WO2011055208A1

WO2011055208A1 - 電力融通システム

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Publication number: WO2011055208A1
Application number: PCT/IB2010/002781
Authority: WO
Inventors: 真明寺野; 義孝一井
Original assignee: パナソニック電工株式会社
Priority date: 2009-11-06
Filing date: 2010-11-02
Publication date: 2011-05-12
Also published as: US20120233060A1; EP2498367A4; JP2011101534A; US8990114B2; EP2498367A1

Abstract

　電力供給系から電力供給を受ける電力需要家の間で各自の発電装置による発電量を互いに融通し合う電力融通システムにおいて、前記電力需要家が売電する電力量を売電電力量とし、前記電力需要家が他の電力需要家に対して要求する電力量を買電電力量として、電力を融通し合う電力需要家が構成員とされる電力融通グループが形成され、各電力需要家は前記発電装置の電力を管理する電力制御装置を備え、前記電力制御装置は、前記売電電力量を示す売電電力量情報と前記買電電力量を示す買電電力量情報とを他の電力需要家に対して送受信し、前記売電電力量情報と前記買電電力量情報に基づいて電力需要家間での電力売買を成立させ、売電する電力需要家と買電する電力需要家との間で成立した電力売買条件に基づいて電力需要家の売電電力量を電力供給系に放電する旨の指令を出す電力融通システムが提供される。

Description

明細書電力融通システム技術分野

本発明は、電力供給系から電力供給を受ける電力需要家間で電力需要家が創出する創出電力量を互いに融通し合う電力融通システムに関する。背景技術

近年、太陽電池や燃料電池等により自家発電を行う電力需要家が増えてきている。ところで、自家発電による電力量が消費電力量よりも上回る場合がある。このような場合消費電力量を上回る電力量が捨てられることになる。そこで、消費電力量を上回る余剰電力を電力需要家間で融通しあう技術が提案されている（例えば、特許文献 1 )。

【特許文献 1】日本特開第 2 0 0 6— 2 8 8 1 6 2号公報

上記特許文献 1の技術においては、電力需要家間の電力を融通し合うために、各電力需要家の売電可能な電力量と各電力需要家からの電力需要量とを統括的に管理する管理装置が設けられている。ところが、一般の電力需要家が電力を創出するようになるにつれ、このような管理装置を経由しないでも、電力需要家間で簡単に電力を融通したいという要望が出されている。発明の概要

本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、統括的な管理装置を経由しないで電力需要家の間で電力を融通することができる電力融通システムを提供する。

本発明の一実施形態によれば、電力供給系から電力供給を受ける電力需要家の間で各自の発電装置による発電量を互いに融通し合う電力融通システムにおいて、前記電力需要家が売電する電力量を売電電力量とし、前記電力需要家が他の電力需要家に対して要求する電力量を買電電力量として、電力を融通し合う電力需要家が構成員とされる電力融通グループが形成され、各電力需要家は前記発電装置の電力を管理する電力制御装置を備え、前記電力制御装置は、前記売電電力量を示す売電電力量情報と前記買電電力量を示す買電電力量情報とを他の電力需要家に対して送受信し、前記売電電力量情報と前記買電電力量情報に基づいて電力需要家間での電力売買を成立させ、売電する電力需要家と買電する電力需要家との間で成立した電力売買条件に基づいて電力需要家の売電電力量を電力供給系に放電する旨の指令を出す電力融通システムを提供する。

この構成によれば、電力需要家は、電力融通グループ内で売電電力量情報及び買電電力量情報を共有し電力制御装置を通じて互いの電力を売買する。このような電力売買は、各電力需要家に設けられた電力制御装置により実行されるため、これら電力需要家を統括して管理する管理装置を経由しないで電力需要家の間で電力を融通することができる。前記電力制御装置は、特定の電力需要家間で予め電力売買条件を設定する設定機能をさらに備え、この設定電力売買条件に基づいて特定の電力需要家同士の電力売買を行うことにしても良い。

これによれば、売電可能な電力量が生じたときに、売電する電力需要家と買電する電力需要家との間での電力売買の成立過程を経ることなく、予め設定された設定電力売買条件に基づいて電力売買を行うことができるため、電力要求に対して迅速に対応することがでさる。

前記電力融通システムにおいて、前記各電力需要家は前記発電装置による発電量を蓄電する蓄電池をさらに備え、前記蓄電池にて閾値を超えて蓄えている電力量に基づいて前記売電電力量を求めることにすることも可能である。

これによれば、発電装置により創出される発電量が一旦蓄電池に蓄えられてから売電されることになリ、蓄電池がバッファとしての機能を果たすことになるため、他の電力需要者に対して安定的に電力を融通することができる。

また、前記発電装置による発電量が前記電力需要家の消費する消費電力量よりも大きいときに前記発電量と前記消費電力量との差を前記売電電力量としても良い。

この構成によれば、余剰電力が生じるときに他の電力需要化に対して電力を融通するため、当該電力需要家が必要とする電力量を確保した上で、他の電力需要家に対して電力を融通することができる。

前記電力供給系のうちで前記各電力需要家への電力供給分岐部分よリも上流側の基幹部には、当該基幹部に流れる基幹電力量を計測する基幹電力量計測装置が設けられ、前記基幹電力量計測装置により逆潮が検出されたときには、前記電力制御装置による電力売買を制限することにしても良い。

