JP2011182555A

JP2011182555A - 電力供給システム

Info

Publication number: JP2011182555A
Application number: JP2010044440A
Authority: JP
Inventors: Kenji Nakakita; 賢二中北
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2010-03-01
Filing date: 2010-03-01
Publication date: 2011-09-15

Abstract

【課題】複数の需要家の集まりからなる需要家群全体として、エネルギ創出部の生成した電力を有効に利用することができる電力供給システムを提供する。
【解決手段】電力供給システムは、集合住宅を構成する複数の住戸Ａ１〜Ａｎで共用される共用蓄電池４と、各住戸Ａ１〜Ａｎに設けられ余剰電力の発生時に余剰電力を共用蓄電池４に与えて共用蓄電池４を充電する制御装置とを備えている。制御装置は、各住戸Ａ１〜Ａｎにおいて、太陽電池１の出力中に個別蓄電池３にも蓄積しきれない余剰電力があれば、その余剰電力を共用蓄電池４に与えるように動作する。共用蓄電池４には、エントランスの照明やエレベータなどの共用エリアＣ０の共用負荷５が接続され、共用蓄電池４に蓄えられた電力は主に共用負荷５で使用される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の需要家の集まりからなる集合住宅等の需要家群に用いられる電力供給システムに関するものである。

従来から、太陽電池や燃料電池等のエネルギ創出部を需要家に設置し、需要家で必要な電力の一部をエネルギ創出部で賄うようにすることが行われている。特に太陽電池の場合、余剰電力の発生時（太陽電池の出力が需要家の負荷で消費される消費電力よりも大きいとき）には、一般的に太陽電池の余剰電力は商用電源系統に逆潮流され電力会社に売電される。

ただ、今後さらに太陽電池が普及するのに伴い、商用電源系統の電力を安定させるという観点から売電が規制されるとの見方もされており、今後、太陽電池の余剰電力を自由に売電できなくなることも考えられる。

そこで、需要家にエネルギ創出部と併せて蓄電池を設置し、エネルギ創出部と蓄電池とを連携させることにより、エネルギ創出部の生成した電力を蓄電池に蓄電して必要なときに蓄電池から放電させるといった方法が有効と考えられている。

ところで、複数の需要家（住戸）の集まりからなる集合住宅等の需要家群においても、太陽電池等のエネルギ創出部を設置することがある（たとえば特許文献１参照）。特許文献１においては、複数の需要家で共用されるエネルギ創出部を集合住宅に１つ設置しているが、この例に限らず、需要家ごとにエネルギ創出部を設置することも考えられる（たとえば特許文献２参照）。

集合住宅等において需要家ごとにエネルギ創出部を設置する場合には、各需要家にエネルギ創出部と併せて蓄電池も設置して、各エネルギ創出部の生成した電力を各需要家の蓄電池にそれぞれ蓄電することが有効であると考えられる。

特開２００３−１３４６７３号公報特開平１０−２１９８１４号公報

ただし、集合住宅等の需要家群を構成する全ての需要家に同一性能のエネルギ創出部および蓄電池が設置されているとしても、消費電力量は需要家ごとに異なるので、蓄電池へ蓄積される電力量も需要家ごとに異なる。そのため、１日当たりの発電量が消費電力量を上回る需要家では、負荷で消費しきれない電気エネルギによりいずれ蓄電池が飽和して、蓄電池に貯めることもできない電力がエネルギ創出部で発生することがある。結果的に、需要家群全体として、エネルギ創出部の生成した電力を有効に利用できないことになる。

