JP6427708B1

JP6427708B1 - 給電方法及び給電システム

Info

Publication number: JP6427708B1
Application number: JP2018141656A
Authority: JP
Inventors: 中村　浩幸; 浩幸中村; 義隆下村
Original assignee: Kyushu Electric Power Co Inc
Current assignee: Kyushu Electric Power Co Inc
Priority date: 2018-07-27
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2038-07-27
Also published as: JP2020018145A

Abstract

【課題】再生可能エネルギーを利用した発電により供給力過多が生じ得るときに対応することに適した給電方法等を提供する。
【解決手段】調整給電部９は、優先給電ルールにおいて、再生可能エネルギーを利用した発電よりも先に出力調整がなされるべきとされているものである。演算部２１は、制御部２７が調整給電部９により調整できる余地を示す下げ調整力を演算する。制御部２７は、下げ調整力を基準にして、中央給電指令所などが再生可能エネルギーを利用した発電よりも先に出力調整できる電力量を評価することにより、再生可能エネルギーを利用した発電に対する出力制御の実施を最小限にすることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給電システムにおける給電方法等に関する。

特許文献１には、中央給電指令所が、各発電所に対して均等に負荷分散を行うことが記載されている。また、特許文献２には、不確定分散型電源に対して、蓄電池を組み込むことが記載されている。

特開２０１２−５２３７号公報特開２０１１−９７６６４号公報

中央給電指令所は、各発電所に対する指令を行う（特許文献１参照）。再生可能エネルギー（太陽光や風力などのように、エネルギー源として永続的に利用することができると認められるもの。）を利用した発電は、現在、事業者が、当日までに人手などで出力設定しているものがある。そのため、中央給電指令所は、事業者に事前（前日など）に再エネ発電計画を提示し、事業者は再エネ発電計画に従って発電する。しかしながら、再生可能エネルギーを利用した発電は、当日の日射量が予測値と異なることなどにより、再エネ発電計画とは異なる状態となる。現時点では、中央給電指令所が、再生可能エネルギーを利用した発電に対して、当日に出力調整する制度を活用するための仕組みが整備できてない。

特許文献２には、再生可能エネルギーを利用した発電の大規模導入に伴う問題を、蓄電池を導入することにより解決しようとすることが記載されている。しかしながら、再生可能エネルギーを利用した発電が急増しており、対応しきれない。

よって、本発明は、再生可能エネルギーを利用した発電に対して、当日に出力を調整する判断に資する給電方法等を提供することを目的とする。

本願発明の第１の観点は、給電システムにおける給電方法であって、前記給電システムは、制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、前記再エネ発電手段が、再生エネルギーを用いて発電を行う発電ステップと、前記予測手段が、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得る予測ステップと、演算手段が、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算する演算ステップと、前記表示手段が、前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示する表示ステップを含む。

本願発明の第２の発明は、第１の観点の給電方法であって、前記発電ステップにおいて、前記再エネ発電手段が、再エネ発電計画に従って、再生エネルギーを用いて発電を行い、前記表示ステップにおいて、前記表示手段が、前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示するとともに、現在及び将来の一つ又は複数の時刻において、前記再エネ発電計画における発電量の計画値と予測手段が予測した発電量の予測値との違い、及び／又は、前記再エネ発電計画における電力需要の計画値と予測手段が予測した電力需要の予測値との違いを表示する。

本願発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の給電方法であって、前記再エネ発電手段は、前記制御手段が指令をできる第１再エネ発電手段を備え、前記第１再エネ発電手段は、直接第１再エネ発電手段と、間接第１再エネ発電手段を備え、前記間接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する間接発電時刻は、前記直接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する直接発電時刻よりも遅く、前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、指令仮定時刻から直接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、指令仮定時刻から間接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を演算し、前記表示ステップにおいて、前記表示手段は、指令仮定時刻から直接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、指令仮定時刻から間接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を表示する。

本願発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の給電方法であって、前記再エネ発電手段は、再エネ発電計画による発電を開始した後に指令をできる第１再エネ発電手段を含み、前記制御手段が、前記下げ調整力が第１基準値よりも低い場合に、前記第１再エネ発電手段に対して、出力制限指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を制限し、及び／又は、前記下げ調整力が第２基準値よりも高い場合に、前記制御手段が前記第１再エネ発電手段に対して、出力再開指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を増加させる指令ステップを含む。

本願発明の第５の観点は、第４の観点の給電方法であって、前記指令ステップにおいて、前記演算手段は、前記第１基準値及び／又は前記第２基準値を、電力需要の予測値及び／又は実績値を用いて決定する。

