JP2013207936A - Energy management system, energy management method, and distributed power source - Google Patents

Energy management system, energy management method, and distributed power source Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an energy management system capable of appropriately using electric power output from a distributed power source, and to provide an energy management method and distributed power source used therefor.SOLUTION: A control section 230 applies a first control mode for calculating target power from a value detected by an ammeter 181 or a second control mode for calculating target power from a value detected by an ammeter 182 as load follow-up control of a fuel cell unit 150.

Description

本発明は、分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システム、及び、エネルギー管理システムで用いられるエネルギー管理方法及び分散電源に関する。   The present invention relates to an energy management system including a distributed power source and a power storage device, and an energy management method and a distributed power source used in the energy management system.

近年、分散電源及び蓄電装置を有するエネルギー管理システムにおいて、分散電源及び蓄電装置を制御する技術が提案されている(例えば、特許文献1)。分散電源は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。   In recent years, a technique for controlling a distributed power source and a power storage device in an energy management system having the distributed power source and the power storage device has been proposed (for example, Patent Document 1). A distributed power source is a device that outputs power using fuel gas, such as a fuel cell. The power storage device is a device that stores electric power, such as a secondary battery.

ここで、分散電源は、系統と分散電源とを接続する電力線上に設けられた電流計によって検出された値(目標電力)に分散電源から出力される電力が追従するように制御される(負荷追従制御)。   Here, the distributed power source is controlled so that the power output from the distributed power source follows the value (target power) detected by an ammeter provided on the power line connecting the system and the distributed power source (load). Follow-up control).

このようなケースにおいて、系統から供給される電力の購入単価が安い夜間等において、系統から供給される電力を蓄電装置に蓄電するために、分散電源の制御に用いる電流計は、蓄電装置と電力線との接続点よりも下流(系統から離れた側)に設けられる。これによって、蓄電装置に蓄積する電力が分散電源の負荷追従制御の目標電力に加味されない。従って、蓄電装置の蓄電を行う場合に、分散電源から出力される電力ではなくて、系統から供給される電力が蓄電装置に蓄積される。   In such a case, the ammeter used for controlling the distributed power source in order to store the power supplied from the system in the power storage device at night when the unit price of power supplied from the system is low, the power storage device and the power line It is provided in the downstream (side away from the system) from the connection point. As a result, the power stored in the power storage device is not added to the target power for load follow-up control of the distributed power supply. Therefore, when the power storage device performs power storage, not the power output from the distributed power supply but the power supplied from the grid is stored in the power storage device.

特開2007−104775号公報JP 2007-104775 A 特開2005−143218号公報JP-A-2005-143218

しかしながら、分散電源の制御に用いる電流計が蓄電装置と電力線との接続点よりも下流(系統から離れた側)に設けられている場合には、系統から供給される電力の購入単価が高い昼間等において、蓄電装置を制御するための制御電力が分散電源の負荷追従制御の目標電力に加味されない。従って、このような時間帯(例えば、昼間)において、蓄電装置の蓄電を行わないように蓄電装置を制御したとしても、蓄電装置を制御するための制御電力は、分散電源から出力される電力ではなくて、系統から供給される電力が蓄電装置によって賄われる。   However, if the ammeter used for controlling the distributed power source is provided downstream (away from the grid) from the connection point between the power storage device and the power line, the unit price of power supplied from the grid is high in the daytime. In such a case, the control power for controlling the power storage device is not added to the target power for load follow-up control of the distributed power source. Therefore, even if the power storage device is controlled so that the power storage device is not stored in such a time zone (for example, daytime), the control power for controlling the power storage device is not the power output from the distributed power source. There is no power supplied from the grid by the power storage device.

このように、系統から供給される電力の購入単価によっては、分散電源から出力される電力が蓄電装置に適切に供給されず、分散電源から出力される電力を適切に用いることができなかった。また、分散電源においては、出力が低めに抑えられることも多くなるため、発電効率も下がってしまう。   Thus, depending on the unit price of power supplied from the grid, the power output from the distributed power source is not properly supplied to the power storage device, and the power output from the distributed power source cannot be used appropriately. Further, in the distributed power supply, the output is often suppressed to a low level, and the power generation efficiency is also lowered.

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、分散電源から出力される電力を適切に用いることを可能とするエネルギー管理システム、エネルギー管理方法及び分散電源を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an energy management system, an energy management method, and a distributed power source that can appropriately use the power output from the distributed power source. With the goal.

第1の特徴に係るエネルギー管理システムは、分散電源及び蓄電装置を備える。前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び第2電流計が設けられている。前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記第2電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。エネルギー管理システムは、前記負荷追従制御として、前記第1電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用する制御部を備える。   The energy management system according to the first feature includes a distributed power source and a power storage device. A first ammeter and a second ammeter used for load follow-up control of the distributed power supply are provided on a power line connecting the distributed power supply and the power storage device to the system. The first ammeter is provided on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. . The second ammeter is provided closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line. The energy management system uses the value detected by the first ammeter as the load following control in a first control mode for calculating a target power of the load following control, or detected by the second ammeter The control part which applies the 2nd control mode which calculates the target electric power of the said load following control using a value is provided.

第1の特徴において、前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が低い場合に、前記分散電源の負荷追従制御として、前記第2制御モードを適用する。   In the first feature, the control unit applies the second control mode as load follow-up control of the distributed power source when the unit price of power generation of the distributed power source is lower than the unit price of power supplied from the system. To do.

第1の特徴において、前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が高い場合に、前記分散電源の負荷追従制御として、前記第1制御モードを適用する。   In the first feature, the control unit applies the first control mode as load follow-up control of the distributed power source when the unit price of power generation of the distributed power source is higher than the unit price of power supplied from the grid. To do.

第1の特徴において、前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が高い場合であっても、前記分散電源の排熱効率が高い場合には、前記負荷追従制御として前記第2制御モードを適用し、前記分散電源の排熱効率が低い場合には、前記負荷追従制御として前記第1制御モードを適用する。   1st characteristic WHEREIN: Even if it is a case where the power generation unit price of the said distributed power supply is higher than the unit price of the electric power supplied from the said system, the said control part, when the waste heat efficiency of the said distributed power source is high, The second control mode is applied as the load following control, and the first control mode is applied as the load following control when the exhaust heat efficiency of the distributed power source is low.

