JP2008306832A - 電力貯蔵システム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電装置の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる電力貯蔵システムを提供する。
【解決手段】電力設備１は、受電設備２、負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び電力貯蔵システム４を備える。電力貯蔵システム４は、蓄電装置５と制御装置６とを含み、商用電力により充電される一方で、負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃに電力を供給する機能をもつ。制御装置６の充放電制御部６１は、夜間電力時間帯に二次電池５２が充電され、昼間の電力ピーク時間帯に二次電池５２から放電されるように切り換える第１制御を行う。さらに充放電制御部６１は、ピーク時間帯に、蓄電装置５による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置５の充電状態が満充電状態でない場合に、蓄電装置５に充電動作を行わせる第２制御を実行する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力ピークカットを図るために蓄電装置が導入されている電力需要家に対して適用される電力貯蔵システムに関する。

近年、電力料金の削減を主目的として、電力需要家において蓄電装置が導入される場合がある。この蓄電装置は、充放電が可能な蓄電池を備え、安価な夜間電力にて蓄電池を充電し、これを昼間に放電させて負荷の一部を担わせるものである。例えば特許文献１には、夏季の１１時から１５時までのピーク時間帯に蓄電装置から負荷に電力を供給し、それ以外の時間帯に蓄電装置を充電するようにしたシステムが開示されている。

かかる蓄電装置の導入により電力需要家は、昼間電力の一部が実質的に夜間電力で賄われることによる従量料金の削減メリットだけでなく、真夏期等に電力使用量が突出することで表れる年間最大ピーク電力のレベルを低減（所謂ピークカット）できることによる基本料金（契約料金）の削減メリットを享受できる。一方、電力事業者にとっても、ピークカットが為されることで、究極的には発電所建設・増強投資を抑制できる利点がある。
特開２００６−２３０１４７号公報

しかしながら、蓄電装置に対する充電が夜間電力時間帯にのみ行われるシステムとすると、次のような不具合が生じる。まず、ピーク時間帯を通して、契約電力を超過すると想定される負荷量の合計に対応するだけの放電容量を、蓄電装置に具備させねばならない。このことは、蓄電装置の大容量化を求めることに繋がる。一般に蓄電装置の容量の大きさに比例して、その運用コストが上昇することから、結果として蓄電装置の大容量化は電力需要家をして蓄電装置導入のメリットを減殺してしまうことになる。

また、蓄電装置の放電が終了し残容量が無くなってしまった後に、契約電力を超過するような電力需要が予想外に生じたようなときに、もはや対応できなくなる。このことは、最大ピーク電力のレベルを押し上げかねない。高圧電力需要家については、電力契約料金は、過去１年間の最大ピーク電力のレベルで決定されるシステムが一般に採用されていることから、上述のような事態が招来されると、電力需要家は蓄電装置を導入したのに拘わらず、十分なピークカット効果を享受できなくなる。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、蓄電装置の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる電力貯蔵システムを提供することを目的とする。

本発明の一の局面に係る電力貯蔵システムは、商用電力系統から受電して負荷に電力を供給する需要家に適用される電力貯蔵システムであって、前記商用電力により充電される一方で、充電電力を放電して前記負荷に電力を供給することが可能な蓄電装置と、前記蓄電装置の充放電動作を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、所定の第１時間帯を前記蓄電装置に充電動作を行わせるための時間帯とし、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯を前記蓄電装置に放電動作を行わせるための時間帯として割り当てて、各時間帯内において所要時間の充電動作又は放電動作を行わせる第１制御と、前記第２時間帯内で予め設定されたピーク時間帯において、前記蓄電装置による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置の充電状態が所定の第１閾値を下回る場合に、前記蓄電装置に充電動作を行わせる第２制御と、を実行可能とされていることを特徴とする（請求項１）。なお、前記第１時間帯が、夜間電力の時間帯であることが望ましい（請求項２）。