本願発明の第６の観点は、第４又は第５の観点の給電方法であって、中央給電指令所は、前記制御手段を備え、総合制御所は、総合制御所サーバを備え、前記指令ステップにおいて、前記制御手段は、前記総合制御所サーバに対して出力を調整する指令を通知し、前記総合制御所サーバは、前記第１再エネ発電手段に対して、前記指令に従ったスケジュールを通知する。

本願発明の第７の観点は、第４から第６のいずれかの観点の給電方法であって、前記給電システムが備える監視手段が、前記第１再エネ発電手段が指令に従った電力を出力しているか否かを監視する監視ステップを含む。

本願発明の第８の観点は、第４から第７のいずれかの観点の給電方法であって、前記第１再エネ発電手段は、複数の再エネ発電所を含み、前記指令ステップにおいて前記出力制限指令が通知されたとき、前記複数の再エネ発電所のうちの一部が出力を制限され、出力が制限される一部の前記再エネ発電所は、これまでに出力が制限された実績、及び／又は、発電状況を用いて選択される。

本願発明の第９の観点は、第１から第８のいずれかの観点の給電方法であって、前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、前記調整給電手段が供給する電力量、及び、前記調整給電手段の最小の給電量である最小給電量を用いて、前記下げ調整力を演算する。

本願発明の第１０の観点は、第９の観点の給電方法であって、前記調整給電手段は、複数の単位給電手段を含み、前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、前記各単位給電手段の最小の給電量である単位最小給電量を用いて、前記最小給電量を求める。

本願発明の第１１の観点は、給電システムであって、制御手段と、演算手段と、予測手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、前記再エネ発電手段が、再生エネルギーを用いて発電を行い、前記予測手段は、前記再生エネルギーを用いた発電を開始した後に、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得し、演算手段が、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算する。

なお、第８の観点において、出力が制限される再エネ発電所は、例えば、各再エネ発電所に対して出力が制限された数をカウントしておき、そのカウントが小さいものから選択してもよい。ここで、監視手段が指令に従っていない再エネ発電所を検出したならば、その再エネ発電所はカウントアップせず、カウントが少ないために出力制限される再エネ発電所として選択されやすい状態としてもよい。このような選択を行うことにより、公平性のある調整を実現することができる。また、例えば送電線が停止しているなどの情報を把握しておき、このような再エネ発電所には出力調整を行わないようにすることにより、実効性のある出力調整を実現することができる。

再生可能エネルギーを利用した発電に対して、一部の再エネ発電所（再生可能エネルギーを利用した発電所）では、当日に出力調整を行うことができる。しかしながら、他の再エネ発電所では、当日に出力調整ができず、事前に出力調整を行っている。そのため、現在は、当日の出力調整を行う仕組みを使用せず、すべての再エネ発電所に対して、再エネ発電計画のみによって出力調整を行っている。

本願発明の各観点によれば、中央給電指令所などが再生可能エネルギーを利用した発電よりも先に出力調整できる電力量を「下げ調整力」として評価することにより、再生可能エネルギーを利用した発電に対する出力調整を、事前の再エネ発電計画の段階でも過剰に制限する必要はなくなり、また、必要であれば出力を増加させることも可能であり、再生可能エネルギーを利用した発電に対する出力調整の実施を最小限にすることができる。

なお、再生可能エネルギーによる供給力過多の問題は、例えば、国・地域・家庭などの各レベルにおいて発生し得るものである。例えば、家庭レベルであれば、太陽光発電の出力調整のために下げ調整力を利用することができる。国のレベルでは、例えば複数の中央給電指令所を管理する場合に、各中央給電指令所で調整できる電力及び中央給電指令所の間で調整できる電力に対して下げ調整力を演算して対応することができる。

本願発明の実施例に係る給電システムの構成の一例を示すブロック図である。図１の給電システム１の動作の一例を示すフロー図である。（ａ）供給力過多の一例と、（ｂ）図１の予測部２３による予測処理の一例を示す図である。図１の表示部２５の表示例を説明するための図であり、（ａ）再エネ発電計画に沿った表示例、（ｂ）第１基準値よりも低くなる場合の表示例、（ｃ）第２基準値よりも高くなる場合の表示例、（ｄ）実際の表示例である。

以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。

図１は、本願発明の実施例に係る給電システム１の構成の一例を示すブロック図である。給電システム１は、指令装置３と、総合制御所サーバ５（本願請求項の「総合制御所サーバ」の一例）と、スケジュール配信サーバ７（本願請求項の「スケジュール配信サーバ」の一例）と、調整給電部９（本願請求項の「調整給電手段」の一例）と、直接第１再エネ発電部１１（本願請求項の「直接第１再エネ発電手段」の一例）と、間接第１再エネ発電部１３（本願請求項の「間接第１再エネ発電手段」の一例）と、第２再エネ発電部１５（本願請求項の「第２再エネ発電部」の一例）を備える。

