JPWO2015125715A1 - 電力システム、充放電制御装置及び充放電制御方法 - Google Patents

Abstract

発電した電力を電力系統に逆潮流可能であると共に発電した電力を負荷に供給可能な太陽電池と、電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置とを備えた電力システムであって、電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、前記充放電制御装置は、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する、電力システム。

Description

本発明は、電力系統から供給される電力を充電した時間帯とは異なる時間帯に放電するように蓄電池を制御する電力システム、充放電制御装置及び充放電制御方法に関する。

ある時間帯に電力系統から供給される電力を蓄電池に充電して、別の時間帯に蓄電池に充電された電力を放電する技術として、例えば特許文献１が知られている。

特許文献１には、太陽光発電中は商用交流電源からの電力消費を制限して売電を確保し、深夜電力料金で商用交流電源から買電して蓄電池に充電して太陽光発電中は蓄電池の電力を消費し深夜電力料金で直接消費も行い、次の深夜料金時間帯までの電力が不足するときは補助的に太陽光発電または商用交流電源から蓄電池に充電し、蓄電池の充電電力中、深夜電力料金充電分を外部の蓄電池との間で融通し、その際、太陽光発電または商用交流電源からの蓄電池充電と自家消費による放電を監視し、蓄電池中の深夜電力料金充電以外の電力分を把握し、交流分電盤に商用電源からの直接電力および蓄電池からのＤＣ／ＡＣ変換電力を供給することが記載されている。

特開２０１１−９７７９５号公報

ところで、特許文献１にも記載があるように、昼間と深夜とで料金を異ならせるなどの料金制度が導入されているが、最近では電力料金体系が更に多様化している。このように多様化する電力料金体系に対して、使用電力料金を十分に低減できるように電力を制御する技術の提案がなされていないのが現状である。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、電力系統から供給される電力を充電した時間帯とは異なる時間帯に放電するように蓄電池を制御するのに、使用電力料金の低減を図ることができる電力システム、充放電制御装置及び充放電制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の電力システムは、発電した電力を電力系統に逆潮流可能であると共に発電した電力を負荷に供給可能な太陽電池と、電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置とを備えた電力システムであって、電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、前記充放電制御装置は、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する。

また、本発明の充放電制御装置は、電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する。

また、本発明の充放電制御方法は、電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する。

本発明によれば、電力系統から供給される電力を充電した時間帯とは異なる時間帯に放電するように蓄電池を制御するのに、使用電力料金の低減を図ることができる。

実施形態の電力システムの概略構成を示すブロック図である。 第１実施形態での制御動作を説明するための図である。 第１実施形態における充放電制御部で実行される処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態および第３実施形態における充放電制御部で実行される処理の手順を示すフローチャートである。 第４実施形態における充放電制御部で実行される処理の手順を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態の電力システムの概略構成を示す機能ブロック図である。

図１に示す電力システムは、太陽電池１と、太陽電池１で発電された電力を測定する発電電力測定部２と、太陽電池１からの直流電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ３と、蓄電池４と、直流電圧を変換して蓄電池４に供給すると共に蓄電池４からの直流電圧を変換するＤＣ／ＤＣコンバータ５と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３又はＤＣ／ＤＣコンバータ５からの直流電力を交流電力に変換すると共に電力系統６からの交流電力を直流電力に変換する双方向のＤＣ／ＡＣインバータ７と、ＤＣ／ＡＣインバータ７で変換された交流電力を電力系統６に逆潮流して売電する電力を測定する売電力測定部８と、電力系統６から供給される電力を測定する買電力測定部９と、蓄電池４の充放電を制御する充放電制御装置である充放電制御部１０と、コントローラ１１とを備えている。更に図１に示す構成では、ＤＣ／ＡＣインバータ７と売電力測定部８との間に負荷１２が接続されており、この負荷１２には、電力系統６からの電力と太陽電池１からの電力と蓄電池４からの電力とのいずれもが供給可能となっている。

