JP7432272B1 - 太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】仮想的に一体化されて構成される太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へより正確且つ適切に放電出力できる太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法を提供する。【解決手段】末端の単位ユニットとして太陽光蓄電池ユニット１０が設けられ、外部管理コンピュータ７０によって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システムであって、通信制御装置３５に付された識別情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎の固有情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎の蓄電情報と、電力需要情報とが、外部管理コンピュータ７０の演算装置にアクセスできるように情報網が設けられ、外部管理コンピュータ７０が、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、太陽光蓄電池ユニット１０毎に放電出力の計画及び制御を行う。【選択図】図１
Description
本発明は、複数の太陽光発電所の各々で、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットであると共にパワーコンディショナーを介して送電網に接続される単位ユニットとして、太陽光から発電を生じさせる発電ユニットと、該発電ユニットから生じた電力を自動的に充電できる蓄電池と、該蓄電池からの放電出力を外部からの指示で制御できるように装備された通信制御装置とを備える太陽光蓄電池ユニットが設けられ、該太陽光蓄電池ユニットの複数が、各々の前記通信制御装置によって通信ネットワークを介して外部管理コンピュータに接続されることで、太陽光ネットワーク発電所として仮想的に一体化され、前記外部管理コンピュータによって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法に関する。
従来の太陽光発電所１００では、図５に示すように、複数の太陽光発電パネル２１が直列に接続されて設けられた発電ユニット２０と、その発電ユニット２０の複数が並列に接続されたパワーコンディショナー４０とを備え、電力会社５０に接続されている。
すなわち、太陽光発電所１００の基本構成は、先ず、パワーコンディショナー４０の受け入れ電圧に適合した電圧になるように、太陽光発電パネル２１を複数枚直列に接続して１回路の発電ユニット２０としている。また、この発電ユニット２０の回路は、パワーコンディショナー４０に、複数が並列に接続され、１系統のパワーコンディショナー４０系統を構成している。そして、太陽光発電所１００の発電出力は、パワーコンディショナー４０の出力を並列に接続してその合計となっている。
すなわち、太陽光発電所１００の基本構成は、先ず、パワーコンディショナー４０の受け入れ電圧に適合した電圧になるように、太陽光発電パネル２１を複数枚直列に接続して１回路の発電ユニット２０としている。また、この発電ユニット２０の回路は、パワーコンディショナー４０に、複数が並列に接続され、１系統のパワーコンディショナー４０系統を構成している。そして、太陽光発電所１００の発電出力は、パワーコンディショナー４０の出力を並列に接続してその合計となっている。
従来の太陽光発電所の具体例について説明する。
一般的な太陽光発電パネル２１は、通常出力３００Ｗ、最高出力電圧４０Ｖ、通常発電電圧３０Ｖ、通常発電電流１０Ａの直流電力を発生させるものであり、この太陽光発電パネル２１が７枚直列に接続されて発電ユニット２０が構成され、最高出力電圧２８０Ｖ、通常発電電圧２１０Ｖ、通常発電電流１０Ａ、系統発電電力２１００Ｗ（２．１ｋＷ）でパワーコンディショナー４０に接続されている。なお、この系統基本構成は、小型から大型の太陽光発電所のいずれであっても、ほぼ標準化されている。パワーコンディショナー４０へは、その発電ユニット２０の出力に合せて系統数を調整して接続している。例えば、５ｋｗのパワーコンディショナー４０であれば、２．１ｋＷの太陽光発電パネル系統（発電ユニット２０）を３系統並列に接続している。５０ｋＷであれば、３０系統が接続され、メガソーラー発電所の１０００ｋＷの発電所であれば、６００系統が接続されている。そして、パワーコンディショナー４０は、太陽光発電パネル系統からの直流入力電力に比例して自動的に交流電力を出力する特性を持っている。
一般的な太陽光発電パネル２１は、通常出力３００Ｗ、最高出力電圧４０Ｖ、通常発電電圧３０Ｖ、通常発電電流１０Ａの直流電力を発生させるものであり、この太陽光発電パネル２１が７枚直列に接続されて発電ユニット２０が構成され、最高出力電圧２８０Ｖ、通常発電電圧２１０Ｖ、通常発電電流１０Ａ、系統発電電力２１００Ｗ（２．１ｋＷ）でパワーコンディショナー４０に接続されている。なお、この系統基本構成は、小型から大型の太陽光発電所のいずれであっても、ほぼ標準化されている。パワーコンディショナー４０へは、その発電ユニット２０の出力に合せて系統数を調整して接続している。例えば、５ｋｗのパワーコンディショナー４０であれば、２．１ｋＷの太陽光発電パネル系統（発電ユニット２０）を３系統並列に接続している。５０ｋＷであれば、３０系統が接続され、メガソーラー発電所の１０００ｋＷの発電所であれば、６００系統が接続されている。そして、パワーコンディショナー４０は、太陽光発電パネル系統からの直流入力電力に比例して自動的に交流電力を出力する特性を持っている。
