JP7438668B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、電力を負荷に供給する電力供給システムの技術に関する。

従来、電力を負荷に供給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には、太陽光を利用して発電する太陽電池と、水素等の燃料を用いて発電する燃料電池と、電力を充放電可能な蓄電池を具備する電力供給システムが記載されている。当該電力供給システムにおいては、太陽電池及び蓄電池よりも下流側に、分電盤を介して燃料電池が配置されている。

ここで、太陽光発電装置から系統電源へ逆潮流される電力（売電される電力）の売電単価と、燃料電池から系統電源へ逆潮流される電力の売電単価とは異なるため、各電力の売電量を区別して把握することが望まれる。各電力の売電量を区別して把握するためには、蓄電池と商用電源（系統電源）との間及び蓄電池と分電盤との間それぞれに売電メーターを配置することが考えられる。

しかしながら、蓄電池が燃料電池の上流側（系統電源側）に配置されているため、蓄電池が系統電源からの電力を充電しているときに、燃料電池から電力が逆潮流されている場合、蓄電池は燃料電池からの電力も充電してしまう。そうすると、蓄電池と分電盤との間の売電メーターの検出結果によれば燃料電池から系統電源へ売電されていると認識される場合であっても、実際には売電されておらず（蓄電池に充電されており）、売電メーターの検出結果と実際の状況とが相違することとなる。このような相違により、各売電量を正確に把握することができないという問題がある。

特開２０１６－４８９９２号公報

本発明は以上の如き状況に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、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部からの売電量と燃料電池からの売電量とを正確に把握することができる電力供給システムを提供することである。

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、系統電源と負荷との間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、前記系統電源と前記負荷との間に設けられ、前記発電部からの電力を充放電可能な蓄電池と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における下流側に設けられ、前記負荷へと電力を分配する分電盤と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側で前記分電盤に接続された燃料電池と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第一検出部と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側、かつ、前記分電盤及び前記燃料電池よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第二検出部と、を具備し、前記蓄電池は、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電不可能な第一モードに設定され、蓄電残量が第一の値以下まで減少した場合、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電可能な第二モードに設定されるものであり、当該蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電残量が前記第一の値よりも大きい第二の値以下まで減少した場合、放電不可能に設定されるものである。

請求項２においては、系統電源と負荷との間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、前記系統電源と前記負荷との間に設けられ、前記発電部からの電力を充放電可能な蓄電池と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における下流側に設けられ、前記負荷へと電力を分配する分電盤と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側で前記分電盤に接続された燃料電池と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第一検出部と、前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側、かつ、前記分電盤及び前記燃料電池よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第二検出部と、前記発電部と前記蓄電池とを互いに接続するとともに、前記発電部からの電力及び前記蓄電池からの電力を前記系統電源と前記負荷とをつなぐ配電線に出力可能であって、かつ、前記発電部からの電力及び前記配電線を流れる電力を前記蓄電池に出力可能なハイブリッドパワコンと、前記分電盤と前記燃料電池とを接続する第一電路に設けられた第一開閉器と、前記第一開閉器の動作を制御するとともに、前記ハイブリッドパワコンを介して前記蓄電池の動作を制御する制御部と、を具備し、前記蓄電池は、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電不可能な第一モードに設定され、蓄電残量が第一の値以下まで減少した場合、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電可能な第二モードに設定されるものであり、前記制御部は、前記蓄電池が前記第一モードに設定されている場合、前記第一開閉器を閉状態とし、前記蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電池の前記蓄電残量が前記第一の値以上の値である第五の値以下まで減少した場合、前記第一開閉器を開状態とするとともに、前記ハイブリッドパワコンを介して前記蓄電池へ充電指示を行うものである。

請求項３においては、停電発生時であっても前記蓄電池から電力を供給可能な重要負荷と前記ハイブリッドパワコンとを接続する第二電路に設けられた第二開閉器と、前記重要負荷と前記燃料電池とを接続する第三電路に設けられた第三開閉器と、を具備し、前記燃料電池は、前記系統電源と連系して運転を行う連系運転モードと、停電発生時に前記系統電源から独立して自立運転可能な自立運転モードと、を有し、前記蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電池の前記蓄電残量が前記第五の値以下まで減少した場合、前記燃料電池は、前記第一開閉器が開状態となって擬似的に停電が発生した状態となることにより、前記自立運転モードに切り替えられ、前記制御部は、前記第二開閉器を開状態とし、前記第三開閉器を閉状態とするものである。

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、燃料電池から系統電源側へと流れる電力を蓄電池が充電することがないため、第一検出部及び第二検出部の検出結果によって、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部からの売電量及び燃料電池からの売電量を正確に把握することができる。また、蓄電池が第二モードに切り替わり難くなるため、燃料電池から系統電源側へと流れる電力を蓄電池が充電することを抑制することができる。

請求項２においては、燃料電池から系統電源側へと流れる電力を蓄電池が充電することがないため、第一検出部及び第二検出部の検出結果によって、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部からの売電量及び燃料電池からの売電量を正確に把握することができる。また、燃料電池から系統電源側へと電力が流れることはないため、蓄電池は充電を行っても燃料電池からの電力を充電を行うことはない。このため、発電部からの売電量及び燃料電池からの売電量を正確に把握することができる。

請求項３においては、燃料電池によって発電された電力を系統電源へと逆潮流する代わりに重要負荷に供給することができる。よって、燃料電池によって発電された電力を無駄にしてしまうのを防止することができる。

本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 第一実施形態におけるエコモードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第一実施形態における補充電モードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 本発明の第二実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 第二実施形態におけるエコモードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第二実施形態における充電指示モードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 本発明の第三実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 第三実施形態におけるエコモードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第三実施形態における充電指示モードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの構成を示したブロック図。 第四実施形態におけるエコモードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。 第四実施形態における充電指示モードの電力の供給態様の一例を示したブロック図。

以下では、図１を用いて、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１について説明する。なお、本明細書においては、「上流側」及び「下流側」とは、系統電源Ｋからの電力供給方向を基準とするものとする。

図１に示す電力供給システム１は、系統電源Ｋからの電力や、発電された電力を負荷Ｈへと供給するものである。電力供給システム１は、住宅等の建物に設けられ、当該建物の負荷Ｈ（例えば、住宅の機器等）へと電力を供給する。電力供給システム１は、主として蓄電システム１０、分電盤２０、燃料電池３０、センサ４０、売買電メーター５０及び売電メーター６０を具備する。

