(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023011869
(43)【公開日】2023-01-24
(54)【発明の名称】管理装置、電力システム及び電力供給方法
(51)【国際特許分類】
H02J 3/38 20060101AFI20230117BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20230117BHJP
H02J 7/35 20060101ALI20230117BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20230117BHJP
【FI】
H02J3/38 110
H02J13/00 301A
H02J7/35 J
H02J7/00 302A
【審査請求】有
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022177565
(22)【出願日】2022-11-04
(62)【分割の表示】P 2020153223の分割
【原出願日】2019-03-25
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
(71)【出願人】
【識別番号】000006633
【氏名又は名称】京セラ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001106
【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ
(72)【発明者】
【氏名】中村 一尊
(57)【要約】 (修正有)
【課題】電力消費施設に対して環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を選択して放電することができる管理装置、電力システム及び電力供給方法を提供する。
【解決手段】電力システムにおいて、所定電力系統に接続される1つ又は複数の蓄電装置30
1~30
cを管理する管理装置50は、蓄電装置30
1~30
cにおいて蓄電されている環境付加価値を有する電力の放電可能量を管理する管理部51と、電力消費施設20
1~20
bごとに、蓄電装置30
1~30
cにおいて放電可能な電力のうちの環境付加価値を有する電力及び環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかについて決定する決定部54と、蓄電装置30
1~30
cに対して、決定された電力を電力消費施設20
1~20
bに放電するように指示するメッセージを送信する送信部52とを有する。
【選択図】
図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置であって、
前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する管理部と、
電力消費施設ごとに、前記蓄電装置に対して、放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力及び前記環境付加価値を有しない電力のいずれかを前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する送信部と、を有する、管理装置。
【請求項2】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置であって、
前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する管理部と、
電力消費施設ごとに、前記蓄電装置に対して、放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力の電力量及び前記環境付加価値を有しない電力の電力量のいずれかを前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する送信部と、を有する、管理装置。
【請求項3】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置であって、
前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する管理部と、
前記環境付加価値を有する電力を供給する供給施設に対して、一定の電力量の電力を前記蓄電装置に供給するように指示するメッセージを送信し、
前記環境付加価値を有する電力を供給する供給施設からの電力の供給では不足する場合、前記環境付加価値を有しない電力を供給する供給施設に対して、不足分の電力量の電力を前記蓄電装置に供給するように指示するメッセージを送信する送信部と、を有する、管理装置。
【請求項4】
前記送信部は、電力消費施設ごとに、前記蓄電装置に対して、放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力及び前記環境付加価値を有しない電力のいずれかを前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する、請求項3に記載の管理装置。
【請求項5】
前記管理部は、前記蓄電装置について、前記環境付加価値を有する電力の放電可能量と、前記環境付加価値を有しない電力の放電可能量と、充電可能量とを管理する、請求項1乃至4のいずれかに記載の管理装置。
【請求項6】