以下では、「第１再エネ発電部」は、直接第１再エネ発電部１１及び間接第１再エネ発電部１３をいう。「再エネ発電部」は、第１再エネ発電部及び第２再エネ発電部１５をいう。「発電部」は、調整給電部９、第１再エネ発電部及び第２再エネ発電部１５をいう。

中央給電指令所は、指令装置３を備える。指令装置３は、発電部を制御する。国が定める優先給電ルールでは、まず、火力等の出力を抑制し、揚水動力を活用するなどの対応を行ったうえで、なお供給力が余剰となる場合に、再生可能エネルギーを利用した発電の出力制御を行うこととされている。

調整給電部９は、優先給電ルールにおいて、指令装置３が再生可能エネルギーを利用した発電よりも先に調整することとされているものである。例えば、指令装置３が調整力として予め確保した発電機や揚水式発電機などである。

再エネ発電部は、電力需要に対して、再生可能エネルギー（例えば太陽光や風力など）を利用して発電した電力を供給する。指令装置３は、再エネ発電部に対しては、これまでと同様に、前日までに再エネ発電計画を提示する。再エネ発電部は、原則として再エネ発電計画に従って発電を行う。本実施例では、太陽光発電を例に説明する。

再生可能エネルギーを利用した発電の事業者は、様々である。以前は、例えば、前日までに提示された再エネ発電計画に沿って当日の朝に手動で出力調整をするのみで、当日の状況に合わせて中央給電指令所が出力調整を行うことができなかった（第２再エネ発電部１５参照）。他方、装置としては、再エネ発電計画を提示した後に、中央給電指令所が、出力調整を指令できるものも導入されてはいる（第１再エネ発電部参照）。しかしながら、現時点では、再生可能エネルギーを利用した発電の影響が大きくなりつつある状況に留まっており、現時点では影響が小さく、新たに導入されたものに対しても、従来のものと同様に、再エネ発電計画のみによって出力調整を行っていて、当日の出力調整の可能性が認識されつつある状況に留まっている。

第１再エネ発電部は、指令装置３が、再エネ発電計画を提示した後に（例えば当日に）、再エネ発電計画を修正する指示を行い、指示に従って動作することができるものである。

直接第１再エネ発電部１１は、指令装置３が、総合制御所サーバ５を経由して指示に従ったスケジュール（発電スケジュール）を与えることができる。他方、間接第１再エネ発電部１３は、指令装置３が総合制御所サーバ５を経由してスケジュール配信サーバにスケジュールを配信し、間接第１再エネ発電部１３がスケジュール配信サーバにアクセスすることにより指示に従ったスケジュールを伝えることができる。そのため、指令装置３が指令を通知したときに、直接発電時刻が経過した後に直接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始して、間接第１再エネ発電部１３が（例えば定期的に）アクセスする間接発電時刻が経過した後に間接第１再エネ発電手段が発電を開始する。間接発電時刻は、直接発電時刻よりも遅い。

第２再エネ発電部１５は、再エネ発電計画に従った発電を開始した後に、指令装置３が指令を通知して、発電状況を修正することができない。

指令装置３は、演算部２１（本願請求項の「演算手段」の一例）と、予測部２３（本願請求項の「予測手段」の一例）と、表示部２５（本願請求項の「表示手段」の一例）と、監視部２６（本願請求項の「監視手段」の一例）と、制御部２７（本願請求項の「制御手段」の一例）を備える。

総合制御所は、総合制御所サーバ５を備える。なお、総合制御所サーバ５やスケジュール配信サーバ７は、例えば、都道府県や市町村などのように、地域ごとに設けてもよい。また、第２再エネ発電部１５は、指令装置３が総合制御所サーバ５を経由して指示する例について説明するが、指令装置３から直接指示するものであってもよく、総合制御所サーバ５及びスケジュール配信サーバ７を経由して指示するものであってもよい。

図２は、図１の給電システム１の動作の一例を示すフロー図である。図３は、（ａ）供給力過多の一例と、（ｂ）図１の予測部２３による予測処理の一例を示す。図４は、図１の表示部２５の表示例を説明するための図である。

前日までに、予測部２３は、翌日の天気予報等を用いて、再エネ発電部が太陽光発電をする発電量を予測し、演算部２１は、発電量の予測値を利用して、時系列に沿って、翌日の各時刻における調整給電部９による調整の余地（下げ調整力）を演算し（ステップＳＴ１）、再エネ発電部に対する再エネ発電計画を作成する（ステップＳＴ２）。制御部２７は、再エネ発電部に対して再エネ発電計画を提示する（ステップＳＴ３）。

