JP2012514963A - 公益事業体管理による、熱エネルギー蓄積を利用する仮想発電所 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
1.液体冷媒ポンプ120を介して、液体冷媒がURMV146からポンプ排出されて、負荷ユニット108へと送られる。
2.液体冷媒が負荷ユニット108で沸騰、蒸発する。
3.気体と液体との混合物が、負荷ユニット108から湿式吸引戻り管124を通してURMV146へと戻される。
4.液体冷媒がURMV146の底部に落下する。
5.気相冷媒の殆どがURMV146に入らずに、冷却サブユニット(コイル)内の凝縮冷媒の吸引圧によって、エネルギー蓄積ユニット106の熱交換器に入る。
6.気相冷媒が、製氷/排氷コイル142に入り、下部ヘッダアセンブリ156で液体に凝縮される。
7.液体冷媒が、下部ヘッダアセンブリ156から排出されて、URMV146の底部に回収される。
8.上記サイクルが繰り返される。
Claims (56)
- 電力会社によってエンドユーザに供給される電力に対する需要を一時的にシフトするシステムであって、
上記エンドユーザの近傍に配置され、電力会社からの交流電気エネルギーを受け取って、当該交流電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変換して当該変換されたエネルギーを第1の期間蓄積するとともに、当該蓄積エネルギーを上記エンドユーザに供給して、当該エンドユーザの当該交流電気エネルギーに対する需要を、第2の期間削減するエネルギー蓄積ユニットと、
上記エネルギー蓄積ユニットの動作を制御して、上記エンドユーザへの上記蓄積エネルギーの供給を制御する制御装置と、
公益事業体管理部と上記制御装置との間にあって、当該公益事業体管理部による当該制御装置の動作の管理及び制御を許容して、上記蓄積エネルギーの蓄積及び当該蓄積エネルギーの上記エンドユーザへの供給を制御する通信リンクと、を備えることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
環境変数を検知して、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に環境データを供給する環境センサを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
環境変数を検知して、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に、気象変数、条件/消費変数又はコスト変数に関する環境データを供給する環境センサを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記通信リンクは、当該通信リンクを介して上記エネルギー蓄積ユニットからその動作データを上記公益事業体管理部に供給することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットは、熱エネルギー、力学エネルギー、化学エネルギー、又は直流電気エネルギーの形態で、エネルギーを蓄積することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記制御装置は、複数の上記エネルギー蓄積ユニットを制御することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットは、上記蓄積エネルギーを複数の上記エンドユーザに供給することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記制御装置は、複数組のエンドユーザ集合体を制御することを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記制御装置の動作を制御する上記公益事業体管理部は、公益事業会社、ESCO事業会社、需要反応集積会社、サードパーティエネルギー管理会社、又は、プログラム可能な論理回路で構成されることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
上記環境データは、時間、温度、相対湿度、露点、紫外線指数、大気質指標、炭酸ガス排出量、気候帯、電力消費量、エネルギー需要量、エネルギー消費量、冷房度日、電力会社負荷分布、エネルギー網状態、現在電力価格、現在石油価格、現在プロパン価格、現在天然ガス価格、翌日価格、当日価格、電力会社収益、発電価格、送電価格、配電価格、及び、ESCO事業体収益からなるグループのうちの少なくとも1つのリアルタイム変数からなることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
上記環境データは、推定温度、推定相対湿度、推定露点、推定紫外線指数、推定大気質指標、推定炭酸ガス排出量、推定電力消費量、推定エネルギー需要量、推定エネルギー消費量、推定冷房度日、推定電力会社負荷分布、推定エネルギー網状態、推定電力価格、推定石油価格、推定プロパン価格、推定天然ガス価格、推定翌日価格、推定当日電力価格、推定発電価格、推定送電価格、推定配電価格、及び、推定電力会社収益からなるグループのうちの少なくとも1つの推定された変数からなることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
上記環境データは、上記エネルギー蓄積ユニットの位置において得られることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
上記環境データは、上記エネルギー蓄積ユニットから離れた位置において得られて、上記制御装置に送られることを特徴とするシステム。 - 請求項2記載のシステムにおいて、
上記環境データは、複数のエネルギー蓄積ユニットからセンサを使用して検知されることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットの動作の少なくとも一部、及び、上記エンドユーザへの上記蓄積エネルギーの供給制御は、エネルギーの時間依存値に基づいてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
エンドユーザに供給される電力に対する需要の上記シフトの少なくとも一部は、発電価格、送電価格、又は配電価格の少なくとも1つに基づいてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
エンドユーザに供給される電力に対する需要の上記シフトの少なくとも一部は、価格事象、信頼性事象、又は負荷バランス事象に応じてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項1記載のシステムにおいて、
