JP6829242B2 - 電力取引システム - Google Patents

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Description

本発明は、電力の消費単位ごとに電力を制御及び管理する複数のユーザーシステムと、電力の売買を実行する取引所システムとを通信ネットワークにより接続した電力取引システムに関する。
従来、複数のユーザー間において余剰電力を融通し合うことが可能な電力取引システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１のシステムでは、第１のユーザーにおいて電力を必要とする所定時間帯に、第２のユーザーにおいて余剰電力が発生する場合には、第１のユーザーにおける需要条件と第２のユーザーにおける供給可能条件とを照合して、対応する組合せをマッチングすることで、複数のユーザー間において余剰電力を融通し合うことができる。特許文献１のようなシステムは、例えば、アグリゲーターが個人を含む顧客間の電力取引のシステムとして用いることも可能である。
特開２０１１−２２７８３７号
しかしながら、同じ電力であっても、いつ、どこで、誰が、どのような発電方式で生成したかによって、その発電コストや環境に対する負担が異なり、単に需給関係のみに基づく一律的な価格設定では実情に沿わないという問題がある。その一方で、電力そのものにその発電の由来に関する情報を持たせることができないことから、蓄電による時間差やスマートグリッド等の複雑な送電経路、電力の売買取引などによって、電力取引市場では電力の価値は多様化しそれが混在する状態となっており、その価値を適正に評価して課金や売買を行える仕組みが必要となってきている。
本発明の目的は、かかる従来技術の課題に鑑み、多様化した電力価値が混在する電力取引市場において、電力の価値を適正に評価しつつ自由に供給元と需要先を紐付けて課金や売買を行える電力取引システムを提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、電力の消費単位ごとに電力を制御及び管理する複数のユーザーシステムと、電力の売買を仲介する仲介サーバーと、電力取引トークンの発行及び消却に関するデータの少なくとも一部を記憶する保証システムとを通信ネットワークにより接続した電力取引システムであって、ユーザーシステムは、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は消費した電力量を測定して実績データを生成する実績データ生成部を備え、仲介サーバーは、実績データに基づいて、電力使用期間と電力量と対価量とを含む電力取引トークンを発行するトークン発行部と、実績データに基づいて、電力取引トークンを消却するトークン消却部と、前記保証システムと連携して、電力取引トークンの発行及び消却に関するデータを記録する連携部とを備え、保証システムは、ユーザーシステム及び仲介サーバーが生成したデータの少なくとも一部を記憶する複数のノードを備え、ノードは、記憶したデータを所定のタイミングで集約してブロック化し、ブロックを用いてブロックチェーンを形成し、ブロックチェーンを複数のノードで共有して分散台帳として記憶する。
上記発明において、実績データ生成部は、実績データに、発電方法及び発電したユーザーを示す発電データ、若しくは蓄電量及びその蓄電期間に関する蓄電データを実績データにさらに含め、トークン発行部は、発電データ又は蓄電データを含む実績データに基づいて、環境に対する貢献度の評価である環境価値トークン、又は余剰電力を生成した対価としての電力需要制御トークンを発行することが好ましい。
上記発明において、ユーザーシステムは、電力取引トークンの売出データ又は買付データを生成する電力売買部をさらに備え、仲介サーバーは、売出データ及び買付データに基づいて、電力取引トークンの所有権の移転を設定する約定データを生成する約定データ生成部をさらに備え、連携部は、約定データに設定された電力取引トークンの所有権の移転に関するデータの少なくとも一部を、保証システムと連携して記録することが好ましい。
上記発明において、約定データと実績データとに基づいて、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は使用した電力量と電力量に係る対価量との確定値を含む確定データを生成し、確定データに基づいて、各ユーザーが支払い又は受け取る対価を精算する精算部をさらに備え、精算部は、環境に対する貢献度の評価である環境価値トークン、又は余剰電力を生成した対価としての電力需要制御トークンを用いて各ユーザーが支払い又は受け取る対価を精算可能とすることが好ましい。
上記発明において、約定データに基づいて、売電された電力の発電方法と電力の取引履歴とをユーザーに提供する取引履歴提供部をさらに備えることが好ましい。
上記発明において、保証システムは、公開鍵暗号方式における公開鍵から生成されて特定のユーザーを識別するための公開アドレス、及び公開鍵とペアとなって公開鍵を特定可能な秘密鍵であって公開アドレスを介した電力取引の電子署名に利用される秘密鍵を発行するアドレス発行部を備え、仲介サーバーは、約定データに基づいて、買付データを生成したユーザーに関する公開アドレスを追加することにより、電力取引トークンの所有権を移転することが好ましい。
本発明によれば、電力の発電時期や場所、発電方式に基づいて各種トークンを発行し、そのトークンを用いて、電力の売買取引や、対価の精算を行うことができる。これにより、環境価値取引、調整力取引など多様化する電力取引において、各取引単位で付加価値をトークンとして蓄積し配分することができる。例えば、トークンを用いることにより、市場価値と比較し自家消費、他者融通、市場売買、ＰＰＳ提供など取引単位で自由に供給先と需要先を紐付けることができる。また、プラットフォームへインターフェースするためのＡＰＩや端末を提供することで容易に当該プラットフォームへ参入することができる。さらに、ブロックチェーンインターフェースサービスも実装しているので既存インターフェースからの参入も容易に行うことができる。結果として、本発明によれば、多様化した電力価値が混在する電力取引市場において、電力の価値を適正に評価しつつ自由に供給元と需要先を紐付けて課金や売買を行うことができる。
実施形態に係る電力取引システムにおける取引形態を示す概念図である。 実施形態に係る電力取引システムにおける各トークンの説明図である。 実施形態に係る電力取引システムの全体構成を示す概念図である。 実施形態に係る電力制御端末の内部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る仲介サーバーの内部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る保証システムの内部構成を示すブロック図である。 実施形態に係る電力取引システムのトークン発行時における手順を示すフロー図である。 実施形態に係る電力取引システムの売電及び電力消費時における手順を示すフロー図である。 実施形態に係る電力取引システムのトークン移転時における手順を示すフロー図である。 実施形態に係る電力取引システムにおける公開鍵と秘密鍵との関係を例示する説明図である。 実施形態に係る電力取引システムのブロックチェーンに関する説明図である。 実施形態に係る電力取引システムのブロックチェーンに関する説明図である。 実施形態に係る電力取引システムのブロックチェーンに関する説明図である。 実施形態に係る電力取引システムのブロックチェーンに関する説明図である。 実施形態に係る電力取引システムの各トークン及びデータの構成を示す説明図である。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る電力取引システムの実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
（電力取引システムの全体構成）
図１は、本実施形態に係る電力取引サービスにおける取引形態を示す概念図であり、図２は、本実施形態に係る各トークンの説明図であり、図３は、本実施形態に係る電力取引システムの全体構成を示す概念図である。
本実施形態では、通信ネットワーク３上に構築された電力取引システム１を通じて、トークンを利用した電力売買取引の仲介業務を行うサービスを提供する。具体的には、図１に示すように、本サービスでは、各施設（発電所、需要家、アグリゲーター等）がそれぞれ備える電力制御端末を通じて、トークン取引プラットフォームにアクセスして電力の売買取引を行う。この電力の売買取引に際しては、電力の価値情報である電力取引トークンと併せて、ＤＲ（Demand Respons：電力需要）制御や環境価値に関する価値情報であるＤＲ制御トークン及び環境価値トークンを発行して、これらのトークンを売手と買手との間で取り交わして電力やその付加価値の売買取引を成立させる。
