JP2026068898A - 蓄電装置の制御方法、制御システムおよびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置を有効に活用する。
【解決手段】制御システム３０は、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度Ｈ(t)を取得する情報取得部５１と、蓄電装置の運用サイクル数が対象時点において第１値から第２値に増加した場合に運用期間の満了時点に予想される蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、蓄電装置の健全度Ｈ(t)に応じて第２値を算定する演算処理部５２とを具備する。
【選択図】図５

Description

本開示は、蓄電装置を制御する技術に関する。

蓄電装置の放電および充電により電力系統との間で電力を授受する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、複数の蓄電池システムにわたり劣化が均一化されるように、各蓄電池システムが放電および充電する電力を制御する構成が開示されている。特許文献２には、蓄電池の寿命までの容量維持率データと蓄電池の定格容量とに応じて積算容量を演算し、積算容量に応じて充電制御電圧を決定する構成が開示されている。

国際公開第２０１９／１８６６５９号 国際公開第２０１９／０１６９９８号

蓄電装置の健全度（ＳＯＨ：State of Health）は運用の過程において経時的に低下する。蓄電装置の設計の段階では、所定長の運用期間が満了する時点において健全度が所定の許容値に到達するように蓄電装置を運用することが想定される。しかし、例えば蓄電装置の健全度に余裕を確保する観点から運用サイクル数が抑制される結果、実際には、健全度について許容値まで充分に余裕がある状態で運用期間が満了する場合がある。運用期間内において蓄電装置をさらに有効に活用できれば、電力系統との間の電力授受による収益をさらに見込める可能性がある。以上の事情を考慮して、本開示のひとつの態様は、蓄電装置を有効に活用することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本開示のひとつの態様に係る蓄電装置の制御方法は、制御システムが、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得し、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する。

本開示のひとつの態様に係る制御システムは、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部と、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部とを具備する。

本開示のひとつの態様に係るプログラムは、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部、および、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部、としてコンピュータシステムを機能させる。

第１実施形態に係る電力システムの構成を例示するブロック図である。 制御システムの構成を例示するブロック図である。 蓄電装置の健全度（ＳＯＨ）の時間変化である。 合計サイクル数Ｍおよび充電率（ＳＯＣ）の時間変化に関する説明図である。 制御システムの機能的な構成を例示するブロック図である。 参照画像Ｇ1の模式図である。 管理処理のフローチャートである。 第２実施形態における運用サイクル数Ｎと比率α(N)との関係を表すグラフである。 第２実施形態における管理処理のフローチャートである。 第３実施形態における管理処理のフローチャートである。 参照画像Ｇ2の模式図である。

本開示を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する形態は、本開示を実施する場合に想定される例示的な一形態である。したがって、本開示の範囲は、以下に例示する形態には限定されない。

１．第１実施形態
図１は、本開示の第１実施形態に係る電力システム１００の構成を例示するブロック図である。電力システム１００は、電力系統１０との間で電力（交流電力）を授受するシステムである。電力系統１０は、例えば、火力発電所または原子力発電所等の発電設備（図示略）により生成された電力を、事業設備または一般家庭等の需要家に供給するための配電系統または送電系統である。

図１に例示される通り、電力システム１００は、蓄電システム２０と制御システム３０とを具備する。蓄電システム２０は、放電（すなわち電力系統１０に対する給電）および充電（電力系統１０からの受電）が可能な電力設備である。なお、電力システム１００は、複数の蓄電システム２０を含んでもよい。電力システム１００が複数の蓄電システム２０を含む形態においては、以下に例示する構成および動作が各蓄電システム２０について採用される。

蓄電システム２０は、蓄電装置２１と調整装置２２と変圧装置２３とを具備する。蓄電装置２１は、直流電力を放電および充電する系統用蓄電池である。蓄電装置２１の種類は任意であるが、例えばリチウムイオン電池またはナトリウム硫黄電池等の２次電池が、蓄電装置２１として例示される。なお、蓄電装置２１は、複数の蓄電池により構成されてもよい。

調整装置２２は、蓄電装置２１の放電および充電を制御するＰＣＳ（Power Conditioning System）である。具体的には、調整装置２２は、蓄電装置２１が放電または充電する直流電力と、変圧装置２３が変圧する交流電力とを相互に変換する電力変換装置である。変圧装置２３は、交流電圧の電圧を変換する。

制御システム３０は、蓄電システム２０（蓄電装置２１）を制御するコンピュータシステム（ＰＭＳ：Power Management System）である。具体的には、制御システム３０は、蓄電装置２１が放電または充電すべき電力の電力値（以下「個別指令値Ｂ」という）を蓄電システム２０に指令する。蓄電システム２０の調整装置２２は、個別指令値Ｂに相当する直流電力の放電または充電を蓄電装置２１に実行させる。以上の説明の通り、制御システム３０は、蓄電装置２１（蓄電システム２０）を制御する。

