JP7467916B2 - 給電システム - Google Patents
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Description
また、日本国では制度面でも、環境問題対策の一環として、電気事業における発電の自由化や、再エネ発電の買取制度等の法整備が進められている。
(1) 再生可能エネルギー発電設備により発電された電力を蓄える蓄電設備と、前記蓄電設備の制御及び管理を行うと共に情報処理部と通信を行う管理設備とを有するユーザサイトと、前記情報処理部と通信を行う給電設備と、前記情報処理部と通信を行う端末と、を含む給電システムにおいて、
前記ユーザサイトの前記管理設備は、
前記ユーザサイトの識別情報を含むユーザサイト情報と、前記蓄電設備の供給できる電力量を含む蓄電情報とを前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの放電指示に応じて、前記蓄電設備から所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を制御する機能と、
を有し、
前記給電設備は、
前記情報処理部からの給電指示に応じて、前記所定の送配電網から電力を受電し、電力需要デバイスへの給電を制御する機能を有し、
前記端末は、
電力需要要求と、当該端末の識別情報を含む端末情報と、前記給電設備から取得した前記給電設備の識別情報を含む給電設備情報とを前記情報処理部に送信する機能を有し、
前記管理設備により送信された前記ユーザサイト情報と前記蓄電情報とは、前記情報処理部により識別及び認証がなされて、
前記情報処理部が前記ユーザサイト情報と、前記蓄電情報と、前記端末から送付されてきた前記端末情報と、前記給電設備情報と、前記電力需要要求に基づいて、前記放電指示及び前記給電指示を生成し、前記管理設備に前記放電指示を、前記給電設備に前記給電指示を送信し、前記蓄電設備が前記放電指示に応じて、前記所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を行い、前記給電設備が前記所定の送配電網から電力を受電し、電力需要デバイスに給電することを特徴とする、
給電システム。
(2) 再生可能エネルギー発電設備により発電された電力を蓄える蓄電設備と、前記蓄電設備の制御及び管理を行うと共に情報処理部と通信を行う管理設備とを有するユーザサイトと、前記情報処理部と通信を行う給電設備と、端末と、を含む給電システムにおいて、
前記ユーザサイトの前記管理設備は、
前記ユーザサイトの識別情報を含むユーザサイト情報と、前記蓄電設備の供給できる電力量を含む蓄電情報とを前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの放電指示に応じて、前記蓄電設備から所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を制御する機能と、
を有し、
前記給電設備は、
電力需要要求と、前記端末から取得した前記端末の識別情報を含む前記端末情報と、当該給電設備の識別情報を含む給電設備情報を前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの給電指示に応じて、前記所定の送配電網から電力を受電し、電力需要デバイスへの給電を制御する機能を有し、
前記管理設備により送信された前記ユーザサイト情報と前記蓄電情報とは、前記情報処理部により識別及び認証がなされて、
前記情報処理部が前記ユーザサイト情報と、前記蓄電情報と、前記給電設備から送付されてきた前記端末情報と、前記給電設備情報と、前記電力需要要求に基づいて、前記放電指示及び前記給電指示を生成し、前記管理設備に前記放電指示を、前記給電設備に前記給電指示を送信し、前記蓄電設備が前記放電指示に応じて、前記所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を行い、前記給電設備が前記所定の送配電網から電力を受電し、前記電力需要デバイスに給電することを特徴とする、
給電システム。
(3) 前記識別及び認証がブロックチェーン技術により行われる、(1)または(2)に記載の給電システム。
(4) 前記情報処理部は、前記ユーザサイト情報と、前記蓄電情報と、前記端末情報と、前記電力需要要求とに基づくマッチングを行う機能を有する、(1)乃至(3)のうち何れかの1項に記載の給電システム。
(5) 前記端末は、前記情報処理部を介して、前記給電設備の位置情報及び利用状況情報を取得する機能を更に有する、(1)乃至(4)のうち何れかの1項に記載の給電システム。
(6) 前記給電設備は、前記情報処理部に給電停止要求を送信する機能を有し、前記情報処理部は、前記給電停止要求に応じて、前記管理設備に放電停止指示を送信する、(1)乃至(5)のうち何れかの1項に記載の給電システム。
