問題がある。

さらに、特許文献２で示される技術は、最適な売電業者を選択する装置であり、夜間と昼間の負荷平準化が難しいという第３の問題もある。

上記問題を解決するために、本発明に係る電力供給システムは、発電所等の通常電力サイトと、電力を充放電する２次電池サイトと、電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、需要家へ電力を供給する電力ネットワークと、電力の供給を制御する電力マネージャと、を有する電力供給システムであって、２次電池サイトは、充放電を行う２次電池を有し、電力マネージャは、通常電力サイトに電力の供給を指示し、２次電池サイトに充電と放電を指示する指示手段と、電力ネットワークを通じて各需要家に供給する電力量を測定する供給量測定手段と、を有し、契約管理サーバは、供給量と供給量測定手段からの電力量を電力マネージャから取得し、２次電池の電力供給を同時同量で受ける２次電池需要家毎に通常料金と安価な２次電池料金を請求し、支払いを受ける料金請求手段を有し、昼夜における２次電池需要家の負荷平準化を実現することを特徴とする。

また、本発明に係る電力供給システムであって、契約管理サーバは、２次電池サイトの債券を有する２次電池債券家の契約容量、充電単価及び需要家への販売契約容量並びに販売単価を料金請求手段に記憶し、需要家毎に２次電池使用料金を請求し、２次電池債券家へ支払いをする料金請求手段を有することを特徴とする。

本発明に係る料金決定システムは、電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、電力の供給を制御する電力マネージャと、を有し、、契約管理サーバは、ネットワークを介して少なくとも需要家と２次電池債券家に接続され、販売可能な電力の情報を電力マネージャから取得し、電力を購入する需要家と電力を販売する２次電池債券家へ情報の提供を行う売買電力量提示手段と、需要家の購入電力量を決定する購入決定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る電力供給方法は、２次電池サイトの電力を充放電し、電力マネージャが需要家へ電力の供給を契約管理サーバの契約により指示する電力供給方法であって、電力マネージャは、通常電力サイトに電力の供給を指示し、２次電池サイトに充電と放電を指示する指示工程と、電力ネットワークを通じて各需要家に供給する電力量を測定する供給量測定工程と、を有し、契約管理サーバは、供給量と供給量測定工程からの電力量を電力マネージャから取得し、２次電池の電力供給を同時同量で受ける２次電池需要家毎に普通料金と安価な２次電池電料金とを記憶し請求する料金請求工程を有し、昼夜における２次電池需要家の負荷平準化を実現することを特徴とする。

また、本発明に係る電力供給方法であって、さらに、契約管理サーバは、２次電池サイトの債券を有する２次電池債券家の契約容量、充電単価及び需要家への販売契約容量並びに販売単価を料金請求工程で記憶し、需要家毎に２次電池使用料金を請求し、２次電池債券家へ支払いをする料金請求工程を有することを特徴とする。

本発明に係る料金決定システムにおける料金決定方法は、電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、電力の供給を制御する電力マネージャと、をし、契約管理サーバは、ネットワークを介して少なくとも需要家と２次電池債券家に接続され、販売可能な電力の情報を電力マネージャから取得し、電力を購入する需要家と電力を販売する２次電池債券家へ情報の提供を行う売買電力量提示工程と、需要家の購入電力量を決定する購入決定工程と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る実施形態によると以下に示す効果がある。第１の効果は、省エネのための特別な装置を追加設置しないため、初期投資を抑えることができるとともにスペースの有効利用が可能となる。さらに、テナントビル等のように入居者の入れ替えや増減による消費電力の増減に対し、ビルオーナは、最適なアンペア契約に変更できるので、コスト低減が可能となる。

第２の効果は、需要家が２次電池を使用して夜間の安価な電力を充電し、電気料金の高い昼間に放電して需要家の電気料金を低減できると共に需要家所有設備の内容を変更した場合、その都度電力貯蔵設備の増設等の代わりに２次電池の容量契約を変えることで簡単に対応することが可能となる。