各電力需要家に対して電力供給する電力供給系の上流側の基幹部において逆潮が生じているときは、電力融通グループ全体としての電力融通の範囲を超えて、外部に電力を供給していることになる。従って、この構成によれば、基幹電力量計測装置により逆潮が検出されたときには、電力制御装置による電力売買を制限するため、このような逆潮を抑制することができる。図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面を参照する以後の好ましい実施例の説明により明確になる。

【図 1】本発明の電力融通システムを具体化した一実施形態について、その概略構成を示すブロック図。

【図 2】同実施形態の電力需要家の電力供給システムについて、その概略構成を示すブロック図。

【図 3】同実施形態の各電力需要家の売買電力量と分配電力量との関係を示すテーブル。

【図 4】同実施形態の電力制御装置により実行される「売電処理」について、その処理手順を示すフローチヤ一ト。

【図 5】同実施形態の電力制御装置により実行される「買電処理」について、その処理手順を示すフローチヤ一ト。

【図 6】同実施形態の電力制御装置により実行される「電力売買処理」について、その処理手順を示すフローチヤ一ト。

【図 7】同実施形態の各電力需要家の充電レベルの推移について、（a ) は電力売買実行前の売電側の充電レベルの推移、 ( b )は電力売買実行前の買電側の充電レベルの推移、 ( c ) は電力売買実行中の売電側の充電レベルの推移、（d )は電力売買実行後の買電側の充電レベルの推移を示すタィミングチヤ一ト。発明を実施するための形態

以下、本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照してよリ詳細に説明する。図面全体において同一又は類似する部分については同一参照符号を付して説明を省略する。

図 1〜図 7を参照して、本発明の実施形態について説明する。

図 1に示すように、電力供給系 1 1 0には、商用交流電源 2と、商用交流電源 2からの電力を送電する主電力幹線 1 1 1と、主電力幹線 1 1 1から分岐する副電力幹線 1 1 2とが設けられている。副電力幹線 1 1 2から複数の電力需要家 6 0に対して電線 1 1 3が配線され、各電力需要家 6 0に交流電力が供給されている。

副電力幹線 1 1 2から電力の供給を受けている電力需要家 6 0はお互いに電力を融通し合うための電力融通グループ Gを形成している。電力融通グループ Gの電力需要家 6 0は互いに電力を売買する。電力融通グループ Gのメンバ一は同一の副電力幹線 1 1 2から電力供給を受けることを条件としている。一副電力幹線 1 1 2の電力需要家 6 0と他の副電力幹線 1 1 2の電力需要家 6 0との間では、互いに接続する電線 1 1 3の距離が長く、電力の融通が困難となることからこのような条件が設定される。

電力融通グループ Gの各電力需要家 6 0はインタ一ネット等のネットワーク Nに接続され、各電力需要家 6 0の電力情報はネットワーク Nを通じて共有されている。このため、電力需要家 6 0は、電力融通グループ G内の他の電力需要家 6 0の電力情報を閲覧することができる。

電力供給系 1 1 0のうちで各電力需要家 6 0への電力供給分岐部分よりも上流側の基幹部には、当該基幹部に流れる電力量及び電流の向きを計測する基幹電力量計測装置 1 2 0 が設けられている。基幹電力量計測装置 1 2 0は電流の向きから逆潮が生じているか判定する。同基幹電力量計測装置 1 2 0はネットワーク Nに接続され、基幹電力量を示す基幹電力量情報及び逆潮の情報を各電力需要家 6 0に送信する。

図 2を参照して、各電力需要家の電力供給システムについて説明する。

電力供給需要家の住宅には、宅内に設置された各種機器（照明機器、エアコン、家電、オーディオ及びビデオ機器等）に電力を供給する電力供給システム 1が設けられている。電力供給システム 1は、家庭用の商用交流電源（A C電源） 2の電力の他に、太陽光によリ発電する太陽電池 3の電力や燃料によリ発電する燃料電池 4の電力をも各種機器に供給する。電力供給システム 1は、直流電源（D C電源）を入力して動作する D C機器 5の他に、商用交流電源 2を入力して動作する A C機器 6にも電力を供給する。

電力供給システム 1には、コントロールュニッ卜 7及び D C分電盤（直流ブレーカ内蔵） 8が設けられている。また、電力供給システム 1には、住宅の D C機器 5の動作を制御する機器として制御ュニット 9及びリレ一ュニット 1 0が設けられている。

コントロールユニット 7には、交流電力を分岐させる A C分電盤 1 1が交流系電力線 1 2を介して接続されている。コントロールユニット 7は、 A C分電盤 1 1を介して商用交流電源 2に接続されるとともに、直流系電力線 1 3 aを介して太陽電池 3に接続され、直流系電力線 1 3 bを介して燃料電池 4に接続されている。コントロールユニット 7は、 A C分電盤 1 1から交流電力を取り込むとともに太陽電池 3及び燃料電池 4から直流電力を取り込み、これら電力を機器電源として所定の直流電力に変換する。そして、コント口一ルユニット 7は、この変換後の直流電力を、直流系電力線 1 4を介して D C分電盤 8に出力し、また直流系電力線 1 5を介して蓄電池 1 6に出力する。コントロールユニット 7は、交流電力を取り込むのみならず、太陽電池 3や蓄電池 1 6の直流電力を交流電力に変換して A C分電盤 1 1に供給する。コントロールユニット 7は、信号線 1 7を介して D C分電盤 8とデータやり取りを実行する。

