JP7088587B1 - レドックスフロー電池システム及びレドックスフロー電池システムの運転方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 0007088587000001
【課題】カラーリングされた電力を電力需要家に供給でき、余剰電力を有効に活用できる、レドックスフロー電池システム及びレドックスフロー電池システムの運転方法を提供する。
【解決手段】レドックスフロー電池システム１０は、少なくとも１つの電源種Ａ～Ｃから電力を充電するレドックスフロー充電セル１１０Ａ～１１０Ｃと、個別貯留部２００Ａ～２００Ｃと、共通貯留部３００Ａと、制御部５００とを備える。個別貯留部２００Ａ～２００Ｃは、電源種Ａ～Ｃのみから電力を充電される電解液を貯留する。共通貯留部３００Ａは、電源種Ａ、Ｃから電力を充電される電解液を貯留する。制御部５００は、レドックスフロー充電セル１１０Ａに充電される電解液を個別貯留部２００Ａの電解液と共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替え、レドックスフロー充電セル１１０Ｃに充電される電解液を個別貯留部２００Ｃの電解液と共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替える。
【選択図】図１

Description

本開示は、レドックスフロー電池システム及びレドックスフロー電池システムの運転方法に関する。
電力を充電する充電セルと、充電された電力を放電する放電セルとを備えるレドックスフロー電池システムが知られている。例えば、特許文献１は、複数のセル部を有するレドックスフロー電池と、レドックスフロー電池の複数のセル部の少なくとも一部を電気供給系に接続する充電状態と電気需要系に接続する放電状態との何れかに切り替える接続切り替え機構と、レドックスフロー電池の電解液を収納する電解液収容部と、各セル部に電解液を流通させる送液手段とを備える、蓄電システムを開示している。特許文献１の蓄電システムは、レドックスフロー電池の複数のセル部が、電力を充電するセル部と充電された電力を放電するセル部に分けられているので、充電と放電とを併行して継続的に実施できる。
一方、電力需要家には、環境価値の観点から再生可能エネルギー１００％（ＲＥ１００）の電力供給を求める電力需要家、電源種（電力の由来：再生可能エネルギーによる発電、火力発電による発電等）に拘らず安定的な電力供給を求める電力需要家等が存在する。
特開２００３－７３２７号公報
特許文献１の蓄電システムは、１つの電解液収容部しか備えていないため、カラーリングされた電力（電力の由来が区別された電力）を電力需要家の求めに応じて供給することができない。
本開示は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、カラーリングされた電力を電力需要家に供給でき、余剰電力を有効に活用できる、レドックスフロー電池システム及びレドックスフロー電池システムの運転方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本開示の第１の観点に係るレドックスフロー電池システムは、
少なくとも１つの電源種に接続し前記少なくとも１つの電源種から電力を充電する、少なくとも１つのレドックスフロー充電セルと、
前記レドックスフロー充電セルにより充電された前記電力を放電する、少なくとも１つのレドックスフロー放電セルと、
前記レドックスフロー充電セルにより、１つの前記電源種のみから前記電力を充電される電解液を貯留し、該電解液を、該レドックスフロー充電セルと前記少なくとも１つのレドックスフロー放電セルに循環させる、複数の個別貯留部と、
前記レドックスフロー充電セルにより、少なくとも２つの前記電源種から電力を充電される電解液を貯留し、該電解液を、該レドックスフロー充電セルと前記少なくとも１つのレドックスフロー放電セルに循環させる、共通貯留部と、
前記レドックスフロー充電セルに充電される電解液を、前記個別貯留部の電解液と前記共通貯留部の電解液とに切り替える、制御部とを備える。
本開示の第２の観点に係るレドックスフロー電池システムの運転方法は、
少なくとも１つの電源種に接続し前記少なくとも１つの電源種から電力を充電する少なくとも１つのレドックスフロー充電セルに、１つの前記電源種のみから前記電力を充電される電解液を循環させ、該電解液に前記電力を充電する工程と、
前記レドックスフロー充電セルを循環する電解液を、前記１つの電源種のみから前記電力を充電される電解液から、少なくとも２つの前記電源種から前記電力を充電される電解液に切り替える工程と、
前記レドックスフロー充電セルにより、切り替えられた前記少なくとも２つの電源種から前記電力を充電される電解液に前記電力を充電する工程と、
レドックスフロー放電セルに、前記１つの電源種のみから前記電力を充電される電解液と、前記少なくとも２つの電源種から前記電力を充電される電解液の一方を循環させて、前記レドックスフロー放電セルから充電された前記電力を放電する工程と、を含む。
本開示によれば、カラーリングされた電力を電力需要家に供給でき、余剰電力を有効に活用できる。
実施形態１に係るレドックスフロー電池システムの模式図である。 実施形態１に係る第１レドックスフロー充電セルを示す模式図である。 実施形態１に係る第１個別貯留部を示す模式図である。 実施形態１に係る第１共通貯留部を示す模式図である。 実施形態１に係る制御部のハードウェア構成を示す図である。 実施形態１に係るレドックスフロー電池システムの運転処理を示すフローチャートである。 実施形態１に係る充電処理を示すフローチャートである。 実施形態１に係る放電処理を示すフローチャートである。 実施形態２に係るレドックスフロー電池システムの模式図である。 変形例に係る正極電解液貯留槽の一例を示す模式図である。 変形例に係るレドックスフロー電池システムの模式図である。
以下、実施形態に係るレドックスフロー電池システムについて、図面を参照して説明する。
＜実施形態１＞
図１～図８を参照して、本実施形態に係るレドックスフロー電池システム１０を説明する。
レドックスフロー電池システム１０は、カラーリングされた電力を、電力需要家に供給する。レドックスフロー電池システム１０は、図１に示すように、第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃと、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと、第１共通貯留部３００Ａと、第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第４レドックスフロー放電部４００Ｄと、制御部５００とを備える。
第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれは、所定の電源種（再生可能エネルギーによる発電、火力発電による発電、オンサイト太陽光発電、オフサイト太陽光発電等）に接続し、所定の電源から電力を充電する。第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれは、第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれにより、所定の電源種のみから電力を充電される正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを貯留し、貯留している正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれに循環させる。また、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれは、貯留している正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを、第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第３レドックスフロー放電部４００Ｃのそれぞれに循環させる。
第１共通貯留部３００Ａは、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃにより、２つの電源種から電力を充電される正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを貯留し、貯留している正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれに循環させる。また、第１共通貯留部３００Ａは、貯留している正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを、第４レドックスフロー放電部４００Ｄに循環させる。
第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第３レドックスフロー放電部４００Ｃのそれぞれは、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれから正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを循環されて、第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれにより充電された電力を放電する。第４レドックスフロー放電部４００Ｄは、第１共通貯留部３００Ａから正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを循環されて、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃにより充電された電力を放電する。第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第４レドックスフロー放電部４００Ｄのそれぞれは、放電により、それぞれの電力需要家に電力を供給する。制御部５００は、各部を制御する。制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａに充電される正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを、第１個別貯留部２００Ａの正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬと、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬとに切り替える。また、制御部５００は、第３レドックスフロー充電部１００Ｃに充電される正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬを、第３個別貯留部２００Ｃの正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬと、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬとに切り替える。なお、図１では、理解を容易にするために、構成の一部を省略又は簡略化している。
本実施形態では、正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬの活物質として、バナジウムイオンを用いたレドックスフロー電池を例として説明する。また、正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬとを総称して、電解液とも記載する。
（レドックスフロー充電部）
（第１レドックスフロー充電部）
第１レドックスフロー充電部１００Ａは、図１に示すように、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。第１レドックスフロー充電部１００Ａは、電源種Ａに接続し、電源種Ａから電力を充電する。電源種Ａは、例えば、オンサイト再生可能エネルギー電源である。第１レドックスフロー充電部１００Ａは、第１個別貯留部２００Ａの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液に電力を充電する。後述するように、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環し、電力を充電される電解液は、制御部５００により、第１個別貯留部２００Ａの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替えられるので、第１レドックスフロー充電部１００Ａは、充電時には、第１個別貯留部２００Ａの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液のうちの一方の電解液に電力を充電する。
