JP2020171181A - 制御装置及び太陽光発電システム - Google Patents

Abstract

【課題】電力を預かるサービスに対応して発電システムの状態を需要者に報知する。【解決手段】制御装置（１０）は、電力システム（１）の受電点（２０）からの逆潮流により上位管理者に電力を預ける第１の状態と、順潮流により、預けた電力を引き出す第２の状態と、順潮流により、電力系統（９０）からの買電を行う第３の状態と、を識別して表示させる。【選択図】図１

Description

本発明は電力システムに用いられる制御装置、及びそれを備える太陽光発電システムに関する。

需要者における太陽光発電装置を備えた電力システムに用いられる制御装置が知られている。制御装置の表示部には、例えば太陽光発電装置の発電量が表示される他、電力系統との間の売電状態／買電状態のいずれにあるかを表示することができる。制御装置は、このような表示によって、需要者の省エネルギー意識への動機付けを支援し得るものであり、需要者の満足度を高めるのに貢献する。

特開２００８−１４１８４３号公報 特開２０１４−５４０８４号公報

一方、電気は貯めておくことが容易では無いため、電力系統への電力の小売り量を把握し管理する電力小売事業者や、リソースアグリゲータといった上位管理者に、電力を預け、預けた電力を使用する（引き出す）ことができるサービスが新たに考えられるようになった。

しかしながら、上記従来技術の制御装置は、このように上位管理者に電力を預け、また引き出す動作を対象にしていない。よって従来技術の制御装置は、電力を預けている状態や電力を引き出している状態を表示できず、このようなサービスを利用する需要者が電力システムの状態を正しく把握できず、不満となるという問題があった。

本発明の一態様は、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる制御装置を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、受電点において電力系統に接続され負荷と太陽光発電装置とを備える電力システムに用いられる、制御装置であって、前記電力系統への逆潮流により、上位管理者に電力を預ける第１の状態と、前記電力系統からの順潮流により、前記上位管理者に預けた電力を引き出す第２の状態と、前記電力系統からの順潮流により、買電を行う第３の状態と、を識別して表示させる構成を備えている。

本発明の一態様によれば、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる制御装置が実現できる。

本発明の実施形態１に係る制御装置及びそれを備える電力システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施形態１に係る制御装置の動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態１における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理１を示すフローチャートである。 本発明の実施形態２における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理２を示すフローチャートである。 本発明の実施形態３における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理３を示すフローチャートである。 本発明の実施形態４における制御装置の動作を説明するための、預電量算出処理４を示すフローチャートである。 本発明の実施例１において需要者が預ける電力量の月間の推移を示すグラフである。 本発明の実施例１における単位時間電力量の一日での推移を示すグラフである。 本発明の実施例１による電力システムの状態の表示例であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれが異なる状態の場合である。 本発明の変形例による電力システムの状態の表示例である。（ａ）〜（ｃ）はそれぞれが異なる状態の場合である。 本発明の実施例２による電力システムの状態の表示例である。（ａ）、（ｂ）はそれぞれが異なる状態の場合である。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、詳細に説明する。

（電力システムの構成）
図１は、実施形態１に係る制御装置１０を備えた、需要家における電力システム１を示す模式図である。電力システム１は、電力メーター２１、太陽光発電装置３０、蓄電装置４０、負荷５０をも備えている。

図１に示されるように、電力システム１は、商用の電力系統９０に受電点２０において接続されている。受電点２０には、電力メーター２１が設けられている。

電力メーター２１は、電力システム１が電力系統９０から受け取り（順潮流：Ｐｒ＞０）または電力システム１が電力系統９０に送り出す（逆潮流：Ｐｒ＜０）電力量Ｐｒを計測できる機器である。電力メーター２１は、制御装置１０に対して、計測した電力量の情報である電力情報Ｄｍを送信できる。電力情報Ｄｍは、電力メーター２１を通過する単位時間電力量Ｐｒの大きさと、その向き（順潮流、逆潮流）の情報を含む。

太陽光発電装置３０は、電力メーター２１に接続される。太陽光発電装置３０は、パワーコンディショニングサブシステム３１と太陽光パネル３２とからなる、公知の装置である。パワーコンディショニングサブシステム３１は、太陽光発電装置３０が発生した電力若しくは電力量を計測する機能を有する。また、太陽光発電装置３０は制御装置１０に対して、計測した太陽光発電量の情報である発電情報Ｄｓを送信できる。発電情報Ｄｓは、太陽光発電装置３０が発生した電力若しくは電力量の情報を含む。