蓄電システム１０は、電力を蓄電したり、負荷Ｈへと供給するものである。蓄電システム１０は、系統電源Ｋと負荷Ｈとの間に設けられる。蓄電システム１０は、太陽光発電部１１、蓄電池１２及びハイブリッドパワコン１３を具備する。

太陽光発電部１１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部１１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１１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。

蓄電池１２は、電力を充電可能に構成されるものである。蓄電池１２は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池１２は、後述するハイブリッドパワコン１３を介して太陽光発電部１１と接続される。

ハイブリッドパワコン１３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１３は、太陽光発電部１１で発電された電力及び蓄電池１２から放電された電力を配電線Ｌ（負荷Ｈ）に出力可能であると共に、配電線Ｌを流れる電力（系統電源Ｋからの電力及び燃料電池で発電された電力）を蓄電池１２に出力可能に構成される。また、ハイブリッドパワコン１３は、太陽光発電部１１及び蓄電池１２の性能や運転状態に関する情報を取得可能に構成される。ハイブリッドパワコン１３は、系統電源Ｋと負荷Ｈ（分電盤２０）とを繋ぐ配電線Ｌの中途部（接続点Ｐ）に対して、電路Ａ１を介して接続される。蓄電システム１０のハイブリッドパワコン１３は、後述するセンサ４０の検出結果等に基づいて、放電（出力）する電力を調整する負荷追従運転を行うことができる。

分電盤２０は、負荷Ｈへと電力を分配するものである。分電盤２０は、蓄電システム１０（接続点Ｐ）よりも下流側に設けられ、各負荷Ｈと接続される。なお、図１においては１つの負荷Ｈしか示していないが、分電盤２０は複数の負荷に接続され、各負荷に電力を分配する。分電盤２０は、系統電源Ｋからの電力、蓄電池１２から放電された電力及び後述する燃料電池３０からの電力を負荷Ｈへと供給する。

燃料電池３０は、水素等のガス燃料を用いて発電する装置である。燃料電池３０は、固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣ：Ｓｏｌｉｄ Ｏｘｉｄｅ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ）や制御部等により構成される。燃料電池３０は、電路Ａ２を介して分電盤２０に接続され、分電盤２０を介して負荷Ｈに接続される。

センサ４０は、配電線Ｌの中途部に設けられる。より詳細には、センサ４０は、蓄電システム１０（接続点Ｐ）よりも上流側（接続点Ｐの直ぐ上流側）に設けられる。センサ４０は、当該センサ４０が設けられた箇所を流れる電力（上流側へと流れる電力及び下流側へと流れる電力）の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。

売買電メーター５０は、当該売買電メーター５０が設けられた箇所（配電線Ｌの中途部）において上流側へ流れる電力の量、すなわち系統電源Ｋ（電力会社）への売電量を計測するものである。また、売買電メーター５０は、当該売買電メーター５０が設けられた箇所において下流側へと流れる電力の量、すなわち系統電源Ｋからの買電量を計測するものである。売買電メーター５０は、蓄電システム１０よりも上流側に設けられる。より詳細には、売買電メーター５０は、系統電源Ｋとセンサ４０との間に設けられる。

このように配置された売買電メーター５０によって、蓄電システム１０から系統電源Ｋへと逆潮流される電力の量（太陽光発電部１１からの売電量）と、燃料電池３０から系統電源Ｋへと逆潮流される電力の量（燃料電池３０からの売電量）との合計の電力量（売電量）を計測することができる。

売電メーター６０は、当該売電メーター６０が設けられた箇所（配電線Ｌの中途部）において上流側へと流れる電力の量を計測するものである。売電メーター６０は、蓄電システム１０よりも下流側、かつ、負荷Ｈ及び燃料電池３０よりも上流側に設けられる。より詳細には、売電メーター６０は、蓄電システム１０（接続点Ｐ）と分電盤２０との間に設けられる。

このように配置された売電メーター６０によって、燃料電池３０から系統電源Ｋへと逆潮流される電力の量（燃料電池３０からの売電量）を計測することができる。また、売買電メーター５０の検出値と売電メーター６０の検出値との差分により、蓄電システム１０（太陽光発電部１１）からの売電量を算出することができる。但し、燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力を蓄電池１２が充電した場合には、売電メーター６０の検出値は、燃料電池３０からの売電量を示すものとはならない。この点について詳細は後述する。

次に、電力供給システム１における電力の供給態様（モード）について説明する。

電力供給システム１は、電力の供給態様（モード）としてエコモード（第一モード）及び補充電モード（第二モード）を有する。

エコモードは、太陽光発電部１１で発電した電力の負荷Ｈでの消費（負荷Ｈで消費することで省エネ効果を得ること）を目的としたモードである。エコモードにおいては、ハイブリッドパワコン１３は、センサ４０の検出結果に基づいて、負荷追従運転による蓄電池１２の充放電を行う。

具体的には、ハイブリッドパワコン１３は、センサ４０が下流側（分電盤２０側）へ流れる電力を検出した場合に、当該検出結果に基づいて蓄電池１２の放電を行う。また、ハイブリッドパワコン１３は、センサ４０が上流側（系統電源Ｋ側）へ流れる電力を検出した場合に、当該検出結果に基づいて蓄電池１２の充電を行う。ハイブリッドパワコン１３は、センサ４０が下流側（分電盤２０側）及び上流側（系統電源Ｋ側）へ流れる電力を検出しなかった場合には、蓄電池１２の充放電を行わない（待機する）。

こうして、蓄電システム１０において、センサ４０が下流側（分電盤２０側）へ流れる電力を検出した場合には、当該検出結果に基づいて、蓄電池１２から放電された電力が配電線Ｌへと流される。この場合、太陽光発電部１１で発電された電力があれば、当該電力も配電線Ｌへと流される。こうして、配電線Ｌへ流された電力は負荷Ｈ側へ流れる。

また、センサ４０が上流側（系統電源Ｋ側）へ流れる電力を検出すると、当該検出結果に基づいて、太陽光発電部１１で発電された電力が蓄電池１２に充電される。このとき、ハイブリッドパワコン１３は、配電線Ｌを流れる電力を蓄電池１２に充電することはない。すなわち、ハイブリッドパワコン１３は、系統電源Ｋからの電力を蓄電池１２に充電することはなく、また燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へ流れる電力を蓄電池１２に充電することもない。太陽光発電部１１で発電された電力のうち、蓄電池１２で充電しきれなかった電力は、系統電源Ｋに逆潮流される。

