(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
所定の居住エリア内の複数の建物の少なくとも1つに設けられ、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電手段、及び系統電源を含み、前記建物の電気機器へ電力を供給する複数の電力源と、
前記複数の建物に設けられ情報を表示する表示手段と、
前記自然エネルギー発電手段の使用順位が前記系統電源の使用順位よりも高い優先順位が設定され、該優先順位に基づいて、前記自然エネルギー発電手段から電力を供給させると共に、他の前記電力源からの電力の供給を前記自然エネルギー発電手段よりも抑制する制御を行って電力を管理する電力管理手段であって、前記複数の電力源のうちそれぞれの前記建物で電力が消費されている前記電力源を前記表示手段に表示させる電力管理手段と、
を有し、
前記居住エリア内では、一の前記建物に設けられた前記複数の電力源から他の前記建物へ電力が供給可能とされ、
一の前記建物に設けられた前記表示手段には、他の前記建物への電力供給を許可するか否かの選択手段が設けられ、
前記電力管理手段は、一の前記建物の前記自然エネルギー発電手段で発電された電力が余剰となっている場合に、一の前記建物の前記表示手段に他の前記建物への電力供給の要請情報を送信し、前記選択手段で許可が選択されているとき、一の前記建物の前記自然エネルギー発電手段から他の前記建物へ電力を供給させ、前記自然エネルギー発電手段で発電された電力が余剰となった場合で且つ前記自然エネルギー発電手段で発電された電力を蓄電する蓄電池が設けられた前記建物がある場合に、前記蓄電池を有する前記建物の前記表示手段に他の前記建物への電力供給の要請情報を表示させる居住エリアの電力管理システム。
前記電力管理手段は、前記居住エリア内で他の前記建物に比べて前記自然エネルギー発電手段の出力が低い前記建物に、他の前記建物の余剰電力を優先して供給させる請求項1又は請求項2に記載の居住エリアの電力管理システム。
前記居住エリア内の少なくとも1つの前記建物に電気的に接続可能な車両があり、該車両に余剰電力がある場合、前記電力管理手段は、前記系統電源よりも優先的に前記車両の余剰電力を前記居住エリア内の他の前記建物に供給させる請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の居住エリアの電力管理システム。
【発明を実施するための形態】
【0033】
本発明の実施形態に係る居住エリアの電力管理システムの一例について説明する。
【0034】
図1に示すように、居住エリアの電力管理システム10は、所定の居住エリアA内の複数の建物の一例としての住宅11A、11B、11Cにそれぞれ設けられた複数の電力源の一例としての電力供給部20A、20B、20Cと、情報を表示する表示手段の一例としてのU/I(ユーザインターフェイス)50A、50B、50Cと、居住エリアA内の住宅11A、11B、11C全ての電力を管理する電力管理手段及びセンタの一例としての1つのセンターサーバ48と、を有している。
【0035】
電力供給部20A、20B、20Cは、詳細を後述する太陽光発電装置24A、24B、24C及び風力発電装置26A、26B、26Cと、蓄電池30A、30Bと、車載電池33(
図2参照)と、燃料電池28A、28B、28Cと、系統電源12と、を含んでおり、住宅11A、11B、11Cの各電気機器19A、19B、19Cへ電力を供給するように構成されている。
【0036】
また、居住エリアの電力管理システム10では、住宅11A、11B、11Cの電力供給を制御する管理制御盤42A、42B、42Cと、センターサーバ48とが、インターネット等のネットワーク13を介して接続されている。なお、住宅11A、住宅11B、11Cは、住宅11Cに蓄電池30が設置されていないことを除いて基本的に同様の構成となっている。このため、以後の説明では、住宅11A、11B、11Cを区別する必要が無い場合に符号の英字A、B、Cを省略して住宅11として説明し、住宅11A、11B、11Cを区別する必要がある場合に符号の英字A、B、Cを付与して説明する。これは、住宅11内の各部の構成についても同様である。
【0037】
さらに、居住エリアの電力管理システム10には、居住エリアA内に送電切換部70が設けられている。送電切換部70は、住宅11A、11B、11C内の後述する分電盤14A、14B、14Cと送電線69A、69B、69Cで接続されており、ネットワーク13を介してセンターサーバ48により送電の切り換えが管理されている。これにより、居住エリアの電力管理システム10では、住宅11Aの電力供給部20Aから住宅11B、11Cへ、住宅11Bの電力供給部20Bから住宅11A、11Cへ、住宅11Cの電力供給部20Cから住宅11A、11Bへ、それぞれ電力供給が可能となっている。
【0038】
次に、住宅11の構成について説明する。
【0039】
図2及び
