JP7271982B2 - 電力管理システム - Google Patents

Description

本発明は、電力管理システムに関する。

例えば、太陽光発電設備を所有する地域住民（需要家）が集まって地域コミュニティを形成し、太陽光発電設備の発電電力の少なくとも一部を地域コミュニティ内の拠点施設で消費し、太陽光発電設備の余剰電力を電力会社等に売電する仕組みが知られている（例えば特許文献１を参照）。

特開２０１２－５５０７８号公報

しかし、太陽光発電設備の消費電力を固定価格で買い取る制度（ＦＩＴ）の適用期間が終了すると、需要家にとって、太陽光発電設備の余剰電力を売電したときの価格に比べて、余剰電力に相当する電力を買電するときの価格の方が高くなるため、スマートメータを介して太陽光発電設備から拠点施設へ電力を供給するとき、電気料金の売買損失が生じてしまう。

そこで、本発明は、スマートメータを介して太陽光発電設備から拠点施設へ電力を供給するとき、電気料金の売買損失を抑えて地域コミュニティ内で発電された電力を有効に消費することが可能な電力管理システムを提供することを目的とする。

前述した課題を解決する主たる本発明は、電力管理システムであって、再生可能エネルギー源を用いて発電を行う複数の発電設備と、前記複数の発電設備によって発電された余剰電力を消費する拠点施設と、が設置されている地域コミュニティからの売電要求に応じて、前記複数の発電設備によって発電された余剰電力を一旦買い取るための処理を行う第１処理装置と、前記拠点施設で電力を消費することを前提として、所定期間を単位として前記拠点施設における全消費電力量が全買取電力量を超えているか否かを判定し、前記全消費電力量が前記全買取電力量を超えていない場合、前記全消費電力量の分の電力量に対して既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行い、前記全消費電力量が前記全買取電力量を超えている場合、前記全消費電力量のうち、前記全買取電力量までの分の電力量に対して前記既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行うとともに、前記全買取電力量を超える分の電力量に対して前記既定の電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行う第２処理装置と、を備える。

本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。

本発明によれば、スマートメータを介して太陽光発電設備から拠点施設へ余剰電力を供給するとき、電気料金の売買損失を抑えて地域コミュニティ内で発電された電力を有効に消費することが可能となる。

本実施形態に係る電力管理システムの全体構成例を示す図である。 本実施形態に係る電力管理システムの一例を示す図である。 本実施形態に係る電力管理システムに用いられる地域コミュニティリストの一例を示す図である。 本実施形態に係る電力管理システムの買取処理の一例を示すフローチャートである。 本実施形態に係る電力管理システムの売渡処理の一例を示すフローチャートである。

本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

＝＝＝電力管理システムを用いる全体構成＝＝＝
図１は、本実施形態に係る電力管理システムを用いる全体構成の一例を示す図である。

電力管理システム１００は、地域コミュニティ２００内で発電された電力を地域コミュニティ２００内で有効に使用することを支援するためのシステムであって、例えば電力会社等の一般電気事業者によって運営されることとする。

地域コミュニティ２００は、需要家である地域住民が相互の交流を通して地域の活性化を図るために集まって形成される集団である。地域コミュニティ２００内には、複数の地域住民の家屋２１０、複数の太陽光発電設備２２０、拠点施設２３０、蓄電池２４０が存在することとする。

複数の太陽光発電設備２２０は、太陽光を再生可能エネルギー源として発電を行う設備であって、複数の地域住民の家屋２１０にそれぞれ設置されている。拠点施設２３０は、複数の地域住民が共同で利用することが可能な施設（例えば公民館、体育館）である。拠点施設２３０は、地域コミュニティ２００内に複数存在していてもよい。蓄電池２４０は、拠点施設２３０で消費するための電力を予め充電しておく二次電池である。蓄電池２４０は、充放電の際の電力損失を考慮すると、拠点施設２３０に設置することが望ましい。

地域住民の家屋２１０、太陽光発電設備２２０、拠点施設２３０、蓄電池２４０は、電力系統３１０に接続されている。又、地域住民の家屋２１０及び拠点施設２３０には、電力の使用状況を把握するためのスマートメータ３２０が設置されている。

