JP2018011366A - 蓄電池管理システム及び蓄電池管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発電所や変電所に設置された蓄電池を効率的に運用する。
【解決手段】実施の形態の蓄電池管理システムは、情報取得部、性能評価部及び評価結果出力部を備えている。情報取得部は、発電所又は変電所に設置された１以上の蓄電池をユニット化した交換可能な蓄電池ユニットの性能を示す情報と前記性能に影響を与える要素を示す情報とを含む指標情報を取得する。性能評価部は、情報取得部により取得された指標情報に基づいて、蓄電池ユニットの現状の性能を評価する。評価結果出力部は、性能評価部により評価された結果を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、蓄電池管理システム及び蓄電池管理方法に関する。

交流系統の安定化や負荷電力のピークシフト、さらには停電時の電力供給などを目的として、発電所や変電所への定置型の蓄電池の設置が始まっている。蓄電池は、一般に、設置された環境の温度、湿度の変化や、充放電の繰り返しを伴う経年劣化などによって、性能が変化する。

したがって、発電所や変電所において定置型の蓄電池を有効に活用するためには、蓄電池の性能の劣化などを考慮しつつ保守性を高め、これによって蓄電池を効率良く稼働させて行くことが重要となる。

特開２０１１−２２９３２３号公報 特開２０１１−２３４５９９号公報

本発明が解決しようとする課題は、発電所や変電所に設置された蓄電池を効率的に運用することができる蓄電池管理システム及び蓄電池管理方法を提供することである。

実施の形態の蓄電池管理システムは、情報取得部、性能評価部及び評価結果出力部を備えている。情報取得部は、発電所又は変電所に設置された１以上の蓄電池をユニット化した交換可能な蓄電池ユニットの性能を示す情報と前記性能に影響を与える要素を示す情報とを含む指標情報を取得する。性能評価部は、情報取得部により取得された指標情報に基づいて、蓄電池ユニットの現状の性能を評価する。評価結果出力部は、性能評価部により評価された結果を出力する。

第１の実施形態に係る蓄電池管理システムを含む電力設備の構成を概略的に示す図。 図１の蓄電池管理システムの構成を概略的に示す図。 図２の蓄電池管理システムが備える環境性能算定部の構成を示す図。 図３の環境性能算定部が備える性能指標生成部の構成を示す図。 図４の性能指標生成部が適用する基準条件補正係数の一例を示す図。 図１の蓄電池管理システムが備える画面表示部の構成を示す図。 図６の画面表示部が出力する蓄電池ユニットの評価結果の一例を示す図。 第２の実施形態に係る蓄電池管理システムの構成を概略的に示す図。 図８の蓄電池管理システムが備える設備データ自動生成部の構成を示す図。 第３の実施形態に係る蓄電池管理システムが備えた環境性能算定部の構成を示す図。 図１０の環境性能算定部が備えた指定環境負荷考慮点数化部の構成を説明するための図。 第４の実施形態に係る蓄電池管理システムが備えた環境性能算定部の構成を示す図。 第５の実施形態に係る蓄電池管理システムの構成を概略的に示す図。

以下、実施の形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１に示すように、本実施形態の蓄電池管理システム５０は、発電所や変電所に設置された定置型の蓄電池を運用して行くうえで有用なシステムである。蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃは、地域給電指令所Ａ、Ｂ、Ｃにそれぞれ設置されている。

また、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃは、商用電源などを供給する電力事業者の中央給電指令所８に設置された例えばサーバコンピュータにより、例えばＬＡＮ（Local Area Network）などの電力事業者のネットワークを介して、統括的に制御されている。地域給電指令所Ａ、Ｂ、Ｃは、離島などを含む所定の地域ごとにそれぞれ設けられている。なお、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃは、中央給電指令所８に設置されていてもよい。

図１に示すように、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃは、設備ＤＢ（設備データベース）５との間で、蓄電池に関する情報をやり取りする。ここで、設備ＤＢ５は、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃが備えるものであってもよいし、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃの外部のファイルサーバなどに設けられていてもよい。また、一つの設備ＤＢ５を蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃがそれぞれ共用するものであってもよいし、蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃそれぞれに専用の設備ＤＢ５が用意されていてもよい。

蓄電池管理システム５０、５０Ｂ、５０Ｃは、それぞれ同一の機能を有しているため、以降では、蓄電池管理システム５０の構成について説明する。図１に示すように、蓄電池管理システム５０は、電力系統６（地域電力系統）を通じて互いに接続されている発電所（地熱発電所１ａ、火力発電所１ｂ、風力発電所１ｃ、ＰＶ［photovoltaics］発電所１ｄ、１ｅ）及び変電所（変電所２ａ〜２ｅ）に設置された端末装置や、定置型の蓄電池ユニット（Ｈ＿００３０−Ｔ、Ｐ＿００１０−Ｍ、Ｆ＿００１０−Ｔなど）に対して、ＬＡＮ７（電力事業者のネットワーク）を介して接続されている。

蓄電池ユニットは、図１に示すように、上記した発電所や変電所において電力系統６に接続されている。蓄電池ユニットは、例えばリチウムイオン電池などの１以上の蓄電池（二次電池）をユニット化した交換可能な蓄電池セットである。このような蓄電池ユニットは、例えば複数のセルを有するバッテリパックを１つ又は複数備えて構成されている。蓄電池ユニットは、直流を出力するものであってもよいし、直流をインバータで変換して交流を出力するものであってもよい。また、蓄電池ユニットは、用途などを含む仕様や、製造メーカなどによって、製品を分類できるように、図１に示すように、例えば規格化（標準化）された「Ｈ＿００３０−Ｔ」、「Ｐ＿００１０−Ｍ」、「Ｆ＿００１０−Ｔ」などのユニット型式番号が与えられている。