図２は、制御システム３０の構成を例示するブロック図である。図２に例示される通り、制御システム３０は、制御装置３１と記憶装置３２と表示装置３３と通信装置３４とを具備する。なお、制御システム３０は、単体の装置により実現されるほか、相互に別体で構成された複数の装置でも実現される。

制御装置３１は、制御システム３０の各要素を制御する単数または複数のプロセッサで構成される。具体的には、例えばＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等の１種類以上のプロセッサにより、制御装置３１が構成される。

記憶装置３２は、制御装置３１が実行するプログラムと、制御装置３１が使用するデータとを記憶する単数または複数のメモリである。記憶装置３２は、例えば磁気記録媒体または半導体記録媒体等の公知の記録媒体で構成される。複数種の記録媒体の組合せにより記憶装置３２が構成されてもよい。制御システム３０に対して着脱される可搬型の記録媒体が、記憶装置３２として利用されてもよい。

表示装置３３は、制御装置３１による制御のもとで各種の画像を表示する。表示装置３３は、例えば液晶パネルまたは有機ＥＬ（Electroluminescence）パネル等の表示パネルで構成される。

通信装置３４は、外部装置との間で有線または無線により信号を送受信する。例えば、通信装置３４は、図１の管理システム４０と通信する。管理システム４０は、例えば卸電力市場または需給調整市場等の各種の電力市場における電力の取引を管理するコンピュータシステム（ＥＭＳ：Energy Management System）である。通信装置３４は、管理システム４０から送信された電力指令値Ａを受信する。電力指令値Ａは、電力系統１０との間で授受されるべき電力の合計値である。制御システム３０は、電力指令値Ａに応じた個別指令値Ｂを算定し、当該個別指令値Ｂを蓄電システム２０に送信する。なお、管理システム４０は、電力システム１００の要素として解釈されてもよい。

通信装置３４は、例えば専用線等の通信網（図示略）を介して蓄電システム２０（具体的には調整装置２２）と通信する。具体的には、通信装置３４は、個別指令値Ｂを蓄電システム２０に送信する。また、通信装置３４は、蓄電装置２１の健全度Ｈ(t)を蓄電システム２０から受信する。健全度Ｈ(t)は、蓄電装置２１の初期的な電力容量に対する任意の時刻ｔの電力容量の比率である。なお、健全度Ｈ(t)は、例えば蓄電装置２１の保守作業（例えば修理または交換）における充放電試験により測定されて蓄電システム２０から制御システム３０に送信される。例えば年単位で実施される保守作業毎に健全度Ｈ(t)が測定される。また、充放電試験により測定された健全度Ｈ(t)が記憶装置３２に記憶される構成において、制御装置３１は、記憶装置３２から健全度Ｈ(t)を取得してもよい。

図３は、蓄電装置２１の健全度Ｈ(t)の時間変化である。図３の運用期間Ｐは、蓄電装置２１の使用が想定される期間である。具体的には、運用期間Ｐは、時間軸上の稼動始点ｔ0から満了時点Ｔまでの所定長（例えば２０年）の期間である。稼動始点ｔ0は、蓄電装置２１の稼動が開始される時点である。満了時点Ｔは、運用期間Ｐが満了する時点である。満了時点Ｔの到来（すなわち運用期間Ｐの満了）により、例えば蓄電装置２１の交換等が実施される。

図３に例示される通り、蓄電装置２１の健全度Ｈ(t)は、運用期間Ｐの稼動始点ｔ0における数値Ｈ(t0)を最大値Ｈmaxとして、運用の過程において経時的に低下する。最大値Ｈmaxは、例えば１００％である。蓄電装置２１の設計の場面では、仮想的な時間変化Ｖrefとして図３に例示される通り、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおいて健全度Ｈ(t)が最小値Ｈminに到達するように（Ｈ(T)＝Ｈmin）、健全度Ｈ(t)が経時的に変化することが想定される。健全度Ｈ(t)の最小値Ｈminは、例えば７０％である。

しかし、健全度Ｈ(t)の実際の時間変化Ｖは、蓄電装置２１の運用方法または設置環境等の様々な事情に影響される。したがって、健全度Ｈ(t)の実際の時間変化Ｖは、設計上の時間変化Ｖrefとは相違する。具体的には、図３の例示の通り、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおいて健全度Ｈ(t)が最小値Ｈminを上回る場合がある（Ｈ(T)＞Ｈmin）。すなわち、健全度Ｈ(t)について最小値Ｈminまで充分に余裕がある状態で運用期間Ｐが満了する場合がある。運用期間Ｐ内において蓄電装置２１をさらに有効に活用できれば、電力系統１０との間の電力授受による収益をさらに見込むことが可能である。