これらのトークンは、図２に示すように、先ず、発電された電力の電力量と発電方式によって電力取引トークンが発行され、売却可能な電力が、その電力と等価の電力取引トークンとしてトークン取引プラットフォームの電力取引トークンプールに蓄積され、これらのトークンプールを通じて売買される。最終的にこの電力取引トークンは、電力を使用（消費）できる権利として需要家等が購入し、その購入した需要家等は、電力取引トークンと等価の電力を使用することができ、実際に電力を消費することによって、その消費された電力と等価の電力取引トークンが消却される。この電力取引トークンは、トークン取引プラットフォームにおける売買取引の需給バランスによって価額が変動される。電力取引トークンには、図１５に示すように、発電された際に、電力量、発電方式、発電場所、発電時期等の由来情報が紐付けられ、さらに、付加情報として、当該電力取引トークンから派生した環境価値トークン等の関連トークン情報、売買等による移転履歴を含む取引履歴なども関連付けられて保持されている。蓄積された各トークンは、それぞれ独立した仮想通貨として売買取引が可能である。
また、発電された電力の電力取引トークンとともに、各電力の発電方式や蓄電方式の環境に対する貢献度に応じた価値情報である環境価値トークンが生成されるとともに、電力需要の制御（ＤＲ制御）を実施することによる経済効果に応じた余剰電力を生成した対価としての価値情報であるＤＲ制御トークンが生成される。
環境価値トークンは、例えば、自家消費の電力量やＣＯ２削減量など、環境に対する貢献度に応じて算定されて、発行されるトークンである。この環境価値トークンは、その状態のままでは、市場取引の対象とはできず換金もできないようになっている。この環境価値トークンは、移転する際に消却され、図１５に示すような、その移転が実行された日時、及び移転元（所有者ＩＤ）並びに移転先（新規の所有者ＩＤ）、移転の際の価額（対価量）、その他の取引履歴を記録した移転履歴が発行され、発行された移転履歴が譲渡取引の対象となる。この環境価値トークンの移転履歴には、消却された環境価値トークンの価額、発行元が記録され、譲渡取引による移転先が譲渡の度に取引履歴として追記されるようになっている。ここで、トークンの消却とはその価額を０としたり、秘密鍵を消去或いは不明にして所有者の書換を不能としたアカウントに収納するなど、通貨としての交換価値を消失させる処理を指す。そして、消却された環境価値トークンに係る移転履歴は、トークン取引プラットフォームを介して、保証システムであるブロックチェーンに改ざん不能に記録される。
なお、この環境価値トークンの評価方法の一つとして、発電した電力の方式と、消費又は蓄電した消費した電力に係る発電又は蓄電の種別に基づいて、環境に対する貢献度の高い発電種別による電力を、環境に対する貢献度の高い蓄電種別で蓄電した場合に、その価値を増大させることが挙げられる。例えば、太陽光発電などの再利用可能エネルギーにより発電された電力を、ＥＶトラックなどの電気自動車用のバッテリーに蓄電し、消費したときには、再利用可能エネルギーによる環境貢献と、電気自動車の利用による環境貢献との相乗効果を奏することから、その評価として環境価値トークンを付与したり、その価額を高めたり等の処理を行うことができる。これらの環境に対する貢献度（ＣＯ２削減量や自家消費量）は、由来情報、その他関連情報としてトークン内に保持されるとともに、仲介サーバー２のトークン管理データベース２１ａ、及びブロックチェーンインターフェースの各ノードに保持される。
また、環境価値トークンは、寄付金等の財源がトークン取引プラットフォームに提供されることにより、その財源の金額に相当する分が、譲渡取引可能な再エネトークンに変換できるようになっている。例えば、企業などから再生可能エネルギーの普及促進のための寄付がなされたときには、トークン取引プラットフォームの環境価値トークンプールに蓄積された環境価値トークンのうち、その寄付の金額に相当する分を再エネトークンに変換するとともに、その変換された分の環境価値トークンを消却する。この再エネトークンは、分配された寄付等の財源と等価の価値を有する仮想通貨として恒久的に取引が可能となる。この再エネトークンは、トークン取引プラットフォームにおける売買取引の需給バランスによって価額が変動される。
ＤＲ制御トークンは、実績データを解析することによって、例えば、一定の期間にわたって電力を制御させてもらった実績値を算定し、その対価量が定められる。また、一定の期間にわたってピーク時の電力消費を回避（ピークカット）した実績値を算定し、そのピークカットが回避された月の当初に設定された最大電力を下回るときには、電力料金を支払いすぎたこととなることから、払いすぎた電力料金を経済的効果分として、ＤＲ制御トークンの対価量を定めるようにしてもよい。ここれに関する情報は、図１５に示すように、トークン内に保持されるとともに、仲介サーバー２のトークン管理データベース２１ａ、及びブロックチェーンインターフェースの各ノードに保持される。このＤＲ制御トークンをＤＲ制御を実施した企業等に発行することで節電分の電力料金をキャッシュバックすることができる。また、ＤＲ制御トークンは、支払いすぎた電力料金と等価の価値を有する仮想通貨として恒久的に取引が可能となる。このＤＲ制御トークンも、トークン取引プラットフォームにおける売買取引の需給バランスによって価額が変動される。
図１に示した例では、発電所や電力プロシューマ、発電設備を備えた需要家、或いはこれらの需要家をとりまとめるアグリゲーターは電力を提供し、発電量に応じた電力取引トークンを取得する。このとき、その電力の発電方式や発電時期（季節や時間帯）による環境に対する貢献度や、ＤＲ制御による経済効果に応じて環境価値トークン及びＤＲ制御トークンも取得される。そして、取得した各種トークンは精算することにより換金することができるとともに、各トークンプールにプールすることで他者への売却を行いその対価を受け取ることができる。なお、アグリゲーターは、需要家の電力需要を束ねて集約して効果的にエネルギーマネジメントサービスを提供する事業者であり、電力会社と需要者の間で、電力の需要と供給のバランスをコントロールするいわゆるＤＲ制御を実施する。アグリゲーターは、ＤＲ制御を実施することによりＤＲ制御トークンを取得することができ、精算して換金したりトークンプールに蓄積して売買取引を行うことができる。
一方、発電所や電力プロシューマ、発電設備を備えた需要家から供給された電力は、需要先である需要家が電力取引トークンを購入することにより需要家に供給される。この電力の供給はＰＰＳ（Power Producer and Supplier：新電力企業）等を介して行うことができる。購入された電力が各需要家で消費されることによりその購入に用いられた電力取引トークンは焼却される。他方、各トークンプールに蓄積された各トークンは、独立した仮想通貨としてブロックチェーンインターフェースサービスを通じて、アグリゲーターやＰＰＳ、需要家、企業、その他の取引市場との間で取引することができる。この場合も、各種トークンは精算することにより換金することができるとともに、他者への売却を行いその対価を受け取ることができ、そのトークンが電力取引トークンであればその電力取引トークンに紐付けられた電力供給元から電力の供給を受けることができる。
図３は、本実施の形態に係る電力取引システム１のネットワーク構成を示した図である。同図に示すように、電力取引システム１は、トークン取引プラットフォームを提供する仲介サーバー２、各施設（発電所、ＰＰＳ、需要家、電力プロシューマ等）に設けられた電力制御端末４０が通信ネットワーク３で相互に接続されて構成されている。また、通信ネットワーク３上には、電力取引の保証を行うブロックチェーンインターフェースサービスを提供する保証システム６が設けられている。
電力制御端末４０は、例えば、ＣＰＵを備えた情報処理端末で構成されており、発電所や各需要家、ＰＰＳ、電力プロシューマ、アグリゲーター等の各施設の設備を統括的に制御する装置である。この電力制御端末４０が制御する対象設備としては、需要家や電力プロシューマ等の施設内に配備されたユーザーシステム４に含まれるスマートメータ４１、蓄電池４２、ＰＶ（Photovoltaics：太陽光発電）４３など、発電や蓄電、電力消費を管理する装置が含まれる。なお、この電力制御端末４０が制御対象とする各種装置は、必要に応じて省略することができる。例えば、需要家ではその電力消費がスマートメータ４１により測定されるが、需要家によっては発電設備及び蓄電設備を有するものもあれば、発電設備又は蓄電設備のいずれかの設備を有するもの、或いは発電・蓄電設備のいずれも備えずスマートメータ４１だけが設けられ電力消費のみを行うものもある。また、電力プロシューマも電力消費をする立場にあるが、太陽光発電や蓄電池を備え、電力を供給する側にも位置することができる。
