JP5529894B2 - 電気自動車を用いた電力系統制御システム、電力系統制御装置、情報配信装置及び情報配信方法 - Google Patents

電気自動車を用いた電力系統制御システム、電力系統制御装置、情報配信装置及び情報配信方法 Download PDF

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Description

本発明は、電気自動車を用いた電力系統制御方式に係り、特に、電気自動車に搭載された蓄電池を用いて電力系統を制御する電力系統制御方式に関する。
例えば、特許文献１には、給電電力量が不足する非常時などにおいて、電気自動車から電力供給を受けて、非常用エネルギーを供給することができる電力供給システムが示されている。この文献には、複数の電気自動車の蓄電池を充放電ターミナルに接続して同時に放電させることも可能である。
特開２００７−２５２１１７号公報
前記従来技術は、充放電スポットに設置した充放電装置を介して系統に接続されている電気自動車の蓄電池を利用することが前提であり、充放電スポットに接続されていない電気自動車を充放電スポットに誘導する点についての開示はなされていない。
電気自動車の利用頻度は、一日約１時間、距離にして最大６０ｋｍといわれているので、電気自動車の蓄電池を利用して系統に対して充放電を行おうとする場合、移動中の電気自動車であっても少しの時間が経過すれば充放電可能な状態になることが考えられる。
したがって、このような電気自動車（電気自動車の運転者）にインセンティブを与えることによって充放電スポットに誘導すれば、電力系統側で必要な電力量を電気自動車から確保することが可能となる。
本発明はこれらの事項に鑑みてなされたもので、移動中の電気自動車を充放電スポットに誘導して、電力系統側に供給する電力をより確実に確保することができる電力系統制御技術等を提供するものである。
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
管轄区域内に存在する電気自動車の現在位置情報及び当該電気自動車の蓄電池の充電状態情報と充放電スポットの位置情報とに基づいて、当該電気自動車の当該蓄電池を充放電する必要性の程度を順位付けして作成したランキングリストに従って当該電気自動車に指定する当該充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信すると共に、当該電気自動車の当該蓄電池から充放電させる電力量を計算する際、パワーアグリゲータと当該電気自動車のユーザとの電力売買価格の一致度を表わす価格適合性又は当該電気自動車のＣＯ２排出レベル、当該電気自動車の当該蓄電池の充電状態、及び当該充放電スポットと当該電気自動車との間の距離による３種のパラメータを相関させた関数を用いてコスト又はＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を決定する。
本発明は、以上の構成を備えるため、移動中の電気自動車を充放電スポットに誘導して、電力系統側に供給する電力をより確実に確保し、コストやＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を行うことができる。
電気自動車を用いた電力系統制御方式の全体構成を説明する図である。 第１の実施形態に係るデータセンタの構成図である。 パワーアグリゲータの構成図である。 家庭で充放電することを前提とした建造物と電気自動車の接続を示す図である。 給電指令所からパワーアグリゲータに電力授受の要請があった際の処理手順を示すシーケンス図である。 ＥＶユーザ情報解析装置の構成を説明する図である。 データ変換機能の内容を説明する図である。 パワーアグリゲータが移動中のＥＶに提供する価格インセンティブを決める例を説明する図である。 ＥＶユーザをランク付けする方法について説明する図である。 ＥＶユーザごとのランキング付けの処理をまとめたフローチャートである。 各ＥＶユーザごとに割り当てる充放電量の配分方法について説明する図である。 Ｖ２Ｇ制御装置の処理を説明する図である。 ＥＶの充放電により再生可能エネルギーの変動を緩和する様子を示す図である。 系統構成を示す図である。 系統構成を示す図である。 ＥＶを誘導する際に表示する案内画面を示す図である。 案内画面を地上デジタル放送画面に表示する場合について説明する図である。 第２の実施形態に係るデータセンタの構成図である。 ＥＶ計算誘導装置によりＥＶユーザをランク付けする方法について説明する図である。
