JP3820482B2 - 新エネルギーハイブリッド電源システムの最適契約電力計算プログラム及び最適契約電力を算出する計算装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理・汚泥処理及び廃棄物等（以下「水処理等」という）のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストを得る計算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を求めるには、設定した契約電力に対して繰り返し計算する必要があった。
そのため、多大な時間と人手を要した。
【０００３】
また、従来、電力各社の契約約款データ、蓄電池製造各社の蓄電池データは常に最新のものが入手しにくかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最適契約電力を求める自動計算プログラムが求められている。
【０００５】
また、電力各社の契約約款及び蓄電池製造各社の蓄電池データも常に最新のものが求められる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水処理等のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出するためにコンピュータを、電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力量料金差益を得る手段、前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、前記最適契約電力を出力する手段、として機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、水処理等のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置であって、電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力料金差益を得る手段、前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、前記最適契約電力を出力する手段、からなる水処理等の新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１記載の手段に加えて、蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能としたプログラムであることを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２記載の手段に加えて、電力会社の契約約款データ及び蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能とした計算装置であることを特徴としている。
【００１０】
なお、電力料金差益算出の対象となる３シーズンとは、１０ないし２月、３ないし６月及び７ないし９月の３シーズン、又は、春（若しくは秋）、夏及び冬の３シーズンである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲記載の文言に拘束されず、均等な範囲にも及ぶ。
図１は、本発明が適用される新エネルギーハイブリッド電源システムの回路図である。
図２は、新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を求める計算方法のフローチャートである。
【００１２】
まず、キーボードなどの入力装置から、図３の日負荷リストにより、１時ないし２４時の各時の需要電力を入力する。
【００１３】
中央演算処理装置は各時の需要電力を電力会社の契約約款データにより、１０ないし２月、３ないし６月及び７ないし９月の３シーズン毎に平日、休日に分けて夜間帯需要電力、昼間帯需要電力及びピーク帯需要電力を編集しファイルする。（図４）
【００１４】
ここで、最適契約電力計算プログラムのファイルには予め電力会社の契約約款データが記録されている。（図５）
【００１５】
また、１日の各時の需要電力からシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定するとともに、中央演算処理装置は、メインメモリー中の制御プログラムの指令を受け、蓄電池の夜間充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上廻る最低の契約電力を、その契約電力における実充電電力量から貯蔵電力量及びピークカット放電電力量を計算することによって求める。
【００１６】
次いで、システム導入前の契約電力とシステム導入後の最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップに設定する。（図６の契約電力は７ステップ）
【００１７】
中央演算処理装置は、ステップ毎に年間電力料金差益を次のように計算する。年間基本料金差益は、設定されたシステム導入前の契約電力に電力会社の約款基本料金単価を乗じた額と各ステップの契約電力に電力会社の約款基本料金単価を乗じた額との差額である。（図６）
【００１８】
また、年間の電力量料金差益とは、需要電力の合計値に期間日数とシステム導入前の電力会社の電力量料金単価を乗じた額から、ピーク時間帯需要電力量に平日数とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額と昼間時間帯需要電力量に平日数とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額と夜間時間帯需要電力量に期間日数を乗じたものとピーク時間帯及び昼間時間帯の需要電力量を加えて休日数を乗じたものにシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額との合計額を控除した差額である。（図６）
【００１９】
さらに、中央演算処理装置は、新エネルギー益を、非常用電源として利用する太陽電池等の発電容量に変換効率と年間発電予想時間とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額として算出する。（図６）
【００２０】
前記の年間基本料金差益、年間の電力量料金差益及び新エネルギー益を加えたものが年間エネルギー益である。
【００２１】
中央演算処理装置は充電電力最大値にシステム効率を乗じて蓄電池容量を計算するが、これと予め設定されていた受電停電時の停電補償容量とを比較して大きい方を蓄電池容量とする。
この蓄電池容量から蓄電池製造各社の価格データにより蓄電池設備の概算価格を算出する。
【００２２】
ここで、最適契約電力計算プログラムのファイルには予め蓄電池製造各社の電力貯蔵用蓄電池価格データが記録されている。
価格データとしては、電解液分離形としてレドックスフロー電池、電解液一体形として長寿命型鉛電池が記録されているが、ＮＡＳ電池等も同様に扱うことが出来る。
【００２３】
中央演算処理装置は、Ｎステップの契約電力毎に年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を決定し、プリンタ等の出力装置から出力する。
【００２４】
また、計算結果を、負荷リスト及び蓄電池充放電グラフ（図４）、蓄電池・新エネルギーによる電力貯蔵検討計算書（図６）、システム導入前後の経済比較表（図７）として編集し、インターネット又は紙資料として利用することが出来る。
【００２５】
