JP2014155262A - 電力制御装置及び電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】定置型電源を有効活用できる電力制御装置及び電力制御方法を提供することにある。
【解決手段】本発明に係る電力制御装置１０１は、定置型電源１０３からの電力供給及び移動型電源１０５からの電力供給を制御する電力制御装置１０１であって、移動型電源１０５からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得し、遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に定置型電源１０３を電力供給源として割り当てる制御部を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力制御装置及び電力制御方法に関するものである。

近年、商用電源系統（以下、適宜、系統と略記する）以外からの電力供給を利用することにより、電力利用にかかる費用を抑えたり、地球温暖化の原因となる二酸化炭素の排出を低減したりすることが検討されている。系統以外の電力供給源としては、太陽光や風力等の自然エネルギーを利用する発電装置、定置用の蓄電池や燃料電池等の定置型電源、電気自動車などが挙げられる。

例えば、特許文献１では、系統以外に太陽光発電及び電気自動車に蓄積された電力を利用する技術が提案されている。特許文献１の住宅電気エネルギー管理装置は、太陽光発電による発電量と、電気機器の使用電力量と、電気自動車の自動車としての利用状況とを予測する。そして、電気自動車の利用時間は、電気自動車から電気機器への電力供給が行われないため、住宅電気エネルギー管理装置は、電気機器の使用電力量のピーク値がこの利用時間帯に重ならないように、電気機器の使用を調整する。

特開２０１２−１２０２９５号公報

しかし、特許文献１では、太陽光及び電気自動車以外の供給源、例えば定置型電源については考慮されてない。そのため、電気自動車の利用時に、定置型電源が代わりに電力供給を行うことはない。よって、電気機器の使用電力量が太陽光発電の発電量よりも大きい場合、電気機器の使用が制限されてしまう。つまり、電気機器の使用は、電気自動車の利用の影響を受け易い。

また、仮に、定置型電源が設置されたとしても、電気自動車と定置型電源との連携については何ら想定されていないため、電気自動車の利用時に定置型電源の容量（電気容量）が残っていない状況が発生しうる。この場合、売電予定の太陽光発電の電力の使用、系統からの電力の買電、電気機器の使用の制限等の措置が必要になり、ユーザは、定置型電源を設置したことによる利益を十分に回収できない。

従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、定置型電源を有効活用できる電力制御装置及び電力制御方法を提供することにある。

上述した諸課題を解決すべく、第１の観点に係る電力制御装置の発明は、
定置型電源からの電力供給及び移動型電源からの電力供給を制御する電力制御装置であって、
前記移動型電源からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得し、前記遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に前記定置型電源を電力供給源として割り当てる制御部
を備える電力制御装置である。

また、第２の観点に係る発明は、第１の観点に係る電力制御装置において、前記制御部は、商用電源系統からの電力の買電価格を取得し、前記買電価格が買電価格閾値以上の時間帯を前記所定時間帯に設定することを特徴とするものである。

また、第３の観点に係る発明は、第２の観点に係る電力制御装置において、
当該電力制御装置は、発電型電源からの電力供給を制御し、
前記制御部は、前記発電型電源の発電量を取得し、前記重複時間帯のうち前記発電量が多い時間帯ほど優先的に前記定置型電源を割り当てる
ことを特徴とするものである。

また、第４の観点に係る発明は、第２の観点に係る電力制御装置において、前記制御部は、前記重複時間帯と経済的効果が同じ時間帯の中で、前記重複時間帯に優先的に前記定置型電源を割り当てることを特徴とするものである。

また、第５の観点に係る発明は、第１乃至第４のいずれか１つの観点に係る電力制御装置において、前記制御部は、前記定置型電源の電力が所定量残るように当該定置型電源の電力供給を制御し、前記遮断時間帯が短いほど前記所定量を少なくすることを特徴とするものである。

上述したように本発明の解決手段を装置として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

例えば、本発明を方法として実現させた第６の観点に係る電力制御方法の発明は、
定置型電源からの電力供給及び移動型電源からの電力供給を制御する電力制御方法であって、
前記移動型電源からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得するステップと、
前記遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に前記定置型電源を電力供給源として割り当てるステップと
を含む電力制御方法である。

