JP7203503B2 - 電力供給システム - Google Patents

Description

本発明は、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部と、電力を充放電可能な蓄電池と、を有する電力供給システムの技術に関する。

従来、発電可能な発電部と電力の充放電が可能な蓄電池とが、系統電源と負荷との間に設けられた電力供給システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１には、系統電源と負荷とを接続する配電線に、複数のユニットが直列に接続された電力供給システムが記載されている。前記複数のユニットは、太陽光発電装置と、当該太陽光発電装置及び商用電源からの電力を充電可能な蓄電池（蓄電装置）と、を備えている。

特許文献１に記載されているような電力供給システムにおいては、配電線を流通する電力に基づいて各ユニットから電力を出力させる負荷追従運転が行なわれる。当該電力供給システムでは、複数の住宅にそれぞれ設けられたユニット（蓄電池等）が配電線に対して直列に接続されている。複数のユニットからの電力は、配電線を介して複数の住宅の間で融通することができる。

ここで、特許文献１に記載の電力供給システムでは、電力を供給可能なユニットが配電線に直列に接続されているが、電力供給システムが適用される対象に応じて、ユニットが互いに並列に接続される場合も想定される。ユニットが並列に接続された場合、電力の効率的な活用ができず、経済的負担（買電）が増加するおそれがある。以下、具体例を示して説明する。

例えば、図７には、例えばマンション等の集合住宅に適用される電力供給システム９０１の一例を示している。当該電力供給システム９０１においては、ユニット（蓄電システム９１０・９２０・９３０・９４０）が互いに並列に接続されている。具体的には、図７に示す例では、並列に接続された４本の配電線Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４に、それぞれ負荷Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３・Ｈ４が接続されている。また、各配電線Ｌ１・Ｌ２・Ｌ３・Ｌ４には、それぞれユニット（蓄電システム９１０・９２０・９３０・９４０）が接続されている。すなわち、蓄電システム９１０・９２０・９３０・９４０は互いに並列に接続されている。各蓄電システム９１０・９２０・９３０・９４０は、太陽光発電部９１１、蓄電池９１２、ハイブリッドパワコン９１３及びセンサ９１４を具備している。各蓄電池９１２は、センサ９１４の検出値に基づいて負荷追従運転を行う。

このような電力供給システム９０１において、負荷Ｈ１に１００００（Ｗ）、負荷Ｈ２に５０００（Ｗ）、負荷Ｈ３に８０００（Ｗ）、負荷Ｈ４に３０００（Ｗ）の電力需要がそれぞれ発生した場合を想定する。また、各太陽光発電部９１１では、５０００（Ｗ）の発電が生じているものとする。また、各蓄電池９１２の最大放電量は２０００（Ｗ）であるものとする。

まず負荷Ｈ４に着目すると、当該負荷Ｈ４では３０００（Ｗ）の電力が要求されている。このような場合、蓄電システム９４０の太陽光発電部９１１の発電量（５０００（Ｗ））のうち、３０００（Ｗ）が負荷Ｈ４に供給される。当該太陽光発電部９１１の発電量のうち、残りの２０００（Ｗ）は、系統電源Ｓ側に流通する。この場合、負荷Ｈ４の電力需要は満たされているため、蓄電システム９４０の蓄電池９１２は放電を行わない。

次に、負荷Ｈ３に着目すると、当該負荷Ｈ３では８０００（Ｗ）の電力が要求されている。このような場合、蓄電システム９３０の太陽光発電部９１１の発電量（５０００（Ｗ））、及び当該蓄電システム９３０の蓄電池９１２の最大放電量（２０００（Ｗ））が負荷Ｈ３に供給される。ここで、蓄電システム９３０からの電力量（７０００（Ｗ））では負荷Ｈ３の電力需要を賄うことはできない。このため、蓄電システム９４０から系統電源Ｓ側へ流通する２０００（Ｗ）の電力のうち１０００（Ｗ）が、負荷Ｈ３へと供給され、残りの１０００（Ｗ）はさらに系統電源Ｓ側へ流通する。

次に、負荷Ｈ２に着目すると、当該負荷Ｈ２では５０００（Ｗ）の電力が要求されている。このような場合、蓄電システム９２０の太陽光発電部９１１の発電量（５０００（Ｗ））が負荷Ｈ２に供給される。この場合、負荷Ｈ２の電力需要は満たされているため、蓄電システム９２０の蓄電池９１２は放電を行わない。

次に、負荷Ｈ１に着目すると、当該負荷Ｈ１では１００００（Ｗ）の電力が要求されている。このような場合、蓄電システム９１０の太陽光発電部９１１の発電量（５０００（Ｗ））、及び当該蓄電システム９１０の蓄電池９１２の最大放電量（２０００（Ｗ））が負荷Ｈ１に供給される。ここで、蓄電システム９１０からの電力量（７０００（Ｗ））では負荷Ｈ１の電力需要を賄うことはできない。このため、蓄電システム９４０から系統電源Ｓ側へ流通する１０００（Ｗ）が、負荷Ｈ１へと供給され、さらに不足する２０００（Ｗ）の電力が系統電源Ｓから購入されて負荷Ｈ１へと供給される。

このように、図７に示した例では、集合住宅内において、一部の蓄電池（蓄電システム９２０及び蓄電システム９４０の蓄電池９１２）が放電していない（電力に余裕がある）のにも関わらず、当該電力を使用することなく系統電源Ｓから電力を購入することになる。このように、蓄電システム９１０・９２０・９３０・９４０が互いに並列に接続されている場合には、電力の効率的な活用ができず、経済的負担（買電）が増加するおそれがある。

