JP7443311B2 - 電力系統システム - Google Patents

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Description

ここに開示される技術は、電力系統システムおよび該電力系統システムを用いた電力需給調整方法に関する。
近年、電力会社等が管理する送配電施設における電力需給バランスの調整に一般ユーザーが協力し、その見返りとして一定のインセンティブ(金銭、ポイント等)が付与されるという電力需給調整方法が提案されている。かかる電力需給調整方法では、送配電施設において電力需給バランスが崩れた際に、繰り返し充放電が可能な蓄電池を有しているユーザーに対して電力需給の要請が通知される。かかる要請に応じる場合、ユーザーは、自らが所有する蓄電池を電力需給管理装置等に接続し、当該電力需給管理装置を介して蓄電池と送配電施設との間で電力需給を実施する。そして、かかる電力需給管理装置は、電力需給量に応じてユーザーにインセンティブを付与する。
上述した電力需給管理装置の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の電力需給管理装置は、蓄電池の現在の状態を示す状態情報を取得する状態情報取得部と、状態情報から蓄電池の消耗の程度を示す性能指標(蓄電池の劣化度)を算出する性能算出部と、蓄電池を送配電システムの電力需給調整手段として提供する提供者に対し、性能指標の値に応じたインセンティブを付与するインセンティブ付与部とを備えている。かかる電力需給管理装置では、蓄電池の劣化度が高い蓄電池を所有するユーザーに対して、高いインセンティブを付与する。これにより、蓄電池の劣化等を懸念して電力需給調整への参加を躊躇するユーザーに対して、電力需給調整への参加を促すことができる。
また、特許文献2には、充放電スポットと、データセンタと、パワーアグリゲータとを備え、パワーアグリゲータは、電気自動車の現在位置情報、充電状態情報、および充放電スポットの位置情報をもとに各電気自動車の蓄電池に充放電する必要性の程度を順位づけしその順位を表すランキングリストを作成する。そして、パワーアグリゲータは、当該ランキングリストに従って移動中の電気自動車を充放電スポットに誘導することが開示されている。
特開2020-42686号公報 特許第5529894号
しかしながら、特許文献1および2に記載される技術は、蓄電池の性能指標や、充放電スポットと電気自動車との物理的な距離等の蓄電池を備える電気自動車の情報のみに基づいて電力需給調整への参加を促す技術であり、送配電施設の電力需給状態や、充放電スポットの蓄電状態については検討されていなかった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、送配電施設からの電力需給要請に迅速に対応するべく充放電スポットの蓄電状態を調整する電力系統システムを提供することにある。また他の目的は、かかる電力系統システムを用いた電力需給調整方法を提供することにある。
上記目的を実現するべく、ここに開示される電力系統システムを提供する。ここに開示される電力系統システムは、送配電施設から電力需給要請情報を取得する第1取得部と、蓄電装置が設置された充放電スポットから蓄電状態情報を取得する第2取得部と、上記蓄電装置と電気的に接続し充放電可能な電動車両の車両情報を取得する第3取得部と、上記第1取得部が取得した電力需給要請情報と、上記第2取得部が取得した蓄電状態情報とに基づいて需給満足度を算出する需給満足度算出部と、上記第3取得部が取得した車両情報と上記需給満足度算出部が算出した需給満足度とに基づいて上記充放電スポットに誘導する電動車両を選択する選択部と、上記選択された電動車両に誘導情報を送信する通信部と、を備える。ここで、上記電力需給要請情報は、電力供給要請量または電力需要要請量を示す情報であり、上記蓄電状態情報は、上記充放電スポットの蓄電量および空き容量を示す情報である。
かかる構成によれば、送配電施設の電力需給要請情報と、蓄電池を備える充放電スポットの蓄電状態情報とに基づいて送配電施設の電力需給要請に対する充放電スポットの需給満足度を算出する。そして、該需給満足度と、充放電スポットにおいて充放電を実施可能な電動車両の車両情報とに基づいて、電動車両を充放電スポットに誘導する。これにより、充放電スポットの蓄電状態を好適に調整しておくことができ、送配電施設からの電力需給要請に対して迅速に対応することができる。したがって、送配電施設の電力需給バランスの安定化に好適に貢献する電力系統システムが実現される。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記第1取得部が上記電力需給要請情報として上記電力供給要請量を示す情報を取得した場合には、上記需給満足度算出部が上記電力供給要請量に対する上記蓄電量から上記需給満足度を算出するように構成され、上記第1取得部が上記電力需要要請量を取得した場合には、上記需給満足度算出部が上記電力需要要請量に対する上記空き容量から上記需給満足度を算出するように構成されている。
かかる構成によれば、送配電施設から電力供給要請および電力需要要請のどちらを要請された場合であっても、かかる要請に対して迅速に対応し、送配電施設の電力需給バランスの安定化に好適に貢献することができる。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記選択部には、上記需給満足度についての第1の閾値が予め記憶されており、上記需給満足度算出部において算出された需給満足度と、上記第1の閾値とを比較して、上記需給満足度が上記第1の閾値を下回る場合には、上記第3取得部が取得した車両情報に基づいて上記充放電スポットに誘導する電動車両を選択するように構成されている。
かかる構成によれば、需給満足度が第1の閾値を下回る場合には電動車両を誘導し、該電動車両を用いて蓄電装置が設置される充放電スポットの蓄電状態を調整することができる。これにより、送配電施設からの電力需給要請に対してより好適に対応することができる。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記充放電スポットにおいて充放電を実施した電動車両のユーザーに付与するための協力インセンティブを、上記需給満足度に基づいて算出する協力インセンティブ算出部をさらに備え、上記通信部は、上記誘導情報として上記協力インセンティブ算出部において算出された協力インセンティブに関する情報を含む。
ここで、協力インセンティブとは、需給満足度に基づいて算出され追加的に付与されるインセンティブであり、ユーザーに電力需給調整への参加を促進するものであれば、特に限定されない。インセンティブは、例えば、クーポン、優待券、電気料金の割引等であり得る。このような協力インセンティブを、蓄電状態に応じて算出することにより、電動車両のユーザーに対して充放電が必要なタイミングで充放電の実施を促進することができる。これにより、より好適に充放電スポットの蓄電状態を調整することができ、送配電施設からの電力需給要請に好適に対応することができる。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記協力インセンティブ算出部には、上記需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値が予め記憶されており、上記需給満足度算出部において算出された需給満足度と上記第2の閾値とを比較して、上記需給満足度が上記第2の閾値を下回る場合には、該需給満足度に基づく協力インセンティブを算出するように構成される。