第３の効果は、２次電池を使用して夜間の安価な電力を充電し、電気料金の高い昼間に放電する充放電債券を購入することで、電気料金の差額による利益を得ることができ、債券によりさらに２次電池の設置が加速するという２次的な効果も期待できる。

この他、２次電池で充電した余剰電力を電力会社に対して昼間販売することも可能であり、電力会社も深夜電力の販売を増加することができ、合わせて昼間のピーク電力を緩和することができる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る電力供給システムの全体構成を示す図である。電力を発電する通常電力サイト２０２と、複数のＮＡＳ電池（負極にナトリウム、正極に硫黄を使用した２次電池）を有するＮＡＳ電力サイト２１０と、電力を消費する負荷設備２０４を有する普通供給契約者２０３及び負荷設備２０６を有するＮＡＳ供給契約者２０５が電力ネットワーク２００に接続されている。

電力ネットワーク２００は、ローカルネットワーク（ＬＡＮ）と電力線で構成され、電力マネージャ２０１が通常電力サイト２０２及び図示しない変電所等の制御を行い需要家へ電力を供給する。また、ＮＡＳ電池サイトから供給される電力量は、電力量計１３により計測され、同様に各需要家へ供給される電力の供給量は、電力量計（１１，１２）によって計測され、電力量計（１１，１２）は、３０分おきに計測した電力量を電力マネージャ２０１に送信している。

さらに、契約管理サーバ３０１は電力料金データベース３０２、債券データベース３０３及び充放電契約データベース３０４を有している。普通供給契約者２０３及びＮＡＳ供給契約者２０５の使用した電力量は電力マネージャ２０１が記憶し、記憶された電力量は電力ネットワーク２００のＬＡＮで契約管理サーバ３０１に送られ、契約管理サーバに記憶されている契約料金単価をもとに電力料金が毎月計算される。

また、普通供給契約者２０３、ＮＡＳ供給契約者２０５及びＮＡＳ債券契約者３０５はインターネットを介して契約管理サーバ３０１に接続され、契約管理サーバ３０１は、ＬＡＮを介して電力マネージャ２０１に接続されているので、電力マネージャ２０１が制御している電力供給情報、通常電力サイト２０２の発電量、ＮＡＳ電力サイト２１０の充電量又は放電量はインターネットを介して知ることが可能となっている。

ＮＡＳ電力サイト２１０は、区画（ａ，ｂ，ｃ）に分けられた充放電可能なＮＡＳ電池を備えている。ＮＡＳ電池は、負極にナトリウム、正極に硫黄を使用し、電解質としてナトリウムイオン伝導性を持つ固体電解質のベータアルミナセラミックを使用し、電池の充放電は３００度付近で使用可能となる高温作動型電池である。なお、本実施形態では区画に分けたが、権利をａ，ｂ，ｃに細分化するだけで１つの大きい容量の電池を使用してもよい。

図１０は、本発明の実施形態に係る各契約者の略称及び電力マネージャ、契約管理サーバ並びに電力会社の処理内容に関する図である。各列にＮＡＳ供給（ＮＡＳ供給契約者）、ＮＡＳ債券（ＮＡＳ債券契約者）、普通契約（普通供給契約者）、電力マネージャ（電力マネージャ）、契約管理サーバ、電力会社（図１の点線内部で示す）を示し、各行に充電から情報提示にいたる項目を示している。以下に、図１と図１０及び本実施形態で使用した用語の定義を示す。

１ ＮＡＳ供給契約者
ＮＡＳ電池の区画ａ又は電力量を電力会社からレンタルして使用する代わりに設備利用料をＮＡＳ電池の所有者である電力会社に支払う。ＮＡＳ電池を需要者の近傍に設置することも可能であるが、設置場所や維持管理が必要である為、本実施形態ではＮＡＳ電池を需要者の近傍に設置せずレンタルする。必要な電力は、電力会社からＮＡＳ供給契約料金で夜間電力を購入し、充電した電力を昼間使用している。電力購入料金は、契約管理サーバから料金請求を受け毎月支払う。

