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(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】P2024079482
(43)【公開日】2024-06-11
(54)【発明の名称】電力供給システム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/30 20060101AFI20240604BHJP
H02J 15/00 20060101ALI20240604BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20240604BHJP
【ＦＩ】
H02J3/30
H02J15/00 A
H02J3/38 120
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022192456
(22)【出願日】2022-11-30
(71)【出願人】
【識別番号】522468375
【氏名又は名称】株式会社フライホイール・ユナイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100111659
【弁理士】
【氏名又は名称】金山 聡
(72)【発明者】
【氏名】福田 勉
【テーマコード（参考）】
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G066HA15
5G066HB02
5G066HB06
5G066HB08
5G066JA05
5G066JB02
(57)【要約】 （修正有）
【課題】再生可能エネルギーにより作られた電気を、高電圧用の送電線を使用することなく、多数の利用者に安定して供給する。
【解決手段】電力供給システム１は、太陽光発電装置２と、多数のフライホイール蓄電装置ｆ１～ｆｍからなるフライホイール蓄電装置群９と、太陽光発電装置２から出力される電気を分けてフライホイール蓄電装置群９の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電する分電装置６と、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎに電力を供給する電力供給網と、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎの消費電力量を計測する電力量計ＥＭ１～ＥＭｎと、電力量計ＥＭ１～ＥＭｎが計測する消費電力量に基づいて、フライホイール蓄電装置群８の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させて、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎが必要とする電力を電力供給網に供給するように制御する配電制御装置１０と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】電力供給システム１は、太陽光発電装置２と、多数のフライホイール蓄電装置ｆ１～ｆｍからなるフライホイール蓄電装置群９と、太陽光発電装置２から出力される電気を分けてフライホイール蓄電装置群９の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電する分電装置６と、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎに電力を供給する電力供給網と、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎの消費電力量を計測する電力量計ＥＭ１～ＥＭｎと、電力量計ＥＭ１～ＥＭｎが計測する消費電力量に基づいて、フライホイール蓄電装置群８の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させて、多数の電力負荷ｅ１～ｅｎが必要とする電力を電力供給網に供給するように制御する配電制御装置１０と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
再生可能エネルギーを利用した発電装置と、
供給される電力を運動エネルギーに変換して蓄えるフライホイール蓄電装置が多数集合したフライホイール蓄電装置群と、
前記発電装置から出力される電気を分けて前記フライホイール蓄電装置群の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電する分電装置と、
多数の電力負荷に電力を供給する電力供給網と、
前記多数の電力負荷の消費電力量を計測する消費電力量計測手段と、
前記消費電力量計測手段が計測する消費電力量に基づいて、前記フライホイール蓄電装置群の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させて、前記多数の電力負荷が必要とする電力を前記電力供給網に供給するように制御する配電制御装置と
を備えたことを特徴とする電力供給システム。
供給される電力を運動エネルギーに変換して蓄えるフライホイール蓄電装置が多数集合したフライホイール蓄電装置群と、