図3に示すように、住宅11には、分電盤14が設置されており、住宅11に引き込まれた系統電源12が、図示しない積算電力量計を介して分電盤14に接続されている。分電盤14には、契約電力又は住宅11で使用される電気機器の消費電力の総量などによって定まる遮断容量の主開閉器(メインブレーカ)、及びメインブレーカの二次側に接続された予め設定された容量の多数の分岐開閉器(分岐ブレーカ)が設けられている(何れも図示省略)。
【0040】
また、住宅11には、照明器具16、冷蔵庫18、空調装置(エアコン)21等の家電製品を含む各種の電気機器19が設けられている。住宅11では、これらの電気機器19が図示しない配線(屋内配線)又は屋内配線に接続されたコンセント等を介して分電盤14内の何れかの分岐ブレーカに接続されている。
【0041】
これにより、住宅11では、分電盤14に供給される系統電源12等の電力源の電力が、メインブレーカ及び分岐ブレーカを介して照明器具16、冷蔵庫18、エアコン21等の各電気機器19へ供給され、それぞれの電気機器19が供給された電力により作動する。なお、住宅11に設けられる電気機器19は、電力を使用する公知の一般的電気機器を含む電力負荷を用いることができる。また、住宅11において各電気機器19に用いられる電気配線は、公知の構成を適用することができ、ここでは詳細な説明を省略する。
【0042】
さらに、住宅11には、既述のように、自然エネルギーを利用して発電する自然エネルギー発電手段の一例として、太陽光パネル22で太陽光を受光することで受光量に応じた電力を発生する第1発電手段の一例としての太陽光発電装置24と、風力によって発電機が回転駆動されることで発電する第2発電手段の一例としての風力発電装置26と、が設けられている。なお、以下では、自然エネルギーを用いた発電装置として太陽光発電装置24及び風力発電装置26を例に説明するが、これに限らず、自然エネルギーを利用する任意の発電装置(水力発電等)を適用でき、住宅11としては、自然エネルギーを用いた発電装置の少なくとも一つを設けたものであれば良い。
【0043】
また、住宅11には、非自然エネルギー発電手段として燃料電池(SOCF)28が設けられている。非自然エネルギー発電手段としては、これに限らず、燃料を用いる内燃機関を駆動源として発電機を回転駆動することで発電される一般的構成の発電装置等、任意の構成の発電手段を適用することができる。
【0044】
さらに、住宅11には、電力を蓄える蓄電手段として蓄電池(バッテリ)30が設けられている。また、蓄電手段としては、これに限らず、電気エネルギー源として蓄電池を有する電気自動車(EV:Electric Vehicle)やプラグインハイブリッド車(PHV:Plug-in Hybrid electric Vehicle)などを用いることができる。なお、住宅11では、プラグインハイブリッド車(PHV、以下、車両32とする)を蓄電手段として用いるものとし、以下では、車両32に設けた車載電池33(
図2参照)を含めて車両32として説明する。車両32は、居住エリアA内の少なくとも1つの住宅11に電気的に接続可能となっており、車両32に余剰電力がある場合、センターサーバ48は、系統電源12よりも優先的に車両32の余剰電力を居住エリアA内の他の住宅11に供給させるようになっている。
【0045】
なお、以下の説明では、自然エネルギー発電手段、非自然エネルギー発電手段及び蓄電手段を設けて説明するが、電力源としては、少なくとも自然エネルギー発電手段及び系統電源12を含むものであれば良く、非自然エネルギー発電手段及び蓄電手段を含む必要はない。ただし、系統電源12の電力消費を抑制するためには、非自然エネルギー発電手段及び蓄電手段は、少なくとも一方が設けられた構成であることが好ましい。
【0046】
図3に示すように、住宅11には、電力切換装置34が設けられている。そして、電力供給部20を構成する系統電源12、太陽光発電装置24、風力発電装置26、燃料電池28、蓄電池30及び車載電池33は、電力切換装置34に接続されており、電力切換装置34を介して分電盤14に電力を供給可能となっている。
【0047】
ここで、蓄電池30及び車載電池33(車両32)のそれぞれは、専用の充放電装置31、32Aに接続され、電力切換装置34に接続されている。充放電装置31、32Aは、直流電力を交流電力に変換するインバータ機能及び交流電力を直流電力に変換するコンバータ機能を備え、直流電力を系統電源12の電圧及び位相等に応じた交流電力に変換して電力切換装置34へ出力する。
【0048】
また、充放電装置31、32Aは、分電盤14の図示しない分岐ブレーカに接続される。これにより、充放電装置31、32Aは、電気機器(電力負荷)として作動し、分電盤14を介して供給される交流電力を、インバータ機能により直流電力に変換することで蓄電池30及び車載電池33への充電を行う。ここで、充放電装置32Aは、住宅11に隣接して設けられた図示しない駐車スペースに車両32が駐車されて接続されることで、車載電池33(車両32)に対する充放電が可能となる。
【0049】
なお、充放電装置31、32Aは、蓄電池30及び車載電池33(車両32)が最適な動作状態となる充電量の範囲に維持するように充放電を制御する一般的構成が適用される。また、充放電装置31、32Aは、蓄積されている電力を放電する場合、予め設定された電力値(電流値)を上限として放電可能な電力量に応じた電力を蓄電池30及び車載電池33(車両32)から放電する。