第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液は、例えば、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度（充電状態：ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ）ともいう）に基づいて切り替えられる。例えば、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値（例えば、８０％）以上となった場合、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液は、第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる。これにより、オンサイト再生可能エネルギー電源である電源種Ａの余剰電力を有効に活用できる。また、電解液からの析出物の発生を抑制できる。
第１個別貯留部２００Ａの電解液は、第１レドックスフロー放電部４００Ａに循環して電力を放電するので、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１個別貯留部２００Ａと第１レドックスフロー放電部４００Ａは、１つのレドックスフロー電池に相当する。また、第１共通貯留部３００Ａの電解液は、第４レドックスフロー放電部４００Ｄに循環して電力を放電するので、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１共通貯留部３００Ａと第４レドックスフロー放電部４００Ｄも、１つのレドックスフロー電池に相当する。
第１レドックスフロー充電セル１１０Ａは、電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを介して、電源種Ａに接続する。第１レドックスフロー充電セル１１０Ａは、電解液に電源種Ａからの電力を充電する。第１レドックスフロー充電セル１１０Ａは、図２に示すように、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。
正極１１５ａには、例えば、カーボン繊維電極が使用される。正極１１５ａは、正極室１２０ａに配置される。正極室１２０ａは、正極１１５ａを配置され、隔膜１３０により負極室１２０ｃと隔てられる。第１個別貯留部２００Ａと第１共通貯留部３００Ａに接続する配管５０を介して、第１個別貯留部２００Ａ又は第１共通貯留部３００Ａの正極電解液ＰＬが正極室１２０ａを循環する。正極室１２０ａでは、正極電解液ＰＬ中の４価バナジウムイオンが５価バナジウムイオンに酸化される（充電）。
負極１１５ｃには、例えば、カーボン繊維電極が使用される。負極１１５ｃは、負極室１２０ｃに配置される。負極室１２０ｃは、負極１１５ｃを配置され、隔膜１３０により正極室１２０ａと隔てられる。第１個別貯留部２００Ａと第１共通貯留部３００Ａに接続する配管５０を介して、第１個別貯留部２００Ａ又は第１共通貯留部３００Ａの負極電解液ＮＬが負極室１２０ｃを循環する。負極室１２０ｃでは、負極電解液ＮＬ中の３価バナジウムイオンが２価バナジウムイオンに還元される（充電）。
隔膜１３０はイオン交換膜である。隔膜１３０は、正極室１２０ａと負極室１２０ｃを隔てて、所定のイオンを透過させる。
第１レドックスフロー充電セル１１０Ａは、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａが積層されたセルスタックの形態で用いられる。セルスタックは、例えば、双極板を設けられたセルフレームと正極１１５ａと隔膜１３０と負極１１５ｃとを積層して構成される。正極１１５ａが双極板の一方の面側に配置され、負極１１５ｃが双極板の他方の面側に配置されることにより、隣接するセルフレームの間に第１レドックスフロー充電セル１１０Ａが形成される。正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬは、セルフレームの枠体、正極１１５ａを支持する枠体、負極１１５ｃを支持する枠体等に形成されたマニホールドを介して、循環する。なお、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの構成は、適宜、公知の構成を利用できる。
電力量計１８０は、電源種Ａから充電される電力量を測定する。電力量計１８０は、測定した電力量の値を制御部５００に送信する。
パワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの充電を制御する。パワーコンディショナＰＣＳは、ＡＣ／ＤＣコンバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータ等を有している。
（第２レドックスフロー充電部）
第２レドックスフロー充電部１００Ｂは、図１に示すように、第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。第２レドックスフロー充電部１００Ｂは、電源種Ｂに接続し、電源種Ｂから電力を充電する。電源種Ｂは、例えば、オフサイト再生可能エネルギー電源である。第２レドックスフロー充電部１００Ｂは、第２個別貯留部２００Ｂの電解液に電力を充電する。第２個別貯留部２００Ｂの電解液は、第２レドックスフロー放電部４００Ｂに循環して電力を放電するので、第２レドックスフロー充電部１００Ｂと第２個別貯留部２００Ｂと第２レドックスフロー放電部４００Ｂは、１つのレドックスフロー電池に相当する。
第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂは、電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを介して、電源種Ｂに接続する。第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂは、電解液に電源種Ｂからの電力を充電する。第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂは、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様に、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。
第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂでは、第２個別貯留部２００Ｂに接続する配管５０を介して、第２個別貯留部２００Ｂの正極電解液ＰＬが正極室１２０ａを循環する。また、第２個別貯留部２００Ｂに接続する配管５０を介して、第２個別貯留部２００Ｂの負極電解液ＮＬが負極室１２０ｃを循環する。第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂのその他の構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。
第２レドックスフロー充電部１００Ｂの電力量計１８０は、電源種Ｂから充電される電力量を測定する。第２レドックスフロー充電部１００ＢのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂの充電を制御する。
（第３レドックスフロー充電部）
第３レドックスフロー充電部１００Ｃは、図１に示すように、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。第３レドックスフロー充電部１００Ｃは、電源種Ｃに接続し、電源種Ｃから電力を充電する。電源種Ｃは、例えば、電力卸売市場である。第３レドックスフロー充電部１００Ｃは、第３個別貯留部２００Ｃの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液に電力を充電する。後述するように、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを循環し、電力を充電される電解液は、制御部５００により、第３個別貯留部２００Ｃの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替えられるので、第３レドックスフロー充電部１００Ｃは、充電時には、第３個別貯留部２００Ｃの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液のうちの一方の電解液に充電する。
第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを循環する電解液は、例えば、電力卸売市場から調達する電力価格と第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度に基づいて切り替えられる。例えば、電力卸売市場から調達する電力価格が所定の第１価格よりも安価で、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上となった場合、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを循環する電解液は、第３個別貯留部２００Ｃの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる。これにより、余剰電力を有効に活用できると共に安価に電力を提供できる。
第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第３個別貯留部２００Ｃと第３レドックスフロー放電部４００Ｃは、１つのレドックスフロー電池に相当する。また、第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第１共通貯留部３００Ａと第４レドックスフロー放電部４００Ｄも、１つのレドックスフロー電池に相当する。
第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃは、電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを介して、電源種Ｃに接続する。第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃは、電解液に電源種Ｃからの電力を充電する。第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃは、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様に、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。
第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａに接続する配管５０を介して、第３個別貯留部２００Ｃ又は第１共通貯留部３００Ａの正極電解液ＰＬが正極室１２０ａを循環する。また、第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａに接続する配管５０を介して、第３個別貯留部２００Ｃ又は第１共通貯留部３００Ａの負極電解液ＮＬが負極室１２０ｃを循環する。第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃのその他の構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。
第３レドックスフロー充電部１００Ｃの電力量計１８０は、電源種Ｃから充電される電力量を測定する。第３レドックスフロー充電部１００ＣのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの充電を制御する。
（個別貯留部）
（第１個別貯留部）