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであって、複数の需要家の集まりからなる需要家群全体として、エネルギ創出部の生成した電力を有効に利用することができる電力供給システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために第１の発明では、１つの需要家群を構成する複数の需要家の各々に設けられ前記需要家の負荷でそれぞれ使用される電力を生成するエネルギ創出部と、前記需要家ごとに設けられ前記エネルギ創出部の出力で充電されるとともに前記需要家の負荷に放電する個別蓄電部と、前記需要家群の全ての前記需要家で共用される共用蓄電部と、前記需要家において前記エネルギ創出部で生成された電力中に余剰電力があれば、当該余剰電力を前記共用蓄電部に与えて前記共用蓄電部を充電する制御装置とを備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記制御装置は、前記需要家ごとに前記共用蓄電部との間で授受された電力量を測定する電力メータと、前記電力メータで測定された電力量に基づいて、複数の前記需要家からそれぞれ徴収する共益費用を算出する費用算出部とを有し、前記費用算出部は、所定期間において前記共用蓄電部に蓄積した電力量の分だけ前記共益費用が減額されるように前記共益費用を算出することを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記制御装置は、前記需要家ごとに前記共用蓄電部との間で授受された電力量を測定する電力メータと、前記電力メータで測定された電力量に基づいて決められる配分に従って、前記共用蓄電部から前記需要家にそれぞれ供給される電力を制限する電力制限部とを有し、前記電力制限部は、所定期間において前記共用蓄電部に蓄積した電力量が多い前記需要家ほど前記共用蓄電部から供給される電力量が多くなるように電力の配分が決められていることを特徴とする。

本発明は、複数の需要家の集まりからなる需要家群全体として、エネルギ創出部の生成した電力を有効に利用することができるという利点がある。

実施形態１の構成を示す概略システム構成図である。同上の構成を示す概略ブロック図である。同上の動作を示す説明図である。実施形態２の動作を示す説明図である。

（実施形態１）
本実施形態の電力供給システムは、複数の住戸（需要家）の集まりからなる集合住宅に適用されるものであって、図１に示すように各住戸Ａ１〜Ａｎにそれぞれエネルギ創出部としての太陽電池１を備えている。太陽電池１で生成される電力は、各住戸Ａ１〜Ａｎの負荷（照明器具、空調装置、冷蔵庫等）２で使用される。太陽電池１は各住戸Ａ１〜Ａｎのベランダにそれぞれ設置されるものとし、各住戸Ａ１〜Ａｎの太陽電池１の発電能力は略一律である。

ここで、各住戸Ａ１〜Ａｎには、太陽電池１の出力が負荷２で消費される消費電力よりも大きい場合に、太陽電池１の生成した電力を貯めることができる個別蓄電池（個別蓄電部）３が電力供給システムの構成要素としてそれぞれ設置されている。個別蓄電池３および太陽電池１は、電力変換回路を含んだパワーコンディショナ１１（図２参照）を有する分電盤装置１０を介して負荷２に接続される。

パワーコンディショナ１１は、太陽電池１の電力（太陽電池１の出力から負荷２の消費電力を差し引いた電力）により個別蓄電池３を充電し、太陽電池１のみの出力では消費電力を賄えないときに個別蓄電池３内の電気エネルギを負荷２に放電する。なお、各住戸Ａ１〜Ａｎの負荷２は商用電源ＡＣにも接続されており、太陽電池１および個別蓄電池３からの出力のみでは負荷２の全消費電力を賄えない場合、負荷２には商用電源ＡＣから電力供給される。

したがって、各住戸Ａ１〜Ａｎでは、太陽電池１から負荷２に直接供給される電力、あるいは個別蓄電池３に一旦蓄えられた電力で負荷２を稼働させることによって、太陽電池１で生成される電力を有効に利用可能となる。特に本実施形態では太陽電池１をエネルギ創出部に用いているため、基本的には、昼間に太陽電池１で生成される電力の一部で個別蓄電池３を充電し、夜間に個別蓄電池３の電力を放電することになる。そのため、１日当たりの太陽電池１の発電量と負荷２での消費電力量とが均衡していれば、太陽電池１で生成された電力のみで負荷２の消費電力の略全てを賄うことも可能である。

ただし、負荷２の消費電力は住戸Ａ１〜Ａｎごとに異なるから、発電量と消費電力量とのバランスに住戸Ａ１〜Ａｎ間でばらつきを生じることがある。そのため、１日当たりの発電量が消費電力量を上回る住戸Ａ１〜Ａｎでは、負荷２で消費しきれない電気エネルギによりいずれ個別蓄電池３が飽和して、個別蓄電池３に貯めることもできない余剰電力が太陽電池１で発生することがある。このように個別蓄電池３も蓄積しきれない余剰電力が発生すると、集合住宅全体として太陽電池１の電力を有効利用できないことになる。