【0050】
太陽光発電装置24、風力発電装置26、及び燃料電池28のそれぞれは、発電電力を、系統電源12の電圧及び位相に合わせた交流電力に変換して出力する。なお、このようなインバータ機能、コンバータ機能を含む構成は、公知の一般的構成を適用することができる。
【0051】
ここで、電力切換装置34は、電力供給部20のうち少なくとも1系統の電力を選択して分電盤14へ出力する。また、電力切換装置34には、一例として、逆流防止機能が設けられており、系統電源12の電力が電力切換装置34から太陽光発電装置24などの系統へ流れることが防止されていると共に、他の系統の電力が系統電源12へ流れることが防止されている。
【0052】
一方、
図3に示すように、管理制御盤42は、住宅11のエネルギー消費を管理するHEMS(Home Energy Management System)を形成し、太陽光発電装置24等の発電電力の管理、蓄電池30等に対する充放電の制御などを行う機能を併せ持つ。また、管理制御盤42は、分電盤14へ供給する電力の管理、即ち、住宅11の各電気機器19で消費される電力の管理を行う。なお、ここでは一例として、分電盤14と管理制御盤42とを別々に設けた構成で説明するが、分電盤14と管理制御盤42とが一体化された構成であっても良い。
【0053】
図4に示すように、管理制御盤42は、CPU44A、RAM44B、ROM44C、HDD44Dを備え、これらがバス44Eに接続された一般的構成のマイクロコンピュータを含んでいる。ROM44C及び記憶手段として用いられるHDD44Dには、各種のプログラム及びデータが記憶されており、CPU44Aは、ROM44C及びHDD44Dに記憶されているプログラムを実行することで各種の処理を行う。このとき、RAM44Bはワークメモリとして使用される。
【0054】
管理制御盤42には、ネットワークインターフェイス(NET I/F)46が設けられており、ネットワークI/F46がインターネットなどの公衆回線網又は専用回線網に接続されることで、管理制御盤42が所定のセンターサーバ48に接続されている。これにより、管理制御盤42は、予め設定されたデータをセンターサーバ48へ送信すると共に、センターサーバ48から各種のデータの取得が可能となり、居住エリアの電力管理システム10の一部(住宅11内)がHEMSとして機能する。また、管理制御盤42には、U/I50が設けられて(接続されて)いる。
【0055】
図5に示すように、U/I50は、ディスプレイ52A、電源スイッチ52B、メニュースイッチ52C及びスピーカ52D等が設けられている。ディスプレイ52Aは、一例として、LCDを用いたタッチパネル式とされ、これにより各種の情報の表示と共に、表示面に触れる(以下、「操作」とする)ことで、ディスプレイ52Aに表示しているユーザインターフェイス(UI)に応じた各種の情報の入力操作が可能となっている。
【0056】
図4に示すように、U/I50は、バス44Eに接続されている。これにより、CPU44Aは、U/I50のディスプレイ52Aに表示手段(報知手段)として機能させる情報を含む各種の情報を表示させる。また、CPU44Aは、予め設定したUIをディスプレイ52Aに表示し、この表示に応じたタッチ操作によって各種の情報を入力する入力手段として機能させる。
【0057】
なお、本実施形態では、
図9(A)に示すように、ディスプレイ52A上に他の住宅への電力供給を許可するか否かの選択手段の一例としての選択ボタン52E(許可)、選択ボタン52F(拒否)が表示されるようになっている。そして、居住者が選択ボタン52E及び選択ボタン52Fのいずれか一方に触れる(一方を押す)ことで、他の住宅への電力の供給又は供給せずを選択可能となっている。
【0058】
また、管理制御盤42には、入出力インターフェイス(以後、入出力I/Fという)54が設けられており、入出力I/F54がバス44Eに接続されている。なお、住宅11のHEMSにおいては、各電気機器19(
図3参照)が管理制御盤42とデータ及び制御信号などの情報の交換が可能となるように接続されていることが好ましい。これにより、管理制御盤42は、各電気機器19が動作しているか否か、動作している場合の消費電力等の作動状態、メンテナンス状態などを把握でき、かつ、必要に応じて各電気機器19の作動/停止を制御することができる。
【0059】
本実施形態の住宅11では、一例として、管理制御盤42が通信ユニット56を備えている。管理制御盤42では、通信ユニット56が入出力I/F54に接続されている。そして、管理制御盤42は、通信ユニット56を介して各電気機器19と情報の交換が可能となっている。このような通信ユニット56としては、管理制御盤42と各電気機器19とを有線接続するものであっても良く、無線通信を行うものであっても良い。また、通信ユニット56としては、電力線を介した通信、住宅11に設置した通信回線を用いた屋内ネットワークによる通信など、任意の通信方法を適用することができる。