蓄電装置４０は、電力メーター２１に接続される。蓄電装置４０は、太陽光発電装置３０の発電量の変動を吸収し得る公知の装置である。蓄電装置４０は、蓄電装置４０が充放電する電力若しくは電力量を計測する機能を有する。また、蓄電装置４０は制御装置１０に対して、計測した充放電量の情報である充放電情報Ｄｂを送信できる。充放電情報Ｄｂは蓄電装置４０が充放電する電力若しくは電力量の情報、及び、蓄電装置４０が充電中であるか若しくは放電中であるかについての情報を含む。なお、電力システム１が蓄電装置４０を備えるか否かは任意に選択できる。

負荷５０は、電力メーター２１に接続される。

実施形態１に係る太陽光発電システムは、少なくとも上記の制御装置１０と、太陽光発電装置３０とを備えている。

（制御装置の構成）
実施形態１に係る制御装置１０は、表示部１１、制御部１２、通信部１３と、記録部１４とを備えている。

表示部１１は、需要者に情報を提示する機能ブロックである。

制御部１２は、表示部１１、通信部１３及び記録部１４を制御する機能ブロックである。更に、制御部１２は、通信部１３を通じて得た、及び記録部１４から得た情報を用いた情報処理を実行し得る。

通信部１３は、電力メーター２１から電力情報Ｄｍを、パワーコンディショニングサブシステム３１から発電情報Ｄｓを、蓄電装置４０から充放電情報Ｄｂを受信する。更に、通信部１３は、他の情報をこれらの機器と相互通信する機能を備えていてもよく、上位管理者や他の需要者と情報を相互通信する機能を備えていてもよい。

記録部１４は、情報を格納、保存し、また読み出すことができる機能ブロックである。

（制御装置の特徴的な動作）
電力小売事業者やリソースアグリゲータといった上位管理者が提供する、需要者が発電した電力を預け、預けた電力を使用する（引き出す）ことができるサービスが考えられている。実施形態１に係る制御装置１０は、そのようなサービスに対応して、需要者に情報を提供することが可能な独特の特徴的な動作を実行し得る。なおここで、「預ける電力」、「預けた電力」や「預かった電力」とは、物理量としては電力量であり、単位としてｋＷｈ（キロワット時）を使用し得る。本発明において、上位管理者が預かった電力は、「預電量」と称される。

このようなサービスを利用する形態としては、例えば次のようなものが想定できる。

需要者の電力システム１における太陽光発電量が消費量を上回り、電力系統９０との間に逆潮流（Ｐｒ＜０）が発生する場合に、その電力量を上位管理者が預かる預電を行う。一方、需要者における太陽光発電量が消費量を下回り、電力系統との間で順潮流（Ｐｒ＞０）が発生する場合に、需要者は預けた電力（預電量）を使用する。すなわち、預けた電力（預電量）を引き出す。使用（引き出し）によって預電量が０になると。それ以上の引き出しが行えなえない。この際には、需要者は電力系統９０から買電を行うこととなる。

図２及び３のフローチャートを参照し、実施形態１に係る制御装置１０の動作が説明される。初めに図２のフローチャートが以下に説明される。

ステップＳ１：制御部１２は、通信部１３を通じて、電力メーター２１から電力情報Ｄｍを受信し、単位時間電力量Ｐｒを取得する。ここで、制御部１２は、単位時間に電力メーターを通過した電力が逆潮流である場合Ｐｒ＜０とし、それ以外の場合Ｐｒ≧０として変数である単位時間電力量Ｐｒを扱う。

ステップＳ２：続いて制御部１２は、逆潮流であるか否かを判断する。逆潮流、すなわちＰｒ＜０と判断される場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、次のステップＳ３に進み、逆潮流ではない、すなわちＰｒ≧０と判断される場合（ステップＳ２でＮＯ）、ステップＳ４に進む。

ステップＳ３：制御部１２は、「電力システムの状態」を「預電中」（第１の状態）に設定する。つまり、制御部１２は、逆潮流である場合に預電中であると判断する。次にフローはステップＳ７に進む。

ステップＳ４：制御部１２は、預電量Ｐｓｔと、単位時間電力量Ｐｒとを比較する。なお、ステップＳ２の判断により、ここで単位時間電力量Ｐｒは非負値である。預電量Ｐｓｔが単位時間電力量Ｐｒより大きいと判断される場合（ステップＳ４でＹＥＳ）、ステップＳ５に進み、それ以外の場合（ステップＳ４でＮＯ）、ステップＳ６に進む。

