JP2023136071A - 電力取引システム及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車に搭載された蓄電池を含め、ユーザが保有する蓄電池の電力を有効活用して電力取引を行う。
【解決手段】一実施形態に係る電力取引システムは、第１の判断手段と、第２の判断手段と、取引処理手段と備える。前記第１の判断手段は、蓄電池の電力量と前記蓄電池の使用計画に基づく必要な電力量との大小関係を判断する。前記第２の判断手段は、前記蓄電池を保有するユーザが売電価格として設定した売電価格とアグリゲータが設定した買電価格との大小関係、または、前記ユーザが買電価格として設定した買電価格と前記アグリゲータが設定した売電価格との大小関係を判断する。前記取引処理手段は、前記第１の判断手段と前記第２の判断手段の結果に基づいて、前記ユーザと前記アグリゲータとの間の電力の取引処理を実施する。
【選択図】 図３

Description

本発明の実施形態は、電力取引システム及びプログラムに関する。

近年、環境問題に対する意識の向上に伴い、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの導入が進んでいる。しかし、再生可能エネルギーは、天候や気温などの自然の影響を大きく受けるため、電力を安定供給できないのが現状である。このような背景から需要家側に導入される分散型のエネルギーリソースの普及が進んでいる。

特開２０２１－６９２１５号公報

上述した分散型のエネルギーリソースの普及に伴い、例えば電気自動車に搭載された蓄電池や、住宅用の据え置き型の蓄電池などに蓄積された電力を有効活用するための仕組みが求められている。

本発明が解決しようとする課題は、電気自動車に搭載された蓄電池を含め、ユーザが保有する蓄電池の電力を有効活用して電力取引を行うことのできる電力取引システム及びプログラムを提供することである。

一実施形態に係る電力取引システムは、第１の判断手段と、第２の判断手段と、取引処理手段と備える。前記第１の判断手段は、蓄電池の電力量と前記蓄電池の使用計画に基づく必要な電力量との大小関係を判断する。前記第２の判断手段は、前記蓄電池を保有するユーザが売電価格として設定した売電価格とアグリゲータが設定した買電価格との大小関係、または、前記ユーザが買電価格として設定した買電価格と前記アグリゲータが設定した売電価格との大小関係を判断する。前記取引処理手段は、前記第１の判断手段と前記第２の判断手段の結果に基づいて、前記ユーザと前記アグリゲータとの間の電力の取引処理を実施する。

図１は一実施形態に係る電力取引システムの構成を示す図である。 図２は前記電力取引システムに用いられるユーザ側の電力制御装置の構成を示すブロック図である。 図３は前記電力取引システムに用いられるクラウドサーバの構成を示すブロック図である。 図４は前記クラウドサーバに設けられた第１のデータベースの一例を示す図である。 図５は前記クラウドサーバに設けられた第２のデータベースの一例を示す図である。 図６は前記クラウドサーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 図７は前記電力取引システムの初期設定時の処理動作を示すフローチャートである。 図８は前記電力取引システムの電力取引時の処理動作を示すフローチャートである。 図９は前記電力取引システムの電力取引時の処理動作を示すフローチャートである。 図１０は前記クラウドサーガから前記ユーザ側の電力制御装置に送信される電力取引結果画面の一例を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。
なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。

図１は一実施形態に係る電力取引システムの構成を示す図である。なお、図中の矢印付きの点線は電力の流れを示している。

本実施形態における電力取引システム１０は、各エリアに構築されたマイクログリッド１，２，３…Ｎ（Ｎは任意の自然数）に用いられる。マイクログリッド１，２，３…Ｎは、電力系統側に設けられたクラウドサーバ（外部サーバ）１１に通信ネットワークＮＴ１を介して接続されている。クラウドサーバ１１は、本システムの上位サーバとして存在し、マイクログリッド１，２，３…Ｎの電力を監視して、電力系統を安定化させる機能を備える。

マイクログリッド１，２，３…Ｎにおいて、電力取引システム１０は、クラウドサーバ２１と、ユーザ２２と、アグリゲータ２３とで構成される。ユーザ２２は、自身が保有している蓄電池３７（図２参照）を利用して電力取引を行う。実際には、ユーザ２２として、複数のユーザ１，２，３…Ｍ（Ｍは任意の整数）が存在し、それぞれにクラウドサーバ２１に接続可能な電力制御装置２４を持つ。電力制御装置２４は、通信ネットワークＮＴ２を介してクラウドサーバ２１と接続するための通信機能を備え、クラウドサーバ２１の制御の下で、蓄電池３７の充放電動作を制御する。

一方、アグリゲータ２３は、ユーザ２２との事前契約により、ユーザ２２から電力の買い取り（買電）あるいはユーザ２２に電力の提供（売電）する特定事業者である。アグリゲータ２３は、電力制御装置２５を持つ。電力制御装置２５は、通信ネットワークＮＴ２を介してクラウドサーバ２１と接続するための通信機能を備え、クラウドサーバ２１の制御の下で、アグリゲータ２３側で管理している電力の充放電動作を制御する。

図２は電力取引システム１０に用いられるユーザ側の電力制御装置２４の構成を示すブロック図である。

電力制御装置２４は、制御装置３１と、記憶装置３２と、通信部３３と、入力装置３４と、表示装置３５と、充放電装置３６とを備える。制御装置３１は、ＣＰＵを含むハードウエアプロセッサからなり、記憶装置３２に記憶されたプログラムを読み込むことにより、蓄電池３７の電力を制御する。

