JP7273555B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、負荷へ電力を放電可能な複数の蓄電池を具備する電力供給システムの技術に関する。

従来、負荷へ電力を放電可能な複数の蓄電池を具備する電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載の電力供給システムは、複数の追従用センサと、複数の蓄電装置（蓄電池）と、を具備する。複数の追従用センサは、複数の蓄電装置に対応するように（１つの蓄電装置に対して１つ）設けられる。複数の蓄電装置は、系統電源と複数の住宅（負荷）とを結ぶ配電線に、電力の流通方向に並ぶように接続される。蓄電装置は、放電時に、対応する追従用センサの検出結果に応じて放電電力を調整する負荷追従運転を行う。前記電力供給システムは、複数の蓄電装置から放電された電力を前記配電線を介して複数の住宅へ供給することで、各住宅間で電力を融通することができる。

特許文献１に記載の蓄電装置は、放電時に（例えば、直流電力を交流電力に変換する際等に）電力の一部を損失することになる。この損失の程度を評価した放電効率が９０％であれば、蓄電装置の充電電力に対して１０％の損失が生じることになる。当該放電効率は、蓄電装置の放電電力が小さくなるほど悪化する（図２参照）。

特許文献１に記載の電力供給システムは、このような放電効率の影響を考慮していないため、放電電力が小さくなって放電効率が悪化する可能性があった。この場合、電力の損失が増え易くなってしまい、電力を有効に活用できない可能性があった。

特開２０１８－５７１５２号公報

本発明は、以上の如き状況を鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、蓄電池の放電効率が悪化するのを抑制可能な電力供給システムを提供するものである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、負荷へ電力を放電可能な複数の蓄電池と、前記蓄電池の放電を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、放電する２台以上の蓄電池のうち、一部の前記蓄電池の放電電力が、前記蓄電池の放電効率を考慮して設定された基準値未満である場合に、前記一部の蓄電池を除く前記蓄電池の放電電力を減少させ、前記制御部は、前記蓄電池の放電電力の上限値である放電上限値を設定することで、前記放電電力を減少させるものであり、前記基準値以上、かつ、前記蓄電池の最大放電電力未満の値となるように、前記放電上限値を設定し、前記基準値には、値が互いに異なる複数の放電基準値が含まれ、前記制御部は、前記一部の蓄電池の放電電力と前記複数の放電基準値とを比較して、当該放電電力以上、かつ、最も当該放電電力に近い放電基準値以上の値となるように、前記放電上限値を設定するものである。

請求項２においては、前記蓄電池には放電に関する優先順位が設定され、前記制御部は、前記優先順位が高い前記蓄電池ほど前記放電上限値が高くなるように、前記放電上限値を設定するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前記蓄電池の放電台数と同一台数の前記蓄電池が前記基準値と同一の放電電力で放電したと仮定した場合に、前記負荷に対して不足する分配放電電力を算出し、前記分配放電電力の電力を、前記優先順位が高い蓄電池に優先的に分配した値である分配値を算出し、前記基準値と前記分配値とを合算することで前記放電上限値を算出するものである。

請求項４においては、前記複数の蓄電池は、系統電源と前記負荷とを結ぶ電力の供給経路において互いに直列に接続され、前記制御部は、放電する前記２台以上の蓄電池の中で最も前記系統電源に近い前記蓄電池に対して、前記放電上限値を設定しないものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、蓄電池の放電効率が悪化するのを抑制することができる。また、放電上限値を設定することによって生じる、一部の蓄電池を除く蓄電池の放電効率の悪化の影響を緩和することができる。

請求項２においては、優先順位に応じて放電上限値を最適なものにすることができる。

請求項３においては、優先順位に応じた放電上限値の算出を簡単に行うことができる。

請求項４においては、負荷の消費電力の急増に対応することができる。

電力供給システムを示したブロック図。 放電電力と放電効率との関係を示したグラフ。 ケースＣ１において、メインフローを実行する前の状態を示したブロック図。 メインフローを示したフローチャート。 放電上限値つき放電指示の処理を示したフローチャート。 ケースＣ１において、メインフローを実行した後の状態を示したブロック図。 ケースＣ２において、メインフローを実行する前の状態を示したブロック図。 ケースＣ２において、メインフローを実行した後の状態を示したブロック図。

以下では、図１を用いて、本実施形態に係る電力供給システム１について説明する。

電力供給システム１は、複数の戸建住宅（住宅Ｈ）からなる住宅街区Ｔ（住宅Ｈの集合体）に適用することを想定している。具体的には、住宅街区Ｔには、複数の（戸建）住宅Ｈとして、第一住宅Ｈ１、第二住宅Ｈ２、第三住宅Ｈ３及び第四住宅Ｈ４が設けられる。住宅街区Ｔにおいては、電力小売事業者が電力会社（系統電源Ｓ）から電力を一括購入し、当該購入した電力が各住宅Ｈに適宜供給（売却）される。

電力供給システム１は、電力小売事業者が電力会社から一括購入した電力等を、複数の住宅Ｈ（第一住宅Ｈ１から第四住宅Ｈ４）間で適宜供給（融通）するためのシステムである。電力供給システム１は、主としてセンサ部１０、第一蓄電システム２０、第二蓄電システム３０、第三蓄電システム４０、第四蓄電システム５０及びＥＭＳ６０を具備する。

複数の住宅Ｈ（第一住宅Ｈ１から第四住宅Ｈ４）は、人が居住する建物である。各住宅Ｈには適宜の電気製品が設けられ、電力が消費される。

また、各住宅Ｈは、系統電源Ｓと接続される。具体的には、各住宅Ｈは、上流側端部が系統電源Ｓと接続されると共に下流側端部が分岐して各住宅Ｈと接続された配電線Ｌを介して、当該系統電源Ｓと接続される。

センサ部１０は、配電線Ｌを流通する電力を検出するものである。センサ部１０は、第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４を具備する。

第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４は、それぞれ配置箇所を流通する電力を検出するものである。第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４は、それぞれ検出結果に関する信号を出力可能に構成される。第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４は、それぞれ所定の蓄電システムと対応するように設けられ、当該対応する蓄電システムのハイブリッドパワコンと電気的に接続される。

具体的には、第一センサ１１は、後述する第一蓄電システム２０のハイブリッドパワコン２３と電気的に接続される。また、第二センサ１２は、後述する第二蓄電システム３０のハイブリッドパワコン３３と電気的に接続される。また、第三センサ１３は、後述する第三蓄電システム４０のハイブリッドパワコン４３と電気的に接続される。また、第四センサ１４は、後述する第四蓄電システム５０のハイブリッドパワコン５３と電気的に接続される。

また、第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４は、それぞれ配電線Ｌにおいて、前記対応する蓄電システムのハイブリッドパワコンが接続された連結点の直ぐ上流側に配置される。具体的には、第一センサ１１、第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４は、それぞれ配電線Ｌにおいて、後述する第一連結点Ｐ１、第二連結点Ｐ２、第三連結点Ｐ３及び第四連結点Ｐ４の直ぐ上流側に配置される。

第一蓄電システム２０、第二蓄電システム３０、第三蓄電システム４０及び第四蓄電システム５０は、それぞれ配電線Ｌに接続される。より詳細には、第一蓄電システム２０、第二蓄電システム３０、第三蓄電システム４０及び第四蓄電システム５０は、配電線Ｌにおいて、各住宅Ｈ側から系統電源Ｓ側にかけて順に接続されることで、互いに直列に接続される。第一蓄電システム２０、第二蓄電システム３０、第三蓄電システム４０及び第四蓄電システム５０は、それぞれ第一住宅Ｈ１、第二住宅Ｈ２、第三住宅Ｈ３及び第四住宅Ｈ４の居住者に所有されている。具体的には、第一蓄電システム２０は、第一住宅Ｈ１に設けられ、第一住宅Ｈ１の住人に所有されている。また、第二蓄電システム３０は、第二住宅Ｈ２に設けられ、第二住宅Ｈ２の住人に所有されている。また、第三蓄電システム４０は、第三住宅Ｈ３に設けられ、第三住宅Ｈ３の住人に所有されている。また、第四蓄電システム５０は、第四住宅Ｈ４に設けられ、第四住宅Ｈ４の住人に所有されている。

第一蓄電システム２０は、系統電源Ｓから購入した電力や太陽光を利用して発電された電力を蓄電したり、各住宅Ｈ等へと供給するものである。第一蓄電システム２０は、太陽光発電部２１、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン２３を具備する。

太陽光発電部２１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部２１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部２１は、例えば、住宅の屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部２１は、後述するハイブリッドパワコン２３を介して、配電線Ｌの中途部に設けられた第一連結点Ｐ１で当該配電線Ｌと接続される。