かかる構成によれば、特に需給満足度が低い場合には協力インセンティブが算出されるように構成されるため、より確実に充放電スポットの蓄電状態を調整することができる。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記誘導情報を受信し、かつ、上記蓄電装置と電気的に接続して充放電を実施した電動車両を使用するユーザーに付与するためのインセンティブを算出するインセンティブ管理部をさらに備える。
かかる構成によれば、誘導情報に従って充放電を実施した電動車両のユーザーにインセンティブが付与される。これにより、誘導情報を送信したとき、換言すれば、充放電スポットの需給満足度が低いときに、より好適にユーザーへの充放電を促すことができる。
ここに開示される電力系統システムの好適な一態様においては、上記車両情報には、上記電動車両のSOC情報、上記電動車両の現在位置情報、上記誘導情報に対する対応率のうち少なくともいずれか一つが含まれる。
かかる構成によれば、より誘導されやすい電動車両を好適に選択することができる。
また、他の側面において、ここに開示される電力需給調整方法を提供する。ここに開示される電力需給調整方法は、送配電施設から電力需給要請情報を取得するステップと、蓄電装置が設置された充放電スポットから蓄電状態情報を取得するステップと、上記蓄電装置と電気的に接続し充放電可能な電動車両の車両情報を取得するステップと、上記取得した電力需給要請情報と蓄電状態情報とに基づいて需給満足度を算出するステップと、上記取得した車両情報と上記算出した需給満足度とに基づいて上記充放電スポットに誘導する電動車両を選択するステップと、上記選択された電動車両に誘導情報を送信するステップと、を含む。ここで、上記電力需給要請情報は、電力供給要請量または電力需要要請量を示す情報であり、上記蓄電状態情報は、上記充放電スポットの蓄電量および空き容量を示す情報である。
上述した構成によれば、送配電施設の電力需給要請情報と、蓄電池を備える充放電スポットの蓄電状態情報とを取得し、かかる情報に基づいて需給満足度が算出される。そして算出された需給満足度と、充放電スポットにおいて充放電を実施可能な電動車両の車両情報とを考慮して、電動車両を充放電スポットに誘導し充放電スポットの蓄電状態を調整することができる。これにより、送配電施設からの電力需給要請に対して迅速に対応し、送配電施設の電力需給バランスの安定化に好適に貢献することができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記電力需給要請情報として上記電力供給要請量を示す情報を取得した場合には、上記需給満足度を算出するステップにおいて、上記電力供給要請量に対する上記蓄電量から上記需給満足度を算出し、上記電力需給要請情報として上記電力需要要請量を取得した場合には、上記需給満足度を算出するステップにおいて、上記電力需要要請量に対する上記空き容量から上記需給満足度を算出することを特徴とする。
かかる構成によれば、送配電施設から電力供給要請および電力需要要請のどちらを要請された場合であっても、適切な電力需給調整が実施され、送配電施設の電力需給バランスの安定化に好適に貢献することができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記電動車両を選択するステップにおいて、上記算出された需給満足度と、上記需給満足度についての第1の閾値とを比較して、上記需給満足度が上記第1の閾値を下回る場合には、上記取得した車両情報に基づいて上記充放電スポットに誘導する電動車両を選択する。
かかる構成によれば、需給満足度が第1の閾値を下回る場合には電動車両を誘導して、電動車両を用いて蓄電池を備える充放電スポットの蓄電状態を調整することができる。これにより、送配電施設からの電力需給要請に対してより好適に対応することができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記充放電スポットにおいて充放電を実施した電動車両のユーザーに付与するための協力インセンティブを、上記需給満足度に基づいて算出するステップをさらに含み、上記誘導情報を送信するステップにおいて、上記算出された協力インセンティブに関する情報を含む誘導情報を送信する。
かかる構成によれば、充放電を実施した電動車両のユーザーに付与するための協力インセンティブが需給満足度に基づいて算出されるため、需給満足度が低いときにおいて的確に、電動車両のユーザーに対して充放電の実施を促進することができる。これにより、より好適に充放電スポットの蓄電状態を調整することができ、送配電施設からの電力需給要請に好適に対応することができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記協力インセンティブを算出するステップにおいて、上記算出された需給満足度と、上記需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値とを比較して、上記需給満足度が上記第2の閾値を下回る場合には、該需給満足度に基づく協力インセンティブを算出する。
かかる構成によれば、特に需給満足度が低い場合には協力インセンティブが算出されるように構成されるため、より確実に充放電スポットの蓄電状態を調整することができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記誘導情報を受信し、かつ、上記蓄電装置と電気的に接続して充放電を実施した電動車両を使用するユーザーに付与するためのインセンティブを算出するステップをさらに含む。
かかる構成によれば、誘導情報に従って充放電を実施した電動車両のユーザーにインセンティブが付与される。これにより、誘導情報を送信したとき、換言すれば、充放電スポットの需給満足度が低いときに、より好適にユーザーへの充放電を促すことができる。
ここに開示される電力需給調整方法の好適な一態様においては、上記車両情報には、上記電動車両のSOC情報、上記電動車両の現在位置情報、上記誘導情報に対する対応率のうち少なくともいずれか一つが含まれる。
かかる構成によれば、より誘導されやすい電動車両を選択することができる。
一実施形態に係る電力系統システムを示す概念図である。 一実施形態に係るリソースアグリゲーター、送配電施設、ユーザー端末、充放スポット管理装置を示すブロック図である。 一実施形態に係る電力系統システムの処理手順の一例を説明するシーケンス図である。 一実施形態に係る電力系統システムの処理手順を示すフローチャート図である。 電力供給要請量を取得した場合の需給満足度について説明するための模式的な図であり、(a)は電力供給要請量に対して蓄電量が多い場合を示し、(b)は、電力供給要請量に対して蓄電量が少ない場合を示す。 電力需要要請量を取得した場合の需給満足度について説明するための模式的な図であり、(a)は電力需要要請量に対して空き容量が多い場合を示し、(b)は、電力需要要請量に対して空き容量が少ない場合を示す。
