JP7299686B2 - エネルギー取引管理システム - Google Patents

Description

本発明は、エネルギー取引管理システム、特に分散型取引台帳を利用したエネルギーの取引の管理に関する。

従来では、電力会社等の発電事業者が電気を発生していたが、近年では、太陽光発電等を利用して個人宅でも電気を発生できる。

また、従来から電力会社等の小売電気事業者が一般家庭やビル、工場等に電気を販売して供給しているが、近年では、個人がアグリゲータを介するなどして電力会社に電気を販売する形態も登場してきている。また、技術進歩により蓄電手段に大量の電気を蓄積することも可能となっていることから、蓄電手段を移動させることによって電気の譲渡（売買）も可能となってきている。

特開２０１８－３３２１３号公報 国際公開第２０１７／０６７５８７号

前述したように、現在、エネルギーの発生や売買の形態が多種多様になってきている中、エネルギーの発生、消費、取引等エネルギーの管理を正確かつ効率的にできるようにするのが望まれる。

本発明は、エネルギーの管理を、分散型取引台帳を利用して管理することを目的とする。

本発明に係るエネルギー取引管理システムは、可搬型貯蔵手段に貯蔵されて取引されるエネルギーの前記可搬型貯蔵手段に対する入出力に関する情報及び前記可搬型貯蔵手段の利用者を、ネットワークを構築するよう形成されている前記可搬型貯蔵手段に分散して保管される分散型取引台帳を利用して管理する分散台帳システムを有することを特徴とする。

また、前記分散台帳システムは、分散型取引台帳を記憶する記憶手段と、エネルギーの生成、取引及び消費に関する通知内容をトランザクションとして前記分散型取引台帳に記録することによって前記可搬型貯蔵手段の利用者及び当該可搬型貯蔵手段におけるエネルギー貯蔵量を管理するエネルギー管理手段と、エネルギーの取引に利用されるトークンの発行、移動及び消滅に関する通知内容をトランザクションとして前記分散型取引台帳に記録することによって前記可搬型貯蔵手段の利用者が保有するトークンを管理するトークン管理手段と、を有することを特徴とする。

また、前記分散型取引台帳を参照することにより前記可搬型貯蔵手段に貯蔵されているエネルギーが不正に利用されようとしている状態であることが検出された場合、当該可搬型貯蔵手段からのエネルギーの供給の遮断を制御する制御手段を有することを特徴とする。

また、前記トークン管理手段は、エネルギーの生成量に応じたトークンを当該生成者に発行し、エネルギーの消費量に応じたトークンを当該消費者が保有するトークンの中から消去することを特徴とする。

また、前記トークン管理手段は、同じ量のエネルギーがエネルギー発生手段により生成された場合でもエネルギーの取扱状況又は使用状況に応じて、当該エネルギー発生手段に対するトークンの発行数量を調整すると共に、当該エネルギー発生手段に関する情報を前記分散型取引台帳に記録することを特徴とする。

また、前記可搬型貯蔵手段は、自走可能又は自律走行可能な貯蔵器であることを特徴とする。

本発明によれば、エネルギーの生成及び消費、またエネルギーの生成から消費までの間に行われるエネルギーの売買等の取引等、エネルギーに関するイベントを、分散型取引台帳を利用して管理することができる。

また、可搬型貯蔵手段に貯蔵されているエネルギーの不正使用を未然に防止することができる。

また、消費したトークンの量に対応する分のエネルギーのみ消費させることができる。

本実施の形態における電力取引管理システムの管理対象とする電力を取り扱う者の間でのやり取りされる電力、貯蔵器、トークン及び発電機の流れを示す概念図である。 本実施の形態において利用可能な発電方式のリストを示す図である。 本実施の形態における設置型の貯蔵器の構成の一例を示す図である。 本実施の形態における可搬型の貯蔵器の構成の一例を示す図である。 本実施の形態における自律移動型の貯蔵器の構成の一例を示す図である。 本実施の形態の貯蔵器に含まれる電力遮断回路を示す図である。 本実施の形態における電力取引管理システムが取り扱うブロックチェーンの概略構成図である。 本実施の形態におけるトランザクションに記録されるデータ項目の一例を示す図である。 本実施の形態における分散台帳システムの全体構成の一例を示す図である。 本実施の形態における分散台帳システムの全体構成の他の一例を示す図である。 本実施の形態における分散台帳システムの全体構成の他の一例を示す図である。 本実施の形態における分散台帳システムを構成するノードのブロック構成図である。 本実施の形態において貯蔵器に電力を充電するときのシーケンス図である。 本実施の形態において消費者による電力の利用シーンの一例を示すシーケンス図である。 本実施の形態において消費者による電力の利用シーンの他の一例を示すシーケンス図である。 本実施の形態において消費者による電力の利用シーンの他の一例を示すシーケンス図である。 本実施の形態において貯蔵器を電気自動車に搭載したときの電力の利用シーンの一例を示すシーケンス図である。 本実施の形態において発電機を購入して電力を充電するときのシーケンス図である。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。取引対象となるエネルギーには、電気、ガス等種々の種類があるが、本実施の形態では、電気（電力）を取り扱う場合を例にして説明する。