【0060】
一方、管理制御盤42は、入出力I/F54に、電力切換装置34が接続されている。また、管理制御盤42の入出力I/F54には、太陽光発電装置24、風力発電装置26、燃料電池28、蓄電池30の充放電装置31、及び車載電池33(車両32)の充放電装置32Aが接続されている。
【0061】
これにより、管理制御盤42は、太陽光発電装置24及び風力発電装置26のそれぞれが動作しているか否か、並びに動作している場合の発電電力を取得する。また、管理制御盤42は、燃料電池28の発電制御を行うと共に、充放電装置31、32Aの作動を制御することで蓄電池30及び車載電池33の充放電を制御する。
【0062】
図3に示すように、分電盤14には、電力計58(WM)が設けられている。電力計58は、分電盤14から供給される電力で各電気機器19が作動することにより消費される電力(消費電力の瞬時値、以下、消費電力とする)を検出し、検出した消費電力に応じた信号を出力する。
図4に示されるように、管理制御盤42にはA/D変換器60が設けられており、電力計58がA/D変換器60を介して入出力I/F54に接続されている。
【0063】
管理制御盤42は、電力計58から検出信号が入力されることで、住宅11で消費される消費電力(以後、消費電力Pcという)を検出する。そして、管理制御盤42は、電力計58で検出された消費電力Pcに応じて、電力切換装置34の作動(即ち、電力供給部20からの電力供給)を制御し、住宅11における電力消費を管理する。なお、本実施形態では一例として電力計58を用いたが、これに限らず、電流計を用いて検出された電流値から消費電力(消費電力値)を演算して取得するなど、住宅11で消費される消費電力を検出する構成であれば、任意の構成を適用することができる。
【0064】
ここで、管理制御盤42は、電力供給部20の各系統から供給される電力及び住宅11で消費される消費電力Pcを検出し、消費電力Pc及び電力供給部20から現時点で供給可能な電力に基づいて分電盤14へ供給する電力源を選択し、選択した電力源から分電盤14へ電力が供給されるように電力切換装置34の作動を制御する。
【0065】
次に、センターサーバ48の構成について説明する。
【0066】
図6に示すように、センターサーバ48は、コンピュータを含んで構成されており、CPU71、ROM72、RAM73、入出力ポート74を有している。そして、センターサーバ48では、CPU71、ROM72、RAM73、入出力ポート74が、アドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス75を介して接続されている。
【0067】
入出力ポート74には、各種の入出力機器として、ディスプレイ76、マウス77、キーボード78、ハードディスク(HDD)79A、各種ディスク(図示省略)からの情報の読み出しを行うディスクドライブ79Bが各々接続されており、さらに、ネットワーク13が接続されている。
【0068】
ここで、
図1に示す居住エリアの電力管理システム10におけるセンターサーバ48には、太陽光発電装置24A、24B、24C、及び風力発電装置26A、26B、26Cの電力の使用順位が系統電源12の使用順位よりも高い優先順位が設定されている。そして、センターサーバ48は、該優先順位に基づいて、太陽光発電装置24A、24B、24C、及び風力発電装置26A、26B、26Cから電力を供給させると共に、これらを除く他の電力供給部20からの電力の供給を抑制する制御を行って電力を管理する構成となっている。
【0069】
図7(A)には、電力供給部20(
図2参照)の優先順位を設定するときのディスプレイ52Aの表示の一例が示されている。この設定画面では、左側から右側へ順に、現在の優先順位、電力源の名称、昼間の優先順位、夜間の優先順位が表示されており、昼間の優先順位及び夜間の優先順位は、居住者あるいは管理者が設定変更可能となっている。
図7(A)の表示では、優先順位1位が太陽光発電装置24、2位が風力発電装置26、3位が蓄電池30+車載電池33、4位が燃料電池28、5位が系統電源12となっている。
【0070】
なお、一例として、昼間の優先順位と夜間の優先順位は異なっており、昼間は太陽光発電装置24が1位で風力発電装置26が2位、夜間は風力発電装置26が1位で太陽光発電装置24が2位となっている。
【0071】
図1に示すように、センターサーバ48は、電力供給部20のうちそれぞれの住宅11で電力が消費されている電力源(太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、車載電池33(
図2参照)、燃料電池28、及び系統電源12のうちの何れか)を、U/I50に表示させる(電力源の情報をU/I50に送信する)構成となっている。
【0072】
図7(B)には、一例として、ディスプレイ52Aの上欄に、○時○○分に太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、及び車載電池33の電力を使用している旨のメッセージが表示され、下欄に、燃料電池28及び系統電源12からの電力供給を停止している旨のメッセージが表示されている。このように、居住者は、ディスプレイ52Aの表示から、現在の優先順位の設定、現時点の消費電力に対して電力供給している(あるいは電力供給可能な)電力源、及び停止している電力源を明確に把握することができる。