(7) 前記端末は、前記情報処理部に給電停止要求を送信する機能を有し、
前記情報処理部は、前記給電停止要求に応じて、前記管理設備に放電停止指示を送付する、(1)乃至(5)のうち何れかの1項に記載の給電システム。
(8) 前記蓄電設備は、レドックスフロー電池、揚水発電、リチウムイオン電池、NAS電池に基づく設備のうち少なくとも1つを含む、(1)乃至(7)のうち何れかの1項に記載の給電システム。
図1は、本発明の第1実施形態に係る給電システムの構成の一例を示す図である。
「ユーザサイトUS」とは、ユーザUにより再生可能エネルギー発電設備により発電された電力が一旦蓄積される場所を意味する。以下、ユーザサイトUSで前記再生可能エネルギー発電設備により発電された電力が蓄電されることを「再エネ蓄電」と呼ぶ。
図1の例の給電システムは、電力需要家による電力需要デバイスEに充電させるための電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報と、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報とを情報処理部Vに送信する主体が端末3である場合の一例を示している。以下、図1の例の給電システムの特徴について説明する。
ここで、蓄電池は、特に限定されず任意なものを採用することができる。例えば、リチウムイオン電池、ナトリウム―硫黄電池(NAS電池)、全固体電池、レドックスフロー電池(以下、RFBと称することもある。)等を採用することができる。
蓄電設備Bとして、RFBを採用することが好ましい。RFBを採用することで、後述の管理設備2は、RFBの電解液の量、活物質の種類、活物質の濃度、及び活物質の価数等の情報を取得して、これらの情報に基づいて供給できる電力量を含む蓄電情報をリアルタイムに取得することが容易となる。
ユーザサイトUSの識別情報は、例えば、再生可能エネルギー発電設備P、蓄電設備B、及び管理設備2の夫々の装置を一意に識別可能な情報(例えば、装置のID情報等)として挙げられる。
蓄電情報は、供給できる電力量の他、蓄電設備Bの空き容量(蓄電設備Bの蓄電可能な電力総量から取り出せる全電力量を差し引いた電力量)等を含むようにすることができる。更に、蓄電情報に電力の利用料金情報を含むようにすることもできる。ここで、電力の利用料金とは、ユーザUにより設定される。電力需要家が前記供給できる電力量を利用するために支払う電力料金の単価(例えば、X円/kWh)を例として挙げられる。
また、管理設備2は、後述する情報処理部Vからの放電指示に基づいて、蓄電設備Bから所定の送配電網Gに電力を送り出すように放電させる制御を実行する。ここで、送配電網Gは、複数の送電線、配電線、変電所等により構成されていてもよく、蓄電設備Bと電力需要家とをつなぐ一本の電線のみで構成されていてもよい。
情報処理部Vは、ユーザサイト情報、蓄電情報、端末情報、給電設備情報、及び電力需要要求に基づいて、蓄電設備Bに対する放電指示と、給電設備4に対する給電指示とを生成して、管理設備2と給電設備4との夫々に送信する制御を実行する。
具体的に、例えば、情報処理部Vは、ユーザサイト情報、蓄電情報、端末情報、及び電力需要要求を用いて、マッチングを行い、マッチングが成功すれば、前記マッチング結果及び給電設備情報に基づいて、蓄電設備Bに対する放電指示及び給電設備4に対する給電指示を生成して、管理設備2と給電設備4との夫々に送信する制御を実行する。
ここで、端末3と電力需要デバイスEとは分離していてもよいが、端末3が電力需要デバイスEの一部を構成してもよい。即ち、端末3と情報処理部Vとの間の通信は、電力需要デバイスEから独立した端末3の通信機能を利用してもよいし、電力需要デバイスEに内蔵されている端末3の通信機能を利用してもよい。
電力需要デバイスEは、各種各様な電気デバイスであり、例えば、蓄電池、または蓄電池を有していてもよい電気自動車(EV)、ドローン、パーソナルコンピュータ、ロボット等は、いずれも電力需要デバイスEの一例である。
また、電力需要要求は電力需要デバイスEで自動的に生成してもよく、端末3が電力需要デバイスEの電力需要状況に基づいて、端末3で自動的に生成してもよく、電力需要家により、何等かの手段を用いて、端末3又は電力需要デバイスEで生成させてもよい(例えば、電力需要家が電力需要要求をスマートフォンに入力してもよい)。電力需要要求は電力需要デバイスEにより生成する場合、端末3は電力需要デバイスEから、電力需要要求を取得することができる。このようにして生成された電力需要要求は、端末3により、情報処理部Vに送信される。
また、給電設備4は、情報処理部Vから送信された給電指示に応じて、所定の送配電網Gから電力を受電し、電力需要デバイスEに対する給電を行う。