第１個別貯留部２００Ａは、第１レドックスフロー充電部１００Ａにより、電源種Ａのみから充電される電解液を貯留し、貯留している電解液を第１レドックスフロー充電部１００Ａに循環させる。また、第１個別貯留部２００Ａは、貯留している電解液を第１レドックスフロー放電部４００Ａに循環させる。したがって、第１個別貯留部２００Ａには、第１レドックスフロー充電部１００Ａが接続する電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー）にカラーリングされた電解液が貯留される。第１個別貯留部２００Ａは、図３に示すように、配管５０と、正極電解液貯留槽２１０ａと、正極ポンプ２２２ａ、２２４ａと、負極電解液貯留槽２１０ｃと、負極ポンプ２２２ｃ、２２４ｃと、電磁バルブ２３０と、開放電圧測定部２４０とを備える。
配管５０は、正極電解液貯留槽２１０ａと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと後述する第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａとを接続する。また、配管５０は、負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと後述する第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃとを接続する。配管５０は、配管５０ａ１～配管５０ａ４と配管５０ｃ１～配管５０ｃ４から構成されている。
配管５０ａ１と配管５０ａ２は、正極電解液貯留槽２１０ａと第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａとを接続する。配管５０ａ１は、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａに供給する。配管５０ａ２は、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａから回収する。配管５０ａ１には、正極ポンプ２２２ａと電磁バルブ２３０が設けられる。配管５０ａ２には、電磁バルブ２３０が設けられる。
配管５０ａ３と配管５０ａ４は、正極電解液貯留槽２１０ａと第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａとを接続する。配管５０ａ３は、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａに供給する。配管５０ａ４は、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａから回収する。配管５０ａ３には、正極ポンプ２２４ａが設けられる。
配管５０ｃ１と配管５０ｃ２は、負極電解液貯留槽２１０ｃと第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃとを接続する。配管５０ｃ１は、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃに供給する。配管５０ｃ２は、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃから回収する。配管５０ｃ１には、負極ポンプ２２２ｃと電磁バルブ２３０が設けられる。配管５０ｃ２には、電磁バルブ２３０が設けられる。
配管５０ｃ３と配管５０ｃ４は、負極電解液貯留槽２１０ｃと第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃとを接続する。配管５０ｃ３は、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃに供給する。配管５０ｃ４は、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃから回収する。配管５０ｃ３には、負極ポンプ２２４ｃが設けられる。
正極電解液貯留槽２１０ａは、第１レドックスフロー充電部１００Ａのみに充電される正極電解液ＰＬを貯留する。正極電解液貯留槽２１０ａに貯留されている正極電解液ＰＬは、配管５０を介して、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａを循環する。
正極ポンプ２２２ａは、配管５０ａ１に設けられる。正極ポンプ２２２ａは、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａに循環させる。正極ポンプ２２２ａは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａを循環する正極電解液ＰＬの流量を制御する。
正極ポンプ２２４ａは、配管５０ａ３に設けられる。正極ポンプ２２４ａは、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａに循環させる。正極ポンプ２２４ａは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極室１２０ａを循環する正極電解液ＰＬの流量を制御する。
負極電解液貯留槽２１０ｃは、第１レドックスフロー充電部１００Ａのみに充電される負極電解液ＮＬを貯留する。負極電解液貯留槽２１０ｃに貯留されている負極電解液ＮＬは、配管５０を介して、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃを循環する。負極電解液貯留槽２１０ｃは、配管５０に接続している。
負極ポンプ２２２ｃは、配管５０ｃ１に設けられる。負極ポンプ２２２ｃは、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃに循環させる。負極ポンプ２２２ｃは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃを循環する負極電解液ＮＬの流量を制御する。
負極ポンプ２２４ｃは、配管５０ｃ３に設けられる。負極ポンプ２２４ｃは、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃに循環させる。負極ポンプ２２４ｃは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃを循環する負極電解液ＮＬの流量を制御する。
電磁バルブ２３０は、配管５０ａ１と配管５０ａ２と配管５０ｃ１と配管５０ｃ２に設けられる。電磁バルブ２３０は、制御部５００の制御により、正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ（正極室１２０ａと負極室１２０ｃ）とを接続する配管５０（配管５０ａ１、配管５０ａ２、配管５０ｃ１、配管５０ｃ２）を開閉する。
具体的には、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより充電される電解液が、第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる場合、電磁バルブ２３０は、正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａとを接続する配管５０を閉じる。また、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより充電される電解液が、第１共通貯留部３００Ａの電解液から第１個別貯留部２００Ａの電解液に切り替えられる場合、電磁バルブ２３０は、正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａとを接続する配管５０を開ける。
開放電圧測定部２４０は、正極電解液貯留槽２１０ａに貯留されている正極電解液ＰＬと負極電解液貯留槽２１０ｃに貯留されている負極電解液ＮＬとの電位差、すなわち貯留されている電解液の開放電圧（ＯＣＶ：Ｏｐｅｎ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｖｏｌｔａｇｅ）を測定する。開放電圧測定部２４０は、測定した開放電圧の値を制御部５００に送信する。
（第２個別貯留部）
第２個別貯留部２００Ｂは、第２レドックスフロー充電部１００Ｂにより、電源種Ｂのみから充電される電解液を貯留し、貯留している電解液を第２レドックスフロー充電部１００Ｂに循環させる。また、第２個別貯留部２００Ｂは、貯留している電解液を第２レドックスフロー放電部４００Ｂに循環させる。したがって、第２個別貯留部２００Ｂには、第２レドックスフロー充電部１００Ｂが接続する電源種Ｂ（オフサイト再生可能エネルギー）にカラーリングされた電解液が貯留される。第２個別貯留部２００Ｂは、配管５０と、正極電解液貯留槽２１０ａと、正極ポンプ２２２ａ、２２４ａと、負極電解液貯留槽２１０ｃと、負極ポンプ２２２ｃ、２２４ｃと、開放電圧測定部２４０とを備える。第２個別貯留部２００Ｂの構成は、電磁バルブ２３０を備えないことと、貯留している電解液を第２レドックスフロー充電部１００Ｂと第２レドックスフロー放電部４００Ｂに循環させることを除き、第１個別貯留部２００Ａと同様である。
（第３個別貯留部）
第３個別貯留部２００Ｃは、第３レドックスフロー充電部１００Ｃにより、電源種Ｃのみから充電される電解液を貯留し、貯留している電解液を第３レドックスフロー充電部１００Ｃに循環させる。また、第３個別貯留部２００Ｃは、貯留している電解液を第３レドックスフロー放電部４００Ｃに循環させる。したがって、第３個別貯留部２００Ｃには、第３レドックスフロー充電部１００Ｃが接続する電源種Ｃにカラーリングされた電解液が貯留される。第３個別貯留部２００Ｃは、配管５０と、正極電解液貯留槽２１０ａと、正極ポンプ２２２ａ、２２４ａと、負極電解液貯留槽２１０ｃと、負極ポンプ２２２ｃ、２２４ｃと、電磁バルブ２３０と、開放電圧測定部２４０とを備える。第３個別貯留部２００Ｃの構成は、貯留している電解液を第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第３レドックスフロー放電部４００Ｃに循環させることを除き、第１個別貯留部２００Ａと同様である。
（第１共通貯留部）
第１共通貯留部３００Ａは、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃにより、電源種Ａと電源種Ｃから充電される電解液を貯留し、貯留している電解液を第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれに循環させる。また、第１共通貯留部３００Ａは、貯留している電解液を第４レドックスフロー放電部４００Ｄに循環させる。第１共通貯留部３００Ａは、図４に示すように、配管５０と、正極電解液貯留槽２１０ａと、正極ポンプ２２２ａ、２２４ａと、負極電解液貯留槽２１０ｃと、負極ポンプ２２２ｃ、２２４ｃと、電磁バルブ２３０と、開放電圧測定部２４０とを備える。
第１共通貯留部３００Ａの配管５０は、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａと後述する第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａとを接続する。また、第１共通貯留部３００Ａの配管５０は、第１共通貯留部３００Ａの負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃと後述する第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃとを接続する。配管５０は、配管５０ａ５～配管５０ａ８と配管５０ｃ５～配管５０ｃ８から構成されている。
配管５０ａ５と配管５０ａ６は、分岐して、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａのそれぞれとを接続する。配管５０ａ５は、正極電解液ＰＬを、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａに供給する。配管５０ａ６は、正極電解液ＰＬを、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａから回収する。分岐する前の配管５０ａ５には、正極ポンプ２２２ａが設けられる。分岐した配管５０ａ５のそれぞれには、電磁バルブ２３０が設けられる。また、分岐した配管５０ａ６のそれぞれには、電磁バルブ２３０が設けられる。
配管５０ａ７と配管５０ａ８は、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａとを接続する。配管５０ａ７は、正極電解液ＰＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａに供給する。配管５０ａ８は、正極電解液ＰＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａから回収する。配管５０ａ７には、正極ポンプ２２４ａが設けられる。