そこで、本実施形態の電力供給システムは、集合住宅を構成する複数の住戸Ａ１〜Ａｎで共用される共用蓄電池（共用蓄電部）４と、各住戸Ａ１〜Ａｎに設けられ余剰電力の発生時に余剰電力を共用蓄電池４に与えて共用蓄電池４を充電する制御装置とを備えている。本実施形態では、各住戸Ａ１〜Ａｎに設置された分電盤装置１０と後述する共用エリアＣ０に設置された配電盤装置２０とが、上記制御装置を構成する。制御装置は、各住戸Ａ１〜Ａｎにおいて、太陽電池１の出力中に個別蓄電池３にも蓄積しきれない余剰電力があれば、その余剰電力を共用蓄電池４に与えるように動作する。

共用蓄電池４は、特定の住戸Ａ１〜Ａｎではなく、集合住宅の屋上など複数の住戸Ａ１〜Ａｎで共用される共用エリアＣ０に設置される。共用蓄電池４には、エントランスの照明やエレベータなどの共用エリアＣ０の負荷（以下、「共用負荷」という）５が、配電盤装置２０を介して接続され、共用蓄電池４に蓄えられた電力は主に共用負荷５で使用される。つまり、制御装置は、余剰電力が生じた住戸Ａ１〜Ａｎがあれば、当該住戸Ａ１〜Ａｎから余剰電力を共用蓄電池４に出力して共用蓄電池４に蓄積し、当該余剰電力を共用負荷５にて利用可能とする。

なお、共用負荷５は商用電源ＡＣにも接続されており、共用蓄電池４からの出力のみでは共用負荷５の全消費電力を賄えない場合、共用負荷５には商用電源ＡＣから電力供給される。共用負荷５で消費される商用電力の電気料金については、集合住宅内の各住戸Ａ１〜Ａｎが拠出する共益費用によって賄われる。

以上説明した構成によれば、いずれかの住戸Ａ１〜Ａｎで余剰電力が生じても、当該余剰電力を共用蓄電池４に蓄積することによって、集合住宅（複数の住戸Ａ１〜Ａｎ）全体として当該余剰電力を有効利用できる。これにより、たとえ電力会社への売電が規制されることがあっても、太陽電池１で生成された電力を無駄なく使用することができ、省エネルギ化につながるという利点がある。

以下、本実施形態の電力供給システムのより詳しい構成について図２を参照して説明する。なお、図２では複数の住戸Ａ１〜Ａｎ中の１つの住戸Ａ１のみを図示して他の住戸Ａ２〜Ａｎの図示を省略するが、他の住戸Ａ２〜Ａｎについても住戸Ａ１と同様とする。

分電盤装置１０には、パワーコンディショナ１１と、パワーコンディショナ１１の制御を行う住戸側制御部１２と、パワーコンディショナ１１および商用電源ＡＣのそれぞれと負荷２との間に挿入された第１および第２の解列器１３，１４とが備わっている。さらに、分電盤装置１０には、共用エリアＣ０の配電盤装置２０に設けられた共用側通信部２４との通信機能を持つ住戸側通信部１５と、住戸Ａ１−共用エリアＣ０間で授受された電力量を測定する電力メータ１６と、後述する電力制限部１７とが備わっている。

住戸側制御部１２では、太陽電池１の出力や個別蓄電池３の残容量の監視、さらに負荷２での消費電力の計測を行っており、太陽電池１の出力が負荷２の消費電力を上回るか否かに応じてパワーコンディショナ１１を制御する。つまり、住戸側制御部１２は、太陽電池１の出力を負荷２に供給するとともに、太陽電池１の出力に余裕があれば個別蓄電池３を充電し、余裕がなければ個別蓄電池３を放電して負荷２に電力供給するようにパワーコンディショナ１１を制御する。消費電力の計測に関しては、たとえば住戸Ａ１に設けられている電力量計（図示せず）に通信機能を設け、電力量計と住戸側通信部１５との間で通信を行うことにより、電力量計で得られた消費電力データを住戸側制御部１２に送るようにすればよい。