第1の特徴において、エネルギー管理システムは、前記分散電源の排熱を利用する貯湯装置をさらに備える。前記制御部は、前記貯湯装置の貯湯量が閾値より少ない、あるいは、湯温が所定温度より低い場合には、前記分散電源の排熱効率が高いと判定する。   In the first feature, the energy management system further includes a hot water storage device that uses exhaust heat of the distributed power source. The control unit determines that the exhaust heat efficiency of the distributed power source is high when the hot water storage amount of the hot water storage device is less than a threshold value or when the hot water temperature is lower than a predetermined temperature.

第1の特徴において、前記分散電源は、燃料電池である。   In the first feature, the distributed power source is a fuel cell.

第1の特徴において、エネルギー管理システムは、太陽光発電装置をさらに備える。前記太陽光発電装置は、前記電力線上において前記第2電流計よりも前記系統に近い側に接続される。   In the first feature, the energy management system further includes a solar power generation device. The solar power generation device is connected to a side closer to the system than the second ammeter on the power line.

第2の特徴に係るエネルギー管理方法は、分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システムで用いる方法である。エネルギー管理方法は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第1の電流検出ステップと、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第2の電流計測ステップと、前記分散電源の負荷追従制御として、前記第1電流検出ステップによって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流検出ステップによって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用するステップと、を備える。   The energy management method according to the second feature is a method used in an energy management system including a distributed power source and a power storage device. The energy management method detects a current on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. Current detection step, a second current measurement step of detecting a current closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line, and load follow-up control of the distributed power source. The target power for the load following control is calculated using the first control mode for calculating the target power for the load following control using the value detected by the step, or the value detected by the second current detecting step. Applying the second control mode.

第3の特徴に係る分散電源は、蓄電装置を備えるエネルギー管理システムに接続され、負荷追従制御を行う。前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に第1電流計が設けられており、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に第2電流計が設けられている。分散電源は、前記負荷追従制御として、前記第1電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用する制御部を備える。   The distributed power source according to the third feature is connected to an energy management system including a power storage device, and performs load following control. On the power line connecting the distributed power source and the power storage device and the system, on the side farther from the system than the connection point between the power storage device and the power line, and more than the connection point between the distributed power source and the power line A first ammeter is provided on a side closer to the system, and a second ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line. The distributed power source is a first control mode for calculating a target power of the load following control using the value detected by the first ammeter as the load following control, or a value detected by the second ammeter. The control part which applies the 2nd control mode which calculates the target electric power of the said load follow-up control using is provided.

本発明によれば、分散電源から出力される電力を適切に用いることを可能とするエネルギー管理システム、エネルギー管理方法及び分散電源を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the energy management system, the energy management method, and distributed power supply which enable it to use appropriately the electric power output from a distributed power supply can be provided.

図1は、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an energy management system 100 according to the first embodiment. 図2は、第1実施形態に係る需要家10を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the customer 10 according to the first embodiment. 図3は、第1実施形態に係るHEMS200を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating the HEMS 200 according to the first embodiment. 図4は、第1実施形態に係るエネルギー管理方法を示すフロー図である。FIG. 4 is a flowchart showing the energy management method according to the first embodiment.

以下において、本発明の実施形態に係るエネルギー管理システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。   Hereinafter, an energy management system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。   However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

[実施形態の概要]
実施形態に係るエネルギー管理システムは、分散電源及び蓄電装置を備える。前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び第2電流計が設けられている。前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。前記第2電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられている。エネルギー管理システムは、前記負荷追従制御として、前記第1電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用する制御部を備える。
[Outline of Embodiment]
The energy management system according to the embodiment includes a distributed power source and a power storage device. A first ammeter and a second ammeter used for load follow-up control of the distributed power supply are provided on a power line connecting the distributed power supply and the power storage device to the system. The first ammeter is provided on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. . The second ammeter is provided closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line. The energy management system uses the value detected by the first ammeter as the load following control in a first control mode for calculating a target power of the load following control, or detected by the second ammeter The control part which applies the 2nd control mode which calculates the target electric power of the said load following control using a value is provided.

実施形態では、制御部は、分散電源の負荷追従制御として、第1電流計によって検出された値を用いて目標電力を算出する用いる第1制御モード、又は、第2電流計によって検出された値を用いて目標電力を算出する第2制御モードを適用する。   In the embodiment, the control unit uses the first control mode to calculate the target power using the value detected by the first ammeter or the value detected by the second ammeter as load follow-up control of the distributed power supply. The second control mode for calculating the target power using is applied.

ここで、第1制御モードでは、分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計が蓄電装置と電力線との接続点よりも下流(系統から離れた側)に設けられているため、蓄電装置に蓄積する電力が負荷追従制御の目標電力に加味されない。蓄電装置の蓄電を行う場合に、分散電源から出力される電力ではなくて、系統から供給される電力が蓄電装置に蓄積される。   Here, in the first control mode, the first ammeter used for load follow-up control of the distributed power source is provided downstream (on the side away from the system) from the connection point between the power storage device and the power line. The accumulated power is not added to the target power for load following control. When the power storage device performs power storage, not the power output from the distributed power supply but the power supplied from the grid is stored in the power storage device.

一方で、第2制御モードでは、分散電源の負荷追従制御に用いる第2電流計が蓄電装置と電力線との接続点よりも上流(系統に近い側)に設けられているため、蓄電装置を制御するための制御電力が負荷追従制御の目標電力に加味される。従って、蓄電装置を制御するための制御電力は、系統から供給される電力ではなくて、分散電源から出力される電力によって賄われる。   On the other hand, in the second control mode, the second ammeter used for load follow-up control of the distributed power supply is provided upstream (side closer to the system) than the connection point between the power storage device and the power line, so the power storage device is controlled. The control power for doing this is added to the target power for load following control. Therefore, the control power for controlling the power storage device is covered by the power output from the distributed power supply, not the power supplied from the grid.

このように、分散電源の負荷追従制御として、第1制御モード及び第2制御モードを使い分けることによって、分散電源から出力される電力を適切に用いることができる。   As described above, as the load follow-up control of the distributed power source, the power output from the distributed power source can be appropriately used by properly using the first control mode and the second control mode.

[第1実施形態]
(エネルギー管理システム)
以下において、第1実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図1は、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100を示す図である。
[First Embodiment]
(Energy management system)
Hereinafter, the energy management system according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating an energy management system 100 according to the first embodiment.