以下、図面を参照しながらここに開示される電力系統システムの一実施形態を説明する。なお、本明細書において言及していない事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。本発明は、特に言及されない限りにおいて、ここで説明される実施形態に限定されない。また、同一の作用を奏する部材・部位には、適宜に同一の符号を付し、重複する説明は適宜に省略されるものとする。
図1は、ここに開示される電力系統システムを示す概念図である。ここに開示される電力系統システム100は、送配電施設200の電力需給要請に迅速に応じるために、電動車両10を用いて充放電スポット20の蓄電状態を調整するシステムである。充放電スポット20には、少なくとも1つの蓄電装置22が備えられている。電力系統システム100は、電動車両10と蓄電装置22とが電気的に接続して、蓄電装置22に貯蓄された電力を電動車両10へ供給(ここでは充電)すること、および、電動車両10から電力を蓄電装置22に供給(ここでは放電)することを管理し、送配電施設200からの電力需給要請に対応する。ここに開示される技術においては、充放電スポット20に蓄電装置22を備えることにより、充放電スポット20の蓄電状態を後述する需給満足度に基づいて調整することができる。
電力系統システム100は、例えばクライアントサーバシステムによって実現される。ただし、電力系統システム100は、クラウドコンピューティングによって実現されてもよい。電力系統システム100は、図1に示すように、電動車両10と、ユーザー端末15と、充放電スポット20と、リソースアグリゲーター30と、から構成されている。
電動車両10とは、電力をエネルギー源とした車である。電動車両10は、輸送機器の一種であって、四輪車であってもよく、二輪車であってもよい。電動車両10は、駆動源として蓄電池を備える電気自動車(EV)であってもよく、駆動源として蓄電池と内燃機関とを備えたハイブリッド車(HV)であってもよい。なお、本明細書における「ハイブリッド車」には、定置電源から蓄電池への充電装置を備えた、プラグインハイブリッド車(PHV)が含まれる。電動車両10は、蓄電池のSOC(state of charge)等を計測可能な電気系統の制御装置(ECU:Electronic Control Unit)を備えているとよい。
ECUは、車両に搭載される蓄電池の各種状態を管理する。ECUは、蓄電池の状態を管理するために、図示されない電圧センサ、電流センサおよび温度センサ等を備えている。ECUは、例えば、蓄電池を管理するために必要な信号として、電圧センサからの端子間電圧、電流センサからの充放電電流、温度センサからの電池温度等が入力されて記憶される。ECUは、入力された信号から、電動車両10の蓄電池のSOC状態を計測することができる。
ユーザー端末15とは、リソースアグリゲーター30と双方向通信可能に構成されていればよい。ユーザー端末15は、例えば電動車両10に搭載されたカーナビゲーションシステムであってもよいし、ユーザーが使用するスマートフォン、タブレット端末、デスクトップ型やラップトップ型のパーソナルコンピュータであってもよい。
充放電スポット20とは、例えば、蓄電装置22が設置される駐車場のことであり得る。駐車場は、特に限定されず、例えば、商品を販売する店舗の駐車場、美容院等のサービスを提供する店舗の駐車場、大型商業施設の駐車場、住宅の駐車場等であり得る。ここで、蓄電装置22は、電動車両10等と電気的に接続して、電動車両10等から放電された電力を蓄電装置22に貯蓄すること、または、蓄電装置22に貯蓄される電力を電動車両10等に放電することを実施する装置である。蓄電装置22は、電動車両10等と、電気的に接続して電力を貯蓄することができる限り、特に限定されない。蓄電装置22は、例えば、蓄電池を備える充放電装置であってもよい。
蓄電装置22は、上述したように充放電スポット20に設置されている。1つの充放電スポット20に設置される蓄電装置22の数は、特に限定されない。すなわち、1つまたは複数の蓄電装置22が1つの充放電スポット20に設置されている。1つの充放電スポット20はそれぞれ、充放電スポット管理装置25によって管理されている。1つの充放電スポット20に設置されている1つまたは複数の蓄電装置22は、同一の充放電スポット管理装置25によって管理されている。
リソースアグリゲーター30とは、ここでは、電力系統システム100を管理するものをいう。リソースアグリゲーター30は、ユーザー端末15、送配電施設200、および充放電スポット管理装置25と通信可能に接続されており、ユーザー端末15、送配電施設200、および充放電スポット管理装置25から得られる情報を一括に管理するものである。リソースアグリゲーター30は、単一のコンピュータによって実現されていてもよいし、複数のコンピュータが共同して実現されるものであってもよい。
リソースアグリゲーター30は、送配電施設200からの電力需給要請に応じるべく、電力の需給量を制御して充放電スポット20の蓄電状態を管理する。リソースアグリゲーター30は、例えば、送配電施設200からの電力供給要請を取得した場合には、電力を調達し蓄電装置22の蓄電量を増加させる。あるいは、リソースアグリゲーター30は、送配電施設200の電力需要要請を取得した場合には、電力を外部に需要させて蓄電装置22の蓄電量を低下させる。例えば、電力系統システム100には、電動車両10を使用または所有するユーザーが1つまたは複数登録され、かつ、電動車両10が充放電を行う充放電スポット管理装置25が1つまたは複数登録されている、なお、電力系統システム100には、電動車両10自体、蓄電装置22自体が登録されていてもよい。電力系統システム100は、送配電施設からの電力需給要請に応じるために、蓄電装置22から電動車両10へ電力を供給(ここでは充電)したり、電動車両10から蓄電装置22へ電力を供給(ここでは放電)したりすることで、充放電スポット20の蓄電状態を調整し、電力をマネジメントする。
なお、送配電施設200とは、送配電施設200に電力を供給可能な発電所から供給された電力を、電力消費施設に供給する施設である。ここで、発電所とは、例えば、火力、風力、水力、原子力、太陽光等の従来公知の発電設備を備える施設であり得る。また、電力消費施設とは、例えば、住宅、商業施設、工場、学校等の施設であり得る。
次に、ここに開示される電力系統システム100の具体的な構成の一例について説明する。図2は、リソースアグリゲーター30等を示すブロック図である。図2に示すように、リソースアグリゲーター30は、制御装置35を備えている。制御装置35の構成は、特に限定されない。ここでは、制御装置35は、例えば、制御を行うためのプログラムを格納したROM(read only memory)と、該プログラムを実施可能な中央演算処理装置(central processing unit:CPU)と、該プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるRAM(random access memory)と、上記プログラムや各種データを格納するメモリ等からなる記憶装置と、入出力ポートと、を備えている。