また、住戸側制御部１２は、太陽電池１の出力に余裕があり且つ個別蓄電池３の残容量が上限値に達すると、個別蓄電池３の充電を停止し、太陽電池１の余剰電力を共用蓄電池４に与えるようにパワーコンディショナ１１を制御する。ここでは個別蓄電池３が飽和する満充電状態のときの残容量（満充電容量）を上限値とするが、この例に限らず、満充電容量の９５％等、適当な値を上限値としてもよい。

電力メータ１６は、各住戸Ａ１〜Ａｎのパワーコンディショナ１１と共用エリアＣ０の共用蓄電池４との間で授受される電力量を住戸Ａ１〜Ａｎごとに個別に測定する。電力メータ１６の測定結果は、住戸Ａ１内に設けた表示部（図示せず）に表示可能とする。これにより、各住戸Ａ１〜Ａｎにおいて、どのくらいの電力を共用蓄電池４との間で授受しているのかを確認することが可能となる。

なお、第１および第２の解列器１３，１４は、パワーコンディショナ１１から商用電源ＡＣへの逆潮流が生じないように、パワーコンディショナ１１と商用電源ＡＣとの間を切り離す。

一方、共用エリアＣ０の配電盤装置２０には、電力変換器２１と、電力変換器２１の制御を行う共用側制御部２２と、共用蓄電池４の充放電を行う充放電部２３と、共用側通信部２４とが備わっている。さらに、配電盤装置２０は、電力変換器２１および商用電源ＡＣのそれぞれと共用負荷５との間に挿入された第３および第４の解列器２５，２６を備えている。なお、住戸側通信部１５と共用側通信部２４との間の通信は専用の信号線Ｌ２を介して行うものとするが、これに限らず、たとえば分電盤装置１０と配電盤装置２０との間の電力線Ｌ１を用いて通信する構成としてもよい。

共用側制御部２２では、共用蓄電池４の残容量の監視、さらに共用負荷５での消費電力の計測を行っており、共用蓄電池４の残容量と共用負荷５の消費電力との関係に応じて電力変換器２１を制御する。つまり、共用側制御部２２は、共用蓄電池４の残容量に余裕があれば、共用蓄電池４を放電して共用負荷５に電力供給し、余裕がなければ商用電源ＡＣから共用負荷５に電力供給するように電力変換器２１を制御する。消費電力の計測に関しては、たとえば共用エリアＣ０に設けられている電力量計（図示せず）に通信機能を設け、電力量計と共用側通信部２４との間で通信を行うことにより、電力量計で得られた消費電力データを共用側制御部２２に送るようにすればよい。

また、共用側制御部２２は、充放電部２３を制御する機能も備えている。充放電部２３は、住戸Ａ１のパワーコンディショナ１１と共用蓄電池４との間に接続されており、パワーコンディショナ１１の出力を共用蓄電池４に供給することにより共用蓄電池４を充電する。ここで、共用蓄電池４は共用エリアＣ０に設置されるものであるから、個別蓄電池３に比べて大容量の蓄電池を共用蓄電池４として用いることができる。そのため、共用蓄電池４が満充電状態になることは殆どないが、共用蓄電池４の残容量が上限値（ここでは満充電容量の９５％とする）に達している場合には共用蓄電池４の充電は行わないものとする。

ここにおいて、住戸側制御部１２は、太陽電池１の余剰電力を共用蓄電池４に与えるようにパワーコンディショナ１１を制御する場合、共用側制御部２２に対して住戸側通信部１５から充電要求を出す。充電要求を受けた共用側制御部２２は、充電要求の送信元である住戸Ａ１のパワーコンディショナ１１からの供給電力によって共用蓄電池４を充電するように、充放電部２３を制御する。したがって、住戸Ａ１側で余剰電力が生じたときには、この余剰電力が共用蓄電池４に与えられて共用蓄電池４を充電することになる。

