JP2016140125A - Power supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電力供給システムの技術に関する。 The present invention relates to a technology of a power supply system.
従来、太陽光を利用して発電可能であると共に当該発電された電力を出力可能な太陽光発電部と、前記太陽光発電部で発電された電力を充電可能であると共に当該充電された電力を負荷へと放電可能な蓄電池と、を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献1に記載の如くである。 Conventionally, a solar power generation unit that can generate power using sunlight and output the generated power, and can charge the power generated by the solar power generation unit and the charged power The technology of a power supply system including a storage battery that can be discharged to a load is known. For example, as described in Patent Document 1.
上述の如く構成された特許文献1に記載の技術においては、太陽光発電部で発電された電力が負荷の消費電力に対して余剰すると、当該余剰した分の電力を蓄電池に充電させる。こうして、太陽光発電部で発電された電力をできるだけ売電せずに蓄電池に充電し、必要に応じて当該充電した電力を住宅内で消費することができる。 In the technology described in Patent Document 1 configured as described above, when the power generated by the solar power generation unit is surplus with respect to the power consumption of the load, the surplus power is charged in the storage battery. In this way, the electric power generated by the solar power generation unit can be charged into the storage battery without selling as much as possible, and the charged electric power can be consumed in the house as needed.
しかしながら、3月から6月、及び9月から11月のように、例えば空気調和装置のように消費電力量が比較的大きい電気機器の使用量が他の月よりも少ない場合には、蓄電池が満充電となると、太陽光発電部からの電力のほとんどが負荷で消費されず、商用電源へと逆潮流される。このような場合には、商用電源への売電量が比較的大きくなるという問題点が生じる。 However, when the usage of electrical equipment with relatively large power consumption, such as an air conditioner, is less than other months, for example, from March to June and from September to November, the storage battery is When fully charged, most of the electric power from the photovoltaic power generation unit is not consumed by the load, but flows backward to the commercial power source. In such a case, there arises a problem that the amount of power sold to the commercial power source becomes relatively large.
このように、特許文献1に記載の技術においては、所定の場合に、商用電源への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなって、例えば電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限される可能性がある。 As described above, in the technique disclosed in Patent Document 1, the amount of power sold to the commercial power source (the amount of power reversely flowed) becomes relatively large in a predetermined case, for example, the power demand and power supply in the power company jurisdiction. And the purchase of power by the power company may be restricted.
本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、電力が逆潮流するのを一定の期間だけ抑制することができる電力供給システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above situation, and a problem to be solved is to provide a power supply system capable of suppressing the reverse flow of power only for a certain period.
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.
即ち、請求項1においては、商用電源と負荷との間に接続される第一のパワーコンディショナと、自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記第一のパワーコンディショナを介して出力可能な第一の発電部と、前記第一の発電部で発電された電力を充電可能であると共に当該充電された電力を前記第一のパワーコンディショナを介して前記負荷へと放電可能な蓄電池と、前記第一のパワーコンディショナを制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記第一の発電部で発電された電力を前記商用電源へと売電するのを抑制する売電量抑制処理を実行可能であり、前記売電量抑制処理を実行する場合、前記第一のパワーコンディショナにより前記第一の発電部で発電された電力を前記蓄電池に充電させると共に、前記第一のパワーコンディショナから出力される電力量が前記負荷の消費電力量よりも大きくならないように前記第一のパワーコンディショナから出力される電力量を制御するものである。 That is, according to claim 1, the first power conditioner connected between the commercial power source and the load, and the first power conditioner can generate power using natural energy. A first power generation unit capable of outputting via the first power generator, and the power generated by the first power generation unit can be charged and the charged power to the load via the first power conditioner. And a control unit that controls the first power conditioner, and the control unit sells the electric power generated by the first power generation unit to the commercial power source. When the power sale amount suppressing process is executed, and when the power sale amount suppressing process is executed, the storage battery is charged with the power generated by the first power generation unit by the first power conditioner. Both , And it controls the amount of power the amount of power output from the first power conditioner is outputted from the first power conditioner so as not to exceed the power consumption of the load.
請求項2においては、前記制御部は、現在の日付に関する情報を取得可能であって、前記現在の日付に関する情報に基づいて前記売電量抑制処理を実行するか否かを判定するものである。 According to a second aspect of the present invention, the control unit can acquire information related to the current date, and determines whether or not to execute the power sale amount suppression process based on the information related to the current date.
請求項3においては、前記商用電源と前記負荷との間であって前記第一のパワーコンディショナよりも前記商用電源側に配置される第二のパワーコンディショナと、自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記第二のパワーコンディショナを介して出力可能な第二の発電部と、を具備するものである。 According to a third aspect of the present invention, a second power conditioner disposed between the commercial power source and the load and closer to the commercial power source than the first power conditioner, and power generation using natural energy. And a second power generation unit capable of outputting the generated power via the second power conditioner.
請求項4においては、前記制御部は、前記第二のパワーコンディショナの動作を制御可能に構成され、前記売電量抑制処理を実行する場合、前記第二のパワーコンディショナの動作を停止させるものである。 In Claim 4, the said control part is comprised so that control of operation | movement of said 2nd power conditioner is possible, and when performing the said electric power sale amount suppression process, it stops operation | movement of said 2nd power conditioner It is.
請求項5においては、前記制御部は、HEMS(Home Energy Management System)により構成されると共に、ネットワーク上で所定のサーバーと接続されるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, the control unit is configured by a HEMS (Home Energy Management System) and connected to a predetermined server on the network.
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As effects of the present invention, the following effects can be obtained.
すなわち、本発明においては、電力が逆潮流するのを一定の期間だけ抑制することができる。 That is, in the present invention, it is possible to suppress the reverse flow of electric power for a certain period.