給電設備4として、例えば、充電スタンド、スマートコンセント等が挙げられる。電気窃盗防止のため、普段、給電設備4は電力を供給できない状態になっているが、情報処理部Vから対象となる給電設備4に給電指示を送ると、対象となる給電設備4が給電できる状態に切り替わる。具体的には例えば、所定の送配電網Gからの電力供給を遮断するスイッチを給電設備4の内部に設け、情報処理部Vから給電設備4に給電指示があると当該スイッチのON/OFFが切替わるようにしてもよい。
ステップSS11において、管理設備2は、ユーザサイト情報と蓄電情報とを情報処理部Vに送信する。
ステップSS12において、情報処理部Vで再エネ証明が行われる。ユーザサイト情報と蓄電情報が情報処理部Vに管理される。
ステップSS13において、端末3は、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報を取得する。
ステップSS14において、端末3は、電力需要要求を生成し、その電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報と、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報とを情報処理部Vに送信する。
ステップSS15において、情報処理部Vは、ユーザサイト情報と、蓄電情報と、電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報とに基づいて、マッチングを行い、マッチングが成功すれば、前記マッチング結果及び給電設備情報に基づいて、管理設備2に対する放電指示及び給電設備4に対する給電指示を作成して、生成した放電指示及び給電指示を管理設備2と給電設備4との夫々に送信する。マッチングの具体的な実施形態として、例えば、情報処理部Vが、それぞれのユーザサイトUSから受信した蓄電情報に含まれた供給できる電力量情報を、電力需要要求の需要電力量情報とマッチングさせて、供給できる電力量が需要電力量を満たすことができるユーザサイトUSを抽出する。このとき抽出されるユーザサイトUSは1つでも良いし、提供できる電力量を合計することで需要電力量を満たすことができる1以上のユーザサイトUSを抽出しても良い。或いは、情報処理部Vが、ユーザサイト情報に含まれたユーザサイトUSの識別情報と、端末3の識別情報と、をマッチングさせて、ユーザサイトUSを抽出する。具体的な例として、事前に、特定のユーザサイトUSの識別情報と特定の端末3の識別情報と、をリンクさせて、前記端末3から送付されてきた電力需要要求に対して、優先的に前記ユーザサイトUSを抽出する。或いは、情報処理部Vは、電力利用料金情報、電力利用料金に関する要求情報に基づいたマッチングを行い、ユーザサイトUSを抽出することもできる。なお、上記のマッチングを一つのみ行ってもよく、同時に又は優先順位を付けて、複数のマッチングを行ってもよい。
ステップSS16において、管理設備2は、ステップSS15で情報処理部Vから送信された放電指示に基づいて、蓄電設備Bから所定の送配電網Gに電力を送り出すように放電させる制御を実行する。
ステップSS17において、給電設備4は、ステップSS15で情報処理部Vから送信された給電指示に基づいて、所定の送配電網Gから電力を受電し、電力需要デバイスEに給電する制御を実行する。
図2は、本発明の第2実施形態に係る給電システムの構成の一例を示す図である。
ただし、図2の例の給電システムは、電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報と、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報とを情報処理部Vに送信する主体が給電設備4である点で図1の例と相違する。
以下、図2の例の給電システムの特徴について説明する。なお、ユーザサイトUS、及び情報処理部Vの構成は、図1の例と同様であるため説明を省略する。
また、給電設備4は、情報処理部Vから送信された給電指示に応じて、所定の送配電網Gから電力を受電し、電力需要デバイスEに対する給電を行う。
ステップSS21において、管理設備2は、ユーザサイト情報と蓄電情報とを情報処理部Vに送信する。
ステップSS22において、情報処理部Vで再エネ証明が行われる。ユーザサイト情報と蓄電情報が情報処理部Vに管理される。
ステップSS23において、給電設備4は、端末3から電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報とを取得する。
ステップSS24において、給電設備4は、端末3から取得した電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報と、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報とを情報処理部Vに送信する。
