JP6117529B2 - 電力売買システム - Google Patents

Description

本発明は、電力売買システムに関するものであり、特に一般ユーザーが所有する定置用蓄電池及び電力変換装置を含む電力売買システムに関する。

近年、一般家庭において電力を蓄えるための装置として、定置用蓄電池が実用化されている。定置用蓄電池を購入（もしくはレンタル）した一般ユーザーは、電気事業者から相対的に安価な電力（例えば深夜電力）を購入して蓄電しておくことで、日中に活用することができる。

また、定置用蓄電池を用いることにより、発電量が天候に左右される自然エネルギーを利用した電力変換装置、例えば太陽電池等による電力を、安定して供給することができる。これにより、電力の平準化、つまり日中／夜間の消費電力のばらつきや、天候による発電量のばらつきを補うことができる。

上記に関連して、安価な深夜電力を蓄電池に蓄え、蓄えた電力を日中に使用することで、太陽光発電による発電分を売電に回し、電気料金を節約する技術が開示・提案されている（例えば特許文献１を参照）。

特開２００５−９７７９５号公報

しかしながら、定置用蓄電池及び電力変換装置は、初期設備コストが大きいため一般ユーザーが容易に導入することが難しく、普及が進みにくいという問題がある。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、一般ユーザーが容易に定置用蓄電池、及び電力変換装置を導入することが可能な電力売買システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る電力売買システムは、自然界から得られるエネルギーを電力に変換する電力変換装置と、前記電力変換装置または商用交流電源との間で電力の授受を行い充放電を行う蓄電池と、前記電力変換装置または前記商用交流電源または前記蓄電池から電力の供給を受ける負荷と、前記商用交流電源から前記負荷または前記蓄電池へ供給される電力、及び、前記蓄電池または前記電力変換装置から前記商用交流電源へ供給される電力を計測する第１電力計と、前記商用交流電源または前記蓄電池または前記電力変換装置から前記負荷へ供給される電力を計測する第２電力計と、前記電力変換装置から前記負荷または前記蓄電池へ供給される電力を計測する第３電力計と、前記第１電力計により計測された電力を示す第１電力データ、前記第２電力計により計測された電力を示す第２電力データ、及び前記第３電力計により計測された電力を示す第３電力データに応じて、前記蓄電池の使用者に課金する電気料金を算出する演算装置と、を有することを特徴とする構成とされている。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記演算装置が、前記第１電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記商用交流電源との間で授受された電力に基づく電気料金である第１電気料金を算出し、前記演算装置は、前記第２電力データが示す電力と前記第３電力データが示す電力との差分である差分電力と、該差分電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記負荷へ供給された電力に基づく電気料金である第２電気料金を算出する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記演算装置が、前記差分電力の算出において、前記電力変換装置により得られる電力の直流／交流変換効率に応じて先記差分電力を算出する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記第１電気料金または前記第２電気料金に基づいて、前記蓄電池の使用者に対する課金を行い、前記課金により得られた金銭を前記蓄電池の提供者または前記商用交流電源を提供する電気事業者に分配する料金サーバーを有する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記料金サーバーが、前記使用者に対して課金を行う場合に、前記蓄電池を設置した前記使用者が前記設置の対価として得る料金である対価料金を、差し引いて課金する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記料金サーバーが、前記電気事業者が有する第１料金サーバーと、前記提供者が有する第２料金サーバーとを含み、前記第１料金サーバーは、前記第２料金サーバーに対して、前記第１電気料金を課金し、前記第２料金サーバーは、前記使用者に対して、前記第２電気料金を課金する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記料金サーバーが、前記電気事業者が有する第１料金サーバーと、前記提供者が有する第２料金サーバーとを含み、前記第１料金サーバーは、前記使用者に対して、前記第１電気料金を課金し、前記第２料金サーバーは、前記使用者に対して、前記第２電気料金から前記第１電気料金を差し引いた料金である節約電気料金を課金する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記料金サーバーが、前記電気事業者が有する第１料金サーバーを含み、前記第１料金サーバーは、前記使用者に対して、前記第２電気料金を課金する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記商用交流電源及び前記負荷の接続ノードと前記蓄電池との間に設けられた第４電力計を有し、前記第４電力計は、前記商用交流電源または前記電力変換装置から前記蓄電池へ供給される充電電力、及び前記蓄電池から前記負荷または前記商用交流電源へ供給される放電電力を計測し、前記充電電力及び前記放電電力を示す第４電力データを生成し、前記演算装置は、前記第２電力データ、前記第３電力データ、及び前記第４電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記商用交流電源及び前記負荷の接続ノードと前記蓄電池との間に設けられた第４電力計を有し、前記第４電力計は、前記商用交流電源から前記蓄電池へ供給される充電電力、及び前記蓄電池から前記負荷へ供給される放電電力を計測し、前記充電電力及び前記放電電力を示す第４電力データを生成し、前記演算装置は、前記第４電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記演算装置が、前記第２電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出し、前記第２料金サーバーは、前記使用者に対して課金を行う場合に、前記蓄電池及び前記電力変換装置を設置した前記使用者が前記設置の対価として得る料金である対価料金を、差し引いて課金する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記演算装置が、前記電力量単価に基づいて前記第１電気料金または前記第２電気料金を算出するための演算用情報を有する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記第１電力計、前記第２電力計、及び前記第３電力計と、前記蓄電池と、の間に設けられて、電流の変換及び調整を行うパワーコンディショナーを有する構成にするとよい。

なお、上記構成から成る電力売買システムは、前記電力変換装置は、太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置、風力エネルギーを電力に変換する風力発電装置、水力エネルギーを電力に変換する水力発電装置、または地熱エネルギーを電力に変換する地熱発電装置である構成にするとよい。