記憶装置３２は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリデバイスからなり、制御装置３１の処理に必要な各種データや、蓄電池３７の電力を制御するための制御プログラムなどを記憶している。通信部３３は、所定の通信プロトコルを有する通信デバイスからなり、クラウドサーバ１１やアグリゲータ２３との間の通信処理を行う。

入力装置３４は、例えばキーボートやタッチパネル等の入力デバイスからなり、電力取引に必要なデータを入力する場合に用いられる。表示装置３５は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）等の表示デバイスからなり、電力取引の結果などを表示する場合に用いられる。なお、入力装置３４および表示装置３５として、ユーザが持つ携帯端末を用いても良いし、電気自動車に搭載されたカーナビゲーションシステムを用いても良い。

充放電装置３６は、有線ケーブルまたはワイヤレス通信で蓄電池３７を放電あるいは充電する。蓄電池３７は、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）を含む電動型の移動体に搭載されているか、あるいは、住宅、施設等を含む建物に据え置き型で設置されている。蓄電池３７は、例えばリチウムイオン電池などであり、所定の容量を有し、対象機器２３ａの駆動源として用いられる。対象機器２３ａとは、例えば電気自動車等の移動体や、建物内で使われる電子機器であり、蓄電池３７によって駆動可能な機器のすべてを含む。なお、対象機器２３ａが例えば電気自動車等の移動体であった場合には、対象機器２３ａの中に蓄電池３７が含まれる。

なお、アグリゲータ側の電力制御装置２５についても、ユーザ側の電力制御装置２４と同様に制御装置、通信装置等を備え、クラウドサーバ２１に接続され、アグリゲータ２３が管理する電力の制御を行うように構成されている。

図３は電力取引システム１０に用いられるクラウドサーバ２１の構成を示すブロック図である。

クラウドサーバ２１は、制御装置４１と、通信装置４２と、記憶装置４３とを備える。制御装置４１は、ＣＰＵを含むハードウエアプロセッサからなり、記憶装置４３に記憶された制御プログラムを読み込むことにより、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間の電力の取引処理を実行する。制御装置４１には、本システムを実現するための機能部として、取得部４１ａ、第１の判断部４１ｂ、第２の判断部４１ｃ、取引処理部４１ｄが備えられている。

取得部４１ａは、ユーザ２２とアグリゲータ２３からそれぞれに電力の取引処理に必要な情報を取得する。具体的には、取得部４１ａは、ユーザ側の電力制御装置２４を通じて蓄電池３７の電力量Ｐ１と、蓄電池３７の使用計画に必要な電力量Ｐ２と、売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３と、買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３と、売電優先度ａまたはｂ、買電優先度ｃまたはｄを取得する。

「電力量Ｐ１」は、蓄電池３７の現在の残容量（ＳｏＣ：State Of Charge）のことである。「電力量Ｐ２」は、蓄電池３７の使用計画を達成するのに必要となる電力量、つまり、蓄電池３７の使用計画に基づく必要な電力量のことであり、例えば出勤や旅行等の計画で電気自動車を使うときの走行予定距離に対応した電力量のことである。

「売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３」は、ユーザ２２が蓄電池３７の電力を売るときの閾値とする価格であり、ユーザ２２の意向に応じて、少なくとも２つ以上の価格が段階的に設定される（Ｕ－Ｓ１＜Ｕ－Ｓ２＜Ｕ－Ｓ３）。例えば、「売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３」より大きい、あるいは「売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３」以上の価格において、ユーザ２２が蓄電池３７の電力を売ることを示す。「買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３」は、ユーザ２２が電力を買うときの閾値とする価格であり、ユーザ２２の意向に応じて、少なくとも２つ以上の価格が段階的に設定される（Ｕ－Ｂ１＜Ｕ－Ｂ２＜Ｕ－Ｂ３）。例えば、「買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３」より小さい、あるいは「買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３」以下の価格において、ユーザ２２が電力を買うことを示す。

「売電優先度ａまたはｂ」は、使用計画よりも売電を優先させる場合の条件として設定される優先度情報である。売電優先度ａ＞売電優先度ｂである。売電優先度ａは、使用計画が未達となっても売電を優先したい場合に設定される。売電優先度ｂは、さらに重要な使用計画が未達となっても売電を優先したい場合に設定される。

「買電優先度ｃまたはｄ」は、使用計画を達成させるために買電を優先させる場合の条件として設定される優先度情報である。買電優先度ｃ＞買電優先度ｄである。買電優先度ｃは、重要な使用計画を達成させるために買電を優先したい場合に設定される。買電優先度ｄは、さらに重要な使用計画を達成させるために買電を優先したい場合に設定される。

また、取得部４１ａは、アグリゲータ側の電力制御装置２５を通じてから買電価格Ａ－Ｂ１と、売電価格Ａ－Ｓ１とを取得する。「買電価格Ａ－Ｂ１」は、アグリゲータ２３がユーザ２２から電力を買い取るときの価格である。「売電価格Ａ－Ｓ１」は、アグリゲータ２３がユーザ２２に電力を得るときの価格（小売り価格）である。

第１の判断部４１ｂは、ユーザ２２が保有する蓄電池３７の電力量Ｐ１と蓄電池３７の使用計画に必要な電力量Ｐ２との大小関係を判断する。第２の判断部４１ｃは、ユーザ２２が設定した売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３とアグリゲータ２３が設定した買電価格Ａ－Ｂ１との大小関係、または、ユーザ２２が設定した買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３とアグリゲータ２３が設定した売電価格Ａ－Ｓ１との大小関係を判断する。

