特開 2024-136798 配電システム及び配電方法

(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】P2024136798

(43)【公開日】2024-10-04

(54)【発明の名称】配電システム及び配電方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 3/32 20060101AFI20240927BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 3/00 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 7/34 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240927BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20240927BHJP

【ＦＩ】

H02J3/32

H02J3/38 180

H02J3/38 160

H02J3/38 130

H02J3/38 110

H02J3/46

H02J3/00 170

H02J7/35 K

H02J7/34 J

H02J7/00 P

H02J7/00 303C

H02J13/00 301A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023048048

(22)【出願日】2023-03-24

(71)【出願人】

【識別番号】316015888

【氏名又は名称】三菱重工エンジン＆ターボチャージャ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100162868

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 英輔

(74)【代理人】

【識別番号】100161702

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 宏之

(74)【代理人】

【識別番号】100189348

【弁理士】

【氏名又は名称】古都 智

(74)【代理人】

【識別番号】100196689

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 康一郎

(72)【発明者】

【氏名】石田 一郎

【テーマコード（参考）】

5G064

5G066

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G064AA04

5G064AC09

5G064BA02

5G064CB08

5G064DA05

5G064DA07

5G064DA11

5G066AA02

5G066AA03

5G066AE01

5G066AE05

5G066AE09

5G066HA11

5G066HA15

5G066HB02

5G066HB06

5G066HB09

5G066JA07

5G066JB03

5G503AA01

5G503AA04

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503DA05

5G503DA07

5G503DA08

5G503EA05

5G503FA06

5G503GD03

5G503GD04

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】完全なオフグリッド環境にある住宅等の無停電化を実現する配電システムを提供する。
【解決手段】配電システムは、電力系統に接続されていない個別住宅、共通発電設備、移動体を備え、個別住宅は、再生可能エネルギー発電装置、再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池、前記住宅用蓄電池の充電率を共通発電設備へ送信する住宅用コントローラを備え、共通発電設備は、発電装置、発電装置が発電した電力を蓄える大容量蓄電池、住宅用蓄電池の充電率を取得し、充電率が閾値以下となった個別住宅を特定し、その個別住宅への配電計画を作成する共通用コントローラ、を備え、移動体は、バッテリと充放電装置とを備え、配電計画に基づいて、特定された個別住宅へ配電する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統に接続されていない１軒又は複数軒の個別住宅と、共通発電設備と、移動体と、を備え、
前記個別住宅は、
再生可能エネルギー発電装置と、
前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、
前記住宅用蓄電池の充電率を取得して、前記共通発電設備へ送信する住宅用コントローラと、を備え、
前記共通発電設備は、
再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、
前記発電装置が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、
前記住宅用蓄電池の充電率を取得し、前記充電率が閾値以下となった前記住宅用蓄電池を備える前記個別住宅を特定し、特定した前記個別住宅への配電計画を作成する共通用コントローラと、を備え、
前記移動体は、バッテリと充放電装置とを備え、前記大容量蓄電池から受電して前記バッテリを充電し、前記配電計画に基づいて、特定された前記個別住宅へ移動して前記バッテリから当該個別住宅の前記住宅用蓄電池へ給電する、
配電システム。

【請求項2】

前記発電装置は、前記大容量蓄電池の充電率を監視し、当該充電率が閾値を下回ると、発電を行い、発電した電力を供給して前記大容量蓄電池を充電する、
請求項１に記載の配電システム。

【請求項3】

前記移動体は、前記個別住宅へ移動するときを除き、前記大容量蓄電池に接続され、前記大容量蓄電池は、前記移動体へ電力を供給して当該移動体の前記バッテリを充電する、
請求項１又は請求項２に記載の配電システム。

【請求項4】

前記住宅用コントローラは、さらに前記住宅用コントローラから前記再生可能エネルギー発電装置が発電する電力と前記個別住宅で消費される電気使用量の時刻歴データを前記共通発電設備へ送信し、
前記共通用コントローラは、前記時刻歴データを取得し、前記時刻歴データに基づいて、前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となることが予測される前記個別住宅を特定する、
請求項１又は請求項２に記載の配電システム。

【請求項5】

前記共通用コントローラは、前記再生可能エネルギー発電装置が利用するエネルギー源の予測情報を取得し、前記予測情報と前記時刻歴データに基づいて、前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となることが予測される前記個別住宅を特定する、
請求項４に記載の配電システム。

【請求項6】

前記移動体は、自動運転機能を備え、
前記配電計画に含まれる配電先の前記個別住宅のリストに基づいて、給電すべき前記住宅用蓄電池を備える前記個別住宅を巡回する、
請求項１又は請求項２に記載の配電システム。