また、主に家庭用の太陽光蓄電装置としては、太陽光パネルからの直流入力端子と、パワコン（直流電源を商用交流電源に変換する装置）への直流出力端子と、電力センサーからの信号線の接続端子を備え、電力センサーの信号により蓄電池への蓄電とパワコンへの直流出力制御をする回路を内蔵した制御盤を蓄電池の外装に固定し、且つ、制御盤の蓄電池接続端子と蓄電池を結線して一体化した（特許文献１参照）太陽光発電用蓄放電装置が開示されている。これによれば、太陽光発電の余剰電力を蓄電し、蓄電した電力を自家消費する事ができ、家庭の電力購入代金を大きく削減出来る太陽光発電用蓄放電装置を提供することができる。
また、太陽電池充電ユニットのネットワークシステムとして、建屋に太陽電池モジュールと、太陽電池モジュールにより発電された電力を蓄電する蓄電池及び充電用電力を電気自動車に供給する充電器と、を備えた複数の太陽電池充電ユニットと、複数の太陽電池充電ユニットとインターネットを介して相互に通信可能に構成された管理装置と、を有する（特許文献２参照）ものが開示されている。これによれば、太陽光発電を利用する充電スタンドを普及させ、電気自動車等を外出先でも充電が可能となる太陽電池充電ユニットのネットワークシステムを提供することができる。
２０１２年以降に新設された国のＦＩＴ制度（再生可能エネルギー固定価格買取制度）により、太陽光による発電電力の全量を発電と同時に電力会社に売電するもので、その普及と共に発電量が増大して昼間の発電電力が過剰となり、夕方から夜間などの時間帯の電力が不足するという社会的な問題が発生している。これに対して、現状は、過剰電力を防止するために、太陽光発電所の昼間の発電を停止することができるように義務付けられており、発電停止装置を取り付けて発電を停止している。このため、発電事業者は、発電停止中の発電エネルギーの損失に伴い経済的な損失が発生していると共に、社会全体では、昼間の過剰な発電がなされる時間帯以外の電力が不足するという問題を抱えている。
そこで、本発明の目的は、太陽光発電を停止することなく、仮想的に一体化されて構成される太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へより正確且つ適切に放電出力できる太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために次の構成を備える。
本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの一形態によれば、複数の太陽光発電所の各々で、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットであると共にパワーコンディショナーを介して送電網に接続される単位ユニットとして、太陽光から発電を生じさせる発電ユニットと、該発電ユニットから生じた電力を自動的に充電できる蓄電池と、該蓄電池からの放電出力を外部からの指示で制御できるように装備された通信制御装置とを備える太陽光蓄電池ユニットが設けられ、該太陽光蓄電池ユニットの複数が、検定電力計を介して電力会社に接続されているネットワークとは別に、各々の前記通信制御装置によって通信ネットワークを介して外部管理コンピュータに接続されることで、太陽光ネットワーク発電所として仮想的に一体化され、前記外部管理コンピュータによって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システムであって、前記太陽光蓄電池ユニット毎を識別するように前記通信制御装置に付された識別情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも設置場所に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた固有情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも蓄電電力量に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた変動情報である蓄電情報と、電力の需要に関する外部の情報であって変動情報である電力需要情報とが、前記外部管理コンピュータの演算装置にアクセスできるように情報網が設けられ、前記太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へ放電出力できるように、前記外部管理コンピュータが、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の計画を作成し、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の制御を行うことを特徴とする。