コントローラ１１は、通信インターフェースを備え、この通信インターフェースにより、発電電力測定部２からの発電電力に関する情報と、売電力測定部８からの売電力に関する情報と、買電力測定部９からの買電力に関する情報とが有線や無線で受信可能となっていると共に、外部からインターネット回線等を介して気象情報が受信可能となっている。気象情報には、例えば、天気予報、降水量、気温、湿度、風向、風速、日射量、日照時間、日の出日の入時刻、気象警報、気象注意報などが含まれるが、特にこれらに限定されない。さらに、コントローラ１１は、通信インターフェースにより有線や無線で充放電制御部１０と通信可能となっており、また充放電制御部１０を制御することにより、蓄電池４の放電開始時間の制御を含む蓄電池４の充放電の制御が可能となっている。

なお、コントローラ１１は、タブレット端末装置やスマートフォン等の携帯端末装置を用いることができ、発電電力測定部２と売電力測定部８と買電力測定部９とのそれぞれからの情報に基づき、太陽電池１で発電した電力に関する情報と逆潮流した電力に関する情報と電力系統６から供給された電力に関する情報とのそれぞれをモニタリング可能となっている。

本実施形態における使用電力量に対する料金プランについて説明する。本実施形態では、平日において、２３時から翌朝の７時までが第１時間帯、７時から１０時まで及び１７時から２３時までが第２時間帯、１０時から１７時までが第３時間帯の３段階の料金プランに設定されており、例えば、使用電力量１ｋＷｈに対する料金がそれぞれ、第１時間帯では１０円７６銭、第２時間帯では２４円５９銭、第３時間帯では３２円５８銭と、第１時間帯、第２時間帯、第３時間帯の順に高くなっているとする。

（晴天時の説明）
まず、天気予報が晴れの日における本実施形態の動作について、図２（ａ）を用いて説明する。なお、図２（ａ），（ｂ）において、横軸は時刻を示し、縦軸は任意の電力量を示し、実線の「自家消費」は負荷１２で消費される電力量を示し、破線の「発電量」は太陽電池１で発電される電力量を示し、一点鎖線の「充電量」は蓄電池４に充電される電力量を示し、「買電」の領域は電力系統６から電力の供給を受けている領域を示し、「売電」の領域は太陽電池１で発電した電力に基づいて逆潮流している領域を示し、「充電」は蓄電池４が電力系統６からの電力に基づいて充電している領域を示し、「放電」は蓄電池４が放電している領域を示す。

図２（ａ）に示すように、最も料金の安い時間帯である第１時間帯（２３時〜７時）においては、電力系統６からの交流電力を、ＤＣ／ＡＣインバータ７で直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５で直流電圧を変換し、蓄電池４で充電するように、充放電制御部１０が制御する。よって、この第１時間帯では「買電」及び「充電」の領域となる。

一方、予め取得した気象情報又はリアルタイムで取得した気象情報に基づき、コントローラ１１では、蓄電池４の放電開始時間を決定すべく、充放電制御部１０に指示信号を送信する。ここでは天気予報が「晴れ」と仮定すると、昼間（特に最も料金の高い時間帯の第３時間帯）に太陽電池１で十分な発電量が得られるので、蓄電池４が第２時間帯の７時から放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御する蓄電池４の放電開始時刻を第２時間帯の７時に設定する。したがって、コントローラ１１から充放電制御部１０への指示信号は、第２時間帯の７時までに送信しておけばよい。

このようにして、時刻が第２時間帯の７時になると、負荷１２には、蓄電池４からの電力が供給されることになる。なお、日の出時刻等に応じて、太陽電池１により発電した電力が逆潮流可能な状態となれば、逆潮流を開始する。

図２（ａ）に示したものでは、７時から太陽電池１で発電した電力を利用可能となり、蓄電池４からの電力と太陽電池１からの電力とを負荷１２に供給する。

その後、基本的には、太陽電池１で発電した電力量が増加して、負荷１２で消費する自家消費の電力量を超えると、余剰電力を電力系統６に逆潮流する。ここで、所謂蓄電池の「押し上げ効果」を利用する場合には、太陽電池１からの電力よりも蓄電池４からの電力を優先して負荷１２に供給することになり、蓄電池４からの電力量が負荷１２で消費する自家消費の電力量を上回っていれば太陽電池１からの電力が全て逆潮流されることになる。一方、蓄電池の「押し上げ効果」を利用しない場合には、太陽電池１からの電力を電力系統に逆潮流している間は、蓄電池４からの放電を行わず、夜間等の太陽電池１で逆潮流可能な発電ができない時間帯に蓄電池４を放電させることになる。