蓄電池２２は、電力を充放電可能に構成されるものである。蓄電池２２は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池２２は、後述するハイブリッドパワコン２３を介して太陽光発電部２１と接続される。なお、本実施形態において、蓄電池２２は、最大放電電力（単位時間当たりに放電可能な電力の最大値）が２０００Ｗとなっている。

ハイブリッドパワコン２３は、電力を適宜変換するもの（ハイブリッドパワーコンディショナ）である。ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１で発電された電力及び系統電源Ｓからの電力を蓄電池２２に充電可能に構成される。また、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１で発電された電力及び蓄電池２２に充電されている電力を各住宅Ｈ等へと放電させる。また、ハイブリッドパワコン２３は、太陽光発電部２１及び蓄電池２２の運転状態に関する情報を取得可能に構成される。このようなハイブリッドパワコン２３は、第一連結点Ｐ１で配電線Ｌの中途部と接続される。

このように構成される第一蓄電システム２０のハイブリッドパワコン２３は、対応するセンサ（第一センサ１１）から所定の信号が入力可能に構成され、当該信号に基づいてセンサの検出結果を取得可能に構成される。ハイブリッドパワコン２３は、取得したセンサの検出結果等に基づいて、蓄電池２２の放電電力を調整する負荷追従運転を行うことができる。

第二蓄電システム３０は、ハイブリッドパワコン３３が第一連結点Ｐ１よりも系統電源Ｓ側に設けられた第二連結点Ｐ２で配電線Ｌに接続される点を除いて、第一蓄電システム２０と同様に構成される。具体的には、第二蓄電システム３０の太陽光発電部３１、蓄電池３２及びハイブリッドパワコン３３は、それぞれ第一蓄電システム２０の太陽光発電部２１、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン２３に相当する。

第三蓄電システム４０は、ハイブリッドパワコン４３が第二連結点Ｐ２よりも系統電源Ｓ側に設けられた第三連結点Ｐ３で配電線Ｌに接続される点を除いて、第一蓄電システム２０と同様に構成される。具体的には、第三蓄電システム４０の太陽光発電部４１、蓄電池４２及びハイブリッドパワコン４３は、それぞれ第一蓄電システム２０の太陽光発電部２１、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン２３に相当する。

第四蓄電システム５０は、ハイブリッドパワコン５３が第三連結点Ｐ３よりも系統電源Ｓ側に設けられた第四連結点Ｐ４で配電線Ｌに接続される点を除いて、第一蓄電システム２０と同様に構成される。具体的には、第四蓄電システム５０の太陽光発電部５１、蓄電池５２及びハイブリッドパワコン５３は、それぞれ第一蓄電システム２０の太陽光発電部２１、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン２３に相当する。

ＥＭＳ６０は、電力供給システム１の動作を管理するエネルギーマネジメントシステム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＥＭＳ６０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部及びタッチパネル等の入出力部等を具備し、所定の演算処理や記憶処理等を行うことができる。ＥＭＳ６０には、電力供給システム１の動作を制御する際に用いられる種々の情報やプログラム等が予め記憶される。

また、ＥＭＳ６０は、各蓄電システム２０・３０・４０・５０のハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３と電気的に接続される。ＥＭＳ６０は、所定の信号をハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３に出力することで、当該ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介して蓄電池２２・３２・４２・５２に充放電の指示を出し、当該蓄電池２２・３２・４２・５２の充放電を許可することができる。また、ＥＭＳ６０は、所定の信号をハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３に出力することで、当該ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介して蓄電池２２・３２・４２・５２に待機の指示を出し、当該蓄電池２２・３２・４２・５２の充放電を禁止することができる。

また、ＥＭＳ６０は、所定の信号をハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３に出力することで、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力の上限値である放電上限値を設定することができる。例えば、蓄電池２２の放電上限値を１５００Ｗに設定した場合、当該蓄電池２２は、最大放電電力が２０００Ｗであるにも関わらず、最大で１５００Ｗまでしか放電できなくなる。こうして、ＥＭＳ６０は、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力を減少させることができる。

また、ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３から所定の信号が入力可能に構成される。これにより、ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介して太陽光発電部２１・３１・４１・５１の発電電力を検出することができる。

また、ＥＭＳ６０は、各住宅Ｈと電気的に接続される。ＥＭＳ６０は、各住宅Ｈから所定の信号が入力可能に構成される。これにより、ＥＭＳ６０は、各住宅Ｈの消費電力を取得することができる。

また、ＥＭＳ６０は、蓄電池２２・３２・４２・５２にそれぞれ放電優先順位を設定する制御を実行可能とされている。本実施形態において、放電優先順位とは、各蓄電システム２０・３０・４０・５０の中での蓄電池２２・３２・４２・５２の放電の優先順位である。

次に、上述の如く構成された電力供給システム１における、電力小売事業者による電力の売買の様子について簡単に説明する。

電力小売事業者は、電力会社（系統電源Ｓ）から一括購入した電力を、各住宅Ｈからの要求に応じて当該各住宅Ｈへと適宜売却する。各住宅Ｈの住人は、電力小売事業者を介して電力会社から購入した電力を使用することができる。また、電力小売事業者は、各蓄電システム２０・３０・４０・５０から放電された電力を購入し、当該電力を各住宅Ｈからの要求に応じて当該各住宅Ｈへと適宜売却する。電力小売事業者が売買する電力の価格は適宜設定される。

このように、電力小売事業者は、電力の売買によって利益を得ることができる。また、各住宅Ｈの住人も、各蓄電システム２０・３０・４０・５０の電力（すなわち、余剰電力）を電力小売事業者に売却することで利益を得ることができる。

以下では、ＥＭＳ６０によって行われる、各蓄電システム２０・３０・４０・５０の制御について説明する。なお、以下では、放電上限値が設定されていないものとして、各蓄電システム２０・３０・４０・５０の制御を説明する。

ＥＭＳ６０は、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力を、蓄電池２２・３２・４２・５２よりも優先的に各住宅Ｈへ供給する。具体的には、ＥＭＳ６０は、まず、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力を配電線Ｌを介して各住宅Ｈへ供給する。ＥＭＳ６０は、当該太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力で各住宅Ｈの消費電力（消費電力の合計）を賄えない場合に、蓄電池２２・３２・４２・５２からの電力を各住宅Ｈへ供給する。このとき、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が上位の蓄電池から順に放電させる。

前述の如く、放電優先順位とは、各蓄電システム２０・３０・４０・５０の中での蓄電池２２・３２・４２・５２の放電の優先順位である。ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介して蓄電池２２・３２・４２・５２の前日の積算放電量をそれぞれ取得し、当該積算放電量が少ないものから順番に放電優先順位を設定する。こうして、ＥＭＳ６０は、蓄電池２２・３２・４２・５２の積算放電量が少ない蓄電システムが上位となるように、放電優先順位を設定する。ＥＭＳ６０は、このような放電優先順位の設定を、決まったタイミングで（例えば、０時になると）行うように構成されている。

ＥＭＳ６０は、こうして設定された放電優先順位が上位の（積算放電量が少ない）蓄電池から順に放電させる。具体的には、ＥＭＳ６０は、まず、ハイブリッドパワコンを介して放電優先順位が１位の蓄電池に対して放電指示を出し、当該蓄電池を放電させる。このとき、放電優先順位が１位の蓄電池は、負荷追従運転によって放電電力が調整される。

また、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位の蓄電池を放電させても各住宅Ｈの消費電力を賄えない場合に、放電優先順位が２位の蓄電池を放電させる。このとき、放電優先順位が２位の蓄電池は、負荷追従運転によって放電電力が調整される。

このように、ＥＭＳ６０は、各住宅Ｈの消費電力が賄えない場合に、放電が開始された蓄電池よりも放電優先順位が１つ下位の蓄電池を放電させるという動作を、繰り返し行う。

これによれば、ＥＭＳ６０は、積算放電量が少ない（上位の）蓄電池が放電する機会を他の蓄電池よりも増やして、これらの蓄電池の積算放電量の均等化を図ることができる。なお、全ての蓄電池２２・３２・４２・５２を放電させても各住宅Ｈの消費電力が賄えない場合には、系統電源Ｓから不足する分の電力が購入される（系統電源Ｓから購入された電力が、各住宅Ｈへと供給される）。