本発明によれば、一般ユーザーが容易に定置用蓄電池及び電力変換装置を導入することが可能な電力売買システムを提供することができる。

第１の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第１の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第３の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第４の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第５の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 第６の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 第６の実施形態に係る電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。 従来の電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。 従来の電力売買システムに含まれる装置を示すブロック図である。

以下に、本発明の一実施形態に係る電力売買システムについて、図面を参照しつつ説明する。なお、ここで示す実施形態は一例であり、本発明はここに示す実施形態に限定されるものではない。

＜第１実施形態＞
まずここでは、従来技術と本発明との差異を説明するために、従来の電力売買システムについて説明する。

図１４は、従来の電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。従来の電力売買システムは、一般ユーザー１０１、電気事業者１０２、蓄電池メーカー１０３、蓄電池１１０、及び太陽電池１２０を含むように構成されている。

蓄電池メーカー１０３は、一般ユーザー１０１に対して定置用蓄電池１１０を提供（販売またはレンタル）する。

一般ユーザー１０１は、深夜電力等の比較的安価な電力を購入し、定置用蓄電池１１０に蓄電し、日中に使用する。また一般ユーザー１０１は、太陽電池１２０により得られる電力を定置用蓄電池１１０に蓄電したり電気事業者１０２に対して売却することが可能である。

一般ユーザー１０１から電気事業者１０２へ支払われる電気料金を算出するために、一般ユーザー１０１の住宅には、図１５に示す電力計１１２が設置されている。図１５は、一般ユーザー１０１の住宅に設置されている装置の一例を示したブロック図である。

図１５に示すように、定置用蓄電池１１０から出る第１の電力線は、ＡＣ／ＤＣ変換を担うパワコン１１１を介して、負荷１１３と系統電力１９０とを接続する第２の電力線に合流する。第２の電力線には、合流点からみて系統電力１９０側に電力計１１２が配置される。パワコン１１１と太陽電池１２０とは、第３の電力線により接続される。

しなしながら、上記のような従来の電力売買システムでは、定置用蓄電池１１０を設置しなかったと仮定した場合の仮想的な電気料金を算出するための方法が無かった。つまり、定置用蓄電池１１０を用いてユーザーが節約した電力の電気料金（以下、「節約電気料金」という）を算出できないため、節約電気料金を基準として課金を行うことができなかった。

本発明は、節約電気料金を基準として課金を行うことにより、一般ユーザーが容易に定置用蓄電池、及び太陽電池等の電力変換装置を導入することが可能な電力売買システムを提供するものである。

図１は、本発明の第１の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。本実施形態の電力売買システムは、一般ユーザー１（＝使用者）、電気事業者２、蓄電池メーカー３（＝提供者）、定置用蓄電池１０（＝蓄電池）、及び太陽電池２０（＝電力変換装置）を含むように構成されている。

従来技術の図１４と異なる点として、一般ユーザー１は蓄電池メーカー３に対して、定置用蓄電池１０を設置するための土地を提供する。そして土地を提供することに対する対価（以下、「土地使用料」という）を、蓄電池メーカー３より受け取る。

一方、蓄電池メーカー３は、一般ユーザー１に対して、定置用蓄電池１０を無償で提供、もしくは、通常の初期設置コストよりも割り引いた価格にて、有償販売または有償レンタルする。代わりに、一般ユーザー１が定置用蓄電池１０を導入しなかったと仮定した場合の仮想的な電気料金（以下、「仮想電気料金」という）を、一般ユーザー１より徴収する。

上記の仮想電気料金を算出するために、一般ユーザー１の住宅に設置されている装置の一例を示したのが、図２のブロック図である。従来技術の図１３と異なる点として、第１電力計１２、第２電力計１４、及び第３電力計１５の三つの電力計を含んでいることがあげられる。

定置用蓄電池１０から出る第１の電力線は、ＡＣ／ＤＣ変換を担うパワコン１１（＝パワーコンディショナー）を介して、負荷１３と系統電力９０（＝商用交流電源）とを接続する第２の電力線（＝接続ノード）に合流する。負荷１３は、例えば家庭用の電気製品等である。なお、制度上、定置用蓄電池１０から系統電力９０への逆潮流は認められていない場合は、逆潮流を防止するよう、パワコン１１が動作する。

第２の電力線には、合流点からみて系統電力９０側に第１電力計１２が、合流点からみて負荷１３側に第２電力計１４が配置される。また、パワコン１１と太陽電池２０とを繋ぐ第３の電力線上に、第３電力計１５が配置されている。本実施形態の第２電力計１４及び第３電力計１５は、仮想電気料金を算出するのに用いられ、これを一般ユーザー１に対する課金の根拠とする。

図３は、上記の図２で示した一般ユーザー１の住宅に設定されている装置に加え、電気事業者２及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。なお図３では、四角枠がハードウェア、実線が電力線、破線矢印が通信網もしくは無線通信網による情報の流れ、太矢印が一般ユーザー１への課金を示している。

図３では、料金Ａが実際に発生した電気料金（＝第１電気料金）、料金Ｂが仮想電気料金（＝第２電気料金）、料金Ｃが仮想電気料金より土地使用料（＝対価料金）を差し引いた料金を示している。

図３において、破線αで囲まれている構成要件は、本発明に特有の構成要件である。また破線βで囲まれている構成要件は、本発明を詳細に特定するための付加的な構成要件である。破線α及びβで囲まれていない構成要件は、従来から存在する構成要件である。本発明は、破線αで囲まれた構成要件を加えることにより、仮想電気料金を特定する。

