JP6246412B1 - 電力融通システム - Google Patents

Abstract

【課題】電気事業者の電力系統に電力を逆潮させることなく、少なくとも１つが分散電源を含む需要家間で電力を融通する。【解決手段】電力融通システム１００は、需要家間通信回線６０で接続された制御装置３８を含み、電気事業者から電力を受電する複数の需要家３０を備え、少なくとも１つの需要家３０に分散電源３６が設置され、分散電源３６が設置された需要家における制御装置３６は、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力を推定し、他の需要家の中から供給可能電力を融通する需要家を選択し、選択した需要家に設置された制御装置３８に対して、供給可能電力以下の受電権利を譲渡する。【選択図】図１

Description

本発明は、電力融通システムに係り、特に、分散電源を有する需要家を含む電力系統で電力の受電権利を融通する電力融通システムに関する。

近年、電力の需給バランスを調整する方法として、広域的に電力を供給する電気事業者の管理装置を経由せずに、ピアツーピア方式により需要家間で電力を融通し合い、需要家間で電力の需給バランスを調整する電力融通システムが提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）。

特開２０１１−１０１５３４号公報 特許第５６５６７９２号公報

しかしながら、特許文献１に係る電力融通システムでは、需要家間で電力を融通する際に電気事業者の電力系統を利用するため、電力系統の使用に伴う託送料金の支払いが発生し、需要家間で取り決めた電力価格に託送料金が上乗せされることになる。

一方、特許文献２に係る電力融通システムでは、電力ではなく、電力の受電権利をピアツーピア方式により需要家間で融通するため、電気事業者への託送料金の支払いは発生しない。しかしながら、燃料電池等の分散電源が需要家内に設置された場合の需要家間における電力の融通方法については考慮されていない。

本発明は、電気事業者の電力系統に電力を逆潮させることなく、少なくとも１つが分散電源を含む需要家間で電力を融通することができる電力融通システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る電力融通システムは、互いに通信回線で接続された制御装置を含み、電気事業者から契約電力を上限とする電力を受電する複数の需要家を備え、前記複数の需要家のうち少なくとも１つの需要家に、需要家における消費電力以下の電力を供給するように制御可能な分散電源が設置され、前記分散電源が設置された需要家における前記制御装置は、将来の予め定めた期間において前記分散電源から供給可能な供給可能電力を推定する推定手段と、他の需要家の中から、前記推定手段で推定した前記分散電源の供給可能電力を融通する需要家を選択し、選択した需要家に設置された前記制御装置に対して、前記分散電源の供給可能電力以下の受電権利を譲渡する制御手段と、を備える。

また、本発明に係る電力融通システムは、互いに通信回線で接続された制御装置を含み、電気事業者から契約電力を上限とする電力を受電する複数の需要家を備え、前記複数の需要家のうち少なくとも１つの需要家に、需要家における消費電力以下の供給電力を供給するように制御可能な分散電源が設置され、前記分散電源が設置されていない需要家における前記制御装置は、前記分散電源が設置された需要家における前記制御装置から受電権利が譲渡された場合、前記受電権利を行使することができる期間において、前記受電権利に対応した電力の大きさにあわせて前記電気事業者から受電できる受電電力が増加するように、前記契約電力の上限を制御し、前記分散電源が設置されている需要家における前記制御装置は、前記受電権利を譲渡した場合であっても、前記受電権利を譲渡した需要家における前記契約電力を変更しない。

本発明に係る電力融通システムによれば、電気事業者の電力系統に電力を逆潮させることなく、少なくとも１つが分散電源を含む需要家間で電力を融通することができる、という効果を有する。

電力融通システムの構成例を示す図である。 需要家間通信回線の接続例を示す図である。 制御装置の構成例を示す図である。 第１実施形態に係る電力融通処理の流れの一例を示すフローチャートである。 電力の受電権利の譲渡例を説明した模式図である。 第２実施形態に係る電力融通処理の流れの一例を示すフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、同じ機能を有する装置及び処理には、全図面を通して同じ符合を付与し、重複する説明を省略する。

＜第１実施形態＞
図１は、本実施形態に係る電力融通システム１００の構成例を示す図である。電力融通システム１００は、電気事業者が所管する電力系統の管理を行う管理装置１０と、電気事業者が所管する電力供給源２０と、電力供給源２０から電力を受電するＮ戸（Ｎは２以上の整数）の需要家３０−１〜需要家３０−Ｎを含む。