前記発電装置から出力される電気を分けて前記フライホイール蓄電装置群の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電する分電装置と、
多数の電力負荷に電力を供給する電力供給網と、
前記多数の電力負荷の消費電力量を計測する消費電力量計測手段と、
前記消費電力量計測手段が計測する消費電力量に基づいて、前記フライホイール蓄電装置群の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させて、前記多数の電力負荷が必要とする電力を前記電力供給網に供給するように制御する配電制御装置と
を備えたことを特徴とする電力供給システム。
【請求項2】
前記発電装置から出力される電気は低電圧用の送電線により前記分電装置に送られることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項3】
前記電力供給網は、前記フライホイール蓄電装置が放電した電気を多数の変圧器に送る低電圧用の配電線を備えていることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項4】
前記フライホイール蓄電装置は、
前記分電装置からの給電により回転するモータと、
前記モータにより回転するフライホイールと、
前記フライホイールの回転により発電する発電機と、
前記モータの回転を前記フライホイールに伝達し遮断する第１クラッチと、
前記フライホイールの回転を前記発電機に伝達し遮断する第２クラッチと、
前記フライホイール蓄電装置の動作を制御する蓄電制御手段と
を備え、
前記蓄電制御手段は、前記フライホールが設定された蓄電回転数に到達するまで前記モータが回転するように制御することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
前記分電装置からの給電により回転するモータと、
前記モータにより回転するフライホイールと、
前記フライホイールの回転により発電する発電機と、
前記モータの回転を前記フライホイールに伝達し遮断する第１クラッチと、
前記フライホイールの回転を前記発電機に伝達し遮断する第２クラッチと、
前記フライホイール蓄電装置の動作を制御する蓄電制御手段と
を備え、
前記蓄電制御手段は、前記フライホールが設定された蓄電回転数に到達するまで前記モータが回転するように制御することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項5】
前記蓄電制御手段は、前記フライホールが設定された放電可能回転数に低下するまで前記発電機が発電するように制御することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
【請求項6】
前記配電制御装置は、前記フライホールが前記蓄電回転数に到達したときからの経過時間が長い順に前記フライホイール蓄電装置を放電させるように制御することを特徴とする請求項４記載の電力供給システム。
【請求項7】
前記消費電力量計測手段は、前記多数の電力負荷の各々に取り付けられて前記電力負荷が消費する電力量を一定時間毎に計測して前記配電制御装置に送信する電力量計であることを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項8】
前記発電装置は、ソーラーパネルが多数集合したソーラーパネル群が発電した電気を供給する太陽光発電装置であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載した電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスといった再生可能エネルギーを利用した電力供給システムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
我が国の電気事業での電力（電気）供給系統においては、発電所（火力、水力、原子力発電所）で作られた電気は、２７万５０００Ｖ～５０万Ｖという非常に高い電圧まで昇圧されて送電線へ送り出され、各地に設けられた超高圧変電所で１５万４０００Ｖに変換され、一次変電所で６万６０００Ｖまで引き下げられ、一部の電気は、大量に電気を使用する鉄道会社や大規模工場に送られ、残りの電気は、二次変電所に送られて２万２０００Ｖまで引き下げられ、この二次変電所からの電気のうち一部は大規模工場やコンビナート等に送られ、残りの電気は配電用変電所に送られて６６００Ｖまで引き下げられ、配電用変電所からの電気は、大規模なビルや中規模工場等に配電されると共に、街中の電線に配電され、電柱に設置された柱上変圧器で１００Ｖまたは２００Ｖに変圧され、引き込み線から各家庭に送られる。
ところで、上記のような発電所、超高圧変電所、一次・二次変電所、配電用変電所といった電力供給系統が存在しない地域（例えば離島）においては、上記のような電力供給から独立して、自然エネルギー等を利用した発電設備を設置し、利用者に電力が供給されており、このような独立した発電や電力の供給を安定的に行うための種々のシステムが提案されている。