図１には、本実施の形態における電力取引管理システムの管理対象とする電力を取り扱う者（取扱者）として発電者１、消費者２、貯蔵器管理会社３、交換ステーション４及び発電機製造販売業者５が示されている。取扱者の間には、電力、電力を貯蔵する貯蔵器６、電力の取引に利用されるトークン及び発電機の移動方向（流れ）が異なる種類の矢印で示されている。トークンの流れが示すように、本実施の形態における電力取引管理システムでは、Ｐ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）で通信が行われる。

本実施の形態における「トークン」は、電力に対応した仮想通貨であり、電力の取引の際に利用される。もちろん、電力の取引以外、例えば物品の購入等にも利用可能である。変動性のトークンとしてもよいが、本実施の形態では、固定的に、例えば１００Ｗｈ＝１トークンと定義する。トークンは、基本的には発電し貯蔵器６に充電することにより生成され、その発電量に応じた量が発行される。トークンは、自らの発電を伴わない系統架線からの貯蔵器６への充電によっても発行されるが、発電を伴う場合のみ現金との交換が許容される。また、電力の消費量に応じた量が消滅される。トークンは、ブロックチェーン（分散型取引台帳）で管理され、ブロックチェーン上で発行、流通（移動）、消滅される。

発電者１は、電気を発生させる発電機等の発電手段を所有し、電気（電力）を販売する者である。発電者１としては、図１に示すように電力会社１ａ及び個人発電家１ｂが代表的である。個人発電家１ｂは、電力会社１ａに電力を販売する場合もある。発電者１は、図２に例示したいずれかの発電方式にて発電する。発電方式には、電気を生成する際に太陽熱や風力等自然を利用することで環境に優しい、いわゆるクリーンエネルギーを発電する発電方式や有害な廃棄物を排出するなど環境に悪影響を与える可能性のある発電方式等種々の発電方式が含まれている。

消費者２は、発電者１から電力を直接又は間接的に購入して消費する者である。消費者２としては、図１に示すようにビル設備や装置を使用する法人２ａ及び住居とする個人宅２ｂが代表的である。図１では消費者２の中に含まれていないが、電力を使用する貯蔵器管理会社３等の事業者も法人２ａとして消費者２となり得る。

本実施の形態では、電力を貯蔵器６に充電して販売する方式を基本としている。図１では、円柱を横にして描画している。消費者２は、発電者１から電力を直接購入する場合もあるが、その場合も購入した電力を貯蔵器６に充電してから使用することになる。貯蔵器管理会社３は、この貯蔵器６を有償にて消費者２に貸し出す事業者である。

交換ステーション４は、電力が空になった貯蔵器６を満充電状態の貯蔵器６に交換する事業者である。発電機製造販売業者５は、発電機を製造し、発電者１に販売する事業者である。

図３Ａは、本実施の形態における貯蔵器６の構成の一例を示す図である。前述したように、貯蔵器６は、発電者１が生成した電力を貯蔵する貯蔵手段である。本実施の形態では、電力を貯蔵器６に充電することによって取引させ、消費者２に使用させる。２次電池６１には電力が蓄積される。電池監視回路６２は、２次電池６１における電流の充放電を監視する。電力回路６３は、コネクタ６４を介して２次電池６１からの放電及び２次電池６１への充電を行う。通信モジュール６５は、アンテナ６６を介して無線ネットワークに接続して２次電池６１の充放電に関する情報を通知する。分散台帳システムは、貯蔵器６からの通知内容をトランザクションとして記録する。なお、本実施の形態では無線によるネットワーク通信を想定しているが、有線にてネットワークと接続してもよい。メインコンピュータ６７は、貯蔵器６に搭載された各構成要素の動作を制御する。貯蔵器６の筐体６８の中には、上記構成要素が収納される。

図３Ｂは、本実施の形態における貯蔵器６の構成の他の一例を示す図である。図３Ｂに示す貯蔵器６は、図３Ａに示す貯蔵器６の筐体６８の両端に、貯蔵器６を搬送可能とする可搬手段としてタイヤ６９を取り付けた構成を有している。すなわち、図３Ａに示す貯蔵器６は、可搬手段が設けられていないことから設置型であるのに対し、図３Ｂに示す貯蔵器６は、可搬型となる。

図３Ｃは、本実施の形態における貯蔵器６の構成の他の一例を示す図である。図３Ｃに示す貯蔵器６は、図３Ｂに示す貯蔵器６の筐体６８の内部に、タイヤ６９を回転させるモータ７０と、モータ７０を駆動するモータドライバ７１とが追加された構成を有している。メインコンピュータ６７は、外部からの指示若しくは所定のプログラムに従ってモータドライバ７１の動作を制御して貯蔵器６を自律走行させる。すなわち、図３Ｂに示す貯蔵器６は、車両に搭載若しくは牽引されて移動する可搬型であるのに対し、図３Ｃに示す貯蔵器６は、モータ７０及びモータドライバ７１により自走可能な可搬型の貯蔵器６であり、メインコンピュータ６７による走行制御のもと自律走行可能な可搬型の貯蔵器６でもある。

