JP2011254671A - 分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力消費のピーク時の電力の不足量を補うための分散型電源活用システムを低コストで提供する。
【解決手段】変電所（１２）の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測手段（１４）と、前記変電所の送電系統（１６）内の需要者（１８）の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源（２２）の運転を制御する制御手段（２４）と、変電所からの供給電力が不足すると予測される場合に、通信ネットワーク回線（２６）を通して前記制御手段に運転信号を送信する遠隔指令手段（２８）と、前記分散型電源で発電した電力を送電系統に供給する電力供給手段（３２）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法に関し、より詳細には、夏季の日中など電力消費のピーク時において、変電所からの電力の供給力が不足すると予測される際に、電力の不足量を補うための分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法に関する。

近年、地球温暖化の影響等により平均気温が上昇傾向にあり、特に都市部における夏季日中の暑さは耐え難いものがある。かかる事情から、夏季日中にはエアコンがフル稼動することを主な原因として、電力の消費量がその地域（送電系統）を管轄する変電所の電力供給量を超えてしまう虞がある。

そのため電力の供給を行う事業者（電力会社）は、電力の消費量が多い会社や官庁等と予め契約を締結することにより、電力の消費量がその変電所の電力供給を超えそうな時には、その変電所の供給系統内にある会社の空調設備などの運転を、変電所からの指令によって一時的にリモート停止させることなども行われている。

また特許文献１の「分散電源電力供給システム」では、電力供給事業者が需要者（電力ユーザ）の敷地内に分散電源システムを設置し、需要者への電力供給、システムの保守管理、経済的なシステム運用および付加サービスの提供を行うことにより、新たな電力供給事業形態を実現し得る分散電源電力供給システムを提供することを目的としたアイデアが発案されている。

特開２００２−１５２９７６号公報

上述したように電力の消費量がその変電所の電力供給力を超えそうな時に、送電系統内の会社等の空調設備の運転を、変電所からの指令によって一時的にリモート停止させる場合、通常、最も暑い時間帯に空調設備が停止するといった問題があった。
また上述した特許文献１に記載の発明では、電力供給事業者が需要者の敷地内に分散電源システムを設置することを前提としており、その設置には多くの導入コストを要するといった問題があった。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、その目的は、送電系統内の電力の消費量が変電所の電力供給を超えそうな場合にも、送電系統内の会社等の空調設備などのリモート停止を要することなく、また、電力供給事業者が特許文献1の分散電源システム
を新設する場合のような多くの導入コストを要しない分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法を提供することにある。

上記問題を解決するために請求項１に記載の分散型電源活用システムは、変電所（１２）の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測手段（１４）と、前記変電所の送電系統（１６）内の需要者（１８）の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源（２２）の運転を制御する制御手段（２４）と、変電所からの供給電力が不
足すると予測される場合に、通信ネットワーク回線（２６）を通して前記制御手段に運転信号を送信する遠隔指令手段（２８）と、前記分散型電源で発電した電力を送電系統に供給する電力供給手段（３２）と、を備える、ことを特徴とする。

ここで請求項２に記載の発明のように、前記遠隔指令手段（２８）は、発電効率の高い分散型電源（２２）から順に運転信号を送信し、予測される電力の不足量を補うのに充分な分散型電源を稼動させる、ことも好ましい。

また請求項３に記載の発明ように、前記遠隔指令手段（２８）は、各分散型電源（２２）の稼動回数が平均するように運転信号を送信し、予測される電力の不足量を補うのに充分な分散型電源を稼動させる、ことも好ましい。

また請求項４に記載の分散型電源活用方法は、変電所（１２）の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測段階（Ｓ１）と、変電所からの電力の供給が不足すると予測される場合に、前記変電所の送電系統（１６）内の需要者（１８）の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源（２２）の運転を制御する制御手段（２４）に運転信号を送信する遠隔指令段階（Ｓ２）と、前記分散型電源で発電した電力を送電系統に供給する電力供給段階（Ｓ３）と、を含む、ことを特徴とする。

ここで請求項５に記載のように、需要者（１８）の施設に設置された分散型電源（２２）の稼動前に、該需要者に稼動予告の連絡を行う連絡段階（Ｓ４）を含む、ことも好ましい。

