JP5491730B2 - 電力供給システム - Google Patents
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発電可能な電力としての期待発電電力を予測可能であり、発電電力を制御不可能な第2発電装置と、
前記第1発電装置、前記第2発電装置及び商用電源から電力の供給を受けることができる電力消費装置と、
前記商用電源からの受電電力量を計量する設定期間において、前記第1発電装置から定格発電電力を出力させているときに、前記第2発電装置の発電電力が期待発電電力未満であり、且つ、前記設定期間における前記商用電源からの受電電力量が設定電力量を超えると判定すると、前記第1発電装置から前記定格発電電力を超える電力を出力させる定格超運転を行わせる制御装置と、を備える点にある。
その結果、第2発電装置の発電電力を制御不可能であるとしても、電力需要者の最大消費電力から第1発電装置の定格発電電力及び第2発電装置の期待発電電力を減算した値を、基本料金算出の指標となる最大需要電力とできる。つまり、制御装置は、第1発電装置と第2発電装置とを併用することで、商用電源からの受電電力量を安定して低減する機能を第2発電装置に発揮させることができる。一般に、第1発電装置を定格超運転させることができる期間には制限があるが、第2発電装置の期待発電電力の大きさを適切に設定することにより、第1発電装置を定格超運転させなければならない期間を短く及び頻度を低くできるため、第1発電装置に支障の無い範囲でこのような定格超運転が可能となる。
従って、コストの高い特別な装置を設置しなくても、発電電力を制御不可能な発電装置を用いて最大需要電力を確実に低下させることのできる電力供給システムを提供できる。
以下に図面を参照して第1実施形態の電力供給システムS1について説明する。
図1は、第1実施形態の電力供給システムS1の構成を説明する図である。図示するように、電力供給システムS1は、第1発電装置3Aと第2発電装置としての太陽光発電装置4と制御装置Cとを備える。
第1発電装置3Aは、発電電力を制御可能な装置である。本実施形態では、第1発電装置3Aは、エンジン31と、そのエンジン31によって駆動される発電機32とを有するエンジン駆動式の発電装置である。よって、第1発電装置3Aは、エンジン31の燃料がある限り、発電を継続することができる。また、エンジン31の回転速度を制御することで発電機32に提供されるエンジン駆動力を調節して、その結果、第1発電装置3Aの発電電力を制御できる。本実施形態において、第1発電装置3Aの定格発電電力はP1(kW)とする。第1発電装置3Aの定格発電電力は、発電機32を連続して運転できる最大発電電力である。
第2発電装置としての太陽光発電装置4は、太陽光の照射を受けた太陽電池パネルによって発電するものであるため、その発電電力は日射量によって左右される。但し、例えば、所定の気象条件の下で太陽光の照射を受けたときに発電可能な電力を期待発電電力として予測することはできる。この期待発電電力は、例えば、太陽光発電装置4の定格発電電力である。本実施形態では、太陽光発電装置4の期待発電電力はP2(kW)とする。
図2は、電力需要者の最大需要電力を模式的に描いたグラフである。図3は、設定期間(本実施形態では30分間)での電力需要者の受電電力量の変化を示すグラフである。図2に示すように、電力需要者の基本料金を決定する指標となる30分単位の最大需要電力(即ち、平均需要電力の最大値)Pmは、最大消費電力P0から第1発電装置3Aの定格発電電力P1と太陽光発電装置4の期待発電電力P2とを減算した値となる。よって、第1発電装置3Aが定格発電電力P1を出力しており、太陽光発電装置4が期待発電電力P2を出力している理想的な状態では、所定の30分(設定期間)における商用電源1からの受電電力量が設定電力量(30/60×Pm)を超えることはない。つまり、図3において実線で示す受電電力量は、第1発電装置3Aが定格発電電力P1を出力しており且つ太陽光発電装置4が期待発電電力P2を出力している状態であれば、破線で示す設定電力量を超えることはない。
そこで、本実施形態における電力供給システムS1では、制御装置Cが、太陽光発電装置4が期待発電電力P2の通りの発電電力を達成でなかったとしても、商用電源1からの受電電力が最大需要電力Pm以下となるような制御を行う。
つまり、本実施形態の電力供給システムS1において、制御装置Cはデマンドコントローラとして機能する。具体的には、制御装置Cは、商用電源1からの受電電力を電力計M1を用いて監視し、受電電力が電力会社と契約している最大需要電力以下となるように第1発電装置3Aの発電電力を調節する。
更に、制御装置Cは、先ずは第1発電装置3Aの定格超運転を行い、それに引き続いて第1発電装置3Aの定格超運転による発電電力の上昇分に見合った電力消費装置5の負荷遮断を行うことで、第1発電装置3Aの定格超運転を中止する又は減少した消費電力の分だけ第1発電装置3Aの発電電力を下げるような制御を行うこともできる。この場合、第1発電装置3Aの定格超運転を実行する期間が短くなる点で好ましい。
第2実施形態の電力供給システムS2は、第1発電装置の構成が第1実施形態と異なっている。以下に、第2実施形態の電力供給システムS2について説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