【請求項7】

前記共通発電設備は、搬送可能である、
請求項１又は請求項２に記載の配電システム。

【請求項8】

再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、を備える、電力系統に接続されていない個別住宅への配電方法であって、
再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、前記発電装置が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、を備える共通発電設備と、
前記大容量蓄電池から受電して充電されたバッテリと充放電装置を備える移動体と、
を設け、
複数の前記個別住宅それぞれが備える前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となると、前記移動体を前記個別住宅へ移動させ、前記バッテリから前記住宅用蓄電池へ給電する、
配電方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、完全なオフグリッド環境にて配電を行い、無停電を実現する配電システム及び配電方法に関する。

【背景技術】

【0002】

住宅に太陽光パネルや風車などの再生可能エネルギー発電を導入する場合、蓄電池を併設して発電した電力を蓄電池に蓄え、再生可能エネルギーによる発電が低下した場合には、蓄電池に蓄えた電力を利用できる構成とすることが多い。しかし、再生可能エネルギー発電は不安定であることから、無停電を実現するために、グリッドと接続することが一般的である。このほかにも、再生可能エネルギーの不安定さを補償するためにガス発電設備や大容量の蓄電池を導入する事例も出てきている。関連する技術として、特許文献１には、大規模発電所からの電力供給に依存することなく、コミュニティ内でエネルギーの供給源と消費設備とを有するマイクログリッドについて、災害時などに複数のマイクログリッドの間でエネルギーを融通し合う制御について開示がある。

【0003】

グリッドと接続することができない位置にある住宅（一般住宅や、別荘、ホテルなど）の場合、無停電実現のためにグリッドと接続しようとすると、配線の敷設にコストがかかる。ガス発電設備を導入する場合にも、ガス配管を敷設する必要がある。大容量の蓄電池を導入する場合、例えば、太陽光パネルの発電が著しく低下する悪天候が何日も続く状況にも対応しようとすると、大容量な蓄電池が必要となり、個々の住宅に導入することは現実的ではない。また、特許文献１の技術の場合、他のマイクログリッドから電力供給を受けられるような設備が存在することが前提となっており、完全なオフグリッド環境にある住宅等の無停電を実現する為の技術には適さない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２１－１５８７３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

完全なオフグリッド環境にある住宅等を無停電化するシステムを提供する。

【0006】

本開示は、上記課題を解決することができる配電システム及び配電方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の配電システムは、電力系統に接続されていない１軒又は複数軒の個別住宅と、共通発電設備と、移動体と、を備え、前記個別住宅は、再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、前記住宅用蓄電池の充電率を取得して、前記共通発電設備へ送信する住宅用コントローラと、を備え、前記共通発電設備は、再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、前記発電装置が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、前記住宅用蓄電池の充電率を取得し、前記充電率が閾値以下となった前記住宅用蓄電池を備える前記個別住宅を特定し、特定した前記個別住宅への配電計画を作成する共通用コントローラと、を備え、前記移動体は、バッテリと充放電装置とを備え、前記大容量蓄電池から受電して前記バッテリを充電し、前記配電計画に基づいて、特定された前記個別住宅へ移動して前記バッテリから当該個別住宅の前記住宅用蓄電池へ給電する。

【0008】

また、本開示の配電方法は、再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、を備える、電力系統に接続されていない個別住宅への配電方法であって、再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、前記発電設備が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、を備える共通発電設備と、前記大容量蓄電池から受電して充電されたバッテリと充放電装置を備える移動体と、を設け、複数の前記個別住宅それぞれが備える前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となると、前記移動体を前記個別住宅へ移動させ、前記バッテリから前記住宅用蓄電池へ給電する。

【発明の効果】

【0009】

上述の配電システム及び配電方法によれば、完全なオフグリッド環境にある住宅等の無停電化を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施形態に係る配電システムの概略図である。

【図2】実施形態に係る配電システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図3】実施形態に係る共通発電設備の発電制御の一例を示す図である。