仲介サーバー２は、売電側や買電側が電力制御端末４０を介して電力を取引するのを仲介するコンテンツサーバー装置である。この仲介サーバー２は、トークン取引プラットフォームとして仲介ウェブサイトをオンライン上に提供しており、当該仲介ウェブサイトを通じて売電側、買電側、その他の市場や企業に対して、各種のトークン取引仲介サービスを提供している。
そして、この仲介サーバー２に電力制御端末４０からアクセスすることで、各施設や設備における発電・蓄電・電力消費に応じて各種トークンの取引サービスを利用することができる。このトークン取引サービスでは、売手Ｕａによるトークンの発行及び売却と、電力を消費する側となる買手Ｕｂによるトークンの購入及び消却を管理する。詳述すると、電力制御端末４０は、仲介サーバー２と連携して、各設備における発電・蓄電・電力消費に基づいて発電データ・蓄電データ及び消費データを生成し、当該電力に関する情報を記載した各種トークンを発行・売買及び消却を実行する。この各種トークンに記述された各情報と、当該トークンの発行・売買及び消却の履歴は、保証システム６によるブロックチェーンインターフェースサービスを通じ、分散台帳システムに改ざん不能な状態で保管される。
また、トークン取引プラットフォームにおいて取引可能なトークンは、トークン取引プラットフォームにおける売買取引の需給バランスによって定められた価額によって、相互に等価交換可能であり、また各種トークンは、精算することによって、実際の通貨の他、仮想通貨やポイント、その他の交換価値を有する価値情報に換金することができる。
通信ネットワーク３は、通信プロトコルＴＣＰ／ＩＰを用いたＩＰ網であって、種々の通信回線（電話回線やＩＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線、光回線などの公衆回線、専用回線、ＷＣＤＭＡ（登録商標）及びＣＤＭＡ２０００などの第３世代（３Ｇ）の通信方式、ＬＴＥなどの第４世代（４Ｇ）の通信方式、及び第５世代（５Ｇ）以降の通信方式等の他、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信ネットワーク）を相互に接続して構築される分散型の通信ネットワークである。このＩＰ網には、１０ＢＡＳＥ−Ｔや１００ＢＡＳＥ−ＴＸ等によるイントラネット（企業内ネットワーク）や家庭内ネットワークなどのＬＡＮなども含まれる。
（各装置の構成）
次いで、各装置の構成について説明する。なお、説明中で用いられる「モジュール」とは、装置や機器等のハードウェア、或いはその機能を持ったソフトウェア、又はこれらの組合せなどによって構成され、所定の動作を達成するための機能単位を示す。
（１）ユーザーシステム４
ユーザーシステム４は、各需要家や電力プロシューマが有する電力設備全般であり、電力を消費する単位でもあり発電や蓄電の設備を備える場合がある。発電の設備としては、例えば太陽光発電や風力発電等が挙げられる。このユーザーシステム２０には、電力売買部としての電力制御端末４０と、実績データ生成部としてのスマートメータ４１とが含まれる。
各ユーザーシステムに設置される電力制御端末４０は、通信機能やＣＰＵを備えた情報処理端末であり、ＯＳ或いはファームウェア、各種アプリケーションソフトをインストールすることにより様々な機能が実装可能であり、本実施形態では、アプリケーションをインストールして実行することによって、電力売買部として機能される。このエージェント用の情報処理端末としては、パーソナルコンピューターの他、例えば、スマートフォンや、機能を特化させた専用装置により実現することができ、タブレットＰＣやモバイルコンピューター、携帯電話機が含まれる。
具体的に電力制御端末４０は、図４に示すように、ＣＰＵ４０２と、メモリ４０３と、入力インターフェース４０４と、ストレージ装置４０１と、出力インターフェース４０５と、通信インターフェース４０６とを備えている。なお、本実施形態では、これらの各デバイスは、ＣＰＵバス４００を介して接続されており、相互にデータの受渡しが可能となっている。なお、電力制御端末４０の電力売買部としての機能としては、例えば、図15に示すような、電力提供期間と電力量（数量）と対価量（売出価格または買取価格）とを含む売出データＤ２１又は買付データＤ２２を当該電力使用期間開始前の所定の期間（例えば２４時間など）である売買可能期間中に生成するなどが挙げられる。
メモリ４０３及びストレージ装置４０１は、データを記録媒体に蓄積するとともに、これら蓄積されたデータを各デバイスの要求に応じて読み出す装置であり、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、メモリカード等により構成することができる。
入力インターフェース４０４は、ユーザーシステム内に設置された各設備から制御信号を受信するモジュールであり、受信された制御信号はＣＰＵ４０２に伝えられ、ＯＳや各アプリケーションによって処理される。他方、出力インターフェース４０５は、ユーザーシステム内に設置された各設備へ制御信号を出力するモジュールである。かかるユーザーシステム内に設置される各設備は、その需要家やプロシューマなどの形態によって異なり、例えば、需要家では、電力消費についてはスマートメータ４１により測定され、発電・蓄電については、太陽光発電及び蓄電設備の両方を有するものもあれば、太陽光発電又は蓄電池のいずれかの設備を有するもの、発電・蓄電設備のいずれも備えないものもある。また、プロシューマでは、電力消費をスマートメータ４１により計測し、太陽光発電（ＰＶ）４２や蓄電池４２に対する制御信号が入出力される。
ここで、スマートメータ４１は、需要単位であるユーザーシステム内における発電・蓄電・電力消費を統括的に管理する実績データ生成部であり、需要家での電力消費を計測する他、ユーザーシステム内の他の設備、例えば蓄電池や太陽光発電による蓄電や発電も制御・管理し、需要家において各電力使用期間中に発電、蓄電又は消費した電力量を測定して、図１５に示すような実績データＤ３を生成し、定期的にＰＰＳや、電力会社、仲介サーバー２に送出する。この実績データＤ３の送信は、インターネットや電話回線、専用回線等を通じて、直接ＰＰＳや、電力会社、仲介サーバー２に送出する。
通信インターフェース４０６は、他の通信機器とデータの送受信を行うモジュールであり、通信方式としては、例えば、電話回線やＩＳＤＮ回線、ＡＤＳＬ回線、光回線などの公衆回線、専用回線、ＷＣＤＭＡ（登録商標）及びＣＤＭＡ２０００などの第３世代（３Ｇ）の通信方式、ＬＴＥなどの第４世代（４Ｇ）の通信方式、及び第５世代（５Ｇ）以降の通信方式等の他、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの無線通信ネットワークが含まれる。
ＣＰＵ４０２は、各部を制御する際に必要な種々の演算処理を行う装置であり、各種プログラムを実行することにより、ＣＰＵ１１上に仮想的に各種モジュールを構築する。このＣＰＵ４０２上では、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が起動・実行されており、このＯＳによって各電力制御端末４０の基本的な機能が管理・制御されている。また、このＯＳ上では種々のアプリケーションが実行可能になっており、ＣＰＵ４０２でＯＳプログラムが実行されることによって、種々の機能モジュールがＣＰＵ上に仮想的に構築される。
本実施形態では、ＣＰＵ４０２上でブラウザソフトを実行することによって、このブラウザソフトを通じて、システム上の情報を閲覧したり、情報を入力したりする。詳述すると、このブラウザソフトは、Ｗｅｂページを閲覧するためのモジュールであり、通信ネットワーク３を通じて仲介サーバー２からＨＴＭＬ（HyperText Markup Language）ファイルや画像ファイル、音楽ファイルなどをダウンロードし、レイアウトを解析して表示・再生する。このブラウザソフトにより、フォームを使用してユーザーがデータをＷｅｂサーバーに送信したり、JavaScript（登録商標）やFlash、及びJava（登録商標）などで記述されたアプリケーションソフトを動作させたりすることも可能であり、このブラウザソフトを通じて、各ユーザーは、仲介サーバー２が提供するトークン取引仲介サービスを利用することができる。
本実施形態では、ＣＰＵ４０２上でブラウザソフトを実行し、ブラウザソフトを通じて仲介サーバー２が提供するトークン取引プラットフォームにアクセスすることによって、ＣＰＵ４０２上に電力売買部４０２ａが構成される。この電力売買部４０２ａは、電力取引トークンの売出データ又は買付データを生成するモジュールである。また、ブラウザソフトは、保証システム６の取引履歴提供部６４ａにアクセスすることにより、取引に係るトークンに関する情報（約定データ、売出データ、買付データ等）を閲覧することができ、これにより、例えば、売電された電力の発電方法とその電力の取引履歴とを閲覧することができる。
（２）仲介サーバー２の構成