本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの一形態によれば、複数の太陽光発電所の各々で、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットであると共にパワーコンディショナーを介して送電網に接続される単位ユニットとして、太陽光から発電を生じさせる発電ユニットと、該発電ユニットから生じた電力を自動的に充電できる蓄電池と、該蓄電池からの放電出力を外部からの指示で制御できるように装備された通信制御装置とを備える太陽光蓄電池ユニットが設けられ、該太陽光蓄電池ユニットの複数が、検定電力計を介して電力会社に接続されているネットワークとは別に、各々の前記通信制御装置によって通信ネットワークを介して外部管理コンピュータに接続されることで、太陽光ネットワーク発電所として仮想的に一体化され、前記外部管理コンピュータによって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システムであって、前記太陽光蓄電池ユニット毎を識別するように前記通信制御装置に付された識別情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも設置場所に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた固有情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも蓄電電力量に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた変動情報である蓄電情報と、電力の需要に関する外部の情報であって変動情報である電力需要情報とが、前記外部管理コンピュータの演算装置にアクセスできるように情報網が設けられ、前記太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へ放電出力できるように、前記外部管理コンピュータが、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の計画を作成し、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の制御を行うことを特徴とする。
また、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの一形態によれば、前記蓄電情報は、前記蓄電池の電圧を計測することによって推定される蓄電電力量の情報を含むことを特徴とすることができる。
また、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの一形態によれば、前記太陽光蓄電池ユニット毎の前記放電出力の情報として、前記蓄電池の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる出力電力量の情報が、前記外部管理コンピュータにアクセスできるように、前記情報網が設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法一形態によれば、前記の太陽光ネットワーク発電所システムを、前記外部管理コンピュータによる制御によって運用する方法であって、前記太陽光蓄電池ユニット毎からの蓄電情報によって蓄電電力量を前記外部管理コンピュータで把握するステップと、前記電力需要情報によって予測される電力需要量を前記外部管理コンピュータで把握するステップと、前記太陽光ネットワーク発電所から前記送電網へ電力を供給するための電力供給計画として、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記外部管理コンピュータで前記太陽光蓄電池ユニット毎に関する放電出力の計画を作成するステップと、前記放電出力の計画に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット毎に前記外部管理コンピュータからの指示によって放電出力を行うステップとを含むことを特徴とすることができる。
また、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法の一形態によれば、前記太陽光蓄電池ユニット毎に計画された放電出力の計画情報から推定される推定出力電力量の情報と、前記蓄電池の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる情報であって前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の制御が行われることで送電網へ放電出力された出力電力量の情報とを、前記外部管理コンピュータによって照合することで前記太陽光蓄電池ユニット毎の運転状況を把握し、前記太陽光蓄電池ユニット毎の放電出力に係る計画や制御が前記外部管理コンピュータによって修正されるステップを含むことを特徴とすることができる。
また、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法の一形態によれば、前記太陽光発電所毎に設けられた検定電力計によって計測されることで把握される前記太陽光発電所から前記送電網へ出力された電力供給量の情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎からの前記出力電力量の情報を積算することによって推定される前記太陽光発電所の推定電力供給量の情報とを、前記外部管理コンピュータによって照合することで前記太陽光発電所の運転状況を把握し、前記太陽光蓄電池ユニット毎の放電出力に係る計画や制御が前記外部管理コンピュータによって修正されるステップを含むことを特徴とすることができる。