前記管理部は、前記蓄電装置について、前記環境付加価値を有する電力の放電可能量と、前記環境付加価値を有しない電力の放電可能量と、充電可能量と、蓄電装置IDとをそれぞれ関連づけて管理する、請求項1乃至4のいずれかに記載の管理装置。
【請求項7】
前記電力消費施設が再生エネルギーのみを使用している場合に、前記蓄電装置において放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力を放電することを決定する決定部と、を有し、
前記送信部は、前記蓄電装置に対して、決定された前記電力を前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する、請求項1乃至6に記載の管理装置。
【請求項8】
供給施設から環境付加価値を有する電力又は前記環境付加価値を有しない電力の第1電力量の電力が供給されることの通知を管理装置から受け、前記第1電力量の電力を前記供給施設から蓄電する、蓄電装置。
【請求項9】
第2電力量の環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を電力消費施設に放電するように指示するメッセージを受け、前記メッセージに応じて、前記電力消費施設に前記第2電力量を放電する蓄電装置。
【請求項10】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置が、前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する工程と、
前記管理装置が、電力消費施設ごとに、前記蓄電装置に対して、放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力及び前記環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかを前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する工程と、を有する、電力供給方法。
【請求項11】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置が、前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する工程と、
前記管理装置が、電力消費施設ごとに、前記蓄電装置に対して、放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力の電力量及び前記環境付加価値を有しない電力の電力量のいずれを放電するかを前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する工程と、を有する、電力供給方法。
【請求項12】
1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置が、前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力と前記環境付加価値を有しない電力との放電可能量を管理する工程と、
前記管理装置が、前記環境付加価値を有する電力を供給する供給施設に対して、一定の電力量の電力を前記蓄電装置に供給するように指示するメッセージを送信する工程と、
前記管理装置が、前記環境付加価値を有する電力を供給する供給施設からの電力の供給では不足する場合、前記環境付加価値を有しない電力を供給する供給施設に対して、不足分の電力量の電力を前記蓄電装置に供給するように指示するメッセージを送信する工程と、を有する、電力供給方法。
【請求項13】
蓄電装置において実行される方法であって、
供給施設から環境付加価値を有する電力又は前記環境付加価値を有しない電力の第1電力量の電力が供給されることの通知を管理装置から受信する工程と、
前記第1電力量の電力を前記供給施設から蓄電する工程と、を有する、方法。
【請求項14】
蓄電装置において実行される方法であって、
第2電力量の環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を電力消費施設に放電するように指示するメッセージを受信する工程と、
前記メッセージに応じて、前記電力消費施設に前記第2電力量を放電する工程と、を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、管理装置、電力システム及び電力供給方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、太陽光、風力、地熱等の自然エネルギーを利用した出力電力等に対して、環境付加価値を与える仕組みが注目されている。例えば、環境付加価値は、第三者機関によって証明される「グリーン電力証書」が挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開2016/110920号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の仕組みでは、環境付加価値を有する電力及び環境付加価値を有しない電力が混在して同一の蓄電装置に蓄電されるケースを想定していない。したがって、従来の仕組みでは、このようなケースにおいて、環境付加価値を有する電力のみの使用を望む電力消費施設に対して、環境付加価値を有する電力のみを放電することができないという問題点があった。
【0005】
そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、電力消費施設に対して環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を選択して放電することができる管理装置、電力システム及び電力供給方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態の第1の特徴は、1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置であって、前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力の放電可能量を管理する管理部と、電力消費施設ごとに、前記蓄電装置において放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力及び前記環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかについて決定する決定部と、前記蓄電装置に対して、決定された前記電力を前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する送信部とを有することを要旨とする。
【0007】
本発明の実施形態の第2の特徴は、電力システムであって、1つ又は複数の蓄電装置と、上述の第1の特徴に記載された管理装置とを有することを要旨とする。
【0008】
本発明の実施形態の第3の特徴は、電力供給方法であって、1つ又は複数の蓄電装置を管理する管理装置が、前記蓄電装置において蓄電されている環境付加価値を有する電力の放電可能量を管理する工程と、前記管理装置が、電力消費施設ごとに、前記蓄電装置において放電可能な電力のうちの前記環境付加価値を有する電力及び前記環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかについて決定する工程と、前記管理装置が、前記蓄電装置に対して、決定された前記電力を前記電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する工程と、前記蓄電装置が、前記メッセージに応じて、前記電力消費施設に対して放電する工程とを有することを要旨とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明の実施形態によれば、電力消費施設に対して環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を選択して放電することができる管理装置、電力システム及び電力供給方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【
図1】
図1は、一実施形態に係る電力システム100の全体構成の一例を示す図である。
【
図2】
図2は、一実施形態に係る管理装置50の機能ブロックの一例を示す図である。
【
図3】
図3は、一実施形態に係る管理装置50の管理部51によって管理される情報の一例を示す図である。
【
図4】
図4は、一実施形態に係る電力供給方法の動作の一例を示す図である。
【
図5】
図5は、一実施形態に係る電力供給方法の動作の一例を示す図である。
【
図6】
図6は、一実施形態に係る電力システムについて説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施形態に係る制御システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
【0012】
(第1実施形態)
以下、
図1~
図5を参照して、本発明の第1実施形態について説明する。
図1は、本実施形態に係る電力システム100の構成の一例を示す図である。
【0013】
図1に示すように、電力システム100は、供給施設10
1~10
aと、電力消費施設20
1~20
bと、蓄電装置30
1~30
cと、管理装置50とを有する。また、電力システム100は、ネットワーク1と、所定電力系統2と、基幹電力系統3とを有する。
【0014】
供給施設101~10aは、所定電力系統2に接続される。供給施設101~10aは、環境付加価値を有する電力を所定電力系統2に出力する。例えば、供給施設101~10aは、太陽電池装置、燃料電池装置、蓄電装置、バイオマス発電装置、風力発電装置等の分散電源を有する。
【0015】
供給施設401~40dは、基幹電力系統3に接続される。供給施設401~40dは、環境付加価値を有する電力或いは環境付加価値を有しない電力を基幹電力系統3に出力する。例えば、供給施設401~40dは、火力発電所であってもよく、複数の太陽電池を含む太陽電池施設(メガソーラー)であってもよく、風力発電所であってもよい。
【0016】
電力消費施設201~20bは、所定電力系統2に接続される。電力消費施設201~20bは、所定電力系統2から供給される電力を消費する。ここでは、電力消費施設201~20bが供給施設101~10aから出力される出力電力の少なくとも一部を消費するケースを想定する。特に限定されるものではないが、電力消費施設201~20bは、住宅又は店舗等の小規模施設であってもよく、ビルディング、ショッピングモール、陸上競技場、鉄道のき電、電気自動車用電気スタンド又は駅等の大規模施設であってもよい。
【0017】
蓄電装置301~30cは、供給施設101~10aや供給施設401~40dによって供給される電力を蓄電する。例えば、蓄電装置301~30cは、所定施設内に設けられていてもよい。
【0018】