ユニット型式番号は、文字列先頭の「Ｈ」（負荷平準化用途）、「Ｐ」（変動抑制用途）、「Ｆ」（負荷平準化と変動抑制とのハイブリッド用途）などの用途識別番号と、「００３０」、「００１０」などの文字列中央部分の型式固有番号と、文字列末尾の「Ｔ」、「Ｍ」などのメーカ識別番号と、を含む番号体系で構成されている。ユニット型式番号のうちの例えば用途識別番号と型式固有番号とによって、蓄電池ユニットの規格上の電池容量（満充電容量）や充放電時の高周波応答性などの製品の仕様（スペック）が特定される。

蓄電池管理システム５０は、図１、図２に示すように、保守対象期間設定部１０と、情報取得部２１及びデータベース構築部２２を含む設備データ生成部２０と、性能評価部として機能する型式別性能データ構築部３０と、評価結果出力部として機能する画面表示部４０と、を備えている。

図２に示すように、保守対象期間設定部１０は、保守管理の対象とする蓄電池ユニットに関して、管理者（オペレータ）によって例えば入力デバイスを介して入力操作された保守対象期間（例えば「○年○月○日○時〜○年○月○時」など）を設定（登録）する。

設備データ生成部２０の情報取得部２１は、蓄電池ユニットの性能（パフォーマンス）を示す性能情報とこの性能に影響を与える要素を示す要素情報とを含む指標情報を取得する。つまり、情報取得部２１は、図１、図２に示すように、発電所及び／又は変電所との間で、情報をやり取りするための電力事業者のＬＡＮ７（第１のネットワーク）を介して、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報を、オンラインで取得する。

指標情報のうちの性能情報は、主に、蓄電池ユニットの内部抵抗、充放電の俊度、充放電損失、電池容量［Ａｈ（又はＷｈ）］におけるそれぞれの初期値（初期の計測値）、現状値（現状の計測値）、製品の仕様上の定格値、業界トップ値（又は理論限界値）を含む。業界トップ値は、例えばユニット型式番号ごとに固有の性能値を示し、理論限界値は、設計上、理想的な最良の性能値を示すものである。

また、性能情報は、例えば製造時の充放電排出原単位［ｇ−ＣＯ₂／Ｗｈ］、製造時環境負荷［ｇ−ＣＯ₂／台］、製造時のＬＣＡ（Life Cycle Assessment，環境アセスメント）による予測値、を含む。充放電排出原単位［ｇ−ＣＯ₂／Ｗｈ］は、蓄電池ユニットを充放電したときの１Ｗｈあたりの温室効果ガスの排出量を示すものである。製造時環境負荷［ｇ−ＣＯ₂／台］は、蓄電池ユニットを定格で例えば１日、稼働させたときの蓄電池ユニット１台あたりの温室効果ガスの排出量を示すものである。

つまり、情報取得部２１は、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報（充放電排出原単位、製造時環境負荷、製造時のＬＣＡによる予測値など）を、性能情報中に含む指標情報を取得する。ここで、ｇ−ＣＯ₂とは、いわゆる京都メカニズムにおけるＣＤＭ（Clean Development Mechanism）の方法論などとして例示される公知の方法を用いて、二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素などの温室効果ガス（ＧＨＧ：greenhouse gas）をＣＯ₂（二酸化炭素）の温室効果に換算し、単位、ｇ（グラム）で表現した温室効果ガス排出量の単位である。

一方、指標情報のうちの要素情報（蓄電池ユニットの性能に影響を与える要素を示す情報）は、運転履歴情報、据付情報などを含んでいる。運転履歴情報は、蓄電池ユニットを稼働（充放電動作）させたときの温度及び湿度と、蓄電池ユニットの充放電量［Ｗｈ］と、蓄電池ユニットの充放電動作の俊度と、蓄電池ユニットの充放電回数（充放電のサイクル数）などと、を有する。据付情報は、蓄電池ユニットのユニット型式番号と、蓄電池ユニットの設置された標高、緯度、経度、空調設備の有無などといった蓄電池ユニットの設置環境に関する情報と、を有する。

ここで、情報取得部２１は、要素情報を含む指標情報として、蓄電池ユニットの稼働時の温度及び湿度と、蓄電池ユニットの例えば劣化状態（ＳＯＨ：State of Health）及び／又は充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）と、を互いに対応付けて（ペアにして）取得する。なお、蓄電池ユニットの劣化状態及び充電状態は次の数式１、数式２で与えられる。

ＳＯＨ［％］＝Ｃ₁÷Ｃ₂×１００ … 数式１

ここで、Ｃ₁は、蓄電池ユニットの劣化時の満充電容量（現状のフル充電時の電池容量）［Ａｈ（又はＷｈ）］である。Ｃ₂は、蓄電池ユニットの初期の満充電容量（初期のフル充電時の電池容量）［Ａｈ（又はＷｈ）］である。上記した劣化時及び初期の満充電容量は、蓄電池ユニットの実効容量を示すものとなる。