この構成によれば、第１時間帯（例えば夜間電力時間帯）において蓄電装置に充電動作を行わせ、第２時間帯（例えば昼間の時間帯）において必要に応じて蓄電装置に放電動作を行わせる制御が、第１制御として実行される。これに加え、蓄電装置の充電動作は、第２時間帯内のピーク時間帯における放電動作を必要としない時間帯にも行われる（第２制御）。つまり、夜間電力時間帯だけでなく、ピーク時間帯において電力需要に余裕があるときにも蓄電装置の充電が行われる。従って、蓄電装置の容量を可及的に抑制できると共に、予想外の電力需要が生じてもこれに対応することが可能となる。

上記構成において、前記第２制御は、前記蓄電装置が満充電状態でない場合に実行されることが望ましい（請求項３）。この構成によれば、ピーク時間帯において電力需要に余裕があり、蓄電装置が満充電状態でないときに充電動作が行われるので、可及的に蓄電装置が満充電に近い状態を維持できるようになる。

上記構成において、前記負荷の一部又は全部の負荷量を制御可能なデマンドコントローラをさらに備え、前記制御装置は、前記放電動作が行われている状態において、蓄電装置の充電状態が所定の第２閾値を下回る状態となったときに、前記デマンドコントローラを動作させて前記負荷量を低減させることが望ましい（請求項４）。この構成によれば、蓄電装置の残容量が乏しくなった場合でも、デマンドコントローラを動作させることで、最大ピーク電力のレベルを抑制することができる。

本発明に係る電力貯蔵システムによれば、蓄電装置の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる。従って、電力需要家において蓄電装置導入のメリットを確実にすることができる。このため、蓄電装置導入のインセンティブを向上させることができ、ひいては電力需要のピークカットに資することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態につき詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る電力貯蔵システム４を備えた電力需要家の電力設備１の構成を簡潔に示したブロック図である。ここでの電力需要家は、工場のような高圧電力需要家を想定している。この電力設備１は、受電設備２、負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、及び電力貯蔵システム４を備えている。

受電設備２は、電力事業者が展開している商用電力系統から当該需要家が電力を受電するための設備であって、変圧器や開閉器などを含む。この受電設備２には、受電電力量を計測するための電力計２１が付設されている。

負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃは、例えば電動モータ、電気炉、空調設備、電灯などの、電力を消費する各種の電気機器である。これらの負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃには、通常は受電設備２を介して商用電力系統から電力が供給され、稼働される。

電力貯蔵システム４は、受電設備２及び負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃに相互接続され、商用電力により充電される一方で、負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃに電力を供給する機能をもつ。この電力貯蔵システム４は、蓄電装置５と制御装置６とを含んでいる。また、蓄電装置５は、交直変換装置５１及び二次電池５２を備え、制御装置６は、充放電制御部６１、充電状態検出部６２及び記憶部６３を備えている。

交直変換装置５１は、整流器等を備え、５０Ｈｚ／６０Ｈｚの交流商用電力を直流電力に変換すると共に、二次電池５２から放電される直流電力を交流電力に変換する。二次電池５２は、繰り返しの充放電動作が可能なリチウム二次電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、鉛蓄電池等からなり、商用電力で充電される一方で、充電電力を放電して負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃに電力を供給する。

制御装置６の充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを、充電モード又は放電モードのいずれかに切り換える制御を行う。例えば充放電制御部６１は、夜間電力時間帯（第１時間帯）に二次電池５２が充電され、主に昼間（第２時間帯）の電力ピーク時間帯に二次電池５２から放電されるように切り換える制御（第１制御）を行う。以上のような蓄電装置５及び制御が導入されることにより、昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることとなり、さらには電力需要のピークカットが為されることによって、電力需要家は電力料金を削減することが可能となる。以下、この点について説明を加える。

図２は、サンプル的な電力需要家の月次電力ピーク需要の一例を示すグラフであって、蓄電装置５の導入によるピークカットの状況を説明するためのグラフである。ここでは、８月にピーク需要が最も大きくなる例を示している。

