JP2007089317A - 系統連係システムおよび自己消費電力量データ用統括サーバ - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 太陽光発電システムを具備した電力消費単位で、自己消費した電力量のデータを効率良く収集し、その自己消費電力量に対する配分額を決定する。
【解決手段】 系統連係システムは、太陽光発電パネル（２）、この太陽光発電パネルで発電された直流電力を交流電力に変換すると共にこの変換した交流電力の全部または一部を系統（６）へ供給可能にしているパワーコンディショナ（３）、および、この交流電力を消費する負荷（９）を備えて構成される電力消費単位（１）に用いられる。そして、この系統連係システムは、パワーコンディショナが交流電力へ変換した電力量のうち電力消費単位内の負荷で消費した自己消費電力量のデータを記憶し、インターネット（１６）に接続され自己消費電力量の登録とこの自己消費電力量の権利を売買するサーバ（１７）へこの自己消費電力量のデータを送る。
【選択図】 図１

Description

本発明は、太陽光発電システム、この太陽光発電システムで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ、および、電力を消費する負荷を備えている複数の住宅や事務所など（以下、「電力消費単位」と呼ぶ）が、発電した電力の一部を系統に供給している系統連係システムに関する。

従来の系統連係システムでは、電力消費単位が発電した電力の一部を系統に供給した売電電力量、系統から電力消費単位に供給された買電電力量や、太陽光発電システムが発電した発電電力量などのデータを計測することは行われていた。
ところで、太陽光発電システムによる発電などのクリーンエネルギーを消費したことを申請すると、グリーン電力証明証が発行される。そして、このグリーン電力証明証は売買の対象となる。したがって、各家庭などで自己消費した電力量を申請して、グリーン電力証明証を取得し、このグリーン電力証明証を売却することができる可能性がでてきた。しかしながら、グリーン電力証明証の取得および売買の手間が煩雑な割りには、各家庭などの自己消費電力量は小さいため、各家庭毎に、手続きを行うことは実用的ではない。そこで、複数の家庭の自己消費した電力量をまとめて手続きを行うことを検討したが、太陽光発電システムを具備した電力消費単位で、自己消費した電力量のデータを効率良く収集し、その自己消費電力量に対する配分額を決定するシステムはなかった。
特に、無し。

解決しようとする問題点は、太陽光発電システムを具備した電力消費単位で、自己消費した電力量のデータを効率良く収集し、その自己消費電力量に対する配分額を決定するシステムはなかったという点である。

本発明の系統連係システムは、太陽光発電パネル（２）、この太陽光発電パネルで発電された直流電力を交流電力に変換すると共にこの変換した交流電力の全部または一部を系統（６）へ供給可能にしているパワーコンディショナ（３）、および、この交流電力を消費する負荷（９）を備えて構成される電力消費単位（１）に用いられる。そして、この系統連係システムは、パワーコンディショナが交流電力へ変換した電力量のうち電力消費単位内の負荷で消費した自己消費電力量のデータを記憶し、インターネット（１６）に接続され自己消費電力量の登録とこの自己消費電力量の権利を売買するサーバ（１７）へこの自己消費電力量のデータを送る。

また、サーバは異なる複数の電力消費単位からそれぞれの自己消費電力量のデータを受信し、集計した後、対応する権利の入札を行う。

さらに、サーバが、落札額に基づきそれぞれの電力消費単位毎の配分額を決定することがある。
そして、自己消費電力はパワーコンディショナによる発電電力と系統へ供給した電力量との差から求め、系統へ供給する電力量は売電メータの出力もしくは系統へ供給される電力の電流と電圧とに基づいて求めることがある。

本発明の自己消費電力量データ用統括サーバは、太陽光発電システム、この太陽光発電システムで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ、および、電力を消費する負荷を備えている複数の電力消費単位が、発電した電力の一部を系統に供給可能にしている系統連係システムに用いられ、前記複数の電力消費単位が自己消費した電力量のデータを統括する。そして、各電力消費単位に設けられた電力消費単位用サーバからの自己消費電力量に関連するデータを取得するデータ取得手段と、取得した自己消費電力量に関連するデータから自己消費電力量に対する配分額を生成する手段と、統括サーバ用記憶領域に各電力消費単位に対応して自己消費電力量のデータおよび配分額を記憶させる手段と、前記配分額を外部出力する手段とを具備している。

本発明によれば、電力消費単位内で自己消費した太陽光発電パネルの発電電力を自己消費電力量としてこのデータをインターネットのサーバへ送信することができるものであり、電力消費単位で直接グリーン電力証明証を取得することなく、このグリーン電力証明証の売却が行えるものである。