下げ調整力について、一例を説明する。簡単のために、原子力等の発電手段は省略し、蓄電等は省略し、調整給電部９及び第１再エネ発電部による発電を想定する。時刻ｔにおいて、下げ調整力をＬａ（ｔ）とし、電力需要をＰｄ（ｔ）とする。調整給電部９が供給する電力量をＰａ₁（ｔ）とし、その最小電力をＰａ₂（ｔ）とする。第１再エネ発電部による発電量をＰｒ（ｔ）とする。供給できる電力量は、Ｐａ₁（ｔ）＋Ｐｒ（ｔ）である。これが、電力需要と一致する。すなわち、
Ｐｄ（ｔ）＝Ｐａ₁（ｔ）＋Ｐｒ（ｔ）
である。他方、調整給電部９による電力量は、最小電力Ｐａ₂（ｔ）までしか調整できない。そのため、時刻ｔにおける下げ調整力Ｌａ（ｔ）は、
Ｌａ（ｔ）＝Ｐａ₁（ｔ）−Ｐａ₂（ｔ）
＝Ｐｄ（ｔ）−Ｐｒ（ｔ）−Ｐａ₂（ｔ）
として演算することができる。

この式より、再エネ発電計画よりも電力需要Ｐｄ（ｔ）が減少したり、第１再エネ発電部の発電量Ｐｒ（ｔ）が増加したりすると、再エネ発電計画よりも下げ調整力は小さくなり、調整給電部９を利用した調整の余地が小さくなる。当日に第１再エネ発電部の出力を制限することにより、下げ調整力を増加させることができる。

他方、再エネ発電計画よりも電力需要Ｐｄ（ｔ）が増加したり、第１再エネ発電部の発電量Ｐｒ（ｔ）が減少したりすると、再エネ発電計画よりも下げ調整力は大きくなり、調整給電部９を利用した調整の余地が大きくなる。そのため、当日に第１再エネ発電部の出力を再開して、下げ調整力を減少させてもよい。

実際には、調整給電部９は、例えば複数の火力発電所などを含み、火力発電所ごとに最小発電量が異なる。そのため、調整給電部９に含まれる各発電所に応じてＰａ₂（ｔ）を求めるなどの処理を行う。また、下げ調整力は、図３（ａ）にあるように、第２再エネ発電部１５による発電や、原子力等のその他の発電や、揚水発電等を参照して算出することができる。

本願発明は、前日までの再エネ発電計画を、下げ調整力を利用して当日に修正することができる。そのため、再エネ発電計画を保守的に（すなわち、必要以上の制限を加えた状態として）作成する必要がない。予測に従った計画として、再エネ発電を必要以上に制限する必要はなくなる。

これまで、電力需要に対し、再生可能エネルギーが占める割合は小さかった。そのため、翌日の天気予報で再生可能エネルギーによる発電量を予測し、多少の変動があっても、指令装置３で調整すれば、系統全体による電力供給を継続することができた。

図３（ａ）は、近時の発電の状況を示す一例である。原子力等の発電Ａ₁、火力等の発電Ａ₂に加え、再生可能エネルギーを利用した発電Ａ₃、Ａ₄及びＡ₅がある。電力需要Ａ₆に対して、揚水発電Ａ₇及びＡ₈なども利用して、需要と供給のバランスを保っている。しかしながら、再生可能エネルギーを利用した発電が増加したために、揚水電力や蓄電池充電Ａ₄を利用しても需要と供給のバランスがとれず、Ａ₅が供給過剰となっている。

このように、近年、再生可能エネルギーを利用した発電が電力需要に占める割合が急増している。そのため、再生可能エネルギーを利用した発電に対して、出力制御が求められることが予測される。

本願発明は、下げ調整力を考慮することにより、優先給電ルールに従って、再生可能エネルギーを利用した発電の特性を活かす制御を実現するものである。

続いて、図２のステップＳＴ４以下を参照して、当日の制御について説明する。再エネ発電部は、再エネ発電計画に従って再生可能エネルギーを利用した発電を行う（ステップＳＴ４）。

予測部２３は、定期的に、例えば天気予報と再エネ発電部の発電実績を利用して、再エネ発電部が発電する発電量の予測値を得る。また、例えば天気予報や過去の電力需要を利用して、電力需要の予測値を得る（ステップＳＴ５）。図３（ｂ）は、表示部２５が表示する、前日に予測した発電量の予測値（破線）と、現在までの実績（現在時刻の左側）と、予測部２３が定期的に予測した発電量の予測値（現在時刻の右側）を示す図である。