地域住民の家屋２１０では、天候や時間帯に応じて、電力系統３１０から供給される電力と、家屋２１０に設置されている太陽光発電設備２２０によって発電された電力と、の何れか一方の電力を選択的に消費する。拠点施設２３０では、天候や時間帯に応じて、電力系統３１０から供給される電力と、複数の太陽光発電設備２２０によって発電された余剰電力と、の何れか一方の電力を選択的に消費する。蓄電池２４０は、天候や時間帯に応じて、電力系統３１０から供給される電力と、複数の太陽光発電設備２２０によって発電された余剰電力と、の何れか一方の電力を充電し、拠点施設２３０からの要求に応じて充電されている電力を放電する。

複数の太陽光発電設備２２０によって発電された電力は、複数の地域住民の家屋２１０でそれぞれ消費される一方、複数の地域住民の家屋２１０それぞれで消費しきれない余剰電力は、拠点施設２３０でリアルタイムに消費されるとともに蓄電池２４０にも充電される。そして、複数の太陽光発電設備２２０の発電電力のうち、複数の地域住民の家屋２１０及び拠点施設２３０で消費しきれず、且つ、蓄電池２４０にも充電しきれない電力は、電力管理システム１００を通して一時的に預かることとなる。

＝＝＝電力管理システム＝＝＝
図２は、本実施形態に係る電力管理システムの一例を示す図である。図３は、本実施形態に係る電力管理システムに用いられる地域コミュニティリストの一例を示す図である。 電力管理システム１００は、太陽光発電設備２２０によって発電された電力が地域コミュニティ２００内で有効に消費されるように、第１処理装置１１０及び第２処理装置１２０を含んで構成されている。

第１処理装置１１０は、地域住民の家屋２１０からの売電要求に応じて、太陽光発電装置２２０の余剰電力を、一時的に預かることを目的として既定の買取単価よりも高い買取単価で買い取るための処理を行う。一方、第２処理装置１２０は、一時的に預かっている余剰電力に相当する分の電力を既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価で売り渡すための処理を行う。ここで、電力管理システム１００の運営者にとって、地域コミュニティ２００との間で上記のような電力の管理を行うだけでは損失を生じるが、電力管理システム１００の運営を通して運営者と電力供給契約を結ぶ地域住民を増やすことによって、利益を得ることが可能となる。

第１処理装置１１０は、記憶部１１１、受信部１１２、判定部１１３、買取部１１４を含んで構成されている。

記憶部１１１には、スマートメータ３２０に割り当てられた固有の識別情報を基準として、地域コミュニティ２００に対して地域住民の家屋２１０、太陽光発電設備２２０、拠点施設２３０を対応付けた地域コミュニティリスト４００が記憶されている。

太陽光発電装置２２０の余剰電力を売電する場合、地域住民からの指示に従ってスマートメータ３２０から売電要求が送信される。受信部１１２は、スマートメータ３２０から送信されてくる売電要求を受信する。

判定部１１３は、受信部１１２によって受信された売電要求が地域コミュニティ２００内の地域住民の家屋２１０から送信されているか否かを判定する。具体的には、判定部１１３は、売電要求に含まれているスマートメータ３２０を示す識別情報と、地域コミュニティリスト４００に登録されている全てのスマートメータ３２０の識別情報と、を比較し、前者の識別情報が後者の識別情報の何れかと一致した場合、売電要求が地域コミュニティ２００内に存在する地域住民の家屋２１０に設置されたスマートメータ３２０から送信されているものと判定する。

買取部１１４は、売電要求が地域コミュニティ２００内に存在する地域住民の家屋２１０に設置されたスマートメータ３２０から送信されていると判定された場合、太陽光発電設備２２０の余剰電力を、一時的に預かることを目的として、既定の買取単価よりも高い買取単価で買い取るための処理を行う。このとき、買取部１１４は、地域コミュニティリスト４００内の該当するスマートメータ３２０の欄に対して、売電要求に応じて太陽光発電設備２２０の余剰電力を買い取った余剰電力量（買取電力量）を記憶させる。