また、各蓄電システム２０・３０・４０・５０のうち、最も下流側の第一蓄電システム２０の蓄電池２２を放電させると、第一センサ１１だけではなく、当該第一センサ１１の上流側に配置される第二センサ１２、第三センサ１３及び第四センサ１４の検出結果の値も小さくなる。また、第二蓄電システム３０の蓄電池３２を放電させると、第二センサ１２だけではなく、当該第二センサ１２の上流側に配置される第三センサ１３及び第四センサ１４の検出結果の値も小さくなる。また、下流側の蓄電池は、上流側の蓄電池が最大放電電力（２０００Ｗ）で放電しても各住宅Ｈの消費電力を賄えない場合に放電される。その結果、複数台の蓄電池を放電させた場合に、放電させた蓄電池の中で最も上流側の（系統電源Ｓに近い）蓄電池以外の蓄電池が最大放電電力（２０００Ｗ）で放電し、最も上流側の蓄電池が最大放電電力未満の電力を放電することとなる（図７参照）。このように、複数台の蓄電池を放電させた場合、最も上流側の蓄電池の放電電力が他の蓄電池の放電電力よりも小さくなる。

また、電力供給システム１においては、各蓄電システム２０・３０・４０・５０から放電された電力を配電線Ｌを介して各住宅Ｈへ供給することで、当該各蓄電システム２０・３０・４０・５０を所有する住人（住宅Ｈ）だけでなく、その他の住人（住宅Ｈ）へも供給することとなる。すなわち、各蓄電システム２０・３０・４０・５０から放電された電力を複数の住宅Ｈ間で適宜融通することとなる。これにより、自分の住宅Ｈ（例えば、第一住宅Ｈ１）の消費電力が少なかったとしても、他の住宅Ｈ（第二住宅Ｈ２から第四住宅Ｈ４）の消費電力を賄うために自分の住宅Ｈに設置された蓄電池（蓄電池２２）を放電させることができる。これによって、蓄電池２２・３２・４２・５２を放電させ易くすることができ、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電機会を増やすことができる。

以下では、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力と放電効率との関係について説明する。

蓄電池２２・３２・４２・５２は、放電時に（例えば、直流電力を交流電力に変換する際等に）電力の一部を損失することになる。この損失の程度を評価した放電効率が９０％であれば、蓄電池２２・３２・４２・５２の充電電力に対して１０％の損失が生じることになる。当該放電効率は、図２に示すように、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力が小さくなるほど悪化する。なお、図２は、放電電力と放電効率との関係の一例を示すものであり、当該関係は、蓄電池２２・３２・４２・５２の種類に応じて異なるものとなる。

前述の如く、複数台の蓄電池を放電させた場合、放電させた蓄電池の中で最も上流側の蓄電池の放電電力が他の蓄電池の放電電力よりも小さくなる。このため、特段の処理を行わなければ、最も上流側の蓄電池の放電電力が小さくなり過ぎて、当該蓄電池の放電効率が悪化する可能性がある。図３は、その状態を示したものである。

図３に示す状態において、放電優先順位は、蓄電池５２が１位、蓄電池４２が２位、蓄電池３２が３位、蓄電池２２が４位、となっている。また、各住宅Ｈの消費電力の合計は、２４００Ｗとなっている。また、図３においては、説明の便宜上、太陽光発電部２１・３１・４１・５１は発電していない（発電電力が０Ｗである）ものとする。

以上のような状態においては、放電優先順位が上位２台の蓄電池４２・５２を放電させなければ各住宅Ｈの消費電力の合計（２４００Ｗ）を賄えないことから、ＥＭＳ６０は、２台の蓄電池４２・５２に放電指示を出す。その結果、下流側の蓄電池４２は最大放電電力（２０００Ｗ）で放電し、上流側の蓄電池５２は４００Ｗで放電することとなる。

図２に示すように、最大放電電力（２０００Ｗ）で放電する蓄電池４２は、放電効率が９０％程度となる。よって、蓄電池４２は、放電時に生じる損失が１０％程度で済むことになる。一方、４００Ｗで放電する蓄電池５２は、放電効率が８０％程度にまで悪化する。よって、蓄電池５２は、放電時に生じる損失が２０％程度にまで増える（最大放電電力で放電する場合と比較して１０％程度増える）ことになる。

このように、電力供給システム１においては、下流側の蓄電池４２を最大放電電力（２０００Ｗ）で放電させてしまうと、各住宅Ｈの消費電力の合計によっては、最も上流側の蓄電池５２の放電効率が悪化する可能性がある。そこで、本実施形態に係るＥＭＳ６０は、図４に示すメインフローにより適宜放電上限値を設定し、放電効率が悪化するのを抑制している。

以下では、メインフローについて説明する。

メインフローは、放電上限値を設定する処理のメインとなるフローである。メインフローの処理は、決まったタイミングで（例えば、１分毎に）行われる。以下では、図４を用いて、メインフローの具体的な処理の内容について説明する。

まず、ステップＳ１１０において、ＥＭＳ６０は、総消費電力Ａ及び太陽光総発電電力Ｂを取得する。なお、総消費電力Ａは、各住宅Ｈの消費電力の合計である。ＥＭＳ６０は、第一住宅Ｈ１から第四住宅Ｈ４までからそれぞれ消費電力を取得してその結果を合計することで、総消費電力Ａを取得する。また、太陽光総発電電力Ｂは、太陽光発電部２１・３１・４１・５１の発電電力の合計である。ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介してそれぞれ太陽光発電部２１・３１・４１・５１の発電電力を取得し、その結果を合計することで、太陽光総発電電力Ｂを取得する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１１０の処理が終了すると、ステップＳ１２０へ移行する。

ステップＳ１２０において、ＥＭＳ６０は、総消費電力Ａが太陽光総発電電力Ｂよりも大きいか否かを判断する。ＥＭＳ６０は、総消費電力Ａが太陽光総発電電力Ｂよりも大きい場合に（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１５０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、総消費電力Ａが太陽光総発電電力Ｂ以下である場合に（ステップＳ１２０：ＮＯ）、ステップＳ１３０へ移行する。

ステップＳ１３０において、ＥＭＳ６０は、充電する蓄電池の台数である充電指示台数Ｄを算出する。ステップＳ１３０においては、総消費電力Ａが太陽光総発電電力Ｂ以下であることから、太陽光発電部２１・３１・４１・５１で発電した電力の合計が、各住宅Ｈの消費電力の合計に対して余剰している状態となっている。そこで、ＥＭＳ６０は、この余剰電力（Ｂ－Ａ）を蓄電池２２・３２・４２・５２に充電するために、まず、余剰電力（Ｂ－Ａ）によって、蓄電池２２・３２・４２・５２のうち何台の蓄電池を充電可能であるのかを以下の式（１）によって算出する。
Ｄ＝（Ｂ－Ａ）／Ｃ・・・（１）
ここで、上記式（１）において、Ｃは、蓄電池２２・３２・４２・５２の最大充電電力である。

なお、上記式（１）において、Ｄが整数とならない場合がある。この場合、ＥＭＳ６０は、Ｄの小数点以下を切り上げることにより、充電指示台数Ｄを算出する。また、上記式（１）において、Ｄが蓄電池２２・３２・４２・５２の総台数（「４」）を超える場合がある。この場合、ＥＭＳ６０は、充電指示台数Ｄに蓄電池２２・３２・４２・５２の総台数（「４」）を代入する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１３０の処理が終了すると、ステップＳ１４０へ移行する。

ステップＳ１４０において、ＥＭＳ６０は、Ｄ台の蓄電池に充電指示を出す。このとき、ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３を介してそれぞれ蓄電池２２・３２・４２・５２の残量を取得し、残量が少ないものから順にＤ台の蓄電池に充電指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、それ以外の蓄電池に待機指示を出す。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１４０の処理が終了すると、メインフローの処理を終了する。

ステップＳ１５０において、ＥＭＳ６０は、放電する蓄電池の台数である放電指示台数Ｆを算出する。なお、放電指示台数Ｆは、放電上限値を設定せずに（図３に示すような状態で）蓄電池を放電させる場合において、何台の蓄電池が放電するのかを示す値である。ＥＭＳ６０は、以下の式（２）によって放電指示台数Ｆを算出する。
Ｆ＝（Ａ－Ｂ）／Ｅ・・・（２）
ここで、上記式（２）において、Ｅは、蓄電池２２・３２・４２・５２の最大放電電力（２０００Ｗ）である。また、（Ａ－Ｂ）は、総消費電力Ａに対して太陽光総発電電力Ｂが不足する電力である。当該電力（Ａ－Ｂ）は、蓄電池２２・３２・４２・５２から放電する必要がある電力となる。このため、以下においては、電力（Ａ－Ｂ）を「必要総放電電力（Ａ－Ｂ）」と称する。

