TWI673934B - 蓄電池運用裝置及蓄電池運用方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]精度佳地推定備用蓄電池的可朝其他用途利用的蓄電池餘力(可放電量)，增加往其他用途的可利用量。 [解決手段]本發明的一態樣的蓄電池運用裝置具備：停電恢復時間預測部，其係就每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的停電恢復時間，根據就隨著時間的經過而變化的狀況進行監視而獲得的監視資料從而進行預測；必要蓄電量計算部，其係根據每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的需求預測值，計算每個蓄電池的每個時刻的必要蓄電量；可放電量計算部，其係根據必要蓄電量計算往每個蓄電池的第一電力供應目的地以外的每個時刻的可放電量。
Description
[0001] 本發明涉及利用備用蓄電池等的蓄電池的蓄電池運用裝置及蓄電池運用方法。
[0002] 當前的社會被稱為數位化社會，被數位資料化的各種的資訊經由網路在終端裝置間互換。在如此的社會中，要求即使由於停電等使得喪失本來的電源仍持續維持可使用系統等的狀態的能力(可用性)，備用蓄電池的導入量增加。如此的趨勢之中，具有活用運轉率低的蓄電池的餘力如此的徵兆。由於物聯網(IoT：Internet of Things)，使得可取得時時刻刻變化的各種的資訊，該物聯網係不僅使電腦等的資訊及通訊機器，使存在於世上的各種的物體具有通訊功能，連接於網際網路而彼此進行通訊，從而進行自動辨識、自動控制、遠程計測等者。 [0003] 例如，於專利文獻1已記載一種技術，該技術係作成：因利用設於常時運作的既定的設備的蓄電裝置而可將電力供求穩定化。記載於此專利文獻1的技術係控制為：預測的電力需求WE與電力供應量WP的差(WE-WP)為既定的閾值Th1以上時使蓄電裝置ESS43放電，不足閾值Th2時將蓄電裝置ESS43進行充電(段落[0076]～[0079]參照)。 [先前技術文獻] [專利文獻] [0004] [專利文獻1]日本特開2016-63548號公報
[發明所欲解決之問題] [0005] 一般情況下，備用蓄電池係根據在各時刻為必要的蓄電量的最大值等決定容量而設置。其中，在各時刻為必要的蓄電量係因各種的條件而時時刻刻變化者。亦即，記載於專利文獻1的技術，係並未應對於蓄電池的餘力隨時間而變化，即使實際上比最初估算的餘力大仍無法活用。 [0006] 由於上述的狀況，迫切期望以下的手法：精度佳地推定備用蓄電池的可朝其他用途利用的蓄電池餘力(可放電量)，增加朝其他用途的可利用量。 [解決問題之技術手段] [0007] 本發明的一態樣的蓄電池運用裝置具備：停電恢復時間預測部，其係就每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的停電恢復時間，根據就隨著時間的經過而變化的狀況進行監視而獲得的監視資料從而進行預測；必要蓄電量計算部，其係根據每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的需求預測值，計算每個蓄電池的每個時刻的必要蓄電量；可放電量計算部，其係根據必要蓄電量計算往每個蓄電池的第一電力供應目的地以外的每個時刻的可放電量。 [對照先前技術之功效] [0008] 依本發明的至少一態樣時，能以高的精度推定時時刻刻變化的蓄電池的可放電量(蓄電池餘力)，故可獲得多量的蓄電池餘力。為此，例如對於需量反應、峰值移位的活用範圍變廣。 上述的以外的課題、構成及功效將由以下的實施方式的說明而明朗化。
[0010] 以下，就供於實施本發明用的方式之例，一面參照圖式一面進行說明。就圖式中實質上具有相同的功能或構成的構成要素，標注相同的符號而省略重複之說明。另外，圖式雖示出依照本發明的原理下的具體的實施方式與安裝例，惟此等係用於本發明的理解者，絕非用於限制性解釋本發明者。 [0011] ＜1.第1實施方式＞ [包含蓄電池運用裝置的系統] 圖1示出在本發明的第1實施方式包含蓄電池運用裝置的蓄電池運用系統的概略。蓄電池運用系統1由以下構成：蓄電池擁有者201-1、201-2所擁有的蓄電池301-1、301-2；蓄電池運用裝置100；蓄電池利用者401-1、401-2所擁有的電器410-1、410-2。
另外，本說明書中，不區別蓄電池擁有者201-1、201-2的情況下，稱為「蓄電池擁有者201」，此外不區別蓄電池利用者401-1、401-2的情況下，稱為「蓄電池利用者401」。同樣，就電器410-1、410-2係稱為「電器410」，就終端裝置420-1、420-2係稱為「終端裝置420」。
在圖1雖示出兩人的蓄電池擁有者201(蓄電池301)及兩人的蓄電池利用者401(電器410)的情況下之例，惟蓄電池擁有者201(蓄電池301)及蓄電池利用者401(電器410)不限定於此人數。
蓄電池擁有者201為了停電備用等本來的目的而擁有蓄電池301。以下，將蓄電於蓄電池的電力的本來的目的之供應目的地，稱為該蓄電池的「第一電力供應目的地」。除蓄電池301的第一電力供應目的地以外，蓄電池利用者401經由蓄電池運用裝置100使用蓄電池301的蓄電功能(蓄電電力)。蓄電池利用者401可將複數個蓄電池301-1、301-2集中視為一個虛擬電池300。在本說明書，亦將此虛擬電池300(蓄電池群)稱為軟體定義儲能(SDES：Software Defined Energy Storage)。