ＳＯＣ［％］＝Ｃ₃÷Ｃ₄×１００ … 数式２

ここで、Ｃ₃は、蓄電池ユニットの現状の残充電容量（現状の電池残量）［Ａｈ（又はＷｈ）］である。Ｃ₄は、蓄電池ユニットの現状の満充電容量（現状のフル充電時の電池容量）［Ａｈ（又はＷｈ）］である。

設備データ生成部２０のデータベース構築部２２は、図１、図２に示すように、このようにして情報取得部２１によって取得された、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報を、蓄電池ユニット毎に対応付けて記憶させたデータベース（設備ＤＢ５）を構築する。

図２に示すように、型式別性能データ構築部３０は、データベース構築部２２によって設備ＤＢ５に構築された、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報を、設備ＤＢ５から受け取る。なお、型式別性能データ構築部３０は、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報を情報取得部２１から直接、受け取る構成であってもよい。

型式別性能データ構築部３０は、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報を含む指標情報に基づいて、型式別性能データを構築し、保守管理の対象となる蓄電池ユニットの現状の性能を評価する。すなわち、型式別性能データ構築部３０は、図２に示すように、環境性能算定部３１、環境性能ソート部３２、及び全件終了判断部３３を備えている。

環境性能算定部３１は、蓄電池ユニットの環境性能を算定する。環境性能ソート部３２は、算定された蓄電池ユニットの環境性能を、予め決められた規則に従ってソートする（並べ替える）。全件終了判断部３３は、保守管理の対象となる全ての蓄電池ユニットについて、環境性能の算定及びソートが終了したか否かを判断する。全ての蓄電池ユニットの環境性能の算定及びソートが終了した場合、全件終了判断部３３は、蓄電池ユニットの評価結果を画面表示部４０に通知する。

図２に示した環境性能算定部３１は、図３に示すように、ユニットデータ取込部３１ａ、目標到達度算定部３１ｂ、性能変化状態算定部３１ｃ、環境影響算定部３１ｄ、性能指標生成部３１ｅを備えている。

ユニットデータ取込部３１ａは、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報を設備ＤＢ５からユニットデータとして取り込む。目標到達度算定部３１ｂ、性能変化状態算定部３１ｃ、及び環境影響算定部３１ｄは、取り込んだユニットデータに基づいて、それぞれ数値化された目標到達度、性能変化状態、及び環境への影響値を各々算定する。性能指標生成部３１ｅは、算定されたこれらの値に基づき、性能指標（環境性能）を生成する。

具体的には、上記生成する対象の性能指標（環境性能）が蓄電池ユニットの実効容量（現状の満充電容量）である場合、目標到達度算定部３１ｂは、設備ＤＢ５から得たユニットデータに基づき、図３に示すように、蓄電池ユニットにおける実効容量の未達値Ｂ₁［Ｗｈ］及び到達率Ｂ₂［％］を求める。実効容量の未達値Ｂ₁［Ｗｈ］及び到達率Ｂ₂［％］は次の数式３、数式４で与えられる。

未達値Ｂ₁［Ｗｈ］＝目標値Ｃ₃−初期値Ｃ₄ … 数式３
到達率Ｂ₂［％］＝未達値Ｂ₁÷目標値Ｃ₃×１００ … 数式４

ここで、目標値Ｃ₃は、例えば、製品の仕様を加味した蓄電池ユニットの設計上の理想値（例えば理論限界値）を示す満充電容量（フル充電時の理想値の電池容量）［Ｗｈ］である。初期値Ｃ₄は、蓄電池ユニットの初期の満充電容量（初期のフル充電時の電池容量）［Ｗｈ］である。

一方、性能変化状態算定部３１ｃは、対象の性能指標が蓄電池ユニットの実効容量である場合、設備ＤＢ５から得たユニットデータに基づき、蓄電池ユニットにおける実効容量の変化値Ｂ₃［Ｗｈ］及び変化率Ｂ₄［％］を求める。実効容量の変化値Ｂ₃［Ｗｈ］及び変化率Ｂ₄［％］は次の数式５、数式６で与えられる。

変化値Ｂ₃［Ｗｈ］＝初期値Ｃ₄−現状値Ｃ₅ … 数式５
変化率Ｂ₄［％］＝変化値Ｂ₃÷初期値Ｃ₄×１００ … 数式６

ここで、現状値Ｃ₅は、蓄電池ユニットの現状の満充電容量［Ｗｈ］である。また、性能変化状態算定部３１ｃは、蓄電池ユニットが初期値Ｃ₄から現状値Ｃ₅に至るまでに経過した経過期間（日）を求める。より具体的には、性能変化状態算定部３１ｃは、１日あたりの変化値Ｂ₃を示す日変化値［Ｗｈ／日］を算出する。同様に、性能変化状態算定部３１ｃは、１日あたりの変化率Ｂ₄を示す日変化率［％／日］を算出する。

図３に示すように、環境影響算定部３１ｄは、設備ＤＢ５から得たユニットデータに基づき、例えば１台の蓄電池ユニットを充放電動作（稼働）させた場合の性能指標（環境性能）である例えば年間あたりのＧＨＧ（温室効果ガス）排出量Ｂ₅を、環境への影響値として算定する。ＧＨＧ排出量Ｂ₅［ｇ−ＣＯ₂／年］は、次の数式７で与えられる。