ここに開示される電力系統システム100の制御装置35は、第1取得部51と、第2取得部52と、第3取得部53と、需給満足度算出部54と、選択部55と、を備えている。また、制御装置35は、各部51~55に加えて、記憶部40、第1通信部41、第2通信部42、第3通信部43、インセンティブ管理部56、協力インセンティブ算出部57および充放電管理部58を備えている。制御装置35を構成する各部40~58は、1つまたは複数のプロセッサによって実現されるものであってもよいし、回路に組み込まれているものであってもよい。
第1通信部41は、送配電施設200と通信可能に構成されている。送配電施設200は、少なくとも第1通信部41と通信可能な制御部210を備えている。ここでは、第1通信部41は、例えば、送配電施設200が備え得る制御部210と通信可能に接続されている。
制御部210には、送配電施設200の電力需給要請情報D1が予め記憶されている。電力需給要請情報D1とは、電力供給要請量または電力需要要請量を示す情報である。送配電施設200において電力の不足が見込まれる際には、送配電施設200から電力供給要請量が送信され、リソースアグリゲーター30は、電力供給要請量を取得する。一方で、送配電施設200において電力の余剰が出ると見込まれる際には、送配電施設200から電力需要要請量が送信され、リソースアグリゲーター30は電力需要要請量を取得する。ここで、送配電施設200の電力供給要請量または電力需要要請量は、例えば送配電施設200におけるリアルタイムの電力需給バランスに応じて算出されてもよいし、X時間後の電力需給バランスの予測値から算出されてもよい。好ましくは、X時間後の電力需給バランスの予測値から算出されるものであるとよい。なお、電力需給バランスは、送配電施設200の電力量そのものだけではなく、例えば気象情報や催事情報等の電力需給バランスに直接または間接的に影響を及ぼす各種の情報から算出されるものであり得る。
第2通信部42は、充放電スポット20を管理する充放電スポット管理装置25と通信可能に構成されている。充放電スポット管理装置25は、ID情報検知部26と、蓄電状態管理部27と、管理装置制御部28と、を備えている。管理装置制御部28は、ID情報検知部26および蓄電状態管理部27と通信可能に接続されている。ここでは、第2通信部42は、充放電スポット管理装置25の管理装置制御部28と通信可能に接続されている。
ID情報検知部26は、蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施した電動車両10の車両ID、および、電動車両10を使用(所有)するユーザーのユーザーID(以下、まとめて「ID情報」ともいう。)を検知する。蓄電状態管理部27は、充放電スポット20の蓄電状態を管理する。より詳細には、充放電スポット20に設置される1つまたは複数の蓄電装置22の蓄電状態を管理する。また、蓄電状態管理部27には、予め定められた充放電スポット20の最大蓄電可能量が記憶されているとよい。なお、最大蓄電可能量とは、充放電スポット20に設置される1つまたは複数の蓄電装置22がすべて満充電状態のときの蓄電量のことをいう。
また、充放電スポット管理装置25は、充放電スポット20に設置される1つまたは複数の蓄電装置22と通信可能に接続されている。蓄電装置22は、充放電量測定部23を備えている。充放電量測定部23は、蓄電装置22と電気的に接続した電動車両10が充電または放電した電力量(充放電量)を測定する。なお、電動車両10が充電した電力量(充電量)とは、蓄電装置22から当該電力量を電動車両10が需要したことを意味する。一方で電動車両10が放電した電力量(放電量)とは、蓄電装置22に対して電動車両10が当該電力量を供給したことを意味する。
管理装置制御部28には、蓄電状態情報D2が予め記憶されている。ここで、蓄電状態情報D2は、充放電スポット20に1つまたは複数設置される蓄電装置22の蓄電量および空き容量を含む。蓄電装置22の蓄電量および空き容量は、例えば、蓄電装置22が備え得る蓄電池のSOCから取得(推定)することができる。SOCを取得(推定)する方法としては特に限定されない。一例として、電圧センサによって測定された蓄電池の電圧を、SOC-OCV曲線と比較することで、SOCの概算値を取得(推定)してもよい。なお、OCV(Open Circuit Voltage)は、通電していないときの二次電池の電圧を意味し、開回路電圧とも言われる。
第3通信部43は、電動車両10を使用(所有)するユーザーのユーザー端末15と通信可能に構成されている。第3通信部43は、ここに開示される電力系統システム100の通信部の一例である。第3通信部43は、後述する選択部55からの指令に基づいて誘導情報D4をユーザー端末15に送信するように構成されている。
ユーザー端末15は、画面16と、タッチパネル、キーボードまたはマウス等のユーザーが操作して入力する入力手段17と、端末制御部18とを備えている。端末制御部18は、画面16および入力手段17と通信可能に接続されている。ここでは、第3通信部43は、ユーザー端末15の端末制御部18と通信可能に接続されている。
ユーザー端末15には、電動車両10の車両情報D3が予め記憶されている。車両情報D3は、蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施可能な電動車両10に関する情報である。車両情報D3は、電動車両10のSOC情報、電動車両10の現在位置情報、後述する誘導情報D4に対する対応率のうち少なくともいずれか一つが含まれる。車両情報D2には、上述した情報の他にも、例えば、電動車両10の走行予定距離、電動車両10のユーザーが指定するSOC残容量等が含まれていてもよい。車両情報D3には、上述した情報が複数含まれているとよい。
第1取得部51は、上述した電力需給要請情報D1を取得する。電力需給要請情報D1は、送配電施設200の制御部210に予め記憶されている。そのため、第1取得部51は、第1通信部41を介して電力需給要請情報D1を取得する。
第2取得部52は、蓄電装置22が設置される充放電スポット20の蓄電状態情報D2を取得する。上述したように蓄電状態情報D2は、管理装置制御部28に予め記憶されている。そのため、第2取得部52は、第2通信部42を介して蓄電状態情報D2を取得する。
第3取得部53は、蓄電装置22と電気的に接続して充放電可能な電動車両10の車両情報D3を取得する。車両情報D3は、端末制御部18に予め記憶されている。そのため、第3取得部53は、第3通信部43を介して車両情報D3を取得する。
需給満足度算出部54は、上記第1取得部51が取得した電力需給要請情報D1と、第2取得部52が取得した蓄電状態情報D2と、に基づいて需給満足度を算出する。需給満足度とは、送配電施設200からの電力需給要請量に対する充放電スポット20の蓄電状態(蓄電量と空き容量)から算出される。例えば、送配電施設200からの電力需要要請量に対して充放電スポット20の蓄電量が十分に多い場合には、需給満足度は高い状態である。一方で、送配電施設200からの電力需要要請量に対して充放電スポット20の蓄電量が少ない場合には、需給満足度は低い状態である。すなわち、需給満足度は、送配電施設200からの電力需給要請に対して、充放電スポット20の蓄電状態によって対応できる程度を示すパラメータである。なお、具体的な需給満足度の算出方法については後述する。