充放電の制御は、ＮＡＳ供給契約者２０５がインターネット３００に接続された契約管理サーバ３０１を介して、充放電の指令をＮＡＳ電力サイト２１０に送ることも可能であるが、本実施形態においては、余剰電力が発生しないように電力会社が運用を行い、夜間に貯めた電力を昼間のうちに使い切るように管理されている。もし、余剰電力があっても翌日に持ち越し、専ら自家用として使用する。

２ ＮＡＳ債券契約者
自分では電力を使用せず貯蔵した電力を提供する目的で、任意の電力容量を有するＮＡＳ電池の債券を１年毎に電力会社から購入し、夜間電力で充電した電力を昼間の電力料金で普通供給契約者２０３に販売する。通常は、電力会社が運用をしているが、インターネット３００を使用して、電力マネージャ２０１が提供するサービスにて、ＮＡＳ債券契約者３０５の意思でＮＡＳ電池の充放電を指令するＮＡＳ電池オプション操作により、電力の安い時間帯に充電し、電力料金が高い昼間に放電を指示することができる。さらに、運用により得られた利益を契約管理サーバ３０１から知ることもできる。

３ 普通供給契約者
電力会社と電力供給契約を結んで通常の電力供給を受けている普通の需要者で、急に電力の需要が発生した場合にＮＡＳ債券契約者３０５が販売する昼間の安い電力を購入する需要者である。購入方法は、ＮＡＳ債券電力購入者向けＷｅｂサイトに登録済みの有資格者に対して契約管理サーバが提供しているＷｅｂサイトにログインしてＮＡＳ債券電力の購入申込みをすることで購入ができ、購入した電力量の料金は、契約管理サーバから料金請求を受け支払う。

４ 電力マネージャ
普通供給契約者２０３、ＮＡＳ供給契約者２０５の使用電力を３０分毎に取得すると共に、ＮＡＳ電力サイト２１０の各契約区画の充放電を同様に３０分毎に収集し、ＮＡＳ供給契約者２０３の契約電力以下となるようにＮＡＳ電力サイト２１０に充放電の指令を送る。さらに、インターネット３００からのＮＡＳ電池オプション操作指令を受信すると該当するＮＡＳ電力サイト２１０の契約区画に対し充放電を指令して充放電を行う。

電力マネージャ２０１は、普通供給契約者２０３、ＮＡＳ供給契約者２０５及びＮＡＳ電力サイト２１０の電力量計から収集した電力量を記憶し、契約管理サーバ３０１からの要求に対して送信する。契約管理サーバ３０１は、電力使用の収支となる電力料金計算を行い、電力料金データベース３０２に記憶する。

５ 契約管理サーバ
各契約者の契約内容、債券情報及び各時刻の電力料金を記憶する。さらに、電力供給に関する情報をインターネットを介して提供する。契約管理サーバ３０１が提供する売買電力は、株価と同じように需要と供給のバランスで変動する。

また、インターネット接続されている契約管理サーバ３０１は、ＮＡＳ電池の各区画の充電量や契約者の現在の電力使用量及び電力料金等を公開する。このような情報を提供することで、需要家又は投資家がＮＡＳ電力の販売やＮＡＳ債券の購入を支援することが可能となっている。

６ ＮＡＳ電力サイト
ＮＡＳ電池の大規模集積施設で、電力会社が運営し、一部の区画をＮＡＳ供給契約者にレンタルする。また、ＮＡＳ債券契約者は、同様にＮＡＳ電池における一部の区画の権利を所有し、電力供給業者に運営を委託又は一部自己運営して夜間の安い電力を昼間に販売する。これらの区画は、充放電の電力を測定する電力量計を有し、電力量計は、電力ネットワーク２００のＬＡＮを通じて、３０分当たりの電力消費量を電力マネージャに送信することができる。