以上の事情を考慮して、第１実施形態の制御システム３０は、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおいて健全度Ｈ(t)が最小値Ｈminに到達しないことが見込まれる場合に、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎを運用期間Ｐ内の途中の時点において増加させることで、健全度Ｈ(t)の時間変化Ｖを設計上の時間変化Ｖrefに近付ける。

運用サイクル数Ｎは、単位期間（例えば１日）内における蓄電装置２１の放電および充電のサイクルの回数の上限値である。すなわち、運用サイクル数Ｎは、放電および充電の組が単位期間内に反復される回数の上限値を意味する。具体的には、運用サイクル数Ｎは、充電率（ＳＯＣ：State of Charge）の最小値から最大値までの区間のうち一部の区間における放電および充電（充電深度）を、充電率の最小値から最大値までの充電と、充電率の最大値から最小値までの放電との組を１サイクルとして換算した等価的または仮想的な回数（等価サイクル数）である。

図４は、合計サイクル数Ｍおよび充電率（ＳＯＣ）の時間変化に関する説明図である。合計サイクル数Ｍは、蓄電装置２１が運用される過程におけるサイクル数の合計値である。図４には、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ1に設定された場合における合計サイクル数Ｍおよび充電率の時間変化と、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ2に設定された場合における合計サイクル数Ｍおよび充電率の時間変化とが図示されている。運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2は数値Ｎ1を上回る。例えば、数値Ｎ1は「１」に設定され、数値Ｎ2は「１．２」に設定される。

図４に例示される通り、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ2に設定された場合の合計サイクル数Ｍは、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ1に設定された場合の合計サイクル数Ｍを上回る。また、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ2に設定された場合におけるＳＯＣの変動回数は、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ1に設定された場合におけるＳＯＣの変動回数を上回る。したがって、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ2に設定された蓄電装置２１を利用した電力取引により管理者（例えば売電事業者）が取得可能な収益は、運用サイクル数Ｎが数値Ｎ1に設定された場合に取得可能な収益を上回る。すなわち、運用期間Ｐ内において運用サイクル数Ｎを増加させることで、管理者の収益を増加させることが可能である。

図５は、制御システム３０の機能的な構成を例示するブロック図である。制御装置３１は、記憶装置３２に記憶されたプログラムを実行することで、蓄電システム２０を制御するための複数の機能（情報取得部５１，演算処理部５２，表示制御部５３）を実現する。

情報取得部５１は、運用期間Ｐ内の特定の時点ｔ（以下「対象時点Ｘ」という）における蓄電装置２１の健全度Ｈ(X)を取得する。具体的には、情報取得部５１は、蓄電システム２０から送信された健全度Ｈ(X)を通信装置３４により受信する。なお、情報取得部５１は、蓄電システム２０から受信した情報を利用して健全度Ｈ(X)を算定してもよい。また、保守作業中の充放電試験により測定された健全度Ｈ(t)が記憶装置３２に記憶される形態において、情報取得部５１は、後述の管理処理（図７）の実行時に、対象時点Ｘにおける健全度Ｈ(X)を記憶装置３２から取得してもよい。以上の例示の通り、情報取得部５１による健全度Ｈ(X)の取得は、通信装置３４による健全度Ｈ(X)の受信のほか、例えば、健全度Ｈ(X)の算定と、記憶装置３２からの健全度Ｈ(X)の読出とを含む。

演算処理部５２は、情報取得部５１が取得した蓄電装置２１の健全度Ｈ(X)に応じて運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2を算定する。数値Ｎ2は、運用期間Ｐ内の対象時点Ｘ以降に蓄電装置２１の運用に適用されるべき運用サイクル数Ｎの数値である。すなわち、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎは、対象時点Ｘにおいて既定の数値Ｎ1から数値Ｎ2に更新される。演算処理部５２による数値Ｎ2の算定について以下に詳述する。

図３における容量劣化Ｄ(t)は、蓄電装置２１における容量の低下量である。具体的には、容量劣化Ｄ(t)は、以下の数式(1)で表現される通り、運用期間Ｐの稼動始点ｔ0における健全度Ｈ(t0)（＝Ｈmax）と、時点ｔにおける健全度Ｈ(t)との差分である。図３には、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおける容量劣化Ｄ(T)と、対象時点Ｘにおける容量劣化Ｄ(X)とが図示されている。

図３に例示される通り、運用期間Ｐ内の任意の時点ｔにおける容量劣化Ｄ(t)は、サイクル劣化Ｄc(t)と保存劣化Ｄs(t)とを含む。具体的には、容量劣化Ｄ(t)は、サイクル劣化Ｄc(t)と保存劣化Ｄs(t)との総和である（Ｄ(t)＝Ｄc(t)＋Ｄs(t)）。蓄電装置２１のサイクル劣化Ｄc(t)は、以下の数式(2)で表現され、保存劣化Ｄs(t)は以下の数式(3)で表現される。