特開２０１７－１６３７４６号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、経済的負担（買電）の増加を抑制することが可能な電力供給システムを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、互いに並列に接続された複数の電路のそれぞれに接続された負荷へと電力を供給可能な電力供給システムであって、自然エネルギーを利用して発電可能な発電部、及び電力を充放電可能な蓄電池を具備し、前記電路のそれぞれに接続される蓄電システムと、系統電源から購入される電力量を検出する買電検出部と、前記買電検出部により前記系統電源から購入される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を増加させる放電量調整制御を行う制御部と、を具備し、前記蓄電池は、当該蓄電池が接続された電路を流通する電力に基づいて充放電を行う負荷追従運転を行う第一のモードと、前記制御部からの指示に基づいて充放電を行う第二のモードを具備し、前記制御部は、前記放電量調整制御において、前記蓄電池を前記第一のモードから前記第二のモードに変更し、放電量を指定することで前記蓄電池の放電量を増加させるものである。

請求項２においては、前記制御部は、前記放電量調整制御において、前記買電検出部により検出される電力量に基づいて、放電量を増加させる前記蓄電池の台数及び増加させる放電量を決定するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前記放電量調整制御において、前記蓄電池の残量に基づいて優先順位を決定し、当該優先順位の高い前記蓄電池から優先して放電量を増加させるものである。

請求項４においては、前記蓄電システムから前記系統電源へと売却される電力の電力量を検出する売電検出部をさらに具備し、前記制御部は、前記放電量調整制御において、前記売電検出部により前記系統電源へと売却される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を減少させるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。また、蓄電池のモードの変更を利用して、経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。

請求項２においては、効率的に経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。

請求項３においては、蓄電池の残量の均等化を図ることができる。

請求項４においては、不必要な放電を防止することができる。

本発明の一実施形態に係る電力供給システムがマンションに適用された状態を示した模式図。 電力供給システムの構成を示したブロック図。 放電量調整制御の処理を示したフローチャート。 図３の続きを示したフローチャート。 放電量調整制御が実行される前の電力の供給態様の一例を示した図。 放電量調整制御が実行された際の電力の供給態様の一例を示した図。 従来の課題を有する電力供給システムの構成を示したブロック図。

以下では、本発明の一実施形態に係る電力供給システム１について説明する。

図１及び図２に示す電力供給システム１は、系統電源Ｓからの電力や、太陽光を利用して発電された電力を負荷Ｈへと供給するものである。本実施形態に係る電力供給システム１は、集合住宅に設けられ、当該集合住宅の負荷Ｈ（例えば、複数の住宅Ｒの機器等）へと電力を供給する。

図１に示すように、本実施形態においては、集合住宅として複数階を有するマンションＭを想定している。電力供給システム１は、複数の電力幹線Ｌｍを介して、マンションＭの各住宅Ｒの負荷Ｈへと電力を供給する。電力幹線Ｌｍは上下（縦）に延びるようにマンションＭに設けられている。１本の電力幹線Ｌｍによって、上下に並んで配置された複数の住宅Ｒ（１列の住宅Ｒ）の負荷Ｈへと電力が供給される。図１では、４本の電力幹線Ｌｍ（第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４）によって４列の住宅Ｒへとそれぞれ電力を供給する例を示している。

また、マンションＭでは、各列の住宅Ｒごとに、後述する蓄電システム（第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及び第四蓄電システム４０）を共有している。

なお、以下では、電力供給システム１の電力の流通経路を理解し易いように整理して示した図２を用いて、当該電力供給システム１の構成について説明する。また、以下では、便宜上、図１で示した複数の住宅Ｒの負荷Ｈを、列ごとにまとめて負荷Ｈ１、負荷Ｈ２、負荷Ｈ３及び負荷Ｈ４と称する。

電力供給システム１は、系統電源Ｓから負荷Ｈへと電力を供給する電力経路Ｌに接続される。電力経路Ｌは、途中部（後述する引き込み部５０より下流側）において４本の電力幹線Ｌｍ（第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４）に並列に分岐している。

また、電力供給システム１は、第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４のそれぞれに、負荷Ｈへ電力を供給可能な第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及び第四蓄電システム４０が接続されている。第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及び第四蓄電システム４０は、各電力幹線Ｌｍにより電力が供給される複数の住宅Ｒ（各列の住宅Ｒ、図１参照）によってそれぞれ共有される。例えば、第一蓄電システム１０は、第一電力幹線Ｌｍ１からの電力の供給を受ける複数の住宅Ｒによって共有される。電力供給システム１は、蓄電システム（第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及び第四蓄電システム４０）を所有する住宅Ｒ間において、電力を融通可能とされている。

電力供給システム１は、主として第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０、第四蓄電システム４０、引き込み部５０及び制御部６０を具備する。

第一蓄電システム１０は、太陽光を利用して発電された電力を蓄電したり、第一電力幹線Ｌｍ１を介して電力を供給または蓄電するものである。第一蓄電システム１０は、太陽光発電部１１、蓄電池１２、ハイブリッドパワコン１３及びセンサ１４を具備する。

太陽光発電部１１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽光発電部１１は、太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１１は、例えば、マンションＭの屋上等の日当たりの良い場所に設置される。