以下では、図1を用いて、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム1の構成について説明する。 Below, the structure of the electric power supply system 1 which concerns on 1st embodiment of this invention is demonstrated using FIG.
電力供給システム1は、住宅等に設けられ、商用電源100からの電力や、太陽光を利用して発電された電力を負荷へと供給するものである。電力供給システム1は、主として分電盤10と、第一太陽光発電部40と、ハイブリッドパワコン50と、蓄電池60と、センサ部70と、制御部80と、を具備する。
The power supply system 1 is provided in a house or the like, and supplies power from a
分電盤10は、図示せぬ漏電遮断器、配線遮断器、及び制御ユニット等をまとめたものである。分電盤10は、所定の電力経路(以下では、「第一電力経路L1」と称する)を介して商用電源100と接続される。また、分電盤10は、所定の電力経路を介して負荷(以下では「家庭内負荷90」と称する)と接続される。家庭内負荷90は、住宅内で電力が消費される電化製品等が接続される回路である。家庭内負荷90は、例えば部屋ごとや、大きな電力を消費する機器専用のコンセントごとに設けられる。
The
第一太陽光発電部40は、太陽光を利用して発電する装置である。第一太陽光発電部40は、太陽電池パネル等により構成される。第一太陽光発電部40は、例えば住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。第一太陽光発電部40は、所定の電力経路(以下では、「第二電力経路L2」と称する)を介して、第一電力経路L1の接続部(以下では、「第一接続部P1」と称する)と接続される。
The first solar
ハイブリッドパワコン50は、電力を適宜変換するもの(ハイブリッドパワーコンディショナ)である。ハイブリッドパワコン50は、第一太陽光発電部40で発電された電力及び蓄電池60から放電された電力を分電盤10に出力可能であると共に、商用電源100からの電力を蓄電池60に出力可能に構成される。ハイブリッドパワコン50は、第二電力経路L2の中途部に接続される。ハイブリッドパワコン50には、後述する制御部80が設けられる。
The
蓄電池60は、電力を充電可能に構成されるものである。蓄電池60は、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池60は、所定の電力経路を介してハイブリッドパワコン50と接続される。
The
このように、蓄電池60及び第一太陽光発電部40は、ハイブリッドパワコン50を介して分電盤10に接続される。
Thus, the
センサ部70は、電力を検出するものである。センサ部70は、主として第一センサ71と、第二センサ72と、を具備する。
The sensor unit 70 detects electric power. The
第一センサ71は、第一電力経路L1において商用電源100と第一接続部P1との間に設けられる。第一センサ71は、商用電源100から供給された電力の電圧(供給電圧)及び電流(供給電流)を検出する。第一センサ71は、ハイブリッドパワコン50(より詳細には、ハイブリッドパワコン50の制御部80)と接続され、検出結果に関する信号を当該制御部80へ出力可能に構成される。
The
第二センサ72は、第二電力経路L2においてハイブリッドパワコン50と第一太陽光発電部40との間に設けられる。第二センサ72は、第一太陽光発電部40で発電された電力の電圧(発電電圧)及び電流(発電電流)を検出する。第二センサ72は、ハイブリッドパワコン50(より詳細には、ハイブリッドパワコン50の制御部80)と接続され、検出結果に関する信号を当該制御部80へ出力可能に構成される。
The
制御部80は、ハイブリッドパワコン50に設けられる。制御部80は、ハイブリッドパワコン50内の情報を管理すると共に、当該ハイブリッドパワコン50の動作を制御するものである。制御部80は、主としてCPU等の演算処理装置、RAMやROM等の記憶装置、並びにI/O等の入出力装置等により構成される。制御部80は、ハイブリッドパワコン50の動作を制御することによって、第一太陽光発電部40で発電された電力の出力や、蓄電池60の充放電を制御することができる。
The
制御部80は、図示せぬ時計部を具備する。制御部80は、前記時計部を用いて現在の日時を計時することができる。また、制御部80は、後述するエコモードを実行するための種々の情報(プログラム等)を前記記憶装置に格納している。
The
制御部80は、センサ部70(第一センサ71及び第二センサ72)に接続される。制御部80は、センサ部70から出力された信号により、当該センサ部70の検出結果に関する情報を取得することができる。
The
なお、制御部80は、蓄電池60の放電が行われている場合にセンサ部70(より詳細には、第一センサ71)から出力された信号に基づいて、商用電源100から常に買電することによって商用電源100へと電力が逆潮流されるのを防止する機能(プログラム)を有する。以下では、前記機能を「逆潮流防止機能」と称する。なお、電力供給システム1においては、逆潮流防止機能は、(蓄電池60の放電ではなく)蓄電池60の充電が行われている場合であっても、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるという問題が生じるのを回避するため、後述する売電量抑制処理において実行される。
The
以下では、上述の如く構成された電力供給システム1における電力の供給態様の概略について説明する。 Below, the outline of the electric power supply aspect in the electric power supply system 1 comprised as mentioned above is demonstrated.