選択部55は、第3取得部53が取得した車両情報D3と、需給満足度算出部54において算出された需給満足度とに基づいて、充放電スポット20に誘導する電動車両10を選択する。そして、選択した電動車両10に対して、誘導情報D4を送信するよう第3通信部43に指示する。ここで、誘導情報D4とは、電動車両10を充放電スポット20に誘導するための情報である。誘導情報D4は、例えば、充放電スポット20の位置情報、充放電スポット20の使用状況、充放電スポット20までの道路情報等が含まれているとよい。また、誘導情報D4には、後述する協力インセンティブに関する情報が含まれていてもよい。
選択部55は、需給満足度についての第1の閾値が予め記憶されており、需給満足度算出部54において算出された需給満足度と、該第1の閾値とを比較して、需給満足度が第1の閾値を下回る場合には、第3取得部53が取得した車両情報D3に基づいて充放電スポット20に誘導する電動車両10を選択するように構成されているとよい。かかる構成によれば、需給満足度が低いときには電動車両10を充放電スポット20に誘導して、電力の充放電を実施させることができる。これにより、充放電スポット20の蓄電状態情報が調整され、送配電施設200からの電力需給要請を迅速に満たすことができる。
インセンティブ管理部56は、誘導情報D4を受信し、かつ、蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施した電動車両10のユーザーに付与するためのインセンティブを算出し、当該ユーザーに対してインセンティブを付与する。インセンティブは特に限定されず、例えば、クーポン、優待券、電気料金の割引等であり得る。具体的にクーポンとは、電動車両10から放電する際に得られる料金を割り増しできるクーポンであってもよいし、電動車両10を充電する際に得られる料金を割り引きできるクーポンであってもよい。また、インセンティブは、商品と交換できるものであってもよく、所定の特典を受けられるものであってもよい。さらに、充放電スポット20が商業施設の駐車場であった場合には、充放電スポット20の商業施設において割り引きや、商品購入の際に金銭の代わりに使用可能なものであってもよい。
インセンティブは、例えば、充放電量に基づいて算出されてもよいし、充放電量と需給満足度とに基づいて算出されてもよい。好適な一態様では、需給満足度が低いときに充放電を実施した電動車両10のユーザーに対して、該需給満足度が高いときよりも売電価格を高くまたは買電価格を低く設定するように構成されるとよい。
協力インセンティブ算出部57は、蓄電装置22と電気的に接続し充放電を実施した電動車両10のユーザーに付与するための協力インセンティブを需給満足度に基づいて算出する。ここで、協力インセンティブとは、需給満足度に基づいて算出され、上記インセンティブ管理部56が算出したインセンティブとともに追加的に付与されるインセンティブである。協力インセンティブは、ユーザーに電力需給調整への参加を促進するものであれば、特に限定されない。例えば、上記したクーポン、優待券、電気料金の割引等であってもよい。協力インセンティブ算出部57が算出するインセンティブは、需給満足度に基づいて設定されるため、充放電スポット20のリアルタイムでの蓄電状態を反映させることができる。なお、協力インセンティブ算出部57において協力インセンティブが算出される場合には、インセンティブ管理部56が算出するインセンティブとともに、ユーザー対して付与されるように構成されている。
好適な一態様では、協力インセンティブ算出部57には、需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値が記憶されており、需給満足度算出部54において算出された需給満足度が第2の閾値を下回る場合には、協力インセンティブを算出するように構成されていてもよい。かかる構成によれば、需給満足度が特に低いときには、協力インセンティブが算出されるため、電動車両10のユーザーに対して電力需給調整への参加を効果的に促すことができる。
上述した構成の電力系統システム100によれば、送配電施設200の電力需給要請情報D1と、充放電スポット20の蓄電状態情報D2とに基づいて需給満足度を算出し、該需給満足度と電動車両10の車両情報D3とに基づいて、誘導する電動車両10が選択される。このため、需給満足度に基づいて電動車両10を用いて充放電スポット20の蓄電状態を調整することができ、送配電施設200から電力需給要請があった場合には、迅速に電力を供給または需要することができる。これにより、より好適に送配電施設200の電力需給バランスの安定化に貢献することができる。
次いで、図1および図2に示す構成において実施される電力需給処理について説明する。図3は、電動車両10を用いて充放電スポット20の蓄電状態を調整するために実施される電力需給処理を示すシーケンス図である。
図3に示すように、リソースアグリゲーター30は、送配電施設200から電力需給要請情報を、充放電スポット20から蓄電状態情報を、およびユーザー端末15から車両情報を取得する(S1)。リソースアグリゲーター30は、電力需給要請情報と蓄電状態情報とに基づいて需給満足度を算出する(S2)。次いで、リソースアグリゲーター30は、取得した車両情報と、算出した需給満足度とに基づいて充放電スポット20に誘導する電動車両10を選択する。リソースアグリゲーター30は、選択した電動車両10のユーザーのユーザー端末15に誘導情報を送信する(S3)。誘導情報を確認し、電力需給処理への参加を決定した電動車両10のユーザーは、自身が使用する電動車両10を充放電スポット20に移動させ、蓄電装置22と電気的に接続する。リソースアグリゲーター30は、蓄電装置22から充放電信号を受信し、充放電が実施されたことを確認する(S4)。リソースアグリゲーター30は、誘導情報を受信し、かつ、充放電を実施した電動車両10のユーザーに付与するためのインセンティブを算出し、付与する(S5)。このような処理を行うことによって、ここに開示される電力需給調整が実現される。
次いで、上述した図3中のS1~S5のステップについて、図4を用いてより詳細に説明する。図4は、ここに開示される電力需給調整のフローチャート図である。ここに開示される電力系統システム100は、需給満足度に基づいて充放電スポット20の蓄電状態情報を調整し、送配電施設200の電力需給バランスの安定化に貢献するために、図3中のS1~S5のステップを以下のように処理する。
図3のS1において、図4のステップS10~S15を実施する。ステップS10では、図2の第3取得部53は、車両情報D3を取得する。ここで取得される車両情報D3は、上述したように蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施可能な電動車両10に関する情報である。
ステップS11では、図2の第1取得部51は、送配電施設200からの電力需給要請情報として電力供給要請量を選択するか否か判定する。電力供給要請量を選択した場合(S11:YES)には、ステップS12に進む。ステップS12では、第1取得部51は、電力供給要請量を取得する。次いで、ステップS13では、第2取得部52は、蓄電状態情報D2として蓄電量を取得する。
一方で、電力供給要請量を選択しない場合(S11:NO)には、ステップS14に進む。ステップS14では、図2の第1取得部51は、電力需要要請量を取得する。次いで、ステップS15では、第2取得部52は、蓄電状態情報D2として空き容量を取得する。
