JP2019212514A - Energy storage system operation evaluation method and energy storage system operation evaluation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電池を含む蓄電システムの運用を評価する蓄電システムの運用評価方法及び蓄電システムの運用評価装置に関するものである。 The present invention relates to a power storage system operation evaluation method and a power storage system operation evaluation apparatus for evaluating the operation of a power storage system including a storage battery.
従来、蓄電装置に関するアンシラリーサービスを提供するアンシラリーサービス提供システムが知られている（例えば、特許文献１）。アンシラリーサービスの提供とは、電力系統の負荷周波数制御を行ったり、瞬動予備力、運転予備力、または待機予備力を提供したり、電圧維持を行ったりすることである。 Conventionally, an ancillary service providing system that provides an ancillary service related to a power storage device is known (for example, Patent Document 1). Providing an ancillary service means controlling the load frequency of the electric power system, providing an instantaneous reserve, an operational reserve, a standby reserve, or maintaining a voltage.
ところで、蓄電システムに関して提供されるサービスの一つとして、市場において蓄電装置により得られる対価（市場対価）から、蓄電装置の運用コストを差し引いた、市場における蓄電装置の価値（市場価値）を提供することが考えられている。ここで、特許文献１のアンシラリーサービス提供システムでは、寿命消費値に重み係数を乗じたものを、アンシラリーサービスで提供する対価として算出しており、上記した市場価値とは、異なるものとなっている。つまり、特許文献１では、アンシラリーサービスの対価を考慮した蓄電装置の運転は実行できるものの、市場価値を考慮した運転を実行することが困難となっている。 By the way, as one of the services provided for the power storage system, the value (market value) of the power storage device in the market is obtained by subtracting the operation cost of the power storage device from the price (market consideration) obtained by the power storage device in the market. It is considered. Here, in the ancillary service providing system of Patent Document 1, a product obtained by multiplying the lifetime consumption value by a weighting coefficient is calculated as a consideration provided by the ancillary service, which is different from the above market value. ing. That is, in Patent Document 1, although the operation of the power storage device can be executed in consideration of ancillary service consideration, it is difficult to execute the operation in consideration of the market value.
そこで、本発明は、市場価値に基づく蓄電システムの運用を適切に評価することができる蓄電システムの運用評価方法及び蓄電システムの運用評価装置を提供することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a storage system operation evaluation method and a storage system operation evaluation apparatus that can appropriately evaluate the operation of a storage system based on market value.
本発明の蓄電システムの運用評価方法は、蓄電池を含む蓄電システムの運用を評価する運用評価装置によって実行される、蓄電システムの運用評価方法において、市場において前記蓄電システムが得られる対価である市場対価を算出するための入力パラメータとなる市場情報を取得する市場情報取得工程と、前記蓄電システムの運用条件に基づく運用モデルと、取得した前記市場情報とに基づいて、前記市場対価を算出する市場対価算出工程と、前記運用モデルに基づいて、前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出工程と、前記蓄電池の劣化モデルと、算出した前記充電状態とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態を算出する劣化状態算出工程と、前記蓄電池の前記劣化状態に応じた前記蓄電システムの運用コストを算出するコスト算出工程と、前記市場対価及び前記運用コストに基づいて、前記蓄電システムの市場価値を算出する市場価値算出工程と、を備えることを特徴とする。 The storage system operation evaluation method of the present invention is a storage system operation evaluation method that is executed by an operation evaluation apparatus that evaluates the operation of a storage system including a storage battery. The market consideration for calculating the market consideration based on the market information acquisition step for acquiring market information as an input parameter for calculating the power consumption, the operation model based on the operation conditions of the power storage system, and the acquired market information Based on the calculation step, a charge state calculation step for calculating a charge state of the storage battery based on the operation model, a deterioration model of the storage battery, and the calculated charge state, a deterioration state of the storage battery is calculated. Deterioration state calculation step and cost calculation for calculating the operation cost of the power storage system according to the deterioration state of the storage battery And degree, based on the market consideration and the operating costs, characterized in that it comprises, a market value calculating step of calculating the market value of the power storage system.
本発明の蓄電システムの運用評価装置は、蓄電池を含む蓄電システムの運用を評価する蓄電システムの運用評価装置において、市場において前記蓄電システムが得られる対価である市場対価を算出する演算部を備え、前記演算部は、前記市場対価を算出するための入力パラメータとなる市場情報を取得する市場情報取得処理と、前記蓄電システムの運用条件に基づく運用モデルと、取得した前記市場情報とに基づいて、前記市場対価を算出する市場対価算出処理と、前記運用モデルに基づいて、前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出処理と、前記蓄電池の劣化モデルと、算出した前記充電状態とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態を算出する劣化状態算出処理と、前記蓄電池の前記劣化状態に応じた前記蓄電システムの運用コストを算出する運用コスト算出処理と、前記市場対価及び前記運用コストに基づいて、前記蓄電システムの市場価値を算出する市場価値算出処理と、を実行することを特徴とする。 The power storage system operation evaluation apparatus of the present invention is a power storage system operation evaluation apparatus that evaluates the operation of a power storage system including a storage battery, and includes a calculation unit that calculates a market price that is a price obtained by the power storage system in the market, The calculation unit is based on a market information acquisition process for acquiring market information that is an input parameter for calculating the market consideration, an operation model based on operation conditions of the power storage system, and the acquired market information. Based on the market consideration calculation process for calculating the market consideration, the charge state calculation process for calculating the state of charge of the storage battery based on the operation model, the deterioration model of the storage battery, and the calculated state of charge, A deterioration state calculation process for calculating a deterioration state of the storage battery, and an operation cost of the power storage system according to the deterioration state of the storage battery. And operational cost calculation processing to output, based on the market consideration and the operating costs, and executes and a market value calculation process for calculating the market value of the power storage system.