図1に示すように、エネルギー管理システム100は、需要家10と、CEMS20と、変電所30と、スマートサーバ40と、発電所50とを有する。なお、需要家10、CEMS20、変電所30及びスマートサーバ40は、ネットワーク60によって接続されている。   As shown in FIG. 1, the energy management system 100 includes a customer 10, a CEMS 20, a substation 30, a smart server 40, and a power plant 50. The customer 10, the CEMS 20, the substation 30 and the smart server 40 are connected by a network 60.

需要家10は、分散電源及び蓄電装置を少なくとも有する。分散電源は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。   The customer 10 has at least a distributed power source and a power storage device. A distributed power source is a device that outputs power using fuel gas, such as a fuel cell. The power storage device is a device that stores electric power, such as a secondary battery.

需要家10は、例えば、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。   For example, the customer 10 may be a single-family house, an apartment house such as a condominium, a commercial facility such as a building, or a factory.

第1実施形態では、複数の需要家10によって、需要家群10A及び需要家群10Bが構成されている。需要家群10A及び需要家群10Bは、例えば、地理的な地域によって分類される。   In the first embodiment, a customer group 10 </ b> A and a customer group 10 </ b> B are configured by a plurality of consumers 10. The consumer group 10A and the consumer group 10B are classified by, for example, a geographical area.

CEMS20は、複数の需要家10と電力系統との間の連系を制御する。なお、CEMS20は、複数の需要家10を管理するため、CEMS(Cluster/Community Energy Management System)と称されることもある。具体的には、CEMS20は、停電時などにおいて、複数の需要家10と電力系統との間を解列する。一方で、CEMS20は、復電時などにおいて、複数の需要家10と電力系統との間を連系する。   The CEMS 20 controls interconnection between the plurality of consumers 10 and the power system. The CEMS 20 may be referred to as a CEMS (Cluster / Community Energy Management System) in order to manage a plurality of consumers 10. Specifically, the CEMS 20 disconnects between the plurality of consumers 10 and the power system at the time of a power failure or the like. On the other hand, the CEMS 20 interconnects the plurality of consumers 10 and the power system when power is restored.

第1実施形態では、CEMS20A及びCEMS20Bが設けられている。CEMS20Aは、例えば、需要家群10Aに含まれる需要家10と電力系統との間の連系を制御する。CEMS20Bは、例えば、需要家群10Bに含まれる需要家10と電力系統との間の連系を制御する。   In the first embodiment, a CEMS 20A and a CEMS 20B are provided. For example, the CEMS 20A controls interconnection between the customer 10 included in the customer group 10A and the power system. For example, the CEMS 20B controls interconnection between the customer 10 included in the customer group 10B and the power system.

変電所30は、複数の需要家10に対して、配電線31を介して電力を供給する。具体的には、変電所30は、発電所50から供給される電圧を降圧する。   The substation 30 supplies electric power to the plurality of consumers 10 via the distribution line 31. Specifically, the substation 30 steps down the voltage supplied from the power plant 50.

第1実施形態では、変電所30A及び変電所30Bが設けられている。変電所30Aは、例えば、需要家群10Aに含まれる需要家10に対して、配電線31Aを介して電力を供給する。変電所30Bは、例えば、需要家群10Bに含まれる需要家10に対して、配電線31Bを介して電力を供給する。   In the first embodiment, a substation 30A and a substation 30B are provided. For example, the substation 30A supplies power to the consumers 10 included in the consumer group 10A via the distribution line 31A. For example, the substation 30B supplies power to the consumers 10 included in the consumer group 10B via the distribution line 31B.

スマートサーバ40は、複数のCEMS20(ここでは、CEMS20A及びCEMS20B)を管理する。また、スマートサーバ40は、複数の変電所30(ここでは、変電所30A及び変電所30B)を管理する。言い換えると、スマートサーバ40は、需要家群10A及び需要家群10Bに含まれる需要家10を統括的に管理する。スマートサーバ40は、例えば、需要家群10Aに供給すべき電力と需要家群10Bに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。   The smart server 40 manages a plurality of CEMSs 20 (here, CEMS 20A and CEMS 20B). The smart server 40 also manages a plurality of substations 30 (here, the substation 30A and the substation 30B). In other words, the smart server 40 comprehensively manages the customers 10 included in the customer group 10A and the customer group 10B. For example, the smart server 40 has a function of balancing the power to be supplied to the consumer group 10A and the power to be supplied to the consumer group 10B.

発電所50は、火力、風力、水力、原子力などによって発電を行う。発電所50は、複数の変電所30(ここでは、変電所30A及び変電所30B)に対して、送電線51を介して電力を供給する。   The power plant 50 generates power using thermal power, wind power, hydraulic power, nuclear power, and the like. The power plant 50 supplies power to the plurality of substations 30 (here, the substation 30A and the substation 30B) via the power transmission line 51.

ネットワーク60は、信号線を介して各装置に接続される。ネットワーク60は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網などである。   The network 60 is connected to each device via a signal line. The network 60 is, for example, the Internet, a wide area network, a narrow area network, a mobile phone network, or the like.

(需要家)
以下において、第1実施形態に係る需要家について説明する。図2は、第1実施形態に係る需要家10の詳細を示す図である。
(Customer)
Below, the consumer which concerns on 1st Embodiment is demonstrated. FIG. 2 is a diagram illustrating details of the customer 10 according to the first embodiment.

図2に示すように、需要家10は、分電盤110と、負荷120と、PVユニット130と、蓄電池ユニット140と、燃料電池ユニット150と、貯湯ユニット160と、HEMS200とを有する。   As shown in FIG. 2, the customer 10 includes a distribution board 110, a load 120, a PV unit 130, a storage battery unit 140, a fuel cell unit 150, a hot water storage unit 160, and a HEMS 200.

第1実施形態において、需要家10は、電流計181及び電流計182を有する。電流計181及び電流計182は、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150と系統とを接続する電力線上に設けられており、燃料電池ユニット150の負荷追従制御に用いられる。   In the first embodiment, the customer 10 includes an ammeter 181 and an ammeter 182. The ammeter 181 and the ammeter 182 are provided on a power line connecting the storage battery unit 140 and the fuel cell unit 150 and the system, and are used for load following control of the fuel cell unit 150.

電流計181は、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150と系統とを接続する電力線上において、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2よりも下流(系統から離れた側)、かつ、燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも上流(系統に近い側)に設けられる。一方で、電流計182は、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2よりも上流(系統に近い側)に設けられる。   The ammeter 181 is on the power line connecting the storage battery unit 140 and the fuel cell unit 150 to the system, downstream of the connection point P2 between the storage battery unit 140 and the power line (the side away from the system), and the fuel cell unit 150. And upstream of the connection point P3 between the power line and the power line. On the other hand, the ammeter 182 is provided upstream (side closer to the system) than the connection point P2 between the storage battery unit 140 and the power line.