なお、上記式（２）において、Ｆが整数とならない場合がある。この場合、ＥＭＳ６０は、Ｆの小数点以下を切り上げることにより、放電指示台数Ｆを算出する。また、上記式（２）において、Ｆが蓄電池２２・３２・４２・５２の総台数（「４」）を超える場合がある。この場合、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆに蓄電池２２・３２・４２・５２の総台数（「４」）を代入する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１５０の処理が終了すると、ステップＳ１６０へ移行する。

ステップＳ１６０において、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆが「１」であるか否かを判断する。ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆが「１」である場合に（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、ステップＳ１７０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆが「１」でない場合に（ステップＳ１６０：ＮＯ）、ステップＳ１８０へ移行する。

ステップＳ１７０において、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位の蓄電池に放電指示を出すと共に、それ以外の蓄電池に待機指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位の蓄電池に放電上限値を設定しない。これにより、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位の蓄電池のみを、最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）まで放電可能な状態で放電させる。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１７０の処理が終了すると、メインフローの処理を終了する。

ステップＳ１８０において、ＥＭＳ６０は、放電上限値を設定せずにＦ台の蓄電池を放電させた場合に、放電電力が放電基準値Ｇ_１未満となる蓄電池があるか否かを判断する。なお、放電基準値Ｇ_１は、放電上限値を設定するか否かを判断するための値である。放電基準値Ｇ_１は、図２に示す放電電力と放電効率との関係に基づいて適宜設定される。図２においては、放電電力が１０００Ｗから小さくなるにつれて、放電効率が急激に悪化する。また、放電電力が１０００Ｗとなると、最大放電電力（２０００Ｗ）で放電した場合に超えていた放電効率９０％を下回ることとなる。そこで、本実施形態においては、放電基準値Ｇ_１に１０００Ｗ（これ以上放電電力が小さくなると放電効率が急激に悪化する値、所定の放電効率以下となる値）が設定されている。

前述の如く、複数台の蓄電池を放電させた場合、放電させた蓄電池の中で最も上流側の蓄電池以外（Ｆ－１台）の蓄電池が最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）で放電し、最も上流側の蓄電池が最大放電電力未満の電力（最も少ない電力）を放電することとなる。そこで、ＥＭＳ６０は、図４に示すステップＳ１８０において、最も上流側の蓄電池の放電電力が放電基準値Ｇ_１未満であるかを、以下の式（３）によって判断する。
（Ａ－Ｂ－（Ｅ×（Ｆ－１）））＜Ｇ_１・・・（３）

ＥＭＳ６０は、上記式（３）が成立する場合に放電電力が放電基準値Ｇ_１未満となる蓄電池があると判断し（ステップＳ１８０：ＹＥＳ）、ステップＳ１９０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、上記式（３）が成立しない場合に放電電力が放電基準値Ｇ_１未満となる蓄電池がないと判断し（ステップＳ１８０：ＮＯ）、ステップＳ２１０へ移行する。

ステップＳ１９０において、ＥＭＳ６０は、放電基準値Ｇに放電基準値Ｇ_１の値を代入する。なお、放電基準値Ｇは、後述するステップＳ２００において、放電上限値の最低ラインを規定するための値である。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１９０の処理が終了すると、ステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２００において、ＥＭＳ６０は、放電上限値つき放電指示のサブルーチンを実行する。ＥＭＳ６０は、前記サブルーチンにおいて、放電基準値Ｇ以上となるように（放電基準値Ｇを最低ラインとして）放電上限値を設定して蓄電池を放電させることとなる。なお、前記サブルーチンについては、後述する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ２００の処理が終了すると、メインフローの処理を終了する。

ステップＳ２１０において、ＥＭＳ６０は、放電電力が放電基準値Ｇ_２未満となる蓄電池があるか否かを判断する。なお、放電基準値Ｇ_２は、放電上限値を設定するか否かを判断するための値である。放電基準値Ｇ_２は、図２に示す放電電力と放電効率との関係に基づいて適宜設定される。また、放電基準値Ｇ_２には、放電基準値Ｇ_１よりも大きく、かつ、最大放電電力Ｅ未満の値が設定される。図２においては、放電電力が２０００Ｗから１５００Ｗまでの間は、放電効率があまり変わらない。一方、放電効率が１５００Ｗから１０００Ｗまでの間は、放電効率が徐々に悪化する。そこで、本実施形態においては、放電基準値Ｇ_２に放電効率が徐々に悪化し始める１５００Ｗが設定されている。当該放電基準値Ｇ_２は。最大放電電力Ｅと放電基準値Ｇ_１とのちょうど中間の値となる。

ステップＳ２１０において、ＥＭＳ６０は、上記式（３）の右辺を放電基準値Ｇ_２に変更した以下の式（４）によって、放電電力が放電基準値Ｇ_２未満となる蓄電池があるか否かを判断する。
（Ａ－Ｂ－（Ｅ×（Ｆ－１）））＜Ｇ_２・・・（４）

ＥＭＳ６０は、上記式（４）が成立する場合に（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、ステップＳ２２０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、上記式（４）が成立しない場合に（ステップＳ２１０：ＮＯ）、ステップＳ２３０へ移行する。

ステップＳ２２０において、ＥＭＳ６０は、放電基準値Ｇに放電基準値Ｇ_２の値を代入する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ２２０の処理が終了すると、ステップＳ２００へ移行する。

ステップＳ２３０において、ＥＭＳ６０は、Ｆ台の蓄電池に放電指示を出す。このとき、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が上位のＦ台（１位からＦ位まで）の蓄電池に放電指示を出すと共に、それ以外の蓄電池に待機指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、Ｆ台の蓄電池に放電上限値を設定しない。これにより、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位からＦ位までの蓄電池を、最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）まで放電可能な状態で放電させる。ＥＭＳ６０は、ステップＳ２２０の処理が終了すると、メインフローの処理を終了する。

前述の如く、放電電力が２０００Ｗから１５００Ｗまでの間は、放電効率があまり変わらない。このため、最も上流側の蓄電池の放電電力が放電基準値Ｇ_２（１５００Ｗ）以上である場合（ステップＳ２１０：ＮＯ）、蓄電池をそのまま放電させても（放電上限値を設定しなくても）放電効率はほとんど悪化しない。そこで、ＥＭＳ６０は、このような場合には、最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）まで放電可能な状態で蓄電池を放電させる。

次に、図５を用いて、放電上限値つき放電指示のサブルーチン（図４のステップＳ２００）の処理について説明する。

放電上限値つき放電指示のサブルーチン（以下、「上限指示処理」と称する）は、放電上限値Ｈ_１～Ｆを設定すると共に、蓄電池に放電指示を出す処理である。なお、放電上限値Ｈの添字は放電優先順位に対応している。具体的には、放電上限値Ｈ_１は放電優先順位が１位の蓄電池の放電上限値を示すものであり、放電上限値Ｈ_Ｆは放電優先順位がＦ位の蓄電池の放電上限値を示すものである。上限指示処理では、メインフローで算出（代入）した放電指示台数Ｆ及び放電基準値Ｇ等を用いて放電上限値Ｈ_１～Ｆを算出し、蓄電池に対して適宜算出した放電上限値Ｈ_１～Ｆを設定するようにしている。

なお、「放電上限値Ｈ_１～Ｆを算出する」とは、ＥＭＳ６０の前記演算処理部で計算して得られた放電上限値Ｈ_１～Ｆの値を、ＥＭＳ６０の前記記憶部に確保された領域に格納することを指す。また、「放電上限値Ｈ_１～Ｆを設定する」とは、放電上限値Ｈ_１～Ｆの値に関する信号をハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３に出力することで、放電優先順位が１位からＦ位までの蓄電池に対して、放電上限値Ｈ_１～Ｆよりも大きな放電電力で放電しないように指示を出すことを指す。

以下では、上限指示処理の具体的な処理の内容について説明する。

まず、ステップＳ３１０において、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_Ｆ（放電する蓄電池の中で最下位の蓄電池の放電上限値）に放電基準値Ｇの値を代入する。これにより、放電上限値Ｈ_Ｆに１０００Ｗ又は１５００Ｗが代入されることとなる。具体的には、ステップＳ１９０から上限指示処理へ移行した場合、放電上限値Ｈ_Ｆに１０００Ｗが代入されることとなる。また、ステップＳ２２０から上限指示処理へ移行した場合、放電上限値Ｈ_Ｆに１５００Ｗが代入されることとなる。ＥＭＳ６０は、ステップＳ３１０の処理が終了すると、ステップＳ３２０へ移行する。