【図4】実施形態に係る配電計画の作成処理の一例を示す図である。

【図5】実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜実施形態＞
以下、本開示の配電システム１およびその制御について、図１～図５を参照して説明する。
（配電システムの構成）
図１に示すように、配電システム１は、共通発電設備１０、個別住宅２０ａ～２０ｐ、電気自動車３０ａ～３０ｃ等を含む。個別住宅２０ａ～２０ｐは、電力系統（グリッド）が届いていない、完全なオフグリッド環境に存在する建物、例えば、山奥の住宅、別荘、ホテル、被災地の避難所などである。個別住宅２０ａ～２０ｐは、太陽光パネルや小型風車などの再生可能エネルギー発電装置２１と住宅用蓄電池２２を備えている（図２）。共通発電設備１０は、環境に左右されずに安定的に発電が可能な発電装置１１と大容量蓄電池１２を備える。共通発電設備１０では、個別住宅２０ａ～２０ｐでの電力不足に備えて、発電装置１１による発電を行い、発電した電力を大容量蓄電池１２に蓄えておくことができる。また、共通発電設備１０は、オフグリッド環境への搬送および設置が容易であることが好ましい。例えば、共通発電設備１０は、各種サイズ（例えば、１２フィート、２０フィート、４０フィート）の貨物用のコンテナ等に発電機や大容量の蓄電池を収納し、トラック等で移動できるように一体的なユニットとして構成されていてもよいし、発電機と大容量の蓄電池とが別々にコンテナ等に収納されていてもよい。電気自動車３０ａ～３０ｃは、共通発電設備１０にて蓄えた電力を自身が元々備えるバッテリを利用して搬送し、個別住宅２０ａ～２０ｐが電力不足になる前に、個別住宅２０ａ～２０ｐの住宅用蓄電池２２を充電する。オフグリッド環境では、送電線など配電のための設備が敷設されていない。配電システム１では、電気自動車３０ａ～３０ｃによって配電を行う。配電の手段は、電気自動車に限らず、バッテリと充放電システムを搭載した他の移動体であってもよい。

【0012】

以下、個別住宅２０ａ～２０ｐの区別が必要ない場合には、単に個別住宅２０のように記載する場合がある。また、次に図２に示す個別住宅２０ａが有する各構成、例えば、再生可能エネルギー発電装置２１ａについても他の再生可能エネルギー発電装置２１ｂ等との区別が必要ない場合には、単に再生可能エネルギー発電装置２１のように記載する。他の構成２２ａ、２３ａ、２３１ａ、２３２ａ、２３３ａについても同様である。電気自動車３０ａ～３０ｃについても、電気自動車３０ａ～３０ｃの区別が必要ない場合には、単に電気自動車３０のように記載する場合がある。また、図１に示す共通発電設備１０、個別住宅２０、電気自動車３０の数は一例であって、図示した数に限定されない。例えば、共通発電設備１０が２台設けられていてもよいし、個別住宅２０は１軒でも１６軒以上設けられていてもよいし、電気自動車３０が４台以上設けられていてもよい。

【0013】

（システム構成）
図２に配電システム１の機能、構成を示す。配電システム１は、共通発電設備１０と、個別住宅２０と、電気自動車３０と、ユーザ端末装置４０と、を備える。共通発電設備１０は、発電装置１１と、大容量蓄電池１２と、共通用コントローラ１３と、を備えている。個別住宅２０ａは、再生可能エネルギー発電装置２１ａと、住宅用蓄電池２２ａと、住宅用コントローラ２３ａと、を備えている。個別住宅２０ｂ～２０ｐについても同様である。共通発電設備１０の共通用コントローラ１３と個別住宅２０の住宅用コントローラ２３とはＷｉｆｉ（登録商標）等の無線通信やキャリア網などによって通信可能に接続されている。共通発電設備１０とユーザ端末装置４０とはＷｉｆｉ（登録商標）等の無線通信やキャリア網などによって通信可能に接続されている。

【0014】

（共通発電設備１０の機能と構成）
共通発電設備１０の機能について説明する。
発電装置１１は、ディーゼルエンジン発電機、ガスエンジン発電機、ガスタービン発電機など、太陽光や風などの自然条件の影響を受けずに、意図したとおりに発電することができる発電機とその制御装置とを備える。発電装置１１は、発電した電力を大容量蓄電池１２に蓄電する。発電装置１１は、大容量蓄電池１２の充電率を監視し、ある閾値（例えば、３０％）を下回ったら、発電装置１１を自動起動して、充電を開始し、大容量蓄電池１２の充電率がある閾値（例えば、９０％）以上となると、発電を自動停止するように構成されている。

【0015】

大容量蓄電池１２は、大容量の蓄電池と充放電装置とを備える。大容量蓄電池１２は、発電装置１１の発電出力を充電することができる。上記のように発電装置１１と連携することにより、大容量蓄電池１２の充電率は常に十分な値を維持することができる。また、大容量蓄電池１２は、外部へ給電できるように構成されている。例えば、大容量蓄電池１２は、蓄えた電力を複数の電気自動車３０へ同時に供給することができる。複数の電気自動車３０を、個別住宅２０に配電に出ている間以外は大容量蓄電池１２に接続したままとすることで、常にフル充電となるようにしておくことができる。大容量蓄電池１２は、例えば、数軒の個別住宅２０で使用する数日分の電力が蓄電できるような容量を備えていてもよい。発電装置１１の発電能力と大容量蓄電池１２の容量は、例えば、全ての個別住宅２０で再生可能エネルギー発電装置による発電ができなくなる日が数日続いても、全ての個別住宅２０に十分な電力を供給できるように設計される。