【0073】
さらに、
図1に示すセンターサーバ48は、一の住宅11の太陽光発電装置24及び風力発電装置26の少なくとも1つで発電された電力が余剰となっている場合に、一の住宅11のU/I50に他の住宅11への電力供給の要請情報を送信する設定となっている。そして、センターサーバ48は、選択ボタン52E、52F(
図9(A)参照)において、選択ボタン52Eが選択されたとき、一の住宅11の太陽光発電装置24及び風力発電装置26の少なくとも1つから他の住宅11へ電力を供給させるように設定されている。
【0074】
加えて、センターサーバ48は、太陽光発電装置24及び風力発電装置26で発電された電力が余剰となっている住宅11のうち、太陽光発電装置24及び風力発電装置26で発電された電力を蓄電する蓄電池30が設けられた住宅11がある場合、蓄電池30を有していない住宅11よりも優先して、蓄電池30を有する住宅11のU/I50に他の住宅11への電力供給の要請情報を表示させるように設定されている。
【0075】
また、センターサーバ48は、居住エリアA内で他の住宅11に比べて太陽光発電装置24及び風力発電装置26の出力が低い住宅11に、他の住宅11の余剰電力を優先して供給させるように設定されている。
【0076】
さらに、居住エリアの電力管理システム10において、太陽光発電装置24と風力発電装置26の利用の優先順位が各住宅11のU/I50で設定変更可能となっている。そして、センターサーバ48は、設定変更された場合、変更後の優先順位で太陽光発電装置24及び風力発電装置26の電力供給が行われているかを管理するように設定されている。
【0077】
次に、本実施形態の作用について説明する。
【0078】
図8には、管理制御盤42及びセンターサーバ48で実行される処理の一例がフローチャートで示されている。このフローチャートは、予め設定された時間間隔(例えば、1分〜10分程度)で実行されるようになっている。そして、各住宅11内の電力管理については管理制御盤42で実行され、住宅11A、11B、11C間での電力管理についてはセンターサーバ48で実行される。なお、居住エリアの電力管理システム10の初期状態では、消費電力Pcに応じた電力が分電盤14へ供給されている。また、フローチャートの説明では、居住エリアの電力管理システム10を構成する各部について
図1から
図6までを参照するものとして、個別の図面番号の記載を省略する。
【0079】
ステップS10では、電力計58から入力される信号を読み込むことで消費電力Pcを検出し、ステップS12へ移行する。なお、太陽光発電装置24及び風力発電装置26が動作しているものとする。
【0080】
続いて、ステップS12では、動作している太陽光発電装置24の発電電力Ps及び風力発電装置26の発電電力Pwを読み込み(検出し)、現時点の供給可能電力として自然エネルギーを利用した発電電力Ps+Pw(以後、発電電力Pgという)を算出する。
【0081】
続いて、ステップS14では、発電電力Pgと消費電力Pcを比較することで、発電電力Pgが消費電力Pcを超えているか否かを確認し、発電電力Pgが消費電力Pcを超えている場合にステップS16へ移行する。一方、発電電力Pgが消費電力Pc以下の場合はステップS22へ移行する。
【0082】
続いて、ステップS16では、太陽光発電装置24の発電電力Ps及び風力発電装置26の発電電力Pwが分電盤14へ供給されるように、電力切換装置34を動作させる。これにより、発電電力Ps及び発電電力Pwが、分電盤14を介して各電気機器19へ電力供給される。また、系統電源12、蓄電池30、及び燃料電池28からの電力供給が遮断される。そして、ステップS18へ移行する。
【0083】
続いて、ステップS18では、住宅11で消費されている電力が太陽光発電装置24及び風力発電装置26でまかなうことができることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知する。そして、ステップS20へ移行する。
【0084】
続いて、ステップS20では、系統電源12、蓄電池30、及び燃料電池28からの電力供給が停止されていることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知し、終了する。
【0085】
なお、消費電力Pcと発電電力Pgとの差が小さい場合、新たな電気機器19が作動すると、消費電力Pcが発電電力Pgを超えてしまうことが考えられる。これを抑えるために、例えば、発電電力Pgが消費電力Pcを超えていると判断するときに余裕を持たせることが好ましい(例えば、Pg>Pc+α)。また、消費電力Pcの変化を計測し、消費電力Pcが上昇して発電電力Pgを超える可能性が生じた場合、消費電力Pcが供給可能電力(この場合、発電電力Pg)を超えていると判断されるようにするなどの方法を適用する。