第１電力計１２、第２電力計１４、及び第３電力計１５は、電力線に流れる電力を計測する。計測の結果得られた電力データはそれぞれ、第１演算記憶装置１６、及び第２演算記憶装置１７に入力される。なお、第１電力計１２及び第２電力計１４は交流電力を、第３電力計１５は直流電力を計測する。

第１演算記憶装置１６は、第１電力計１２より入力される電力データＡ（＝第１電力データ）と、この電力データＡが計測された時刻における電力量単価を元に電気料金を算出し、料金Ａとして出力する。なお電力量単価は、予め第１演算記憶装置１６に格納されている単価テーブル（＝演算用情報）を用いて判定する。

例えば、料金Ａは、電力データＡとこの電力データＡが計測された時刻における電力量単価との積を時間で積分したものに、契約基本料金を加算することにより算出される。つまり料金Ａは、例えば、次の（１）式で算出することができる。但し、料金Ａは、電力データＡと、電力データＡが計測された時刻における電力量単価を元に算出されるものであればよく、（１）式に限るものではない。

なお、（１）式のＡは、電力データＡを示す。（１）式の電力量単価は、電力データＡの正負により切り替わる。電力データＡは、系統電力９０から第１電力計１２への向きが正（買電）、逆向きが負（売電）である。買電が行われる場合、第１演算記憶装置１６は買電用の単価テーブルを用いて電力量単価を決定する。一方、売電が行われる場合、第１演算記憶装置１６は売電用の単価テーブルを用いて電力量単価を決定する。

第２演算記憶装置１７は、第２電力計１４より入力される電力データＢ１（＝第２電力データ）が示す電力、第３電力計１５より入力される電力データＢ２（＝第３電力データ）が示す電力、パワコン１１への入力電力におけるインバータ効率η、及び各電力データが計測された時刻における電力量単価を元に電気料金を算出し、料金Ｂとして出力する。

例えば、仮想電気料金である料金Ｂは、太陽電池２０が発電する電力を反映する電力データＢ２及びインバータ効率ηの積を、負荷１３が消費する電力を反映する電力データＢ１から差し引いた電力と、この電力を計測した時刻における電力量単価と、の積を時間で積分したものに、契約基本料金を加算することにより算出される。つまり、例えば、次の（２）式で算出することができる。但し、料金Ｂは、電力データＢ１と電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率ηの積を差し引いた電力、及び、電力データが計測された時刻における電力量単価を元に算出されるものであればよく、（２）式に限るものではない。

なお、（２）式のＢ１、Ｂ２は、電力データＢ１、Ｂ２を示す。また（２）式のηは、Ａ／Ｄ変換効率を示す。ηは、パワコン１１への入力電力における変換効率であり、予め第２演算記憶装置１７に格納されているＡ／Ｄ変換効率テーブルから取得される。

第２演算記憶装置１７は、（２）式の「Ｂ１(t)−Ｂ２(t)×η(Ｂ２)」部分の正負に応じて、使用する単価テーブルを切り変える。つまり、売電テーブルを利用するか、或いは買電テーブルを利用するかを切り替える。

定置用蓄電池１０を設置しないという仮定下においては、電力データＢ１から電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率ηの積を差し引いた電力が正である場合は、太陽電池２０の発電量が負荷１３の消費電力を下回るため、系統電力９０から買電を行なっている状態に相当し、電力データＢ１から電力データＢ２とＡ／Ｄ効率ηの積を差し引いた電力が負である場合は、太陽電池２０の発電量が負荷１３の消費電力量を上回り、系統電力９０へ売電を行なっている状態に相当する。

料金Ａは第１料金サーバー１８に入力される。第１料金サーバー１８は、第２料金サーバー１９に対して、料金Ａを課金する。一方、料金Ｂは、第２料金サーバー１９に入力される。第２料金サーバー１９は、料金Ｂと、一般ユーザー１に支払われる土地使用料とに基づき、一般ユーザー１へ課金する料金である料金Ｃを計算する。

なお本実施形態では、土地使用料を、定置用蓄電池１０の設置時間及び土地使用料単価に基づいて算出する。つまり料金Ｃは、以下の（３）式で算出することができる。なお、蓄電池メーカー３が一般ユーザー１へ、蓄電池１０を有償レンタルで提供している場合は、更に、一般ユーザー１が蓄電池メーカー３に支払うレンタル料を考慮して料金Ｃを計算してもよい。

第２料金サーバー１９を保有する蓄電池メーカー３は、第１料金サーバー１８より課金された料金Ａを、電力事業者２へ支払う。つまり、料金Ｃより料金Ａを引いた差額を、自社の利益とすることができる。

以上に説明した本実施形態によれば、定置用蓄電池１０に伴う電気節約量に基づいて、課金を行うことができる。従来は、「実際に発生する電気料金（料金Ａ）」のみを算出していたが、本実施形態では破線αの構成要件を加えることにより、「定置用蓄電池１０を導入しなかったと仮定した場合における仮想的な電気料金（料金Ｂ）」を算出する。これに土地使用料などを加味した料金Ｃが算出され、これが一般ユーザー１に対する課金の根拠となる。

このため、一般ユーザー１には、土地代収入というインセンティブが与えられる。また蓄電池メーカー３は、定置用蓄電池１０の販売代金を得る代わりに、節約電気料金（料金Ｂ−料金Ａ）を継続的に得ることができる。従って、一般ユーザー１に初期設備コストの全てについての負担を強いることなく、定置用蓄電池１０の普及を進めることができ、ひいては、電力消費の平準化に貢献することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。

図４は、本発明の第２の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同様、蓄電池メーカー３は、一般ユーザー１に対して土地使用料を支払い、定置用蓄電池１０を提供する。

