JP5773768B2 - 建物用電力供給システム及び建物用電力供給方法 - Google Patents
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Description
上記の構成によれば、消費電力データに基づいて、蓄電部に蓄電された電力を連続放電する時間帯を指定し、当該時間帯の始めに相当する時刻から連続放電を開始し、放電開始後は、蓄電部に蓄電された電力が放電され尽くすまで一定の出力にて連続放電を維持する。これにより、蓄電部における蓄電・放電の切り替えが頻繁になるのを避け、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させることが可能になる。すなわち、上記の構成により、蓄電部からの電力放電を効率よく行うことが可能な建物用電力供給システムが実現されることになる。また、1日のうち、商用電源からの電力の使用単価が最も高くなる期間の中で指定時間帯を指定することで、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させつつ、経済的メリットを増大させることが可能になる。
かかる構成であれば、建物内での負荷における電力消費パターンが特定日と非特定日との間で相違することを反映して、蓄電部に蓄電された電力を連続放電する時間帯(指定時間帯)が特定日と非特定日に分けて設定されるので、特定日及び非特定日の各々の電力消費パターンに応じて、日別に、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させることが可能になる。
かかる構成であれば、建物内での負荷における電力消費パターンの日々の変動(例えば、季節的な変動)等を考慮して、蓄電部に蓄電された電力を連続放電する時間帯(指定時間帯)が設定されるので、電力消費パターンの日々の変動に応じて、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させることが可能になる。
かかる構成であれば、本発明の効果がより有意義なものとなる。すなわち、上述したように、本発明の効果により、蓄電池における電力の蓄電・放電の頻繁な切り替えが抑えられることにより、リレー装置による各回路の開閉動作が頻繁に繰り返されることがなくなる。この結果、リレー装置の短寿命化を抑制することが可能になる。
かかる方法によれば、蓄電部における蓄電・放電の切り替えが頻繁になるのを避け、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させることが可能になる。すなわち、上記の手順により、蓄電部からの電力放電を効率よく行うことが可能な建物用電力供給方法が実現されることになる。また、1日のうち、商用電源からの電力の使用単価が最も高くなる期間の中で指定時間帯を指定することで、蓄電部に蓄電された電力の放電(出力)の効率を向上させつつ、経済的メリットを増大させることが可能になる。
先ず、本発明の一実施形態に係る建物用電力供給システムの概略構成について、図1及び2を参照しながら説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る建物用電力供給システムのうち、電力供給機器群を示す図である。図2は、本発明の一実施形態に係る建物用電力供給システムのうち、制御機器群を示す図である。
なお、以下では、建物の一例として住宅Hを挙げ、住宅H向けの建物用電力供給システムについて説明する。ただし、あくまでも住宅Hは建物の一例に過ぎず、本発明の建物用電力供給システムは、他の建物、例えば、オフィスビル、工場内の建屋、店舗等においても利用可能なものである。
より詳しく説明すると、本システムSは、自然エネルギーとしての太陽光エネルギーを利用して発電することが可能であり、発電した電力(発電電力)を、蓄電部としての蓄電池3に蓄電しておくことが可能である。また、本システムSは、商用電源2からの電力(いわゆる系統電力)を受電して、商用電源2からの電力を蓄電池3に蓄電しておくことも可能である。そして、本システムSは、発電電力、系統電力、及び、蓄電池3に蓄電された電力(蓄電電力)を負荷Lに対して供給することが可能である。
先ず、電力供給機器群について説明すると、住宅H内での負荷Lに対して電力を供給するために住宅H内に設置された機器群であり、具体的には、発電部としての発電ユニット1と、蓄電池3と、電力を所定の供給先に供給するための配電ユニット100とを備えている。
第2ラインは、発電ユニット1から商用電源2に向けて電力を供給する逆潮流用の回路である。また、発電ユニット1からDC−ACインバータ4の下流に位置する地点(図1中、記号Xにて示す地点)に至るまでの区間において、第1ラインと第2ラインとは、共通回路となっており、当該地点Xにて分岐する。したがって、第2ラインの中途位置には、上記のDC−ACインバータ4が配置されていることになる。
そして、第4ラインは、蓄電池3に対して接続可能に構成されており、図1に示すように、蓄電池3の直前位置に第2スイッチSW2が設置されている。この第2スイッチSW2は、前述の如く逆流防止ダイオード3aの端子Taに接触可能であり、第2スイッチSW2が逆流防止ダイオード3aの端子Taに接触した際、第4ラインが通電状態(電流が流れる状態)となる。反対に、第2スイッチSW2が逆流防止ダイオード3aの端子Taから離れた際、第4ラインは、遮断状態(電流が流れなくなる状態)となる。
なお、図1に示すように、第4ラインの中途区間には双方向インバータ6が設置されており、系統電力を蓄電池3に蓄電する際、この双方向インバータ6が交流電流から直流電流に変換するとともに、電圧を所定の電圧値まで降圧する。