Ｂ₅［ｇ−ＣＯ₂／年］＝（Ｄ×Ｅ＋Ｆ）÷Ｔ … 数式７

ここで、Ｄは、前述した充放電排出原単位［ｇ−ＣＯ₂／Ｗｈ］であり、Ｅは、蓄電池ユニットの充放電量［Ｗｈ］である。Ｆは、前述した製造時環境負荷［ｇ−ＣＯ₂／台］であり（詳細には、数式７中のＦは、蓄電池ユニット１台についての製造時環境負荷［ｇ−ＣＯ₂］であり）、Ｔは、ＧＨＧ排出量を対象とした場合の蓄電池ユニットにおける充放電期間の単位［年］である。

図３に示した性能指標生成部３１ｅは、図４に示すように、設置環境補正部３１ｅ１、点数化部３１ｅ２、重み付け設定部３１ｅ３、総合性能算定部３１ｅ４を有している。設置環境補正部３１ｅ１は、図３、図４に示すように、目標到達度算定部３１ｂ、性能変化状態算定部３１ｃ、及び環境影響算定部３１ｄによりそれぞれ算定された目標到達度（初期性能）、性能変化状態の値（安定性能）、及び環境への影響値（環境負荷性能）を、予め設定された基準条件補正係数を用いて補正する。

設置環境補正部３１ｅ１は、図５に示すように、蓄電池ユニットごとの設置環境の違いを考慮して、例えば、前記設置環境の年間平均温度及び年間平均湿度と、基準条件補正係数と、を対応付けて記憶する記憶テーブルを格納している。さらに、この記憶テーブルは、前記設置環境の気圧の違いも考慮し、気圧の値に応じて基準条件補正係数の値を変更したものが複数用意されている。

つまり、蓄電池ユニットは、設置環境の温度、湿度、気圧などの条件に応じて性能（特性）が変化する。したがって、蓄電池ユニットは、設置環境の違いによる性能（特性）の差を補正したうえで評価する必要がある。基準条件補正係数は、設置環境の条件を示す温度や湿度などの項目に対して基準値（１．００）を定めており、この基準値を基に蓄電池ユニットの性能の補正を可能とする。

図５は、所定の蓄電池ユニットの実効容量などを補正する場合において、性能変化状態算定部０３１ｃが算定する実効容量（満充電容量）の日変化値に対応した基準条件補正係数（倍率）を表す記憶テーブルの内容を示している。図５の例では、年間平均温度が２０℃で年間平均湿度が５０％の条件に対して基準値（１．００）が定められている。図５に示すように、年間平均湿度が例えば基準の５０％でありかつ年間平均温度が３５℃の場合では、基準条件補正係数として、１．００よりもわずかに小さい例えば０．８５などの値が登録されている。

一方、年間平均湿度が５０％でありかつ年間平均温度が−１０℃の場合では、基準条件補正係数として、１．００よりも３場合以上大きい例えば３．５０などの値が登録されている。すなわち、蓄電池ユニットの実効容量は、低温の環境下では小さな値を示し、一方、高温の環境下では大きな値を示す。このような設置環境の違いによる蓄電池ユニットの性能（特性）の差を補正するために、設置環境補正部３１ｅ１は、蓄電池ユニットの設置環境の温度、湿度などの条件に適合する基準条件補正係数を、算定された実効容量（満充電容量）の例えば日変化値などに乗算することで、蓄電池ユニットの性能を補正する。

点数化部３１ｅ２は、蓄電池ユニットの性能指標（環境性能）を点数化する。図４に示すように、対象とする性能指標が蓄電池ユニットの実効容量である場合、点数化部３１ｅ２は、設置環境補正部３１ｅ１によってそれぞれ補正された実効容量の未達値［Ｗｈ］、到達率［％］、日変化値［Ｗｈ／日］、日変化率［％／日］、ＧＨＧ排出量Ｂ₅［ｇ−ＣＯ₂／年］といった性能指標の項目１〜項目５を対象とし、各項目を例えば１０点満点（合計５０点満点）として点数化する。

具体的には、点数化部３１ｅ２は、上記した項目１〜項目５ごとの未達値やＧＨＧ排出量などの値と１０満点中の点数とを対応付けて記憶する例えば記憶テーブルを格納している。点数化部３１ｅ２は、この記憶テーブルを参照して、項目１〜項目５についての性能指標を点数化する。

重み付け設定部３１ｅ３は、上記した性能指標の項目１〜項目５に対して、管理者（オペレータ）によって入力デバイスから入力操作された重み付け（重み付け値）を設定（登録）する。重み付け設定部３１ｅ３は、例えば０．９、１．０、１．２などの重み付け値を項目ごとに設定する。重み付けが付与されてない場合、重み付け値として１．０が設定される。

図４に示すように、総合性能算定部３１ｅ４は、点数化部３１ｅ２によって点数化された項目ごとの点数に、重み付け設定部３１ｅ３で設定された項目ごとの重み付け値を乗算し、さらに、この重み付け値がそれぞれ乗算された項目１〜項目５の点数を加算して総合点を得る。総合性能算定部３１ｅ４によって得られた総合点は、蓄電池ユニットの現状の性能の評価結果である。

つまり、対象とする性能指標が実効容量である場合、得られた総合点の低い蓄電池ユニットは、例えば経年劣化などが進んでおり、また、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響（ＧＨＧ排出量など）が大きいものといえる。一方、得られた総合点の高い蓄電池ユニットは、経年劣化などが進んでおらず、また、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響（ＧＨＧ排出量など）が少ないといえ、これにより、現状の性能が高く評価されたことになる。