７ 電力会社（通常電力サイト）
通常電力サイトは火力発電所、水力発電所、原子力発電所などの電力を発電するサイトである。ＮＡＳ電池を利用する顧客に対しては、夜間安価な料金で電力を提供し、昼間の電力需要時間帯にＮＡＳ電池の電力を購入することで、昼間と夜間の負荷平準化に寄与する。

図１１は、本発明の実施形態に係るＮＡＳ供給者、ＮＡＳ債券者と普通契約者、電力マネージャ及び契約管理サーバの処理内容に関する図である。電力マネージャは、専らＮＡＳ電池の充放電の実施、電力の計量を行うが、契約管理サーバは、“負荷平準化プログラムの提供”を行い、ＮＡＳ供給者に対して、現在の一日の電力消費実績から負荷平準化の為のシミュレーションにより、お得な電力料金のプランを表示することができる。同様にして、普通契約者に対しても“ピークカットプログラムの提供”により、現在の一日の電力消費量からお得な電力料金のプランを表示することができる。

図２は、本発明の実施形態に係る電力供給システムのＮＡＳ供給契約形態による夜間電力の活用状況を示す電力使用量変化図である。図中、横軸が時間、縦軸は電力であり点線が通常の電力使用量である。

図中、午前０時（前日の午後２２時から充電）から午前８時までは、ＮＡＳ電池の充電が行われる為、ＮＡＳ供給契約値である電力以下で充電を行い、午前８時以降は充電を停止し、ＮＡＳ供給契約値を上回るとＮＡＳ電池の放電を行いＮＡＳ供給契約値を一定に保つようにＮＡＳ電池の放電を制御する。１８時以降はＮＡＳ供給契約値以下となる為、ＮＡＳ電池の放電を停止し、２２時以降はＮＡＳ電池の充電を開始し、２４時（翌日の午前８時）まで充電を行い、繰り返し制御を行う。

一般的に、午後２２時から午前８時までは、電力需要が少ない為、電力料金は安いが、午前８時から午後２２時までは需要が在るため電力料金は高めに推移する。しかし、ＮＡＳ供給契約者は夜間電力を活用して昼間の電力消費を抑えることにより通常供給契約値よりも低いＮＡＳ供給契約値で電力の供給を受けられる為、大幅な電力料金のコストダウンが実現可能となる。

図３は、本発明の実施形態に係る電力供給システムのＮＡＳ供給契約形態による夜間電力活用の処理の流れを示すフローチャートである。最初に昼間の処理の流れを説明する。

電力マネージャ２０１は、ステップＳ１において午後２２時から午前８時までを夜間、それ以外を昼間と判断し、もし、昼間と判断すると、ステップＳ４において契約者サイトの電力を電力量計１２より取得し、ステップＳ５においてＮＡＳ供給契約値を越えていない場合はステップＳ６の放電を停止し、もし、ＮＡＳ供給契約値を越えている場合は、ステップＳ７においてＮＡＳ電池から電力を放電し、負荷平準化のため電力を補う。次に、ステップＳ１０においてＮＡＳ電池の電力を測定し、ＮＡＳ電池の充放電の状況を把握し、残量があれば引き続き電力の放電を行うが、残量がなくなった場合、電力マネージャ２０１に“残量なし”を送信し処理を終了する。

次に夜間の処理の流れを説明する。ステップＳ１にて夜間（午後２２時から午前８時）と判断すると、ＮＡＳ電池の充電の為にステップＳ３において、電力を充電する。次に、充電の為の電力消費がＮＡＳ供給契約値を越えないように制御する為、ステップＳ８において電力消費量を判定し、もし、電力消費量が大きいと判断するとステップＳ９において充電電力を低減し、ステップＳ２においてＮＡＳ電池の充電状況を測定し満充電であるかを判断する。もし、充電が不十分であると判断されるとステップＳ３へ進む。満充電であると判断すると、ステップＳ１０においてＮＡＳ電池の残量を測定し、電力マネージャに送信し処理を終了する。