第２処理装置１２０は、受信部１２１、判定部１２２、売渡部１２３を含んで構成されている。

受信部１２１は、拠点施設２３０に設置されているスマートメータ３２０から、拠点施設２３０における電力消費量を示す情報を受信する。

判定部１２２は、所定期間（例えば１日、１週間、１か月）を単位として、拠点施設２３０の消費電力量が全買取電力量を超えているか否かを判定する。具体的には、拠点施設２３０における消費電力量と、地域コミュニティリスト４００内に記憶されている全余剰電力量と、を比較する。

売渡部１２３は、拠点施設２３０における消費電力量が地域コミュニティリスト４００内に記憶されている全余剰電力量を超えていない場合、拠点施設２３０における全消費電力量に対して既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行う。一方、売渡部１２３は、拠点施設２３０における消費電力量が地域コミュニティリスト４００内に記憶されている全余剰電力量を超えている場合、拠点施設２３０における全消費電力量のうち、全余剰電力量までの分の電力量に対しては既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行い、全余剰電力量を超える分の電力量に対しては既定の電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行う。このとき、売渡部１２３は、地域コミュニティリスト４００に対して、上記の処理を行うために、拠点施設２３０における消費電力量と相殺された余剰電力量の欄の値を更新する。例えば、全ての余剰電力量を売り渡した場合、余剰電力量の欄の値は“０”と更新される。

尚、第１処理装置１１０及び第２処理装置１２０の機能は、マイクロプロセッサのソフトウエア処理によって実現される。

＝＝＝電力管理システムの動作の一例＝＝＝
図４は、本実施形態に係る電力管理システムの買取処理の一例を示すフローチャートである。図５は、本実施形態に係る電力管理システムの売渡処理の一例を示すフローチャートである。

＜＜買取処理＞＞
先ず、受信部１１２がスマートメータ３２０から太陽光発電設備２２０の余剰電力の売電要求を受信すると（ステップＳ１０）、判定部１１３は、上記の売電要求が地域コミュニティ２００内における地域住民の家屋２１０に設置されているスマートメータ３２０から送信されているか否かを判定する（ステップＳ１１）。

次に、上記の売電要求が地域コミュニティ２００内における地域住民の家屋２１０に設置されているスマートメータ３２０から送信されていると判定部１１３が判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、買取部１１４は、太陽光発電設備２２０の余剰電力を既定の買取単価よりも高い買取単価で買い取るための処理を行い、地域コミュニティリスト４００内の該当するスマートメータ３２０の欄に対して、余剰電力量を記憶させる（ステップＳ１２）。

＜＜売渡処理＞＞
例えば、以下に説明する処理は、地域コミュニティ２００を単位として、前日に買い取られた太陽光発電設備２２０の全余剰電力を対象として当日に行われる処理であることとする。

先ず、受信部１２１が、地域コミュニティ２００内における拠点施設２３０に設置されたスマートメータ３２０から消費電力量を示す情報を受信すると（ステップＳ２０）、判定部１２２は、拠点施設２３０における消費電力量が既に買い取っている全余剰電力量を超えているか否かを判定する（ステップＳ２１）。

次に、拠点施設２３０における消費電力量が既に買い取っている全余剰電力量を超えていないと判定部１２２が判定した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、拠点施設２３０における全消費電力量に対して既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理（売渡処理１）を行う。このとき、売渡部１２３は、地域コミュニティリスト４００に対して、売渡処理１を行うために、拠点施設２３０における消費電力量と相殺された余剰電力量の欄の値を更新する（ステップＳ２２）。

一方、拠点施設２３０における消費電力量が既に買い取っている全余剰電力量を超えていると判定部１２２が判定した場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、拠点施設２３０における全消費電力量のうち、全余剰電力量までの分の電力量に対しては既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行い、全余剰電力量を超える分の電力量に対しては既定の電気料金単価を適用して売り渡すための処理（売渡処理２）を行う。このとき、地域コミュニティリスト４００に対して、売渡処理２を行うために、拠点施設２３０における消費電力量と相殺された余剰電力量の欄の値を更新する（ステップＳ２３）。

