JP7213105B2 - 価値管理方法、価値管理システム及びプログラム - Google Patents

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Description

本発明は、価値管理方法、価値管理システム及びプログラムに関する。
電気事業者の電力系統に対して電力を逆潮させることなく、分散電源が設置された需要家から他の需要家に電力を融通する技術がある(特許文献1参照)。その際、分散電源の供給可能電力以下の受電権利を融通先の他の需要家に譲渡する。
分散電源を備えた顧客を含むグループ毎に消費電力の合計値を求め、グループ内の消費電力の合計値に応じて分散電源の供給電力を増減する技術がある(特許文献2参照)。
特許第6246412号 特許第6303054号
分散電源は、需要の電力に応じて出力を調整することが多い。つまり、分散電源の定格出力よりも需要が低い場合は低負荷運転を行っている。ところが、分散電源は、その出力電力の値とその発電効率との間に正の相関がある。このため、分散電源には、出力電力の値を増やすことにより、電力量(kWh)当たりの二酸化炭素(CO)の排出量を削減できる可能性がある。
本発明は、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電することに起因する発電効率の上昇が、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量削減する効果を第1の削減価値として算出する処理と、算出された前記第1の削減価値を登録する処理とを有する価値管理方法である。
請求項2に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、を有し、前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて算出す価値管理方法である。
請求項3に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、を有し、前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて算出す価値管理方法である。
請求項4に記載の発明は、前記第1の削減価値は、予め定めた時間間隔ごとの平均値として算出される、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法である。
請求項5に記載の発明は、前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する処理と、算出された前記第2の削減価値を登録する処理とを更に有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法である。
請求項6に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する処理と、算出された前記第2の削減価値を登録する処理と、を有し、前記第2の削減価値を、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて算出する価値管理方法である。
請求項に記載の発明は、前記第2の削減価値を、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて算出する、請求項5に記載の価値管理方法である。
請求項に記載の発明は、前記第1の削減価値を提供する需要家又は事業者と当該第1の削減価値を受け取る他の需要家又は他の事業者との間の取引を記録する処理を更に有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法である。
請求項に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、前記自家用発電設備の余剰電力を受電する需要家又は事業者の現在の調達先における温室効果ガスの排出係数の値が、当該自家用発電設備から余剰電力を受電する場合における温室効果ガスの排出係数の値よりも大きい場合に、余剰電力分を電力系統に逆潮させる処理と、を有す価値管理方法である。
請求項10に記載の発明は、燃料を用いて発電する自家用発電設備の出力と温室効果ガスの排出係数の値との関係、又は、当該自家用発電設備の発電効率と温室効果ガスの排出係数の値との関係を参照し、自家消費分を超える余剰電力を当該自家用発電設備から電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する算出部と、算出された前記第1の削減価値を登録する登録部とを有する価値管理システムである。
請求項11に記載の発明は、前記算出部は、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて前記第1の削減価値を算出する、請求項10に記載の価値管理システムである。
請求項12に記載の発明は、前記算出部は、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて前記第1の削減価値を算出する、請求項10に記載の価値管理システムである。
請求項13に記載の発明は、前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する第2の算出部と、算出された前記第2の削減価値を登録する第2の登録部とを更に有する、請求項10~12のいずれか1項に記載の価値管理システムである。
請求項14に記載の発明は、前記第2の算出部は、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて前記第2の削減価値を算出する、請求項13に記載の価値管理システムである。