なお、本実施形態は、ＮＡＳ電池の充放電を刻々変化する電力消費により制御する方法であるが、一定電力消費として制御する方法でもよいし、一定電力消費を一定時間毎に変化させる方法でもよいことはいうまでもない。

図４は、本発明の実施形態に係る電力供給システムの普通供給契約者２０３がＮＡＳ債券契約者３０５から電力を供給された場合、電力の活用状況を示す電力使用量変化図である。

普通供給契約者２０３は、特別な契約を結んでいないが、昼間のピーク時に通常供給契約値を上回りそうな場合、ピーク時間である午前１０時から１７時までの間一定電力をＮＡＳ債券契約者３０５から購入することにより、普通供給契約を上回ること無しに昼間の電力より安い電力をＮＡＳ債券契約者３０５から購入することが可能となる。このように普通供給契約者２０３は、図４に示す電力の購入をすることで、電力超過による割り増し料金の支払い、又は、ブレーカが作動すること無しに電力を使用することが可能となる。

図５は、本発明の実施形態に係るＮＡＳ債券契約者の電力購入パターンと各契約者に関する料金体系を示した模式図である。電力料金の取り決めは本発明の要部では無いため、電力基本料金、３段階料金などの説明は省略し、通常料金は一律２０円／１ｋＷｈとして説明する。

最初に、図５の円グラフに示すＮＡＳ債券契約者の電力購入パターンについて説明する。ＮＡＳ電池を使用する契約において充電料金は、午後１０時から午前８時までの１０時間の間は６円／１ｋＷｈで電力会社から提供される。午前８時から午後１０時までの１４時間は電力を販売可能となり、市場価格により２２円〜１８円／１ｋＷｈで電力を販売することになる。

図５の棒グラフは、左からＮＡＳ供給契約者、普通供給契約者及びＮＡＳ債券契約者を示し、縦軸は料金を示す。図に示すように、ＮＡＳ供給契約者は、６円／１ｋＷｈで購入した電力を昼間使用することで、通常使用する電力料金に比べて１４円／１ｋＷｈコスト削減が可能となる。

これに対して普通供給契約者は、ＮＡＳ電池を利用していないので、通常料金である２０円／１ｋＷｈとなる。また、ＮＡＳ債券契約者は、６円／１ｋＷｈで購入した電力を市場価格により２２円〜１８円／１ｋＷｈで電力を販売することで１６円〜１２円／１ｋＷｈの利益を得ることが可能となる。

図６は、本発明の実施形態に係るＮＡＳ債券契約者が提供する電力を、普通供給契約者が購入する際に参照する画面イメージを示した模式図である。ＮＡＳ債券電力の購入方法は、ＮＡＳ債券電力購入者向けＷｅｂサイトに登録済みの有資格者に対して契約管理サーバが提供しているＷｅｂサイトにログインし、ＮＡＳ債券電力の購入申込みをすることで購入ができる。

ログインするとＮＡＳ債券電力売買参照画面３１０が表示され、販売電力供給者が表示される供給者領域３１１と購入申込みを入力する購入申込み領域３１３に必要な情報をキーインして注文ボタン３１４をクリックすることで購入申込みが終了となる。

図７は、本発明の実施形態に係る電力供給システムの普通供給契約者が、ＮＡＳ債券契約者から電力を購入する処理の流れを示したフローチャートである。以下、図６と図７を用いて処理の流れを説明する。

図６のＮＡＳ債券電力売買参照画面３１０が表示されると、供給者領域３１１には単価の安い順に販売電力供給者（銘柄）が表示される。最初に、図７の時間の特定、購入電力を登録（ステップＳ１１）することで購入銘柄を絞り込むことができる。