ただし、共用蓄電池４の残容量が上限値に達していると、共用側制御部２２は、住戸側制御部１２に対して共用側通信部２４から充電不可応答を返信する。充電不可応答を受けた住戸側制御部１２は、共用蓄電池４への余剰電力の出力を中止するようにパワーコンディショナ１１を制御し、共用蓄電池４の過充電を回避する。

さらに、本実施形態においては、電力供給システムは、共用蓄電池４に蓄積された電気エネルギを共用負荷５だけでなく、各住戸Ａ１〜Ａｎの負荷２に対しても供給可能に構成されている。すなわち、住戸Ａ１〜Ａｎにおいて、太陽電池１および個別蓄電池３からの出力のみでは負荷２の全消費電力を賄えない場合、負荷２へは、商用電源ＡＣから電力供給することもできるが、共用蓄電池４に十分な残容量があれば共用蓄電池４から電力を供給する。

住戸側制御部１２は、太陽電池１および個別蓄電池３からの出力のみでは負荷２の全消費電力を賄えない場合、共用側制御部２２に対して住戸側通信部１３から放電要求を出す。放電要求を受けた共用側制御部２２は、放電要求の送信元である住戸Ａ１のパワーコンディショナ１１に対して、共用蓄電池４に蓄えられた電気エネルギを放出するように充放電部２３を制御する。

ただし、共用蓄電池４に十分な残容量がなければ、共用側制御部２２は、住戸側制御部１２に対して共用側通信部２４から放電不可応答を返信する。放電不可応答を受けた住戸側制御部１２は、商用電源ＡＣから負荷２へ電力供給を行うようにパワーコンディショナ１１を制御する。

共用蓄電池４に十分な残容量があるか否かは、共用蓄電池４の残容量が既定の下限値以上であるか否かによって判断される。ここでは、共用蓄電池４は、停電時などには非常用電源として全住戸Ａ１〜Ａｎで共用されるものとし、非常用電源として最低限確保しておかなければならない残容量を下限値とする。たとえば共用蓄電池４の満充電容量の３０％を非常用電源として確保する必要がある場合、共用側制御部２２は、共用蓄電池４の残容量が満充電容量の３０％以上であれば、放電要求を出した住戸Ａ１〜Ａｎに対して共用蓄電池４から電力供給を行う。

また、共用側制御部２２では、各住戸Ａ１〜Ａｎの電力メータ１６から住戸側通信部１５および共用側通信部２４を介して測定結果を収集し、共用蓄電池４との間で授受された電力量を住戸Ａ１〜Ａｎごとに管理する。共用側制御部２２は、定期的（たとえば１時間毎）に電力メータ１６の測定結果を収集し、所定期間（たとえば１ヶ月）における電力量の積算値を電力情報として住戸Ａ１〜Ａｎごとに随時記録する。

このように記録された電力情報は、共用蓄電池４から出力され各住戸Ａ１〜Ａｎに供給される電力を制限するために用いられる。すなわち、共用側制御部２２は、住戸Ａ１〜Ａｎごとに、共用蓄電池４の充電に対する貢献度を電力情報に基づいて求め、貢献度が高い住戸ほど優先的に共用蓄電池４からの電力供給を受けることができるように各住戸Ａ１〜Ａｎへの供給電力を制御する。

具体的には、共用側制御部２２は、所定期間内に共用蓄電池４に蓄積した電力量を各住戸Ａ１〜Ａｎごとに求め、求めた電力量の比率を各住戸Ａ１〜Ａｎの貢献度として、貢献度に比例した電力をそれぞれの住戸Ａ１〜Ａｎに供給可能な最大電力とする。ここでいう各住戸Ａ１〜Ａｎから共用蓄電池４に蓄積された電力量は、それぞれの住戸Ａ１〜Ａｎから共用蓄電池４に与えられた電力量から、同住戸Ａ１〜Ａｎに共用蓄電池４から供給された電力量を差し引いた電力量とする。