ステップＳ５：制御部１２は、「電力システムの状態」を「預電使用中」（第２の状態）に設定する。つまり、制御部１２は、預電量Ｐｓｔが当該単位時間の順潮流の電力量よりも大きい場合に、預電使用中と判断する。次にフローはステップＳ７に進む。

ステップＳ６：制御部１２は、「電力システムの状態」を「買電中」（第３の状態）に設定する。つまり、制御部１２は、当該単位時間の順潮流の電力量が、預電量Ｐｓｔと等しいか上回った時に、買電中と判断する。次にフローはステップＳ７に進む。

ステップＳ７：制御部１２は、表示部１１に「電力システムの状態」を表示させる。

ステップＳ８：続いて制御装置１０は預電算出処理を実行する。

以上のステップＳ１からステップＳ８のフローを、制御装置１０は、単位時間毎に繰り返す。

次に、ステップＳ８の預電算出処理が説明される。実施形態１においては、預電算出処理として図３に示される預電算出処理１が適用される。

ステップＳ１１：制御部１２は、現時点の預電量Ｐｓｔ１を呼び出す。預電量Ｐｓｔ１は記録部１４に保持されていてもよい。

ステップＳ１２：続いて制御部１２は、預電量Ｐｓｔ１から単位時間電力量Ｐｒを減じた値が正か否かを判断する。すなわち不等式Ｐｓｔ１−Ｐｒ＞０が成立するか否かを判断する。値が正であると判断される場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、フローはＳ１３に進み、それ以外の場合（ステップＳ１２でＮＯ）、フローはＳ１４に進む。

ステップＳ１３：制御部１２は、預電量Ｐｓｔ１から単位時間電力量Ｐｒを減じた値を、当該単位時間後の預電量Ｐｓｔ１として更新する。すなわち、値Ｐｓｔ１−Ｐｒを変数である預電量Ｐｓｔ１に設定する。次にフローはＳ１５に進む。

ステップＳ１４：制御部１２は、当該単位時間後の預電量Ｐｓｔ１を０とする。すなわち、値０を変数である預電量Ｐｓｔ１に設定する。当該単位時間で、電力システム１は、預けていた電力を使い切ったからである。次にフローはＳ１５に進む。

ステップＳ１５：制御部１２は、更新した預電量Ｐｓｔ１を、次の単位時間における図１のフローでの「電力システムの状態」の判断のための預電量Ｐｓｔに設定する。

以上のステップＳ１１からステップＳ１５として、実施形態１における預電算出処理１が実行される。

需要者は、上述のようなサービスの提供を必ずしも一日２４時間に亘って受けているものでは無いことも想定できる。例えば、深夜時間帯の２３時から７時の間を除く時間帯のみ選択的に当該サービスを利用するということもあり得る。なぜなら、所定期間中の需要者の電力システム１の太陽光発電量が、需要者の負荷５０が消費する電力量よりも少なければ、一部時間中は買電せざるを得ない。この場合、電気料金が割安になる深夜時間帯には買電して補うことが需要者にとって経済的となるからである。

従って、図１及び図２のフローチャートを参照する上述の特徴的な制御装置１０の動作は、需要者が選択したサービス提供時間帯のみ実行され得るものである。

（効果）
実施形態１の制御装置１０は、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者が、電力を預かるサービスを利用した場合に、電力を預けている状態や預けた電力を引き出している状態を表示することに対応している。従って、このようなサービスを利用する需要者が、電力を預けている状態や電力を引き出している状態といった電力システムの状態をほぼリアルタイムで把握できるようになる。需要者は、需要者の太陽光発電装置が発電した電力がどのように使われているかを知ることができるようになり、また、電力系統９０より買電を行っている状態も把握できる。よって、電力を預かるサービスを利用する需要者の満足度を高めることができる。

更に、上記状態の相違をリアルタイムで把握できることにより、需要者に省エネルギーの意識を喚起させることができる制御装置が実現できる。

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態が、以下に説明される。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号が付記され、その説明は繰り返されない。

実施形態２に係る制御装置１０は、預電量算出処理が異なる他は、実施形態１と同様に動作する。

実施形態１における預電量算出処理１で演算される預電量Ｐｓｔ１では、預けた電力に特に有効な期間の制限は定められていなかった。一方、実施形態２における預電量算出処理２で演算される預電量Ｐｓｔ２には、有効な期間が定められている。古い期間中（ｐ期前）の預電量については、順次無効となる場合の例である。