取引処理部４１ｄは、第１の判断部４１ｂと第２の判断部４１ｃの結果に基づいて、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間の電力の取引処理を実施する。「電力の取引処理」には、ユーザ２２が保有する蓄電池３７の電力を放電してアグリゲータ２３に売電する売電処理と、アグリゲータ２３から提供される電力をユーザ２２が買電して蓄電池３７に充電する買電処理とを含む。

通信装置４２は、所定の通信プロトコルを有する通信デバイスからなり、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間の通信処理、外部サーバであるクラウドサーバ１１との間の通信処理を行う。

記憶装置４３は、ＲＯＭ，ＲＡＭ等のメモリデバイスからなり、制御装置４１の処理に必要な各種データや、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間の電力取引に関する制御プログラムなどを記憶している。また、記憶装置４３には、第１のデータベース（ＤＢ）４４と第２のデータベース（ＤＢ）４５が設けられている。

図４に示すように、第１のデータベース４４には、取得部４１ａによって取得された蓄電池３７の電力量Ｐ１と、使用計画に必要な電力量Ｐ２と、売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３と、買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３と、優先度情報（売電優先度ａまたはｂ、買電優先度ｃまたはｄ）がユーザ毎に固有の識別情報（ユーザＩＤ）と対応付けられて記憶される。図５に示すように、第２のデータベース４５には、取得部４１ａによって取得されたアグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１と売電価格Ａ－Ｓ１とが記憶される。売電価格Ｕ－Ｓ１，Ｕ－Ｓ２，Ｕ－Ｓ３と、買電価格Ｕ－Ｂ１，Ｕ－Ｂ２，Ｕ－Ｂ３とは、第２の判断部４１ｃによる判断時までに記憶あるいは入力されていれば良く、第１の判断部４１ａによる判断の前であっても良いし、後であっても良い。

（ハードウェア構成）
図６はクラウドサーバ１２のハードウェア構成の一例を示す図である。
クラウドサーバ１２は、ハードウェアの構成要素として、ＣＰＵ１０１、不揮発性メモリ１０２、主メモリ１０３、通信デバイス１０４等を備える。

ＣＰＵ１０１は、図３に示した制御装置４１の動作を制御するハードウエアプロセッサである。ＣＰＵ１０１は、ストレージデバイスである不揮発性メモリ１０２から主メモリ１０３にロードされる様々なプログラムを実行する。ＣＰＵ１０１によって実行されるプログラムには、オペレーティングシステム（ＯＳ）の他に、図７および図８のフローチャートに示す処理動作を実行するためのプログラム（以下、電力取引プログラムと称す）１０３ａ等が含まれる。

図３に示した取得部４１ａ、第１の判断部４１ｂ、第１の判断部４１ｂ、第２の判断部４１ｃ、取引処理部４１ｄは、コンピュータであるＣＰＵ１０１に電力取引プログラム１０３ａを実行させることで実現される。この電力取引プログラム１０３ａは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して頒布されても良いし、またはネットワークを通じて他のコンピュータにダウンロードされても良い。なお、取得部４１ａ、第１の判断部４１ｂ、第１の判断部４１ｂ、第２の判断部４１ｃ、取引処理部４１ｄの一部または全ては、ＩＣ（Integrated Circuit）等のハードウェアによって実現されても良いし、当該ソフトウェア及びハードウェアの組み合わせ構成として実現されても良い。

不揮発性メモリ１０２および主メモリ１０３は、図３に示した記憶装置４３に相当する。通信デバイス１０４は、例えば有線または無線による外部の装置との通信を実行するように構成されたデバイスであり、図３の通信装置４２に相当する。

なお、図１に示した外部サーバであるクラウドサーバ１１についても同様であり、ハードウエアプロセッサ１１ａを備える。ハードウエアプロセッサ１１ａは、電力系統を安定化させるためのプログラムを有し、マイクログリッド１，２，３…Ｎで発生する電力を監視して、電力系統を安定化させる。

次に、蓄電池３７が電気自動車に搭載されている場合を想定して、本実施形態における電力取引システム１０の動作について説明する。
図２に示した電力制御装置２４は、電気自動車の駐車場所（例えば住宅の敷地内あるいは充電ステーションなど）に設置される。また、電力制御装置２４がワイヤレス通信で充放電可能な機能を備えていれば、例えばＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）の設置場所に設置しておくことでも良い。この場合、電気自動車がＥＴＣの設置個所を通過する毎に、電力制御装置２４によって蓄電池３７の現在の電力量Ｐ１を検出してクラウドサーバ２１に送信すると共に、クラウドサーバ２１からの指示に従って、ワイヤレスで放電あるいは充電を行うことができる。

（ａ）初期設定
図７は電力取引システム１０の初期設定時の処理動作を示すフローチャートである。このフローチャートで示す処理は、クラウドサーバ２１に備えられた制御装置４１つまりコンピュータであるＣＰＵ１０１が上述した電力取引プログラム１０３ａを読み込むことにより実現される。

まず、初期設定として、クラウドサーバ２１に備えられた制御装置４１（ＣＰＵ１０１）は、電力取引に必要な情報をユーザ側の電力制御装置２４とアグリゲータ側の電力制御装置２５から取得する。