配管５０ｃ５と配管５０ｃ６は、分岐して、第１共通貯留部３００Ａの負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃのそれぞれとを接続する。配管５０ｃ５は、負極電解液ＮＬを、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃに供給する。配管５０ｃ６は、負極電解液ＮＬを、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃから回収する。分岐する前の配管５０ｃ５には、負極ポンプ２２２ｃが設けられる。分岐した配管５０ｃ５のそれぞれには、電磁バルブ２３０が設けられる。また、分岐した配管５０ｃ６のそれぞれには、電磁バルブ２３０が設けられる。
配管５０ｃ７と配管５０ｃ８は、第１共通貯留部３００Ａの負極電解液貯留槽２１０ｃと第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃとを接続する。配管５０ｃ７は、負極電解液ＮＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃに供給する。配管５０ｃ８は、負極電解液ＮＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃから回収する。配管５０ｃ７には、負極ポンプ２２４ｃが設けられる。
第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａは、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃに充電される正極電解液ＰＬを貯留する。第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａに貯留されている正極電解液ＰＬは、配管５０を介して、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａと、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａと、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａを循環する。
第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２２ａは、配管５０ａ５に設けられる。第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２２ａは、正極電解液ＰＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａ又は第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａに循環させる。第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２２ａは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの正極室１２０ａ又は第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの正極室１２０ａを循環する正極電解液ＰＬの流量を制御する。
第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２４ａは、配管５０ａ７に設けられる。第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２４ａは、正極電解液ＰＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａに循環させる。第１共通貯留部３００Ａの正極ポンプ２２４ａは、制御部５００により制御されて、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの正極室１２０ａを循環する正極電解液ＰＬの流量を制御する。
第１共通貯留部３００Ａの負極電解液貯留槽２１０ｃは、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃに充電される負極電解液ＮＬを貯留する。第１共通貯留部３００Ａの負極電解液貯留槽２１０ｃに貯留されている負極電解液ＮＬは、配管５０を介して、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃと、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃと、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃを循環する。
第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２２ｃは、配管５０ｃ５に設けられる。第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２２ｃは、負極電解液ＮＬを第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃ又は第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃに循環させる。第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２２ｃは、制御部５００により制御されて、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの負極室１２０ｃ又は第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃの負極室１２０ｃを循環する負極電解液ＮＬの流量を制御する。
第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２４ｃは、配管５０ｃ７に設けられる。第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２４ｃは、負極電解液ＮＬを第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃに循環させる。第１共通貯留部３００Ａの負極ポンプ２２４ｃは、制御部５００により制御されて、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの負極室１２０ｃを循環する負極電解液ＮＬの流量を制御する。
第１共通貯留部３００Ａの電磁バルブ２３０は、分岐した配管５０ａ５のそれぞれと、分岐した配管５０ａ６のそれぞれと、分岐した配管５０ｃ５のそれぞれと、分岐した配管５０ｃ６のそれぞれとに設けられる。第１共通貯留部３００Ａの電磁バルブ２３０は、制御部５００の制御により、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ（正極室１２０ａと負極室１２０ｃ）と第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃ（正極室１２０ａと負極室１２０ｃ）を接続する配管５０（分岐した配管５０ａ５、分岐した配管５０ａ６、分岐した配管５０ｃ５、分岐した配管５０ｃ６）を開閉する。
具体的には、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより充電される電解液が、第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる場合、第１共通貯留部３００Ａの電磁バルブ２３０は、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを接続する配管５０を開ける。第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより充電される電解液が、第１共通貯留部３００Ａの電解液から第１個別貯留部２００Ａの電解液に切り替えられる場合、第１共通貯留部３００Ａの電磁バルブ２３０は、第１共通貯留部３００Ａの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａとを接続する配管５０を閉じる。
第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃにより充電される電解液が第３個別貯留部２００Ｃの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替えられる場合についても、上述の、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより充電される電解液が第１個別貯留部２００Ａの電解液と第１共通貯留部３００Ａの電解液とに切り替えられる場合と同様である。
（レドックスフロー放電部）
（第１レドックスフロー放電部）
第１レドックスフロー放電部４００Ａは、第１個別貯留部２００Ａの電解液に充電された電力を放電して、電力を電力需要家に供給する。第１レドックスフロー放電部４００Ａにおける電力需要家は、例えば、再生可能エネルギー１００％（ＲＥ１００）の電力供給を求める電力需要家、ＦＩＴ（Ｆｅｅｄ－ｉｎ Ｔａｒｉｆｆ）市場等である。第１レドックスフロー放電部４００Ａから放電される電力は、オンサイト再生可能エネルギー電源である電源種Ａにより充電された第１個別貯留部２００Ａの電解液から放電される電力であるので、レドックスフロー電池システム１０は、オンサイトの再生可能エネルギー１００％にカラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。
第１レドックスフロー放電部４００Ａは、図１に示すように、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。
第１レドックスフロー放電セル４１０Ａは、第１個別貯留部２００Ａの電解液に充電された電力を放電する。第１レドックスフロー放電セル４１０Ａでは、第１個別貯留部２００Ａに接続する配管５０を介して、第１個別貯留部２００Ａの電解液が循環する。第１レドックスフロー放電セル４１０Ａは、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの正極１１５ａでは、正極電解液ＰＬ中の５価バナジウムイオンが４価バナジウムイオンに還元される。第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの負極室１２０ｃでは、負極電解液ＮＬ中の２価バナジウムイオンが３価バナジウムイオンに酸化される。
第１レドックスフロー放電部４００Ａの電力量計１８０は、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａから放電される電力量を測定する。第１レドックスフロー放電部４００Ａの電力量計１８０は、測定した電力量の値を制御部５００に送信する。
第１レドックスフロー放電部４００ＡのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの放電を制御する。
（第２レドックスフロー放電部）
第２レドックスフロー放電部４００Ｂは、第２個別貯留部２００Ｂの電解液に充電された電力を放電して、電力を電力需要家に供給する。第２レドックスフロー放電部４００Ｂにおける電力需要家は、例えば、再生可能エネルギーによる電力を主な電力として使用する施設（以下、電力需要施設と記載）であり、第２レドックスフロー放電部４００Ｂは、電力需要施設に設けられている。この電力需要施設には、例えば、電力系統からの電力も供給されている。第２レドックスフロー放電部４００Ｂから放電される電力は、オフサイト再生可能エネルギー電源である電源種Ｂにより充電された第２個別貯留部２００Ｂの電解液から放電される電力であるので、レドックスフロー電池システム１０は、オフサイト再生エネルギー１００％にカラーリングされた電力を電力需要施設に供給できる。さらに、レドックスフロー電池システム１０は、充電された電解液により、電気的に絶縁した状態で電力を電力需要施設に融通するので、電力系統から電力の供給を受けている電力需要施設において、電力の回り込みを抑制して非同期連係を実現できる。