図２（ａ）では、９時頃を過ぎて「自家消費」の電力量を「発電量」の電力量が超えると、「売電」（逆潮流）を開始する様子を示している。

その後、基本的には、太陽電池１で発電した電力量が負荷１２で消費する自家消費の電力量を上回っている間は、余剰電力を電力系統６に逆潮流し、太陽電池１で発電した電力量が負荷１２で消費する自家消費の電力量を下回ると、逆潮流を停止することになる。

図２（ａ）では、１６時頃を過ぎた頃に、「発電量」の電力量を「自家消費」の電力量が超えた様子を示している。蓄電池の「押し上げ効果」を利用しない場合には、太陽電池１からの電力を電力系統に逆潮流している間は蓄電池４からの放電を行わないので、この時点で「売電」（逆潮流）を停止して蓄電池４の放電を開始させればよい。

その後、蓄電池４の放電が完了すると、電力系統６から供給される電力を負荷１２に供給して、第１時間帯の２３時になると更に電力系統６から供給される電力により蓄電池４を充電するように充放電制御部１０で制御する。

図２（ａ）では、２０時頃を過ぎて「放電」が完了したら「買電」を開始し、第１時間帯の２３時に「充電」を開始する様子を示している。

以上のようにして、天気予報が晴れの日においては、最も料金の高い第３時間帯で太陽電池１による発電量が十分に得られるので、最も料金の安い第１時間帯に充電していた蓄電池４の電力を第３時間帯の前に放電を開始させることにより、使用電力料金の低減が図ることができる。なお、上記の説明では、蓄電池４の放電開始時刻を第２時間帯（７時）としたが、蓄電池４が十分に充電されていれば、蓄電池４の放電開始時刻を第２時間帯前の第１時間帯に設定してもよい。

（雨天時の説明）
次に、天気予報が雨の日における本実施形態の動作について、図２（ｂ）を用いて説明する。

図２（ｂ）のに示すように、最も料金の安い時間帯である第１時間帯（２３時〜７時）においては、電力系統６からの交流電力を、ＤＣ／ＡＣインバータ７で直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５で直流電圧を変換し、蓄電池４で充電するように、充放電制御部１０が制御する。よって、この第１時間帯では「買電」及び「充電」の領域となり、ここの動作は上記（晴天時の説明）と同じとなる。

一方、予め取得した気象情報又はリアルタイムで取得した気象情報に基づき、コントローラ１１では、蓄電池４の放電開始時間を決定すべく、充放電制御部１０に指示信号を送信する。ここでは天気予報が「雨」と仮定すると、昼間（特に最も料金の高い時間帯の第３時間帯）に太陽電池１での発電量が不十分なため、蓄電池４が第３時間帯の１０時から放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御する蓄電池４の放電開始時刻を第３時間帯の１０時に設定する。したがって、コントローラ１１から充放電制御部１０への指示信号は、第３時間帯の１０時までに送信しておけばよい。なお、ここでは、７時前から１０時まで気象情報（天気予報）の変更がなかったと仮定する。

したがって、雨天時においては、時刻が第２時間帯の７時になっても、蓄電池４が放電しないため、負荷１２には、引続き電力系統６からの電力が供給されることになる。なお、ここでは、雨天のため、この日においては、蓄電池の「押し上げ効果」を利用しない場合であれば、太陽電池１により発電した電力が逆潮流可能な状態と仮定する。

図２（ｂ）に示したものでは、７時頃を過ぎて太陽電池１で発電した電力を利用可能となるが、その発電量が不十分なため、太陽電池１からの負荷１２に供給される電力が僅かとなり、電力系統６から供給される電力が負荷１２で主に消費されることになる。