第１の実施形態と異なる点として、一般ユーザー１は蓄電池メーカー３に対して、仮想電気料金ではなく節約電気料金を支払う。さらに一般ユーザー１は電気事業者２に対して、実際の電気料金を支払う。

図５は、第１の実施形態の図３と同様、一般ユーザー１、電気事業者２、及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。本実施形態の電力売買システムでは、電力事業者２が一般ユーザー１に対して料金Ａの課金を行う。また、第２料金サーバー１９が算出して一般ユーザー１に課金する料金Ｄは、以下の（４）式で算出することができる。

以上に説明した本実施形態によれば、債権者と課金者が同一であるため、一般ユーザー１の支払が滞った場合に、債権者と課金者とが異なることに起因する諸処の問題が生じることがない。

＜実施形態３＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。

図６は、本発明の第３の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。第１の実施形態と異なる点として、電力事業者２が、一般ユーザー１に対して定置用蓄電池１０を無償で提供し、もしくは、通常の初期設置コストよりも割り引いた価格にて、有償販売、有償レンタルし、土地使用料を支払う。一般ユーザー１は電力事業者２に対して、仮想電気料金を支払う。

図７は、第１の実施形態の図３と同様、一般ユーザー１、電気事業者２、及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。本実施形態の電力売買システムでは、電力事業者２が有する第１料金サーバー１８が、一般ユーザー１に対して料金Ｃの課金を行う。

本実施形態の電気売買システムでは、蓄電池メーカー３が参入せず、電力事業者２が蓄電池メーカー３に代わり、定置用蓄電池１０の代理設置を行う。従って一般ユーザー１への課金は、第１料金サーバー１８のみから行われる。また土地使用料の入力は、第１料金サーバー１８に対して行われる。

以上に説明した本実施形態によれば、一般ユーザー１の料金支払が一度で済む。また、ユーザーの支払が滞った場合に、電力事業者２が一般ユーザー１に対して、電力供給を中断する等の対応をとることができる。

＜実施形態４＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。

図８は、本発明の第４の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。第２の実施形態と同様、蓄電池メーカー３は、土地使用料を支払って、定置用蓄電池１０を一般ユーザー１に提供する。また一般ユーザー１は、蓄電池メーカー３に対して節約電気料金を支払う。また一般ユーザー１は、電力事業者２に対して実際の電気料金を支払う。

図９は、第２の実施形態の図５と同様、一般ユーザー１、電気事業者２、及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。本実施形態の電力売買システムは、第４電力計２１が設けられていることが、第２の実施形態と異なる。

本実施形態では、定置用蓄電池１０から出る第１の電力線は、Ａ／Ｄ変換を担うパワコン１１と第４電力計２１とを介して、負荷１３と系統電力９０とを接続する第２の電力線に合流する。第２の電力線には、合流点からみて系統電力９０側に第１電力計１２が、合流点からみて負荷１３側に第２電力計１４が、配置されている。また、パワコン１１と太陽電池２０とを繋ぐ第３の電力線上に、第３電力計１５が配置されている。

上記の構成により第４電力計２１は、パワコン１１から定置用蓄電池１０へ供給される電力（＝充電電力）と、定置用蓄電池１０から負荷１３へ供給される電力（＝放電電力）との、両方を計測することが可能である。

上記の二つの電力を示す電力データＢ３（＝第４電力データ）は、第２演算記憶装置１７に入力され、料金Ｅが算出される。なお電力データＢ３は、定置用蓄電池１０からパワコン１１への向きが正（放電）、逆向きが負（充電）となっている。第２演算記憶装置１７は、電力データＢ１〜Ｂ３に基づいて、節約電気料金である料金Ｅを算出する。

料金Ｅは、仮想電気料金（料金Ｂ）から、本実施形態における実際の電気料金（料金Ｘ）を差し引いた差額である。料金Ｂは、実施の形態１の（２）式により算出される。例えば、料金Ｘの算出方法としては、まず負荷１３が消費する電力を反映する電力データＢ１から、蓄電池１０が放電する電力を反映する電力データＢ３とインバータ効率η３との積を差し引く。そして差し引いた電力から、太陽電池２０が発電する電力を反映する電力データＢ２とインバータ効率η２との積をさらに差し引く。この結果算出された電力と、この電力を計測した時刻における電力量単価との積を時間で積分したものに、契約基本料金を加算する。これにより、料金Ｘが算出される。

つまり、例えば、以下の（５）式で算出することができる。但し、料金Ｘは、電力データＢ１から、電力データＢ３とＡ／Ｄ変換効率η３との積、及び、電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率η２との積を差し引いた電力、及び、電力データが計測された時刻における電力量単価を元に算出されるものであればよく、（５）式に限るものではない。

なお、（５）式のＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、電力データＢ１、Ｂ２、Ｂ３を示している。また、（５）式に含まれるη２は、太陽電池２０からパワコン１１への入力電力、及び、蓄電池１０からパワコン１１への入力電力における、太陽電池由来電力の交流電力へのＡ／Ｄ変換効率を示している。同じく、η３は、太陽電池２０からパワコン１１への入力電力、及び、蓄電池１０からパワコン１１への入力電力における、蓄電池由来電力の交流電力へのＡ／Ｄ変換効率を示している。（５）式に含まれ電力量単価は、電力データの正負により切り替わる。これに応じて、第２演算記憶装置１７が用いる単価テーブルも、売電用／買電用が切り替えられる。

より具体的には、大括弧内（「｛」及び「｝」で囲まれた部分）が正の場合は買電となり、負の場合は売電となる。正の場合、第２演算記憶装置１７は買電用の単価テーブルを用いて電力量単価を決定する。一方、負の場合、第２演算記憶装置１７は売電用の単価テーブルを用いて電力量単価を決定する。