蓄電装置５の導入前後でピーク需要を比較すると、例えば導入前の５月次のピーク需要Ｐ_０５に対し、導入後の５月次のピーク需要Ｐ_１５は、蓄電装置５が電力需要のピーク時に負荷の一部を負担した負担分ｄ_５だけピークカットされている。同様に、導入前の８月次のピーク需要Ｐ_０８に対し、導入後の８月次のピーク需要Ｐ_１８は、蓄電装置５の負担分ｄ_８だけピークカットされている。これによって、当該電力需要家の年間最大ピーク需要は、Ｐ_０８からＰ_１８に抑制されることとなる。

現行の一般的な高圧需要家に対する電力料金体系は、予め定められた基本料金（契約料金）と、電力使用量に応じた従量料金との合算からなる。そして、基本料金は、過去一年間（その１月と前１１ヶ月）の最大ピーク需要によって定められるようになっている。つまり、年間の僅かな期間でも突出した電力使用実績が存在すると、これに合わせてその後一年間の基本料金が設定されることとなる。従って、年間最大ピーク需要の大きさは、電力料金に大きな影響を及ぼすということができる。図２に示した例では、蓄電装置５の導入後の８月次においてｄ_８だけピークカットされたことで、この時点における基本料金決定単位期間の最大ピーク需要はＰ_１８となるので、この需要家の需要曲線からして以後の一年間はＰ_１８をベースに基本料金が設定される。

図３は、蓄電装置５の導入による電力料金の削減状況を説明するためのグラフである。蓄電装置５の導入前後で電力料金を比較すると、例えば導入前の５月次の電力料金Ｅ_０５に対し、導入後の５月次の電力料金Ｅ_１５は、蓄電装置５の稼働によって昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることによる削減分ｃ_５だけ安価になっている。なお、図２及び図３では、説明の便宜上、電力使用量及び最大ピーク需要が前年同月と同じ値であるものとしている。

また、最大ピーク需要がｄ_８だけピークカットされた８月次を境にして、導入前の８月次のピーク需要Ｐ_０８に応じて設定されていた基本料金ｂ１が、導入後の８月次のピーク需要Ｐ_１８に応じて設定される基本料金ｂ２に減額されるようになる。このため、例えば導入前の８月次の電力料金Ｅ_０８に対し、導入後の８月次の電力料金Ｅ_１８は、従量料金について蓄電装置５の稼働によって昼間電力の一部が実質的に安価な深夜電力で賄われることによる削減分ｃ_８だけ安価になると共に、基本料金ｂ１、ｂ２の差額Δｂの分も安価になっている。このように、蓄電装置５の導入によって、電力需要家は従量料金及び基本料金の双方を削減することが可能となる。

以上のような第１制御に加え、充放電制御部６１は、夜間電力時間帯以外の時間帯（第２時間帯）において予め設定されたピーク時間帯に、蓄電装置５による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置５の充電状態が満充電状態でない場合（所定の第１閾値を下回る場合）に、蓄電装置５に充電動作を行わせる第２制御を実行する。以下、この第２制御について、図４、図５に基づき説明する。

図４は、ある高圧電力需要家（例えば工場）における１日の電力需要パターンを３０分単位で示したグラフである。ここに示す例では、負荷設備が稼働する８時台〜１７時台までの電力需要が他の時間帯に比べて突出している。とりわけ、１０〜１５時台の電力需要が大きく、１１時半〜１２時の時間帯にピークＰｋが表れていることから、当該電力需要家ではこの１０時台〜１５時台の時間帯が電力需要のピーク時間帯であると言うことができる。一方、昼休みに相当する１２時台の電力需要は、一時的に低くなる傾向も有している。

図５は、図４の昼間時間帯における電力需要パターンを拡大して示すグラフである。当該電力需要家の契約電力が２１０ｋＷであるとした場合（なお、図５では３０分単位の電力需要量（ｋＷｈ）を示している。契約電力は、３０分単位の平均需要電力（ｋＷ）で表記されるため、３０分間で電力需要量が１０５ｋＷｈであれば、平均需要電力は２１０ｋＷである。）、１０時半〜１２時の時間帯Ａと、１３時〜１４時の時間帯Ｂとで、契約電力を超過する電力需要が発生している。ここでは、時間帯Ａの合計超過負荷量は１０ｋＷｈであり、時間帯Ｂの合計超過負荷量は５ｋＷｈである。従って、前記第１制御のみでこれらの超過負荷に対応しようとすると、蓄電装置５（二次電池５２）として、時間帯Ａ及び時間帯Ｂの加算である１５ｋＷｈの容量のものを少なくとも準備する必要がある。

