JP2006288015A

JP2006288015A - エネルギー供給システム、ならびにエネルギー供給および課金システム

Info

Publication number: JP2006288015A
Application number: JP2005101970A
Authority: JP
Inventors: Koji Tanaka; 晃司田中
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2006-10-19

Abstract

【課題】各家庭における電力の基本料金を低減するエネルギー供給システムを提供する。
【解決手段】エネルギー供給システム１１０は、受変電装置２５を備え、この受変電装置２５の高圧側が、電気事業者との需給契約における受電点となる。エネルギー供給システム１１０は、電力系統１００から供給される電力を測定する高圧側計測器５０、各家庭３０ａ〜３０ｃに供給する電力を測定する通常時用計測器５１ａ〜５１ｃおよび非常用計測器５２ａ〜５２ｃを備え、これらによって測定される消費電力を料金算出装置８０に送信する。料金算出装置８０は、受信した消費電力に応じてエネルギー供給システム１１０および各家庭３０ａ〜３０ｃに対する電力料金を算出する。
【選択図】図１

Description

この発明は、エネルギー供給システム、ならびにエネルギー供給および課金システムに関する。

電力を生産し供給する電気事業者と、供給された電力を消費する需要家との間には、電力の需給契約が結ばれる。この需給契約では、一般的に、予想される最大消費電力を目安に契約電力が定められる。
このため、需要家たとえば個人の家庭等が複数寄り集まって集合住宅（マンション、アパート等）を形成し、互いに電力を融通して各家庭あたりの電力の基本料金を低減させる方法が知られている。このような例は、特許文献１に示される。

特開２００２−１５９１３８号公報

しかし、集合住宅においては各家庭が電気事業者とそれぞれ個別に需給契約を締結するのが一般的である。そのため、各家庭における電気の消費に時間的なばらつきがあることから、集合住宅全体の消費電力は、各家庭の契約電力の単純和より小さいはずであり、結果として集合住宅全体でみた電力コストは割高になっていた。

この発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、各家庭における電力コストを低減するエネルギー供給システム、ならびにエネルギー供給および課金システムを提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、この発明に係るエネルギー供給システムは、複数の需要家に電力を供給する、エネルギー供給システムであって、電気事業者から供給される高圧電力を降圧して低圧電力とし、需要家に供給する受変電装置と、高圧電力または低圧電力を充電し、および、充電された電力を放電して需要家に供給する、電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置と通信可能に接続されて、充電または放電を指示する、制御装置とを備え、制御装置は、所定の時間帯においては放電を指示し、異なる所定の時間帯においては充電を指示するエネルギー供給システムにおいて、エネルギー供給システムは、電気事業者から供給される電力の総量に関連して、電気事業者と契約を行う対象となる。

高圧電力の供給が停止した場合、制御装置は、電力貯蔵装置に放電を指示し、電力貯蔵装置は、高圧電力の供給が停止していない場合とは異なる経路によって、需要家に電力を供給してもよい。

また、この発明に係るエネルギー供給および課金システムは、エネルギー供給システムを含み、電気事業者から供給される高圧電力の電力消費量と、各需要家に供給する低圧電力の各電力量消費量とを計測する、計測手段と、制御装置と通信可能に接続される料金算出装置とを備え、制御装置は、計測手段によって計測された各電力消費量を料金算出手段に送信し、料金算出手段は、各電力消費量を受信し、これに基づいて各需要家の電力料金を算出する。

この発明に係るエネルギー供給システム、ならびにエネルギー供給および課金システムは、各家庭における消費電力をとりまとめ、一括して需給契約を行う対象となるので、各家庭における電力コストを安価にできる。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るエネルギー供給システム１１０を含む構成を示す。
エネルギー供給システム１１０は、受変電装置２５を含む。受変電装置２５は、変圧器２０、２１および２２と、常開接点４１と、常閉接点４３とを含む。また、エネルギー供給システム１１０は、低圧配線４０を含む。電気事業者によって運営される商用電力系統である電力系統１００から、配電線１０を介して、受変電装置２５の変圧器２０に電力が供給され、この変圧器２０は、配電線１０から高圧（たとえば６６００Ｖ）で供給される電力を、低圧（たとえば４００Ｖ）に降圧する。降圧された電力は、さらに変圧器２１によって、家庭３０ａ〜３０ｃの需要に応じて１００Ｖまたは２００Ｖに降圧される。
ここで、配電線１０は送電線であってもよく、供給される電圧は高圧でなく特別高圧（たとえば２２ｋＶ、６６ｋＶ、または１５４ｋＶ）であってもよい。
また、家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの契約電力は、たとえば３ｋＷ〜１０ｋＷ程度である。