D C分電盤 8は、直流電力対応の一種のブレーカである。 D C分電盤 8は、コント口一ルユニット 7から入力した直流電力を分岐させ、その分岐後の直流電力を、直流系電力線 1 8を介して制御ュニット 9に出力したり、直流系電力線 1 9を介してリレーュニット 1 0に出力したりする。また、 D C分電盤 8は、信号線 2 0を介して制御ユニット 9とデ一タのやり取りをしたり、信号線 2 1を介してリレーュニット 1 0とデータのやり取りをしたりする。

制御ユニット 9には、複数の D C機器 5が接続されている。これら D C機器 5は、直流電力及びデータの両方を搬送する直流供給線路 2 2を介して制御ュニット 9と接続されている。直流供給線路 2 2は、 D C機器 5の電源となる直流電圧に、高周波の搬送波によりデータを電送する通信信号を重畳する、いわゆる電力線搬送通信により、一対の線で電力及びデータの両方を D C機器 5に搬送する。制御ユニット 9は、直流系電力線 1 8を介して D C機器 5の直流電力を取得し、 D C分電盤 8から信号線 2 0を介して得る動作指令に基づいて D C機器 5の動作制御態様について把握する。そして、制御ユニット 9は、指示された D C機器 5に直流供給線路 2 2を介して直流電圧及び動作指令を出力し、 D C機器 5の動作を制御する。

制御ュニット 9には、宅内の D C機器 5の動作を切り換える際に操作するスィッチ 2 3 が直流供給線路 2 2を介して接続されている。また、制御ユニット 9には、例えば赤外線リモートコントローラからの発信電波を検出するセンサ 2 4が直流供給線路 2 2を介して接続されている。よって、 D C分電盤 8からの動作指示のみならず、スィッチ 2 3の操作やセンサ 2 4の検知によっても、直流供給線路 2 2を通じて送信される通信信号により、 D C機器 5が制御される。

リレーュニット 1 0には、複数の D C機器 5がそれぞれ個別の直流系電力線 2 5を介して接続されている。リレーユニット 1 0は、直流系電力線 1 9を介して D C機器 5の直流電源を取得し、 D C分電盤 8から信号線 2 1を介して得る動作指令に基づいて、いずれの D C機器 5を動作させるのかについて把握する。そして、リレーユニット 1 0は、指示された D C機器 5に対し、内蔵のリレーにて直流系電力線 2 5への電源供給をオンオフすることにより、 D C機器 5の動作を制御する。また、リレーユニット 1 0には、 D C機器 5 を手動操作するための複数のスィツチ 2 6が接続されており、スィッチ 2 6の操作によつて直流系電力線 2 5への電源供給をリレ一にてオンオフすることにより、 D C機器 5が制御される。

D C分電盤 8には、例えば壁コンセントや床コンセン卜の態様で住宅に建て付けられた直流コンセント 2 7が直流系電力線 2 8を介して接続されている。この直流コンセント 2 7に D C機器 5のプラグ（図示略）を差し込めば、同機器に直流電力を直接供給することが可能である。

また、 A C分電盤 1 1には、例えば商用交流電源 2の使用量を遠隔検針可能な電力メータ 2 9が接続されている。電力メータ 2 9には、商用交流電源使用量の遠隔検針の機能のみならず、例えば電力線搬送通信や無線通信の機能が搭載されている。電力メータ 2 9は、電力線搬送通信や無線通信等を介して検針結果を電力会社等に送信する。

電力供給システム 1には、宅内の各種機器をネットワーク通信によって制御可能とするネットワークシステム 3 0が設けられている。ネットワークシステム 3 0には、同システム 3 0のコントロールュニットとして宅内サーバ 3 1が設けられている。宅内サーバ 3 1 は、ネットワーク Nを介して宅外の管理サ一バ 3 2と接続されるとともに、信号線 3 3を介して宅内機器 3 4に接続されている。また、宅内サーバ 3 1は、 D C分電盤 8から直流系電力線 3 5を通じて供給される直流電力により動作する。

宅内サーバ 3 1には、ネットワーク通信による宅内の各種機器の動作制御を管理するコントロールボックス 3 6が信号線 3 7を介して接続されている。コントロールボックス 3 6は、信号線 1 7を介してコントロールュニット 7及び D C分電盤 8に接続されるとともに、直流供給線路 3 8を介して D C機器 5を直接制御する。コント口一ルボックス 3 6には、例えば使用したガス量や水道量を遠隔検針可能なガス水道メータ 3 9が接続されるとともに、ネットワークシステム 3 0の操作パネル 4 0が接続されている。操作パネル 4 0には、例えばドアホン子器やセンサやカメラからなる監視機器 4 1が接続されている。宅内サーバ 3 1は、ネットワーク Nを介して宅内の各種機器の動作指令を入力すると、コントロールボックス 3 6に指示を通知して、各種機器が動作指令に準じた動作をとるようにコントロールボックス 3 6を動作させる。また、宅内サーバ 3 1は、ガス/水道メ一タ 3 9から取得した各種情報を、ネットワーク Nを通じて管理サーバ 3 2に提供可能であるとともに、監視機器 4 1で異常検出があったことを操作パネル 4 0から受け付けると、その旨もネットワーク Nを通じて管理サーバ 3 2に提供する。