在本實施方式，蓄電池301的本來的目的雖為停電備用，惟其他用途方面亦可將蓄電池301活用為虛擬電池300。例如，其他用途之例方面具有：剩餘份的可再
生能源的蓄電用、需量反應用等。需量反應係指用戶使需求量變動而使電力的供求平衡一致的機制。
蓄電池運用裝置100具備：虛擬電池可放電量計算部101、蓄電池充放電計劃策定部102、實質利用時間及充電費計算部103、蓄電池控制部104。蓄電池運用裝置100的各部分的功能係後述的CPU801讀取儲存於ROM802的控制程式進行執行從而實現。圖1的蓄電池運用裝置100的方塊構成亦呈現可理解蓄電池運用裝置100的各部分所進行的處理的流程。
虛擬電池可放電量計算部101接收來自蓄電池301-1的蓄電池資料BD1及/或來自蓄電池301-2的蓄電池資料BD2，計算每個時刻的虛擬電池可放電量。可放電量係充電於蓄電池的蓄電量(電力量)之中超過必要電力量之份量的蓄電量。蓄電池301需要填滿為了供應電力至第一電力供應目的地所需的蓄電量，用於該蓄電量的計算的資訊為蓄電池資料BD1、BD2。將蓄電池資料中所含的資訊的一例示於以下(後述的圖2參照)。本說明書中，不區別蓄電池資料BD1、BD2的情況下，有時稱為「蓄電池資料BD」(監視資料的一例)。另外，蓄電池資料的各資訊有時包含彼此重複的內容。
蓄電池資料例1：
‧每個蓄電池、每個時刻的
-保養人員位置
-道路擁塞資訊
-保養人員到達歷程 -恢復時間歷程 -系統監視資料 -天候資訊 -需求預測量 ・每個蓄電池的充電速度 [0019] 「保養人員位置」、「道路擁塞資訊」、「系統監視資料」及「天候資訊」係就隨時間的經過而變化之狀況進行監視所得的資訊(資料)，優選上蓄電池資料中至少含有此等資訊。系統監視資料係與包含電力線EL的電力系統相關的監視資料。蓄電池資料被輸入至虛擬電池可放電量計算部101為止雖可有時間延遲(時間的偏差)，惟越小越優選。有關每個使用蓄電池資料的時刻之虛擬電池可放電量的計算係參照後述的圖2而詳述。 [0020] 蓄電池充放電計劃策定部102接收可放電量的利用者的每個時刻的必要放電量，將在可放電量計算部113所計算的每個蓄電池301的第一電力供應目的地以外進行供應的每個時刻的可放電量，按可放電量的利用者的每個時刻的必要放電量進行分配從而策定每個蓄電池301的充放電計劃。亦即蓄電池充放電計劃策定部102從虛擬電池可放電量計算部101接收每個時刻的虛擬電池可放電量，此外從蓄電池利用者401擁有的終端裝置420接收應用程式資料，策定蓄電池充放電計劃(後述的圖6、圖7參照)。應用程式資料係蓄電池運用系統1中提供給蓄電池利用者401的應用程式軟體(以下簡稱「應用程式」)所輸出的資料。應用程式資料中包含：虛擬電池300的蓄電量產生餘力的時段、利用費等、虛擬電池300的電力線EL上的位置等的資訊。在圖1，應用程式資料AD1從蓄電池利用者401-1的終端裝置420-1輸入至蓄電池運用裝置100，應用程式資料AD2從蓄電池利用者401-2的終端裝置420-2輸入至蓄電池運用裝置100。不區別應用程式資料AD1、AD2的情況下，有時稱為「應用程式資料AD」。 [0021] 此外，蓄電池充放電計劃策定部102就在前次計算時所決定的涉及蓄電池301的蓄電池充放電計劃，以於蓄電池資料BD或應用程式資料AD存在變更的情況為觸發，執行更新處理。此處，蓄電池充放電計劃策定部102係根據變更後的蓄電池資料BD或應用程式資料AD的內容，策定蓄電池301的充放電計劃。並且，蓄電池充放電計劃策定部102係抽出複數個候補充放電計劃，該候補充放電計劃顯示各蓄電池301如何分配各應用程式所需的充放電量，將該等候補充放電計劃交給實質利用時間及充電費計算部103。 [0022] 實質利用時間及充電費計算部103利用每個蓄電池301的充放電速度資訊，計算在滿足必要蓄電量計算部112所計算的每個蓄電池301的每個時刻的必要蓄電量的制約下的可利用可放電量的時間及充電所需的費用。亦即實質利用時間及充電費計算部103就從蓄電池充放電計劃策定部102所接收的各候補充放電計劃，計算實質上可利用上述可放電量的時間(實質利用時間)及進行充電所耗的費用(充電費)，將計算結果回送至蓄電池充放電計劃策定部102。 [0023] 蓄電池充放電計劃策定部102從實質利用時間及充電費計算部103接收實質利用時間與充電費的計算結果。並且，蓄電池充放電計劃策定部102從候補充放電計劃之中選擇可實質利用時間長、充電費便宜地執行的充放電計劃。此外，蓄電池充放電計劃策定部102將選擇的充放電計劃交給蓄電池控制部104。蓄電池利用者401係蓄電池301的可放電的電力的利用者，每個時刻的必要放電量或充電量被作為應用程式資料AD輸入至蓄電池充放電計劃策定部102。 [0024] 設想例如以下情況：應用程式資料為18時至21時的需量反應，存在可利用的蓄電池301-1與蓄電池301-2，蓄電池301-1的蓄電預定量係22時蓄電量100%，蓄電池301-2的蓄電預定量係次晨6時蓄電量100%。蓄電池301-1需要在22時變成蓄電量100%，故只可在依蓄電池301-1的充電速度下能以1小時變成蓄電量100%的範圍進行利用。