JP2020099133A - 分散型電源システム - Google Patents
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Abstract
Description
前記第1発電装置の発電電力を前記電力系統に売電するときの第1売電単価が、前記第2発電装置の発電電力を前記電力系統に売電するときの第2売電単価よりも低く設定されており、
前記充放電装置の前記充放電制御部は、
前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である合計発電電力が前記電力消費装置の消費電力以上である余剰電力発生状態の場合、前記充放電部の充電レベルが前記上限充電レベルになるまで、前記合計発電電力から前記消費電力を減算して導出できる余剰電力に相当する電力を前記交流線から前記充放電部に充電することを目標とする余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御し、
前記合計発電電力が前記消費電力より小さい不足電力発生状態の場合、前記充放電部の充電レベルが前記下限充電レベルになるまで、前記消費電力から前記合計発電電力を減算して導出できる不足電力に相当する電力を前記充放電部から前記交流線に放電することを目標とする不足電力対処モードで前記充放電部の動作を制御し、
前記余剰電力発生状態の場合に前記充放電部で充電できなかった分の未処理余剰電力は前記電力系統へ、前記第1売電単価及び前記第2売電単価に基づいて決定される所定の売電料金で売電され、
前記不足電力発生状態の場合に前記充放電部の放電により賄うことができなかった分の未処理不足電力は前記電力系統から所定の買電料金で買電され、
前記余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御する場合、1日の中の、前記第1発電装置の発電電力が相対的に大きくなる第1時間帯では所定の第1上限レベルを前記上限充電レベルに設定して前記充放電部による充電を制御し、1日の中の、前記第1発電装置の発電電力が相対的に小さくなる第2時間帯では、前記第1上限レベルよりも小さい所定の第2上限レベルを前記上限充電レベルに設定して前記充放電部による充電を制御する点にある。
ここで、前記第1発電装置及び前記第2発電装置の少なくとも一方は、自然エネルギを利用して発電する装置であってもよい。
従って、電力系統との間での電力の売買を少なくしつつ、電力系統への売電を行う場合には経済的なメリットが大きくなるような分散型電源システムを提供できる。
前記上限レベル決定処理では、
前記判定期間での前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である前記合計発電電力の時間的変化が分かる基準発電電力データ及び前記電力消費装置の前記消費電力の時間的変化が分かる基準消費電力データを参照して前記不足電力発生状態になる期間と前記余剰電力発生状態になる期間とを特定し、
前記判定期間での前記電力コストを、前記不足電力発生状態になるのに応じて前記不足電力対処モードで前記充放電部の動作を制御しながら前記電力系統から電力を買う場合の前記買電料金と、前記余剰電力発生状態になるのに応じて前記余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御しながら前記電力系統へ電力を売る場合の前記売電料金とに基づいて導出する点にある。
ここで、前記基準発電電力データは、過去の前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である前記合計発電電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成され、前記基準消費電力データは、過去の前記電力消費装置の前記消費電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成されてもよい。
図1は、分散型電源システムの構成を示す図である。図示するように、分散型電源システムは、電力系統1に接続される交流線2と、交流線2に接続される第1発電装置としての太陽光発電装置PVと、交流線2に接続される第2発電装置としての燃料電池装置10と、交流線2に接続される充放電装置20とを備え、交流線2に電力消費装置3が接続されている。
第1発電装置としての太陽光発電装置PVは、入射光(太陽光)が有する光エネルギを電気エネルギに直接変換する素子(図示せず)と、その素子で発生した電力を所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して交流線2に出力するための電力変換部(図示せず)とを有して構成される。
第2発電装置としての燃料電池装置10は、発電部としての燃料電池部12及び燃料電池部12の動作を制御する発電制御部としての燃料電池制御部11を有する。燃料電池部12は、燃料電池12a及び燃料電池12aで発生した電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して交流線2に出力するための電力変換部12bを有する。
或いは、燃料電池装置10の燃料電池制御部11は、燃料電池部12から交流線2に供給する発電電力を電力消費装置3の消費電力に追従するように(例えば両者が等しくなるように)燃料電池部12の動作を制御してもよい。
