JP5807171B2 - エネルギーマネジメントシステムおよび給電制御装置 - Google Patents
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Description
さらに、請求項1,5の発明によれば、太陽電池の余剰電力の蓄積手段として蓄電と蓄熱とを選択することができるので、電力使用ルールにおいて、例えば気温に応じて上記余剰電力を蓄電するか蓄熱するかの判定基準を変更することができる。
また、請求項1,5の発明によれば、エネルギー蓄積装置が電力会社よりも常に優先順位が高い電力使用ルールを記憶することによって、ユーザの意思などに応じて上記電力使用ルールを選択することができるので、自然エネルギーを用いた発電装置の発電電力を、エネルギー蓄積装置への蓄積を通じて電力負荷機器へできるだけ積極的に供給することができる。自然エネルギーを用いた発電の場合、二酸化炭素(CO2)の発生量も一次エネルギー消費原単位もどちらもほぼ0であるため、上記発電装置の発電電力をできるだけ売電せずに利用することによって、環境への負荷を小さくすることができる。
実施形態1に係るエネルギーマネジメントシステム1は、図1に示すように、太陽電池PVからの発電電力と、施設Hに設けられた電力負荷機器L1への供給電力とを管理する。太陽電池PVは、自然エネルギーである太陽エネルギーを用いて発電する発電装置である。上記エネルギーマネジメントシステム1は、分電盤2と、給電制御装置3と、第1の設定操作部4と、第2の設定操作部5とを備えている。なお、図1において、太線の矢印は電力供給の流れを示し、細線の矢印は信号の流れを示し、破線の矢印は熱供給の流れを示している。
(Wsel1+WSB)×csel−(Wpur,d×dpur,d+Wpur,n×dpur,n) (式1)
(Wsel2+WHP)×csel−(Wpur,d×dpur,d+Wpur,n×dpur,n) (式2)
ただし、cselは売電単価、dpur,dは昼間の買電単価、dpur,nは夜間の買電単価、Wsel1は蓄電時の売電電力量(蓄電装置SBへの蓄電後に残りの余剰電力を電力会社ACへ売電した場合の売電電力量)、Wsel2は蓄熱時の売電電力量(蓄熱装置HPへの蓄熱後に残りの余剰電力を電力会社ACへ売電した場合の売電電力量)、WSBは蓄電負荷給電量(蓄電装置SBに蓄電されている電力量)、WHPは蓄熱負荷給電量(蓄熱装置HPに蓄熱されているエネルギーの電力換算量)、Wpur,dは昼間の買電電力量、Wpur,nは夜間の買電電力量である。
Wsel1×csel−{(Wpur,d−WSB×ηSB)×dpur,d+Wpur,n×dpur,n} (式3)
Wsel2×csel−{Wpur,d×dpur,d+(Wpur,n−WHP×ηHP)×dpur,n} (式4)
ただし、ηSBは蓄電装置SBの効率(蓄電効率および放電効率を含む)、ηHPは蓄熱装置HPの効率(放熱効率を含む)である。
式1−式3
=[(Wsel1+WSB)×csel−(Wpur,d×dpur,d+Wpur,n×dpur,n)]
−[Wsel1×csel−{(Wpur,d−WSB×ηSB)×dpur,d+Wpur,n×dpur,n}]
=WSB×(csel−ηSB×dpur,d) (式5)
蓄電装置SBの効率ηSBがほぼ一定とすると、式5より、売電優先と蓄電優先の優先順位は、売電単価cselと昼間の買電単価dpur,dとで決定される。
式2−式4
=[(Wsel2+WHP)×csel−(Wpur,d×dpur,d+Wpur,n×dpur,n)]
−[Wsel2×csel−{Wpur,d×dpur,d+(Wpur,n−WHP×ηHP)×dpur,n}]
=WHP×(csel−ηHP×dpur,n) (式6)
蓄熱装置HPの効率ηHPがほぼ一定とすると、式6より、売電優先と蓄熱優先の優先順位は、売電単価cselと夜間の買電単価dpur,nとで決定される。
式3−式4
=[Wsel1×csel−{(Wpur,d−WSB×ηSB)×dpur,d+Wpur,n×dpur,n}]
−[Wsel2×csel−{Wpur,d×dpur,d+(Wpur,n−WHP×ηHP)×dpur,n}]
=(Wsel1×csel+WSB×ηSB×dpur,d)−(Wsel2×csel+WHP×ηHP×dpur,n) (式7)
式7より、蓄電優先と蓄熱優先の優先順位は、売電価格cselと買電価格dpur,d,dpur,nのみで決定することはできず、売電電力量Wsel1,Wsel2、蓄電負荷給電量WSB、蓄熱負荷給電量WHPによって変化する。
実施形態2に係るエネルギーマネジメントシステム1は、複数の電力使用ルールを記憶している点で、実施形態1に係るエネルギーマネジメントシステム1と相違する。なお、本実施形態のシステム構成は、実施形態1のシステム構成と同様である。
