JP2003309926A - Power load leveling system - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、夜間電力を利用し
て電力需要を平均化する電力負荷平準化システムに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power load leveling system that uses nighttime power to average power demand.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、電力貯蔵技術を適用して、昼間の
ピーク電力に夜間の余剰電力を補って電力需要を平均化
する電力負荷平準化システムの研究・開発が進められて
いる。このような電力負荷平準化システムは、現状で
は、特に大口需要家への導入を前提に検討が進められて
いる。しかしながら、一般家庭も含む需要家全体で電力
負荷平準化システムが広く普及しなければ十分な電力負
荷平準化が図れない。そこで電力負荷平準化システムの
広範な普及を図るには、設備購入費用の低減はもとより
電気料金の節約、他のエネルギーとの比較、等需要家に
とってコストメリットを高めることが必須要件である。2. Description of the Related Art In recent years, electric power storage technology has been applied to research and develop a power load leveling system that compensates peak power during the daytime with surplus power at night to average power demand. At present, such a power load leveling system is being studied, especially on the assumption that it will be introduced to large-scale customers. However, sufficient power load leveling cannot be achieved unless the power load leveling system is widely used in all consumers including general households. Therefore, in order to promote widespread use of the power load leveling system, it is essential to reduce the cost of purchasing equipment, save electricity bills, compare with other energies, and increase cost benefits for consumers.
【０００３】また、大工場等の大口需要家に拘わらず、
一般家庭等の小口需要家でも、消費エネルギーのうち、
調理器や暖房設備等の熱エネルギーの割合が多い。しか
しながら、これらのエネルギー源である石油やプロパン
ガス等いわゆる化石燃料は、有限な資源であり、また、
ダイオキシン、イオウ、窒素酸化物、等健康に有害な物
質を排出して環境汚染につながるため、地球温暖化防止
対策とともに代替エネルギーへの変換対策も急迫してい
る。In addition, regardless of large-scale customers such as large factories,
Even for small consumers such as general households,
There is a large proportion of heat energy from cookers and heating equipment. However, these energy sources, so-called fossil fuels such as oil and propane gas, are limited resources, and
Emissions of substances harmful to health such as dioxins, sulfur, and nitrogen oxides lead to environmental pollution, so measures to prevent global warming and measures to convert to alternative energy are urgently needed.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、夜間電
力を有効に利用してコストメリットをはかり一般需要家
に導入しやすくするとともに、代替エネルギーを併用し
て安全で環境保全に寄与する電力負荷平準化システムを
構築することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to effectively utilize nighttime electric power for cost merit and to facilitate introduction to general consumers. At the same time, it is to construct a power load leveling system that uses alternative energy together and is safe and contributes to environmental conservation.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明に係る電力負荷平準化システ
ムによれば、電力系統から需要家負荷へ電力を供給する
場合の電力負荷を平準化する電力負荷平準化システムに
おいて、充電および放電を行うエネルギー貯蔵装置と、
電力系統、需要家負荷およびエネルギー貯蔵装置ぞれぞ
れに接続され、電力系統の受電点に設けた計測部が電力
量の検出を行って切替制御装置がエネルギー貯蔵装置の
充電または放電を切替制御する電路制御装置と、を備
え、前記電路制御装置は、電力需要が小さいと検出され
る間は電力系統から需要家負荷へ電力を供給するととも
に電力系統から供給された電力によりエネルギー貯蔵装
置が充電するように制御し、また、電力需要が大きいと
検出される間は電力系統からの電力供給を遮断するとと
もにエネルギー貯蔵装置が放電して需要家負荷へ電力を
供給するように制御して、需要家負荷への電力需要を平
均化することを特徴とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, according to the power load leveling system of the invention of claim 1, the power load in the case of supplying power from the power system to the customer load. In a power load leveling system for leveling the energy storage device for charging and discharging,
Connected to each of the power system, customer load and energy storage device, the measurement unit provided at the power receiving point of the power system detects the amount of power and the switching control device switches charging or discharging of the energy storage device. The electric circuit control device, which supplies electric power to the customer load from the electric power system and charges the energy storage device with the electric power supplied from the electric power system while the electric power demand is detected to be small. In addition, while it is detected that the power demand is high, the power supply from the power grid is shut off and the energy storage device discharges to supply power to the consumer load. It is characterized by averaging the electric power demand to the home load.
【０００６】また、請求項２記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項１記載の電力負荷平準
化システムにおいて、前記エネルギー貯蔵装置は、直流
電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、直流電
力を充電・放電する電力貯蔵装置と、を備えることを特
徴とするものである。[0006] According to the power load leveling system of the second aspect of the invention, in the power load leveling system of the first aspect, the energy storage device mutually converts DC power and AC power. And a power storage device that charges and discharges DC power.
【０００７】また、請求項３記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項１記載の電力負荷平準
化システムにおいて、前記エネルギー貯蔵装置は、直流
電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、直流電
力を充電・放電する電力貯蔵装置と、電力貯蔵装置から
の直流電力により水の電気分解を行う電気分解装置と、
電気分解により生じた水素ガスおよび酸素ガスを貯蔵す
るガス貯蔵装置と、を備え、前記切替制御装置によりガ
スの生成を制御することを特徴とするものである。Further, according to the power load leveling system of the present invention as defined in claim 3, in the power load leveling system as claimed in claim 1, the energy storage device mutually converts DC power and AC power. A conversion device, a power storage device that charges and discharges DC power, and an electrolysis device that electrolyzes water using DC power from the power storage device,
And a gas storage device for storing hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolysis, wherein gas generation is controlled by the switching control device.
【０００８】また、請求項４記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項１記載の電力負荷平準
化システムにおいて、前記エネルギー貯蔵装置は、交流
電力から直流電力へ変換するコンバータと、コンバータ
からの直流電力を充電する電力貯蔵装置と、電力貯蔵装
置からの直流電力により水の電気分解を行う電気分解装
置と、電気分解により生じた水素ガスおよび酸素ガスを
貯蔵するガス貯蔵装置と、ガス貯蔵装置からの水素ガス
および酸素ガスを用いて発電する燃料電池と、燃料電池
から出力される直流電力を交流電力に変換するインバー
タと、ガス貯蔵装置からの水素ガスおよび酸素ガスを燃
料電池へ送り、また、燃料電池で発熱した熱を電気分解
装置へ送る管路と、を備え、前記切替制御装置によりガ
スの生成を制御することを特徴とするものである。Further, according to the power load leveling system of the present invention as defined in claim 4, in the power load leveling system of claim 1, the energy storage device includes a converter for converting AC power into DC power. A power storage device for charging direct current power from the converter, an electrolyzer for electrolyzing water with direct current power from the power storage device, and a gas storage device for storing hydrogen gas and oxygen gas produced by electrolysis , A fuel cell for generating electric power using hydrogen gas and oxygen gas from the gas storage device, an inverter for converting DC power output from the fuel cell into AC power, and a fuel cell for hydrogen gas and oxygen gas from the gas storage device And a pipe for sending the heat generated in the fuel cell to the electrolyzer, and controlling the generation of gas by the switching control device. It is characterized in.