充放電装置20は、交流線2との間での電力の充放電を行う蓄電池22aを含む充放電部22及び充放電部22の動作を制御する充放電制御部21を有する。加えて、本実施形態の充放電部22では、蓄電池22aは電力変換部22bを介して交流線2に接続される。その結果、充放電部22では、蓄電池22aに蓄えられている電力を、所望の電圧、周波数、位相の電力に変換して交流線2に出力できる。この場合、充放電制御部21は、所定の上限充電レベルを充放電部22の充電レベルの上限とし且つ所定の下限充電レベルを充放電部22の充電レベルの下限として充放電部22による充放電を制御する。蓄電池22aは、例えばリチウムイオン電池等の二次電池などを用いて構成できる。充放電制御部21は、電力変換部22bの動作を制御して、充放電部22から交流線2への放電電力の制御と、交流線2から充放電部22への充電電力の制御とを行う。
<1>
上記実施形態では、本発明の分散型電源システムの構成について具体例を挙げて説明したが、その構成は適宜変更可能である。
例えば、本発明の第2発電装置の例として燃料電池装置10を挙げたが、例えば、エンジンとそのエンジンによって駆動される発電機とを備えて構成されるタイプの発電装置など、様々なタイプの発電装置を用いることできる。
また、燃料電池装置10や充放電装置20の構成は図示したものに限定されず適宜変更可能である。
また更に、上記実施形態では、第1発電装置が太陽光発電装置PVであり、第2発電装置が燃料電池装置10である場合を説明したが、第1発電装置及び第2発電装置の種類は適宜設定可能である。自然エネルギを利用して発電する装置として太陽光発電装置を例示したが、潮汐力や風力などの他の自然エネルギを利用して発電する装置を採用することもできる。
上記実施形態では、図5及び図6に示した判定期間の開始時点での充放電部22の充電レベル(5kWh)と、その終了時点での充電レベル(3.6kWh)とが異なっている。この例では、元から充放電部22に蓄えられていた電力のうちの1.4kWhを使用したことで、判定期間の終了時点での充放電部22の充電レベルが開始時点での充電レベルよりも1.4kWhだけ減少したことになる。つまり、電力系統1から1.4kWhの電力を調達して、それを電力コストの計算に含めるべきであったところを、充放電部22からの放電によって賄った(即ち、電力コストの計算に含めなかった)とも言える。よって、上限レベル決定処理において判定期間の開始時点と終了時点との間で充放電部22の充電レベルが変化した場合、その変化した分の電力を料金に換算して、電力コストの計算に含めることが好ましい。
上記実施形態では、判定期間が2日間である場合を例示したが、判定期間の長さは適宜設定可能である。
上記実施形態では、電力系統1への売電単価及び電力系統1からの買電単価や、第1上限レベル及び第2上限レベルの数値について具体的な数値を挙げて説明したが、それらの数値は例示目的で記載したものであり適宜変更可能である。
上記実施形態では、基準発電電力データが過去の合計発電電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成され、基準消費電力データが過去の消費電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成される例を説明したが、基準発電電力データ及び基準消費電力データが他のデータであってもよい。例えば、基準発電電力データは、上記判定期間での太陽光発電装置PV(第1発電装置)の発電電力と燃料電池装置10(第2発電装置)の発電電力との和である合計発電電力の時間的変化が分かる予測値データであってもよく、基準消費電力データは、上記判定期間での電力消費装置3の消費電力の時間的変化が分かる予測値データであってもよい。
上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用でき、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変できる。
2 交流線
3 電力消費装置
10 燃料電池装置(第2発電装置)
11 燃料電池制御部
12 燃料電池部
12a 燃料電池
12b 電力変換部
20 充放電装置
21 充放電制御部
22 充放電部
22a 蓄電池
22b 電力変換部
5 電力計測器
PV 太陽光発電装置(第1発電装置)
Claims (7)
- 電力系統に接続される交流線と、前記交流線に接続される第1発電装置と、前記交流線に接続される第2発電装置と、前記交流線に接続され、前記交流線との間で電力の充放電を行う蓄電池を含む充放電部、及び、所定の上限充電レベルを前記充放電部の充電レベルの上限とし且つ所定の下限充電レベルを前記充放電部の充電レベルの下限として前記充放電部による充放電を制御する充放電制御部を有する充放電装置とを備え、前記交流線に電力消費装置が接続されている分散型電源システムであって、
前記第1発電装置の発電電力を前記電力系統に売電するときの第1売電単価が、前記第2発電装置の発電電力を前記電力系統に売電するときの第2売電単価よりも低く設定されており、
前記充放電装置の前記充放電制御部は、
前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である合計発電電力が前記電力消費装置の消費電力以上である余剰電力発生状態の場合、前記充放電部の充電レベルが前記上限充電レベルになるまで、前記合計発電電力から前記消費電力を減算して導出できる余剰電力に相当する電力を前記交流線から前記充放電部に充電することを目標とする余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御し、
前記合計発電電力が前記消費電力より小さい不足電力発生状態の場合、前記充放電部の充電レベルが前記下限充電レベルになるまで、前記消費電力から前記合計発電電力を減算して導出できる不足電力に相当する電力を前記充放電部から前記交流線に放電することを目標とする不足電力対処モードで前記充放電部の動作を制御し、