【0016】

共通用コントローラ１３は、コンピュータを用いて構成される。共通用コントローラ１３は、個別住宅２０から定期的に送信される各時間帯の電気使用量、再生可能エネルギー発電装置２１による発電状況、住宅用蓄電池２２の充電率を受信し、全ての個別住宅２０のこれらの情報を集約して持っている。共通用コントローラ１３は、住宅用蓄電池２２の充電率の低下を監視し、充電率が閾値を下回ると、あるいは近い将来に閾値を下回ることが予測されると、配電時刻、配電のための走行ルートや配電する件数、配電量（どの個別住宅２０にどのくらい充電するか）などを決定し、これらの情報を含む配電計画を作成し、配電担当者のユーザ端末装置４０に送信する。共通用コントローラ１３は、データ取得部１３１と、計画部１３２と、記憶部１３３と、通信部１３４と、を備える。

【0017】

データ取得部１３１は、通信部１３４を通じて様々な情報を取得する。例えば、データ取得部１３１は、インターネット等から近い将来の天候、風量などの予測値を取得したり、過去の天候、気温、風量などの実績値を取得したりする。また、データ取得部１３１は、個別住宅２０の住宅用コントローラ２３から送信される発電状況の時刻歴データ、電力使用量の時刻歴データ、充電率の時刻歴データを取得する。

【0018】

計画部１３２は、個別住宅２０から定期的に送信されてくる住宅用蓄電池２２の充電率が所定の閾値を下回ると、あるいは近い将来に閾値を下回ることが予測されると、配電計画を作成する。例えば、閾値を４０％とした場合、個別住宅２０ｃの住宅用蓄電池２２ｃの充電率が４０％になると給電が必要と判断し、個別住宅２０ｃへの配電計画を作成する。この場合、計画部１３２は、比較的近い位置に存在する個別住宅２０ｄや搬送途中の経路に存在する個別住宅２０ａ、２０ｂへの配電計画を同時に作成するようにしてもよい。また、計画部１３２は、過去の天候（太陽光発電の場合）、風量（風力発電の場合）の実績値、同時間帯の過去の個別住宅２０ａ～２０ｐ各々の発電状況に基づいて、各個別住宅２０における時間帯ごとの自然条件と発電状況（どれぐらい発電できるか）の関係を解析して、発電予測モデルを作成してもよい。あるいは、計画部１３２は、過去の個別住宅２０ａ～２０ｐ各々の発電状況に基づいて、各個別住宅２０における時間帯ごとの発電状況を予測する発電予測モデルを作成してもよい。計画部１３２は、作成した発電予測モデルと近い将来の天候、風量の予測値とに基づいて、又は、天候や風量を考慮しない発電予測モデルに基づいて、各個別住宅２０における時間帯ごとの発電状況を予測する。また、計画部１３２は、過去の気候の実績値と過去の個別住宅２０ａ～２０ｐ各々の電力使用量に基づいて、各個別住宅２０における時間帯ごとの電気使用量の傾向（例えば、気候（例えば、気温）と時間帯と電気使用量の関係、又は、時間帯と電気使用量の関係など）を解析して、電気使用量予測モデルを作成してもよい。計画部１３２は、作成した電気使用量予測と近い将来の天候の予測値とに基づいて、又は、天候を考慮しない電気使用量予測モデルに基づいて、各個別住宅２０における時間帯ごとの電力使用量を予測する。計画部１３２は、予測した近い将来の時間帯ごとの発電状況の予測値と電気使用量の予測値とに基づいて、各個別住宅２０の住宅用蓄電池２２の充電率が閾値を下回る時刻を予測し、その時刻に間に合うように給電できるような配電計画を作成する。

【0019】

記憶部１３３は、個別住宅２０ａ～２０ｐの発電状況、電気使用量、住宅用蓄電池２２ａ～２２ｐそれぞれの充電率などの情報を記憶する。
通信部１３４は、個別住宅２０の住宅用コントローラ２３と通信を行う。例えば、通信部１３４は、住宅用コントローラ２３ａから個別住宅２０ａの再生可能エネルギー発電装置２１ａの発電状況、個別住宅２０ａの電気使用量、住宅用蓄電池２２ａの充電率の各情報を定期的に受信する。通信部１３４は、他の個別住宅２０ｂ～２０ｐからも同様の情報を受信する。通信部１３４は、受信した情報を記憶部１３３に保存する。

【0020】

（個別住宅２０の機能と構成）
再生可能エネルギー発電装置２１は、例えば、太陽光発電装置、小型風力発電装置などである。オフグリッド環境の個別住宅２０には、何らかの再生可能エネルギー発電装置が設けられていることがあるが、再生可能エネルギー発電装置２１は、元々、個別住宅２０に設けられているものであってもよいし、配電システム１の導入時に設置されたものであってもよい。個別住宅２０では、再生可能エネルギー発電装置２１による発電出力が得られる場合にはその電力を使用し、余剰分（発電電力－使用電力）は住宅用蓄電池２２に蓄える。そして、夜間等の再生可能エネルギー発電装置２１による発電出力が得られない（もしくは不足する）時間帯は住宅用蓄電池２２の電力を使用する。

