JP6114777B2 - Energy storage system and energy storage method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、エネルギー貯蔵システム、及びエネルギー貯蔵方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to an energy storage system and an energy storage method.

太陽光発電や風力発電等の自然エネルギーで発電する発電システムが注目されている。この発電システムは例えば、発電部と、補助電源部と、燃料電池部と、制御部とを備えて、構成されている。二次電池やコンデンサ等の補助電源部は、この発電部が発電する電力の時間単位あるいは日単位の短期の変動量を補いかつ安定化させる。一方、燃料電池部は、この発電部が発電した電力により水を電気分解して水素を生成し、この生成した水素を貯蔵しておく。そして、この貯蔵した水素を燃料として使用して電力に再変換することにより、この発電部が発電する電力の季節単位あるいは年間を通しての長期の変動量を補いかつ安定化させる。   A power generation system that generates power using natural energy such as solar power generation or wind power generation has attracted attention. This power generation system includes, for example, a power generation unit, an auxiliary power supply unit, a fuel cell unit, and a control unit. Auxiliary power supply units such as secondary batteries and capacitors compensate for and stabilize short-term fluctuations in hours or days of power generated by the power generation unit. On the other hand, the fuel cell unit electrolyzes water with the electric power generated by the power generation unit to generate hydrogen, and stores the generated hydrogen. Then, the stored hydrogen is used as fuel to reconvert it into electric power, thereby compensating and stabilizing the amount of long-term fluctuation of the electric power generated by the power generation unit throughout the season or throughout the year.

制御部は、これらの発電部、補助電源部、および燃料電池部を統合的に制御するとともに、この発電システムによる発電量と電力需要とを常時監視し、この発電部が発電する電力量の短期の発電不足を補うように、補助電源部と燃料電池部とのいずれか一方または双方に対して制御を行う。さらにまた、この制御部は、燃料電池部が貯蔵する水素の貯蔵量を、季節単位あるいは年間を通して調節する制御を行う。   The control unit controls the power generation unit, the auxiliary power source unit, and the fuel cell unit in an integrated manner, and constantly monitors the power generation amount and the power demand by the power generation system, so that the power generation amount generated by the power generation unit is short-term. Control is performed on one or both of the auxiliary power supply unit and the fuel cell unit so as to compensate for the lack of power generation. Furthermore, this control unit performs control to adjust the amount of hydrogen stored in the fuel cell unit throughout the season or throughout the year.

特開２００６−１６４６３７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-164637

しかしながら、時間単位あるいは日単位の電力変動をこの補助電源部を用いて補い安定化させるので、この補助電源部の容量を大きくする必要がある。また、災害等の理由で発電部が停止した場合に、この負荷に電力を供給するために燃料電池で用いられる水素を、短時間で消費してしまう恐れがある。   However, since the auxiliary power supply unit is used to compensate for and stabilize power fluctuations in time units or daily units, it is necessary to increase the capacity of the auxiliary power supply unit. In addition, when the power generation unit stops due to a disaster or the like, there is a possibility that hydrogen used in the fuel cell to supply power to the load is consumed in a short time.

そこで、本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、予め定めた期間に負荷が消費する電力量に応じた量の水素をより高い精度で蓄えることが可能なエネルギー貯蔵システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made in consideration of such points, and is an energy storage system capable of storing hydrogen in an amount corresponding to the amount of power consumed by a load in a predetermined period with higher accuracy. The purpose is to provide.

本実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、
再生可能エネルギーを用いた発電部から供給された電力を用いて、水の電気分解により水素を生成し、この生成した水素を水素貯蔵部に蓄える水電解部と、
前記水素貯蔵部に蓄えられた水素を用いて発電する燃料電池と、
前記発電部及び前記燃料電池から電力を供給される負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出し、この算出した電力量に応じた量の水素を前記水素貯蔵部に蓄えさせる制御を前記水電解部に対して行う制御部と、
を備えることを特徴とする。 The energy storage system according to the present embodiment is
A water electrolysis unit that generates hydrogen by electrolysis of water using electric power supplied from a power generation unit using renewable energy, and stores the generated hydrogen in a hydrogen storage unit;
A fuel cell that generates electricity using hydrogen stored in the hydrogen storage unit;
Control is performed to calculate the amount of power consumed by a load supplied with power from the power generation unit and the fuel cell during a predetermined period, and to store an amount of hydrogen corresponding to the calculated amount of power in the hydrogen storage unit. A control unit for the water electrolysis unit;
It is characterized by providing.

本実施形態に係るエネルギー貯蔵方法は、
再生可能エネルギーを用いた発電部から供給された電力を用いて、水の電気分解により水素を生成し、この生成した水素を水素貯蔵部に蓄える水電解部と、前記水素貯蔵部に蓄えられた水素を用いて発電する燃料電池とを備える燃料電池システムのエネルギー貯蔵方法であって、
前記発電部及び前記燃料電池から電力を供給される負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出する算出ステップと、
この算出した電力量に応じた量の水素を前記水素貯蔵部に蓄えさせる制御を前記水電解部に対して行う制御ステップと、
を備えることを特徴とする。 The energy storage method according to this embodiment is:
Using the electric power supplied from the power generation unit using renewable energy, hydrogen is generated by electrolysis of water, the water electrolysis unit storing the generated hydrogen in the hydrogen storage unit, and the hydrogen storage unit storing the hydrogen An energy storage method for a fuel cell system comprising a fuel cell that generates power using hydrogen,
A calculation step of calculating an amount of power consumed by a load supplied with power from the power generation unit and the fuel cell in a predetermined period;
A control step for controlling the water electrolysis unit to cause the hydrogen storage unit to store an amount of hydrogen corresponding to the calculated amount of power;
It is characterized by providing.

予め定めた期間に負荷が消費する電力に応じた量の水素をより高い精度で蓄えることが可能なエネルギー貯蔵システムを提供することができる。   It is possible to provide an energy storage system that can store an amount of hydrogen corresponding to the power consumed by the load during a predetermined period with higher accuracy.