図２、図６、図７に示すように、画面表示部４０は、型式別性能データ構築部（性能評価部）３０によって評価された電池ユニットの現状の性能の評価結果を出力（評価結果を例えば発電所や変電所に設置された端末装置のディスプレイなどに表示出力）する。画面表示部４０は、図６に示すように、交換検討部４１及び交換情報出力部４３を備えている。交換検討部４１は、設置された蓄電池ユニットの交換の要否を判断（判定）する機能を有している。この交換検討部４１は、画面表示部４０に搭載されていてもよいし、画面表示部４０の外部に設けられていてもよい。

図６は、管理者（オペレータ）からの入力操作によって蓄電池ユニットのメーカ識別番号を除くユニット型式番号（例えばＦ＿００１０）と保守対象期間（例えば○年○月○日〜○年○月○日）とが設定された場合において、交換検討部４１が、設定されたユニット型式番号に該当する蓄電池ユニットについての交換の要否を判断する例を示している。

より具体的には、図６に示すように、交換検討部４１は、対象ユニット・設置場所設定部４１ａ、設置環境補正部４１ｂ、交換要否判定部４１ｃ及び対象終了判断部４２を有している。対象ユニット・設置場所設定部４１ａは、管理者（オペレータ）からの入力操作を介して、対象とする蓄電池ユニットとその設置場所とを設定する。なお、設定する設置場所は、対象とする蓄電池ユニットが実際に設置されている現状の設置場所とは異なる別の設置場所であってもよい。

設置環境補正部４１ｂは、蓄電池ユニットを現状の設置場所から例えば上記した別の設置場所へ変更することについての要否を判定する場合に適用する基準条件補正係数を決定する。つまり、設置環境補正部４１ｂは、図５に例示した記憶テーブルを参照して、現状の設置場所と別の設置場所とにおける設置環境に違いによる蓄電池ユニットの性能（特性）の差を補正し、蓄電池ユニットの設置場所の変更の要否を判定する。

図６に示すように、交換要否判定部４１ｃは、図３に示した例えば環境性能算定部３１による算定結果などに基づいて、上記設定された蓄電池ユニット毎の所定の性能値の時間変化などを、例えば表やグラフなどにプロットしたうえで、保守対象期間における性能値の変化を推定（図６の例では充放電のサイクル数の増加に伴うＳＯＨの低下を判定）し、保守対象期間において、推定した性能値が、設定した寿命線を超えるか（閾値未満になるか）否かを判断する。

つまり、交換要否判定部４１ｃは、図６に示すように、保守対象期間中に所定の性能値が寿命線を超えるものと推定（判定）した場合、蓄電池ユニットの交換を必要ありと判断し、一方、保守対象期間中に所定の性能値が寿命線を超えないものと推定した場合、蓄電池ユニットの交換を必要なしと判断する。なお、図６の例では、交換要否判定部４１ｃは、充放電のサイクル数の増加（充放電深度の低下）に伴うＳＯＨの低下を推定することを例示したが、これに代えて、蓄電池ユニットの例えば内部抵抗の変化を推定するものであってもよい。

図６に示すように、交換の要否の判断の対象となっている全ての蓄電池ユニットについて、当該判断が終了した場合、対象終了判断部４２は、蓄電池ユニットの交換の要否を判断した判断結果を交換情報出力部４３に通知する。交換情報出力部４３は、通知された判断結果として、例えば「期間内交換必須」などといった報知情報をディスプレイなどに出力する。なお、上述した交換要否判定部４１ｃなどを含む交換検討部４１は、型式別性能データ構築部３０に備えられていてもよい。

図７は、図２、図６に示した画面表示部４０が出力する表示画面の一例を示している。つまり、画面表示部４０は、図２、図７に示すように、型式別性能データ構築部（性能評価部）３０により評価された蓄電池ユニットの現状の性能の評価結果をディスプレイなどに出力する評価結果出力部である。図７は、メーカ識別番号を除く１種類のユニット型式番号（例えば「Ｆ＿００１０」）を対象として、性能指標のうちの実効容量（現状の満充電容量）などに着目した評価結果を例示している。

なお、画面表示部４０は、図７に示すように、メーカ識別番号を除くユニット型式番号ごとに同様の表示画面を出力する。また、後述する性能の実績ランキングなどとして列挙されるユニット型式番号は、「Ｔ」、「Ｍ」などのメーカ識別番号のさらに後尾に「＿０１１」、「＿００８」などの管理番号が付与されている。この管理番号は、蓄電池ユニットの例えば設置場所などと関連付けされている。

図７に示すように、画面表示部４０は、蓄電池ユニットの保守が可能な保守対象期間、交換情報（交換推奨リスト）、設置エリア情報、性能の実績ランキングなどを表示出力する。交換情報では、実効容量（又はＳＯＨ）の少ない順にユニット型式番号を列挙し、実効容量が例えば閾値未満のものについては「期間内交換必修」などといった電池ユニットの交換を促す情報を付与する。

設置エリア情報としては、電気所（発電所及び変電所）ごとの予想充放電量、充放電回数、周辺温度、モジュール温度（電池ユニットの温度の変化した範囲）などを出力する。さらに、性能の実績ランキングでは、総合性能（総合性能算定部３１ｅ４が算定した総合点）の高い順にユニット型式番号を列挙し、また、ＧＨＧ排出量の小さい順にユニット型式番号を列挙する。