各々の需要家３０−１〜需要家３０−Ｎには、電力計３２と、電力計３２に第１通信回線７０で接続される制御装置３８と、電力計３２に電力線５０で接続されるＭ個（Ｍは１以上の整数）の負荷３４−１〜負荷３４−Ｍが含まれる。以降では、需要家３０−１〜需要家３０−Ｎを区別して説明する必要がない場合、需要家３０−１〜需要家３０−Ｎを総称して「需要家３０」ということにする。また、各々の需要家３０に設置される負荷３４−１〜負荷３４−Ｍを総称して「負荷３４」ということにする。

少なくとも１つの需要家３０には、負荷３４に電力を供給する分散電源３６が設置され、分散電源３６は、制御装置３８と第２通信回線８０で接続される。

更に、電力計３２は、通信回線４０で管理装置１０と接続されると共に、電力線５０で電力供給源２０とも接続される。

電力計３２を経由して電力供給源２０から受電した電力である受電電力は、各々の負荷３４−１〜負荷３４−Ｍに供給され、電力計３２は、負荷３４−１〜負荷３４−Ｍの各々で消費される消費電力の合計値を測定する消費電力測定機能を有する。なお、需要家３０において消費される消費電力の合計値を、単に「需要家３０の消費電力」という場合がある。

各々の需要家３０では、電力供給源２０から受電可能な電力の上限値である契約電力を電気事業者と契約しており、電力計３２は、契約電力を超える電力の受電を制限している。なお、契約電力は、電力計３２の設定によって大きさを制御することができる。

また、電力計３２は、測定した需要家３０の消費電力を、例えば５分といった予め定めた間隔で通信回線４０を介して管理装置１０に送信すると共に、第１通信回線７０を介して制御装置３８に送信する通信機能を有する。なお、需要家３０の消費電力の送信間隔を規定する予め定めた間隔の設定に制約はなく、他の値であってもよい。電力計３２は、需要家３０の消費電力を必ずしも予め定めた間隔で送信する必要はなく、例えば、消費電力の移動平均値が予め定めた割合だけ変動する等の予め定めた事象が発生した場合に消費電力を送信してもよい。更に言えば、電力計３２は、需要家３０の消費電力を予め定めた間隔で送信しながら、例えば毎正時のように予め定めた事象が発生する毎に不定期に送信してもよい。

なお、需要家３０に、管理装置１０及び制御装置３８と通信するための通信機能を有しない電力計が予め設置されている場合、管理装置１０及び制御装置３８と通信するための通信機能を備えた補助装置を当該電力計に接続することで、本実施形態に係る電力計３２とすることができる。

こうした消費電力測定機能、及び通信機能を有する電力計３２には、例えばスマートメータが適用される。

需要家３０に分散電源３６が設置されている場合、電力計３２は、分散電源３６から供給される電力を受電し、電力供給源２０から受電した電力と分散電源３６から受電した電力を、需要家３０内の負荷３４に供給する。この際、電力計３２は、分散電源３６から供給される電力を、電力供給源２０から受電した電力より優先して負荷３４に供給する。すなわち、分散電源３６からの電力では賄いきれない不足分の電力が電力供給源２０から受電され、負荷３４に供給される。

分散電源３６は、需要家３０における消費電力の変動パターンから学習した電力の供給モデルに基づいて、自律的に供給可能電力の大きさを決定し、決定した大きさの供給可能電力を負荷３４に供給する。電力の供給モデルを学習するため、分散電源３６は、例えば需要家３０における消費電力を第２通信回線８０を介して制御装置３８から取得する。または、分散電源３６は、予め登録された電力の供給パターンに従って、負荷３４に電力を供給してもよい。何れの場合であっても、分散電源３６は、需要家３０の消費電力を超えないように、供給可能電力を制御するものとする。分散電源３６が負荷３４に供給した供給可能電力の情報は、第２通信回線８０を介して制御装置３８に通知される。なお、分散電源３６が直流電源の場合、パワーコンディショナ等の変換装置で交流に変換してから負荷３４に供給可能電力が供給される。

ここで、分散電源３６とは、火力発電所や原子力発電所のように電気事業者が運用及び管理を行う大規模な電源ではなく、例えば需要家３０の敷地内といった、電力の消費地である需要家３０により近い場所に設置され、需要家３０が運用及び管理を行う電源をいう。分散電源３６には、例えば蓄電池、太陽電池、燃料電池、及びガスを用いて電気と熱を生成するコジェネレーションシステム等が含まれる。

以降では、例えば太陽電池のように供給する電力の大きさの制御が困難な電源ではなく、蓄電池、燃料電池、及びコジェネレーションシステムのように供給する電力の大きさが制御可能な電源を分散電源３６ということにする。しかしながら、太陽電池のように供給する電力の大きさの制御が困難な電源であっても、発電した電力を蓄電池に蓄電することで、供給する電力の大きさが制御可能な分散電源３６とすることができる。