ステップSS25において、情報処理部Vは、ユーザサイト情報と、蓄電情報と、電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報とに基づいて、マッチングを行い、マッチングが成功すれば、前記マッチング結果及び給電設備情報に基づいて、管理設備2に対する放電指示及び給電設備4に対する給電指示を生成する。また、情報処理部Vは、生成した放電指示及び給電指示を管理設備2と給電設備4との夫々に送信する制御を実行する。マッチングの具体的な実施形態はSS15の実施形態と同様である。
ステップSS26において、管理設備2は、ステップSS25で情報処理部Vから送信された放電指示に基づいて、蓄電設備Bから電力を所定の送配網Gに電力を送り出すように放電させる制御を実行する。
ステップSS27において、給電設備4は、ステップSS25で情報処理部Vから送信された給電指示に基づいて、所定の送配電網Gから電力を受電し、電力需要デバイスEに給電する制御を実行する。
また、図1及び図2には管理設備2、再生可能エネルギー発電設備P、及び蓄電設備Bの夫々が1つのみ描画されているが、これは説明を簡略化させるための例示に過ぎない。同様の構成を有する管理設備2、再生可能エネルギー発電設備P、及び蓄電設備Bの夫々が複数存在し得る。
要求管理部302は、電力需要要求を生成する。
送信制御部303は、要求管理部302により生成された電力需要要求と、端末3の識別情報を含む端末情報を給電設備4に送信する制御を実行する。
送信制御部402は、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報を端末3に送信する制御を実行する。
第1実施形態に係る給電システムを構成する給電設備4において、電力制御部403は以下のように機能する。即ち、情報処理部Vから送信されてきた給電指示に応じて、所定の送配電網Gから電力を受電し、電力需要デバイスEに給電する制御を実行する。
取得部401は、端末3から端末3の識別情報を含む端末情報と電力需要要求とを取得する。
送信制御部402は、給電設備4の識別情報を含む給電設備情報と、端末3からの電力需要要求、及び端末3の識別情報を含む端末情報とを情報処理部Vに送信する制御を実行することもできる。
また、第2実施形態に係る給電システムを構成する給電設備4の電力制御部403の機能は、第1実施形態に係る給電システムを構成する給電設備4の電力制御部403の機能と同様であるため説明を省略する。
端末3は、情報処理部Vを介して、給電設備4の位置情報及び利用状況情報をリアルタイムに取得する機能を有する。このことにより、電力需要家が前記給電設備4の位置情報及び利用状況情報に基づいて、利用したい給電設備4を選定するができる。また、端末3は、選定した給電設備4に対して、利用時間を予約するため、予約情報を給電設備4や情報処理部Vに送信する機能を更に有してもよい。
給電設備4は、上記利用状況情報を情報処理部Vに送信する機能を有する。また、端末3から又は情報処理部Vを介して、端末3からの予約情報を取得する機能を更に有してもよい。
これらの機能により、端末3を介して、電力需要家が、給電設備4の位置情報及び利用状況情報と、電力需要デバイスEの位置情報や、電力需要デバイスEに充電させたい時間等に基づいて、最適の給電設備4を選定又は予約することができる。
これにより、ユーザサイトUSに存在する蓄電設備Bからの放電回数や放電電力量を増やすことができる。その結果、設備を設置するための導入コストや給電システムを利用及び運用するコストの削減が可能となる。また蓄電池に蓄電された余剰電力は、需要のある電力需要家によって使用されることが可能になる。一定量しか蓄電できない蓄電池でも、随時電力が消費されるため、発電された再生エネルギーを逐次蓄電することが可能になる。
Claims (7)
- 再生可能エネルギー発電設備により発電された電力を蓄える蓄電設備と、前記蓄電設備の制御及び管理を行うと共に情報処理部と通信を行う管理設備とを有するN(Nは2以上の整数値)のユーザサイトと、前記情報処理部と通信を行う給電設備と、前記情報処理部と通信を行う端末と、を含む給電システムにおいて、
前記Nの前記ユーザサイトの夫々の前記管理設備は、
前記Nの前記ユーザサイトの識別情報を含むユーザサイト情報と、前記蓄電設備の供給できる電力量を含む蓄電情報とを前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの放電指示に応じて、前記蓄電設備から所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を制御する機能と、
を有し、
前記給電設備は、
前記情報処理部からの給電指示に応じて、前記所定の送配電網から電力を受電し、電力需要デバイスへの給電を制御する機能を有し、