詳しくは、制御装置４１は、電力取引の対象となる蓄電池３７の現在の電力量Ｐ１と、蓄電池３７の使用計画に必要な電力量Ｐ２を電力制御装置２４から通信ネットワークＮＴ２を介して取得する（ステップＳ１１－Ｓ１２）。蓄電池３７の電力量Ｐ１は、蓄電池３７の使用状態によって変動するので、例えば時間単位で取得することが好ましい。使用計画に必要な電力量Ｐ２は、ユーザ２２が所定の操作により使用計画を入力したときのタイミングで、その使用計画に必要な電力量Ｐ２を取得する。使用計画には、蓄電池３７を使用する日時の情報、走行予定距離などが含まれる。使用計画に必要な電力量Ｐ２（走行予定距離に必要な電力量）の計算は、ユーザ側（電力制御装置２４）で行うことでも良いし、サーバ側（制御装置４１）で行うことでも良い。

なお、使用計画が設定されていない場合には、蓄電池３７を搭載した電気自動車が最寄りの充電ステーションまで走行するのに要する電力量を使用計画に必要な電力量として求めるようにしても良い。蓄電池３７が住宅、施設等の建物に設置されている場合には、当該建物の基本使用電力量を使用計画に必要な電力量として求めるようにしても良い。

続いて、制御装置４１は、ユーザ２２が所定の操作により任意に設定した売電価格と買電価格を電力制御装置２４から通信ネットワークＮＴ２を介して取得する（ステップＳ１３－Ｓ１４）。売電価格および買電価格は、ユーザ２２の意向に応じて、少なくとも２つ以上の価格設定が可能である。ユーザ２２が価格設定を変更した場合に、制御装置４１は、その変更後の価格を取得して第１のデータベース４４に反映させる。

いま、売電価格および買電価格について、下記のように３つの価格が設定されているものとする。
売電価格：Ｕ－Ｓ１＜Ｕ－Ｓ２＜Ｕ－Ｓ３
買電価格：Ｕ－Ｂ１＜Ｕ－Ｂ２＜Ｕ－Ｂ３

売電価格Ｕ－Ｓ１は、蓄電池３７の電力量Ｐ１に余裕があり、使用計画に影響を与えずに、売電するときの価格であり、標準的な価格に設定されている。これに対し、売電価格Ｕ－Ｓ２は、使用計画が未達になっても、売電を優先したいときの価格であり、標準的な価格よりも高く設定されている。売電価格Ｕ－Ｓ３は、重要な使用計画が未達になっても、売電を優先したいときの価格であり、標準的な価格よりもさらに高く設定されている。ユーザ２２は、使用計画よりも売電を優先したい場合に売電優先度ａまたはｂを設定しておく。

買電価格Ｕ－Ｂ１は、蓄電池３７の電力量Ｐ１が不足している場合に、使用計画を達成させるために買電するときの価格であり、標準的な価格に設定されている。これに対し、買電価格Ｕ－Ｂ２は、重要な使用計画を達成させるために買電するときの価格であり、標準的な価格よりも高く設定されている。買電価格Ｕ－Ｂ３は、さらに重要な使用計画を達成させるために買電するときの価格であり、標準的な価格よりもさらに高く設定されている。ユーザ２２は、使用計画の重要度に応じて買電優先度ｃまたはｄを設定しておく。

このように、売電価格および買電価格について、それぞれに複数の価格が設定された場合、制御装置４１は、これらの価格の条件として売電優先度ａまたはｂ、買電優先度ｃまたはｄを電力制御装置２４から通信ネットワークＮＴ２を介して取得する（ステップＳ１５）。後述するように、売電優先度ａ，ｂが設定されていない場合には、売電価格Ｕ－Ｓ１で売電処理が実施される。売電優先度ａが設定されている場合には、売電価格Ｕ－Ｓ２で電力取引が実施される。売電優先度ｂが設定されている場合には、売電価格Ｕ－Ｓ３で売電処理が実施される。買電優先度ｃ，ｄが設定されていない場合には、買電価格Ｕ－Ｂ１で買電処理が実施される。買電優先度ｃが設定されている場合、買電価格Ｕ－Ｂ２で買電処理が実施される。買電優先度ｄが設定されている場合、買電価格Ｕ－Ｂ３で買電処理が実施される。

このようにして、ユーザ２２の電力取引に必要な各種情報が得られると、制御装置４１は、これらの情報をユーザ２２に固有の識別情報（ユーザＩＤ）と対応付けて第１のデータベース４４に記憶する（ステップＳ１６）。

また、制御装置４１は、アグリゲータ２３の電力取引に必要な各種情報として、買電価格Ａ－Ｂ１と売電価格Ａ－Ｓ１を電力制御装置２５から取得する（ステップＳ１７）。買電価格Ａ－Ｂ１と売電価格Ａ－Ｓ１は、電力の市場価格を考慮して設定される。制御装置４１は、電力制御装置２５から取得した買電価格Ａ－Ｂ１と売電価格Ａ－Ｓ１を第２のデータベース４５に記憶する（ステップＳ１７）。なお、買電価格Ａ－Ｂ１あるいは売電価格Ａ－Ｓ１が変更された場合に、制御装置４１は、その変更後の価格を取得して第２のデータベース４５に反映させる。

（ｂ）電力取引
図８および図９は電力取引システム１０の電力取引時の処理動作を示すフローチャートである。初期設定時の処理と同様に、このフローチャートで示す処理は、クラウドサーバ２１に備えられた制御装置４１つまりコンピュータであるＣＰＵ１０１が上述した電力取引プログラム１０３ａを読み込むことにより実現される。第１のデータベース４４および第２のデータベース４５に電力取引に必要な各種情報が登録された状態で、制御装置４１は、以下のような電力取引に関する処理（売電処理／買電処理）を実施する。