請求項15に記載の発明は、前記自家用発電設備の発電効率は、発電のために供給される燃料の流量と熱量に基づいて計算される、請求項2に記載の価値管理方法である。
請求項16に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電することに起因する発電効率の上昇が、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量削減する効果を第1の削減価値として算出する機能と、算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、を実現させるためのプログラムである。
請求項17に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する機能と、算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、を実現させるためのプログラムであり、前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて算出する、プログラムである。
請求項18に記載の発明は、温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する機能と、算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、を実現させるためのプログラムであり、前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて算出する、プログラムである。
請求項1記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理できる。
請求項2記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出係数を用いて算出できる。
請求項3記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出量を用いて算出できる。
請求項4記載の発明によれば、削減価値の計算負荷を低減できる。
請求項5記載の発明によれば、余剰電力を受電する需要家又は事業者側における電気の調達先の変更に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理できる。
請求項6記載の発明によれば、余剰電力を受電する需要家又は事業者側における電気の調達先の変更に伴う温室効果ガスの削減効果を、変更前後の排出係数を用いて算出できる。
請求項7記載の発明によれば、余剰電力を受電する需要家又は事業者側における電気の調達先の変更に伴う温室効果ガスの削減効果を、変更前後の排出係数を用いて算出できる。
請求項記載の発明によれば、削減価値を独立した経済価値として取引できる。
請求項記載の発明によれば、余剰電力の逆潮を温室効果ガスの削減効果が見込める場合に限定できる。
請求項10記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理できる。
請求項11記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出係数を用いて算出できる。
請求項12記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出量を用いて算出できる。
請求項13記載の発明によれば、余剰電力を受電する需要家又は事業者側における電気の調達先の変更に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理できる。
請求項14記載の発明によれば、余剰電力を受電する需要家又は事業者側における電気の調達先の変更に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出係数を用いて算出できる。
請求項15記載の発明によれば、発電効率の変化を遅滞なく計算できる。
請求項16記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を削減価値として管理できる。
請求項17記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出係数を用いて算出できる。
請求項18記載の発明によれば、自家用発電設備の出力電力の変動に伴う温室効果ガスの削減効果を、変動前後の温室効果ガスの排出量を用いて算出できる。
実施の形態1で想定する電力システムの構成例を示す図である。 本実施の形態で使用する自家用発電設備の出力と発電効率の関係を説明する図である。 余剰電力の融通に伴う発電効率の変化を説明する図である。(A)はAさんの自家消費分(6kW)だけを発電する場合の発電効率(60%)を示し、(B)はAさんの自家消費分(6kW)に加えてBさんの受電分(4kW)を発電する場合の発電効率(65%)を示す。 実施の形態1で使用する削減価値管理サーバの機能上の構成例を示す図である。 Aさんの削減価値の算出過程を説明する図表である。 Bさんの削減価値の算出過程を説明する図表である。 COの削減価値の取引情報の一例を説明する図表である。 実施の形態1に示す電力システムで実行される処理動作の一例を示す図である。 実施の形態2で想定する電力システムの構成例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
<実施の形態>
<システムの構成>
図1は、実施の形態1で想定する電力システム1の構成例を示す図である。本実施の形態では、説明を簡単にするため、電力系統10に接続される需要家として、自家用発電設備21を有する需要家20(以下「Aさん」と言うことがある)と、自家用発電設備21を有しない需要家30(以下「Bさん」と言うことがある)の二者を想定する。