以下、本システムSに備わった、蓄電池3に蓄電された電力を安定的に放電し続けるための構成について、図3〜図7を参照しながら行う。図3は、サーバ10の構成を示す図である。図4は、本発明の一実施形態に係る建物用電力供給方法を示す説明図である。図5は、指定工程の手順を示す流れ図である。図6は、1日における消費電力の経時変化についての説明図である。図7は、蓄電池3における電力の蓄電・放電の切り替えパターンを示す図である。
本工程S003は、図5に示すように、データ記憶工程S002にて記憶された消費電力データを指定部16cが読み出すところから始まる(S011)。ここで、読み出すデータは、データ記憶部16bに記憶された消費電力データのうち、平日X日分の消費電力データである。
上記の実施形態では、主として本発明の建物用電力供給システム及び建物用電力供給方法について説明した。しかし、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。
3 蓄電池、3a 逆流防止用ダイオード、4 DC−ACインバータ、
5 コンバータ、6 双方向インバータ、7 リレー装置、
10 サーバ、11 通信用インターフェース、12 CPU、
13 メモリ、14 HDD、
16a データ取得部、16b データ記憶部、
16c 指定部、16d リレー装置制御部、
20 CTセンサ、100 配電ユニット、
H 住宅、L 負荷、S 本システム、
SW1 第1スイッチ、SW2 第2スイッチ、
Ta,Tb 端子、TC 電力需要曲線、TCave 平均的な電力需要曲線、
TN 宅内ネットワーク
Claims (5)
- 自然エネルギーを利用して発電する発電部と、
該発電部及び商用電源の少なくとも一方から供給される電力を蓄電するとともに、建物内での負荷に対して電力を供給する際に蓄電した電力を放電する蓄電部と、
前記負荷での消費電力を計測して、該消費電力を示す消費電力データを取得するデータ取得部と、
該データ取得部が取得した前記消費電力データを記憶するデータ記憶部と、
該データ記憶部から読み出した前記消費電力データに基づき、1日のうち、前記商用電源からの電力の使用単価が最も高くなる期間の中で、前記負荷での消費電力が所定範囲の大きさにて所定時間以上維持される時間帯を、指定時間帯として指定する指定部と、
前記蓄電部による電力の蓄電及び放電を切り替える切り替え部と、を備え、
前記切り替え部は、1日のうち、前記指定部が指定した前記指定時間帯の始めに相当する時刻から前記蓄電部に蓄電された電力の連続放電を開始し、放電開始後は、前記蓄電部に蓄電された電力が放電され尽くすまで一定の出力にて連続放電を維持することを特徴とする建物用電力供給システム。 - 前記データ記憶部は、特定日に取得された前記消費電力データと、非特定日に取得された前記消費電力データと、を分けて記憶し、
前記指定部は、前記データ記憶部に記憶された前記消費電力データのうち、特定日に取得された前記消費電力データに基づき、特定日1日の中で、前記負荷での消費電力が所定範囲の大きさにて所定時間以上維持される時間帯を、特定日用の前記指定時間帯として指定するとともに、非特定日に取得された前記消費電力データに基づき、非特定日1日の中で、前記負荷での消費電力が所定範囲の大きさにて所定時間以上維持される時間帯を、非特定日用の前記指定時間帯として指定し、
前記切り替え部は、特定日には、特定日用の前記指定時間帯の始めに相当する時刻から前記蓄電部に蓄電した電力の連続放電を開始し、非特定日には、非特定日用の前記指定時間帯の始めに相当する時刻から前記蓄電部に蓄電した電力の連続放電を開始することを特徴とする請求項1に記載の建物用電力供給システム。 - 前記データ取得部は、前記消費電力データを毎日取得し、
前記データ記憶部は、前記消費電力データを所定の日数分だけ蓄積し、
前記指定部は、前記データ記憶部から読み出した所定の日数分の前記消費電力データに基づき、所定の日数分の、前記負荷での消費電力の経時変化を平均化し、平均化した該経時変化の中で、前記負荷での消費電力が所定範囲の大きさにて所定時間以上維持される時間帯を前記指定時間帯として指定することを特徴とする請求項2に記載の建物用電力供給システム。 - 前記蓄電部としての蓄電池に電力を蓄電させるための蓄電回路と、前記蓄電池に蓄電された電力を放電させるための放電回路と、前記蓄電回路及び前記放電回路の各々の開閉を行うリレー装置と、を備え、
前記切り替え部は、前記リレー装置を制御することにより、前記蓄電池による電力の蓄電及び放電を切り替えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の建物用電力供給システム。 - 自然エネルギーを利用して発電する発電部、及び、商用電源の少なくとも一方から供給される電力を蓄電部に蓄電させるとともに、建物内での負荷に対して電力を供給する際に蓄電部に蓄電した電力を放電させる建物用電力供給方法であって、
前記負荷での消費電力を計測して、該消費電力を示す消費電力データを取得するデータ取得工程と、
該データ取得工程にて取得した前記消費電力データを記憶するデータ記憶工程と、
該データ記憶工程にて記憶した前記消費電力データを読み出して、前記消費電力データに基づき、1日のうち、前記商用電源からの電力の使用単価が最も高くなる期間の中で、前記負荷での消費電力が所定範囲の大きさにて所定時間以上維持される時間帯を、指定時間帯として指定する指定工程と、
前記蓄電部による電力の蓄電及び放電を切り替える切り替え工程と、を備え、
1日のうち、前記指定工程にて指定した前記指定時間帯の始めに相当する時刻から前記蓄電部に蓄電された電力の連続放電を開始し、放電開始後は、前記蓄電部に蓄電された電力が放電され尽くすまで一定の出力にて連続放電を維持するように、前記切り替え工程を実行することを特徴とする建物用電力供給方法。
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