[実施形態１］
以下、本発明の第１の実施形態を図を用いて説明する。図１は、電気自動車を用いた電力系統制御方式の全体構成を説明する図である。本発明では、管轄区域内の電力供給と制御を担当する給電指令所１０１、電力系統内の電力の流れの履歴、各種機器の動作履歴、ユーザーの契約情報をはじめとした電力系統に関連するデータを管理するデータセンタ１０２、電気自動車（以下ＥＶ）の蓄電池の管理と制御指示を行うパワーアグリゲータ１０３、通信ネットワーク１０４、ＥＶを充放電する充放電電装置を備えた充放電スポットとしての建造物１０５、電気自動車１０６、太陽光発電設備１０７、風力発電設備１０８、火力、原子力をはじめとした大規模電源設備１０９、前記１０１〜１０９までの設備におけるさまざまなデータを通信するための通信線１１１〜１１７、電力送電線１２２〜１２４を備える。
通信線１１２〜１１７と通信ネットワーク間で授受されるデータは通信線１１１を介してデータセンタに送信され、データセンタにて後述する用途に応じて変換される。パワーアグリゲータ１０３は契約しているＥＶに搭載している蓄電池の情報を取得し、給電指令所から指示される電力供給量を前記対象とするＥＶから収集して、電力系統への充放電を指示する機能を持つプロバイダである。
図２は、データセンタ１０２の構成図である。データセンタはＥＶユーザ解析装置２０１、電力契約サーバー２０２、通信ネットワーク１０４を介して収集した履歴データを格納した履歴データベース２０３、履歴データベースからＥＶユーザ情報解析装置を用いて作成したプロファイルデータ２０４、通信線２０５、外部の通信ネットワーク１０４との接続を仲介するゲートウエイ２０６を備える。このゲートウエイ２０６はデータの授受を行うに際して必要な認証機能を有する。
図３は、パワーアグリゲータ１０３の構成図である。パワーアグリゲータ１０３はＥＶ誘導計算装置３０１、Ｖ２Ｇ（vehicle to grid：電気自動車から発生する電力を配電網に対して充放電することを可能にする）制御装置３０２、ＥＶ誘導装置、Ｖ２Ｇ制御装置が演算を実施する際に一時的にデータを蓄積するデータ蓄積メモリ３０３、通信線３０５、外部の通信ネットワーク１０４との接続を仲介するゲートウエイ３０６を備える。
図４は、家庭で充放電することを前提とした建造物と電気自動車の接続を示す図である。なお、この図の例では宅内とＥＶは充電プラグ経由であるためＰＬＣ（電力線通信）を用いることとし、ＥＶ内の情報ネットワークにはＣＡＮを用いることを前提とする。充放電スポットとしての建造物１０５には電力量計４０１、分電盤４０２、ＰＣＬモデム親機４０３、ブロード回線モデム４０４０、宅内コンセント４０５、ＰＬＣモデム子機４１１を備える。ＥＶ１０６内ではＰＬＣとＣＡＮのインターフェース４０７、ＰＬＣから通信されてきたコマンドを解釈、あるいは電池４１０からの情報をＰＬＣに送る際の符号化を行うコマンド解釈機能４０８、電池を制御するコントローラ４０９、さらに電池４１０を備える。ＥＶ１０６から送られたデータはＰＬＣモデム子機４１１、宅内電気配線４０６、ＰＬＣモデム親機４０３、ブロードバンドモデム４０４、通信線１１５を介してデータセンタに送られる。また、パワーアグリゲータ１０３からの制御指令は上記と逆の経路をたどってＥＶの蓄電池制御が行われる。また、ＥＶ１０５の蓄電池と電力系統との電力の授受は宅内コンセント４０５、家庭内電気配線４０６、分電盤４０２、電力量計４０１と電力線１２３を介して行われる。