たとえば、図３のように現在の共用蓄電池４の残容量Ｘ０のうち、２０％が住戸Ａ１から蓄積され、７０％が住戸Ａ２から蓄積され、残りの１０％が住戸Ａ３から蓄積されたものとすると、貢献度は住戸Ａ１で２０％、住戸Ａ２で７０％、住戸Ａ３で１０％となる。この場合、共用蓄電池４の最大出力電流が１０（Ａ）であるとすれば、共用蓄電池４から出力可能な最大電流は、住戸Ａ１で２（Ａ）、住戸Ａ２で７（Ａ）、住戸Ａ３で１（Ａ）となる。図３では、共用蓄電池４の残容量Ｘ０のうち、住戸Ａ１から蓄積された電力量をＸ１、住戸Ａ２から蓄積された電力量をＸ２、住戸Ａ３から蓄積された電力量をＸ３として表し、残容量の上限値（満充電容量の９５％）をＸｔｈ１で表している。

共用側制御部２２は、このようにして決められた配分に従って共用蓄電池４から供給される電力を制限するように、各住戸Ａ１〜Ａｎの電力制限部１７をそれぞれ制御する。つまり、共用側制御部２２は、住戸Ａ１から放電要求があると、この住戸Ａ１の住戸側制御部１２に対し住戸側通信部１５および共用側通信部２４を介して、同住戸Ａ１に供給可能な最大電力を示す制限要求を出力する。制限要求を受けた住戸側制御部１２は、制限要求に従って共用蓄電池４からの供給電力（最大電流）を制限するように電力制限部１７を制御する。

なお、貢献度は電力量の積算値をとる所定期間ごとにリセットされるものとし、所定期間を１ヶ月とした場合、当月中に共用蓄電池４に蓄積した電力量によって貢献度が決定する。

以上説明した構成により、共用蓄電池４の充電への貢献度が高い住戸Ａ１〜Ａｎほど、共用蓄電池４から大電流の供給を受けることが可能となり、貢献度が低い住戸と高い住戸との間で公正を確保することができる。つまり、複数の住戸Ａ１〜Ａｎで一斉に消費電力が上昇する時間帯において、複数の住戸Ａ１〜Ａｎが一斉に共用蓄電池４からの電力供給を受けようとしても、共用蓄電池４では最大出力電流を超える電流を出力することはできない。このような場合に、全ての住戸Ａ１〜Ａｎに一律に電力供給されるようにすると、貢献度の高い住戸は、自らが共用蓄電池４に蓄積した分の電気エネルギを貢献度の低い他の住戸に奪われることとなり、両住戸間で不公平を生じる。これに対して、住戸Ａ１〜Ａｎごとに、共用蓄電池４の充電への貢献度に応じて共用蓄電池４からの供給電力が制限される上記構成によれば、貢献度の高い住戸と低い住戸との間の不公平さをなくすことができる。

また、貢献度が低い住戸と高い住戸との間で公正を確保する方法は、上述したような共用蓄電池４から出力可能な最大電流を住戸Ａ１〜Ａｎごとに差別化する方法に限るものではない。すなわち、電力制限部１７は、共用蓄電部４に蓄積した電力量が多い住戸（つまり貢献度の高い住戸）ほど、最終的に共用蓄電部４から供給される電力量が多くなるように電力を分配できるものであればよい。たとえば、貢献度の高い住戸と低い住戸とから同時に放電要求があった場合、貢献度の高い住戸にのみ電力供給を行うように、電力制限部１７によって供給電力を制限することも考えられる。

ところで、上記実施形態では、住戸側制御部１２は、住戸Ａ１〜Ａｎにおいて太陽電池１の出力が負荷２の消費電力よりも大きく且つ個別蓄電池３の残容量が上限値に達している場合に、余剰電力が生じていると判断する例を示した。ただし、この例に限らず、住戸側制御部１２は、以下に説明するように将来の太陽電池１の発電量と負荷２での消費電力量との予測結果を用いて余剰電力の有無を判断するようにしてもよい。