その後、最も料金の高い時間帯の第３時間帯の１０時になると、上述のコントローラ１１から指示信号に基づいて、充放電制御部１０は蓄電池４が放電を開始するように制御する。これに伴い、負荷１２への電力系統６からの電力供給が停止されることになり、負荷１２には蓄電池４から電力と太陽電池１からの電力とが供給されることになる。

図２（ｂ）では、１０時に、「放電」を開始し、「買電」を停止する様子を示している。

その後、蓄電池の「押し上げ効果」を利用しない場合であれば、太陽電池１での発電電力が低下してその電力が利用できなくなると、負荷１２には蓄電池４から放電された電力だけが供給されることになる。

図２（ｂ）では、１７時過ぎ頃に、「発電量」がゼロとなり、その後「放電」のみとなる様子を示している。

その後、蓄電池４の放電が完了すると、電力系統６から供給される電力を負荷１２に供給して、第１時間帯の２３時になると更に電力系統６から供給される電力により蓄電池４を充電するように充放電制御部１０で制御する。

図２（ｂ）では、１８時頃に「放電」が完了したら「買電」を開始し、第１時間帯の２３時に「充電」を開始する様子を示している。

以上のようにして、天気予報が雨の日においては、太陽電池１による発電量が不十分なため、最も料金の安い第１時間帯に充電していた蓄電池４の電力を、最も料金の高い第３時間帯に効率的に放電させることにより、使用電力料金の低減が図ることができる。なお、上記の説明では、蓄電池４の放電開始時刻を第３時間帯としたが、十分に料金を抑えることができれば、蓄電池４の放電開始時刻を第３時間帯直前の第２時間帯に設定してもよい。

なお、上記の説明では、天気予報が「晴れ」と「雨」との場合について例示したが、これ以外の「曇り」等においては、基本的には、太陽電池１の発電能力、蓄電池４の蓄電能力（容量）及び負荷１２での電力消費量のバランス等を考慮して、（晴天時の説明）か（雨天時の説明）かの動作を適用可能であり、ユーザがコントローラ１１を用いて手動で適宜設定可能となるように構成してもよい。また、判断基準となる天気の最も重要な時間帯としては、最も料金が高い第３時間帯でかつ晴天時に太陽電池１の発電能力が高まる昼間であり、例えば１０時〜１４時の天気予報に基づいて制御を行うようにしてもよい。

本実施形態によれば、電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、この第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、この第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められている場合に、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を第１〜３時間帯のいずれにするかを制御することにより、使用電力料金の低減を図ることができるという効果を奏する。

なお、本実施形態においては、上述したように、太陽電池１の発電能力、蓄電池４の蓄電能力（容量）及び負荷１２での電力消費量のバランス等に基づき、晴天時には蓄電池４の放電が前期第２時間帯（例えば７時）に開始して後期第２時間帯（例えば２０時過ぎ）に完了し、雨天時には蓄電池４の放電が第３時間帯（例えば１０時）に開始して後期第２時間帯（例えば１７時過ぎ）に完了する例を示して説明したが、特にこのような場合に効果的に使用電力料金の低減を図ることができる。しかし、このような場合だけでなく、例えば、晴天時には蓄電池４の放電が前期第２時間帯（例えば７時）に開始して後期第２時間帯（例えば１９時）に完了し、雨天時には蓄電池４の放電が第３時間帯（例えば１０時）に開始して第３時間帯（例えば１６時）に完了するような場合（蓄電池４の放電完了時間が第３時間帯となる場合）でも、十分に使用電力料金の低減を図ることができる。

図３は、充放電制御部１０で実行される処理の手順を示すフローチャートである。
（放電開始時刻判定処理）
まず、気象情報（天気予報）を取得する（Ｓ１０１; Ｓはステップを示す。以下も同様。）。取得した天気予報が晴れであれば、蓄放電開始時刻を第１の放電開始時刻ｔｓ１に設定する（Ｓ１０３）。天気予報が雨であれば、放電開始時刻を第２の放電開時刻ｔｓ２(ｔｓ２はｔｓ１よりも遅い)に設定する（Ｓ１０３）。ここで、放電開始時刻とは、蓄電池４の放電を開始する時刻を示す。上述の例では、ｔｓ１は７時、ｔｓ２は１０時である。