電力データＢ１から、電力データＢ３とＡ／Ｄ変換効率η３の積、及び、電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率η２の積を差し引いた電力が正である場合は、定置用蓄電池１０の放電量と太陽電池２０の放電量とが負荷１３の消費電力を下回るため、系統電力９０から買電を行なっている状態に相当する。一方、電力データＢ１から、電力データＢ３とＡ／Ｄ変換効率η３の積、及び、電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率η２の積を差し引いた電力が負である場合は、定置用蓄電池１０の放電量と太陽電池２０の放電量が負荷１３の消費電力を上回るため、系統電力９０へ売電を行なっている状態に相当する。

なお、制度上、定置用蓄電池１０から系統電力９０への逆潮流が認められない場合は、電力データＢ１から、電力データＢ２とＡ／Ｄ変換効率η２の積を差し引いた電力が、電力データＢ３とＡ／Ｄ変換効率η３の積により算出される定置用電力の放電電力よりも、小さくならないように、パワコン１１により定置用蓄電池１０の放電量が制御される。

第２演算記憶装置１７が算出して一般ユーザー１に課金する料金Ｄは、以下の（６）式で算出することができる。

以上に説明した本実施形態によれば、第２料金サーバー１９の保有者は、第１電力計１２に由来する情報（料金Ａ）を用いることなく、一般ユーザー１へ課金する料金を決定できる。このため、第１電力計１２の保有者と第２料金サーバー１９の保有者とが異なり、情報の共有が困難な場合であっても、他方の保有情報に頼らず、独立して料金Ｄを課金することができる。

＜実施形態５＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。

図１０は、本発明の第５の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。第１の実施形態と同様、蓄電池メーカー３は、一般ユーザー１に対して土地使用料を支払い、定置用蓄電池１０を提供する。また一般ユーザー１は、蓄電池メーカー３に対して節約電気料金を支払う。また一般ユーザー１は、電力事業者２に対して実際の電気料金を支払う。

図１１は、第１実施形態の図３と同様、一般ユーザー１、電気事業者２、及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。本実施形態の電力売買システムは、定置用蓄電池１０の設置による、太陽光発電の売電量の押し上げを行わない場合を想定している。

押し上げとは、定置用蓄電池１０の電力を日中使用することで、太陽光発電由来の電力の消費を減らし、売電量を増加させることを指す。押し上げを行わない場合、定置用蓄電池１０の設置による節約は、日中と夜間の電力料金差を利用する方法だけとなる。

このため本実施形態では、パワコン１１と定置用蓄電池１０との間にのみ第４電力計２１を配置するだけで、節約電気料金を算出できる構成とする。なお押し上げ防止の制御、つまり太陽電池２０の発電中における定置用蓄電池１０の放電禁止制御は、パワコン１１が行う。

第４電力計２１は、定置用蓄電池１０へ供給される電力と、定置用蓄電池１０から負荷１３へ供給される電力との両方を計測することができる。上記の二つの電力を示す電力データＢ３は、第２演算記憶装置１７に入力され、料金Ｆが算出される。このため、節約電気料金である料金Ｆは、以下の（７）式で算出することができる。

（５）式と同様、η３はＡ／Ｄ変換効率を示している。また電力量単価は、電力データＢ３の正負により切り替わる。これに応じて、第２演算記憶装置１７が用いる単価テーブルも、売電用／買電用が切り替えられる。

本実施形態の第２演算記憶装置１７が算出して一般ユーザー１に課金する料金Ｄは、以下の（８）式で算出することができる。

以上に説明した本実施形態によれば、太陽光発電の売電量の押し上げを行わない一般ユーザー１に対して、節約電気料金に基づいた課金を行うことができる。

なお、以上で説明した本実施形態１〜５においては、太陽電池２０から蓄電池１０への充電は行なわず、太陽電池由来の電力は負荷１３もしくは系統電源９０に供給されることを想定している。一方、太陽電池２０から系統電力９０への逆潮流は行なわず、太陽電池２０から蓄電池１０への充電を行なう場合、太陽電池２０から系統電力９０への逆潮流を行い、かつ、蓄電池１０への充電を行なう場合、などを想定することもできるが、その場合は、各々の実施形態に即して、第１〜４電力計により計測される電力データを元に、節約電気料金を算出し、それに基づいた課金を行なえば良い。

＜実施形態６＞
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。

図１２は、本発明の第６の実施形態に係る電力売買システムのシステム構成を示すブロック図である。蓄電池メーカー３は、一般ユーザー１に対して土地使用料を支払い、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を提供する。また一般ユーザー１は、蓄電池メーカー３に対して仮想電気料金を支払う。また蓄電池メーカー３は、電力事業者２に対して実際の電気料金を支払う。

図１３は、第１実施形態の図３と同様、一般ユーザー１、電気事業者２、及び蓄電池メーカー３が有する電力売買用の装置を示したブロック図である。本実施形態の電力売買システムは、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０の両方に対して、一般ユーザー１が土地貸しを行う場合を想定している。

実際の電気料金である料金Ａは、実施の形態１の（１）式で算出される。一方、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を設置しなかった場合の仮想電気料金である料金Ｇは、下記の（９）式で算出することができる。

料金Ａは第１料金サーバー１８に入力され、第２料金サーバー１９に対して、料金Ａが課金される 。料金Ｇは、第１２料金サーバー１９に入力される。第２料金サーバー１９は、料金Ｇと、一般ユーザー１の設置時間と、土地使用料単価とに基づき、一般ユーザー１へ課金する料金である料金Ｃを計算する。なお本実施形態では、土地使用料を、定置用蓄電池１０の設置時間と太陽電池２０の設置時間との合計である合計設置時間、及び土地使用料単価に基づいて算出する。つまり本実施形態の料金Ｃは、下記の（１０）式で算出することができる。