しかし、二次電池５２の容量は、電力需要の谷間を利用して適宜充電を行うようにすることで減らすことができる。図５の例では、時間帯Ａ及び時間帯Ｂに挟まれた１２時〜１３時の時間帯Ｃにおいて、電力需要が契約電力を下回っており、余裕電力が存在している。ここでは、時間帯Ｃの合計余裕電力量は１７．５ｋＷｈである。この時間帯Ｃの余裕電力を使用して二次電池５２を充電する制御を行えば、二次電池５２の容量が１０ｋＷｈであったとしても、時間帯Ｂの超過負荷に対応することが可能となる。

すなわち、時間帯Ａの超過負荷に対応して二次電池５２が全容量を放電したとしても、時間帯Ｃの余裕電力で充電して残容量を回復させることにより、時間帯Ｂの超過負荷を賄うことができる。時間帯Ｂの超過負荷が予期されていなかった場合でも同様である。これにより、基本料金を押し上げることになる契約電力の超過を未然に防止できると共に、二次電池の容量が抑制されることに伴いその運用コストを低減できるというメリットを、当該電力需要家は享受することができる。以上に鑑みて、充放電制御部６１は第２制御を実行する。

ここで、充放電制御部６１は、図５の例ならば時間帯Ｃに充電動作が行われるよう、二次電池５２の状態を参照する。すなわち、時間帯Ａより前の時間帯では、夜間の第１制御による充電動作により二次電池５２は満充電の状態であり、充電自体が不要である。一方、時間帯Ａでは、負荷への放電が行われていることから、充電動作を行えない。これに対し、時間帯Ｃは、二次電池５２による放電動作を必要としない状態であって、且つ二次電池５２が使用されて容量が減っている状態である。従って充放電制御部６１は、ピーク時間帯において、このような状態を検知したときに、二次電池５２に充電動作を行わせる。

図１に戻って、充電状態検出部６２は、蓄電装置５（二次電池５２）の充電状態を検出する。例えば充電状態検出部６２としては、二次電池５２の電池電圧、電池温度、充放電電流の積算値などを求めて充電状態を検出する装置を用いることができる。充電状態検出部６２による充電状態の検出結果は、充放電制御部６１に送られる。

記憶部６３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）等からなり、夜間電力時間帯及び当該電力需要家におけるピーク時間帯等に関する時間情報や、前記第２制御において参照される充電動作を行わせる閾値（第１閾値）の値、契約電力の値などを記憶する。

続いて、以上のように構成された本発明の実施形態に係る電力貯蔵システム４の動作を説明する。図６は、電力貯蔵システム４の全体的な動作を示すフローチャートである。処理が開始されると、充放電制御部６１は、記憶部６３の格納データを参照して、現時点が蓄電装置５に充電動作をレギュラーに行わせる夜間電力時間帯（第１時間帯）であるのか、必要に応じて蓄電装置５に放電動作を行わせる時間帯（第２時間帯）であるのかを判定する（ステップＳ１）。

第１時間帯である場合、充放電制御部６１は、充電状態検出部６２に蓄電装置５（二次電池５２）の充電状態を検出させ（ステップＳ１１）、その検出結果を取得して、充電動作が必要であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。二次電池５２が満充電若しくはそれに近い状態で、充電動作が不要である場合は（ステップＳ１２でＮＯ）、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。一方、二次電池５２の充電動作が必要である場合（ステップＳ１２でＹＥＳ）、充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる（ステップＳ１３）。この充電動作は、二次電池５２が満充電若しくはそれに近い状態になるまで継続される。