したがって、発電所や変電所の管理者は、表示出力されるこれらの情報を把握することで、例えば交換を必要とする電池ユニットを容易に特定することができる。また、電池ユニットの劣化（例えば実効容量の減少）の度合いなどから判断して、電池ユニットを例えば過酷な設置環境から比較的条件の良い他の設置環境へと移しかえることなどによって、蓄電池管理システム５０が管理する地域全体として、複数の電池ユニットを例えば平均的に消耗させ、これにより、保守に必要な労力を軽減させることなどが可能となる。

既述したように、第１の実施形態に係る蓄電池管理システム５０では、発電所や変電所に設置された複数の蓄電池ユニットの現状の性能を一括管理できるため、蓄電池ユニットごとの劣化の進行状況などを考慮したうえでの適切な保守計画の立案が可能となる。したがって、蓄電池管理システム５０によれば、蓄電池ユニットにおける保守の最適化を図りつつ、複数の蓄電池ユニットを効率的に運用することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施形態を図８、図９に基づき説明する。なお、図８、図９において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

図８、図９に示すように、第２の実施形態に係る蓄電池管理システム６０は、第１の実施形態の蓄電池管理システム５０が備えていた設備データ生成部２０に代えて、情報取得部６１及びデータベース構築部６２を含む設備データ自動生成部６３を備えている。情報取得部６１は、例えば１時間周期や１日周期などの所定の時間間隔で、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報（本実施形態では指標情報のうちの後述する変化情報）を、取得する。さらに、情報取得部６１は、蓄電池ユニットの設置時や設置前などの設置初期時に１回、複数の蓄電池ユニットにそれぞれ対応する指標情報（本実施形態では指標情報のうちの後述する固定情報）を取得する。

具体的には、情報取得部６１は、図９に示すように、固定情報取得部６１ａ及び変化情報取得部６１ｂを備えている。固定情報取得部６１ａは、時間が経過しても情報の内容が変わらない固定情報を、各蓄電池ユニットの設置初期時にＬＡＮ７を介して１回取得する。固定情報の項目としては、図９に示すように、例えば、蓄電池ユニットの製品の仕様上の定格値と、蓄電池ユニットの内部抵抗、充放電の俊度、充放電損失、電池容量（満充電容量）におけるそれぞれの初期値（初期の計測値）と、製造時環境負荷と、製造時のＬＣＡによる予測値と、据付情報（蓄電池ユニットのユニット型式番号や、蓄電池ユニットの設置環境の標高、緯度、経度、空調設備の有無などの情報）と、を挙げることができる。

一方、変化情報取得部６１ｂは、時間の経過に応じて情報の内容が変化する変化情報（各蓄電池ユニットの変化情報）を、１時間周期などの所定の時間間隔でＬＡＮ７を介して取得する。変化情報の項目としては、図９に示すように、例えば、蓄電池ユニットの内部抵抗、充放電の俊度、充放電損失、電池容量におけるそれぞれの現状値（現状の計測値）と、運転履歴情報（蓄電池ユニットの稼働時の温度及び湿度、蓄電池ユニットの充放電量、蓄電池ユニットの充放電動作の俊度、蓄電池ユニットの充放電回数などを示す情報）と、変化情報を取得した時刻情報と、を例示することができる。

一方、データベース構築部６２は、所定の時間間隔で取得された指標情報（上記変化情報）と蓄電池ユニットの設置初期時に１回取得された指標情報（上記固定情報）とを、蓄電池ユニット毎に対応付けて記憶させた設備ＤＢ（設備データベース）６５を構築する。つまり、データベース構築部６２は、図９に示すように、固定情報登録部６２ａ、一時保管データ比較部６２ｂ、ＤＢ登録判断部（データベース登録判断部）６２ｃ、設備変化情報登録部６２ｄ、一時保管設備ＤＢ（一時保管設備データベース）６２ｅを有している。

固定情報登録部６２ａは、固定情報取得部６１ａによって取得された固定情報を設備ＤＢ６５に登録する。一時保管設備ＤＢ６２ｅは、変化情報取得部６１ｂによって一周期前（又はそれ以前の周期）に取得された上記複数の項目の変化情報（内部抵抗、電池容量、温度、湿度など）を格納している。一時保管データ比較部６２ｂは、今回の周期で取得された複数の項目の変化情報と、一時保管設備ＤＢ６２ｅに格納されている複数の項目の変化情報と、を比較する。

図９に示すように、ＤＢ登録判断部６２ｃは、一時保管データ比較部６２ｂによる比較結果に応じて、変化情報における各項目それぞれについて登録するか否かを判断する。ＤＢ登録判断部６２ｃは、変化情報における比較対象の項目どうしの値の差分が、閾値未満であれば変化情報のその項目の値については登録しないものと判断し（図９中のＮＯ）、一方、閾値以上であれば、変化情報のその項目の値を登録するものとして判断する（図９中のＹＥＳ）。

設備変化情報登録部は、登録するものとして判断された変化情報の該当する全ての項目の値を、一時保管設備ＤＢ６２ｅ及び設備ＤＢ６５に登録する（上記該当する全ての項目の値で一時保管設備ＤＢ６２ｅ及び設備ＤＢ６５の各記憶内容を更新する）。

