JP2012152093A - 電力制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】需要家は、太陽電池31を備える太陽光発電装置と、蓄電池41を備える蓄電装置とを備える。需要家の電気負荷には、電源系統と発電装置と蓄電装置とから選択的に電力が供給される。また、発電装置は電源系統への逆潮流が可能になっている。電力余剰判断部103は、発電装置の発電電力と電気負荷の需用電力との差を発電余剰電力として求める。全体動作制御部106は、発電余剰電力が生じている場合に、蓄電装置の蓄電電力を電気負荷の需用電力に充当し、発電余剰電力が生じていない場合には、発電装置の発電電力を需用電力に充当することなく蓄電装置に蓄電させる。
【選択図】図1
Description
全体動作制御部は、発電電力が需用電力に所定の判断閾値を加えた値以下である場合を第1条件として第1条件の成立時に前記発電装置の発電電力を需用電力に充当することなく蓄電装置に蓄電させ、発電電力が需用電力に所定の判断閾値を加えた値を超える場合を第2条件として第2条件の成立時に蓄電装置の蓄電電力を電気負荷での需用電力に充当させることを特徴とする。
以下に説明する各実施形態に共通の構成を実施形態1として説明する。図2に示すように、需要家(住宅)20には、電力供給事業者が管理する電源系統21から電力メータ22を通して交流電力が供給される。需要家20には、宅内の電気負荷24に電力を分配する分電盤23が配置される。また、分電盤23を通して電気負荷24に供給される電力の総和を需用電力として計測する需用電力計測手段25が設けられる。需用電力計測手段25は、たとえば、変流器のような電流センサと供給電圧を計測する電圧センサとを用いて電力を計測する電子式の電力計測装置を用いる。
実施形態1では、発電余剰電力の有無のみを条件として、蓄電装置40の蓄電と放電とを選択している。したがって、太陽光発電装置30が発電電力を生じている期間には蓄電と放電とが繰り返されることになる。現状において用いることができる蓄電池41は、充放電を繰り返すことによって劣化するから、充放電の回数に制限がある。すなわち、蓄電と放電とを繰り返すと、蓄電池41の寿命を縮める可能性がある。
実施形態1は、原則として、発電余剰電力が生じている場合に蓄電装置40の蓄電電力を電気負荷24の需用電力に充当させ、発電余剰電力が生じていない場合には太陽光発電装置30の発電電力を蓄電装置40に蓄電している。すなわち、蓄電装置40が蓄電と放電とのどちらの動作を行うかは、発電余剰電力のみによって決定されている。
実施形態1において説明したように、発電電力を需用電力に充当していることを保証するには、図3に示す構成のパワーコンディショナ32を用いることが望ましいが、図4に示す構成のパワーコンディショナ32を用いることも可能である。すなわち、電源系統21から蓄電装置40に蓄電したとしても、その蓄電電力を逆潮流に用いなければ、電源系統21からの購入電力により蓄電装置40に蓄電した蓄電電力を需用電力に充当することは可能である。
上述した各実施形態では、需要家20ごとの単独の動作を説明したが、本実施形態は、複数の需要家20における動作を連動させることによって、電源系統21の配電網から見た負荷変動を低減する技術を提供する。
20 需要家
21 電源系統
24 電気負荷
30 太陽光発電装置(発電装置)
40 蓄電装置
41 蓄電池
101 第1電力取得部
102 第2電力取得部
103 電力余剰判断部
106 全体動作制御部
Claims (13)
- 自然エネルギーを用いて発電する発電装置と蓄電池の充放電を行う蓄電装置とを備える需要家において、電源系統と前記発電装置と前記蓄電装置とを選択して電気負荷に電力を供給し、前記発電装置から前記電源系統への逆潮流を行うシステムに用いられ、需要家で利用される前記電気負荷での需用電力を取得する第1電力取得部と、前記発電装置について測定された発電電力を取得する第2電力取得部と、前記第1電力取得部が取得した需用電力と前記第2電力取得部が取得した発電電力との差である発電余剰電力について所定時間ごとに条件判断を行う電力余剰判断部と、前記電力余剰判断部での条件判断の結果に応じて前記蓄電装置の蓄電と放電とを選択する全体動作制御部とを備え、前記全体動作制御部は、発電電力が需用電力に所定の判断閾値を加えた値以下である場合を第1条件として第1条件の成立時に前記発電装置の発電電力を需用電力に充当することなく前記蓄電装置に蓄電させ、発電電力が需用電力に前記判断閾値を加えた値を超える場合を第2条件として第2条件の成立時に前記蓄電装置の蓄電電力を前記電気負荷での需用電力に充当させることを特徴とする電力制御装置。
- 前記判断閾値は0であることを特徴とする請求項1記載の電力制御装置。
- 前記全体動作制御部は、前記蓄電池の残容量が規定の上限値であるときには、前記電力余剰判断部において前記第1条件が成立しても蓄電を行わずに、発電電力を需用電力に充当することを特徴とする請求項1又は2記載の電力制御装置。
- 前記全体動作制御部は、所定期間において前記蓄電装置の蓄電および放電の回数が規定値を超えると、前記電源系統から購入する電力の単価が所定値以上である期間には、前記電力余剰判断部において前記第1条件が成立しても蓄電を行わないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力制御装置。
- 前記全体動作制御部は、前記電源系統に逆潮流を行う電力の単価が所定値以上である期間には、前記電力余剰判断部において前記第2条件が成立しても前記蓄電装置からの放電を行わないことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電力制御装置。
- 前記全体動作制御部は、前記電源系統から購入する電力の単価が規定値以下である時間帯において、前記第1条件の成立時に前記電源系統から前記蓄電装置への蓄電を許容することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の電力制御装置。
- 前記電力余剰判断部は、前記判断閾値を可変に設定することを特徴とする請求項6記載の電力制御装置。
- 前記電力余剰判断部は、前記蓄電池の残容量が規定の下限値以下である期間には前記判断閾値を相対的に大きく設定し、前記蓄電池の残容量が規定の上限値以上である期間には前記判断閾値を相対的に小さく設定することを特徴とする請求項7記載の電力制御装置。
- 前記電力余剰判断部は、前記蓄電池の残容量が規定の下限値以下であって発電電力が需要電力よりも大きい期間に前記判断閾値を正値に設定し、前記蓄電池の残容量が前記下限値を超えていると前記判断閾値を0に設定することを特徴とする請求項7記載の電力制御装置。
- 前記電力余剰判断部は、前記蓄電池の残容量が規定の上限値以上であって需要電力が発電電力よりも大きい期間に前記判断閾値を負値に設定し、前記蓄電池の残容量が前記上限値未満であると前記判断閾値を0に設定することを特徴とする請求項7記載の電力制御装置。
- 前記全体動作制御部は、前記電源系統から購入する電力の単価が規定値以下である時間帯の開始までに前記蓄電池の残容量を下限値以下にすることを特徴とする請求項6〜10のいずれか1項に記載の電力制御装置。
- 前記電力余剰判断部において前記第2条件が成立している期間に電気負荷の利用を抑制するように助言の通知を与える通知手段を備えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電力制御装置。
- 前記電気負荷が制御信号を受けて消費電力を制御する制御部を備えている場合に、前記電力余剰判断部において前記第2条件が成立している期間に、前記全体動作制御部から前記電気負荷の制御部に対して消費電力を抑制する制御信号を与えることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の電力制御装置。
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