エネルギー供給システム１１０は、一つまたは複数のマンションなどの集合住宅全体において、電力系統１００からの電力供給をすべてまかなうものである。また、電力の需給に関して電気事業者との間で結ばれる契約については、各家庭３０ａ〜３０ｃにて個別に行うのではなく、エネルギー供給システム１１０の管理者が全家庭を代表して行う。

エネルギー供給システム１１０は、電力系統１００および家庭３０ａ〜３０ｃと連系して充放電を行う、電力貯蔵装置６０を備える。電力貯蔵装置６０は、充放電可能なものであり、たとえばナトリウム−硫黄電池などの貯蔵装置６２と、交直変換装置６４とを含む。この場合、電力貯蔵装置６０は、外部から供給される交流電力を、交直変換装置６４によって直流電力に変換し、貯蔵装置６２に充電する機能と、貯蔵装置６２に充電された直流電力を、交直変換装置６４によって交流電力に変換し、外部に供給する機能とを有する。

この電力貯蔵装置６０は、常閉接点４３を介して、受変電装置２５の、変圧器２０の低圧側に、すなわち変圧器２０と変圧器２１との間に接続され、通常時はこの常閉接点４３を介して４００Ｖで充放電を行う。なお、この接続点は、変圧器２０の高圧側であってもよい。

また、エネルギー供給システム１１０は、非常用低圧配線４２を含む。非常用低圧配線４２は、電力貯蔵装置６０と家庭３０ａ〜３０ｃとを接続するものである。この非常用低圧配線４２は、低圧配線４０とは異なる経路である。また、非常用低圧配線４２には、常時は開離され、電力系統１００に停電が発生した場合、すなわち電力系統１００からの高圧電力の供給が停止した場合のみ閉成されることを想定した常開接点４１が設けられている。さらに、電力貯蔵装置６０と常開接点４１との間には変圧器２２が設けられ、この変圧器２２は、変圧器２０によって４００Ｖに降圧されている電力をさらに降圧して１００Ｖまたは２００Ｖとする。

エネルギー供給システム１１０は、電力系統１００からエネルギー供給システム１１０に供給される電力に関する値を計測する、計測手段である高圧側計測器５０を含む。この高圧側計測器５０は、配電線１０の途中に設けられ、受変電装置２５の変圧器２０に入り込む電力、すなわち電気事業者からエネルギー供給システム１１０に供給される電力を計測する。
また、エネルギー供給システム１１０は、通常時にエネルギー供給システム１１０から家庭３０ａ〜３０ｃに供給される電力に関する値を計測する、計測手段である通常時用計測器５１ａ〜５１ｃを含む。この通常時用計測器５１ａ〜５１ｃは、それぞれ低圧配線４０の、家庭３０ａ〜３０ｃ側端に設けられ、家庭３０ａ〜３０ｃの受電点電力を計測する。
さらに、エネルギー供給システム１１０は、非常時にエネルギー供給システム１１０から家庭３０ａ〜３０ｃに供給される電力に関する値を計測する、計測手段である非常用計測器５２ａ〜５２ｃを含む。この非常用計測器５２ａ〜５２ｃは、非常用低圧配線４２の、家庭３０ａ〜３０ｃと接続される側の端部に設けられ、家庭３０ａ〜３０ｃの受電点電力を計測する。