本発明の分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法によれば、変電所の電力の供給力を監視して、供給電力の不足が予測された場合に、需要者の施設に設置された非常用電源である分散型電源を遠隔制御して稼動することにより、不足する電力を補うことができる。また本システムは既存の施設である分散型電源（非常用発電装置）を利用するため、システムの導入に多くのコストを要することもなく、比較的簡易に導入することが可能である。このように本発明では、平時に利用されることのなかった社会資本である分散型電源を有効活用することによって、供給電力の不足に対処することができる。
なお分散型電源が稼動された場合、これを所持する需要者には例えば所定の対価（金銭等）が電力供給事業者から支払われるが、これが需要者が分散型電源を導入するインセンティブとなることが期待され、多くの需要者が分散型電源を導入すればそれが災害等の非常時のための有効な備えとなることはいうまでもない。

また、発電効率の高い分散型電源から順に稼動させてやれば、最も効率よく不足する電力を補うことができる。

一方、稼動回数が平均するように各分散型電源を稼動させてやれば、分散型電源の故障の事前確認を行うことができ、災害等の非常時に分散型電源が故障しているという事態を回避することができる。

本実施例の分散型電源活用システムのシステム構成を示した概念図である。 実施例の分散型電源利用システムを用いた分散型電源活用方法のフロー図である。

本発明の分散型電源活用システムは、変電所の送電系統内の電力消費量がその電力供給
を超えそうな場合に、需要者の施設に設置されている非常用発電機である既存の分散型電源を稼動させることで、不足する電力を補うものである。
なお分散型電源とは、工場や病院、官公庁など種々の施設毎に設置された非常用発電機であり、停電事故等により電力会社の変電所からの供給電力が途絶えると、自動的に始動して発電を行う装置である。この分散型電源は各施設に既存の設備であるが、これまでは停電時にのみ使用され、他の時に使用されることはほとんどなく、多くても年に１、２回程度稼動するのみであったものである。本発明はこれまでほとんど活用されることのなかった社会的資源である分散型電力を積極的に利用してやることで、電力の供給力を大きなコストを伴うことなく強化するものである。
以下、本発明の好ましい実施形態を図面を用いて説明する。

図１は本実施例の分散型電源活用システムのシステム構成を示した概念図である。
この分散型電源活用システム１０は、変電所１２の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測手段１４と、変電所１２の送電系統１６内の需要者１８の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源２２の運転を制御する制御手段２４と、変電所１２からの供給電力が不足すると予測される場合に、通信ネットワーク回線２６を通して制御手段２４に運転信号を送信する遠隔指令手段２８と、分散型電源２２で発電した電力を送電系統１６に供給する電力供給手段３２と、を備えたものである。

予測手段１４は、オペレーティングシステム上で動作し、供給電力の不足量を予測するためのコンピュータプログラムがインストールされ、このコンピュータプログラムに従い演算処理を実行するコンピュータサーバであり、各変電所に設置されている。

予測手段１４であるコンピュータサーバは、変電所１２の送電系統１６内の電力消費量を監視する監視装置３１に接続されている。またコンピュータサーバ１４は、送電系統１６内の現在の天候や気温、湿度、風向、風速である気象情報および１時間後の予測気象情報を取得するために、これらの情報を提供する情報提供機関の気象データベースサーバ３５に通信ネットワーク回線２６（例えばインターネット）を介して接続されている。
さらにコンピュータサーバ１４には、過去の気象の実データと電力消費量の実データとを関連付けた実データベース３７が格納されており、現在の気象情報および１時間後の予測気象情報を基に、これらの気象条件と近似した条件下での過去の電力消費量を検索することで今後の電力消費量の予測を行う。

またコンピュータサーバ１４は、供給電力が不足すると予測された場合に、稼動することのできる分散型電源のデータ（分散型電源データ）が記録された電源データベース３９を備えている。分散型電源データは、分散型電源を所持する需要者１８との契約に基づき登録されたものであり、その内容としては、分散型電源のＩＤ、その所有者である需要者の氏名や住所、分散型電源の設置場所等の書誌的事項の他、発電機の発電力や発電効率など発電機に関するデータなどがある。
加えて電源データベース３９には、各分散方電源を所持する需要者１８（または各分散方電源の管理者）の通信端末の連絡先、例えば電子メール送受信機能付きの携帯電話のメールアドレスや携帯又は固定電話の電話番号が登録されて記憶されている。