1小時可充電的蓄電量為25%時，在21時只能利用到蓄電量75%。或者，利用滿量蓄電量的50%時，利用時間係到20時。原因在於，蓄電池301-1因充電速度而需要20時以後持續充電。蓄電池301-2在次晨6時蓄電量成為100%即可，故時間上存在餘裕。此外，成為充電時間的21時至22時之間的電費比其之後的電費高時，為了使利用之份量的蓄電量恢復，分配給可在便宜的時間進行充電的蓄電池301-2時充電費亦較便宜。 [0025] 要使利用時間與充電費何者優先，只要蓄電池運用裝置100的運用者透過加權算出評價點而決定即可策定適於應用程式(需量反應)的蓄電池充放電計劃。 [0026] 於此，將應用程式資料的一例示於以下。應用程式資料例1係蓄電池利用者401同時利用充電功能及放電功能的情況下的一例，就蓄電量kWh、開始時SOC、結束時SOC、充放電速度進行指定。SOC(State Of Charge)係充電率，表示相對於滿量充電時的蓄電量之當前的蓄電量的情況。此外，使用於備用電源等的情況下，需要與蓄電池301(的PCS303(後述的圖5參照))以電力線EL進行連接，故指定該電器410的電力線EL上(圖1)的位置。應用程式資料例2係蓄電池利用者401作為放電功能進行利用的情況下的一例。 [0027] 應用程式資料例1： 開始時刻及結束時刻 蓄電量kWh、開始時SOC、結束時SOC、充放電速度、利用費、 電力線EL上的位置 [0028] 應用程式資料例2： 開始時刻及結束時刻 放電量kWh、放電速度、利用費、 電力線EL上的位置 [0029] 亦可構成為蓄電池利用者401預先指定作為應用程式(蓄電池餘力提供服務)利用的對價而支付的費用，依該費用策定蓄電池充放電計劃。如此之構成對於僅欲在應用程式的利用費(亦即用電費)便宜時利用服務的蓄電池利用者401而言屬便利。 [0030] 蓄電池控制部104從蓄電池充放電計劃策定部102接收充放電計劃，依充放電計劃而控制該當的蓄電池301的充放電。 [0031] [虛擬電池可放電量計算部] 以下，就蓄電池運用裝置100的虛擬電池可放電量計算部101利用圖2詳細進行說明。 [0032] 圖2示出虛擬電池可放電量計算部101的內部構成例。虛擬電池可放電量計算部101具備：停電恢復時間預測部111、必要蓄電量計算部112、每個時刻的可放電量計算部113、合計部114。 [0033] 於本實施方式，往蓄電池運用裝置100的輸入(蓄電池資料)、輸出如以下。 [輸入] ・每個蓄電池、每個時刻的 -保養人員位置 -道路擁塞資訊 -保養人員到達歷程 -恢復時間歷程 -系統監視資料 -天候資訊 -需求預測量 ・每個蓄電池的充電速度 [輸出] 每個時刻的虛擬電池可放電量 [0034] 停電恢復時間預測部111接收下述的資訊而按每個蓄電池i，在時刻t停電的情況下進行從停電至恢復為止所需的停電恢復時間R(t)的預測。該處理的詳細係利用後述的圖3進行說明。 [0035] ・每個蓄電池、每個時刻的 -保養人員位置 -道路擁塞資訊 -保養人員到達歷程 -恢復時間歷程 -系統監視資料 -天候資訊 [0036] 必要蓄電量計算部112透過停電恢復時間預測部111接收每個蓄電池i、每個時刻t的停電恢復時間R(i、t)的預測資訊，此外接收每個蓄電池i、每個時刻t的需求預測量(i、t)，計算每個蓄電池i的每個時刻t的必要蓄電量(i、t)。每個蓄電池、每個時刻的需求預測量，係備用蓄電池的情況下，相當於停電時應備用的電力量(恢復前所需的電力量)。必要蓄電量計算部112透過未圖示的需求預測功能(個人電腦或網路等)接收需求預測量。需求預測功能依天候、時刻等的條件分析電力需求，利用該結果預測電力需求。 [0037] 在蓄電池i的時刻t的必要蓄電量係透過以下的式(1)而計算。亦即，在時刻t停電之際至恢復前耗費R(t)時間的期間、時刻t至時間(t＋R(t))之間的各時刻所需的需求預測量(i、t)的總和。 [0038][0039] 每個時刻的可放電量計算部113接收蓄電池i的每個時刻t的必要蓄電量(i、t)，接收每個蓄電池i的充電速度(i)，計算每個蓄電池i的每個時刻t的可放電量D(i、t)。此可放電量D(i、t)透過以下的式(2)而計算。可放電量 [0040][0041] 合計部114接收每個蓄電池i的每個時刻t的可放電量D(i、t)，將每個時刻t的虛擬電池可放電量D＿SDES(t)透過以下的式(3)進行計算而輸出。 [0042][0043] [停電恢復時間預測部] 以下，就虛擬電池可放電量計算部101的停電恢復時間預測部111利用圖3進行說明。 [0044] 圖3示出停電恢復時間預測部111的內部構成例。停電恢復時間預測部111具備：保養人員到達時間分析部121、保養人員到達時間預測部122、恢復作業時間分析部123、恢復作業時間預測部124、總和時間算出部125、保養人員到達時間分析結果資料庫126、恢復作業時間分析結果資料庫127。 [0045] 保養人員到達時間分析部121接收示於以下的保養人員到達歷程的資訊，分析保養人員到達時間，將分析結果登錄於保養人員到達時間分析結果資料庫126。 [0046] 每個蓄電池i、每個時刻t的保養人員到達歷程 -保養人員位置 -道路擁塞資訊 -天候資訊 -到達為止所需要的時間 -往該蓄電池位置的呼叫發生的時刻(呼叫時刻) [0047] 保養人員到達歷程係對到達時間造成影響的因素的值，該因素係往該蓄電池位置的呼叫發生至到達為止的時間、當時的保養人員位置、道路擁塞資訊、天候資訊、呼叫時刻等。 [0048] 道路擁塞資訊表示在呼叫時刻的當時的保養人員位置至該蓄電池位置的路徑與其擁塞程度的資訊(例如，此處係以通過路徑所需的時間進行說明)。呼叫後在中途去取得可動式蓄電池或發電機的情況下輸入該路徑的道路擁塞資訊。亦可不使用此等所有的因素，僅使用一部分的因素(例如，呼叫後至到達為止的時間等)。 [0049] 天候資訊係晴朗、多雲等的定性變數，故酌情修改為反映對於道路擁塞的影響的數值變數等而處置。或者，亦能以道路擁塞的因素為條件而將樣品資料進行分類，取得按條件別的保養人員到達時間arrival(i、t)。例如，即使相同的晴朗之日，舒適的氣溫的群組與極寒的群組中交通量仍應大為不同。 [0050] 另外，亦可未記載於上述的每個蓄電池i、每個時刻t的保養人員到達歷程而利用活動日曆資訊。例如保養人員位置至該蓄電池位置的路徑上正開辦某些活動的情況下係在路徑上發生道路擁塞，保養人員的到達前需要更多的時間。因此，將活動日曆資訊利用為對保養人員的到達時間造成影響的因素，使得可預測更正確的到達時刻。 [0051] 實際上往該蓄電池位置的呼叫發生的情形不多，故亦可不按時刻將履歷進行分類而按蓄電池將履歷進行分類，將往該蓄電池位置的喚叫發生的時刻作為因素而輸入。 [0052] 此外，僅以往該蓄電池位置的呼叫履歷下樣品數少而無法適用統計解析等的手法等的情況下，就複數個蓄電池的呼叫履歷適用統計解析等的手法而分析。例如，使供於從道路擁塞資訊計算該蓄電池位置用的到達所需的推定時間、實際到達所需的時間的誤差為反應變數，使屬其他因素的保養人員位置、蓄電池位置、天候資訊、往該蓄電池位置的呼叫發生的時刻為解釋變數而進行回歸分析，就誤差算出回歸模型、各因素的係數等。利用回歸分析時，保養人員到達時間誤差r(t)以示於下述的式(4)的模型表現，可獲得係數k1、k2、k3。 [0053] 保養人員到達時間誤差r(i、t)＝r(t、保養人員位置、蓄電池i位置、天候資訊、往該蓄電池位置的呼叫發生的時刻) ＝k1＊道路擁塞資訊(保養人員位置、蓄電池i位置)＋k2＊G1(天候資訊)＋k3＊G2(呼叫時刻)・・・式(4) [0054] 此外，保養人員到達時間arrival(i、t)，係對從道路擁塞資訊所計算的到達所需的推定時間，加上從各種因素所算出的誤差而計算。 [0055] 保養人員到達時間arrival(i、t) ＝道路擁塞資訊(保養人員位置、蓄電池i位置)＋保養人員到達時間誤差r(i、t) ・・・式(5) [0056] 保養人員到達時間誤差r(i、t)小於閾值時，亦可將從道路擁塞資訊所計算的到達所需的推定時間，登錄於保養人員到達時間分析結果資料庫126。分析手法亦可利用回歸分析以外的手法而模型化。已存在供於從各種因素導出保養人員到達時間arrival(i、t)用的模型時，亦可將該模型登錄於保養人員到達時間分析結果資料庫126而不設置保養人員到達時間分析部121。 [0057] 保養人員到達時間預測部122，係輸入示於以下的恢復時間歷程的資訊，參照保養人員到達時間分析結果資料庫126，預測每個蓄電池i、每個時刻t的蓄電池保養人員到達時間arrival(i、t)。將預測結果交給總和時間算出部125。 [0058] 恢復作業時間分析部123，係接收示於以下的恢復時間歷程的資訊，分析至保養人員到達後停電恢復為止的時間，將結果登錄於恢復作業時間分析結果資料庫127。 [0059] -恢復時間歷程 -天候資訊 -系統監視資料 [0060] 利用恢復作業時間分析部123下的恢復作業時間分析，係與保養人員到達時間分析部121同樣地進行。已利用回歸分析進行分析時，可如下述式(6)般模型化而算出係數。例如關於天候資訊，雨天之日有時作業的進行比晴朗之日慢。此外，就呼叫時刻而言，取決於呼叫時段，存在由於熟練作業員不在而由熟練度低的作業員擔當使得耗費恢復作業時間的情況等。蓄電池i、天候資訊、往該蓄電池位置的呼叫發生的時刻，係轉換為反映對於恢復作業時間的影響之數值而使用。或者，亦能以恢復作業時間的因素為條件將樣品資料進行分類，取得按條件別的恢復作業時間w(i、t)。 [0061] 恢復作業時間w(i、t)＝w(t、蓄電池i、天候資訊、呼叫時刻) ＝m1＊F1(蓄電池i)＋m2＊F2(天候資訊)＋m3＊F3(呼叫時刻) ・・・式(6) [0062] 已存在供於從各種因素導出恢復作業時間arrival(i、t)用的模型時，亦可將該模型登錄於恢復作業時間分析結果資料庫127而不設置恢復作業時間分析部123。 [0063] 恢復作業時間預測部124，係接收天候資訊及系統監視資料的資訊，參照恢復作業時間分析結果資料庫127，預測每個蓄電池i、每個時刻t的恢復作業時間w(i、t)。並且，恢復作業時間預測部124係將預測結果交給總和時間算出部125。 [0064] 總和時間算出部125，係接收每個蓄電池i、每個時刻t的保養人員到達時間arrival(i、t)及恢復作業時間w(i、t)，將此等加總，在時刻t成為停電的情況下，計算至恢復為止耗費的時間。在圖3，就至恢復為止耗費的時間分為保養人員到達時間與恢復作業時間進行估計，而至恢復為止存在另外應實施的情事時，亦估計該時間而計入至恢復為止耗費的時間。 [0065] 依如上述般構成的第1實施方式時，蓄電池運用裝置100能以高的精度推定時時刻刻變化的蓄電池餘力。為此，可從虛擬電池300獲得多的蓄電池餘力。此外，使用蓄電池運用裝置100的蓄電池運用系統1朝需量反應、峰值移位等的活用範圍變廣。此外，據此蓄電池的擁有者可期待增加利用蓄電池餘力下的收入。 [0066] [利用蓄電池運用裝置下的商業模式] 接著，說明在某大樓(建物)內利用蓄電池運用裝置100的商業模式的一例。 [0067] 圖4示出利用蓄電池運用裝置100下的商業模式的一例。利用包含蓄電池運用裝置100的蓄電池運用系統1而建構的商業模式方面，作為一例，蓄電池運用者600、大樓入住者A、大樓入住者B、大樓管理者C及電力公司或用戶群代表(aggregator)D登場。 [0068] 蓄電池運用者600利用蓄電池運用裝置100進行蓄電池301的運用。 大樓入住者A係蓄電池擁有者201，擁有涉及利用蓄電池運用裝置100下的蓄電池運用事業之備用的蓄電池301。 大樓入住者B、大樓管理者C及電力公司或用戶群代表D分別係蓄電池利用者401-1、蓄電池利用者401-2及蓄電池利用者401-3。用戶群代表係搜集負瓦電力(Negawatt)的經營者。大樓入住者B、大樓管理者C及電力公司或用戶群代表D透過蓄電池運用裝置100利用蓄電池301的蓄電池餘力。 [0069] 蓄電池運用者600對蓄電池擁有者201及蓄電池利用者401，作為供於請求利用蓄電池運用裝置100的服務用的環境，提供電池、SDES應用程式、SS保養(劣化診斷)、EMS(Energy Management System)等的服務。蓄電池擁有者201及蓄電池利用者401由於虛擬電池300的利用而分別獲得好處時，蓄電池運用者600作為利用費接收該好處的一部分。 [0070] 大樓入住者B係停電時，作為備用而利用大樓入住者A的蓄電池301的電力(餘力)。大樓入住者B將反映蓄電池301的電力的對價的管理費支付給大樓管理者C。實際上在停電之際支付既定的金額以外，未停電之情況亦支付對於在停電之際獲得供應的權利之金額。 [0071] 大樓管理者C從大樓入住者B接收反映對價的管理費，將對價與大樓入住者A分攤。此外大樓管理者C從大樓入住者A接收管理費。管理費中亦包含大樓700的共用部等的維持及管理所耗費的費用。大樓管理者C為了停電時大樓入住者B可利用蓄電池301，需要具備供配電穩定化用的電力設備。由於具備業務延續所需的備用的蓄電池301，使得可提升大樓700的入住率或設定高的房租。此外，大樓管理者C未自有蓄電池301，故大樓入住者B不需要停電時的備用的情況下不耗費蓄電池301的費用。 [0072] 大樓管理者C雖例如進行在大樓700的屋頂設置太陽能電池PV而降低大樓700整體的電力使用費成本等的營銷工作，惟發電量不穩定。大樓管理者C透過購入蓄電池301的蓄電池餘力，從而進行峰值削減(peak cut)以降低大樓700整體的電力使用費，可減低大樓700整體的電力使用費成本。此外，大樓管理者C從電力公司或用戶群代表D接收負瓦電力要求之際，將蓄電池301進行放電而降低大樓700的需求從而作為負瓦電力獲得利益(對價)。此外，可對大樓入住者B提供備用功能，使得可提升大樓700的入住率或設定高的房租，提高收益。 [0073] 電力公司或用戶群代表D可於電力的供求平衡的調整方面利用蓄電池301的蓄電池餘力。 [0074] 如上所述，停電恢復時間預測部111係預測將大樓700的入住者A的在大樓700內的業務負載作為第一電力供應目的地的蓄電池301的停電恢復時間。接著，必要蓄電量計算部112根據該預測的停電恢復時間、上述業務負載的每個時刻的需求預測值，計算蓄電池301的每個時刻的必要蓄電量。並且，每個時刻的可放電量計算部113計算每個時刻的可放電量，將可放電量使用於大樓700的峰值削減而將對價支付給大樓700的入住者A。 [0075] 作為上述的蓄電池301，例如可適用設置於行動通訊的基地台的備用的蓄電池。行動通訊的基地台總是設置於存在用戶(蓄電池利用者)之處，網羅全國各地區。再者，基地台係除保養檢查時以外24小時365日的連續運轉者，且為了向使用者提供通訊功能而使各種的電氣負載作動。行動通訊係必要電力量(電力需求)在白天與夜間不同。一般而言，經濟活動(勞動)在白天進行，故行動通訊係白天時段的必要電力量比夜間多。夜間時段係必要電力量相對於蓄電池的容量小，故比起夜間於蓄電池容易產生餘力(可放電的電力量)。將此蓄電池的餘力利用於本來的用途(行動通訊用)與不同的用途，使得可有效活用以往忽視的設置於行動通訊的基地台的蓄電池。 [0076] [對應於商業模式的系統構成] 接著，說明供於實施示於圖1或圖4的蓄電池運用的系統構成例。 [0077] 圖5係示出供於實施示於圖1或圖4的蓄電池運用的系統構成例。在大樓700內設置蓄電池301(分為PCS303與蓄電池主體302而圖示)、蓄電池運用裝置100、及管理大樓700整體的電力的EMS(Energy Management System)702，彼此以電力線EL連接。 [0078] 蓄電池301係與蓄電池運用裝置100以通訊線(通訊網)連接，蓄電池301內的PCS303具有將太陽能電池PV、蓄電池主體302等的直流電力轉換為交流電力的功能等，並依從蓄電池運用裝置100接收的控制信號而控制蓄電池主體302的充放電。