そのことについて期間として月を選択し、具体例を示すと、１３か月（ｐ＝１３）前の月間に預電があった、すなわち預電量を引き出すよりも預ける方が多かった場合に、もはやその月間の預電量は順次無効となるといった具合である。

以下に、図４のフローチャートを参照し、実施形態２における預電量算出処理２が説明される。期間ｉは、現時点の期間（例えば月）であり、ｉは期間のインデックスである。

ステップＳ２１：制御部１２は、現時点が期間の開始か否かを判断する。期間の開始と判断される場合（ステップＳ２１でＹＥＳ）、ステップＳ２２に進み、それ以外の場合（ステップＳ２１でＮＯ）、ステップＳ２４に進む。

ステップＳ２２：制御部１２は、預電量Ｐｓｔ２を呼び出し、預電量Ｐｓｔ２を、先期間ｉ−１の期末預電量Ｐｄ（ｉ−１）として、記録部１４に記録する。これにより、各期間の期末預電量Ｐｄが期間毎に記録部１４に蓄積されることとなる。

ステップＳ２３：続いて制御部１２は、記録部１４から、記録された期末預電量の必要部分を読み出し、ｐ期前の期間の期中預電量変化Ｐｄ（ｉ−ｐ）−Ｐｄ（ｉ−ｐ−１）が正であれば預電量Ｐｓｔ２から減じる演算を行う。すなわち、Ｐｄ（ｉ−ｐ）−Ｐｄ（ｉ−ｐ−１）＞０であれば、Ｐｓｔ２−Ｐｄ（ｉ−ｐ）＋Ｐｄ（ｉ−ｐ−１）を、新たな預電量Ｐｓｔ２とし、それ以外の場合、預電量Ｐｓｔ２の更新は行わない。ステップＳ２３により、古い期間の預電が無効となる処理が実行される。次にフローはステップＳ２５に進む。

ステップＳ２４：制御部１２は、現時点の預電量Ｐｓｔ２を呼び出す。預電量Ｐｓｔ２は記録部１４に保持されていてもよい。次にフローはステップＳ２５に進む。

ステップＳ２５〜ステップＳ２８：図２に示された実施形態１の預電量算出処理１のステップＳ１２からステップＳ１５と同じである。ただし、預電量Ｐｓｔ１は預電量Ｐｓｔ２と読み替える。

実施形態２においても実施形態１と同様の効果が奏される。

また、預電量算出処理２（ステップＳ２１〜ステップＳ２８）を適用することで、上位管理者が提供するサービスにおいて、預電の有効な期間が定められている場合においても、正しく電力システム１の状態を表示できる。

〔実施形態３〕
実施形態３に係る制御装置１０は、上記各実施形態と同様であるが、預電量算出処理が実施形態１とは異なる例である。

実施形態１における預電量算出処理１で演算される預電量Ｐｓｔ１では、預けた電力に特に有効な期間の制限は定められていなかった。一方、実施形態３における預電量算出処理３で演算される預電量Ｐｓｔ３は、各期間毎にリセットされる。預けた預電量が次の期間に持ち越せない場合の例である。

以下に、図５のフローチャートを参照し、実施形態３における預電量算出処理３が説明される。期間ｉは、現時点の期間（例えば月）であり、ｉは期間のインデックスである。

ステップＳ３１：制御部１２は、現時点が期間の開始か否かを判断する。期間の開始と判断される場合（ステップＳ３１でＹＥＳ）、ステップＳ３２に進み、それ以外の場合（ステップＳ３１でＮＯ）、ステップＳ３４に進む。

ステップＳ３２：制御部１２は、預電量Ｐｓｔ３を呼び出し、預電量Ｐｓｔ３を、先期間ｉ−１の期間預電量Ｐｐ（ｉ−１）として、記録部１４に記録する。これにより、各期間の期間中のトータルの預電量である期間預電量Ｐｐが期間毎に記録部１４に蓄積されることとなる。

ステップＳ３３：続いて制御部１２は、預電量Ｐｓｔ３をリセットする。すなわち、値０を変数である預電量Ｐｓｔ３に設定する。次にフローはステップＳ３５に進む。

ステップＳ３４：制御部１２は、現時点の預電量Ｐｓｔ３を呼び出す。預電量Ｐｓｔ３は記録部１４に保持されていてもよい。次にフローはステップＳ３５に進む。

ステップＳ３５〜ステップＳ３８：図２に示された実施形態１の預電量算出処理１のステップＳ１２からステップＳ１５と同じである。ただし、預電量Ｐｓｔ１は預電量Ｐｓｔ３と読み替える。