仲介サーバー２は、電力取引仲介サービスの提供業者が管理運用するサーバー装置であり、電力の売買取引を希望するユーザーは、通信ネットワーク３を通じて仲介サーバー２にアクセスし、この仲介サーバー２が提供するトークン取引プラットフォームを介して、電力に関する取引を実行できる。具体的に仲介サーバー２は、図５に示すように、通信インターフェース２３と、認証部２２と、電力取引実行部２５と、トークン管理データベース２１ａと、ユーザーデータベース２１ｂと、実績管理データベース２１ｃと、電力取引管理データベース２１ｄと、トークン管理部２４、実績データ管理部２６と、精算部２７とを備えている。
通信インターフェース２３は、通信ネットワーク３を通じて、他の通信機器とデータの送受信を行うモジュールであり、本実施形態では、本サービスを提供するために各電力制御端末４０及びスマートメータ４１、及び保証システム６に接続されている。
認証部２２は、電力取引に係るアクセス者の正当性を検証するコンピューター或いはその機能を持ったソフトウェアであり、ユーザーを特定するユーザーＩＤに基づいて認証処理を実行する。本実施形態では、通信ネットワーク３を通じてアクセス者の端末装置からユーザーＩＤ及びパスワードを取得し、ユーザーデータベース２１ｂを照合することによって、アクセス者にその権利があるか否かや、そのアクセス者が本人であるか否かなどを確認する。
電力取引実行部２５は、通信ネットワーク３を通じて電力取引の仲介を行うモジュールであり、本実施形態では、約定データ生成部２５ａ及び保証システム連携部２５ｂを備えている。
約定データ生成部２５ａは、売出データＤ２１及び買付データＤ２２に基づいて成立した取引の約定データＤ１を生成する。詳述すると、電力取引実行部２５は、買手Ｕｂにおける需要条件及び売手Ｕａにおける供給可能条件である売出データＤ２１及び買付データＤ２２を照合して、対応する組合せをマッチングすることで取引を成立させ、図１５に示すような、成立した取引の需要条件や供給可能条件である供給元や発電方式、供給可能時期、電力価格などの情報を記述した約定データＤ１を生成する。
保証システム連携部２５ｂは、ネットワーク上の保証システム６に対して、電力取引に関する与信や、セキュリティ管理、取引記録の保管など、電力取引に必要な処理を保証システム６に依頼し、協働して処理を進めるモジュールである。電力取引実行部２５は、この保証システム連携部２５ｂを通じて保証システム６と連携をとることによって、各種トークンの授受を管理し、トークンの取得者に関する公開アドレスを追加して、各トークンで証明される各種権利の所有者を変更することにより、各所有権を移転する。
トークン管理部２４は、各種トークンの生成（発行）、移転、消却を実行し、管理するモジュールであり、電力取引実行部２５の保証システム連携部２５ｂと連携して各種トークンの発行、移転又は消却を実行すべく、各種トークン内のデータの更新を行う。具体的にトークン管理部２４は、トークン発行部２４ａと、トークン消却部２４ｂと、トークン移転部２４ｃとを備えている。
トークン発行部２４ａは、ユーザーの要求に応じてユーザーに対して各種コイントークンを発行するモジュールである。例えば、実績データに基づいて、発電設備により売電可能な電力を有するユーザーに対して電力取引トークンを発行したり、また、実績データを解析することによって、発電された電力の電力取引トークンから派生させる形で、各電力の発電方式や蓄電方式の環境に対する貢献度に応じた価値情報である環境価値トークンを生成したり、電力需要の制御（ＤＲ制御）を実施することによる経済効果に応じた価値情報であるＤＲ制御トークンを生成する。
本実施形態においてトークン発行部２４ａは、実績データに含まれる発電方式によるＣＯ２削減量、又は自家消費量に基づいて環境価値トークンを発行する。例えば、トークン発行部２４ａは、実績データに含まれる発電方式が太陽光発電や風力発電などの再利用可能エネルギーによるものである場合には、その発電方式による発電量と、その発電方式によって削減されるＣＯ２の量との対応関係を一覧としたＣＯ２削減テーブルデータを保持しており、実績データに含まれる発電量に基づいてＣＯ２削減テーブルデータを参照して、環境価値トークンの価額や数量を決定し、決定された価額又は数量の環境価値トークンを発行する。発行された環境価値トークンは、実績データに含まれる発電者の所有として環境価値トークンプールに蓄積される。
また、例えば、トークン発行部２４ａは、実績データに含まれる発電方式が太陽光発電や風力発電などの再利用可能エネルギーによるものである場合であって、その電力を自家消費しているときには、その自家消費によって削減されるＣＯ２量や、送配電による損失エネルギーとの対応関係を一覧とした自家消費テーブルデータを保持しており、実績データに含まれる自家消費量に基づいて自家消費テーブルデータを参照して、環境価値トークンの価額や数量を決定し、決定された価額又は数量の環境価値トークンを発行する。発行された環境価値トークンは、実績データに含まれる自家消費したユーザーの所有として環境価値トークンプールに蓄積される。
さらに、本実施形態にかかるトークン発行部２４ａは、寄付金の金額を取得し、環境価値トークンのうち、取得された金額に相当する分を、取引可能な再エネトークンに変換し、変換された分の環境価値トークンを消却する再エネトークン発行部としての機能も果たしている。具体的には、トークン発行部２４ａに対して、寄付金等の金額と、寄付の対象となる発電方式とを検索条件として入力し、この検索条件に該当する発電方式の環境価値トークンをトークン管理データベース２１ａ中の環境価値トークンプールを検索する。そして、トークン発行部２４ａは、該当する環境価値トークンを抽出し、入力された寄付金の額を該当する環境価値トークンの数量で分配し、分配された金額に相当する価額分の環境価値トークンを再エネトークンに変換し、変換された再エネトークンは、元の環境価値トークンの所有者のものとして発行され、発行された再エネトークンは、元の環境価値トークンの所有者であるユーザーの所有として再エネトークンプールに蓄積される。
トークン消却部２４ｂは、実績データＤ３に基づいて電力取引トークンを消却したり、移転要求に係る環境価値トークンを消却するモジュールである。ここで、トークンの消却とはその価額を０としたり、秘密鍵を消去或いは不明にして所有者の書換を不能としたアカウントに収納するなど、通貨としての交換価値を消失させる処理を指す。
トークン移転部２４ｃは、各トークンの所有権を書き換えることにより、トークンの譲受を制御するモジュールであり、本実施形態では、この書換にはブロックチェーンインターフェースサービスを用いる。このトークンの移転は、その移転を指示する移転要求に基づいて実行される。この移転要求は、例えば電力取引実行部２５などにおいてトークンの売買が成立した際に電力取引実行部２５から入力されたり、各ユーザーによる操作によって電力制御端末４０から直接入力されるデータであり、移転の対象となるトークンの種別や、移転元及び移転先に関するアカウント情報、その数量が含まれる。
特に、トークン移転部２４ｃは、入力された移転要求が、電力取引トークン又は環境価値トークンの移転を要求するものである場合、移転要求の対象が電力取引トークンであるときには要求に係る電力取引トークンを移転し、移転要求の対象が環境価値トークンであるときには要求に係る環境価値トークンをトークン消却部２４ｂに消却させ、消却した環境価値トークンに係る移転要求に含まれる移転に関する情報を移転履歴として生成する機能を有している。この消却された環境価値トークンに係る移転履歴は、トークン取引プラットフォームを介して、保証システムであるブロックチェーンに改ざん不能に記録される。
トークン管理データベース２１ａは、発行されたり消却されたりしたトークンに関する情報を蓄積する記憶装置であり、各トークンの所有者と、その種別、及び価額若しくは数量とを紐付けて蓄積する。各種トークンは、その種別に応じて、電力取引トークンプール、環境価値トークンプール、ＤＲ制御トークンプール、及び再エネトークンプールとして分類されて蓄積される。また、各トークンに関する取引履歴等の関連情報も、各トークンに紐付けられて記録される。例えば、環境価値トークンを移転する際に発行される移転履歴も、移転されて価額が０とされた変換元の環境価値トークンと紐付けられて記録されている。
ユーザーデータベース２１ｂは、各需要家のユーザーや、アグリゲーター等の業者に関する情報を蓄積する記憶装置である。なお、本実施形態において、ユーザー本人を特定する個人情報はユーザーデータベース２１ｂには蓄積されておらず、各入居者・各ユーザーを識別する公開アカウント情報のみが格納されている。電力取引に必要な信用情報は、各入居者に属している公開アカウントに関する与信を保証システム６に対して要求し、それに対する応答内容で評価される。