上記公益事業体管理部と上記制御装置との間の上記通信リンクは、広域通信インターフェース、外部物理ネットワークインターフェース、及び、ワイヤレスネットワークインターフェースのうちの少なくとも1つを用いて実行されることを特徴とするシステム。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される電力に対する需要を一時的にシフトするシステムであって、
上記電力を発生させる中央発電所と、
上記中央発電所と上記エンドユーザとを接続して、当該エンドユーザに上記電力を供給する送配電ネットワークと、
上記発電と上記中央発電所から上記エンドユーザへの配電とを制御及び管理する公益事業体管理部と、
上記送配電ネットワークと上記エンドユーザとの間に配置され、上記エンドユーザに供給されるか又は当該エンドユーザによって発電された電気エネルギー量を計測する電力計と、
上記電力計のエンドユーザ側に配置され、エネルギーを蓄積して上記エンドユーザにエネルギーを供給するエネルギー蓄積ユニットと、
上記エネルギー蓄積ユニットの動作を制御して、上記蓄積エネルギーの上記エンドユーザへの供給を制御する制御装置と、
上記公益事業体管理部と上記制御装置との間にあって、当該公益事業体管理部による当該制御装置の動作の管理及び制御を許容して、上記蓄積エネルギーの蓄積及び当該蓄積エネルギーの上記エンドユーザへの供給を制御する通信リンクと、を備えることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
環境変数を検知して、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に環境データを供給する環境センサを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
環境変数を検知して、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に、気象変数、条件/消費変数又はコスト変数に関する環境データを供給する環境センサを更に備えることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記通信リンクは、当該通信リンクを介して上記エネルギー蓄積ユニットからその動作データを上記公益事業体管理部に供給することを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットは、熱エネルギー、力学エネルギー、化学エネルギー、又は直流電気エネルギーの形態で、エネルギーを蓄積することを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記制御装置は、複数の上記エネルギー蓄積ユニットを制御することを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットは、上記蓄積エネルギーを複数の上記エンドユーザに供給することを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記制御装置は、複数組のエンドユーザ集合体を制御することを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記制御装置の動作を制御する上記公益事業体管理部は、公益事業会社、ESCO事業会社、需要反応アグリゲータ、サードパーティエネルギー管理会社、又は、プログラム可能な論理回路で構成されることを特徴とするシステム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
上記環境データは、時間、温度、相対湿度、露点、紫外線指数、大気質指標、炭酸ガス排出量、気候帯、電力消費量、エネルギー需要量、エネルギー消費量、冷房度日、電力会社負荷分布、エネルギー網状態、現在電力価格、現在石油価格、現在プロパン価格、現在天然ガス価格、翌日価格、当日価格、電力会社収益、発電価格、送電価格、配電価格、及び、ESCO事業体収益からなるグループのうちの少なくとも1つのリアルタイム変数からなることを特徴とするシステム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
上記環境データは、推定温度、推定相対湿度、推定露点、推定紫外線指数、推定大気質指標、推定炭酸ガス排出量、推定電力消費量、推定エネルギー需要量、推定エネルギー消費量、推定冷房度日、推定電力会社負荷分布、推定エネルギー網状態、推定電力価格、推定石油価格、推定プロパン価格、推定天然ガス価格、推定翌日価格、推定当日電力価格、推定発電価格、推定送電価格、推定配電価格、及び、推定電力会社収益からなるグループのうちの少なくとも1つの推定された変数からなることを特徴とするシステム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
上記環境データは、上記エネルギー蓄積ユニットの位置において得られることを特徴とするシステム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
上記環境データは、上記エネルギー蓄積ユニットから離れた位置において得られて、上記制御装置に送られることを特徴とするシステム。 - 請求項20記載のシステムにおいて、
上記環境データは、複数のエネルギー蓄積ユニットからセンサを使用して検知されることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記エネルギー蓄積ユニットの動作の少なくとも一部、及び、上記エンドユーザへの上記蓄積エネルギーの供給制御は、エネルギーの時間依存値に基づいてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
エンドユーザに供給される電力に対する需要の上記シフトの少なくとも一部は、発電価格、送電価格、又は配電価格の少なくとも1つに基づいてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
エンドユーザに供給される電力に対する需要の上記シフトの少なくとも一部は、価格事象、信頼性事象、又は負荷バランス事象に応じてなされることを特徴とするシステム。 - 請求項19記載のシステムにおいて、
上記公益事業体管理部と上記制御装置との間の上記通信リンクは、広域通信インターフェース、外部物理ネットワークインターフェース、及び、ワイヤレスネットワークインターフェースのうちの少なくとも1つを用いて実行されることを特徴とするシステム。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される電力に対する需要を一時的にシフトするシステムであって、