すなわち、まず、制御装置４１は、第１のデータベース４４から蓄電池３７の現在の電力量Ｐ１と使用計画に必要な電力量Ｐ２とを読み出し（ステップＳ２１－Ｓ２２）、両者の大小関係を判断する（ステップＳ２３）。

Ｐ１＞Ｐ２であった場合、つまり、蓄電池３７の電力量Ｐ１が使用計画上の必要電力量Ｐ２よりも多く、売電しても使用計画に影響を与えない場合には（ステップＳ２３のＹｅｓ）、制御装置４１は、第２のデータベース４５からアグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１、第１のデータベース４４からユーザ２２の第１の売電価格Ｕ－Ｓ１を読み出し（ステップＳ２４－Ｓ２５）、両者の大小関係を判断する（ステップＳ２６）。

Ａ－Ｂ１＞Ｕ－Ｓ１であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第１の売電価格Ｕ－Ｓ１よりも高かった場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、制御装置４１は、第１の売電価格Ｕ－Ｓ１で売電処理を実施する（ステップＳ２７）。

詳しくは、制御装置４１は、ユーザ側の電力制御装置２４に対して放電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して充電指令を出力する。これにより、蓄電池３７に蓄えられた電力が放電され、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してアグリゲータ２３に与えられる。このときの放電量は、蓄電池３７の電力量Ｐ１が使用計画に必要な電力量Ｐ２を下回らない程度である。つまり、電力量Ｐ１と電力量Ｐ２との差分（Ｐ１－Ｐ２）を閾値として放電する。アグリゲータ２３は、放電された電力を第１の売電価格Ｕ－Ｓ１で買い取る。なお、売電価格や買電価格を含め、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間の金銭のやり取りに関しては、例えばブロックチェーン技術を用いた仮想通貨などを用いても良い。

Ａ－Ｂ１≦Ｕ－Ｓ１であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第１の売電価格Ｕ－Ｓ１以下であった場合には（ステップＳ２６のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１が第１の売電価格Ｕ－Ｓ１よりも上がるまで、売電処理を保留する（ステップＳ２８）。この場合、例えば天候等の関係で、電力不足の状態が続き、アグリゲータ２３がユーザ２２の電力を買い取りたい要求が高くなれば、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１が現状よりも上がれば、前記ステップＳ２７で売電処理が実施されることになる。

前記ステップＳ２６において、Ｐ１≦Ｐ２であった場合、つまり、蓄電池３７の電力量Ｐ１が使用計画上の必要電力量Ｐ２以下であった場合には（ステップＳ２３のＮｏ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４を参照して、売電優先度ａまたはｂが設定されるか否かを判断する（ステップＳ２９）。売電優先度ａまたはｂが設定されていた場合には（ステップＳ２９のＹｅｓ）、使用計画が未達になっても、売電処理が実施される。この場合、第１の売電価格Ｕ－Ｓ１よりも高く設定された第２の売電価格Ｕ－Ｓ２または第３の売電価格Ｕ－Ｓ３が売電処理に用いられる。

売電優先度ａが設定されていた場合（ステップＳ３０のＹｅｓ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４から第２の売電価格Ｕ－Ｓ２を読み出し（ステップＳ３１）、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１と比較する（ステップＳ３２）。その結果、Ａ－Ｂ１＞Ｕ－Ｓ２であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第２の売電価格Ｕ－Ｓ２よりも高かった場合には（ステップＳ２６のＹｅｓ）、制御装置４１は、第２の売電価格Ｕ－Ｓ２で売電処理を実施する（ステップＳ３３）。

詳しくは、制御装置４１は、使用計画が未達になることを前提として、ユーザ側の電力制御装置２４に対して放電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して充電指令を出力する。これにより、蓄電池３７に蓄えられた電力が放電され、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してアグリゲータ２３に与えられる。このときの放電量は、蓄電池３７の電力量Ｐ１の全てであっても良いし、一部であっても良い。例えば、現状の１／２あるいは１／３までを放電するといったように、予め放電量を設定しておくことでも良い。アグリゲータ２３は、放電された電力を第２の売電価格Ｕ－Ｓ２で買い取る。

Ａ－Ｂ１≦Ｕ－Ｓ２であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第２の売電価格Ｕ－Ｓ２以下であった場合には（ステップＳ３２のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１が第２の売電価格Ｕ－Ｓ２よりも上がるまで、売電処理を保留する（ステップＳ３４）。

また、売電優先度ｂが設定されていた場合（ステップＳ３０のＮｏ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４から第３の売電価格Ｕ－Ｓ３を読み出し（ステップＳ３５）、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１と比較する（ステップＳ３６）。その結果、Ａ－Ｂ１＞Ｕ－Ｓ３であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第３の売電価格Ｕ－Ｓ３よりも高かった場合には（ステップＳ３６のＹｅｓ）、制御装置４１は、第３の売電価格Ｕ－Ｓ３で売電処理を実施する（ステップＳ３７）。

詳しくは、制御装置４１は、さらに重要な使用計画が未達になることを前提として、ユーザ側の電力制御装置２４に対して放電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して充電指令を出力する。これにより、蓄電池３７に蓄えられた電力が放電され、ユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してアグリゲータ２３に与えられる。前記売電優先度ａのときと同様に、このときの放電量は、蓄電池３７の電力量Ｐ１の全てあっても良いし、一部であっても良い。この場合、アグリゲータ２３の買取り価格が高いので、前記売電優先度ａのときよりも多く放電するようにしても良い。アグリゲータ２３は、放電された電力を第３の売電価格Ｕ－Ｓ３で買い取る。