商用電源100や、第一太陽光発電部40からの電力は、分電盤10を介して家庭内負荷90に供給される。こうして、住宅の居住者は、商用電源100や、第一太陽光発電部40からの電力を用いて照明を点灯させたり、調理器具やエアコンを使用したりすることができる。
Electric power from the
この場合において、家庭内負荷90の消費電力が第一太陽光発電部40からの電力だけで賄える場合には、商用電源100からの電力を用いないことも可能である。このようにして商用電源100からの買電量を減少させ、電力料金を節約することができる。
In this case, when the power consumption of the
また、商用電源100や、第一太陽光発電部40からの電力は、適宜の時間帯に蓄電池60に供給される。蓄電池60に供給された電力は、当該蓄電池60に充電される。蓄電池60が充電される時間帯は、居住者の任意に設定することができる。例えば前記時間帯を深夜に設定すれば、料金の安い深夜電力を蓄電池60に充電することができる。また、前記時間帯を昼間の時間帯に設定すれば、第一太陽光発電部40からの電力を蓄電池60に充電することができる。
Moreover, the electric power from the
また、蓄電池60に充電された電力は、分電盤10を介して家庭内負荷90に供給することができる。具体的には、蓄電池60を放電すると、当該放電された電力が分電盤10を介して家庭内負荷90に供給される。蓄電池60が放電される時間帯は、居住者の任意に設定することができる。例えば前記時間帯を深夜以外の時間帯に設定すれば、蓄電池60に充電した料金の安い深夜電力を当該深夜以外の時間帯に用いることができる。こうして、深夜以外の時間帯に商用電源100からの電力量(買電量)を減少させ、電力料金を節約することができる。
Further, the electric power charged in the
このように、本実施形態においては、(後述する第二実施形態とは異なり)1つの太陽光発電部(第一太陽光発電部40)を有するものである。第一太陽光発電部40からの電力は、商用電源100に売電されるか、蓄電池60に充電されるか、又は家庭内負荷90に供給される電力として用いられる。
Thus, in this embodiment (unlike the second embodiment described later), one solar power generation unit (first solar power generation unit 40) is provided. The electric power from the first solar
なお、電力供給システム1においては、電力の供給態様に関して複数の制御方法(以下では、単に「モード」と称する)を有する。このような複数のモードは、種々の目的を達成するために設けられ、居住者が自分のライフスタイルに応じて任意に選択することができる。複数のモードに関する情報は、制御部80の記憶装置に格納されている。なお、本実施形態においては、複数のモードのうち1つとして、第一太陽光発電部40からの電力を極力住宅内で消費することにより省エネ効果を得ることを目的としたモード(以下では、「エコモード」と称する)が設けられる。
Note that the power supply system 1 has a plurality of control methods (hereinafter simply referred to as “modes”) regarding the power supply mode. Such a plurality of modes are provided in order to achieve various purposes, and the resident can arbitrarily select according to his / her lifestyle. Information regarding the plurality of modes is stored in the storage device of the
以下では、図2のフローチャートを用いて、エコモードが実行された場合における制御部80の処理について説明する。
なお、制御部80の処理は、概ね1分間間隔で繰り返し行われるものとする。
Below, the process of the
In addition, the process of the
ステップS101において、制御部80は、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも小さいか否かを判定する。
制御部80は、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも小さいと判定した場合には、ステップS102へ移行する。
制御部80は、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも小さくないと判定した場合には、ステップS103へ移行する。
In step S101, the
When determining that the supply current of the
When the
なお、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも小さい場合には、商用電源100へと電力が逆潮流している(売電されている)ことを示している。一方、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも大きい場合には、商用電源100から電力が供給されている(買電されている)ことを示している。
When the supply current of the
ステップS102において、制御部80は、商用電源100への売電量分の電力を蓄電池60に充電する。すなわち、第一太陽光発電部40からの電力が家庭内負荷90の消費電力に対して余剰が生じた場合に、当該余剰した電力量分の電力を第一太陽光発電部40から蓄電池60に充電する。
制御部80は、ステップS102の処理の後、ステップS104へ移行する。
In step S <b> 102, the
After the process of step S102, the
ステップS103において、制御部80は、商用電源100からの買電量分の電力を蓄電池60から放電する。すなわち、第一太陽光発電部40からの電力だけでは家庭内負荷90の消費電力に対して不足が生じた場合に、当該不足した電力量分の電力を商用電源100から買電するのではなく、蓄電池60から放電する。
制御部80は、ステップS103の処理の後、ステップS104へ移行する。
In step S <b> 103, the
The
ステップS104において、制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が1A(アンペア)よりも小さいか否かを判定する。
制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が1A(アンペア)よりも小さいと判定した場合には、ステップS106へ移行する。
制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が1A(アンペア)よりも小さくないと判定した場合には、ステップS105へ移行する。
In step S104, the
When the
When the
なお、本実施形態においては、第一太陽光発電部40の発電電流が1A(アンペア)よりも小さい場合には、第一太陽光発電部40が安定して発電し難い環境(例えば、天候が雨天)であることを想定している。
In the present embodiment, when the power generation current of the first solar
なお、本実施形態において前記1A(アンペア)は、第一太陽光発電部40で安定して発電し難い環境(例えば、天候が雨天)であるか否かの基準となる値である。当該基準となる値は、1A(アンペア)に限定するものではなく、第一太陽光発電部40の発電性能等に応じて任意に設定することができる。