ステップＳ３２０において、ＥＭＳ６０は、分配放電電力ｌ_０を算出する。なお、分配放電電力ｌとは、放電上限値Ｈ_{１～Ｆ－１}を算出するために用いられる値である。分配放電電力ｌは、後述するステップＳ３３０からＳ３７０の処理において、放電優先順位が１位の蓄電池から順番に割り振られる。例えば、分配放電電力ｌが放電優先順位が１位から３位の蓄電池に割り振られる場合、まず、分配放電電力ｌ（初期値）の一部が放電優先順位が１位の蓄電池に割り振られ、残った電力が放電優先順位が２位の蓄電池に割り振られ、さらに残った電力が放電優先順位が３位の蓄電池に割り振られる。分配放電電力ｌ_０は、このような割り振りにおける分配放電電力ｌの初期値である。本実施形態に係る分配放電電力ｌ_０は、必要総放電電力（Ａ－Ｂ）に対して、Ｆ台の蓄電池が放電基準値Ｇで放電したと仮定した場合に不足する電力である。ＥＭＳ６０は、以下の式（５）によって分配放電電力ｌ_０を算出する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ３２０の処理が終了すると、ステップＳ３３０へ移行する。
ｌ_０＝Ａ－Ｂ－Ｇ×Ｆ・・・（５）

ＥＭＳ６０は、ステップＳ３３０へ移行すると、当該ステップＳ３３０からステップＳ３７０の処理を繰り返し行う。具体的には、ＥＭＳ６０は、ステップＳ３２０からステップＳ３３０へ移行すると、まず、変数ｎに「１」を代入し、ステップＳ３３０～Ｓ３７０の処理を行う。そして、ＥＭＳ６０は、変数ｎをインクリメントして、再びステップＳ３３０～Ｓ３７０の処理を行う。ＥＭＳ６０は、このような処理を、変数ｎが「Ｆ－１」となるまで繰り返す。なお、変数ｎは、ステップＳ３３０からステップＳ３７０までの繰り返し処理において、放電優先順位の値を示すものである。本実施形態において放電指示台数Ｆは最大で「４」となることから、変数ｎは、「１」から「３」までの範囲の値となる。

ステップＳ３３０において、ＥＭＳ６０は、以下の式（６）を用いて、放電上限値Ｈ_ｎを算出する。
Ｈ_ｎ＝Ｇ＋ｌ_ｎ－１×２／（Ｆ－ｎ＋１）・・・（６）
なお、上記式（６）において、右辺の第２項（ｌ_ｎ－１×２／（Ｆ－ｎ＋１））は、放電優先順位がｎ位の蓄電池に割り振る電力を示すものである。分配放電電力ｌ_ｎ－１の少なくとも一部は、当該第２項によりｎ位の蓄電池に割り振られる。また、Ｆ－１位の蓄電池の放電上限値Ｈ_Ｆ－１を算出する（変数ｎが「Ｆ－１」である）場合、分母（Ｆ－ｎ＋１）は「２」となる。このため、Ｆ－１位の（最後に割り振られる）蓄電池に分配放電電力ｌ_ｎ－１が全て割り振られることとなる。こうして、１位からＦ－１位の蓄電池に、分配放電電力ｌ_０を全て割り振ることができる。上記式（６）においては、この割り振られた値（分配値）を放電基準値Ｇに加えることで、放電上限値Ｈ_ｎを算出している。これにより、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎが放電基準値Ｇ以上の値となるようにしている。また、ＥＭＳ６０は、分配放電電力ｌ_０の電力を放電優先順位が上位の蓄電池に優先的に割り振るようにしている。

具体的には、変数ｎが「１」から「３」までの範囲の値となることから、上記式（６）では、変数ｎの値に応じて、分配放電電力ｌ_０～２の値が用いられる。前述の如く、分配放電電力ｌ_０は分配放電電力ｌの初期値である。また、分配放電電力ｌ_１は放電優先順位が１位の蓄電池に分配放電電力ｌ_０を割り振って残った電力を示し、分配放電電力ｌ_２は放電優先順位が２位の蓄電池に分配放電電力ｌ_１を割り振って残った電力を示している。よって、分配放電電力ｌは、添字の数字（変数ｎ）が小さいほど、その値が大きくなる。

このため、放電優先順位が上位である（変数ｎが小さい）ほど、上記式（６）の右辺の第２項において、分子（ｌ_ｎ－１×２）は大きくなる。なお、前記第２項の分母（Ｆ－ｎ＋１）も放電優先順位が上位であるほど大きくなるものの、放電優先順位（変数ｎ）に応じた前記第２項（ｌ_ｎ－１×２／（Ｆ－ｎ＋１））の計算結果は、放電優先順位が上位であるほど大きくなる。このような上記式（６）の第２項により、放電優先順位が上位の蓄電池に優先的に（より多くの電力を）割り振っている。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ３３０の処理が終了すると、ステップＳ３４０の処理へ移行する。

ステップＳ３４０において、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎが最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）よりも大きいか否かを判断する。ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎが最大放電電力Ｅよりも大きい場合に（ステップＳ３４０：ＹＥＳ）、ステップＳ３５０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎが最大放電電力Ｅ以下である場合に（ステップＳ３４０：ＮＯ）、ステップＳ３６０へ移行する。

ステップＳ３５０において、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎを最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）に補正する。これにより、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_ｎの値を適切な値にする（最大放電電力Ｅを超えないようにする）ことができる。ＥＭＳ６０は、ステップＳ３５０の処理が終了すると、ステップＳ３６０の処理へ移行する。

ステップＳ３６０において、ＥＭＳ６０は、変数ｎが「Ｆ－１」でないかを判断する。ＥＭＳ６０は、変数ｎが「Ｆ－１」でない場合に（ステップＳ３６０：ＹＥＳ）、ステップＳ３７０へ移行する。一方、ＥＭＳ６０は、変数ｎが「Ｆ－１」である場合に（ステップＳ３６０：ＮＯ）、ステップＳ３３０～Ｓ３７０の繰り返しの処理を抜け出してステップＳ３８０へ移行する。

ステップＳ３７０において、ＥＭＳ６０は、分配放電電力ｌ_ｎ（放電優先順位がｎ位の蓄電池に分配放電電力ｌ_ｎ－１を割り振って残った電力）を算出する。このとき、ＥＭＳ６０は、以下の式（７）を用いて、分配放電電力ｌ_ｎを算出する。
ｌ_ｎ＝ｌ_ｎ－１－（Ｈ_ｎ－Ｇ）・・・（７）
ここで、上記式（７）において、（Ｈ_ｎ－Ｇ）は、分配放電電力ｌ_ｎ－１を放電上限値Ｈ_ｎに割り振った値（上記式（６）の第２項）である。

ＥＭＳ６０は、このようなステップＳ３３０からステップＳ３７０を変数ｎが「Ｆ－１」となるまで繰り返すことで、放電上限値Ｈ_１～Ｆのうち、ステップＳ３１０で算出（放電基準値Ｇの値が代入）されなかった放電上限値Ｈ_Ｆ以外の放電上限値Ｈ_{１～Ｆ－１}を算出する。こうして、ＥＭＳ６０は、Ｆ台の蓄電池の放電上限値Ｈ_１～Ｆを算出する。

ステップＳ３８０において、ＥＭＳ６０は、Ｆ台の蓄電池に放電指示を出す。このとき、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が上位のＦ台（１位からＦ位まで）の蓄電池に放電指示を出すと共に、それ以外の蓄電池に待機指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、放電指示を出す蓄電池の中で、最も上流側の蓄電池を除く蓄電池に対して、放電上限値を設定する（放電上限値の指示を出す）。これにより、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位からＦ位までの蓄電池のうち、最も上流側の蓄電池を除く蓄電池を、放電上限値まで放電可能な状態で放電させる。また、ＥＭＳ６０は、最も上流側の蓄電池を最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）まで放電可能な状態で放電させる。ＥＭＳ６０は、ステップＳ３８０の処理が終了すると、上限指示処理の処理を終了する。

次に、メインフロー及び上限指示処理の具体例について説明する。

以下では、総消費電力Ａが異なる２つのケースＣ１・Ｃ２に分けて具体例を説明する。まず、図３及び図６を用いて、総消費電力Ａが２４００ＷであるケースＣ１を例に挙げて具体例を説明する。なお、図３及び図６においては、説明の便宜上、太陽光発電部２１・３１・４１・５１が発電していない（太陽光総発電電力Ｂが０Ｗである）ものとする。

図３は、メインフロー及び上限指示処理が行われる前の状態を示している。図３に示す状態において、放電優先順位は、蓄電池５２が１位、蓄電池４２が２位、蓄電池３２が３位、蓄電池２２が４位となっている。また、放電優先順位が上位２台の蓄電池４２・５２が放電しており、そのうち、下流側の蓄電池４２の放電電力が２０００Ｗ（最大放電電力Ｅ）、上流側の蓄電池５２の放電電力が４００Ｗ（放電効率の悪い状態）となっている。