大樓入住者B透過終端裝置420-1往蓄電池運用裝置100發送應用程式資料AD，停電時從蓄電池301接收蓄電池餘力。EMS702基於利用大樓管理者C的終端裝置420進行的設定及從蓄電池運用裝置100接收的控制信號而控制峰值移位，或依停電時的系統運用規則在停電時對大樓入住者B供應電力。 [0079] EMS702、蓄電池運用裝置100等亦可設置於大樓700外。在大樓700外，PV503、WF504、發電機505、SVR501、DMS502等的機器設置於電力網上，與大樓700內的變壓器701連接。作為蓄電池利用者401-3的電力公司透過未圖示的終端裝置420，經由網路N向蓄電池運用裝置100進行負瓦電力要求等。 [0080] [每個時刻的可放電量(蓄電池餘力)] 圖6係就於虛擬電池可放電量計算部101(圖2參照)所計算的蓄電池301的每個時刻的可放電量(必要蓄電量)的一例進行繪示的圖形。圖6的橫軸表示時刻，縱軸表示必要蓄電量[Wh]。蓄電池301的每個時刻的必要蓄電量與可放電量(餘力)以柱狀圖進行顯示。此外，在圖形的下方，透過文字列顯示：「餘力的產生開始的時刻」、「當時的餘力(Wh)」及「SOC值(充電率)」、以及「餘力的產生結束的時刻」、「當時的餘力(Wh)」及「SOC值(充電率)」。本例的情況下，餘力的產生開始的時刻係13：00，餘力(可放電量)係aWh，SOC係100%(相當於滿量充電)，餘力的產生結束的時刻係17：00，餘力(可放電量)係aWh，SOC係100%(相當於滿量充電)。亦即，可將SOC100%時的蓄電量與必要蓄電量的差分，亦即可將aWh作為餘力放電整個4小時。另外，因充放電速度的制約而應注意並非可利用aWh的餘力整個4小時。關於此充放電速度的制約，利用後述的圖7而詳述。 [0081] 將如示於圖6的圖形顯示於例如蓄電池運用者600(圖4參照)所管理的蓄電池運用裝置100的顯示部805(圖8參照)。由此，蓄電池運用者600可確認蓄電池301的餘力產生的時段與餘力(可放電量)。另外，以合計部114所合計的每個時刻的虛擬電池可放電量亦能以同樣的方式進行顯示。另外，亦可作成將上述圖形顯示於蓄電池利用者401的終端裝置420。 [0082] 另外，在圖6雖按1小時顯示餘力惟亦可為其他單位時間，例如可透過按30分鐘單位顯示資料標記(柱狀部)，從而更詳細掌握蓄電池301的餘力。 [0083] [充放電計劃結果] 圖7係就以圖6的蓄電池301的每個時刻的可放電量(餘力)為基礎而以蓄電池充放電計劃策定部102(圖1)所計算的蓄電池301的充放電計劃的一例進行繪示的圖形。圖7的橫軸表示時刻，縱軸表示餘力(可放電量)[Wh]。圖形的向右下的部分表示蓄電池301的放電，向右上的部分表示蓄電池301的充電。圖形的斜率表示放電速度或充電速度。在圖7，配合圖6的餘力產生的開始時刻13：00而設定利用開始時刻13：00，並配合餘力產生的結束時刻17：00而設定利用結束時刻17：00。 [0084] 設定利用開始時刻13：00的蓄電量(圖7中SOC100%)與利用結束時刻17：00的蓄電量(圖7中SOC100%)時，依蓄電池301的充放電速度對於實際可利用的餘力產生制約。亦即，並非可利用開始時刻的13：00至利用結束時刻的17：00的4小時連續將蓄電池301進行充放電。取充電為例時，假設蓄電池301的每1小時的充電蓄電量為a[Wh]的情況下，充電速度b係a[Wh]/[h]。此充電速度b相當於充電時的圖形的斜率。要在圖7的利用結束時刻17：00的時點滿足SOC100%，16：00的時點時可以放電至餘力0。或者，16：30的時點時可以剩餘至少a/2[Wh]的餘力。 [0085] 另外，在半夜等的用電費設定為低的時段欲充電的情況下，需要作成充電餘力(空白容量)。此情況下，在成為便宜時段時進行相當於可放電量的aWh的放電而使蓄電池301的餘力成為0，按規劃進行放電即可。 [0086] 例如，一般而言鉛蓄電池係充放電速度慢，鋰離子電池係與鉛蓄電池相較下充放電速度快。 [0087] 將如示於圖7的圖形顯示於例如蓄電池運用者600所管理的蓄電池運用裝置100的顯示部805。由此，蓄電池運用者600可確認蓄電池301的某一時段的充放電計劃(餘力)。另外，亦可作成將上述圖形顯示於蓄電池利用者401的終端裝置420。 [0088] [各裝置的硬體構成例] 圖8係示出構成蓄電池運用系統1的各裝置所具備的電腦的硬體構成例。 [0089] 此處，說明示於上述的蓄電池運用系統1的蓄電池運用裝置100(圖1)、PCS303(圖5)、終端裝置420(圖1)所具備的電腦800的硬體構成例。另外，配合各裝置的功能、使用目的就電腦800的各部分進行選擇取捨。 [0090] 電腦800具備：分別連接於匯流排804的CPU(Central Processing Unit)801、ROM(Read Only Memory)802、RAM(Random Access Memory)803。再者，電腦800具備：顯示部805、操作部806、非揮發性儲存器807、通訊介面808。 [0091] CPU801係控制部的一例，將實現本實施方式相關的各功能的軟體的程式碼從ROM802讀出而執行。於此ROM802，係按蓄電池運用裝置100及應用程式利用者儲存對應的控制程式。