第3実施形態の電力供給システムS3は、第1発電装置の構成が第1実施形態と異なっている。以下に、第3実施形態の電力供給システムS3について説明するが、第1実施形態と同様の構成については説明を省略する。
参考形態の電力供給システムは、第2実施形態と装置構成は同様であるが、第1発電装置の制御内容が異なっている。以下に、参考形態の電力供給システムについて説明するが、第2実施形態と同様の構成については説明を省略する。
<1>
上記実施形態では、制御装置Cが、設定期間(30分間)の20分経過時点において、設定期間(30分間)における商用電源1からの受電電力量が設定電力量を超えるか否かの判定を行う例について説明したが、他の時点において上記判定を行ってもよい。例えば、制御装置Cが、設定期間(30分間)の15分経過時点において、設定期間(30分間)における商用電源1からの受電電力量が設定電力量を超えるか否かの判定を行ってもよい。また、制御装置Cが、設定期間(30分間)の10分経過時点及び20分経過時点という複数のタイミングで上記判定を行ってもよい。
第1発電装置3A、3B、3Cは、発電電力を制御可能であれば上述した構成の発電装置に限定されない。また、第2発電装置4は、上述した太陽光発電装置に限定されない。例えば、第2発電装置4を、風力発電装置などの他の自然エネルギを利用して発電する装置に置き換えることもできる。太陽光発電装置及び風力発電装置などの自然エネルギ発電装置は、発電可能な電力としての期待発電電力を予測可能であり、発電電力を制御不可能な発電装置である。
上記実施形態では、第2発電装置の期待発電電力が第2発電装置の定格発電電力である場合を例示したが、第2発電装置の期待発電電力が第2発電装置の定格発電電力未満であってもよい。本願発明或いは上記参考形態では、第2発電装置の発電電力が期待発電電力未満になると、設定期間における商用電源からの受電電力量が設定電力量を超える可能性が生じ、それに伴って、第1発電装置を定格超運転或いは発電優先運転させなければならない可能性が生じる。よって、第2発電装置の期待発電電力が小さいほど、基本料金の低減効果は小さいものの、第1発電装置を定格超運転或いは発電優先運転させなければならない頻度は低く及び期間は短くなると考えられる。よって、第1発電装置を定格超運転或いは発電優先運転できる頻度が高くなってもよく及び期間が長くなってもよいのであれば、第2発電装置の期待発電電力を大きくすればよい。或いは、第1発電装置を定格超運転或いは発電優先運転できる頻度を低くする必要があり及び期間を短くする必要があるのであれば、第2発電装置の期待発電電力を小さくすればよい。
上記実施形態及び上記参考形態において、電力供給システムに設置されている第1発電装置は、複数台の第1発電装置の組み合わせであってもよい。例えば、1つの電力供給システムに第1発電装置3Aが複数台設置されている場合や、第1発電装置3A、3B、3Cが1台ずつ設置されている場合などでもよい。この場合、それぞれの定格発電電力の合計が、第1発電装置の定格発電電力として決定される。
同様に、電力供給システムに設置されている第2発電装置は、複数台の第2発電装置の組み合わせであってもよい。この場合、それぞれの期待発電電力の合計が、第2発電装置の期待発電電力として決定される。
3 第1発電装置
4 太陽光発電装置(第2発電装置)
5 電力消費装置
31 エンジン
32 発電機
33 圧縮機
C 制御装置
S1 電力供給システム
S2 電力供給システム
S3 電力供給システム
Claims (7)
- 発電電力を制御可能な第1発電装置と、
発電可能な電力としての期待発電電力を予測可能であり、発電電力を制御不可能な第2発電装置と、
前記第1発電装置、前記第2発電装置及び商用電源から電力の供給を受けることができる電力消費装置と、
前記商用電源からの受電電力量を計量する設定期間において、前記第1発電装置から定格発電電力を出力させているときに、前記第2発電装置の発電電力が期待発電電力未満であり、且つ、前記設定期間における前記商用電源からの受電電力量が設定電力量を超えると判定すると、前記第1発電装置から前記定格発電電力を超える電力を出力させる定格超運転を行わせる制御装置と、を備える電力供給システム。 - 前記第1発電装置は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機とを有する請求項1記載の電力供給システム。
- 前記第1発電装置は、エンジンと、前記エンジンによって駆動される発電機と、前記エンジンによって駆動され、空調用冷媒を圧縮する圧縮機を有する請求項1記載の電力供給システム。
- 前記第1発電装置は、燃料電池を有する請求項1記載の電力供給システム。
- 前記第2発電装置の前記期待発電電力は、前記第2発電装置の定格発電電力である請求項1〜4の何れか一項に記載の電力供給システム。
- 前記第2発電装置の前記期待発電電力は、前記第2発電装置の定格発電電力未満である請求項1〜4の何れか一項に記載の電力供給システム。
- 前記第2発電装置は、太陽光発電装置を有する請求項1〜6の何れか一項に記載の電力供給システム。
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