なお、コジェネレーションシステムの場合、分散電源３６の供給可能電力を増加させることによって生成される熱量も増加する。しかし、増加した熱量が空調等に利用されない場合、生成された熱量が無駄になり、電気と熱の利用効率を合わせた総合効率が低下することから、需要家３０における熱量の需給バランスによっては、コジェネレーションシステムが運転を停止する場合がある。また、蓄電池の場合、放電後は電力を蓄電する必要があるため、電力を供給できない期間が発生する。また、蓄電池の場合、蓄電されている電力以上の電力を負荷３４に供給することはできない。

すなわち、分散電源３６の供給可能電力を制御する観点から見れば、コジェネレーションシステム及び蓄電池を用いるよりも、発電効率が集中火力発電所より高い約６０％以上のモノジェネ用燃料電池システムを分散電源３６として用いる方が好ましい。

一方、制御装置３８は、通信回線４０で管理装置１０と接続されると共に、他の需要家３０に設置された制御装置３８の各々と需要家間通信回線６０で接続される。制御装置３８は、需要家間通信回線６０を介して、他の制御装置３８と後ほど詳細に説明する電力の融通情報を送受信する。なお、制御装置３８は、図１に示すように各々の制御装置３８と需要家間通信回線６０で直接接続されている必要はなく、図２に示すように、他の制御装置３８を経由することで、間接的に各々の制御装置３８と接続されてもよい。この場合、融通情報の送信元及び送信先以外の各制御装置３８は、受信した融通情報を転送する。

本実施形態に係る通信回線４０、需要家間通信回線６０、第１通信回線７０、及び第２通信回線８０は、有線であっても無線であってもよい。また、通信回線４０、需要家間通信回線６０、第１通信回線７０、及び第２通信回線８０は、不特定多数の装置が接続される公衆回線であっても、電力融通システム１００に関係する装置だけが接続される専用回線であってもよい。

図３は、制御装置３８の構成例を示す図である。制御装置３８は、例えばコンピュータ９０を用いて構成される。

コンピュータ９０は、本実施形態に係る推定手段、選択手段、及び制御手段の一例であるＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３、不揮発性メモリ９４及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）９５を備える。そして、ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、不揮発性メモリ９４、及びＩ／Ｏ９５がバス９６を介して各々接続されている。不揮発性メモリ９４としてはハードディスクの他、例えばフラッシュメモリを利用したＳＳＤ(Solid State Drive)が用いられる。

Ｉ／Ｏ９５には、例えば入力装置６２、表示装置６４、及び通信装置６６が接続される。

入力装置６２は、制御装置３８の操作者の指示を受け付けてＣＰＵ９１に通知する装置であり、例えばボタン、タッチパネル、及びマイク等が用いられる。

表示装置６４は、ＣＰＵ９１の制御によって生成された情報を画像として表示する装置であり、例えば液晶ディスプレイ、及び有機ＥＬ(Electroluminescence)ディスプレイ等が用いられる。

通信装置６６は通信回線４０、需要家間通信回線６０、第１通信回線７０、及び第２通信回線８０に接続され、各回線を介して各種電文を送受信する通信プロトコルを備える。すなわち、通信装置６６は、他の需要家３０の制御装置３８と各種電文を送受信する通信手段の一例である。

なお、Ｉ／Ｏ９５に接続される装置は図３に例示された装置に限定されない。例えば通信回線４０、需要家間通信回線６０、第１通信回線７０、及び第２通信回線８０の少なくとも１つで通信が切断された場合に警報を報知する報知装置を接続してもよい。また、入力装置６２及び表示装置６４は、必ずしも制御装置３８に必須の装置ではないが、本実施形態に係る制御装置３８には、入力装置６２及び表示装置６４を備えた操作パネルが備えられているものとする。

次に、図４を参照して、制御装置３８で実行される電力融通システム１００の電力融通処理の作用について説明する。

図４は、例えば制御装置３８の操作パネルから電力融通処理の開始指示を受け付けた場合に制御装置３８のＣＰＵ９１によって実行される電力融通処理の流れの一例を示すフローチャートである。

制御装置３８の操作者は電力融通処理の開始指示を行う際、開始指示を行う時刻以降の将来の期間を入力するものとする。入力した期間は、需要家３０間で電力の融通を行いたい期間を表し、「電力融通期間」という。ここで、「電力を融通する」とは、異なる需要家３０の間で電力の受電権利を譲ること、又は受け取ることをいう。

例えば、普段より電力を多く消費することが予定されている場合には、他の需要家３０から電力の受電権利を融通してもらうため、当該予定を含む期間を電力融通期間として入力して電力融通処理を開始する。逆に、旅行で家を空ける等の理由によって普段より電力の消費が少なくなることが予定されている場合には、他の需要家３０に電力の受電権利を融通するため、当該予定を含む期間を電力融通期間として入力して電力融通処理を開始する。