電流計181及び電流計182が負荷120と電力線との接続点P4よりも上流(系統に近い側)に設けられることは勿論である。   Of course, the ammeter 181 and the ammeter 182 are provided upstream of the connection point P4 between the load 120 and the power line (on the side closer to the grid).

第1実施形態において、各機器は、系統に近い順から見て、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び負荷120の順で電力線に接続されていることに留意すべきである。   In the first embodiment, it should be noted that each device is connected to the power line in the order of the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the load 120 as viewed from the order close to the grid.

分電盤110は、配電線31(系統)に接続されている。分電盤110は、電力線を介して、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150に接続されている。   Distribution board 110 is connected to distribution line 31 (system). Distribution board 110 is connected to load 120, PV unit 130, storage battery unit 140, and fuel cell unit 150 via a power line.

負荷120は、電力線と接続点P4で接続されており、電力線を介して供給される電力を消費する装置である。例えば、負荷120は、冷蔵庫、照明、エアコン、テレビなどの装置を含む。なお、負荷120は、単数の装置であってもよく、複数の装置を含んでもよい。   The load 120 is a device that is connected to the power line at the connection point P4 and consumes power supplied through the power line. For example, the load 120 includes devices such as a refrigerator, lighting, an air conditioner, and a television. The load 120 may be a single device or may include a plurality of devices.

PVユニット130は、電力線と接続点P1で接続されており、PV131と、PCS132とを有する。PV131は、分散電源の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置である。PV131は、発電されたDC電力を出力する。PV131の発電量は、PV131に照射される日射量に応じて変化する。PCS132は、PV131から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。PCS132は、電力線を介してAC電力を分電盤110に出力する。   The PV unit 130 is connected to the power line at the connection point P <b> 1 and includes a PV 131 and a PCS 132. The PV 131 is an example of a distributed power source and is a solar power generation device that generates power in response to reception of sunlight. The PV 131 outputs the generated DC power. The amount of power generated by the PV 131 changes according to the amount of solar radiation applied to the PV 131. The PCS 132 is a device (Power Conditioning System) that converts DC power output from the PV 131 into AC power. The PCS 132 outputs AC power to the distribution board 110 via the power line.

第1実施形態において、PVユニット130は、PV131に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。   In the first embodiment, the PV unit 130 may have a pyranometer that measures the amount of solar radiation irradiated on the PV 131.

PVユニット130は、MPPT(Maximum Power Point Tracking)法によって制御される。詳細には、PVユニット130は、PV131の動作点(動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点)を最適化する。   The PV unit 130 is controlled by an MPPT (Maximum Power Point Tracking) method. Specifically, the PV unit 130 optimizes the operating point (a point determined by the operating point voltage value and the power value, or a point determined by the operating point voltage value and the current value) of the PV 131.

蓄電池ユニット140は、電力線と接続点P2で接続されており、蓄電池141と、PCS142とを有する。蓄電池141は、電力を蓄積する装置である。PCS142は、配電線31(系統)から供給されるAC電力をDC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。また、PCS142は、蓄電池141から出力されたDC電力をAC電力に変換する。   The storage battery unit 140 is connected to the power line at the connection point P <b> 2 and includes a storage battery 141 and a PCS 142. The storage battery 141 is a device that stores electric power. The PCS 142 is a device (Power Conditioning System) that converts AC power supplied from the distribution line 31 (system) into DC power. Further, the PCS 142 converts DC power output from the storage battery 141 into AC power.

燃料電池ユニット150は、電力線と接続点P3で接続されており、燃料電池151と、PCS152とを有する。燃料電池151は、分散電源の一例であり、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。PCS152は、燃料電池151から出力されたDC電力をAC電力に変換する装置(Power Conditioning System)である。   The fuel cell unit 150 is connected to the power line at the connection point P3, and includes a fuel cell 151 and a PCS 152. The fuel cell 151 is an example of a distributed power source, and is a device that outputs power using fuel gas. The PCS 152 is a device (Power Conditioning System) that converts DC power output from the fuel cell 151 into AC power.

燃料電池ユニット150は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池ユニット150は、燃料電池151から出力される電力が負荷追従制御の目標電力となるように燃料電池151を制御する。言い換えると、燃料電池ユニット150は、電流計181又は電流計182によって検出される電流値が目標受電力となるように、燃料電池151から出力される電力を制御する。   The fuel cell unit 150 operates by load following control. Specifically, the fuel cell unit 150 controls the fuel cell 151 so that the power output from the fuel cell 151 becomes the target power for load following control. In other words, the fuel cell unit 150 controls the power output from the fuel cell 151 so that the current value detected by the ammeter 181 or the ammeter 182 becomes the target received power.

ここで、目標電力は、燃料電池151から出力すべき電力の目標値である。一方で、目標受電力は、電流計181又は電流計182によって検出されるべき電力の目標値である。   Here, the target power is a target value of power to be output from the fuel cell 151. On the other hand, the target received power is a target value of power to be detected by the ammeter 181 or the ammeter 182.

第1実施形態において、負荷追従制御として、電流計181によって検出された値を目標電力として用いる第1制御モード、又は、電流計182によって検出された値を目標電力として用いる第2制御モードが存在する。   In the first embodiment, there is a first control mode in which the value detected by the ammeter 181 is used as the target power as the load following control, or a second control mode in which the value detected by the ammeter 182 is used as the target power. To do.

例えば、燃料電池ユニット150は、HEMS200から指示された制御モードに従って、負荷追従制御を行う。HEMS200は、適用すべき制御モード(第1制御モード又は第2制御モード)を示す制御信号を燃料電池ユニット150に通知してもよい。或いは、HEMS200は、適用すべきオフセットを示す制御信号を燃料電池ユニット150に通知してもよい。   For example, the fuel cell unit 150 performs load following control according to the control mode instructed from the HEMS 200. The HEMS 200 may notify the fuel cell unit 150 of a control signal indicating a control mode to be applied (first control mode or second control mode). Alternatively, the HEMS 200 may notify the fuel cell unit 150 of a control signal indicating an offset to be applied.