補充電モードは、蓄電池１２の性能維持等を目的としたモードである。補充電モードにおいては、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ１（第一の値）以下まで減少した場合、ハイブリッドパワコン１３は、蓄電池１２に充電を行う。ここで、「蓄電残量」とは、蓄電池１２に蓄電された電力の残量を示すものであり、本明細書においては、蓄電池１２の最大容量に対する蓄電量の割合で表すものとする。また、「所定値ｘ１」は、適宜の値に設定され、例えば５％に設定される。

補充電モードにおいて、蓄電池１２は所定の充電電力（例えば最大充電電力）で充電を行う。ここで、「最大充電電力」とは、蓄電池１２が単位時間当たりに充電可能な最大の電力量を指す。本実施形態において、蓄電池１２の最大充電電力は２０００Ｗであるものとする。

補充電モードにおいては、ハイブリッドパワコン１３は、太陽光発電部１１、系統電源Ｋ及び燃料電池３０のいずれからも、蓄電池１２に充電することができる。太陽光発電部１１で発電された電力があれば、ハイブリッドパワコン１３は、当該電力を蓄電池１２に充電する。それでもなお最大充電電力（２０００Ｗ）に満たない場合、燃料電池３０で発電された電力があれば、ハイブリッドパワコン１３は、当該電力を蓄電池１２に充電する。それでもなお最大充電電力（２０００Ｗ）に満たない場合、ハイブリッドパワコン１３は、系統電源Ｋからの電力を蓄電池１２に充電する。

本実施形態に係る電力供給システム１において、蓄電池１２（ハイブリッドパワコン１３）のモードは、エコモードしか当該システムのユーザーによって選択できないように設定されている。そして、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ１（５％）以下となった場合にのみ、モードが強制的に補充電モードに切り替えられる。補充電モードにおいて、蓄電池１２の蓄電残量が所定値（例えば３０％）まで増加すると、蓄電池１２のモードは再びエコモードに切り替えられる。

以下では、図２を用いて、蓄電池１２がエコモードに設定されている場合における、電力供給システム１による電力の供給態様について具体的に説明する。

図２においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗであるとする。

このとき、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（５００Ｗ）は、分電盤２０を介して負荷Ｈに供給される。そして、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの残りの電力（２００Ｗ）は、蓄電池１２に充電されることなく、系統電源Ｋへと逆潮流される。この電力は、売電メーター６０及び売買電メーター５０を通過する。よって、売電メーター６０の検出値及び売買電メーター５０の検出値は、それぞれ２００Ｗ（売電）となる。

よって、売電メーター６０の検出値により、燃料電池３０からの売電量は２００Ｗであることを把握することができる。また、売買電メーター５０の検出値により、太陽光発電部１１からの売電量と燃料電池３０からの売電量との合計の売電量が２００Ｗであることを把握することができる。したがって、売買電メーター５０の検出値（２００Ｗ）と売電メーター６０の検出値（２００Ｗ）との差分により、太陽光発電部１１からの売電量は０Ｗであることを算出（把握）することができる。

このように、エコモードにおいては、燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力が蓄電池１２によって充電されることがない。このため、売電メーター６０の検出値によれば燃料電池３０から系統電源Ｋへと売電されていると認識される場合であっても、実際には売電されていない（蓄電池１２に充電されている）といった事態が生じない。このため、売買電メーター５０及び売電メーター６０の検出結果によって太陽光発電装置からの売電量及び燃料電池からの売電量を正確に把握することができる。

次に、図３を用いて、蓄電池１２が補充電モードに設定されている場合における、電力供給システム１による電力の供給態様について具体的に説明する。

図３においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗ、蓄電池１２の充電電力が２０００Ｗであるとする。

このとき、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（５００Ｗ）は、分電盤２０を介して負荷Ｈに供給される。そして、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの残りの電力（２００Ｗ）は、上流側（系統電源Ｋ側）へと流される。

蓄電池１２は、この燃料電池３０からの電力（２００Ｗ）を充電する。それでもなお最大充電電力（２０００Ｗ）には満たないので、蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）に対する不足分の電力（１８００Ｗ）を系統電源Ｋから購入し、当該電力を充電する。

このとき、売買電メーター５０の検出値は１８００Ｗ（買電）となり、実際の状況と一致する。一方、売電メーター６０の検出値は２００Ｗ（売電）となるが、実際には、燃料電池３０からの電力（２００Ｗ）は、系統電源Ｋへと逆潮流されておらず（売電されておらず）、蓄電池１２に充電されている。

このように、補充電モードにおいては、売電メーター６０の検出結果と実際の状況とが相違することとなる。このような相違により、各売電量を正確に把握することができないおそれがある。

そこで、本実施形態に係る電力供給システム１においては、蓄電池１２がエコモードに設定されているときに、蓄電残量が所定値ｘ２（第二の値）以下まで減少した場合、蓄電池１２は放電ができなくなるように設定される。ここで、「所定値ｘ２」は、所定値ｘ１（エコモードから補充電モードに切り替わる際の閾値）よりも大きい適宜の値に設定され、例えば３０％に設定される。

これにより、蓄電池１２の蓄電残量の減少を抑制することができるため、蓄電残量が所定値ｘ１（５％）以下となるのを抑制することができ、ひいては、蓄電池１２がエコモードから補充電モードに切り替わり難くなる。エコモードでは、燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力が蓄電池１２によって充電されることがないため、売買電メーター５０及び売電メーター６０の検出結果と実際の状況（電力の流れ）との相違が生じることを防止することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、系統電源Ｋと負荷Ｈとの間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な太陽光発電部１１（発電部）と、前記系統電源Ｋと前記負荷Ｈとの間に設けられ、前記太陽光発電部１１からの電力を充放電可能な蓄電池１２と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記系統電源Ｋからの電力供給方向における下流側で前記負荷Ｈに接続された燃料電池３０と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記系統電源Ｋからの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な売買電メーター５０（第一検出部）と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記下流側、かつ、前記負荷Ｈ及び前記燃料電池３０よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な売電メーター６０（第二検出部）と、を具備し、前記蓄電池１２は、前記系統電源Ｋからの電力及び前記燃料電池３０からの電力を充電不可能なエコモード（第一モード）に設定されるものである。
このように構成することにより、燃料電池３０から系統電源Ｋ側へと流れる電力を蓄電池１２が充電することがないため、売買電メーター５０及び売電メーター６０の検出結果によって太陽光発電部１１からの売電量及び燃料電池３０からの売電量を正確に把握することができる。