数式(2)の記号αは、容量劣化Ｄ(t)に対するサイクル劣化Ｄc(t)の比率を意味し、０以上かつ１以下の所定値に設定される。同様に、数式(3)の記号(１－α)は、容量劣化Ｄ(t)に対する保存劣化Ｄs(t)の比率を意味し、０以上かつ１以下の所定値に設定される。

容量劣化Ｄ(t)のうちのサイクル劣化Ｄc(t)は、蓄電装置２１による放電および充電の反復により発生する健全度Ｈ(t)の低下である。すなわち、サイクル劣化Ｄc(t)は、運用サイクル数Ｎ（または合計サイクル数Ｍ）に依存する電力容量の劣化である。具体的には、サイクル劣化Ｄc(t)は、時点ｔにおける合計サイクル数Ｍの平方根に比例するという関係がある。したがって、運用期間Ｐ内の対象時点Ｘにおけるサイクル劣化Ｄc(X)は、以下の数式(4)で表現される。

対象時点Ｘは、年単位の数値で表現される。したがって、数式(4)における平方根の内部（Ｎ1・３６５・Ｘ）は、稼動始点ｔ0（ｔ＝０）から対象時点Ｘまでの期間において、数値Ｎ1の運用サイクル数Ｎにより蓄電装置２１を稼動した場合の合計サイクル数Ｍを意味する。数式(4)の記号Ｃ1は比例係数である。数式(4)の変形により、比例係数Ｃ1を表現する以下の数式(5)が導出される。

他方、容量劣化Ｄ(t)のうちの保存劣化Ｄs(t)は、蓄電装置２１の放電および充電によらず経時的に進行する健全度Ｈ(t)の低下である。すなわち、保存劣化Ｄs(t)は、運用サイクル数Ｎ（または合計サイクル数Ｍ）に依存しない電力容量の劣化である。具体的には、保存劣化Ｄs(t)は、蓄電装置２１の運用時間（保存日数）の平方根に比例する。したがって、運用期間Ｐ内の対象時点Ｘにおける保存劣化Ｄs(X)は、以下の数式(6)で表現される。

数式(6)における平方根の内部（３６５・Ｘ）は、稼動始点ｔ0（ｔ＝０）から対象時点Ｘまでの日数を意味する。数式(6)の記号Ｃ2は比例係数である。数式(6)の変形により、比例係数Ｃ2を表現する以下の数式(7)が導出される。

前述の通り、運用期間Ｐの対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎが数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加する場合を想定すると、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおけるサイクル劣化Ｄc(T)は、以下の数式(8)で表現される。

数式(8)における平方根の内部の第１項（Ｎ1・３６５・Ｘ）は、前述の通り、運用期間Ｐのうち稼動始点ｔ0から対象時点Ｘまでの期間において、数値Ｎ1の運用サイクル数Ｎにより蓄電装置２１を稼動した場合の合計サイクル数Ｍを意味する。また、数式(8)における平方根の内部の第２項（Ｎ2・３６５・(Ｔ－Ｘ)）は、運用期間Ｐのうち対象時点Ｘから満了時点Ｔまでの期間（時間長：Ｔ－Ｘ）において、数値Ｎ2の運用サイクル数Ｎにより蓄電装置２１を稼動した場合の合計サイクル数Ｍを意味する。すなわち、数式(8)における平方根の内部は、運用期間Ｐの全体にわたる合計サイクル数Ｍに相当する。

また、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおける保存劣化Ｄs(T)は、以下の数式(9)で表現される。

運用期間Ｐの満了時点Ｔにおける容量劣化Ｄ(T)は、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎが対象時点Ｘにおいて数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加した場合に運用期間Ｐの満了時点Ｔに予想される蓄電装置２１の電力容量の低下量である。以下の数式(10)で表現される通り、満了時点Ｔにおける容量劣化Ｄ(T)は、所定の許容値Ｄmaxを超過しない必要がある。

許容値Ｄmaxは、図３に例示される通り、蓄電装置２１の健全度Ｈ(t)の設計上の時間変化Ｖrefにおける満了時点Ｔでの容量劣化Ｄ(T)を意味する。すなわち、許容値Ｄmaxは、運用期間Ｐの稼動始点ｔ0における健全度Ｈ(t0)（すなわち最大値Ｈmax）と、設計上の時間変化Ｖrefにおける満了時点Ｔでの健全度Ｈ(T)（すなわち最小値Ｈmin）との差分である（Ｄmax＝Ｈmax－Ｈmin）。