In the present embodiment, 1A (ampere) is a value serving as a reference for whether or not the environment is difficult to generate power stably by the first solar power generation unit 40 (for example, weather is rainy). The reference value is not limited to 1 A (ampere), and can be arbitrarily set according to the power generation performance of the first solar
ステップS105において、制御部80は、5分間で3回以上蓄電池60の充電と放電とが切り替えられたか否かを判定する。
制御部80は、5分間で3回以上蓄電池60の充電と放電とが切り替えられたと判定した場合には、ステップS106へ移行する。
制御部80は、5分間で3回以上蓄電池60の充電と放電とが切り替えられていないと判定した場合には、再びステップS101へ移行する。
In step S105, the
When it is determined that the charging and discharging of the
When it is determined that the charging and discharging of the
なお、本実施形態においては、5分間で3回以上蓄電池60の充電と放電とが切り替えられた場合には、第一太陽光発電部40が安定して発電し難い環境(例えば、天候が曇天)であることを想定している。具体的には、例えば天候が曇天である場合は、太陽が雲に遮られたり、太陽が雲から露出したりを交互に繰り返し、第一太陽光発電部40が安定して発電し難くなる。このような場合、蓄電池60の充電と放電とが交互に繰り返し行われる(いわゆるチャタリングが発生する)おそれがある。
In the present embodiment, when the
なお、本実施形態において前記「5分間で3回以上蓄電池60の充電と放電とが切り替えられるか否か」は、第一太陽光発電部40が安定して発電し難い環境(例えば、天候が曇天)であるか否かの基準である。当該基準は、これに限定するものではなく、第一太陽光発電部40の発電性能等に応じて任意に設定することができる。
In the present embodiment, “whether or not the charging and discharging of the
ステップS106において、制御部80は、第一太陽光発電部40で発電された電力を蓄電池60に充電すると共に、蓄電池60から放電された電力を家庭内負荷90へと供給する。すなわち、第一太陽光発電部40が安定して発電し難い環境(天候が雨天や曇天)である場合には、蓄電池60において充電と放電とが同時に行われる。
制御部80は、ステップS106の処理の後、ステップS107へ移行する。
In step S <b> 106, the
After the process of step S106, the
ステップS107において、制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が5A(アンペア)よりも大きいか否かを判定する。
制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が5A(アンペア)よりも大きいと判定した場合には、ステップS108へ移行する。
制御部80は、第一太陽光発電部40の発電電流が5A(アンペア)よりも大きくないと判定した場合には、再びステップS107へ移行する。
In step S107, the
When the
When the
なお、本実施形態においては、第一太陽光発電部40の発電電流が5A(アンペア)よりも大きい場合には、第一太陽光発電部40が安定して発電し易い環境(例えば、天候が晴天)であることが想定される。具体的には、例えば天候が晴天である(空が雲で覆われていない)場合は、太陽が雲に遮られることなく、第一太陽光発電部40が安定して発電することができる。
In the present embodiment, when the power generation current of the first solar
なお、本実施形態において前記5A(アンペア)は、第一太陽光発電部40が安定して発電し易い環境(例えば、天候が晴天)であるか否かの基準となる値である。当該基準となる値は、5A(アンペア)に限定するものではなく、第一太陽光発電部40の発電性能等に応じて任意に設定することができる。
In the present embodiment, the 5A (ampere) is a value serving as a reference for determining whether or not the first solar
ステップS108において、制御部80は、第一太陽光発電部40で発電された電力を優先して家庭内負荷90に供給し、蓄電池60における充電及び放電を停止する。こうして、蓄電池60において充電と放電とが同時に行われる状態が解消される。なお、第一太陽光発電部40で発電された電力だけでは家庭内負荷90の消費電力に対して不足が生じた場合には、当該不足した電力量分の電力を蓄電池60から放電する。
制御部80は、ステップS108の処理の後、再びステップS101へ移行する。
In step S108, the
The
このような構成により、エコモードが実行された場合には、第一太陽光発電部40で発電された電力をできるだけ売電せずに蓄電池60に充電し、必要に応じて(商用電源100からの電力ではなく)当該充電した電力を住宅内で消費することができる。こうして、電力供給システム1において、エコモードが実行された場合には、第一太陽光発電部40からの電力を極力住宅内で消費することにより省エネ効果を得ることができる。
With such a configuration, when the eco mode is executed, the power generated by the first photovoltaic
ここで、前述したように、蓄電池60は、第一太陽光発電部40からの電力が家庭内負荷90の消費電力に対して余剰が生じた場合に、当該余剰した電力量分の電力を第一太陽光発電部40から蓄電池60に充電する(ステップS102参照)。
Here, as described above, when the power from the first photovoltaic
このような場合、例えば天候が晴天であれば、蓄電池60は、午前の比較的早い時間帯から充電を行うため、午前中に満充電となることがある。このように、午前中に蓄電池60が満充電となると、それ以降の第一太陽光発電部40の発電量が大きい時間帯に発電された電力(前記余剰した分の電力)が売電されることになる。また、蓄電池60は、蓄電された電力を当日中に放電しなければ、翌日に第一太陽光発電部40で発電された電力を蓄電することができない。
In such a case, for example, when the weather is fine, the
こうして、エコモードが実行された場合であっても、所定の場合に、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなって、例えば電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限される可能性がある。 Thus, even when the eco mode is executed, in a predetermined case, the amount of power sold to the commercial power supply 100 (the amount of power reversely flowed) becomes relatively large, for example, the power demand and power in the power company jurisdiction. There is a possibility that the balance with supply will be lost, and as a result, the purchase of power by the power company may be restricted.