【0021】

住宅用蓄電池２２は、再生可能エネルギー発電装置２１が発電した電力のうちの余剰分を蓄電するための蓄電池と充放電装置とを備える。住宅用蓄電池２２は、外部からの給電が可能なように構成されている。例えば、住宅用蓄電池２２は、電気自動車３０から供給される電力を充電することができる。配電システム１では、電気自動車３０を巡回させ、電気自動車３０から住宅用蓄電池２２へ充電することにより、住宅用蓄電池２２の充電率を維持するように制御する。

【0022】

住宅用コントローラ２３は、コンピュータによって構成される。個別住宅２０では、各時間帯の電気使用量、再生可能エネルギー発電装置２１の発電状況、住宅用蓄電池２２の充電率を計測できるように不図示のセンサが設けられており、各センサは、計測した値を住宅用コントローラ２３へ送信するように構成されている。住宅用コントローラ２３は、データ取得部２３１と、記憶部２３２と、通信部２３３と、を備える。
データ取得部２３１は、不図示のセンサが計測した各時刻の再生可能エネルギー発電装置２１の発電電力、個別住宅２０の電気使用量、住宅用蓄電池２２の充電率を取得する。
記憶部２３２は、データ取得部２３１によって取得された情報を記憶する。例えば、記憶部２３２は、発電状況を示す発電電力の時刻歴データ、電気使用量の時刻歴データ、充電率の時刻歴データを記憶する。
通信部２３３は、共通発電設備１０の共通用コントローラ１３と通信を行う。例えば、通信部２３３は、記憶部２３２が記憶する発電電力、消費電力、充電率の時刻歴データを定期的に共通用コントローラ１３へ送信する。また、通信部２３３は、住宅用蓄電池２２の充電率が所定の閾値（例えば、３０％）を下回った場合には、共通用コントローラ１３へ速やかに警報を送信する。

【0023】

（電気自動車の機能と構成）
電気自動車３０は、自車両の走行に用いる電力を蓄電するためのバッテリを備えている。電気自動車３０は、共通発電設備１０にて、大容量蓄電池１２から受電し、自車両のバッテリを充電し、個別住宅２０を巡回する。電気自動車３０は、巡回先にて住宅用蓄電池２２へ給電し、住宅用蓄電池２２を充電する。

【0024】

（ユーザ端末装置の機能と構成）
ユーザ端末装置４０は、コンピュータによって構成される。ユーザ端末装置４０は、電気自動車３０の運転手に利用されるＰＣ（personal computer）やタブレット端末などである。ユーザ端末装置４０は、計画部１３２が作成した電力の配電計画を共通用コントローラ１３から受信し、受信した配電計画を表示する。

【0025】

運転手は、ユーザ端末装置４０のディスプレイに表示された配電計画を参照して、電力不足が懸念される個別住宅２０を巡回し、巡回先の住宅用蓄電池２２へ電気自動車３０から給電する。例えば、配電計画に、個別住宅２０ａにＸ１（ｋＷｈ）、個別住宅２０ｄにＸ２（ｋＷｈ）、個別住宅２０ｐにＸ３（ｋＷｈ）の各電力量を充電するような計画が含まれている場合、運転手は、電気自動車３０ａを運転して、個別住宅２０ａ、個別住宅２０ｄ、個別住宅２０ｐを巡回し、各所で指定された電力量を給電し、共通発電設備１０へ戻る。共通発電設備１０へ戻ると、運転手は、電気自動車３０ａを大容量蓄電池１２へ接続し、大容量蓄電池１２から電気自動車３０ａのバッテリを充電するよう操作する。他の電気自動車３０ｂ、３０ｃも普段は大容量蓄電池１２へ接続し、大容量蓄電池１２から受電する。これにより、電気自動車３０ａ～３０ｃのバッテリを常にフル充電に近い状態に維持する。

【0026】

（動作）
次に配電システム１の動作について、図３、図４を用いて説明する。
図３に共通発電設備１０における発電制御の一例を示す。
発電装置１１は、大容量蓄電池１２の充電率を監視し、充電率が下限閾値を下回るかどうかを判定する（ステップＳ１）。発電装置１１の制御装置は、大容量蓄電池１２の充電率が、例えば、３０％を下回るかどうかを判定する。３０％を下回る場合、制御装置は、充電率が下限閾値を下回ると判定し、そうでない場合、充電率が下限閾値以上と判定する。充電率が下限閾値以上の場合（ステップＳ１；Ｎｏ）、発電装置１１は、所定の制御周期でステップＳ１の判定を繰り返し行う。