蓄電池１２は、電力を充電可能に構成されるものである。蓄電池１２は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池１２は、太陽光発電部１１と接続される。なお、蓄電池１２は、本実施形態において、その最大充電量が２０００（Ｗ）であるものとする。なお、最大充電量とは、蓄電池１２が単位時間当たりに充電可能な最大の電力量を指す。また、蓄電池１２は、最大放電量（蓄電池１２が単位時間当たりに放電可能な最大の電力量）についても２０００（Ｗ）とされている。蓄電池１２は、後述するセンサ１４の検出結果等に基づいて、充放電を切り替えることができる。

ハイブリッドパワコン１３は、電力を適宜変換するもの（ハイブリッドパワーコンディショナ）である。ハイブリッドパワコン１３は、太陽光発電部１１で発電された電力を、蓄電池１２に出力（供給）可能に構成される。また、ハイブリッドパワコン１３は、第一電力幹線Ｌｍ１を介して、蓄電池１２から放電された電力を出力（供給）可能であると共に、系統電源Ｓからの電力を蓄電池１２に出力（蓄電）可能に構成される。

センサ１４は、第一電力幹線Ｌｍ１（より詳細には、当該第一電力幹線Ｌｍ１とハイブリッドパワコン１３との接続点のすぐ上流（系統電源Ｓ）側）に設けられる。センサ１４は、設けられた箇所を流通する電力（例えば、系統電源Ｓから負荷Ｈ及び蓄電池１２へと供給される電力や、系統電源Ｓへ逆潮流される電力）の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。センサ１４は、ハイブリッドパワコン１３と接続され、検出結果に関する信号をハイブリッドパワコン１３へ出力可能に構成される。

第二蓄電システム２０は、第一蓄電システム１０と略同様に構成される。具体的には、第二蓄電システム２０の太陽光発電部２１、蓄電池２２、ハイブリッドパワコン２３及びセンサ２４は、それぞれ第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１、蓄電池１２、ハイブリッドパワコン１３及びセンサ１４に相当する。ハイブリッドパワコン２３は、第二電力幹線Ｌｍ２に接続される。また、センサ２４は、第二電力幹線Ｌｍ２（より詳細には、当該第二電力幹線Ｌｍ２とハイブリッドパワコン２３との接続点のすぐ上流側）に設けられる。

第三蓄電システム３０は、第一蓄電システム１０と略同様に構成される。具体的には、第三蓄電システム３０の太陽光発電部３１、蓄電池３２、ハイブリッドパワコン３３及びセンサ３４は、それぞれ第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１、蓄電池１２、ハイブリッドパワコン１３及びセンサ１４に相当する。ハイブリッドパワコン３３は、第三電力幹線Ｌｍ３に接続される。また、センサ３４は、第三電力幹線Ｌｍ３（より詳細には、当該第三電力幹線Ｌｍ３とハイブリッドパワコン３３との接続点のすぐ上流側）に設けられる。

第四蓄電システム４０は、第一蓄電システム１０と略同様に構成される。具体的には、第四蓄電システム４０の太陽光発電部４１、蓄電池４２、ハイブリッドパワコン４３及びセンサ４４は、それぞれ第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１、蓄電池１２、ハイブリッドパワコン１３及びセンサ１４に相当する。ハイブリッドパワコン４３は、第四電力幹線Ｌｍ４に接続される。また、センサ４４は、第四電力幹線Ｌｍ４（より詳細には、当該第四電力幹線Ｌｍ４とハイブリッドパワコン４３との接続点のすぐ上流側）に設けられる。

引き込み部５０は、系統電源Ｓ（電力会社）からのマンションＭへと電力を引き込む部分である。引き込み部５０には、適宜の開閉器等が設けられる。

制御部６０は、第一蓄電システム１０、第二蓄電システム２０、第三蓄電システム３０及び第四蓄電システム４０の情報を管理すると共に、当該第一蓄電システム１０等（蓄電池１２等）の動作を制御するものである。制御部６０は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置、並びにタッチパネル等の入出力装置等により構成される。制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１で発電された電力の出力や、蓄電池１２・２２・３２・４２の充放電を制御することができる。また、制御部６０は、プログラムや種々の情報を前記記憶装置に格納しており、当該プログラムや種々の情報を演算処理装置で読み込んで処理することで、電力供給システム１の動作等を実行することができる。このような制御部６０は、例えば、ＥＭＳ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）によって構成される。

制御部６０は、ハイブリッドパワコン１３・２３・３３に電気的に接続されている。また、制御部６０は、並列に分岐した電力幹線（第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４）よりも上流側（引き込み部５０のすぐ上流側）に設けられた系統電源側センサ６１の検出値に基づいて、売電量を取得することができる。系統電源側センサ６１は、設けられた箇所を流通する電力の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。本実施形態に係る売電量とは、電力経路Ｌにおいて、電力幹線（第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４）側から系統電源Ｓ側へ向けて流通（逆潮流）している電力量を指す。

また、制御部６０は、系統電源側センサ６１の検出値に基づいて、買電量を取得ｓるうことができる。本実施形態に係る買電量とは、電力経路Ｌにおいて、系統電源Ｓ側から電力幹線側へ向けて流通している（系統電源Ｓから購入している）電力量を指す。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム１において、蓄電池１２・２２・３２・４２及び負荷Ｈへ電力を供給する流れについて、簡単に説明する。

系統電源Ｓや太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力は、電力経路Ｌを介して負荷Ｈへ供給される。こうして、住宅Ｒの居住者は、系統電源Ｓや、太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力を用いて照明を点灯させたり、調理器具やエアコンを使用したりすることができる。