実績管理データベース２１ｃは、発電所や需要家、アグリゲーター等の電力の授受に関係する者による実績データを収集し蓄積して管理する記憶装置である。各スマートメーターから受信した各実績データは、この実績管理データベースに蓄積され、トークン発行や消却、価値評価の用に供される。電力取引管理データベース２１ｄは、トークンの取引実績を記録する記憶装置である。
これら各データベース２１ａ〜ｄに蓄積されたデータの少なくとも一部は、保証システム連携部２５ｂを通じて保証システム６に記録される。保証システム６は、各データベース２１ａ〜ｄに蓄積されたデータの少なくとも一部を、ノードにおいて、所定のタイミングで集約してブロック化し、ブロックを用いてブロックチェーンを形成し、このブロックチェーンを複数のノードで共有させて分散台帳として記憶させる。
実績データ管理部２６は、各ユーザーシステムから実績データを収集し、解析することによって、発行すべきトークンの種別や数量を算定するモジュールであり、この実績データ管理部２６による解析結果は、トークン管理部２４に入力され、トークンの発行や消却の用に供される。具体的に、実績データ管理部２６は、価値評価部２６ａと、故障判定部２６ｂとを備えている。
価値評価部２６ａは、実績データに含まれる、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は消費した電力量の測定値や、発電方法及び発電したユーザーを示す発電データ、若しくは蓄電量及びその蓄電期間に関する蓄電データを解析する。トークン管理部２４では、この価値評価部２６ａによる解析結果に基づいて、電力取引トークンを発行又は消却したり、電力取引トークン及び環境価値トークンを発行する。また、トークン発行部２４ａは、価値評価部２６ａによる発電データ又は蓄電データを含む実績データの解析結果に基づいて、環境価値トークン、又は余剰電力を生成した対価としての電力需要制御トークンを発行する。
さらに、実績データには、消費した電力に係る発電又は蓄電の種別が含まれており、価値評価部２６ａは、実績データを解析して、環境に対する貢献度の高い発電種別による電力を、環境に対する貢献度の高い蓄電種別で蓄電した状態を抽出し、その電力量や時間帯を算出し、価値を評価する。トークン発行部２４ａは、この価値評価部２６ａによる実績データの解析結果に基づいて、環境に対する貢献度の高い発電種別による電力を、環境に対する貢献度の高い蓄電種別で蓄電した場合に、環境価値トークンの価値を増大させる。
故障判定部２６ｂは、実績データに含まれる、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は消費した電力量を解析して、その解析結果に基づいて、ユーザーシステム内における故障の発生を判定するモジュールである。この故障判定部２６ｂによる判定結果は、トークン取引プラットフォームを介して、保証システムであるブロックチェーンに改ざん不能に記録される。
精算部２７は、各種トークンの時価に応じて換金するモジュールであり、各種トークンの時価に関する情報をネットワーク上から取得し、精算することによって、実際の通貨の他、仮想通貨やポイント、その他の交換価値を有する価値情報に換金する。また、精算部２７は、図１５に示すような、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は使用した電力量と当該電力量に係る対価量との確定値を含む確定データを生成又は取得し、その確定データに基づいて各ユーザーが支払い又は受け取る対価を精算する機能も備える。
（３）保証システム６の構成
上述したように本実施形態では、各種トークンを介して電力取引を行う売電側と買電側の電力制御端末４０間に配置され、電力取引及びトークン取引の保証を行う保証システム６が設けられている。具体的に、保証システム６は、図６に示すように、通信インターフェース６３と、認証部６２と、トークン取引実行部６４と、トークン取引履歴データベース６１ａと、鍵情報データベース６１ｂと、アカウントデータベース６１ｃとを備えている。
通信インターフェース６３は、通信ネットワーク３を通じて、他の通信機器とデータの送受信を行うモジュールであり、本実施形態では、各仲介サーバー２や各電力制御端末４０に接続されている。認証部６２は、アクセス者の正当性を検証するコンピューター或いはその機能を持ったソフトウェアであり、各ユーザーを特定するユーザーＩＤに基づいて認証処理を実行する。本実施形態では、通信ネットワーク３を通じてアクセス者の電力制御端末４０から、ユーザー固有の公開アドレスや公開鍵、ユーザーＩＤ及びパスワード等を取得し、鍵情報データベース６１ｂを照合することによって、アクセス者にその権利があるか否かや、そのアクセス者が本人であるか否かなどを確認する。
トークン取引実行部６４は、電力を販売する権利又は消費する権利を仮想コインとしてトークン化する電力取引トークン、各電力の発電方式や蓄電方式に由来する付加価値であって電力取引トークンから派生される環境価値トークン或いはＤＲトークンを取り扱うモジュールである。これら各種トークンは、各その正当な所有者の公開アカウントに紐付けられ、公開アカウントの関係を提示することでそのトークンの正当な権利者であることを証明することができ、また、正当な権利者でなければ、当該トークンについて譲渡等の移転手続を実行することができないようになっている。本実施形態において、トークン取引実行部６４は、保証システム連携機能と、公開アドレス管理部６４ｂと、正当性検証部６４ｃと、データ更新部６４ｄとを備える。
保証システム連携機能は、電力取引に関する与信や、セキュリティ管理、取引記録、サービス履歴の保管など、トークン取引に関する処理を他のサービス機関の装置、例えば上記仲介サーバー２から依頼され、これらの各装置と協働して処理を進めるモジュールである。また、本実施形態では、保証システム連携機能は、各種トークンの取引値等の情報を仲介サーバー２側に提供する。
公開アドレス管理部６４ｂは、公開鍵暗号方式における公開鍵から生成されて特定のユーザーを識別するための公開アドレス、及び前記公開鍵とペアとなって公開鍵を特定可能な秘密鍵であって、公開アドレスを介した電力取引の電子署名に利用される秘密鍵を発行するアドレス発行部として機能し、これらの発行された公開アドレス及びそれに関する鍵情報については、鍵情報データベース６１ｂに蓄積される。
正当性検証部６４ｃは、トークン取引或いは電力取引に係る各種トークンが、正当な取引を経て現在の所有者に属していることや、改ざんされていないことを検証するモジュールであり、公開アカウントに紐付けられた現所有者の公開鍵により、そのトークンの正当性を確認することができるとともに、そのトークンに係る全ての取引をトークン取引履歴データベース６１ａに蓄積しており、公開鍵に基づいてトークン取引履歴データベース６１ａを照合して、その正当性を確認できるようになっている。
データ更新部６４ｄは、各種トークンに係る電力情報を取得し、新しいトークン所有者に関する公開アドレスを追加して、分散台帳で証明されるトークン所有者を変更することにより、トークンの所有権を移転するモジュールである。このデータ更新部６４ｄによるデータの更新は、高度なセキュリティにより保護されており、二重譲渡や取引履歴の改ざんが強固に防御されるようになっている。
（電力取引仲介システムの動作）
以上説明した電力取引仲介システムを動作させることによって、本発明の電力取引仲介サービスを提供することができる。図７は電力取引仲介サービスにおいて売電する際のシステム動作を示すシーケンス図であり、図８は電力取引仲介サービスにおいて買電及び電力消費する際のシステム動作を示すシーケンス図である。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてもよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換及び追加が可能である。
図７に示すように、先ず、売電する場合には、売電側のユーザーシステムにおいて、各ユーザーシステムの設備に応じて、必要な発電量、蓄電量、消費電力の計測を行う（Ｓ１０１）。この計測に基づいて、発電データ・蓄電データ・消費電力データが生成され（Ｓ１０２）、これらのデータは、スマートメータ４１で集計され、仲介サーバー２に実績データとして報告される（Ｓ１０３）。各ユーザーシステムから収集された実績データは、仲介サーバー２においてユーザーシステムごとに集計される（Ｓ２０１）。
次いで、売電側のユーザーシステムから、仲介サーバーに対してトークン発行依頼が送信される（Ｓ１０４）。このトークン発行依頼を受信した仲介サーバー２側では（Ｓ２０２）、受信したトークン発行依頼に含まれている発電データ・蓄電データ・消費電力データを解析するとともに（Ｓ２０３）、市場における各種発電方式に関わる電力の買取価格や販売価格等の市場情報を収集する（Ｓ２０４）。