ステップＳ１で第２時間帯であると判定された場合、充放電制御部６１は、第２時間帯用の制御を行う（ステップＳ２）。図７は、第２時間帯制御の動作を示すフローチャートである。充放電制御部６１は、所定のサンプリング周期で、電力計２１から当該需要家における受電電力量の情報を取得し（ステップＳ２１）、受電電力量が設定値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。ここでの設定値とは、例えば図５に示した契約電力である。

受電電力量が設定値を超過している場合（ステップＳ２２でＹＥＳ）、充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを放電モードに設定し、放電動作を行わせる（ステップＳ２３）。図５に示す例の場合、放電動作が開始されるのは１０時の時点である。これにより、契約電力を超過する分の電力需要を蓄電装置５からの電力供給により賄うことができ、電力需要のピークカットが為される。以降、ステップＳ２１に戻って処理が繰り返される。

一方、受電電力量が設定値を超過していない場合（ステップＳ２２でＮＯ）、充放電制御部６１は、充電状態検出部６２を介して二次電池５２の充電状態を検知する（ステップＳ２４）。二次電池５２が満充電の状態である場合（ステップＳ２４でＹＥＳ）、図６のステップＳ１に戻る。これに対し、二次電池５２が満充電の状態でない場合（ステップＳ２４でＮＯ）、充放電制御部６１は、記憶部６３の格納データを参照して、現時点が当該需要家におけるピーク時間帯（例えば１０〜１５時の時間帯）であるか否かを判定する（ステップＳ２５）。

ピーク時間帯である場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）、充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる（ステップＳ２６）。図５に示す例の場合、この充電動作が開始されるのは１２時の時点である。その後、上記ステップＳ２１に戻って処理が繰り返される。一方、ピーク時間帯ではない場合（ステップＳ２５でＮＯ）、充電動作は直ちに行われず、図６のステップＳ１に戻る。これは、充電コストが高い第２時間帯での充電動作をなるべく回避し、第１時間帯で充電動作を行わせるためである。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る電力貯蔵システム４において、予期しない電力需要が生じ、ピーク時間帯に蓄電装置５の残容量が無くなり、負荷３Ａ、３Ｂ、３Ｃに充電電力を供給できない状態となることが起こり得る。この場合、受電電力が契約電力を超過してしまうことになる。そこで、蓄電装置５の容量を大きくすることなく、突発的な電力需要が生じてもこれに対応できるシステムとすることが望ましい。以下、このようなシステムを本発明の第２実施形態として例示する。

図８は、本発明の第２実施形態に係る電力貯蔵システム４Ａを備えた電力需要家の電力設備１Ａの構成を簡潔に示したブロック図である。図１に示した電力設備１と同一符号を付している部分は第１実施形態と同一部分であり、重複を避けるためここでは説明を省略乃至は簡略化する。

この電力設備１Ａでは、負荷群の中に負荷量を強制的に制御（デマンドコントロール）されるデマンド負荷３Ｄが含まれ、電力貯蔵システム４Ａに該デマンド負荷３Ｄの負荷量を制御するデマンドコントローラ７と、デマンドコントローラ７の作動及び停止を制御するデマンド制御部６４とが含まれている点で、図１に示した電力設備１と相違する。

デマンドコントロールとは、電力需要家における受電電力が目標電力（この場合は上述の契約電力）を超過しそうになったときに、デマンドコントロールの対象とされている負荷の出力を落とすことで、目標電力の超過を未然に防止する制御方法である。かかるデマンドコントロールが実行可能なシステムとしておくことで、ピーク時間帯に蓄電装置５の残容量が枯渇してしまった場合でも、受電電力が契約電力を超過してしまうことを防止することができる。

デマンド負荷３Ｄは、例えば空調装置のように出力調整することが比較的許容され易い負荷である。デマンドコントローラ７は、電力計２１を通して受電電力量に関する情報を把握し、受電設備２での受電電力が契約電力を超過しそうになったときに、デマンド負荷３Ｄの消費電力（負荷量）を低下させる制御を行う。制御装置６Ａのデマンド制御部６４は、蓄電装置５の残容量がゼロに近づいたとき（充電状態が所定の第２閾値を下回る状態となったとき）に、デマンドコントローラ７を作動状態とする。