実施形態３においても実施形態１と同様の効果が奏される。

また、預電量算出処理３（ステップＳ３１〜ステップＳ３８）を用いることで、上位管理者が提供するサービスにおいて、預電の有効な期間が、各期間内のみと定められている場合においても、正しく電力システム１の状態を表示できる。

〔実施形態４〕
実施形態１における預電量算出処理１で演算される預電量Ｐｓｔ１では、特に預電の有効な期間は定められていなかった。一方、実施形態４では、各期間毎にその期間中の預電量（期間預電量）が算出される。有効な預電量には時期の制限があり、古い期間預電量については、順次無効となる。また、預電量の引き出しは、有効なより古い期間預電量（ｐ期前まで）から、順次に行うようにされている場合の例である。

そのことについて期間として月を選択し、具体例を示すと、ある月の月間の逆潮流の電力量（預ける電力）から順潮流の電力量を減じた値がマイナスであった場合、有効な期間預電量（月間預電量）のうちの古いものから順に、そのマイナス分を相殺していく（預電量を引き出していく）といった具合である。

また、別の具体例として、期間として日を選択し、３６５日（ｐ＝３６５）より前の期間預電量は順次無効となるものとした場合、ある日の一日の逆潮流の電力量（預ける電力）から順潮流の電力量を減じた値がマイナスであった際に、有効な３６５日前までの、古い期間預電量（日預電量）から順に、そのマイナス分を相殺していく（預電量を引き出していく）といった具合である。

以下に、図６のフローチャートを参照し、実施形態４における預電量算出処理４が説明される。期間ｉは、現時点の期間（例えば月や日）であり、ｉは期間のインデックスである。

ステップＳ４１：制御部１２は、現時点が期間の開始か否かを判断する。期間の開始と判断される場合（ステップＳ４１でＹＥＳ）、ステップＳ４２に進み、それ以外の場合（ステップＳ４１でＮＯ）、ステップＳ４８に進む。

ステップＳ４２：制御部１２は、期間ｉ−１開始時預電量Ｐ１と、預電量Ｐｓｔ４とを呼び出す。ここで、期間ｉ−１開始時預電量Ｐ１は、先期間開始時のステップＳ４７において記録された、その時の預電量Ｐｓｔ４である。制御部１２は、先期の期中の預電量変化Ｐｓｔ４−Ｐ１が正であるか否かを判断する。正であると判断される場合（ステップＳ４２でＹＥＳ）、ステップＳ４３に進み、それ以外の場合（ステップＳ４２でＮＯ）、ステップＳ４４に進む。

ステップＳ４３：制御部１２は、先期の期中の預電量変化Ｐｓｔ４−Ｐ１を期間ｉ−１の期間預電量Ｐｐ（ｉ−１）として、記録部１４に記録する。これにより、各期間の期間預電量Ｐｐが期間毎に記録部１４に蓄積されることとなる。次にフローはステップＳ４６に進む。

ステップＳ４４：制御部１２は、過去の期間預電量Ｐｐ（ｉ−ｊ）（ただし２≦ｊ≦ｐ＋１）の古い順（ｊの大きい順）から、先期の期中の預電量変化のマイナス分、すなわちＰ１−Ｐｓｔ４を相殺する。そうして制御部１２は、相殺のあった期間預電量Ｐｐ（ｉ−ｊ）を更新して記録する。

ステップＳ４５：続いて制御部１２は、値０を期間ｉ−１の期間預電量Ｐｐ（ｉ−１）として、記録部１４に記録する。つまり、先期の期中の預電量変化Ｐｓｔ４−Ｐ１が正でない場合には、期間預電量Ｐｐ（ｉ−１）は０とみなされる。次にフローはステップＳ４６に進む。

ステップＳ４６：制御部１２は、過去の期間預電量Ｐｐ（ｉ−ｊ）（ただし１≦ｊ≦ｐ）の総和を、預電量Ｐｓｔ４とする。つまり、有効な期間の期間預電量Ｐｐの総和を預電量Ｐｓｔ４に設定する。

ステップＳ４７：続いて制御部１２は、現時点すなわち期間ｉ開始時の預電量Ｐｓｔ４をＰ１として記録する。次にフローはステップＳ４９に進む。

ステップＳ４８：制御部１２は、現時点の預電量Ｐｓｔ４を呼び出す。預電量Ｐｓｔ４は記録部１４に保持されていてもよい。次にフローはステップＳ４９に進む。

ステップＳ４９〜ステップＳ５２：図２に示された実施形態１の預電量算出処理１のステップＳ１２からステップＳ１５と同じである。ただし、預電量Ｐｓｔ１は預電量Ｐｓｔ４と読み替える。