このように、第２の実施形態に係る蓄電池管理システムによれば、指標情報のうちの性能の現状値などを含む変化情報を例えば１時間周期で自動的に取得することが可能となり、蓄電池ユニットの性能の劣化などを早い段階で検出することができる。また、本実施形態の蓄電池ユニット管理システムでは、上記したように、複数の項目を持つ変化情報のうちの閾値以上になった必要最小限の項目の値が設備ＤＢ６５に登録されるので、当該設備ＤＢ６５に記憶されるデータ容量を削減することができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施形態を図１０、図１１に基づき説明する。なお、図１０、図１１において、図３、図４に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

第３の実施形態に係る蓄電池管理システムは、第１の実施形態の蓄電池管理システム５０が備えていた環境性能算定部３１に代えて、図１０に示すように、環境性能算定部７１を備えている。環境性能算定部７１は、環境影響算定部３１ｄに代えて環境影響算定部７１ｂを有すると共に、算出環境負荷指定部７１ａをさらに備えている。また、第１の実施形態の蓄電池管理システム５０が備えていた点数化部３１ｅ２に代えて、図１１に示すように、指定環境負荷考慮点数化部７１ｃ１を有している。

算出環境負荷指定部７１ａは、管理者（オペレータ）による入力デバイスからの入力操作によって複数の手法の中から選択された環境影響評価手法を指定（設定）する。環境影響評価手法は、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響（環境負荷）を評価するための手法である。環境影響評価手法としては、図１０に示すように、ＧＨＧを対象としたインベントリ分析、ＣＯ₂を対象としたインベントリ分析、ＬＩＭＥ２（Life-cycle Impact assessment Method based on Endpoint modeling）によるインパクト評価、ＥＰＳ（Environmental Priority Strategies for Product Design）によるインパクト評価、エコリーフによる第三者評価、などを挙げることができる。

図１０に示すように、環境影響算定部７１ｂは、設備ＤＢ５から得たユニットデータに基づき、例えば１台の蓄電池ユニットを充放電動作（稼働）させた場合の性能指標（環境性能）である例えば年間あたりの指定（選択）した環境負荷Ｂ₆を、環境への影響値として算定する。図３の例と同様に、環境負荷Ｂ₆［□指定単位／年］は、次の数式８で与えられる。

Ｂ₆［□指定単位／年］＝（Ｈ×Ｌ＋Ｍ）÷Ｔ … 数式８

ここで、Ｈは、指定（選択）した指定原単位であり、Ｌは、蓄電池ユニットの例えば充放電量である。Ｍは、製造時の指定した環境負荷となる製造時指定環境負荷であり、Ｔは、指定した環境負荷を対象とする場合の蓄電池ユニットにおける充放電期間の単位［年］である。

図１１に示すように、指定環境負荷考慮点数化部７１ｃ１は、図４の例と同様に点数化を行うものであって、ただし項目５については、上記の指定した環境負荷についての指定環境負荷量（環境への指定した影響値）を１０点満点で点数化する。

したがって、第３の実施形態に係る蓄電池管理システムによれば、ＧＨＧ以外の他の要因による資源の枯渇に関してＬＣＡなどにより評価可能な環境性能や、例えば火災のリスクなどの安全性に関する環境性能を始めとする様々な視点から、蓄電池ユニットを評価することが可能なり、この評価結果を蓄電池ユニットの運用に役立てることができる。

＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施形態を図１２に基づき説明する。なお、図１２中において、図３に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

第４の実施形態に係る蓄電池管理システムは、第１の実施形態の蓄電池管理システム５０が備えていた環境性能算定部３１に代えて、図１２に示すように、環境性能算定部８１を備えている。環境性能算定部８１は、環境影響算定部３１ｄに代えて、環境影響結果取得先選定部８１ａと、指標情報送信部８１ｂと、評価結果取得部として機能する環境影響結果取得部８１ｃと、を備えている。

本実施形態の蓄電池管理システムの情報取得部は、第１の実施形態と同様に、蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報を、性能を示す情報中に含む指標情報を取得する。図１２に示すように、指標情報送信部８１ｂは、環境に与える影響を示す情報を含む指標情報をシステム外部の例えばＬＣＡ評価機関（第２の性能評価部）８８などへ、インターネット（第２のネットワーク）８７を介して送信する。環境影響結果取得部８１ｃは、送信された指標情報に基づく蓄電池ユニットの現状の性能を評価した結果を、ＬＣＡ評価機関８８などからインターネット８７を介し取得する。

より具体的には、環境影響結果取得先選定部８１ａは、インターネット８７上に存在する複数の評価機関のうちから、管理者（オペレータ）による入力デバイスからの入力操作によって指定された評価機関（ＬＣＡ評価機関など）を、環境影響結果（蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報についての評価結果）の取得先として選定する。

上記した評価機関としては、環境影響評価プログラムを有している。環境影響評価プログラムは、例えば日本国内で実施しているＬＣＡの第三者認証プログラムであるエコリーフの他、標準化への動向があるカーボンフットプリントや環境フットプリントなどが想定される。

指標情報送信部８１ｂは、ユニットデータ取込部３１ａが設備ＤＢ５から得たユニットデータとしての指標情報を、選定されたＬＣＡ評価機関８８などへ、インターネット８７を介して送信する。環境影響結果取得部８１ｃは、指標情報送信部８１ｂにより送信された指標情報に基づく蓄電池ユニットの現状の性能を評価した評価結果（環境影響結果）を、選定先のＬＣＡ評価機関８８などからインターネット８７を介して取得する。