第２レドックスフロー放電部４００Ｂは、図１に示すように、第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。
第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂは、第２個別貯留部２００Ａの電解液に充電された電力を放電する。第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂでは、第２個別貯留部２００Ｂに接続する配管５０を介して、第２個別貯留部２００Ｂの電解液が循環する。第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂは、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。
第２レドックスフロー放電部４００Ｂの電力量計１８０は、第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂから放電される電力量を測定する。第２レドックスフロー放電部４００Ｂの電力量計１８０は、測定した電力量の値を制御部５００に送信する。
第２レドックスフロー放電部４００ＢのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの放電を制御する。
（第３レドックスフロー放電部）
第３レドックスフロー放電部４００Ｃは、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に充電された電力を放電して、電力を電力需要家に供給する。第３レドックスフロー放電部４００Ｃにおける電力需要家は、例えば、小売電気事業者である。第３レドックスフロー放電部４００Ｃから放電される電力は、電源種Ｃにより充電された第３個別貯留部２００Ｃの電解液から放電される電力であるので、レドックスフロー電池システム１０は、カラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。
第３レドックスフロー放電部４００Ｃは、図１に示すように、第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。
第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃは、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に充電された電力を放電する。第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃでは、第３個別貯留部２００Ｃに接続する配管５０を介して、第３個別貯留部２００Ｃの電解液が循環する。第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃは、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃの構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。
第３レドックスフロー放電部４００Ｃの電力量計１８０は、第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃから放電される電力量を測定する。第３レドックスフロー放電部４００Ｃの電力量計１８０は、測定した電力量の値を制御部５００に送信する。
第３レドックスフロー放電部４００ＣのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第３レドックスフロー放電セル４１０Ｃの放電を制御する。
（第４レドックスフロー放電部）
第４レドックスフロー放電部４００Ｄは、第１共通貯留部３００Ａの電解液に充電された電力を放電して、電力を電力需要家に供給する。第４レドックスフロー放電部４００Ｄにおける電力需要家は、例えば、電源種を問わない電力需要家、小売電気事業者等である。第１共通貯留部３００Ａの電解液に充電された電力は、電源種Ａ（例えば、余剰なオンサイト再生可能エネルギー電力）又は電源種Ｃ（例えば、安値時に電力卸売市場から調達した電力）であるので、安価な電力を電力需要家に供給できる。
第４レドックスフロー放電部４００Ｄは、図１に示すように、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄと電力量計１８０とパワーコンディショナＰＣＳとを備える。
第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄは、第１共通貯留部３００Ａの電解液に充電された電力を放電する。第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄでは、第１共通貯留部３００Ａに接続する配管５０を介して、第１共通貯留部３００Ａの電解液が循環する。第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄは、正極１１５ａと、正極室１２０ａと、負極１１５ｃと、負極室１２０ｃと、隔膜１３０とを有する。第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの構成は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと同様である。
第４レドックスフロー放電部４００Ｄの電力量計１８０は、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄから放電される電力量を測定する。第４レドックスフロー放電部４００Ｄの電力量計１８０は、測定した電力量の値を制御部５００に送信する。
第４レドックスフロー放電部４００ＤのパワーコンディショナＰＣＳは、制御部５００からの指示に基づいて、第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの放電を制御する。
（制御部）
制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの開放電圧測定部２４０により測定された開放電圧の値から第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａのそれぞれの電解液の充電深度を求める。制御部５００は、求められた充電深度、予め設定された条件、外部からの指示等に基づいて、各部を制御する。
まず、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液への充電（第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃによる充電）の制御について、説明する。
（第１個別貯留部への充電）
第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値（例えば、８０％）よりも小さい場合、制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１個別貯留部２００Ａとを制御して、電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー電源）に接続する第１レドックスフロー充電部１００Ａに第１個別貯留部２００Ａの電解液を循環させ、第１個別貯留部２００Ａの電解液に電源種Ａから充電させる。
第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上になった場合、制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１個別貯留部２００Ａと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第１レドックスフロー充電部１００Ａが充電する電解液を第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えさせる。さらに、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値よりも小さい所定の第２しきい値（例えば、７０％）以下となった場合、制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１個別貯留部２００Ａと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第１レドックスフロー充電部１００Ａが充電する電解液を第１共通貯留部３００Ａの電解液から第１個別貯留部２００Ａの電解液に切り替えさせ、第１個別貯留部２００Ａの電解液に電源種Ａから充電させる。
本実施形態では、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上になった場合、第１レドックスフロー充電部１００Ａが充電する電解液を第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられ、第１個別貯留部２００Ａの電解液への充電は停止される。これにより、第１レドックスフロー充電部１００Ａに接続する電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー電源）の余剰電力を有効に活用できる。
（第２個別貯留部への充電）
制御部５００は、第２レドックスフロー充電部１００Ｂと第２個別貯留部２００Ｂとを制御して、放電（第２レドックスフロー放電部４００Ｂからの放電）に必要な量の電力を、第２個別貯留部２００Ｂの電解液に電源種Ｂから充電させる。
（第３個別貯留部への充電）
第３レドックスフロー充電部１００Ｃに接続する電源種Ｃから充電する電力価格（電力卸売市場から調達する電力価格）が所定の第１価格よりも安価で、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第１しきい値（例えば、８０％）よりも小さい場合、制御部５００は、第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第３個別貯留部２００Ｃとを制御して、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に電源種Ｃから充電させる。
電源種Ｃから充電する電力価格が所定の第１価格よりも安価で、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上になった場合、制御部５００は、第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第３レドックスフロー充電部１００Ｃが充電する電解液を第３個別貯留部２００Ｃの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えさせる。電源種Ｃから充電する電力価格が所定の第１価格よりも安価で、所定の第２しきい値（例えば、７０％）以下となった場合、制御部５００は、第３レドックスフロー充電部１００Ｃと第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第３レドックスフロー充電部１００Ｃが充電する電解液を第１共通貯留部３００Ａの電解液から第３個別貯留部２００Ｃの電解液に切り替えさせ、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に電源種Ｃから充電させる。本実施形態では、電源種Ｃから充電する電力価格が所定の第１価格以上である場合、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に充電されない。したがって、電力を安価に提供できる。
（第１共通貯留部への充電）
第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合、制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第１個別貯留部２００Ａと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第１レドックスフロー充電部１００Ａが充電する電解液を第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えさせ、第１共通貯留部３００Ａの電解液に電源種Ａから充電させる。したがって、第１レドックスフロー充電部１００Ａに接続する電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー電源）の余剰電力を有効に活用できる。