図５は、給電指令所からパワーアグリゲータに電力授受の要請があった際、データセンタ、給電指令所、アグリゲータ、駐車中ＥＶ、移動中ＥＶ間で行われる処理手順を示すシーケンス図である。給電システムでの需給バランスが崩れて、ＥＶ蓄電池の電力を用いて周波数安定化を行なおうとする際に、給電指令所では図示しない電力需要予測システム、発電機供給力予測システムをはじめとした計算機システムで、電力の過不足量を常に周期的に監視している。ここで給電指令所が管轄している設備のみで需給バランスが確保できない場合に給電指令所１０１からアグリゲータ１０３に必要過不足量を含む給電指令が送信される（５５１）。指令を受信したパワーアグリゲータは事前にパワーアグリゲータと契約しているＥＶに対して、前記した通信ルートを介して充電プラグが宅内コンセントに接続されているかどうかを収集する（５５２，５５３）。その際に、返信がないＥＶに関しては移動中であると判定し、ナビゲーションを介してその時点でどこに存在するかの位置情報を取得する（５５４．５５５）。その後パワーアグリゲータはデータセンタに対して各ＥＶユーザの契約情報を問い合わせ、契約情報を取得する（５５６，５５７）。この時点でパワーアグリゲータは充電プラグが宅内コンセントに接続されているＥＶのみで給電指令所からの電力供給過不足量を賄えるかどうかを算出し（００２）、給電指令所からの指令量を下回る場合には、移動中のＥＶに対し、各ＥＶのナビ画面上にインセンティブ情報を付加した情報を表示して、最寄りの充電スポットへの移動を打診し、各ＥＶからの回答を得る（５５８，５５９）。ついで、この回答をもとに、移動可能なＥＶを追加した状態で電力配分を算出する（００３）。この結果、給電指令所からの電力供給量の指令値に見合うだけの電力が準備できるかどうかを給電指令所に伝達し、この信号を受け取った旨の信号を受信する（５６０，５６１）。
その後パワーアグリゲータは各ＥＶに対して電力授受の指令をネットワーク１０４を通じて配信し、その指令を各ＥＶが受信したことを確認する信号を受信した（５６２，５６３，５６４，５６５）後は、リアルタイムで各ＥＶからの電力授受量を監視し、各ＥＶ側ではパワーアグリゲータからの指令値の上限に達した時点で、ＥＶからパワーアグリゲータに対して電力授受終了信号を送信する。パワーアグリゲータは終了信号を受信した後に、各ＥＶに対して終了を確認したことを意味する信号を送信する（５６６，５６７，５６８，５６９）。この確認信号をＥＶが受信した後に、ＥＶ側システムの後処理、すなわち充放電した電力量の総和と実施時間をはじめとしたデータをデータセンタに送信する処理を行う。パワーアグリゲータは充放電指示量と、各ＥＶから送信されてきた充放電電力量の総和とが一致するかどうかを確認（００５）した後に、その実績に見合ったデータでデータセンタの課金データベースを更新し（５７０）、更新結果の情報を受信する（５７１）。
次に、図５の説明において用いた(００２)〜(００４)の各機能を実現するための機能について説明する。
図６は、データセンタ１０２中のＥＶユーザ情報解析装置２０１の構成を説明する図である。ユーザ情報解析装置２０１はＥＶ１０６からの情報、少なくとも位置情報、電池ＳＯＣ(State Of Charge)情報を通信線１１４を通じてデータ収集サーバー５０１により収集する。また、電力契約サーバー２０２から、各ＥＶユーザーがあらかじめ希望した電力取引価格を通信線２０５を介して収集する。一方、収集した時刻を基準時計５０３よりデータ収集サーバーにより取得する。これらの収集したデータをデータ変換機能５０２にて所望の形態に加工し、加工したデータをプロファイルデータベース２０４に格納する。
図７は、データ変換機能５０２の内容を説明する図である。プロファイルデータは履歴データベース２０３のデータをもとに、ＥＶユーザ情報解析装置２０１により各ＥＶユーザごとの情報としてまとめられる。ここでは収集した位置情報と時間情報をもとに模式的に６０１のようにグラフ上にプロットして形成した。これにより、ユーザが一日のどの時点でどこに駐車しているか、あるいはどの付近を走行しているかの傾向がわかる。この傾向を存在確率が高い地域カテゴリーごとに位置のみでクラスタリングを行い、その後、そのクラスタリングされた履歴データをもとに時間を考慮してクラスタリングを行う。これにより、各ＥＶユーザの日々の行動を予測することが可能となり、給電指令所から電力供給の指示が来た際にどのＥＶユーザに協力を仰ぐことが望ましいかを表す後述するユーザのランク付けに役立てることができる。