コンピュータサーバ１４は、供給電力の不足の発生および不足量を予測すると、その電力消費量の予測と分散型電源データから、稼動させる分散型電源を以下のいずれかの手法によって選出する。
（１）発電効率の高い分散型電源から順に稼動させる場合
電力の不足量を予測したコンピュータサーバ１４は、電源データベース３９を参照して、予測した電力の不足量を補うのに充分な数の分散型電源を、発電効率の高い順に選出す
る。このように発電効率の高い分散型電源から順に選出することで、稼動させる分散型電源の数を抑えて、最も効率的に電力の不足量を補うことができる。
（２）分散型電源の稼動回数が平均するように稼動させる場合
電力の不足量を予測したコンピュータサーバ１４は、電源データベース３９を参照して、予測した電力の不足量を補うのに充分な数の分散型電源を、各分散型電源の稼動回数が平均するように選出する。このように各分散型電源の稼動回数が平均するように選出することで、平時には稼動されることのなかった非常用電源である分散型電源を稼動して、正常運転が可能であることの事前確認を行うことができる。

制御手段２４は、例えばガソリンエンジンを動力源として発電を行う分散型電源２２の始動および停止を制御する電子制御装置である。この電子制御装置は電話回線やインターネット回線等の通信ネットワーク回線２６に接続されており、後述する遠隔指令手段２８からの運転信号を受信して、分散型電源２２の始動や停止を行う。また制御手段２４は、運転中の分散型電源２２の状態を監視し、不具合がある場合にはその運転を停止してその情報を遠隔指令手段２８に送信する。遠隔指令手段２８からはコンピュータサーバ１４にその情報が入力される。

遠隔指令手段２８は予測手段であるコンピュータサーバ１４と変電所１２内で接続されており、また、電話回線やインターネット回線等の通信ネットワーク回線２６を介して、各分散型電源２２の制御手段２４と接続されている。
遠隔指令手段２８は、コンピュータサーバ１４が上記（１）又は（２）のいずれかの手法によって選出した分散型電源２２の制御手段２４に、通信ネットワーク回線２６を通じて運転信号を送信し、分散型電源の始動や停止を行う。

ここでコンピュータサーバ１４は遠隔指令手段２８に指令を送る所定時間前（例えば３０分前）に、上記（１）又は（２）のいずれかの手法によって選出した分散型電源２２を所持する需要者（管理者）１８の通信端末（携帯電話など）に、電子メールや音声案内によって分散型電源の運転を間もなく開始する旨の告知をすることが好ましい。

電力供給手段３２は、分散型電源２２で発電した電力を送電系統１６に供給する手段であり、電線から送電系統に供給した電力量を記録する売電用の電力量計３３を備えている。

図２に本実施例による分散型電源利用システムを用いた分散型電源活用方法のフロー図を示した。以下図に従って本発明の分散型電源活用方法のフローを説明する。

［予測段階（Ｓ１）］
コンピュータサーバ１４は、監視装置からの変電所１２の送電系統１６の電力消費量を監視した情報を常時受信しており、電力消費量がある一定値を超えると、気象データベースサーバ３５に通信ネットワーク回線２６を通じてアクセスし、送電系統内の現在の天候や気温、湿度、風向、風速である気象情報および１時間後の予測気象情報を取得する。

次に気象情報および予測気象情報を取得したコンピュータサーバ１４は、過去の気象の実データと電力消費量の実データとを関連付けた実データベース３７にアクセスし、現在の気象情報および１時間後の予測気象情報を基に、これらの気象条件と近似した条件下での過去の電力消費量を検索し、今後の電力消費量の予測を行う。
今後１時間以内に電力消費量が電力供給量を上回る虞があると予測された場合には、不足するであろう電力量を算出し、その量から電源データベースを参照して稼動させる分散型電源２２を選出する。

［連絡段階（Ｓ４）］
またコンピュータサーバ１４は、選出した稼動予定の分散型電源２２を所持する需要者１８（管理者）の通信端末（携帯電話）に、その稼動の３０分前に稼動予告の電子メールを携帯電話通信網を介して送信し告知を行う。
仮に当該分散型電源２２の点検作業中である等の理由によりその稼動をさせたくない場合には、その需要者１８（管理者）が、変電所１２に電話連絡を入れることにより稼動予定の分散型電源２２の選出から除外するように要請する。この要請を受けて変電所側では手動によるコンピュータ操作により、コンピュータサーバ１４による当該分散型電源２２の選出を解除し、コンピュータサーバはこれに変わる新たな分散型電源２２を選出するとともに、その所有者たる需要者１８（管理者）に稼動予告の告知を行う。