これらの構成によれば、充電池の劣化状態を考慮した市場価値を算出することができる。このため、市場価値に基づく蓄電システムの運用を適切に評価することができる。なお、評価した市場価値を用いて、蓄電システムの運用モデルを設計したり、蓄電システムの運用条件を変更したりしてもよい。 According to these structures, the market value in consideration of the deterioration state of the rechargeable battery can be calculated. For this reason, the operation of the power storage system based on the market value can be appropriately evaluated. The evaluated market value may be used to design an operation model of the power storage system or to change the operation conditions of the power storage system.
また、前記蓄電システムの運用年数は、予め定められた年数となっており、計算周期を設定する計算周期設定工程を、さらに備え、前記市場情報取得工程から前記市場価値算出工程までの工程は、前記運用年数に達するまで、前記計算周期を更新しながら繰り返し実行されることが、好ましい。 The operation years of the power storage system are predetermined years, further comprising a calculation cycle setting step for setting a calculation cycle, the steps from the market information acquisition step to the market value calculation step, It is preferable that the calculation cycle is repeatedly executed until the operation years are reached.
この構成によれば、蓄電システムが運用年数に到達するまでの市場価値を算出することで、運用年数に亘る市場価値の評価を行うことができる。 According to this configuration, it is possible to evaluate the market value over the operation years by calculating the market value until the power storage system reaches the operation years.
また、前記劣化状態算出工程では、前記計算周期の期間中において、前記充電状態が所定の波形に沿った変化となるように設定して、前記劣化状態を算出することが、好ましい。 In the deterioration state calculating step, it is preferable that the deterioration state is calculated by setting the state of charge to change along a predetermined waveform during the calculation cycle.
この構成によれば、所定の計算周期における蓄電池の充電状態を設定することができるため、蓄電池の劣化状態を精度よく算出することができる。なお、所定の波形とは、例えば、正弦波または矩形波であり、所定の計算周期において蓄電池の充電状態を体現する波形となっている。また、所定の波形として、正弦波及び矩形波以外の波形としては、実運用条件を模擬した波形が適用可能である。 According to this configuration, since the state of charge of the storage battery in a predetermined calculation cycle can be set, the deterioration state of the storage battery can be accurately calculated. The predetermined waveform is, for example, a sine wave or a rectangular wave, and is a waveform that embodies the state of charge of the storage battery in a predetermined calculation cycle. As the predetermined waveform, a waveform simulating actual operation conditions can be applied as a waveform other than the sine wave and the rectangular wave.
また、前記劣化状態算出工程では、前記充電状態の充電変化量に基づいて、前記蓄電池の温度変化量を算出し、前記温度変化量に基づく前記蓄電池の温度と、前記蓄電池の充電状態と、前記蓄電池の前記充電変化量とに基づいて、前記劣化モデルから、前記劣化状態を算出することが、好ましい。 In the deterioration state calculating step, the temperature change amount of the storage battery is calculated based on the charge change amount of the charge state, the temperature of the storage battery based on the temperature change amount, the charge state of the storage battery, It is preferable to calculate the deterioration state from the deterioration model based on the charge change amount of the storage battery.
この構成によれば、蓄電池の温度変化を考慮した蓄電池の劣化状態を算出することができる。 According to this configuration, it is possible to calculate the deterioration state of the storage battery in consideration of the temperature change of the storage battery.
また、前記運用モデルの前記運用条件を設定する運用条件設定工程と、前記市場価値算出工程において算出された前記市場価値に基づいて、前記運用モデルの前記運用条件が最適化されているか否かを評価する評価工程と、をさらに備え、前記運用条件設定工程では、前記評価工程において前記運用条件が最適化されていないと判定された場合、前記運用条件を変更して再設定することが、好ましい。 Further, whether or not the operation condition of the operation model is optimized based on the operation value setting step of setting the operation condition of the operation model and the market value calculated in the market value calculation step. An evaluation step to be evaluated, and in the operation condition setting step, when it is determined that the operation condition is not optimized in the evaluation step, it is preferable to change and reset the operation condition .
この構成によれば、評価した市場価値に基づく蓄電システムの運用条件を変更することで、最適な運用条件で、蓄電システムを運用することができる。 According to this configuration, the power storage system can be operated under the optimum operation conditions by changing the operation conditions of the power storage system based on the evaluated market value.
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能であり、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせることも可能である。 Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment. In addition, constituent elements in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art or those that are substantially the same. Furthermore, the constituent elements described below can be appropriately combined, and when there are a plurality of embodiments, the embodiments can be combined.
［本実施形態］
本実施形態の運用評価装置及び運用評価方法は、蓄電池を含む蓄電システムの運用を評価する装置及び方法である。この運用評価装置１０により蓄電システムを評価することで、評価結果に基づく蓄電システムの設計を行ったり、蓄電システムの運用条件を変更したりすることが可能となる。図１は、本実施形態の蓄電システムの運用評価装置を模式的に表す概略構成図である。
[This embodiment]
The operation evaluation apparatus and operation evaluation method of this embodiment are an apparatus and a method for evaluating the operation of a power storage system including a storage battery. By evaluating the power storage system with this operation evaluation device 10, it becomes possible to design the power storage system based on the evaluation result and to change the operation conditions of the power storage system. FIG. 1 is a schematic configuration diagram schematically illustrating an operation evaluation apparatus for a power storage system according to the present embodiment.
ここで、評価対象となる蓄電システムは、例えば、ＥＳＳ（Energy Storage System）と呼ばれるシステムであり、図示は省略するが、蓄電池とパワーコンディショナとを含むシステムとなっている。蓄電池は、ＮａＳ電池、リチウムイオン電池、鉛電池、ニッケル水素電池、またはこれらを組み合わせた組電池であってもよく、また、個数についても特に限定されない。パワーコンディショナは、蓄電池の充放電を制御している。なお、下記において、蓄電システムをＥＳＳともいう。 Here, the power storage system to be evaluated is a system called, for example, an ESS (Energy Storage System), and is a system including a storage battery and a power conditioner, although illustration is omitted. The storage battery may be a NaS battery, a lithium ion battery, a lead battery, a nickel metal hydride battery, or a combination battery combining these, and the number is not particularly limited. The power conditioner controls charging / discharging of the storage battery. In the following, the power storage system is also referred to as ESS.