図１は、第１実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system according to the first embodiment. 図２は、第２実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system according to the second embodiment. 図３は、第３実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system according to the third embodiment. 図４は、第３実施形態の変形例であり、第２実施形態に第３実施形態を組み合わせて適用した場合のブロック図である。FIG. 4 is a modification of the third embodiment, and is a block diagram when the third embodiment is applied in combination with the second embodiment. 図５は、第４実施形態に係るエネルギー貯蔵システムの構成を説明するブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system according to the fourth embodiment.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。本実施形態は、本発明を限定するものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. This embodiment does not limit the present invention.

（第１実施形態）
第１実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、発電部及び燃料電池から電力を供給される負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出し、この算出した電力量に応じた量の水素を水素タンクに蓄えさせることにより、この予め定めた期間にこの負荷が消費する電力量に応じた量の水素を、より高い精度で水素タンクに蓄えさせようとしたものである。より詳しくを、以下に説明する。 (First embodiment)
The energy storage system according to the first embodiment calculates the amount of power consumed by a load supplied with power from the power generation unit and the fuel cell during a predetermined period, and supplies an amount of hydrogen corresponding to the calculated amount of power. By storing in the hydrogen tank, an amount of hydrogen corresponding to the amount of power consumed by the load during the predetermined period is stored in the hydrogen tank with higher accuracy. More details will be described below.

図１は、第１実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００の構成を説明するブロック図である。この図１に示すように、本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００は、燃料電池部１２０と、制御部１４０と、補助電源部１６０とを備えて構成されている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an energy storage system 100 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the energy storage system 100 according to this embodiment includes a fuel cell unit 120, a control unit 140, and an auxiliary power unit 160.

燃料電池部１２０は、水素と酸素を用いて発電を行うシステム部であり、水電解部１２２と、水素タンク１２４と、酸素タンク１２６と、燃料電池１２８とを備えて構成されている。   The fuel cell unit 120 is a system unit that generates power using hydrogen and oxygen, and includes a water electrolysis unit 122, a hydrogen tank 124, an oxygen tank 126, and a fuel cell 128.

水電解部１２２は、電力系統２から供給された電力を用いて、水の電気分解により水素と酸素を生成する。具体的には、電気分解に用いられる水は、水配管４を介して水電解部１２２に供給されている。また、再生可能エネルギーを用いた発電部６からこの電力系統２に電力が供給されており、この電力系統２を介して供給された電力を用いて、水電解部１２２は、水の電気分解により水素と酸素を生成する。   The water electrolysis unit 122 uses the power supplied from the power system 2 to generate hydrogen and oxygen by electrolysis of water. Specifically, water used for electrolysis is supplied to the water electrolysis unit 122 via the water pipe 4. In addition, power is supplied to the power system 2 from the power generation unit 6 using renewable energy, and the water electrolysis unit 122 uses the power supplied via the power system 2 to perform electrolysis of water. Produce hydrogen and oxygen.

水素タンク１２４には、水電解部１２２が生成した水素が、水素配管８を介して移送され、この水素タンク１２４で蓄えられる。この水素タンク１２４が、本実施形態における水素貯蔵部を構成している。また、酸素タンク１２６には、この水電解部１２２が生成した酸素が、酸素配管１０を介して移送され、この酸素タンク１２６で蓄えられる。   The hydrogen generated by the water electrolysis unit 122 is transferred to the hydrogen tank 124 via the hydrogen pipe 8 and stored in the hydrogen tank 124. This hydrogen tank 124 constitutes a hydrogen storage unit in the present embodiment. Further, oxygen generated by the water electrolysis unit 122 is transferred to the oxygen tank 126 through the oxygen pipe 10 and stored in the oxygen tank 126.

燃料電池１２８は、水素を供給する水素配管８及び酸素を供給する酸素配管１０に接続され、これら配管から供給される水素と酸素とを用いて電気を発電する。この発電された電気は、燃料電池１２８が接続された電力系統２へ送電される。   The fuel cell 128 is connected to the hydrogen pipe 8 that supplies hydrogen and the oxygen pipe 10 that supplies oxygen, and generates electricity using hydrogen and oxygen supplied from these pipes. The generated electricity is transmitted to the power system 2 to which the fuel cell 128 is connected.

また、水素配管８は、水電解部１２２と燃料電池１２８とに直接的に接続される経路と、この水電解部１２２とこの燃料電池１２８との間に水素タンク１２４を介して接続される経路とを有する。同様に、酸素配管１０は、水電解部１２２と燃料電池１２８とに直接的に接続される経路と、この水電解部１２２とこの燃料電池１２８との間に酸素タンク１２６を介して接続される経路とを有する。すなわち、水電解部１２２が水の電気分解を行っていない場合、燃料電池１２８は、水素タンク１２４に蓄えられた水素と、酸素タンク１２６に蓄えられた酸素とを用いて発電する。一方、水電解部１２２が水の電気分解を行っている場合、燃料電池１２８は、水電解部１２２で生成された水素と酸素に加えて、水素タンク１２４に蓄えられた水素と、酸素タンク１２６に蓄えられた酸素を用いて発電する。なお、この燃料電池１２８は、空気から酸素を得ることも可能であり、この場合、酸素配管１０および酸素タンク１２６を省略してもよい。   Further, the hydrogen pipe 8 has a path directly connected to the water electrolysis unit 122 and the fuel cell 128, and a path connected between the water electrolysis unit 122 and the fuel cell 128 via the hydrogen tank 124. And have. Similarly, the oxygen pipe 10 is connected to a path directly connected to the water electrolysis unit 122 and the fuel cell 128 and between the water electrolysis unit 122 and the fuel cell 128 via an oxygen tank 126. Path. That is, when the water electrolysis unit 122 is not electrolyzing water, the fuel cell 128 generates power using hydrogen stored in the hydrogen tank 124 and oxygen stored in the oxygen tank 126. On the other hand, when the water electrolysis unit 122 performs electrolysis of water, the fuel cell 128 uses the hydrogen stored in the hydrogen tank 124 and the oxygen tank 126 in addition to the hydrogen and oxygen generated by the water electrolysis unit 122. Power is generated using oxygen stored in The fuel cell 128 can also obtain oxygen from the air. In this case, the oxygen pipe 10 and the oxygen tank 126 may be omitted.

