JP6313922B2 - Power selling system - Google Patents
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Description
本発明は、太陽電池パネルと蓄電池とを併用し、夜間に蓄電池に溜めた蓄電電力を、電力利用率の高い昼間に商用電源系統へ売電する売電システムに関するものである。 The present invention relates to a power selling system that uses a solar battery panel and a storage battery in combination, and sells the stored power stored in the storage battery at night to a commercial power supply system in the daytime when the power utilization rate is high.
今日では、大気汚染防止や地球温暖化防止を目的として、化石燃料に代えて自然エネルギー、特に太陽光等を利用したクリーンエネルギーによる発電システムが一般的になってきた。ところが、この発電システムで得られるエネルギーは不安定であり、太陽が出ている晴天の昼間には、負荷で消費される電力以上の十分な発電が期待できるものの、例えば、曇りや夜間においては、発電電力が少ないか、或いは殆ど発電が期待できない。 Today, for the purpose of preventing air pollution and preventing global warming, power generation systems using clean energy using natural energy, particularly sunlight, instead of fossil fuels have become common. However, the energy obtained by this power generation system is unstable, and in the clear daytime when the sun is out, you can expect enough power generation more than the power consumed by the load. There is little generated power or almost no power generation can be expected.
このため、これまでは太陽光等を利用した発電システムによる発電量が負荷における需要量を上回ったときに、その上回った分の余剰電力を蓄電池に貯めておき、一方、前記発電システムによる発電量が負荷における需要量を下回ったときに、蓄電池に貯めた電力を負荷に対して放電し、負荷に対する電力供給の平準化を図る技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。さらに、昼間の発電量が蓄電池の容量よりも多い場合には、この余剰電力を電力会社の発電所等に売電する系統連系売電システムも知られている。 For this reason, until now, when the amount of power generated by a power generation system using sunlight or the like exceeds the amount of demand in the load, the surplus power corresponding to the amount of power generated is stored in a storage battery, while the amount of power generated by the power generation system Discloses a technique for discharging the power stored in the storage battery to the load when the demand amount in the load falls below, and leveling the power supply to the load (for example, see Patent Document 1). Furthermore, a grid-connected power selling system that sells this surplus power to a power plant of an electric power company when the amount of power generated in the daytime is larger than the capacity of the storage battery is also known.
しかしながら、かかる従来の蓄電システムでは、太陽エネルギーが十分に得られる昼間において太陽電池パネルに発生させた直流電力を、電力利用度が高い昼間に負荷に対し供給したり売電したりすることができるものの、天気状況によって太陽エネルギーが常に十分に得られる時間にばらつきがあるところから、商用電源系統に対し常に安定的に売電(供給)することに困難性がある。 However, in such a conventional power storage system, it is possible to supply or sell DC power generated in the solar cell panel during the daytime when sufficient solar energy is obtained to a load during the daytime when the power utilization is high. However, there is a difficulty in always stably selling (supplying) electric power to the commercial power supply system because there is a variation in time when solar energy is always sufficiently obtained depending on weather conditions.
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、夜間に商用電源系統から取り込んで蓄電池に貯めた蓄電電力を、昼間に太陽電池パネルが発生する電力とともに交流電力に変換して商用電源系統へ供給することにより、夜間に蓄電池に充電(買電)した安価な電力を、商用電源系統へ給電(売電)することで、需要者側の電力使用料金の節減を図ることができる充電システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to generate electric power generated by a solar cell panel in the daytime from stored electric power taken in from a commercial power supply system and stored in a storage battery. At the same time, by converting to AC power and supplying it to the commercial power supply system, low-cost power charged to the storage battery (purchasing power) at night is supplied to the commercial power supply system (power sales), so that the consumer side uses the power. The object is to provide a charging system capable of reducing charges.