数式(5)の比例係数Ｃ1が適用された数式(8)のサイクル劣化Ｄc(T)と、数式(7)の比例係数Ｃ2が適用された数式(9)の保存劣化Ｄs(T)とが加算された容量劣化Ｄ(T)が許容値Ｄmaxを超過しないという数式(10)の条件から、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2が充足すべき条件を表す以下の数式(11)が導出される。

図５の演算処理部５２は、数式(11)を満たす最大値を運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2として算定する。すなわち、演算処理部５２は、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎが対象時点Ｘにおいて数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加した場合に運用期間Ｐの満了時点Ｔに予想される蓄電装置２１の容量劣化Ｄ(T)が許容値Ｄmaxを超過しないように、蓄電装置２１の健全度Ｈ(X)に応じて数値Ｎ2を算定する。具体的には、演算処理部５２は、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおけるサイクル劣化Ｄc(T)と、満了時点Ｔにおける保存劣化Ｄs(T)との総和が許容値Ｄmaxを超過しないように、運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2を算定する。

数式(11)から理解される通り、容量劣化Ｄ(t)に対するサイクル劣化Ｄc(t)の比率αが小さいほど、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2を増加することが可能である。また、対象時点Ｘが満了時点Ｔに近いほど、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2を増加することが可能である。さらに、対象時点Ｘにおける健全度Ｈ(X)が稼動始点ｔ0の健全度Ｈ(t0)（＝Ｈmax）に近いほど、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2を増加することが可能である。

図５に例示される通り、演算処理部５２は、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2を管理システム４０に通知する。具体的には、演算処理部５２は、通信装置３４により数値Ｎ2を管理システム４０に送信する。管理システム４０は、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2に応じて電力指令値Ａを設定する。例えば、管理システム４０は、変更後の数値Ｎ2が大きいほど電力指令値Ａを増加させる。

図５の表示制御部５３は、以上に説明した処理の結果を表す画像を表示装置３３に表示する。例えば、表示制御部５３は、図６の参照画像Ｇ1を表示装置３３に表示する。図６に例示される通り、参照画像Ｇ1は、健全度Ｈ(t)（ＳＯＨ）について時間変化Ｖ1と時間変化Ｖ2とを表す画像である。

時間変化Ｖ1は、運用期間Ｐの全体にわたり蓄電装置２１を数値Ｎ1の運用サイクル数Ｎで稼動した場合における健全度Ｈ(t)の時間的な変化を表す曲線である。他方、時間変化Ｖ2は、運用期間Ｐ内の対象時点Ｘ（現在）において運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加した場合における健全度Ｈ(t)の時間的な変化を表す曲線である。

参照画像Ｇ1において、時間変化Ｖ1と時間変化Ｖ2とは対比的に表示される。すなわち、参照画像Ｇ1を視認する管理者は、時間変化Ｖ1と時間変化Ｖ2とを視覚的に対比可能である。具体的には、時間変化Ｖ1と時間変化Ｖ2とが並列に表示装置３３に表示される。

以上の通り、第１実施形態においては、運用期間Ｐの全体にわたり運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1に維持した場合の健全度Ｈ(t)の時間変化Ｖ1と、対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎを数値Ｎ2に増加した場合の健全度Ｈ(t)の時間変化Ｖ2とを、例えば蓄電装置２１の管理者が直観的または視覚的に把握できる。

図７は、制御システム３０が運用サイクル数Ｎを管理する動作（以下「管理処理」という）のフローチャートである。所定の周期（例えば１年）で対象時点Ｘが到来するたびに管理処理が実行される。管理処理の実行毎に運用サイクル数Ｎが累積的に更新される。

管理処理が開始されると、制御装置３１（情報取得部５１）は、対象時点Ｘにおける蓄電装置２１の健全度Ｈ(X)を取得する（Ｓa1）。制御装置３１（演算処理部５２）は、前述の数式(11)の演算により運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2を算定する（Ｓa2）。制御装置３１（演算処理部５２）は、通信装置３４により管理システム４０に数値Ｎ2を通知する（Ｓa3）。また、制御装置３１（表示制御部５３）は、図６の参照画像Ｇ1を表示装置３３に表示する（Ｓa4）。管理処理の具体的な手順は以上の通りである。

以上に説明した通り、第１実施形態においては、運用期間Ｐの満了時点Ｔに予想される蓄電装置２１の容量劣化Ｄ(T)が許容値Ｄmaxを超過しないように、対象時点Ｘにおける運用サイクル数Ｎの増加後の数値Ｎ2が算定される。したがって、運用期間Ｐ内の対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加させることで、容量劣化Ｄ(T)が許容値Ｄmaxを超過しない範囲内で蓄電装置２１を有効に活用できる。蓄電装置２１の活用の結果、運用期間Ｐの全体にわたり数値Ｎ1の運用サイクル数で蓄電装置２１を運用する場合と比較して、蓄電装置２１を利用した電力取引による収益を増加させることが可能である。