６０２は各ＥＶの一日のＳＯＣの変化を履歴データから抽出した例である。電気自動車の充電、走行、放電のサイクルの中で一日のＳＯＣの変動を把握することができれば、各ＥＶの蓄電池からの充放電の貢献度に関するランク付けが可能となる。また、ユーザープロファイルの一例として、履歴データをもとに、任意の一地点から任意の一地点までの走行予測を行うことが可能となる。６０３に示す例は、任意の地点から、１０分、２０分、３０分後にどの地点にいる確率が高いかを、予想円のイメージで示した例である。このような情報を用いることにより、インセンティブを与えたときに走行中のＥＶがどのくらいの時間で系統に接続できるかについての概算時間を推定することが可能となる。
このほかにも、各ＥＶの充放電効率、電池劣化度、気温等の気象条件をはじめとしたさまざまなパラメターを用いてランク付けすることができる。
図８は、移動中のＥＶが最寄りの充放電スポットに充電プラグを接続して充放電を行う際して、パワーアグリゲータが移動中のＥＶに提供する価格インセンティブを決める例を説明する図である。
図に示すようにユーザ側から考えると、充放電スポットから遠い距離、あるいは到達時間が長い地点にいると時間と手間がかかるので高いインセンティブを要求する（７０１）。一方、アグリゲータ側としては、移動中のモードから充電設備に充電プラグを接続するまでの時間が短ければ短いほど、電力確保の可能性が高いため、距離あるいは到達時間が短いＥＶユーザに高いインセンティブを与える傾向にある（７０２）。 このような両者相反する利益のもとでは、図８に示す需要供給曲線における距離あるいは到達時間が７０３周辺のユーザーが協力する可能性が高いため、これらのユーザに高いランク付けを行う。
図９は、図３のＥＶ計算誘導装置３０１によりＥＶユーザをランク付けする方法について説明する図である。図７、図８において説明した近接度（位置）情報、ＳＯＣレベル情報、価格適合性（売電希望価格）情報、協力頻度をパラメータとして設定し、これらのパラメータを用いてＥＶユーザーをランク付けする。ここでの協力頻度は、パワーアグリゲータがＥＶに電力の充放電の募集を行った際に、協力した履歴をもとに作成するパラメータである。例えば、移動中においてＥＶ蓄電池からの充放電の依頼がパワーアグリゲータから出た場合に、比較的近くのエリアにいても協力してくれないＥＶユーザ、あるいは高インセンティブを受けるために、比較的遠くても協力してくれるＥＶユーザ等、各ユーザごとに特性があるので、効率的な充放電量の募集のために、上記したユーザーごとの特性を協力頻度として、ランキングのパラメータとして採用する。また、近接度は移動中のＥＶユーザにとって、最寄りの充放電スタンドまでの物理的距離、あるいは時間的距離を正規化したものである。時間的距離の算出にはナビゲーション技術で用いられている渋滞予測情報と連携して、最短の経路から算出する。
以上に述べた４項目を用いてランキング付けする際の方法の例として、図９に示すように、チャート化して、その面積が大きい順番にランキングを上位にする、という方法、あるいは各パラメータに天候、気象状況に応じてあらかじめ決めたルールに従って重みづけをして形成した前記面積にしたがってランキングを決定することも可能である。ここでの重みづけのルールとは、例えば晴天の日は出かけていることが多いので、充放電可能ポイントに近くても協力頻度を少なく設定し、また、冬季はＳＯＣレベルが高くとも、充放電可能な電力量は低く設定する。
図１０は、ＥＶユーザごとのランキング付けの処理をまとめたフローチャートである。給電指令所からの充放電要求量をＳｍａxとし、パワーアグリゲータに登録されているＥＶユーザをｎとする。まず、ＥＶユーザ情報解析装置２０１は、履歴データベース２０３をもとにプロファイルデータを作成し、作成したプロファイルデータを読み込む（９０１）。その後、ユーザごとの統合ランキングを作成する。ランキングの作成方法は前記したとおりである（９０２）。次にランキングを値の高いユーザからソートしたリストを作成する（９０３）。各ＥＶユーザごとに配分が割り当てられる充放電量の算出方法については後述する。ユーザリストの確定処理に際しては、まず、計算上の変数を初期化する（９０３）。その後、各ＥＶユーザごとに割り当てられた充放電量をランキングの高い順番から中間変数Ｓに加えていき、処理９０６にてＳが前記したＳｍａｘを超過したかどうかを判断する（９０５．９０６）。超過していない場合は次のＥＶユーザを選択し、処理９０５に戻る（９０６，９０７）。処理９０６にてＳがＳｍａｘを超えた場合には協力するＥＶユーザーのリストを９０７にて確定して終了する。