また、天気予報が晴れとも雨とも判定できない場合は、所定の時間帯Ｔにおける天気予報が晴れであるか判定する（Ｓ１０６）。ここで、所定の時間Ｔは例えば、最も料金が高い第３時間帯である１０時〜１７時としてもよい。第３時間帯で天気予報が晴れとも雨とも判定できない場合は、更に、晴天時に太陽電池１の発電能力が高まる時間帯である、１０時〜１４時としてもよい。天気予報が晴れであれば放電開始時刻をｔｓ１に設定する（Ｓ１０７）。所定の時間Ｔにおいて天気予報が雨の場合は放電開始時刻をｔｓ２に設定する（Ｓ１０９）。

＜第２実施形態＞
上記第１実施形態において、蓄電池４の放電開始時刻を判断するのに、（晴天時の説明）では７時までの気象情報に基づいて行い、（雨天時の説明）では７時までの気象情報及び１０時までの気象情報に基づいて行うものについて説明した。しかし、気象情報（天気予報）が後に変更される場合があるので、第２実施形態では上記第１実施形態の（晴天時の説明）において７時より後に気象情報が変更された場合について説明し、後述の第３実施形態では上記第１実施形態の（雨天時の説明）において７時より後に気象情報が変更された場合について説明する。

本実施形態では、上記第１実施形態の（晴天時の説明）と異なるところだけ説明する。時刻が第２時間帯の７時になり、負荷１２に蓄電池４からの電力が供給されるところまでは、上記第１実施形態の（晴天時の説明）と同じである。

その後、コントローラ１１は、インターネット回線等を介して外部から気象情報を取得する。そして、その気象情報について、１０時まで変更がなければ上記第１実施形態の（晴天時の説明）と同様の動作となるが、ここでは、気象情報に変更があり、天気予報が雨に変更されと仮定する。なお、コントローラ１１による気象情報取得は、例えば３０分毎、１時間毎等のように定期的に行うことができ、また不定期に行うこともできる。

取得した気象情報に基づき天気予報が雨に変更されたとすると、昼間（特に最も料金の高い時間帯の第３時間帯）に太陽電池１での発電量が不十分となるため、コントローラ１１から指示信号を充放電制御部１０へ送信して、一旦開始した蓄電池４の放電を停止させる。そして、蓄電池４が第３時間帯の１０時から放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御する蓄電池４の放電開始時刻を第３時間帯の１０時に設定する。したがって、コントローラ１１から充放電制御部１０への蓄電池４の放電開始時刻に関する指示信号は、第３時間帯の１０時までに送信することになる。

これ以降の動作は、上記第１実施形態の（雨天時の説明）と同様になる。ただし、コントローラ１１が更に変更された気象情報（天気予報）を取得した場合は、後述の第３実施形態と同様の動作を行うことになる。

本実施形態によれば、上述の第１実施形態による効果に加えて、気象情報（天気予報）が変更された場合において、より適切に使用電力料金の低減を図ることができるという効果を奏する。

＜第３実施形態＞
第３実施形態では、上記第２実施形態と同様に気象情報（天気予報）が後に変更される場合について説明するが、上記第２実施形態と異なり、上記第１実施形態の（雨天時の説明）において、７時より後に気象情報が変更された場合について説明する。

第３実施形態では、上記第１実施形態の（雨天時の説明）と異なるところだけ説明する。上記第１実施形態の（雨天時の説明）では７時前から１０時まで気象情報の変更がなかったと仮定したが、本実施形態では、７時前の気象情報では天気予報が雨であったのが、７時より後の気象情報で天気予報が晴れに変更された場合について説明する。

時刻が７時頃を過ぎて、蓄電池４の放電が開始されることなく、電力系統６から供給される電力が負荷１２で主に消費される状態となるところまでは、上記第１実施形態の（雨天時の説明）と同じである。