本実施の形態では、いずれのタイプの貯蔵器６を使用してもよい。ただ、可搬型若しくは自律走行可能な貯蔵器６を利用すると、系統架線のない土地まで電力を運搬することが可能となるので、系統架線のない場所に所在する消費者に電力を販売することが可能となる。また、系統架線のない場所に所在する消費者は、系統架線を新たに引かなくても電力購入することによって使用することが可能となる。

図４は、貯蔵器６に含まれる電力遮断回路を示す図である。図４には、電力遮断回路の構成要素として電流電圧センサ６２１及びリレー回路７２を示している。電流電圧センサ６２１は、２次電池６１の電流電圧を検出する。リレー回路７２は、電池監視回路６２からの制御のもと電力回路６３とコネクタ６４との接続のオンオフを切り替える。詳細は後述するが、本実施の形態では、貯蔵器６の利用者でない者が貯蔵器６に貯蔵されている電力を使用しようとした場合、すなわち電力の不正使用が検出された場合、電力遮断回路が貯蔵器６からの電力の供給を遮断することによって電力の不正使用を防止する。

なお、貯蔵器６は、貯蔵器管理会社３から購入して利用しなくてもリース等で利用してもよい。すなわち、貯蔵器６を購入することで貯蔵器６の保有者と利用者が一致してもよいし、貯蔵器６をリース会社等から借用することで貯蔵器６の保有者と利用者が一致していなくてもよい。説明の便宜上、以下の説明では、貯蔵器６の保有者と利用者が一致している場合を想定して説明する。

本実施の形態における分散台帳システムは、分散型取引台帳技術、あるいは分散型ネットワークとも呼ばれる、いわゆるブロックチェーンを利用して構築される。前述したように、本実施の形態では、電力を貯蔵器６に充電してから利用するが、本実施の形態における分散台帳システムは、貯蔵器６に対する電力の入出力（充電及び放電）や貯蔵器６の利用者の移動等、貯蔵器６（電力）の取引に関する情報を、ブロックチェーンを利用して管理することによって電力の取引を管理することを特徴としている。トークンは、ブロックチェーン上を流通するので、電力の取引等に用いられるトークンの管理も合わせて行うことになる。

図５は、ブロックチェーンの構成例を示す図である。一般的なブロックチェーンと同様に、ブロックチェーンは、「ブロック」と呼ばれるデータの単位を鎖のように連結していくことにより形成される。ブロックチェーンは、データを保管するデータベースともいえる。各ブロックは各ノードに保管される。従って、ブロックがノードともいえる。

電力の発生、取引及び消費等電力に関する情報が通知されてくると、その通知内容がブロックチェーンのいずれかのブロックにトランザクションとして記録される。また、電力の取引に利用されるトークンの発行、移動及び消滅等トークンに関する情報が通知されてくると、その通知内容がブロックチェーンのいずれかのブロックにトランザクションとして記録される。ブロックの生成やトランザクションが記録されるブロックは、既存技術を用いて分散台帳システムが決める。

トランザクションには、上記の通り電力に関する取引の内容が記録されるが、その記録する内容はハッシュ関数によって暗号化される。そして、送り先のアドレスなどを含め、所有者の秘密鍵で電子署名されて生成される。また、各ブロックには、ナンス値と、直前のブロックのハッシュ値が含まれる。

ブロックチェーンの課題として、ブロックチェーンのチェーンが長くなり、情報が膨大になることがあげられるが、電力では自然放電による減少などがあるため、長期保存は意味をなさない。従って、充電してから所定期間、例えば１年経過すると、該当するブロックを削除してもよい。あるいは複数のサーバにブロックチェーンを構成し、そこで長時間経過したブロックを別途保持管理するようにしてもよい。

図６は、本実施の形態におけるトランザクションに記録されるデータ項目の一例を示す図である。トランザクションには、これら全ての項目が常に含まれるわけではなく、取引の内容に応じて必要な項目が設定される、

図７Ａ乃至図７Ｃは、本実施の形態における分散台帳システムの全体構成例を示す図である。分散台帳システムは、複数のノードによって形成され、各ノードにて各ブロックが保管される。そして、各ノードが連携動作することによって分散型取引台帳、すなわちブロックチェーンが機能する。

図７Ａには、貯蔵器６のみでノードが構成される場合の例が示されている。図７Ｂには、貯蔵器６及びＰＣ７でノードが構成された場合の例が示されている。ＰＣ７は、電力取引管理システム内にある任意のコンピュータ、例えば図１に示す電力の取扱者が使用するコンピュータでよい。図７Ｃには、貯蔵器６とＰＣ７が示されているが、ＰＣ７のみでノードが構成される場合の例が示されている。本実施の形態では、図７Ａ乃至図７Ｃに示すいずれのノードの構成でもよい。