なお、制御装置３８の操作者は電力融通期間における需要家３０のおおよその消費電力がわかる場合、電力融通処理の開始指示を行う際、電力融通期間における予想最大消費電力を入力してもよい。

電力融通処理を規定する電力融通プログラムは、例えばＲＯＭ９２に予め記憶されている。ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２に記憶される電力融通プログラムを読み込み、電力融通処理を実行する。

なお、制御装置３８が電力融通処理を実行するタイミングは電力融通処理の開始指示を受け付けた場合に限定されない。例えば、制御装置３８の起動後、電力融通処理の開始指示を受け付けることなく、例えば１時間といった予め定めた間隔毎に、制御装置３８が自律的に電力融通処理を実行してもよい。この場合、電力融通処理の開始時点から予め定めた間隔を電力融通期間として取り扱う。また、不揮発性メモリ９４には、電力計３２から受け付けた需要家３０の過去の消費電力が記憶されているものとする。以降では、電力の受電権利を融通することを、単に「電力を融通する」と表すことにする。

まず、ステップＳ１０において、制御装置３８は、電力融通期間における需要家３０の消費電力の最大値を推定する。電力融通期間における需要家３０の消費電力の推定方法に制約はなく、公知の推定方法が用いられる。例えば需要家３０の消費電力の変動傾向は年周期で同じような傾向を示す場合が多いため、制御装置３８は、不揮発性メモリ９４に記憶されている需要家３０の過去の消費電力の変動傾向から、電力融通期間における需要家３０の消費電力の最大値を推定すればよい。また、電力融通処理の開始指示に伴い、電力融通期間における予想最大消費電力が入力された場合には、入力された予想最大消費電力をそのまま使用してもよい。以降では、ステップＳ１０で推定した消費電力の最大値のことを、単に「消費電力」ということにする。

ステップＳ２０において、制御装置３８は、需要家３０に分散電源３６が設置されているか否かを判定する。具体的には、制御装置３８は、第２通信回線８０を介して分散電源３６と通信が行える場合に分散電源３６が設置されていると判定すればよい。なお、分散電源３６が設置されているか否かの判定はこれに限られない。例えば制御装置３８の操作パネルから分散電源３６の有無を入力して、分散電源３６が設置されているか否かの設置情報を予め不揮発性メモリ９４に記憶しておき、当該設置情報を参照してもよい。需要家３０に分散電源３６が設置されている場合にはステップＳ３０に移行する。

ステップＳ３０において、制御装置３８は、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力を推定する。なお、推定された分散電源３６の供給可能電力が変動する場合には、電力融通期間に分散電源３６から供給される供給可能電力の最低値を、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力とする。すなわち、「電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力」とは、電力融通期間に分散電源３６から供給が保証される電力ということができる。

制御装置３８は、分散電源３６が燃料電池の場合、燃料電池が需要家３０の熱需要に応じて供給可能電力を決定する場合には、需要家３０の熱需要に基づいて電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力を推定すればよい。また、燃料電池が予め定めた電力を継続して出力する発電モードに設定されている場合には、設定されている電力を電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力とすればよい。需要家３０における過去の供給可能電力、熱需要、及び発電モードは、例えば分散電源３６から取得される。

なお、分散電源３６が太陽電池を用いた電源で構成される場合、制御装置３８は、例えば気象情報に基づいて分散電源３６の供給可能電力を推定すればよい。気象情報は、例えば需要家間通信回線６０をインターネットに接続することで得られる。また、分散電源３６が蓄電池で構成される場合、制御装置３８は、例えば蓄電池の蓄電量に基づいて分散電源３６の供給可能電力を推定すればよい。

一方、ステップＳ２０で需要家３０に分散電源３６が設置されていないと判定された場合には、ステップＳ３０の処理を実行せずにステップＳ４０に移行する。

ステップＳ４０において、制御装置３８は、ステップＳ１０で推定した需要家３０の消費電力からステップＳ３０で推定した分散電源３６の供給可能電力を差し引いて、電力融通期間における需要家３０の受電電力を推定する。なお、需要家３０に分散電源３６が設置されていない場合には、分散電源３６の供給可能電力を０ｋＷとみなして需要家３０の受電電力を推定する。

ステップＳ５０において、制御装置３８は、ステップＳ４０で推定した需要家３０の受電電力が、需要家３０が契約している契約電力を超えているか否かを判定する。需要家３０が契約している契約電力は、例えば不揮発性メモリ９４に予め記憶しておけばよい。