この場合において、負荷Ｈの消費電力量が太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力で賄える場合には、系統電源Ｓからの電力を用いないことも可能である。このようにして系統電源Ｓからの買電量を減少させ、電力料金を節約することができる。

また、系統電源Ｓや太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力は、適宜の時間帯に蓄電池１２・２２・３２・４２に供給することができる。蓄電池１２・２２・３２・４２に供給された電力は、当該蓄電池１２・２２・３２・４２に充電することができる。蓄電池１２・２２・３２・４２が充電される時間帯は、任意に設定することができる。例えば、前記時間帯を深夜に設定すれば、料金の安い深夜電力を蓄電池１２・２２・３２・４２に充電することができる。また、前記時間帯を昼間の時間帯に設定すれば、太陽光発電部１１・２１・３１・４２からの電力を蓄電池１２・２２・３２・４２に充電することができる。

また、蓄電池１２・２２・３２・４２に充電された電力は、電力経路Ｌを介して負荷Ｈへ供給することができる。具体的には、蓄電池１２・２２・３２・４２を放電させると、当該放電された電力が電力経路Ｌを介して負荷Ｈに供給される。

次に、電力供給システム１における蓄電池１２・２２・３２・４２のモードについて説明する。

電力供給システム１は、蓄電池１２・２２・３２・４２のモードとして第一のモード（エコモード）及び第二のモード（運転方法指示モード）等を有する。

第一のモード（エコモード）は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１で発電した電力の負荷Ｈでの消費（負荷Ｈで消費することで省エネ効果を得ること）を目的としたモードである。第一のモードが設定されている場合、蓄電池１２・２２・３２・４２は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力が負荷Ｈの消費電力量に対して余剰すると、当該余剰電力を充電する。蓄電池１２・２２・３２・４２を最大充電量で充電しても太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力が依然として余剰する場合には、当該余剰電力は系統電源Ｓへと逆潮流される。

第一のモードが実行された場合、蓄電池１２・２２・３２・４２は、センサ１４・２４・３４・４４の検出値に基づいて放電量を決定する負荷追従運転を行う。例えば、負荷Ｈ１で電力の消費が発生すれば、第一電力幹線Ｌｍ１を介して系統電源Ｓから負荷Ｈ１へ電力が供給される。第一蓄電システム１０は、第一電力幹線Ｌｍ１を流通する電力をセンサ１４によって検出すると共に、当該センサ１４の検出値に応じて蓄電池１２を放電させ、電力を負荷Ｈ１に供給する。この際、太陽光発電部１１で発電が行われている場合には、太陽光発電部１１で発電された電力が、蓄電池１２の放電に優先して負荷Ｈ１へ供給される。負荷Ｈ１以外の負荷Ｈ２・Ｈ３・Ｈ４で電力の消費が発生した場合も同様に、蓄電池２２・３２・４２が負荷追従運転を行う。

また、蓄電池１２・２２・３２・４２には、停電用蓄電池残量が設定されている。停電用蓄電池残量とは、停電状態（系統電源Ｓからの電力が供給不能となった状態）において負荷Ｈに電力を供給するための予備電源として、非停電状態（系統電源Ｓからの電力が供給可能な状態）において蓄電池１２・２２・３２・４２に確保される電力量である。非停電状態においては、負荷Ｈの消費電力量が太陽光発電部１１・２１・３１・４１からの電力で賄えない場合であっても、制御部６０は、蓄電池１２・２２・３２・４２の蓄電池残量が停電用蓄電池残量以下となれば、蓄電池１２・２２・３２・４２からの放電を停止する。この場合、不足分の電力は、系統電源Ｓから供給される。本実施形態では、蓄電池１２・２２・３２・４２の停電用蓄電池残量をそれぞれ当該蓄電池１２・２２・３２・４２の蓄電池容量の３０％としている。なお、停電用蓄電池残量の値は、これに限定されるものではなく、適宜の値を設定可能である。

第二のモード（運転方法指示モード）は、蓄電池１２・２２・３２・４２の運転方法（充放電等）を具体的に指示することが可能なモードである。具体的には、蓄電池１２・２２・３２・４２は、放電指示が行われた場合、指示された電力量だけ電力を放電する。また、蓄電池１２・２２・３２・４２は、待機指示が行われた場合、充放電を行わない待機状態となる。また、蓄電池１２・２２・３２・４２は、充電指示が行われた場合、充電可能な状態となり、自身の充電量や太陽光発電部１１・２１・３１・４１の余剰電力量に応じて充電状態又は待機状態となる。

以下では、上述の如く構成された電力供給システム１において、蓄電池１２・２２・３２・４２の放電量を調整することで経済的負担（買電）の増加を抑制するために行われる制御（以下では「放電量調整制御」と称する）について説明する。電力供給システム１は、放電量調整制御を行うことで、マンションＭ内の電力（特に、蓄電池１２・２２・３２・４２に充電された電力）を有効活用し、買電量の増加を抑制することができる。以下、具体的に説明する。

図３のステップＳ１０１において、制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１が発電しているか否かを判定する。具体的には、制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１のうち少なくとも１つが発電しているか否かを判定する。
制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１が発電していないと判定した場合、ステップＳ１０２に移行する。
一方、制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１が発電していると判定した場合、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０２において、制御部６０は、全ての蓄電池１２・２２・３２・４２のモードを第一のモード（エコモード）に変更する。これによって、第二のモード（運転方法指示モード）の放電指示を解除することができ、蓄電池１２・２２・３２・４２から強制的に放電され続けるのを防止することができる。制御部６０は、ステップＳ１０２の処理が終了すると、放電量調整制御を終了する。