前記端末は、
電力需要要求と、当該端末の識別情報を含む端末情報と、前記給電設備から取得した前記給電設備の識別情報を含む給電設備情報とを前記情報処理部に送信する機能を有し、
前記管理設備により送信された前記ユーザサイト情報と前記蓄電情報とは、前記情報処理部により、前記再生可能エネルギー発電設備により発電された電力であることについての識別及び認証がなされ、
前記情報処理部は、前記ユーザサイト情報と、前記蓄電情報と、前記端末情報と、前記電力需要要求とに基づくマッチングを行う機能として、前記Nの前記ユーザサイトのうち、前記識別及び前記認証がなされかつ所定条件を満たすn(nは、前記Nより小さい整数値)の前記ユーザサイトを抽出する機能を有し、
前記情報処理部が、抽出された前記nの前記ユーザサイトについての前記ユーザサイト情報及び前記蓄電情報と、前記端末から送付されてきた前記端末情報と、前記給電設備情報と、前記電力需要要求に基づいて、前記放電指示及び前記給電指示を生成し、前記管理設備に前記放電指示を、前記給電設備に前記給電指示を送信し、抽出された前記nの前記ユーザサイトの前記蓄電設備が前記放電指示に応じて、前記所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を行い、前記給電設備が前記所定の送配電網から電力を受電し、前記電力需要デバイスに給電することを特徴とする、
給電システム。 - 再生可能エネルギー発電設備により発電された電力を蓄える蓄電設備と、前記蓄電設備の制御及び管理を行うと共に情報処理部と通信を行う管理設備とを有するN(Nは2以上の整数値)のユーザサイトと、前記情報処理部と通信を行う給電設備と、端末と、を含む給電システムにおいて、
前記Nの前記ユーザサイトの夫々の前記管理設備は、
前記Nの前記ユーザサイトの識別情報を含むユーザサイト情報と、前記蓄電設備の供給できる電力量を含む蓄電情報とを前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの放電指示に応じて、前記蓄電設備から所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を制御する機能と、
を有し、
前記給電設備は、
電力需要要求と、前記端末から取得した前記端末の識別情報を含む端末情報と、当該給電設備の識別情報を含む給電設備情報を前記情報処理部に送信する機能と、
前記情報処理部からの給電指示に応じて、前記所定の送配電網から電力を受電し、電力需要デバイスへの給電を制御する機能を有し、
前記管理設備により送信された前記ユーザサイト情報と前記蓄電情報とは、前記情報処理部により、前記再生可能エネルギー発電設備により発電された電力であることについての識別及び認証がなされ、
前記情報処理部は、前記ユーザサイト情報と、前記蓄電情報と、前記端末情報と、前記電力需要要求とに基づくマッチングを行う機能として、前記Nの前記ユーザサイトのうち、前記識別及び前記認証がなされかつ所定条件を満たすn(nは、前記Nより小さい整数値)の前記ユーザサイトを抽出する機能を有し、
前記情報処理部が、抽出された前記nの前記ユーザサイトについての前記ユーザサイト情報及び前記蓄電情報と、前記給電設備から送付されてきた前記端末情報と、前記給電設備情報と、前記電力需要要求に基づいて、前記放電指示及び前記給電指示を生成し、前記管理設備に前記放電指示を、前記給電設備に前記給電指示を送信し、抽出された前記nの前記ユーザサイトの前記蓄電設備が前記放電指示に応じて、前記所定の送配電網へ電力を送り出すための放電を行い、前記給電設備が前記所定の送配電網から電力を受電し、前記電力需要デバイスに給電することを特徴とする、
給電システム。 - 前記識別及び前記認証がブロックチェーン技術により行われる、請求項1または2に記載の給電システム。
- 前記端末は、前記情報処理部を介して、前記給電設備の位置情報及び利用状況情報を取得する機能を更に有する、請求項1乃至3のうち何れかの1項に記載の給電システム。
- 前記給電設備は、前記情報処理部に給電停止要求を送信する機能を有し、
前記情報処理部は、前記給電停止要求に応じて、前記管理設備に放電停止指示を送信する、
請求項1乃至4のうち何れかの1項に記載の給電システム。 - 前記端末は、前記情報処理部に給電停止要求を送信する機能を有し、
前記情報処理部は、前記給電停止要求に応じて、前記管理設備に放電停止指示を送付する、
請求項1乃至4のうち何れかの1項に記載の給電システム。 - 前記蓄電設備は、レドックスフロー電池、揚水発電、リチウムイオン電池、NAS電池に基づく設備のうち少なくとも1つを含む、
請求項1乃至6のうち何れかの1項に記載の給電システム。
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