貯湯ユニット160は、電力を熱に変換して、熱を蓄積したり、燃料電池ユニット150等のコージェネレーション機器が発生する熱を湯として蓄えたりする蓄熱装置の一例である。具体的には、貯湯ユニット160は、貯湯槽を有しており、燃料電池151の運転(発電)によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯ユニット160は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。   The hot water storage unit 160 is an example of a heat storage device that converts electric power into heat, accumulates heat, and stores heat generated by a cogeneration device such as the fuel cell unit 150 as hot water. Specifically, the hot water storage unit 160 has a hot water storage tank, and warms water supplied from the hot water storage tank by exhaust heat generated by the operation (power generation) of the fuel cell 151. Specifically, the hot water storage unit 160 warms the water supplied from the hot water storage tank and returns the warmed hot water to the hot water storage tank.

HEMS200は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。具体的には、HEMS200は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160に信号線を介して接続されており、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。また、HEMS200は、負荷120の動作モードを制御することによって、負荷120の消費電力を制御してもよい。   The HEMS 200 controls the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the hot water storage unit 160. Specifically, the HEMS 200 is connected to the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the hot water storage unit 160 via signal lines, and the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the hot water storage unit. 160 is controlled. Further, the HEMS 200 may control the power consumption of the load 120 by controlling the operation mode of the load 120.

また、HEMS200は、ネットワーク60を介して各種サーバと接続される。各種サーバは、例えば、系統から供給される電力の購入単価、系統から供給される電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報(以下、エネルギー料金情報)を格納する。   The HEMS 200 is connected to various servers via the network 60. Various servers store, for example, information (hereinafter, energy fee information) such as a unit price of power supplied from the grid, a unit price of power sold from the grid, and a unit price of fuel gas.

或いは、各種サーバは、例えば、負荷120の消費電力を予測するための情報(以下、消費エネルギー予測情報)を格納する。消費エネルギー予測情報は、例えば、過去の負荷120の消費電力の実績値に基づいて生成されてもよい。或いは、消費エネルギー予測情報は、負荷120の消費電力のモデルであってもよい。   Or various servers store the information (henceforth energy consumption prediction information) for predicting the power consumption of the load 120, for example. The energy consumption prediction information may be generated based on, for example, the past power consumption actual value of the load 120. Alternatively, the energy consumption prediction information may be a model of power consumption of the load 120.

或いは、各種サーバは、例えば、PV131の発電量を予測するための情報(以下、PV発電量予測情報)を格納する。PV発電予測情報は、PV131に照射される日射量の予測値であってもよい。或いは、PV発電予測情報は、天気予報、季節、日照時間などであってもよい。   Or various servers store the information (henceforth PV power generation amount prediction information) for predicting the power generation amount of PV131, for example. The PV power generation prediction information may be a predicted value of the amount of solar radiation irradiated on the PV 131. Alternatively, the PV power generation prediction information may be weather forecast, season, sunshine time, and the like.

詳細には、図3に示すように、HEMS200は、受信部210と、送信部220と、制御部230とを有する。   Specifically, as illustrated in FIG. 3, the HEMS 200 includes a reception unit 210, a transmission unit 220, and a control unit 230.

受信部210は、信号線を介して接続された装置から各種信号を受信する。例えば、受信部210は、PV131の発電量を示す情報をPVユニット130から受信する。受信部210は、蓄電池141の蓄電量を示す情報を蓄電池ユニット140から受信する。受信部210は、燃料電池151の発電量を示す情報を燃料電池ユニット150から受信する。受信部210は、貯湯ユニット160の貯湯量を示す情報を貯湯ユニット160から受信する。   The receiving unit 210 receives various signals from a device connected via a signal line. For example, the receiving unit 210 receives information indicating the power generation amount of the PV 131 from the PV unit 130. The receiving unit 210 receives information indicating the storage amount of the storage battery 141 from the storage battery unit 140. The receiving unit 210 receives information indicating the power generation amount of the fuel cell 151 from the fuel cell unit 150. The receiving unit 210 receives information indicating the amount of hot water stored in the hot water storage unit 160 from the hot water storage unit 160.

第1実施形態において、受信部210は、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びPV発電量予測情報を、ネットワーク60を介して各種サーバから受信してもよい。但し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びPV発電量予測情報は、予めHEMS200に記憶されていてもよい。   In the first embodiment, the reception unit 210 may receive energy charge information, energy consumption prediction information, and PV power generation amount prediction information from various servers via the network 60. However, the energy fee information, the energy consumption prediction information, and the PV power generation amount prediction information may be stored in the HEMS 200 in advance.

送信部220は、信号線を介して接続された装置に各種信号を送信する。例えば、送信部220は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御するための信号を各装置に送信する。   The transmission unit 220 transmits various signals to a device connected via a signal line. For example, the transmission part 220 transmits the signal for controlling the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the hot water storage unit 160 to each apparatus.

制御部230は、負荷120、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を制御する。   The control unit 230 controls the load 120, the PV unit 130, the storage battery unit 140, the fuel cell unit 150, and the hot water storage unit 160.

第1実施形態において、制御部230は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、上述した第1制御モード又は第2制御モードを適用する。   In the first embodiment, the control unit 230 applies the above-described first control mode or second control mode as load follow-up control of the fuel cell unit 150.

具体的には、制御部230は、系統から供給される電力の購入単価よりも燃料電池ユニット150の発電単価が低い場合に、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第2制御モードを適用する。例えば、制御部230は、系統から供給される電力の購入単価が高い昼間等において、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第2制御モードを適用する。   Specifically, the control unit 230 applies the second control mode as the load following control of the fuel cell unit 150 when the power generation unit price of the fuel cell unit 150 is lower than the unit price of power supplied from the grid. . For example, the control unit 230 applies the second control mode as load follow-up control of the fuel cell unit 150 in the daytime when the purchase unit price of power supplied from the grid is high.

一方で、制御部230は、系統から供給される電力の購入単価よりも燃料電池ユニット150の発電単価が高い場合に、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第1制御モードを適用する。例えば、制御部230は、系統から供給される電力の購入単価が安い夜間等において、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第1制御モードを適用する。   On the other hand, the control unit 230 applies the first control mode as the load following control of the fuel cell unit 150 when the power generation unit price of the fuel cell unit 150 is higher than the unit price of power supplied from the grid. For example, the control unit 230 applies the first control mode as the load following control of the fuel cell unit 150 at night or the like when the unit price of power supplied from the grid is low.