需要家20及び30は、電気を購入して消費する個人又は法人である。
需要家20(Aさん)には、燃料を用いて発電する自家用発電設備21と、不図示の電力線に接続される電気使用機器22と、電力系統10に逆潮される電力量など、電力系統10との電力送受電量を測定する電気メーター23と、電力系統10から受電する又は自家用発電設備21から受電する電力量を測定する電気メーター24と、インターネット40を通じて削減価値管理サーバ50に接続される端末25とが設置されている。ここでの電力系統10は、一般電気事業者の送配電ネットワークを含む。具体的には、送電線、配電線、引込線、自営線などの電力設備を含む。
本実施の形態における自家用発電設備21は、例えば石油、ガスなどの燃料の燃焼により又は水素、アルコールなどの燃料と空気中の酸素等との反応により発電する電源である。換言すると、自然環境とは無関係に出力の大きさを制御可能な電源である。この種の電源は、分散電源の一形態である。
自家用発電設備21で発電された電気は、基本的に同じ敷地内に設置された電気使用機器22で消費されるが、電気使用機器22で使用される電気量を超える分(すなわち余剰電力分)は、電力系統10に逆潮することが可能である。
本実施の形態の場合、逆潮分は電気小売事業者に売電されるか、送受が成約した第三者(ここではBさん)に送電される。従って、本実施の形態における逆潮分は、Aさんの別の地点の電気使用機器22への送電には使用されないものとする。すなわち、逆潮分は、自己託送には用いられないものとする。
例外的な使用形態であるが、電気使用機器22は、電力系統10から受電した電気で動作することも可能である。このような使用の形態は、自家用発電設備21が故障した場合や自家用発電設備21による発電量が一時的に不足する場合に生じる。
図1の場合、需要家20(Aさん)に設置される電気使用機器22の消費電力は6kWである。なお、図1に示す消費電力の値は一例である。需要家30に設置される電気使用機器31の消費電力についても同様である。
ここでの消費電力は、変動値である。また、図1に示す消費電力の値は、説明のための数値であり、瞬時値、平均値、電力量のいずれでもよい。平均値には、予め定めた時間間隔(例えば30分間隔)の平均を使用する。
端末25は、自家用発電設備21、電気メーター23、24その他との通信により収集される情報を、インターネット40を通じて削減価値管理サーバ50に送信する通信端末である。端末25は、IoT(Internet of Things)機器としての自家用発電設備21、電気メーター23、24その他と通信するアクセスポイント、ルータ、コンピュータ端末等である。
本実施の形態の場合、端末25は、自家用発電設備21の発電(出力)の状態、自家消費電力、逆潮電力などの情報を削減価値管理サーバ50に送信する。
ここで、電気メーター23、24は、測定機能と通信機能を内蔵するスマートメーターでもよい。電気メーター23、24がスマートメーターである場合、電気メーター23、24が端末25の機能を兼用してもよい。
図1では不図示であるが、自家用発電設備21に供給される燃料の流量を計測するメーターが設けられている。流量を把握することができれば、メーターで無くても良い。なお、燃料の熱量は既知である。
需要家30(Bさん)には、電力線を通じて電力系統10に接続される電気使用機器31と、電力系統10から受電する電力量を測定する電気メーター32と、インターネット40を通じて削減価値管理サーバ50に接続される端末33とが設置されている。
前述したように、需要家30(Bさん)は、需要家20(Aさん)と異なる第三者である。なお、需要家20(Aさん)と需要家30(Bさん)の間に面識は不要である。
本実施の形態における需要家20(Aさん)は、自家用発電設備21の定格出力に対して自家消費される電気量が少ない需要家、換言すると、発電余力がある需要家であればよい。また、需要家30(Bさん)は、需要家20(Aさん)の余剰電力を使用することで、COの排出量を低減できる需要家であればよい。換言すると、需要家30(Bさん)は、電気の発生源(電源)を切り替えることで、COの排出量を低減できる需要家であればよい。
図1では、需要家20及び需要家30が一対一の関係にあり、需要家20が逆潮する余剰電力の全てを需要家30が受電しているが、需要家20が逆潮する余剰電力を複数の需要家30で受電してもよい。また、複数の需要家20が逆潮する余剰電力分を単一の需要家30が受電してもよい。
なお、電力を実際にやりとりするかどうかは必要なく、同時同量の考え方に則りメーター値から計算してもよい。
図2は、本実施の形態で使用する自家用発電設備21(図1参照)の出力と発電効率の関係を説明する図である。横軸が出力であり、縦軸が発電効率である。
図2に示す自家用発電設備21の出力と発電効率の間には、非線形の単調増加関係がある。例えば出力が6kWの場合の発電効率は60%であるが、出力が10kWの場合の発電効率は65%である。
なお、出力は瞬時値であり、実際には変動している。以下の説明では、出力値を瞬時値だけでなく、予め定めた時間間隔(例えば30分間隔)の平均値の意味でも使用する。
本実施の形態の場合、自家用発電設備21の出力と発電効率の関係は、自家用発電設備21に内蔵の記憶装置や端末25の記憶装置に記憶されている。もっとも、自家用発電設備21の出力と発電効率の関係は、削減価値管理サーバ50(図1参照)の不図示のハードディスク装置等に記憶されていてもよい。
図3は、余剰電力の融通に伴う発電効率の変化を説明する図である。(A)はAさんの自家消費分(6kW)だけを発電する場合の発電効率(60%)を示し、(B)はAさんの自家消費分(6kW)に加えてBさんの受電分(4kW)を発電する場合の発電効率(65%)を示す。