第２料金サーバー１９を保有する蓄電池メーカー３は、第１料金サーバー１８より請求された料金Ａを、電力事業者２へ支払う。つまり、料金Ｇより料金Ａを引いた差額を、自社の利益とすることができる。

以上に説明した本実施形態によれば、一般ユーザー１は、定置用蓄電池１０を設置することによるインセンティブに加え、太陽電池２０を設置することによるインセンティブを受けることができる。

また蓄電池メーカー３は、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０の販売代金を得る代わりに、節約電気料金を継続的に得ることができる。従って、一般ユーザー１に初期設備コストの負担が強いることなく、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０の普及を進めることができる。
［その他の実施の形態］

以上、好ましい実施の形態及び実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。

従って本発明は、以下の形態にも適用可能である。

（Ａ）上記実施形態では、単価テーブルは演算記憶装置に格納されていているが、他の装置（例えばネットワーク接続されたデータベースサーバー等）に記録されており、通信網を介して参照する形態でもよい。また、単価テーブルを用いずリアルタイム料金を用いる形態、つまり時間毎にリアルタイムに変動する電力量単価情報を、通信網を介して参照する形態でもよい。

（Ｂ）上記実施形態では、電力計は各家庭に設置されており、その情報を別の場所に設置された料金サーバーが受けとっているが、必ずしも、これらの構成要件が分離されている必要は無い。つまり電力計と料金サーバーとが一体となった、電力データを元に課金する料金を算出する装置を用いる形態でもよい。この場合、構成要件が減り、コスト低減が可能である。また、故障個所が減りシステムの信頼性が向上する。

（Ｃ）上記実施形態では、演算記憶装置と料金サーバーとが別装置となっているが、これらが一体化された実施形態でもよい。つまり電力データ及び電力量単価情報をもとに、料金を算出して課金する装置が、なんらかの形で構成要件に含まれていればよい。

（Ｄ）上記実施形態では、パワコン１１、第２電力計１２、第３電力計１４、及び大４電力計２１が別装置となっているが、これらを一体化した装置を用いる形態でもよい。これにより、電力の計測と同時に、Ａ／Ｄ変換効率を計測できるため、Ａ／Ｄ変換効率テーブルが不要となり、料金計算の精度が向上する。また、部品コストを低減することができる。

（Ｅ）上記実施形態では、Ａ／Ｄ変換効率テーブルを用いてＡ／Ｄ変換効率を判定しているが、テーブルを用いるのではなく、実測時を用いる形態でもよい。

（Ｆ）上記実施形態では、自然エネルギーを電力に変換する電力変換装置として太陽電池２０を例示しているが、これ以外の電力変換装置を用いる形態でもよい。例えば、風力エネルギーを電力に変換する風力発電装置、水力エネルギーを電力に変換する水力発電装置、または地熱エネルギーを電力に変換する地熱発電装置を用いる構成でもよい。

（Ｇ）上記実施形態では、一般ユーザー１の家庭毎に定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を導入することを想定しているが、複数の一般ユーザー１を一単位として（例えばアパート単位や町単位）、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を導入する形態でもよい。ただしこの形態では、以下の内容を考慮した対策を施して実施することが望ましい。
・複数の一般ユーザー１に対して１つの定置用蓄電池１０を設置する場合、各一般ユーザー１の電気使用実態に即して課金することが必要となる。各一般ユーザー１が節約した電気料金は、一般ユーザー１毎に異なるため、従量課金が必要である。そのためには、一般ユーザー１毎に電力計を設置する必要が生じる。
・単一の一般ユーザー１に必要となる定置用蓄電池１０及び太陽電池２０は、一般ユーザー１が保有する遊休地（庭などの小さい土地）にも設置可能だが、複数の一般ユーザー１を一単位とした場合の定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を設置する場合には、容量の大きい定置用蓄電池１０、及び太陽電池２０が必要となるため、大きい土地が必要となる。一般的には、小さい土地の土地貸し契約の方が成立しやすく、本発明を適応しやすい。
［本発明による作用、効果］

本発明の係る電力売買システムは、自然界から得られるエネルギーを電力に変換する電力変換装置（２０）と、前記電力変換装置（２０）または商用交流電源（９０）との間で電力の授受を行い充放電を行う蓄電池（１０）と、前記電力変換装置（２０）または前記商用交流電源（９０）または前記蓄電池（１０）から電力の供給を受ける負荷（１３）と、前記商用交流電源（９０）から前記負荷（１３）または前記蓄電池（１０）へ供給される電力、及び、前記蓄電池（１０）または前記電力変換装置（２０）から前記商用交流電源（９０）へ供給される電力を計測する第１電力計（１２）と、前記商用交流電源（９０）または前記蓄電池（１０）または前記電力変換装置（２０）から前記負荷（１３）へ供給される電力を計測する第２電力計（１４）と、前記電力変換装置（２０）から前記負荷（１３）または前記蓄電池（１０）へ供給される電力を計測する第３電力計（１５）と、前記第１電力計（１２）により計測された電力を示す第１電力データ、前記第２電力計（１４）により計測された電力を示す第２電力データ、及び前記第３電力計（１５）により計測された電力を示す第３電力データに応じて、前記蓄電池（１０）の使用者（１）に課金する電気料金を算出する演算装置（１６、１７）と、を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、第１電力計１２により計測された電力、つまり系統電源９０から蓄電池（１０）または負荷（１３）へ買電した電力及び蓄電池（１０）または電力変換装置（２０）から商用交流電源（９０）へ売電した電力と、第２電力計１４及び第３電力計１５により計測された電力、つまり負荷１３で消費した電力とに基づいて、一般ユーザー１に課金する電気料金を決定する。このため、定置用蓄電池１０を導入しなかったと仮定した場合における仮想的な消費電力を、課金の根拠とすることができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記演算装置（１６、１７）は、前記第１電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記商用交流電源（９０）との間で授受された電力に基づく電気料金である第１電気料金を算出し、前記演算装置（１６、１７）は、前記第２電力データが示す電力と前記第３電力データが示す電力との差分である差分電力と、該差分電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記負荷（１３）へ供給された電力に基づく電気料金である第２電気料金を算出することを特徴とする。