ステップＳ１０３において、制御部６０は、現在一定以上の買電が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部６０は、系統電源側センサ６１の検出値に基づいて、所定の閾値（例えば、２００（Ｗ））以上の買電が発生しているか否かを判定する。
制御部６０は、現在一定以上の買電が発生していると判定した場合、ステップＳ１０４に移行する。
一方、制御部６０は、現在一定以上の買電が発生していないと判定した場合、放電量調整制御を終了する。

ステップＳ１０４において、制御部６０は、全ての蓄電池１２・２２・３２・４２のモードを第一のモード（エコモード）に変更する。これによって、第二のモード（運転方法指示モード）の放電指示を解除することができ、蓄電池１２・２２・３２・４２から強制的に放電され続けるのを防止することができる。制御部６０は、ステップＳ１０４の処理が終了すると、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、制御部６０は、放電している蓄電池１２・２２・３２・４２があるか否かを判定する。
制御部６０は、放電している蓄電池１２・２２・３２・４２があると判定した場合、ステップＳ１０６に移行する。
一方、制御部６０は、放電している蓄電池１２・２２・３２・４２がないと判定した場合、ステップＳ１１０（図４参照）に移行する。

ステップＳ１０６において、制御部６０は、放電している蓄電池１２・２２・３２・４２の中に、最大放電量で放電していない（最大出力ではない）蓄電池１２・２２・３２・４２があるか否かを判定する。
制御部６０は、最大放電量で放電していない（最大出力ではない）蓄電池１２・２２・３２・４２があると判定した場合、ステップＳ１０７に移行する。
一方、制御部６０は、最大放電量で放電していない（最大出力ではない）蓄電池１２・２２・３２・４２がないと判定した場合、ステップＳ１１０（図４参照）に移行する。

ステップＳ１０７において、制御部６０は、放電しており（ステップＳ１０５でＹｅｓ）、かつ最大出力ではない（ステップＳ１０６でＹｅｓ）蓄電池１２・２２・３２・４２について、順位付けを行う。具体的には、制御部６０は、当該蓄電池１２・２２・３２・４２のうち、残量の多いものほど優先順位が高くなるように、順位付けを行う。なお、当該ステップＳ１０７で行う順位付けの「順位」とは、放電の優先順位を意味する。すなわち、当該ステップＳ１０７で行う順位付けとは、残量の多い蓄電池１２・２２・３２・４２から優先して放電させるための順位付けである。制御部６０は、ステップＳ１０７の処理が終了すると、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、制御部６０は、買電量に応じて放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定し、当該台数の蓄電池１２・２２・３２・４２を第一のモード（エコモード）から第二のモード（運転方法指示モード）に変更して放電指示を行う。

具体的には、まず制御部６０は、買電量に応じて放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。この際、制御部６０は、現在の買電量と同じ電力量を放電するのに必要な蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。制御部６０は、ステップＳ１０７で決定された優先順位の高い蓄電池１２・２２・３２・４２から優先して放電させるものとして、放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。例えば制御部６０は、優先順位の最も高い蓄電池を最大放電量（最大出力）で放電させたとしても現在の買電量に満たない場合には、優先順位の次に高い蓄電池も放電させるものとする。このようにして、制御部６０は、現在の買電量と同じ電力量を放電するのに必要な蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。

次に制御部６０は、決定された蓄電池１２・２２・３２・４２を第一のモード（エコモード）から第二のモード（運転方法指示モード）に変更する。これによって、制御部６０は、第二のモードに変更された蓄電池１２・２２・３２・４２の動作（特に、放電量）を指示することができるようになる。さらに制御部６０は、第二のモードに変更した蓄電池１２・２２・３２・４２に、決定された放電量で放電するよう指示を出す。これによって、蓄電池１２・２２・３２・４２の放電量が、現在の買電量と同じ電力量だけ増加することになる。制御部６０は、ステップＳ１０８の処理が終了すると、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、制御部６０は、現在一定以上の買電が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部６０は、系統電源側センサ６１の検出値に基づいて、所定の閾値以上の買電が発生しているか否かを判定する。
制御部６０は、現在一定以上の買電が発生していると判定した場合、ステップＳ１１０（図４参照）に移行する。
一方、制御部６０は、現在一定以上の買電が発生していないと判定した場合、ステップＳ１１４（図４参照）に移行する。

ステップＳ１０５、ステップＳ１０６又はステップＳ１０９から移行したステップＳ１１０（図４参照）において、制御部６０は、停止している（充放電していない）蓄電池１２・２２・３２・４２があるか否かを判定する。
制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２があると判定した場合、ステップＳ１１１に移行する。
一方、制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２がないと判定した場合、放電量調整制御を終了する。

ステップＳ１１１において、制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２の残量が一定以上あるか否かを判定する。具体的には、制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２の残量が停電用蓄電池残量以上であるか否かを判定する。
制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２の残量が一定以上あると判定した場合、ステップＳ１１２に移行する。
一方、制御部６０は、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２の残量が一定未満であると判定した場合、放電量調整制御を終了する。