需要家３０の受電電力が契約電力を超える場合はステップＳ６０に移行し、ステップＳ６０において、制御装置３８は、ＲＡＭ９３に予め設けられている変数Flagを“１”に設定する。変数Flagは、電力融通期間における需要家３０の電力の需給バランス状態を表す変数であり、変数Flagが“１”の場合、需要家３０は、電力融通期間において受電電力が契約電力を超える電力超過需要家となることを表している。したがって、電力超過需要家は、電力融通期間において、受電電力のうち契約電力を超える電力（超過電力）を融通してくれる他の需要家３０を見つける必要がある。

一方、需要家３０の受電電力が契約電力以下である場合にはステップＳ７０に移行する。

ステップＳ７０において、制御装置３８は、ステップＳ４０で推定した需要家３０の受電電力が、需要家３０が契約している契約電力未満か否かを判定する。

需要家３０の受電電力が契約電力未満でない場合、すなわち、需要家３０の受電電力が契約電力と一致する場合には、需要家３０の電力融通期間における電力の需給バランスは均衡状態となるため、他の需要家３０と電力を融通し合う必要はない。したがって、図４に示した電力融通処理を終了する。なお、「受電電力が契約電力と一致する」とは、受電電力が契約電力以下で、かつ、受電電力と契約電力の差分が予め定めた範囲内に収まることをいう。

一方、需要家３０の受電電力が契約電力未満の場合にはステップＳ８０に移行し、ステップＳ８０において、制御装置３８は、変数Flagを“２”に設定する。変数Flagが“２”の場合、需要家３０は、電力融通期間において受電電力が契約電力未満となる電力余剰需要家となることを表している。すなわち、電力余剰需要家では、電力融通期間において、契約電力から受電電力を差し引いた電力（余裕電力）を更に受電することができる受電権利を有する。したがって、電力余剰需要家は、電力融通期間における電力の受電権利を電力超過需要家に融通する。

具体的には、ステップＳ９０において、制御装置３８は、制御装置番号、変数Flagの値、電力融通期間、及び電力超過需要家の場合には超過電力、電力余剰需要家の場合には余裕電力を含む融通情報を、需要家間通信回線６０で接続された各需要家３０の制御装置３８に送信する。各需要家３０の制御装置３８毎に電力融通処理が行われることから、制御装置３８は、各需要家３０の制御装置３８からも融通情報を受信することになる。なお、制御装置番号は、各々の制御装置３８に予め付与された制御装置３８の識別番号である。

制御装置３８は、受信した融通情報に基づいて、電力を融通し合う需要家３０を選択する。例えば、需要家３０が電力超過需要家の場合には、受信した融通情報の中から、変数Flagが“２”、すなわち電力余剰需要家であり、電力超過需要家が希望する電力融通期間に亘って超過電力以上の電力の受電権利を融通することができる融通情報を送信した需要家３０を選択する。また、需要家３０が電力余剰需要家の場合には、受信した融通情報の中から、変数Flagが“１”、すなわち電力超過需要家であり、電力余剰需要家が設定した電力融通期間に亘って余裕電力以下の電力の受電権利を求めている融通情報を送信した需要家３０を選択する。なお、受信した何れの融通情報も、電力の受電権利の融通先としての選択条件を満たさない場合には、制御装置３８は、電力を融通し合う需要家３０を選択しない。

ステップＳ１００において、制御装置３８は、ステップＳ９０で電力を融通し合う需要家３０が選択されたか否かを判定する。電力を融通し合う需要家３０が選択されなかった場合には、図４に示した電力融通処理を終了する。

一方、電力を融通し合う需要家３０が選択された場合にはステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１１０において、制御装置３８は、自装置が設定した変数Flagの値を参照し、変数Flagが“１”、すなわち需要家３０が電力超過需要家であるか否かを判定する。変数Flagが“１”の場合にはステップＳ１２０に移行する。

ステップＳ１２０において、制御装置３８は、ステップＳ９０で選択した電力を融通し合う需要家３０から電力の受電権利を取得する。具体的には、取得したい電力の大きさ、及び電力融通期間を含む受電権利取得電文をステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８に送信する。これに対して、ステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８から承認電文を受け付けると、電力の受電権利の取得が完了する。

ステップＳ１３０において、制御装置３８は、電力融通期間の開始時刻に、設定した契約電力の上限をステップＳ１２０で取得した受電権利に対応した電力分だけ増加させ、電力融通期間の終了時刻に、元の契約電力に戻るように設定する。これによって、電力融通期間に亘って、需要家３０の契約電力がステップＳ４０で推定した受電電力以上となり、負荷３４の駆動に必要な電力を電力供給源２０から得ることができる。