これに対して、制御部80は、上述の如き問題点を回避するため、売電量抑制処理を行って、電力が逆潮流するのを一定の期間だけ抑制する。
On the other hand, in order to avoid the problems as described above, the
以下では、図3のフローチャート及び図4を用いて、(第一実施形態に係る)電力供給システム1における制御部80による売電量抑制処理について説明する。
Below, the electric power sale amount suppression process by the
なお、図4は、エコモードが実行された場合における、家庭内負荷90の消費電力と、第一太陽光発電部40で発電された電力と、売電された電力と、充電された電力と、出力抑制された電力と、の関係の一例を示している。ここで、図4は、後述する中間期(例えば6月)のある1日を例にあげたものとする。
FIG. 4 shows the power consumption of the
なお、本実施形態において、制御部80による売電量抑制処理は、エコモードの実行の処理と同時に行われるものとする。
In the present embodiment, it is assumed that the power sale amount suppressing process by the
ステップS201において、制御部80は、今月が3月から6月、又は9月から11月までの何れかの月であるか否かを判定する。
In step S201, the
ここで、3月から6月、及び9月から11月は、例えば空気調和装置のように消費電力量が比較的大きい電気機器の使用量が、他の月(具体的には12月及び1月、並びに7月及び8月)よりも少ない月である。以下では、前記3月から6月、及び9月から11月を「中間期」と、前記他の月を「非中間期」と、それぞれ称する。なお、前記電気機器は家庭内負荷90に含まれる。また、中間期と非中間期との振り分けは、上述の如き振り分けに限定するものではない。
Here, from March to June, and from September to November, for example, the amount of electric equipment that consumes a relatively large amount of power, such as an air conditioner, is used in other months (specifically, December and 1). Month, and less months than July and August). Hereinafter, March to June and September to November are referred to as “intermediate period”, and the other months are referred to as “non-intermediate period”. The electrical equipment is included in the
ステップS201において、制御部80は、今月が中間期であると判定した場合には、ステップS202へ移行する。
また、制御部80は、今月が中間期ではない(非中間期である)と判定した場合には、再びステップS201へ移行する。
In step S201, if the
If the
ここで、今月が非中間期である場合、すなわち消費電力量が比較的大きい電気機器の使用量が大きい場合(家庭内負荷90の消費電力量が大きい場合)には、第一太陽光発電部40からの電力(より詳細には、ハイブリッドパワコン50から出力された電力)のほとんどが家庭内負荷90に供給されると想定される。すなわち、第一太陽光発電部40からの電力(より詳細には、ハイブリッドパワコン50から出力された電力)のうち商用電源100へと逆潮流される電力量は比較的小さいと想定される。このように、今月が非中間期である場合には、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるという問題が生じない(すなわち、電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限される可能性がない)と判断する。
Here, when this month is a non-intermediate period, that is, when the usage amount of electric equipment with a relatively large amount of power consumption is large (when the power consumption amount of the
これに対して、今月が中間期である場合、すなわち消費電力量が比較的大きい電気機器の使用量が小さい場合(家庭内負荷90の消費電力量が小さい場合)には、第一太陽光発電部40からの電力(より詳細には、ハイブリッドパワコン50から出力された電力)のほとんどが商用電源100へと逆潮流されると想定される。すなわち、第一太陽光発電部40からの電力(より詳細には、ハイブリッドパワコン50から出力された電力)のうち商用電源100へと逆潮流される電力量は比較的大きいと想定される。このように、今月が中間期である場合には、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるという問題が生じる(すなわち、電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限される可能性がある)と判断する。
On the other hand, when this month is an interim period, that is, when the usage amount of an electric device with a relatively large amount of power consumption is small (when the power consumption amount of the
ステップS202において、制御部80は、売電量抑制処理における種々の設定を行う。具体的には、制御部80は、第一太陽光発電部40からの電力が商用電源100へと逆潮流されるのを防止する制御を行う時間帯(以下では「逆潮流防止時間帯」と称する)として、11時から14時までの時間帯を設定する。
制御部80は、ステップS202の処理を行った後、ステップS203へ移行する。
In step S202, the
After performing the process of step S202, the
なお、逆潮流防止時間帯は、11時から14時までの時間帯に限定するものではなく、任意の時間帯を設定することができる。 In addition, the reverse power flow prevention time zone is not limited to the time zone from 11:00 to 14:00, and an arbitrary time zone can be set.
ステップS203において、制御部80は、現在の時刻が11時を過ぎているか否か(すなわち、逆潮流防止時間帯となったか否か)を判定する。
制御部80は、現在の時刻が11時を過ぎていると判定した場合には、ステップS204へ移行する。
制御部80は、現在の時刻が11時を過ぎていないと判定した場合には、再びステップS203へ移行する。
In step S203, the
When it is determined that the current time has passed 11:00, the
If the
ステップS204において、制御部80は、第一太陽光発電部40からの電力が商用電源100へと逆潮流されるのを防止する制御を行う。すなわち、制御部80は、前記逆潮流防止機能の実行を開始する。
In step S <b> 204, the
こうして、逆潮流防止機能が実行されると、制御部80は、第一太陽光発電部40から出力される電力量が、家庭内負荷90の消費電力量よりも大きくならないように、ハイブリッドパワコン50により第一太陽光発電部40から出力される電力量を制御する。
Thus, when the reverse power flow prevention function is executed, the
具体的には、制御部80は、センサ部70の第一センサ71から出力された信号により商用電源100の供給電流に関する情報を取得する。制御部80は、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも常に大きくなるように、すなわち商用電源100から常に買電されるように、ハイブリッドパワコン50により第一太陽光発電部40から出力される電力量を制御する。このような制御により、第一太陽光発電部40からの電力によって蓄電池60を充電させると共に家庭内負荷90の消費電力を概ね賄うことができる。また、第一太陽光発電部40から出力される電力量を制御(抑制)し、当該第一太陽光発電部40からの電力が商用電源100へと売電されるのを防止することができる。なお、商用電源100から買電される電力の値は、光熱費の増加を抑制するため、比較的小さく設定される。
制御部80は、ステップS204の処理を行った後、ステップS205へ移行する。
Specifically, the
After performing the process of step S204, the
ステップS205において、制御部80は、現在の時刻が14時を過ぎたか否か(すなわち、逆潮流防止時間帯を経過したか否か)を判定する。