演算部２１は、各時刻において、第１基準値及び第２基準値並びに下げ調整力を演算する（ステップＳＴ６）。

第１基準値は、再エネ発電部に対して出力を減少させる判断の基準となる。第２基準値は、再エネ発電部に対して出力を増加させる判断の基準となる。第１基準値は、第２基準値よりも低い。演算部２１は、例えば、各時刻における電力需要の予測値の１％などのように、電力需要の予測値に応じて、第１基準値及び第２基準値を演算する。

なお、第１基準値及び第２基準値は、現時点の電力需要の実績値の１％などを利用してもよい。また一定値でもよく、この場合はステップＳＴ６では下げ調整力を演算する。

制御部２７は、各時刻において、下げ調整力と第１基準値を比較する（ステップＳＴ７）。各時刻において下げ調整力が第１基準値よりも低くないならば、ステップＳＴ９に進む。下げ調整力が第１基準値よりも低い時刻があるならば、その時刻において第１再エネ発電部が発電を制限させるために指令を指示すべき時刻を決定する。そして、指示をしてから、直接発電時刻に直接第１再エネ発電部が発電を制限したときの発電量、及び、間接発電時刻に間接第１再エネ発電部が発電を制限したときの発電量を計算する。そして、各時刻において、これらの発電量を参照した制限下げ調整力を計算する（ステップＳＴ８）そして、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ９において、制御部２７は、再エネ発電部の発電量が増加する時間帯において、各時刻において、下げ調整力と第２基準値を比較する。下げ調整力が第２基準値よりも高くないならば、ステップＳＴ１１に進む。下げ調整力が第２基準値よりも高い時刻があるならば、その時刻において第１再エネ発電部が発電を再開させるために指令を指示すべき時刻を決定する。そして、指示をしてから、直接発電時刻に直接第１再エネ発電部が発電を再開したときの発電量、及び、間接発電時刻に間接第１再エネ発電部が発電を再開したときの発電量を計算する。そして、各時刻において、これらの発電量を参照した再開下げ調整力を計算する（ステップＳＴ１０）。そして、ステップＳＴ１１に進む。

ステップＳＴ１１において、表示部２５は、下げ調整力を表示する。表示部２５は、再エネ発電計画における発電量の計画値と予測部２３が予測した発電量の予測値との違い、及び、再エネ発電計画における電力需要の計画値と予測部２３が予測した電力需要の予測値との違いを表示する。

図４は、表示部２５による表示の一例を示す。（ａ）は、計画値と予測値が一致している例を示す。

表示領域Ｃ₁は、再エネ発電計画における発電量の計画値と予測部２３が予測した発電量の予測値との違いを示す。△印が上にあると予測値が計画値よりも大きく、△印が下にあると予測値が計画値よりも小さい。

表示領域Ｃ₂は、再エネ発電計画における電力需要の計画値と予測部２３が予測した電力需要の予測値との違いを示す。△印が上にあると予測値が計画値よりも大きく、△印が下にあると予測値が計画値よりも小さい。

なお、表示領域Ｃ₁及びＣ₂は、それぞれ、発電量及び電力需要の実績値と計画値とを比較してもよい。

Ｃ₃は、時間の経過に伴う下げ調整力と、第１基準値Ｃ₄₂及び第２基準値Ｃ₄₁を示す。時間の経過に伴う下げ調整力は、11時、11時30分、12時、12時30分、13時、13時30分及び14時におけるものを示している。図４（ａ）では、下げ調整力は第１基準値よりも上にあり、十分に調整の余地がある。また、再生可能エネルギーを利用した発電を行う時間帯において、第２基準値よりも下にあり、必要以上に出力制限していない状態である。

前述のように、少なくとも、再エネ発電部の発電量と電力需要が、下げ調整力を変動させる。表示領域Ｃ₃により下げ調整力の変動を把握でき、さらに表示領域Ｃ₁及びＣ₂により、下げ調整力の変動の要因である発電量及び電力需要を把握することができる。

図４（ｂ）は、下げ調整力が第１基準値Ｃ₄₂を下回る予測となった場合の表示例である。この例では、13時30分以降に、下げ調整力が第１基準値Ｃ₄₂を下回る予測である。図４（ｂ）では、最も早い時刻である13時30分の下げ調整力の下に△印を表示することにより、この時刻以降に、下げ調整力が第１基準値Ｃ₄₂を下回る予測であることを示している。ここで、表示領域Ｃ₁及びＣ₂を参照すると、電力需要は計画値と予測値が一致しているのに対し、発電量は計画値よりも予測値が高い。そのため、再エネ発電部の発電量が下げ調整力を減少させている要因であると推察できる。そして、12時の下げ調整力の表示の上に矢印を表示することにより、13時30分に下げ調整力を増加させるために、遅くとも12時には指令を通知すべきことを表示している。そして、調整がなされない場合の下げ調整力の棒グラフの上に、調整がなされた場合の差分を表示することにより、制限下げ調整力（第１再エネ発電部の発電を制限することにより増加する下げ調整力）を表示している。すなわち、12時30分及び13時には、直接第１再エネ発電部が発電を制限して下げ調整力が増加する。さらに、13時30分及び14時には間接第１再エネ発電部が発電を制限して、さらに下げ調整力が増加している。