上記のように構成された本発明に係る電力制御装置及び電力制御方法によれば、定置型電源を有効活用できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力制御システムの概略的な構成図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置の処理を示すフローチャートである。 図４は、本発明の一実施形態に係る発電量、消費量及び分割された時間帯を示すグラフである。 図５は、本発明の一実施形態に係る発電量、消費量及び分割された時間帯を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態に係る電力制御装置について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力制御システムの概略的な構成図である。電力制御システム１００は、電力制御装置１０１と、定置型電源１０３と、移動型電源１０５と、発電型電源１０７と、商用電源系統１０９と、負荷１１１とを含む。４つの電力供給源（定置型電源１０３、移動型電源１０５、発電型電源１０７、商用電源系統１０９）は、電力制御装置１０１及び送電ケーブル１１３を介して負荷１１１に接続され、負荷１１１に電力を供給できる。また、電力制御装置１０１は、４つの電力供給源及び負荷１１１とそれぞれ、有線又は無線の接続１１５により通信可能である。

電力制御装置１０１は、定置型電源１０３と、移動型電源１０５と、発電型電源１０７と、商用電源系統１０９と、負荷１１１とを互いに選択的に接続し、電力の流れを管理できるものであり、例えば、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラ等から構成される。これにより、電力制御装置１０１は、負荷１１１へ電力を供給すべき電力供給源を決定し、４つの電力供給源の電力供給を制御する。また、電力制御装置１０１は、定置型電源１０３又は移動型電源１０５を、他の電力供給源と接続することにより、定置型電源１０３又は移動型電源１０５を充電できる。更に、電力制御装置１０１は、発電型電源１０７を商用電源系統１０９に接続し、発電型電源１０７に商用電源系統１０９へ電力を供給させ、売電を実現することもできる。電力制御装置１０１の機能の詳細については、後述する。

定置型電源１０３は、電力や電力発生用の燃料等を蓄積している限り、時間や天候に関係なく電力を負荷１１１に供給できるものであり、例えば、定置型蓄電池や定置型燃料電池である。移動型電源１０５は、移動可能な電源であり、例えば、蓄電池を搭載する電気自動車や燃料電池を搭載する燃料電池車である。移動型電源１０５が移動し離れている時間帯（遮断時間帯）は、移動型電源１０５と負荷１１１との接続が切断されるため、移動型電源１０５から負荷１１１への電力供給は遮断される。

発電型電源１０７は、電力を生成でき、負荷１１１により消費されない余剰分は商用電源系統１０９に売電できるものであり、例えば、自然エネルギーから電力を生成する太陽光発電設備や風力発電設備である。商用電源系統１０９は、電力会社により管理されているものであり、電力制御装置１０１は、買電により商用電源系統１０９から負荷１１１に電力を供給し、売電により商用電源系統１０９に電力を供給する。負荷１１１は、例えば、エアコンや冷蔵庫、ＴＶ（テレビジョン受像機）等の家庭用電気製品である。

なお、図１において、定置型電源１０３と、移動型電源１０５と、発電型電源１０７とはそれぞれ１つ示されているが、本発明はこの態様に限定されるものではなく、それぞれ２つ以上設けることができる。また、負荷１１１の個数は、図１のような２つに限定されるものではなく、１又は３つ以上にすることができる。

図２は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置の概略構成を示す機能ブロック図である。電力制御装置１０１は、通信部１２１と、記憶部１２３と、制御部１２５とを有している。通信部１２１と、記憶部１２３とは、制御部１２５に接続されている。

通信部１２１は、定置型電源１０３と、移動型電源１０５と、発電型電源１０７と、商用電源系統１０９と、負荷１１１とのそれぞれとデータ（信号）を送受信できるものである。記憶部１２３は、各種情報を記憶するものであり、ワークメモリ等としても機能する。

制御部１２５は、電力制御装置１０１の各機能ブロックをはじめとして電力制御装置１０１の全体を制御及び管理している。制御部１２５は、ＣＰＵ（中央処理装置）等の任意の好適なプロセッサ上で実行されるソフトウェアとして構成したり、処理ごとに特化した専用のプロセッサ（例えばＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ））によって構成したりすることもできる。