ここで、コントロールュニッ卜についてさらに説明する。

コントロールユニット 7は、交流系電力線 1 2から供給される商用交流電力量 Mじと、太陽電池 3による太陽光発電量 M Aと、燃料電池 4による燃料発電量 M Bと、蓄電池 1 6 の蓄電量 M G及び充電レベル C Lとを管理する。また、同コントロールユニット 7は、商用交流電力量 M Cと太陽光発電量 M Aと燃料発電量 M Bと充電レベル C Lに基づいて、 A C機器 6又は D C機器 5への電力供給の電力供給源を変更する。コントロールュニット 7 には P C端末 5 0が接続されている。 P C端末 5 0には、商用交流電力量 M C、太陽光発電量 M A、燃料電池 4の燃料発電量 M B、蓄電池 1 6の充電レベル C Lが表示される。コントロールュニット 7は次のように電力を制御する。

D C機器 5及び A C機器 6による消費電力量 M Dが太陽電池 3の太陽光発電量 M Aよりも小さくなって太陽光発電量 M Aが余剰するときは、コントロールュニット 7は太陽光発電量 M Aを蓄電池 1 6に蓄える。蓄電池 1 6の充電レベル C Lはコントロールュニット 7 により管理されている。蓄電池 1 6の充電レベル C Lが満充電レベル C L Aになったときにはコントロールユニット 7は充電を禁止する。また、太陽電池 3による発電量が消費電力量 M よりも小さいときには、コントロールュニット 7は蓄電池 1 6から放電を許容し、 A C機器 6または D C機器 5に電力を供給する。蓄電池 1 6の充電レベル C Lが第 1閾値 C L Bに達したときには、コントロールュニット 7は放電を禁止する。第 1閾値 C L Bは、停電等の非常時に使用する電力量を賄うために蓄電池 1 6に設定されている。

また、コントロールユニット 7は、各 A C機器 6の消費電力量 M Dの合計値が、最大消費電力量として規定された値を超えるときには、交流電力の供給を遮断する。各 D C機器 5の消費電力量 M Dの合計値が、最大消費電力量として規定された値を超えるときには、直流電力の供給を遮断する。

さらに、コントロールユニット 7は、 A C機器 6及び D C機器 5の消費電力量 M Dと、商用交流電源 2から供給を受ける商用交流電力量 M Cと、燃料電池 4及び太陽電池 3による発電量と、蓄電池 1 6の充電レベル C Lを管理する。そして、コント口一ルユニット 7 は、これらの電力量に基づいて、売電可能な電力量（以下、売電電力量という。）を算出し、又は、買電することが必要な電力量（以下、買電電力量）を算出する。さらに、コント口 —ルュニット 7は、売電電力量を示す情報（以下、売電電力量情報という。）と、買電電力量を示す情報（以下、買電電力量情報という。）を P C端末 5 0が接続されたネットワーク Nを介して電力融通グループ Gの他の電力需要家 6 0に送信し、またこれら情報を他の電力需要家 6 0から受信する。

図 3を参照して、コントロールュニット 7が実行する電力売買制御についての一例を説明する。ここでは、電力需要家 A、 B、 Cの売買電力量について説明する。電力需要家 A は一日で発電量を余剰する者であリ、電力需要家 Bと電力需要家 Cは一曰で発電量を全て使用し且つ商用交流電源 2から電力供給を受けている者とする。同図に示す値は、電力量を示す指標である。指標は、電力需要家 6 0において、ある時期の一日あたりの蓄電電力量の平均値を 1 0 0にしている。なお、電力売買制御については、指標を用いるのではなく、実際の電力量に基づいて行ってもよい。

図 3の表は所定時刻における各電力需要家 6 0の蓄電量 M G、売電可能電力量、売買電力量、売買成立関係、電力需要家 Aの売電電力量の分配電力量を示している。これらの情報は全て電力融通グループ Gの電力需要家 6 0の間で共有されている。

蓄電量 M Gは、蓄電池 1 6の充電レベル C Lから算出される。売電可能電力量は、所定時刻において充電レベル Cしが第 2閾値 C L Cを超えている場合において、この第 2閾値 C L Cを超えて蓄えられている電力量として求められる。買電電力量は、所定時刻において充電レベル C Lが第 2閾値 Cしじよりも低い場合に、当該第 2閾値 C L Cに対する不足分が当該電力需要家 6 0が必要とする電力量として求められる。

第 2閾値 C L Cは、売電または買電の判定基準値として設定されるものであり、第 1閾値 C L Bよりも高く設定されている。例えば、第 2閾値 C L Cは、夜間における A C機器 6及び D C機器 5の消費電力量 M Dに基づいて設定される。このような設定によれば、太陽電池 3による発電が行われない夜間において蓄電池 1 6の放電により電力が賄われるようになる。

そして、当該所定時刻において、電力の売り手と買い手が存在するときには、売電電力を買い手が要求する買電電力量の比率に応じて分配する。同図では、電力需要家 Aが 8 0 の電力量を売り手であり、電力需要家 Bが 1 2 0の電力量の買い手であり、電力需要家 C が 8 0の電力量の買い手となっている。