また、統括サーバが、複数の電力消費単位の自己消費電力量を合計した総自己消費電力量を生成する手段、および、この総自己消費電力量のデータを外部出力する手段を具備している場合には、この総自己消費電力量の集計作業が容易となる。

太陽光発電システムを具備した電力消費単位で、自己消費した電力量のデータを効率良く収集し、その自己消費電力量に対する配分額を決定するという目的を、各電力消費単位に、太陽光発電システムの発電した発電電力量を検出する発電電力量検出手段と、系統に供給した売電電力量を検出する売電電力量検出手段と、前記発電電力量検出手段および売電電力量検出手段からのデータが入力されるとともに電力消費単位の自己消費電力量に関連するデータを出力する電力消費単位用サーバとを設け、この各電力消費単位用サーバと通信可能な統括サーバに、各電力消費単位用サーバからの自己消費電力量に関連するデータを取得するデータ取得手段と、取得した自己消費電力量に関連するデータから自己消費電力量に対する配分額を生成する手段と、統括サーバ用記憶領域に各電力消費単位に対応して自己消費電力量のデータおよび配分額を記憶させる手段と、前記配分額を外部出力する手段とを具備させることで実現した。

次に、本発明における系統連係システムの一実施例について、図１ないし図６を用いて説明する。図１は本発明における系統連係システムの概略図である。図２はインターネットなどの通信網に接続される装置の説明図である。図３は統括サーバ用記憶領域の電力消費単位に関するテーブルの説明図である。図４は統括サーバ用記憶領域の入札に関するテーブルの説明図である。図５は自己消費電力量データに関する電力消費単位用サーバのフローチャートである。図６は自己消費電力量データに関する統括サーバのフローチャートである。

図１において、住宅や事務所などの電力消費単位１には、太陽光発電システムＴの太陽電池パネル２が設けられ、この太陽電池パネル２は、図示しない逆流防止用のダイオードなどを介して、パワーコンディショナ（図１においては「パワコン」と表示）３の入力部に接続される。パワーコンディショナ３は、太陽電池パネル２から入力された直流電力の電圧を昇圧チョッパ（図示しない）で昇圧するとともに、インバータ（図示しない）で所定の周波数（系統６の周波数）と同じ周波数で系統６の電圧より高い擬似正弦波の交流電力に変換して電力消費単位１内の配線８に出力する。この配線８には、電力を消費する冷蔵庫やテレビなどの負荷９が接続されているとともに、配線８の端部は系統６に接続される。そして、太陽光発電システムＴの発電した電力が、負荷９の消費電力よりも大きい際には、太陽光発電システムＴからの発電電力の一部が系統６に供給（すなわち、売電）される。一方、太陽光発電システムＴの発電した電力が、負荷９の消費電力よりも小さい際には、系統６から配線８に電力が供給（すなわち、買電）される。

また、太陽光発電システムＴの発電電力量を検出する発電電力量計１１（太陽光発電システムＴは、太陽電池パネル２に対して最大発電量が得られるように交流に変換する前の電圧と電流を制御しており、この電力値を用いても良い）、および、系統６への売電・買電の電力量を検出する売電・買電用の電力量計１２（売電用の電力量計に電子式のものを用いる場合はその出力を売電量として用い、アナログメータを用いる場合は別途電流計と電圧計との値から売電量（電力量）を算出して用いる）が設けられている。さらに、パワーコンディショナ３には、電力消費単位用サーバ１３が組み込まれる。電力消費単位用サーバ１３は、電力量計１１，１２と無線または有線で通信可能に接続されており、電力量計１１，１２からその計測データを取得することができる。この様に構成されている電力消費単位１が複数、系統６に接続される。

電力消費単位用サーバ１３は、アドレス管理機能、メモリ、演算機能、時計、時計のバックアップ電源としてのキャパシターおよび無線ＬＡＮ機能などを具備しており、別途インターネットへの接続機器（ブローバンドルータなど）を介して、図２に図示するインターネットなどの通信網１６に接続可能である。

図２において、電力消費単位用サーバ１３が接続される通信網１６には、自己消費電力量データ用統括サーバ１７や入札端末１８などが通信可能に接続される。統括サーバ１７は、ネットワークインターフェース、制御手段としての中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭなどのメモリー、ハードディスク（ＨＤＤ）などを具備している。また、入札端末１８は、パソコンなどで構成されており、ネットワークインターフェース、制御手段としての中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭなどのメモリー、ハードディスク（ＨＤＤ）、表示装置、テンキーやマウスやキーボードなどからなる入力装置などを具備している。