図６の購入申込み領域３１３において、購入者が購入申込み領域３１３の希望単価、希望単価の上限価格である上限単価、希望単価の下限価格である下限単価、注文ｋＷ数及び使用開始並びに使用終了時間を入力してＯＫボタン３１６をクリックすると供給者領域３１１が条件に合致する順番で表示を更新する（ステップＳ１２）。

本実施形態の場合、供給者“ＡＡＡ”が条件に合うことがわかり、購入意思を示すラジオボタン３１２を“ＯＮ”にすることで購入意思を示し、注文ボタン３１４をクリックすることで、所望の電力を購入することが可能となる（ステップＳ１３）。もし、取引を中止したい場合は取り消しボタン３１５をクリックすることで、取り消すことも可能である。

図８は、本発明の実施形態に係る電力供給システムが、契約管理サーバ３０１の契約情報に基づいて電力マネージャ２０１がＮＡＳ電池の放電を行う処理の流れを示すフローチャートである。電力マネージャ２０１は、契約管理サーバ３０１から供給時間の特定、購入電力を呼び出す（ステップＳ１０）。次に、ステップＳ１４において電力購入時間帯に該当する時間になると、ステップＳ１６において、電力マネージャ２０１がＮＡＳ電池（該当区画）の放電を指示する。

次に、ステップＳ１７においてＮＡＳ電池の電力測定を行い、購入時間帯が終了するまで処理を繰り返し、ステップＳ１４にて購入時間帯が終了するとステップＳ１５においてＮＡＳ電池の放電を停止させ、ステップＳ１７においてＮＡＳ電池の放電量の測定を行い、ステップＳ１８の終了確認を行い、ステップＳ１９において測定した放電量を電力マネージャが取得し、処理を終了する。

図９は、本発明の実施形態に係るＮＡＳ電力貯蔵設備の構成を示す図である。ＮＡＳ電力貯蔵設備４００は、電気室４０１、高電圧入出力盤４０２、交直変換装置４０３及びＮＡＳ電池パッケージ群４０７で構成されている。入出力電力は６ｋＶ配電線により行われ、送電に適した高電圧交流とＮＡＳ電池の直流とに変換されている。

これらの制御は制御装置４０５により行われ、充放電の電力測定はデータ収集装置４０６によって行われる。制御装置４０５及びデータ収集装置４０６はＬＡＮに接続され、電力マネージャ２０１と契約管理サーバ３０１と通信することが可能となっている。なお、上述した処理は３０分間隔で実行されるが、処理能力の高いコンピュータ及びネットワークを利用することにより、１５分間隔もしくはさらに間隔を狭めることにより好適に制御できることはいうまでもない。

本実施形態では、ＮＡＳ電池のある区画（電力量）をレンタルする例について述べたが、レンタルする単位として、
（１）一定の区画を一定期間レンタルする。
（２）時間によりレンタルする区画（電力量）を可変する。
（３）ある時間帯だけある区画（電力量）をレンタルする。
（４）需要家の電力消費量分に見合う区画（電力量）をレンタルする。などのレンタル方法としてもよい。

また、本実施形態では、契約する期間は任意の契約期間として実施したが、契約期間の単位として、以下の契約形態がある。
（１）１ヶ月、数ヶ月又は期間指定により契約する。
（２）例えば予め、午前１０時から午後１５時をＡパターンとし、午前１０時から１２時までをＢパターンとして、平日はＡパターン、休日はＢパターンで契約する。
（３）任意時間単位で契約する。
（４）インターネット３００により、予想負荷パターンと契約パターンを入力すれば、どの程度コストメリットがあるかを契約管理サーバ３０１が表示し、コストメリットのある時間対を選んで時間単位契約をする。
（５）インターネット３０１により、課金処理を行い、得られた課金情報を検討して契約期間を設定する。また、インターネット３０１により設備の運転情報を設備所有者から設備購入者に提供する。などの契約期間設定としてもよい。