そして、電力取引トークンを生成するとともに、必要に応じて環境価値トークン及びＤＲトークンを発行する（Ｓ２０５及びＳ２０６）。具体的には、トークン発行部２４ａが、実績データに含まれる発電方式によるＣＯ２削減量、又は自家消費量に基づいて環境価値トークンを発行する。例えば、ステップＳ２０６においてトークン発行部２４ａは、実績データに含まれる発電方式が太陽光発電や風力発電などの再利用可能エネルギーによるものである場合には、実績データに含まれる発電量に基づいてＣＯ２削減テーブルデータを参照して、環境価値トークンの価額や数量を決定し、決定された価額又は数量の環境価値トークンを発行する。発行された環境価値トークンは、実績データに含まれる発電者の所有として環境価値トークンプールに蓄積される。
また、例えば、ステップＳ２０６においてトークン発行部２４ａは、実績データに含まれる発電方式が太陽光発電や風力発電などの再利用可能エネルギーによるものである場合であって、その電力を自家消費しているときには、実績データに含まれる自家消費量に基づいて自家消費テーブルデータを参照して、環境価値トークンの価額や数量を決定し、決定された価額又は数量の環境価値トークンを発行する。発行された環境価値トークンは、実績データに含まれる自家消費したユーザーの所有として環境価値トークンプールに蓄積される。
さらに、ステップＳ２０６においてトークン発行部２４ａは、寄付金の金額を取得し、環境価値トークンのうち、取得された金額に相当する分を、取引可能な再エネトークンに変換し、変換された分の環境価値トークンを消却する再エネトークン発行処理を実行する。なお、この再エネトークン発行処理を実行する際に、該当する環境価値トークンの所有者に対して、再エネトークン発行の可否について問い合わせを行うようにしてもよい。
そして、再エネトークンの発行の許可が下りたときには、トークン発行部２４ａが、寄付金等の金額と、寄付の対象となる発電方式とを検索条件として受付け、この検索条件に該当する発電方式の環境価値トークンをトークン管理データベース２１ａ中の環境価値トークンプールを検索する。そして、トークン発行部２４ａは、該当する環境価値トークンを抽出し、入力された寄付金の額を該当する環境価値トークンの数量で分配し、分配された金額に相当する価額分の環境価値トークンを再エネトークンに変換し、変換された再エネトークンは、元の環境価値トークンの所有者のものとして発行され、発行された再エネトークンは、元の環境価値トークンの所有者であるユーザーの所有として再エネトークンプールに蓄積される。
このようにして発行された各種トークンは、トークン発行依頼を送信したユーザーが所有権としてプールされて、当該ユーザーのアカウントに収容すべく処理がなされ保証システム６に記録される（Ｓ２０７）。その後、仲介サーバー２から当該ユーザーシステムに対してトークン発行完了が通知され、ユーザーシステム側でトークン発行完了処理が実行される（Ｓ１０５）。
なお、ここでは、この発行されたトークンを売却すべくトークン売出依頼が当該ユーザーシステムから仲介サーバー２に対して送信され（Ｓ１０６）、このトークン売出依頼を受信した仲介サーバー２は（Ｓ２０８）、売却に係るトークンを取引対象としてプールする。
次いで、電力を購入して消費する場合について説明する。図８に示すように、先ず、買電する場合には、買電側のユーザーシステムから、トークン購入依頼を仲介サーバー２に向けて送信する（Ｓ４０１）。このトークン購入依頼には、買付データが含まれており、この買付データには、購入を希望する所定キロワット数分の電力取引トークンが指定されている。このトークン購入依頼を受信した仲介サーバー２では（Ｓ３０１）、購入要求で指定された条件に合ったトークンがあるかどうか、電力取引管理データベース２１ｄを検索する。条件に合致したトークンが見つかった場合には、そのトークンに所有権の移転処理を実行する（Ｓ４０２）。
このステップＳ４０２では、トークン移転部２４ｃが、各トークンの所有権を書き換えることにより、トークンの譲受を制御する。このトークンの移転は、その移転を指示する移転要求に基づいて実行される。この移転要求は、例えば電力取引実行部２５においてトークンの売買が成立した際に電力取引実行部２５から入力されたり、各ユーザーによる操作によって電力制御端末４０から直接入力されるデータであり、移転の対象となるトークンの種別や、移転元及び移転先に関するアカウント情報、その数量が含まれる。
特に、トークン移転部２４ｃは、入力された移転要求が、電力取引トークン又は環境価値トークンの移転を要求するものである場合、移転要求の対象が電力取引トークンであるときには要求に係る電力取引トークンを移転し、移転要求の対象が環境価値トークンであるときには要求に係る環境価値トークンをトークン消却部２４ｂに消却させ、消却した環境価値トークンに係る移転要求に含まれる移転に関する情報を移転履歴として生成する。
そして、トークンの移転処理が完了した後は、保証システムにてトークン移転に関するアカウント処理を実行する（Ｓ３０３）。このとき、消却された環境価値トークンに係る移転履歴も、トークン取引プラットフォームを介して、保証システムであるブロックチェーンに改ざん不能に記録される。一方、買電側のユーザーシステムでは、トークンの移転に応じて電力制御も変動され（Ｓ４０３）、買電側のユーザーが所有する電力取引トークンが増大し、所有している電力取引トークン分の電力の供給を受けることができる。
買電側のユーザーシステムでは、スマートメータによる集計・及び仲介サーバー２への報告が逐次実行されており（Ｓ４０５）、仲介サーバー２では、各ユーザーシステムからの報告を電力情報として集計し（Ｓ３０４）、集計した情報の中から各ユーザーシステムが消費している消費電力に関する情報を抽出する（Ｓ３０５）。そして、仲介サーバー２は、各ユーザーシステムで消費された電力に関する消費電力データを生成する（Ｓ３０６）。
次いで、生成された消費電力データに基づいて、電力取引トークンを消却する（Ｓ３０７）。この電力取引トークンの消却に応じて、保証システムでは、該当するトークンの消却に関するアカウント処理を実行する（Ｓ３０８）。保証システム６は該当するトークンを消却するか、当該トークンの価額を０にするかなど、トークンの価値を消却する処理を実行してノードに記録させる。その後、仲介サーバー２から当該ユーザーシステムに対してトークン消却完了が通知され、ユーザーシステム側でトークン発行完了処理が実行される（Ｓ４０６）。このトークンが消却された後は、当該ユーザーが所有する残余のトークンが減少されたため、単位期間で使用できる電力の上限が低減されることとなる。
（トークン移転取引時の動作）
ここで、上記ステップＳ４０２におけるトークン移転処理について詳述する。図９は、本実施形態にかかる電力取引システムの移転時における処理手順を例示するフロー図であり、図１０は、本実施形態に係る公開鍵と秘密鍵との関係を例示する。
本実施形態では、トークン移転処理及びトークン移転に関するアカウント処理を、本実施形態に係る分散台帳システムの仕組みを利用している。ここでは、トークン取引プラットフォームを通じて、売手Ｕａが新規の買手Ｕｂに対し、電力取引トークンを販売する場合を例に説明する。この電力売買取引には、図９に示すように、公開アドレス及び秘密鍵の発行ステップＳ５０１と、関連するサービス履歴情報の登録処理ステップＳ５０２と、権利移転処理の実行ステップＳ５０３とが含まれる。
先ず、ステップＳ５０１において、仲介サーバー２では、公開アドレス管理部６４ｂがアドレス発行部として機能し、この公開アドレス管理部６４ｂがトークン取引プラットフォームに固有の公開アドレスＰＡ３と、このプール用公開アドレスＰＡ３に対応する秘密鍵ＳＫ３とのペアを発行している。具体的には、図１０に例示されるように、仲介サーバー２は、乱数発生器等を用いて、トークン取引プラットフォームに固有の公開アドレスに対応付けられた秘密鍵ＳＫ３を公開鍵暗号方式で生成する。乱数発生器は、例えば、プログラムとして公開アドレス管理部６４ｂに内蔵させていてもよい。この秘密鍵ＳＫ３は、上述のとおり、ペアとなる電力固有公開アドレスＰＡ３を電力移転元とする取引（ここでは、トークン取引プラットフォームから買手Ｕｂへの販売）の電子署名に利用される。
次に、仲介サーバー２は、例えば、楕円曲線ＤＳＡ（Elliptic Curve Digital Signature Algorithm, ESDSA）等の電子署名のアルゴリズムに基づいて、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を生成する。生成される公開鍵ＰＫ３と秘密鍵ＳＫ３とは公開鍵暗号方式における鍵ペアとなり、この公開鍵暗号方式の性質上、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を生成することは可能であるものの、公開鍵ＰＫ３から秘密鍵ＳＫ３を生成することは計算量の観点から不可能に構成される。すなわち、公開鍵ＰＫ３から秘密鍵ＳＫ３を特定することはできないが、秘密鍵ＳＫ３から公開鍵ＰＫ３を特定することはできる。なお、利用する電子署名のアルゴリズムの種類は楕円曲線ＤＳＡに限定される訳ではなく、実施の形態に応じて適宜選択されてもよい。