このような蓄電システムを評価する運用評価装置１０は、図１に示すように、各種処理を実行可能な制御部１１と、各種プログラムおよびデータを記憶する記憶部１２と、キーボード等の入力デバイスで構成された操作部１３と、モニタ等の表示デバイスで構成された表示部１４と、を備えている。なお、運用評価装置１０は、単体の装置で構成してもよいし、他の装置と一体に構成してもよいし、演算装置及びデータサーバ等の各種装置を組み合わせたシステムとして構成してもよく、特に限定されない。
As shown in FIG. 1, an operation evaluation apparatus 10 that evaluates such a power storage system includes a control unit 11 that can execute various processes, a storage unit 12 that stores various programs and data, and an input device such as a keyboard. An
記憶部１２は、各種情報及び各種プログラム等を記憶している。各種情報としては、エネルギー市場における市場情報、蓄電システムの運用コストに関するＥＳＳコスト情報、蓄電池の温度を推定するための温度推定テーブル、蓄電システムの運用計画に関する運用計画情報、蓄電システムのシステム構成に関するシステム情報、蓄電システムの運転条件に関する運転条件情報等がある。ここで、市場情報は、エネルギー市場の単価（１ｋＷｈ当たりの価格）及びアンシラリーサービス市場の単価（１ｋＷ当たりの価格）等である。ＥＳＳコスト情報は、蓄電池の導入に関わるコスト、蓄電池の交換に係るコスト及び蓄電池の保守に係るコスト等である。温度推定テーブルは、蓄電池の電流値から温度を推定するテーブルであり、実験等によって予め作成したテーブルとなっている。運用計画情報は、蓄電システムが昼間に充電して夜間に放電する等の運転計画に関する情報であり、例えば、予め設定した売買単価に基づく充放電計画、市場対価が最大になる最適な運転計画、蓄電池の劣化が少なくなる最適な運転計画等がある。システム情報は、蓄電システムに含まれる蓄電池の構成等であり、後述する運用モデルを作成するために入力される情報となっている。運転条件情報は、蓄電システムの運用期間における運転条件、充電状態（充電率・ＳＯＣ：States of Charge）の使用範囲等である。ここで、蓄電システムの運用計画、システム構成、運転条件等を、蓄電システムの運用条件とする。また、各種プログラムとしては、エネルギー市場において蓄電システムにより得られる対価である市場対価を計算するためのプログラム、蓄電システムのＳＯＣを計算するためのプログラム、蓄電池の劣化状態（ＳＯＨ：States of Health）を計算するためのプログラム、蓄電システムの市場価値を計算するためのプログラム等がある。 The storage unit 12 stores various information and various programs. The various information includes market information in the energy market, ESS cost information related to the operation cost of the power storage system, a temperature estimation table for estimating the temperature of the storage battery, operation plan information related to the operation plan of the power storage system, and a system related to the system configuration of the power storage system Information, operating condition information related to the operating conditions of the power storage system, and the like. Here, the market information includes the unit price of the energy market (price per kWh), the unit price of the ancillary service market (price per kW), and the like. The ESS cost information includes a cost related to the introduction of the storage battery, a cost related to the replacement of the storage battery, a cost related to the maintenance of the storage battery, and the like. The temperature estimation table is a table for estimating the temperature from the current value of the storage battery, and is a table created in advance by experiments or the like. The operation plan information is information related to an operation plan such that the power storage system is charged during the day and discharged at night, for example, a charge / discharge plan based on a preset trading unit price, an optimal operation plan that maximizes the market price, There is an optimal operation plan that reduces the deterioration of the storage battery. The system information is the configuration of the storage battery included in the power storage system, and is information input to create an operation model described later. The operating condition information includes operating conditions during the operation period of the power storage system, a usage range of a state of charge (charging rate / SOC: States of Charge), and the like. Here, the operation plan, system configuration, operating conditions, and the like of the power storage system are the operation conditions of the power storage system. In addition, as various programs, there are a program for calculating the market value, which is the value obtained by the power storage system in the energy market, a program for calculating the SOC of the power storage system, and the state of health (SOH) of the storage battery. There are a program for calculating, a program for calculating the market value of the power storage system, and the like.
制御部１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の集積回路を含む演算装置であり、各種プログラムに従って各種情報に基づき各種処理を実行する。 The control unit 11 is an arithmetic device including an integrated circuit such as a CPU (Central Processing Unit), for example, and executes various processes based on various information according to various programs.
ここで、図２及び図３を参照して、運用評価装置１０による運用評価方法に関する処理フローについて説明する。図２及び図３は、蓄電システムの運用評価方法の一例に関するフローチャートである。なお、以下の説明において、運用評価装置１０は、蓄電システムが予め規定された運用年数（運用寿命）に亘って運転を行ったときの蓄電システムの市場価値を、評価結果として算出している。 Here, with reference to FIG.2 and FIG.3, the processing flow regarding the operation evaluation method by the operation evaluation apparatus 10 is demonstrated. 2 and 3 are flowcharts relating to an example of an operation evaluation method for the power storage system. In the following description, the operation evaluation apparatus 10 calculates, as an evaluation result, the market value of the power storage system when the power storage system has been operated for a predetermined operation year (operation lifetime).