すなわち、住戸側制御部１２は、将来の一定期間（ここでは当日とする）について、太陽電池１の発電量と負荷２での消費電力量とを予測し、これらと現在の個別蓄電池３の残容量との関係に基づいて将来的に個別蓄電池３が飽和するか否かを予測する。具体的には、住戸側制御部１２は、負荷２の消費電力の監視結果から消費電力量を求め、求まった過去の消費電力量を月、曜日（平日、休日の別でもよい）、時間帯、天候等の条件別にデータベース化する。住戸側制御部１２は、このデータベースに当日の条件を当てはめることにより当日の消費電力量を予測する。また、住戸側制御部１２は、過去の太陽電池１の発電量のデータを消費電力と同様にデータベース化し、このデータベースに当日の条件を当てはめることにより当日の太陽電池１の発電量を予測する。

住戸側制御部１２は、予測した当日の発電量が当日の消費電力量を上回る場合、両者の差分に相当する余剰電力が当日中に生じると判断する。この場合、住戸側制御部１２は、予測した当日の発電量から当日の消費電力量を差し引いた分の電力を、余剰電力として共用蓄電池４に蓄積するようにパワーコンディショナ１１を制御する。

（実施形態２）
本実施形態の電力供給システムは、各住戸Ａ１〜Ａｎからそれぞれ拠出される共益費用の額を算出する費用算出部（図示せず）を備えている点が実施形態１の電力供給システムと相違する。なお、共益費用は、各住戸Ａ１〜Ａｎから毎月徴収され、共用負荷５で消費される商用電力の電気料金などに充てられる。

費用算出部は、共用エリアＣ０の配電盤装置２０に設けられており、共用蓄電池４との間で授受された電力量を住戸Ａ１〜Ａｎごとに積算した電力情報に基づいて、各住戸Ａ１〜Ａｎから徴収する共益費用を算出する。すなわち、費用算出部は、住戸Ａ１〜Ａｎごとに、所定期間（たとえば１ヶ月）に共用蓄電池４に蓄積した電力量を求め、求めた電力量に応じて共益費用を基本料金から増減する。増減額は、電力量を既定の電力単価（たとえば２１〔円／ｋＷｈ〕）で金額に換算して算出される。

ここでいう各住戸Ａ１〜Ａｎから共用蓄電池４に蓄積された電力量は、それぞれの住戸Ａ１〜Ａｎから共用蓄電池４に与えられた電力量から、同住戸Ａ１〜Ａｎに共用蓄電池４から供給された電力量を差し引いた電力量とする。そのため、住戸Ａ１〜Ａｎから共用蓄電池４に与えられた電力量よりも、共用蓄電池４から同住戸Ａ１〜Ａｎに供給された電力量が大きく、共用蓄電池４に蓄積した電力量がマイナスとなる場合、共益費用は増額されることになる。

本実施形態では、費用算出部は、上記所定期間（ここでは１ヶ月）の終了時点になると、当月中に共用蓄電池４に蓄積した電力量を住戸Ａ１〜Ａｎごとに求め、求めた電力量の分だけ共益費用を既定の基本料金から減額（あるいは増額）する。ただし、費用算出部が共益費用を算出する周期は１ヶ月に限るものではなく、費用算出部は、たとえば１日や１週間などの周期で、共益費用の減額または増額を行うようにしてもよい。

以上説明した構成によれば、各住戸Ａ１〜Ａｎにおいては、それぞれ共用蓄電池４に与えた電力量に応じて共益費用が増減することになるため、共用蓄電池４に対して売電あるいは買電を行ったことに相当する。したがって、共用蓄電池４の充電への貢献度が高い住戸ほど、共益費用が低額になるという恩恵を受けることが可能となり、貢献度が低い住戸と高い住戸との間で公正を確保することができる。

さらに、上記構成を採用することにより、実施形態１で説明したような、住戸Ａ１〜Ａｎごとに共用蓄電池４の充電への貢献度に応じて共用蓄電池４からの供給電力が制限される構成を採用しなくとも、住戸Ａ１〜Ａｎ間で公正を確保することができる。そのため、本実施形態においては、貢献度に応じて共用蓄電池４からの供給電力が制限される構成を採用することは必須ではない。ただし、貢献度に応じて共用蓄電池４からの供給電力を制限した上で、月末の時点での共用蓄電池４の残容量への貢献度に応じて共益費用が増減されるようにすれば、より住戸Ａ１〜Ａｎ間での公正を図ることができる。