上記の構成によれば、実際の電気料金である第１電気料金と、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を導入しなかったと仮定した場合における電気料金である第２電気料金とに基づいて、課金を行うことができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記演算装置（１６、１７）は、前記差分電力の算出において、前記電力変換装置（２０）により得られる電力の直流／交流変換効率に応じて先記差分電力を算出することを特徴とする。

上記の構成によれば、太陽電池２０から得られる電力を直流／交流変換する際の変換効率を考慮して、差分電力を算出する。これにより、より正確な差分電力を算出することができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記第１電気料金または前記第２電気料金に基づいて、前記蓄電池（１０）の使用者（１）に対する課金を行い、前記課金により得られた金銭を前記蓄電池（１０）の提供者（３）または前記商用交流電源（９０）を提供する電気事業者（２）に分配する料金サーバー（１８、１９）を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、電気事業者２及び蓄電池メーカー３が個別に、一般ユーザー１に対して課金することができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記料金サーバー（１８、１９）は、前記使用者（１）に対して課金を行う場合に、前記蓄電池（１０）を設置した前記使用者（１）が前記設置の対価として得る料金である対価料金を、差し引いて課金することを特徴とする。

上記の構成によれば、定置用蓄電池１０及び太陽電池２０を導入する一般ユーザー１が、定置用蓄電池１０を設置するための土地を蓄電池メーカー３に貸与することにより、その対価を得ることができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記料金サーバー（１８、１９）は、前記電気事業者（２）が有する第１料金サーバー（１８）と、前記提供者（３）が有する第２料金サーバー（１９）とを含み、前記第１料金サーバー（１８）は、前記第２料金サーバー（１９）に対して、前記第１電気料金を課金し、前記第２料金サーバー（１９）は、前記使用者（１）に対して、前記第２電気料金を課金することを特徴とする。

上記の構成によれば、蓄電池メーカー３は、定置用蓄電池１０の販売代金を得る代わりに、第２電気料金と第１電気料金との差額を継続的に得ることができる。従って、一般ユーザー１に初期設備コストの負担が強いることなく、定置用蓄電池１０の普及を進めることができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記料金サーバー（１８、１９）は、前記電気事業者（２）が有する第１料金サーバー（１８）と、前記提供者（３）が有する第２料金サーバー（１９）とを含み、前記第１料金サーバー（１８）は、前記使用者（１）に対して、前記第１電気料金を課金し、前記第２料金サーバー（１９）は、前記使用者（１）に対して、前記第２電気料金から前記第１電気料金を差し引いた料金である節約電気料金を課金することを特徴とする。

上記の構成によれば、債権者と課金者が同一であるため、一般ユーザー１の支払が滞った場合に、債権者と課金者とが異なることに起因する諸処の問題が生じることがない。

また本発明に係る電力売買システムは、前記料金サーバー（１８、１９）は、前記電気事業者（２）が有する第１料金サーバー（１８）を含み、前記第１料金サーバー（１８）は、前記使用者（１）に対して、前記第２電気料金を課金することを特徴とする。

上記の構成によれば、一般ユーザー１の料金支払が一度で済む。また、ユーザーの支払が滞った場合に、電力事業者２が一般ユーザー１に対して、電力供給を中断する等の対応をとることができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記商用交流電源（９０）及び前記負荷（１３）の接続ノードと前記蓄電池（１０）との間に設けられた第４電力計（２１）を有し、前記第４電力計（２１）は、前記商用交流電源（９０）または前記電力変換装置（２０）から前記蓄電池（１０）へ供給される充電電力、及び前記蓄電池（１０）から前記負荷（１３）または前記商用交流電源（９０）へ供給される放電電力を計測し、前記充電電力及び前記放電電力を示す第４電力データを生成し、前記演算装置（１６、１７）は、前記第２電力データ、前記第３電力データ、及び前記第４電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出することを特徴とする。

上記の構成によれば、定置用蓄電池１０の電力を日中使用し、太陽光発電由来の電力の消費を減らし、売電量を増加させる、いわゆる押し上げを行っている一般ユーザー１に対して、押し上げを考慮した仮想電気料金を根拠とする課金を行うことが可能である。

また本発明に係る電力売買システムは、前記商用交流電源（９０）及び前記負荷（１３）の接続ノードと前記蓄電池（１０）との間に設けられた第４電力計（２１）を有し、前記第４電力計（２１）は、前記商用交流電源（９０）から前記蓄電池（１０）へ供給される充電電力、及び前記蓄電池（１０）から前記負荷（１３）へ供給される放電電力を計測し、前記充電電力及び前記放電電力を示す第４電力データを生成し、前記演算装置（１６、１７）は、前記第４電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出することを特徴とする。