また、本実施形態に係る電力供給システム１は、系統電源Ｋと負荷Ｈとの間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な太陽光発電部１１（発電部）と、前記系統電源Ｋと前記負荷Ｈとの間に設けられ、前記太陽光発電部１１からの電力を充放電可能な蓄電池１２と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記系統電源Ｋからの電力供給方向における下流側に設けられ、前記負荷Ｈへと電力を分配する分電盤２０と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記下流側で前記分電盤２０に接続された燃料電池３０と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記系統電源Ｋからの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な売買電メーター５０（第一検出部）と、前記太陽光発電部１１及び前記蓄電池１２よりも前記下流側、かつ、前記分電盤２０及び前記燃料電池３０よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な売電メーター６０（第二検出部）と、を具備し、前記蓄電池１２は、前記系統電源Ｋからの電力及び前記燃料電池３０からの電力を充電不可能なエコモード（第一モード）に設定されるものである。
このように構成することにより、燃料電池３０から系統電源Ｋ側へと流れる電力を蓄電池１２が充電することがないため、売買電メーター５０及び売電メーター６０の検出結果によって太陽光発電部１１からの売電量及び燃料電池３０からの売電量を正確に把握することができる。

また、前記蓄電池１２は、蓄電残量が所定値ｘ１（第一の値、例えば５％）以下まで減少した場合、前記系統電源Ｋからの電力及び前記燃料電池３０からの電力を充電可能な補充電モード（第二モード）に設定されるものであり、当該蓄電池１２が前記エコモードに設定されているときに前記蓄電残量が前記所定値ｘ１よりも大きい所定値ｘ２（第二の値、例えば３０％）以下まで減少した場合、放電不可能に設定されるものである。
このように構成することにより、蓄電池１２が補充電モードに切り替わり難くなるため、燃料電池３０から系統電源Ｋ側へと流れる電力を蓄電池１２が充電することを抑制することができる。

なお、本実施形態に係る太陽光発電部１１は、発電部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る売買電メーター５０は、第一検出部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る売電メーター６０は、第二検出部の実施の一形態である。

以上、本発明の一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、本実施形態においては、発電部は太陽光を利用して発電するもの（太陽光発電部１１）としたが、他の自然エネルギー（例えば、水力や風力）を利用して発電するものであってもよい。

また、本実施形態においては、第一検出部として売買電メーター５０を用いるものとしたが、第一検出部は、上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力の量（売電量）を検出可能であればよく、下流側（負荷Ｈ側）へと流れる電力の量（買電量）については検出可能でなくてもよい。

また、本実施形態においては、第二検出部として売電メーター６０を用いるものとしたが、第二検出部は、上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力の量（売電量）に加えて、下流側（負荷Ｈ側）へと流れる電力の量（買電量）も検出可能なもの（売買電メーター）であってもよい。

また、本実施形態においては、太陽光発電部１１及び蓄電池１２はともにハイブリッドパワコン１３を介して配電線Ｌに接続されるものとしたが、太陽光発電部１１及び蓄電池１２それぞれが別のパワコンを介して配電線Ｌに接続されるものであってもよい。

次に、図４を用いて、本発明の第二実施形態に係る電力供給システム２について説明する。

第二実施形態に係る電力供給システム２が、第一実施形態に係る電力供給システム１と異なる主な点は、さらに第一開閉器７０、電路Ａ３、第二開閉器８０及びＥＭＳ９０を具備する点である。よって以下では、第二実施形態に係る電力供給システム２のうち第一実施形態に係る電力供給システム１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第一開閉器７０は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第一開閉器７０は、センサ４０と売電メーター６０との間で配電線Ｌとハイブリッドパワコン１３とを接続する電路Ａ１に設けられる。

電路Ａ３は、売電メーター６０よりも下流側、かつ、負荷Ｈ及び燃料電池３０よりも上流側で配電線Ｌとハイブリッドパワコン１３とを接続するように形成される。より詳細には、電路Ａ３の一端は分電盤２０に接続され、電路Ａ３の他端は第一開閉器７０とハイブリッドパワコン１３との間で電路Ａ１に接続される。

第二開閉器８０は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第二開閉器８０は、電路Ａ３に設けられる。

ＥＭＳ９０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。ＥＭＳ９０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、タッチパネル等の入出力部等を具備する。ＥＭＳ９０の記憶部には、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。ＥＭＳ９０の演算処理部は、前記プログラムを実行して前記種々の情報を用いた所定の演算処理等を行うことで、電力供給システム１を動作させることができる。

ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３と電気的に接続される。ＥＭＳ９０は、所定の信号をハイブリッドパワコン１３に送信し、蓄電池１２の運転（例えば、蓄電池１２の充放電等）を制御することができる。また、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３から所定の信号が入力可能に構成され、蓄電池１２の蓄電残量を取得することができる。

また、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０及び第二開閉器８０と電気的に接続される。ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０及び第二開閉器８０の動作（開閉）を制御することができる。

エコモードにおいては、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０を閉状態とし、第二開閉器８０を開状態とする（図４参照）。これにより、電路Ａ１においては電力の流通が可能となり、電路Ａ３においては電力の流通は不可能となる。

第二実施形態に係る電力供給システム２は、電力の供給態様（モード）としてエコモード及び補充電モードに加えて、充電指示モードを有する。

充電指示モードは、補充電モードに切り替わる前に、ＥＭＳ９０からの充電指示により蓄電池１２に充電を行うモードである。

蓄電池１２がエコ一モードに設定されているときに、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ３（第三の値）以下まで減少した場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０を開状態に切り替え、第二開閉器８０を閉状態に切り替える。ここで、「所定値ｘ３」は、所定値ｘ１（エコモードから補充電モードに切り替わる際の閾値）以上の適宜の値に設定され、例えば１０％に設定される。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。充電指示を受けた蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）で充電を行う。

充電指示によって蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ４（第四の値）まで増加した場合、蓄電池１２のモードは充電指示モードからエコモードに切り替えられる。エコモードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０を閉状態に切り替え、第二開閉器８０を開状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、前記充電指示を停止する。ここで、「所定値ｘ４」は、所定値ｘ３（エコモードから充電指示モードに切り替わる際の閾値）よりも大きい適宜の値に設定され、例えば３０％に設定される。