制御部１４０は、燃料電池部１２０と補助電池部１６０とに対する制御を行うとともに、発電部６及び燃料電池１２８から電力を供給される負荷１２が予め定められた期間に消費する電力量を算出する。すなわち、負荷１２は家庭や工場などから構成されており、これらの負荷１２にはそれぞれ消費電力計測部１４が設けられている。そして、制御部１４０は、消費電力計測部１４が計測した、これらの負荷１２における消費電力量を示す計測データに基づいて、予め定められた期間に消費する電力量を算出し、この算出した電力量に応じた量の水素を、水素タンク１２４に蓄えさせる制御を水電解部１２２に対して行う。   The control unit 140 controls the fuel cell unit 120 and the auxiliary battery unit 160, and calculates the amount of power consumed by the load 12 supplied with power from the power generation unit 6 and the fuel cell 128 in a predetermined period. . That is, the load 12 is configured from a home, a factory, and the like, and each load 12 is provided with a power consumption measuring unit 14. And the control part 140 calculates the electric energy consumed in a predetermined period based on the measurement data which the electric power consumption measurement part 14 measured and shows the electric energy consumption in these loads 12, This calculated electric power The water electrolysis unit 122 is controlled to store an amount of hydrogen corresponding to the amount in the hydrogen tank 124.

補助電源部１６０は、発電部６及び燃料電池１２８から負荷１２に供給される電力の過不足分を充放電する。この充放電の制御応答の時間が、燃料電池部１２０の制御応答の時間と比較して短くなるように、この補助電源部１６０は構成されている。すなわち、この補助電源部１６０は、二次電池やコンデンサなどで構成されており、燃料電池部１２０の制御応答の遅れによる電力の過不足分を補うに足りる容量を有する。   The auxiliary power supply unit 160 charges and discharges the excess and deficiency of the electric power supplied from the power generation unit 6 and the fuel cell 128 to the load 12. The auxiliary power supply unit 160 is configured such that the charge / discharge control response time is shorter than the control response time of the fuel cell unit 120. That is, the auxiliary power supply unit 160 includes a secondary battery, a capacitor, and the like, and has a capacity sufficient to compensate for excess or deficiency of power due to a delay in control response of the fuel cell unit 120.

ここで、発電部６は、太陽光を用いた太陽光発電装置、及び風力を用いた風力発電装置の中の、単機または複数の発電装置で構成されており、同種類の発電装置で構成されてもよく、異なる種類の発電装置が組合されて構成されてもよい。すなわち、この発電部６の全てを太陽光発電装置で構成してもよく、風力発電装置と太陽光発電装置などを組み合わせて構成してもよい。   Here, the power generation unit 6 is configured by a single machine or a plurality of power generation apparatuses among a solar power generation apparatus using sunlight and a wind power generation apparatus using wind power, and is configured by the same type of power generation apparatus. Alternatively, different types of power generation devices may be combined. That is, all of this electric power generation part 6 may be comprised with a solar power generation device, and may be comprised combining a wind power generator and a solar power generation device.

一般に、送電距離が長い場合、送電電圧を上げて送電電流を小さくすることで、送電ロスを低減できる。このため、電力系統２は、変圧器を用いて簡単に電圧の昇降圧が可能な、交流系統で構成されている。なお、電力系統２を直流系統で構成してもよい。また、負荷１２は、単機または複数の装置で構成され、全てが同じ装置でもよいし、異なる種類の装置が組み合わされていてもよい。   Generally, when the transmission distance is long, the transmission loss can be reduced by increasing the transmission voltage and reducing the transmission current. For this reason, the electric power system 2 is comprised by the alternating current system which can raise / lower a voltage easily using a transformer. In addition, you may comprise the electric power grid | system 2 with a direct current | flow system. Further, the load 12 is configured by a single machine or a plurality of devices, all of which may be the same device, or different types of devices may be combined.

以上が本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００の全体構成の説明であるが、次に、図１を参照しつつ、燃料電池部１２０及び補助電源部１６０の動作について説明する。   Although the above is description of the whole structure of the energy storage system 100 which concerns on this embodiment, next, operation | movement of the fuel cell part 120 and the auxiliary power supply part 160 is demonstrated, referring FIG.

発電部６の発電電力は、太陽光発電であれば太陽光パネルへの光量や太陽光パネルの温度で、風力発電であれば風車への風量で変化する。また、負荷１２における消費電力はこの負荷１２の利用状況等で変化する。このため、この発電部６とこの負荷１２との間で電力の過不足が生じる。この電力の過不足を、燃料電池部１２０及び補助電源部１６０が補う動作をする。すなわち、この燃料電池部１２０及びこの補助電源部１６０が、発電部６と負荷１２との間における電力バランスを取る動作をするのである。   The generated power of the power generation unit 6 varies depending on the amount of light to the solar panel and the temperature of the solar panel in the case of solar power generation, and the amount of wind to the windmill in the case of wind power generation. Further, the power consumption in the load 12 varies depending on the usage status of the load 12 and the like. For this reason, excess or deficiency of power occurs between the power generation unit 6 and the load 12. The fuel cell unit 120 and the auxiliary power unit 160 compensate for this excess or deficiency of power. That is, the fuel cell unit 120 and the auxiliary power unit 160 operate to balance the power between the power generation unit 6 and the load 12.