図１１は、前記各ＥＶユーザごとに割り当てる充放電量の配分方法について説明する図である。各ＥＶの蓄電池が行う充放電量の配分は、発電機の経済負荷配分の考え方をもとにして実施する。これは発電機の出力とコストを２次関数近似して、コスト（Ｆ（ｘ））が最適になるように各発電機の出力を求めるものである。しかし、蓄電池には発電機のように出力とコスト間の関数が存在しないためにそれに相当する疑似的な関数を作成する必要がある。そこで、前記関数として、式（１）を設定する。
Figure 0005529894
（i:ＥＶに割り振られた番号）
この式の係数、ａｉは二次曲線の傾き（効率の良さ）、ｂｉはｘ軸方向の移動量（出力の上下限）、ｃｉはｙ切片（コストの最低値）に相当するので、前記したパラメータとのアナロジーを考えることより、ここでは一例として
ａｉ：価格適合性
ｂｉ：ＳＯＣ
ｃｉ：充電機との距離
と定義する。プロファイルデータベース２０４にて求めた値を上記３種のパラメータに適用することにより、発電機の経済付加配分と同様にコストと電気出力の関係式を図１１の９３１〜９３３のように作成し、必要な充放電量の配分を決定する。
図１２は、Ｖ２Ｇ制御装置３０２の処理を説明する図である。Ｖ２Ｇ制御装置３０２はデータセンタからのプロファイルデータおよびランキングデータを通信ネットワーク１０４を介して読み込む（１１０１）。次にＥＶ誘導計算装置３０１により算出した各ＥＶの電力負荷配分量を読み込む（１１０２）。次にランキング対象となったユーザの電力負荷配分結果を、電力系統データに反映させる（１１０３）。以上のデータをもとに交流法潮流計算を実施する（１１０４）。なお、有効電力の過負荷のみを監視する場合には、直流法潮流計算でも問題ない。
潮流計算結果から過負荷、過電圧の発生有無をチェックし（１１０５）、過電圧の発生がない場合には、充放電を行うＥＶのリストとその量を確定し終了する（１１０８）。過負荷、過電圧が発生した際には、対策可能なＥＶの組み合わせがあるかどうかを算出する（１１０６）。これは例えば簡易的に過負荷が発生した両端の電力量を増減する方法による対策、潮流感度をもと計算することによる対策、あるいは大規模最適化問題に定式化して計算を行う方法による対策のいずれでもよい。ここで対策の組み合わせがあれば上記のいずれかの処理で電力分布をあらかじめ設定してあるステップ分だけ変更した後に、処理１１０３に戻って再度計算を行う（１１０７）。処理１１０６にて対策可能な組み合わせ候補が現在のランキングリストにない場合には、ランキングリストを再作成し（１１０９）、処理１１０１に戻る。処理１１０９で作成するランキングリストは、パワーアグリゲータが価格を下げる、あるいはランク上位のＥＶユーザのＳＯＣの可動領域を拡大する、という方法で更新する。以上の処理を行うことでパワーアグリゲータは各ＥＶに対する充放電要求量を決定する。
図１３にＥＶの充放電により再生可能エネルギーの変動を緩和する様子を示す。図１４は、このときの系統構成を示す図である。
図１４に示すように、系統は太陽光発電１０７、風力発電１０８、火力、原子力等の大規模発電設備を備え、負荷側には電気自動車９７２〜９７６８が存在している。パワーアグリゲータ１０３は変電所９７１に一つの単位で存在しているものとする。図１３において、９５１は太陽光発電の発電量の例、９５２は風力発電の発電量の例を示している。これらが同時に系統に接続されて発電を行っている場合の周波数変動は、９５３に示すようになり、の周波数上下限９５７，９５８から逸脱する。このような周波数変動は風力発電、太陽光発電の出力、すなわち天候を予測することにより予測が可能である。９５４〜９５６に示すように周波数逸脱が予想される場合に、図１から図１２に示した電気自動車を用いた電力系統制御を行うことで９６０に示すように系統周波数を安定化することが可能となる。なお、図１４の例では、パワーアグリゲータの管轄地域外にいるＥＶ９７５，９７６は充放電要求があり、パワーアグリゲータが支払うインセンティブ料金が高かったため、管轄地域外から地域９７１に移動して充放電を行っている。
移動しているＥＶへの情報伝達手段は双方向通信を用いてもよいし、移動受信に強い地上デジタル放送を利用するのでもよい。