図3に示すように、出力値を増やすことで自家消費分(6kW)もより高い発電効率(65%)で発電することが可能になる。すなわち、自家消費分だけの発電に用いる場合に比して自家用発電設備21の発電効率を高めることができる。このことは、同じ出力値をより少ない燃料で発電できることを意味する。
出力と発電効率の関係は、自家用発電設備21毎に既知である。前述したように、出力と発電効率の関係(図2参照)が、例えば自家用発電設備21の内部の記憶領域に保存されていてもよいし、削減価値管理サーバ50に事前に登録されていてもよいし、インターネット40を通じて取得可能でもよい。
もっとも、出力と発電効率の関係が未知の場合でも、発電効率は、発電のために供給される燃料の流量(不図示の流量メーターで測定可能)と、使用する燃料に固有の熱量を既知の計算式に与えることにより計算できる。出力の平均値は、例えば電気メーターの測定値を計測時間で除算することにより計算できる。
<削減価値管理サーバの構成>
削減価値管理サーバ50(図1参照)は、インターネット40(図1参照)に接続されるコンピュータ端末であり、需要家20側の端末25(図1参照)及び需要家30側の端末33(図1参照)と共に価値管理システムを構成する。
本実施の形態の場合、価値管理システムにおける管理機能は、単一の削減価値管理サーバ50に集約されているが、一部の機能が需要家20側の端末25や需要家30の端末33に搭載されてもよい。すなわち、インターネット上の複数の端末に分散されていてもよい。また、後述する削減価値管理サーバ50の機能は、複数のサーバに分散されて実行されてもよい。なお、削減価値や電力融通の量に関する情報は、ブロックチェーンなどの技術を用いて管理しても良い。
削減価値管理サーバ50の管理主体は、需要家20と需要家30が供給契約を結んでいる小売電気事業者を想定する。もっとも、削減価値管理サーバ50の管理主体は、小売電気事業者から独立した他の事業者又は組織でもよい。例えば削減価値を取引する事業者又は組織が管理主体でもよい。
コンピュータ端末としての削減価値管理サーバ50は、プログラム(基本ソフトウェアを含む)の実行を通じて装置全体を制御するCPU(Central Processing Unit)と、BIOS(Basic Input Output System)等を記憶するROM(Read Only Memory)と、プログラムの実行領域として使用されるRAM(Random Access Memory)と、記憶領域としてのハードディスク装置等を有している。
図4は、実施の形態1で使用する削減価値管理サーバ50の機能上の構成例を示す図である。
図4に示す機能構成は、CPUによるプログラムの実行を通じて実現される。なお、削減価値管理サーバ50は、COに代表される温室効果ガスの削減価値の管理機能の専用装置である必要はない。
図4に示すように、削減価値管理サーバ50は、自家用発電設備21を設置する需要家20(Aさん)に付与される削減価値を管理する管理機能部51と、電力系統10から受電する電気の発生源(電源)をCOの排出量が少ない電源に切り替えた需要家30(Bさん)に付与される削減価値を管理する管理機能部52と、削減価値の取引情報を記録する取引情報記録部53等の機能を有している。
Aさん用の管理機能部51は、自家用発電設備21の発電効率に関する情報を取得する発電効率情報取得部511と、自家消費分以上の電気を発電して電力系統10に逆潮することによる発電効率の変化に伴うCO排出量の削減効果を削減価値として算出する削減価値算出部512と、Aさんの自家消費分について算出された削減価値を登録する削減価値登録部513を有している。
発電効率情報取得部511は、Aさんの端末25との通信を通じ、自家用発電設備21(図1参照)における出力値や出力値に対応する発電効率の値を取得する。
取得は、実時間でもよいし、予め定めた周期でもよい。例えば端末25が算出する発電効率の平均値の更新に連動してもよい。例えばAさんの自家消費分だけを発電している期間(6kW出力時)では、発電効率として60%の値が取得され、Aさんの自家消費分に加えてBさんの消費分も発電している期間(10kW)では、発電効率として65%の値が取得される。
なお、自家用発電設備21の機種等を特定する情報と出力値が分かれば発電効率は特定可能であるので、出力値だけを端末25から取得してもよい。
また、Aさんによって自家消費される電力の値が変動する場合には、自家消費される電力分に相当する出力値に応じた発電効率の値も取得する。
削減価値算出部512は、Aさんにより自家消費される電力分に加えてBさんが消費する電力分(余剰電力分)を発電することに伴う発電効率の変化の情報に基づいて、Aさんが自家消費する電力の発電に伴い排出されるCOの削減量を算出する処理と、算出された削減量に応じた削減価値を算出する処理とを実行する。ここでの削減価値算出部512は、算出部の一例である。
Bさんが消費する電力分(本実施の形態ではAさんの余剰電力分)の発電の有無は、例えば逆潮される電気の有無により検知が可能である。なお、自家消費される電力の発電に要する発電効率の情報は、電気メーター24(図1参照)の計測値から単位時間あたりの出力値を計算することにより特定が可能である。
ここでの削減価値は、第1の削減価値の一例である。
図5は、Aさんの削減価値の算出過程を説明する図表である。
図5に示す図表は、算出の過程を視覚化するために用いるものであり、必ずしも図示した図表をRAMやハードディスク装置上に保存する必要はない。もっとも、図5に示す図表のRAM等への保存を排除する意図ではない。