続いて、以上のように構成された第２実施形態に係る電力貯蔵システム４Ａの動作を説明する。電力貯蔵システム４Ａの全体的な動作は、図６に示したフローと同様であるため、ここでは説明を省略する。図９は、電力貯蔵システム４Ａの第２時間帯制御における動作を示すフローチャートである。

充放電制御部６１は、所定のサンプリング周期で、電力計２１から当該需要家における受電電力量の情報を取得し（ステップＳ３１）、受電電力量が設定値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ３２）。受電電力量が設定値を超過している場合（ステップＳ３２でＹＥＳ）、充放電制御部６１は充電状態検出部６２を介して二次電池５２の充電状態を確認する（ステップＳ３３）。

二次電池５２の残容量が所定値（第２閾値）以上である場合、端的には放電容量が残っている場合（ステップＳ３３でＹＥＳ）、充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを放電モードに設定し、放電動作を行わせる（ステップＳ３４）。一方、二次電池５２の放電容量が残っていない場合（ステップＳ３３でＮＯ）、充放電制御部６１はデマンド制御部６４に指示信号を与える。これを受けてデマンド制御部６４はデマンドコントローラ７を作動状態に設定し、デマンドコントロールの実行を開始させる（ステップＳ４、図１０のステップＳ４１）。

ステップＳ３２で受電電力量が設定値を超過していない場合（ステップＳ３２でＮＯ）、充放電制御部６１は、充電状態検出部６２を介して二次電池５２の充電状態を検知する（ステップＳ３５）。二次電池５２が満充電の状態である場合（ステップＳ３５でＹＥＳ）、図６のステップＳ１に戻る。

これに対し、二次電池５２が満充電の状態でない場合（ステップＳ３５でＮＯ）、充放電制御部６１は、現時点が当該需要家におけるピーク時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ３６）。ピーク時間帯である場合（ステップＳ３６でＹＥＳ）、充放電制御部６１は、交直変換装置５１及び二次電池５２の動作モードを充電モードに設定し、充電動作を行わせる（ステップＳ３７）。一方、ピーク時間帯ではない場合（ステップＳ３６でＮＯ）、充電動作は直ちに行われず、図６のステップＳ１に戻る。

図１０は、デマンドコントロールの動作を示すフローチャートである。デマンドコントローラ７が作動状態となると（ステップＳ４１）、デマンド制御部６４は、所定のサンプリング周期で、電力計２１から当該需要家における受電電力量の情報を取得し（ステップＳ４２）、受電電力量が設定値（契約電力）を超過しているか否かを判定する（ステップＳ４３）。

受電電力量が設定値を超過している場合（ステップＳ４３でＹＥＳ）、デマンド制御部６４は、充電状態検出部６２を介して二次電池５２の充電状態を確認する（ステップＳ４４）。二次電池５２の容量が残存していない状態が続いているならば（ステップＳ４４でＮＯ）、デマンド制御部６４は、デマンドコントローラ７の作動状態を維持する（ステップＳ４１）。

一方、受電電力量が設定値を超過しない状態となった場合（ステップＳ４３でＮＯ）、若しくは、二次電池５２の容量が存在する状態となった場合、デマンド制御部６４は、デマンドコントローラ７を作動状態から停止状態へ移行させる（ステップＳ４５）。その後、図９のステップＳ３１に戻る。

以上説明した本実施形態に係る電力貯蔵システム４、４Ａによれば、蓄電装置５の容量を抑制する一方でピークカットを確実に行うことができる。特に、第２実施形態の電力貯蔵システム４Ａによれば、デマンドコントロールを併用することで、ピーク時間帯に二次電池５２の残容量が乏しくなっても、受電電力が契約電力を超過することを抑止できる。従って、電力需要家において蓄電装置５導入のメリットが確実化され、蓄電装置導入のインセンティブを向上させることができ、ひいては電力需要のピークカットに資することができる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような実施形態を取ることもできる。