制御部80は、現在の時刻が14時を過ぎたと判定した場合には、ステップS206へ移行する。
制御部80は、現在の時刻が14時を過ていないと判定した場合には、再びステップS205へ移行する。
In step S205, the
If the
When the
ステップS206において、制御部80は、第一太陽光発電部40からの電力が商用電源100へと逆潮流されるのを防止する制御を終了させる。すなわち、制御部80は、前記逆潮流防止機能の実行を停止する。
制御部80は、ステップS206の処理を行った後、再びステップS201へ移行する。
In step S <b> 206, the
After performing the process of step S206, the
このように、売電量抑制処理においては、図4に示すように、逆潮流防止時間帯(11時から14時まで)の間は、第一太陽光発電部40で発電された電力の一部は、蓄電池60に蓄電されると共に、家庭内負荷90に供給される。そして、第一太陽光発電部40で発電された電力の残りは、ハイブリッドパワコン50から出力されない(出力抑制される)。すなわち、逆潮流防止時間帯(11時から14時まで)の間は、第一太陽光発電部40で発電された電力は、商用電源100へと逆潮流されない(ステップS204参照)。こうして、今月が中間期のある1日であったとしても、当該ある1日全体として電力が逆潮流するのを抑制することができる。すなわち、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるのを抑制することができるため、例えば電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限されるのを抑制することができる。
In this way, in the power sale suppression process, as shown in FIG. 4, during the reverse power flow prevention time zone (from 11:00 to 14:00), a part of the power generated by the first solar
以下では、図5を用いて、本発明の第二実施形態に係る電力供給システム201の構成について説明する。
Below, the structure of the electric
なお、以下では第二実施形態に係る電力供給システム201の構成のうち、第一実施形態に係る電力供給システム1の構成と異なる点について説明する。
In addition, below, the difference from the structure of the power supply system 1 which concerns on 1st embodiment among the structures of the
第二実施形態に係る電力供給システム201の構成のうち、第一実施形態に係る電力供給システム1の構成と異なる点は、図5に示すように、第二太陽光発電部20と、パワコン30と、センサ部70の第三センサ73と、を具備する点である。
Of the configuration of the
第二太陽光発電部20は、太陽光を利用して発電する装置である。第二太陽光発電部20は、太陽電池パネル等により構成される。第二太陽光発電部20は、例えば住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。第二太陽光発電部20は、所定の電力経路(以下では、「第三電力経路L3」と称する)を介して、第一電力経路L1の接続部(以下では、「第二接続部P2」と称する)と接続される。第二接続部P2は、第一接続部P1よりも商用電源100側に配置される。
The second solar
パワコン30は、電力を適宜変換するもの(パワーコンディショナ)である。パワコン30には、インバータ回路等が設けられる。パワコン30は、第二太陽光発電部20で発電された直流電力を交流電力に変換して出力することができる。パワコン30は、第三電力経路L3の中途部に接続される。パワコン30は、ハイブリッドパワコン50と接続される。こうして、パワコン30とハイブリッドパワコン50とは、相互通信を行うことにより互いに制御可能に構成される。
The
センサ部70の第三センサ73は、第三電力経路L3においてパワコン30と第二接続部P2との間に設けられる。第三センサ73は、第二太陽光発電部20からの電力を検出する。第三センサ73は、ハイブリッドパワコン50(より詳細には、ハイブリッドパワコン50の制御部80)と接続され、検出結果に関する信号を当該制御部80へ出力可能に構成される。
The
また、制御部80は、センサ部70(より詳細には、第二センサ72及び第三センサ73)から出力された信号により、第二太陽光発電部20及び第一太陽光発電部40からの合計の電力量、より詳細にはパワコン30から出力された第二太陽光発電部20からの電力量とハイブリッドパワコン50から出力される電力量との合計の電力量を算出することができる。
Further, the
このような電力供給システム201の構成においては、2つの太陽光発電部(第二太陽光発電部20及び第一太陽光発電部40)を有するものであり、第二太陽光発電部20からの電力は、商用電源100に売電されるか、又は家庭内負荷90に供給される電力として用いられる。また、第一太陽光発電部40からの電力は、商用電源100に売電されるか、蓄電池60に充電されるか、又は家庭内負荷90に供給される電力として用いられる。
In such a configuration of the
以下では、図6のフローチャートを用いて、第二実施形態に係る電力供給システム201における制御部80による売電量抑制処理について説明する。
Below, the electric power sale amount suppression process by the
第二実施形態に係る電力供給システム201における制御部80による売電量抑制処理のうち、第一実施形態に係る電力供給システム1における制御部80による売電量抑制処理のと異なる点は、図3のステップS204及びS206が図6のステップS304及びS306へと変更された点である。
Of the power sale amount suppression process by the
すなわち、図6に示すように、ステップS203において、制御部80は、現在の時刻が11時を過ぎていると判定した場合には、ステップS304へ移行する。
That is, as illustrated in FIG. 6, when the
ステップS304において、制御部80は、第一太陽光発電部40及び第二太陽光発電部20からの電力が商用電源100へと逆潮流されるのを防止する制御を行う。すなわち、制御部80は、パワコン30の動作を停止させると共に、前記逆潮流防止機能の実行を開始する。
制御部80は、ステップS304の処理を行った後、ステップS205へ移行する。
In step S <b> 304, the
After performing the process of step S304, the
また、図6に示すように、ステップS205において、制御部80は、現在の時刻が14時を過ぎたと判定した場合には、ステップS306へ移行する。
Also, as shown in FIG. 6, when the
ステップS306において、制御部80は、前記逆潮流防止機能の実行を停止すると共に、パワコン30の動作が停止した状態を解除させる。
制御部80は、ステップS306の処理を行った後、再びステップS201へ移行する。
In step S306, the
The
このように、ステップS304において、パワコン30の動作が停止されると、第二太陽光発電部20で発電された電力がパワコン30から出力されない。こうして、第二太陽光発電部20からの電力が商用電源100へと逆潮流されない状態としたうえで、商用電源100の供給電流が0A(アンペア)よりも常に大きくなるように、すなわち商用電源100から常に買電されるように、ハイブリッドパワコン50により第一太陽光発電部40から出力される電力量を制御する。すなわち、ステップS304においては、第一実施形態に係る電力供給システム1と同様に、第一太陽光発電部40からの電力が商用電源100へと逆潮流するのを防止するのに加えて、第二太陽光発電部20からの電力が商用電源100へと逆潮流するのを防止することができる。こうして、今月が中間期のある1日であったとしても、当該ある1日全体として電力が逆潮流するのを抑制することができる。すなわち、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるのを抑制することができるため、例えば電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限されるのを抑制することができる。
Thus, when the operation of the
以下では、図7を用いて、本発明の第三実施形態に係る電力供給システム301の構成について説明する。
Below, the structure of the electric
なお、以下では第三実施形態に係る電力供給システム301の構成のうち、第二実施形態に係る電力供給システム201の構成と異なる点について説明する。
In addition, below, the difference from the structure of the
第三実施形態に係る電力供給システム301の構成のうち、第二実施形態に係る電力供給システム201の構成と異なる点は、図7に示すように、HEMS(Home Energy Management System)110が設けられ、当該HEMS110により当該電力供給システム301の制御が行われる点である。この場合、HEMS110は、電力供給システム301を構成する各機器と接続され、当該各機器に関する情報を取得可能に構成される。