所定電力系統2及び基幹電力系統3は、電力の送電に用いる電力網である。所定電力系統2は、マイクログリッドと称されてもよい。所定電力系統2は、基幹電力系統3よりも狭いエリアをカバーしていてもよいし、基幹電力系統3よりも広いエリアをカバーしていてもよい。所定電力系統2は、基幹電力系統3よりも低い電圧の電力網であり、基幹電力網3よりも小さい送電損失の電力網であってもよい。所定電力系統2は、1つのエンティティによって提供又は管理される電力網であってもよい。
【0019】
図1は、所定電力系統2及び基幹電力系統3が設けられているケースについて例示しているが、本実施形態は、基幹電力系統3が設けられておらず所定電力系統2のみが設けられているケースにも適用可能である。かかるケースでは、供給施設40
1~40
dは、所定電力系統2に接続されてもよい。
【0020】
ネットワーク1は、供給施設101~10aと、電力消費施設201~20bと、蓄電装置301~30cと、供給施設401~40dと、管理装置50とを接続する通信網である。例えば、ネットワーク1は、インターネットを含んでもよく、VPN(Virtual Private Network)等の専用回線を含んでもよく、携帯電話網を含んでもよい。
【0021】
管理装置50は、1つ又は複数の蓄電装置301~30cを管理する。なお、管理装置50は、自営網内に設けられている蓄電装置301~30cについて管理してもよい。
【0022】
以下、
図2を参照して、本実施形態に係る管理装置50について説明する。
図2に示すように、管理装置50は、管理部51と、送信部52と、受信部53と、決定部54とを有する。
【0023】
管理部51は、不揮発性メモリ等のメモリ又は/及びHDD(Hard disc drive)等の記憶媒体によって構成されており、様々な情報を格納する。管理部51は、他に任意の記憶装置とすることができ、例えば、管理部51は、光ディスクのような光学記憶装置としてもよいし、光磁気ディスク等としてもよい。
【0024】
本実施形態において、管理部51は、管理装置50によって管理されている蓄電装置301~30cにおいて蓄電されている環境付加価値を有する電力の放電可能量を管理する。
【0025】
例えば、管理部51は、
図3に示すように、「蓄電装置ID」と「放電可能量(環境付加価値有)」と「放電可能量(環境付加価値無)」と「充電可能量」とを関連付けて管理する。
【0026】
ここで、「蓄電装置ID」は、管理装置50によって管理されている蓄電装置301~30cの各々を識別する情報であり、「放電可能量(環境付加価値有)」は、現時点で蓄電装置301~30cの各々において蓄電されている環境付加価値を有する電力の放電可能量であり、「放電可能量(環境付加価値無)」は、現時点で蓄電装置301~30cの各々において蓄電されている環境付加価値を有しない電力の放電可能量であり、「充電可能量」は、現時点で蓄電装置301~30cの各々において充電可能な電力量である。
【0027】
管理部51は、太陽電池装置、バイオマス発電装置、風力発電装置等といった装置によって発電された電力量(すなわち、再生エネルギーとして発電された電力量)については、環境付加価値を有する電力の放電可能量として管理し、それ以外の電力量については、環境付加価値を有しない電力の放電可能量として管理してもよい。
【0028】
例えば、管理部51は、供給施設101~10aによって発電された電力量については、環境付加価値を有する電力の放電可能量として管理し、供給施設401~40dによって発電された電力量については、環境付加価値を有する電力の放電可能量として管理してもよい。
【0029】
管理部51は、定期的に
図3に示す情報を更新してもよいし、蓄電装置30
1~30
cの各々において放電や充電が行われた際等の所定トリガに応じて
図3に示す情報を更新してもよい。
【0030】
決定部54は、少なくとも1つのプロセッサを含んでもよい。種々の実施形態によれば、少なくとも1つのプロセッサは、単一の集積回路(IC)として、又は複数の通信可能に接続された集積回路IC及び/又はディスクリート回路(discrete circuits)として実現されてもよい。
【0031】
決定部54は、電力消費施設201~20bごとに、蓄電装置301~30cにおいて放電可能な電力のうちの環境付加価値を有する電力及び環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかについて決定する。
【0032】
例えば、決定部54は、環境付加価値を有しない電力を使用していない電力消費施設201~20bに対しては、環境付加価値を有する電力について放電するように決定してもよい。
【0033】
かかる構成によれば、環境付加価値を有する電力のみの使用を望む電力消費施設に対して、環境付加価値を有する電力のみを放電することができる。
【0034】
また、決定部54は、管理部51において管理されている「放電可能量(環境付加価値有)」及び「放電可能量(環境付加価値無)」や電力消費施設201~20bからの要求等に基づいて、環境付加価値を有する電力及び環境付加価値を有しない電力のいずれを放電するかについて決定してもよい。
【0035】
送信部52及び受信部53は、通信モジュールを含む。かかる通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n、ZigBee、Wi-SUN等の規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3等の規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