エネルギー供給システム１１０は、電力消費量に関する情報を収集し、また電力貯蔵装置６０および常開接点４１の制御を行う制御装置７０を備える。
この制御装置７０は、演算装置および記憶装置を備えており、高圧側計測器５０、通常時用計測器５１ａ〜５１ｃ、および非常用計測器５２ａ〜５２ｃによって計測される値を受け取って記憶することにより、エネルギー供給システム１１０における電力消費量に関する情報を収集する。
また、制御装置７０は、電力貯蔵装置６０の充放電、すなわち貯蔵装置６２の充放電を制御し、電力単価が比較的高い時間帯の時間帯では放電を行い、電力単価が比較的安い時間帯では充電を行うように制御する。この充放電制御は、これ以外の方法で行われてもよく、たとえば高圧側計測器５０の測定値に基づく方法でもよいし、外部からあらかじめ入力される指示に従って制御する方法でもよい。
さらに、制御装置７０は、高圧側計測器５０の測定値、またはその他の手段によって、電力系統１００からの電力の供給が停止したことを検出する機能を有する。電力系統１００からの電力の供給が停止を検出し、所定時間以内、たとえば１分以内に復旧しない場合は、制御装置７０は常閉接点４３を開いた後に常開接点４１を閉じる制御を行い、電力貯蔵装置６０を放電させることによって、電力貯蔵装置６０から変圧器２２および非常用低圧配線４２を経由して家庭３０ａ〜３０ｃに電力が供給される構成とする。また、変圧器２２および非常用低圧配線４２を経由して電力が供給されている時に、電力系統１００からの電力の供給が復旧した場合は、復旧後所定時間後、たとえば５分後に、常開接点４１を開いた後に常閉接点４３を閉じる制御を行い、変圧器２２および非常用低圧配線４２を経由しての電力供給を停止する。
このように、高圧電力の供給が停止した場合、電力貯蔵装置６０は、高圧電力の供給が停止していない場合とは異なる経路である非常用低圧配線４２によって、家庭３０ａ〜３０ｃに電力を供給する。

制御装置７０は、さらにネットワークインタフェースを備え、外部のネットワークに接続されてデータの送受信を行う機能を有する。このネットワークインタフェースによって、制御装置７０は、たとえばインターネットである外部の通信網１２０に接続される。通信網１２０には、さらに、電気事業者の料金算出装置８０が接続され、また、家庭３０ａ〜３０ｃ、エネルギー供給システム１１０の管理者、および電気事業者の口座が設けられる銀行等の金融機関９０〜９２の図示されないデータ受信装置とが接続されている。料金算出装置８０、および、金融機関９０〜９２の図示されないデータ受信装置は、たとえばコンピュータであり、演算装置、記憶装置、およびネットワークインタフェースを含む入出力装置を備える。
この料金算出装置８０と、エネルギー供給システム１１０とは、エネルギー供給および課金システム１１１を構成する。

制御装置７０は、上述のように収集した電力消費量に関する情報を、通信網１２０を経由して料金算出装置８０に送信する。料金算出装置８０は、制御装置７０および図示されない他の同様のエネルギー供給システムの制御装置から送信される、電力消費量に関する情報を受信する。
さらに料金算出装置８０は、たとえば毎月、受信した電力消費量に関する情報と、あらかじめ入力される電気事業者の料金体系に関する情報とに基づき、一括電力料金と、個別電力料金とを算出する。ここで、一括電力料金とは、電力系統１００からエネルギー供給システム１１０に供給された電力、すなわち高圧側計測器５０によって測定された、受変電装置２５の受電点電力に対する電力料金である。

また、個別電力料金とは、家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの使用電力量に関する料金に、受変電装置２５や電力貯蔵装置６０等の施設使用に関する所定の料金を加えたものである。家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの使用電力量は、エネルギー供給システム１１０から家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれに供給された電力、すなわち通常時用計測器５１ａ〜５１ｃおよび非常用計測器５２ａ〜５２ｃによって測定された家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの受電点電力として得られる。個別電力料金は、一括電力料金を、家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの使用電力量に応じて比例配分し、これに上述の所定の施設使用料を加算することによって算出される。
よって、これを一括受電と個別受電による料金の差額よりも小さく設定できれば、上述の個別電力料金は、家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれについて、個別に低圧受電での需給契約を結んだ場合の電力コストよりも安価となる。
ここで、施設使用料は、定額である必要はなく、家庭３０ａ〜３０ｃそれぞれの消費電力に応じて算出されてもよいし、その他の方法で決定されてもよい。

また、料金算出装置８０は、算出された一括電力料金および個別電力料金に関して、それぞれの決済を金融機関９０〜９２に依頼する。決済内容は、個別電力料金については家庭３０ａ〜３０ｃの口座から引き落としてエネルギー供給システム１１０の管理者の口座に振り込み、また、一括電力料金についてはエネルギー供給システム１１０の管理者の口座から引き落として電気事業者の口座に振り込むというものである。