また、電源種Ｃから充電する電力価格が所定の第１価格よりも安価で、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合、制御部５００は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａとを制御して、第３レドックスフロー充電部１００Ｃが充電する電解液を第３個別貯留部２００Ｃの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えさせ、第１共通貯留部３００Ａの電解液に電源種Ｃから充電させる。これにより、余剰電力を有効に活用できると共に安価に電力を提供できる。
（放電）
第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液からの放電（第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第４レドックスフロー放電部４００Ｄによる放電）の制御について、説明する。
制御部５００は、第１レドックスフロー放電部４００Ａと第１個別貯留部２００Ａとを制御して、第１個別貯留部２００Ａの電解液に充電された電力を、第１レドックスフロー放電部４００Ａから所定の出力で継続的に放電させる。また、制御部５００は、第２個別貯留部２００Ａの電解液についても、第１個別貯留部２００Ａの電解液と同様に、充電された電力を第２レドックスフロー放電部４００Ｂから放電させる。
制御部５００は、第３レドックスフロー放電部４００Ｃと第３個別貯留部２００Ｃとを制御して、例えば、電力価格が、所定の第１価格よりも高い所定の第２価格以上である場合に、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に充電された電力を、第３レドックスフロー放電部４００Ｃから放電させる。また、制御部５００は、第１共通貯留部３００Ａの電解液についても、第３個別貯留部２００Ｃの電解液と同様に、充電された電力を第４レドックスフロー放電部４００Ｄから放電させる。
図５は、制御部５００のハードウェアの構成を示す。制御部５００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）５０２と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）５０４と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）５０６と、入出力インターフェース５０８とから構成される。ＣＰＵ５０２はＲＯＭ５０４に記憶されているプログラムを実行する。ＲＯＭ５０４は、プログラム、データ等を記憶している。ＲＡＭ５０６はデータを記憶する。入出力インターフェース５０８は各部の間の信号を入出力する。制御部５００の機能は、ＣＰＵ５０２がプログラムを実行することにより、実現される。
次に、図６～図８を参照して、レドックスフロー電池システム１０の運転処理を説明する。レドックスフロー電池システム１０の運転処理では、図６に示すように、充電処理（ステップＳ１０）と放電処理（ステップＳ２０）が行われる。充電処理（ステップＳ１０）と放電処理（ステップＳ２０）は、併行して実施され、運転停止指示が制御部５００に入力されない場合（ステップＳ３０；ＮＯ）、レドックスフロー電池システム１０の運転は充電処理（ステップＳ１０）と放電処理（ステップＳ２０）に戻る。運転停止指示が制御部５００に入力された場合（ステップＳ３０；ＹＥＳ）、レドックスフロー電池システム１０の運転は終了する。
図７を参照して、充電処理（ステップＳ１０）を説明する。充電処理が開始されると、制御部５００は、電力価値（電力価格、環境価値、託送料金等）に基づいて、充電を実施するレドックスフロー充電セルを選択する（ここでは、電力価値を電力価格として説明する）。まず、制御部５００は、外部から電力価値（電力価格）を取得する（ステップＳ１１０）。そして、制御部５００は、電力価値に基づいて、充電を実施するレドックスフロー充電セルを選択する（ステップＳ１２０）。具体的には、制御部５００は、電力価値が所定の第１価格よりも安価である場合（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）、充電を実施するレドックスフロー充電セルとして、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ～第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを選択する。制御部５００は、電力価値が所定の第１価格以上である場合（ステップＳ１２０；ＮＯ）、電力卸売市場から電力を調達する電源種Ｃに接続する第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを除き、充電を実施するレドックスフロー充電セルとして、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂを選択する。
電力価値が所定の第１価格よりも安価である場合（ステップＳ１２０；ＹＥＳ）、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ～第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃにより、電解液に電力を充電する（ステップＳ１３０）。具体的には、制御部５００は、電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー電源）に接続し電源種Ａから電力を充電する第１レドックスフロー充電セル１１０Ａに、第１個別貯留部２００Ａの電解液を循環させ、第１個別貯留部２００Ａの電解液に電源種Ａのみからの電力を充電させる。また、制御部５００は、電源種Ｂ（オフサイト再生可能エネルギー電源）に接続し電源種Ｂから電力を充電する第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂに、第２個別貯留部２００Ｂの電解液を循環させ、第２個別貯留部２００Ｂの電解液に電源種Ｂのみからの電力を充電させる。さらに、制御部５００は、電源種Ｃ（電力卸売市場から調達する電力）に接続し電源種Ｃから電力を充電する第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃに、第３個別貯留部２００Ｃの電解液を循環させ、第３個別貯留部２００Ｃの電解液に電源種Ｃのみからの電力を充電させる。第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれは、第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃのそれぞれのみに充電される電解液を貯留している。したがって、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれには、電源種Ａ～電源種Ｃのそれぞれにカラーリングされた電解液が貯留される。
なお、制御部５００は、開放電圧測定部２４０により測定された開放電圧の値から第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液のそれぞれの充電深度を求める。制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液の充電深度を監視している。
次に、制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度を判別する（ステップＳ２１０）。具体的には、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値（例えば８０％）以上である場合（ステップＳ２１０；ＹＥＳ）、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液を、第１個別貯留部２００Ａの電解液から、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃにより充電される電解液を貯留する第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替える（ステップＳ２１２）。そして、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより、切り替えられた第１共通貯留部３００Ａの電解液に電力を電源種Ａから充電する（ステップＳ２１４）。制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度を再度判別し（ステップＳ２１６）、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値よりも小さい所定の第２しきい値（例えば７０％）よりも大きい場合（ステップＳ２１６；ＹＥＳ）、ステップＳ２１４に戻る。第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第２しきい値以下である場合（ステップＳ２１６；ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻る。なお、ステップＳ２１２では、第１個別貯留部２００Ａから第１レドックスフロー充電セル１１０Ａへの電解液の循環は停止している。
本実施形態では、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液が、第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる。これにより、電源種Ａ（オンサイト再生可能エネルギー電源）の余剰電力を有効に活用できる。また、電解液からの析出物の発生を抑制できる。
第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値よりも小さい場合（ステップＳ２１０；ＮＯ）、制御部５００は、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度を判別する（ステップＳ２３０）。具体的には、第３個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合（ステップＳ２３０；ＹＥＳ）、制御部５００は、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを循環する電解液を、第３個別貯留部２００Ｃの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替える（ステップＳ２３２）。そして、制御部５００は、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃにより、切り替えられた第１共通貯留部３００Ａの電解液に電力を電源種Ｃから充電する（ステップＳ２３４）。制御部５００は、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度を再度判別し（ステップＳ２３６）、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が第２しきい値よりも大きい場合（ステップＳ２３６；ＹＥＳ）、ステップＳ２３４に戻る。第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第２しきい値以下である場合（ステップＳ２３６；ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻る。
第３個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値よりも小さい場合（ステップＳ２３０；ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻る。なお、ステップＳ２３２では、第３個別貯留部２００Ａから第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃへの電解液の循環は停止している。