本発明の太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法によれば、太陽光発電を停止することなく、仮想的に一体化されて構成される太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へより正確且つ適切に放電出力できるという特別有利な効果を奏する。
以下、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システム及びその運用方法の形態例を、添付図面（図１～４）に基づいて詳細に説明する。
本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムでは、図１～４で示すように、複数の太陽光発電所１００の各々で、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットであると共にパワーコンディショナー４０を介して送電網５５に接続される単位ユニットとして、太陽光から発電を生じさせる発電ユニット２０と、その発電ユニット２０から生じた電力を自動的に充電できる蓄電池３１（図４参照）と、その蓄電池３１からの放電出力を外部からの指示で制御できるように装備された通信制御装置３５（図４参照）とを備える太陽光蓄電池ユニット１０が設けられている。
また、その太陽光蓄電池ユニット１０の複数が、各々の通信制御装置３５によって通信ネットワーク（例えばインターネット６０）を介して外部管理コンピュータ７０に接続されることで、太陽光ネットワーク発電所として仮想的に一体化され、外部管理コンピュータ７０によって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システムになっている。
さらに、本発明に係る太陽光ネットワーク発電所システムでは、太陽光蓄電池ユニット１０毎を識別するように通信制御装置３５に付された識別情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎に係る少なくとも設置場所に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた固有情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎に係る少なくとも蓄電電力量に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた変動情報である蓄電情報と、電力の需要に関する外部の情報であって変動情報である電力需要情報とが、外部管理コンピュータ７０の演算装置にアクセスできるように情報網が設けられている。
そして、本発明では、太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網５５へ放電出力できるように、外部管理コンピュータ７０が、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット１０毎に放電出力の計画を作成し、前記太陽光蓄電池ユニット１０毎に放電出力の制御を行う太陽光ネットワーク発電所システムになっている。
これによれば、仮想的に一体化された太陽光ネットワーク発電所を合理的に管理でき、太陽光発電所１００を停止することなく無駄なく利用でき、太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へより正確且つ適切に放電出力できるという特別有利な効果を奏する。また、それぞれの太陽光蓄電池ユニット１０を個別に管理するため、発電性能、蓄電池性能の低下や機器不良が最小単位で把握できるようになり、太陽光発電所１００全体を停止することなく、問題点を把握して対処できる。
なお、本発明に係る識別情報とは、外部管理コンピュータ７０によって管理できるように付与される識別コードなどの識別手段であり、その識別コードとしては、例えば数字のみの識別番号を用いることができる他、文字や符号などを用いたものであっても良いのは勿論である。
また、本発明に係る固有情報とは、固定的な情報であって、位置情報などの設置場所の情報の他に、経年に劣化する太陽光発電パネル２１（発電ユニット２０を構成する発電装置の形態例）や蓄電池３１の個別の情報を含ませることができる。
また、本発明に係る蓄電情報とは、例えば、蓄電池３１の電圧を計測することによって推定される蓄電電力量の情報や、気象条件によって地域毎（太陽光発電所１００毎）に予測される蓄電電力量の情報など、太陽光蓄電池ユニット１０毎において変動する蓄電電力状況を把握するための情報を含ませることができる。
さらに、本発明に係る電力需要情報とは、ＪＥＰＸ（一般社団法人日本卸電力取引所）で決定されているＦＩＴ制度以外の電力の市場価格や、気象条件によって地域毎に変化する需要予測などの変動情報を含ませることができる。
そして、これらの情報は、例えば、放電出力がなされる太陽光蓄電池ユニット１０の優先順を決定するため、または放電出力が特定の時間や地域によってなされる太陽光蓄電池ユニット１０を選択或いは除外するために用いることができる。例えば、電力需要の高い場所に近い太陽光蓄電池ユニット１０から優先的に放電するように制御することや、蓄電電力量が高い太陽光蓄電池ユニット１０から優先的に放電するように制御することなど、太陽光ネットワーク発電所システムに係る運用を最適化できる。