前述した目的を達成するために、本発明に係る売電システムは、昼間に太陽光を受けて電力を発生する太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルが発生する電力と深夜電力契約時間内に商用電源系統から供給される電力とを蓄電するとともに蓄電した電力を負荷に供給する蓄電池と、前記蓄電池に対して並列に接続され、前記商用電源系統から供給される前記深夜電力契約時間内の深夜電力のみを蓄電するとともに蓄電した電力を負荷に供給する深夜電力蓄電専用の深夜電力用蓄電池と、前記深夜電力契約時間以外の時間帯に、前記太陽電池パネルの発電電力が十分であって前記負荷の消費電力よりも大きい場合、前記負荷の消費電力を超える前記太陽電池パネルの余剰電力を前記蓄電池に蓄電し、蓄電後の前記蓄電池の余剰電力と前記深夜電力用蓄電池の電力とを前記商用電源系統に供給する制御器とを備えたことを特徴とする。 To achieve the above object, a power sale system according to the present invention includes a solar cell panel generates electric power by receiving sunlight during the day, commercial in power and midnight power contract time for the solar cell panel occurs A storage battery that stores power supplied from a power supply system and supplies the stored power to a load; and a midnight power within the midnight power contract time that is connected in parallel to the storage battery and supplied from the commercial power supply system midnight electric power storage battery power of midnight power energy storage only supplied to the load that the power storage as well as power storage only, the late-night time zone other than the power contract time, the load generated power of the solar cell panel is sufficient enough If greater than the power consumption, and energy storage the surplus power of the solar cell panel exceeds the power consumption of the load to the battery, the late-night electricity and the battery of the excess power after the power storage And the use battery power, characterized in that a controller for supplying to the commercial power system.
この構成により、深夜電力契約時間に商用電源系統から安価な電力を蓄電池に蓄電しておき、この安価に蓄電した蓄電池の蓄電電力を、昼間に太陽電池パネルが発生する電力のうち、負荷で消費される電力を上回る電力とともに、商用電源系統へ供給でき、負荷への電力供給を続けながら、商用電源系統への売電を可能にする。 With this configuration, inexpensive power from the commercial power supply system is stored in the storage battery at the midnight power contract time, and the stored power of the storage battery stored at low cost is consumed by the load among the power generated by the solar panel during the day. The power can be supplied to the commercial power system along with the power exceeding the generated power, and the power can be sold to the commercial power system while continuing to supply power to the load.
この構成により、負荷への電力供給開始時に、太陽電池パネルが発生する直流電力が不十分であっても、また蓄電池の蓄電電力が不十分であっても、太陽電池パネルが発生する前記電力とともに深夜電力用蓄電池が放電する電力を、必要に応じて前記負荷への供給を続けながら、商用電源系統へ売電することが可能になる。こうして売電される電力量は深夜電力用蓄電池の設置数の増加に応じて大きくなり、これにより蓄電量および売電量も大きくなる。 With this configuration, even when the DC power generated by the solar cell panel is insufficient or the stored power of the storage battery is insufficient at the start of power supply to the load, together with the power generated by the solar cell panel It becomes possible to sell the electric power discharged from the midnight power storage battery to the commercial power supply system while continuing to supply the load as necessary. The amount of power sold in this way increases with an increase in the number of late-night power storage batteries installed, thereby increasing the amount of electricity stored and the amount of power sold.
本発明によれば、深夜に安価に買電した深夜電力と太陽電池パネルが発生する電力を、負荷の電力利用率が高い昼間に商用電源系統へ高価に売電でき、商用電源系統から商用電力の供給を受ける需要者は、電力使用量の削減と電気料金の節減の恩恵を受けることができる。 According to the present invention, midnight power purchased at low cost at night and power generated by a solar panel can be sold at high cost to a commercial power system during the daytime when the load power utilization rate is high, and commercial power can be supplied from the commercial power system. Customers who receive the supply can benefit from reduced electricity consumption and reduced electricity bills.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための最良の形態を添付の図面を参照して詳細に説明する。 The present invention has been briefly described above. Further, the best mode for carrying out the invention described below will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の一実施の形態による売電システムを、図1および図2を参照して説明する。 Hereinafter, a power selling system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
この実施形態の売電システムは、昼間に太陽光を受ける太陽電池に電力を発生させるとともに、深夜電力契約時間内(設定時間内)に深夜電力用蓄電池に商用電源系統からの電力を蓄電させ、制御器に、前記深夜電力契約時間以外の時間帯に、前記太陽電池パネルが発生する電力とともに、深夜に前記蓄電池に蓄電した電力を前記商用電源系統へ給電させるという構成である。 The power selling system of this embodiment generates power in a solar cell that receives sunlight in the daytime, and causes the midnight power storage battery to store the power from the commercial power supply system within the midnight power contract time (within the set time), The controller is configured to feed the power stored in the storage battery to the commercial power supply system at midnight together with the power generated by the solar cell panel in a time zone other than the midnight power contract time.
