JP6447536B2 - 逆潮流管理装置、逆潮流管理システム、逆潮流管理方法、および逆潮流管理プログラム - Google Patents
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Description
そのため、現在では、一旦蓄電池に蓄電された電力の売電は禁止されており、例えば特許文献1には、蓄電池から供給された電力を逆潮流電力から差し引いて調整逆調整電力量を算出し、算出された調整逆調整電力量を売電電力量とする制御が記載されている。
本発明は、蓄電池が無い場合であっても、逆潮流電力の制御量を制御可能な逆潮流管理装置、逆潮流管理システム、逆潮流管理方法、および逆潮流管理プログラムを提供する。
また、需要家が所有する発電装置によって発電された電力は、外部に売電可能な電力である。
なお、制御量はゼロの場合もあり、その場合は、逆潮流電力量に対する制御は行われない。
なお、例えば、発電装置によって発電した電力は、一旦蓄電池に蓄電したとしても、発電装置で発電した電力量に応じて売電可能である。また、昼間に発電装置で発電された電力が負荷によって使用され、夜間に蓄電池に蓄電されたとしても、発電装置に応じて、蓄電池から売電可能である。
このように、所定時刻からの逆潮流電力の積算値である逆潮流電力量が、所定時刻からの発電電力の積算値である発電電力量を超えないように逆潮流電力の制御量を制御することにより、売電出来ない電力を系統に供給せず、発電装置によって発電された売電可能な電力量分のみを逆潮流電力として系統に供給できる。このため、電力会社も逆潮流電力量に基づいて価格を決定すればよく、需要家は適正な売電収入を得ることができる。
例えば、逆潮流電力量の発電電力量を超えた分については売電価格をゼロにするように売電料金を変更することにより、売電可能な発電電力量については適正に売電することができる。
このように記録することによって、電力会社は、需要家が売電し電力会社などが購入した電力について需要家に対して適正な価格で支払うことができる。
支払いを行うことができる。
このように電力会社などが所有する価格決定装置へ発電電力量と逆潮流電力量を送信することによって、電力会社は、需要家が売電し電力会社などが購入した電力について需要家に対して適正な価格で支払うことができる。
このように、蓄電池発電電力量と逆潮流電力量に基づいて制御するため、蓄電池が設けられていなくても、蓄電池に蓄電されている電力量からの逆潮流量を制御できる。
また、需要家が所有する発電装置によって発電された電力は、外部に売電可能な電力である。
そのため、発電装置によって発電された発電電力量に基づいて、売電電力量である逆潮流電力の制御量を制御することによって、適正な売電収入を得ることができる。
また、需要家が所有する発電装置によって発電された電力は、外部に売電可能な電力である。
そのため、発電装置によって発電された発電電力量に基づいて、売電電力量である逆潮流電力の制御量を制御することによって、適正な売電収入を得ることができる。
(実施の形態1)
<構成>
(逆潮流管理システムの概要)
本発明にかかる実施の形態の逆潮流管理システム1は、発電装置によって発電された電力量に基づいて、需要家20から系統50への逆潮流電力の制御量を制御するシステムである。
需要家20は、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置(ソーラーパネル21)を所有しており、電力が不足すると外部から電力を買い、余剰電力が生じると逆潮流電力として外部へと電力を売ることができる。
また、上述した外部とは、電力会社、他の需要家を含む。すなわち、需要家20が売電する外部としては、電力会社、他の需要家20等が挙げられる。
逆潮流管理装置10は、電力会社などの外部に逆潮流電力として電力を売電する際に、発電装置による発電量に基づいて、逆潮流電力の制御量の制御を行う。
また、EMS(Energy Management System)26は、各需要家にそれぞれ設置されており、各需要家における消費電力を削減するために設けられたシステムを意味している。
需要家20は、図1に示すように、ソーラーパネル(発電装置)21、太陽光発電用電力変換装置(PCS)22、負荷24、負荷用電力センサ24a、分電盤25、EMS(Energy Management System)26、余剰電力計27、買電電力計28および逆潮流管理装置10を備えている。なお、図1に示す需要家20内の各構成をつなぐ実線は、データ等の情報の流れを示しており、一点鎖線は電気の流れを示している。
太陽光発電用電力変換装置(PCS(Power Conditioning System))22は、図1に示すように、ソーラーパネル21と接続されており、通信部31と、発電電力量計測部32と、電力変換部33とを備える。