まず、発電部６の発電電力が不足している場合には、ミリ秒単位の応答で、補助電源部１６０が電力の供給を開始する。続いて、燃料電池１２８が水素と酸素とから電気を生成し、不足する電力を供給する。続いて、この電力の供給に応じて、この補助電源部１６０は、電力の供給を停止する。すなわち、この燃料電池１２８における発電電力の制御応答の応答遅れが生じている間の期間、この補助電源部１６０が電力を負荷１２に供給する。燃料電池部１２０における発電電力の制御応答の応答遅れは、例えば分単位以上である。   First, when the power generated by the power generation unit 6 is insufficient, the auxiliary power supply unit 160 starts supplying power with a response in milliseconds. Subsequently, the fuel cell 128 generates electricity from hydrogen and oxygen and supplies insufficient power. Subsequently, in response to the supply of power, the auxiliary power supply unit 160 stops supplying power. That is, the auxiliary power supply unit 160 supplies power to the load 12 during a period during which there is a response delay in the control response of the generated power in the fuel cell 128. The response delay of the control response of the generated power in the fuel cell unit 120 is, for example, in minutes or more.

次に、発電部６の発電電力が負荷１２の消費電力に対して余っている場合には、ミリ秒単位の応答で、補助電源部１６０が電力を蓄積する。続いて、水電解部１２２が電気分解で水から水素と酸素を生成し、余った電力を消費する。続いて、この電気分解の開始に応じて、この補助電源部１６０は、電力の蓄積を停止する。すなわち、この水電解部１２２における消費電力の制御応答の応答遅れが生じている間の期間、この補助電源部１６０が余った電力を消費する。燃料電池部１２０における消費電力の制御応答の応答遅れは、例えば分単位以上である。   Next, when the generated power of the power generation unit 6 is surplus with respect to the power consumption of the load 12, the auxiliary power supply unit 160 accumulates the power with a response in milliseconds. Then, the water electrolysis part 122 produces | generates hydrogen and oxygen from water by electrolysis, and consumes surplus electric power. Subsequently, in response to the start of electrolysis, the auxiliary power supply unit 160 stops the accumulation of electric power. That is, the auxiliary power unit 160 consumes excess power during a period during which a response delay of the control response of power consumption in the water electrolysis unit 122 occurs. The response delay of the power consumption control response in the fuel cell unit 120 is, for example, in minutes or more.

このように、補助電源部１６０は、水電解部１２２における消費電力の制御応答、および燃料電池１２８における発電電力の制御応答、のいずれかが追従できない、ミリ秒単位から分単位の電力過不足を充放電する動作を行う。また、制御応答の応答遅れが秒単位の燃料電池部１２０をエネルギー貯蔵システム１００に用いてもよく、この場合、この補助電源部１６０は、ミリ秒単位から秒単位の電力過不足を充放電する動作を行う。   As described above, the auxiliary power supply unit 160 can detect the power surplus or deficiency from the millisecond unit to the minute unit, either of the control response of the power consumption in the water electrolysis unit 122 and the control response of the generated power in the fuel cell 128 cannot follow. Performs charging and discharging operations. In addition, the fuel cell unit 120 whose response delay of the control response is in units of seconds may be used for the energy storage system 100. In this case, the auxiliary power unit 160 charges / discharges power over / under in units of milliseconds to units of seconds. Perform the action.

次に、補助電源部１６０の容量と、補助電源部１６０における出力時間との関係について説明する。一般に、補助電源部１６０の容量は、出力電力と出力時間とを乗算した値に応じて大きくなる。例えば、この乗算した値を、この出力時間を短くすることで半分にすれば、この補助電源部１６０を構成する二次電池またはコンデンサの設備容量は半分になり、コストダウンが期待できる。   Next, the relationship between the capacity of the auxiliary power supply unit 160 and the output time in the auxiliary power supply unit 160 will be described. In general, the capacity of the auxiliary power supply unit 160 increases in accordance with a value obtained by multiplying the output power and the output time. For example, if the multiplied value is halved by shortening the output time, the installed capacity of the secondary battery or capacitor constituting the auxiliary power supply unit 160 is halved, and cost reduction can be expected.

この補助電源部１６０は、蓄電池部１２０の応答遅れが生じている期間と補助電源部１６０の出力値とを乗算した値に応じた容量で構成されている。この応答遅れが生じている期間は分単位であるので、従来のように時間単位や日単位の電力変動を補う場合と比較して、補助電源部１６０の容量をより低減することができる。すなわち、補助電源部１６０を構成する二次電池やコンデンサの設備容量をより低減することができる。   The auxiliary power supply unit 160 is configured with a capacity corresponding to a value obtained by multiplying a period during which a response delay of the storage battery unit 120 occurs and an output value of the auxiliary power supply unit 160. Since the period in which this response delay occurs is in minutes, the capacity of the auxiliary power supply unit 160 can be further reduced as compared with the case of compensating for power fluctuations in hours or days as in the past. That is, the installation capacity of the secondary battery and the capacitor constituting the auxiliary power supply unit 160 can be further reduced.

次に、図１を参照しつつ、本実施形態に係るこの制御部１４０の動作について説明する。ここでは、発電部６の発電が停止した場合に備えて、負荷１２で消費する電力に対応する水素を水電解部１２２に蓄えさせる制御動作の例を説明する。   Next, the operation of the control unit 140 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, an example of a control operation in which hydrogen corresponding to the power consumed by the load 12 is stored in the water electrolysis unit 122 in preparation for the case where the power generation of the power generation unit 6 is stopped will be described.

まず、消費電力計測部１４は、負荷１２の消費電力を計測した計測データを制御部１４０に出力する。次に、この制御部１４０は、この計測データに基づいて、予め定められた期間にこの負荷１２が消費する電力量を算出する。すなわち、この制御部１４０は、計測データに基づいて、この予め定められた期間として例えば一日の間に、この負荷１２において消費する電力量を算出する。   First, the power consumption measurement unit 14 outputs measurement data obtained by measuring the power consumption of the load 12 to the control unit 140. Next, the control unit 140 calculates the amount of power consumed by the load 12 during a predetermined period based on the measurement data. In other words, the control unit 140 calculates the amount of power consumed in the load 12 during the day, for example, as the predetermined period based on the measurement data.