【0036】
送信部52は、蓄電装置301~30cに対して、決定部54によって決定された電力(環境付加価値を有する電力或いは環境付加価値を有しない電力)を、所定電力量の電力を必要とする電力消費施設に放電するように指示するメッセージを送信する。
【0037】
また、送信部52は、供給施設101~10aに対して、一定の電力量の電力を蓄電装置301~30cに供給するように指示するメッセージを送信する。なお、送信部52は、蓄電装置301~30cにおいて供給施設101~10aからの電力の供給では不足する場合、供給施設401~40dに対して、かかる不足分の電力量の電力を蓄電装置301~30cに供給するように指示するメッセージを送信する。
【0038】
受信部53は、蓄電装置301~30cから、上述の「蓄電装置ID」と「放電可能量(環境付加価値有)」と「放電可能量(環境付加価値無)」と「充電可能量」とを受信する。ここで、受信部53は、定期的に、或いは、蓄電装置301~30cの各々において放電や充電が行われた際等の所定トリガに応じて、かかる情報を受信してもよい。
【0039】
ここで、管理部51は、受信部53によって受信された情報に応じて、
図3に示す情報を更新してもよい。
【0040】
以下、
図4及び
図5を参照して、本実施形態に係る電力システム100の動作の一例について説明する。
図4は、本実施形態に係る電力システム100において蓄電装置30に蓄電する動作を示し、
図5は、本実施形態に係る電力システム100において蓄電装置30から放電する動作を示す。
【0041】
第1に、
図4に示すように、管理装置50が、ステップS1001において、供給施設10に対して、所定電力量の電力を蓄電装置30に供給するように指示するメッセージを送信し、ステップS1002において、蓄電装置30に対して、供給施設10から第1電力量の電力が供給されることを通知する。
【0042】
ステップS1004において、供給施設10が、蓄電装置30に対して、第1電力量の電力を供給し、ステップS1005において、蓄電装置30が、かかる第1電力量の電力を蓄電する。
【0043】
ここで、管理装置50は、かかる第1電力量が再生エネルギーとして発電された電力量である場合、かかる第1電力量を環境付加価値を有する電力の放電可能量として管理する。
【0044】
一方、管理装置50は、かかる第1電力量が再生エネルギーとして発電された電力量でない場合、かかる第1電力量を環境付加価値を有しない電力の放電可能量として管理する。
【0045】
第2に、
図5に示すように、ステップS2001において、電力消費施設20が、管理装置50に対して、第2電力量の電力を供給するように要求するメッセージを送信する。
【0046】
ステップS2002において、管理装置50が、蓄電装置30に対して、第2電力量の環境付加価値を有する電力或いは環境付加価値を有しない電力を電力消費施設20に放電するように指示するメッセージを送信する。
【0047】
ここで、管理装置50は、電力消費施設20の要望や、電力消費施設20が再生エネルギーのみを使用しているか否かや、蓄電装置50における放電可能量等に応じて、環境付加価値を有する電力及び環境付加価値を有しない電力のいずれを放電すべきか決定する。
【0048】
ステップS2003において、蓄電装置30は、管理装置50からのメッセージに応じて、電力消費施設20に対して、第2電力量の電力を放電する。
【0049】
本実施形態によれば、電力消費施設20に対して環境付加価値を有する電力又は環境付加価値を有しない電力を選択して放電することができる。
【0050】
(第2実施形態)
以下、
図6を参照して、本発明の第2実施形態について、上述の第1実施形態との相違点に着目して説明する。
【0051】
図6に示すように、本実施形態に係る電力システム100は、上述の第1実施形態に係る電力システム100の構成に加えて、充放電装置60
1~60
eと、車両70
1~70
eとを有している。
【0052】
車両701~70eは、蓄電装置を搭載しており、それぞれ充放電装置601~60eと接続されるように構成されている。例えば、車両701~70eは、電気自動車である。
【0053】
充放電装置601~60eは、自身に接続されている車両701~70eに搭載されている蓄電装置における充放電を制御するように構成されている。
【0054】
また、充放電装置601~60eは、自身に接続されている車両701~70eに搭載されている蓄電装置において蓄積されている環境付加価値を有する電力の放電可能量や、充電可能な電力量について管理するように構成されている。
【0055】
ここで、充放電装置601~60eは、自身に接続されている車両701~70eを識別する情報を管理しないように構成されていてもよい。すなわち、充放電装置601~60eは、自身に接続されている車両701~70eが変わったことについて検出しないように構成されていてもよい。
【0056】
また、充放電装置601~60eは、車載に搭載されている蓄電装置301~30cに対して、所定エリア(例えば、自営網)X外にて充電された電力量については環境付加価値を有しない電力の放電可能量として管理するように構成されていてもよい。
【符号の説明】
【0057】
1…ネットワーク
2…所定電力系統
3…基幹電力系統
10、101~10a、401~40d…供給施設
20、201~20b…電力消費施設
30、301~30c…蓄電装置
50…管理装置
51…管理部
52…送信部
53…受信部
60、601~60e…充放電装置
70、701~70e…車両
100…電力システム