ステップＳ１１２において、制御部６０は、停止しており（ステップＳ１１０でＹｅｓ）、かつ残量が一定以上ある（ステップＳ１１１でＹｅｓ）蓄電池１２・２２・３２・４２について、順位付けを行う。具体的には、制御部６０は、当該蓄電池１２・２２・３２・４２のうち、残量の多いものほど優先順位が高くなるように、順位付けを行う。なお、当該ステップＳ１１２で行う順位付けの「順位」とは、放電の優先順位を意味する。また、ステップＳ１０７の処理を行った後に当該ステップＳ１１２に移行した場合、ステップＳ１０７で決定される優先順位に続くように（ステップＳ１０７で決定される優先順位よりも下位になるように）当該ステップＳ１１２の順位付けが行われる。これによって、放電している蓄電池１２・２２・３２・４２（ステップＳ１０７で順位付けがなされた蓄電池１２・２２・３２・４２）から優先して放電されることになる。制御部６０は、ステップＳ１１２の処理が終了すると、ステップＳ１１３に移行する。

ステップＳ１１３において、制御部６０は、買電量に応じて放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定し、当該台数の蓄電池１２・２２・３２・４２を第一のモード（エコモード）から第二のモード（運転方法指示モード）に変更して放電指示を行う。

具体的には、まず制御部６０は、買電量に応じて放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。この際、制御部６０は、現在の買電量と同じ電力量を放電するのに必要な蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。制御部６０は、ステップＳ１１２で決定された優先順位の高い蓄電池１２・２２・３２・４２から優先して放電させるものとして、放電させる蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。このようにして、制御部６０は、現在の買電量と同じ電力量を放電するのに必要な蓄電池１２・２２・３２・４２の台数と放電量を決定する。

次に制御部６０は、決定された蓄電池１２・２２・３２・４２を第一のモード（エコモード）から第二のモード（運転方法指示モード）に変更する。これによって、制御部６０は、第二のモードに変更された蓄電池１２・２２・３２・４２の動作（特に、放電量）を指示することができるようになる。さらに制御部６０は、第二のモードに変更した蓄電池１２・２２・３２・４２に、決定された放電量で放電するよう指示を出す。これによって、蓄電池１２・２２・３２・４２の放電量が、現在の買電量と同じ電力量だけ増加することになる。制御部６０は、ステップＳ１１３の処理が終了すると、ステップＳ１１４に移行する。

ステップＳ１０９又はステップＳ１１３から移行したステップＳ１１４において、制御部６０は、現在売電が発生しているか否かを判定する。具体的には、制御部６０は、系統電源側センサ６１の検出値に基づいて、売電が発生しているか否かを判定する。
制御部６０は、現在売電が発生していると判定した場合、ステップＳ１１５に移行する。
一方、制御部６０は、現在売電が発生していないと判定した場合、放電量調整制御を終了する。

ステップＳ１１５において、制御部６０は、優先順位の低い蓄電池１２・２２・３２・４２の放電量を減少させるよう指示を出す、又は、当該蓄電池１２・２２・３２・４２を第一のモード（エコモード）に変更する。これによって制御部６０は、当該蓄電池１２・２２・３２・４２からの放電量を減少させ、ひいては売電量を減少させることができる。なお、当該ステップＳ１１５で指示を出す、又は第一のモードに変更する蓄電池１２・２２・３２・４２の台数は、任意に設定することができる。また、当該ステップＳ１１５で減少させる放電量は、任意に設定することができる。制御部６０は、ステップＳ１１５の処理が終了すると、ステップＳ１１６に移行する。

ステップＳ１１６において、制御部６０は、現在、放電指示をしている蓄電池１２・２２・３２・４２があるか否かを判定する。
制御部６０は、現在、放電指示をしている蓄電池１２・２２・３２・４２があると判定した場合、ステップＳ１１４に移行する。
一方、制御部６０は、現在、放電指示をしている蓄電池１２・２２・３２・４２がないと判定した場合、放電量調整制御を終了する。

制御部６０は、上述の放電量調整制御を繰り返し行うことで、マンションＭ内の電力（特に、蓄電池１２・２２・３２・４２に充電された電力）を有効活用し、買電量の増加を抑制することができる。

すなわち、制御部６０は、太陽光発電部１１・２１・３１・４１が発電している（ステップＳ１０１でＹｅｓ）にも関わらず、買電が発生している場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）には、放電可能な蓄電池１２・２２・３２・４２を第二のモードに変更して、当該蓄電池１２・２２・３２・４２に放電指示を出す。この際、制御部６０は、すでに放電している（負荷追従運転によって放電している）蓄電池１２・２２・３２・４２に優先的に放電量を指定して放電指示を出す（ステップＳ１０５～ステップＳ１０８）。また、放電している当該蓄電池１２・２２・３２・４２の放電量を指定したとしても買電が発生している場合（ステップＳ１０９でＹｅｓ）や、放電している当該蓄電池１２・２２・３２・４２がない場合（ステップＳ１０５でＮｏ）等には、停止している蓄電池１２・２２・３２・４２に放電指示を出す（ステップＳ１１０～ステップＳ１１３）。このようにして蓄電池１２・２２・３２・４２に放電させることで、当該蓄電池１２・２２・３２・４２の電力を有効活用し、買電量を抑制することができる。

また制御部６０は、蓄電池１２・２２・３２・４２に放電指示を出す場合、当該蓄電池１２・２２・３２・４２の残量の多いものから優先して放電させる。これによって、蓄電池１２・２２・３２・４２の残量の均等化を図ることができる。

また制御部６０は、蓄電池１２・２２・３２・４２に放電指示を出した後に、売電が発生している場合（ステップＳ１１４でＹｅｓ）には、売電がなくなるまで、蓄電池１２・２２・３２・４２からの放電量を減少させる（ステップＳ１１４～ステップＳ１１６）。これによって、蓄電池１２・２２・３２・４２に充電された電力を系統電源Ｓに売却することなく、マンションＭ内の負荷Ｈでの有効活用を図ることができる。