【０００９】また、請求項５記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項１記載の電力負荷平準
化システムにおいて、前記エネルギー貯蔵装置は、直流
電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、直流電
力を充電・放電する電力貯蔵装置と、交流電力から直流
電力へ変換するコンバータと、コンバータからの直流電
力により水の電気分解を行う電気分解装置と、電気分解
により生じた水素ガスおよび酸素ガスを貯蔵するガス貯
蔵装置と、を備え、前記切替制御装置によりガスの生成
を制御することを特徴とするものである。According to a fifth aspect of the power load leveling system of the present invention, in the power load leveling system of the first aspect, the energy storage device mutually converts DC power and AC power. Converter, a power storage device that charges and discharges DC power, a converter that converts AC power to DC power, an electrolyzer that electrolyzes water by the DC power from the converter, and an electrolyzer And a gas storage device that stores hydrogen gas and oxygen gas, wherein gas generation is controlled by the switching control device.
【００１０】また、請求項６記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項３〜請求項５の何れか
一項記載の電力負荷平準化システムにおいて、ガス貯蔵
装置が貯蔵する水素ガスおよび酸素ガスを用いて熱エネ
ルギーを生成する熱エネルギー生成装置を備えることを
特徴とするものである。Further, according to the power load leveling system of the present invention as defined in claim 6, in the power load leveling system as set forth in any one of claims 3 to 5, hydrogen stored by the gas storage device is stored. It is characterized by comprising a thermal energy generation device for generating thermal energy using gas and oxygen gas.
【００１１】また、請求項７記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項６記載の電力負荷平準
化システムにおいて、前記熱エネルギー生成装置は、ガ
ス貯蔵装置から供給される水素ガスと酸素ガスとを混合
し、混合ガスを加圧するガス調圧器と、混合ガスを用い
て加熱燃焼する加熱燃焼器と、ガス調圧器および加熱燃
焼器を駆動する駆動機構と、を備え、前記切替制御装置
が駆動機構を制御して熱エネルギーを生成することを特
徴とするものである。Further, according to the power load leveling system of the invention of claim 7, in the power load leveling system of claim 6, the thermal energy generating device is a hydrogen gas supplied from a gas storage device. And a gas pressure regulator that mixes oxygen gas and pressurize the mixed gas, a heating combustor that heats and burns using the mixed gas, and a drive mechanism that drives the gas pressure regulator and the heating combustor. The control device controls the drive mechanism to generate thermal energy.
【００１２】また、請求項８記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項１〜請求項７の何れか
一項記載の電力負荷平準化システムにおいて、前記計測
部は、受電点の電力量を計測する電力量計と、電力量計
から出力される電力量に基づき、エネルギー貯蔵装置の
充電・放電を切り換える受電電力検出装置と、を備える
ことを特徴とするものである。[0012] According to the power load leveling system of the present invention as defined in claim 8, in the power load leveling system as set forth in any one of claims 1 to 7, the measuring unit has a power receiving point. And a received power detection device that switches charging / discharging of the energy storage device based on the amount of power output from the watt-hour meter.
【００１３】また、請求項９記載の発明に係る電力負荷
平準化システムによれば、請求項８の電力負荷平準化シ
ステムにおいて、前記電力量計は受電点に設置される計
器用変圧変流器を介して電力量を計測することを特徴と
するものである。According to the power load leveling system of the ninth aspect of the present invention, in the power load leveling system of the eighth aspect, the watt-hour meter is a transformer transformer for a meter installed at a power receiving point. It is characterized in that the amount of electric power is measured via the.
【００１４】また、請求項１０記載の発明に係る電力負
荷平準化システムによれば、請求項１〜請求項９の何れ
か一項記載の電力負荷平準化システムにおいて、冷蔵
庫、電子レンジ、電気ポット、電気炊飯器、食器洗い
機、乾燥機、照明その他の家庭用電気機器および家庭用
調理器からなるシステムキッチンに設けたことを特徴と
するものである。According to the power load leveling system of the tenth aspect of the present invention, in the power load leveling system of any one of the first to ninth aspects, a refrigerator, a microwave oven, and an electric pot are provided. , An electric rice cooker, a dishwasher, a drier, lighting and other household electric appliances and a domestic cooker.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】続いて、本発明の第１実施形態に
よる電力負荷平準化システムについて図を参照しつつ説
明する。図１は、本実施形態による電力負荷平準化シス
テムを含む全体システム図である。本システムは、図１
で示すように、電力系統１０、電路制御装置２０、需要
家負荷３０、エネルギー貯蔵装置４０を含むシステムで
あり、電力負荷平準化システムは電路制御装置２０・エ
ネルギー貯蔵装置４０からなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a power load leveling system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall system diagram including a power load leveling system according to this embodiment. This system is shown in Figure 1.
As shown in, the system includes a power system 10, an electric line control device 20, a customer load 30, and an energy storage device 40. The electric power load leveling system includes an electric line control device 20 and an energy storage device 40.
【００１６】また、電路制御装置２０は、計測部２１、
切替制御装置２２、第１切替スイッチ２３ａ、第２切替
スイッチ２３ｂを備えている。さらにまた、計測部２１
は、ＶＣＴ２１ａ、ＷＨＭ２１ｂ、受電電力検出装置２
１ｃを備えている。エネルギー貯蔵装置４０は、変換装
置４１、電力貯蔵装置４２を備えている。The electric circuit control device 20 includes a measuring unit 21,
The changeover control device 22, the first changeover switch 23a, and the second changeover switch 23b are provided. Furthermore, the measuring unit 21
Is the VCT 21a, WHM 21b, and received power detection device 2
It is equipped with 1c. The energy storage device 40 includes a conversion device 41 and a power storage device 42.
【００１７】本実施形態は、６．６ｋＶ高圧需要家（例
えば、ビルディング・中規模工場等）の用途を想定して
いる。高圧配電線の電力系統１０からの引込線の受電点
で、計器用変圧器（図示せず）と変流器（図示せず）と
を接続した計器用変圧変流器（ＶＣＴ）２１ａが配置さ
れている。このＶＣＴ２１ａを介して電力量計（ＷＨ
Ｍ）２１ｂが配設され、ＷＨＭ２１ｂから受電電力量に
関するデータを受電電力検出装置２１ｃに出力する。The present embodiment is intended for use by a 6.6 kV high-voltage customer (for example, a building or a medium-scale factory). A transformer transformer (VCT) 21a for a meter, which connects a transformer for a meter (not shown) and a current transformer (not shown), is arranged at a power receiving point of a service line of the high-voltage distribution line from the power system 10. ing. An electric power meter (WH
M) 21b is provided and outputs data regarding the amount of received power from the WHM 21b to the received power detection device 21c.
【００１８】受電電力検出装置２１ｃは、タイマ（図示
せず）や演算部（図示せず）を内蔵し、ＷＨＭ２１ｂか
ら入力した受電電力量に関するデータに基づき、変換効
率を補正してエネルギー貯蔵装置４０に蓄えられる電力
量演算、需要家負荷３０の３０分デマンド演算、設定閾
値との比較演算、等各種演算データを信号変換して切替
制御装置２２へ送信する。The received power detection device 21c has a timer (not shown) and a calculation unit (not shown) built therein, and corrects the conversion efficiency based on the data about the received power amount input from the WHM 21b to correct the energy storage device 40. A variety of calculation data such as the calculation of the amount of electric power stored in the storage device, the 30-minute demand calculation of the consumer load 30, the comparison calculation with the set threshold, and the like are signal-converted and transmitted to the switching control device 22.