先ず、運用評価装置１０において、操作部１３が操作されることで、所定の計算ステップ（計算周期）ｄＴが入力され、制御部１１は、入力された所定の計算ステップｄＴを設定する（ステップＳ１１：計算周期設定工程）。この計算ステップｄＴは、計算負荷を軽減する所定の周期となっており、例えば、運用年数に対して１時間程度の周期となっている。
First, in the operation evaluation apparatus 10, when the
続いて、制御部１１は、記憶部１２から市場情報を取得する（ステップＳ１２：市場情報取得工程（処理））。なお、市場情報取得工程Ｓ１２では、記憶部１２から市場情報を取得したが、運用評価装置１０の外部から取得してもよく、特に限定されない。 Then, the control part 11 acquires market information from the memory | storage part 12 (step S12: market information acquisition process (process)). In the market information acquisition step S12, market information is acquired from the storage unit 12. However, the market information may be acquired from the outside of the operation evaluation apparatus 10, and is not particularly limited.
次に、制御部１１は、蓄電システムのＥＳＳ運用モデルを生成し、生成したＥＳＳ運用モデルから、取得した市場情報に基づいて、市場対価を算出する（ステップＳ１３：市場対価算出工程）。ここで、ＥＳＳ運用モデルは、蓄電システムのシステム情報、蓄電システムの運転条件情報、蓄電システムの運用計画情報等の情報、つまり運用条件に基づいて生成される。つまり、ＥＳＳ運用モデルは、所定のシステム構成となる蓄電システムが、所定の運転計画に基づいて、所定の運転条件で運転を行う運用モデルとなっている。そして、市場対価算出工程Ｓ１３では、エネルギー市場の単価及びアンシラリーサービス市場の単価を考慮して、ＥＳＳ運用モデルで蓄電システムを運転したときに、計算ステップｄＴの期間において得られる対価を、市場対価として算出している。 Next, the control part 11 produces | generates the ESS operation model of an electrical storage system, and calculates market consideration based on the acquired market information from the produced | generated ESS operation model (step S13: market consideration calculation process). Here, the ESS operation model is generated based on information such as system information of the power storage system, operation condition information of the power storage system, operation plan information of the power storage system, that is, operation conditions. That is, the ESS operation model is an operation model in which a power storage system having a predetermined system configuration is operated under a predetermined operation condition based on a predetermined operation plan. Then, in the market consideration calculation step S13, the consideration obtained in the period of the calculation step dT when the power storage system is operated in the ESS operation model in consideration of the unit price of the energy market and the unit price of the ancillary service market, It is calculated as
また、制御部１１は、ＥＳＳ運用モデルに基づくＳＯＣを算出する（ステップＳ１４：充電状態算出工程（処理））。つまり、充電状態算出工程Ｓ１４では、所定のシステム構成となる蓄電システムが、所定の運転計画に基づいて、所定の運転条件で運転を行ったときの蓄電池の充放電状態を算出している。 Moreover, the control part 11 calculates SOC based on an ESS operation model (step S14: charge condition calculation process (process)). That is, in the charge state calculation step S14, the storage system having a predetermined system configuration calculates the charge / discharge state of the storage battery when the storage system is operated under the predetermined operation condition based on the predetermined operation plan.
続いて、制御部１１は、蓄電システムのＥＳＳ劣化モデルから、算出したＳＯＣに基づいて、蓄電池のＳＯＨを算出する（ステップＳ１５：劣化状態算出工程（処理））。なお、劣化状態算出工程Ｓ１５については後述する。 Then, the control part 11 calculates SOH of a storage battery based on calculated SOC from the ESS deterioration model of an electrical storage system (step S15: deterioration state calculation process (process)). The deterioration state calculation step S15 will be described later.
この後、制御部１１は、算出したＳＯＨに基づいて、蓄電池が使用寿命に到達したか否かを判定する（ステップＳ１６）。制御部１１は、ステップＳ１６において、蓄電池が使用寿命に到達したと判定した場合（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、記憶部１２からＥＳＳコスト情報を取得する（ステップＳ１７）。なお、ステップＳ１７では、記憶部１２からＥＳＳコスト情報を取得したが、運用評価装置１０の外部から取得してもよく、特に限定されない。 Thereafter, the control unit 11 determines whether or not the storage battery has reached the service life based on the calculated SOH (step S16). If it is determined in step S16 that the storage battery has reached the service life (step S16: Yes), the control unit 11 acquires ESS cost information from the storage unit 12 (step S17). In step S17, the ESS cost information is acquired from the storage unit 12. However, the ESS cost information may be acquired from the outside of the operation evaluation apparatus 10, and is not particularly limited.
続いて、制御部１１は、使用寿命に到達した蓄電池を交換するという、ＥＳＳ運用モデルのシステム構成の変更を行う（ステップＳ１８）。そして、制御部１１は、取得したＥＳＳコスト情報に基づいて、電池交換により生じるＥＳＳコスト（運用コスト）を算出する（ステップＳ１９：コスト算出工程（処理））。 Subsequently, the control unit 11 changes the system configuration of the ESS operation model to replace the storage battery that has reached the service life (step S18). And the control part 11 calculates the ESS cost (operation cost) which arises by battery replacement based on the acquired ESS cost information (step S19: cost calculation process (process)).