図3のS2において、図4のステップS20およびS21を実施する。ステップS20およびS21では、図2の需給満足度算出部54は、上記取得した電力需給要請情報D1と、蓄電状態情報D2とに基づいて、需給満足度を算出する。
ステップS20では、需給満足度は、電力供給要請量に対する蓄電量として算出される。例えば、図5(a)に示すように、電力供給要請量に対して蓄電量が多いときには、送配電施設200からの電力供給要請量を充放電スポット20の蓄電量によって満たすことができる。このため、需給満足度は高い状態である。一方、図5(b)に示すように、電力供給要請量に対して蓄電量が少ないときには、送配電施設200からの電力供給要請量を充放電スポット20の蓄電量によって満たすことができない。このため、需給満足度は低い状態である。
一方、ステップS21では、需給満足度は、電力需要要請量に対する空き容量として算出される。例えば、図6(a)に示すように、電力需要要請量に対して空き容量が多いときには、送配電施設200からの電力需要要請量を充放電スポット20の空き容量によって需要することができる。このため、需給満足度は高い状態である。一方、図6(b)に示すように電力需要要請量に対して空き容量が少ないときには、送配電施設200からの電力需要要請量を充放電スポット20の空き容量によって需要することができない。このため、需給満足度は低い状態である。
したがって、需給満足度に基づいて充放電スポット20の蓄電状態を調整することにより、送配電施設200からの電力需給要請に迅速に応じることができる。
図3のS3において、図4のステップS30~S35を実施する。ステップS30およびステップS33~S35では、図2の選択部55は、上記算出された需給満足度と車両情報D3とに基づいて、充放電スポット20に誘導する車両を選択する。
ステップS30では、図2の選択部55は、上記算出された需給満足度と予め記憶されている需給満足度についての第1の閾値を比較する。上記算出された需給満足度が低い場合には、充放電スポット20の蓄電状態は、送配電施設200からの電力需給要請量を満たすことができない虞があるため、電動車両10等を用いて電力の充放電を実施し、充放電スポット20の蓄電状態を調整する必要がある。需給満足度が第1の閾値を下回る場合(ステップS30:YES)には、ステップS31に進む。一方、需給満足度が第1の閾値を下回らない場合(ステップS30:NO)には、電力需給処理を終了する。
ところで、電動車両10のユーザーをより積極的に充放電スポット20に誘導するためには、例えばインセンティブを算出して、充放電スポット20への充放電の実施を促すことが挙げられる。このため、好適な一態様では、電動車両10のユーザーをより積極的に充放電スポット20へ誘導するために、協力インセンティブを算出するように構成されている。具体的には、ステップS31において、図2の協力インセンティブ算出部57は、需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値が記憶されており、ステップS20またはS21で算出された需給満足度と第2の閾値とを比較する。ここで、需給満足度が第2の閾値を上回らない場合(ステップS31:NO)には、ステップS32に進む。
ステップS32では、協力インセンティブ算出部57は、需給満足度に基づいて協力インセンティブを算出する。協力インセンティブは、需給満足度に基づくインセンティブ付与レートから算出されるように構成されているとよい。インセンティブ付与レートとは、付与すべきインセンティブの算出に使用される係数である。当該インセンティブ付与レートが高いほどユーザーに還元されるクーポンやポイント等のインセンティブが増加する。例えば、需給満足度が低くなるほどインセンティブ付与レートが高くなるように設定されることが好ましい。
かかる構成によれば、需給満足度が特に低く、送配電施設200からの電力需給要請量を満たすことができる範囲にまで充放電スポット20の蓄電状態を調整することが困難な状況において、電動車両10のユーザーをより積極的に充放電スポット20に誘導させることができ得る。
算出される協力インセンティブは、後述するステップS35において、誘導情報D4が送信されてからの需給満足度の時間的な変化に対応するように構成されていてもよい。需給満足度は、蓄電装置22と電動車両10との間で充放電が実施されるにつれて低くなる。すなわち、複数の電動車両10に誘導情報D4が送信された場合には、最初に蓄電装置22と電気的に接続して充放電信号を送信した電動車両10のユーザーが、最も需給満足度が高いときに充放電を実施したことになり得る。より多くのインセンティブを獲得したいユーザーは、より需給満足度が高いとき、言い換えれば、誘導情報D4が送信されてから早い段階で充放電を実施することが見込まれる。したがって、誘導情報D4が送信されてからの需給満足度の時間的な変化を協力インセンティブに反映させることで、より短時間で需給満足度を満たすことができる。
一方、需給満足度が第2の閾値を上回る場合(ステップS31:YES)には、ステップS33に進む。なお、第1の閾値および第2の閾値は、電力需給要請情報を取得したタイミングや充放電スポット20の位置等によって異なるため一概には規定されないが、例えば、充放電スポット20における平均的な充放電量や、誘導情報D4に対する平均的な対応率を参考として任意の値を設定するとよい。
図4のステップS33では、図2の選択部55は、第3取得部53が取得した車両情報D3に基づいて、電動車両についてのリストを作成する。例えば、選択部55は、電動車両10のSOC情報に基づいて電動車両10が搭載する蓄電池のSOCが高い順または低い順に並べたリストを作成してもよい。また、選択部55は、電動車両10の現在位置情報に基づいて、充放電スポット20から距離が近い順に並べたリストを作成してもよいし、電動車両10の誘導情報D4に対する対応率が高い順に並べたリストを作成してもよい。あるいは、上述した3つの要素すべてをパラメータとして採用し、任意の重みづけをしてリストを作成してもよい。
なお、誘導情報D4に対する対応率とは、誘導情報D4を送信した回数に対して、応答し実際に蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施した回数によって算出される値である。
ステップS34では、選択部55は、充放電スポット20に誘導する電動車両10を選択する。例えば、上記作成したリストにおいて基準値を定めて、かかる基準値を上回る電動車両10を選択するように構成されているとよい。ここで基準値とは、例えば、電動車両10のSOCで定めてもよい。充放電スポット20の蓄電量が不足する場合には、よりSOCが高い電動車両10を誘導するほうがより多くの電力が供給される可能性が高いため好ましい。一方で、充放電スポット20の空き容量が不足する場合には、よりSOCが低い電動車両10を誘導するほうがより多くの電力が需要される可能性が高いため好ましい。したがって、SOCを基準値として採用することで、より効率よく充放電スポット20の蓄電状態を改善させることができ得る。