このような電力売買が成立したときには、電力の売り手の電力需要家 Aのコントロールユニット 7は、蓄電池 1 6から電線 1 1 3に放電する旨の指令を出す。また同時期に、電力の買い手の電力需要家 B及び Cのコントロールユニットフは、電線 1 1 3から電力を受けて充電を開始する。

この放電の期間、電力供給系 1 1 0のうち各電力需要家 6 0への電力供給分岐部分よりも上流側の基幹部に流れる基幹電力量が基幹電力量計測装置 1 2 0によリ計測されている。放電期間中に逆潮が生じているときは、電力融通グループ Gが接続されている電力供給系 1 1 0以外の系に電力が漏れていることになり、系内の電力収支が大幅に合わなくなるおそれがあるため、当該売買が無効とされ、電線 1 1 3への放電及び電線 1 1 3からの充電が中止される。なお、この逆潮の現象は、ネットワーク N経由で各電力需要家 6 0のコントロールュニットフに送信される。

図 4を参照して、コントロールユニット 7が実行する売電処理について説明する。ここで説明する売電処理では、コントロールユニット 7によリ売電電力量が計算されて、他の電力需要家 6 0に対して電力が売り出す処理が行われる。なお同処理は所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップ S 1 1 0では処理時刻が予め設定された売買時刻であるか否か判定される。例えば、太陽電池 3による発電が行われている電力需要家 6 0にあっては、蓄電池 1 6の充電レベル C Lが最大になると予想される時刻が設定され、事前に電力需要家 6 0に通知される。売買時刻となっているときには、ステップ S 1 2 0に移行する。

ステップ S 1 2 0では充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cを超えているか判定される。第 2閾値 C L Cよりも小さいときには売電することができないため、同処理は終了する。充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cよりも大きいときは、ステップ S 1 3 0にて売電電力量が計算される。売電電力量の計算は任意に設定される。例えば、蓄電池 1 6にて第 2閾値 C L Cを超えて蓄えている蓄電量 M Gの 1 0割〜数割が売電電力量として設定される。次いで、ステップ S 1 4 0にて売電電力量を示す売電電力量情報がネットワーク Nを通じて各電力需要家 6 0に送信される。

図 5を参照して、電力需要家 B及び Cのコントロールュニットフが実行する買電処理について説明する買電処理では、コントロールユニット 7によリ買電電力量を計算する。なお同処理は所定の演算周期毎に繰リ返し実行される。

ステップ S 2 1 0にて処理時刻が予め設定された売買時刻であるか否か判定される。売買時刻となっているときには、ステップ S 2 2 0に移行する。同ステップ S 2 2 0では、蓄電池 1 6の充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cよりも小さいか否か判定される。

ステップ S 2 2 0で肯定判定されるときは、ステップ S 2 3 0にて買電電力量が計算される。買電電力量は、例えば、満充電レベル C L Aと処理時の充電レベル C Lと差として求められる。次いで、ステップ S 2 4 0にて買電電力量を示す買電電力量情報をネットヮーク Nを通じて各電力需要家 6 0に送信する。

図 6を参照して、コントロールュニットフが実行する電力売買処理について説明する。ここで説明する電力売買処理では、コントロールュニット 7によリ売電電力量と買電電力量とを比較して電力売買が成立させる処理が行われる。なお同処理は所定の演算周期毎に繰り返し実行される。

ステップ S 3 1 0にて処理時刻が予め設定された売買時刻であるか否か判定される。売買時刻となっているときには、ステップ S 3 2 0に移行する。同ステップ S 3 2 0では、売電電力量情報及び買電電力量情報がともにあるか否か判定される。一方の情報しかないときは電力売買が成立しないため同処理は終了する。

ステップ S 3 2 0にて肯定判定されたときには、ステップ S 3 3 0にて売電電力量を買い手に配分する分配電力量 M Eを計算する。例えば、買い手が 1人のときで且つ売電電力量よりも買電電力量が小さいときは、分配電力量 M Eは買電電力量と同等量とされる。買い手が 1人のときで且つ売電電力量よりも買電電力量が大きいときは、分配電力量 M Eは売電電力量と同等量とされる。買い手が 2人以上いるときには、それぞれの買電電力量の比率に対応させて売電電力量を配分する。例えば、図 3に示すように、電力需要家 Bに 4 8を、電力需要家 Cに 3 2を配分する。

次いで、ステップ S 3 4 0にて分配電力量 M Eを示す分配電力量情報をネットワーク N を通じて各電力需要家 6 0に送信する。ステップ S 3 5 0にて、売り手である電力需要家 6 0のコントロールュニットフから蓄電池 1 6に対して放電する旨の指令が出される。 - 方、同時刻にて、買い手である電力需要家 6 0のコントロールユニット 7から蓄電池 1 6 に対して充電する旨の指令が出される。このとき、電線 1 1 3に流通する電力量が増大するとともにこの電力量が買い手である電力需要家 6 0の蓄電池 1 6に流れ込むことになる。なお、上記したように、電力売買による放電が行われている期間にて、逆潮が生じているときは電力売買が無効とされ、売り手側の電力放電と買い手側の蓄電池 1 6への充電は中止される。