そして、制御部１１は、ステップＳ１９の後、蓄電システムが運用年数（つまり、蓄電システムとしての寿命：一例として２０年）に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０）。なお、制御部１１は、ステップＳ１６において、蓄電池が使用寿命に到達していないと判定した場合（ステップＳ１６：Ｎｏ）、ステップＳ２０に進む。なお、蓄電池の使用寿命とは、蓄電池の電池寿命に限らず、電池寿命と関係なく決まる使用寿命も含む。制御部１１は、ステップＳ２０において、蓄電システムが運用年数に到達したと判定した場合（ステップＳ２０：Ｙｅｓ）、ＥＳＳ市場価値を算出する（ステップＳ２２：市場価値算出工程（処理））。一方で、制御部１１は、ステップＳ２０において、蓄電システムが運用年数に到達していないと判定した場合（ステップＳ２０：Ｎｏ）、計算ステップｄＴを更新して（ステップＳ２１）、ステップＳ１２に進む。そして、制御部１１は、蓄電システムが運用年数に到達するまで、ステップＳ１２からステップＳ２１までを繰り返し実行する。 Then, after step S19, the control unit 11 determines whether or not the power storage system has reached the operation years (that is, the life as a power storage system: 20 years as an example) (step S20). In addition, the control part 11 progresses to step S20, when it determines with the storage battery not having reached the service life in step S16 (step S16: No). The service life of the storage battery includes not only the battery life of the storage battery but also the service life determined regardless of the battery life. When it is determined in step S20 that the power storage system has reached the operation years (step S20: Yes), the control unit 11 calculates the ESS market value (step S22: market value calculation step (process)). On the other hand, if it is determined in step S20 that the power storage system has not reached the operating years (step S20: No), the control unit 11 updates the calculation step dT (step S21) and proceeds to step S12. And the control part 11 repeatedly performs from step S12 to step S21 until an electrical storage system reaches the operation years.
制御部１１は、市場価値算出工程Ｓ２２において、市場対価算出工程Ｓ１３において算出した市場対価、コスト算出工程Ｓ１９において算出したＥＳＳコストに基づいて、蓄電システムのＥＳＳ市場価値を算出する。具体的に、市場価値算出工程Ｓ２２では、制御部１１が、市場対価からＥＳＳコストを差し引くことで、ＥＳＳ市場価値を算出する。これにより、制御部１１は、運用年数に亘るＥＳＳ市場価値を取得し（ステップＳ２３）、運用評価方法に関する処理を終了する。 In the market value calculation step S22, the control unit 11 calculates the ESS market value of the power storage system based on the market consideration calculated in the market consideration calculation step S13 and the ESS cost calculated in the cost calculation step S19. Specifically, in the market value calculation step S22, the control unit 11 calculates the ESS market value by subtracting the ESS cost from the market consideration. Thereby, the control part 11 acquires the ESS market value over operation years (step S23), and complete | finishes the process regarding an operation evaluation method.
次に、図３を参照して、蓄電池のＳＯＨを算出する劣化状態算出工程Ｓ１５の詳細について説明する。なお、図３に示すＳＯＨの算出方法は、一例であり、この算出方法に特に限定されない。 Next, with reference to FIG. 3, the detail of deterioration state calculation process S15 which calculates SOH of a storage battery is demonstrated. Note that the SOH calculation method illustrated in FIG. 3 is an example, and is not particularly limited to this calculation method.
制御部１１は、充電状態算出工程Ｓ１４において算出したＳＯＣを含む入力情報を取得する（ステップＳ３１）。具体的に、入力情報としては、ＳＯＣの推移（ＳＯＣ変化量／充電変化量）、蓄電池の初期温度、蓄電池の容量等である。 The control unit 11 acquires input information including the SOC calculated in the charge state calculation step S14 (step S31). Specifically, the input information includes the transition of SOC (SOC change / charge change), the initial temperature of the storage battery, the capacity of the storage battery, and the like.
この後、制御部１１は、蓄電池の温度推移（温度変化）を推定する（ステップＳ３２）。ステップＳ３２において、制御部１１は、記憶部１２から温度推定テーブルを取得し、ＳＯＣの時間変化量に基づいて、取得した温度推定テーブルから、蓄電池の温度変化量を導出する。 Then, the control part 11 estimates the temperature transition (temperature change) of a storage battery (step S32). In step S32, the control unit 11 acquires the temperature estimation table from the storage unit 12, and derives the temperature change amount of the storage battery from the acquired temperature estimation table based on the SOC time change amount.
続いて、制御部１１は、取得したＳＯＣ変化量に基づいて、蓄電池が充放電中か否かを切り分ける蓄電池の運用パターンを定義づける（ステップＳ３３）。つまり、ステップＳ３３では、所定の計算ステップｄＴの期間中において、蓄電池が充放電中であるか、または、蓄電池が充放電中でないか、を切り分けている。 Then, the control part 11 defines the operation pattern of the storage battery which distinguishes whether a storage battery is charging / discharging based on the acquired SOC variation | change_quantity (step S33). That is, in step S33, it is determined whether the storage battery is being charged or discharged or whether the storage battery is being charged or discharged during the predetermined calculation step dT.
そして、制御部１１は、定義づけた運用パターンに基づいて、蓄電池が充放電中か否かを判定する（ステップＳ３４）。制御部１１は、蓄電池が充放電中であると判定する（ステップＳ３４：Ｙｅｓ）と、充放電劣化計算を実行する（ステップＳ３５）。一方で、制御部１１は、蓄電池が充放電中でないと判定する（ステップＳ３４：Ｎｏ）と、保存劣化計算を実行する（ステップＳ３６）。 And the control part 11 determines whether the storage battery is charging / discharging based on the defined operation pattern (step S34). If it determines with the storage battery being charging / discharging (step S34: Yes), the control part 11 will perform charging / discharging degradation calculation (step S35). On the other hand, if it determines with the storage battery not charging / discharging (step S34: No), the control part 11 will perform a storage deterioration calculation (step S36).