本発明の計算装置を組み込んだ新エネルギーハイブリッド電源システムを使用した場合、図７に示すように、従来方式に比較して、第１に、イニシャルコストの節減が図れ、ランニングコストも節減することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストは、日負荷リスト作成のためのデータが与えられれば簡単に求められる。
【００２７】
また、上記新エネルギーハイブリッド電源システムの導入により、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることができ、経済的に著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される新エネルギーハイブリッド電源システムの回路図である。
【図２】 本発明の計算方法のフローチャートである。
【図３】 本発明の実施例の日負荷リストである。
【図４】 本発明の実施例の負荷リスト及び蓄電池放電グラフである。
【図５】 電力会社の契約約款データである。
【図６】 本発明の実施例の蓄電池・新エネルギーによる電力貯蔵計算書である。
【図７】 本発明の実施例のシステム導入前後の経済比較表である。
【符号の説明】
１ 受電回路
２ 負荷
３ ＡＣ／ＤＣ変換装置
４ 制御装置
５ 太陽電池
６ ＤＣ／ＤＣ電源装置
７ 蓄電池
８ 需要電力設定装置
９ 発電電力測定装置
１０ 電力会社から供給される商用電力又は前記非常用電源から提供される電力を選択的若しくは重畳的に負荷に対して供給するためのスイッチ
１１ 蓄電池から供給される電力を負荷に対して供給する一方、電力会社から供給される商用電力又は電源装置から提供される電力を蓄電池に対して供給するためのスイッチ
１２ 取引用変成器
１３ 直流変成器
【発明の属する技術分野】
本発明は、水処理・汚泥処理及び廃棄物等（以下「水処理等」という）のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストを得る計算方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を求めるには、設定した契約電力に対して繰り返し計算する必要があった。
そのため、多大な時間と人手を要した。
【０００３】
また、従来、電力各社の契約約款データ、蓄電池製造各社の蓄電池データは常に最新のものが入手しにくかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最適契約電力を求める自動計算プログラムが求められている。
【０００５】
また、電力各社の契約約款及び蓄電池製造各社の蓄電池データも常に最新のものが求められる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水処理等のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出するためにコンピュータを、電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力量料金差益を得る手段、前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、前記最適契約電力を出力する手段、として機能させるためのプログラムであることを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明では、水処理等のプラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置であって、電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力料金差益を得る手段、前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、前記最適契約電力を出力する手段、からなる水処理等の新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１記載の手段に加えて、蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能としたプログラムであることを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項２記載の手段に加えて、電力会社の契約約款データ及び蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能とした計算装置であることを特徴としている。
【００１０】
なお、電力料金差益算出の対象となる３シーズンとは、１０ないし２月、３ないし６月及び７ないし９月の３シーズン、又は、春（若しくは秋）、夏及び冬の３シーズンである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を、図面により詳細に説明する。なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲記載の文言に拘束されず、均等な範囲にも及ぶ。
図１は、本発明が適用される新エネルギーハイブリッド電源システムの回路図である。
図２は、新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を求める計算方法のフローチャートである。
【００１２】
まず、キーボードなどの入力装置から、図３の日負荷リストにより、１時ないし２４時の各時の需要電力を入力する。
【００１３】
中央演算処理装置は各時の需要電力を電力会社の契約約款データにより、１０ないし２月、３ないし６月及び７ないし９月の３シーズン毎に平日、休日に分けて夜間帯需要電力、昼間帯需要電力及びピーク帯需要電力を編集しファイルする。（図４）
【００１４】
ここで、最適契約電力計算プログラムのファイルには予め電力会社の契約約款データが記録されている。（図５）
【００１５】
また、１日の各時の需要電力からシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定するとともに、中央演算処理装置は、メインメモリー中の制御プログラムの指令を受け、蓄電池の夜間充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上廻る最低の契約電力を、その契約電力における実充電電力量から貯蔵電力量及びピークカット放電電力量を計算することによって求める。
【００１６】
次いで、システム導入前の契約電力とシステム導入後の最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップに設定する。（図６の契約電力は７ステップ）
【００１７】
中央演算処理装置は、ステップ毎に年間電力料金差益を次のように計算する。年間基本料金差益は、設定されたシステム導入前の契約電力に電力会社の約款基本料金単価を乗じた額と各ステップの契約電力に電力会社の約款基本料金単価を乗じた額との差額である。（図６）
【００１８】
また、年間の電力量料金差益とは、需要電力の合計値に期間日数とシステム導入前の電力会社の電力量料金単価を乗じた額から、ピーク時間帯需要電力量に平日数とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額と昼間時間帯需要電力量に平日数とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額と夜間時間帯需要電力量に期間日数を乗じたものとピーク時間帯及び昼間時間帯の需要電力量を加えて休日数を乗じたものにシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額との合計額を控除した差額である。（図６）
【００１９】