統括サーバ１７の記憶領域（たとえば、ハードディスクやＲＡＭ）には、各種テーブルが記憶されている。ついで、この読み書き可能なテーブルを説明する。図３の電力消費単位データテーブルには、別途契約済（電力消費単位を特定できる情報を記憶している）の電力消費単位毎に、自己消費電力量や配分額などが記憶されるとともに、自己消費電力量や配分額などに関する全ての電力消費単位の合計が記憶される。また、図４の入札テーブルには、入札者毎に、入札額や、落札の有無を示す落札フラグなどが記憶される。

この様に構成されている系統連係システムの電力消費単位用サーバ１３および統括サーバ１７で、電力消費単位１の自己消費電力量を収集するとともに、その自己消費電力量の対価である配分額を決定している。この自己消費電力量の収集および、配分額の決定のメインのフローチャートを説明する。

電力消費単位用サーバ１３のフローが図５に図示されている。ステップ１において、電力消費単位用サーバ１３は、発電電力量検出手段である発電電力量計１１から、太陽光発電システムＴの発電電力量のデータを入手する。また、ステップ２において、電力消費単位用サーバ１３は、売電電力量検出手段である売電・買電用の電力量計１２から、電力消費単位１から系統６に供給した電力量（すなわち、売電電力量）のデータを入手する。

ついで、ステップ３において、電力消費単位用サーバ１３は、太陽光発電システムＴの発電電力量から売電電力量を引いて、自己消費電力量を算出し、ステップ４に行く。そして、ステップ４において、電力消費単位用サーバ１３は通信網１６を介して統括サーバ１７に、自己消費電力量のデータを出力する。

統括サーバ１７のフローは図６に図示されている。ステップ１１において、統括サーバ１７は、電力消費単位用サーバ１３から、自己消費電力量のデータを入手し、ステップ１２において、入手した自己消費電力量のデータを、図３の電力消費単位データテーブルに、電力消費単位毎に記憶させる。そして、ステップ１３において、全ての電力消費単位の電力消費単位用サーバ１３から自己消費電力量のデータを入手すると、単位時間毎にそれを合計して、所定期間の全体の自己消費電力量（以下、「総自己消費電力量」と呼ぶ）を算出し、ステップ１４に行く。

そして、ステップ１４において、統括サーバ１７は、総自己消費電力量のデータを入札端末１８に出力する。ついで、ステップ１５において、入札者は、入札端末１８で総自己消費電力量を確認して、入札額を決定し、入札端末１８から統括サーバ１７にその入札額のデータを出力する。統括サーバ１７は、入力された入札額のデータを図４の入札テーブルに、入札者毎に記憶させる。そして、ステップ１６において、入札が終了すると、統括サーバ１７は、最高の入札額のデータを選び、落札額および入札者（すなわち、落札者）を決定し、その入札者に対応した入札テーブルの落札フラグを立てる。そして、ステップ１７において、統括サーバ１７は、落札額に基づいて、落札額と配分額との関係を示す数式やテーブルなどにより、各電力消費単位への配分額を決定する。配分額の決定方法は適宜選択可能であるが、たとえば、１）落札額から経費を引いて、自己消費電力量に応じて均等に配分したり、２）自己消費電力量が多い程、配分額を多くしたりすることができる。そして、統括サーバ１７は、決定された配分額を、図３の電力消費単位データテーブルに、電力消費単位毎に記憶させる。ついで、ステップ１８において、統括サーバ１７は、各電力消費単位の配分額を、対応する電力消費単位用サーバ１３などに出力する。電力消費単位用サーバ１３は配分額のデータを受け取ると、パワーコンディショナ３のリモコン（図示しない）の表示画面などに配分額を表示させる。

この様にして、統括サーバ１７は、１）各電力消費単位用サーバ１３からの自己消費電力量に関連するデータを取得するデータ取得手段と、２）取得した自己消費電力量に関連するデータから自己消費電力量に対する配分額を生成する手段と、３）統括サーバ用記憶領域に各電力消費単位１に対応して自己消費電力量のデータおよび配分額を記憶させる手段と、配分額を外部出力する手段とを具備している。
この様に、統括サーバ１７や電力消費単位用サーバ１３は、上記手段以外にも、実行される各作用に対応して各々、作用を実行する手段を具備している。

系統連係システムはこの様に構成されているので、統括サーバ１７で、各電力消費単位１の自己消費電力量、総自己消費電力量や配分額を知ることができる。したがって、複数の電力消費単位１をまとめて、自己消費した電力量を申請して、グリーン電力証明証を取得し、このグリーン電力証明証を売却することができる。その結果、電力消費単位１毎に、グリーン電力証明証の取得の手続きや売買などを行う必要がなくなる。