発電電力量計測部32は、電力変換部33に接続されており、ソーラーパネル21において発電した電力を測定する。そして、発電電力量計測部32は、EMS26に対して測定結果(発電量)を送信する。
負荷24は、例えば、需要家が一般家庭の場合には、エアコン、冷蔵庫、電力レンジ、IHクッキングヒータ、テレビ等の電力消費体を意味している。また、例えば、需要家が企業(工場等)の場合には、工場内に設置された各種設備、空調設備等の電力消費体を意味している。負荷24は、系統50から供給される買電電力、ソーラーパネル21によって発生した電力を消費する。
分電盤25は、図1に示すように、電力変換部33と、負荷用電力センサ24a、余剰電力計27および買電電力計28と接続されている。そして、分電盤25は、ソーラーパネル21において発電した電力、または系統50から買った電力を負荷24に対して供給する。
EMS(Energy Management System)26は、上述したように、需要家20における消費電力を削減するために設けられたエネルギー管理システムであって、図1に示すように、発電電力量計測部32、負荷用電力センサ24aと、余剰電力計27、および買電電力計28に接続されている。また、EMS26は、発電電力量計測部32、負荷用電力センサ24aから受信した検出結果を用いて、ソーラーパネル21による発電電力を効率よく負荷24に対して供給する。これにより、系統50から供給される電力の消費量を抑制して、需要家20における電力コストを効果的に削減することができる。
買電電力計28は、需要家20が電力会社から系統50を介して買電した買電電力を計測するメーターである。計測された買電電力は、EMS26および後述する逆潮流量取得部12へと送信される。
なお、余剰電力計27および買電電力計28は、通信機能を有するスマートメータとして2つまとめて配置されていてもよい。
逆潮流管理装置10は、発電電力量取得部11と、逆潮流量取得部12と、逆潮流電力制御部15とを有する。
逆潮流電力制御部15は、発電電力量と逆潮流電力量に基づいて、逆潮流電力を制御する。逆潮流電力制御部15は、積算電力量比較部13と、逆潮流量制限部14とを有する。
逆潮流量制限部14(制御実行部の一例)は、電力変換部33と余剰電力計27の間に配置されている。逆潮流量制限部14は、積算電力量比較部13による比較結果に基づいて、電力変換部33から余剰電力計27を介して外部へ売電する逆潮流電力の制限を行う。
次に、本実施の形態の逆潮流管理装置10の動作について説明するとともに、本発明の逆潮流量制御動作の一例についても同時に述べる。
図2は、本実施の形態の逆潮流管理装置10の動作を示すフロー図である。
はじめにステップS10において、発電電力量取得部11が、通信部31を介してソーラーパネル21によって発電された発電電力量(積算発電電力量)を取得する。ステップS10は、発電電力量取得ステップの一例に対応する。
次に、ステップS12において、積算電力量比較部13が、所定時刻からの発電電力の時間に対する積算量である発電電力量(積算発電電力量)と、所定時刻からの逆潮流電力の積算量である逆潮流電力量(積算逆潮流電力量)を比較する。
図3は、逆潮流電力量の制御を説明するための図である。図3の実線G1は、積算発電電力量を示し、点線G2は、逆潮流電力量を制限しない場合の積算逆潮流電力量を示す。ソーラーパネル21による発電の開始を時間0とすると、図3のグラフでは、時刻T1からT3の間にG2がG1を超えており、時刻T2から再び越えている。このような場合、積算電力量比較部13は、時刻T1、時刻T2において、積算逆潮流電力量が積算発電電力量に達したことを検知する。
次に、ステップS15において、逆潮流量取得部12が、余剰電力計から余剰電力として外部に売電された逆潮流電力量(所定時刻からの逆潮流電力の積算量)を取得する。
ここで、所定量を少ない値とすることで、逆潮流電力量を発電電力量(積算発電電力量G1)に沿うように制御することができる。ステップS12〜S17は、逆潮流電力制御ステップの一例に対応する。
また、逆潮流を停止している間、EMS26が、ソーラーパネル21に発電した電力を負荷24によって消費させるようにしてもよい。
以上のように、本実施の形態の逆潮流管理装置10によれば、再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置(ソーラーパネル21)によって発電した発電電力量分を最大として逆潮流電力を供給することができ、蓄電装置が設けられていなくても逆潮流電力を制御できる。
次に、本発明にかかる実施の形態2における逆潮流管理装置210について説明する。本実施の形態2における逆潮流管理装置210は、実施の形態1の逆潮流管理装置10と異なり、逆潮流電力の制御量を制御せず、逆潮流電力量が発電電力量を超えた分については売電価格が変更される。なお、実施の形態1と同様の構成について同じ符号を示し、説明を省略する。