［１］上記実施形態では、第２制御において、蓄電装置５の充電状態が満充電状態でない場合に充電される例を示した（図７のステップＳ２４、図９のステップＳ３５）。これに代えて、満充電状態よりも少ない所定の第１閾値を下回る場合に、充電動作が行われるようにしてもよい。例えば図４，図５に示したような電力需要曲線をもつ電力需要家の場合、通常は１４時台以降に契約電力を超過しない曲線であるので、時間帯Ｂの直後に充電動作が行われないよう、第１閾値（放電残容量）を５ｋＷｈに設定しても良い。

［２］第２時間帯において設定されるピーク時間帯は、例えば一律に１０時〜１５時と決定するのではなく、各電力需要家の事情に応じて、適宜に決定すれば良い。例えば、夕刻に電力需要のピークが表れる電力需要家の場合はその時間帯に、朝夕２回の電力需要ピークをもつ電力需要家の場合は、これを含む２つの時間帯をピーク時間帯として定めればよい。あるいは、季節要因、曜日なども付加しても良い。例えば、「夏季の、月曜日〜金曜日の１０時〜１５時の時間帯」の如くである。

［３］蓄電装置５に対する充電系統として、商用電力系統以外に他の充電系統を付設しても良い。例えば太陽電池やコジェネレーションシステムを蓄電装置５に接続しておき、第２時間帯での充電動作の際に、これらを電源として用いるようにしても良い。

本発明の第１実施形態に係る電力貯蔵システムを備えた電力需要家の電力設備の構成を簡潔に示したブロック図である。 サンプル的な電力需要家の月次電力ピーク需要の一例を示すグラフである。 蓄電システムの導入による電力料金の削減状況を説明するためのグラフである。 ある高圧電力需要家（例えば工場）における１日の電力需要パターンを３０分単位で示したグラフである。 図４の昼間時間帯における電力需要パターンを拡大して示すグラフである。 第１実施形態に係る電力貯蔵システムの全体的な動作を示すフローチャートである。 第２時間帯制御の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電力貯蔵システムを備えた電力需要家の電力設備の構成を簡潔に示したブロック図である。 第２実施形態に係る電力貯蔵システムの第２時間帯制御における動作を示すフローチャートである。 デマンドコントロールの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１、１Ａ 電力設備
２ 受電設備
２１ 電力計
３Ａ、３Ｂ、３Ｃ 負荷
３Ｄ デマンド負荷
４、４Ａ 電力貯蔵システム
５ 蓄電装置
５１ 交直変換装置
５２ 二次電池
６、６Ａ 制御装置
６１ 充放電制御部
６２ 充電状態検出部
６３ 記憶部
６４ デマンド制御部
７ デマンドコントローラ

Claims (4)

1. 商用電力系統から受電して負荷に電力を供給する需要家に適用される電力貯蔵システムであって、
   前記商用電力により充電される一方で、充電電力を放電して前記負荷に電力を供給することが可能な蓄電装置と、
   前記蓄電装置の充放電動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   所定の第１時間帯を前記蓄電装置に充電動作を行わせるための時間帯とし、前記第１時間帯とは異なる第２時間帯を前記蓄電装置に放電動作を行わせるための時間帯として割り当てて、各時間帯内において所要時間の充電動作又は放電動作を行わせる第１制御と、
   前記第２時間帯内で予め設定されたピーク時間帯において、前記蓄電装置による放電動作を必要としない状態であって、且つ蓄電装置の充電状態が所定の第１閾値を下回る場合に、前記蓄電装置に充電動作を行わせる第２制御と、を実行可能とされていることを特徴とする電力貯蔵システム。
2. 前記第１時間帯が、夜間電力の時間帯であることを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵システム。
3. 前記第２制御は、前記蓄電装置が満充電状態でない場合に実行されることを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵システム。
4. 前記負荷の一部又は全部の負荷量を制御可能なデマンドコントローラをさらに備え、
   前記制御装置は、前記放電動作が行われている状態において、蓄電装置の充電状態が所定の第２閾値を下回る状態となったときに、前記デマンドコントローラを動作させて前記負荷量を低減させることを特徴とする請求項１に記載の電力貯蔵システム。
   

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