また、本形態例では、太陽光蓄電池ユニット１０毎の前記放電出力の情報として、蓄電池３１の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる出力電力量の情報が、外部管理コンピュータ７０にアクセスできるように、前記情報網を設けることができる。これによれば、後述するように太陽光ネットワーク発電所システムの運転状況を適切に把握でき、その運用を適切に修正して最適化できる。
次に、以上の太陽光ネットワーク発電所システムに係る運用方法の実施例について、図２に基づいて説明する。この運用方法の実施例では、太陽光ネットワーク発電所システムが外部管理コンピュータ７０による制御によって運用され、蓄電電力量を把握するステップ(ステップ１)と、電力需要量を把握するステップ(ステップ２)と、放電出力の計画を作成するステップ(ステップ３)と、放電出力を行うステップ(ステップ４)と、さらに放電出力を比較照合するステップとが含まれている。そして、放電出力を比較照合するステップには、太陽光蓄電池ユニット１０毎の出力電力量の計画情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎の出力電力量の情報とを照合するステップ（ステップ５）や、太陽光蓄電池ユニット１０毎の出力電力量の情報から積算される太陽光発電所１００の推定電力供給量の情報と、太陽光発電所１００毎に設けられた検定電力計４５によって計測される電力供給量の情報とを照合するステップ（ステップ６)を含ませることができる。
蓄電電力量を把握するステップ(ステップ１)では、太陽光蓄電池ユニット１０毎からの蓄電情報によって蓄電電力量を外部管理コンピュータ７０で把握する。これによれば、太陽光ネットワーク発電所の全体の蓄電電力量を把握することができる共に、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットである太陽光蓄電池ユニット１０毎の蓄電電力量を把握することができるため、最も効率的な送電網５５への電力供給を行うことができるように、管理することができる。
電力需要量を把握するステップ(ステップ２)では、例えばＪＥＰＸ（一般社団法人日本卸電力取引所）による電力需要情報によって予測される電力需要量を外部管理コンピュータ７０で把握する。これによれば、例えば、電力需要が蓄電電力量よりも大きい場合は、太陽光ネットワーク発電所全体の全ての蓄電電力量を送電網５５へ供給するように全ての太陽光蓄電池ユニット１０から放電出力することができる。また、電力需要が蓄電電力量よりも小さい場合は、例えば前述したように太陽光蓄電池ユニット１０毎に放電出力に係る優先度を決定するように管理することができる。
放電出力の計画を作成するステップ(ステップ３)では、太陽光ネットワーク発電所から送電網５５へ電力を供給するための電力供給計画として、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、外部管理コンピュータ７０で太陽光蓄電池ユニット１０毎に関する放電出力の計画を作成する。これによれば、より正確且つ適切な放電出力の計画を立てることができる。
そして、放電出力を行うステップ(ステップ４)では、前記放電出力の計画に基づいて、太陽光蓄電池ユニット１０毎に外部管理コンピュータ７０からの指示によって放電出力を行う。これによれば、太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へより正確且つ適切に放電出力できる。
また、本実施例では、図２に示すように、太陽光蓄電池ユニット１０毎に計画された放電出力の計画情報から推定される推定出力電力量の情報と、蓄電池３１の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる情報であって太陽光蓄電池ユニット１０毎に放電出力の制御が行われることで送電網５５へ放電出力された出力電力量の情報とを、外部管理コンピュータ７０によって照合することで太陽光蓄電池ユニット１０毎の運転状況を把握し、太陽光蓄電池ユニット１００毎の放電出力に係る計画や制御が外部管理コンピュータ７０によって修正されるステップ（ステップ５）を含ませることができる。これによれば、太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網５５へ放電出力する制御をフィードバック（ステップ７）でき、太陽光発電所１００毎や太陽光蓄電池ユニット１０毎の管理を、より正確且つ適切に行うことができる。
さらに、本実施例では、図２に示すように、太陽光発電所１００毎に設けられた検定電力計４５によって計測されて外部管理コンピュータ７０に送信されることで把握される太陽光発電所１００から送電網５５へ出力された電力供給量の情報と、太陽光蓄電池ユニット１０毎からの前記出力電力量の情報を積算することによって推定される前記太陽光発電所の推定電力供給量の情報とを、外部管理コンピュータ７０によって照合することで太陽光発電所１００の運転状況を把握し、前記太陽光蓄電池ユニット毎の放電出力に係る計画や制御が前記外部管理コンピュータによって修正されるステップ（ステップ６）を含ませることができる。これによっても、太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、送電網５５へ放電出力する制御をフィードバック（ステップ７）でき、太陽光発電所１００毎や太陽光蓄電池ユニット１０毎の管理を、より正確且つ適切に行うことができる。