Ａ－Ｂ１≦Ｕ－Ｓ３であった場合、つまり、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１がユーザ２２の第３の売電価格Ｕ－Ｓ３以下であった場合には（ステップＳ３６のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３の買電価格Ａ－Ｂ１が第３の売電価格Ｕ－Ｓ３よりも上がるまで、売電処理を保留する（ステップＳ３８）。

一方、前記ステップＳ２９において、売電優先度ａ，ｂが設定されていなければ（ステップＳ２９のＮｏ）、以下のような買電処理が実施される。
すなわち、Ｐ１≦Ｐ２のときに（ステップＳ２３のＮｏ）、売電優先度ａ，ｂが設定されていなければ（ステップＳ２９のＮｏ）、制御装置４１は、第２のデータベース４５からアグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１、第１のデータベース４４からユーザ２２の第１の買電価格Ｕ－Ｂ１を読み出し（ステップＳ４１－Ｓ４２）、両者の大小関係を判断する（ステップＳ４３）。

Ａ－Ｓ１＜Ｕ－Ｂ１であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第１の買電価格Ｕ－Ｂ１よりも低かった場合には（ステップＳ４３のＹｅｓ）、制御装置４１は、第１の買電価格Ｕ－Ｂ１で買電処理を実施する（ステップＳ４４）。

詳しくは、制御装置４１は、ユーザ側の電力制御装置２４に対して充電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して放電指令を出力する。これにより、アグリゲータ２３から提供される電力がユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してユーザ２２に与えられる。このときの充電量（アグリゲータ２３から買う電力量）は、少なくとも使用計画に必要な電力Ｐ２を満たす分である（Ｐ２－Ｐ１）。ユーザ２２は、アグリゲータ２３が提供された電力を第１の買電価格Ｕ－Ｂ１で購入する。

Ａ－Ｓ１≧Ｕ－Ｂ１であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第１の買電価格Ｕ－Ｂ１以上であった場合には（ステップＳ４３のＮｏ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４を参照して、買電優先度ｃまたはｄが設定されるか否かを判断する（ステップＳ４５）。買電優先度ｃ，ｄが設定されていなければ（ステップＳ４５のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１が下がるまで、買電処理を保留する（ステップＳ４６）。この場合、例えば日中の太陽光発電の余剰電力が上がり、アグリゲータ２３がユーザ２２に電力を買い取って欲しい要求が高くなれば、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１が現状よりも下がれば、前記ステップＳ４４で買電処理が実施されることになる。

前記ステップＳ４５において、買電優先度ｃまたはｄが設定されている場合には、使用計画を達成させるために、買電処理が実施される。この場合、第１の買電価格Ｕ－Ｂ１よりも高く設定された第２の買電価格Ｕ－Ｂ２または第３の買電価格Ｕ－Ｂ３が買電処理に用いられる。

買電優先度ｃが設定されていた場合（ステップＳ４７のＹｅｓ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４から第２の買電価格Ｕ－Ｂ２を読み出し（ステップＳ４８）、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１と比較する（ステップＳ４９）。その結果、Ａ－Ｓ１＜Ｕ－Ｂ２であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第２の買電価格Ｕ－Ｂ２よりも低かった場合には（ステップＳ４９のＹｅｓ）、制御装置４１は、第２の買電価格Ｕ－Ｂ２で買電処理を実施する（ステップＳ５０）。

詳しくは、制御装置４１は、重要な使用計画を達成させることを前提として、ユーザ側の電力制御装置２４に対して充電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して放電指令を出力する。これにより、アグリゲータ２３から提供される電力がユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してユーザ２２に与えられる。このときの充電量（アグリゲータ２３から買う電力量）は、少なくとも使用計画に必要な電力Ｐ２を満たす分である（Ｐ２－Ｐ１）。この場合、使用計画の重要性に応じて、前記買電優先度ｃ，ｄが設定されていないときよりも多く充電するようにしても良い。ユーザ２２は、充電に必要な電力を第２の買電価格Ｕ－Ｂ２で購入する。

Ａ－Ｓ１≧Ｕ－Ｂ２であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第２の買電価格Ｕ－Ｂ２以上であった場合には（ステップＳ３２のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３売電価格Ａ－Ｓ１が第２の買電価格Ｕ－Ｂ２よりも下がるまで、買電処理を保留する（ステップＳ５１）。

また、買電優先度ｄが設定されていた場合（ステップＳ４７のＮｏ）、制御装置４１は、第１のデータベース４４から第３の売電価格Ｕ－Ｂ３を読み出し（ステップＳ５２）、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１と比較する（ステップＳ５３）。その結果、Ａ－Ｓ１＜Ｕ－Ｂ３であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第３の買電価格Ｕ－Ｂ３よりも低かった場合には（ステップＳ５３のＹｅｓ）、制御装置４１は、第３の買電価格Ｕ－Ｂ３で買電処理を実施する（ステップＳ５４）。

詳しくは、制御装置４１は、さらに重要な使用計画を達成させることを前提として、ユーザ側の電力制御装置２４に対して充電指令を出力すると共にアグリゲータ側の電力制御装置２５に対して放電指令を出力する（ステップＳ５４）。これにより、アグリゲータ２３から提供される電力がユーザ２２とアグリゲータ２３との間に構築された電力ラインを介してユーザ２２に与えられる。このときの充電量（アグリゲータ２３から買う電力量）は、少なくとも使用計画に必要な電力Ｐ２を満たす分である（Ｐ２－Ｐ１）。この場合、使用計画の重要性に応じて、前記買電優先度ｃが設定されていないときよりも多く充電するようにしても良い。ユーザ２２は、充電に必要な電力を第３の買電価格Ｕ－Ｂ３で購入する。