上記電力を発生させる中央発電所と、
上記中央発電所と上記エンドユーザとを接続して、当該エンドユーザに上記電力を供給する送配電ネットワークと、
上記発電と上記中央発電所から上記エンドユーザへの配電とを制御及び管理する公益事業体管理部と、
上記エンドユーザの近傍に配置され、電気エネルギーを熱エネルギーに変換して当該熱エネルギーを蓄積するとともに、当該熱エネルギーを上記エンドユーザに供給することによって、加熱又は空調のための電気エネルギーに対する当該エンドユーザの需要を削減する熱エネルギー蓄積ユニットと、
上記熱エネルギー蓄積ユニットの動作を制御して、上記電気エネルギーから上記熱エネルギーへの変換及び上記エンドユーザへの上記加熱又は空調の供給を制御する制御装置と、
上記公益事業体管理部と上記制御装置との間にあって、当該公益事業体管理部による当該制御装置の動作の管理及び制御を許容して、上記蓄積エネルギーの蓄積及び当該蓄積エネルギーの上記エンドユーザへの供給を制御する通信リンクと、を備えることを特徴とするシステム。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される交流電気エネルギーに対する需要を一時的に補う方法であって、
上記エンドユーザの近傍に配置されたエネルギー蓄積ユニットでもって、上記電力会社によって当該エンドユーザに供給される交流電気エネルギーの一部を蓄積するステップを備え、
上記交流電気エネルギーの一部を蓄積するステップは、
電力会社から交流電気エネルギーを受け取るステップと、
上記交流電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変換するステップと、
上記変換エネルギーを、第1の期間蓄積するステップと、
を有しており、
上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、及び、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整する制御装置でもって、当該エネルギー蓄積ユニットの動作を制御するステップと、
公益事業体管理部が、当該公益事業体管理部と上記制御装置との間の通信リンクでもって、当該制御装置の動作を制御するステップと、
上記エネルギー蓄積ユニットから上記エンドユーザに上記蓄積エネルギーを供給することによって、当該エンドユーザの上記交流電気エネルギーに対する需要を、第2の期間補うステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
少なくとも1つの環境変数を検知する少なくとも1つの環境センサから環境データを取得するステップと、
上記環境データを、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に送るステップと、
上記環境データに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、又は、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整するステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
気象変数、条件/消費変数、及びコスト変数からなるグループのうちの少なくとも1つの環境変数を検知する少なくとも1つの環境センサから環境データを取得するステップと、
上記環境データを、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に送るステップと、
上記環境データに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、又は、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整するステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
上記エネルギー蓄積ユニットからその動作データを取得するステップと、
上記動作データを、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に送るステップと、
上記動作データに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、又は、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整するステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
上記制御装置を用いて、複数の上記エネルギー蓄積ユニットを制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
上記電力会社が制御する上記エネルギー蓄積ユニットから複数の上記エンドユーザに、上記蓄積エネルギーを供給することによって、上記複数のエンドユーザの上記交流電気エネルギーに対する需要を、上記第2の期間補うステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
上記制御装置を用いて、複数組のエンドユーザ集合体を制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
少なくとも1つの環境変数を検知する少なくとも1つの環境センサから環境データを取得するステップと、
上記環境データを、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に送るステップと、
時間、温度、相対湿度、露点、紫外線指数、大気質指標、炭酸ガス排出量、気候帯、電力消費量、エネルギー需要量、エネルギー消費量、冷房度日、電力会社負荷分布、エネルギー網状態、現在電力価格、現在石油価格、現在プロパン価格、現在天然ガス価格、翌日価格、当日価格、電力会社収益、発電価格、送電価格、配電価格、及び、ESCO事業体収益からなるグループのうちの少なくとも1つのリアルタイム変数である上記環境データに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、又は、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整するステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