【0027】

充電率が下限閾値を下回ると（ステップＳ１；Ｙｅｓ）、発電装置１１が起動する（ステップＳ２）。発電装置１１の制御装置は、発電装置１１が備える発電機（ディーゼルエンジン発電機、ガスエンジン発電機など）を起動し、発電を開始させる。発電装置１１は、発電した電力を大容量蓄電池１２へ供給する。これにより、大容量蓄電池１２が充電され、充電率が上昇する。

【0028】

発電装置１１は、大容量蓄電池１２の充電率を監視し、充電率が十分かどうかを判定する（ステップＳ３）。発電装置１１の制御装置は、大容量蓄電池１２の充電率が、例えば、９０％以上かどうかを判定する。９０％以上の場合、制御装置は、充電率が十分と判定し、そうでない場合、充電率が十分ではないと判定する。充電率が十分ではない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、発電装置１１は、発電を継続する。大容量蓄電池１２の充電率が十分となると（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、発電装置１１を停止する（ステップＳ４）。発電装置１１の制御装置は、ディーゼルエンジン発電機などを停止する。

【0029】

図３に例示する発電装置１１の自動制御により、大容量蓄電池１２の充電率は常に一定以上に保たれ、個別住宅２０にて再生可能エネルギー発電ができない日が続いても、電気自動車３０を通じて給電することができる。また、配電中以外の電気自動車３０は、大容量蓄電池１２に接続し、充電させる。これにより、電気自動車３０のバッテリをフル充電の状態に維持し、個別住宅２０にて電力が足りなくなった際には、速やかに個別住宅２０へ給電することができる。また、発電装置１１は、再生可能エネルギー発電とは異なる方式の意図通りに発電可能な発電機を備えるため、完全オフグリッド環境においても、自然環境の影響を受けずに、安定して大容量蓄電池１２を充電することができる。

【0030】

図４に実施形態に係る配電計画の作成処理の一例を示す。
データ取得部１３１が、定期的に個別住宅２０から発電状況、電気使用量、充電率を取得する（ステップＳ１１）。計画部１３２は、充電率が閾値を下回りそうな個別住宅２０を抽出する（ステップＳ１２）。例えば、住宅用蓄電池２２ｄの充電率が４０％であれば、計画部１３２は、個別住宅２０ｄを配電対象として抽出する。また、例えば、住宅用コントローラ２３ｇから警報（つまり、住宅用蓄電池２２ｇの充電率が３０％未満）を受信した場合、計画部１３２は、個別住宅２０ｇを緊急の配電対象として抽出する。また、例えば、個別住宅２０ｋの電気使用量が普段より増加していて、このまま使用すると、数時間後に住宅用蓄電池２２ｋの充電率が４０％未満に低下することが予測できる場合や、過去の個別住宅２０ｋの発電状況および電気使用量の実績値から今後の住宅用蓄電池２２ｋの充電率の低下が予測できるような場合、計画部１３２は、個別住宅２０ｋを配電対象として抽出する。また、天候の実績値および予測値から、前日が曇りで太陽光発電がほとんどできず、今後数日にわたって同様の天候が予測される場合、計画部１３２は、住宅用蓄電池２２の充電率に関係なく、全ての個別住宅２０を配電対象として抽出してもよい。

【0031】

次に計画部１３２は、ステップＳ１２で抽出した個別住宅２０を対象として、各個別住宅２０に供給する電力量、時刻（許容できる最終時刻）を算出する（ステップＳ１３）。例えば、住宅用蓄電池２２ｄの充電率が４０％の場合、計画部１３２は、充電率を９０％にするために必要な電力量を計算し、計算した値を個別住宅２０に配電すべき電力量として設定する。また、例えば、計画部１３２は、個別住宅２０ｄの発電状況と電気使用量から、住宅用蓄電池２２ｄの充電率が４０％から３０％未満に低下するまでの時刻を予測し、予測した時刻までに配電を行うよう設定する。警報が送信された個別住宅２０ｇについては、計画部１３２は、緊急で配電を行うよう配電すべき時刻（例えば、現在時刻から共通発電設備１０から個別住宅２０ｇまでの移動に要する時間だけ経過した時刻）を設定する。また、例えば、過去の実績値や天候などの予測値に基づいて、３時間後に住宅用蓄電池２２ｋの充電率が４０％に低下すると予測される場合、計画部１３２は、３時間後までに住宅用蓄電池２２ｋを充電できるように時刻の設定を行う。