制御部１２５は、発電量取得部１３１と、残量取得部１３３と、消費量取得部１３５と、遮断時間帯取得部１３７と、価格取得部１３９と、供給源割当部１４１とを有している。発電量取得部１３１と、残量取得部１３３と、消費量取得部１３５と、遮断時間帯取得部１３７と、価格取得部１３９とは、供給源割当部１４１に接続されている。

発電量取得部１３１は、発電型電源１０７により将来生成される電力量の情報を取得する。例えば、発電型電源１０７が自然エネルギーを利用するものである場合、発電量取得部１３１は、天気予報と、過去の天気と発電量の関係（履歴）とにより将来の発電量を予測して、取得することができる。天気予報及び過去の天気と発電量の関係といった情報は、予め記憶部１２３に記憶させておくことができ、発電量取得部１３１は、これらの情報を記憶部１２３から読み出すことができる。また、発電型電源１０７自体が将来の発電量を予測することができる場合、発電量取得部１３１は、発電型電源１０７により予測された発電量の情報を、発電型電源１０７から通信部１２１を介して取得することもできる。

残量取得部１３３は、定置型電源１０３が供給できる電力の残量の情報を取得する。例えば、残量取得部１３３は、定置型電源１０３から通信部１２１を介して定置型電源１０３に蓄積されている電荷量や、正極剤及び負極剤の量の情報を受信し、これらの情報から電力の残量を算出して、取得することができる。また、残量取得部１３３は、定置型電源１０３が電力の残量を把握している場合は、この残量の情報を定置型電源１０３から通信部１２１を介して取得することもできる。

消費量取得部１３５は、電力制御システム１００内の負荷１１１で将来消費される消費電力量（以下、適宜、消費量と略記する）の情報を取得する。例えば、記憶部１２３に負荷１１１の過去の消費量の情報（履歴）が記憶されている場合は、消費量取得部１３５は、曜日、月、季節、天気などを総合的に勘案して、消費量を予測し、取得することができる。また、負荷１１１がタイマ機能を有し、将来の使用が特定できる場合は、消費量取得部１３５は、負荷１１１から通信部１２１を介して使用予定の情報を取得し、当該情報も考慮して、消費量を予測することもできる。

遮断時間帯取得部１３７は、移動型電源１０５の将来の移動により、移動型電源１０５からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得する。例えば、記憶部１２３に過去の遮断時間帯の情報（履歴）が記憶されている場合は、遮断時間帯取得部１３７は、曜日、月、季節、天気などを総合的に勘案して、遮断時間帯を予測し、取得することができる。また、電力制御装置１０１がタッチパネルやキーボード等の入力部（図示せず）を有する場合、ユーザによる移動予定時間（つまり、遮断時間帯）の入力により、遮断時間帯取得部１３７は、遮断時間帯を取得することができる。また、移動型電源１０５が入力部（図示せず）を有する場合、遮断時間帯取得部１３７は、ユーザにより入力された移動予定時間を移動型電源１０５から通信部１２１を介して取得することもできる。

また、遮断時間帯取得部１３７は、移動型電源１０５から、遮断時間帯の情報のみならず、移動型電源１０５が供給可能な電力量の情報も、残量取得部１３３と同様にして、取得することができる。

価格取得部１３９は、商用電源系統１０９から電力を買う場合の買電価格及び商用電源系統１０９に電力を売る場合の売電価格の双方、又はいずれか一方の情報を取得する。例えば、記憶部１２３に買電価格及び売電価格（以下、買電価格及び売電価格をまとめて売買価格と称す）が予め記憶されている場合、価格取得部１３９は、記憶部１２３から売買価格の情報を読み出すことにより、売買価格を取得できる。また、商用電源系統１０９が、売買価格の情報を有している場合、価格取得部１３９は、商用電源系統１０９から通信部１２１を介して売買価格を取得することもできる。

供給源割当部１４１は、移動型電源１０５の遮断時間帯と予め定められた所定時間帯とが重なる重複時間帯に定置型電源１０３を負荷１１１への電力供給源として割り当てる。所定時間帯の情報は、記憶部１２３に記憶されうる。例えば、所定時間帯が全時間帯（０時〜２４時）である場合、遮断時間帯全てが重複時間帯となる。よって、供給源割当部１４１は、遮断時間帯全体に対して、優先的に定置型電源１０３を割り当てる。そして、遮断時間帯で定置型電源１０３の電力がなくならず、容量が残ると予測される場合には、供給源割当部１４１は、他の時間帯にも定置型電源１０３を割り当てることができる。