基準値は、例えば、充放電スポット20と電動車両10との距離で定めてもよい。すなわち、取得した電動車両10の現在位置情報と対象とする充放電スポット20との距離が遠すぎる場合には、誘導する電動車両10として選択しても、充放電スポット20にまで誘導される可能性が非常に低い。したがって、選択部55は、充放電スポット20と電動車両10との距離を基準値として採用することで、より確実に充放電スポット20に誘導できる電動車両10を選択することができ得る。
また、基準値は、誘導情報D4に対する対応率で定めてもよい。誘導情報D4に対する対応率が高い電動車両10のユーザーは、誘導情報D4に対する対応率が低い電動車両10のユーザーよりも電力需給調整に協力的であるとみなすことができる。このような誘導情報D4に対する対応率が高い電動車両10を、充放電スポット20に誘導する電動車両10として選択した場合には、充放電を実施する確率が高くなると推測される。したがって、選択部55は、誘導情報D4に対する対応率を基準値として採用することで、より確実に充放電スポット20に誘導できる電動車両10を選択することができ得る。
ステップS35では、図2の選択部55の指示に基づいて第3通信部43は、上記選択した電動車両10に誘導情報D4を送信する。ここで送信される誘導情報D4は、電動車両10を充放電スポット20に誘導するための情報である。誘導情報D4には、ステップS32で算出された協力インセンティブに関する情報を含んでいてもよい。
送信された誘導情報D4は、ユーザー端末15の画面16に表示されるように構成されているとよい。具体的に例えば、充電または放電のどちらを受け付けているかに関する情報と、使用可能な充放電スポット20やユーザーの現在位置からの充放電スポット20までの距離等の一覧表が表示されるように構成されているとよい。なお、使用可能な充放電スポット20とは、充放電スポット20に設置された蓄電装置22が使用されていない状態のことをいう。上記一覧表は、距離順などに並び替える機能を有していてもよい。ユーザーは、提示された誘導情報D4を確認し充放電を実施する場合には、入力手段17を操作して、ID情報をユーザー端末15からリソースアグリゲーター30に送信する。このとき、充放電の実施を希望する充放電スポット20やユーザーが希望する充放電量等の追加的な情報も、ID情報と共に関連づけられて送信されてもよい。
図3のS4において、図4のステップS40およびS41を実施する。ステップS40では、図2の充放電管理部58が充放電開始信号を受信したか否か判定する。ユーザーは、上記提示された誘導情報D4を確認して充放電スポット20まで電動車両10を運転する。そして、充放電スポット20に到着したら、蓄電装置22と電気的に接続して、充放電を開始する。ここでは、蓄電装置22と電動車両10とが電気的に接続され、充放電が開始されると、第2通信部42を介して充放電スポット管理装置25から充放電管理部58に充放電開始信号が送信される。充放電管理部58が充放電開始信号を受信することで、充放電が開始されたことを判断することができる。リソースアグリゲーター30が充放電開始信号を受信した(ステップS40:YES)場合には、ステップS41に進む。所定時間経過後においてもリソースアグリゲーター30が充放電開始信号を受信しない(ステップS40:NO)場合には、電力需給処理を終了する。ここで、所定時間とは、特に限定されないが、第3通信部43がユーザー端末15に誘導情報D4を送信後、30分~10時間程度の間で適宜設定されればよい。
次いで、充放電が終了すると、第2通信部42を介して充放電スポット管理装置25から充放電管理部58に充放電終了信号が送信される。ステップS41では、充放電管理部58が充放電終了信号を受信することで、充放電が終了されたことを判断する。このとき、図2の充放電量測定部23が測定した充放電量は、管理装置制御部28において、ID情報検知部26が取得した電動車両10および該車両のユーザーのID情報と紐づけられ
て記憶されている。充放電管理部58は、第2通信部42を介してID情報と、該ID情報に紐づけられた充放電量を取得するように構成され得る。これにより、リソースアグリゲーター30は、誘導情報D4を受信し、かつ、充放電スポット20において充放電を実施したユーザーを特定することができる。
図3のS5において、図4のステップS50およびS51を実施する。ステップS50では、図2のインセンティブ管理部56は、誘導情報D4を受信し、かつ、蓄電装置22と電気的に接続して充放電を実施した電動車両10のユーザーに付与するためのインセンティブを算出する。ここでのインセンティブは、上記したように充放電管理部58が取得した充放電量から算出されてもよいし、需給満足度算出部54が算出した需給満足度と、充放電量とから算出されるように構成されていてもよい。
次いで、ステップS51では、図2のインセンティブ管理部56は、算出したインセンティブをユーザーに付与する。ここで、インセンティブを付与するとは、例えば記憶部40に記憶されたデータベースDB1において、車両IDとインセンティブとが紐づけられて、電動車両10のユーザーに対してインセンティブが登録されることをいう。ただし、例えばインセンティブが電子的にやり取り可能であるもの、例えば、電子クーポン等であった場合には、電子クーポンなどをユーザー端末15に送信することを、インセンティブを付与することとしてもよい。
なお、ステップS32において協力インセンティブ算出部57が協力インセンティブを算出した場合には、ステップS50において算出されたインセンティブとともにユーザーに付与されるように構成されている。
上述したように、電力需給要請情報と蓄電状態情報と車両情報とに基づいて需給満足度が算出され、該需給満足度に基づいて電力需給調整を実施することにより、送配電施設200からの電力需給要請と、充放電スポット20の蓄電状態とを考慮した電力需給調整が実現される。このように需給満足度に基づいて充放電スポット20の蓄電状態を調整することにより、送配電施設200からの電力需給要請に迅速に対応することができる。これにより、送配電施設200の電力需給バランスの安定化により好適に貢献することができる。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
10 電動車両
15 ユーザー端末
16 画面
17 入力手段
18 端末制御部
20 充放電スポット
22 蓄電装置
23 充放電量測定部
25 充放電スポット管理装置
26 ID情報検知部
27 蓄電状態管理部
28 管理装置制御部
30 リソースアグリゲーター
35 制御装置
40 記憶部
41 第1通信部
42 第2通信部
43 第3通信部
51 第1取得部
52 第2取得部
53 第3取得部
54 需給満足度算出部
55 選択部
56 インセンティブ管理部
57 協力インセンティブ算出部
58 充放電管理部
100 電力系統システム
210 制御部


Claims (14)

  1. 送配電施設から電力需給要請情報を取得する第1取得部と、
    蓄電装置が設置された充放電スポットから蓄電状態情報を取得する第2取得部と、
    前記蓄電装置と電気的に接続し充放電可能な電動車両の車両情報を取得する第3取得部と、
    前記第1取得部が取得した電力需給要請情報と、前記第2取得部が取得した蓄電状態情報とに基づいて需給満足度を算出する需給満足度算出部と、
    前記第3取得部が取得した車両情報と、前記需給満足度算出部が算出した需給満足度とに基づいて前記充放電スポットに誘導する電動車両を選択する選択部と、