【0086】
一方、ステップS22では、蓄電池30及び車載電池33の放電電力Pbを検出し、発電電力Pgに加え、ステップS24へ移行する。即ち、供給可能電力がPg+Pb(=Ps+Pw+Pb)となる。なお、放電電力Pbは、車両32が駐車スペースに無く充放電装置32Aに接続されてない場合、蓄電池30の放電電力のみとなる。また、蓄電池30及び車載電池33の双方の残容量が少ない等のために放電できない場合は、放電電力Pb=0となる。
【0087】
続いて、ステップS24では、供給可能電力(Ps+Pw+Pb)と消費電力Pcを比較し、供給可能電力(Ps+Pw+Pb)が消費電力Pcを超えているか否かを判定する。供給可能電力(Ps+Pw+Pb)が消費電力Pcを超えている場合はステップS26へ移行する。一方、供給可能電力(Ps+Pw+Pb)が消費電力Pc以下の場合はステップS32へ移行する。
【0088】
続いて、ステップS26では、太陽光発電装置24の発電電力Ps、風力発電装置26の発電電力Pw、蓄電池30及び車載電池33の放電電力Pbが分電盤14へ供給されるように、電力切換装置34を動作させる。これにより、発電電力Ps、発電電力Pw、及び放電電力Pbが、分電盤14を介して各電気機器19へ電力供給される。また、系統電源12及び燃料電池28からの電力供給が遮断される。そして、ステップS28へ移行する。
【0089】
続いて、ステップS28では、住宅11で消費されている電力が太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、及び車載電池33でまかなうことができることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知する。そして、ステップS30へ移行する。
【0090】
続いて、ステップS30では、系統電源12及び燃料電池28からの電力供給が停止されていることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知し、終了する。ここで、
図7(B)には、ステップS28及びステップS30におけるディスプレイ52Aの表示の一例が示されており、太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、及び車載電池33の電力を使用し、燃料電池28及び系統電源12を停止しているメッセージが表示されている。
【0091】
一方、ステップS32では、燃料電池28の発電電力Pfを検出し、発電電力Pg及び放電電力Pbに加え、ステップS34へ移行する。即ち、供給可能電力がPg+Pb+Pf(=Ps+Pw+Pb+Pf)となる。
【0092】
続いて、ステップS34では、供給可能電力Ps+Pw+Pb+Pfと消費電力Pcを比較し、供給可能電力Ps+Pw+Pb+Pfが消費電力Pcを超えているか否かを判定する。供給可能電力Ps+Pw+Pb+Pfが消費電力Pcを超えている場合はステップS36へ移行する。一方、供給可能電力Ps+Pw+Pb+Pfが消費電力Pc以下の場合はステップS42へ移行する。
【0093】
続いて、ステップS36では、太陽光発電装置24の発電電力Ps、風力発電装置26の発電電力Pw、蓄電池30及び車載電池33の放電電力Pb、及び燃料電池28の発電電力Pfが分電盤14へ供給されるように、電力切換装置34を動作させる。これにより、発電電力Ps、発電電力Pw、放電電力Pb、及び発電電力Pfが、分電盤14を介して各電気機器19へ電力供給される。また、系統電源12からの電力供給が遮断される。そして、ステップS38へ移行する。
【0094】
続いて、ステップS38では、住宅11で消費されている電力が太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、車載電池33、及び燃料電池28でまかなうことができることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知する。そして、ステップS40へ移行する。
【0095】
続いて、ステップS40では、系統電源12からの電力供給が停止されていることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知し、終了する。
【0096】
一方、ステップS42では、センターサーバ48が他の住宅11の余剰電力(基本的に太陽光発電装置24及び風力発電装置26の自然エネルギーによる発電の電力が対象)を供給可能か否かを判定する。そして、供給可能な場合はステップS44へ移行し、供給不可の場合はステップS50へ移行する。
【0097】
続いて、ステップS44では、太陽光発電装置24の発電電力Ps、風力発電装置26の発電電力Pw、蓄電池30及び車載電池33の放電電力Pb、及び燃料電池28の発電電力Pfが分電盤14へ供給されると共に、他の住宅11から送電切換部70を介して提供電力Peが分電盤14へ供給される。これにより、発電電力Ps、発電電力Pw、放電電力Pb、発電電力Pf、及び提供電力Peが、分電盤14を介して各電気機器19へ電力供給される。また、系統電源12からの電力供給が遮断される。そして、ステップS46へ移行する。