【００１９】例えば、夜間のように電力需要が小さいと
検出される間は、切替制御装置２２は、第１切替スイッ
チ２３ａ、第２切替スイッチ２３ｂ共に接続して電力系
統１０から需要家負荷３０へ電力を供給するとともに電
力系統１０から供給された電力によりエネルギー貯蔵装
置４０が充電するように制御する。電力系統１０と需要
家負荷３０とが接続されるが、夜間であるため、電力供
給は小量である。For example, while it is detected that the power demand is small, such as at night, the changeover control device 22 connects both the first changeover switch 23a and the second changeover switch 23b to the electric power system 10 to the consumer load 30. The energy storage device 40 is controlled so that the energy storage device 40 is charged with the power supplied from the power system 10 while supplying the power. The power system 10 and the customer load 30 are connected, but since the nighttime is used, the power supply is small.
【００２０】エネルギー貯蔵装置４０の変換装置４１
は、電力系統１０から供給された交流電力を直流電力に
変換して、電力貯蔵装置４２へ供給する。電力貯蔵装置
４２は、例えば、周知の蓄電池、あるいは、ナトリウム
−硫黄（ＮＡＳ）電池が使用されている。ＮＡＳ電池は
蓄電池の一種で、自己放電もなく、蓄電能力が高いこと
が知られている。このような電力貯蔵装置４２に直流電
力を提供して夜間に充電する。Conversion device 41 of energy storage device 40
Converts the AC power supplied from the power grid 10 into DC power and supplies the DC power to the power storage device 42. As the power storage device 42, for example, a known storage battery or a sodium-sulfur (NAS) battery is used. The NAS battery is a kind of storage battery, and is known to have high power storage capacity without self-discharge. DC power is supplied to the power storage device 42 to charge the power storage device 42 at night.
【００２１】一方、昼間のように、電力需要が大きいと
検出される間は、切替制御装置２２は、第１切替スイッ
チ２３ａを遮断して電力系統１０からの電力供給を遮断
するとともに、第２切替スイッチ２３ｂを接続してエネ
ルギー貯蔵装置４０が放電して需要家負荷３０へ電力を
供給するように制御する。On the other hand, during the daytime, when the power demand is detected to be large, the changeover control device 22 cuts off the first changeover switch 23a to cut off the power supply from the power grid 10, and at the same time, the second By connecting the changeover switch 23b, the energy storage device 40 is controlled to discharge and supply power to the consumer load 30.
【００２２】エネルギー貯蔵装置４０の変換装置４１
は、電力貯蔵装置４２から供給された直流電力を交流電
力に変換して、需要家負荷３０へ供給する。このよう
に、計測部２１の受電電力検出装置２１ｃで検出する受
電電力量に基づき、切替制御装置２２は、第１切替スイ
ッチ２３ａと第２切替スイッチ２３ｂとを切り替えるこ
とにより、需要家負荷３０への電力需要を平均化すると
いうものである。Conversion device 41 of energy storage device 40
Converts the DC power supplied from the power storage device 42 into AC power and supplies the AC power to the customer load 30. In this way, the changeover control device 22 switches the first changeover switch 23a and the second changeover switch 23b based on the amount of received power detected by the received power detection device 21c of the measurement unit 21 to transfer to the consumer load 30. It is to average the electricity demand of the.
【００２３】なお、受電電力検出装置と切替制御装置を
省き、タイマを設けて単純にスイッチを切り替えるだけ
のシステムとしても、夜間の余剰電力を蓄電し、昼間の
ピーク電力に放電して電力負荷平準化をはかれるので、
需要家の負荷状況に対応しやすくシステムを施設でき
る。以上説明した本実施形態によれば、簡易な構成で、
電力負荷の平準化を図ることができるため、大口需要家
ではないビルディング・中規模工場等であっても採用が
可能である。Even if the received power detecting device and the switching control device are omitted and a timer is provided and the switches are simply switched, surplus power at night is stored and discharged to peak power in the daytime to level the power load. Because it is
It is possible to install a system that can easily respond to the load situation of customers. According to the present embodiment described above, with a simple configuration,
Since the power load can be leveled, it can be used even in buildings and medium-sized factories that are not large consumers.
【００２４】続いて、本発明の第２実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
図２は、本実施形態による電力負荷平準化システムを含
む全体システム図である。全体システムは、第一実施形
態とほぼ同様な構成である。すなわち、図２で示すよう
に、電力系統１０、電路制御装置２０、需要家負荷３
０、エネルギー貯蔵装置４０を備え、第一実施形態と同
様な処理を行って負荷電力の平準化を図っているが、ス
イッチ・計測部等を若干相違させている点が相異する。
以下、この相違点を重点的に説明する。Next, a power load leveling system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is an overall system diagram including the power load leveling system according to the present embodiment. The entire system has a configuration similar to that of the first embodiment. That is, as shown in FIG. 2, the power system 10, the electric line control device 20, and the customer load 3
0, the energy storage device 40 is provided, and the same processing as in the first embodiment is performed to equalize the load power, but the difference is that the switches, the measuring unit, and the like are slightly different.
Hereinafter, this difference will be mainly described.
【００２５】本実施形態は、特に、一般家庭・小工場・
商店等の小口需要家の用途を想定している。本実施形態
の計測部２１では、ＶＣＴを省略し、低圧配電線の電力
系統１０からの引込線に接続されたＷＨＭ２１ｂから受
電電力量を受電電力検出装置２１ｃに出力するようにな
されている。このように引き込み線に接続されたＷＨＭ
２１ｂにより受電電力量を検出しても良い。This embodiment is particularly applicable to general households, small factories,
It is intended for small-lot customers such as shops. In the measurement unit 21 of the present embodiment, the VCT is omitted, and the received power amount is output to the received power detection device 21c from the WHM 21b connected to the service line from the power system 10 of the low voltage distribution line. WHM connected to the service wire in this way
The received power amount may be detected by 21b.
【００２６】また、本実施形態では第１切替スイッチ２
４ａ、第２切替スイッチ２４ｂ、第３切替スイッチ２４
ｃを備えている。例えば、夜間のように電力需要が小さ
いと検出される間は、切替制御装置２２は、第１切替ス
イッチ２４ａ・第２切替スイッチ２４ｂを接続するが第
３切替スイッチ２４ｃを遮断する。この場合、電力系統
１０から需要家負荷３０へ電力を供給するとともに電力
系統１０から供給された電力によりエネルギー貯蔵装置
４０は充電される。In the present embodiment, the first changeover switch 2
4a, 2nd changeover switch 24b, 3rd changeover switch 24
It has c. For example, while it is detected that the power demand is small, such as at night, the changeover control device 22 connects the first changeover switch 24a and the second changeover switch 24b but cuts off the third changeover switch 24c. In this case, electric power is supplied from the electric power system 10 to the consumer load 30, and the energy storage device 40 is charged by the electric power supplied from the electric power system 10.
【００２７】一方、昼間のように、電力需要が大きいと
検出される間は、切替制御装置２２は、第１切替スイッ
チ２４ａ・第２切替スイッチ２４ｂを遮断して電力系統
１０からの電力供給を遮断するとともに、第３切替スイ
ッチ２４ｃを接続してエネルギー貯蔵装置４０が放電し
て需要家負荷３０へ電力を供給するように制御する。On the other hand, during the daytime, when the power demand is detected to be large, the changeover control device 22 shuts off the first changeover switch 24a and the second changeover switch 24b to supply power from the electric power system 10. In addition to shutting off, the third changeover switch 24c is connected to control the energy storage device 40 to discharge and supply power to the consumer load 30.