また、制御部１４０が算出するのに用いる計測データの計測期間は、この予め定められた期間の数倍程度とする。この場合、この計測期間に計測された計測データの平均値に基づいて、この制御部１４０は電力量を算出する。また、この計測期間に計測された計測データの最大値などに基づいて、この電力量を制御部１４０が算出してもよい。   In addition, the measurement period of measurement data used for calculation by the control unit 140 is set to be several times as long as this predetermined period. In this case, based on the average value of the measurement data measured during this measurement period, the control unit 140 calculates the electric energy. Further, the control unit 140 may calculate the amount of electric power based on the maximum value of measurement data measured during the measurement period.

次に、制御部１４０は、例えば一日分以上の期間に、負荷１２が消費する電力量に対応する水素を、蓄積するように水電解部１２２を制御する。続いて、この水電解部１２２は、余剰の電力を用いて、水を電気分解することにより生成した水素を水素タンク１２４に蓄える。   Next, the control unit 140 controls the water electrolysis unit 122 so as to accumulate hydrogen corresponding to the amount of power consumed by the load 12, for example, for a period of one day or more. Subsequently, the water electrolysis unit 122 stores hydrogen generated by electrolyzing water in the hydrogen tank 124 using surplus power.

このように、制御部１４０は、発電部６及び燃料電池１２８から電力を供給されるこの負荷１２が予め定められた期間に消費する電力量を算出し、この算出した電力量に応じた量の水素をこの水素タンク１２４に蓄えさせる制御をこの水電解部１２２に対して行うものである。   In this way, the control unit 140 calculates the amount of power consumed by the load 12 supplied with power from the power generation unit 6 and the fuel cell 128 during a predetermined period, and the amount corresponding to the calculated amount of power is calculated. Control for storing hydrogen in the hydrogen tank 124 is performed on the water electrolysis unit 122.

これにより、再生可能エネルギーを用いた発電部６が停止した場合でも、水素タンク１２４に蓄えられた水素をこの燃料電池１２８が用いて、予め定められた期間である例えば一日分以上の電力を、負荷１２に供給することが可能となる。   As a result, even when the power generation unit 6 using renewable energy is stopped, the fuel cell 128 uses the hydrogen stored in the hydrogen tank 124 to generate power for a predetermined period, for example, one day or more. , It can be supplied to the load 12.

以上のように、本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００によれば、負荷１２が予め定められた期間に消費する電力量を算出するとともに、この算出した電力量に応じた量の水素を、水素タンク１２４に蓄えさせる制御を水電解部１２２に対して制御部１４０が行うこととした。このため、この負荷１２が消費する電力に応じた量の水素をより高い精度で蓄えることができる。さらにまた、発電部６の発電が停止した場合でも、この水素タンク１２４に蓄えた水素を用いて燃料電池１２８が発電することにより、この予め定められた期間の間、この燃料電池１２８が負荷１２に電力を供給することができるようになる。   As described above, according to the energy storage system 100 according to the present embodiment, the amount of power consumed by the load 12 during a predetermined period is calculated, and the amount of hydrogen corresponding to the calculated amount of power is The control unit 140 controls the water electrolysis unit 122 to store in the tank 124. For this reason, the amount of hydrogen corresponding to the power consumed by the load 12 can be stored with higher accuracy. Furthermore, even when the power generation of the power generation unit 6 is stopped, the fuel cell 128 generates power using the hydrogen stored in the hydrogen tank 124, so that the fuel cell 128 is loaded into the load 12 during this predetermined period. It will be possible to supply power.

（第２実施形態）
第２実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、発電部の発電電力を計測した計測データと、燃料電池部の充放電電力を計測した計測データと、補助電源部の充放電電力を計測した計測データとを収集し、これら収集した計測データに基づいて、負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出することにより、負荷の消費電力を直接計測せずとも、その電力量を算出できるようにしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。 (Second Embodiment)
The energy storage system according to the second embodiment includes measurement data obtained by measuring the generated power of the power generation unit, measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the fuel cell unit, measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the auxiliary power unit, By calculating the amount of power consumed by the load during a predetermined period based on the collected measurement data, the amount of power can be calculated without directly measuring the power consumption of the load. It is a thing. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.

図２は、第２実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００の構成を説明するブロック図である。この図２に示すように、発電電力計測部１６は発電部６に設けられており、この発電部６の発電電力を計測した計測データを制御部１４０へと出力する。第１充放電電力計測部１８は燃料電池部１２０に設けられており、この燃料電池部１２０の充放電電力を計測した計測データを制御部１４０へと出力する。同様に第２充放電電力計測部２０は補助電池部１６０に設けられており、この補助電源部１６０の充放電電力を計測した計測データを制御部１４０へと出力する。   FIG. 2 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system 100 according to the second embodiment. As shown in FIG. 2, the generated power measurement unit 16 is provided in the power generation unit 6 and outputs measurement data obtained by measuring the generated power of the power generation unit 6 to the control unit 140. The first charge / discharge power measuring unit 18 is provided in the fuel cell unit 120, and outputs measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the fuel cell unit 120 to the control unit 140. Similarly, the second charge / discharge power measuring unit 20 is provided in the auxiliary battery unit 160 and outputs measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the auxiliary power supply unit 160 to the control unit 140.

そして、制御部１４０は、これら収集した計測データに基づいて、例えば一日にこの負荷１２で消費する電力量を算出し、この算出した電力量に応じた量の水素を水素タンク１２４に蓄えさせる制御を水電解部１２２に対して行う。これにより、発電部６が停止した場合でも、燃料電池１２８がこの水素タンク１２４に蓄えられた水素を用いて発電することで、一日分以上の電力を負荷１２に供給することが可能となる。   Then, based on the collected measurement data, the control unit 140 calculates the amount of power consumed by the load 12 per day, for example, and stores the amount of hydrogen corresponding to the calculated amount of power in the hydrogen tank 124. Control is performed on the water electrolysis unit 122. As a result, even when the power generation unit 6 is stopped, the fuel cell 128 generates power using the hydrogen stored in the hydrogen tank 124, so that it is possible to supply more than one day of power to the load 12. .