これにより、深夜電力契約時間に商用電源系統から安価な電力を蓄電しておき、この安価に蓄電した蓄電池の蓄電電力を、昼間に太陽電池パネルが発生する電力とともに、商用電源系統へ供給可能にし、以って負荷への電力供給を続けながら、商用電源系統への売電を可能にする。 As a result, cheap power is stored from the commercial power supply system at the midnight power contract time, and the stored power of the storage battery stored at low cost can be supplied to the commercial power supply system together with the power generated by the solar panel in the daytime. Thus, it is possible to sell power to the commercial power system while continuing to supply power to the load.
この実施形態による売電システムは、図1に示すように、太陽電池パネル11と、蓄電器12と、電力変換器13と、切替え器14と、制御器15と、深夜電力用のタイマ信号出力器16と、を備えて構成される。これらのうち、太陽電池パネル11は、複数枚の太陽電池(セル)を直並列接続して所定値の電圧、電流を得られるように構成される。この太陽電池パネル11は、例えば複数枚が需要家のビルディングの屋上や家屋の屋根の上に設置される。
As shown in FIG. 1, the power selling system according to this embodiment includes a solar cell panel 11, a
蓄電器12は一または複数の蓄電池17を備え、この蓄電池17に太陽電池パネル11が発生する電力や外部(商用電源系統)から供給される電力を、蓄電および放電するように機能する。この蓄電池17は太陽電池パネル11の発電量が負荷18の消費電力より大きい場合に、その発電量を超えた余剰の電力を蓄電しておき、太陽電池パネル11の発生電力量が負荷の消費電力量よりも少ない場合に、その蓄電した電力を負荷に供給可能にする。
The
また、この蓄電池17は本実施の形態では、深夜電力を蓄電するように機能し、昼間に付加への電力供給によって残量低下した電力を補充するほか、商用電源系統19へ供給するように機能する。このため、ここで使用する蓄電池17としては充電電力容量が十分に大きいものが望ましく、さらに高電圧で、エネルギー密度が高く、急速充電が可能で、高出力が得られるリチュームイオン電池やリチュームイオンポリマー電池の使用が有利である。しかし、かかるリチュームイオン電池やリチュームイオンポリマー電池に限らず、必要に応じてニッカド電池やニッケル水素電池なども用いることができる。
Further, in this embodiment, the
電力変換器13は双方向DC/AC変換器であり、これが、太陽電池パネル11が発生する直流電力や蓄電器12が放電する直流電力を、商用電源系統19の交流電力の位相に同期した交流電力に変換するとともに、一方、その商用電源系統19からの交流電力を直流電力に変換して、前記蓄電池17に充電可能にする。なお、この電力変換器13には直流電力増幅のためのDC/DC変換器を太陽電池パネル11側に接続してもよい。
The
切替え器14は、太陽電池パネル11や蓄電器12からの直流電力を電力変換器13で変換した交流電力を、商用電源系統19や負荷18に切り替え供給したり、商用電源系統19から供給される交流電力を電力変換器13を介して蓄電池17に、あるいは負荷18に切替供給したりするように機能する。
The
制御器15は、太陽電池パネル11が発生する直流電力の出力値、負荷18の消費電力値およびタイマ信号出力器16の出力値とにもとづいて、蓄電池17の充放電、電力変換器13の電力変換動作および切替え器14の前記切り替え動作を制御するように機能する。なお、太陽電池パネル11と電力変換器13および蓄電池17との間には太陽電池を保護するための逆流防止ダイオード20が接続されている。また、制御器15に表示器21を接続することで、この表示器21に蓄電池17の蓄電残量、売電した電力量、その電力量対応の金額のほか、必要となる様々なメッセージを表示させることができる。
Based on the output value of the DC power generated by the solar battery panel 11, the power consumption value of the
かかる構成になる売電システムでは、昼間に太陽電池パネル11が太陽光を受けて所定値の直流電力を発生する。この直流電力は逆流防止ダイオード20を介して蓄電器12に供給され、蓄電地17を充電する。このとき蓄電池17の容量を超える直流電力は、電力変換器13によって商用電源系統19の交流電力の位相に同期した交流電力に変換され、切替え器14に入力される。
In the power selling system having such a configuration, the solar battery panel 11 receives sunlight in the daytime and generates a predetermined value of DC power. This direct current power is supplied to the
切替え器14は、この交流電力を負荷18または商用電源系統19のいずれか一方または両方に供給する。また、この切替え器14は商用電系統19から電力変換器13を通じて、この電力変換器13で交流電力から変換した直流電力を蓄電池17に給電したり、この蓄電池17への給電とともに、またはこの給電とは別に、商用電源系統19からの交流電力を負荷18に供給したりするように切り替えられる。
The
制御器15は、太陽電池パネル11の発生電力値および負荷18の消費電力値を入力として、蓄電器12、電力変換器13および切替え器14の動作を制御するほか、タイマ信号出力器16のオン/オフ信号にもとづいて、切替え器14の切り替え動作を制御する。