また、供給源割当部１４１は、買電価格が買電価格閾値以上の時間帯（以下、買電価格の高い時間帯と称す）を所定時間帯に設定することもできる。買電価格閾値の情報は、記憶部１２３に記憶されうる。例えば、買電価格が７時〜２３時まで２４円であり、２３時〜７時までが８円であり、買電価格閾値が１５円であるとする。この場合、所定時間帯は、７時〜２３時（２４円＞１５円）となる。これにより、７時〜２３時の範囲に含まれる遮断時間帯では、定置型電源１０３が負荷１１１に電力を供給することになるが、２３時〜７時（８円＜１５円）の範囲に含まれる遮断時間帯では、定置型電源１０３が負荷１１１に電力を必ずしも供給しないことになる。買電価格が買電価格閾値未満の時間帯（買電価格の安い時間帯）では、負荷１１１に供給すべき電力が商用電源系統１０９により賄われても、経済的な損失は少ない。また、定置型電源１０３が買電価格の安いときに充電され、買電価格の高いときに使用されることにより、経済的効果は大きくなる。そのため、買電価格の安い時間帯において、定置型電源１０３を使用せずに、定置型電源１０３の充電の優先させることにより、買電価格の安い時間帯での充電が確実となる。なお、経済的効果とは、電力制御装置１０１のユーザが、得られた金銭的な利益を意味し、売電によって得られた利益を大きくし、買電により支払う費用を抑えることにより、経済的効果は大きくなる。

更に、供給源割当部１４１は、買電価格の高い時間帯と遮断時間帯との重複時間帯のうち、発電型電源１０７の発電量が多い時間帯ほど優先的に定置型電源１０３を割り当てることもできる。発電量が多いほど、商用電源系統１０９に売電できる電力量が多いことを意味するため、発電量が多い時間帯に発電型電源１０７以外で電力供給が実現されると経済的効果が大きくなる。

更に、供給源割当部１４１は、災害や故障等により商用電源系統１０９からの電力供給が遮断されてしまう場合に備え、定置型電源１０３の電力が所定量（以下、備蓄量と称す）残るように定置型電源１０３の電力供給を制御することができる。この場合、供給源割当部１４１は、定置型電源１０３の残量から備蓄量を減算した量を、定置型電源１０３が供給可能な残量と判断することができる。備蓄量は、予め記憶部１２３に記憶されうるものである。

なお、本発明は、備蓄量が固定であることに、限定されるものではなく、可変とすることができる。電力制御システム１００は、天候に左右されずに電力を供給できるものとして、定置型電源１０３以外に、移動型電源１０５も有している。そのため、商用電源系統１０９からの電力供給の遮断時に、移動型電源１０５も負荷１１１に電力を供給することができる。移動型電源１０５の遮断時間帯が短いほど、移動型電源１０５には多くの電力が残ることになる。つまり、定置型電源１０３の備蓄量が少なくても、移動型電源１０５の電力で必要な電力を補うことができる。よって、供給源割当部１４１は、遮断時間帯が短いほど、所定量を少なくして、供給可能な残量を求めることができる。例えば、定置型電源１０３の全容量に対する残すべき電力の割合を３０％とし、遮断時間帯の時間ｔ_iに応じて以下の表１のように、割合を小さくすることができる。

続いて、電力制御装置１０１の電力制御方法について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る電力制御装置の処理を示すフローチャートである。以下、一日毎の電力制御について説明するが、本発明は、この態様に限定されるものではなく、一日よりも短い時間毎（６時間毎等）や一日よりも長い日毎（２日毎等）に電力制御されてもよい。また、所定時間帯は７〜２３時であるとする。更に、買電価格は、７時〜２３時まで２４円であり、２３時〜７時までが８円であるとする。売電価格は、時間に関係なく４２円であるとする。