ところで、上記のような発電所、超高圧変電所、一次・二次変電所、配電用変電所といった電力供給系統が存在しない地域（例えば離島）においては、上記のような電力供給から独立して、自然エネルギー等を利用した発電設備を設置し、利用者に電力が供給されており、このような独立した発電や電力の供給を安定的に行うための種々のシステムが提案されている。
【0003】
例えば、特許文献１（特開平８－１０７６３７号公報）には、太陽電池１や風車５の自然エネルギーを利用した発電装置の発電出力回路３（配電線３）に双方向性インバータ１２を介してフライホイール１４を設けた誘導機１３を接続し、自然エネルギー量が所定値以下になると双方向性インバータ１２の誘導機１３に供給する周波数を基準値よりも低下させることによって発電機として機能させ、自然エネルギー量が所定値以上になると双方向性インバータ１２の誘導機１３に供給する周波数を基準値に等しくし、または基準値よりも高めることによって電動機として機能させ、さらには、配電線３に原動機駆動の補助発電機２０を接続し、自然エネルギー量に変動があっても電力負荷８に対して常に安定した電力が供給できるようにした自然エネルギーを使用した発電装置の安定方法とその装置が開示されている。
しかしながら、特許文献１では、自然エネルギーを利用した発電装置で発電した電気（電力）、フライホイール１４に蓄勢された電気（電力）及び補助発電機２０で発電された電気（電力）は、配電線３から電力負荷８に供給される。
このため、電力の利用者が多く、電力負荷８の電力消費量が大きくなり一般の配電線（６６００Ｖの配電線）の送電容量を超えると、高電圧（２万２０００Ｖ）用の送電線が必要となり、その設置のための設備費用（鉄塔の建設費他）が膨大となるという問題がある。
しかしながら、特許文献１では、自然エネルギーを利用した発電装置で発電した電気（電力）、フライホイール１４に蓄勢された電気（電力）及び補助発電機２０で発電された電気（電力）は、配電線３から電力負荷８に供給される。
このため、電力の利用者が多く、電力負荷８の電力消費量が大きくなり一般の配電線（６６００Ｖの配電線）の送電容量を超えると、高電圧（２万２０００Ｖ）用の送電線が必要となり、その設置のための設備費用（鉄塔の建設費他）が膨大となるという問題がある。
【0004】
次に、特許文献２（特表２００６－５０５２３３号公報）には、各々が整流器２０と接続された３個の風力発電所１０と、各々がブースト（昇圧）変換器２２に接続された３個の光起電力素子１２と、各々充電・放電回路２６に接続されたアキュムレータのブロック１４とコンデンサーのブロック１８が、直流電圧中間回路２８に並列に接続され、直流電圧中間回路２８は（単一の）インバータ２４（または並列に接続された複数のインバータ）で終端され、インバータ２４の出力側には配電器４０が接続され、また、インバータ２４の出力側には第２の同期発電機３２も接続され、発電機３２は、電磁カップリング３４により内燃機関３０と機械的に接続されて発電すると共に、中間蓄積装置のフライホイール１６が連結され、さらに、インバータ２４の出力側に、電磁カップリング３４により内燃機関３０と機械的に接続されて発電する第３の同期発電機３６が接続された島ネットワークが開示されている。
しかしながら、特許文献２の島ネットワークでは、風力発電所１０や光起電力素子１２等からの電気（電力）は、直流電圧中間回路２８からインバータ２４を介して配電器４０に送られ、第２・第３の同期発電機３２・３６で発電された電気も配電器４０に送られ、配電器４０から電力の利用者に供給される。
このため、特許文献２の島ネットワークにおいては、特許文献１と同様に、電力の利用者が多くその電力消費量が大きくなると、一般の配電線（６６００Ｖの配電線）では送電できず、配電器４０から利用者に電力を供給するための高電圧（２万２０００Ｖ）用の送電線が必要となり、その設置のための設備費用（鉄塔の建設費他）が膨大となるという問題がある。
しかしながら、特許文献２の島ネットワークでは、風力発電所１０や光起電力素子１２等からの電気（電力）は、直流電圧中間回路２８からインバータ２４を介して配電器４０に送られ、第２・第３の同期発電機３２・３６で発電された電気も配電器４０に送られ、配電器４０から電力の利用者に供給される。
このため、特許文献２の島ネットワークにおいては、特許文献１と同様に、電力の利用者が多くその電力消費量が大きくなると、一般の配電線（６６００Ｖの配電線）では送電できず、配電器４０から利用者に電力を供給するための高電圧（２万２０００Ｖ）用の送電線が必要となり、その設置のための設備費用（鉄塔の建設費他）が膨大となるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平８－１０７６３７号公報