その後、コントローラ１１は、インターネット回線等を介して外部から気象情報を取得する。そして、その気象情報について、１０時まで変更がなければ上記第１実施形態の（雨天時の説明）と同様の動作となるが、ここでは、気象情報に変更があり、天気予報が晴れに変更されと仮定する。なお、コントローラ１１による気象情報取得は、上記第２実施形態と同様、例えば３０分毎、１時間毎等のように定期的に行うことができ、また不定期に行うこともできる。

取得した気象情報に基づき天気予報が晴れに変更されたとすると、昼間（特に最も料金の高い時間帯の第３時間帯）に太陽電池１で十分な発電量が得られるので、ただちに蓄電池４の放電を開始すべくコントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御して蓄電池４の放電を開始する。

これ以降の動作は、上記第１実施形態の（晴天時の説明）と同様になる。ただし、コントローラ１１が更に変更された気象情報（天気予報）を取得した場合は、前述の第２実施形態と同様の動作を行うことになる。

本実施形態によれば、上述の第１実施形態による効果に加えて、気象情報（天気予報）が変更された場合において、より適切に使用電力料金の低減を図ることができるという効果を奏する。

図４は、第２実施形態および第３実施形態において、充放電制御部１０で実行される処理の手順を示すフローチャートである。

まず、取得した気象情報（天気予報）に基づいて、現在時刻がｔｓ１となるまでの間、前記放電開始時刻判定処理を行う（Ｓ２０１〜Ｓ２０３）。現在時刻がｔｓ１に達すると、放電開始時刻がｔｓ１に設定されているか判定を行い（Ｓ２０４）、設定されていれば蓄電池４の放電を開始し（Ｓ２０５）、設定されていなければ、蓄電池４は放電しない（Ｓ２０６）。続いて、現在時刻がｔｓ１からｔｓ２までの間、次のステップＳ２０８〜Ｓ２１０の処理を継続して行う（Ｓ２０７）。天気予報が晴れから雨に変更された場合（Ｓ２０８）は蓄電池４の放電を停止し（Ｓ２０９）、天気予報が雨から晴れに変更された場合（Ｓ２１０）は蓄電池４の放電を行う（Ｓ２１１）。そして、時刻ｔｓ２経過後は蓄電池４の放電を継続する（Ｓ２１２）。

＜第４実施形態＞
上述の第１〜３実施形態では、基本的に充放電制御部１０に蓄電池４の放電開始時刻を予め設定可能なものについて説明したが、第４実施形態では、コントローラ１１からの指示信号を受けて充放電制御部１０が蓄電池４の放電を開始するように制御するものについて説明する。

まず、最も料金の安い時間帯である第１時間帯（２３時〜７時）においては、上記第１実施形態と同様に、電力系統６からの交流電力を、ＤＣ／ＡＣインバータ７で直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータ５で直流電圧を変換し、蓄電池４で充電するように、充放電制御部１０が制御する。

７時前の時点において予め取得した気象情報又はリアルタイムで取得した気象情報に基づき天気予報が「晴れ」であれば、第２時間帯の７時または７時を超えた時点で蓄電池４が放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御して蓄電池４の放電を開始する。

その後、コントローラ１１は、インターネット回線等を介して外部から気象情報を、定期的（例えば３０分間毎、１時間毎等）または不定期に取得し、天気予報が晴れのままで変更がなければ充放電制御部１０に蓄電池４の放電を停止するための指示信号を送信せず、天気予報が雨に変更されていれば充放電制御部１０に蓄電池４の放電を停止するための指示信号を送信する。充放電制御部１０は、コントローラ１１から蓄電池４の放電を停止するための指示信号を受信すると、蓄電池４の放電を停止する。この一連の動作を適宜繰り返し、１０時直前の時点において、蓄電池４が放電していない状態であれば、第３時間帯の１０時または１０時を超えた時点で、蓄電池４が放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御して蓄電池４の放電を開始する。