【0098】
続いて、ステップS46では、住宅11で消費されている電力が太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、車載電池33、燃料電池28、及び提供電力Peでまかなうことができることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知する。そして、ステップS48へ移行する。
【0099】
続いて、ステップS48では、系統電源12からの電力供給が停止されていることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知し、終了する。
【0100】
一方、ステップS50では、系統電源12から分電盤14へ不足分の電力が供給され、ステップS52へ移行する。
【0101】
続いて、ステップS52では、住宅11で消費されている電力が太陽光発電装置24、風力発電装置26、蓄電池30、車載電池33、燃料電池28、及び系統電源12を使用していることを示す表示をディスプレイ52Aに行うことで居住者に報知し、終了する。
【0102】
次に、居住エリアAにおける電力供給元の住宅11と電力供給先の住宅11の選定方法について説明する。
【0103】
図10に示すフローチャートにおいて、ステップS60では、各住宅11(住宅11A、11B、11C)の電力源(電力供給部20A、20B、20C)の発電量(及び放電量)が検出され、ステップS62へ移行する。
【0104】
続いて、ステップS62では、電力不足の住宅11の有無が判定され、電力不足の住宅11がある場合はステップS64へ移行し、無い場合は終了する。なお、この場合の電力不足の有無は、電力供給部20における系統電源12を除いた電力源の電力の総和と消費電力とを比較して、消費電力の方が大きい場合に「有り」、消費電力の方が小さい場合に「無し」となる。
【0105】
続いて、ステップS64では、電力(基本的に太陽光発電装置24及び風力発電装置26の発電電力)が余剰の住宅11があるか否かが判定され、余剰電力がある住宅が存在する場合はステップS66へ移行し、無い場合はステップS78へ移行する。なお、住宅11A、11B、11Cでは、一例として、ディスプレイ52Aにおいて、太陽光発電装置24の発電量が他の住宅の発電量とどの程度差があるかを確認することができる(
図9(B)参照。Pmは各住宅の太陽光発電装置24の発電量の平均値)。
【0106】
続いて、ステップS66では、余剰電力がある住宅11のうち、蓄電池30を有する住宅11があるか否かが判定される。そして、蓄電池30を有する住宅11がある場合はステップS68へ移行し、無い場合はステップS70へ移行する。
【0107】
続いて、ステップS68では、蓄電池30がある住宅に電力供給を要請し、ステップS72へ移行する。この要請では、当該住宅11のディスプレイ52Aに要請のメッセージ及び選択ボタン52E、52Fが表示される(
図9(A)参照)。
【0108】
一方、ステップS70では、蓄電池30が無い住宅に電力供給を要請し、ステップS72へ移行する。この要請においても、当該住宅11のディスプレイ52Aに要請のメッセージ及び選択ボタン52E、52Fが表示される。
【0109】
続いて、ステップS72では、電力供給の要請を受けた住宅11において、居住者がディスプレイ52Aの選択ボタン52E、52Fのいずれか一方を選択する。そして、「許可」が選択された場合はステップS74へ移行し、「拒否」が選択された場合はステップS80へ移行する。
【0110】
続いて、ステップS74では、電力不足の住宅11が複数あった場合、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の発電電力(出力)が低い住宅11を選択し、ステップS76へ移行する。一方、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の発電電力(出力)がほとんど変わらない状態の場合は、ステップS78へ移行する。
【0111】
続いて、ステップS76では、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の発電電力(出力)が低い住宅11へ他の住宅11から電力が供給され、処理を終了する。
【0112】
一方、ステップS78では、発電電力が最も少ない住宅11へ他の住宅11から電力が供給され、処理を終了する。
【0113】
なお、ステップS80では、他の住宅11からの電力提供が無いため、優先順位に従って、系統電源12から電力供給を行う。
【0114】
以上説明したように、本実施形態の居住エリアの電力管理システム10では、センターサーバ48は、複数の住宅11のそれぞれにおいて、太陽光発電装置24及び風力発電装置26から電力を供給させると共に、他の電力源からの電力の供給を太陽光発電装置24及び風力発電装置26よりも抑制する。これにより、系統電源12の使用が抑えられると共に自然エネルギーが十分に活用されるので、居住エリアAで得られる自然エネルギーを用いて発電した電力を有効利用することができる。