【特許文献2】特表２００６－５０５２３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、再生可能エネルギーを利用した電力供給システムにおいて、再生可能エネルギーにより作られた電気を、高電圧用の送電線を使用することなく、多数の利用者に安定して供給できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項１の発明は、再生可能エネルギーを利用した発電装置と、供給される電力を運動エネルギーに変換して蓄えるフライホイール蓄電装置が多数集合したフライホイール蓄電装置群と、前記発電装置から出力される電気を分けて前記フライホイール蓄電装置群の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電する分電装置と、多数の電力負荷に電力を供給する電力供給網と、前記多数の電力負荷の消費電力量を計測する消費電力量計測手段と、前記消費電力量計測手段が計測する消費電力量に基づいて、前記フライホイール蓄電装置群の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させて、前記多数の電力負荷が必要とする電力を前記電力供給網に供給するように制御する配電制御装置とを備えた電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0008】
請求項２の発明は、前記発電装置から出力される電気は低電圧用の送電線により前記分電装置に送られる電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0009】
請求項３の発明は、前記電力供給網は前記フライホイール蓄電装置が放電した電気を多数の変圧器に送る低電圧用の配電線を備えている電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0010】
請求項４の発明は、前記フライホイール蓄電装置は、前記電力分配装置からの給電により回転するモータと、前記モータにより回転するフライホイールと、前記フライホイールの回転により発電する発電機と、前記モータの回転を前記フライホイールに伝達し遮断する第１クラッチと、前記フライホイールの回転を前記発電機に伝達し遮断する第２クラッチと、前記フライホイール蓄電装置の動作を制御する蓄電制御手段とを備え、前記蓄電制御手段は、前記フライホールが設定された蓄電回転数に到達するまで前記モータが回転するように制御する電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0011】
請求項５の発明は、前記蓄電制御手段は前記フライホールが設定された放電可能回転数に低下するまで前記発電機が発電するように制御する電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0012】
請求項６の発明は、前記配電制御装置は前記フライホールが前記蓄電回転数に到達したときからの経過時間が長い順に前記フライホイール蓄電装置を放電させるように制御する電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0013】
請求項７の発明は、前記消費電力量計測手段は、前記多数の電力負荷の各々に取り付けられて前記電力負荷が消費する電力量を一定時間毎に計測して前記配電制御装置に送信する電力量計である電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【0014】
請求項８の発明は、前記発電装置はソーラーパネルが多数集合したソーラーパネル群が発電した電気を供給する太陽光発電装置である電力供給システムを提供して、上記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【0015】
請求項１に記載の発明の電力供給システムにおいては、再生可能エネルギーを利用した発電装置で発電された電気が、分電装置により分けられ、フライホイール蓄電装置群の中の蓄電していないフライホイール蓄電装置及び／又は蓄電量が低下したフライホイール蓄電装置に給電することから、前記発電装置で発電された電気により前記フライホイール蓄電装置群９が効率よく蓄電され、消費電力量計測手段が計測する多数の電力負荷の消費電力量に基づいて、前記フライホイール蓄電装置群の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置が放電されて、前記多数の電力負荷が必要とする電力が前記電力供給網に供給されることから、電力の無駄をなくし、多数の電力負荷に安定して電力を供給できるという効果を奏する。
【0016】
請求項２に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、低電圧用の送電線により前記発電装置からの電気が前記分電装置まで送られることから、高電圧用送電線を使用する場合の設備費用が不要になるという効果を奏する。
【0017】
請求項３に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、前記フライホイール蓄電装置が放電した電気が低電圧用の配電線により多数の変圧器に送られることから、高電圧用配電線を使用する場合の設備費用が不要になるという効果を奏する。
【0018】
請求項４に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、フライホールが設定された蓄電回転数に到達するまでモータが回転することから、フライホイール蓄電装置の蓄電を効率よく行うことができるという効果を奏する。
【0019】