【００２８】なお、本実施形態でも、受電電力検出装置
と切替制御装置を省き、タイマを設けて単純にスイッチ
を切り替えるだけのシステムとしても、夜間の余剰電力
を蓄電し、昼間のピーク電力に放電して電力負荷平準化
をはかれるので、需要家の負荷状況に対応しやすくシス
テムを施設できる。以上説明した本実施形態によれば、
第１実施形態と同様に簡易な構成で、電力負荷の平準化
を図ることができるため、大口需要家ではない一般家庭
・小規模工場等の小口需要家であっても採用が可能であ
る。Also in the present embodiment, even in a system in which the received power detection device and the switching control device are omitted and the timer is provided and the switches are simply switched, surplus power at night is stored and peak power is discharged at daytime. Since the electric power load is leveled, it is possible to easily install the system in response to the load situation of customers. According to the embodiment described above,
Since the power load can be leveled with a simple configuration similar to that of the first embodiment, it can be adopted even by small customers such as general households and small factories that are not large customers.
【００２９】続いて、本発明の第３実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
図３は、本実施形態による電力負荷平準化システムを含
む全体システム図である。本システムは、電力系統１０
・需要家負荷３０については第１実施形態と同様である
が、図３で示すように、電路制御装置２０・エネルギー
貯蔵装置４０に改良を加えている点が相違している。以
下、この相違点について説明する。Next, a power load leveling system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 3 is an overall system diagram including the power load leveling system according to the present embodiment. This system is a power system 10
The customer load 30 is the same as that of the first embodiment, except that the electric circuit control device 20 and the energy storage device 40 are improved as shown in FIG. Hereinafter, this difference will be described.
【００３０】本実施形態では、水素ガスと酸素ガスとを
エネルギー源として蓄えることにより、そのエネルギー
を種々活用して需要家負荷への電力需要を平均化する電
力負荷平準化システムである。このような本実施形態の
エネルギー貯蔵装置４０は、変換装置４１、電力貯蔵装
置４２、切替制御装置２２に接続される操作スイッチ４
３、電気分解装置４４、および、ガス貯蔵装置４５を備
えている。変換装置４１・電力貯蔵装置４２について
は、第１実施形態と同様であり、重複説明を省略する。The present embodiment is an electric power load leveling system that stores hydrogen gas and oxygen gas as energy sources and uses the energy in various ways to average the electric power demand to the consumer load. The energy storage device 40 of this embodiment has the operation switch 4 connected to the conversion device 41, the power storage device 42, and the switching control device 22.
3, an electrolysis device 44, and a gas storage device 45. The converter 41 and the power storage device 42 are the same as those in the first embodiment, and the duplicate description will be omitted.
【００３１】電力貯蔵装置４２は、操作スイッチ４３を
介して、電気分解装置４４に直流電力を供給する。電気
分解装置４４は水を電気分解して水素ガスと酸素ガスと
生成する。ガス貯蔵装置４５は、水素吸蔵合金をはじめ
各種合金や触媒と共に水素ボンベや酸素ボンベ等により
構成され、水素ガスと酸素ガスとを分離して蓄えられる
ようになされている。The power storage device 42 supplies DC power to the electrolyzer 44 via the operation switch 43. The electrolyzer 44 electrolyzes water to generate hydrogen gas and oxygen gas. The gas storage device 45 is composed of a hydrogen cylinder, an oxygen cylinder, and the like together with various alloys such as a hydrogen storage alloy and a catalyst, and is configured to store hydrogen gas and oxygen gas separately.
【００３２】夜間において第１切替スイッチ２３ａ・第
２切替スイッチ２３ｂを共に接続すると、電力貯蔵装置
４２は夜間の余剰電力を充電する。そして、操作スイッ
チ４３を接続して電気分解装置４４を駆動して水素ガス
と酸素ガスとを生成し、ガス貯蔵装置４５に蓄える。When the first changeover switch 23a and the second changeover switch 23b are connected together at night, the power storage device 42 charges the surplus power at night. Then, the operation switch 43 is connected to drive the electrolyzer 44 to generate hydrogen gas and oxygen gas, which are stored in the gas storage device 45.
【００３３】昼間の電力需要の集中する時間帯では第１
切替スイッチ２３ａを遮断し、かつ、第２切替スイッチ
２３ｂを接続して電力貯蔵装置４２が変換装置４１を介
して放電する。そして、操作スイッチ４３は遮断する
が、ガス貯蔵装置４５で蓄えた水素ガス・酸素ガスを別
途活用する。例えば、後述する熱エネルギー生成装置に
利用する。本実施形態により、電力需要の平均化を可能
とするとともに、熱エネルギーの供給も可能としてお
り、石化燃料の使用を抑制することもできる。It is the first in the daytime when power demand is concentrated.
The power storage device 42 is discharged via the conversion device 41 by disconnecting the changeover switch 23a and connecting the second changeover switch 23b. Then, although the operation switch 43 is cut off, the hydrogen gas / oxygen gas stored in the gas storage device 45 is separately utilized. For example, it is used for a thermal energy generation device described later. According to the present embodiment, it is possible to average the electric power demand, supply the thermal energy, and suppress the use of petrochemical fuel.
【００３４】続いて、本発明の第４実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
図４は、本実施形態による電力負荷平準化システムのシ
ステム図である。本システムは、電力系統１０・需要家
負荷３０については第２実施形態と同様であるが、図４
で示すように、電路制御装置２０・エネルギー貯蔵装置
４０を第３実施形態の構成を採用した点が相違してい
る。Next, a power load leveling system according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a system diagram of the power load leveling system according to the present embodiment. This system is similar to the second embodiment with respect to the power system 10 and the customer load 30, but FIG.
As shown in, the difference is that the electric circuit control device 20 and the energy storage device 40 adopt the configuration of the third embodiment.
【００３５】この場合も、夜間において第１切替スイッ
チ２４ａ・第２切替スイッチ２４ｂを共に接続し、か
つ、第３切替スイッチ２４ｃを遮断すると、電力貯蔵装
置４２は夜間の余剰電力を充電する。そして、操作スイ
ッチ４３を接続して電気分解装置４４を駆動して水素ガ
スと酸素ガスとを生成し、ガス貯蔵装置４５に蓄える。Also in this case, when the first changeover switch 24a and the second changeover switch 24b are both connected at night and the third changeover switch 24c is cut off, the power storage device 42 is charged with surplus power at night. Then, the operation switch 43 is connected to drive the electrolyzer 44 to generate hydrogen gas and oxygen gas, which are stored in the gas storage device 45.
【００３６】昼間の電力需要の集中する時間帯では第１
切替スイッチ２４ａ・第２切替スイッチ２４ｂを遮断
し、かつ、第３切替スイッチ２４ｃを接続して電力貯蔵
装置４２が変換装置４１を介して放電する。そして、操
作スイッチ４３は遮断するが、ガス貯蔵装置４５で蓄え
た水素ガス・酸素ガスを活用する。例えば、後述する熱
エネルギー生成装置に利用する。本実施形態により、電
力需要の平均化を可能とするとともに、熱エネルギーの
供給も可能としており、石化燃料の使用を抑制すること
もできる。It is the first in the daytime when power demand is concentrated.