以上のような状態でメインフローが行われると、ＥＭＳ６０は、総消費電力Ａ（２４００Ｗ）が太陽光総発電電力Ｂ（０Ｗ）よりも大きいと判断し（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、上記式（２）に値を代入して商（「１．２」）を算出する（以下の数式参照）。
Ｆ＝（２４００Ｗ－０Ｗ）／２０００Ｗ＝１．２

そして、ＥＭＳ６０は、算出した商（「１．２」）の小数点以下を切り上げて、放電指示台数Ｆ（「２」）を算出する（ステップＳ１５０）。その後、ＥＭＳ６０は、上記式（３）に値を代入して放電電力が放電基準値Ｇ_１未満となる蓄電池があると判断する（ステップＳ１６０：ＮＯ、ステップＳ１８０：ＹＥＳ、以下の数式参照）。
（２４００Ｗ－０Ｗ－（２０００Ｗ×（２－１）））＜１０００Ｗ
４００Ｗ＜１０００Ｗ

この場合、ＥＭＳ６０は、放電基準値Ｇに放電基準値Ｇ_１の値（１０００Ｗ）を代入し、上限指示処理を実行する（ステップＳ１９０・Ｓ２００）。

ＥＭＳ６０は、上限指示処理において、まず、放電優先順位が２位（Ｆ位）の蓄電池４２の放電上限値Ｈ_２に放電基準値Ｇ_１の値（１０００Ｗ）を代入する（ステップＳ３１０）。そして、ＥＭＳ６０は、上記式（５）に値を代入して分配放電電力ｌ_０（４００Ｗ）を算出する（ステップＳ３２０、以下の数式参照）。
ｌ_０＝２４００Ｗ－０Ｗ－１０００Ｗ×２
＝４００Ｗ

そして、ＥＭＳ６０は、上記式（６）に値を代入して放電上限値Ｈ_１（１４００Ｗ）を算出する（ステップＳ３３０、以下の数式参照）。
Ｈ_１＝１０００Ｗ＋４００Ｗ×２／（２－１＋１）
＝１０００Ｗ＋４００Ｗ×２／２
＝１４００Ｗ

その後、ＥＭＳ６０は、放電上限値Ｈ_１（１４００Ｗ）が最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）以下であり（ステップＳ３４０：ＮＯ）、また、変数ｎ（「１」）がＦ－１（「１」）であることから（ステップＳ３６０：ＮＯ）、放電優先順位が１位及び２位の蓄電池４２・５２に対して放電指示を出す（ステップＳ３８０）。また、ＥＭＳ６０は、その他の蓄電池２２・３２に待機指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、蓄電池４２・５２のうち、下流側（放電優先順位が２位）の蓄電池４２に、ステップＳ３１０で最初に算出（放電基準値Ｇの値を代入）した放電上限値Ｈ_２（１０００Ｗ）を設定する。

図６は、図３に示す状態からメインフロー及び上限指示処理が行われた（放電上限値Ｈ_２が設定された）後の状態を示す図である。なお、図６においては、放電指示が出された蓄電池４２・５２を実線で、そのうち、放電上限値Ｈ_２（１０００Ｗ）が設定された蓄電池４２を太い実線で示している。また、待機指示が出された蓄電池２２・３２を二点鎖線で示している。また、図６の右下に示す表のうち、「分配なし」は、放電上限値Ｈ_２を設定しない場合（図３の状態）の放電電力を示している。また、図６の右下に示す表のうち、「分配あり」は、放電上限値Ｈ_２を設定した場合の放電電力を示している。

蓄電池４２は、放電上限値Ｈ_２（１０００Ｗ）が設定されたことにより、２０００Ｗから１０００Ｗに放電電力が減少している。これにより、上流側の蓄電池５２は、各住宅Ｈの消費電力の合計（２４００Ｗ）に対して不足する残りの１４００Ｗの電力を放電することとなる。

このような構成によれば、下流側の蓄電池４２の放電電力を減少させた分（１０００Ｗ）だけ、上流側の蓄電池５２の放電電力を増やすことができる（図６の右下に示す表の「蓄電池５２（１位）」参照）。これにより、蓄電池５２の放電電力を４００Ｗから１４００Ｗに増やして、放電効率を８０％から９０％程度にまで増やすことができる。これによれば、蓄電池５２の放電効率の悪化を抑制することができる。これによって、電力の損失が増えるのを抑制し、電力を有効に活用することができる。

また、図６に示す蓄電池４２は、放電上限値Ｈ_２の設定前の状態と比較して、放電電力が減っているものの、依然として放電効率が大きく悪化しない１０００Ｗで放電している（図６の右下に示す表の「蓄電池４２（２位）」参照）。これにより、ＥＭＳ６０は、蓄電池４２（放電電力を減少させる蓄電池）の放電電力を必要以上に減少させないようにして、放電効率の悪化を抑制することができる。これによって、放電上限値Ｈ_２を設定したことによって生じる蓄電池４２の放電効率の悪化の影響を緩和することができる。また、放電する全ての蓄電池４２・５２を、放電効率があまり悪化しない状態（１０００Ｗ以上）で放電させることができる。

また、ＥＭＳ６０は、上限指示処理（ステップＳ３３０）において、上流側の蓄電池５２の放電上限値Ｈ_１（１４００Ｗ）を算出しているものの、当該蓄電池５２に対して当該放電上限値Ｈ_１を設定していない。このため、蓄電池５２は放電上限値Ｈ_１よりも高い電力を放電することができる。このような構成によれば、図６に示す状態から各住宅Ｈの消費電力の合計が増えたとしても（例えば、２４００Ｗから３０００Ｗに増えたとしても）、蓄電池５２の放電電力を増やして各住宅Ｈの消費電力の急増に対応することができる。

次に、図７及び図８を用いて、総消費電力Ａが５１００ＷであるケースＣ２を例に挙げて具体例を説明する。なお、図７及び図８においては、説明の便宜上、太陽光発電部２１・３１・４１・５１が発電していない（太陽光総発電電力Ｂが０Ｗである）ものとする。

図７は、メインフロー及び上限指示処理が行われる前の状態を示している。図７に示す状態において、放電優先順位は、蓄電池３２が１位、蓄電池２２が２位、蓄電池４２が３位、蓄電池５２が４位となっている。また、放電優先順位が上位３台の蓄電池２２・３２・４２が放電しており、そのうち、下流側の２台の蓄電池２２・３２の放電電力が２０００Ｗ（最大放電電力Ｅ）、最も上流側の蓄電池４２の放電電力が１１００Ｗとなっている。

以上のような状態でメインフローが行われると、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆ（「３」）を算出する（ステップＳ１１０、ステップＳ１２０：ＹＥＳ、ステップＳ１５０）。そして、ＥＭＳ６０は、上記式（４）を用いて（１１００Ｗ＜１５００Ｗ）、放電電力が放電基準値Ｇ_２未満となる蓄電池があると判断する（ステップＳ１６０：ＮＯ、ステップＳ１８０：ＮＯ、ステップＳ２１０：ＹＥＳ）。この場合、ＥＭＳ６０は、放電基準値Ｇに放電基準値Ｇ_２の値（１５００Ｗ）を代入し、上限指示処理を実行する（ステップＳ２２０・Ｓ２００）。

ＥＭＳ６０は、上限指示処理において、まず、放電優先順位が３位（Ｆ位）の蓄電池４２の放電上限値Ｈ_３に放電基準値Ｇ_２の値（１５００Ｗ）を代入する（ステップＳ３１０）。そして、ＥＭＳ６０は、上記式（５）を用いて（５１００Ｗ－０Ｗ－１５００Ｗ×３台）、分配放電電力ｌ_０（６００Ｗ）を算出する（ステップＳ３２０）。

そして、ＥＭＳ６０は、上記式（６）を用いて（１５００Ｗ＋６００Ｗ×２／（３－１＋１））、放電優先順位が１位の蓄電池３２の放電上限値Ｈ_１（１９００Ｗ）を算出する（ステップＳ３３０）。その後、ＥＭＳ６０は、上記式（７）を用いて（６００Ｗ－（１９００Ｗ－１５００Ｗ））、分配放電電力ｌ_２（２００Ｗ）を算出する（ステップＳ３４０：ＮＯ、ステップＳ３６０：ＹＥＳ、ステップＳ３７０）。