Of the configuration of the
また、HEMS110は、ネットワーク上で各種のサーバー(本実施形態においては、クラウドサーバー120)と各種の信号の送受信が可能に構成される。こうして、例えば、クラウドサーバー120からの要請に基づいて、HEMS110が制御を行い、予め設定された日時に関係なく売電量抑制処理を実行することもできる。なお、各種のサーバーは、プロバイダーサーバーや、インターネットサーバー等が想定され、特に限定するものではない。
Further, the
以上のように、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム1においては、
商用電源100と家庭内負荷90との間に接続されるハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)と、
自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)を介して出力可能な第一太陽光発電部40(第一の発電部)と、
前記第一太陽光発電部40(第一の発電部)で発電された電力を充電可能であると共に当該充電された電力を前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)を介して前記家庭内負荷90へと放電可能な蓄電池60と、
前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)を制御する制御部80と、
を具備し、
前記制御部80は、
前記第一太陽光発電部40(第一の発電部)で発電された電力を前記商用電源100へと売電するのを抑制する売電量抑制処理を実行可能であり、
前記売電量抑制処理を実行する場合、前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)により前記第一太陽光発電部40(第一の発電部)で発電された電力を前記蓄電池60に充電させると共に、前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)から出力される電力量が前記家庭内負荷90の消費電力量よりも大きくならないように前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)から出力される電力量を制御するものである。
As described above, in the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention,
A hybrid power conditioner 50 (first power conditioner) connected between the
A first photovoltaic power generation unit 40 (first power generation unit) capable of generating power using natural energy and outputting the generated power via the hybrid power conditioner 50 (first power conditioner); ,
The power generated by the first solar power generation unit 40 (first power generation unit) can be charged and the charged power is supplied to the home via the hybrid power conditioner 50 (first power conditioner). A
A
Comprising
The
It is possible to execute a power sale amount suppression process that suppresses selling the power generated by the first solar power generation unit 40 (first power generation unit) to the
When the power sale amount suppressing process is executed, the
また、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム1においては、
前記制御部80は、
現在の日付に関する情報を取得可能であって、前記現在の日付に関する情報に基づいて前記売電量抑制処理を実行するか否かを判定するものである。
In the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention,
The
Information on the current date can be acquired, and it is determined whether or not to execute the power sale amount suppression process based on the information on the current date.
また、本発明の第一実施形態に係る電力供給システム1においては、
前記商用電源100と前記家庭内負荷90との間であって前記ハイブリッドパワコン50(第一のパワーコンディショナ)よりも前記商用電源100側に配置されるパワコン30(第二のパワーコンディショナ)と、
自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記パワコン30(第二のパワーコンディショナ)を介して出力可能な第二太陽光発電部20(第二の発電部)と、
を具備するものである。
In the power supply system 1 according to the first embodiment of the present invention,
A power conditioner 30 (second power conditioner) disposed between the
A second photovoltaic power generation unit 20 (second power generation unit) capable of generating power using natural energy and outputting the generated power via the power conditioner 30 (second power conditioner);
It comprises.
また、本発明の第二実施形態に係る電力供給システム201においては、
前記制御部80は、
前記パワコン30(第二のパワーコンディショナ)の動作を制御可能に構成され、
前記売電量抑制処理を実行する場合、前記パワコン30(第二のパワーコンディショナ)の動作を停止させるものである。
In the
The
The operation of the power conditioner 30 (second power conditioner) is configured to be controllable,
When the power sale amount suppression process is executed, the operation of the power conditioner 30 (second power conditioner) is stopped.
また、本発明の第三実施形態に係る電力供給システム301においては、
前記制御部80は、
HEMS110(Home Energy Management System)により構成されると共に、ネットワーク上でクラウドサーバー120と接続されるものである。
In the
The
It is configured by a HEMS 110 (Home Energy Management System) and is connected to the
このような構成により、電力が逆潮流するのを一定の期間(中間期)だけ抑制することができ、商用電源100への売電量(逆潮流される電力量)が比較的大きくなるのを抑制することができる。こうして、例えば電力会社管内の電力需要と電力供給とのバランスが崩れ、ひいては当該電力会社による電力の買い取りが制限されるのを抑制することができる。 With such a configuration, it is possible to suppress the reverse flow of electric power only for a certain period (intermediate period), and it is possible to suppress the amount of power sold to the commercial power supply 100 (the amount of reverse flow) from becoming relatively large. can do. Thus, for example, it is possible to suppress the balance between the power demand and the power supply within the jurisdiction of the power company, and thus the restriction of the purchase of power by the power company.