まず、電力制御装置１０１の発電量取得部１３１は、発電型電源１０７により将来生成される電力量（発電量）の情報を取得し、この情報を供給源割当部１４１に送る（ステップＳ１０１）。例えば、天気予報により快晴が予想される場合、発電量は、図４の発電量ライン１５１のように、夜明け（５時半）から日中にかけて上昇し、その後日没（１８時）に向けて下降すると予測される。

また、残量取得部１３３が、定置型電源１０３が供給できる電力の残量を取得し、この情報を供給源割当部１４１に送る（ステップＳ１０２）。

続いて、消費量取得部１３５は、負荷１１１により将来消費される消費電力量（消費量）の情報を取得し、この情報を供給源割当部１４１に送る（ステップＳ１０３）。例えば、消費量は、図４の消費量ライン１５３のように予測されるとする。

次に、価格取得部１３９は、商用電源系統１０９に関する売買価格を取得し、この情報を供給源割当部１４１に送る（ステップＳ１０４）。

その後、遮断時間帯取得部１３７は、移動型電源１０５の遮断時間帯を取得し、この情報を供給源割当部１４１に送る（ステップＳ１０５）。そして、供給源割当部１４１は、遮断時間帯の有無を判断する（ステップＳ１０６）。

移動型電源１０５の移動予定がなく、遮断時間帯がない場合（ステップＳ１０６のＮｏ）、移動型電源１０５が電力供給源として選ばれていたにも係らず、移動型電源１０５が移動により電力を供給できないという状況は生じない。この場合、供給源割当部１４１は、発電量、売買価格等に応じて、１日を複数の時間帯に分割することができる。

例えば、図４の時間帯Ａ（０〜５時半）及びＧ（２３〜２４時）は、発電量がゼロで、買電価格が安い時間帯である。時間帯Ｂ（５時半〜７時）は、発電量が少なく、買電価格が安い時間帯である。時間帯Ｃ（７〜９時）及びＥ（１４〜１８時）は、発電量が少なく、買電価格が高い時間帯である。時間帯Ｄ（９〜１４時）は、発電量が多く、買電価格が高い時間帯である。時間帯Ｆ（１８〜２３時）は、発電量がゼロで、買電価格が高い時間帯である。発電量が多いか少ないかの判断のために、記憶部１２３は、発電量閾値を予め記憶しておくことができる。この場合、供給源割当部１４１は、発電量が発電量閾値以上であった場合、発電量は多いと判断できる。供給源割当部１４１は、発電量閾値及び上述の買電価格閾値とそれぞれ比較される発電量及び買電価格を、各時刻での値や所定時間内の平均値等とすることができる。

このように１日が時間帯Ａ〜Ｇに分割されたとき、供給源割当部１４１は、経済的効果が大きくなるように、電力供給源として定置型電源１０３を割り当てる時間帯の優先順位を決定する（ステップＳ１０７）。

発電量が多い時間帯に定置型電源１０３を割り当てるほど、発電された電力を負荷１１１に供給せずに、商用電源系統１０９に売ることができるため、経済的効果は大きくなる。また、買電価格が高い時間帯に定置型電源１０３を割り当てるほど、商用電源系統１０９から電力を買う機会が減るため、経済的効果は大きくなる。

よって、定置型電源１０３からの電力供給により、最も大きな経済的効果が見込める時間帯は、発電量が多く、買電価格が高い時間帯Ｄである。よって、供給源割当部１４１は、時間帯Ｄに最も高い優先順位を割り当てる。

次に大きな経済的効果が見込める時間帯は、発電量が少なく、買電価格が高い時間帯Ｃ及びＥである。供給源割当部１４１は、時間帯Ｃ及びＥの発電量及び買電価格を比較し、発電量がより多く、また買電価格がより高い時間帯に高い優先順位を割り当てることができる。

また、供給源割当部１４１は、時間帯Ｃ及びＥの発電量及び買電価格の差が、予め定めた範囲内であれば、経済的効果は同じであるとみなすることもできる。この場合、供給源割当部１４１は、以下のようにして、経済的効果が同じ時間帯の優先順位を決定することができる。定置型電源１０３は、発電された電力や買電による電力を蓄積するものであるため、定置型電源１０３に電力が余ることは、売れるべき電力を蓄積しまったことや、必要以上に電力を買ってしまったことを意味する。そのため、定置型電源１０３に電力が余ることは、経済的効果を小さくすることになる。よって、定置型電源１０３の電力はできる限り早く使い切ると、経済的効果は大きくなる。そのため、供給源割当部１４１は、経済的効果が同じ時間帯については、これらの時間帯のうち早い時間帯を優先させる。本実施形態では、時間帯Ｃの優先順位が時間帯Ｅよりも高くなる。