ノードの構成によってブロックチェーンのブロックを形成するための合意形成の方式が変わる。貯蔵器６は、貯蔵器６との間でネットワークを構築するよう形成されているので、図７Ａに示す構成は、セキュリティ以上、相対的に安全である。従って、ブロックの生成権は、どの貯蔵器６が取得してもよい。もしくは、充放電回数の多いものが生成権を得たり、すべての貯蔵器６のメインコンピュータ６７の処理速度が同じである場合、短時間、例えば１分程度で探索可能なハッシュ値を設定させて、ナンス値を探索させたりしてもよい。図７Ｂに示す構成において、ブロックの生成権は、貯蔵器６内で決める方式で、ブロックチェーンをノード全体で保持する形式が考えられる。この構成の場合のブロックの生成権の選び方は、図７Ａに示すノード構成の場合と同じでもよい。ＰＣ７に生成権を付与する場合、充放電回数のもっとも多いものに付与するｐｒｏｏｆ ｏｆ ｓｔａｋｅ、若しくは１０分程度で探索可能なハッシュ値を設定して、ナンス値を探索させるｐｒｏｏｆ ｏｆ ｗｏｒｋでもよい。図７Ｃに示すノードの構成では、ノード（ＰＣ７）で複数の貯蔵器６の情報を管理することになる。ブロックの生成権に関しては、図７Ｂに示すノードの構成の場合と同じでよい。

図８は、本実施の形態における分散台帳システムを構成するノードのブロック構成図である。ノード１０は、前述したように貯蔵器６又はＰＣ７により形成されるコンピュータである。なお、貯蔵器６はメインコンピュータ６７を内蔵している。コンピュータは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶手段としてＨＤＤやストレージを有している。また、他のノード１０と有線又は無線によるネットワーク通信を行うための通信インタフェース（貯蔵器６の「通信モジュール６５」）を有している。また、必要によりユーザインタフェースを設けてもよい。

ノード１０は、電力管理部１１、トークン管理部１２、通信処理部１３、電力制御部１４、制御部１５及び記憶部１６を有している。なお、本実施の形態の説明に用いない構成要素については図から省略している。電力管理部１１は、電力の発生、取引及び消費に関する通知内容をトランザクションとして記憶部１６におけるブロックに記録することによって電力利用者が利用可能な貯蔵器６及び貯蔵器６における電力残量（貯蔵量）等を管理する。トークン管理部１２は、電力の取引に利用されるトークンの発行、移動及び消滅に関する通知内容をトランザクションとして記憶部１６におけるブロックに記録することによって電力が充電される貯蔵器６の利用者が保有するトークンを管理する。通信処理部１３は、他のノード１０やノード１０でない貯蔵器６との通信を行う。電力制御部１４は、電力の使用要求を受けたときに、分散型取引台帳（ブロックチェーン）の記録内容から貯蔵器６に貯蔵されている電力の不正使用が検出された場合、当該貯蔵器６からの電力の供給を遮断するように制御する。制御部１５は、上記各構成要素１１～１４の動作制御及び他のノード１０の制御部と連携して電力及びトークンの管理を行う。記憶部１６には、ブロックが保管される。

ノード１０における各構成要素１１～１５は、ノード１０に含まれるコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵで動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、記憶部１６は、ノード１０に含まれる記憶手段又はＲＡＭにて実現される。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＵＳＢメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

次に、本実施の形態における動作について、図９乃至図１４に示すシーケンス図を用いて説明する。

各シーケンス図において、ステップ１０１のように処理ブロックが貯蔵器６の形状の処理は、貯蔵器６の物理的な移動を示している。また、処理ブロックから延びる破線の矢印は、電力の取引に関する情報又はトークンに関する情報の分散台帳システムへの通知を示している。分散台帳システムでは、処理ブロックは図示していないが、電力の取扱者から通知を受けると、電力管理部１１又はトークン管理部１２がその通知内容をトランザクションとしてブロックチェーンに記録する処理を実行する。以降の説明では、破線の矢印で示す分散台帳システムへの通知及び分散台帳システムにおけるブロックチェーンへのトランザクションの記録に関する処理については、説明を適宜省略する。

また、貯蔵器管理会社３は、取引所を運営していることから、トークンの売買等を行う取引所を兼務するものとする。また、貯蔵器６は、分散台帳システムのノードとしての機能と、貯蔵手段としての機能の双方を有する場合があるが、各シーケンス図では、貯蔵手段として機能する場合が示されている。ノードとして機能する場合、その機能は分散台帳システムに含まれる。

前述したように、本実施の形態では、電力を貯蔵器６に充電し、その充電した電力を使用するようにしている。従って、電力を使用できるようにするためには、まず貯蔵器６に電力を充電する必要がある。そこで、本実施の形態において貯蔵器６に電力を充電するときの処理について図９に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、貯蔵器６の移動に関しては、貯蔵器管理会社３や発電者１等の各取扱者（取扱者が事業体の場合は当該事業体の従業員等）が貯蔵器６の配送若しくは配送の手続を行う。トークンの授受に対する分散型取引台帳への記録は、基本的には分散台帳システムに含まれるいずれかのノード１０が行う。