続いて、仲介サーバー２は、ＳＨＡ−２５６、ＲＩＰＥＭＤ−１６０等の一方向ハッシュ関数を公開鍵ＰＫ３に適用することで、公開鍵ＰＫ３から電力固有公開アドレスＰＡ３を生成する。例えば、仲介サーバー２は、ＳＨＡ−２５６を公開鍵ＰＫ３に２回適用することによって、電力固有公開アドレスＰＡ３を生成することができる。すなわち、この電力固有公開アドレスＰＡ３は、上述したトランザクションの署名に利用される公開鍵のハッシュ値であり、トークンの移転先及び移転元を識別するために利用される。なお、電力固有公開アドレスＰＡ３の生成には一方向ハッシュ関数を利用するため、図１０に示されるように、公開鍵ＰＫ３から電力固有公開アドレスＰＡ３を生成することは可能であるものの、電力固有公開アドレスＰＡ３から公開鍵ＰＫ３を生成することは不可能に構成される。
次のステップＳ５０２では、売電元である売手Ｕａが電力トークン取引プラットフォームに提供されたサービスの履歴など、各トークンに関連付けられる取引履歴データを、ステップＳ５０１で生成されたプール用公開アドレスＰＡ３に紐付けてノードへの記録を行う。具体的には、図９に例示されるように、仲介サーバー２で取得された実績データなどがプール用公開アドレスＰＡ３に紐付けられて公開される。この実績データは、プール用公開アドレスＰＡ３に関する公開鍵ＰＫ３を入手したものであれば、自由に閲覧ができるようになっている。この結果、その電力が由来する発電方法や発電箇所等の履歴や取引履歴に不正があったり、改ざんされたり等の不正行為に対する検証が誰でも行えるようになる。
その後、ステップＳ５０３では、仲介サーバー２は、所定の電力移転条件に従って、ステップＳ５０１で生成した電力固有公開アドレスＰＡ３に対する権利移転の取引を行う。そして、当該移転が完了すると、仲介サーバー２は、本動作例に係る処理を終了する。ここで、本実施形態に係る各種トークンのやり取りには、電力制御端末４０等上で実行されるアプリケーションが用いられる。そのため、図９では、仲介サーバー２の公開アドレス管理部６４ｂにも、トークン取引の仕組みを実行するアプリケーションがインストールされており、このアプリケーションによって、プラットフォームが管理するプール用公開アドレスが制御されている。
電力トークンが、売手Ｕａに属している間は、トークンは、売手Ｕａの電力制御端末４０において、売手Ｕａ固有の公開アドレスＰＡａはペアとなる秘密鍵ＳＫａと対応付けられており、トークン取引プラットフォームにおいて、移転手続が取られる際に、売手Ｕａは、電力制御端末４０を用いて、公開アドレスＰＡａ（移転元）から、ステップＳ５０１で電力取引業者が生成したプール用公開アドレスＰＡ３（移転先）にトークンを一時的に移転させてプールすることができる。
これに対して、新たに電力の購入を希望する買手Ｕｂは、図９に例示されるように、自身の電力制御端末４０を用いて、電力取引トークンが紐付けられている公開鍵ＰＫ３を入手し、当該買手Ｕｂは、トークン取引プラットフォームのプール用公開アドレスＰＡ３に紐付けられた電力に関する発電データや取引経過情報や、関連する電力別履歴を閲覧することができる。
具体的には、買手Ｕｂの電力制御端末４０にもアプリケーションがインストールされており、このアプリケーションによって、買手Ｕｂの保有する公開アドレスＰＡｂが管理されている。公開アドレスＰＡｂには自己の秘密鍵ＳＫｂが対応付けられており、これによって、自己の公開アドレスＰＡｂからトークンを、さらに他人に移転することができる。つまり、各秘密鍵ＳＫｂによって、買手Ｕｂは、公開アドレスＰＡｂに格納されたトークンやその取引履歴を自在に利用することができる。ここでは、買手Ｕｂが、電力制御端末４０においてアプリケーションを利用して、電力固有の電力固有公開アドレスＰＡ３から公開アドレスＰＡｂに移転されたトークンを受け取る。
（保証システムの動作）
ここで、上述した保証システムで採用している分散台帳システムの仕組みについて詳述する。本実施形態において保証システム６は、ブロックチェーンインターフェースサービスを提供しており、このサービスでは、各ユーザーシステム４或いは仲介サーバー２が生成したデータの少なくとも一部又は全部を記憶する複数のノードを備え、これらのノードは、記憶したデータを所定のタイミングで集約してブロック化し、該ブロックを用いてブロックチェーンを形成し、該ブロックチェーンを複数の前記ノードで共有して分散台帳として記憶する。
具体的には、図１１に示すように、本実施形態に係る電力取引システム１は、各種トークン発行・移転・消却にあたり、保証システム６を通じて、公開鍵暗号方式に基づく公開鍵ＰＫａと秘密鍵ＳＫａとの鍵ペアを発行するとともに、発行したトークンに対応する公開鍵ＰＫａから公開アドレスＰＡａを生成する。この公開アドレスＰＡａは、電力取引契約における譲受人（買手Ｕｂ）及び譲渡人（売手Ｕａ）を示すアドレスとして活用される一方、秘密鍵ＳＫａは、公開アドレスＰＡａを移転元とする取引の電子署名に利用される。
本実施形態に係る電力取引はＰ２Ｐ（Peer-to-Peer）ネットワーク３０上の２つのノード間で行われ（ここでは、売手Ｕａ及び買手Ｕｂ間）、その取引情報はＰ２Ｐネットワーク３０内の各ノード９０ａ〜９０ｆにブロードキャストされて共有される。これにより、Ｐ２Ｐネットワーク３０上において、分散台帳システムによる取引履歴データベース（いわゆるブロックチェーン）が形成され、各種トークン及び電力取引の取引履歴が保存される。
本実施形態では、この分散台帳システムによる取引履歴データベースは、仲介サーバー２を通じて、各種トークンの所有者の書き換えを行う際に、電力取引契約の実行、承認及び管理を実施する。電力取引の仲介人（各電力制御端末４０）は、売手Ｕａと買手Ｕｂの間で取引の仲介をするために、トークン取引プラットフォーム（仲介サーバー２）に固有のプール用公開アドレスＰＡ３を生成して、取引対象となっているトークンが、トークン取引プラットフォームのトークンプールに一時的に預けられているとして、トークンの移転の中継を行う。
そして、取引の当事者（売手Ｕａ及び買手Ｕｂ）は、電力取引システム１００を利用して、現在の売手Ｕａから、トークン取引プラットフォーム固有のプール用公開アドレスＰＡ３へトークンを移転させることで一旦受領し、さらに公開アドレスＰＡ３を介して、新たな買手Ｕｂに対して移転させることで、売手Ｕａと買手Ｕｂとの間における電力トークン取引プラットフォームの売買契約を成立させる。
これにより、譲受人である買手Ｕｂは、トークンを自分の公開アドレスＰＡｂで受領することができ、この公開アドレスＰＡ３に紐付けられたサービス履歴の閲覧や、サービスの利用が可能になる。なお、この公開アドレスの発行は、仲介サーバー２が行ってもよく、各取引ユーザー端末上のソフトウェアや、独立したサービス管理機関や金融機関のサーバーで行うこともできる。ここで、図１１〜図１４を用いて、この電子暗号通貨の取引の詳細な仕組みについて具体的に説明する。図１１は、トークンの発行・移転・消却に関するトランザクション（取引）の定義を例示し、図１２〜図１４は、トークン取引履歴（ブロックチェーン）の一部を例示する。
各トークンの発行・移転・消却に関する取引履歴が、図１２に例示される一連の電子署名の連鎖として定義される。この各トークンの所有者は、次の所有者にその取引履歴を移転する場合に、直前の取引のハッシュ値と、次の所有者に係る公開鍵のハッシュ値とを自身の秘密鍵で電子署名したものをトークンの取引履歴に追加する。なお、これらのハッシュ値の計算には、例えば、ＳＨＡ−２５６、ＲＩＰＥＭＤ−１６０等の一方向ハッシュ関数が用いられる。
図１２では、取引の具体例として、各種トークンが、所有者Ｚから所有者Ａに移転され、所有者Ａから所有者Ｂに移転され、さらに所有者Ｂから所有者Ｃに移転される場面が例示されている。この場合、所有者Ａから所有者Ｂにトークンを移転するときには、所有者Ａは、所有者Ｚから所有者Ａへの移転取引のハッシュ値と次の所有者である所有者Ｂの公開鍵のハッシュ値とを所有者Ａの秘密鍵で電子署名したものをトークンに追加する。
所有者Ｂを含むこの取引以降のトークンの所有者は、所有者Ａの公開鍵でこの電子署名を復号した値を所有者Ｚから所有者Ａへの移転取引のハッシュ値及び所有者Ｂの公開鍵のハッシュ値と照合することで、この取引が改ざんされているか否かを判定することができる。同様に、所有者Ｂから所有者Ｃにトークンを移転するときには、所有者Ｂは、所有者Ａから所有者Ｂへの移転取引のハッシュ値と次の所有者である所有者Ｃの公開鍵のハッシュ値とを所有者Ｂの秘密鍵で電子署名したものをトークンに追加する。これにより、所有者Ｂから所有者Ｃへの移転取引が改ざんされているか否かを判定することが可能になる。