次に大きな経済的効果が見込める時間帯は、時間帯Ｂ又はＦである。時間帯Ｂは、買電価格は安いが、売ることのできる発電量が少し存在する。一方、時間帯Ｆは、発電量はないものの、買電価格が高い。よって、時間帯Ｂ又はＦの何れの経済的効果が大きいか否かは、発電量、売電価格、消費量、買電価格に依る。本実施形態では、売電価格（４２円）が買電価格（最大２４円）よりも高いため、時間帯Ｂのほうが経済的効果は大きいとする。

最も小さな経済的効果が見込める時間帯は、時間帯Ａ及びＧであり、時間帯Ａのほうが早い時間帯であるため、供給源割当部１４１は、時間帯Ａの優先順位を時間帯Ｇよりも高くする。

よって、供給源割当部１４１は、時間帯Ｄ、Ｃ、Ｅ、Ｂ、Ｆ、Ａ、Ｇの順に、定置型電源１０３の電力が続く限り、定置型電源１０３を割り当てる。供給源割当部１４１は、定置型電源１０３の残量と負荷１１１での消費量とに基づいて、どの時間帯まで、定置型電源１０３が電力供給できるかを判断する。供給源割当部１４１は、定置型電源１０３の電力がないと予想される時間帯には移動型電源１０５を割り当てる。そして、供給源割当部１４１は、移動型電源１０５が供給可能な電力量の情報を取得している場合は、当該情報と負荷１１１での消費量とに基づいて、どの時間帯まで、移動型電源１０５が電力供給できるかを判断する。供給源割当部１４１は、移動型電源１０５の電力もないと予想される時間帯には商用電源系統１０９を割り当てる。例えば、供給源割当部１４１は、以下の表２のように電力供給源を各時間帯に割り当てるとする。なお、優先順位の数字が小さいほど、優先順位の高さを意味し、経済的効果の数字が小さいほど、経済的効果の大きさを意味する。

続いて、移動型電源１０５からの電力供給が不可能な遮断時間帯がある場合について説明する。本実施形態では、１３時〜１６時及び２３時〜２３時半までの間が、移動型電源１０５の移動により、遮断時間帯であるとする。遮断時間帯を考慮せずに供給源を決定した場合、表２に示されているように、遮断時間帯のうち１４時から１６時及び２３時〜２３時半までの間には、移動型電源１０５が割り当てられることになる。そこで、供給源割当部１４１は、以下のようにして、各時間帯の優先順位を変更する。

遮断時間帯が存在すると（ステップＳ１０６のＹｅｓ）、供給源割当部１４１は、遮断時間帯の時間（間隔）に基づいて定置型電源１０３の備蓄量を決定する（ステップＳ１０８）。例えば、供給源割当部１４１は、表１に基づいて、定置型電源１０３の備蓄量を決定する。

そして、供給源割当部１４１は、遅延時間帯を考慮して、電力供給源として定置型電源１０３を割り当てる時間帯を決定する（ステップＳ１０９）。本実施形態では、所定時間帯は７〜２３時であるので、所定時間帯と重複しない２３〜２３時半までの時間帯には、移動型電源１０５からの電力供給が不可能であっても、定置型電源１０３は割り当てられない。よって、遮断時間帯と所定時間帯との重複時間帯である１３時〜１６時の時間帯に、定置型電源１０３が、以下のようにして割り当てられることになる。