請求項５に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、フライホールが設定された放電可能回転数に低下するまで発電機が発電することから、フライホイール蓄電装置の放電を効率よく行うことができるという効果を奏する。
【0020】
請求項６に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、フライホールが蓄電回転数に到達したときからの経過時間が長い順にフライホイール蓄電装置群の中のフライホイール蓄電装置が放電することから、前記フライホイール蓄電装置群におけるフライホイールのフリーラン時間を短くしてフリーランによるエネルギー損失を低減するという効果を奏する。
【0021】
請求項７に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、多数の電力負荷の各々に取り付けられた電力量計が一定時間毎に計測する消費電力量に基づいて、前記フライホイール蓄電装置群の中から電力を蓄えているフライホイール蓄電装置を放電させることから、前記多数の電力負荷が必要とする電力がより的確に供給されるという効果を奏する。
【0022】
請求項８に記載の発明の電力供給システムにおいては、さらに、太陽光発電装置が発電した電気を供給することから、設置する地域に制限がなく、送電設備のない遠隔地の電力供給に適しているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】本発明の電力供給システムの構成を表した構成図である。
【図2】フライホイール蓄電装置の構成を表わした構成図であって、フライホイール蓄電装置の概略正面図に制御部分のブロック図を組み合わせた図である。
【図4】分電装置６が送電線ＰＬ１により送られた電気を分けてフライホイール蓄電装置群９に給電し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが蓄電する動作を示したフローチャートである。
【図5】蓄電されたフライホイール蓄電装置が放電する動作を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0024】
［電力供給システムの構成］
図１は、本発明の電力供給システムの構成を表した構成図である。
図中、１は電力供給システム、２は太陽光発電装置、３はソーラーパネル群、４は集電部、５はインバータ、６は分電装置、７は制御部、８は分電部、９はフライホイール蓄電装置群、１０は配電制御装置、１１は変圧器群、１２は電力負荷群、ｆ１、ｆ２、ｆｍはフライホイール蓄電装置（フライホイールバッテリー：ＦＷＢ）、ｔ１、ｔ２、ｔｎは変圧器（トランス）、ｅ１、ｅ２、ｅｎは電力負荷、ｓｐはソーラーパネル、ＰＬ１は送電線、ＰＬ２は配電線であり、図１において、送電線・配電線を太線で表し、制御線を一点鎖線で表す。
図１に示すように、電力供給システム１は、太陽光発電装置２、分電装置６、フライホイール蓄電装置群９、配電制御装置１０、変圧器群１１、電力負荷群１２、送電線ＰＬ１、配電線ＰＬ２等を備え、フライホイール蓄電装置群９は、多数のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍからなり、変圧器群１１は、多数の変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎからなり、電力負荷群１２は、多数の電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎからなる。
図１は、本発明の電力供給システムの構成を表した構成図である。
図中、１は電力供給システム、２は太陽光発電装置、３はソーラーパネル群、４は集電部、５はインバータ、６は分電装置、７は制御部、８は分電部、９はフライホイール蓄電装置群、１０は配電制御装置、１１は変圧器群、１２は電力負荷群、ｆ１、ｆ２、ｆｍはフライホイール蓄電装置（フライホイールバッテリー：ＦＷＢ）、ｔ１、ｔ２、ｔｎは変圧器（トランス）、ｅ１、ｅ２、ｅｎは電力負荷、ｓｐはソーラーパネル、ＰＬ１は送電線、ＰＬ２は配電線であり、図１において、送電線・配電線を太線で表し、制御線を一点鎖線で表す。
図１に示すように、電力供給システム１は、太陽光発電装置２、分電装置６、フライホイール蓄電装置群９、配電制御装置１０、変圧器群１１、電力負荷群１２、送電線ＰＬ１、配電線ＰＬ２等を備え、フライホイール蓄電装置群９は、多数のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍからなり、変圧器群１１は、多数の変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎからなり、電力負荷群１２は、多数の電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎからなる。
【0025】
［太陽光発電装置、送電線、分電装置］
太陽光発電装置２は、ソーラーパネル群３、集電部４及びインバータ５を備えている。
ソーラーパネル群３は、ソーラーパネルｓｐが多数集合して形成され、大規模太陽光発電を行うものであり、１ＭＷ（メガワット）～５００ＧＷ（ギガワット）の発電容量を持つ。