ここで、Aさんが自家消費分だけを発電する場合の自家用発電設備21の出力は6kWであり、その際の発電効率は60%である。発電効率が分かると、COの排出係数の値も分かる。図5の例では、α1である。このとき、自家用発電設備21によるCOの総排出量X1とAさんの自家消費分に相当するCOの排出量X2は同じであり、総排出量X1は式1で計算される。
X1=X2=α1*6kW …式1
説明の都合上、総排出量X1及び排出量X2は瞬時値で表しているが、実際の排出量は時間係数を乗算した値になる。
一方、Aさんが自家消費分に加えてBさんの消費分(4kW)も発電する場合の自家用発電設備21の出力は10kWであり、その際の発電効率は65%となる。発電効率が分かると、COの排出係数の値も分かる。図5の例では、α2(<α1)である。このとき、自家用発電設備21によるCOの総排出量X3は式2で計算され、Aさんの自家消費分に相当するCOの排出量X4は式3で計算される。
X3=α2*10kW …式2
X4=α2*6kW …式3
ここでの総排出量X3及び排出量X4も瞬時値で表しているが、実際の排出量は時間係数を乗算した値になる。
これらの値が求まると、Bさんの消費分を追加で発電することによりAさんの自家消費分の発電に伴い排出されるCOの削減量V1は式4で計算される。
V1=X2-X4=(α1-α2)*6kW …式4
前述した削減価値算出部512(図4参照)は、ここでの削減量V1に応じた削減価値P1を算出する。削減量V1に応じた削減価値P1の換算式は、予め与えられている。換算式は固定でもよいし、市場の取引実績等に応じて換算式が変化してもよい。
なお、削減価値P1は、正の値、0、負の値のいずれかである。後述する削減価値P2も同様である。
本実施の形態の場合、発電効率とCOの排出係数の値との関係、自家用発電設備21の出力とCOの排出係数の値との関係は、削減価値管理サーバ50(図1参照)の不図示のハードディスク装置等に記憶されている。
なお、排出係数は、温室効果ガスがCOの場合、電気の単位はkg/kWh、燃料の単位はkg/mやkg/Lなどを用いることができる。分散電源の発電電力の排出係数は、燃料使用量や効率から算出することができる。
図4の説明に戻る。
削減価値登録部513は、COの削減量V1に応じた削減価値P1をAさんに関連付けて登録する処理を実行する。なお、削減量V1も同時に登録してもよい。ここでの削減価値登録部513は、登録部の一例である。
Bさん用の管理機能部52は、電力系統10から受電する電気の発生源(電源)に関する情報を取得する電源情報取得部521と、Bさんが電気の調達先を切り替えることに伴うCO排出量の削減効果を削減価値として算出する削減価値算出部522と、Bさんの消費分について算出された削減価値を登録する削減価値登録部523を有している。
電源情報取得部521は、Bさんの端末33(図1参照)との通信、Bさんが契約する小売電気事業者との通信等に基づいてBさんが消費する電気の発生源(電源)に関する情報を取得する。
本実施の形態の場合、調達先を変更する前のBさんは、電力系統10を通じて特定の小売電気事業者から電気を購入している。この場合、電源情報取得部521は、Bさんの電源を電力系統10とする。調達先をAさんに変更した場合、電源情報取得部521は、Bさんの電源として、Aさんの自家用発電設備21(図1参照)を登録する。なお、電力系統10を用いる場合のCOの排出係数β1(図6参照)は既知である。
削減価値算出部522は、Bさんが受電する電気をAさんの余剰電力に変更することに伴うCOの削減量を算出する処理と、算出された削減量に応じた削減価値を算出する処理とを実行する。ここでの削減価値算出部522は、第2の算出部の一例である。
Bさんが消費する電力分は、電気メーター32によって測定可能である。本実施の形態の場合、電気メーター32の測定値とAさん側に配置される電気メーター23の測定値は同じである。
ここでの削減価値は、第2の削減価値の一例である。
図6は、Bさんの削減価値の算出過程を説明する図表である。
図6に示す図表は、算出の過程を視覚化するために用いるものであり、必ずしも図示した図表をRAMやハードディスク装置上に保存する必要はない。
ここでは、Bさんが電力系統10から受電する場合も、BさんがAさんの余剰電力を受電する場合も、Bさんの受電量は4kWである。
前述したように、Bさんに余剰電力の送電を開始した後の自家用発電設備21の発電効率は65%であり、その際のCOの排出係数はα2である。本実施の形態の場合、α2<β1である。α2≧β1では、COの削減効果が期待されないためである。
Bさんが電力系統10から受電する場合のCOの排出量Y1は、式5で計算される。
Y1=β1*4kW …式5
一方、BさんがAさんの余剰電力を受電する場合のCOの排出量Y2は、式6で計算される。
Y2=α2*4kW …式6
説明の都合上、排出量Y1及びY2はいずれも瞬時値で表しているが、実際の排出量は時間係数を乗算した値になる。
これらの値が求まると、BさんがAさんの余剰電力分を受電することによるCOの排出量の削減量V2は式7で計算される。
V2=Y1-Y2=(β1-α2)*4kW …式7
前述した削減価値算出部522(図4参照)は、ここでの削減量V2に応じた削減価値P2を算出する。削減量V2に応じた削減価値P2の換算式は、予め与えられている。換算式は固定でもよいし、市場の取引実績等に応じて換算式が変化してもよい。
図4の説明に戻る。
削減価値登録部523は、COの削減量V2に応じた削減価値P2をBさんに関連付けて登録する処理を実行する。なお、削減量V2も同時に登録してもよい。ここでの削減価値登録部523は、第2の登録部の一例である。
取引情報記録部53は、Aさんに紐付けられて登録された削減価値P1とBさんに紐付けられて登録された削減価値P2の取引情報を記録する。
図7は、COの削減価値の取引情報の一例を説明する図表である。図7に示す図表は一例であり、管理情報は記載の項目に限らない。