以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
（１）実施例においては、配分額は、落札額に基づいて決定されているが、落札額に係わらず、前もって自己消費電力量と配分額との関係を決定しておくことも可能である。

（２）実施例においては、電力消費単位用サーバ１３はパワーコンディショナ３に組み込まれているが、パワーコンディショナ３に組み込まれていないことも可能である。ただし、パワーコンディショナ３に組み込まれていると、系統６の停電の際にも、稼働して、自己消費電力量のデータを得ることができる。
（３）配分額は、必ずしも金額である必要はなく、ポイントなどでも可能である。

（４）電力量検出手段は必ずしも、電力量計である必要はなく、電流のデータと電圧のデータとを個別に計測するものでも可能である。
（５）電力量のデータなどのサンプリングや入札の間隔などは適宜選択可能であり、たとえば、１週間毎や１か月毎でも可能である。

（６）実施例においては、電力消費単位用サーバ１３は、統括サーバ１７に、電力消費単位の自己消費電力量に関連するデータとして、自己消費電力量のデータを出力しているが、統括サーバ１７で、各電力消費単位１の自己消費電力量が分かれば良く、発電電力量のデータおよび売電電力量のデータなどを出力することも可能である。ただし、自己消費電力量のデータを送信することが好ましい。

太陽光発電システムを具備した電力消費単位で、自己消費した電力量のデータを効率良く収集し、その自己消費電力量に対する配分額を決定することができる。したがって、太陽光発電システムで発電した電力を自己消費しながら、その一部を系統に供給している系統連係システムに適用することが最適である。

図１は本発明における系統連係システムの概略図である。 図２はインターネットなどの通信網に接続される装置の説明図である。 図３は統括サーバ用記憶領域の電力消費単位に関するテーブルの説明図である。 図４は統括サーバ用記憶領域の入札に関するテーブルの説明図である。 図５は自己消費電力量データに関する電力消費単位用サーバのフローチャートである。 図６は自己消費電力量データに関する統括サーバのフローチャートである。

符号の説明

Ｔ 太陽光発電システム
１ 電力消費単位
２ 太陽電池パネル
３ パワーコンディショナ
６ 系統
９ 負荷
１１ 発電電力量計（発電電力量検出手段）
１２ 売電・買電用の電力量計（売電メータ、売電電力量検出手段）
１３ 電力消費単位用サーバ
１７ 統括サーバ

Claims (5)

1. 太陽光発電パネル、この太陽光発電パネルで発電された直流電力を交流電力に変換すると共にこの変換した交流電力の全部または一部を系統へ供給可能にしているパワーコンディショナ、および、この交流電力を消費する負荷を備えて構成される電力消費単位に用いる系統連係システムであって、
   この系統連係システムは、パワーコンディショナが交流電力へ変換した電力量のうち電力消費単位内の負荷で消費した自己消費電力量のデータを記憶し、インターネットに接続され自己消費電力量の登録とこの自己消費電力量の権利を売買するサーバへこの自己消費電力量のデータを送ることを特徴とする系統連係システム。
2. 前記サーバは異なる複数の電力消費単位からそれぞれの自己消費電力量のデータを受信し、集計した後、対応する権利の入札を行うことを特徴とする請求項１記載の系統連係システム。
3. 前記サーバが、落札額に基づきそれぞれの電力消費単位毎の配分額を決定することを特徴とする請求項２記載の系統連係システム。
4. 自己消費電力はパワーコンディショナによる発電電力と系統へ供給した電力量との差から求め、系統へ供給する電力量は売電メータの出力もしくは系統へ供給される電力の電流と電圧とに基づいて求めることを特徴とする請求項１記載の系統連係システム。
5. 太陽光発電システム、この太陽光発電システムで発電された直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ、および、電力を消費する負荷を備えている複数の電力消費単位が、発電した電力の一部を系統に供給可能にしている系統連係システムに用いられ、前記複数の電力消費単位が自己消費した電力量のデータを統括する自己消費電力量データ用統括サーバであって、
   前記各電力消費単位に設けられた電力消費単位用サーバからの自己消費電力量に関連するデータを取得するデータ取得手段と、取得した自己消費電力量に関連するデータから自己消費電力量に対する配分額を生成する手段と、統括サーバ用記憶領域に各電力消費単位に対応して自己消費電力量のデータおよび配分額を記憶させる手段と、前記配分額を外部出力する手段とを具備していることを特徴とする自己消費電力量データ用統括サーバ。
   

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