制御部１１は、ステップＳ３５において充放電劣化計算を実行する場合、ステップＳ３２において導出した蓄電池の温度変化量に基づく蓄電池温度と、取得したＳＯＣと、ＳＯＣ変化量とに基づいて、所定の算出式から、蓄電池の充放電劣化量を求める。つまり、充放電劣化計算に用いられる算出式は、蓄電池温度、ＳＯＣ、及びＳＯＣ変化量を入力パラメータとする算出式となっている。なお、ステップＳ３５における充放電劣化計算は、一例であり、この計算方法に特に限定されない。そして、制御部１１は、蓄電池の充放電劣化量を算出すると、計算ステップｄＴの期間中の計算が終了したか否かを判定する（ステップＳ３７）。 When executing the charge / discharge deterioration calculation in step S35, the control unit 11 uses a predetermined calculation formula based on the storage battery temperature based on the temperature change amount of the storage battery derived in step S32, the acquired SOC, and the SOC change amount. From the above, the charge / discharge deterioration amount of the storage battery is obtained. That is, the calculation formula used for the charge / discharge deterioration calculation is a calculation formula using the storage battery temperature, the SOC, and the SOC change amount as input parameters. In addition, the charge / discharge deterioration calculation in step S35 is an example, and is not particularly limited to this calculation method. And the control part 11 will determine whether the calculation during the period of the calculation step dT is complete | finished, if the charge / discharge deterioration amount of a storage battery is calculated (step S37).
一方で、制御部１１は、ステップＳ３６において保存劣化計算を実行する場合、ステップＳ３２において導出した蓄電池の温度変化量に基づく蓄電池温度と、取得したＳＯＣとに基づいて、所定の算出式から、蓄電池の保存劣化量を求める。つまり、保存劣化計算に用いられる算出式は、蓄電池温度及びＳＯＣを入力パラメータとする算出式となっている。なお、ステップＳ３６における保存劣化計算も、一例であり、この計算方法に特に限定されない。そして、制御部１１は、蓄電池の保存劣化量を算出すると、計算ステップｄＴの期間中の計算が終了したか否かを判定する（ステップＳ３７）。 On the other hand, when executing the storage deterioration calculation in step S36, the control unit 11 calculates the storage battery from a predetermined calculation formula based on the storage battery temperature based on the temperature change amount of the storage battery derived in step S32 and the acquired SOC. Obtain the storage deterioration amount of That is, the calculation formula used for the storage deterioration calculation is a calculation formula using the storage battery temperature and the SOC as input parameters. The storage deterioration calculation in step S36 is also an example, and is not particularly limited to this calculation method. And the control part 11 will determine whether the calculation during the period of the calculation step dT is complete | finished, if the storage deterioration amount of a storage battery is calculated (step S37).
制御部１１は、ステップＳ３７において、計算ステップｄＴの期間中の計算が終了したと判定した場合（ステップＳ３７：Ｙｅｓ）、劣化後の蓄電池の電池容量を計算する（ステップＳ３８）。一方で、制御部１１は、ステップＳ３７において、計算ステップｄＴの期間中の計算が終了していないと判定した場合（ステップＳ３７：Ｎｏ）、演算周期を更新して、ステップＳ３４に進む。そして、制御部１１は、計算ステップｄＴの期間に到達するまで、ステップＳ３４からステップＳ３７までを繰り返し実行する。 When it is determined in step S37 that the calculation during the calculation step dT has ended (step S37: Yes), the control unit 11 calculates the battery capacity of the storage battery after deterioration (step S38). On the other hand, if it is determined in step S37 that the calculation during the calculation step dT has not been completed (step S37: No), the control unit 11 updates the calculation cycle and proceeds to step S34. And the control part 11 repeatedly performs from step S34 to step S37 until it reaches | attains the period of calculation step dT.
制御部１１は、ステップＳ３８において、ステップＳ３５の充放電劣化計算により算出した充放電劣化量、及びステップＳ３６の保存劣化計算により算出した保存劣化量に基づいて、劣化後の蓄電池の電池量の電池容量を計算する。これにより、制御部１１は、計算ステップｄＴの期間後における蓄電池の電池容量を取得し（ステップＳ３９）、蓄電池の劣化状態に関する計算を終了する。 Based on the charge / discharge deterioration amount calculated by the charge / discharge deterioration calculation of step S35 and the storage deterioration amount calculated by the storage deterioration calculation of step S36 in step S38, the control unit 11 determines the battery amount of the storage battery after deterioration. Calculate capacity. Thereby, the control part 11 acquires the battery capacity of the storage battery after the period of calculation step dT (step S39), and complete | finishes the calculation regarding the deterioration state of a storage battery.
次に、図５を参照して、充放電劣化計算及び保存劣化計算の演算周期について説明する。図５は、充電池の充放電状態に関するグラフである。図３のステップＳ３５における充放電劣化計算、及びステップＳ３６における保存劣化計算は、計算ステップｄＴの期間中において、ＳＯＣが所定の波形となるように補間して計算を行っている。図５は、その横軸が時間となっており、その縦軸がＳＯＣとなっている。図５に示すように、制御部１１は、各計算ステップｄＴの期間中において、ＳＯＣの時間変化が正弦波となるように設定している。そして、制御部１１は、計算ステップｄＴの期間中において、正弦波となるように設定したＳＯＣに基づいて、充放電劣化計算及び保存劣化計算を行う。なお、図５では、所定の波形として、正弦波を適用したが、特に限定されず、例えば、矩形波、または実運用条件を模擬した波形を適用してもよい。 Next, with reference to FIG. 5, the calculation cycle of charge / discharge deterioration calculation and storage deterioration calculation will be described. FIG. 5 is a graph regarding the charge / discharge state of the rechargeable battery. The charge / discharge deterioration calculation in step S35 in FIG. 3 and the storage deterioration calculation in step S36 are performed by interpolation so that the SOC has a predetermined waveform during the calculation step dT. In FIG. 5, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents SOC. As shown in FIG. 5, the control unit 11 is set so that the time change of the SOC becomes a sine wave during each calculation step dT. And the control part 11 performs charge / discharge deterioration calculation and storage deterioration calculation based on SOC set so that it may become a sine wave during the period of calculation step dT. In FIG. 5, a sine wave is applied as the predetermined waveform. However, the sine wave is not particularly limited, and for example, a rectangular wave or a waveform simulating actual operation conditions may be applied.