本実施形態では、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合、第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃを循環する電解液が、第３個別貯留部２００Ｃの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられる。これにより、電源種Ｃ（電力卸売市場）の余剰電力を有効に活用できる。また、電解液からの析出物の発生を抑制できる。さらに、電力価値が所定の第１価格よりも安価である場合に充電するので、安価に電力を提供できる。
一方、電力価値が所定の第１価格以上である場合（ステップＳ１２０；ＮＯ）、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂにより、電解液に電力を充電する（ステップＳ１４０）。具体的には、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａに、第１個別貯留部２００Ａの電解液を循環させ、第１個別貯留部２００Ａの電解液に電力を電源種Ａから充電させる。また、制御部５００は、第２レドックスフロー充電セル１１０Ｂに、第２個別貯留部２００Ｂの電解液を循環させ、第２個別貯留部２００Ｂの電解液に電力を電源種Ｂから充電させる。
次に、制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度を判別する（ステップＳ２５０）。具体的には、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきい値以上である場合（ステップＳ２５０；ＹＥＳ）、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液を、第１個別貯留部２００Ａの電解液から、第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替える（ステップＳ２５２）。そして、制御部５００は、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａにより、切り替えられた第１共通貯留部３００Ａの電解液に電力を電源種Ａから充電する（ステップＳ２５４）。制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度を再度判別し（ステップＳ２５６）、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第２しきい値よりも大きい場合（ステップＳ２５６；ＹＥＳ）、ステップＳ２５４に戻る。第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第２しきい値以下である場合（ステップＳ２５６；ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻る。
第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度が所定の第１しきいよりも小さい場合（ステップＳ２５０；ＮＯ）、ステップＳ１１０に戻る。
次に、図８を参照して、放電処理（ステップＳ２０）を説明する。放電処理が開始されると、制御部５００は、外部から電力価値（電力価格）を取得する（ステップＳ３１０）。制御部５００は、電力価値に基づいて、放電を実施するレドックスフロー充電セルを選択する（ステップＳ３２０）。具体的には、制御部５００は、電力価値が所定の第１価格よりも高い所定の第２価格以上である場合（ステップＳ３２０；ＹＥＳ）、放電を実施するレドックスフロー放電セルとして、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄを選択する。制御部５００は、電力価値が第２価格よりも安価である場合（ステップＳ３２０；ＮＯ）、放電を実施するレドックスフロー放電セルとして、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａと第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂを選択する。
電力価値が所定の第１価格よりも高い所定の第２価格以上である場合（ステップＳ３２０；ＹＥＳ）、制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液のそれぞれを、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄのそれぞれに循環させ、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄに電力を放電させる（ステップＳ３２２）。所定の時間が経過した後、ステップＳ３１０に戻る。
電力価値が第２価格よりも安価である場合（ステップＳ３２０；ＮＯ）、制御部５００は、第１個別貯留部２００Ａと第２個別貯留部２００Ｂの電解液のそれぞれを、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａと第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂのそれぞれに循環させ、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａと第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂに電力を放電させる（ステップＳ３２４）。所定の時間が経過した後、ステップＳ３１０に戻る。
本実施形態では、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液のそれぞれに充電された電力が、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄそれぞれから放電される。第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液は、電源種に基づいてカラーリングされているので、第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄのそれぞれから、カラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。
以上のように、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ～第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃのそれぞれが所定の電源種から電解液に電力を充電し、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ～第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃのそれぞれを循環し、所定の電源種のみから充電される電解液が、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃのそれぞれに貯留されているので、レドックスフロー電池システム１０は、カラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。また、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａを循環する電解液が、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度に基づいて、第１個別貯留部２００Ａの電解液から第１共通貯留部３００Ａの電解液に切り替えられるので、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａに接続する電源種Ａの余剰電力を第１共通貯留部３００Ａの電解液に充電でき、電源種Ａの余剰電力を有効に活用できる。また、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａに接続する電源種Ｃの余剰電力も、電源種Ａの余剰電力と同様に、第１共通貯留部３００Ａの電解液に充電でき、電源種Ｃの余剰電力を有効に活用できる。
＜実施形態２＞
レドックスフロー電池システム１０は、第１共通貯留部３００Ａに代えて、第２共通貯留部３００Ｂを備えてもよい。
本実施形態のレドックスフロー電池システム１０は、図９に示すように、第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃと、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと、第２共通貯留部３００Ｂと、第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第３レドックスフロー放電部４００Ｃと、制御部５００とを備える。本実施形態では、第２個別貯留部２００Ｂと第２共通貯留部３００Ｂと第２レドックスフロー放電部４００Ｂと制御部５００以外の構成は、実施形態１と同様であるので、第２個別貯留部２００Ｂと第２共通貯留部３００Ｂと第２レドックスフロー放電部４００Ｂと制御部５００とを、説明する。なお、図９では、理解を容易にするために、構成の一部を省略又は簡略化している。
第２共通貯留部３００Ｂは、災害時、停電時等における事業継続計画（ＢＣＰ：Ｂｕｓｉｎｅｓｓ Ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ Ｐｌａｎ）用の電力を充電された電解液を貯留する。平時において、第２共通貯留部３００Ｂの電解液は、第１レドックスフロー充電部１００Ａと第３レドックスフロー充電部１００Ｃにより充電され、高い充電深度（例えば８０％）を有する状態を維持している。本実施形態では、災害時、停電時等において、第２共通貯留部３００Ｂの電解液が第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂに循環され、第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂから事業継続計画用の電力が電力需要家に供給される。
第２共通貯留部３００Ｂは、第１共通貯留部３００Ａと同様に、配管５０と、正極電解液貯留槽２１０ａと、正極ポンプ２２２ａ、２２４ａと、負極電解液貯留槽２１０ｃと、負極ポンプ２２２ｃ、２２４ｃと、電磁バルブ２３０と、開放電圧測定部２４０とを備える。配管５０以外の構成は、第１共通貯留部３００Ａと同様である。
第２共通貯留部３００Ｂの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃと、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａと第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃとを接続する配管５０の構成は、第１共通貯留部３００Ａの配管５０ａ５、５０ａ６、５０ｃ５、５０ｃ６と同様である。第２共通貯留部３００Ｂの正極電解液貯留槽２１０ａから第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの正極室１２０ａに正極電解液ＰＬを供給する配管５０には、正極ポンプ２２４ａと電磁バルブ２３０が設けられる。第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの正極室１２０ａから第２共通貯留部３００Ｂの正極電解液貯留槽２１０ａに正極電解液ＰＬを回収する配管５０には、電磁バルブ２３０が設けられる。また、第２共通貯留部３００Ｂの負極電解液貯留槽２１０ｃから第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの負極室１２０ｃに負極電解液ＮＬを供給する配管５０には、負極ポンプ２２４ｃと電磁バルブ２３０が設けられる。第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂの負極室１２０ｃから第２共通貯留部３００Ｂの負極電解液貯留槽２１０ｃに負極電解液ＮＬを回収する配管５０には、電磁バルブ２３０が設けられる。
本実施形態の第２個別貯留部２００Ｂの構成は、第２レドックスフロー放電セル４１０Ｂに接続する配管５０に電磁バルブ２３０が設けられることを除き、実施形態１と同様である。
本実施形態の第２レドックスフロー放電部４００Ｂの構成は、循環される電解液が第２個別貯留部２００Ｂと第２共通貯留部３００Ｂとに切り替えられることを除き、実施形態１と同様である。