また、本実施形態の他の構成例として、電力量を共益費用に換算するための電力単価を、共用蓄電池４の残容量に応じて変化させることも考えられる。

すなわち、共用蓄電池４の残容量が少ないほど、集合住宅全体としての電力需要が高いと考えられるため、費用算出部は、共用蓄電池４の残容量が少ないほど電力単価を高くすることにより、共用蓄電池４の残容量と電力需要との釣り合いをとるようにする。たとえば、１日単位で電力単価を変動させる場合、費用算出部は、１日の終了時点（２４時）での共用蓄電池４の残容量を確認し、残容量が下限値を下回っている場合に当日分の電力単価を高くする。

つまり、費用算出部は、図４に示すように共用蓄電池４の残容量が上限値（満充電容量の９５％）Ｘｔｈ１〜下限値Ｘｔｈ２の範囲Ｓ１に該当する場合には、通常の電力単価を適用する。一方、共用蓄電池４の残容量が下限値Ｘｔｈ２未満の範囲Ｓ２に該当する場合には、費用算出部は通常よりも高い電力単価を適用する。図４では一例として、非常用電源として最低限確保しておかなければならない残容量（満充電容量の３０％）を下限値Ｘｔｈ２とする。

なお、その他の構成および機能は実施形態１と同様である。

ところで、上記各実施形態ではエネルギ創出部として太陽電池を例示したが、この例に限るものではなく、たとえば燃料電池や、風力発電機、水力発電機等、様々な発電設備をエネルギ創出部として用いることが可能である。

また、上記各実施形態では、複数の住戸の集まりからなる集合住宅に使用する電力供給システムについて説明したが、上述した電力供給システムは、集合住宅に限らず複数の需要家からなる種々の需要家群に適用可能である。たとえば、特定地域に建つ複数の戸建住宅からなるコミュニティのような需要家群においても、上述の電力供給システムを適用可能である。

１太陽電池（エネルギ創出部）
２負荷
３個別蓄電池（個別蓄電部）
４共用蓄電池（共用蓄電部）
５共用負荷
１０分電盤装置（制御装置）
１６電力メータ
１７電力制限部
２０配電盤装置（制御装置）
Ａ１〜Ａｎ住戸（需要家）
Ｃ０共用エリア

Claims

１つの需要家群を構成する複数の需要家の各々に設けられ前記需要家の負荷でそれぞれ使用される電力を生成するエネルギ創出部と、前記需要家ごとに設けられ前記エネルギ創出部の出力で充電されるとともに前記需要家の負荷に放電する個別蓄電部と、前記需要家群の全ての前記需要家で共用される共用蓄電部と、前記需要家において前記エネルギ創出部で生成された電力中に余剰電力があれば、当該余剰電力を前記共用蓄電部に与えて前記共用蓄電部を充電する制御装置とを備えることを特徴とする電力供給システム。
前記制御装置は、前記需要家ごとに前記共用蓄電部との間で授受された電力量を測定する電力メータと、前記電力メータで測定された電力量に基づいて、複数の前記需要家からそれぞれ徴収する共益費用を算出する費用算出部とを有し、前記費用算出部は、所定期間において前記共用蓄電部に蓄積した電力量の分だけ前記共益費用が減額されるように前記共益費用を算出することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
前記制御装置は、前記需要家ごとに前記共用蓄電部との間で授受された電力量を測定する電力メータと、前記電力メータで測定された電力量に基づいて決められる配分に従って、前記共用蓄電部から前記需要家にそれぞれ供給される電力を制限する電力制限部とを有し、前記電力制限部は、所定期間において前記共用蓄電部に蓄積した電力量が多い前記需要家ほど前記共用蓄電部から供給される電力量が多くなるように電力の配分が決められていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電力供給システム。