次に、図４を参照して、運用評価装置１０により評価された蓄電システムの市場価値について説明する。図４は、運用年数に亘る蓄電システムの市場価値に関するグラフである。図４は、その横軸が運用年数となっており、縦軸が市場対価及びＥＳＳコストとなっている。ここで、棒グラフは、単年の市場対価となっている。また、Ｌ１は、累積の市場対価となっており、Ｌ２は、ＥＳＳコストとなっている。 Next, the market value of the power storage system evaluated by the operation evaluation apparatus 10 will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph relating to the market value of the power storage system over the years of operation. In FIG. 4, the horizontal axis represents the number of years of operation, and the vertical axis represents market consideration and ESS cost. Here, the bar graph represents the market price for a single year. L1 is a cumulative market value, and L2 is an ESS cost.
図４に示すように、単年あたりの市場対価は、蓄電システムの運用開始時（横軸の左側）から時間が経過するにつれて徐々に低下する。この後、蓄電システムの蓄電池の交換が行われると、次年の市場対価が回復する。そして、回復後の単年あたりの市場対価は、時間が経過するにつれて徐々に低下する。そして、蓄電システムは、市場対価の回復と低下とを繰り返しながら、所定の運用年数（運用寿命）に到達する。この場合、累積の市場対価Ｌ１は、運用年数が経過につれて増大する。また、ＥＳＳコストＬ２は、蓄電システムの運用開始時において、イニシャルコスト（初期費用）が発生し、また、電池交換時においてメンテナンスコストが発生する。そして、累積の市場対価Ｌ１とＥＳＳコストＬ２とが交わる点Ｐ１が、投資性の判断指標となる運用年数となる。 As shown in FIG. 4, the market value per year gradually decreases as time elapses from the start of operation of the power storage system (left side of the horizontal axis). Thereafter, when the storage battery of the power storage system is replaced, the market consideration for the next year will be recovered. And the market value per year after the recovery gradually decreases as time passes. Then, the power storage system reaches a predetermined operation year (operation lifetime) while repeating the recovery and reduction of the market value. In this case, the accumulated market consideration L1 increases as the operation years elapse. In addition, the ESS cost L2 generates an initial cost (initial cost) at the start of operation of the power storage system, and a maintenance cost at the time of battery replacement. Then, the point P1 where the accumulated market consideration L1 and the ESS cost L2 intersect becomes the investment years that serve as an index for determining the investability.
次に、図６を参照して、運用評価装置１０による運用評価方法に関する他の処理フローについて説明する。図６は、蓄電システムの運用評価方法の他の一例に関するフローチャートである。なお、以下の説明において、運用評価装置１０は、運用中における蓄電システムの市場価値を算出し、算出した市場価値に基づいて、蓄電システムの運用条件を設定している。 Next, with reference to FIG. 6, another processing flow related to the operation evaluation method by the operation evaluation apparatus 10 will be described. FIG. 6 is a flowchart relating to another example of the operation evaluation method for the power storage system. In the following description, the operation evaluation device 10 calculates the market value of the power storage system during operation, and sets the operation conditions of the power storage system based on the calculated market value.
先ず、運用評価装置１０において、操作部１３が操作されることで、運用条件が入力され、制御部１１は、入力された運用条件を設定する（ステップＳ４０：運用条件設定工程）。次に、制御部１１は、図２における運用評価方法に関する処理フローを実行して、現在の運用時点から所定の運用年数までに亘る蓄電システムのＥＳＳ市場価値を算出する（ステップＳ４１）。この後、制御部１１は、ＥＳＳ市場価値が、予め設定された最適となるＥＳＳ市場価値であるかを評価する（ステップＳ４２：評価工程）。そして、制御部１１は、ステップＳ４１において算出したＥＳＳ市場価値が、予め設定された最適となるＥＳＳ市場価値に最適化されているか否かを判定する（ステップＳ４３）。制御部１１は、最適化されていると判定した場合（ステップＳ４３：Ｙｅｓ）、運用評価方法に関する処理を終了する。一方で、制御部１１は、最適化されていないと判定した場合（ステップＳ４３：Ｎｏ）、再び、ステップＳ４０に進む。そして、制御部１１は、蓄電システムが最適化されるまで、ステップＳ４０からステップＳ４３までを繰り返し実行する。
First, in the operation evaluation apparatus 10, an operation condition is input by operating the
以上のように、本実施形態によれば、充電池の劣化状態を考慮した蓄電システムのＥＳＳ市場価値を算出することができる。このため、ＥＳＳ市場価値に基づく蓄電システムの運用を適切に評価することができる。 As described above, according to the present embodiment, it is possible to calculate the ESS market value of the power storage system in consideration of the deterioration state of the rechargeable battery. For this reason, it is possible to appropriately evaluate the operation of the power storage system based on the ESS market value.
また、本実施形態によれば、蓄電システムが運用年数に到達するまでのＥＳＳ市場価値を算出することで、運用年数に亘るＥＳＳ市場価値の評価を行うことができる。 Moreover, according to this embodiment, the ESS market value over the operation years can be evaluated by calculating the ESS market value until the power storage system reaches the operation years.
また、本実施形態によれば、所定の計算周期における蓄電池の充電状態を、所定の波形に沿った変化となるように設定することができるため、充電池の劣化状態を精度よく算出することができる。 In addition, according to the present embodiment, the state of charge of the storage battery in a predetermined calculation cycle can be set to change along a predetermined waveform, so that the deterioration state of the rechargeable battery can be accurately calculated. it can.
また、本実施形態によれば、蓄電池の温度変化を考慮した蓄電池の劣化状態を算出することができる。 Moreover, according to this embodiment, the deterioration state of the storage battery which considered the temperature change of the storage battery is computable.
また、本実施形態によれば、評価したＥＳＳ市場価値に基づく蓄電システムの運用条件を変更することで、最適なＥＳＳ市場価値となる運用条件で、蓄電システムを運用することができる。 Further, according to the present embodiment, the power storage system can be operated under the operation condition that provides the optimum ESS market value by changing the operation condition of the power storage system based on the evaluated ESS market value.