    前記選択された電動車両に誘導情報を送信する通信部と、
    前記充放電スポットにおいて充放電を実施した電動車両のユーザーに付与するための協力インセンティブを、前記需給満足度に基づいて算出する協力インセンティブ算出部と、
    を備え、
    ここで、前記電力需給要請情報は、電力供給要請量または電力需要要請量を示す情報であり、
    前記蓄電状態情報は、前記充放電スポットの蓄電量および空き容量を示す情報である、電力系統システム。
  2. 前記第1取得部が前記電力需給要請情報として前記電力供給要請量を示す情報を取得した場合には、前記需給満足度算出部が前記電力供給要請量に対する前記蓄電量から前記需給満足度を算出するように構成され、
    前記第1取得部が前記電力需要要請量を取得した場合には、前記需給満足度算出部が前記電力需要要請量に対する前記空き容量から前記需給満足度を算出するように構成されている、請求項1に記載の電力系統システム。
  3. 前記選択部には、前記需給満足度についての第1の閾値が予め記憶されており、
    前記需給満足度算出部において算出された需給満足度と、前記第1の閾値とを比較して、前記需給満足度が前記第1の閾値を下回る場合には、前記第3取得部が取得した車両情報に基づいて前記充放電スポットに誘導する電動車両を選択するように構成されている、請求項1または2に記載の電力系統システム。
  4. 記通信部は、前記誘導情報として前記協力インセンティブ算出部において算出された協力インセンティブに関する情報を含む、請求項3に記載の電力系統システム。
  5. 前記協力インセンティブ算出部には、前記需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値が予め記憶されており、
    前記需給満足度算出部において算出された需給満足度と前記第2の閾値とを比較して、前記需給満足度が前記第2の閾値を下回る場合には、該需給満足度に基づく協力インセンティブを算出するように構成される、請求項4に記載の電力系統システム。
  6. 前記誘導情報を受信し、かつ、前記蓄電装置と電気的に接続して充放電を実施した電動車両を使用するユーザーに付与するためのインセンティブを算出するインセンティブ管理部をさらに備える、請求項1~5のいずれか一項に記載の電力系統システム。
  7. 前記車両情報には、前記電動車両のSOC情報、前記電動車両の現在位置情報、前記誘導情報に対する対応率のうち少なくともいずれか一つが含まれる、請求項1~6のいずれか一項に記載の電力系統システム。
  8. コンピュータのプログラムによって実行される電力需給調整方法であって、以下のステップ:
    送配電施設から電力需給要請情報を取得するステップと、
    蓄電装置が設置された充放電スポットから蓄電状態情報を取得するステップと、
    前記蓄電装置と電気的に接続し充放電可能な電動車両の車両情報を取得するステップと、
    前記取得した電力需給要請情報と蓄電状態情報とに基づいて需給満足度を算出するステップと、
    前記取得した車両情報と、前記算出した需給満足度とに基づいて前記充放電スポットに誘導する電動車両を選択するステップと、
    前記選択された電動車両に誘導情報を送信するステップと、
    前記充放電スポットにおいて充放電を実施した電動車両のユーザーに付与するための協力インセンティブを、前記需給満足度に基づいて算出するステップと、
    を含み、
    ここで、前記電力需給要請情報は、電力供給要請量または電力需要要請量を示す情報であり、
    前記蓄電状態情報は、前記充放電スポットの蓄電量および空き容量を示す情報である、電力需給調整方法。
  9. 前記電力需給要請情報として前記電力供給要請量を示す情報を取得した場合には、前記需給満足度を算出するステップにおいて、前記電力供給要請量に対する前記蓄電量から前記需給満足度を算出し、
    前記電力需給要請情報として前記電力需要要請量を取得した場合には、前記需給満足度を算出するステップにおいて、前記電力需要要請量に対する前記空き容量から前記需給満足度を算出する、請求項8に記載の電力需給調整方法。
  10. 前記電動車両を選択するステップにおいて、前記算出された需給満足度と、前記需給満足度についての第1の閾値とを比較して、前記需給満足度が前記第1の閾値を下回る場合には、前記取得した車両情報に基づいて前記充放電スポットに誘導する電動車両を選択する、請求項8または9に記載の電力需給調整方法。
  11. 記誘導情報を送信するステップにおいて、前記算出された協力インセンティブに関する情報を含む誘導情報を送信する、請求項10に記載の電力需給調整方法。
  12. 前記協力インセンティブを算出するステップにおいて、前記算出された需給満足度と、前記需給満足度についての第1の閾値を下回る第2の閾値とを比較して、前記需給満足度が前記第2の閾値を下回る場合には、該需給満足度に基づく協力インセンティブを算出する、請求項11に記載の電力需給調整方法。
  13. 前記誘導情報を受信し、かつ、前記蓄電装置と電気的に接続して充放電を実施した電動車両を使用するユーザーに付与するためのインセンティブを算出するステップをさらに含
    む、請求項8~12のいずれか一項に記載の電力需給調整方法。
  14. 前記車両情報には、前記電動車両のSOC情報、前記電動車両の現在位置情報、前記誘導情報に対する対応率のうち少なくともいずれか一つが含まれる、請求項8~12のいずれか一項に記載の電力需給調整方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077780A1 (ja) 2009-12-24 2011-06-30 株式会社 日立製作所 電気自動車を用いた電力系統制御システム、電力系統制御装置、情報配信装置及び情報配信方法
JP2020115704A (ja) 2019-01-17 2020-07-30 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム
JP2021018608A (ja) 2019-07-19 2021-02-15 株式会社東芝 アグリゲーションシステム、アグリゲーション装置、およびアグリゲーション方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020042686A (ja) 2018-09-13 2020-03-19 本田技研工業株式会社 電力需給管理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011077780A1 (ja) 2009-12-24 2011-06-30 株式会社 日立製作所 電気自動車を用いた電力系統制御システム、電力系統制御装置、情報配信装置及び情報配信方法
JP2020115704A (ja) 2019-01-17 2020-07-30 本田技研工業株式会社 送受電管理装置及びプログラム
JP2021018608A (ja) 2019-07-19 2021-02-15 株式会社東芝 アグリゲーションシステム、アグリゲーション装置、およびアグリゲーション方法

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