その他、（１）売りたい人（余剰の電池を持つ人も含む）のリストから買いたい人が応札してもよいし、買いたい人のリストから売りたい人が応札してもよい。なお、本実施形態において、ＮＡＳ供給契約者２０５は、余剰充電を外販することができないとして実施したが、再販オプションにより余剰電力を販売できるようにしてもよい。

以上説明したように、従来は、夜間電力を利用した給湯器又は冷暖房用エアコンは蓄熱装置を設置する必要があり、新たな電力貯蔵システム設備の導入により設置スペースを取られるという問題があったが、本発明に係る実施形態によれば、ＮＡＳ電力供給契約を電力会社と結ぶだけで、特別な機器を設置することなく電力の有効活用が可能となる。

さらに、電力貯蔵設備のイニシャルコストの回収年数が長いという問題に対してもＮＡＳ電池の区画毎に多くの需要家と契約することで、見かけ上のイニシャルコストを低減することができる。さらに、需要家はＮＡＳ電池のレンタル費用のみで電力貯蔵設備を使用することができるという利点がある。また、このような仕組みを有することにより、小規模な電力需要から複数のＮＡＳ電力サイトにまたがる大規模な電力需要に応えることが可能となる。

見方を変えると、需要家は、ＮＡＳ電池を用いた電力貯蔵設備を備える電力供給システムにより、契約電力を下げることができ、電力会社は、昼間と夜間の電力需要のバランスを取ることで、過度な発電設備投資を抑制でき、一括でＮＡＳ電池のメンテナンスをすることでメンテナンスコストの低減が可能になるという利点がある。

また、本発明では鉛電池の約３倍の高いエネルギー密度を持ち、２５００回以上の充放電が可能なＮＡＳ電池を用いて実施したが、ＮＡＳ電池に限らず、高効率で長期耐用性のある電池を使用することで好適に実施できることはいうまでもない。

本発明の実施形態に係る電力供給システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムのＮＡＳ供給契約形態による夜間電力の活用状況を示す電力使用量変化図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムのＮＡＳ供給契約形態による夜間電力活用の処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電力供給システムの普通供給契約者がＮＡＳ債券契約者から電力を供給された場合の電力の活用状況を示す電力使用量変化図である。 本発明の実施形態に係るＮＡＳ債券契約者の電力購入パターンと各契約者に関する料金体系を示した模式図である。 本発明の実施形態に係るＮＡＳ債券契約者が提供する電力を普通供給契約者が購入する際に参照する画面イメージを示した模式図である。 本発明の実施形態に係る電力供給システムの普通供給契約者がＮＡＳ債券契約者から電力を購入する処理の流れを示したフローチャートである。 本発明の実施形態に係る電力供給システムが契約管理サーバの契約情報に基づいて電力マネージャがＮＡＳ電池の放電を行う処理の流れを示すフローチャートである。 本発明の実施形態に係るＮＡＳ電力貯蔵設備の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る各契約者の略称及び電力マネージャ、契約管理サーバ並びに電力会社の処理内容に関する図である。 本発明の実施形態に係るＮＡＳ供給者、ＮＡＳ供給者と普通契約者、電力マネージャ及び契約管理サーバの処理内容に関する図である。 従来の夜間電力を用いて冷暖房用の熱源を発生させることで、昼間の電力を低減させる電力供給システムを示す図である。 従来のコミュニティパワープールを用いた電力貯蔵施設を有する電力供給システムを示す図である。

符号の説明

１１，１２，１３ 電力量計、１０１ 売電事業者、１０２ コミュニティパワープール、１０３ 需要家、１０６ 電力購入決定装置、１０７ 需要制御装置、２００ 電力ネットワーク、２０１ 電力マネージャ、２０２ 通常電力サイト、２０３ 普通供給契約者、２０４，２０６ 負荷設備、２０５ ＮＡＳ供給契約者、２１０ ＮＡＳ電力サイト、２２０ 構内、３００ インターネット、３０１ 契約管理サーバ、３０２ 電力料金データベース、３０３ 債券データベース、３０４ 充放電契約データベース、３０５ ＮＡＳ債券契約者、４００ ＮＡＳ電力貯蔵設備、４０１ 電気室、４０２ 高電圧入出力盤、４０３ 交直変換装置、４０５ 制御装置、４０６ データ収集装置、４０７ ＮＡＳ電池パッケージ。