図 7を参照して、電力売買が実行される前における各電力需要家 6 0の蓄電池 1 6の充電レベル Cしの推移と、電力売買を実行したときの各電力需要家 6 0の充電レベル Cしの推移とを比較し、電力売買による電力の融通について説明する。なお、同図は、ある環境下で、太陽電池 3の発電のみが実行されているときの 1曰にわたる充電レベル C Lの推移の一例を定性的に示したものである。

図 7 ( a ) 及び同図（b ) は電力売買を行っていない場合の各電力需要家 6 0の蓄電池 1 6の充電レベル C Lの推移を示している。図 7 ( c ) 及び同図（d ) は電力売買を行つている場合の各電力需要家 6 0の蓄電池 1 6の充電レベル C Lの推移を示し、

図 7 ( a ) は、昼間における太陽電池 3の発電量を 1日で使用しきれない電力需要家 6 0の蓄電池 1 6の充電レベル C Lの推移を示す。例えば、家族構成員が少ない電力需要家 Aがこれに該当する。

時刻 t 1 1は深夜を示す。時刻 t 1 1では、充電レベル C Lが第 1閾値 C L Bよりも高い状態にある。すなわち、昼間において充電された電力量の一部が消費されることなく余剰電力量 M Fとして残っている。

時刻 t 1 2は起床時刻を示している。時刻 t 1 2から A C機器 6及び D C機器 5等の使用が開始され、充電レベル C Lが低下する。電力需要家 Aの家族構成員は少ないため、充電レベル C Lの低下の度合いも小さい。

時刻 t 1 3は充電レベル C Lの低下が停止する時刻を示す。電力需要家 Aにおいては時刻 t 1 3以降 A C機器 6及び D C機器 5の消費電力量 M Dに比べて、太陽電池 3の発電量が大きくなつて蓄電量が徐々に増加している。このため、充電レベル C Lが徐々に上昇すよつになる。

時刻 t 1 4は充電レベル C Lが満充電レベル C L Aに達した時刻を示す。このとき蓄電池 1 6の充電は禁止される。このため太陽電池 3の発電による電力量は蓄えられなくなる。すなわち、時刻 t 1 4以降日没するまでの時刻までの期間は太陽電池 3による発電量が無駄となっている。

時刻 t 1 5は電力需要家 Aの宅内において AC機器 6又は DC機器 5の使用が開始された時刻を示している。時刻 t 1 5から充電レベル C Lが低下し始める。時刻 t 1 6において、 AC機器 6又は DC機器 5の使用が停止される。同図に示すように、太陽電池 3の発電により昼間に蓄えられた電力量が消費されずに残されている。

図 7 (b) は、昼間における太陽電池 3の発電量を 1日で使用し、且つ商用交流電源 2 からの電力供給を受けている電力需要家 60の蓄電池 1 6の充電レベル C Lの推移を示す。例えば、家族構成員が多い電力需要家 Bがこれに該当する。

時刻 t 21では、充電レベル CLが第 1閾値 CLBと同等のレベルにある。すなわち、昼間において充電された電力量の全部が消費されている。深夜に駆動する AC機器 6等の消費電力量 MDは商用交流電源 2から賄われている。

時刻 t 22は起床時刻を示している。時刻 t 22から AC機器 6及び DC機器 5等の使用が開始される。この時間帯に使用される消費電力量 MDも商用交流電源 2から賄われている。同図では、商用交流電源 2から賄われている期間を、商用電力使用期間として示している。

時刻 t 23は、太陽電池 3により発電量が電力需要家 Bの消費電力量 MDよりも大きくなった時刻を示す。時刻 t 23から蓄電池 1 6の充電が開始される。同図では、充電レべル C Lの上昇程度は電力需要家 Aに比較して低くなつている。これは、電力需要家 Bでは昼間にも A C機器 6及び D C機器 5が使用されている状況を示している。

時刻 t 24は太陽電池 3により発電量が電力需要家 Bの消費電力量 Mりよりも小さくなつた時刻を示す。時刻 t 24から充電レベル C Lが低下し始める。この低下レベルの程度は大きくなる。時刻 t 25において、充電レベル CLが第 1閾値 CLBに達して、蓄電池 1 6からの放電が禁止される。時刻 t 25以降においては、 AC機器 6又は DC機器 5の消費電力量 MDは商用交流電源 2から賄われている。

図 7 (c) は電力売買を行っている場合の電力需要家 Aの蓄電池 1 6の充電レベル CL の推移を示している。

時刻 t 31は深夜を示す。時刻 t 31では、充電レベル CLが第 1閾値 CLBよりも高い状態にある。すなわち、昼間において充電された電力量の一部が消費されることなく余剰電力量 MFとして残っている。余剰電力量 MFは、図 7 (a) の余剰電力量 MFよりも少なくなつている。

時刻 t 32は起床時刻を示している。時刻 t 32から AC機器 6及び DC機器 5等の使用が開始され、充電レベル C Lが低下する。そして、時刻 t 33において充電レベル C L が上昇し始める。電力需要家 Aにおいては時刻 t 33以降 AC機器 6及び DC機器 5の消費電力量 MDに比べて、太陽電池 3の発電量が大きくなつて蓄電量が徐々に増加している。このため、充電レベル C Lが徐々に上昇するようになる。

時刻 t 3 4は電力売買が成立した時刻を示す。このとき、蓄電池 1 6から電線 1 1 3への放電が開始され、時刻 3 5において売電電力量の放電が完了し、放電が禁止される。また、同時刻から太陽電池 3による発電量の充電が開始される。