実施形態４においても実施形態１と同様の効果が奏される。

また、預電量算出処理４（ステップＳ４１〜ステップＳ５２）を用いることで、上位管理者が提供するサービスにおいて、有効な期間預電量の古いものから順に預電量の引き出しがなされるように定められている場合においても、正しく電力システム１の状態を表示できる。

〔実施例１〕
実施例１では、実施形態１に係る制御装置１０を適用して、需要者に対して如何に電力システム１の情報が提供され得るかのより具体的な例が説明される。

電力システム１を有する需要者は、１１月１日より、上位管理者による電力を預かるサービスの利用を開始する。サービスの利用時間帯は、７時から２３時とする。サービスの形態は、実施形態１に記載された内容のものである。

実施例１では、電力システム１において、太陽光発電装置３０の設置容量が４．８ｋＷ、蓄電装置４０の蓄電容量が４．８ｋＷｈとする。

図７に、１１月中に、需要者が上位管理者に預けた電力量の日々の推移が、示されている。１１月の１か月間に需要者が上位管理者に預けた電力量のトータルは、３５１．２ｋＷｈである。すなわち、１１月の終了時点において、預電量が３５１．２ｋＷｈとなる。

翌日の１２月１日における、各時間の受電点２０における単位時間電力量Ｐｒの推移が図８に示されている。ここで単位時間を１時間としている。図８に示される単位時間電力量Ｐｒは、電力メーター２１により測定される。

図８に示される例では、８時から１５時までの時間帯で逆潮流（Ｐｒ＜０）が発生しており、その時間帯で電力システム１は電力を上位管理者に預ける動作を実行していることになる。

１２月１日に需要者が上位管理者に預けた電力（逆潮流の単位時間電力量）の合計は９．３ｋＷｈである。また、サービスの利用時間帯中に電力システム１が受け入れた電力（順潮流の単位時間電力量）の合計は、１．８ｋＷｈである。預電量が十分であったから、サービスの利用時間帯中の順潮流の電力量は、全て、預電量から使用した（引き出した）電力である。よって、１２月１日の終わりの時点で、預電量は７．５ｋＷｈ増加し、３５８．７ｋＷｈとなる。

図９は、制御装置１０の表示部１１により、「電力システムの状態」が示されている例である。図９（ａ）は、１２月１日の６時台、（ｂ）は１２時台、（ｃ）は２１時台の、それぞれある時点での事例を示す。

実施例１で表示部１１は、ランプ１１１と、ディスプレイ１１２とを備えている。

ランプ１１１は、「電力システムの状態」が「預電中」、「預電使用中」、「買電中」である場合、それぞれ、緑色、青色、橙色に点灯する。従って需要者は、電力システム１がいずれの状態にあるかを容易に知ることができる。また、ランプ１１１の点灯色によって、異なる状態が表示されるため、需要者は、表示部１１に近づかなくても、状態を認知でできる。

ディスプレイ１１２は、「電力システムの状態」を文字で表示する。従って需要者は、電力システム１がいずれの状態にあるかを容易に知ることができる。なおディスプレイ１１２は、「電力システムの状態」を、文字に限らず、図形等で表示するものであってもよい。

図９（ａ）の６時台においては、サービスの利用時間帯外であるので、「買電中」であるように表示される。そのため、橙色の点灯色で表示される。また文字でも売電中と表示される。

図９（ｂ）の１２時台においては、図８に示されるように逆潮流の状態であり、「電力システムの状態」が「預電中」となっている。そのため、緑色の点灯色で表示される。また文字でも預電中と表示される。

図９（ｃ）の２１時台においては、逆潮流の状態であり、預けた電力を利用している状態にあるので、「電力システムの状態」が「預電使用中」となっている。そのため、青色の点灯色で表示される。また文字でも預電使用中と表示される。

図９に示されるように、制御装置１０は、ディスプレイ１１２上に、上位管理者に預けている預電量も合わせて表示してもよい。ディスプレイ１１２が預電量Ｐｓｔの値を表示することで、このような表示が実現できる。

また図９に示されるように、制御装置１０は、ディスプレイ１１２上に、電力システム１の、太陽光発電装置３０の発電電力、蓄電装置の充放電電力と充放電の状態、負荷の使用電力等を併せて表示させるものであってもよい。この場合、電力情報Ｄｍは、受電点の電力の情報を含み、発電情報Ｄｓは、太陽光発電装置３０の発電する電力の情報を含み、充放電情報Ｄは充放電の状態と、充放電電力の情報を含む。負荷の使用電力はこれらの情報から、容易に算出され得る。