以下では、上述の放電量調整制御が行われた場合の電力の供給態様の一例を説明する。

図５には、前提となる電力供給システム１の状態を示している。図５に示すように、負荷Ｈ１には１００００（Ｗ）、負荷Ｈ２には５０００（Ｗ）、負荷Ｈ３には８０００（Ｗ）、負荷Ｈ４には３０００（Ｗ）の電力需要がそれぞれ発生している。また、太陽光発電部１１・２１・３１・４１では、それぞれ５０００（Ｗ）の発電が生じている。また、蓄電池１２・２２・３２・４２は第一のモード（エコモード）であるものとする。

この状態では、第四蓄電システム４０の太陽光発電部４１の発電量（５０００（Ｗ））のうち、３０００（Ｗ）が負荷Ｈ４に供給される。当該太陽光発電部４１の発電量のうち、残りの２０００（Ｗ）は、系統電源Ｓ側に流通する。この場合、負荷Ｈ４の電力需要は満たされているため、蓄電システム４０の蓄電池４２は放電を行わない。

また、第三蓄電システム３０の太陽光発電部３１の発電量（５０００（Ｗ））、及び当該第三蓄電システム３０の蓄電池３２の最大放電量（２０００（Ｗ））が負荷Ｈ３に供給される。ここで、第三蓄電システム３０からの電力量（７０００（Ｗ））では負荷Ｈ３の電力需要を賄うことはできない。このため、第四蓄電システム４０から系統電源Ｓ側へ流通する２０００（Ｗ）の電力のうち１０００（Ｗ）が、負荷Ｈ３へと供給され、残りの１０００（Ｗ）はさらに系統電源Ｓ側へ流通する。

また、第二蓄電システム２０の太陽光発電部２１の発電量（５０００（Ｗ））が負荷Ｈ２に供給される。この場合、負荷Ｈ２の電力需要は満たされているため、蓄電システム２０の蓄電池２２は放電を行わない。

また、第一蓄電システム１０の太陽光発電部１１の発電量（５０００（Ｗ））、及び当該第一蓄電システム１０の蓄電池１２の最大放電量（２０００（Ｗ））が負荷Ｈ１に供給される。ここで、第一蓄電システム１０からの電力量（７０００（Ｗ））では負荷Ｈ１の電力需要を賄うことはできない。このため、第四蓄電システム４０から系統電源Ｓ側へ流通する１０００（Ｗ）が、負荷Ｈ１へと供給され、さらに不足する２０００（Ｗ）の電力が系統電源Ｓから購入されて負荷Ｈ１へと供給される。

このように、図５に示す状態では、電力供給システム１内に放電していない蓄電池（蓄電池２２・４２）がある（電力供給システム１内に電力の余裕がある）にも関わらず、系統電源Ｓから電力を購入している。このように、図５に示す状態の電力供給システム１では、当該電力供給システム１内で電力の効率的な活用ができておらず、不必要な経済的負担（買電）が生じている。

そこで制御部６０は、上述の放電量調整制御を行うことで、図６に示すように、電力供給システム１内の電力を効率的に活用し、経済的負担（買電）を抑制することができる。

具体的には、制御部６０が放電量調整制御を行うと、停止している蓄電池（蓄電池２２・４２）のうち、優先順位の高いもの（図６では蓄電池４２であるものとする）に放電指示（本具体例では、２０００（Ｗ）の放電指示）がなされる。これによって、当該蓄電池４２から強制的に放電がなされる。当該蓄電池４２から放電された２０００（Ｗ）の電力と、太陽光発電部４１からの２０００（Ｗ）の電力（合計４０００（Ｗ）の電力）は、系統電源Ｓ側に流通する。

蓄電システム４０から系統電源Ｓ側へと流通する４０００（Ｗ）の電力のうち、１０００（Ｗ）の電力は負荷Ｈ３へと供給され、残りの３０００（Ｗ）の電力はさらに系統電源Ｓ側へ流通する。

また、当該３０００Ｗの電力は、負荷Ｈ１へと供給される。これによって負荷Ｈ１・Ｈ２・Ｈ３・Ｈ４で発生している電力需要が、電力供給システム１内の電力（蓄電システム１０・２０・３０・４０からの電力）で満たされるため、系統電源Ｓから電力を購入する必要がなくなる。このようにして、制御部６０は放電量調整制御を行うことで、経済的負担（買電）を抑制することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力供給システム１は、
互いに並列に接続された複数の電路（第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４）のそれぞれに接続された負荷（負荷Ｈ１、負荷Ｈ２、負荷Ｈ３及び負荷Ｈ４）へと電力を供給可能な電力供給システム１であって、
自然エネルギーを利用して発電可能な発電部（太陽光発電部１１・２１・３１・４１）、及び電力を充放電可能な蓄電池（蓄電池１２・２２・３２・４２）を具備し、前記電路のそれぞれに接続される蓄電システム（蓄電システム１０・２０・３０・４０）と、
系統電源Ｓから購入される電力量を検出する買電検出部（系統電源側センサ６１）と、
前記買電検出部により前記系統電源Ｓから購入される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を増加させる放電量調整制御を行う制御部６０と、
を具備するものである。
このように構成することにより、経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。すなわち、蓄電池の放電量を増加させることで、複数の負荷で要求される電力を補うことができる。これによって、買電量の増加を抑制することができる。特に、放電量調整制御によって蓄電池の放電量を強制的に増加させることで、当該蓄電池が接続された電路以外の電路に接続された負荷へも電力を供給することができる。