上記の構成によれば、上述した押し上げを行っていない一般ユーザー１に対して、押し上げを考慮しない仮想電気料金を根拠とする課金を行うことが可能である。

また本発明に係る電力売買システムは、前記演算装置（１６、１７）は、前記第２電力データが示す電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記第２電気料金を算出し、前記第２料金サーバー（１９）は、前記使用者（１）に対して課金を行う場合に、前記蓄電池（１０）及び前記電力変換装置（２０）を設置した前記使用者（１）が前記設置の対価として得る料金である対価料金を、差し引いて課金することを特徴とする。

上記の構成によれば、一般ユーザー１は、定置用蓄電池１０を設置することによるインセンティブに加え、太陽電池２０を設置することによるインセンティブを受けることができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記演算装置（１６、１７）は、前記電力量単価に基づいて前記第１電気料金または前記第２電気料金を算出するための演算用情報を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、予め演算装置に格納されている単価テーブルを用いて、容易に電気料金を算出することができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記第１電力計（１２）、前記第２電力計（１４）、及び前記第３電力計（１５）と、前記蓄電池（１０）と、の間に設けられて、電流の変換及び調整を行うパワーコンディショナー（１１）を有することを特徴とする。

上記の構成によれば、上記の構成によれば、パワコン１１を用いることにより、ＡＣ／ＤＣの変換や逆潮流の防止、電流制限等を好適に行うことができる。

また本発明に係る電力売買システムは、前記電力変換装置（２０）は、太陽エネルギーを電力に変換する太陽光発電装置（２０）、風力エネルギーを電力に変換する風力発電装置、水力エネルギーを電力に変換する水力発電装置、または地熱エネルギーを電力に変換する地熱発電装置であることを特徴とする。

上記の構成によれば、自然エネルギーを利用した電力変換装置を用いて、本発明を実施することが可能である。

１ 一般ユーザー（使用者）
２ 電気事業者
３ 蓄電池メーカー（提供者）
１０ 定置用蓄電池（蓄電池）
１１ パワコン（パワーコンディショナー）
１２ 第１電力計
１３ 負荷
１４ 第２電力計
１５ 第３電力計
１６ 第１演算記憶装置（演算装置）
１７ 第２演算記憶装置（演算装置）
１８ 第１料金サーバー
１９ 第２料金サーバー
２０ 太陽電池（電力変換装置）
２１ 第４電力計
９０ 系統電力（商用交流電源）
１０１ 一般ユーザー
１０２ 電気事業者
１０３ 蓄電池メーカー
１１０ 定置用蓄電池
１１１ パワコン
１１２ 第１電力計
１１３ 負荷
１２０ 太陽電池
１９０ 系統電力

Claims (6)

1. 自然界から得られるエネルギーを電力に変換する電力変換装置と、
   前記電力変換装置または商用交流電源との間で電力の授受を行い充放電を行う蓄電池と、
   前記電力変換装置または前記商用交流電源または前記蓄電池から電力の供給を受ける負荷と、
   前記電力変換装置または前記蓄電池と前記負荷との間で電力の直流／交流変換を行うパワーコンディショナーと、
   前記商用交流電源から前記負荷または前記蓄電池へ供給される電力、及び、前記蓄電池または前記電力変換装置から前記商用交流電源へ供給される電力を計測する第１電力計と、
   前記商用交流電源または前記蓄電池または前記電力変換装置から前記負荷へ供給される電力を計測する第２電力計と、
   前記電力変換装置及び前記パワーコンディショナー間に接続され、前記電力変換装置から前記負荷または前記蓄電池へ供給される電力を計測する第３電力計と、
   前記第１電力計により計測された電力と、該電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記商用交流電源との間で授受された電力に基づく電気料金である第１電気料金を算出する第１演算装置と、
   前記第２電力計により計測された電力と前記第３電力計により計測された電力とから求められる算出電力と、該算出電力の計測時刻に応じて予め定められている電力量単価とに基づいて、前記蓄電池が導入されていない場合に前記負荷へ供給される電力に基づく仮想の電気料金である第２電気料金を算出する第２演算装置と、
   を有すること
   を特徴とする電力売買システム。
2. 前記算出電力は、前記第２電力計により計測された電力から前記第３電力計により計測された電力と前記パワーコンディショナーの直流／交流変換効率との積を差し引いた第１差分電力であること
   を特徴とする請求項１記載の電力売買システム。
3. 前記パワーコンディショナーから前記蓄電池に供給される電力及び前記蓄電池から前記パワーコンディショナーに供給される電力を計測する第４電力計をさらに有し、
   前記第２演算装置は、
   前記第１差分電力から前記第４電力計により計測された電力と前記パワーコンディショナーの直流／交流変換効率との積を差し引いた第２差分電力と、前記第２差分電力の計測時刻において予め定められている電力量単価とに基づいて、前記商用交流電源との間で授受された電力に基づく電気料金である第３電気料金を算出し、
   さらに、前記第２電気料金から前記第３電気料金を差し引いた第４電気料金を算出すること
   を特徴とする請求項２に記載の電力売買システム。
4. 前記第１電気料金に基づいて前記蓄電池の使用者に課金する第１料金サーバーと、前記第４電気料金に基づいて前記蓄電池の使用者に課金する第２料金サーバーと、を有すること
   を特徴とする請求項３に記載の電力売買システム。
5. 前記第２料金サーバーは、前記使用者に対して課金を行う場合に、前記蓄電池を設置した前記使用者が前記設置の対価として得る料金である対価料金を、差し引いて課金すること
   を特徴とする請求項４に記載の電力売買システム。
6. 前記第１料金サーバーは、前記商用交流電源を提供する電気事業者が有する料金サーバーであり、
   前記第２料金サーバーは、前記蓄電池の提供者が有する料金サーバーであること
   を特徴とする請求項４又は請求項５に記載の電力売買システム。
   

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