一方、ステップＳ１１０で変数Flagが“１”以外、すなわち、需要家３０が電力余剰需要家の場合にはステップＳ１４０に移行する。

ステップＳ１４０において、制御装置３８は、ステップＳ９０で選択した需要家３０に対して、電力の受電権利を譲渡する。具体的には、譲渡したい電力の大きさ、及び電力融通期間を含む受電権利譲渡電文をステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８に送信する。これに対して、ステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８から承認電文を受け付けると、電力の受電権利の譲渡が完了する。

以上により、図４に示した電力融通処理を終了する。

図５は、図４に示した電力融通処理に従って、分散電源３６が設置されている電力余剰需要家から電力超過需要家に電力の受電権利を譲渡する例を示した模式図である。なお、電力超過需要家にも分散電源３６が設置されていてもよいが、ここでは分散電源３６が設置されていない場合について説明する。

電力余剰需要家及び電力超過需要家の契約電力は共に５ｋＷとし、電力融通期間における電力余剰需要家の消費電力は２ｋＷで分散電源３６の供給可能電力は１ｋＷとする。すなわち、電力融通期間における電力余剰需要家の余裕電力は４ｋＷである。また、電力融通期間における電力超過需要家の消費電力を８ｋＷとする。すなわち、電力融通期間における電力超過需要家の超過電力は３ｋＷである。したがって、電力余剰需要家から電力超過需要家に４ｋＷの受電権利を譲渡することで、電力融通期間における電力超過需要家の契約電力が９ｋＷまで増加し、電力超過需要家において消費電力が８ｋＷの負荷３４を駆動することができる。

この場合、電力余剰需要家の余裕電力を電力超過需要家に全て譲渡しなくても、余裕電力のうち一部の電力（具体的には３ｋＷ）を譲渡すれば、電力融通期間において消費電力が８ｋＷの負荷３４を駆動することができる。このように制御装置３８は、電力超過需要家の超過電力に合わせて、余裕電力以下の範囲で電力の受電権利を譲渡することができる。

なお、ステップＳ９０で電力超過需要家が電力を融通し合う需要家３０を選択する際、電力融通期間に亘って超過電力以上の電力を融通することができる需要家３０を選択したが、超過電力未満の電力を融通することができる需要家３０を選択してもよい。この場合、取得する受電権利に対応する電力の合計が電力融通期間に亘って超過電力以上となるように複数の需要家３０を選択し、ステップＳ１２０において、選択した複数の需要家３０の各々から電力の受電権利を取得すればよい。逆に、ステップＳ９０で電力余剰需要家が電力を融通し合う需要家３０を選択する際、電力融通期間に亘って余裕電力以下の電力を求めている需要家３０を選択したが、余裕電力を超える電力を求めている需要家３０を選択してもよい。

また、ステップＳ９０で電力超過需要家が電力を融通し合う需要家３０を選択する際、電力超過需要家が希望する電力融通期間に亘って電力を融通することができる需要家３０を選択したが、電力融通期間未満しか電力を融通することができない需要家３０を選択してもよい。この場合、電力融通期間に亘って電力の受電権利が得られるように複数の需要家３０を選択し、ステップＳ１２０において、選択した複数の需要家３０の各々から電力の受電権利を取得すればよい。逆に、ステップＳ９０で電力余剰需要家が電力を融通し合う需要家３０を選択する際、電力融通期間以下の電力を求めている需要家３０を選択したが、電力融通期間を超えて電力を求めている需要家３０を選択してもよい。

また、ステップＳ１００では、電力を融通し合う需要家３０を選択できなかった場合、図４に示した電力融通処理を終了したが、電力融通期間が開始するまで他の需要家３０から融通情報を受信して、電力の融通相手としての選択条件を満たす需要家３０を選択するようにしてもよい。それでも電力の融通先としての選択条件を満たす需要家３０が現れない場合に、電力融通処理を終了する。

この場合、電力余剰需要家の契約電力から電力融通期間における受電電力を減算することなく、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力を推定することで余裕電力が得られることになる。したがって、余裕電力を演算する処理が不要となり、契約電力と受電電力から余裕電力を算出する場合と比較して、余裕電力の取得に要する時間が短縮されることになる。余裕電力の取得に要する時間が短縮されると、余裕電力を含む融通情報を生成するまでの時間も短縮されるため、他の需要家３０との間でより速く電力を融通し合うことができる場合がある。

このように本実施形態に係る電力融通システム１００によれば、需要家３０に分散電源３６が設置されている場合であっても、分散電源３６の供給可能電力を考慮した上で余裕電力を算出し、需要家３０間で電力を融通し合うことができる。また、電力融通システム１００では、電力そのものを需要家３０間で融通し合うのではなく、電力の受電権利を融通し合うため、電気事業者に託送料金を支払う必要がない。更に、電力融通システム１００では、分散電源３６から負荷３４に電力を供給することで受電電力を低下させることができるメリット（分散電源３６のｋＷの価値）を、分散電源３６が設置された需要家３０だけでなく、分散電源３６を設置していない需要家３０でも享受することができる。