以上のように、本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００によれば、制御部１４０が、発電部６の発電電力を計測した計測データと、燃料電池部１２０の充放電電力を計測した計測データと、補助電源部１６０の充放電電力を計測した計測データとを収集し、これら収集した計測データに基づいて、負荷１２が予め定められた期間に消費する電力量を算出することとした。このため、負荷１２の消費電力を直接計測せずとも、この負荷１２の消費する電力量を算出することができる。   As described above, according to the energy storage system 100 according to the present embodiment, the control unit 140 measures the measurement data obtained by measuring the generated power of the power generation unit 6, and the measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the fuel cell unit 120. The measurement data obtained by measuring the charge / discharge power of the auxiliary power supply unit 160 are collected, and the amount of power consumed by the load 12 during a predetermined period is calculated based on the collected measurement data. For this reason, the amount of power consumed by the load 12 can be calculated without directly measuring the power consumption of the load 12.

（第３実施形態）
第３実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、上述した第１実施形態に係るエネルギー貯蔵システムに対して、水素と異なる燃料を用いて発電する発電機を更に加えることにより、負荷に供給する電力が不足することを回避しようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。 (Third embodiment)
The energy storage system according to the third embodiment has insufficient power to be supplied to the load by further adding a generator that generates electricity using a fuel different from hydrogen to the energy storage system according to the first embodiment described above. That is what I tried to avoid. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.

図３は、第３実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００の構成を説明するブロック図である。この図３に示すように、エネルギー貯蔵システム１００は、上述した第１実施形態において、発電機１８０を更に備える。   FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system 100 according to the third embodiment. As shown in FIG. 3, the energy storage system 100 further includes a generator 180 in the first embodiment described above.

発電機１８０は、発電部６と並列に電力系統２に接続されており、水素と異なる燃料を用いて発電し、負荷１２へ電力を供給する。例えば、この燃料は、軽油等の化石燃料である。すなわち、この発電機１８０は、この発電部６の発電電力が不足する場合に運転し、この負荷１２へ電力を供給する。これにより、負荷１２に供給する電力が不足することを回避することができる。   The generator 180 is connected to the power system 2 in parallel with the power generation unit 6, generates power using a fuel different from hydrogen, and supplies power to the load 12. For example, this fuel is a fossil fuel such as light oil. That is, the generator 180 is operated when the power generated by the power generation unit 6 is insufficient, and supplies power to the load 12. Thereby, it is possible to avoid a shortage of power supplied to the load 12.

また、発電機１８０が発電する電力は、水電解部１２２における水の電気分解などにも使用してもよい。すなわち、この発電機１８０を、発電部６が停止した場合のバックアップ電源や、ベース電源として用いることができる。   Further, the electric power generated by the generator 180 may be used for water electrolysis in the water electrolysis unit 122. That is, this generator 180 can be used as a backup power source or a base power source when the power generation unit 6 is stopped.

さらにまた、図４に示すように、上述した第２実施形態に本実施形態を組み合わせて適用することも可能である。すなわち、発電機１８０に発電機計測部２２を設け、制御部１４０が、発電機１８０の発電電力を計測した計測データを、発電機計測部２２から更に取得するように構成してもよい。そして、制御部１４０は、発電部６の発電電力を計測した計測データと、燃料電池部１２０の充放電電力を計測した計測データと、補助電源部１６０の充放電電力を計測した計測データと、発電機１８０の発電電力を計測した計測データとを収集し、これら収集した計測データに基づいて、負荷１２が予め定められた期間に消費する電力量を算出する。   Furthermore, as shown in FIG. 4, it is also possible to apply this embodiment in combination with the second embodiment described above. That is, the generator measurement unit 22 may be provided in the generator 180, and the control unit 140 may be configured to further acquire measurement data obtained by measuring the generated power of the generator 180 from the generator measurement unit 22. And the control part 140 measures the measurement data which measured the generated electric power of the electric power generation part 6, the measurement data which measured the charging / discharging electric power of the fuel cell part 120, the measurement data which measured the charging / discharging electric power of the auxiliary power supply part 160, Measurement data obtained by measuring the power generated by the generator 180 is collected, and the amount of power consumed by the load 12 during a predetermined period is calculated based on the collected measurement data.

以上のように、本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００によれば、水素と異なる燃料を用いて発電する発電機１８０を、発電部６の発電電力が不足する場合に運転することとした。これにより、発電機１８０をバックアップ電源やベース電源として利用することができ、負荷１２に供給する電力が不足することを回避することができる。   As described above, according to the energy storage system 100 according to the present embodiment, the generator 180 that generates power using a fuel different from hydrogen is operated when the generated power of the power generation unit 6 is insufficient. Thereby, the generator 180 can be used as a backup power source or a base power source, and a shortage of power supplied to the load 12 can be avoided.

（第４実施形態）
第４実施形態に係るエネルギー貯蔵システムは、予め定められた期間に負荷が消費するエネルギーに対応する水素を、この負荷に電力を供給する家庭用燃料電池に供給することにより、電力系統が停止した場合でも、予め定められた期間の間にこの負荷が消費する電力が不足することを回避しようとしたものである。以下、上述した第１実施形態と異なる部分を説明する。 (Fourth embodiment)
In the energy storage system according to the fourth embodiment, the power system is stopped by supplying hydrogen corresponding to the energy consumed by the load during a predetermined period to a household fuel cell that supplies power to the load. Even in this case, an attempt is made to avoid a shortage of power consumed by the load during a predetermined period. Hereinafter, a different part from 1st Embodiment mentioned above is demonstrated.

図５は、第４実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００の構成を説明するブロック図である。この図５に示すように、エネルギー貯蔵システム１００は、上述した第１実施形態において、水素配管８が家庭用燃料電池２４にも接続されている。これにより、燃料電池部１２０で生成した水素をこの家庭用燃料電池２４にも直接的に供給することが可能となっている。   FIG. 5 is a block diagram illustrating the configuration of the energy storage system 100 according to the fourth embodiment. As shown in FIG. 5, in the energy storage system 100, the hydrogen pipe 8 is also connected to the household fuel cell 24 in the first embodiment described above. As a result, the hydrogen produced in the fuel cell unit 120 can be directly supplied to the home fuel cell 24.