図１６は、ＥＶを誘導する際に表示する案内画面を示す図である。図１６に示すようにナビ画面９８１上に少なくとも現在位置９８３、目的地である充放電スポット９８４、現在位置と目的地の間を案内する経路９８２、目的地９８４に関する簡単な説明をポップアップ画面９８５で表示する。ポップアップ画面には充放電スポットまでの到達距離、到達時間、インセンティブ料金をはじめとしたデータを表示する。なお、この際、作成する誘導経路データは、ＥＶユーザーの好みにより、距離優先あるいは時間優先のいずれかで表示する。
図１７は、地上デジタル放送画面に表示する場合について説明する図である。図に示すように、画面上（９８０）にデータ放送のstartup.bmlにインセンティブ情報を案内するボタン９８６を配置し、これを選択することで図１７の９８１に示す画面に遷移するようにする。
以上の実施形態では、電気自動車の少なくともＳＯＣ情報、価格適合性、協力頻度、近接度の情報をパラメータとして用いて、ＥＶユーザをランク付けすることができる。また、ＥＶの蓄電池からの出力配分を、例えば、前記式（１）に示すパラメータを用いてコスト−出力関数を近似して大規模発電機の配分計算と同様に配分計算を行うことができる。このため、電力系統全体の系統周波数を基準値以内に制御することができるとともに、ＥＶユーザはインセンティブを享受できる。また、電力会社は制御用の大規模発電所あるいは大規模電池を設置する必要がなくなるので、電力供給者、ユーザともにコスト低減が可能となる。なお、第一の実施例では充放電対象となるＥＶを駐車中、移動中両方を対象としたが、停車のＥＶのみ、あるいは移動中のＥＶのみをＥＶ誘導計算装置３０１に設定することが可能である。
［実施形態２］
第２の実施形態では、電気自動車の蓄電池充電時の電力にカラーリングを行い、カラーリングデータをデータセンタに蓄積し、ＥＶユーザ情報解析装置にカラーリングの結果を保持しておく。それぞれの電気自動車に対して電力の充放電量を決定する際には、この結果をもとに充放電量の配分を行う。ここでの電気のカラーリングとは、充電している電力がどのようなエネルギー、例えば原子力、火力、水力、あるいは太陽光発電、風力発電に代表される再生可能エネルギーに由来しているかを明確にするものである。基本的な方法は次の文献に詳しい。「Daniel Kirschen, Ron Allan, Goran Strbac, Contributions of Individual Generators to Loads and Flows. IEEE Transactions on Power Systems Vol.12, No1, 1997, 52-60.」
上記文献に開示されている手法により、プロファイルデータ２０４にＣＯ２排出度という指標を設ける。図１５の９９１〜９９３に示す例では、黒色の扇が化石燃料由来（ＣＯ２が高い）のエネルギーによる電力であり、白色の扇が再生可能エネルギー由来（ＣＯ２が低い）のエネルギーである。電気のカラーリング結果は図１５の７９１、７９２、７９３に示すように、充電している建造物に最も近い変電所二次側の潮流を対象として求める。この機能は図１８に示すようにデータセンタにおける電力カラーリング解析装置２０７にて行うことができる。ここで解析結果はＥＶユーザ情報解析装置に反映させ、プロファイルデータベース２０４に反映させる。この結果をもとにして実施形態１と同様に走行中のＥＶの誘導計算処理を行う。その際の図９に相当するパラメータを図１９に示す。図１９はプロファイルデータベースからＣＯ２排出レベルの指標を用いた例である。なお、８０１〜８０３で示すパラメータは図９での説明と同様である。
ＣＯ２排出レベルを指標に入れた場合、ＣＯ２排出をできるだけ最小にするという観点から、ＥＶからの充放電も前記電気のカラーリングの結果より、再生可能エネルギー由来の電力を用いて充放電することが望ましい。そのため、図１１に示したコストと出力量の二次関数の係数に関しても一例として、式（２）において、
Figure 0005529894
（i:ＥＶに割り振られた番号）
ai：ＣＯ２排出レベル
bi：ＳＯＣ
ci：充電機との距離
と設定することにより、それぞれのＥＶ蓄電池からの充放電量を配分することが可能となる。