The power storage device 42 is discharged via the conversion device 41 by disconnecting the changeover switch 24a and the second changeover switch 24b and connecting the third changeover switch 24c. Then, although the operation switch 43 is shut off, the hydrogen gas / oxygen gas stored in the gas storage device 45 is utilized. For example, it is used for a thermal energy generation device described later. According to the present embodiment, it is possible to average the electric power demand, supply the thermal energy, and suppress the use of petrochemical fuel.
【００３７】続いて、本発明の第５実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
図５は、本実施形態による電力負荷平準化システムのシ
ステム図である。本システムは、図５で示すように、ほ
ぼ第１実施形態と同様であるが、エネルギー貯蔵装置４
０に改良を加え、これに応じた電路制御装置２０を変更
している点が相違している。以下、この相違点について
説明する。Next, a power load leveling system according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a system diagram of the power load leveling system according to the present embodiment. This system is substantially the same as that of the first embodiment, as shown in FIG.
0 is improved and the electric circuit control device 20 is changed accordingly. Hereinafter, this difference will be described.
【００３８】本実施形態のエネルギー貯蔵装置４０は、
コンバータ４６、電力貯蔵装置４２、切替制御装置２２
に接続される操作スイッチ４３、電気分解装置４４、ガ
ス貯蔵装置４５、管路４７，４８、弁４９，５０、燃料
電池５１、インバータ５２を備えている。The energy storage device 40 of this embodiment is
Converter 46, power storage device 42, switching control device 22
Is provided with an operation switch 43, an electrolyzer 44, a gas storage device 45, pipes 47, 48, valves 49, 50, a fuel cell 51, and an inverter 52.
【００３９】夜間において、切替制御装置２２は、第１
切替スイッチ２５ａ・第３切替スイッチ２５ｃ・操作ス
イッチ４３の接続、第２切替スイッチ２５ｂの遮断およ
び弁４９・弁５０の開放を行う。まず、電力貯蔵装置４
２はコンバータ４６により変換された直流電力を充電す
る。電力貯蔵装置４２は、操作スイッチ４３を介して、
電気分解装置４４に直流電力を供給する。電気分解装置
４４は水を電気分解して水素ガスと酸素ガスとを生成す
る。この水素ガスと酸素ガスとはガス貯蔵装置４５によ
り一端分離して蓄えられる。At night, the switching control device 22 has the first
The changeover switch 25a, the third changeover switch 25c, and the operation switch 43 are connected, the second changeover switch 25b is shut off, and the valves 49 and 50 are opened. First, the power storage device 4
2 charges the DC power converted by the converter 46. The power storage device 42, via the operation switch 43,
DC power is supplied to the electrolyzer 44. The electrolyzer 44 electrolyzes water to generate hydrogen gas and oxygen gas. The hydrogen gas and the oxygen gas are separately stored by the gas storage device 45.
【００４０】燃料電池５１へは酸素ガスと水素ガスが管
路５０を介して供給される。燃料電池５１は酸素ガスを
酸化剤極へ、水素ガスを燃料極へ供給して発電し、電力
を蓄積する。なお、水の電気分解装置４４は、図示して
いないが、電解液供給用電磁弁、水素／酸素ガスセン
サ、直流電流調整部、等付属設備を備えており、燃料電
池５１では水素ガス燃焼に際し、電磁調節弁、電子着火
部、が駆動機構と電気的に接続されている。こうして燃
料電池５１は、ガス調圧器、制御バルブ、駆動機構、等
を切替制御装置２２からの制御信号により運転が制御さ
れている。Oxygen gas and hydrogen gas are supplied to the fuel cell 51 through the conduit 50. The fuel cell 51 supplies oxygen gas to the oxidizer electrode and hydrogen gas to the fuel electrode to generate electric power and store electric power. Although not shown, the water electrolyzer 44 includes an electrolyte solution supply solenoid valve, a hydrogen / oxygen gas sensor, a direct current adjusting unit, and other accessory equipment, and the fuel cell 51 uses hydrogen gas for combustion. The electromagnetic control valve and the electronic ignition part are electrically connected to the drive mechanism. In this way, the operation of the fuel cell 51 is controlled by the control signal from the switching control device 22 such as the gas pressure regulator, the control valve, the drive mechanism, and the like.
【００４１】さらに、よく知られているように、水の電
気分解は、理論分解電圧が温度に対して負の相関関係、
つまり、温度が低い水ほど電圧として供給するエネルギ
ーが大きくなり、温度が高い水ほど電圧として供給する
エネルギーが小さくなる関係を有している。Further, as is well known, in the electrolysis of water, the theoretical decomposition voltage has a negative correlation with temperature,
That is, the lower the temperature of the water, the larger the energy supplied as the voltage, and the higher the temperature of the water, the smaller the energy supplied as the voltage.
【００４２】そこで、燃料電池５１の運転時の排熱ある
いはその他の排熱を取り込み、管路４７により排熱を含
む気体を電気分解装置４４へ排気し、図示しない熱交換
装置を付設して電気分解する水を加温することにより水
素ガスと酸素ガスを生成すれば、特に冬場等ではエネル
ギー変換効率を高めることもできる。このようにして燃
料電池５１が充電される。Therefore, the exhaust heat during the operation of the fuel cell 51 or other exhaust heat is taken in, the gas containing the exhaust heat is exhausted to the electrolyzer 44 through the conduit 47, and a heat exchange device (not shown) is additionally provided to generate electricity. If hydrogen gas and oxygen gas are generated by heating the water to be decomposed, the energy conversion efficiency can be improved especially in winter. In this way, the fuel cell 51 is charged.
【００４３】そして、昼間の電力需要の集中する時間帯
では第１切替スイッチ２５ａ・第３切替スイッチ２５ｃ
・操作スイッチ４３の遮断、第３切替スイッチ２５ｂの
接続および弁４９・弁５０の閉鎖を行う。この場合、燃
料電池５１が直流電力を出力し、インバータ５２が交流
電力に変換して需要家負荷３０へ出力する。Then, during the daytime when the power demand is concentrated, the first changeover switch 25a and the third changeover switch 25c.
-The operation switch 43 is shut off, the third changeover switch 25b is connected, and the valves 49 and 50 are closed. In this case, the fuel cell 51 outputs DC power, and the inverter 52 converts it into AC power and outputs it to the consumer load 30.
【００４４】本実施形態では、ガス貯蔵装置４５から、
水素ガスと酸素ガスを分流して制御バルブ５０を設けた
管路４８を介して、燃料電池５１へ供給する。水素ガス
を燃料極へ、酸素ガスを酸化剤極へ、各々供給して燃料
電池５１を発電する。燃料電池５１を発電することによ
り、環境汚染を防止する代替エネルギーとして環境保全
効果を有しながら必要に応じて電力を供給できる。In this embodiment, from the gas storage device 45,
Hydrogen gas and oxygen gas are diverted and supplied to the fuel cell 51 via a conduit 48 provided with a control valve 50. Hydrogen gas is supplied to the fuel electrode and oxygen gas is supplied to the oxidant electrode to generate electric power in the fuel cell 51. By generating power from the fuel cell 51, electric power can be supplied as needed while having an environmental conservation effect as an alternative energy for preventing environmental pollution.