時刻 t 3 6は太陽電池 3による発電が行われない時刻、すなわち日没時刻を示している。時刻 t 3 6以降充電レベル C Lは上昇しない。そして、時刻 t 3 7にて、 A C機器 6又は D C機器 5の使用の開始により、充電レベル C Lが徐々に低下する。

この例では、蓄電池 1 6に蓄えられた電力量を売電しているため、充電レベル C Lが満充電レベル C L Aに達することが回避されている。これにより、図 7 ( a ) のように太陽電池 3の発電量が無駄にされる期間が生じることが解消されるため、太陽電池 3による発電量が無駄にされずに蓄電池 1 6に蓄えられることになる。

図 7 ( d ) は電力売買を行っている時期の電力需要家 Bの蓄電池 1 6の充電レベル C L の推移を示している。

時刻 t 4 1は深夜を示す。時刻 t 4 1では、充電レベル C Lが第 1閾値 C L Bよりも高い状態にある。すなわち、昼間において充電された電力量の一部が消費されることなく余剰電力量 M Fとして残っている。

時刻 t 4 2は起床時刻を示している。時刻 t 4 2から A C機器 6及び D C機器 5等の使用が開始される。このため、充電レベル C Lは徐々に低下し、時刻 t 4 3において充電レベル C Lは第 1閾値 C L Bに至る。時刻 t 4 3以降、消費電力量 M Dは商用交流電源 2から賄われている。

時刻 t 4 4において充電レベル C Lが上昇し始める。電力需要家 Bにおいては時刻 t 4 4以降 A C機器 6及び D C機器 5による消費電力量 M Dよりも太陽電池 3の発電量が大きくなつている。このため、充電レベル C Lが徐々に上昇する。

時刻 t 4 5は電力売買が成立した時刻を示す。すなわち、同時刻において、充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cよりも高くなつている電力需要家 Aと、充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cよりも低い電力需要家 Bとの間で、電力売買が成立している。このとき、電力供給系 1 1 0からの電力により充電を開始し、時刻 t 4 6において買電電力量の充電が完了する。

時刻 t 4 6以降は蓄電池 1 6から A C機器 6及び D C機器 5への電力供給により、充電レベル Cしが徐々に低下する。そして、時刻 t 4 7において、 A C機器 6及び D C機器 5 の使用が停止されて、充電レベル C Lの低下が停止する。

この例では、電力需要家 Aの売電に合わせて電線 1 1 3から電力量を買電しているため、このような買電をしない場合と比較して、電力需要家 Bの充電レベル C Lを高くすることができる。これにより、商用交流電源 2からの交流電力を使用する期間が短くなる。本実施形態の電力融通システム 1 0 0によれば、以下の効果を奏することができる。

( 1 ) 本実施形態では、電力を融通し合う電力需要家 6 0を構成員とする電力融通グル —プ Gに形成されている。電力融通グループ Gの各電力需要家 6 0は、発電装置の電力を管理するコントロールユニット 7を備えている。コントロールユニット 7は、売電電力量を示す売電電力量情報と買電電力量を示す買電電力量情報とを電力融通グループ G内の他の電力需要家 6 0に対して送受信する。また同コントロールユニット 7は、売電電力量情報と買電電力量情報に基づいて電力需要家 6 0間での電力売買を成立させて、売電する電力需要家 6 0と買電する電力需要家 6 0との間で成立した電力売買条件に基づいて電力需要家 6 0の売電電力量を電力供給系 1 1 0に放電する旨の指令を出す。

この構成によれば、電力需要家 6 0は、電力融通グループ G内で売電電力量情報及び買電電力量情報を共有するとともにコントロールュニットフを通じて互いの電力を売買する。このような電力売買は、各電力需要家 6 0に設けられたコントロールュニット 7により実行されるため、これら電力需要家 6 0を統括して管理する管理装置を経由しないで電力需要家 6 0の間で電力を融通することができる。

( 2 ) 各電力需要家 6 0は発電装置による発電量を蓄電する蓄電池 1 6を備えている。蓄電池 1 6の充電レベル C Lが第 2閾値 C L Cを超えて蓄えているときには、同第 2閾値 C L Cを超える部分の電力量に基づいて売電電力量が求められる。

この構成によれば、発電装置により創出される発電量が一旦蓄電池 1 6に蓄えられてから売電されることになリ、蓄電池 1 6がバッファとしての機能を果たすことになるため、他の電力需要家 6 0に対して安定的に電力を融通することができる。

( 3 ) 本実施形態では、電力供給系 1 1 0のうちで各電力需要家 6 0への電力供給分岐部分よリも上流側の基幹部には、当該基幹部に流れる基幹電力量を計測する基幹電力量計測装置 1 2 0が設けられている。基幹電力量計測装置 1 2 0により逆潮が検出されたときには、コントロールュニット 7による電力売買が制限される。

この構成によれば、各電力需要家 6 0に対して電力供給する電線 1 1 3の上流側の基幹部において逆潮が生じているときは、電力融通グループ G全体としての電力融通の範囲を超えて、外部に電力を供給していることになる。本発明では、基幹電力量計測装置 1 2 0 により逆潮が検出されたときには、コントロールュニット 7による電力売買を制限するため、このような逆潮を抑制することができる。