実施形態3に係るエネルギーマネジメントシステム1は、複数の電力使用ルールとして、第1,2の電力使用ルールとともに、環境優先の第3の電力使用ルールを記憶している点で、実施形態2に係るエネルギーマネジメントシステム1と相違する。なお、本実施形態のシステム構成は、実施形態2のシステム構成と同様である。
2 分電盤(経路切替部)
3 給電制御装置
31 情報取得部
34 記憶部
35 算出部
36 コントローラ
PV 太陽電池
AC 電力会社
SB 蓄電装置
HP 蓄熱装置
L1 電力負荷機器
L2 給湯負荷機器
Claims (5)
- 自然エネルギーを用いて発電する発電装置からの発電電力と電力負荷機器への供給電力とを管理するエネルギーマネジメントシステムであって、
前記発電装置の発電電力を前記電力負荷機器に供給するとともに前記発電電力の余剰電力の提供先を切り替えて当該提供先に当該余剰電力を提供する経路切替部と、
前記余剰電力の売電先である電力会社と前記余剰電力相当のエネルギーを蓄積可能なエネルギー蓄積装置とを含む複数の提供先候補から前記提供先を決定するコントローラと、
前記電力会社へ売電するための売電価格情報および前記電力会社から買電するための買電価格情報を取得する情報取得部と、
前記余剰電力に対する前記複数の提供先候補の優先順位が売電価格および買電価格に対応して設定されている電力使用ルールを記憶する記憶部とを備え、
前記エネルギー蓄積装置は、
前記余剰電力を蓄電する蓄電装置と、
前記余剰電力相当のエネルギーを蓄熱する蓄熱装置とであり、
前記電力使用ルールは、
互いに設定内容が異なる複数の制御パターンとして、
前記複数の提供先候補の優先順位において前記電力会社が前記蓄電装置および前記蓄熱装置よりも優先度が高い制御パターンと、
前記複数の提供先候補の優先順位において前記蓄電装置が前記電力会社および前記蓄熱装置よりも優先度が高い制御パターンと、
前記複数の提供先候補の優先順位において前記蓄熱装置が前記電力会社および前記蓄電装置よりも優先度が高い制御パターンとを有し、
前記コントローラは、前記情報取得部で取得された前記売電価格情報および前記買電価格情報を前記電力使用ルールに照会し、複数の売電価格と複数の買電価格とが一対一に対応付けられた対応関係において前記買電価格情報で示される買電価格に対応付けられている売電価格と前記売電価格情報で示される売電価格との大小関係に基づいて前記複数の制御パターンの中から1つを選択することによって前記複数の提供先候補の優先順位を決定し、優先度の最も高い提供先候補を前記提供先に切り替えて当該提供先に前記余剰電力の少なくとも一部を提供するように前記経路切替部を制御し、前記余剰電力が残っている場合、残りの提供先候補を順に前記提供先に切り替えて、前記余剰電力がなくなるように当該提供先に前記余剰電力を提供するように前記経路切替部を制御する
ことを特徴とするエネルギーマネジメントシステム。 - 前記電力負荷機器への供給電力の時間変化を示す負荷パターンと、前記発電装置の発電電力の時間変化を示す発電パターンと、前記情報取得部で取得された前記売電価格情報および前記買電価格情報とを用いて、電力料金の収支を算出する算出部を備え、
前記電力使用ルールは、前記算出部の算出結果を用いて前記複数の提供先候補の優先順位が設定されている
ことを特徴とする請求項1記載のエネルギーマネジメントシステム。 - 前記エネルギー蓄積装置は、使用時間帯が設定され、
前記コントローラは、前記エネルギー蓄積装置の使用時間帯の前記買電価格情報を前記電力使用ルールに照会して前記複数の提供先候補の優先順位を決定する
ことを特徴とする請求項1または2記載のエネルギーマネジメントシステム。 - 前記記憶部は、前記電力使用ルールを複数記憶し、
前記複数の電力使用ルールは、互いに異なる制御パターンの組み合わせを有し、
前記コントローラで適用される電力使用ルールを選択する選択部を備え、
前記選択部は、予め決められた条件によって、前記記憶部に記憶されている前記複数の電力使用ルールから、前記コントローラで適用される電力使用ルールを選択する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のエネルギーマネジメントシステム。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のエネルギーマネジメントシステムに用いられる給電制御装置であって、
前記コントローラと、前記情報取得部と、前記記憶部とを備えることを特徴とする給電制御装置。
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