なお、他の需要家３０に電力を融通した需要家３０は、電力の融通に伴う対価を得るようにしてもよい。例えば図４のステップＳ１２０において、電力を融通した需要家３０に設置された制御装置３８は、電力の融通先の需要家３０に設置された制御装置３８から承認電文を受け付けた場合に、例えば融通した電力の大きさ、電力融通期間、及び融通先の需要家３０に設置されている制御装置３８の制御装置番号を含む電力融通通知を管理装置１０に送信してもよい。

管理装置１０は、需要家３０から受信した電力融通通知に基づいて、電力を融通した需要家３０に対して融通した電力の大きさ、及び電力融通期間に応じた対価を支払い、電力の融通を受けた需要家３０に対して融通してもらった電力の大きさ、及び電力融通期間に応じた対価を徴収する。このように、電力の融通に対して対価が発生すれば、対価が発生しない場合と比較して、電力余剰需要家は余裕電力を積極的に電力超過需要家に融通しようとする。したがって、電力超過需要家は、契約電力を上げる契約を電気事業者と行わなくても、超過電力が発生する期間だけ、電力余剰需要家から電力を融通してもらいやすくなる。なお、電力の融通に伴う対価は、電気事業者が一律に設定してもよいが、分散電源３６における電力の供給コスト及び緊急性等に応じて、各需要家３０がそれぞれ設定してもよい。

電気事業者から見た場合、電力供給エリア内における各需要家３０の契約電力の合計値に応じて電力の供給に係る設備投資を行う必要があるが、契約電力を上げる需要家３０の数が抑制されることで、電力の供給に係る設備投資が抑制されることになる。

また、管理装置１０は電力の融通に伴う対価を、電力供給エリア内における各需要家３０に設置された制御装置３８に予め送信しておき、制御装置３８は、送信された対価が、例えば予め定めた対価以上である場合に、余裕電力を電力超過需要家に融通するようにしてもよい。逆に、電力超過需要家に設置された制御装置３８は、送信された対価が、例えば予め定めた対価以下である場合に、電力の融通を受け付けるようにしてもよい。

＜第２実施形態＞
第１実施形態に係る制御装置３８は、電力融通期間における需要家３０の消費電力を推定して、電力融通期間において需要家３０が電力余剰需要家となるか電力超過需要家となるかを判定したが、消費電力を推定することは困難な場合が多い。

したがって、分散電源３６が設置されている需要家３０の制御装置３８は、当該需要家３０の受電電力が契約電力を超えないという前提の下で、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力をそのまま余裕電力として扱ってもよい。

図６を参照して、分散電源３６が設置されている需要家３０の制御装置３８で実行される電力融通システム１００の電力融通処理の作用について説明する。なお、本実施の形態における制御装置３８とは、特に断りのない場合、分散電源３６が設置されている需要家３０の制御装置３８を指す。また、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力は０ｋＷを超えるものとする。

図６は、例えば制御装置３８の操作パネルから電力融通処理の開始指示を受け付けた場合に、制御装置３８のＣＰＵ９１によって実行される電力融通処理の流れの一例を示すフローチャートである。

図６に示す電力融通処理は、図４に示した第１実施形態に係る電力融通処理の各処理を組み合わせることで実現される。

まず、ステップＳ３０において、制御装置３８は、電力融通期間における分散電源３６の供給可能電力を推定する。分散電源３６の供給可能電力の推定には、第１実施形態で説明した各種推定方法が用いられる。

ステップＳ８０において、制御装置３８は、変数Flagを“２”に設定して、電力融通期間において電力余剰需要家となることを表す。

ステップＳ９０において、制御装置３８は、既に説明したように融通情報に基づいて、電力を融通し合う需要家３０を選択する。

ステップＳ１００において、制御装置３８は、ステップＳ９０で電力を融通し合う需要家３０が選択されたか否かを判定する。電力を融通し合う需要家３０が選択されなかった場合には、図６に示した電力融通処理を終了する。一方、電力を融通し合う需要家３０が選択された場合にはステップＳ１４０に移行する。

ステップＳ１４０において、制御装置３８は、ステップＳ９０で選択した需要家３０に対して、電力の受電権利を譲渡する。具体的には、供給可能電力以下で譲渡したい電力の大きさ、及び電力融通期間を含む受電権利譲渡電文をステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８に送信する。これに対して、ステップＳ９０で選択した需要家３０の制御装置３８から承認電文を受け付けると、電力の受電権利の譲渡が完了し、図６に示した電力融通処理を終了する。