実施例１では、「電力システムの状態」が制御装置１０のランプ１１１の点灯色及び、ディスプレイ１１２上の文字等により表示された。しかし、需要者への「電力システムの状態」の報知方法はこれらに限られるものではなく、音声での報知、携帯端末を通じての音声若しくは画像での報知、スマートスピーカーを通じての音声での報知など、他の方法を用いてもよい。以下の実施例においても同様である。

実施例１では、実施形態１に係る制御装置１０が適用された例が示された。しかし、実施形態２または４の制御装置１０が適用されても、全く同様に動作するものである。

また、実施例１の表示部１１の表示例は、実施形態３の制御装置にも同様に適用され得るものである。

〔変形例〕
実施例１の変形例として、制御装置１０の表示部１１により、「電力システムの状態」が表示される別の実現例が示される。

図１０の（ａ）から（ｃ）は、それぞれ図９の（ａ）から（ｃ）に対応する表示例である。図示されるように、本変形例では、画面上の文字での「電力システムの状態」の表示は行われない。「電力システムの状態」は、ランプ１１１の点灯色によって表示される。

〔実施例２〕
上位管理者により提供される電力を預かるサービスとして、シェアリングの機能が付加されることも考えられる。これは、需要者が預けた預電量を、所定の他の需要者が利用できるサービスである。実施例２では、このようなサービスでの事例が示される。

実施例１における需要者である需要者Ａが、実施例１と同様に１１月にサービスを利用し、更に、１２月１日より、需要者Ａの子供世帯である需要者Ｂが、需要者Ａとのシェアリングを行うサービスの利用を開始することを想定する。

需要者Ｂは、需要者Ａと同様、７時から２３時の間、当該サービスを利用するものとする。１２月１日に需要者Ｂは、サービス利用時間帯中に、１８ｋＷｈの電力を消費する。

すると、シェアリングにより、需要者Ａの預けた預電量から、１８ｋＷｈの電力が使用され（引き出され）、１２月１日の終わりの時点で、預電量が３４０．７ｋＷｈとなる。

需要者Ｂにおける電力システムは、需要者Ａの電力システム１とは異なり、太陽光発電装置３０と蓄電装置４０は備えていないが、その他の構成は同様である。

需要者Ｂの制御装置は、サービス利用時間帯中に、図１の単位時間電力量Ｐｒに相当する需要者Ｂの単位時間電力量を需要者Ａの制御装置１０に通知する。実施例２において、需要者Ａの制御装置１０は、需要者Ａ及び需要者Ｂにおける単位時間電力量の合計を、単位時間電力量Ｐｒと見なして実施形態１乃至４の動作を実行する。

需要者Ｂの制御装置は、サービス利用時間帯中に、需要者Ａの制御装置１０から、「電力システムの状態」を受信する。需要者Ｂの制御装置は、「電力システムの状態」が「買電中」の場合、需要者Ｂにおいても「買電中」と判断し、それ以外の場合、需要者Ｂにおいては「預電使用中」と判断する。

図１１は、需要者Ｂの制御装置の表示部１１Ｂによる表示例を示す図である。表示部１１Ｂは、ランプ１１６とディスプレイ１１７とを備えている。

図１１（ａ）は、１２月１日のサービス利用時間帯外の表示例であり、「買電中」であるように表示される。そのため、ランプ１１６の点灯色が橙色である。

図１１（ｂ）は、１２月１日のサービス利用時間帯中の表示例であり、ランプ１１６が青色に点灯し、「預電使用中」であることが表示されている。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置１０（特に制御部１２）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御装置１０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも１つのプロセッサ（制御装置）を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも１つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔付記事項〕
上述した各実施形態等において「電力システムの状態」の表示は、制御装置１０に設けられる表示部１１で行われる例が示された。しかし、本発明の適用はこのような例に限られるものではなく、スマートフォンやＡＩ（Artificial Intelligence）スピーカ、ネットワーク機能を有したテレビ等の情報端末に表示させるものであってもよい。この場合、「電力システムの状態」の情報が、制御装置１０から通信ネットワークを介して、情報端末に送信される。またこの場合に、制御装置１０自体は「電力システムの状態」の表示部を有していなくてもよい。