一方、７時前の時点において予め取得した気象情報又はリアルタイムで取得した気象情報に基づき天気予報が「雨」であれば、第２時間帯の７時または７時を超えても、コントローラ１１は、充放電制御部１０に蓄電池４の放電を開始するための指示信号を送信しない。

その後、コントローラ１１は、インターネット回線等を介して外部から気象情報を、定期的（例えば３０分間毎、１時間毎等）または不定期に取得し、天気予報が雨のままで変更がなければ充放電制御部１０に蓄電池４の放電を開始するための指示信号を送信せず、天気予報が晴れに変更されていれば充放電制御部１０に蓄電池４の放電を開始するための指示信号を送信する。充放電制御部１０は、コントローラ１１から蓄電池４の放電を開始するための指示信号を受信すると、蓄電池４の放電を開始させる。この一連の動作を適宜繰り返し、１０時直前の時点において、蓄電池４が放電していない状態であれば、第３時間帯の１０時または１０時を超えた時点で、蓄電池４が放電を開始すべく、コントローラ１１から指示信号を送信して、充放電制御部１０により制御して蓄電池４の放電を開始する。

これ以外の動作は、上記第１〜３実施形態と同様になる。

本実施形態によれば、上述の第１実施形態による効果に加えて、気象情報（天気予報）が変更された場合において、より適切に使用電力料金の低減を図ることができるという効果を奏する。

図５は第４実施形態において、充放電制御部１０で実行される処理の手順を示すフローチャートである。

蓄電池４の放電可否の判定を行う時刻を、第１の放電可否判定時刻ｔｊ１、第２の放電可否判定時刻ｔｊ２とし、ｔｊ２はｔｊ１よりも遅いものとする。現在時刻がｔｊ１になった時、天気予報の判定を行う(Ｓ３０２)。天気予報が晴れの場合は蓄電池４の放電を行い（Ｓ３０３）、天気予報が雨の場合は蓄電池４を放電しない（Ｓ３０４）。続いて、現在時刻がｔｊ１からｔｊ２までの間、次のステップＳ３０６〜Ｓ３０９の処理を継続して行う（Ｓ３０５）。天気予報が晴れから雨に変更された場合（Ｓ３０６）は蓄電池４の放電を停止し（Ｓ３０７）、天気予報が雨から晴れに変更された場合（Ｓ３０８）は蓄電池４の放電を行う（Ｓ３０９）。そして、時刻ｔｊ２経過後は蓄電池４の放電を継続する（Ｓ３１０）。

なお、放電可否判定時刻を設ける数は１つでもよいものとし、この場合、所定の時刻において放電可否の判定を行い、判定結果はその後、変更されない。

なお、上記１〜４実施形態において、気象情報として、天気予報を用いたものについて説明したが、日射量の予報などの太陽電池の発電量に影響を与える気象を予測する情報であれば用いることができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 太陽電池
２ 発電電力測定部
３ ＤＣ／ＤＣコンバータ
４ 蓄電池
５ ＤＣ／ＤＣコンバータ
６ 電力系統
７ ＤＣ／ＡＣインバータ
８ 売電力測定部
９ 買電力測定部
１０充放電制御部
１１ コントローラ
１２ 負荷

Claims (18)