Ａ－Ｓ１≧Ｕ－Ｂ３であった場合、つまり、アグリゲータ２３の売電価格Ａ－Ｓ１がユーザ２２の第３の買電価格Ｕ－Ｂ３以上であった場合には（ステップＳ５３のＮｏ）、制御装置４１は、アグリゲータ２３売電価格Ａ－Ｓ１が第３の買電価格Ｕ－Ｂ３よりも下がるまで、買電処理を保留する（ステップＳ５５）。

このように本実施形態によれば、ユーザ２２の意向に応じて、複数の売電価格を設定しておくことで、天候等により変動するアグリゲータ２３の売電価格とユーザ２２の売電価格が合致したときに、そのときの売電価格で蓄電池３７の電力を売電することができる。買電価格についても、複数の買電価格を設定しておくことで、アグリゲータ２３が設定した買電価格とユーザ２２の買電価格が合致したときに、アグリゲータ２３から電力をそのときの買電価格で購入することができる。

上述したような電力の取引は、ユーザ２２は特に意識しなくても、本システムによって自動的に行なわれる。したがって、電力取引に関する知識は不要であり、蓄電池３７に電力が余っている場合には売電による利益を得て、それを蓄電池３７の維持費などに使うことできる。したがって、より多くのユーザが本システムを利用することを期待でき、電気自動車の普及と環境問題の改善に寄与できる。

なお、前記実施形態では、売電価格について、３つの価格を設定する場合を例にして説明したが、さらに多くの価格を細かく設定し、これらを売電優先度に基づいて適宜切り替えて、電力取引に用いるようにしても良い。買電価格についても同様であり、３つの価格を設定する場合を例にして説明したが、さらに多くの価格を細かく設定し、これらを買電価格優先度に基づいて適宜切り替えて、電力取引に用いるようにしても良い。

また、クラウドサーバ２１側で例えば月単位毎にユーザ２２の電力取引結果を集計し、図１０に示すような電力取引結果画面５０をユーザ２２の電力制御装置２４に送って、表示装置３５に表示する構成としても良い。電力取引結果画面５０は、売電に関する情報５１と買電に関する情報５２を有する。ユーザ２２は、この電力取引結果画面５０を通じて毎月毎の売電と買電との関係を確認することができる。一般的に、自家用車は休日で使われることが多く、平日や夜間などは駐車状態にある。したがって、特に使用計画がなく、自家用車を駐車している場合には、その間の蓄電池の電力を売電することで、利益を得ることができ、また、環境問題の改善にも寄与できる。

例えば、バス、バイク、船舶、飛行飛、ドローンなど、他の移動体であっても同様であり、これらの移動体が蓄電池を備えていれば、本システムによって、蓄電池の電力を有効活用することができる。さらに、例えば住宅や施設などの建物に据え置き型で設置された蓄電池であっても同様であり、本システムによって、蓄電池の電力を有効活用することができる。

要するに、電気自動車に搭載された蓄電池を含め、ユーザが保有する蓄電池であれば、そのすべてに本システムを適用可能であり、利用者が意識しなくとも、その蓄電池を用いて電力取引を簡単に行うことができ、余剰電力によって利益が得られると共に、脱炭素社会の実現に役立てることができる。

また、図１に示したように、本システムは、外部サーバとして、電力系統を安定化させるためのクラウドサーバ１１を備えているため、複数のユーザ１，２，３…Ｍが本システムを利用して蓄電池の電力を頻繁にやり取りしている場合であっても、クラウドサーバ１１側での電力調整によって電力系統の安定化を図ることができる。

以上述べた少なくとも１つの実施形態によれば、電気自動車に搭載された蓄電池を含め、ユーザが保有する蓄電池の電力を有効活用して電力取引を行うことのできる電力取引システムを提供することができる。

なお、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。

１０…電力取引システム、１１…クラウドサーバ（外部サーバ）、２１…クラウドサーバ、２２…ユーザ、２３…アグリゲータ、２４…電力制御装置、２５…電力制御装置、
３１…制御装置、３２…記憶装置、３３…通信部、３４…入力装置、３５…表示装置、３６…充放電装置、３７…蓄電池、３８…対象機器、４１…制御装置、４２…通信装置、４３…記憶装置、４４…第１のデータベース、４５…第２のデータベース。

Claims (19)