第１実施形態においては特に、満了時点Ｔにおける容量劣化Ｄ(T)のうち運用サイクル数Ｎに依存するサイクル劣化Ｄc(T)と、容量劣化Ｄ(T)のうち運用サイクル数Ｎに依存しない保存劣化Ｄs(T)との総和が許容値Ｄmaxを超過しないように、数値Ｎ2が算定される。したがって、蓄電装置２１の容量劣化Ｄ(t)としてサイクル劣化Ｄc(t)および保存劣化Ｄs(t)の一方のみが加味される構成と比較して、運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2を高精度に算定できる。

２．第２実施形態
本開示の第２実施形態を説明する。なお、以下に例示する各態様において機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明と同様の符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

第１実施形態においては、容量劣化Ｄ(t)に対するサイクル劣化Ｄc(t)の比率αが所定値に設定された構成を便宜的に例示した。比率αは、実際には運用サイクル数Ｎに応じて変化する。以上の事情を考慮して、第２実施形態においては、運用サイクル数Ｎに応じて比率α(N)を制御する。

図８は、運用サイクル数Ｎと比率α(N)との関係を表すグラフである。図８に例示される通り、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎに対してサイクル劣化Ｄc(t)の比率α(N)は単調増加するという傾向がある。具体的には、比率α(N)は、運用サイクル数Ｎを変数とする以下の数式(12)で近似的に表現される。

数式(12)における記号α(1)は、蓄電装置２１を１サイクル／日の運用サイクル数Ｎ（Ｎ＝１）で稼動した場合におけるサイクル劣化Ｄc(t)の比率α(N)である。演算処理部５２は、数式(12)の演算により比率α(N)を算定する。すなわち、演算処理部５２は、容量劣化Ｄ(t)に対するサイクル劣化Ｄc(t)の比率α(N)を、１サイクル／日に対応する比率α(1)と、蓄電装置２１の現在の運用サイクル数Ｎとに応じた数値に設定する。

図９は、第２実施形態における管理処理のフローチャートである。図９に例示される通り、管理処理において対象時点Ｘの健全度Ｈ(X)を取得すると（Ｓa1）、制御装置３１（演算処理部５２）は、数式(12)の演算により比率α(N)を算定する（Ｓb1）。なお、健全度Ｈ(X)の取得（Ｓa1）と比率α(N)の算定（Ｓb1）との順序は反転されてもよい。

制御装置３１（演算処理部５２）は、比率α(N)を適用した数式(11)の演算により、運用サイクル数Ｎの数値Ｎ2を算定する（Ｓa2）。すなわち、数式(11)における比率αとして、運用サイクル数Ｎに応じた可変の比率α(N)が適用される。管理システム４０に対する数値Ｎ2の通知（Ｓa3）、および、参照画像Ｇ1の表示（Ｓa4）は、第１実施形態と同様である。

第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第２実施形態においては、蓄電装置２１における容量劣化Ｄ(t)に対するサイクル劣化Ｄc(t)の比率α(N)が、１サイクル／日の運用サイクル数Ｎに対応する当該比率α(1)と、蓄電装置２１の運用サイクル数Ｎとに依存するという関係が考慮される。したがって、運用期間Ｐの満了時点Ｔにおける蓄電装置２１の容量劣化Ｄ(T)を高精度に算定できる。

３．第３実施形態
図１０は、第３実施形態における管理処理のフローチャートである。図１０に例示される通り、運用サイクル数Ｎの変更後の数値Ｎ2を算定すると（Ｓa2）、制御装置３１（演算処理部５２）は、第１予測収益Ｙ1と第２予測収益Ｙ2とを算定する（Ｓc1）。

第１予測収益Ｙ1は、運用期間Ｐの全体にわたり数値Ｎ1の運用サイクル数Ｎで蓄電装置２１を稼動した場合に電力取引により管理者が取得可能な収益である。制御装置３１（演算処理部５２）は、数値Ｎ1を適用した所定の演算により第１予測収益Ｙ1を算定する。

第２予測収益Ｙ2は、対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加した場合に運用期間Ｐ内の電力取引により管理者が取得可能な収益である。制御装置３１い（演算処理部５２）は、数値Ｎ1と数値Ｎ2とを適用した所定の演算により第２予測収益Ｙ2を算定する。図４の説明から理解される通り、第２予測収益Ｙ2は第１予測収益Ｙ1を上回る（Ｙ2＞Ｙ1）。