また、前記制御部６０は、
前記放電量調整制御において、前記買電検出部により検出される電力量に基づいて、放電量を増加させる前記蓄電池の台数及び増加させる放電量を決定するものである。
このように構成することにより、効率的に経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。すなわち、買電検出部により検出される電力量に基づいて必要な電力量を把握し、放電が必要な蓄電池の台数及び増加させる放電量を決定することで、無駄な電力の放電や、放電量の不足を防止することができる。

また、前記蓄電池は、
当該蓄電池が接続された電路を流通する電力に基づいて充放電を行う負荷追従運転を行う第一のモード（エコモード）と、前記制御部６０からの指示に基づいて充放電を行う第二のモード（運転方法指示モード）を具備し、
前記制御部６０は、
前記放電量調整制御において、前記蓄電池を前記第一のモードから前記第二のモードに変更し、放電量を指定することで前記蓄電池の放電量を増加させるものである。
このように構成することにより、蓄電池のモードの変更を利用して、経済的負担（買電）の増加を抑制することができる。

また、前記制御部６０は、
前記放電量調整制御において、前記蓄電池の残量に基づいて優先順位を決定し、当該優先順位の高い前記蓄電池から優先して放電量を増加させるものである。
このように構成することにより、蓄電池の残量の均等化を図ることができる。すなわち、残量の多い蓄電池から優先して放電を行うことで、複数の蓄電池の残量の均等化を図ることができる。またこれによって、蓄電池を有する複数の住宅間の不公平感の解消を図ることもできる。

また、電力供給システム１は、
前記蓄電システムから前記系統電源Ｓへと売却される電力の電力量を検出する売電検出部（系統電源側センサ６１）をさらに具備し、
前記制御部６０は、
前記放電量調整制御において、前記売電検出部により前記系統電源Ｓへと売却される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を減少させるものである。
このように構成することにより、不必要な放電を防止することができる。すなわち、負荷で要求される電力の変動（例えば、負荷で要求される電力の減少）等により、電力が余剰して売電された場合には、蓄電池の放電量を減少させることで、当該売電を速やかに抑制することができる。

なお、本実施形態に係る第一電力幹線Ｌｍ１、第二電力幹線Ｌｍ２、第三電力幹線Ｌｍ３及び第四電力幹線Ｌｍ４は、本発明に係る電路の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る太陽光発電部１１・２１・３１・４１は、本発明に係る発電部の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る系統電源側センサ６１は、本発明に係る買電検出部及び売電検出部の実施の一形態である。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、電力供給システム１は、集合住宅に設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、オフィス等に設けられるものであってもよい。

また、本実施形態では、電力供給システム１は、発電部として太陽光を利用して発電する太陽光発電部１１・２１・３１・４１を具備するものとしたが、その他自然エネルギー（例えば、水力や風力）を利用して発電する発電部を具備することも可能である。

また、本実施形態においては、制御部６０は、例えばＥＭＳによって構成されるものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、制御部６０は、その他種々の制御装置であってもよい。また制御部６０に代えて、クラウドサービスによって電力供給システム１の制御（上述の放電量調整制御等）を行うことも可能である。

また、本実施形態においては、放電量調整制御において、蓄電池の残量に基づいて優先順位を決定するものとしたが、優先順位の決定の基準はこれに限るものではない。例えば、蓄電池の積算放電量（所定期間における放電量の積算）に基づいて決定することも可能である。具体的には、積算放電量が少ない蓄電池ほど優先順位を高く設定することも可能である。

１ 電力供給システム
１０ 蓄電システム
１１ 太陽光発電部
１２ 蓄電池
６０ 制御部
６１ 系統電源側センサ
Ｈ 負荷
Ｓ 系統電源

Claims (4)

1. 互いに並列に接続された複数の電路のそれぞれに接続された負荷へと電力を供給可能な電力供給システムであって、
   自然エネルギーを利用して発電可能な発電部、及び電力を充放電可能な蓄電池を具備し、前記電路のそれぞれに接続される蓄電システムと、
   系統電源から購入される電力量を検出する買電検出部と、
   前記買電検出部により前記系統電源から購入される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を増加させる放電量調整制御を行う制御部と、
   を具備し、
   前記蓄電池は、
   当該蓄電池が接続された電路を流通する電力に基づいて充放電を行う負荷追従運転を行う第一のモードと、前記制御部からの指示に基づいて充放電を行う第二のモードを具備し、
   前記制御部は、
   前記放電量調整制御において、前記蓄電池を前記第一のモードから前記第二のモードに変更し、放電量を指定することで前記蓄電池の放電量を増加させる、
   電力供給システム。
2. 前記制御部は、
   前記放電量調整制御において、前記買電検出部により検出される電力量に基づいて、放電量を増加させる前記蓄電池の台数及び増加させる放電量を決定する、
   請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記制御部は、
   前記放電量調整制御において、前記蓄電池の残量に基づいて優先順位を決定し、当該優先順位の高い前記蓄電池から優先して放電量を増加させる、
   請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記蓄電システムから前記系統電源へと売却される電力の電力量を検出する売電検出部をさらに具備し、
   前記制御部は、
   前記放電量調整制御において、前記売電検出部により前記系統電源へと売却される電力量が検出された場合、前記蓄電池の放電量を減少させる、
   請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の電力供給システム。

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