以下では、図５を用いて、蓄電池１２がエコモードに設定されている場合における、電力供給システム２による電力の供給態様について具体的に説明する。

図５においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗであるとする。

上述の如く、エコモードにおいては、電路Ａ１においては電力の流通が可能であり、電路Ａ３においては電力の流通は不可能となっている。したがって、電力の流れは第一実施形態と変わることはない。すなわち、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（５００Ｗ）は、分電盤２０を介して負荷Ｈに供給される。そして、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの残りの電力（２００Ｗ）は、蓄電池１２に充電されることなく、系統電源Ｋへと逆潮流される。

負荷Ｈの消費電力が一時的に増加する等の理由により、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ３（１０％）以下となった場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。

以下では、図６を用いて、蓄電池１２が充電指示モードに設定されている場合における、電力供給システム２による電力の供給態様について具体的に説明する。

図６においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗ、蓄電池１２の充電電力が２０００Ｗであるとする。

充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０を開状態に切り替え、第二開閉器８０を閉状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。

充電指示を受けた蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）で充電を行う。図６に示すように、蓄電池１２は、燃料電池３０からの電力（２００Ｗ）を充電する。それでもなお最大充電電力（２０００Ｗ）には満たないので、蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）に対する不足分の電力（１８００Ｗ）を系統電源Ｋから購入し、当該電力を充電する。

このとき、第一開閉器７０が開状態、第二開閉器８０が閉状態であるので、燃料電池３０からの電力（２００Ｗ）及び系統電源Ｋからの電力（１８００Ｗ）は、電路Ａ３を介して蓄電池１２に供給される。このため、燃料電池３０からの電力（２００Ｗ）は、売電メーター６０を通過することなく、蓄電池１２に充電される。このため、売電メーター６０の検出値は、０Ｗとなり、実際の状況と一致する。

このように、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ３（１０％）以下となると、第一開閉器７０及び第二開閉器８０を切り替え、蓄電池１２へ充電指示を行うことにより、エコモードから補充電モードに切り替えられるのを防止することができる。また、充電指示により、燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力を蓄電池１２が充電しても、この電力は売電メーター６０によって検出されない。つまり、燃料電池３０からの電力が実際に系統電源Ｋに逆潮流された場合にのみ、売電メーター６０が売電を検知する。このため、燃料電池３０からの売電量を正確に把握することができる。

充電指示モードにおいて、充電指示によって蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ４（３０％）まで増加すると、蓄電池１２のモードは充電指示モードからエコモードに切り替えられる。エコモードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器７０を閉状態に切り替え、第二開閉器８０を開状態に切り替える（図５の状態に戻す）。そして、ＥＭＳ９０は、前記充電指示を停止する。

これにより、太陽光発電部１１から系統電源Ｋへと逆潮流される電力がある場合、当該電力が売電メーター６０によって検出されてしまうのを防ぐことができる。より詳細には、充電指示を停止する際、第一開閉器７０が開状態、第二開閉器８０が閉状態（図６に示す状態）のままであると、太陽光発電部１１から系統電源Ｋへと逆潮流される電力は、電路Ａ３を介して系統電源Ｋへと流れるため、売電メーター６０によって検出されてしまう。売電メーター６０は燃料電池３０からの電力の売電量を検出するものであるため、太陽光発電部１１からの売電量も検知しまうと、各電力の正確な売電量が把握できなくなる。

これに対して、本実施形態においては、充電指示を停止する際、第一開閉器７０を閉状態、第二開閉器８０を開状態に戻す。このため、太陽光発電部１１から系統電源Ｋへと逆潮流される電力は、電路Ａ１を介して系統電源Ｋへと流れ、売電メーター６０によって検出されることはない。したがって、太陽光発電部１１からの売電量と燃料電池３０からの売電量とを正確に把握することができる。

以上の如く、第二実施形態に係る電力供給システム２において、前記蓄電池１２は、蓄電残量が所定値ｘ１（第一の値、例えば５％）以下まで減少した場合、前記系統電源Ｋからの電力及び前記燃料電池３０からの電力を充電可能な補充電モード（第二モード）に設定されるものであり、前記電力供給システム２は、前記太陽光発電部１１と前記蓄電池１２とを互いに接続するとともに、前記太陽光発電部１１からの電力及び前記蓄電池１２からの電力を前記系統電源Ｋと前記負荷Ｈとをつなぐ配電線Ｌに出力可能であって、かつ、前記太陽光発電部１１からの電力及び前記配電線Ｌを流れる電力を前記蓄電池１２に出力可能なハイブリッドパワコン１３と、前記売買電メーター５０よりも前記下流側、かつ、前記売電メーター６０よりも前記上流側で、前記配電線Ｌと前記ハイブリッドパワコン１３とを接続する電路Ａ１（第一電路）に設けられた第一開閉器７０と、前記売買電メーターよりも前記下流側、かつ、前記負荷Ｈ及び前記燃料電池３０よりも前記上流側で前記配電線Ｌと前記ハイブリッドパワコン１３とを接続する電路Ａ３（第二電路）に設けられた第二開閉器８０と、前記第一開閉器７０及び前記第二開閉器８０の動作を制御するとともに、前記ハイブリッドパワコン１３を介して前記蓄電池１２の動作を制御するＥＭＳ９０（制御部）と、を具備し、前記ＥＭＳ９０は、前記蓄電池１２が前記エコモードに設定されているときに前記蓄電池１２の前記蓄電残量が前記所定値ｘ１（５％）以上の値である所定値ｘ３（第三の値、例えば１０％）以下まで減少した場合、前記第一開閉器７０を開状態とし、前記第二開閉器８０を閉状態とするとともに、前記ハイブリッドパワコン１３を介して前記蓄電池１２へ充電指示を行うものである。
このように構成することにより、燃料電池３０から系統電源Ｋ側へと流れる電力を蓄電池１２が充電しても、この電力が売電メーター６０によって検出されてしまうのを防止することができる。このため、太陽光発電部１１からの売電量と燃料電池３０からの売電量とを正確に把握することができる。

また、前記ＥＭＳ９０は、前記充電指示によって前記蓄電池１２の前記蓄電残量が前記第三の値よりも大きい所定値ｘ４（第四の値、例えば３０％）まで増加した場合、前記第一開閉器７０を閉状態とし、前記第二開閉器８０を開状態とするとともに、前記充電指示を停止するものである。
このように構成することにより、太陽光発電部１１から系統電源Ｋへと逆潮流される電力が売電メーター６０によって検出されてしまうのを防止することができる。このため、太陽光発電部１１からの売電量と燃料電池３０からの売電量とを正確に把握することができる。