ＥＭＳ６０は、変数ｎをインクリメントし、上記式（６）を用いて（１５００Ｗ＋２００Ｗ×２／（３－２＋１））、放電優先順位が２位の蓄電池２２の放電上限値Ｈ_２（１７００Ｗ）を算出する（ステップＳ３３０）。そして、ＥＭＳ６０は、放電優先順位が１位から３位の蓄電池２２・３２・４２に対して放電指示を出す（ステップＳ３４０：ＮＯ、ステップＳ３６０：ＮＯ、ステップＳ３８０）。また、ＥＭＳ６０は、その他の蓄電池５２に待機指示を出す。また、ＥＭＳ６０は、蓄電池２２・３２・４２のうち、下流側の２台の蓄電池２２・３２に放電上限値Ｈ_１（１９００Ｗ）・Ｈ_２（１７００Ｗ）を設定する。

図８は、図７に示す状態からメインフロー及び上限指示処理が行われた（放電上限値Ｈ_１・Ｈ_２が設定された）後の状態を示す図である。なお、図８においては、放電指示が出された蓄電池２２・３２・４２を実線で、そのうち、放電上限値Ｈ_１・Ｈ_２が設定された蓄電池２２・３２を太い実線で示している。また、待機指示が出された蓄電池５２を二点鎖線で示している。また、図８の右下に示す表のうち、「分配なし」は、放電上限値Ｈ_１・Ｈ_２を設定しない場合（図７の状態）の放電電力を示している。また、図８の右下に示す表のうち、「分配あり」は、放電上限値Ｈ_１・Ｈ_２を設定した場合の放電電力を示している。

蓄電池２２は、放電上限値Ｈ_２（１７００Ｗ）が設定されたことにより、２０００Ｗから１７００Ｗに放電電力が減少している。また、蓄電池３２も、蓄電池２２と同様に、放電上限値Ｈ_１（１９００Ｗ）が設定されたことにより、２０００Ｗから１９００Ｗに放電電力が減少している。これにより、放電する蓄電池２２・３２・４２の中で最も上流側の蓄電池４２は、各住宅Ｈの消費電力の合計（５１００Ｗ）に対して不足する残りの１５００Ｗの電力を放電することとなる。

このように、ＥＭＳ６０は、放電する蓄電池２２・３２・４２の中で最も上流側の蓄電池４２の放電電力がある程度大きい場合に（１０００Ｗ以上１５００Ｗ未満、図７参照）、放電基準値Ｇを放電基準値Ｇ_１（１０００Ｗ）ではなく放電基準値Ｇ_２（１５００Ｗ）にしている。このような構成によれば、放電基準値Ｇ（放電上限値の最低ライン）を放電基準値Ｇ_１から放電基準値Ｇ_２へと引き上げることができるため、放電上限値Ｈ_１・２が設定された蓄電池２２・３２の放電電力の減少量をより小さくすることができる。これによって、放電上限値Ｈ_１・２を設定したことによって生じる蓄電池２２・３２（放電電力が減少する蓄電池）の放電効率の悪化の影響を効果的に緩和することができる。

ここで、図８に示す状態においては、放電優先順位が１位の蓄電池３２が２位の蓄電池２２よりも上流側に位置していることから、通常は（放電上限値Ｈ_１・Ｈ_２を設定しなければ）、放電優先順位が下位の蓄電池２２の方が優先的に放電されてしまう。また、３台以上の蓄電池が放電する場合、蓄電池２２・３２は、それぞれ最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）で放電してしまう。このように、蓄電池２２・３２・４２・５２は、上流及び下流の関係によっては、放電優先順位が上位であったとしても、下位の蓄電池よりも放電電力を大きくすることができない場合がある。

そこで、本実施形態では、放電優先順位が１位の蓄電池３２の放電上限値Ｈ_１（１９００Ｗ）を２位の蓄電池２２の放電上限値Ｈ_２（１７００Ｗ）よりも高くしている。これにより、上流と下流との関係に関わらず、放電優先順位が上位の蓄電池３２の放電電力を下位の蓄電池２２の放電電力よりも大きくすることができる。これにより、放電優先順位が上位の蓄電池３２を優先的に放電させることができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、各住宅Ｈ（負荷）へ電力を放電可能な複数の蓄電池２２・３２・４２・５２と、前記蓄電池２２・３２・４２・５２の放電を制御するＥＭＳ６０（制御部）と、を具備し、前記ＥＭＳ６０は、放電する２台以上の蓄電池２２・３２・４２・５２のうち、一部の前記蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力が、前記蓄電池２２・３２・４２・５２の放電効率を考慮して設定された放電基準値Ｇ_１・Ｇ_２（基準値）未満である場合に（ステップＳ１８０：ＮＯ、ステップＳ２１０：ＮＯ）、前記一部の蓄電池を除く前記蓄電池の放電電力を減少させる（ステップＳ１９０・Ｓ２００、ステップＳ２２０・Ｓ２００）ものである。

このように構成することにより、放電効率が良好な蓄電池（「前記一部の蓄電池を除く前記蓄電池」）の放電電力を減少させた分だけ、放電効率が悪い蓄電池（「一部の蓄電池」）の放電電力を増大させることができる。これにより、蓄電池の放電効率が悪化するのを抑制することができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力の上限値である放電上限値Ｈ_１～４を設定することで、前記放電電力を減少させるものであり、前記放電基準値Ｇ_１・Ｇ_２以上、かつ、前記蓄電池２２・３２・４２・５２の最大放電電力Ｅ未満の値となるように、前記放電上限値Ｈ_１～４を設定する（ステップＳ３１０～Ｓ３７０）ものである。

このように構成することにより、放電上限値を設定した蓄電池（例えば、放電上限値Ｈ_１を設定した蓄電池２２）の放電電力の減少量をある程度の範囲に留めることができる。このため、放電上限値を設定することによって生じる、当該蓄電池（「前記一部の蓄電池を除く前記蓄電池」）の放電効率の悪化の影響を緩和することができる。

また、前記基準値には、値が互いに異なる複数の放電基準値Ｇ_１・Ｇ_２が含まれ、前記ＥＭＳ６０は、前記一部の蓄電池の放電電力と前記複数の放電基準値Ｇ_１・Ｇ_２とを比較して、当該放電電力以上、かつ、最も当該放電電力に近い放電基準値以上の値となるように、前記放電上限値を設定する（ステップＳ１９０・Ｓ２００、ステップＳ２１０・Ｓ２００）ものである。

このように構成することにより、一部の蓄電池の放電電力に応じて、放電上限値Ｈ_１～４の値を高くすることができる。これにより、放電上限値を設定した蓄電池の放電電力の減少量を効果的に小さくすることができる。このため、放電上限値を設定することによって生じる、当該蓄電池（前記「一部の蓄電池を除く前記蓄電池」）の放電効率の悪化の影響を緩和することができる。

また、前記蓄電池２２・３２・４２・５２には放電優先順位（放電に関する優先順位）が設定され、前記ＥＭＳ６０は、前記放電優先順位が高い蓄電池２２・３２・４２・５２ほど前記放電上限値Ｈ_１～４が高くなるように、前記放電上限値Ｈ_１～４を設定する（ステップＳ３１０～Ｓ３８０）ものである。

このように構成することにより、放電優先順位に応じて放電上限値Ｈ_１～４を最適なものにすることができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記放電指示台数Ｆと同一台数の前記蓄電池２２・３２・４２・５２が前記放電基準値Ｇ（Ｇ_１・Ｇ_２）と同一の放電電力で放電したと仮定した場合に、前記各住宅Ｈに対して不足する分配放電電力ｌ_０を算出し（ステップＳ３２０）、前記分配放電電力ｌ_０の電力を、前記優先順位が高い蓄電池２２・３２・４２・５２に優先的に分配した値である分配値（ｌ_ｎ－１×２／（Ｆ－ｎ＋１））を算出し、前記放電基準値Ｇ（Ｇ_１・Ｇ_２）と前記分配値とを合算することで前記放電上限値Ｈ_１～４を算出する（ステップＳ３３０～Ｓ３７０）ものである。

このように構成することにより、放電優先順位に応じた放電上限値Ｈ_１～４の算出を簡単に行うことができる。

また、前記複数の蓄電池２２・３２・４２・５２は、系統電源Ｓと前記各住宅Ｈとを結ぶ配電線Ｌ（電力の供給経路）において互いに直列に接続され、前記ＥＭＳ６０は、放電する前記２台以上の蓄電池２２・３２・４２・５２の中で最も前記系統電源Ｓに近い（上流側の）前記蓄電池に対して、前記放電上限値Ｈ_１～４を設定しない（ステップＳ３８０）ものである。

このように構成することにより、各住宅Ｈの消費電力の急増に対応することができる。

なお、本実施形態に係るＥＭＳ６０は、本発明に係る制御部の実施の一形態である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態では、電力供給システム１は、住宅街区Ｔに適用されるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、集合住宅やオフィス等に適用されるものであってもよい。