また、本実施例では、図２に示すように、ステップ５やステップ６で発電電力の照合を行った発電データについて、その発電データを保存するステップ（ステップ８）を含ませることができる。この発電データは、ＡＩ学習を行うための情報として用い、そのＡＩ学習によって得られた情報は、太陽光蓄電池ユニット１０毎、太陽光発電所１００毎や太陽光ネットワーク発電所としての運転をより適正に制御するために用いることができる。
また、図３に示す形態例の太陽光発電所１００では、発電ユニット２０毎に、発電ユニット２０とパワーコンディショナー４０との間に、蓄電池３１と通信制御装置３５を備える蓄電池ユニット３０（図４参照）が接続されることで、発電ユニット２０と蓄電池ユニット３０とによって太陽光蓄電池ユニット１０が設けられている。この蓄電池ユニット３０によれば、発電ユニット２０で発電された電力を充電できると共に蓄電された電力をパワーコンディショナー４０へ任意に放電できるように外部管理コンピュータ７０によって管理できる（図２参照）。
ここで、太陽光発電所１００の具体的な構成例を、図３に基づいて説明すると、３００Ｗの太陽光発電パネル２１が７枚で、２．１ｋＷ、直流電圧２８０Ｖ、直流電流７．５Ａで発電回路（発電ユニット２０）が構成されている。この発電ユニット２０の３回路を、パワーコンディショナー４０に並列接続して５ｋＷのパワコン系統が構成されている。そして、この３回路の発電ユニット２０の各々に蓄電池ユニット３０が接続されている。なお、昼間の発電のほとんどを充電するためには、各蓄電池ユニット３０によれば、１０ｋＷｈの蓄電池３１（図４参照）を備えるとよいことになる。
また、図４に示す形態例の蓄電池ユニット３０では、充電回路３２と、発電ユニット２０で発電された電力の全量が充電回路３２によって自動的に充電される蓄電池３１と、蓄電池３１に蓄電された電力をパワーコンディショナー４０へ放電する放電回路３３と、その放電回路３３を遠隔操作するための通信制御装置３５とが設けられている。そして、蓄電池３１には、蓄電量を把握するために電圧を計測する電圧計（図示せず）と、その電圧計で計測される出力電圧と共に電力量を算出するための出力電流を計測する電流計（図示せず）とが接続されて設けられ、その蓄電量に係る電圧や出力電圧の情報と出力電流の情報とが外部管理コンピュータ７０へ通信できるように通信制御装置３５に接続された形態とすることができる。
これによれば、例えば、太陽光によって発電された電力の全てを、蓄電池３１に蓄電でき、季節によっても異なるが、例えば午後の３時ごろには、その日のおおよその蓄電量を、太陽光蓄電池ユニット１０毎に把握することができる。これに基づいて、例えば、太陽光による発電量が低下するのと反対に、午後５時ごろから増加が予想される電力需要量に合わせて、選択された複数（多数）の太陽光蓄電池ユニット１０を個別に制御することによって、太陽光ネットワーク発電所システムから、必要な時間帯に必要な電力量を自在に放電できる。これによれば、昼間の過剰電力を防止するために太陽光発電所の発電を停止する必要がなくなり、太陽エネルギーを有効に活用できる。
また、発電ユニット２０と蓄電池ユニット３０とによって構成される太陽光蓄電池ユニット１０が多数設置されることになるが、この太陽光蓄電池ユニット１０は、大量生産によって低コストで製造できることになり、太陽光ネットワーク発電所システムの設備費（初期コスト）を低減できる。さらに、この蓄電池ユニット３０は、発電ユニット２０毎に設置するので、太陽光発電所１００内に分散設置ができ、新たなスペースを必要としないという利点がある。
また、発電ユニット２０（例えば太陽光発電パネル２１）とパワーコンディショナー４０は多くのメーカーがあるが、発電回路の基本的な仕様は同一である。このため、既に設置されている発電ユニット２０に後付けで蓄電池ユニット３０を接続する場合も、その蓄電池ユニット３０を標準化でき、既存の太陽光発電所１００においても容易に設置できる。このため、蓄電池ユニット３０は、大量生産が可能になり、コストダウンをすることができる。
本形態例の情報網は、通信ネットワークとして例えばインターネット６０を用いるものであって、各太陽光発電所１００においては、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を用いることができる。この無線ＬＡＮとしては、汎用されているＷｉ－Ｆｉを用いることで、簡単且つ低コストで設置できる。
本発明は太陽光発電に関する発電所システムに関するものであるが、以上に説明した構成に加えて、風力や水力などの他の自然エネルギーを用いた発電システムを付加することができるのは勿論である。
以上、本発明につき好適な形態例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの形態例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
１０ 太陽光蓄電池ユニット
２０ 発電ユニット
２１ 太陽光発電パネル
３０ 蓄電池ユニット
３１ 蓄電池
３２ 充電回路
３３ 放電回路
３５ 通信制御装置
４０ パワーコンディショナー
４５ 検定電力計
５０ 電力会社
５５ 送電網
６０ インターネット
７０ 外部管理コンピュータ