制御装置３１（表示制御部５３）は、参照画像Ｇ2を表示装置３３に表示する（Ｓc2）。図１１は、参照画像Ｇ2の模式図である。図１１に例示される通り、参照画像Ｇ2は、第１予測収益Ｙ1と第２予測収益Ｙ2とを含む。具体的には、第１予測収益Ｙ1と第２予測収益Ｙ2とは、参照画像Ｇ2において対比的に表示される。例えば、第１予測収益Ｙ1と第２予測収益Ｙ2とは棒グラフにより表示される。したがって、参照画像Ｇ2を視認する管理者は、第１予測収益Ｙ1と第２予測収益Ｙ2とを視覚的に対比可能である。参照画像Ｇ1と参照画像Ｇ2とが表示装置３３に並列または順次に表示される。また、参照画像Ｇ2は、第１予測収益Ｙ1に対する第２予測収益Ｙ2の増加率Ｕを含む。

第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、第３実施形態においては、運用期間Ｐの全体にわたり運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1に維持した場合の第１予測収益Ｙ1と、対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎを増加した場合の第２予測収益Ｙ2とを、例えば蓄電装置２１の管理者が直観的または視覚的に把握できる。

４．変形例
以上に例示した各態様に付加される具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合してもよい。

（１）第３実施形態においては、運用期間Ｐの全体にわたる第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2を表示装置３３に表示したが、第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2が対象とする期間は、運用期間Ｐの全体に限定されない。例えば、運用期間Ｐ内における年単位の収益、または、運用期間Ｐのうち対象時点Ｘから満了時点Ｔまでの期間における収益が、第１予測収益Ｙ1または第２予測収益Ｙ2として算定されてもよい。

（２）第３実施形態においては、制御システム３０（演算処理部５２）が第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2を算定する構成を例示したが、第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2を算定する主体は制御システム３０（制御装置３１）に限定されない。例えば、制御システム３０から通知された数値Ｎ2に応じて、管理システム４０が第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2を算定してもよい。すなわち、第１予測収益Ｙ1および第２予測収益Ｙ2を算定する機能は、制御システム３０から省略されてよい。

（３）第３実施形態においては、参照画像Ｇ1および参照画像Ｇ2の双方が表示装置３３に表示される形態を例示したが、参照画像Ｇ2のみが表示される形態も想定される。すなわち、参照画像Ｇ1の表示は省略されてよい。

（４）前述の各形態に係る制御システム３０の機能は、前述の通り、制御装置３１を構成する単数または複数のプロセッサと、記憶装置３２に記憶されたプログラムとの協働により実現される。以上に例示したプログラムは、コンピュータが読取可能な記録媒体に格納された形態で提供されてコンピュータにインストールされ得る。記録媒体は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、ＣＤ-ＲＯＭ等の光学式記録媒体（光ディスク）が好例であるが、半導体記録媒体または磁気記録媒体等の公知の任意の形式の記録媒体も包含される。なお、非一過性の記録媒体とは、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を除く任意の記録媒体を含み、揮発性の記録媒体も除外されない。また、配信装置が通信網を介してプログラムを配信する構成では、当該配信装置においてプログラムを記憶する記録媒体が、前述の非一過性の記録媒体に相当する。

（５）本願における「第ｎ」（ｎは自然数）という記載は、各要素を表記上において区別するための形式的かつ便宜的な標識（ラベル）としてのみ使用され、如何なる実質的な意味も持たない。したがって、「第ｎ」という表記を根拠として、各要素の位置または順番等が限定的に解釈される余地はない。

５．付記
以上に例示した形態から、例えば以下の構成が把握される。

本開示のひとつの態様（態様１）に係る蓄電装置の制御方法は、制御システムが、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得し、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する。以上の態様においては、運用期間の満了時点に予想される蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、対象時点における運用サイクル数の増加後の第２値が算定される。したがって、運用期間内の対象時点において運用サイクル数を第１値から第２値に増加させることで、容量劣化が許容値を超過しない範囲内で蓄電装置を有効に活用できる。蓄電装置の活用の結果、運用期間の全体にわたり第１値の運用サイクル数で蓄電装置を運用する場合と比較して、蓄電装置を利用した電力取引による収益を増加させることが可能である。

態様１の具体例（態様２）において、前記制御システムが、さらに、前記運用期間の全体にわたり前記蓄電装置を前記第１値の運用サイクル数で運用した場合における前記健全度の時間変化と、前記対象時点において前記運用サイクル数を前記第１値から前記第２値に増加した場合における前記健全度の時間変化とを、表示装置に表示する。以上の態様によれば、運用期間の全体にわたり運用サイクル数を第１値に維持した場合の健全度の時間変化と、対象時点において運用サイクル数を増加した場合の健全度の時間変化とを、例えば蓄電装置の管理者が直観的または視覚的に把握できる。