まず、貯蔵器管理会社３は、空の貯蔵器６、すなわち電力が充電されていない状態の貯蔵器６を発電者１に有償にて貸し出す（ステップ１０１）。空の貯蔵器６を受け取ると、発電者１は、空の貯蔵器６が満充電となるまで充電を行う（ステップ３０１）。発電者１は、貯蔵器６が満充電の状態になったに関する情報（図６に示すトランザクションに記録するための情報）を分散台帳システムに通知すると、分散台帳システムは、電力の発生に伴い、発電量に応じたトークンを発行する（ステップ２０１）。発電者１は、電力の発電並びに貯蔵器６への充電に伴いトークンを取得する。空の貯蔵器６が満充電となる量の電力が生成されたこと、及びトークンを発行したことは、トランザクションとして記録される。そして、発電者１は、取得したトークンで貯蔵器６の貸出手数料を支払う（ステップ３０２）。これにより、貯蔵器管理会社３は、空の貯蔵器６を貸し出した手数料を受け取る。

このように、貯蔵器管理会社３から貯蔵器６の貸し出しを受けた者は、貸出の対価としてトークンにより手数料を支払う。支払は、トークンに限る必要はなく現金等他の手段を用いてもよい。ここでは、手数料を電力の発生時に支払う例を示したが、手数料の支払うタイミングは、特に限定する必要はない。例えば、貯蔵器６を貸し出したタイミングでもよいし、トークンの購入時、電力の発生時若しくは消費時、貯蔵器６の交換時いつでもよいし、複数のタイミングに分割して支払ってもよい。

続いて、発電者１は、満充電状態の貯蔵器６を取扱者に販売することが可能となるが、ここでは、空の貯蔵器６を保有している者（貯蔵器保有者）と貯蔵器６を交換する場合を例にして説明する。貯蔵器保有者は、消費者２をはじめ、貯蔵器管理会社３や交換ステーション４である。貯蔵器６を交換するために、発電者１は、貯蔵器６を交換したい旨の要求（貯蔵器交換要求）を分散台帳システムへ送る（ステップ３０３）。分散台帳システムが貯蔵器交換要求に応じて交換を許可すると（ステップ２０２）、発電者１は、満充電状態の貯蔵器６を貯蔵器保有者へ送る（ステップ３０４）。

なお、厳密には、発電者１となる電力会社の従業員や個人発電家がＰＣ等を使って貯蔵器交換要求を分散台帳システムへ送信し、一方、貯蔵器交換要求を受信した分散台帳システムに含まれるいずれかのノード１０がこの要求に応じて許可を示す情報を返信することになるが、説明の便宜上、上記のように発電者１が貯蔵器交換要求を送り、また、分散台帳システムは許可すると、簡略して記載する。以下に説明する各取扱者から分散台帳システムへ送る各種要求においても同様とする。

一方、貯蔵器保有者は、空の貯蔵器６を発電者１へ送る（ステップ４０１）。このようにして、貯蔵器６の交換が行われると、貯蔵器保有者は、取得した貯蔵器６に充電されている分の電気代をトークンで支払う（ステップ４０２）。なお、貯蔵器保有者は、支払分のトークンを現金で購入するなどの取引にて保有していたものとする。あるいは、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

ここで、発電者１は、保有しているトークンを換金したい場合、換金したい旨の要求（トークン換金要求）を分散台帳システムへ送る（ステップ３０５）。分散台帳システムがトークン換金要求に応じて換金を許可すると（ステップ２０３）、発電者１は、トークンを取引所として機能する貯蔵器管理会社３へ送ることで現金化する（ステップ３０６）。このトークンの移動は、発電者１により分散台帳システムに通知される。貯蔵器管理会社３が分散台帳システムに通知してもよい。

以上のようにして、電力は貯蔵器６に充電されて販売されるが、続いて、消費者による電力の利用シーンの一例を、図１０に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、同じ処理には同じステップ番号を付けて、説明を適宜省略する。

まず、貯蔵器管理会社３は、満充電状態の貯蔵器６を消費者２に有償にて貸し出す（ステップ１１１）。なお、貯蔵器管理会社３は、発電者１から満充電状態の貯蔵器６を事前に取得している。電気代は、トークンで支払うことを想定しているが、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

続いて、消費者２は、トークンを取引所から購入する（ステップ５１１）。消費者２によりトークンが購入されたことは、分散台帳システムに通知されトランザクションとして記録される。

続いて、消費者２は、電力の使用を開始する前に電力使用要求を分散台帳システムに送る（ステップ５１２）。例えば、消費者２が電力を使用するために、電気機器を貯蔵器６に接続すると、貯蔵器６は、電気機器のコネクタ６４への接続を検出したタイミングで電力使用要求を分散台帳システムへ送信するようにしてもよい。