家庭用燃料電池２４は、負荷１２である各家庭や各工場等に設置され、水素配管８と接続された水素タンク１２４の水素が供給される。この水素タンク１２４に蓄えられた水素の移動装置として、移動用水素ボンベや、燃料電池自動車を用いてもよい。これにより、電力系統２が故障し、送電を停止した場合でも、この水素タンク１２４に蓄積した予め定められた期間分の水素を、この家庭用燃料電池２４のエネルギー源として用いることができる。例えば、この予め定められた期間は一日以上であり、一日分以上の水素を、この家庭用燃料電池２４に供給する。これにより、この電力系統２の送電が停止した場合でも、一日以上の間、負荷１２が消費する電力を供給することが可能となる。   The household fuel cell 24 is installed in each household, each factory, or the like, which is the load 12, and supplied with hydrogen from a hydrogen tank 124 connected to the hydrogen pipe 8. As a moving device for the hydrogen stored in the hydrogen tank 124, a moving hydrogen cylinder or a fuel cell vehicle may be used. Thereby, even when the power system 2 breaks down and power transmission is stopped, hydrogen for a predetermined period accumulated in the hydrogen tank 124 can be used as an energy source for the household fuel cell 24. For example, the predetermined period is one day or more, and one day or more of hydrogen is supplied to the household fuel cell 24. Thereby, even when the power transmission of the power system 2 is stopped, it is possible to supply the power consumed by the load 12 for one day or more.

以上のように、本実施形態に係るエネルギー貯蔵システム１００によれば、予め定められた期間に負荷１２が消費する電力に対応する水素を、家庭用燃料電池２４に供給することとした。これにより、電力系統２が停止した場合でも、予め定められた期間の間にこの負荷１２が消費する電力を負荷１２に供給することが可能となる。   As described above, according to the energy storage system 100 according to the present embodiment, hydrogen corresponding to the power consumed by the load 12 is supplied to the household fuel cell 24 during a predetermined period. As a result, even when the power system 2 is stopped, the power consumed by the load 12 can be supplied to the load 12 during a predetermined period.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムおよび方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明したシステムおよび方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲およびこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented as examples only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel systems and methods described herein can be implemented in a variety of other forms. Various omissions, substitutions, and changes can be made to the system and method embodiments described in the present specification without departing from the scope of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to include such forms and modifications as fall within the scope and spirit of the invention.

１００：エネルギー貯蔵システム、１２０：燃料電池部、１２２：水電解部、１２４：水素タンク、１２８：燃料電池、１４０：制御部、１６０：補助電源部、１８０：発電機 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100: Energy storage system, 120: Fuel cell part, 122: Water electrolysis part, 124: Hydrogen tank, 128: Fuel cell, 140: Control part, 160: Auxiliary power supply part, 180: Generator

Claims (7)