図４（ｃ）は、下げ調整力が第２基準値Ｃ₄₁を上回る予測となった場合の表示例である。この例では、13時30分以降に、下げ調整力が第２基準値Ｃ₄₁を上回る予測である。図４（ｃ）では、最も早い時刻である13時30分の下げ調整力の下に△印を表示することにより、この時刻以降に、下げ調整力が第２基準値Ｃ₄₁を上回る予測であることを示している。ここで、表示領域Ｃ₁及びＣ₂を参照すると、発電量は計画値と予測値が一致しているのに対し、電力需要は計画値よりも予測値が高い。そのため、電力需要が下げ調整力を増加させている要因であると推察できる。そして、12時の下げ調整力の表示の上に矢印を表示することにより、13時30分に下げ調整力を減少させるために、遅くとも12時には指令を通知すべきことを表示している。そして、調整がなされない場合の下げ調整力の棒グラフの上部に、調整がなされた場合の差分を表示することにより、再開下げ調整力（第１再エネ発電部の発電を再開することにより減少する下げ調整力）を表示している。すなわち、12時30分及び13時には、直接第１再エネ発電部が発電を再開して下げ調整力が減少する。さらに、13時30分及び14時には間接第１再エネ発電部が発電を再開して、さらに下げ調整力が減少している。

なお、下げ調整力は、一般に、例えば太陽光発電の影響が小さい夜間、早朝、夕方などの時間帯では、大きくなる。そのため、下げ調整力と第２基準値との比較は、例えば、９時から１５時など、太陽光発電の影響が大きくなる時間帯に行うようにしてもよい。

図４（ｄ）は、第１基準値を使用した実際の表示例を示す。

図２を参照して、制御部２７は、例えば、オペレータによる指令のボタンの押下等の操作に応じて指令を行う（ステップＳＴ１２）。指令を行う場合、ステップＳＴ１３に進む。指令を行わない場合、ステップＳＴ１４に進む。

なお、ステップＳＴ１２において、制御部２７は、例えば、各時刻において下げ調整力と第１基準値及び／又は第２基準値とを比較して指令を行うか否かを判断してもよい。

ステップＳＴ１３において、まず、制御部２７が総合制御所サーバ５に対して、制限する電力量を指定して出力制限指令を通知した場合について説明する。出力制限指令を受領した総合制御所サーバ５は、制限する発電量を用いて、再エネ発電計画において許可されている発電の一部又は全部を制限して、第１再エネ発電部のスケジュールを作成する。直接第１再エネ発電部１１に対しては、作成したスケジュールを送信する。他方、間接第１再エネ発電部１３に対しては、直接スケジュールを送信することができない。そのため、スケジュール配信サーバ７に対して間接第１再エネ発電部１３のスケジュールを送信し、間接第１再エネ発電部１３が定期的にスケジュール配信サーバ７をチェックしてスケジュールを受け取る。第１再エネ発電部は、スケジュールに従って発電を行う。

また、制御部２７が総合制御所サーバ５に対して、増加する電力量を指定して出力再開指令を通知した場合について説明する。出力再開指令を受領した総合制御所サーバ５は、増加する発電量を用いて、再エネ発電計画において制限されている発電の一部又は全部を再開して、第１再エネ発電部のスケジュールを作成する。直接第１再エネ発電部１１に対しては、作成したスケジュールを送信する。他方、スケジュール配信サーバ７に対して間接第１再エネ発電部１３のスケジュールを送信し、間接第１再エネ発電部１３が定期的にスケジュール配信サーバ７をチェックしてスケジュールを受け取る。第１再エネ発電部は、スケジュールに従って発電を行う。

ステップＳＴ１４において、当日が経過したか否かを判断する。経過していないならば、ステップＳＴ５に戻る。当日が経過したならば、処理を終了する。

監視部２６は、第１再エネ発電部が、スケジュールに従った発電を行っているか否かを監視する。スケジュールに従った発電を行わない第１再エネ発電部が存在する場合、例えばペナルティを与えることに加え、予測部２３による予測や演算部２１による下げ調整力の演算等において反映するようにすることができる。