分散台帳システムが電力使用要求を受信すると、ブロックチェーンを参照して電力の不正使用の有無を確認する。例えば、消費者２が自ら取得していない貯蔵器６を利用しようとしている場合、あるいは消費者２が自ら取得した貯蔵器６を利用しようとしていても電力の使用に十分なトークンを保有していないことが確認された場合等が電力の不正使用に該当する。

分散台帳システムは、トランザクションとして記録されている電力及びトークンの取引履歴から貯蔵器６に貯蔵されている電力が不正に利用されようとしている状態であることを検出した場合、電力の使用を許可しない旨を消費者２が使用しようとする貯蔵器６に送る。

貯蔵器６におけるメインコンピュータ６７は、その通知に応じて電池監視回路６２に指示することで、リレー回路７２に電力回路６３とコネクタ６４との接続を遮断させる。これにより、貯蔵器６の貯蔵されている電力の電気機器への供給は遮断され、電力の不正使用を未然に防止できる。

なお、リレー回路７２は、通常、電力回路６３とコネクタ６４との接続をオフ状態、すなわち遮断状態にしており、分散台帳システムから使用許可が送られてきてはじめてオン状態に切り替えるように制御される。

上記説明では、電気機器のコネクタ６４への接続をトリガとして、消費者２（貯蔵器６）は、電力使用要求を分散台帳システムに送るように説明したが、例えば電流電圧センサ６２１が２次電池６１の電力量の変化を検知したタイミング（電力の使用開始のタイミング）をトリガとし、このタイミングで電力使用要求を分散台帳システムに送るように制御してもよい。

以上説明したように、本実施の形態では、分散台帳システムによる制御のもと、分散台帳システムと貯蔵器６が連携動作することによって電力の不正使用を未然に防止することができる。

一方、電力の不正使用を検出しなかった場合、分散台帳システムは、電力の使用許可を消費者２（貯蔵器６）に送る（ステップ２１１）。

分散台帳システムにより電力の使用が許可されると、消費者２は、貯蔵器６に貯蔵されている電力を使用することができる。貯蔵器６の電力を消費すると、その消費量に対応したトークンは消滅していくことになる（ステップ５１３）。換言すると、消費（消滅）したトークンの量に対応する量の電力のみ消費することができる。このように、本実施の形態の場合、消滅するトークンの量と電力消費量とは、例えば１００Ｗｈ＝１トークンと定義したように関連付けられている。

ところで、発電者１は、貯蔵器管理会社３から満充電状態の貯蔵器６の貸し出しを受けている。そこで、消費者２は、購入したトークンで貯蔵器６の貸出手数料を支払う（ステップ５１４）。これにより、貯蔵器管理会社３は、満充電の貯蔵器６を貸し出した手数料を受け取る。このように、図１０では、手数料を電力の消費時に支払う例を示している。

電力を消費することで、貯蔵器６に貯蔵されている電力はゼロ、いわゆる貯蔵器６が空の状態になったとする。消費者２は、電力の補充のためにトークンを取引所から購入する（ステップ５１５）。そして、消費者２は、電力の補充を電力会社１ａに依頼する（ステップ５１６）。電力会社１ａは、この依頼に応じて電力を消費者２が保有する貯蔵器６に供給する（ステップ６１１）。

これにより、消費者２が保有する貯蔵器６には電力が充電される（ステップ５１７）。そして、消費者２は、供給された電力量に応じた電気代をトークンにより電力会社１ａに支払う（ステップ５１８）。電気代は、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

次に、消費者２による電力の利用シーンの他の一例を、図１１に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、同じ処理には同じステップ番号を付けて、説明を適宜省略する。

貯蔵器６に貯蔵されている電力がゼロの状態になった場合、図１０では電力会社から電気を購入することで満充電の貯蔵器６を得る場合を説明した。ここでは、交換ステーション４との間で貯蔵器６を交換することで満充電の貯蔵器６を得る場合について説明する。

図１１では、消費者２が電力を消費することで貯蔵器６が空の状態になり、取引所からトークンを購入する処理（ステップ５１５）までは図１０と同じでよいので説明を省略する。

続いて、消費者２は、貯蔵器６の交換要求を分散台帳システムに送る（ステップ５２１）。分散台帳システムは、この要求に応じて交換許可を消費者２（貯蔵器６）に送る（ステップ２２１）。

分散台帳システムにより貯蔵器６の交換が許可されると、消費者２は、空の貯蔵器６を交換ステーション４に移動させる（ステップ５２２）。交換ステーション４は、空の貯蔵器６が送られてくると、満充電の状態の貯蔵器６を送り元となる消費者２に移動させる（ステップ７２１）。

消費者２は、満充電の状態の貯蔵器６が送られてくると、満充電分の電力量に応じた電気代をトークンにより電力会社１ａに支払う（ステップ５１８）。電気代は、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

次に、消費者２による電力の利用シーンの他の一例を、図１２に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、同じ処理には同じステップ番号を付けて、説明を適宜省略する。