【００４５】なお、ガス貯蔵装置の水素ガス・酸素ガス
は、後述する熱エネルギー生成装置に利用することも可
能である。本実施形態により、電力需要の平均化を可能
とするとともに、熱エネルギーの供給も可能としてお
り、石化燃料の使用を抑制することもできる。The hydrogen gas / oxygen gas of the gas storage device can also be used in the thermal energy generation device described later. According to the present embodiment, it is possible to average the electric power demand, supply the thermal energy, and suppress the use of petrochemical fuel.
【００４６】続いて、本発明の第６実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
図６は、本実施形態による電力負荷平準化システムのシ
ステム図である。本システムは、第２実施形態と同様で
あるが、図６で示すように、エネルギー貯蔵装置４０に
改良を加え、これに応じた電路制御装置２０を変更して
いる点が相違している。以下、この相違点について説明
する。Next, a power load leveling system according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 6 is a system diagram of the power load leveling system according to the present embodiment. This system is the same as that of the second embodiment, except that the energy storage device 40 is improved and the electric circuit control device 20 is changed accordingly, as shown in FIG. 6. Hereinafter, this difference will be described.
【００４７】本実施形態では、電力貯蔵装置４２により
充電を行う系統と、ガス貯蔵装置４５により、水素ガス
と酸素ガスを蓄積する系統とをそれぞれ別途設けた。こ
のような本実施形態のエネルギー貯蔵装置４０は、変換
装置４１、電力貯蔵装置４２、コンバータ４６、切替制
御装置２２に接続される操作スイッチ４３、電気分解装
置４４、ガス貯蔵装置４５を備えている。In this embodiment, a system for charging by the electric power storage device 42 and a system for accumulating hydrogen gas and oxygen gas by the gas storage device 45 are separately provided. The energy storage device 40 of the present embodiment as described above includes the conversion device 41, the power storage device 42, the converter 46, the operation switch 43 connected to the switching control device 22, the electrolysis device 44, and the gas storage device 45. .
【００４８】そして、夜間において第１切替スイッチ２
６ａ・第２切替スイッチ２６ｂ・第４切替スイッチ２６
ｄの接続および第３切替スイッチ２６ｃの遮断を行って
電力貯蔵装置４２は変換装置により変換された直流電力
を用いて充電するとともに、操作スイッチ４３を接続し
て電気分解装置４４を駆動して水素ガスと酸素ガスとを
生成し、ガス貯蔵装置４５で蓄える。Then, at night, the first changeover switch 2
6a / second changeover switch 26b / fourth changeover switch 26
The power storage device 42 is charged by using the DC power converted by the conversion device by connecting d and disconnecting the third changeover switch 26c, and the operation switch 43 is connected to drive the electrolysis device 44 to drive hydrogen. Gas and oxygen gas are generated and stored in the gas storage device 45.
【００４９】昼間の電力需要の集中する時間帯では第１
切替スイッチ２６ａ・第２切替スイッチ２６ｂ・第４切
替スイッチ２６ｄ・操作スイッチ４３の遮断および第３
切替スイッチ２６ｃを接続する。この場合、電力貯蔵装
置４２が直流電力を出力し、変換装置４１が直流電力を
交流電力へ変換して需要家負荷３０へ出力する。そし
て、ガス貯蔵装置４５の水素ガス・酸素ガスを、例えば
後述する熱エネルギー生成装置に供給して熱エネルギー
を出力する。It is the first in the daytime when power demand is concentrated.
Switching off the changeover switch 26a, the second changeover switch 26b, the fourth changeover switch 26d, and the operation switch 43, and the third
The changeover switch 26c is connected. In this case, the power storage device 42 outputs DC power, and the conversion device 41 converts DC power into AC power and outputs the AC power to the consumer load 30. Then, the hydrogen gas / oxygen gas of the gas storage device 45 is supplied to, for example, a thermal energy generation device described later to output thermal energy.
【００５０】以上、説明した本実施形態によれば、電力
需要の平均化を可能とするとともに、熱エネルギーの供
給も可能としており、石化燃料の使用を抑制することも
できる。As described above, according to the present embodiment, it is possible to average the electric power demand, supply the thermal energy, and suppress the use of the fossil fuel.
【００５１】続いて、本発明の第７実施形態による電力
負荷平準化システムについて図を参照しつつ説明する。
本システムでは、第４〜第６実施形態で説明したガス貯
蔵装置４５に熱エネルギー生成装置を接続して、熱エネ
ルギーを利用できるようにした。このような熱エネルギ
ー生成装置について図を参照しつつ説明する。図７は、
熱エネルギー生成装置の構成図である。Next, a power load leveling system according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In this system, a thermal energy generation device is connected to the gas storage device 45 described in the fourth to sixth embodiments so that thermal energy can be used. Such a thermal energy generation device will be described with reference to the drawings. Figure 7
It is a block diagram of a thermal energy generator.
【００５２】本装置は、図７で示すように、ガス調圧器
６１、加熱燃焼器６２、駆動機構６３を備えている。加
熱燃焼器６２は、さらに点火機構６２ａ、バーナ６２ｂ
を備えている。ガス調圧器６１は水素ガスと酸素ガスと
混合し、加圧して供給する。加熱燃焼器６２は、点火機
構６２ａおよびバーナ６２ｂにより、混合ガスを燃焼さ
せて熱エネルギーを生成している。駆動機構６３は、ガ
ス調圧器６１の図示しないガス管路・点火機構を機械的
に駆動する。As shown in FIG. 7, the present apparatus comprises a gas pressure regulator 61, a heating combustor 62, and a drive mechanism 63. The heating combustor 62 further includes an ignition mechanism 62a and a burner 62b.
Is equipped with. The gas pressure regulator 61 mixes hydrogen gas and oxygen gas, pressurizes and supplies them. The heating combustor 62 burns the mixed gas by the ignition mechanism 62a and the burner 62b to generate heat energy. The drive mechanism 63 mechanically drives a gas pipeline / ignition mechanism (not shown) of the gas pressure regulator 61.
【００５３】このような熱エネルギー生成装置を、先に
説明した第３，第４，第５，第６実施形態に適用する。
具体的には、図８，図９，図１０，図１１で示すよう
に、ガス管路によりガス貯蔵装置４５とガス調圧器６１
とが接続され、また、信号制御線により切替制御装置２
２と駆動機構６３とが接続される。Such a thermal energy generator is applied to the above-described third, fourth, fifth and sixth embodiments.
Specifically, as shown in FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10, and FIG.
And the switching control device 2 through a signal control line.
2 and the drive mechanism 63 are connected.
【００５４】この場合の制御について説明する。夜間で
は、ガス貯蔵装置４５に水素ガス・酸素ガスが蓄積され
るため、切替制御装置２２は熱エネルギー生成装置６０
を使用できないようにする。昼間は、切替制御装置２２
は熱エネルギー生成装置６０を使用できるようにする。
この熱エネルギーは、工場や事業所のボイラー、空調、
ホテルや食堂の調理器具等に利用することにより、環境
保全をはかることができる。The control in this case will be described. At night, since the hydrogen gas and the oxygen gas are accumulated in the gas storage device 45, the switching control device 22 uses the thermal energy generation device 60.
Disable. During the daytime, the switching control device 22
Enables the thermal energy generator 60 to be used.
This thermal energy can be used in boilers, air conditioning, and
Environmental protection can be achieved by using it as cooking utensils in hotels and cafeterias.