Claims (6)

1. 発電所等の通常電力サイトと、電力を充放電する２次電池サイトと、電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、需要家へ電力を供給する電力ネットワークと、電力の供給を制御する電力マネージャと、を有する電力供給システムであって、
   ２次電池サイトは、充放電を行う２次電池を有し、
   電力マネージャは、
   通常電力サイトに電力の供給を指示し、２次電池サイトに充電と放電を指示する指示手段と、
   電力ネットワークを通じて各需要家に供給する電力量を測定する供給量測定手段と、
   を有し、
   契約管理サーバは、
   供給量と供給量測定手段からの電力量を電力マネージャから取得し、２次電池の電力供給を同時同量で受ける２次電池需要家毎に通常料金と安価な２次電池料金を請求し、支払いを受ける料金請求手段を有し、
   昼夜における２次電池需要家の負荷平準化を実現することを特徴とする電力供給システム。
2. 請求項１に記載の電力供給システムであって、さらに、
   契約管理サーバは、
   ２次電池サイトの債券を有する２次電池債券家の契約容量、充電単価及び需要家への販売契約容量並びに販売単価を料金請求手段に記憶し、
   需要家毎に２次電池使用料金を請求し、２次電池債券家へ支払いをする料金請求手段を有することを特徴とする電力供給システム。
3. 電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、電力の供給を制御する電力マネージャと、を有する料金決定システムであって、
   契約管理サーバは、
   ネットワークを介して少なくとも需要家と２次電池債券家に接続され、販売可能な電力の情報を電力マネージャから取得し、電力を購入する需要家と電力を販売する２次電池債券家へ情報の提供を行う売買電力量提示手段と、
   需要家の購入電力量を決定する購入決定手段と、
   を備えることを特徴とする料金決定システム。
4. 通常電力サイトの電力を充放電し、電力マネージャが需要家へ電力の供給を契約管理サーバの契約により指示する電力供給方法であって、
   電力マネージャは、
   通常電力サイトに電力の供給を指示し、２次電池サイトに充電と放電を指示する指示工程と、
   電力ネットワークを通じて各需要家に供給する電力量を測定する供給量測定工程と、
   を有し、
   契約管理サーバは、
   供給量と供給量測定工程からの電力量を電力マネージャから取得し、２次電池の電力供給を同時同量で受ける２次電池需要家毎に普通料金と安価な２次電池電料金とを記憶し請求する料金請求工程を有し、
   昼夜における２次電池需要家の負荷平準化を実現することを特徴とする電力供給方法。
5. 請求項４に記載の電力供給方法であって、さらに、
   契約管理サーバは、
   ２次電池サイトの債券を有する２次電池債券家の契約容量、充電単価及び需要家への販売契約容量並びに販売単価を料金請求工程で記憶し、
   需要家毎に２次電池使用料金を請求し、２次電池債券家へ支払いをする料金請求工程を有することを特徴とする電力供給方法。
6. 電力供給の契約を管理する契約管理サーバと、電力の供給を制御する電力マネージャと、を有する料金決定システムにおける料金決定方法であって、
   契約管理サーバは、
   ネットワークを介して少なくとも需要家と２次電池債券家に接続され、販売可能な電力の情報を電力マネージャから取得し、電力を購入する需要家と電力を販売する２次電池債券家へ情報の提供を行う売買電力量提示工程と、
   需要家の購入電力量を決定する購入決定工程と、
   を備えることを特徴とする料金決定システムにおける料金決定方法。
   
   

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