例えば、供給源割当部１４１は、遮断時間帯に確実に定置型電源１０３から電力供給が行われるように、１３時から１６時の時間帯に他の時間帯よりも高い優先順位を設定することができる。そして、供給源割当部１４１は、重複時間帯（１３時〜１６時）のうち、発電量が多い時間帯ほど優先的に定置型電源１０３を割り当てることができる。時間帯Ｄに属する重複時間帯のうちの１３時〜１４時（以下、時間帯Ｄｐ）は、時間帯Ｅに属する重複時間帯のうちの１４時〜１６時（以下、時間帯Ｅｐ）よりも発電量は多い。よって、供給源割当部１４１は、以下の表３のように電力供給源を各時間帯に割り当てることになる。なお、表３中の時間帯Ｄｒは、時間帯Ｄの９〜１３時を示し、時間帯Ｅｒは、時間帯Ｅの１６〜１８時を意味する。時間帯Ｅｐに定置型電源１０３が割り当てられた分、時間帯Ｃには、移動型電源１０５が割り当てられることになる。

また、供給源割当部１４１は、重複時間帯を他の時間帯よりも優先度を高く設定するのではなく、経済的効果が同じ時間帯の中で、重複時間帯の時間帯に優先的に定置型電源１０３を割り当てることもできる。つまり、時間帯Ｄの中において、時間帯Ｄｐが時間帯Ｄｒよりも優先度が高くなる。また、時間帯Ｅｐについては、時間帯Ｃと時間帯Ｅの経済的効果が同じであるため、供給源割当部１４１は、時間帯Ｃ及びＥの双方の７〜９時及び１４〜１８時の時間帯の中で、時間帯Ｅｐの時間帯に高い優先順位を割り当てる。つまり、各時間帯の優先順位は、表４のようになる。これにより、経済的効果を最大限確保しつつ、遮断時間帯に定置型電源１０３を割り当てることができる。

このように本実施形態では、制御部１２５の遮断時間帯取得部１３７は、移動型電源１０５からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得し、制御部１２５の供給源割当部１４１は、遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に定置型電源１０３を電力供給源として割り当てる。つまり、予め移動型電源１０５から電力供給が不可能な時間帯（遮断時間帯）を予測し、遮断時間帯で電力供給できるよう定置型電源１０３の電力を積極的に確保する。これにより、遮断時間帯において、定置型電源１０３が電力供給できる可能性が増え、商用電源系統１０９から電力を買うことや、売ることのできる発電型電源１０７の電力を使用することが減る。よって、経済的効果の点で、定置型電源１０３の有効活用が実現される。

また、本実施形態では、制御部１２５の価格取得部１３９は、商用電源系統１０９からの電力の買電価格を取得し、供給源割当部１４１は、買電価格が買電価格閾値以上の時間帯を所定時間帯に設定することができる。商用電源系統１０９が負荷１１１に電力を供給したとしても経済的損失の少ない買電価格の安い時間帯では、定置型電源１０３は、電力供給を行わずに、優先的に充電することができる。買電価格の安い時間帯における定置型電源１０３の充電を確実にすることにより、買電価格の高い時間帯で定置型電源１０３が充電されることを避けることができる。

また、本実施形態では、制御部１２５の発電量取得部１３１は、発電型電源１０７の発電量を取得し、供給源割当部１４１は、重複時間帯のうち発電量が多い時間帯ほど優先的に定置型電源１０３を割り当てることができる。発電量が多い時間帯で定置型電源１０３が電力を供給することにより、売電される電力量が多くなるため、経済的効果を大きくすることができる。

また、本実施形態では、供給源割当部１４１は、重複時間帯と経済的効果が同じ時間帯の中で、重複時間帯に優先的に定置型電源１０３を割り当てることができる。これにより、表４に示されるように、経済的効果を最大限確保しつつ、遮断時間帯に定置型電源１０３を割り当てることができる。

また、本実施形態では、供給源割当部１４１は、定置型電源１０３の電力が所定量（備蓄量）残るように定置型電源１０３の電力供給を制御し、遮断時間帯が短いほど所定量を少なくすることができる。つまり、移動型電源１０５において残っている電力が多いことが予測されるほど、定置型電源１０３の電力を備蓄のために確保せずに、負荷１１１への電力供給に使用できる。よって、定置型電源１０３の電力を最大限利用できるため、定置型電源１０３の電力が無駄にならず、経済的効果を大きくすることができる。

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。

例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。

上述の本発明の実施形態の説明において、買電価格閾値及び発電量閾値は、それぞれ１つであるとしたが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、電力制御装置の制御部は、買電価格閾値及び発電量閾値をそれぞれ複数設け、買電価格及び発電量を更に細かく重み付けすることができる。