図7に示す例では、COの削減価値を提供するAさんを取引者として、COの取引量V1と削減価値の取引量P1が登録されている。同じく、COの削減価値を提供するBさんを取引者として、COの取引量V2と削減価値の取引量P2が登録されている。なお、削減価値は、COが排出される時間帯も考慮した上で、CO量でも、排出係数でも、経済的な価値でも、その他の値でも良い。
また、図7の例では、同日同時刻に、COの削減価値を購入するCさんを取引者として、COの取引量V1+V2と削減価値の取引量P1+P2が登録されている。
もっとも、Cさんが購入する削減価値は、取引可能な削減価値の総和と同じである必要はなく、例えば取引が可能な取引量の総和よりも小さい任意の取引量が記録され得る。
ここでのCさんは、例えばCOの削減価値を取引する市場への参加者であれば任意である。例えばAさんやBさんでもよいし、削減価値管理サーバ50の管理者でもよいし、小売電気事業者でもよい。
<電力システムの処理動作>
図8は、実施の形態1に示す電力システム1で実行される処理動作の一例を示す図である。なお、図中の記号Sはステップを示す。
ここでの処理動作は、削減価値を管理する処理(価値管理方法)の一形態である。
本実施の形態の場合、需要家20(Aさん)の端末25(図1参照)が削減価値管理サーバ50に対して発電余力を通知する(ステップ1)。自家消費分が定格出力に対して十分小さくても電力の融通を希望しない需要家も考えられるため、需要家20からの通知を前提とする。また、定格出力と自家消費分との差分で与えられる発電余力が予め定めた閾値より小さい場合には、ステップ1に示す発電余力は通知されない。
本実施の形態の場合、需要家30(Bさん)の端末33(図1参照)が削減価値管理サーバ50に対して受電量を通知する(ステップ2)。受電量の通知は、需要家30が電源の変更を希望している場合を前提としてもよいし、電源の変更の希望とは無関係でもよい。ただし、電源の変更は、需要家30が電源の変更を希望している場合に実行される。なお、Bさんによる受電量の通知は、受電中の電力の全部ではなく一部でもよい。
ステップ1とステップ2は、どちらが先でもよい。
図8の場合、削減価値管理サーバ50は、Bさんの受電分の発電をAさんに要請する(ステップ3)。本実施の形態の場合、4kWの出力の追加をAさんに要請する。また、削減価値管理サーバ50は、Bさんの電源の情報を変更する(ステップ4)。電源の情報の変更は、Bさんに対して通知される他、Bさんが契約している小売電気事業者にも通知される。
削減価値管理サーバ50から要請を受信した需要家20の側では、自家用発電設備21(図1参照)による自家消費分(6kW)とBさんの受電分(4kW)の和(10kW)に相当する電力の出力が開始され、余剰電力分(Bさんの受電分)の逆潮が開始される(ステップ5)。
本実施の形態では、この後、削減価値管理サーバ50がAさんの発電効率情報を取得し(ステップ6)、AさんとBさんの削減価値を算出する(ステップ7)。また、削減価値管理サーバ50は、算出されたAさんとBさんの削減価値を登録する(ステップ8)。
なお、Bさんが電気の調達先をAさんから変更する場合、削減価値管理サーバ50は、Aさんに対してBさんの受電分の発電の停止を要請する(ステップ9)。また、要請を受けたAさんの側では、自家消費分の発電に戻る(ステップ10)。
なお、本実施の形態では、登録された削減価値の取引が成立した時点で、削減価値管理サーバ50が削減価値の取引情報を記録する(ステップ11)。
本実施の形態では、自家用発電設備21の定格出力内での余剰電力を融通し合うAさんとBさんに発生した削減価値を第三者であるCさん等が購入する。
<実施の形態2>
前述の実施の形態では、削減価値を管理する専用のサーバ(すなわち削減価値管理サーバ50)を設ける場合について説明したが、必ずしも専用のサーバを必要としない。
図9は、実施の形態2で想定する電力システム1Aの構成例を示す図である。図9には、図1との対応部分に対応する符号を付して示している。
図9の場合には、需要家20(Aさん)側の端末25Aと需要家30(Bさん)側の端末33Aに、前述した削減価値管理サーバ50の機能の全部又は一部を割り当てる。
例えば需要家20(Aさん)側の端末25Aには、Aさんの削減価値を管理する管理機能部51(図4参照)の機能を設け、需要家30(Bさん)側の端末33Aには、Bさんの削減価値を管理する管理機能部52(図4参照)の機能を設ける。なお、取引情報記録部53は、端末25A及び33Aのうちの一方に設けてもよいし、削減価値が取引される市場側に設けてもよい。
本実施の形態の場合、需要家20(Aさん)の端末25Aと需要家30(Bさん)の端末33Aとの通信を通じて実施の形態1と同様の処理が実現される。
<他の実施形態>
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上述の実施の形態に記載の範囲に限定されない。前述した実施の形態に、種々の変更又は改良を加えたものも、本発明の技術的範囲に含まれることは、特許請求の範囲の記載から明らかである。
(1)前述の実施の形態では、削減価値P2がマイナスになることはないが、電気の調達先におけるCOの排出係数の値の方が調達先の切り替え前よりも大きくなる場合には、削減価値P2をマイナスとして扱うことも可能である。
もっとも、削減価値P2のマイナスが予測される場合又は温室効果ガスの排出係数の値が現状より大きくなる場合には、電気の調達先の切り替えを認めない運用とすることも可能であるし、自家用発電設備21(図1参照)による追加の発電を許可しない設定とすることも可能である。または、余剰電力分の発電自体は可能でも、余剰電力を電力系統10に逆潮させない制御としてもよい。