The
商用電源系統19は、切替え器14を介して需要者側の負荷18に交流電力の供給を可能にしており、太陽電池パネル11や蓄電池17が出力する電力量が少ないか、あるいは無い場合に、その商用電源系統19の交流電力が切替え器14を介して負荷18に安定供給される。この場合において、太陽電池パネル11の発生電力が十分である場合には、制御器15は負荷18の消費電力量とその太陽電池パネル11が発生する直流電力量とを比較し、その発生する直流電力量が負荷18の消費電力量よりも大きい場合に、その消費電力量を超える余剰電力を蓄電池17に蓄電するほか、充電後の余剰電力を、切替え器14を通じて商用電源系統19や負荷18に供給する。このとき商用電源系統19から負荷18への電力供給が一時的に遮断され、このとき、商用電源系統19からの買電は無い。
The commercial
一方、太陽電池パネル11が発生する直流電力量が負荷18における消費電力量よりも少ない場合には、蓄電済みの蓄電池17の蓄電電力を負荷18に供給する。そして、蓄電池17の蓄電電力が少なくなった場合には、商用電源系統19から交流電力を、切替え器14を介して負荷18へ供給するとともに、電力変換器13でその交流電力を直流電力に変換し、これを蓄電池17に蓄電する。このため、負荷18は商用電源系統19から交流電力を受けて、その運転または動作が継続される。
On the other hand, when the amount of DC power generated by the solar battery panel 11 is smaller than the amount of power consumed by the
また、負荷18の消費電力量が商用電源系統19の電力供給量に比べて大きい場合には、商用電源系統の電力量が低減し、負荷18の動作が不安定になることがある。このとき太陽光が十分に得られれば、太陽電池パネル11は高レベルの直流電力を蓄電池17に蓄電し、その蓄電後の余剰電力を、切替え器14を介して商用電力系統19に供給することができる。これにより需要家から商用電源系統19への電力の売電が可能になる。
Further, when the power consumption amount of the
また、本実施形態の売電システムでは、深夜電力を利用する。この深夜電力は、商用電源系統19に接続された負荷18による電力消費が少ない夜時間(例えば、午後11時)から翌朝(例えば、午前7時)までに供給される電力であり、この電力の使用料金は昼間に比べて大幅に安く、例えば通常(昼間)の電力料金の1/3〜1/4となっている。
Moreover, in the power sale system of this embodiment, late-night power is used. This midnight power is power supplied from night time (for example, 11:00 pm) to the next morning (for example, 7:00 am) where power consumption by the
そこで、太陽電池パネル11が電力を発生しない時間でも深夜に、商用電源系統から得られる深夜(交流)電力を、切替え器14および電力変換器13を介して商用電源系統19から受け(買電して)、電力変換器13で変換した直流電力を蓄電器12の蓄電池17に蓄電させる。この蓄電は商用電源系統19から負荷18に対する電力供給の有無に関係なく、予め決められた前記深夜時間帯に実施される。このため、これまで蓄電電力が充満状態でなくなっていた蓄電池17には、直流電力が十分に蓄電されて充満状態となる。
Therefore, midnight (alternating current) power obtained from the commercial power supply system is received from the commercial
一方、翌朝には、太陽電池パネル11は太陽光を受けて負荷18に供給可能なレベルの電力を発生すると、制御器15はこの太陽電池パネル11が発生する直流電力に、前記の夜間充電した蓄電池17から放電される直流電力を加算した直流電力を、電力変換器13に印加し、これを交流電力に変換する。この交流電力は太陽電池パネル11と蓄電器12の双方から得られた高レベルの電力である。
On the other hand, in the next morning, when the solar cell panel 11 receives sunlight and generates electric power at a level that can be supplied to the
そこで、この高レベルの交流電力のうち商用電源系統19に接続された負荷18の消費電力を超える余剰の電力を、商用電源系統19へ供給する。これにより、安価な夜間電力の蓄電により得た電力を、商用電源系統19側に返すことで、商用電源系統19から消費者側に対して供給される電力の使用量の軽減と電力使用料金の節減を図ることができる。また、この蓄電器12における蓄電量や商用電源系統19への売電量、売電価格などは表示器21に表示させる。さらに、このような蓄電器12の充放電、電力変換器13による電力変換動作および切替え器14の切り替え動作は、予め決められたプログラムに従って制御器15が実行することとなる。
Therefore, surplus power exceeding the power consumption of the
図2は、蓄電器12の他の実施形態を示す。この蓄電器12は、蓄電池17に対してタイマスイッチ22を介して1個または複数個の深夜電力用蓄電池23を並列接続したものからなる。ここで、タイマスイッチ22はタイマ信号出力器16が出力するオン/オフ信号によって、あるいは別に設定したタイミング信号によって開閉制御される。例えば、タイマスイッチ22は深夜電力の供給時間にオンとなり、これにより商用電源系統19から供給されるの交流電力が切替え器14を介して、電力変換器13に入力され、この電力変換器13で変換された直流電力が深夜電力用蓄電池23に蓄電される。そして、すべての深夜電力用蓄電池23が充満状態になるタイミングでタイムスイッチ22はオフとなる。