【0032】

次に計画部１３２は、配電に使用する電気自動車３０とその走行ルートを算出する（ステップＳ１４）。例えば、個別住宅２０が存在するエリアごとに配電を担当する電気自動車３０が決まっている場合、計画部１３２は、ステップＳ１２で抽出した個別住宅２０が存在するエリアに応じて、配電に使用する電気自動車３０を特定する。例えば、図１の例において、個別住宅２０ｄ、２０ｇが抽出された場合、計画部１３２は、電気自動車３０ａ、３０ｂを使用することを決定する。計画部１３２は、電気自動車３０ａについて、例えば、地図情報に基づく個別住宅２０ｄへの最短ルートを走行ルートとして算出する。また、個別住宅２０ｄへのルート上に個別住宅２０ａ～２０ｄが存在し、個別住宅２０ｄの近くに個別住宅２０ｆが存在する場合、計画部１３２は、共通発電設備１０を出発して、個別住宅２０ａ～２０ｆを経由して、共通発電設備１０へ戻るルートを走行ルートとして算出してもよい。この場合には、計画部１３２は、個別住宅２０ａ～２０ｄ、２０ｆについて、ステップＳ１３の処理を追加で実行する。計画部１３２は、走行ルートと、走行ルートに含まれる配電先の個別住宅２０と、その個別住宅２０の住宅用蓄電池２２に給電する電力量と、給電の制限時刻と、が含まれた配電計画を作成し、配電計画をユーザ端末装置４０へ送信する（ステップＳ１５）。運転手は、ユーザ端末装置４０を用いて配電計画を参照する。運転手は、電気自動車３０を運転して、走行ルートに沿って、配電計画にて設定された制限時刻までに各個別住宅２０を巡回し、住宅用蓄電池２２を充電する。

【0033】

なお、上記の実施形態では、共通用コントローラ１３（計画部１３２）が作成した走行ルートに沿って、運転手が電気自動車３０を運転することとしたが、自動運転機能を備える電気自動車３０に計画部１３２が作成した配電計画を送信し、電気自動車３０が、自動運転によって配電計画の走行ルートに沿って個別住宅２０を巡回し、各個別住宅２０では、自律的に配電計画にて設定された電力量を住宅用蓄電池２２に充電してくるようにしてもよい。

【0034】

（効果）
以上説明したように、本実施形態によれば、完全オフグリッド環境の個別住宅２０について、各個別住宅２０に設置された再生可能エネルギー発電装置２１と住宅用蓄電池２２から電力を供給する。そして、悪天候が続き、再生可能エネルギー発電装置２１で発電できず、住宅用蓄電池２２の容量が少なくなってきた場合には、共通発電設備１０で発電した電力の配電を受ける。これにより、完全オフグリッド環境の個別住宅２０の無停電化を実現することができる。共通発電設備１０からの配電を受けることができるので、住宅用蓄電池２２を最低限の容量にすることができる。電気自動車３０によって配電を行うことで、点在する個別住宅２０に対して、電源配線、配管等を敷設する必要がなくなり、工事費用やメンテナンス費用を節約することができる。共通発電設備１０には、再生可能エネルギーに依存しない発電機と大容量の蓄電池を設けることで、天候に依存せずに電力を蓄えておくことができる。共通発電設備１０を搬送可能にすることで、例えば、コンテナ１個分を設置するスペースがあり、その場所まで共通発電設備１０を搬送する道路などが通っていれば、どのような場所でも比較的容易に無停電化を実現することができる。

【0035】

図５は、実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９０は、プロセッサ９１、メインメモリ９２、ストレージ９３、インタフェース９４を備える。上述の共通用コントローラ１３、住宅用コントローラ２３およびユーザ端末装置４０の各々は、コンピュータ９０に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でストレージ９３に記憶されている。プロセッサ９１は、プログラムをストレージ９３から読み出してメインメモリ９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、プロセッサ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ９２に確保する。プロセッサ９１の例としては、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、マイクロプロセッサなどが挙げられる。

【0036】

プログラムは、コンピュータ９０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージに既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、コンピュータ９０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサ９１によって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。このような集積回路もプロセッサの一例に含まれる。

【0037】

ストレージ９３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ－ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。ストレージ９３は、コンピュータ９０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９４または通信回線を介してコンピュータ９０に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９０に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９０が当該プログラムをメインメモリ９２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、ストレージ９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

【0038】

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、当該プログラムは、前述した機能をストレージ９３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【0039】

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として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ていない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0040】