災害時、停電時等において、本実施形態の制御部５００は、外部からの指示に基づき、第２レドックスフロー放電部４００Ｂを循環する電解液を、第２個別貯留部２００Ｂから第２共通貯留部３００Ｂに切り替えて、第２レドックスフロー放電部４００Ｂから放電し、電力需要家に事業継続計画用の電力を供給する。
平時において、本実施形態の制御部５００は、第２共通貯留部３００Ｂの電解液の充電深度を監視して、第２共通貯留部３００Ｂの電解液が高い充電深度を維持するように、第１レドックスフロー充電部１００Ａ又は第３レドックスフロー充電部１００Ｃを循環する電解液を実施形態１と同様に切り替えて、第２共通貯留部３００Ｂの電解液に電力を電源種Ａと電源種Ｃから充電する。平時におけるその他の制御部５００の制御は、実施形態１と同様である。
以上のように、本実施形態のレドックスフロー電池システム１０は、事業継続計画用の電力を電力需要家に供給できる。また、第２共通貯留部３００Ｂの電解液には、第１共通貯留部３００Ａの電解液と同様に、電源種Ａと電源種Ｃの余剰電力が充電されるので、本実施形態のレドックスフロー電池システム１０は余剰電力を有効に活用できる。本実施形態のレドックスフロー電池システム１０は、実施形態１のレドックスフロー電池システム１０と同様に、カラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。
＜変形例＞
以上、実施形態を説明したが、本開示は、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
例えば、正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬの活物質はバナジウムイオンに限られない。正極電解液ＰＬと負極電解液ＮＬの活物質は、それぞれ、鉄イオンとクロムイオンであってもよい。
レドックスフロー電池システム１０のレドックスフロー充電部、レドックスフロー放電部、レドックスフロー充電セル等の数は、任意である。
第１レドックスフロー充電部１００Ａ～第３レドックスフロー充電部１００Ｃに接続する電源種は、カラーリング可能な電源であれば、任意である。例えば、地熱発電、風力発電、電力系統等であってもよい。
また、第１個別貯留部２００Ａの電解液の充電深度を判別するしきい値と、第３個別貯留部２００Ｃの電解液の充電深度を判別するしきい値の値は、異なってもよい。
実施形態１のレドックスフロー電池システム１０では、複数の個別貯留部の電解液を複数のレドックスフロー放電部に循環させて、充電された電力を放電してもよい。例えば、電源種Ａと電源種Ｂは再生可能エネルギー電源であるので、第２レドックスフロー放電部４００Ｂに循環する電解液を、第２個別貯留部２００Ｂの電解液と第１個別貯留部２００Ａの電解液とに切り替えて、第２レドックスフロー放電部４００Ｂから、第１個別貯留部２００Ａの電解液に充電された電力と第２個別貯留部２００Ｂの電解液に充電された電力を放電してもよい。
実施形態２のレドックスフロー電池システム１０では、第２共通貯留部３００Ｂの電解液を複数のレドックスフロー放電部に循環させて、事業継続計画用の電力を複数のレドックスフロー放電部から放電してもよい。
実施形態２のレドックスフロー電池システム１０では、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃのそれぞれを、第２共通貯留部３００Ｂの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃのそれぞれに連結可能に構成してもよい。これにより、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第２共通貯留部３００Ｂの正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃを、事業継続計画用の電力を充電された電解液の貯留槽として利用できる。
また、実施形態２のレドックスフロー電池システム１０は、第１共通貯留部３００Ａと第４レドックスフロー放電部４００Ｄとを備えてもよい。
第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａと第２共通貯留部３００Ｂは、複数の正極電解液貯留槽２１０ａと複数の負極電解液貯留槽２１０ｃを備えてもよい。これにより、貯留部に貯留される電解液を分けて、充電深度の高い電解液を貯留する貯留槽からレドックスフロー放電部に電解液を循環させて放電を行いつつ、充電深度の低い電解液を貯留する貯留槽の電解液をレドックスフロー充電部に循環させて充電できる。
複数の正極電解液貯留槽２１０ａのうちの１つの容量を、図１０に示すように、他の正極電解液貯留槽２１０ａの容量よりも小さくしてもよい。また、複数の負極電解液貯留槽２１０ｃのうちの１つの容量を、他の負極電解液貯留槽２１０ｃの容量よりも小さくしてもよい。容量の小さい、正極電解液貯留槽２１０ａと負極電解液貯留槽２１０ｃの電解液の充電深度を急速に高めることにより、急な短期間の電力融通に対応できる。
第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａと第２共通貯留部３００Ｂに貯留される電解液の量、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ～第３レドックスフロー充電セル１１０Ｃと第１レドックスフロー放電セル４１０Ａ～第４レドックスフロー放電セル４１０Ｄの出力等は、電力需要家に供給する電力量、電源種の特性等に応じて設定される。例えば、電源種Ａが太陽光発電で日中８時間の発電が可能とすると、所定の電力を２４時間継続して電力需要家に供給するためには、レドックスフロー電池システム１０は充電と放電を併行して実施できるので、第１レドックスフロー充電セル１１０Ａの出力を第１レドックスフロー放電セル４１０Ａの出力の３倍以上とすることが好ましい。
また、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａと第２共通貯留部３００Ｂに貯留される電解液の充電深度は、析出物の発生を抑制する観点から５％～８０％であることが好ましい。
実施形態１と実施形態２では、レドックスフロー電池システム１０は、複数のレドックスフロー充電部を備えているが、レドックスフロー電池システム１０は、少なくとも１つのレドックスフロー充電部を備えていればよい。例えば、図１１に示すように、レドックスフロー電池システム１０は、１つの第１レドックスフロー充電部１００Ａと、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと、第１共通貯留部３００Ａと、第１レドックスフロー放電部４００Ａ～第４レドックスフロー放電部４００Ｄと、制御部５００とを備えてもよい。この変形例のレドックスフロー電池システム１０では、第１レドックスフロー充電部１００Ａ（第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ）を循環し電力を充電される電解液が、第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液のいずれかに切り替えられる。また、第１レドックスフロー充電部１００Ａ（第１レドックスフロー充電セル１１０Ａ）に接続し電解液に電力を充電する電源種が、電源切り替え部１９０により、循環する電解液（第１個別貯留部２００Ａ～第３個別貯留部２００Ｃと第１共通貯留部３００Ａの電解液）に応じて、電源種Ａ～Ｃのいずれかに切り替えられる。これにより、実施形態１のレドックスフロー電池システム１０と同様に、カラーリングされた電力を電力需要家に供給できる。また、電源種Ａと電源種Ｃの余剰電力を有効に活用できる。さらに、レドックスフロー電池システム１０のコストを低減できる。
また、レドックスフロー電池システム１０は、少なくとも１つのレドックスフロー放電部を備えていればよい。レドックスフロー放電部を循環し放電される電解液の切り替えに応じて、電力需要家への接続を切り替えることにより、電力需要家のそれぞれにカラーリングされた電力を供給できる。
制御部５００は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、制御回路等の専用ハードウェアを備えてもよい。この場合、処理のそれぞれを、個別のハードウェアにより実行してもよい。また、処理のそれぞれをまとめて、単一のハードウェアにより実行してもよい。処理の一部を専用ハードウェアにより実行し、処理の他の一部をソフトウェア又はファームウェアにより実行してもよい。
１０ レドックスフロー電池システム、５０，５０ａ１～５０ａ８，５０ｃ１～５０ｃ８ 配管、１００Ａ 第１レドックスフロー充電部、１１０Ａ 第１レドックスフロー充電セル、１００Ｂ 第２レドックスフロー充電部、１１０Ｂ 第２レドックスフロー充電セル、１００Ｃ 第３レドックスフロー充電部、１１０Ｃ 第３レドックスフロー充電セル、１１５ａ 正極、１１５ｃ 負極、１２０ａ 正極室、１２０ｃ 負極室、１３０ 隔膜、１８０ 電力量計、１９０ 電源切り替え部、２００Ａ 第１個別貯留部、２００Ｂ 第２個別貯留部、２００Ｃ 第３個別貯留部、２１０ａ 正極電解液貯留槽、２１０ｃ 負極電解液貯留槽、２２２ａ，２２４ａ 正極ポンプ、２２２ｃ，２２４ｃ 負極ポンプ、２３０ 電磁バルブ、２４０ 開放電圧測定部、３００Ａ 第１共通貯留部、３００Ｂ 第２共通貯留部、４００Ａ 第１レドックスフロー放電部、４１０Ａ 第１レドックスフロー放電セル、４００Ｂ 第２レドックスフロー放電部、４１０Ｂ 第２レドックスフロー放電セル、４００Ｃ 第３レドックスフロー放電部、４１０Ｃ 第３レドックスフロー放電セル、４００Ｄ 第４レドックスフロー放電部、４１０Ｄ 第４レドックスフロー放電セル、５００ 制御部、５０２ ＣＰＵ、５０４ ＲＯＭ、５０６ ＲＡＭ、５０８ 入出力インターフェース、Ａ～Ｃ 電源種、ＰＬ 正極電解液、ＮＬ 負極電解液、ＰＣＳ パワーコンディショナ

Claims (4)

  1. 少なくとも１つの電源種に接続し前記少なくとも１つの電源種から電力を充電する、少なくとも１つのレドックスフロー充電セルと、
    前記レドックスフロー充電セルにより充電された前記電力を放電する、少なくとも１つのレドックスフロー放電セルと、
    前記レドックスフロー充電セルにより、１つの前記電源種のみから前記電力を充電される電解液を貯留し、該電解液を、該レドックスフロー充電セルと前記少なくとも１つのレドックスフロー放電セルに循環させる、複数の個別貯留部と、
    前記レドックスフロー充電セルにより、少なくとも２つの前記電源種から電力を充電される電解液を貯留し、該電解液を、該レドックスフロー充電セルと前記少なくとも１つのレドックスフロー放電セルに循環させる、共通貯留部と、
    前記レドックスフロー充電セルに充電される電解液を、前記個別貯留部の電解液と前記共通貯留部の電解液とに切り替える、制御部とを備える、
    レドックスフロー電池システム。
  2. 前記制御部は、前記個別貯留部の電解液の充電深度に基づいて、前記レドックスフロー充電セルに充電される電解液を、前記個別貯留部の電解液と前記共通貯留部の電解液とに切り替える、
    請求項１に記載のレドックスフロー電池システム。
  3. 前記個別貯留部は、前記電解液を貯留する複数の貯留槽を有し、
    前記複数の貯留槽のうちの１つの前記貯留槽の容量は、他の前記貯留槽の容量よりも小さい、
    請求項１又は２に記載のレドックスフロー電池システム。
  4. 少なくとも１つの電源種に接続し前記少なくとも１つの電源種から電力を充電する少なくとも１つのレドックスフロー充電セルに、１つの前記電源種のみから前記電力を充電される電解液を循環させ、該電解液に前記電力を充電する工程と、
    前記レドックスフロー充電セルを循環する電解液を、前記１つの電源種のみから前記電力を充電される電解液から、少なくとも２つの前記電源種から前記電力を充電される電解液に切り替える工程と、
    前記レドックスフロー充電セルにより、切り替えられた前記少なくとも２つの電源種から前記電力を充電される電解液に前記電力を充電する工程と、
    レドックスフロー放電セルに、前記１つの電源種のみから前記電力を充電される電解液と、前記少なくとも２つの電源種から前記電力を充電される電解液の一方を循環させて、前記レドックスフロー放電セルから充電された前記電力を放電する工程と、を含む、
    レドックスフロー電池システムの運転方法。
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