ステップＳＴ１３において、総合制御所サーバ５による処理について、説明を補足する。例えば、必要制御量を区分ごとの設備量に応じて按分し、さらに、配電センターから配電事業所ごとの設備量に応じて再配分する。そして、配電事業所エリア内の事業者（再エネ発電所）を選定する。第１再エネ発電部には、複数の再エネ発電所が含まれる。総合制御所サーバ５が出力を制限したり再開したりする再エネ発電所を、それらの一部とする場合、その選択の公平性を担保すること、さらには、その状態を外部に説明する責任を果たすことが重要である。

例えば、各再エネ発電所に対して出力が制限された回数をカウントしておく。これにより、例えば最小回数と最大回数を比較して、例えば２倍を超えない状態とすることにより、公平性を説明することができる。さらに、出力を制限する場合、出力を制限する再エネ発電所をカウントが小さいものから優先して選択する。これにより、出力が制限された回数が偏ることを防止することができる。また、監視部２６が、出力を制限するスケジュールに従った発電を行わない再エネ発電所を検出した場合には、その再エネ発電所のカウントはアップせずに維持する。そうすると、その再エネ発電所は、通常、次回も連続して出力制限する対象として選択される。そのため、出力制限を守らない再エネ発電所に対するペナルティとなるとともに、公平性を担保することができる。

出力を再開する場合は、例えば、公平性を考慮して、第１再エネ発電部の全事業者を対象とし、一律（例えば２０％など）に再開する。すなわち、電力需要と太陽光発電のバランスで決まるために、一部のみを選択して再開すると、例えば、太陽光発電が多いときに再開を許可された事業者と、太陽光発電が少ないときに再開を許可された事業者では、公平性を担保できないためである。

また、総合制御所サーバ５は、各再エネ発電所に対して、例えば送電線が停止しているなどの情報を把握しておき、このような再エネ発電所には出力調整を行わないようにすることにより、実効性のある出力調整を実現することができる。ここで、回線不良などによりスケジュールが受信できない太陽光発電装置や事業者は、発電自体は、行うことができる。そのため、例えば、出力制御なしのスケジュールを自身でセットして制御することにより、通信障害時でも発電が停止しないようにすることができる。

１給電システム、３指令装置、５総合制御所サーバ、７スケジュール配信サーバ、９調整給電部、１１直接第１再エネ発電部、１３間接第１再エネ発電部、１５第２再エネ発電部、２１演算部、２３予測部、２５表示部、２６監視部、２７制御部