以上、本発明の第二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、第二実施形態においては、ＥＭＳ９０による充電指示があった場合、蓄電池１２は最大充電電力で充電を行うものとしたが、充電電力（単位時間当たりの充電量）は任意の値とすることができる（後述する第三実施形態及び第四実施形態も同様）。

次に、図７を用いて、本発明の第三実施形態に係る電力供給システム３について説明する。

第三実施形態に係る電力供給システム３が、第一実施形態に係る電力供給システム１と異なる主な点は、さらに第一開閉器１００及びＥＭＳ９０を具備する点である。よって以下では、第三実施形態に係る電力供給システム３のうち第一実施形態に係る電力供給システム１と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第一開閉器１００は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第一開閉器１００は、分電盤２０と燃料電池３０とを接続する電路Ａ２に設けられる。

ＥＭＳ９０の構成や機能については、第二実施形態で説明したとおりである。ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００と電気的に接続される。ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００の動作（開閉）を制御することができる。

エコモードにおいては、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を閉状態とする（図７参照）。これにより、電路Ａ２において電力の流通が可能となる。

第三実施形態に係る電力供給システム３は、第二実施形態と同様に、電力の供給態様（モード）としてエコモード及び補充電モードに加えて、充電指示モードを有する。

蓄電池１２がエコ一モードに設定されているときに、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ５（第五の値）以下まで減少した場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を開状態に切り替える。ここで、「所定値ｘ５」は、所定値ｘ１（エコモードから補充電モードに切り替わる際の閾値）以上の適宜の値に設定され、例えば１０％に設定される。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。充電指示を受けた蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）で充電を行う。

充電指示によって蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ６（第六の値）まで増加した場合、蓄電池１２のモードは充電指示モードからエコモードに切り替えられる。エコモードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を閉状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、前記充電指示を停止する。ここで、「所定値ｘ６」は、所定値ｘ５（エコモードから充電指示モードに切り替わる際の閾値）よりも大きい適宜の値に設定され、例えば３０％に設定される。

以下では、図８を用いて、蓄電池１２がエコモードに設定されている場合における、電力供給システム３による電力の供給態様について具体的に説明する。

図８においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗであるとする。

上述の如く、エコモードにおいては、電路Ａ２においては電力の流通が可能となっている。したがって、電力の流れは第一実施形態と変わることはない。すなわち、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（５００Ｗ）は、分電盤２０を介して負荷Ｈに供給される。そして、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの残りの電力（２００Ｗ）は、蓄電池１２に充電されることなく、系統電源Ｋへと逆潮流される。

負荷Ｈの消費電力が一時的に増加する等の理由により、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ５（１０％）以下となった場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。

以下では、図９を用いて、蓄電池１２が充電指示モードに設定されている場合における、電力供給システム３による電力の供給態様について具体的に説明する。

図９においては、負荷Ｈの消費電力の合計が５００Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗ、蓄電池１２の充電電力が２０００Ｗであるとする。

充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を開状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。

第一開閉器１００が開状態であることにより、電路Ａ２においては電力の流通が不可能となっている。このため、蓄電池１２が充電指示を受けたとしても、燃料電池３０からの電力が系統電源Ｋに逆潮流されることはない。また、燃料電池３０からの電力は売電メーター６０を通過しないため、売電メーター６０の検出値は０Ｗとなる。よって、売電メーター６０の検出値（０Ｗ）は、売電量が０であるという実際の状況と一致する。図９に示すように、蓄電池１２は、系統電源Ｋからの電力（２０００Ｗ）を充電する。また、系統電源Ｋからの電力（５００Ｗ）が負荷Ｈに供給される。

このように、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ５（１０％）以下となると、第一開閉器１００を切り替え、蓄電池１２へ充電指示を行うことにより、エコモードから補充電モードに切り替えられるのを防止することができる。また、充電指示により、蓄電池１２が充電指示を受けても、第一開閉器１００が開状態とされることにより、燃料電池３０からの電力は上流側（系統電源Ｋ側）へと流れることはない。よって、燃料電池３０から上流側（系統電源Ｋ側）へと流れる電力が売電メーター６０によって検出されることもない。したがって、売電メーター６０の検出結果と実際の状況との相違が生じることを防止できる。

充電指示モードにおいて、充電指示によって蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ６（３０％）まで増加すると、蓄電池１２のモードは充電指示モードからエコモードに切り替えられる。エコモードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を閉状態に切り替える（図８の状態に戻す）。そして、ＥＭＳ９０は、前記充電指示を停止する。

以上の如く、第三実施形態に係る電力供給システム３において、前記蓄電池１２は、蓄電残量が所定値ｘ１（第一の値、例えば５％）以下まで減少した場合、前記系統電源Ｋからの電力及び前記燃料電池３０からの電力を充電可能な補充電モード（第二モード）に設定されるものであり、前記電力供給システム３は、前記太陽光発電部１１と前記蓄電池１２とを互いに接続するとともに、前記太陽光発電部１１からの電力及び前記蓄電池１２からの電力を前記系統電源Ｋと前記負荷Ｈとをつなぐ配電線Ｌに出力可能であって、かつ、前記太陽光発電部１１からの電力及び前記配電線Ｌを流れる電力を前記蓄電池１２に出力可能なハイブリッドパワコン１３と、前記分電盤２０と前記燃料電池３０とを接続する電路Ａ２（第一電路）に設けられた第一開閉器１００と、前記第一開閉器１００の動作を制御するとともに、前記ハイブリッドパワコン１３を介して前記蓄電池１２の動作を制御するＥＭＳ９０（制御部）と、を具備し、前記ＥＭＳ９０は、前記蓄電池１２が前記エコモードに設定されている場合、前記第一開閉器１００を閉状態とし、前記蓄電池１２が前記エコモードに設定されているときに前記蓄電池１２の前記蓄電残量が前記所定値ｘ１以上の値である所定値ｘ５（第五の値、例えば１０％）以下まで減少した場合、前記第一開閉器１００を開状態とするとともに、前記ハイブリッドパワコン１３を介して前記蓄電池１２へ充電指示を行うものである。
このように構成することにより、 燃料電池３０から系統電源Ｋ側へと電力が流れることはないため、蓄電池１２は充電を行っても燃料電池３０からの電力を充電を行うことはない。このため、太陽光発電部１１からの売電量及び燃料電池３０からの売電量を正確に把握することができる。