【0115】
また、居住エリアの電力管理システム10では、センターサーバ48が、電力供給部20の複数の電力源のうち、住宅11で電力が消費されている電力源をU/I50に表示する。これにより、住宅11の居住者は、消費している電力がどの電力源から供給された電力であるかが分かるので、系統電源12の電力消費が抑えられていることを明確に把握することができる。
【0116】
さらに、居住エリアの電力管理システム10では、一の住宅11の太陽光発電装置24及び風力発電装置26で発電された電力が余剰となっている場合に、センターサーバ48が、一の住宅11のU/I50に他の住宅11への電力供給の要請情報を送信する。そして、選択ボタン52Eで他の住宅11への電力供給の許可が選択されているとき、センターサーバ48は、一の住宅11の太陽光発電装置24及び風力発電装置26から他の住宅11の電気機器19へ電力を供給させる。これにより、電力が不足した住宅11において、有料である系統電源12の電力消費量を増加させずに済むので、居住エリアA内での電力料金の増加を抑制することができる。
【0117】
加えて、居住エリアの電力管理システム10では、居住エリアA内で電力が不足している住宅11があった場合、センターサーバ48が、蓄電池30を有していない住宅11よりも優先して、蓄電池30を有している住宅11のU/I50に他の住宅11への電力供給の要請情報を送信する。そして、居住者が選択ボタン52Eで他の住宅11への電力供給の許可を選択したとき、センターサーバ48は、一の住宅11の太陽光発電装置24及び風力発電装置26又は蓄電池30から他の住宅11へ電力を供給させる。これにより、電力源の数が増えるので、電力が不足している他の住宅11へ供給する電力を確保することができる。
【0118】
また、居住エリアの電力管理システム10では、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の出力が低い住宅11があった場合、センターサーバ48が、その住宅11に優先的に他の住宅11の余剰電力を供給させる。これにより、該住宅11において、自然エネルギーを用いない他の電力源の使用が抑えられるので、居住エリアA内全体での電力料金の増加を抑えることができる。
【0119】
さらに、居住エリアの電力管理システム10では、自然エネルギー発電手段として、太陽光発電装置24と風力発電装置26とを有している。そして、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の優先順位が変更可能となっている。これにより、例えば、昼間に太陽光発電装置24を風力発電装置よりも優先して利用し、夜間に風力発電装置26を太陽光発電装置24よりも優先して利用することで、一日中、自然エネルギー発電手段を動作可能となるので、自然エネルギー発電手段を他の電力源よりも優先して利用し続けることができる。
【0120】
加えて、居住エリアの電力管理システム10では、居住エリアA内の少なくとも1つの住宅11に電気的に接続可能な車両32があり、該車両32に余剰電力がある場合、センターサーバ48が、系統電源12よりも優先的に車両32の余剰電力を居住エリアA内の他の住宅11に供給させるので、系統電源12の使用が抑えられ、居住エリアA内全体での電力料金の増加を抑えることができる。なお、HV、PHVの場合は、燃料が入っていれば、所定量以上の蓄電量を余剰電力とみなす。
【0121】
また、居住エリアの電力管理システム10では、居住エリアA内の複数の住宅11全ての電力を1つのセンターサーバ48で管理するので、居住エリアA内の電力の管理を効率良く行うことができる。
【0122】
燃料電池28が無い場合、使用する電力の優先順位は、1)自然エネルギー、2)蓄電池30に蓄電された自然エネルギー、3)車両32の余剰電力(車載電池33)、4)系統電力12となる。
【0123】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。
【0124】
電力供給部20において、太陽光発電装置24及び風力発電装置26の次に優先する電力源として、蓄電池30、車載電池33、及び燃料電池28のいずれが優先されてもよい。なお、系統電源12の使用順位は一番最後となる。
【0125】
また、太陽光発電装置24及び風力発電装置26がいずれも発電していない(出力がほとんど無い)状態のときは、設定された優先順位に基づいて、電力供給部20の他の電力源から供給を行えばよい。
【0126】
さらに、電力供給部20の全ての電力源を使用する場合は、ディスプレイ52Aに、住宅11内での消費電力が多すぎることを表示して、居住者に消費電力を減らすように報知してもよい。
【0127】
加えて、自然エネルギーは、使用可能であれば太陽光、風力に限らず、水力、火力であってもよい。水力発電の場合は、例えば、小川に水車を設けて行えばよい。
【0128】
また、居住エリアA内における住宅11の数は3軒に限らず、2軒や4軒以上であってもよい。電力供給部20は、複数の建物(一例として住宅11A、11B、11C)の少なくとも1つに設けられていればよい。