1. 発電した電力を電力系統に逆潮流可能であると共に発電した電力を負荷に供給可能な太陽電池と、電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池と、該蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置とを備えた電力システムであって、
   電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、
   前記充放電制御装置は、気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する、電力システム。
2. 前記気象情報は、天気予報、降水量、気温、湿度、風向、風速、日射量、日照時間、日の出日の入時刻、気象警報、気象注意報のうち少なくともいずれか１つである、請求項１に記載の電力システム。
3. 前記気象情報は、天気予報であり、
   前記充放電制御装置は、放電開始時刻決定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
   前記放電開始時刻決定処理は、前記天気予報が晴れの場合は前記放電開始時刻を第１の放電開始時刻に設定し、前記天気予報が雨の場合は前記放電開始時刻を第２の放電開始時刻に設定する、請求項２に記載の電力システム。
4. 前記充放電制御装置は、前記第２の放電開始時刻を経過するまで、前記放電開始時刻決定処理を行う、請求項３に記載の電力システム。
5. 前記気象情報は、天気予報であり、
   前記充放電制御装置は、放電可否判定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
   前記放電可否判定処理は、第１の放電可否判定時刻において、前記天気予報が晴れの場合は前記蓄電池の放電を開始し、前記天気予報が雨の場合は前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い所定の時刻に前記蓄電池の放電を開始する、請求項２に記載の電力システム。
6. 前記充放電制御装置は、前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い第２の放電可否判定時刻を経過するまで、前記放電可否決定処理を行う、請求項５に記載の電力システム。
7. 電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池の充放電を制御する充放電制御装置であって、
   電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、
   気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する、充放電制御装置。
8. 前記気象情報は、天気予報、降水量、気温、湿度、風向、風速、日射量、日照時間、日の出日の入時刻、気象警報、気象注意報のうち少なくともいずれか１つである、請求項７に記載の電力システム。
9. 前記気象情報は、天気予報であり、
   前記充放電制御装置は、放電開始時刻決定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
   前記放電開始時刻決定処理は、前記天気予報が晴れの場合は前記放電開始時刻を第１の放電開始時刻に設定し、前記天気予報が雨の場合は前記放電開始時刻を第２の放電開始時刻に設定する、請求項８に記載の充放電制御装置。
10. 前記充放電制御装置は、前記第２の放電開始時刻を経過するまで、前記放電開始時刻決定処理を行う、請求項９に記載の充放電制御装置。
11. 前記気象情報は、天気予報であり、
    前記充放電制御装置は、放電可否判定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
    前記放電可否判定処理は、第１の放電可否判定時刻において、前記天気予報が晴れの場合は前記蓄電池の放電を開始し、前記天気予報が雨の場合は前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い所定の時刻に前記蓄電池の放電を開始する、請求項８に記載の充放電制御装置。
12. 前記充放電制御装置は、前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い第２の放電可否判定時刻を経過するまで、前記放電可否決定処理を行う、請求項９に記載の充放電制御装置。
13. 電力系統から供給された電力を充電可能であると共に充電された電力を放電して負荷に供給可能な蓄電池の充放電を制御する充放電制御方法であって、
    電力系統から供給される電力の使用量に対して、料金が定められた第１時間帯と、該第１時間帯よりも料金が高く定めされた第２時間帯と、該第２時間帯よりも料金が高く定めされた第３時間帯との少なくとも３つの料金時間帯がこの時系列の順となるように定められており、
    気象情報に基づいて、蓄電池の放電開始時刻を前記時間帯のいずれにするかを制御する、充放電制御方法。
14. 前記気象情報は、天気予報、降水量、気温、湿度、風向、風速、日射量、日照時間、日の出日の入時刻、気象警報、気象注意報のうち少なくともいずれか１つである、請求項１３に記載の充放電制御方法。
15. 前記気象情報は、天気予報であり、
    前記充放電制御装置は、放電開始時刻決定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
    前記放電開始時刻決定処理は、前記天気予報が晴れの場合は前記放電開始時刻を第１の放電開始時刻に設定し、前記天気予報が雨の場合は前記放電開始時刻を第２の放電開始時刻に設定する、請求項１４に記載の充放電制御方法。
16. 前記充放電制御装置は、前記第２の放電開始時刻を経過するまで、前記放電開始時刻決定処理を行う、請求項１５に記載の充放電制御方法。
17. 前記気象情報は、天気予報であり、
    前記充放電制御装置は、放電可否判定処理を行うことによって前記放電開始時刻を制御し、
    前記放電可否判定処理は、第１の放電可否判定時刻において、前記天気予報が晴れの場合は前記蓄電池の放電を開始し、前記天気予報が雨の場合は前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い所定の時刻に前記蓄電池の放電を開始する、請求項１４に記載の充放電制御方法。
18. 前記充放電制御装置は、前記第１の放電可否判定時刻よりも遅い第２の放電可否判定時刻を経過するまで、前記放電可否決定処理を行う、請求項１５に記載の充放電制御方法。
    

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