また、上述の本発明の実施形態の説明において、各時間帯の経済的効果の大小を、買電価格及び発電量が買電価格閾値及び発電量閾値以上であるか否かに応じて判断するとしたが、本発明はこの態様に限定されるものではない。例えば、電力制御装置の制御部は、発電量、消費量、売買価格に基づくより詳細な計算により、各時間帯の経済的効果を求めることもできる。定置型電源の電力供給により、発電量を系統に売ることができ、更に消費量分を系統から買う必要がなくなるため、ある時刻ｔにおける経済的効果ｅ（ｔ）を以下のように定義することができる。なお、式（１）において、Ｇ（ｔ）は時刻ｔにおける発電量、Ｓ（ｔ）は時刻ｔにおける売電単価、Ｃ（ｔ）は時刻ｔにおける消費量、Ｂ（ｔ）は時刻ｔにおける買電単価を意味する。制御部は、分割された時間帯ごとに、ｅ（ｔ）を積分することにより、各時間帯の経済的効果を算出することができる。

ｅ（ｔ）＝Ｇ（ｔ）×Ｓ（ｔ）＋Ｃ（ｔ）×Ｂ（ｔ） （１）

また、上述の本発明の実施形態の説明において、閾値「以上」または「未満」のような表現の技術的思想が意味する内容は必ずしも厳密な意味ではなく、電力制御装置の仕様に応じて、基準となる値を含む場合又は含まない場合の意味を包含するものとする。例えば、閾値「以上」とは、比較対象が閾値に達した場合のみならず、閾値を超えた場合も含意し得るものとする。また、例えば閾値「未満」とは、比較対象が閾値を下回った場合のみならず、閾値に達した場合、つまり閾値以下になった場合も含意し得るものとする。

１００ 電力制御システム
１０１ 電力制御装置
１０３ 定置型電源
１０５ 移動型電源
１０７ 発電型電源
１０９ 商用電源系統
１１１ 負荷
１１３ 送電ケーブル
１１５ 接続
１２１ 通信部
１２３ 記憶部
１２５ 制御部
１３１ 発電量取得部
１３３ 残量取得部
１３５ 消費量取得部
１３７ 遮断時間帯取得部
１３９ 価格取得部
１４１ 供給源割当部
１５１ 発電量ライン
１５３ 消費量ライン
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｄｒ、Ｄｐ、Ｅ、Ｅｐ、Ｅｒ、Ｆ、Ｇ 時間帯

Claims (6)

1. 定置型電源からの電力供給及び移動型電源からの電力供給を制御する電力制御装置であって、
   前記移動型電源からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得し、前記遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に前記定置型電源を電力供給源として割り当てる制御部
   を備える電力制御装置。
2. 請求項１に記載の電力制御装置において、前記制御部は、
   商用電源系統からの電力の買電価格を取得し、
   前記買電価格が買電価格閾値以上の時間帯を前記所定時間帯に設定する
   ことを特徴とする電力制御装置。
3. 請求項２に記載の電力制御装置において、
   当該電力制御装置は、発電型電源からの電力供給を制御し、
   前記制御部は、
   前記発電型電源の発電量を取得し、
   前記重複時間帯のうち前記発電量が多い時間帯ほど優先的に前記定置型電源を割り当てる
   ことを特徴とする電力制御装置。
4. 請求項２に記載の電力制御装置において、前記制御部は、
   前記重複時間帯と経済的効果が同じ時間帯の中で、前記重複時間帯に優先的に前記定置型電源を割り当てる
   ことを特徴とする電力制御装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電力制御装置において、前記制御部は、
   前記定置型電源の電力が所定量残るように当該定置型電源の電力供給を制御し、
   前記遮断時間帯が短いほど前記所定量を少なくする
   ことを特徴とする電力制御装置。
6. 定置型電源からの電力供給及び移動型電源からの電力供給を制御する電力制御方法であって、
   前記移動型電源からの電力供給が遮断される遮断時間帯を取得するステップと、
   前記遮断時間帯と所定時間帯とが重なる重複時間帯に前記定置型電源を電力供給源として割り当てるステップと
   を含む電力制御方法。

Images