なお、本実施形態に係る第二太陽光発電部20は、本発明に係る第二の発電部の一実施形態である。
なお、本実施形態に係る第一太陽光発電部40は、本発明に係る第一の発電部の一実施形態である。
また、本実施形態に係る家庭内負荷90は、本発明に係る負荷の一実施形態である。
また、本実施形態に係るパワコン30は、本発明に係る第二のパワーコンディショナの一実施形態である。
また、本実施形態に係るハイブリッドパワコン50は、本発明に係る第一のパワーコンディショナの一実施形態である。
また、本実施形態に係るハイブリッドパワコン50の制御部80は、本発明に係る制御部の一実施形態である。
In addition, the 2nd photovoltaic
In addition, the 1st photovoltaic
Moreover, the
Moreover, the
Moreover, the
Moreover, the
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.
例えば、本発明に係る電力供給システムは、ガス等の燃料を用いて発電を行う燃料電池(固体酸化物形燃料電池(SOFC等))を有する構成であってもよい。 For example, the power supply system according to the present invention may include a fuel cell (a solid oxide fuel cell (SOFC or the like)) that generates power using a fuel such as gas.
また、本実施形態において、本発明に係る発電部は、自然エネルギーとして太陽光を利用する構成としたが、これに限定するものではない。本発明に係る発電部は、自然エネルギーとして、例えば水力、風力、潮力等を利用する構成であっても良い。 Moreover, in this embodiment, although the electric power generation part which concerns on this invention was set as the structure which utilizes sunlight as natural energy, it is not limited to this. The power generation unit according to the present invention may be configured to use, for example, hydropower, wind power, tidal power, or the like as natural energy.
また、本実施形態において、本発明に係る電力供給システムは、家庭内負荷90(住宅)へ電力を供給する構成としたが、これに限定するものではない。本発明に係る電力供給システムは、オフィス等へ電力を供給する構成であっても良い。 In the present embodiment, the power supply system according to the present invention is configured to supply power to the household load 90 (house), but is not limited thereto. The power supply system according to the present invention may be configured to supply power to an office or the like.
1 電力供給システム
40 第一太陽光発電部
50 ハイブリッドパワコン
60 蓄電池
90 家庭内負荷
100 商用電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric
Claims (5)
自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記第一のパワーコンディショナを介して出力可能な第一の発電部と、
前記第一の発電部で発電された電力を充電可能であると共に当該充電された電力を前記第一のパワーコンディショナを介して前記負荷へと放電可能な蓄電池と、
前記第一のパワーコンディショナを制御する制御部と、
を具備し、
前記制御部は、
前記第一の発電部で発電された電力を前記商用電源へと売電するのを抑制する売電量抑制処理を実行可能であり、
前記売電量抑制処理を実行する場合、前記第一のパワーコンディショナにより前記第一の発電部で発電された電力を前記蓄電池に充電させると共に、前記第一のパワーコンディショナから出力される電力量が前記負荷の消費電力量よりも大きくならないように前記第一のパワーコンディショナから出力される電力量を制御する、
電力供給システム。 A first inverter connected between the commercial power source and the load;
A first power generation unit capable of generating power using natural energy and outputting the generated power via the first power conditioner;
A storage battery capable of charging the power generated by the first power generation unit and discharging the charged power to the load via the first power conditioner;
A control unit for controlling the first power conditioner;
Comprising
The controller is
It is possible to execute a power sale amount suppression process that suppresses selling power generated by the first power generation unit to the commercial power source,
When performing the power sale amount suppression process, the power generated by the first power generation unit by the first power conditioner is charged in the storage battery, and the amount of power output from the first power conditioner Controlling the amount of power output from the first power conditioner so that the power consumption is not greater than the power consumption of the load.
Power supply system.
現在の日付に関する情報を取得可能であって、前記現在の日付に関する情報に基づいて前記売電量抑制処理を実行するか否かを判定する、
請求項1に記載の電力供給システム。 The controller is
It is possible to obtain information on the current date, and determine whether to execute the power sale amount suppression process based on the information on the current date,
The power supply system according to claim 1.
自然エネルギーを利用して発電可能であると共に当該発電された電力を前記第二のパワーコンディショナを介して出力可能な第二の発電部と、
を具備する、
請求項1又は請求項2に記載の電力供給システム。 A second power conditioner disposed between the commercial power source and the load and closer to the commercial power source than the first power conditioner;
A second power generation unit capable of generating power using natural energy and outputting the generated power via the second power conditioner;
Comprising
The power supply system according to claim 1 or 2.
前記第二のパワーコンディショナの動作を制御可能に構成され、
前記売電量抑制処理を実行する場合、前記第二のパワーコンディショナの動作を停止させる、
請求項3に記載の電力供給システム。 The controller is
The operation of the second inverter is configured to be controllable,
When performing the power sale amount suppression process, stop the operation of the second power conditioner,
The power supply system according to claim 3.
HEMS(Home Energy Management System)により構成されると共に、ネットワーク上で所定のサーバーと接続される、
請求項1から4に記載の電力供給システム。 The controller is
It is configured by HEMS (Home Energy Management System) and connected to a predetermined server on the network.
The power supply system according to claim 1.
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