制御部230は、負荷追従制御として適用すべき制御モードを燃料電池ユニット150に指示する。負荷追従制御として適用すべき制御モードを示す指示は、上述した送信部220から燃料電池ユニット150に送信される。   The control unit 230 instructs the fuel cell unit 150 about a control mode to be applied as load following control. An instruction indicating a control mode to be applied as load following control is transmitted from the transmission unit 220 described above to the fuel cell unit 150.

燃料電池ユニット150の発電単価は、燃料電池ユニット150に供給される燃料ガス及び燃料ガスを電力に変換する率(電力変換率)に基づいて定められる。電力変換率は、制御部230にとって既知であってもよく、燃料電池ユニット150から制御部230に通知されてもよい。また、発電によって生じる排熱を貯湯槽から供給される水を温めることで回収する効率(排熱回収効率)を考慮してもよい。   The power generation unit price of the fuel cell unit 150 is determined based on the fuel gas supplied to the fuel cell unit 150 and the rate at which the fuel gas is converted into electric power (power conversion rate). The power conversion rate may be known to the control unit 230 or may be notified from the fuel cell unit 150 to the control unit 230. Moreover, you may consider the efficiency (exhaust heat collection | recovery efficiency) which collect | recovers the exhaust heat generated by an electric power generation by warming the water supplied from a hot water tank.

上述したように、第1制御モードでは、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2よりも下流(系統から離れた側)に設けられる電流計181によって検出された値から算出される電力値が目標電力として用いられる。すなわち、第1制御モードでは、電流計181よりも下流(系統から離れた側)に設けられた機器の消費電力(目標電力)に燃料電池151から出力される電力が追従するように燃料電池151が制御される。言い換えると、燃料電池151から出力される電力は、負荷120の消費電力に追従する。   As described above, in the first control mode, the power value calculated from the value detected by the ammeter 181 provided downstream (on the side away from the grid) from the connection point P2 between the storage battery unit 140 and the power line is the target. Used as electric power. That is, in the first control mode, the fuel cell 151 is configured such that the power output from the fuel cell 151 follows the power consumption (target power) of the device provided downstream (away from the grid) from the ammeter 181. Is controlled. In other words, the power output from the fuel cell 151 follows the power consumption of the load 120.

一方で、第2制御モードでは、蓄電池ユニット140と電力線との接続点P2よりも上流(系統に近い側)に設けられる電流計182によって検出された値から算出される電力値が目標電力として用いられる。すなわち、第2制御モードでは、電流計182よりも下流(系統から離れた側)に設けられた機器の消費電力(目標電力)に燃料電池151から出力される電力が追従するように燃料電池151が制御される。言い換えると、燃料電池151から出力される電力は、負荷120及び燃料電池ユニット150の消費電力の合計値に追従する。   On the other hand, in the second control mode, the power value calculated from the value detected by the ammeter 182 provided upstream (side closer to the grid) than the connection point P2 between the storage battery unit 140 and the power line is used as the target power. It is done. That is, in the second control mode, the fuel cell 151 is configured such that the power output from the fuel cell 151 follows the power consumption (target power) of the device provided downstream (away from the grid) from the ammeter 182. Is controlled. In other words, the power output from the fuel cell 151 follows the total power consumption of the load 120 and the fuel cell unit 150.

(エネルギー管理方法)
以下において、第1実施形態に係るエネルギー管理方法について説明する。図4は、第1実施形態に係るエネルギー管理方法を示すフロー図である。具体的には、図4は、HEMS200の動作を示すフロー図である。
(Energy management method)
Hereinafter, an energy management method according to the first embodiment will be described. FIG. 4 is a flowchart showing the energy management method according to the first embodiment. Specifically, FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the HEMS 200.

図4に示すように、ステップ10において、HEMS200は、エネルギー料金情報を取得する。ここで、HEMS200は、ネットワーク60を介して、エネルギー料金情報を取得してもよい。或いは、エネルギー料金情報は、HEMS200に予め記憶されていてもよい。   As shown in FIG. 4, in step 10, the HEMS 200 acquires energy fee information. Here, the HEMS 200 may acquire energy charge information via the network 60. Alternatively, the energy fee information may be stored in advance in the HEMS 200.

ステップ20において、HEMS200は、系統から供給される電力の購入単価よりも燃料電池ユニット150の発電単価が低いか否かを判断する。HEMS200は、判断結果が”YES”である場合には、ステップ30の処理に移る。一方で、HEMS200は、判断結果が”NO”である場合には、ステップ40の処理に移る。   In step 20, the HEMS 200 determines whether the power generation unit price of the fuel cell unit 150 is lower than the purchase unit price of power supplied from the grid. When the determination result is “YES”, the HEMS 200 proceeds to the process of step 30. On the other hand, if the determination result is “NO”, the HEMS 200 proceeds to the process of step 40.

ステップ30において、HEMS200は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第2制御モードを適用する。   In step 30, the HEMS 200 applies the second control mode as the load following control of the fuel cell unit 150.

ステップ40において、HEMS200は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第1制御モードを適用する。

上述したように、第1実施形態では、制御部230は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、電流計181によって検出された値から算出される電力値が目標電力として用いられる第1制御モード、又は、電流計182によって検出された値から算出される電力値が目標電力として用いられる第2制御モードを適用する。
In step 40, the HEMS 200 applies the first control mode as the load following control of the fuel cell unit 150.

As described above, in the first embodiment, the control unit 230 uses the power value calculated from the value detected by the ammeter 181 as the target power as the load follow-up control of the fuel cell unit 150. Alternatively, the second control mode in which the power value calculated from the value detected by the ammeter 182 is used as the target power is applied.

ここで、第1制御モードでは、燃料電池ユニット150の負荷追従制御に用いる電流計181が蓄電池ユニット140と電力線との接続点よりも下流(系統から離れた側)に設けられているため、蓄電池ユニット140に蓄積する電力が負荷追従制御の目標電力に加味されない。蓄電池ユニット140の蓄電を行う場合に、燃料電池ユニット150から出力される電力ではなくて、系統から供給される電力が蓄電池ユニット140に蓄積される。   Here, in the first control mode, the ammeter 181 used for load following control of the fuel cell unit 150 is provided downstream (on the side away from the system) from the connection point between the storage battery unit 140 and the power line. The electric power stored in the unit 140 is not taken into account for the target electric power for the load following control. When storing the storage battery unit 140, not the power output from the fuel cell unit 150 but the power supplied from the grid is stored in the storage battery unit 140.