発電電力量取得部11は、通信部31を介してソーラーパネル21の発電電力量を取得する。逆潮流量取得部12は、余剰電力計27から売電電力として逆潮流電力量を取得する。ここで、発電電力量は、所定時刻からの発電電力の時間変化のデータログである。また、逆潮流電力量は、所定時刻からの逆潮流電力の時間変化のデータログである。
通信部215は、電力量記憶部214によって記憶された発電電力と逆潮流電力の時間変化のデータログが、電力会社60の価格設定装置61へと送信される。
図3を用いて説明すると、G2がG1を超えている斜線部分の売電価格を例えばセロとして精算間隔における売電の価格を決定する。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(A)
上記実施の形態では、本発明に係る逆潮流管理方法として、図2に示すフローチャートに従って、逆潮流管理方法を実施する例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、図2に示すフローチャートに従って実施される逆潮流管理方法をコンピュータに実行させる逆潮流管理プログラムとして、本発明を実現しても良い。
また、逆潮流管理プログラムの一つの利用形態は、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波などの伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であってもよい。
なお、以上説明したように、逆潮流管理方法はソフトウェア的に実現してもよいし、ハードウェア的に実現しても良い。
また、逆潮流管理装置10、210は、クラウドコンピューティングシステムにおける仮想サーバであってもよく、逆潮流管理プログラムが仮想サーバによって実行されてもよい。
上記実施の形態1〜2の逆潮流管理装置10、210は、PCS22とは別に設けられているが、PCS22内に設けられていてもよい。
図5は、実施の形態1の逆潮流管理装置10がPCS422内に設けられている構成を示すブロック図である。図5に示すPCS422では、逆潮流管理装置10がPCS422内に設けられているため、PCS22と比べて通信部31が設けられていない。なお、図5では逆潮流管理装置10を例に挙げて記載しているが、逆潮流管理装置210がPCS22内に設けられていてもよい。
また、逆潮流管理装置10、210は、PCSに限らず、余剰電力計27や買電電力計28等に設けられていてもよいし、EMS26等に設けられていてもよい。
上記実施の形態2では、逆潮流電力の時間変化のデータログと、発電電力の時間変化のデータログを電力量記憶部214が記憶しているが、記憶せずに電力会社60の価格設定装置61へと順次送信してもよい。このような構成の逆潮流管理装置510が図6に示されている。図6に示す逆潮流管理装置510では、逆潮流量取得部12によって取得された逆潮流電力と、発電電力量取得部11によって取得された発電電力が通信部215(送信部の一例)を介して電力会社60の価格設定装置61へと送信される。価格設定装置61は、受信した逆潮流電力と発電電力を記憶して、それぞれの積算量である電力量から売電価格を決定する。
上記実施の形態では、売電先として電力会社を例に挙げたが、他の需要家であってもよい。
(E)
上記実施形態では、需要家20が所有する再生可能エネルギーを利用して発電する発電装置として、ソーラーパネル21(太陽光発電装置)を用いた例を挙げて説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、複数の需要家が所有する発電装置として、風力発電装置、地熱発電装置、ディーゼル発電装置等の他の発電装置を用いてもよい。
い。
上記実施の形態では、需要家20は蓄電池を所有していなかったが、蓄電池を所有していてもよい。図7は、需要家20が蓄電装置23(蓄電池の一例)を所有している構成を示すブロック図である。蓄電装置23は、ソーラーパネル21において発電した電力のうち、負荷24によって消費しきれなかった余剰電力を一時的に蓄えるために設けられている。蓄電装置23は、電力変換部33に接続されている。これにより、ソーラーパネル21によって発電する日中の時間帯において、負荷24による電力消費量が少ない場合でも、余った電力を蓄電装置23へ蓄えておくことで、発電した電力を捨ててしまう無駄を排除できる。
なお、図2のステップS16における所定量を大きくした場合、EMS26(電力管理装置の一例)が、ソーラーパネル21で発電した電力を蓄電装置23に蓄電させてもよい。
10 :逆潮流管理装置
11 :発電電力量取得部
12 :逆潮流量取得部(逆潮流電力量取得部の一例)