集電部４は、集電箱とも呼ばれ、各ソーラーパネルｓｐで発生して接続箱（図示せず）から送られてくる電気（直流）をまとめる装置であり、まとめた電気をインバータ５に送る。
この集電部４には電力量計（図示せず）が設置されており、集電部４がまとめた電力量、すなわちソーラーパネル群３が発電した総発電量が計測され、計測された総発電量は分電装置６の制御部に送られる。
インバータ５は、集電部４から送られてくる直流の電気を交流の電気に変換する装置であり、交流に変換した電気を送電線ＰＬ１に出力する。
この場合、集電部４は、ソーラーパネル群３の発電容量に応じた数の装置からなり、インバータ５も集電部４から送られてくる電力量に応じた数の装置からなる。
送電線ＰＬ１は、低電圧用（例えば、６６００Ｖ）の送電線であり、インバータ５から出力される低電圧の電気を分電装置６に送る。
送電線ＰＬ１の本数は、インバータ５から出力される電力量に応じて設定される。
分電装置６は、制御部７と分電部８を備えた装置であり、制御部７の制御下で送電線ＰＬ１で送られてきた電気を分電部８で分けてフライホイール蓄電装置群９の各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに給電する。
具体的には、制御部７が多数のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのうち、蓄電していない（フライホイールが回転していない）フライホイール蓄電装置あるいは蓄電量（フライホイールの回転数）が低下した（例えば、設定された蓄電回転数の７０％以下となった）フライホイール蓄電装置を選択し、分電部８が制御部７で選択されたフライホイール蓄電装置に送電線ＰＬ１からの電気を分けて給電する。
この場合、分電部８は、送電線ＰＬ１で送られてきた電力量に応じた数の装置からなる。
なお、本発明の電力供給システムにおける発電装置は、太陽光発電装置に限定されず、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置、バイオマス発電装置等の自然エネルギーを利用した発電装置、または、２種類以上の自然エネルギーを利用した発電装置を組み合わせたもの（例えば、太陽光発電装置と風力発電装置を組み合わせたもの）であってもよい。
太陽光発電装置２は、ソーラーパネル群３、集電部４及びインバータ５を備えている。
ソーラーパネル群３は、ソーラーパネルｓｐが多数集合して形成され、大規模太陽光発電を行うものであり、１ＭＷ（メガワット）～５００ＧＷ（ギガワット）の発電容量を持つ。
集電部４は、集電箱とも呼ばれ、各ソーラーパネルｓｐで発生して接続箱（図示せず）から送られてくる電気（直流）をまとめる装置であり、まとめた電気をインバータ５に送る。
この集電部４には電力量計（図示せず）が設置されており、集電部４がまとめた電力量、すなわちソーラーパネル群３が発電した総発電量が計測され、計測された総発電量は分電装置６の制御部に送られる。
インバータ５は、集電部４から送られてくる直流の電気を交流の電気に変換する装置であり、交流に変換した電気を送電線ＰＬ１に出力する。
この場合、集電部４は、ソーラーパネル群３の発電容量に応じた数の装置からなり、インバータ５も集電部４から送られてくる電力量に応じた数の装置からなる。
送電線ＰＬ１は、低電圧用（例えば、６６００Ｖ）の送電線であり、インバータ５から出力される低電圧の電気を分電装置６に送る。
送電線ＰＬ１の本数は、インバータ５から出力される電力量に応じて設定される。
分電装置６は、制御部７と分電部８を備えた装置であり、制御部７の制御下で送電線ＰＬ１で送られてきた電気を分電部８で分けてフライホイール蓄電装置群９の各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに給電する。
具体的には、制御部７が多数のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのうち、蓄電していない（フライホイールが回転していない）フライホイール蓄電装置あるいは蓄電量（フライホイールの回転数）が低下した（例えば、設定された蓄電回転数の７０％以下となった）フライホイール蓄電装置を選択し、分電部８が制御部７で選択されたフライホイール蓄電装置に送電線ＰＬ１からの電気を分けて給電する。
この場合、分電部８は、送電線ＰＬ１で送られてきた電力量に応じた数の装置からなる。
なお、本発明の電力供給システムにおける発電装置は、太陽光発電装置に限定されず、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置、バイオマス発電装置等の自然エネルギーを利用した発電装置、または、２種類以上の自然エネルギーを利用した発電装置を組み合わせたもの（例えば、太陽光発電装置と風力発電装置を組み合わせたもの）であってもよい。
【0026】
［フライホイール蓄電装置］
図２は、フライホイール蓄電装置の構成を表わした構成図であって、フライホイール蓄電装置の概略正面図に制御部分のブロック図を組み合わせた図であり、図中、２０はフライホイール、２０ａはフライホイール回転軸、２１はモータ、２１ａはモータ回転軸、２２は第１クラッチ、２３は第２クラッチ、２４は発電機、２４ａは発電機回転軸、２５は蓄電制御装置、２５ａはモータ制御部、２５ｂはクラッチ制御部、２５ｃは発電機制御部、２５ｄはフライホイール回転数検出部である。