(その他の実施形態）

なお、本発明の実施態様は上記実施形態にて例示した態様に限られるものではなく、これを例えば以下に示すように変更して実施することもできる。また、以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものでなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

-上記実施形態では、コントロールュニット 7は同図のテーブルに示される情報に基づいて、電力売買の相手がマッチングして電力売買を実行しているが、売り手と買い手及び売買条件（設定電力売買条件）を予め設定して、当該条件にて日々自動的に電力売買を実行してもよい。この場合、コントロールユニット 7には、特定の電力需要家 6 0間で予め電力売買条件を設定する設定機能が設けられる。同コントロールユニット 7は、電力売買条件に基づいて電力売買を行う。売電可能な電力量が生じたとき、売り手と買い手との間での電力売買の成立を経ることなく、予め設定された設定電力売買条件に基づいて電力売買を行うことができるため、電力要求に対して迅速に対応することができる。

■上記実施形態では、図 7を参照して、太陽電池 3の発電による蓄電量 M Gの電力売買について説明しているが、本発明の電力売買処理は、蓄電池 1 6に蓄えられる蓄電量 M G の源となる発電装置の種別に関係なく、適用される。

■上記実施形態では、電力売買が成立したときに蓄電池 1 6からの放電が実行されているが、この放電は、蓄電量 M Gからの放電によるものに限られない。例えば、電力売買が成立したときに太陽光発電量 M Aからの電力を電力供給系 1 1 0に放電してもよい。この構成によれば、太陽光発電量 M Aが消費電力量 M Dを超えて余剰電力が生じるときに、直ちに、他の電力需要化に対して電力を融通することができるため、他の電力需要化の要求に対して迅速に対応することができる。

■上記実施形態では、電力供給系 1 1 0の上流側に基幹電力量計測装置 1 2 0を設けることにより、電力融通グループ Gの電力需要家 6 0が接続されている副電力幹線 1 1 2から他の副電力幹線 1 1 2に向けて売電されないように管理しているが、このような基幹電力量計測装置 1 2 0を省略してもよい。

•上記実施形態では、発電装置を備えている電力需要家 6 0が電力融通グループ Gの構成員となっているが、発電装置を備えていない電力需要家 6 0も電力融通クル一プの構成員になることができる。この場合は、当該電力需要家 6 0は買い手として電力売買に参加することになる。

-上記実施形態では、電力需要家 6 0として一般の住宅をモデルにしているが、電力需要家 6 0は住宅に限定されない。電力需要家 6 0としては、学校、病院、工場等、 1つの電力供給系 1 1 0から電力供給を受けるものが含まれる。

以上、本発明の好ましい実施形態が説明されたが、本発明はこれらの特定実施形態に限定されず、後続する請求範囲の疇を超えず、多様な変更及び修正が行われることが可能であり、それも本発明の範疇に属すると言える。

Claims

請求範囲

【請求項 1】

電力供給系から電力供給を受ける複数の電力需要家の間で各自の発電装置による発電量を互いに融通し合う電力融通システムにおいて、

前記複数の電力需要家の各々は、売電電力量を示す売電電力量情報と買電電力量を示す買電電力量情報とを前記電力融通グループ内の他の電力需要家に対して送受信し、前記売電電力量情報と前記買電電力量情報に基づいて相手の電力需要家と電力を売買し、電力売買条件に基づいて売電電力量を電力供給系に放電する旨の指令を出す電力制御装置を備える電力融通システム。

【請求項 2】

請求項 1に記載の電力融通システムにおいて、

前記複数の電力需要家から構成される電力融通グループが形成され、

前記複数の電力需要家の各々の電力制御装置は、当該電力需要家内の前記発電装置の電力を管理すると共に、前記売電電力量情報と前記買電電力量情報とを前記電力融通グループ内の他の電力需要家に対して送受信し、前記売電電力量情報と前記買電電力量情報に基づいて電力需要家間での電力売買を成立させ、売電する電力需要家と買電する電力需要家との間で生成した前記電力売買条件に基づいて前記売電電力量を電力供給系に放電する旨の指令を出す

電力融通システム。

【請求項 3】

請求項 2に記載の電力融通システムにおいて、

前記電力制御装置は、特定の電力需要家間で予め電力売買条件を設定する設定機能をさらに備え、この設定電力売買条件に基づいて特定の電力需要家同士の電力売買を行う電力融通システム。

【請求項 4】 .

請求項 2又は 3に記載の電力融通システムにおいて、

前記各電力需要家はさらに前記発電装置による発電量を蓄電する蓄電池を備え、前記蓄電池にて閾値を超えて蓄えている電力量に基づいて前記売電電力量を求める電力融通システム。

【請求項 5】

請求項 2乃至 4のいずれか一項に記載の電力融通システムにおいて、

前記発電装置による発電量が前記電力需要家の消費する消費電力量よりも大きいときに前記発電量と前記消費電力量との差を前記売電電力量とする

電力融通システム。

【請求項 6】請求項 2乃至 5のいずれか一項に記載の電力融通システムにおいて、前記電力供給系のうちで前記各電力需要家への電力供給分岐部分よリも上流側の基幹部には、当該基幹部に流れる基幹電力量を計測する基幹電力量計測装置が設けられ、前記基幹電力量計測装置によリ逆潮が検出されたときには、前記電力制御装置による電力売買を制限する

電力融通システム。