＜付記＞
各実施形態に記載の配電システム及び制御方法は、例えば以下のように把握される。

【0041】

（１）第１の態様に係る配電システムは、電力系統に接続されていない１軒又は複数軒の個別住宅と、共通発電設備と、移動体と、を備え、前記個別住宅は、再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電設備が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、前記住宅用蓄電池の充電率を取得して、前記共通発電設備へ送信する住宅用コントローラと、を備え、前記共通発電設備は、再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、前記発電設備が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、前記住宅用蓄電池の充電率を取得し、前記充電率が閾値以下となった前記住宅用蓄電池を備える前記個別住宅を特定し、特定した前記個別住宅への配電計画を作成する共通用コントローラと、を備え、前記移動体は、バッテリと充放電装置とを備え、前記大容量蓄電池から受電して前記バッテリを充電し、前記配電計画に基づいて、特定された前記個別住宅へ移動して前記バッテリから当該個別住宅の前記住宅用蓄電池へ給電する。
これにより、完全なオフグリッド環境にある住宅等の無停電化を実現することができる。

【0042】

（２）第２の態様に係る配電システムは、（１）の配電システムであって、前記発電装置は、前記大容量蓄電池の充電率を監視し、当該充電率が閾値を下回ると、発電を行い、発電した電力を供給して前記大容量蓄電池を充電する。
大容量蓄電池のバッテリをフル充電にして準備しておくことで速やかに各個別住宅２０へ配電を行うことができる。

【0043】

（３）第３の態様に係る配電システムは、（１）～（２）の配電システムであって、前記移動体は、前記個別住宅へ移動するときを除き、前記大容量蓄電池に接続され、前記大容量蓄電池は、前記移動体へ電力を供給して当該移動体の前記バッテリを充電する。
移動体のバッテリをフル充電にして準備しておくことで速やかに各個別住宅２０へ配電を行うことができる。

【0044】

（４）第４の態様に係る配電システムは、（１）～（３）の配電システムであって、前記住宅用コントローラは、さらに前記住宅用コントローラから前記再生可能エネルギー発電装置が発電する電力と前記個別住宅で消費される電気使用量の時刻歴データを前記共通発電設備へ送信し、前記共通用コントローラは、前記時刻歴データを取得し、前記時刻歴データに基づいて、前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となることが予測される前記個別住宅を特定する。
これにより、個別住宅２０ごとの発電状況や電気使用量のトレンドに応じて、どの個別住宅２０の住宅用蓄電池２２の充電率が低下するかを予測することができ、充電率が早く低下すると予測される個別住宅２０への配電を前もって計画することができる。

【0045】

（５）第５の態様に係る配電システムは、（１）～（４）の配電システムであって、前記共通用コントローラは、前記再生可能エネルギー発電装置が利用するエネルギー源の予測情報を取得し、前記予測情報と前記時刻歴データに基づいて、前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となることが予測される前記個別住宅を特定する。
これにより、個別住宅２０にて再生可能エネルギー発電ができなくなることを予測し、その場合には、前もって配電を計画することができる。

【0046】

（６）第６の態様に係る配電システムは、（１）～（５）の配電システムであって、前記移動体は、自動運転機能を備え、前記配電計画に含まれる配電先の前記個別住宅のリストに基づいて、給電すべき前記住宅用蓄電池を備える前記個別住宅を巡回する。
これにより、配電を自動化することができる。

【0047】

（７）第７の態様に係る配電システムは、（１）～（６）の配電システムであって、前記共通発電設備は、搬送可能である。
これにより、共通発電設備を搬入し、設置できれば、どのような場所でも配電を行うことができる。

【0048】

（８）第８の態様に係る配電方法は、再生可能エネルギー発電装置と、前記再生可能エネルギー発電装置が発電した電力を蓄電する住宅用蓄電池と、を備える、電力系統に接続されていない個別住宅への配電方法であって、再生可能エネルギー発電以外の方法で発電を行う発電装置と、前記発電設備が発電した電力を蓄える大容量蓄電池と、を備える共通発電設備と、前記大容量蓄電池から受電して充電されたバッテリと充放電装置を備える移動体と、を設け、複数の前記個別住宅それぞれが備える前記住宅用蓄電池の充電率が閾値以下となると、前記移動体を前記個別住宅へ移動させ、前記バッテリから前記住宅用蓄電池へ給電する配電方法である。

【符号の説明】

【0049】

１・・・配電システム
１０・・・共通発電設備
１１・・・発電装置
１２・・・大容量蓄電池
１３・・・共通用コントローラ
１３１・・・データ取得部
１３２・・・計画部
１３３・・・記憶部
１３４・・・通信部
２０、２０ａ～２０ｐ・・・個別住宅
２１、２１ａ・・・再生可能エネルギー発電装置
２２、２２ａ・・・住宅用蓄電池
２３、２３ａ・・・住宅用コントローラ
２３１、２３１ａ・・・データ取得部
２３２、２３２ａ・・・記憶部
２３３、２３３ａ・・・通信部
３０、３０ａ～３０ｃ・・・電気自動車
４０・・・ユーザ端末装置
９０・・・コンピュータ
９１・・・プロセッサ
９２・・・メインメモリ
９３・・・ストレージ
９４・・・インタフェース

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】