このように、第４の実施形態に係る蓄電池管理システムによれば、蓄電池ユニットの現状の性能を評価するための評価方法を、例えば第三者認証などを適用する他の評価方法へ容易に変更することが可能になるので、例えば蓄電池の取り扱いを対象とした国の制度の変更などに対しても迅速に対応することができる。

＜第５の実施の形態＞
次に、第５の実施形態を図１３に基づき説明する。なお、図１３中において、図２に示した第１の実施形態中の構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付与し重複する説明を省略する。

図１３に示すように、第５の実施形態に係る蓄電池管理システム９０は、第１の実施形態の蓄電池管理システム５０の構成に加え、配信先登録部９２及び配信処理部９３を含む評価結果配信部９１をさらに備えている。評価結果配信部９１は、形式別性能データ構築部（性能評価部）３０により評価された蓄電池ユニットの評価結果を、電力事業者のＬＡＮ７（第１のネットワーク）とは異なる例えばインターネット（第２のネットワーク）８７を介して配信する。

配信先登録部９２は、蓄電池ユニットの評価結果の配信先を、例えば蓄電池ユニットのユニット型式番号ごとに登録することを可能とする。評価結果の配信先は、例えば、蓄電池ユニットの製造メーカ、設備維持管理専門コンサルタント、自治体、政府、研究機関、大学などである。配信処理部９３は、図１３に示すように、配信先登録部９２により登録された配信先９８（配信先Ａ）、配信先９９（配信先Ｂ）へ、蓄電池ユニットの性能の評価結果を実際に配信するための配信処理を実施する。配信処理部９３は、この場合、配信先に応じて、配信の内容を限定できる機能などを有している。配信処理部９３は、例えば、製造メーカに評価結果を配信する場合、その製造メーカが製造した蓄電池ユニットの評価結果を選択的に送信することなどが可能となる。これにより守秘義務などが維持される。

このように、第５の実施形態に係る蓄電池管理システムによれば、蓄電池ユニットの性能の評価結果を、発電所や変電所を管理する電力事業者以外の、製造メーカや、蓄電池ユニットをメンテナンスするメンテナンス業者などに配信することができるので、発電所や変電所において蓄電池ユニットをより効率的に運用することが可能となる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

５，６５…設備ＤＢ、７…ＬＡＮ（第１のネットワーク）、２１，６１…情報取得部、２２，６２…データベース構築部、３０…型式別性能データ構築部（性能評価部）、４０…画面表示部（評価結果出力部）、５０，６０，９０…蓄電池管理システム、８１ｂ…指標情報送信部、８１ｃ…環境影響結果取得部（評価結果取得部）、８７…インターネット（第２のネットワーク）、８８…ＬＣＡ評価機関（第２の性能評価部）、９１…評価結果配信部。

Claims (6)

1. 発電所又は変電所に設置された１以上の蓄電池をユニット化した交換可能な蓄電池ユニットの性能を示す情報と前記性能に影響を与える要素を示す情報とを含む指標情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部により取得された前記指標情報に基づいて、前記蓄電池ユニットの現状の性能を評価する性能評価部と、
   前記性能評価部により評価された結果を出力する評価結果出力部と、
   を備える蓄電池管理システム。
2. 前記情報取得部は、複数の前記蓄電池ユニットにそれぞれ対応する前記指標情報を所定の時間間隔で取得し、
   前記所定の時間間隔で取得された指標情報を、前記蓄電池ユニット毎に対応付けて記憶させたデータベースを構築するデータベース構築部をさらに備える、
   請求項１記載の蓄電池管理システム。
3. 前記情報取得部は、前記蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報を、前記性能を示す情報中に含む指標情報を取得し、
   前記性能評価部は、前記環境に与える影響を示す情報を含む指標情報に基づいて、前記蓄電池ユニットの現状の性能を評価する、
   請求項１又は２記載の蓄電池管理システム。
4. 前記情報取得部は、前記蓄電池ユニットの稼働が環境に与える影響を示す情報を、前記性能を示す情報中に含む指標情報を取得し、
   前記環境に与える影響を示す情報を含む指標情報をシステム外部の第２の性能評価部へ送信する指標情報送信部と、
   前記送信された指標情報に基づく前記蓄電池ユニットの現状の性能を評価した結果を、前記第２の性能評価部から取得する評価結果取得部と、
   をさらに備えた請求項１ないし３のいずれか１項に記載の蓄電池管理システム。
5. 前記情報取得部は、前記発電所及び／又は前記変電所との間で、情報をやり取りするための第１のネットワークを介して前記指標情報を取得し、
   前記性能評価部により評価された結果を、前記第１のネットワークとは異なる第２のネットワークを介して配信する評価結果配信部をさらに備える、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載の蓄電池管理システム。
6. 発電所又は変電所に設置された１以上の蓄電池をユニット化した交換可能な蓄電池ユニットの性能を示す情報と前記性能に影響を与える要因を示す情報とを含む指標情報を取得するステップと、
   前記取得された指標情報に基づいて、前記蓄電池ユニットの現状の性能を評価するステップと、
   前記評価された結果を出力するステップと、
   を有する蓄電池管理方法。

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