貯蔵器６に貯蔵されている電力がゼロの状態になった場合、図１０，１１では外部から電気を購入することで満充電の貯蔵器６を得る場合を説明した。ここでは、消費者２が所有する発電機、すなわち電気を自ら発電して満充電の貯蔵器６を得る場合について説明する。本実施の形態では、消費者２は個人宅であり、個人宅には、太陽光発電が設置されている場合、すなわち消費者２は発電者１でもある場合を想定している。

図１２では、消費者２が電力を消費することで貯蔵器６が空の状態になるまで処理は図１０と同じでよいので説明を省略する。続いて、消費者２は、貯蔵器６を所有している発電機（太陽光発電）に接続すると、発電機は、電力を消費者２が保有する貯蔵器６に供給する（ステップ５３１）。これにより、消費者２が保有する貯蔵器６には電力が充電される（ステップ５３２）。

ところで、自ら発電して貯蔵器６に充電すると、トークンは発行される。従って、分散台帳システムは、発電機が生成した電力量に応じた量のトークンを発行し（ステップ２３１）、消費者２は、この発行されたトークンを取得する。

このように、個人宅である消費者（個人消費者）２は、太陽光発電を用いて自ら生成した電力量に見合った量のトークンを得ることができる。

次に、貯蔵器６を電気自動車に搭載したときの電力の利用シーンの一例を、図１３に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、同じ処理には同じステップ番号を付けて、説明を適宜省略する。図１１では、消費者２として個人宅を想定していたが、ここでは、消費者２が電気自動車（以下、「ＥＶ」ともいう）の利用者であり、貯蔵器６が電気自動車に 搭載されて利用される場合について説明する。

貯蔵器管理会社３は、満充電状態の貯蔵器６を消費者２に有償にて貸し出すが（ステップ１１１）、その貯蔵器６は、電気自動車に搭載されて利用されることになる（ステップ５４１）。その後、電気自動車が電力を消費することで貯蔵器６が空の状態になったことで、貯蔵器６の交換を要求して許可されるまでの処理は図１１と同じでよい。

続いて、電気自動車の利用者は、空の貯蔵器６を交換ステーション４に移動させる（ステップ５４２）。交換ステーション４は、空の貯蔵器６が送られてくると、満充電の状態の貯蔵器６を送り元となる消費者２に移動させる（ステップ７２１）。

電気自動車の利用者は、満充電の状態の貯蔵器６が送られてくると、電気自動車に搭載する（ステップ５４３）。そして、満充電分の電力量に応じた電気代をトークンにより電力会社１ａに支払う（ステップ５１８）。電気代は、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

次に、発電者１が発電機製造販売業者５から発電機を購入するシーンの一例を、図１４に示すシーケンス図を用いて説明する。なお、同じ処理には同じステップ番号を付けて、説明を適宜省略する。

まず、発電者１が貯蔵器管理会社３から借りた空の貯蔵器６を満充電とすることでトークンを取得するまでの処理は、図９と同じなので説明を省略する。続いて、発電者１は、発電機製造販売業者５に発電機の追加購入を依頼すると（ステップ３５１）、発電機製造販売業者５は、この依頼に応じて発電機を納品する（ステップ８５１）。そして、発電者１は、発電機の代金としてトークンで支払う（ステップ３５２）。

続いて、発電機製造販売業者５は、電力の補充を電力会社１ａに依頼する（ステップ８５２）。電力会社１ａは、この依頼に応じて電力を消費者２が保有する貯蔵器６に供給する（ステップ６５１）。これにより、発電機製造販売業者５が保有する貯蔵器６には電力が充電される（ステップ８５３）。そして、発電機製造販売業者５は、供給された電力量に応じた電気代をトークンにより電力会社１ａに支払う（ステップ８５４）。電気代は、現金等トークン以外の手段を用いてもよい。

以上、図9乃至図１４に示すシーケンス図を用いて、貯蔵器６の利用（電気の充電、消費）やトークンの流れ等の処理について説明したが、図9乃至図１４それぞれにおいて説明した処理や貯蔵器６の移動は、適宜組合せ実施してよい。以上説明したように、本実施の形態によれば、電力の生成及び消費、また電力の生成から消費までの間に行われる電力の売買等の取引等、電力に関するあらゆるやり取り（イベント）を、ブロックチェーンを利用して管理することができる。

ところで、上記説明では、電力量とトークンとの交換比率は一定（例えば１００Ｗｈ＝１トークン）として、交換比率の変動については特に言及しなかった。ただ、同じ電力量の電力が発電者１により生成された場合でも電力の取扱状況又は使用状況に応じて、発電者１に対するトークンの発行数量を調整して交換比率を変動させてもよい。この調整の内容は、当然ながら分散台帳システムに記録される。

例えば、分散台帳システムは、発電に関し、同じ電力量を生成した場合でも発電の方法によって発行するトークンの量を変動させる。例えば、貯蔵器６に自ら発電して充電する場合と、系統架線から電力の供給を受けて充電する場合とで、発行するトークン量を異ならせてよい。この場合、自ら発電する前者の方にトークン量を多くする。例えば、９０Ｗｈ＝１トークンと発電量に対して通常より多くのトークンを発行する。このようにトークンの発行数量を調整することで、太陽光発電等による自家発電を推進することができる。