尚、売渡処理１，２において、既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価で売り渡すための処理を行う代わりに、既定の電気料金単価で売り渡すための処理を行うとともに、地域コミュニティ２００内の地域住民が利用可能なポイント等を付与することとしてもよい。

＝＝＝まとめ＝＝＝
以上説明したように、本実施形態に係る電力管理システムは、複数の太陽光発電設備２２０と、複数の太陽光発電設備２２０によって発電された余剰電力を消費する拠点施設２３０と、が設置されている地域コミュニティ２００からの売電要求に応じて、複数の太陽光発電設備２２０によって発電された余剰電力を一旦買い取るための処理を行う第１処理装置１１０と、拠点施設２３０で電力を消費することを前提として、上記の余剰電力に相当する電力を地域コミュニティ２００にインセンティブを与える形で売り渡すための処理を行う第２処理装置１２０と、を備えている。

第２処理装置１２０は、上記の余剰電力に相当する電力を既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価で売り渡すための処理を行うこととしてもよい。又、第２処理装置１２０は、上記の余剰電力に相当する電力を既定の電気料金単価で売り渡すための処理を行うとともに、地域コミュニティ２００にポイント等の特典を付与するための処理を行うこととしてもよい。

第１処理装置１１０は、上記の余剰電力を既定の買取単価よりも高い買取単価で買い取るための処理を行うこととしてもよい。

上記の余剰電力は、複数の太陽光発電設備２２０が発電した電力のうち、拠点施設２３０で消費しきれない電力であることとしてもよい。又、拠点施設２３０には、複数の太陽光発電設備２２０によって発電された電力を蓄電する蓄電池２４０が設置され、上記の余剰電力は、複数の太陽光発電設備２２０が発電した電力のうち、蓄電池２４０に蓄電しきれない電力であることとしてもよい。

このように、本実施形態によれば、スマートメータ３２０を介して太陽光発電設備２２０から拠点施設２３０へ電力を供給するとき、電気料金の売買損失を抑えて地域コミュニティ２００内で発電された電力を有効に消費することが可能となる。

尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

１００ 電力管理システム
１１０ 第１処理装置
１１１ 記憶部
１１２，１２１ 受信部
１１３，１２２ 判定部
１１４ 買取部
１２０ 第２処理装置
１２３ 売渡部
２００ 地域コミュニティ
２１０ 地域住民の家屋
２２０ 太陽光発電設備
２３０ 拠点施設
２４０ 蓄電池

Claims (4)

1. 再生可能エネルギー源を用いて発電を行う複数の発電設備と、前記複数の発電設備によって発電された余剰電力を消費する拠点施設と、が設置されている地域コミュニティからの売電要求に応じて、前記複数の発電設備によって発電された余剰電力を一旦買い取るための処理を行う第１処理装置と、
   前記拠点施設で電力を消費することを前提として、所定期間を単位として前記拠点施設における全消費電力量が全買取電力量を超えているか否かを判定し、前記全消費電力量が前記全買取電力量を超えていない場合、前記全消費電力量の分の電力量に対して既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行い、前記全消費電力量が前記全買取電力量を超えている場合、前記全消費電力量のうち、前記全買取電力量までの分の電力量に対して前記既定の電気料金単価よりも安い電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行うとともに、前記全買取電力量を超える分の電力量に対して前記既定の電気料金単価を適用して売り渡すための処理を行う第２処理装置と、
   を備えたことを特徴とする電力管理システム。
2. 前記第１処理装置は、前記余剰電力を既定の買取単価よりも高い買取単価で買い取るための処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
3. 前記余剰電力は、前記複数の発電設備が発電した電力のうち、前記地域コミュニティを形成する複数の地域住民の家屋それぞれで消費しきれない電力である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力管理システム。
4. 前記発電設備は、太陽光を再生可能エネルギー源とする発電設備である
   ことを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載の電力管理システム。

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