態様２の具体例（態様３）において、前記制御システムが、さらに、前記運用期間の全体にわたり前記第１値の運用サイクル数で前記蓄電装置を稼動した場合における第１予測収益と、前記対象時点において前記運用サイクル数を前記第１値から前記第２値に増加した場合における第２予測収益とを算定し、前記第１予測収益と前記第２予測収益とを前記表示装置に表示する。以上の態様によれば、運用期間の全体にわたり運用サイクル数を第１値に維持した場合の第１予測収益と、対象時点において運用サイクル数を増加した場合の第２予測収益とを、例えば蓄電装置の管理者が直観的または視覚的に把握できる。

態様１から態様３の何れかの具体例（態様４）において、前記第２値の算定においては、前記容量劣化のうち前記満了時点におけるサイクル劣化と、前記容量劣化のうち前記満了時点における保存劣化との総和が前記許容値を超過しないように、前記第２値を算定する。以上の態様においては、容量劣化のうち運用サイクル数に依存するサイクル劣化と、容量劣化のうち運用サイクル数に依存しない保存劣化との総和が許容値を超過しないように、第２値が算定される。したがって、蓄電装置の容量劣化としてサイクル劣化および保存劣化の一方のみが加味される構成と比較して、運用サイクル数の第２値を高精度に算定できる。

態様４の具体例（態様５）において、前記第２値の算定においては、前記容量劣化に対する前記サイクル劣化の比率を、前記蓄電装置を１サイクル／日で稼動した場合における前記容量劣化に対する前記サイクル劣化の比率と、前記運用サイクル数とに応じた数値に設定する。以上の態様によれば、蓄電装置における容量劣化に対するサイクル劣化の比率が、１サイクル／日の運用サイクル数Ｎに対応する当該比率と、蓄電装置の運用サイクル数とに依存するという関係が考慮されるから、運用期間の満了時点における蓄電装置の容量劣化を高精度に算定できる。

本開示のひとつの態様（態様６）に係る制御システムは、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部と、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部とを具備する。

本開示のひとつの態様（態様７）に係るプログラムは、運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部、および、前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部、としてコンピュータシステムを機能させる。

１００…電力システム、１０…電力系統、２０…蓄電システム、２１…蓄電装置、２２…調整装置、２３…変圧装置、３０…制御システム、３１…制御装置、３２…記憶装置、３３…表示装置、３４…通信装置、４０…管理システム、５１…情報取得部、５２…演算処理部、５３…表示制御部。

第２予測収益Ｙ2は、対象時点Ｘにおいて運用サイクル数Ｎを数値Ｎ1から数値Ｎ2に増加した場合に運用期間Ｐ内の電力取引により管理者が取得可能な収益である。制御装置３１（演算処理部５２）は、数値Ｎ1と数値Ｎ2とを適用した所定の演算により第２予測収益Ｙ2を算定する。図４の説明から理解される通り、第２予測収益Ｙ2は第１予測収益Ｙ1を上回る（Ｙ2＞Ｙ1）。

Claims (7)

1. 制御システムが、
   運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得し、
   前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する
   蓄電装置の制御方法。
2. 前記制御システムが、さらに、
   前記運用期間の全体にわたり前記蓄電装置を前記第１値の運用サイクル数で運用した場合における前記健全度の時間変化と、前記対象時点において前記運用サイクル数を前記第１値から前記第２値に増加した場合における前記健全度の時間変化とを、表示装置に表示する
   請求項１の制御方法。
3. 前記制御システムが、さらに、
   前記運用期間の全体にわたり前記第１値の運用サイクル数で前記蓄電装置を稼動した場合における第１予測収益と、前記対象時点において前記運用サイクル数を前記第１値から前記第２値に増加した場合における第２予測収益とを算定し、
   前記第１予測収益と前記第２予測収益とを前記表示装置に表示する
   請求項２の制御方法。
4. 前記第２値の算定においては、
   前記容量劣化のうち前記満了時点におけるサイクル劣化と、前記容量劣化のうち前記満了時点における保存劣化との総和が前記許容値を超過しないように、前記第２値を算定する
   請求項１の制御方法。
5. 前記第２値の算定においては、
   前記容量劣化に対する前記サイクル劣化の比率を、前記蓄電装置を１サイクル／日で稼動した場合における前記容量劣化に対する前記サイクル劣化の比率と、前記運用サイクル数とに応じた数値に設定する
   請求項４の制御方法。
6. 運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部と、
   前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部と
   を具備する制御システム。
7. 運用期間内の対象時点における蓄電装置の健全度を取得する情報取得部、および、
   前記蓄電装置の運用サイクル数が前記対象時点において第１値から第２値に増加した場合に前記運用期間の満了時点に予想される前記蓄電装置の容量劣化が許容値を超過しないように、前記蓄電装置の健全度に応じて前記第２値を算定する演算処理部、
   としてコンピュータシステムを機能させるプログラム。