一方で、第2制御モードでは、燃料電池ユニット150の負荷追従制御に用いる電流計182が蓄電池ユニット140と電力線との接続点よりも上流(系統に近い側)に設けられているため、蓄電池ユニット140に蓄積する電力が負荷追従制御の目標電力に加味される。従って、蓄電池ユニット140を制御するための制御電力は、系統から供給される電力ではなくて、燃料電池ユニット150から出力される電力によって賄われる。   On the other hand, in the second control mode, the ammeter 182 used for load follow-up control of the fuel cell unit 150 is provided upstream (side closer to the system) than the connection point between the storage battery unit 140 and the power line. The electric power stored in 140 is added to the target electric power for load following control. Therefore, the control power for controlling the storage battery unit 140 is covered by the power output from the fuel cell unit 150, not the power supplied from the grid.

このように、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、第1制御モード及び第2制御モードを使い分けることによって、燃料電池ユニット150から出力される電力を適切に用いることができる。   As described above, as the load follow-up control of the fuel cell unit 150, the power output from the fuel cell unit 150 can be appropriately used by properly using the first control mode and the second control mode.

第1実施形態では、電流計181及び電流計182が燃料電池ユニット150と電力線との接続点P3よりも上流(系統に近い側)に設けられる。言い換えると、燃料電池ユニット150を制御するための制御電力は、負荷追従制御の目標電力に加味される。従って、燃料電池ユニット150を制御するための制御電力は、燃料電池ユニット150から出力される電力によって賄われる。   In the first embodiment, the ammeter 181 and the ammeter 182 are provided upstream (side closer to the system) than the connection point P3 between the fuel cell unit 150 and the power line. In other words, the control power for controlling the fuel cell unit 150 is added to the target power for load following control. Therefore, the control power for controlling the fuel cell unit 150 is covered by the power output from the fuel cell unit 150.

[その他の実施形態]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
[Other Embodiments]
Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.

実施形態において、制御部がHEMS200に設けられるケースを例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。制御部は、燃料電池ユニット150に設けられるPCS152であってもよい。或いは、制御部は、CEMS20に設けられていてもよく、スマートサーバ40に設けられていてもよい。或いは、制御部は、BEMS(Building Energy Management System)に設けられていてもよく、FEMS(Factory Energy Management System)に設けられていてもよい。   In the embodiment, the case where the control unit is provided in the HEMS 200 is illustrated. However, the embodiment is not limited to this. The control unit may be a PCS 152 provided in the fuel cell unit 150. Alternatively, the control unit may be provided in the CEMS 20 or may be provided in the smart server 40. Alternatively, the control unit may be provided in a BEMS (Building Energy Management System), or may be provided in a FEMS (Factory Energy Management System).

実施形態では、需要家10は、PVユニット130、蓄電池ユニット140、燃料電池ユニット150及び貯湯ユニット160を有する。しかしながら、需要家10は、少なくとも、蓄電池ユニット140及び燃料電池ユニット150のいずれかを有していればよい。   In the embodiment, the customer 10 includes a PV unit 130, a storage battery unit 140, a fuel cell unit 150, and a hot water storage unit 160. However, the consumer 10 only needs to have at least one of the storage battery unit 140 and the fuel cell unit 150.

実施形態では、分散電源として、燃料電池ユニット150を例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。分散電源は、負荷追従制御によって動作する電源であればよい。   In the embodiment, the fuel cell unit 150 is exemplified as the distributed power source. However, the embodiment is not limited to this. The distributed power supply may be a power supply that operates by load following control.

実施形態では、系統から供給される電力の購入単価と燃料電池ユニット150の発電単価との比較結果に基づいて、第1制御モード又は第2制御モードが適用される。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、消費エネルギー予測情報に基づいて、第1制御モード又は第2制御モードが適用されてもよい。或いは、PV発電量予測情報に基づいて、第1制御モード又は第2制御モードが適用されてもよい。   In the embodiment, the first control mode or the second control mode is applied based on the comparison result between the purchase unit price of power supplied from the grid and the power generation unit price of the fuel cell unit 150. However, the embodiment is not limited to this. For example, the first control mode or the second control mode may be applied based on the energy consumption prediction information. Alternatively, the first control mode or the second control mode may be applied based on the PV power generation amount prediction information.

また、第1実施形態では、制御部230は、燃料電池ユニット150の負荷追従制御として、購入単価が発電単価よりも安ければ、オフセットを加算しないで目標電力を算出する第1制御モードを適用し、購入単価が発電単価よりも高ければ、オフセットを加算して目標電力を算出する第2制御モードを適用するという例を示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、単価だけではなく、発電によって生じる排熱により水を温めてお湯として、貯湯槽に供給されることで回収する効率(排熱回収効率)を考慮してもよい。すなわち、貯湯量が少ない、あるいは、湯温が低い場合には、排熱回収をより促進することとなり排熱回収率が上昇するために、発電単価が購入単価よりも多少高くても、第2制御モードに設定するケースがあってもよい。具体的には、図4のステップS20においては、発電単価が購入単価よりも高い場合には、即ステップ40に進んで第1制御モードを採用すると示したが、ある閾値よりも貯湯量が少ない、あるいは、所定温度よりも湯温が低い場合には、貯湯量が閾値を超える、あるいは、湯温が所定温度を超えるまでは第2制御モードを適用するようにしてもよい。   In the first embodiment, the control unit 230 applies the first control mode for calculating the target power without adding an offset if the purchase unit price is lower than the power generation unit price as load follow-up control of the fuel cell unit 150. When the purchase unit price is higher than the power generation unit price, an example is shown in which the second control mode in which the target power is calculated by adding the offset is applied. However, the embodiment is not limited to this. For example, not only the unit price, but also the efficiency (waste heat recovery efficiency) of collecting water by warming the water by exhaust heat generated by power generation and supplying it as hot water to the hot water storage tank may be considered. That is, when the amount of stored hot water is small or the hot water temperature is low, the exhaust heat recovery is further promoted and the exhaust heat recovery rate is increased. Therefore, even if the power generation unit price is slightly higher than the purchase unit price, the second There may be cases where the control mode is set. Specifically, in step S20 of FIG. 4, when the power generation unit price is higher than the purchase unit price, it is shown that the first control mode is adopted immediately after proceeding to step 40, but the amount of stored hot water is less than a certain threshold value. Alternatively, when the hot water temperature is lower than the predetermined temperature, the second control mode may be applied until the hot water storage amount exceeds the threshold value or the hot water temperature exceeds the predetermined temperature.