また、発電方式によって交換比率を変えてもよい。例えば、同じ電力量を生成した場合でも、クリーンエネルギーを発電する発電方式に対し、環境に悪影響を与える可能性のある発電方式より多くのトークンを発行する。これにより、クリーンエネルギーを発電する発電方式を推進させることができる。

なお、貯蔵器６に充電の際に、発電元を特定する情報（例えば、発電元の認証ＩＤ）をコネクタ６４経由で取得することで発電元を判別するようにしてもよい。

一方、分散台帳システムは、電力の充電や消費に関し、同じ電力量を充電、消費する場合でも充電や消費の方法によって消費（消滅）するトークンの量を変動させてもよい。例えば、急速充電より通常若しくはゆっくり貯蔵器６に充電する方のトークンの消滅量をより少なくする。例えば、１００Ｗｈ＝１トークンの場合、同じ充電量でもゆっくり充電した場合には１１０Ｗｈ＝１トークンと、少ない量のトークンを消滅させる。また、電力の消費についても貯蔵器６から大容量の電力が消費される場合より通常若しくは少しずつ消費される方のトークンの消滅量をより少なくする。これにより、貯蔵器６にかかる負荷の軽減、また省エネを推進することができる。

電池監視回路６２が電流の入出力される電流を監視することによって貯蔵器６に充電、消費される時間当たりの電力量は検出可能である。

あるいは、貯蔵器６を搭載した電気自動車が渋滞を回避するために目的地まで遠回りしたとする。この場合、渋滞回避に協力したことにより、消費した電力に対して消滅させるトークンの量を相対的に少なくする。渋滞を回避した走行かどうかは、交通量の情報（渋滞情報）及び電気自動車の走行履歴に基づいて判明することができる。

また、前述した貯蔵器６や環境に優しい充電、消費によってトークンの発行量を変動させること以外にも、例えば、自然放電によって貯蔵器６に貯蔵されている電力は減少するので、この経時的要素を考慮してトークンを自然消滅させるようにしてもよい。

なお、本実施の形態では、エネルギーとして電気を例にして説明したが、ガス等貯蔵手段に貯蔵可能なエネルギーであれば、そのエネルギーにも適用してもよい。

１ 発電者、１ａ 電力会社、１ｂ 個人発電家、２ 消費者、２ａ 法人、２ｂ 個人宅、３ 貯蔵器管理会社、４ 交換ステーション、５ 発電機製造販売業者、６ 貯蔵器、１０ ノード、１１ 電力管理部、１２ トークン管理部、１３ 通信処理部、１４ 電力制御部、１５ 制御部、１６ 記憶部、６１ ２次電池、６２ 電池監視回路、６３ 電力回路、６４ コネクタ、６５ 通信モジュール、６６ アンテナ、６７ メインコンピュータ、６８ 筐体、６９ タイヤ、７０ モータ、７１ モータドライバ、７２ リレー回路、６２１ 電流電圧センサ。

Claims (6)

1. 可搬型貯蔵手段に貯蔵されて取引されるエネルギーの前記可搬型貯蔵手段に対する入出力に関する情報及び前記可搬型貯蔵手段の利用者を、ネットワークを構築するよう形成されている前記可搬型貯蔵手段に分散して保管される分散型取引台帳を利用して管理する分散台帳システムを有することを特徴とするエネルギー取引管理システム。
2. 前記分散台帳システムは、
   分散型取引台帳を記憶する記憶手段と、
   エネルギーの生成、取引及び消費に関する通知内容をトランザクションとして前記分散型取引台帳に記録することによって前記可搬型貯蔵手段の利用者及び当該可搬型貯蔵手段におけるエネルギー貯蔵量を管理するエネルギー管理手段と、
   エネルギーの取引に利用されるトークンの発行、移動及び消滅に関する通知内容をトランザクションとして前記分散型取引台帳に記録することによって前記可搬型貯蔵手段の利用者が保有するトークンを管理するトークン管理手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー取引管理システム。
3. 前記分散型取引台帳を参照することにより前記可搬型貯蔵手段に貯蔵されているエネルギーが不正に利用されようとしている状態であることが検出された場合、当該可搬型貯蔵手段からのエネルギーの供給の遮断を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー取引管理システム。
4. 前記トークン管理手段は、エネルギーの生成量に応じたトークンを当該生成者に発行し、エネルギーの消費量に応じたトークンを当該消費者が保有するトークンの中から消去することを特徴とする請求項２に記載のエネルギー取引管理システム。
5. 前記トークン管理手段は、同じ量のエネルギーがエネルギー発生手段により生成された場合でもエネルギーの取扱状況又は使用状況に応じて、当該エネルギー発生手段に対するトークンの発行数量を調整すると共に、当該エネルギー発生手段に関する情報を前記分散型取引台帳に記録することを特徴とする請求項４に記載のエネルギー取引管理システム。
6. 前記可搬型貯蔵手段は、自走可能又は自律走行可能な貯蔵器であることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー取引管理システム。

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