次に、図１０を用いて、本発明の第四実施形態に係る電力供給システム４について説明する。

第四実施形態に係る電力供給システム４が、第三実施形態に係る電力供給システム３と異なる主な点は、さらに第一特定回路１１０、第二特定回路１２０、停電時回路１３０、電路Ａ４、第二開閉器１４０、電路Ａ５及び第三開閉器１５０を具備する点である。よって以下では、第四実施形態に係る電力供給システム４のうち第三実施形態に係る電力供給システム３と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。

第一特定回路１１０は、適宜の電気製品等（電力負荷）へと電力を供給するものである。第一特定回路１１０はハイブリッドパワコン１３に接続され、当該ハイブリッドパワコン１３を介して供給される電力を受け取る。第一特定回路１１０には、住宅等の建物に設けられた電力負荷のうち、停電発生時においても電力が供給されることが好ましいもの（重要負荷、例えば冷蔵庫、リビングのコンセント等）が接続される。

第二特定回路１２０は、適宜の電気製品等（電力負荷）へと電力を供給するものである。第二特定回路１２０はハイブリッドパワコン１３に接続され、当該ハイブリッドパワコン１３を介して供給される電力を受け取る。第二特定回路１２０には、住宅等の建物に設けられた電力負荷のうち、停電発生時においても電力が供給されることが好ましいものが接続される。

第一特定回路１１０及び第二特定回路１２０は、ともにハイブリッドパワコン１３を介して分電盤２０に接続される。通常時（非停電時）には、分電盤２０及びハイブリッドパワコン１３を介して系統電源Ｋからの電力を第一特定回路１１０及び第二特定回路１２０に供給可能である。負荷を第一特定回路１１０又は第二特定回路１２０のいずれに分類するかは、適宜の基準（例えば消費電力）によって行われる。

停電時回路１３０は、適宜の電気製品等（電力負荷）へと電力を供給するものである。停電時回路１３０は燃料電池３０に接続され、当該燃料電池３０を介して供給される電力を受け取る。停電時回路１３０には、住宅等の建物に設けられた電力負荷のうち、停電発生時において電力が供給されることが好ましいもの（コンセント等）が接続される。停電時回路１３０は、分電盤２０には接続されていない。

第四実施形態においては、第一特定回路１１０とハイブリッドパワコン１３とを接続するように電路Ａ４が配置される。

第二開閉器１４０は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第二開閉器１４０は、電路Ａ４に設けられる。

第四実施形態においては、第一特定回路１１０と燃料電池３０とを接続するように電路Ａ５が配置される。より詳細には、電路Ａ５の一端は燃料電池３０に接続され、電路Ａ５の他端は第二開閉器１４０と第一特定回路１１０との間で電路Ａ４に接続される。

第三開閉器１５０は、電力の流通の可否を切り替えるものである。第三開閉器１５０は、電路Ａ５に設けられる。

第四実施形態において、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００、第二開閉器１４０及び第三開閉器１５０と電気的に接続される。ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００、第二開閉器１４０及び第三開閉器１５０の動作（開閉）を制御することができる。

第四実施形態において、燃料電池３０は、運転モードとして、連系運転モード及び自立運転モードを有する。

連系運転モードは、系統電源Ｋと連系して運転を行うモードである。燃料電池３０は、通常（非停電時）、連系運転モードに設定される。連系運転モードにおいて、燃料電池３０は、電路Ａ２を介して電力を出力することができる。

自立運転モードは、停電発生時に系統電源Ｋから独立して自立運転可能なモードである。燃料電池３０は、停電の発生を検知した場合、自立運転モードに設定される。自立運転モードにおいて、燃料電池３０は、電路Ａ５を介して電力を出力することができる。

第四実施形態において、蓄電池１２がエコモードに設定されている場合、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を閉状態とし、第二開閉器１４０を閉状態とし、第三開閉器１５０を開状態とする（図１０参照）。これにより、電路Ａ２及び電路Ａ４においては電力の流通が可能となり、電路Ａ５においては電力の流通は不可能となる。

第四実施形態に係る電力供給システム４は、第二実施形態及び第三実施形態と同様に、電力の供給態様（モード）としてエコモード及び補充電モードに加えて、充電指示モードを有する。

第三実施形態と同様に、蓄電池１２がエコモードに設定されているときに、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ５（１０％）以下まで減少した場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を開状態、第二開閉器１４０を開状態、第三開閉器１５０を閉状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。充電指示を受けた蓄電池１２は、最大充電電力（２０００Ｗ）で充電を行う。

充電指示によって蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ６（３０％）まで増加した場合、蓄電池１２のモードは充電指示モードからエコモードに切り替えられる。エコモードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を閉状態、第二開閉器１４０を閉状態、第三開閉器１５０を開状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、前記充電指示を停止する。

以下では、図１１を用いて、蓄電池１２がエコモードに設定されている場合における、電力供給システム４による電力の供給態様について具体的に説明する。

図１１においては、負荷Ｈの消費電力の合計が４００Ｗ、第一特定回路１１０の消費電力が１００Ｗ、第二特定回路１２０の消費電力が０Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が７００Ｗであるとする。

上述の如く、エコモードにおいては、電路Ａ２においては電力の流通が可能となっている。したがって、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（４００Ｗ）は、分電盤２０を介して負荷Ｈに供給される。また、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの一部の電力（１００Ｗ）は、分電盤２０、ハイブリッドパワコン１３及び電路Ａ４を介して第一特定回路１１０に供給される。そして、燃料電池３０の発電電力（７００Ｗ）のうちの残りの電力（２００Ｗ）は、蓄電池１２に充電されることなく、系統電源Ｋへと逆潮流される。

負荷Ｈの消費電力が一時的に増加する等の理由により、蓄電池１２の蓄電残量が所定値ｘ５（１０％）以下となった場合、蓄電池１２のモードはエコモードから充電指示モードに切り替えられる。

以下では、図１２を用いて、蓄電池１２が充電指示モードに設定されている場合における、電力供給システム４による電力の供給態様について具体的に説明する。

図１２においては、負荷Ｈの消費電力の合計が４００Ｗ、第一特定回路１１０の消費電力が１００Ｗ、第二特定回路１２０の消費電力が０Ｗ、太陽光発電部１１の発電電力が０Ｗ（発電していない状態）、燃料電池３０の発電電力が１００Ｗ、蓄電池１２の充電電力が２０００Ｗであるとする。

充電指示モードにおいて、ＥＭＳ９０は、第一開閉器１００を開状態、第二開閉器１４０を開状態、第三開閉器１５０を閉状態に切り替える。そして、ＥＭＳ９０は、ハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２へ充電指示を行う。