１００ 太陽光発電所
２０ 発電ユニット
２１ 太陽光発電パネル
３０ 蓄電池ユニット
３１ 蓄電池
３２ 充電回路
３３ 放電回路
３５ 通信制御装置
４０ パワーコンディショナー
４５ 検定電力計
５０ 電力会社
５５ 送電網
６０ インターネット
７０ 外部管理コンピュータ
１００ 太陽光発電所
Claims (6)
- 複数の太陽光発電所の各々で、太陽光発電と蓄電がなされる末端の単位ユニットであると共にパワーコンディショナーを介して送電網に接続される単位ユニットとして、太陽光から発電を生じさせる発電ユニットと、該発電ユニットから生じた電力を自動的に充電できる蓄電池と、該蓄電池からの放電出力を外部からの指示で制御できるように装備された通信制御装置とを備える太陽光蓄電池ユニットが設けられ、
該太陽光蓄電池ユニットの複数が、検定電力計を介して電力会社に接続されているネットワークとは別に、各々の前記通信制御装置によって通信ネットワークを介して外部管理コンピュータに接続されることで、太陽光ネットワーク発電所として仮想的に一体化され、前記外部管理コンピュータによって管理されるように構成された太陽光ネットワーク発電所システムであって、
前記太陽光蓄電池ユニット毎を識別するように前記通信制御装置に付された識別情報と、
前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも設置場所に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた固有情報と、
前記太陽光蓄電池ユニット毎に係る少なくとも蓄電電力量に関する情報を含むものであって前記識別情報に紐づけられた変動情報である蓄電情報と、
電力の需要に関する外部の情報であって変動情報である電力需要情報とが、前記外部管理コンピュータの演算装置にアクセスできるように情報網が設けられ、
前記太陽光ネットワーク発電所に蓄電された電力を、任意の時間に任意の電力量で送電網へ放電出力できるように、前記外部管理コンピュータが、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の計画を作成し、前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の制御を行うことを特徴とする太陽光ネットワーク発電所システム。 - 前記蓄電情報は、前記蓄電池の電圧を計測することによって推定される蓄電電力量の情報を含むことを特徴とする請求項１記載の太陽光ネットワーク発電所システム。
- 前記太陽光蓄電池ユニット毎の前記放電出力の情報として、前記蓄電池の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる出力電力量の情報が、前記外部管理コンピュータにアクセスできるように、前記情報網が設けられていることを特徴とする請求項１記載の太陽光ネットワーク発電所システム。
- 請求項１～３のいずれかに記載の太陽光ネットワーク発電所システムを、前記外部管理コンピュータによる制御によって運用する方法であって、
前記太陽光蓄電池ユニット毎からの蓄電情報によって蓄電電力量を前記外部管理コンピュータで把握するステップと、
前記電力需要情報によって予測される電力需要量を前記外部管理コンピュータで把握するステップと、
前記太陽光ネットワーク発電所から前記送電網へ電力を供給するための電力供給計画として、前記識別情報、前記固有情報、前記蓄電情報及び前記電力需要情報に基づいて、前記外部管理コンピュータで前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の計画を作成するステップと、
前記放電出力の計画に基づいて、前記太陽光蓄電池ユニット毎に前記外部管理コンピュータからの指示によって放電出力を行うステップとを含むことを特徴とする太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法。 - 前記太陽光蓄電池ユニット毎に計画された放電出力の計画情報から推定される推定出力電力量の情報と、前記蓄電池の出力電圧と出力電流を経時的に計測することによって得ることができる情報であって前記太陽光蓄電池ユニット毎に放電出力の制御が行われることで送電網へ放電出力された出力電力量の情報とを、前記外部管理コンピュータによって照合することで前記太陽光蓄電池ユニット毎の運転状況を把握し、前記太陽光蓄電池ユニット毎の放電出力に係る計画や制御が前記外部管理コンピュータによって修正されるステップを含むことを特徴とする請求項４記載の太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法。
- 前記太陽光発電所毎に設けられた検定電力計によって計測されることで把握される前記太陽光発電所から前記送電網へ出力された電力供給量の情報と、前記太陽光蓄電池ユニット毎からの前記出力電力量の情報を積算することによって推定される前記太陽光発電所の推定電力供給量の情報とを、前記外部管理コンピュータによって照合することで前記太陽光発電所の運転状況を把握し、前記太陽光蓄電池ユニット毎の放電出力に係る計画や制御が前記外部管理コンピュータによって修正されるステップを含むことを特徴とする請求項５記載の太陽光ネットワーク発電所システムの運用方法。
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