［遠隔指令段階（Ｓ２）］
稼動予告した分散型電源２２の所有者たる需要者１８からの連絡がなく、その稼動が可能な場合には、コンピュータサーバ１４は遠隔指令手段２８に指令を送る。
コンピュータサーバ１４からの指令を受信した遠隔指令手段２８は、電話回線などの通信ネットワーク回線２６を通じて、分散型電源２２の制御手段２４に指示を出し、分散型電源２２を始動させて発電を開始させる。
一方分散型電源２２に不具合があると確認された場合には制御手段はその運転を停止させ、その情報をコンピュータサーバに送信する。コンピュータサーバ１４は即座にその代わりとなる分散型電源２２を選出し、その運転を開始させる。なお運転開始の前に上記と同様にその分散型電源２２の所有者たる需要者１８（管理者）に運転告知の連絡をすることも好ましい。

［電力供給段階（Ｓ３）］
分散型電源２２で発電した電力は、電力量計（売電メータ）を介して電力供給手段３２から送電系統１６に供給され、不足する電力供給量を補うために使用される。なお分散型電源が発電して供給した電力については、分散型電源の所有者たる需要者は契約に基づき電力会社からの支払い等を受ける。

［その他］
電力消費のピークが過ぎ、変電所１２の電力供給量が消費電力量を充分にまかなえるようになった段階で、コンピュータサーバ１４は遠隔指令手段２８を介して、分散型電源２２の制御手段２４に運転停止の指示を出し、発電を停止させる。

以上に説明したように、本発明の分散型電源活用システムおよび分散型電源活用方法によれば、従来ほとんど活用されることのなかった分散型電源を活用することで、夏季などの送電系統内の電力の消費量が変電所の電力供給を超えそうな場合に不足する電力を補うことができる。また本システムでは既存の分散型電源を使用するため、その導入に大きなコストを要しない。さらに非常時以外にも分散型電源を稼動させることで、分散型電源の故障の事前確認を行うことができる。

１０ 分散型電源活用システム
１２ 変電所
１４ 予測手段（コンピュータサーバ）
１６ 送電系統
１８ 需要者
２２ 分散型電源
２４ 制御手段
２６ 通信ネットワーク回線
２８ 遠隔指令手段
３１ 監視装置
３２ 電力供給手段
３３ 電力量計
３５ 気象データベースサーバ
３７ 実データベース
３９ 電源データベース

Claims (5)

1. 変電所（１２）の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測手段（１４）と、
   前記変電所の送電系統（１６）内の需要者（１８）の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源（２２）の運転を制御する制御手段（２４）と、
   変電所からの供給電力が不足すると予測される場合に、通信ネットワーク回線（２６）を通して前記制御手段に運転信号を送信する遠隔指令手段（２８）と、
   前記分散型電源で発電した電力を送電系統に供給する電力供給手段（３２）と、
   を備える、ことを特徴とする分散型電源活用システム。
2. 前記遠隔指令手段（２８）は、発電効率の高い分散型電源（２２）から順に運転信号を送信し、予測される電力の不足量を補うのに充分な分散型電源を稼動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型電源活用システム。
3. 前記遠隔指令手段（２８）は、各分散型電源（２２）の稼動回数が平均するように運転信号を送信し、予測される電力の不足量を補うのに充分な分散型電源を稼動させる、ことを特徴とする請求項１に記載の分散型電源活用システム。
4. 変電所（１２）の電力の供給力を監視して、供給電力の不足量を予測する予測段階（Ｓ１）と、
   変電所からの電力の供給が不足すると予測される場合に、前記変電所の送電系統（１６）内の需要者（１８）の施設に設置された非常用発電機である既存の分散型電源（２２）の運転を制御する制御手段（２４）に運転信号を送信する遠隔指令段階（Ｓ２）と、
   前記分散型電源で発電した電力を送電系統に供給する電力供給段階（Ｓ３）と、
   を含む、ことを特徴とする分散型電源活用方法。
5. 需要者（１８）の施設に設置された分散型電源（２２）の稼動前に、該需要者に稼動予告の連絡を行う連絡段階（Ｓ４）を含む、ことを特徴とする請求項４に記載の分散型電源活用方法。