少なくとも1つの環境変数を検知する少なくとも1つの環境センサから環境データを取得するステップと、
上記環境データを、上記通信リンクを介して上記公益事業体管理部に送るステップと、
推定温度、推定相対湿度、推定露点、推定紫外線指数、推定大気質指標、推定炭酸ガス排出量、推定電力消費量、推定エネルギー需要量、推定エネルギー消費量、推定冷房度日、推定電力会社負荷分布、推定エネルギー網状態、推定電力価格、推定石油価格、推定プロパン価格、推定天然ガス価格、推定翌日価格、推定当日電力価格、推定発電価格、推定送電価格、推定配電価格、及び、推定電力会社収益からなるグループのうちの少なくとも1つの推定された変数である上記環境データに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、又は、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整するステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項39記載の方法において、
発電価格、送電価格、配電価格、エネルギーの時間依存値、価格事象、信頼性事象、及び負荷バランス事象の少なくとも1つに基づいて、上記エネルギー蓄積ユニットの動作パラメータを最適化するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項38記載の方法において、
広域通信インターフェースを用いて、上記公益事業体管理部と上記制御装置との間の上記通信リンクを実行するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される交流電気エネルギーに対する需要を一時的に補う方法であって、
上記エンドユーザの近傍に配置されたエネルギー蓄積ユニットでもって、上記電力会社によって当該エンドユーザに供給される交流電気エネルギーの一部を蓄積するステップを備え、
上記交流電気エネルギーの一部を蓄積するステップは、
電力会社から交流電気エネルギーを受け取るステップと、
上記交流電気エネルギーを熱エネルギーに変換するステップと、
第1の期間に上記熱エネルギーを氷の形態で蓄積するステップと、
を有しており、
上記エネルギー蓄積ユニットに供給される交流電気エネルギー量、及び、当該熱エネルギー蓄積ユニットから分配される熱エネルギー量を調整する制御装置でもって、当該熱エネルギー蓄積ユニットの動作を制御するステップと、
電力会社が、当該電力会社と上記制御装置との間の通信リンクでもって、当該制御装置の動作を制御するステップと、
上記熱エネルギー蓄積ユニットから上記エンドユーザに上記蓄積熱エネルギーを供給することによって、当該エンドユーザの上記交流電気エネルギーに対する需要を、第2の期間補うステップと、を更に備えることを特徴とする方法。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される交流電気エネルギーに対する需要を一時的に補う装置であって、
上記エンドユーザの近傍に配置されたエネルギー蓄積ユニットでもって、上記電力会社によって当該エンドユーザに供給される交流電気エネルギーの一部を蓄積する手段を備え、
上記交流電気エネルギーの一部を蓄積する手段は、
電力会社から交流電気エネルギーを受け取る手段と、
上記交流電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変換する手段と、
上記変換されたエネルギーを、第1の期間蓄積する手段と、
を有しており、
上記エネルギー蓄積ユニットに供給されるエネルギー量、及び、当該エネルギー蓄積ユニットから分配されるエネルギー量を調整する制御装置でもって、当該エネルギー蓄積ユニットの動作を制御する手段と、
電力会社が、当該電力会社と上記制御装置との間の通信リンクでもって、当該制御装置の動作を制御する手段と、
上記エネルギー蓄積ユニットから上記エンドユーザに上記蓄積エネルギーを供給することによって、当該エンドユーザの上記交流電気エネルギーに対する需要を、第2の期間補う手段と、を更に備えることを特徴とする装置。 - 電力会社によってエンドユーザに供給される冷却に対する需要を満たす方法であって、
電力会社から交流電気エネルギーを受け取るステップと、
上記交流電気エネルギーを熱エネルギーに変換するステップと、
上記エンドユーザの近傍に配置された熱エネルギー蓄積ユニットでもって、上記熱エネルギーを蓄積するステップと、
上記エンドユーザが、当該エンドユーザに供給される上記冷却の供給期間及び供給量を制御するステップと、
公益事業体管理部が、上記エンドユーザへの上記冷却のエネルギー源を制御するステップと、を備えており、
上記エネルギー源は、熱エネルギーに変換される電気エネルギー、上記熱エネルギー蓄積ユニットからの上記蓄積熱エネルギー、又はこれらの組合せであることを特徴とする方法。 - 請求項51記載の方法において、
複数の上記エンドユーザに供給される上記冷却のエネルギー源を制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項51記載の方法において、
上記公益事業体管理部が、上記熱エネルギー蓄積ユニットでもって、上記熱エネルギーの蓄積のタイミングを制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 電力会社によってエンドユーザに供給されるエネルギーに対する需要を満たす方法であって、
電力会社から交流電気エネルギーを受け取るステップと、
上記交流電気エネルギーを他の形態のエネルギーに変換するステップと、
上記エンドユーザの近傍に配置されたエネルギー蓄積ユニットでもって、上記変換されたエネルギーを蓄積するステップと、
上記エンドユーザが、当該エンドユーザに供給される上記エネルギーの供給期間及び供給量を制御するステップと、
公益事業体管理部が、上記エンドユーザへの上記エネルギーの源を制御するステップと、を備えており、
上記エネルギーの源は、電気エネルギー、上記エネルギー蓄積ユニットからの上記蓄積エネルギー、又は、これらの組合せであることを特徴とする方法。 - 請求項54記載の方法において、
複数の上記エンドユーザに供給される上記エネルギーの源を制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。 - 請求項54記載の方法において、
上記公益事業体管理部が、上記エネルギー蓄積ユニットでもって、上記エネルギーの蓄積のタイミングを制御するステップを更に備えることを特徴とする方法。
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