Claims

給電システムにおける給電方法であって、
前記給電システムは、制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段が、再エネ発電計画に従って、再生可能エネルギーを用いて発電を行う発電ステップと、
前記予測手段が、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得る予測ステップと、
前記演算手段が、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算する演算ステップと、
前記表示手段が、前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示する表示ステップを含み、
前記表示ステップにおいて、前記表示手段が、
前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示するとともに、
現在及び将来の一つ又は複数の時刻において、
前記再エネ発電計画における発電量の計画値と予測手段が予測した発電量の予測値との違い、及び／又は、
前記再エネ発電計画における電力需要の計画値と予測手段が予測した電力需要の予測値との違いを表示する、給電方法。
給電システムにおける給電方法であって、
前記給電システムは、制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段が、再生可能エネルギーを用いて発電を行う発電ステップと、
前記予測手段が、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得る予測ステップと、
前記演算手段が、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算する演算ステップと、
前記表示手段が、前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示する表示ステップを含み、
前記再エネ発電手段は、前記制御手段が指令をできる第１再エネ発電手段を備え、
前記第１再エネ発電手段は、直接第１再エネ発電手段と、間接第１再エネ発電手段を備え、
前記間接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する間接発電時刻は、前記直接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する直接発電時刻よりも遅く、
前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、
指令仮定時刻から直接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、
指令仮定時刻から間接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を演算し、
前記表示ステップにおいて、前記表示手段は、
指令仮定時刻から直接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、
指令仮定時刻から間接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を表示する、給電方法。
給電システムにおける給電方法であって、
前記給電システムは、制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段が、再生可能エネルギーを用いて発電を行う発電ステップと、
前記予測手段が、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得る予測ステップと、
演算手段が、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算する演算ステップと、
前記表示手段が、前記演算ステップにおいて演算された下げ調整力を表示する表示ステップを含み、
前記再エネ発電手段は、再エネ発電計画による発電を開始した後に指令をできる第１再エネ発電手段を含み、
前記制御手段が、
前記下げ調整力が第１基準値よりも低い場合に、前記第１再エネ発電手段に対して、出力制限指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を制限し、及び／又は、
前記下げ調整力が第２基準値よりも高い場合に、前記制御手段が前記第１再エネ発電手段に対して、出力再開指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を増加させる指令ステップを含み、
前記指令ステップにおいて、前記演算手段は、前記第１基準値及び／又は前記第２基準値を、電力需要の予測値及び／又は実績値を用いて決定する、給電方法。
中央給電指令所は、前記制御手段を備え、
総合制御所は、総合制御所サーバを備え、
前記指令ステップにおいて、
前記制御手段は、前記総合制御所サーバに対して出力を調整する指令を通知し、
前記総合制御所サーバは、前記第１再エネ発電手段に対して、前記指令に従ったスケジュールを通知する、請求項３記載の給電方法。
前記給電システムが備える監視手段が、前記第１再エネ発電手段が指令に従った電力を出力しているか否かを監視する監視ステップを含む請求項３又は４に記載の給電方法。
前記第１再エネ発電手段は、複数の再エネ発電所を含み、
前記指令ステップにおいて前記出力制限指令が通知されたとき、前記複数の再エネ発電所のうちの一部が出力を制限され、
出力が制限される一部の前記再エネ発電所は、これまでに出力が制限された実績、及び／又は、発電状況を用いて選択される、請求項３から５のいずれかに記載の給電方法。
前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、前記調整給電手段が供給する電力量、及び、前記調整給電手段の最小の給電量である最小給電量を用いて、前記下げ調整力を演算する、請求項１から６のいずれかに記載の給電方法。
前記調整給電手段は、複数の単位給電手段を含み、
前記演算ステップにおいて、前記演算手段は、前記各単位給電手段の最小の給電量である単位最小給電量を用いて、前記最小給電量を求める、請求項７記載の給電方法。
給電システムであって、
制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段は、再エネ発電計画に従って、再生可能エネルギーを用いて発電を行い、
前記予測手段は、前記再生可能エネルギーを用いた発電を開始した後に、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得、
演算手段は、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算し、
前記表示手段は、
演算された下げ調整力を表示するとともに、
現在及び将来の一つ又は複数の時刻において、
前記再エネ発電計画における発電量の計画値と予測手段が予測した発電量の予測値との違い、及び／又は、
前記再エネ発電計画における電力需要の計画値と予測手段が予測した電力需要の予測値との違いを表示する、給電システム。
給電システムであって、
制御手段と、演算手段と、予測手段と、表示手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電を行い、
前記予測手段は、前記再生可能エネルギーを用いた発電を開始した後に、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得、
演算手段は、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算し、
前記再エネ発電手段は、前記制御手段が指令をできる第１再エネ発電手段を備え、
前記第１再エネ発電手段は、直接第１再エネ発電手段と、間接第１再エネ発電手段を備え、
前記間接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する間接発電時刻は、前記直接第１再エネ発電手段が指令に従った発電を開始する直接発電時刻よりも遅く、
前記演算手段は、
指令仮定時刻から直接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、
指令仮定時刻から間接発電時刻が経過した後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を演算し、
前記表示手段は、
指令仮定時刻から直接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力と、
指令仮定時刻から間接発電時刻経過後における、前記直接第１再エネ発電手段及び前記間接第１再エネ発電手段による指令に従った発電量を参照した下げ調整力を表示する、給電システム。
給電システムであって、
制御手段と、演算手段と、予測手段と、再エネ発電手段と、調整給電手段を備え、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給し、
前記調整給電手段は、前記再エネ発電手段とは異なり、電力を供給し、前記制御手段が供給する電力を調整でき、
前記再エネ発電手段は、再生可能エネルギーを用いて発電を行い、
前記予測手段は、前記再生可能エネルギーを用いた発電を開始した後に、前記再エネ発電手段が発電する発電量の予測値、及び、需要電力の予測値を得、
演算手段は、前記発電量の予測値及び前記需要電力の予測値を用いて、前記制御手段が前記調整給電手段を用いて調整可能な範囲を示す下げ調整力を演算し、
前記再エネ発電手段は、再エネ発電計画による発電を開始した後に指令をできる第１再エネ発電手段を含み、
前記演算手段は、第１基準値及び／又は第２基準値を、電力需要の予測値及び／又は実績値を用いて決定し、
前記制御手段は、
前記下げ調整力が前記第１基準値よりも低い場合に、前記第１再エネ発電手段に対して、出力制限指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を制限し、及び／又は、
前記下げ調整力が前記第２基準値よりも高い場合に、前記制御手段が前記第１再エネ発電手段に対して、出力再開指令を通知して前記再エネ発電計画よりも出力を増加させる、給電システム。