【００５５】さらにまた、水素ガスおよび酸素ガスのガ
ス貯蔵装置４５は、「消防法」に抵触しない貯蔵容量に
制約されるが、一般家庭でも調理器や暖房設備として、
水素ガスと酸素ガスを熱エネルギー生成装置６０に利用
する余地もあり、冷蔵庫、電子レンジ、電気ポット、電
気炊飯器、食器洗い機、乾燥機、照明その他の家庭用電
気機器と、家庭用調理器と、組み合わせたシステムキッ
チンとすれば、システムキッチン自体のコストダウンと
ランニングコストの低減によりコストメリットもはかれ
一般家庭でも購入しやすくなる。Furthermore, the gas storage device 45 for hydrogen gas and oxygen gas is limited to a storage capacity that does not conflict with the "Fire Defense Law", but even in a general household, as a cooker or a heating facility,
There is also room to use hydrogen gas and oxygen gas for the heat energy generation device 60, such as refrigerators, microwave ovens, electric kettles, electric rice cookers, dishwashers, dryers, lighting and other household electric appliances, and domestic cookers. If a combined system kitchen is used, the cost of the system kitchen itself and the running cost will be reduced, and there will be no cost merit, and it will be easier for general households to purchase.
【００５６】表１と表２に標準世帯におけるキッチンシ
ステムの導入前後の電気料金対照の試算一例を示す。Tables 1 and 2 show an example of trial calculation of electricity rate comparison before and after the introduction of the kitchen system in the standard household.
【００５７】[0057]
【表１】 [Table 1]
【００５８】[0058]
【表２】 [Table 2]
【００５９】その結果、一般家庭への導入が促進され、
電力負荷平準化の効果をさらに高めることが可能とな
る。特に、マンション等集合住宅や地域社会を単位に、
例えば専門知識や技術を有する水素ガスと酸素ガス供給
業者が、水素ガス／酸素ガス生成装置や水素ガスと酸素
ガスを混合配送する連通路網または分流配送する供給路
網を提供すれば、スケールメリットもはかれ、より導入
しやすくなり広く需要家一般に普及させることができ
る。As a result, introduction into general households is promoted,
It is possible to further enhance the effect of power load leveling. In particular, in units such as condominiums and collective communities,
For example, if a hydrogen gas and oxygen gas supplier with specialized knowledge and technology provides a hydrogen gas / oxygen gas generator, a communication passage network for mixed delivery of hydrogen gas and oxygen gas, or a supply passage network for divided delivery, economies of scale It will be easier to introduce and will be widely disseminated to consumers.
【００６０】以上第１〜第７実施形態について説明し
た。なお、これら実施形態において、電力系統は、低圧
配電系統、または、６．６ｋＶ高圧配電系統であるもの
として説明したが、限定する趣旨ではなく、大規模工場
等、電気的負荷と熱的負荷等混合負荷からなる大掛かり
な設備を備えた高圧需要家へ供給する電力系統に適用す
る電力負荷平準化システムとしてもよいことはいうまで
もない。これらは実状に応じて適宜選択される。The first to seventh embodiments have been described above. In addition, in these embodiments, the power system has been described as a low-voltage power distribution system or a 6.6 kV high-voltage power distribution system, but this is not intended to limit the invention, and electrical loads and thermal loads such as large-scale factories. It goes without saying that the power load leveling system may be applied to a power system that supplies a high-voltage customer equipped with large-scale equipment composed of mixed loads. These are appropriately selected depending on the actual situation.
【００６１】[0061]
【発明の効果】このように、本発明によれば、夜間電力
を有効に利用してコストメリットをはかり一般需要家に
導入しやすくし、代替エネルギーを併用して安全で環境
保全に寄与しながら、電力負荷平準化システムを構築
し、ひいては省エネ効果も有することができる。As described above, according to the present invention, it is possible to effectively utilize nighttime electric power for cost advantage and to easily introduce it to general consumers, and to use alternative energy together to contribute to safety and environmental conservation. , It is possible to build a power load leveling system and eventually have an energy saving effect.
【図１】本発明の第１実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 1 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a first exemplary embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 2 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a second exemplary embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 3 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a third exemplary embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第４実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 4 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a fourth exemplary embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第５実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 5 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a fifth exemplary embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第６実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 6 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a sixth exemplary embodiment of the present invention.
【図７】熱エネルギー生成装置の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of a thermal energy generation device.
【図８】本発明の第７実施形態による電力負荷平準化シ
ステムを含む全体システム図である。FIG. 8 is an overall system diagram including a power load leveling system according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
【図９】本発明の第７実施形態による他の電力負荷平準
化システムを含む全体システム図である。FIG. 9 is an overall system diagram including another power load leveling system according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
【図１０】本発明の第７実施形態による他の電力負荷平
準化システムを含む全体システム図である。FIG. 10 is an overall system diagram including another power load leveling system according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
【図１１】本発明の第７実施形態による他の電力負荷平
準化システムを含む全体システム図である。FIG. 11 is an overall system diagram including another power load leveling system according to a seventh exemplary embodiment of the present invention.
１０ 電力系統
２０ 電路制御装置
２１ 計測部
２１ａ ＶＣＴ
２１ｂ ＷＨＭ
２１ｃ 受電電力検出装置
２２ 切替制御装置
２３ａ，２４ａ，２５ａ，２６ａ 第１切替スイッチ
２３ｂ，２４ｂ，２５ｂ，２６ｂ 第２切替スイッチ
２４ｃ，２５ｃ，２６ｃ 第３切替スイッチ
２６ｄ 第４切替スイッチ
３０ 需要家負荷
４０ エネルギー貯蔵装置
４１ 変換装置
４２ 電力貯蔵装置
４３ 操作スイッチ
４４ 電気分解装置
４５ ガス貯蔵装置
４６ コンバータ
４７ 管路
４８ 管路
４９ 弁
５０ 弁
５１ 燃料電池
５２ インバータ
６０ 熱エネルギー生成装
置
６１ ガス調圧器
６２ 加熱燃焼器
６２ａ 点火機構
６２ｂ バーナー
６３ 駆動機構10 Electric Power System 20 Electric Circuit Control Device 21 Measuring Unit 21a VCT 21b WHM 21c Received Power Detection Device 22 Changeover Control Device 23a, 24a, 25a, 26a First Changeover Switch 23b, 24b, 25b, 26b Second Changeover Switch 24c, 25c, 26c Third changeover switch 26d Fourth changeover switch 30 Customer load 40 Energy storage device 41 Conversion device 42 Electric power storage device 43 Operation switch 44 Electrolysis device 45 Gas storage device 46 Converter 47 Pipe line 48 Pipe line 49 Valve 50 Valve 51 Fuel cell 52 inverter 60 thermal energy generator 61 gas pressure regulator 62 heating combustor 62a ignition mechanism 62b burner 63 drive mechanism
Claims (10)
場合の電力負荷を平準化する電力負荷平準化システムに
おいて、 充電および放電を行うエネルギー貯蔵装置と、 電力系統、需要家負荷およびエネルギー貯蔵装置ぞれぞ
れに接続され、電力系統の受電点に設けた計測部が電力
量の検出を行って切替制御装置がエネルギー貯蔵装置の
充電または放電を切替制御する電路制御装置と、 を備え、 前記電路制御装置は、 電力需要が小さいと検出される間は電力系統から需要家
負荷へ電力を供給するとともに電力系統から供給された
電力によりエネルギー貯蔵装置が充電するように制御
し、 また、 電力需要が大きいと検出される間は電力系統からの電力
供給を遮断するとともにエネルギー貯蔵装置が放電して
需要家負荷へ電力を供給するように制御して、 需要家負荷への電力需要を平均化することを特徴とする
電力負荷平準化システム。1. A power load leveling system for leveling a power load when power is supplied from a power system to a customer load, an energy storage device for charging and discharging, and a power system, a customer load and an energy storage. And a circuit control device that is connected to each of the devices, a measuring unit provided at the power receiving point of the power system detects the amount of electric power, and the switching control device controls switching between charging and discharging of the energy storage device. The electric circuit control device supplies electric power from the electric power system to the consumer load while the electric power demand is detected to be small, and controls the energy storage device to be charged by the electric power supplied from the electric power system. While the demand is detected to be large, the power supply from the power grid is shut off and the energy storage device discharges to supply power to the consumer load. An electric power load leveling system characterized by controlling and averaging the electric power demand to the consumer load.