実施形態２から４においては、預けた電力に有限の有効な期間が定められている例が示された。これらの例において、有効な期間を過ぎて無効となった預けた電力が、金銭に換算されてユーザに支払われたり、ポイントとしてユーザに還元される仕組みが適用されていてもよい。このような仕組みとすることによって、どうせ無効になるなら電力を使うという行動に、ユーザが出ることを抑止することができ、不要なエネルギーの消費量を減らすことが可能となる。

本発明は上述した各実施形態等に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態、実施例、変形例にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る制御装置は、受電点において電力系統に接続され負荷と太陽光発電装置とを備える電力システムに用いられる、制御装置であって、前記電力系統への逆潮流により、上位管理者に電力を預ける第１の状態と、前記電力系統からの順潮流により、前記上位管理者に預けた電力を引き出す第２の状態と、前記電力系統からの順潮流により、買電を行う第３の状態と、を識別して表示させる構成を備えている。

上記構成によれば、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる制御装置が実現できる。

本発明の態様２に係る制御装置は、上記態様１において、前記電力システムには前記受電点に電力メーターが設けられており、前記電力メーターからの電力情報が逆潮流を示した際に、前記第１の状態であると判断する構成を備えていてもよい。

上記構成によれば、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態が正しく表示できる。

本発明の態様３に係る制御装置は、上記態様２において、前記電力メーターからの電力情報に基づいて、逆潮流電力量から順潮流電力量を減じた電力量の所定期間内の累積を、当該累積が負で無い限り、前記上位管理者に預けた電力として算出する構成を備えていてもよい。

上記構成によれば、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に預けた電力（預電量）が正しく算出できる。本構成において、所定期間とは、需要者が電力を預かるサービスの利用を開始してからの期間であり得、また一定の期間でもあり得る。また所定期間からは、需要者が電力を預かるサービスを利用していない時間帯は除外し得る。

本発明の態様４に係る制御装置は、上記態様３において、前記電力メーターからの電力情報が順潮流を示した際、前記上位管理者に預けた電力から、前記電力メーターからの電力情報に基づく単位時間電力量を減じた値が正であると算出された場合に、前記第２の状態であると判断し、それ以外の場合に、前記第３の状態であると判断する構成を備えていてもよい。

上記構成によれば、電力を預かるサービスを提供する上位管理者から電力を引き出している状態と、買電を行っている状態とが正しく表示できる。

本発明の態様５に係る太陽光発電システムは、上記態様１から４のいずれかの制御装置と、前記太陽光発電装置と、を備えている。

上記構成によれば、太陽光発電装置を備えた電力システムを保有する需要者に、電力を預かるサービスを提供する上位管理者に対して電力を預けている状態、預けた電力を使用している状態、あるいは電力系統から買電をしている状態といった、電力システムの状態を認知させることができる太陽光発電システムが実現できる。

１ 電力システム
１０ 制御装置
１１、１１Ｂ 表示部
１１１、１１６ ランプ
１１２、１１７ ディスプレイ
１２ 制御部
１３ 通信部
１４ 記録部
２０ 受電点
２１ 電力メーター
３０ 太陽光発電装置
３１ パワーコンディショニングサブシステム
３２ 太陽光パネル
４０ 蓄電装置
５０ 負荷
９０ 電力系統
Ｄｍ 電力情報
Ｄｓ 発電情報
Ｄｂ 充放電情報
Ｐｒ 単位時間電力量

Claims (5)

1. 受電点において電力系統に接続され負荷と太陽光発電装置とを備える電力システムに用いられる、制御装置であって、
   前記電力系統への逆潮流により、上位管理者に電力を預ける第１の状態と、
   前記電力系統からの順潮流により、前記上位管理者に預けた電力を引き出す第２の状態と、
   前記電力系統からの順潮流により、買電を行う第３の状態と、を識別して表示させることを特徴とする、制御装置。
2. 前記電力システムには前記受電点に電力メーターが設けられており、
   前記電力メーターからの電力情報が逆潮流を示した際に、前記第１の状態であると判断することを特徴とする、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記電力メーターからの電力情報に基づいて、逆潮流電力量から順潮流電力量を減じた電力量の所定期間内の累積を、当該累積が負で無い限り、前記上位管理者に預けた電力として算出することを特徴とする、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記電力メーターからの電力情報が順潮流を示した際、
   前記上位管理者に預けた電力から、前記電力メーターからの電力情報に基づく単位時間電力量を減じた値が正であると算出された場合に、前記第２の状態であると判断し、
   それ以外の場合に、前記第３の状態であると判断することを特徴とする、請求項３に記載の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置と、前記太陽光発電装置と、を備えることを特徴とする、太陽光発電システム。

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