(2)前述の実施の形態では、削減価値P1の発生がAさんに紐付けられ、削減価値P2の発生がBさんに紐付けられているが、削減価値P1及びP2の両方又は一方の発生を小売電気事業者などの第三者に紐付けることも可能である。または、削減価値P1及びP2の両方を、自家用発電設備21を有するAさんに紐付けることも可能であるし、Aさんの余剰電力を受電するBさんに紐付けることも可能である。
(3)前述の実施の形態1では、削減価値の算出や切り替えに必要な情報を削減価値管理サーバ50(図1参照)に集約する場合について説明し、実施の形態2では、AさんとBさんの直接通信を通じて交換する場合について説明したが、インターネット40(図1参照)上に閲覧可能に公開してもよい。
削減価値の算出や切り替えに必要な情報には、例えば自家用発電設備21(図1参照)の出力情報、その発電余力、その出力と効率との関係、効率とCOの排出係数の値との関係、Bさんが使用中の電源とそのCOの排出係数の値等が含まれる。
(4)前述の実施の形態1の場合には、削減価値管理サーバ50(図1参照)で削減価値の取引も管理しているが、削減価値の発生に関する管理と取引に関する管理を分離してもよい。
(5)前述の実施の形態2の場合には、Aさん側では削減価値P1を登録し、Bさん側では削減価値P2を登録しているが、削減価値P1及びP2の両方をAさん側で登録してもよいし、Bさん側で登録してもよい。また、削減価値P1及びP2の登録は、逆潮される電気を購入する小売電気事業者等が行ってもよいし、登録事務を担当する他の事業者等が行ってもよいし、削減価値の取引を管理する事業者等が行ってもよい。また、削減価値P1だけを取引してもよいし、削減価値P2だけを取引してもよい。
(6)前述の実施の形態の場合には、図2に示すように、自家用発電設備21による出力電力の増加に伴い発電効率が単調に増加する場合を想定したが、山型(すなわち逆V字又はΛ状)の関係を有する自家用発電設備21を用いてもよい。この場合でも、自家消費分を超える電気の出力によって発電効率が高まるのであれば、削減価値が発生する。また、自家用発電設備21の制御として、発電効率の頂点までしか発電しない制御を入れてもよい。
(7)前述の実施の形態においては、例えば電気メーター23等を用いて30分単位で測定される電力量を使用して平均的な発電効率を特定しているが、電流計の測定値と電圧計の測定値の積を算出して各時点における出力電力をリアルタイムで特定し、発電効率とCOの排出係数の値の変動をリアルタイムで記録してもよい。
(8)前述の実施の形態においては、図8に示すように、発電余力がある需要家20(Aさん)に別の需要家30(Bさん)の受電量分の発電を要請することにより、自家消費分を超える発電や逆潮が開始される場合について説明したが、これらの事前のやり取りは必須ではない。
例えば自家用発電設備21を有する需要家20(Aさん)が売電等の形態で余剰電力分を電力系統10に逆潮すれば、余剰電力分の発電に伴う発電効率の向上分の削減価値P1が発生する仕組みとしてもよい。
また例えばCOの排出量が少なくなるように電源が自動的に切り替えられるサービスの利用により、需要家30(Bさん)が受電する電力分に応じた削減価値P2が発生する仕組みとしてもよい。
(9)前述の実施の形態においては、自家用発電設備21の発電余力を活用してCOの削減価値を発生させているが、定格出力が現製品よりも大きい自家用発電設備21への変更によりCOの削減価値を発生させることも可能である。同じ電力値が出力される場合、定格出力の大きい自家用発電設備21の方が定格出力の小さい自家用発電設備21よりも発電効率が高くなるためである。この場合における削減価値の発生は、電気の調達先を切り替えるBさんに削減価値が発生するのと同じ理由である。
なお、自家消費分を変更前の自家用発電設備21で出力する場合のCOの排出係数の値と自家消費分を変更後の自家用発電設備21で出力する場合のCOの排出係数の値とを用いることで削減価値の算出が可能である。
1、1A…電力システム、10…電力系統、20、30…需要家、21…自家用発電設備、22、31…電気使用機器、23、24、32…電気メーター、25、25A、33、33A…端末、40…インターネット、50…削減価値管理サーバ、51、52…管理機能部、53…取引情報記録部、511…発電効率情報取得部、512、522…削減価値算出部、513、523…削減価値登録部、521…電源情報取得部

Claims (18)

  1. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電することに起因する発電効率の上昇が、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量削減する効果を第1の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する処理と
    を有する価値管理方法。
  2. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、
    を有し、
    前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて算出す価値管理方法。
  3. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、
    を有し、
    前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて算出す価値管理方法。
  4. 前記第1の削減価値は、予め定めた時間間隔ごとの平均値として算出される、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法。