1. 蓄電池の電力量と前記蓄電池の使用計画に基づく必要な電力量との大小関係を判断する第１の判断手段と、
   前記蓄電池を保有するユーザが売電価格として設定した売電価格とアグリゲータが設定した買電価格との大小関係、または、前記ユーザが買電価格として設定した買電価格と前記アグリゲータが設定した売電価格との大小関係を判断する第２の判断手段と、
   前記第１の判断手段と前記第２の判断手段の結果に基づいて、前記ユーザと前記アグリゲータとの間の電力の取引処理を実施する取引処理手段と
   を具備した電力取引システム。
2. 前記電力の取引処理は、前記蓄電池の電力を放電して前記アグリゲータに売電する売電処理と、前記アグリゲータから提供される電力を買電して前記蓄電池に充電する買電処理を含む請求項１記載の電力取引システム。
3. 前記取引処理手段は、
   前記蓄電池の電力量が前記使用計画に必要な電力量よりも多い場合に、
   前記アグリゲータが設定した買電価格と前記ユーザが設定した第１の売電価格とを比較し、前記アグリゲータの買電価格が前記第１の売電価格よりも高い場合に前記売電処理を実施する請求項２記載の電力取引システム。
4. 前記取引処理手段は、
   前記蓄電池の電力量が前記使用計画に必要な電力量よりも少ない場合に、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第１の売電価格よりも高く設定された第２の売電価格よりも高ければ、予め設定された第１の売電優先度に応じて、前記売電処理を実施する請求項３記載の電力取引システム。
5. 前記取引処理手段は、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第２の売電価格よりもさらに高く設定された第３の売電価格よりも高ければ、予め設定された第２の売電優先度に応じて、前記売電処理を実施する請求項４記載の電力取引システム。
6. 前記取引処理手段は、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第１の売電価格以下の場合に、前記アグリゲータの買電価格が上がるまで前記売電処理を保留し、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第１の売電価格よりも高くなったときに、前記売電処理を実施する請求項３項記載の電力取引システム。
7. 前記取引処理手段は、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第２の売電価格以下の場合に、前記アグリゲータの買電価格が上がるまで前記売電処理を保留し、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第２の売電価格よりも高くなったときに、前記売電処理を実施する請求項４項記載の電力取引システム。
8. 前記取引処理手段は、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第３の売電価格以下の場合に、前記アグリゲータの買電価格が上がるまで前記売電処理を保留し、
   前記アグリゲータの買電価格が前記第３の売電価格よりも高くなったときに、前記売電処理を実施する請求項５項記載の電力取引システム。
9. 前記取引処理手段は、
   前記蓄電池の電力量が前記使用計画に必要な電力量以下の場合に、
   前記アグリゲータが設定した売電価格と前記ユーザが設定した第１の買電価格とを比較し、前記アグリゲータの売電価格が前記第１の買電価格よりも低い場合に前記買電処理を実施する請求項２記載の電力取引システム。
10. 前記取引処理手段は、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第１の買電価格よりも高く設定された第２の買電価格よりも低ければ、予め設定された第１の買電優先度に応じて、前記買電処理を実施する請求項９記載の電力取引システム。
11. 前記取引処理手段は、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第２の買電価格よりもさらに高く設定された第３の買電価格よりも低ければ、予め設定された第２の買電優先度に応じて、前記買電処理を実施する請求項１０記載の電力取引システム。
12. 前記取引処理手段は、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第１の買電価格以上の場合に、前記アグリゲータの買電価格が下がるまで前記買電処理を保留し、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第１の買電価格よりも低くなったときに、前記買電処理を実施する請求項９項記載の電力取引システム。
13. 前記取引処理手段は、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第２の買電価格以上の場合に、前記アグリゲータの買電価格が下がるまで前記買電処理を保留し、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第２の買電価格よりも低くなったときに、前記買電処理を実施する請求項１０項記載の電力取引システム。
14. 前記取引処理手段は、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第３の買電価格以上の場合に、前記アグリゲータの買電価格が下がるまで前記買電処理を保留し、
    前記アグリゲータの売電価格が前記第３の買電価格よりも低くなったときに、前記買電処理を実施する請求項１１項記載の電力取引システム。
15. 前記取引処理手段は、
    前記使用計画が設定されていない場合に、前記蓄電池を搭載した移動体が最寄りの充電ステーションまで走行するのに要する電力量を前記使用計画に必要な電力量として求める請求項１記載の電力取引システム。
16. 前記取引処理手段は、
    前記使用計画が設定されていない場合に、前記蓄電池が設置された建物の基本使用電力量を前記使用計画に必要な電力量として求める請求項１記載の電力取引システム。
17. 前記蓄電池の電力を制御する第１の電力制御装置と、前記アグリゲータが管理する電力を制御する第２の電力制御装置とに通信ネットワークを介して接続されたサーバを備え、
    前記サーバは、
    前記第１の電力制御装置から前記蓄電池の電力量、前記蓄電池の使用計画に必要な電力量、前記ユーザが設定した売電価格または買電価格を取得し、前記ユーザの識別情報に対応付けて第１のデータベースに記憶し、
    前記第２の電力制御装置から前記アグリゲータが設定した買電価格または売電価格を取得して、第２のデータベースに記憶し、
    前記第１のデータベースに記憶された前記蓄電池の電力量、前記使用計画に必要な電力量、前記ユーザの売電価格または買電価格と、前記第２のデータベースに記憶された前記アグリゲータの買電価格または売電価格とに基づいて、前記ユーザと前記アグリゲータとの間の電力の取引処理を実施する請求項１記載の電力取引システム。
18. 前記サーバは、
    電力系統を安定化させる機能を備えた外部サーバに通信ネットワークを介して接続される請求項１７記載の電力取引システム。
19. コンピュータによって実行されるプログラムであって、
    前記コンピュータを
    蓄電池の電力量と前記蓄電池の使用計画に基づく必要な電力量との大小関係を判断する第１の判断手段、
    前記蓄電池を保有するユーザが売電価格として設定した売電価格とアグリゲータが設定した買電価格との大小関係、または、前記ユーザが買電価格として設定した買電価格と前記アグリゲータが設定した売電価格との大小関係を判断する第２の判断手段、
    前記第１の判断手段と前記第２の判断手段の結果に基づいて、前記ユーザと前記アグリゲータとの間の電力の取引処理を実施する取引処理手段
    として機能させるためのプログラム。

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