10…需要家、20…CEMS、30…変電所、31…配電線、40…スマートサーバ、50…発電所、51…送電線、60…ネットワーク、100…エネルギー管理システム、110…分電盤、120…負荷、130…PVユニット、131…PV、132…PCS、140…蓄電池ユニット、141…蓄電池、142…PCS、150…燃料電池ユニット、151…燃料電池、152…PCS、160…貯湯ユニット、200…HEMS、210…受信部、220…送信部、230…制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Consumer, 20 ... CEMS, 30 ... Substation, 31 ... Distribution line, 40 ... Smart server, 50 ... Power plant, 51 ... Transmission line, 60 ... Network, 100 ... Energy management system, 110 ... Distribution board, DESCRIPTION OF SYMBOLS 120 ... Load, 130 ... PV unit, 131 ... PV, 132 ... PCS, 140 ... Storage battery unit, 141 ... Storage battery, 142 ... PCS, 150 ... Fuel cell unit, 151 ... Fuel cell, 152 ... PCS, 160 ... Hot water storage unit, 200 ... HEMS, 210 ... receiving unit, 220 ... transmitting unit, 230 ... control unit

Claims (9)

分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システムであって、
前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記分散電源の負荷追従制御に用いる第1電流計及び第2電流計が設けられており、
前記第1電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられており、
前記第2電流計は、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に設けられており、
前記負荷追従制御として、前記第1電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用する制御部を備えることを特徴とするエネルギー管理システム。
An energy management system comprising a distributed power source and a power storage device,
On the power line connecting the distributed power source and the power storage device and the system, a first ammeter and a second ammeter used for load follow-up control of the distributed power source are provided,
The first ammeter is provided on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line. ,
The second ammeter is provided closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line,
As the load follow-up control, the first control mode for calculating the target power of the load follow-up control using the value detected by the first ammeter, or the value detected by the second ammeter An energy management system comprising a control unit that applies a second control mode for calculating target power for load following control.
前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が低い場合に、前記分散電源の負荷追従制御として、前記第2制御モードを適用することを特徴とする請求項1に記載のエネルギー管理システム。   The control unit applies the second control mode as load follow-up control of the distributed power source when the unit price of power generation of the distributed power source is lower than the unit price of power supplied from the system. The energy management system according to claim 1. 前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が高い場合に、前記分散電源の負荷追従制御として、前記第1制御モードを適用することを特徴とする請求項1または2に記載のエネルギー管理システム。   The control unit applies the first control mode as load follow-up control of the distributed power source when the unit price of power generation of the distributed power source is higher than the unit price of power supplied from the grid. The energy management system according to claim 1 or 2. 前記制御部は、前記系統から供給される電力の購入単価よりも前記分散電源の発電単価が高い場合であっても、前記分散電源の排熱効率が高い場合には、前記負荷追従制御として前記第2制御モードを適用し、前記分散電源の排熱効率が低い場合には、前記負荷追従制御として前記第1制御モードを適用することを特徴とする請求項1または2に記載のエネルギー管理システム。   Even when the unit price of power generation of the distributed power source is higher than the unit price of power supplied from the system, the control unit is configured as the load following control when the exhaust heat efficiency of the distributed power source is high. 3. The energy management system according to claim 1, wherein the first control mode is applied as the load following control when the two control mode is applied and the exhaust heat efficiency of the distributed power source is low. 前記分散電源の排熱を利用する貯湯装置をさらに備え、
前記制御部は、前記貯湯装置の貯湯量が閾値より少ない、あるいは、湯温が所定温度より低い場合には、前記分散電源の排熱効率が高いと判定することを特徴とする請求項4に記載のエネルギー管理システム。
It further comprises a hot water storage device that uses the exhaust heat of the distributed power source,
The said control part determines with the exhaust heat efficiency of the said distributed power supply being high, when the amount of hot water storage of the said hot water storage apparatus is less than a threshold value, or hot water temperature is lower than predetermined temperature, The said heat source is determined. Energy management system.
前記分散電源は、燃料電池であることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のエネルギー管理システム。   The energy management system according to claim 1, wherein the distributed power source is a fuel cell. 太陽光発電装置をさらに備え、
前記太陽光発電装置は、前記電力線上において前記第2電流計よりも前記系統に近い側に接続されることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のエネルギー管理システム。
A solar power generation device,
The energy management system according to any one of claims 1 to 6, wherein the solar power generation device is connected to a side closer to the system than the second ammeter on the power line.
分散電源及び蓄電装置を備えるエネルギー管理システムで用いるエネルギー管理方法であって、
前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第1の電流検出ステップと、
前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側の電流を検出する第2の電流計測ステップと、
前記分散電源の負荷追従制御として、前記第1電流検出ステップによって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流検出ステップによって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用するステップと、を備えることを特徴とするエネルギー管理方法。
An energy management method used in an energy management system including a distributed power source and a power storage device,
A first current detection step of detecting a current on a side farther from the system than a connection point between the power storage device and the power line and closer to the system than a connection point between the distributed power source and the power line; ,
A second current measurement step of detecting a current closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line;
As load follow-up control of the distributed power source, a first control mode for calculating a target power of the load follow-up control using a value detected in the first current detection step, or detected by the second current detection step Applying a second control mode that calculates a target electric power for the load following control using a value, and an energy management method.
蓄電装置を備えるエネルギー管理システムに接続され、負荷追従制御を行う分散電源であって、
前記分散電源及び前記蓄電装置と系統とを接続する電力線上において、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統から離れた側、かつ、前記分散電源と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に第1電流計が設けられており、前記蓄電装置と前記電力線との接続点よりも前記系統に近い側に第2電流計が設けられており、
前記負荷追従制御として、前記第1電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第1制御モード、又は、前記第2電流計によって検出された値を用いて前記負荷追従制御の目標電力を算出する第2制御モードを適用する制御部を備えることを特徴とする分散電源。
A distributed power source connected to an energy management system including a power storage device and performing load following control,
On the power line connecting the distributed power source and the power storage device and the system, on the side farther from the system than the connection point between the power storage device and the power line, and more than the connection point between the distributed power source and the power line A first ammeter is provided on a side closer to the system, a second ammeter is provided on a side closer to the system than a connection point between the power storage device and the power line,
As the load follow-up control, the first control mode for calculating the target power of the load follow-up control using the value detected by the first ammeter, or the value detected by the second ammeter A distributed power supply comprising a control unit that applies a second control mode for calculating a target power for load following control.
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