另外，亦可作成電腦800係代替CPU801而具備MPU(Micro-Processing Unit)等的處理裝置。於RAM803係暫時性寫入在演算處理的中途產生的變數、參數等。 [0092] 顯示部805係例如液晶顯示監視器，顯示以電腦800進行的處理的結果等。操作部806方面例如使用鍵盤、鼠標或觸控面板等，使用者可進行既定的操作輸入、指示。終端裝置420-1為智慧型手機等的可移動終端的情況下，觸控面板806方面使用觸控面板。 [0093] 非揮發性儲存器807方面，使用例如HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、撓性碟、光碟、磁光碟、CD-ROM、CD-R、磁帶、非揮發性的記憶卡等。此非揮發性儲存器807中，除OS(Operating System)、各種的參數等以外，亦可記錄用於使電腦800發揮功能的程式。例如非揮發性儲存器807中係儲存保養人員到達時間分析結果資料庫126及恢復作業時間分析結果資料庫127。 [0094] 通訊介面808方面，例如使用NIC(Network Interface Card)等，可經由LAN等的網路N在各裝置間收發各種的資料。 [0095] ＜2.第2實施方式＞ 第2實施方式方面存在以下方法：蓄電池運用裝置100不計算蓄電必要量，將蓄電池301的以演算裝置進行計算的結果作為資料交給蓄電池運用裝置100。此情況下，於蓄電池301側(例如PCS303)具備圖2的停電恢復時間預測部111、必要蓄電量計算部112、及每個時刻的可放電量計算部113。本實施方式的情況下，圖1中的蓄電池資料係例如成為如以下的蓄電池資料例2、蓄電池資料例3等。在蓄電池301側計算必要的蓄電量與餘力產生時刻，作為包含蓄電池ID(識別資訊)、對於虛擬電池300的利用開始時刻、利用結束時刻、開始時SOC、及結束時SOC等的蓄電池資料BD而送至蓄電池運用裝置100。蓄電池運用裝置100係在此等制約內實施應用程式(需量反應)的分配。 [0096] 另外，在本實施方式，於蓄電池資料設定最小利用費。於蓄電池資料設定最小利用費的原因在於，應用程式為備用的情況下，即使實際上無停電而未充放電時仍獲得對於受理預約而空出蓄電池301的容量而進行準備的對價。 [0097] 蓄電池資料例2： 蓄電池ID、對於虛擬電池的利用開始時刻及利用結束時刻、 容量kWh、開始時SOC、結束時SOC、充放電速度、 充放電單價、最小利用費 [0098] 蓄電池資料例3： 蓄電池ID、對於每個時刻的虛擬電池的可提供容量(容量kWh或放電量等)、 充放電單價、最小利用費 [0099] 依上述的第2實施方式時，可在蓄電池301側透過演算裝置計算每個時刻的可放電量，基於在蓄電池301側所計算的可放電量而策定虛擬電池300的充放電計劃，控制該當的蓄電池301的充放電。第2實施方式係其他發揮與第1實施方式同樣的功效。 [0100] ＜3.第3實施方式＞ 在第1實施方式及第2實施方式，以對於蓄電池301設定第一電力供應目的地為前提進行說明，惟例如備用等的用途(第一電力供應目的地)未定的情況下，亦可能不存在特定的供應目的地。例如，蓄電池擁有者201為投資者的情況下，投資者自己未日常性使用蓄電池301。如此的蓄電池擁有者201為投資者的情況下，對蓄電池利用者401出借蓄電池餘力的商業方面，無第一電力供應目的地。然而，可使已因某些目的決定借出的供應目的地為第一電力供應目的地而同樣地實施本發明。
在第3實施方式取如以下的構成。停電恢復時間預測部111係就每個蓄電池301的決定完的供應目的地的每個時刻的停電恢復時間，根據就隨著時間的經過而變化的狀況進行監視而得的監視資料從而進行預測。此外，必要蓄電量計算部112，係根據每個蓄電池301的決定完的供應目的地的每個時刻的需求預測值，計算每個蓄電池301的每個時刻的必要蓄電量。並且，每個時刻的可放電量計算部113係根據該必要蓄電量計算每個蓄電池301的決定完的供應目的地以外進行供應的每個時刻的可放電量。
再者，本發明非限定於上述的各實施方式例者，只要不脫離記載於申請專利的範圍的本發明的要旨，當然可採取其他各種的應用例、變形例。
例如，上述的實施方式例係為了以容易理解的方式說明本發明而就裝置及系統的構成詳細且具體地進行說明者，並非限定於必定具備所說明之全部的構成者。此外，可將某一實施方式例的構成的一部分置換為其他實施方式例的構成。此外，亦可對某一實施方式例的構成追加其他實施方式例的構成。此外，亦可就各實施方式例的
構成的一部分，進行其他構成的追加、刪除、置換。
此外，上述的各構成、功能、處理部、處理手段等係亦可將該等之一部分或全部以例如積體電路進行設計等從而以硬體實現。
此外，控制線、資訊線等係示出說明上應需要者，不見得產品上必定示出全部的控制線、資訊線等。可想成實際上係幾乎全部的構成互相連接。
此外，本說明書中，關於就時序列的處理進行記述的處理步驟，不說當然包含依所記載的順序而時序列地進行的處理，未必時序列地處理而另外亦包含並列或個別地執行的處理(例如，平行處理或按物件的處理)。
1‧‧‧蓄電池運用系統
100‧‧‧蓄電池運用裝置
101‧‧‧虛擬電池可放電量計算部
102‧‧‧蓄電池充放電計劃策定部
103‧‧‧實質利用時間及充電費用計算部
104‧‧‧蓄電池控制部
111‧‧‧停電恢復時間預測部