各種トークンは、このような一連の電子署名の連鎖として定義することができる。ここで、公開鍵のハッシュ値は公開アドレスである。すなわち、この公開アドレスに保管されるトークン等を移転できるのは、この公開アドレスを移転元とする電力取引の電子署名を行える者、すなわち、この公開アドレスに対応する秘密鍵を有する者に限られる。そのため、秘密鍵は、一般的には、所有者以外に漏えいしないように秘匿される。なお、トークンやそれに関する取引履歴等のデータは、現在の所有者に紐付けられた公開アドレスに保管される。また、この電子署名だけでは、このトークンの過去における所有者のうちの誰かが当該トークンを多重使用（多重譲渡）していることを検証することはできないことから、本実施形態に係るトークン取引の仕組みでは、図１３及び図１４で例示されるブロックチェーンという仕組みを用いて、この多重使用を防止している。
図１３及び図１４に例示されるように、トークン等に記録される各ブロックは、複数のトランザクションとＮｏｎｃｅと直前のブロックのハッシュ値とを格納している。Ｎｏｎｃｅは、暗号通信で用いられる使い捨てのランダムな値であり、ノード（マイナー）６０ａ〜６０ｆのうち、この値を最初に発見したノード（マイナー）が、承認者として、Ｎｏｎｃｅを発見したブロックをブロックチェーンの末尾に追加することでブロックチェーンの更新を行う。これにより、ブロックチェーンには一貫した取引履歴が記録されることになり、このブロックチェーンをＰ２Ｐネットワーク３０に参加するノード９０ａ〜９０ｆ全体で共有することで、一貫した取引履歴をＰ２Ｐネットワーク３０全体で共有することができる。すなわち、このブロックチェーンが、上述した保証システム６におけるトークン取引履歴データベース６１ａ及び鍵情報データベース６１ｂの一部又は全部を担うこととなる。本実施形態において、公開鍵暗号方式に基づく電力取引では、このような仕組みによって各種トークンの取引が行われる。
（作用・効果）
以上説明した本実施形態によれば、電力の発電時期や場所、発電方式に基づいて各種トークンを発行し、そのトークンを用いて、電力の売買取引や、対価の精算を行うことができる。これにより、環境価値取引、調整力取引など多様化する電力取引において、各取引単位で付加価値をトークンとして蓄積し配分することができる。例えば、トークンを用いることにより、市場価値と比較し自家消費、他者融通、市場売買、ＰＰＳ提供など取引単位で自由に供給先と需要先を紐付けることができる。また、プラットフォームへインターフェースするためのＡＰＩや端末を提供することで容易に当該プラットフォームへ参入することができる。さらに、ブロックチェーンインターフェースサービスも実装しているので既存インターフェースからの参入も容易に行うことができる。結果として、本発明によれば、多様化した電力価値が混在する電力取引市場において、電力の価値を適正に評価しつつ自由に供給元と需要先を紐付けて課金や売買を行うことができる。
特に、保証システムとして、分散データベースの仕組みを採用したため、強固な単一のシステム管理・運用のための設備を事業者ごとに設ける必要がなく、業者間での情報を授受する際、情報を連携するためのデータベースの共通化や、プライバシー保護、データの改ざんに対する高度なセキュリティ対策が分散データベースの仕組みで担保されることから、その設備費や運用コストを抑えることができる。
Ｄ１…約定データ
Ｄ２１…売出データ
Ｄ２２…買付データ
Ｄ３…実績データ
ＰＡａ…公開アドレス
ＰＡｂ…公開アドレス
ＰＫａ…公開鍵
ＳＫａ…秘密鍵
ＳＫｂ…秘密鍵
Ｕａ…売手
Ｕｂ…買手
１…電力取引システム
２…仲介サーバー
３…通信ネットワーク
４…ユーザーシステム
６…保証システム
１１…ＣＰＵ
２０…ユーザーシステム
２１ａ…トークン管理データベース
２１ｂ…ユーザーデータベース
２１ｃ…実績管理データベース
２１ｄ…電力取引管理データベース
２２…認証部
２３…通信インターフェース
２４…トークン管理部
２４ａ…トークン発行部
２４ｂ…トークン消却部
２４ｃ…トークン移転部
２５…電力取引実行部
２５ａ…約定データ生成部
２５ｂ…保証システム連携部
２６…実績データ管理部
２６ａ…価値評価部
２６ｂ…故障判定部
２７…精算部
３０…Ｐ２Ｐネットワーク
４０…電力制御端末
４１…スマートメータ
４２…蓄電池
６１ａ…トークン取引履歴データベース
６１ｂ…鍵情報データベース
６１ｃ…アカウントデータベース
６２…認証部
６３…通信インターフェース
６４…トークン取引実行部
６４ａ…取引履歴提供部
６４ｂ…公開アドレス管理部
６４ｃ…正当性検証部
６４ｄ…データ更新部
９０ａ〜９０ｆ…ノード
１００…電力取引システム
４００…ＣＰＵバス
４０１…ストレージ装置
４０２…ＣＰＵ
４０２ａ…電力売買部
４０３…メモリ
４０４…入力インターフェース
４０５…出力インターフェース
４０６…通信インターフェース

Claims (6)

  1. 電力の消費単位ごとに電力を制御及び管理する複数のユーザーシステムと、電力の売買を仲介する仲介サーバーと、前記電力取引トークンの発行及び消却に関するデータの少なくとも一部を記憶する保証システムとを通信ネットワークにより接続した電力取引システムであって、
    前記ユーザーシステムは、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は消費した電力量を測定して実績データを生成する実績データ生成部を備え、
    前記仲介サーバーは、
    前記実績データに基づいて、電力使用期間と電力量と対価量とを含む電力取引トークンを発行するトークン発行部と、
    前記実績データに基づいて、前記電力取引トークンを消却するトークン消却部と、
    前記保証システムと連携して、前記電力取引トークンの発行及び消却に関するデータを記録する連携部と
    を備え、
    前記保証システムは、前記ユーザーシステム及び前記仲介サーバーが生成したデータの少なくとも一部を記憶する複数のノードを備え、
    前記ノードは、記憶したデータを所定のタイミングで集約してブロック化し、該ブロックを用いてブロックチェーンを形成し、該ブロックチェーンを複数の前記ノードで共有して分散台帳として記憶する
    ことを特徴とする電力取引システム。
  2. 前記実績データ生成部は、前記実績データに、発電方法及び発電したユーザーを示す発電データ、若しくは蓄電量及びその蓄電期間に関する蓄電データを前記実績データにさらに含め、
    前記トークン発行部は、前記発電データ又は前記蓄電データを含む前記実績データに基づいて、環境に対する貢献度の評価である環境価値トークン、又は余剰電力を生成した対価としての電力需要制御トークンを発行する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電力取引システム。
  3. 前記ユーザーシステムは、前記電力取引トークンの売出データ又は買付データを生成する電力売買部をさらに備え、
    前記仲介サーバーは、前記売出データ及び前記買付データに基づいて、前記電力取引トークンの所有権の移転を設定する約定データを生成する約定データ生成部をさらに備え、
    前記連携部は、前記約定データに設定された前記電力取引トークンの所有権の移転に関するデータの少なくとも一部を、前記保証システムと連携して記録する
    ことを特徴とする請求項１に記載の電力取引システム。
  4. 前記約定データと前記実績データとに基づいて、各ユーザーが各電力使用期間中に発電又は使用した電力量と該電力量に係る対価量との確定値を含む確定データを生成し、該確定データに基づいて、各ユーザーが支払い又は受け取る対価を精算する精算部をさらに備え、
    前記精算部は、環境に対する貢献度の評価である環境価値トークン、又は余剰電力を生成した対価としての電力需要制御トークンを用いて各ユーザーが支払う又は受け取る対価を精算可能とする
    ことを特徴とする請求項３に記載の電力取引システム。
  5. 前記約定データに基づいて、売電された電力の発電方法と該電力の取引履歴とを前記ユーザーに提供する取引履歴提供部をさらに備えることを特徴とする請求項３又は４に記載の電力取引システム。
  6. 前記保証システムは、
    公開鍵暗号方式における公開鍵から生成されて特定のユーザーを識別するための公開アドレス、及び前記公開鍵とペアとなって前記公開鍵を特定可能な秘密鍵であって前記公開アドレスを介した電力取引の電子署名に利用される秘密鍵を発行するアドレス発行部をさらに備え、
    前記約定データに基づいて、前記買付データを生成したユーザーに関する公開鍵を追加することにより、前記電力取引トークンの所有権を移転し、
    前記買付データを生成したユーザーに関する公開鍵を含むデータを所定のタイミングで集約してブロック化し、該ブロックを用いてブロックチェーンを形成し、該ブロックチェーンを複数の前記ノードで共有して分散台帳として前記ノードに記憶させる
    ことを特徴とする請求項３に記載の電力取引システム。
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