さらに、中央演算処理装置は、新エネルギー益を、非常用電源として利用する太陽電池等の発電容量に変換効率と年間発電予想時間とシステム導入時の電力会社の電力量料金単価を乗じた額として算出する。（図６）
【００２０】
前記の年間基本料金差益、年間の電力量料金差益及び新エネルギー益を加えたものが年間エネルギー益である。
【００２１】
中央演算処理装置は充電電力最大値にシステム効率を乗じて蓄電池容量を計算するが、これと予め設定されていた受電停電時の停電補償容量とを比較して大きい方を蓄電池容量とする。
この蓄電池容量から蓄電池製造各社の価格データにより蓄電池設備の概算価格を算出する。
【００２２】
ここで、最適契約電力計算プログラムのファイルには予め蓄電池製造各社の電力貯蔵用蓄電池価格データが記録されている。
価格データとしては、電解液分離形としてレドックスフロー電池、電解液一体形として長寿命型鉛電池が記録されているが、ＮＡＳ電池等も同様に扱うことが出来る。
【００２３】
中央演算処理装置は、Ｎステップの契約電力毎に年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を決定し、プリンタ等の出力装置から出力する。
【００２４】
また、計算結果を、負荷リスト及び蓄電池充放電グラフ（図４）、蓄電池・新エネルギーによる電力貯蔵検討計算書（図６）、システム導入前後の経済比較表（図７）として編集し、インターネット又は紙資料として利用することが出来る。
【００２５】
本発明の計算装置を組み込んだ新エネルギーハイブリッド電源システムを使用した場合、図７に示すように、従来方式に比較して、第１に、イニシャルコストの節減が図れ、ランニングコストも節減することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、新エネルギーハイブリッド電源システムにおいて、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストは、日負荷リスト作成のためのデータが与えられれば簡単に求められる。
【００２７】
また、上記新エネルギーハイブリッド電源システムの導入により、イニシャルコスト及びランニングコストの低減を図ることができ、経済的に著しい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明が適用される新エネルギーハイブリッド電源システムの回路図である。
【図２】 本発明の計算方法のフローチャートである。
【図３】 本発明の実施例の日負荷リストである。
【図４】 本発明の実施例の負荷リスト及び蓄電池放電グラフである。
【図５】 電力会社の契約約款データである。
【図６】 本発明の実施例の蓄電池・新エネルギーによる電力貯蔵計算書である。
【図７】 本発明の実施例のシステム導入前後の経済比較表である。
【符号の説明】
１ 受電回路
２ 負荷
３ ＡＣ／ＤＣ変換装置
４ 制御装置
５ 太陽電池
６ ＤＣ／ＤＣ電源装置
７ 蓄電池
８ 需要電力設定装置
９ 発電電力測定装置
１０ 電力会社から供給される商用電力又は前記非常用電源から提供される電力を選択的若しくは重畳的に負荷に対して供給するためのスイッチ
１１ 蓄電池から供給される電力を負荷に対して供給する一方、電力会社から供給される商用電力又は電源装置から提供される電力を蓄電池に対して供給するためのスイッチ
１２ 取引用変成器
１３ 直流変成器
Claims (4)
- 水処理等プラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出するために、コンピュータを、
電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、
蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、
対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、
対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、
システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、
前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、
電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力量料金差益を得る手段、
前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、
蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、
前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、
前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、
前記最適契約電力を出力する手段、
として機能させるための最適契約電力計算プログラム。 - 水処理等プラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置であって、
電力会社の契約約款データを記録しておく契約約款データ記録手段、
蓄電池製造各社の蓄電池データを記録しておく蓄電池データ記録手段、
対象となる負荷の日負荷データに基づき、季節別、平日・休日別、時間帯別の電力需要量を入力するとともにシステム導入前の契約電力及び停電補償容量を設定する手段、
対象となる負荷の夜間の充電電力量が昼間のピークカット放電電力量を上回る最低の契約電力を得る手段、
システム導入前の契約電力と最低の契約電力の間を契約電力の規模に応じてＮステップの値に設定する手段、
前記Ｎステップ毎に、蓄電池の充放電容量を得る手段、
電力各社の契約約款データにより、年間の基本料金差益と年間３シーズン毎の電力量料金差益を得る手段、
前記基本料金差益と前記電力量料金差益に新エネルギー益を加えて年間エネルギー益を得る手段、
蓄電池容量及び蓄電池コストを得る手段、
前記年間エネルギー益及び前記蓄電池コストを記録する手段、
前記Ｎステップ毎に、前記年間エネルギー益と蓄電池コストを比較し、最大の年間エネルギー益と最小の蓄電池コストとなる最適契約電力を得る手段、
前記最適契約電力を出力する手段、
からなる水処理等プラント用新エネルギーハイブリッド電源システムにおける最適契約電力を算出する計算装置。 - 請求項１記載の計算プログラムにおいて、蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能とした最適契約電力計算プログラム。
- 請求項２記載の最適契約電力を算出する計算装置において、電力会社の契約約款データ及び蓄電池製造各社の蓄電池データのうち必要な最新データをインターネットを通じてサーバーにファイルすることを可能とした最適契約電力を算出する計算装置。
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| JP2004208480A JP2004208480A (ja) | 2004-07-22 |
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| JP3634731B2 (ja) * | 2000-09-21 | 2005-03-30 | シャープ株式会社 | 太陽光発電管理システム、そのシステムに用いられる太陽光発電管理サーバおよび太陽光発電装置 |
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