112‧‧‧必要蓄電量的計算部
113‧‧‧每個時刻的可放電量計算部
114‧‧‧合計部
121‧‧‧保養人員到達時間分析部
122‧‧‧保養人員到達時間預測部
123‧‧‧恢復作業時間分析部
124‧‧‧恢復作業時間預測部
125‧‧‧總和時間算出部
126‧‧‧保養人員到達時間分析結果資料庫
127‧‧‧恢復作業時間分析結果資料庫
201-1、201-2‧‧‧蓄電池擁有者
300、301-1、301-2‧‧‧蓄電池
302‧‧‧蓄電池主體
303‧‧‧PCS
401-1、401-2、401-3‧‧‧蓄電池利用者
410-1、410-2‧‧‧電器
420-1、420-2‧‧‧終端裝置
600‧‧‧蓄電池運用者
700‧‧‧大樓
701‧‧‧變壓器
702‧‧‧EMS
800‧‧‧電腦
801‧‧‧CPU
802‧‧‧ROM
803‧‧‧RAM
804‧‧‧匯流排
805‧‧‧顯示部
806‧‧‧操作部
807‧‧‧非揮發性儲存器
808‧‧‧通訊介面
[0009] [圖1]就於本發明的第1實施方式包含蓄電池運用裝置的蓄電池運用系統的概略進行繪示的整體構成圖。 [圖2]就本發明的第1實施方式相關的虛擬電池可放電量計算部的內部構成例進行繪示的方塊圖。 [圖3]就本發明的第1實施方式相關的停電恢復時間預測部的內部構成例進行繪示的方塊圖。 [圖4]就利用本發明的第1實施方式相關的蓄電池運用裝置下的商業模式進行繪示的說明圖。 [圖5]就供於實施示於圖1或圖4的蓄電池運用用的系統構成例進行繪示的說明圖。 [圖6]就在本發明的第1實施方式相關的虛擬電池可放電量計算部所計算的每個時刻的可放電量(必要蓄電量)的一例進行繪示的圖形。 [圖7]就以圖6的蓄電池的每個時刻的可放電量(餘力)為基礎而以蓄電池充放電計劃策定部而計算的蓄電池的充放電計劃的一例進行繪示的圖形。 [圖8]就本發明的第1實施方式相關的各裝置所具備的電腦的硬體構成例進行繪示的方塊圖。
Claims (7)
- 一種蓄電池運用裝置，具備：停電恢復時間預測部，其係就每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的停電恢復時間，根據就隨著時間的經過而變化的狀況進行監視而獲得的監視資料從而進行預測；必要蓄電量計算部，其係根據每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的需求預測值，計算每個蓄電池的每個時刻的必要蓄電量；可放電量計算部，其係根據前述必要蓄電量計算往每個蓄電池的第一電力供應目的地以外的每個時刻的可放電量；蓄電池充放電計劃策定部，其係接收可放電量的利用者的每個時刻的必要放電量，將以前述可放電量計算部而計算的每個蓄電池的第一電力供應目的地以外進行供應的每個時刻的可放電量，按前述可放電量的利用者每個時刻的必要放電量進行分配而策定每個蓄電池的充放電計劃；和蓄電池控制部，其係依前述蓄電池充放電計劃策定部所策定的充放電計劃，控制蓄電池的充放電。
- 如申請專利範圍第1項的蓄電池運用裝置，其中，前述監視資料包含進行恢復作業的保養人員位置、前述保養 人員位置至該蓄電池的位置的路徑的道路擁塞資訊、與電力系統相關的系統監視資料、天候資訊。
- 如申請專利範圍第1項的蓄電池運用裝置，其具備實質利用時間及充電費計算部，該實質利用時間及充電費計算部係使用每個蓄電池的充放電速度資訊，計算在滿足前述必要蓄電量計算部所計算的每個蓄電池的每個時刻的必要蓄電量的制約下的可利用前述可放電量的時間及用於充電的費用，將計算結果往前述蓄電池充放電計劃策定部進行輸出。
- 如申請專利範圍第1項的蓄電池運用裝置，其中，前述停電恢復時間預測部具備保養人員到達時間預測部，該保養人員到達時間預測部係根據前述監視資料而就保養人員到達每個蓄電池的第一電力供應目的地的時間進行預測者。
- 如申請專利範圍第1項的蓄電池運用裝置，其中，前述停電恢復時間預測部，係就使建物的入住者的在建物內的業務負載為第一電力供應目的地的蓄電池的停電恢復時間進行預測，前述必要蓄電量計算部，係根據前述預測的停電恢復時間、前述業務負載的每個時刻的需求預測值，計算前述蓄電池每個時刻的必要蓄電量， 前述可放電量計算部，係計算每個時刻的可放電量，將前述可放電量使用於前述建物的峰值削減而將對價支付給前述建物的入住者。
- 如申請專利範圍第1項的蓄電池運用裝置，其中，前述蓄電池的擁有者係非日常性使用該蓄電池者。
- 一種蓄電池運用方法，包含以下處理：就每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的停電恢復時間，根據就隨著時間的經過而變化的狀況進行監視而獲得的監視資料從而進行預測；根據每個蓄電池的第一電力供應目的地的每個時刻的需求預測值，計算每個蓄電池的每個時刻的必要蓄電量；根據前述必要蓄電量計算往每個蓄電池的第一電力供應目的地以外的每個時刻的可放電量；接收可放電量的利用者的每個時刻的必要放電量，將計算的每個蓄電池的第一電力供應目的地以外進行供應的每個時刻的可放電量，按前述可放電量的利用者每個時刻的必要放電量進行分配而策定每個蓄電池的充放電計劃；和依所策定的充放電計劃，控制蓄電池的充放電。
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