第２の実施実施形態によれば、電気自動車の少なくともＳＯＣ情報、価格適合性、協力頻度、近接度を表すパラメータを用いて、ＥＶユーザをランク付けし、さらに、ＥＶの蓄電池からの出力配分を、前記式（２）に示すパラメータを用いてコスト−出力関数を近似して大規模発電機の配分計算と同様に配分計算を行って、電力系統全体の系統周波数を基準値以内に制御することができる。また、ＥＶユーザはインセンティブを享受でき、電力会社は制御用の大規模発電所あるいは大規模電池を設置する必要がなくなるので、電力供給者、ユーザともに全体のＣＯ２排出量低減が可能となる。
１０１ 給電指令所
１０２ データセンタ
１０３ パワーアグリゲーター
１０４ 通信ネットワーク
１０５ 建造物
１０６ 電気自動車
１０７ 太陽光発電
１０８ 風力発電
１０９ 大規模発電所
１２２ 電力系統
２０１ ＥＶユーザー情報解析装置
２０２ 電力契約サーバー
２０３ 履歴データ
２０４ プロファイルデータベース
２０６ ゲートウエイ
３０１ ＥＶ誘導計算装置
３０２ Ｖ２Ｇ制御装置
３０３ データ蓄積メモリ
４０１ 電力量計
４０２ 分電盤
４０３ ＰＬＣ親機
４０４ ブロードバンドモデム
４０５ 宅内コンセント
４０６ 宅内電力線
４１１ ＰＬＣ子機
４０７ ＰＬＣインターフェース
４０８ コマンド解釈機能
４０９ コントローラー
４１０ 電池

Claims (9)

  1. 電力系統に接続されると共に、電気自動車の接続時に当該電気自動車に搭載される蓄電池を充電し、且つ当該蓄電池に充電された電力を当該電力系統に放電する充放電スポットと、管轄区域内に存在する前記電気自動車の現在位置情報と当該電気自動車の前記蓄電池の充電状態情報とを収集して格納するデータセンタと、前記データセンタに格納された前記現在位置情報及び前記充電状態情報と前記充放電スポットの位置情報とに基づいて、前記電気自動車の前記蓄電池を充放電する必要性の程度を順位付けしたランキングリストを作成するパワーアグリゲータと、を備え、
    前記パワーアグリゲータは、前記ランキングリストに従って前記電気自動車に指定する前記充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信すると共に、当該電気自動車の前記蓄電池から充放電させる電力量を計算する際、当該パワーアグリゲータと当該電気自動車のユーザとの電力売買価格の一致度を表わす価格適合性又は当該電気自動車のＣＯ２排出レベル、当該電気自動車の当該蓄電池の充電状態、及び当該充放電スポットと当該電気自動車との間の距離による３種のパラメータを相関させた関数を用いてコスト又はＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を決定することを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  2. 請求項１記載の電気自動車を用いた電力系統制御システムにおいて、前記ランキングリストは、前記電気自動車に指定する前記充放電スポットで充電又は放電することを誘導した際の応答の履歴に応じて計算して作成されたことを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  3. 請求項１記載の電気自動車を用いた電力系統制御システムにおいて、前記ランキングリストは、前記電気自動車の前記蓄電池の充電状態、前記電気自動車と前記充放電スポットとの近接度、前記パワーアグリゲータからの前記充放電スポットで充電又は放電することの誘導に対する協力の頻度、前記ＣＯ２排出レベルの少なくとも１つに基づいて計算して作成されたことを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  4. 請求項１記載の電気自動車を用いた電力系統制御システムにおいて、前記充放電スポットと前記電気自動車との間の距離は、物理的距離又は時間的距離を示すことを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  5. 請求項１記載の電気自動車を用いた電力系統制御システムにおいて、前記データセンタは、前記電気自動車近傍の変電所の電力潮流を解析して、当該電力潮流に占める化石燃料、再生可能エネルギー、原子力を含む各種エネルギー源由来の潮流の割合を算出する電力解析カラーリング装置を有し、前記パワーアグリゲータは、算出された前記各種エネルギー源由来の潮流の割合を用いて、前記電気自動車を前記充放電スポットに誘導するための計算を行うことを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  6. 