第一開閉器１００が開状態であることにより、電路Ａ２においては電力の流通が不可能となっている。このため、蓄電池１２が充電指示を受けたとしても、燃料電池３０からの電力が系統電源Ｋに逆潮流されることはない。また、燃料電池３０からの電力は売電メーター６０を通過しないため、売電メーター６０の検出値は０Ｗとなる。よって、売電メーター６０の検出値（０Ｗ）は、売電量が０であるという実際の状況と一致する。図１２に示すように、蓄電池１２は、系統電源Ｋからの電力（２０００Ｗ）を充電する。また、系統電源Ｋからの電力（４００Ｗ）が負荷Ｈに供給される。

また、第一開閉器１００が開状態となることにより、燃料電池３０は擬似的に停電状態となる。よって、燃料電池３０の運転モードは、連系モードから自立運転モードに切り替えられる。

このとき、第二開閉器１４０が開状態、第三開閉器１５０が閉状態であるので、燃料電池３０の自立運転により発電された電力（１００Ｗ）は、電路Ａ４及びハイブリッドパワコン１３を介して蓄電池１２に供給されることはなく、電路Ａ５を介して第一特定回路１１０に供給される。よって、燃料電池３０によって発電された電力を無駄にしてしまうのを防止することができる。

以上の如く、第四実施形態に係る電力供給システム４は、停電発生時であっても前記蓄電池１２から電力を供給可能な第一特定回路１１０（重要負荷）と前記ハイブリッドパワコン１３とを接続する電路Ａ４（第二電路）に設けられた第二開閉器１４０と、前記第一特定回路１１０と前記燃料電池３０とを接続する電路Ａ５（第三電路）に設けられた第三開閉器１５０と、を具備し、前記燃料電池３０は、前記系統電源Ｋと連系して運転を行う連系運転モードと、停電発生時に前記系統電源Ｋから独立して自立運転可能な自立運転モードと、を有し、前記蓄電池１２が前記エコモードに設定されているときに前記蓄電池１２の前記蓄電残量が前記所定値ｘ１（第一の値、例えば５％）よりも大きい所定値ｘ５（第五の値、例えば１０％）以下まで減少した場合、前記燃料電池３０は、前記第一開閉器１００が開状態となって擬似的に停電が発生した状態となることにより、前記自立運転モードに切り替えられ、前記ＥＭＳ９０は、前記第二開閉器１４０を開状態とし、第三開閉器１５０を閉状態とするものである。
このように構成することにより、燃料電池３０によって発電された電力を系統電源Ｋへと逆潮流する代わりに第一特定回路１１０に供給することができる。よって、燃料電池３０によって発電された電力を無駄にしてしまうのを防止することができる。

１ 電力供給システム
１０ 蓄電システム
２０ 分電盤
３０ 燃料電池
５０ 売買電メーター
６０ 売電メーター
７０ 第一開閉器
８０ 第二開閉器
９０ ＥＭＳ
１００ 第一開閉器
１１０ 第一特定回路
１４０ 第二開閉器
１５０ 第三開閉器

Claims (3)

1. 系統電源と負荷との間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、
   前記系統電源と前記負荷との間に設けられ、前記発電部からの電力を充放電可能な蓄電池と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における下流側に設けられ、前記負荷へと電力を分配する分電盤と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側で前記分電盤に接続された燃料電池と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第一検出部と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側、かつ、前記分電盤及び前記燃料電池よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第二検出部と、
   を具備し、
   前記蓄電池は、
   前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電不可能な第一モードに設定され、
   蓄電残量が第一の値以下まで減少した場合、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電可能な第二モードに設定されるものであり、
   当該蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電残量が前記第一の値よりも大きい第二の値以下まで減少した場合、放電不可能に設定される、
   電力供給システム。
2. 系統電源と負荷との間に設けられ、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、
   前記系統電源と前記負荷との間に設けられ、前記発電部からの電力を充放電可能な蓄電池と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における下流側に設けられ、前記負荷へと電力を分配する分電盤と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側で前記分電盤に接続された燃料電池と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記系統電源からの電力供給方向における上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第一検出部と、
   前記発電部及び前記蓄電池よりも前記下流側、かつ、前記分電盤及び前記燃料電池よりも前記上流側に設けられ、少なくとも前記上流側へと流れる電力を検出可能な第二検出部と、
   前記発電部と前記蓄電池とを互いに接続するとともに、前記発電部からの電力及び前記蓄電池からの電力を前記系統電源と前記負荷とをつなぐ配電線に出力可能であって、かつ、前記発電部からの電力及び前記配電線を流れる電力を前記蓄電池に出力可能なハイブリッドパワコンと、
   前記分電盤と前記燃料電池とを接続する第一電路に設けられた第一開閉器と、
   前記第一開閉器の動作を制御するとともに、前記ハイブリッドパワコンを介して前記蓄電池の動作を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記蓄電池は、
   前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電不可能な第一モードに設定され、
   蓄電残量が第一の値以下まで減少した場合、前記系統電源からの電力及び前記燃料電池からの電力を充電可能な第二モードに設定されるものであり、
   前記制御部は、
   前記蓄電池が前記第一モードに設定されている場合、前記第一開閉器を閉状態とし、
   前記蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電池の前記蓄電残量が前記第一の値以上の値である第五の値以下まで減少した場合、前記第一開閉器を開状態とするとともに、前記ハイブリッドパワコンを介して前記蓄電池へ充電指示を行う、
   電力供給システム。
3. 停電発生時であっても前記蓄電池から電力を供給可能な重要負荷と前記ハイブリッドパワコンとを接続する第二電路に設けられた第二開閉器と、
   前記重要負荷と前記燃料電池とを接続する第三電路に設けられた第三開閉器と、
   を具備し、
   前記燃料電池は、
   前記系統電源と連系して運転を行う連系運転モードと、
   停電発生時に前記系統電源から独立して自立運転可能な自立運転モードと、
   を有し、
   前記蓄電池が前記第一モードに設定されているときに前記蓄電池の前記蓄電残量が前記第五の値以下まで減少した場合、
   前記燃料電池は、前記第一開閉器が開状態となって擬似的に停電が発生した状態となることにより、前記自立運転モードに切り替えられ、
   前記制御部は、前記第二開閉器を開状態とし、前記第三開閉器を閉状態とする、
   請求項２に記載の電力供給システム。

Images