このように制御装置３８は、供給可能電力の範囲内で電力の受電権利を電力超過需要家に譲渡することができる。

なお、制御装置３８が電力の受電権利を譲渡する電力超過需要家は１つに限られず、供給可能電力の範囲内であれば複数の電力超過需要家に譲渡することができる。

以上、実施形態を用いて本発明について説明したが、本発明は実施形態に記載の範囲には限定されない。本発明の要旨を逸脱しない範囲で実施形態に多様な変更又は改良を加えることができ、当該変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。例えば、本発明の要旨を逸脱しない範囲で図４に示した電力融通処理の順序を変更してもよい。

また、第一実施形態において、通信機能のない電力計に通信機能を備えた補助装置を接続して、電力計の機能を拡張する例を説明したが、補助装置を用いた電力計の機能の拡張例は通信機能に限られない。例えば、契約電力の上限を変更する機能等、電力計３２の機能の一部を、電力計に補助装置を接続することで実現するようにしてもよい。

また、実施形態では、一例として電力融通処理をソフトウエアで実現する形態について説明したが、図４及び図６に示したフローチャートと同等の処理を、例えばＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）に実装し、ハードウエアで処理させるようにしてもよい。この場合、電力融通処理をソフトウエアで実行する場合に比べて、処理の高速化が図られる。

また、上述した実施の形態では、電力融通プログラムがＲＯＭ９２にインストールされている形態を説明したが、これに限定されるものではない。本発明に係る電力融通プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録された形態で提供することも可能である。例えば、本発明に係る電力融通プログラムを、ＣＤ(Compact Disc)−ＲＯＭ、又はＤＶＤ(Digital Versatile Disc)−ＲＯＭ等の光ディスクに記録された形態で提供してもよい。また、本発明に係る電力融通プログラムを、ＵＳＢメモリ及びフラッシュメモリ等の半導体メモリに記録された形態で提供してもよい。更に、電力融通プログラムを記憶した需要家間通信回線６０に接続される外部装置から、本発明に係る電力融通プログラムを取得するようにしてもよい。

１０・・・管理装置
２０・・・電力供給源
３０・・・需要家
３２・・・電力計
３４・・・負荷
３６・・・分散電源
３８・・・制御装置
４０・・・通信回線
５０・・・電力線
６０・・・需要家間通信回線
６２・・・入力装置
６４・・・表示装置
６６・・・通信装置
７０・・・第１通信回線
８０・・・第２通信回線
９０・・・コンピュータ
９１ ・・・ＣＰＵ
１００・・・電力融通システム

Claims (5)

1. 互いに通信回線で接続された制御装置を含み、電気事業者から契約電力を上限とする電力を受電する複数の需要家を備え、
   前記複数の需要家のうち少なくとも１つの需要家に、需要家における消費電力以下の電力を供給するように制御可能な分散電源が設置され、
   前記分散電源が設置された需要家における前記制御装置は、将来の予め定めた期間において前記分散電源から供給可能な供給可能電力を推定する推定手段と、
   他の需要家の中から、前記推定手段で推定した前記分散電源の供給可能電力を融通する需要家を選択し、選択した需要家に設置された前記制御装置に対して、前記分散電源の供給可能電力以下の受電権利を譲渡する制御手段と、を備える
   電力融通システム。
2. 前記推定手段は、前記分散電源の供給可能電力が変動する場合、前記予め定めた期間において前記分散電源から供給される電力の最低値を前記分散電源の供給可能電力として推定する
   請求項１記載の電力融通システム。
3. 前記制御手段は、前記分散電源の供給可能電力以下の受電権利を、選択した複数の需要家に設置された前記制御装置の各々に譲渡する
   請求項１又は請求項２記載の電力融通システム。
4. 互いに通信回線で接続された制御装置を含み、電気事業者から契約電力を上限とする電力を受電する複数の需要家を備え、
   前記複数の需要家のうち少なくとも１つの需要家に、需要家における消費電力以下の供給電力を供給するように制御可能な分散電源が設置され、
   前記分散電源が設置されていない需要家における前記制御装置は、前記分散電源が設置された需要家における前記制御装置から受電権利が譲渡された場合、前記受電権利を行使することができる期間において、前記受電権利に対応した電力の大きさにあわせて前記電気事業者から受電できる受電電力が増加するように、前記契約電力の上限を制御し、
   前記分散電源が設置されている需要家における前記制御装置は、前記受電権利を譲渡した場合であっても、前記受電権利を譲渡した需要家における前記契約電力を変更しない
   電力融通システム。
5. 前記分散電源が燃料電池である
   請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の電力融通システム。