FIG. 2 shows another embodiment of the
そして、翌朝の設定時間(前記7時)になり、さらに太陽電池パネル11が十分なレベルの直流電力を発生するタイミングにて、タイマスイッチ22をオンにする。これにより、この深夜電力用蓄電池23が放電する直流電力と太陽電池パネル11から発生する直流電力が電力変換器13に入力され、この電力変換器13で電力変換された交流電力が切替え器14を介して商用電源系統19に供給される。このように昼間の電力需要が高いタイミングで商用電源系統19へ深夜電力を売電することができ、結果として、需要者側は電力料金節減の恩恵を受けることとなる。
Then, the
以上のように、本実施形態では、昼間に太陽光を受ける太陽電池パネル11に電力を発生させるとともに、深夜電力契約時間内(設定時間内)に蓄電池に商用電源系統19からの電力を蓄電させ、前記深夜電力契約時間以外の時間帯に、前記太陽電池パネル11が発生する電力とともに、制御器15により前記蓄電池が蓄電した電力を商用電源系統19へ給電させることにより、深夜電力契約時間に商用電源系統19から安価な電力を蓄電しておき、この安価に蓄電した蓄電池17の蓄電電力を、昼間に太陽電池パネル11が発生する電力のうち、負荷18で消費される電力を上回る電力とともに、商用電源系統19へ供給でき、負荷18への電力供給を続けながら、商用電源系統19への売電が可能になるという効果が得られるものである。
As described above, in the present embodiment, power is generated in the solar cell panel 11 that receives sunlight in the daytime, and the power from the commercial
本発明の売電システムは、深夜に蓄電した安価な深夜電力を、昼間に太陽電池パネルが発生する電力とともに商用電源系統へ供給できるので、使用者側の電力料金を節減できるという効果を有し、太陽電池パネルと蓄電池とを併用し、夜間に蓄電池に溜めた蓄電電力を、電力利用率の高い昼間に商用電源系統へ供給する売電システム等に有用である。 The power selling system of the present invention can supply inexpensive late-night power stored in the middle of the night to the commercial power system together with the power generated by the solar panel in the daytime. It is useful for a power selling system or the like that uses a solar battery panel and a storage battery in combination, and supplies the stored power stored in the storage battery at night to a commercial power supply system during the daytime when the power utilization rate is high.
11 太陽電池パネル
12 蓄電器
13 電力変換器
14 切替え器
15 制御器
16 タイマ信号出力器
17 蓄電池
18 負荷
19 商用電源系統
21 表示器
22 タイマスイッチ
23 深夜電力用蓄電地
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11
Claims (1)
In a solar cell panel generates electric power by receiving sunlight during the day, the electric power energy storage as well as power storage and electric power supplied from the commercial power supply system in the solar cell panel occurs power and midnight power contract time load A storage battery to be supplied and connected to the storage battery in parallel for storing only the midnight power within the midnight power contract time supplied from the commercial power system and supplying the stored power to the load . midnight and the power storage battery, the midnight time zone other than the power contract time, said when the electric power generated by the solar panels is greater than the power consumption of the load be sufficient, the solar cell panel that exceeds the power consumption of the load the surplus power is accumulated in the battery, Bei and the said excess power and the midnight power storage battery of battery power after the power storage the commercial power system to supply the controller Power sale system, characterized in that the.
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