再生可能エネルギーを用いた発電部から供給される電力を用いて、水の電気分解により水素を生成し、この生成した水素を水素貯蔵部に蓄える水電解部と、
前記水素貯蔵部に蓄えられた水素を用いて発電する燃料電池と、
前記水電解部の制御応答時間よりも充電時における制御応答時間が短い補助電源部と、
前記水電解部、前記燃料電池、及び前記補助電源部に対する制御を行う制御部であって、負荷の消費電力に対して余っている前記電力を前記水電解部に供給させると共に、前記水電解部の応答遅れが生じている期間に当該電力により前記補助電源部を充電させる制御を行う制御部と
を備えるエネルギー貯蔵システム。 A water electrolysis unit that generates hydrogen by electrolysis of water using electric power supplied from a power generation unit using renewable energy, and stores the generated hydrogen in a hydrogen storage unit;
A fuel cell that generates electricity using hydrogen stored in the hydrogen storage unit;
Auxiliary power supply unit with a shorter control response time during charging than the control response time of the water electrolysis unit,
A control unit that controls the water electrolysis unit, the fuel cell, and the auxiliary power source unit, and supplies the power remaining from the power consumption of a load to the water electrolysis unit, and the water electrolysis unit energy storage system and a control unit by the electric power in the period in which the response delay of the has occurred performs control to charge the auxiliary power supply unit. 再生可能エネルギーを用いた発電部から供給される電力を用いて、水の電気分解により水素を生成し、この生成した水素を水素貯蔵部に蓄える水電解部と、
前記水素貯蔵部に蓄えられた水素を用いて発電する燃料電池と、
前記水電解部及び前記燃料電池の制御応答時間よりも充放電時における制御応答時間が短い補助電源部と、
前記水電解部、前記燃料電池、及び前記補助電源部に対する制御を行う制御部であって、
前記発電部から供給される電力が負荷の消費電力に対して余っている場合に、余っている電力を前記水電解部に供給させると共に、前記水電解部の応答遅れが生じている期間に当該電力により前記補助電源部を充電させ、
前記発電部が負荷に供給する電力が不足する場合に、前記燃料電池に発電させる制御を行い、前記燃料電池の応答遅れが生じている期間に前記補助電源部を放電させる制御を行う制御部と
を備えるエネルギー貯蔵システム。 A water electrolysis unit that generates hydrogen by electrolysis of water using electric power supplied from a power generation unit using renewable energy, and stores the generated hydrogen in a hydrogen storage unit;
A fuel cell that generates electricity using hydrogen stored in the hydrogen storage unit;
Auxiliary power supply unit with a shorter control response time at the time of charge / discharge than the control response time of the water electrolysis unit and the fuel cell,
A control unit for controlling the water electrolysis unit, the fuel cell, and the auxiliary power source unit;
The if power supplied from the power generation unit is surplus to the power consumption of the load, together to supply the power that is surplus to the water electrolysis unit, the period in which the response delay of the water electrolysis unit has occurred The auxiliary power supply unit is charged with electric power,
If the previous SL generation unit is insufficient power is supplied to the load, prior SL performs control to power generation in the fuel cell, controls for controlling to discharge the auxiliary power unit during a period in which the response delay of the fuel cell has occurred And an energy storage system. 前記制御部は、前記水電解部における制御応答が追従できない、ミリ秒単位から分単位の過不足分の電力を、前記補助電源部に充電させる請求項１又は２に記載のエネルギー貯蔵システム。 3. The energy storage system according to claim 1, wherein the control unit causes the auxiliary power supply unit to be charged with power in excess or deficiency in milliseconds to minutes, in which a control response in the water electrolysis unit cannot follow. 前記制御部は、前記燃料電池における制御応答が追従できない、ミリ秒単位から秒単位の過不足分の電力、またはミリ秒単位から分単位の過不足分の電力を、前記補助電源部に放電させる請求項２に記載のエネルギー貯蔵システム。 The control unit causes the auxiliary power supply unit to discharge excess or deficiency power in milliseconds to seconds, or excess or deficiency power in milliseconds to minutes, which cannot follow the control response in the fuel cell. The energy storage system according to claim 2 . 前記制御部は、前記発電部が電力を供給する負荷の消費電力を計測した計測データを消費電力計測部から収集し、この収集した計測データに基づいて、前記負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出する請求項１乃至４のいずれかに記載のエネルギー貯蔵システム。 The control unit collects measurement data obtained by measuring power consumption of a load to which the power generation unit supplies power from the power consumption measurement unit, and the load is consumed during a predetermined period based on the collected measurement data. The energy storage system according to any one of claims 1 to 4 , wherein an energy amount to be calculated is calculated. 前記水電解部及び前記燃料電池を備えた燃料電池部を備え、
前記制御部は、前記発電部の発電電力を計測した計測データと、前記燃料電池部の充放電電力を計測した計測データと、前記補助電源部の充放電電力を計測した計測データとを収集し、これら収集した計測データに基づいて、前記発電部が電力を供給する負荷が予め定められた期間に消費する電力量を算出する請求項１乃至４のいずれかに記載のエネルギー貯蔵システム。 A fuel cell unit including the water electrolysis unit and the fuel cell;
The control unit collects measurement data obtained by measuring the generated power of the power generation unit, measurement data obtained by measuring charge / discharge power of the fuel cell unit, and measurement data obtained by measuring charge / discharge power of the auxiliary power unit. The energy storage system according to any one of claims 1 to 4 , wherein, based on the collected measurement data, the amount of power consumed by a load supplied by the power generation unit during a predetermined period is calculated. 再生可能エネルギーを用いた発電部から供給された電力を用いて、水の電気分解により水素を生成し、この生成した水素を水素貯蔵部に蓄える水電解部と、前記水素貯蔵部に蓄えられた水素を用いて発電する燃料電池と、前記水電解部の制御応答時間よりも充電時における制御応答時間が短い補助電源部とを備えるエネルギ貯蔵システムのエネルギー貯蔵方法であって、
負荷の消費電力に対して余っている前記電力を前記水電解部に供給させると共に、前記水電解部の応答遅れが生じている期間に当該電力により前記補助電源部を充電させる制御を行う制御ステップ
を備えるエネルギー貯蔵方法。 Using the electric power supplied from the power generation unit using renewable energy, hydrogen is generated by electrolysis of water, the water electrolysis unit storing the generated hydrogen in the hydrogen storage unit, and the hydrogen storage unit storing the hydrogen An energy storage method for an energy storage system, comprising: a fuel cell that generates power using hydrogen; and an auxiliary power supply unit that has a control response time shorter during charging than a control response time of the water electrolysis unit,
The power that is surplus to the power consumption of the load causes supplied to the water electrolysis unit, a control step of performing control for charging the auxiliary power supply by the power in the period in which the response delay of the water electrolysis unit has occurred An energy storage method comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102046045B1 (en) * 2017-11-01 2019-11-18 (주)지필로스 Renewable energy storage system and operating method thereof
CN108563082B (en) 2018-04-27 2020-12-22 京东方科技集团股份有限公司 Circuit substrate, display device and driving method
JP7178599B2 (en) * 2018-06-13 2022-11-28 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 Power supply system and its control method
JP2020047497A (en) * 2018-09-20 2020-03-26 トヨタ自動車株式会社 Community system
JP2020047495A (en) * 2018-09-20 2020-03-26 トヨタ自動車株式会社 Community system
JP7087872B2 (en) * 2018-09-20 2022-06-21 トヨタ自動車株式会社 Community system
WO2020121447A1 (en) * 2018-12-12 2020-06-18 東芝エネルギーシステムズ株式会社 Control device for hydrogen system, and control method for hydrogen system
JP2021059748A (en) * 2019-10-04 2021-04-15 日立造船株式会社 Water electrolysis device, and method of controlling water electrolysis device
JP7336172B2 (en) * 2020-01-23 2023-08-31 東芝エネルギーシステムズ株式会社 Control device for hydrogen system, hydrogen generation system, and control method for hydrogen system
JP7150099B1 (en) * 2021-06-07 2022-10-07 本田技研工業株式会社 fuel production system
US11994135B2 (en) 2021-06-14 2024-05-28 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for compressing a gas feed with a variable flow rate
US11656612B2 (en) 2021-07-19 2023-05-23 Air Products And Chemicals, Inc. Method and apparatus for managing industrial gas production
CN115483694B (en) * 2022-10-24 2023-07-04 珠海康晋电气股份有限公司 Power energy-saving dispatching system based on distributed power grid data
CN117200277B (en) * 2023-11-01 2024-02-27 佛山电力设计院有限公司 Composite energy storage system and control method thereof

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08126206A (en) * 1994-10-28 1996-05-17 Kyocera Corp Power supply device
JP2003047168A (en) * 2001-08-01 2003-02-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Uninterruptive power supply device
US7116010B2 (en) * 2002-09-17 2006-10-03 Wisconsin Alumni Research Foundation Control of small distributed energy resources
JP5101444B2 (en) * 2008-09-10 2012-12-19 三菱重工業株式会社 Power storage device
WO2012056836A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 シャープ株式会社 Solar power generation system
JP2013009548A (en) * 2011-06-27 2013-01-10 Nippon Acp Kk Uninterruptible power supply system

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