請求項１記載の電気自動車を用いた電力系統制御システムにおいて、前記パワーアグリゲータは、前記電気自動車に指定する前記充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信する際、当該電気自動車のナビゲーション画面に対して、指定する充放電スポット名、当該充放電スポット迄の距離又は到達時間、及び価格インセンティブ情報をリアルタイムで表示させることを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御システム。
  7. 電力系統に接続されると共に、電気自動車の接続時に当該電気自動車に搭載される蓄電池を充電し、且つ当該蓄電池に充電された電力を当該電力系統に放電する充放電スポットと、管轄区域内に存在する前記電気自動車の現在位置情報と当該電気自動車の前記蓄電池の充電状態情報とを収集して格納するデータセンタと、前記データセンタに格納された前記現在位置情報及び前記充電状態情報と前記充放電スポットの位置情報とに基づいて、前記電気自動車の前記蓄電池を充放電する必要性の程度を順位付けしたランキングリストを作成し、作成した当該ランキングリストに従って当該電気自動車に指定する当該充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信すると共に、当該電気自動車の当該蓄電池から充放電させる電力量を計算する際、当該パワーアグリゲータと当該電気自動車のユーザとの電力売買価格の一致度を表わす価格適合性又は当該電気自動車のＣＯ２排出レベル、当該電気自動車の当該蓄電池の充電状態、及び当該充放電スポットと当該電気自動車との間の距離による３種のパラメータを相関させた関数を用いてコスト又はＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を決定するパワーアグリゲータと、を備えたことを特徴とする電気自動車を用いた電力系統制御装置。
  8. 管轄区域内に存在する電気自動車の現在位置情報及び当該電気自動車の蓄電池の充電状態情報と充放電スポットの位置情報とに基づいて、当該電気自動車の当該蓄電池を充放電する必要性の程度を順位付けして作成したランキングリストに従って当該電気自動車に指定する当該充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信すると共に、当該電気自動車の当該蓄電池から充放電させる電力量を計算する際、パワーアグリゲータと当該電気自動車のユーザとの電力売買価格の一致度を表わす価格適合性又は当該電気自動車のＣＯ２排出レベル、当該電気自動車の当該蓄電池の充電状態、及び当該充放電スポットと当該電気自動車との間の距離による３種のパラメータを相関させた関数を用いてコスト又はＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を決定することを特徴とする情報配信装置。
  9. 管轄区域内に存在する電気自動車の現在位置情報及び当該電気自動車の蓄電池の充電状態情報と充放電スポットの位置情報とに基づいて、当該電気自動車の当該蓄電池を充放電する必要性の程度を順位付けして作成したランキングリストに従って当該電気自動車に指定する当該充放電スポットで充電又は放電することを誘導する情報を配信する情報配信ステップと、前記電気自動車の前記蓄電池から充放電させる電力量を計算する際、パワーアグリゲータと当該電気自動車のユーザとの電力売買価格の一致度を表わす価格適合性又は当該電気自動車のＣＯ２排出レベル、当該電気自動車の当該蓄電池の充電状態、及び前記充放電スポットと当該電気自動車との間の距離による３種のパラメータを相関させた関数を用いてコスト又はＣＯ２が削減される最適な充放電量の配分を決定する充放電量配分ステップと、を有することを特徴とする情報配信方法。
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