13 :積算電力量比較部(比較部の一例)
14 :逆潮流量制限部(制御実行部の一例)
15 :逆潮流電力制御部
20 :需要家
21 :ソーラーパネル(発電装置の一例)
23 :蓄電装置(蓄電池の一例)
24 :負荷
24a :負荷用電力センサ
25 :分電盤
26 :EMS(電力管理部の一例)
27 :余剰電力計
28 :買電電力計
31 :通信部
32 :発電電力量計測部
33 :電力変換部
50 :系統
60 :電力会社
61 :価格設定装置
210 :逆潮流管理装置
214 :電力量記憶部(記憶部の一例)
215 :通信部(送信部の一例)
510 :逆潮流管理装置
Claims (6)
- 発電装置を所有する需要家の逆潮流電力量を管理する逆潮流管理装置であって、
前記発電装置による発電電力量を取得する発電電力量取得部と、
系統への前記逆潮流電力量を取得する逆潮流電力量取得部と、
前記発電電力量と前記逆潮流電力量に基づいて、逆潮流電力を制御する逆潮流電力制御部と、を備え、
前記逆潮流電力制御部は、
所定時刻からの前記発電電力量と前記所定時刻からの前記逆潮流電力量を比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記逆潮流電力量が前記発電電力量を越えないように前記逆潮流電力を制御する制御実行部と、を有する、
逆潮流管理装置。 - 前記需要家は、前記発電装置によって発電された電力および前記系統から購入した電力を蓄電する蓄電池を所有し、
前記逆潮流電力制御部は、前記比較部の比較結果に基づいて蓄電池からの電力量を制御する、
請求項1に記載の逆潮流管理装置。 - 前記需要家は、前記発電装置によって発電された電力および前記系統から購入した電力を蓄電する蓄電池を所有し、
請求項1に記載の逆潮流管理装置と、
前記発電装置で発電される電力および蓄電池に蓄電される電力を管理する電力管理部と、
を備え、
前記逆潮流電力制御部は、
所定時刻からの前記発電電力量と前記所定時刻からの前記逆潮流電力量を比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記逆潮流電力量が前記発電電力量に達した場合に前記逆潮流を停止することにより、前記逆潮流電力量が前記発電電力量を越えないように前記逆潮流電力を制御する制御実行部と、を有し、
前記電力管理部は、前記逆潮流の停止中において前記発電装置によって発電された電力を前記蓄電池に蓄電させる、
逆潮流管理システム。 - 前記需要家は、前記発電装置によって発電された電力および前記系統から購入した電力を消費する負荷装置を所有し、
請求項1に記載の逆潮流管理装置と、
前記発電装置で発電される電力および前記負荷装置で消費される電力を管理する電力管理部と、を備え、
前記逆潮流電力制御部は、
所定時刻からの前記発電電力量と前記所定時刻からの前記逆潮流電力量を比較する比較部と、
前記比較部による比較結果に応じて、前記逆潮流電力量が前記発電電力量に達した場合に前記逆潮流を停止することにより、前記逆潮流電力量が前記発電電力量を越えないように前記逆潮流電力を制御する制御実行部と、を有し、
前記電力管理部は、前記逆潮流の停止中において前記発電装置によって発電された電力を前記負荷装置に消費させる、
逆潮流管理システム。 - 発電装置を所有する需要家の逆潮流電力量を管理する逆潮流管理方法であって、
前記発電装置による発電電力量を取得する発電電力量取得ステップと、
系統への前記逆潮流電力量を取得する逆潮流電力量取得ステップと、
前記発電電力量と前記逆潮流電力量に基づいて前記逆潮流電力を制御する逆潮流電力制御ステップと、を備え、
逆潮流電力制御ステップは、
所定時刻からの前記発電電力量と前記所定時刻からの前記逆潮流電力量を比較する比較ステップと、
前記比較部による比較結果に応じて、前記逆潮流電力量が前記発電電力量を越えないように前記逆潮流電力を制御する制御実行ステップと、を有する、
逆潮流管理方法。 - 発電装置を所有する需要家の逆潮流電力量を管理する逆潮流管理プログラムであって、
前記発電装置による発電電力量を取得する発電電力量取得ステップと、
系統への前記逆潮流電力量を取得する逆潮流電力量取得ステップと、
前記発電電力量と前記逆潮流電力量に基づいて前記逆潮流電力を制御する逆潮流電力制御ステップと、を備え、
逆潮流電力制御ステップは、
所定時刻からの前記発電電力量と前記所定時刻からの前記逆潮流電力量を比較する比較ステップと、
前記比較部による比較結果に応じて、前記逆潮流電力量が前記発電電力量を越えないように前記逆潮流電力を制御する制御実行ステップと、を有する、逆潮流電力制御方法をコンピュータに実行させる逆潮流管理プログラム。
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