  5. 前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第2の削減価値を登録する処理と
    を更に有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法。
  6. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、
    前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第2の削減価値を登録する処理と、
    を有し、
    前記第2の削減価値を、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて算出する価値管理方法。
  7. 前記第2の削減価値を、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて算出する、請求項5に記載の価値管理方法。
  8. 前記第1の削減価値を提供する需要家又は事業者と当該第1の削減価値を受け取る他の需要家又は他の事業者との間の取引を記録する処理を更に有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の価値管理方法。
  9. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続される端末で実行される価値管理方法であって、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する処理と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する処理と、
    前記自家用発電設備の余剰電力を受電する需要家又は事業者の現在の調達先における温室効果ガスの排出係数の値が、当該自家用発電設備から余剰電力を受電する場合における温室効果ガスの排出係数の値よりも大きい場合に、余剰電力分を電力系統に逆潮させる処理と、
    を有す価値管理方法。
  10. 燃料を用いて発電する自家用発電設備の出力と温室効果ガスの排出係数の値との関係、又は、当該自家用発電設備の発電効率と温室効果ガスの排出係数の値との関係を参照し、自家消費分を超える余剰電力を当該自家用発電設備から電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する算出部と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する登録部と
    を有する価値管理システム。
  11. 前記算出部は、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて前記第1の削減価値を算出する、請求項10に記載の価値管理システム。
  12. 前記算出部は、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて前記第1の削減価値を算出する、請求項10に記載の価値管理システム。
  13. 前記自家用発電設備の余剰電力が特定の需要家又は事業者により受電される場合に、特定の需要家又は事業者が電気の調達先を変更することで生じる、受電量分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第2の削減価値として算出する第2の算出部と、
    算出された前記第2の削減価値を登録する第2の登録部と
    を更に有する、請求項10~12のいずれか1項に記載の価値管理システム。
  14. 前記第2の算出部は、調達先を変更する前の排出係数の値と、調達先を変更した後の排出係数の値とを用いて前記第2の削減価値を算出する、請求項13に記載の価値管理システム。
  15. 前記自家用発電設備の発電効率は、発電のために供給される燃料の流量と熱量に基づいて計算される、請求項2に記載の価値管理方法。
  16. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電することに起因する発電効率の上昇が、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量削減する効果を第1の削減価値として算出する機能と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、
    を実現させるためのプログラム。
  17. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する機能と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、
    を実現させるためのプログラムであり、
    前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出係数の値とに基づいて算出する、プログラム。
  18. 温室効果ガスの削減価値を管理するシステムに接続されるコンピュータに、
    燃料を用いて発電する自家用発電設備で自家消費分を超える余剰電力を発電して電力系統に逆潮することで生じる、自家消費分に対応する温室効果ガスの排出量の削減効果を第1の削減価値として算出する機能と、
    算出された前記第1の削減価値を登録する機能と、
    を実現させるためのプログラムであり、
    前記第1の削減価値を、前記自家用発電設備で自家消費分だけを発電する場合における温室効果ガスの排出量と、当該自家用発電設備で自家消費分に加えて余剰電力分を発電する場合における温室効果ガスの排出量とに基づいて算出する、プログラム。
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