また、本実施形態において各住宅Ｈの戸数は、４戸であるものとしたが、これに限定されるものではなく、任意の戸数とすることができる。

また、本実施形態において蓄電池２２・３２・４２・５２の台数は、４台であるものとしたが、これに限定されるものではなく、２台以上の任意の台数とすることができる。

また、本実施形態において、最大放電電力Ｅは、２０００Ｗであるものとしたが、この値は一例であって、２０００Ｗ以外の値であってもよい。

また、蓄電池２２・３２・４２・５２の最大放電電力は、全て同一であるものとしたが、所有する住宅の規模（例えば、建築面積や延床面積）等に応じて互いに異なるものであってもよい。この場合、ＥＭＳ６０は、蓄電池２２・３２・４２・５２の最大放電電力及び放電効率を個別に考慮して、メインフローの処理を行えばよい。
具体的には、例えば、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆの算出（ステップＳ１５０）において、放電優先順位が１位の蓄電池の最大放電電力と、必要総放電電力（Ａ－Ｂ）と比較する。仮に、最大放電電力が必要総放電電力（Ａ－Ｂ）未満であれば、ＥＭＳ６０は、当該最大放電電力に放電優先順位が１つ下（２位）の蓄電池の最大放電電力を加えて、必要総放電電力（Ａ－Ｂ）と比較する。ＥＭＳ６０は、このような加算と比較とを繰り返し、何台の蓄電池の最大放電電力を合計すれば、必要総放電電力（Ａ－Ｂ）以上となるのかを判断する。そして、ＥＭＳ６０は、当該判断結果により放電指示台数Ｆを算出すればよい。
また、ＥＭＳ６０は、放電基準値未満の蓄電池があるか否かの判断（ステップＳ１８０・Ｓ２１０）において、蓄電池２２・３２・４２・５２毎に放電効率を考慮して放電基準値を設定する。そして、ＥＭＳ６０は、放電する蓄電池の中で最も上流側の蓄電池の放電電力を算出し、その算出結果が当該蓄電池に対応する放電基準値未満であるかを判断すればよい。

また、蓄電池２２・３２・４２・５２（第一蓄電システム２０から第四蓄電システム５０）は、互いに直列に接続されるものとしたが、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力と放電効率との関係が互いに異なっているのであれば、互いに並列に接続されていてもよい。具体的には、並列に接続された蓄電池２２・３２・４２・５２は互いに同一の放電電力で放電する。しかし、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力と放電効率との関係が互いに異なっている場合、同一の放電電力で放電したとしても、これらの蓄電池２２・３２・４２・５２の放電効率が互いに異なることとなり、一部の蓄電池の放電効率が他の蓄電池と比べて極端に悪くなる場合がある。このような場合においては、放電上限値Ｈ_１～４の設定により放電効率の悪化を抑制可能であるため、蓄電池２２・３２・４２・５２は互いに並列に接続されていてもよい。

また、各蓄電システム２０・３０・４０・５０は、太陽光を利用して発電する太陽光発電部２１・３１・４１・５１を具備するものとしたが、太陽光以外の自然エネルギーを利用して発電する装置（風力発電や水力発電）を具備していてもよい。

また、電力供給システム１は、各住宅Ｈへ電力を供給する機器として、少なくとも蓄電池２２・３２・４２・５２を具備していればよく、必ずしも太陽光発電部２１・３１・４１・５１を具備する必要はない。

また、本実施形態においては、ＥＭＳ６０によって蓄電池２２・３２・４２・５２の充放電を制御するものとしたが、蓄電池２２・３２・４２・５２を制御する機器はＥＭＳ６０に限定されるものではなく、他の機器（例えば、ハイブリッドパワコン２３・３３・４３・５３等）であってもよい。

また、ＥＭＳ６０は、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力が余剰した場合に蓄電池２２・３２・４２・５２の充電を行うものとしたが（ステップＳ１２０：ＮＯ、ステップＳ１３０・Ｓ１４０）、これに限定されるものではなく、例えば、余剰した電力を逆潮流させてもよい。この場合、蓄電池２２・３２・４２・５２は、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力を充電するのではなく、系統電源Ｓからの電力を適宜のタイミングで（例えば、深夜の時間帯等に）充電すればよい。

また、ＥＭＳ６０は、ステップＳ１２０において、総消費電力Ａと太陽光総発電電力Ｂとを用いて、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力が余剰しているのかを判断したが、当該判断手法は、本実施形態に限定されるものではない。ＥＭＳ６０は、例えば、センサ部１０の第四センサ１４（センサ部１０のうち、最も上流側に配置されるセンサ）の検出結果に基づいて、太陽光発電部２１・３１・４１・５１からの電力が余剰しているのかを判断してもよい。

また、本実施形態において、放電基準値Ｇ_１は、１０００Ｗであるものとしたが、放電基準値Ｇ_１の値はこれに限定されるものではなく、蓄電池２２・３２・４２・５２の放電電力と放電効率との関係に応じて適宜設定可能である。なお、放電基準値Ｇ_１（最初に放電電力と比較する値）は、ある程度小さい値、具体的には最大放電電力Ｅの半分以下の値であることが望ましい。また、放電基準値Ｇ_２は、１５００Ｗであるものとしたが、放電基準値Ｇ_２の値は放電基準値Ｇ_１よりも大きく最大放電電力Ｅ（２０００Ｗ）未満であれば、これに限定されるものではない。なお、放電基準値Ｇ_２は、ある程度小さい値、具体的には最大放電電力Ｅと放電基準値Ｇ_１（１段階前の放電基準値）とを合算した値の半分以下の値であることが望ましい。

また、本実施形態においては、放電基準値を２つ設定したが（放電基準値Ｇ_１・Ｇ_２）、放電基準値を設定する個数はこれに限定されるものではなく、１つや３つ以上設定してもよい。

また、ＥＭＳ６０は、放電指示台数Ｆが「１」の場合に（ステップＳ１６０：ＹＥＳ）、放電優先順位が１位の蓄電池に放電指示を出すものとしたが、これに限定されるものではなく、放電効率を考慮して、蓄電池の放電を適宜制御してもよい。具体的には、ＥＭＳ６０は、蓄電池の放電電力が放電基準値Ｇ_１以上である場合にのみ蓄電池に放電指示を出してもよい。このような構成によれば、蓄電池を１台放電させる場合に、当該蓄電池の放電効率が悪化するのを抑制することができる。

また、分配放電電力ｌを割り振る手法は、本実施形態（上記式（６））に限定されるものではなく、他の手法によって割り振ってもよい。また、分配放電電力ｌは、必ずしも放電優先順位が上位の蓄電池に優先的に割り振られる必要はなく、放電優先順位に関わらず、放電する蓄電池に均等に割り振られてもよい。

１ 電力供給システム
２２・３２・４２・５２ 蓄電池
６０ ＥＭＳ（制御部）
Ｈ 各住宅（負荷）

Claims (4)

1. 負荷へ電力を放電可能な複数の蓄電池と、
   前記蓄電池の放電を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、
   放電する２台以上の蓄電池のうち、一部の前記蓄電池の放電電力が、前記蓄電池の放電効率を考慮して設定された基準値未満である場合に、前記一部の蓄電池を除く前記蓄電池の放電電力を減少させ、
   前記制御部は、
   前記蓄電池の放電電力の上限値である放電上限値を設定することで、前記放電電力を減少させるものであり、
   前記基準値以上、かつ、前記蓄電池の最大放電電力未満の値となるように、前記放電上限値を設定し、
   前記基準値には、
   値が互いに異なる複数の放電基準値が含まれ、
   前記制御部は、
   前記一部の蓄電池の放電電力と前記複数の放電基準値とを比較して、当該放電電力以上、かつ、最も当該放電電力に近い放電基準値以上の値となるように、前記放電上限値を設定する、
   電力供給システム。
2. 前記蓄電池には放電に関する優先順位が設定され、
   前記制御部は、
   前記優先順位が高い前記蓄電池ほど前記放電上限値が高くなるように、前記放電上限値を設定する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記制御部は、
   前記蓄電池の放電台数と同一台数の前記蓄電池が前記基準値と同一の放電電力で放電したと仮定した場合に、前記負荷に対して不足する分配放電電力を算出し、
   前記分配放電電力の電力を、前記優先順位が高い蓄電池に優先的に分配した値である分配値を算出し、
   前記基準値と前記分配値とを合算することで前記放電上限値を算出する、
   請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記複数の蓄電池は、
   系統電源と前記負荷とを結ぶ電力の供給経路において互いに直列に接続され、
   前記制御部は、
   放電する前記２台以上の蓄電池の中で最も前記系統電源に近い前記蓄電池に対して、前記放電上限値を設定しない、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電力供給システム。

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