前記余剰電力発生状態の場合に前記充放電部で充電できなかった分の未処理余剰電力は前記電力系統へ、前記第1売電単価及び前記第2売電単価に基づいて決定される所定の売電料金で売電され、
前記不足電力発生状態の場合に前記充放電部の放電により賄うことができなかった分の未処理不足電力は前記電力系統から所定の買電料金で買電され、
前記余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御する場合、1日の中の、前記第1発電装置の発電電力が相対的に大きくなる第1時間帯では所定の第1上限レベルを前記上限充電レベルに設定して前記充放電部による充電を制御し、1日の中の、前記第1発電装置の発電電力が相対的に小さくなる第2時間帯では、前記第1上限レベルよりも小さい所定の第2上限レベルを前記上限充電レベルに設定して前記充放電部による充電を制御する分散型電源システム。 - 前記第1発電装置及び前記第2発電装置の少なくとも一方は、自然エネルギを利用して発電する装置である請求項1に記載の分散型電源システム。
- 前記第1発電装置は太陽光発電装置であり、
前記第1時間帯及び前記第2時間帯は日の出時刻及び日の入り時刻に応じて設定される請求項2に記載の分散型電源システム。 - 前記第1時間帯は、前記第1発電装置の発電電力が設定発電電力以上になる又は前記設定発電電力以上になると予測される時間帯を含み、
前記第2時間帯は、前記第1発電装置の発電電力が前記設定発電電力より小さくなる又は前記設定発電電力より小さくなると予測される時間帯を含む請求項1又は2に記載の分散型電源システム。 - 前記充放電装置の前記充放電制御部は、次に到来する前記第2時間帯で設定する前記第2上限レベルを、所定の判定期間での電力コストが最も小さくなる値に決定する上限レベル決定処理を事前に行うように構成され、
前記上限レベル決定処理では、
前記判定期間での前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である前記合計発電電力の時間的変化が分かる基準発電電力データ及び前記電力消費装置の前記消費電力の時間的変化が分かる基準消費電力データを参照して前記不足電力発生状態になる期間と前記余剰電力発生状態になる期間とを特定し、
前記判定期間での前記電力コストを、前記不足電力発生状態になるのに応じて前記不足電力対処モードで前記充放電部の動作を制御しながら前記電力系統から電力を買う場合の前記買電料金と、前記余剰電力発生状態になるのに応じて前記余剰電力対処モードで前記充放電部の動作を制御しながら前記電力系統へ電力を売る場合の前記売電料金とに基づいて導出する請求項1〜4の何れか一項に記載の分散型電源システム。 - 前記充放電装置の前記充放電制御部は、前記上限レベル決定処理において、
前記判定期間の終了時点での前記充放電部の充電レベルが、前記判定期間の開始時点での前記充放電部の充電レベルよりも所定の増加分だけ大きくなる場合、前記増加分に相当する電力を前記電力系統へ売ると仮定した場合の料金を前記売電料金に含め、
前記判定期間の終了時点での前記充放電部の充電レベルが、前記判定期間の開始時点での前記充放電部の充電レベルよりも所定の減少分だけ小さくなる場合、前記減少分に相当する電力を前記電力系統から買うと仮定した場合の料金を前記買電料金に含める請求項5に記載の分散型電源システム。 - 前記基準発電電力データは、過去の前記第1発電装置の発電電力と前記第2発電装置の発電電力との和である前記合計発電電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成され、
前記基準消費電力データは、過去の前記電力消費装置の前記消費電力の時間的変化が分かるデータを用いて作成される請求項5又は6に記載の分散型電源システム。
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WO2013015225A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | 京セラ株式会社 | 制御装置及び電力制御方法 |
JP2013258845A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Toshiba Corp | 電力供給システム |
JP2017038432A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | シャープ株式会社 | 制御装置、システムおよび制御方法 |
JP2017224057A (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 大和ハウス工業株式会社 | 試算装置及び試算方法 |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013015225A1 (ja) * | 2011-07-22 | 2013-01-31 | 京セラ株式会社 | 制御装置及び電力制御方法 |
JP2013258845A (ja) * | 2012-06-13 | 2013-12-26 | Toshiba Corp | 電力供給システム |
JP2017038432A (ja) * | 2015-08-07 | 2017-02-16 | シャープ株式会社 | 制御装置、システムおよび制御方法 |
JP2017224057A (ja) * | 2016-06-13 | 2017-12-21 | 大和ハウス工業株式会社 | 試算装置及び試算方法 |
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