おいて、 前記エネルギー貯蔵装置は、 直流電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、 直流電力を充電・放電する電力貯蔵装置と、 を備えることを特徴とする電力負荷平準化システム。2. The power load leveling system according to claim 1, wherein the energy storage device includes a conversion device that mutually converts DC power and AC power, and a power storage device that charges and discharges DC power. An electric power load leveling system comprising:
おいて、 前記エネルギー貯蔵装置は、 直流電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、 直流電力を充電・放電する電力貯蔵装置と、 電力貯蔵装置からの直流電力により水の電気分解を行う
電気分解装置と、 電気分解により生じた水素ガスおよび酸素ガスを貯蔵す
るガス貯蔵装置と、 を備え、 前記切替制御装置によりガスの生成を制御することを特
徴とする電力負荷平準化システム。3. The power load leveling system according to claim 1, wherein the energy storage device includes a conversion device that mutually converts DC power and AC power, and a power storage device that charges and discharges DC power. An electrolysis device that electrolyzes water using direct current power from the power storage device and a gas storage device that stores hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolysis are provided, and the generation of gas is controlled by the switching control device. A power load leveling system characterized by:
おいて、 前記エネルギー貯蔵装置は、 交流電力から直流電力へ変換するコンバータと、 コンバータからの直流電力を充電する電力貯蔵装置と、 電力貯蔵装置からの直流電力により水の電気分解を行う
電気分解装置と、 電気分解により生じた水素ガスおよび酸素ガスを貯蔵す
るガス貯蔵装置と、 ガス貯蔵装置からの水素ガスおよび酸素ガスを用いて発
電する燃料電池と、 燃料電池から出力される直流電力を交流電力に変換する
インバータと、 ガス貯蔵装置からの水素ガスおよび酸素ガスを燃料電池
へ送り、また、燃料電池で発熱した熱を電気分解装置へ
送る管路と、 を備え、 前記切替制御装置によりガスの生成を制御することを特
徴とする電力負荷平準化システム。4. The power load leveling system according to claim 1, wherein the energy storage device includes a converter that converts AC power to DC power, a power storage device that charges DC power from the converter, and a power storage device. Device for electrolyzing water with direct current power from a gas, a gas storage device for storing hydrogen gas and oxygen gas generated by electrolysis, and a fuel for generating electricity using hydrogen gas and oxygen gas from the gas storage device Batteries, inverters that convert DC power output from fuel cells to AC power, hydrogen gas and oxygen gas from the gas storage device are sent to the fuel cell, and heat generated by the fuel cell is sent to the electrolyzer. A power load leveling system, comprising: a pipe; and controlling the gas generation by the switching control device.
おいて、 前記エネルギー貯蔵装置は、 直流電力と交流電力とを相互に変換する変換装置と、 直流電力を充電・放電する電力貯蔵装置と、 交流電力から直流電力へ変換するコンバータと、 コンバータからの直流電力により水の電気分解を行う電
気分解装置と、 電気分解により生じた水素ガスおよび酸素ガスを貯蔵す
るガス貯蔵装置と、 を備え、 前記切替制御装置によりガスの生成を制御することを特
徴とする電力負荷平準化システム。5. The power load leveling system according to claim 1, wherein the energy storage device includes a conversion device that mutually converts DC power and AC power, and a power storage device that charges and discharges DC power. A converter for converting AC power to DC power, an electrolyzer for electrolyzing water by DC power from the converter, and a gas storage device for storing hydrogen gas and oxygen gas produced by electrolysis, A power load leveling system characterized by controlling gas generation by a switching control device.
力負荷平準化システムにおいて、 ガス貯蔵装置が貯蔵する水素ガスおよび酸素ガスを用い
て熱エネルギーを生成する熱エネルギー生成装置を備え
ることを特徴とする電力負荷平準化システム。6. The power load leveling system according to claim 3, further comprising a thermal energy generation device that generates thermal energy using hydrogen gas and oxygen gas stored in the gas storage device. An electric power load leveling system, comprising:
おいて、 前記熱エネルギー生成装置は、 ガス貯蔵装置から供給される水素ガスと酸素ガスとを混
合し、混合ガスを加圧するガス調圧器と、 混合ガスを用いて加熱燃焼する加熱燃焼器と、 ガス調圧器および加熱燃焼器を駆動する駆動機構と、 を備え、 前記切替制御装置が駆動機構を制御して熱エネルギーを
生成することを特徴とする電力負荷平準化システム。7. The power load leveling system according to claim 6, wherein the thermal energy generation device mixes hydrogen gas and oxygen gas supplied from a gas storage device and pressurizes the mixed gas. A heating combustor that heats and burns using a mixed gas; and a drive mechanism that drives the gas pressure regulator and the heating combustor, wherein the switching control device controls the drive mechanism to generate thermal energy. And power load leveling system.
力負荷平準化システムにおいて、 前記計測部は、 受電点の電力量を計測する電力量計と、 電力量計から出力される電力量に基づき、エネルギー貯
蔵装置の充電・放電を切り換える受電電力検出装置と、 を備えることを特徴とする電力負荷平準化システム。8. The power load leveling system according to any one of claims 1 to 7, wherein the measuring unit outputs an electric energy meter for measuring the amount of electric power at a power receiving point and an output from the electric energy meter. An electric power load leveling system, comprising: a received electric power detection device that switches charging / discharging of an energy storage device based on the amount of electric power supplied.
て、 前記電力量計は受電点に設置される計器用変圧変流器を
介して電力量を計測することを特徴とする電力負荷平準
化システム。9. The power load leveling system according to claim 8, wherein the watt-hour meter measures the power amount via a transformer transformer for a meter installed at a power receiving point. system.
電力負荷平準化システムにおいて、 冷蔵庫、電子レンジ、電気ポット、電気炊飯器、食器洗
い機、乾燥機、照明その他の家庭用電気機器および家庭
用調理器からなるシステムキッチンに設けたことを特徴
とする電力負荷平準化システム。10. The power load leveling system according to claim 1, wherein a refrigerator, a microwave oven, an electric pot, an electric rice cooker, a dishwasher, a drier, lighting, or other household electricity. An electric power load leveling system characterized by being installed in a system kitchen consisting of equipment and household cookers.
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