以上のように、実施の形態１に係るエネルギー供給システム１１０、ならびにエネルギー供給および課金システム１１１は、受変電装置２５を備えることにより、各家庭３０ａ〜３０ｃの消費電力をとりまとめ、消費電力の総量について一括して契約ができるので、エネルギー供給システム１１０全体の電力の基本料金を低減し、各家庭３０ａ〜３０ｃにおける電力コストを低減できる。

また、電力貯蔵装置６０を備え、エネルギー供給システム１１０に供給される電力をある一定値以下に確実に低減するようにその制御を行うので、確実に契約電力が低減することができ、また、夜間の安価な電力を利用することで各家庭３０ａ〜３０ｃにおける電力量コストも低減することができ、基本料金と電力量料金の両方で、電力コストを低減できる。

さらに、電力貯蔵装置６０および非常用低圧配線４２を備え、電力系統１００に停電が発生した場合でも、電力貯蔵装置６０を非常電源として家庭３０ａ〜３０ｃに電力の供給を継続できるので、安全性および利便性が向上する。

上述の実施の形態１において、料金算出装置８０はさらに、各家庭３０ａ〜３０ｃに対応する連絡先を記憶する機能と、それぞれの家庭について個別電力料金に関する料金通知を作成する機能とを有し、各家庭に料金通知を送付してもよい。これは、たとえば通信網１２０を介して電子メールによって行われる。

また、制御装置７０による電力貯蔵装置６０の充放電制御は、負荷追従方式でもよい。これは、負荷の消費電力、すなわち高圧側計測器５０、通常時用計測器５１ａ〜５１ｃ、および非常用計測器５２ａ〜５２ｃｂによって計測される値に基づいて、充放電制御を行う方式である。この方式によると、エネルギー供給システム１１０は、消費電力の実際の値に合わせて、すなわち負荷に追従して、的確な充放電の制御を行い、契約電力の超過を防ぐことができる。

この発明の実施の形態１に係るエネルギー供給システム１１０を含む構成を示す図である。

符号の説明

２５受変電装置、３０ａ〜３０ｃ需要家（家庭）、４０経路（低圧配線）、４２経路（非常用低圧配線）、５０計測手段（高圧側計測器）、５１ａ〜５１ｃ計測手段（通常時用計測器）、５２ａ〜５２ｃｂ計測手段（非常用計測器）、６０電力貯蔵装置、７０制御装置、８０料金算出装置、１１０エネルギー供給システム、１１１エネルギー供給および課金システム。

Claims

複数の需要家に電力を供給する、エネルギー供給システムであって、
電気事業者から供給される高圧電力を降圧して低圧電力とし、前記需要家に供給する受変電装置と、
前記低圧電力を充電し、および、充電された電力を放電して前記需要家に供給する、電力貯蔵装置と、
前記電力貯蔵装置と通信可能に接続されて、前記充電または前記放電を指示する、制御装置と
を備え、
前記制御装置は、所定の時間帯においては前記放電を指示し、異なる所定の時間帯においては前記充電を指示する
エネルギー供給システムにおいて、
前記エネルギー供給システムは、前記電気事業者から供給される電力の総量に関連して、前記電気事業者と契約を行う対象となる、エネルギー供給システム。
前記高圧電力の供給が停止した場合、
前記制御装置は、前記電力貯蔵装置に放電を指示し、
前記電力貯蔵装置は、前記高圧電力の供給が停止していない場合とは異なる経路によって、前記需要家に電力を供給する
請求項１に記載のエネルギー供給システム。
請求項１または２に記載のエネルギー供給システムを含み、
前記電気事業者から供給される前記高圧電力の電力消費量と、前記各需要家に供給する前記低圧電力の各電力量消費量とを計測する、計測手段と、
前記制御装置と通信可能に接続される料金算出装置と
を備え、
前記制御装置は、前記計測手段によって計測された各電力消費量を前記料金算出手段に送信し、
前記料金算出手段は、前記各電力消費量を受信し、これに基づいて前記各需要家の電力料金を算出する
エネルギー供給および課金システム。