１０ 運用評価装置
１１ 制御部
１２ 記憶部
１３ 操作部
１４ 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Operation evaluation apparatus 11 Control part 12
Claims (6)
市場において前記蓄電システムが得られる対価である市場対価を算出するための入力パラメータとなる市場情報を取得する市場情報取得工程と、
前記蓄電システムの運用条件に基づく運用モデルと、取得した前記市場情報とに基づいて、前記市場対価を算出する市場対価算出工程と、
前記運用モデルに基づいて、前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出工程と、
前記蓄電池の劣化モデルと、算出した前記充電状態とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態を算出する劣化状態算出工程と、
前記蓄電池の前記劣化状態に応じた前記蓄電システムの運用コストを算出するコスト算出工程と、
前記市場対価及び前記運用コストに基づいて、前記蓄電システムの市場価値を算出する市場価値算出工程と、を備えることを特徴とする蓄電システムの運用評価方法。 In an operation evaluation method for an electricity storage system, which is executed by an operation evaluation device for evaluating the operation of an electricity storage system including a storage battery,
A market information acquisition step of acquiring market information as an input parameter for calculating a market price which is a price obtained by the power storage system in the market;
A market consideration calculation step of calculating the market consideration based on the operation model based on the operation conditions of the power storage system and the acquired market information;
Based on the operation model, a charging state calculation step of calculating a charging state of the storage battery,
A deterioration state calculating step for calculating a deterioration state of the storage battery based on the deterioration model of the storage battery and the calculated state of charge;
A cost calculating step of calculating an operation cost of the power storage system according to the deterioration state of the storage battery;
And a market value calculating step of calculating a market value of the power storage system based on the market consideration and the operation cost.
計算周期を設定する計算周期設定工程を、さらに備え、
前記市場情報取得工程から前記市場価値算出工程までの工程は、前記運用年数に達するまで、前記計算周期を更新しながら繰り返し実行されることを特徴とする請求項１に記載の蓄電システムの運用評価方法。 The operation years of the power storage system are predetermined years,
A calculation cycle setting step for setting a calculation cycle is further provided,
The operation evaluation of the power storage system according to claim 1, wherein the steps from the market information acquisition step to the market value calculation step are repeatedly executed while updating the calculation cycle until the operation years are reached. Method.
前記計算周期の期間中において、前記充電状態が所定の波形に沿った変化となるように設定して、前記劣化状態を算出することを特徴とする請求項２に記載の蓄電システムの運用評価方法。 In the deterioration state calculating step,
The method for evaluating the operation of a power storage system according to claim 2, wherein the deterioration state is calculated by setting the state of charge to change along a predetermined waveform during the period of the calculation cycle. .
前記充電状態の充電変化量に基づいて、前記蓄電池の温度変化量を算出し、前記温度変化量に基づく前記蓄電池の温度と、前記蓄電池の充電状態と、前記蓄電池の前記充電変化量とに基づいて、前記劣化モデルから、前記劣化状態を算出することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の蓄電システムの運用評価方法。 In the deterioration state calculating step,
A temperature change amount of the storage battery is calculated based on a charge change amount of the charge state, and based on the temperature of the storage battery based on the temperature change amount, a charge state of the storage battery, and the charge change amount of the storage battery. 4. The operation evaluation method for a power storage system according to claim 1, wherein the deterioration state is calculated from the deterioration model. 5.
前記市場価値算出工程において算出された前記市場価値に基づいて、前記運用モデルの前記運用条件が最適化されているか否かを評価する評価工程と、をさらに備え、
前記運用条件設定工程では、前記評価工程において前記運用条件が最適化されていないと判定された場合、前記運用条件を変更して再設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の蓄電システムの運用評価方法。 An operation condition setting step for setting the operation condition of the operation model;
An evaluation step of evaluating whether or not the operation condition of the operation model is optimized based on the market value calculated in the market value calculation step,
5. The operation condition setting step according to claim 1, wherein if the operation condition is determined not to be optimized in the evaluation step, the operation condition is changed and reset. The operation evaluation method for the power storage system according to item.
市場において前記蓄電システムが得られる対価である市場対価を算出する演算部を備え、
前記演算部は、
前記市場対価を算出するための入力パラメータとなる市場情報を取得する市場情報取得処理と、
前記蓄電システムの運用条件に基づく運用モデルと、取得した前記市場情報とに基づいて、前記市場対価を算出する市場対価算出処理と、
前記運用モデルに基づいて、前記蓄電池の充電状態を算出する充電状態算出処理と、
前記蓄電池の劣化モデルと、算出した前記充電状態とに基づいて、前記蓄電池の劣化状態を算出する劣化状態算出処理と、
前記蓄電池の前記劣化状態に応じた前記蓄電システムの運用コストを算出するコスト算出処理と、
前記市場対価及び前記運用コストに基づいて、前記蓄電システムの市場価値を算出する市場価値算出処理と、を実行することを特徴とする蓄電システムの運用評価装置。 In an operation evaluation device for a power storage system that evaluates the operation of a power storage system including a storage battery,
A calculation unit for calculating a market price, which is a price obtained by the power storage system in the market;
The computing unit is
Market information acquisition processing for acquiring market information as an input parameter for calculating the market consideration;
A market consideration calculation process for calculating the market consideration based on the operation model based on the operation conditions of the power storage system and the acquired market information;
Based on the operation model, a charging state calculation process for calculating a charging state of the storage battery,
A deterioration state calculation process for calculating a deterioration state of the storage battery based on the deterioration model of the storage battery and the calculated state of charge;
A cost calculation process for calculating an operation cost of the power storage system according to the deterioration state of the storage battery;
An operation evaluation apparatus for an electricity storage system, which executes a market value calculation process for calculating a market value of the electricity storage system based on the market consideration and the operation cost.
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