フライホイール蓄電装置群９を構成する多数のフライホイール蓄電装置ｆ１～ｆｍは、同一構造の装置であり、それぞれ図２に示すようにフライホイール２０、モータ２１、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、発電機２４、蓄電制御装置２５を備えている。
フライホイール２０は、直径５００～１０００ｍｍ、厚さ５０～５００ｍｍの円板であり、鉄等の金属からなり、１０００～３００００ｒｐｍで出力１０～１０００ｋｗの能力を有する。
このフライホイール２０は、図２に示すように回転軸２０ａが水平となるように配置された横型であり、回転軸２０ａが装置フレームにラジアルベアリング（いずれも図示せず）を介して回転自在に保持される。
このような横型のフライホイールは、フライホイールの自重がスラスト荷重となる縦型（フライホイールの回転軸が鉛直となるもの）に比べて、スラスト荷重による軸受けの摩耗が低減でき、軸受けの寿命を長くすることができる。
モータ２１は、出力が１００～１０００ｋｗの大型三相誘導モータであり、モータ回転軸２１ａが回転してフライホイール２０を回転させる。
発電機２４は、出力が１００～１０００ｋＶＡの大型三相交流発電機であり、フライホイール２０の回転によって発電機回転軸２４ａが回転し発電する。
クラッチ２２は、本発明の第１クラッチとなるもので摩擦クラッチ、電磁クラッチ等からなり、フライホイール２０の回転軸２０ａとモータ２１の回転軸２１ａの連結・切断を行う。
クラッチ２３は、本発明の第２クラッチとなるもので摩擦クラッチ、電磁クラッチ等からなり、フライホイール２０の回転軸２０ａと発電機２３の回転軸２３ａの連結・切断を行う。
なお、本発明のフライホイール蓄発電装置のフライホイールは、横型に限定されず縦型であってもよい。
図２は、フライホイール蓄電装置の構成を表わした構成図であって、フライホイール蓄電装置の概略正面図に制御部分のブロック図を組み合わせた図であり、図中、２０はフライホイール、２０ａはフライホイール回転軸、２１はモータ、２１ａはモータ回転軸、２２は第１クラッチ、２３は第２クラッチ、２４は発電機、２４ａは発電機回転軸、２５は蓄電制御装置、２５ａはモータ制御部、２５ｂはクラッチ制御部、２５ｃは発電機制御部、２５ｄはフライホイール回転数検出部である。
フライホイール蓄電装置群９を構成する多数のフライホイール蓄電装置ｆ１～ｆｍは、同一構造の装置であり、それぞれ図２に示すようにフライホイール２０、モータ２１、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、発電機２４、蓄電制御装置２５を備えている。
フライホイール２０は、直径５００～１０００ｍｍ、厚さ５０～５００ｍｍの円板であり、鉄等の金属からなり、１０００～３００００ｒｐｍで出力１０～１０００ｋｗの能力を有する。
このフライホイール２０は、図２に示すように回転軸２０ａが水平となるように配置された横型であり、回転軸２０ａが装置フレームにラジアルベアリング（いずれも図示せず）を介して回転自在に保持される。
このような横型のフライホイールは、フライホイールの自重がスラスト荷重となる縦型（フライホイールの回転軸が鉛直となるもの）に比べて、スラスト荷重による軸受けの摩耗が低減でき、軸受けの寿命を長くすることができる。
モータ２１は、出力が１００～１０００ｋｗの大型三相誘導モータであり、モータ回転軸２１ａが回転してフライホイール２０を回転させる。
発電機２４は、出力が１００～１０００ｋＶＡの大型三相交流発電機であり、フライホイール２０の回転によって発電機回転軸２４ａが回転し発電する。
クラッチ２２は、本発明の第１クラッチとなるもので摩擦クラッチ、電磁クラッチ等からなり、フライホイール２０の回転軸２０ａとモータ２１の回転軸２１ａの連結・切断を行う。
クラッチ２３は、本発明の第２クラッチとなるもので摩擦クラッチ、電磁クラッチ等からなり、フライホイール２０の回転軸２０ａと発電機２３の回転軸２３ａの連結・切断を行う。
なお、本発明のフライホイール蓄発電装置のフライホイールは、横型に限定されず縦型であってもよい。
【0027】
蓄電制御装置２５は、モータ制御部２５ａ、クラッチ制御部２５ｂ、フライホイール回転数取得部２５ｃ、統括制御部等（図示せず）を備えている。
モータ制御部２５ａは、モータ２１の回転、停止等の動作を制御し、クラッチ制御部２５ｂは、クラッチ２２、２３の連結・切断の動作を制御する。
フライホイール回転数取得部２５ｃは、回転軸２０ａに取り付けられた回転センサ（ロータリーエンコーダ等）が計測するフライホイール２０の回転数を取得する。
統括制御部は、フライホイール回転数取得部２５ｃが取得するフライホイール２０の回転数を分電装置６の制御部７と配電制御装置１０に送る指令等を行うと共に蓄電制御装置２５を統括的に制御する。
その他蓄電制御装置２５は、発電機２３の出力電圧等を制御する発電機制御部（図示せず）を備えている。
そして、蓄電制御装置２５は、フライホイール２０が設定された蓄電回転数（例えば、１５０００ｒｐｍ）に到達するまで、分電部８から給電が継続してモータ２１の回転が継続するように制御する。
モータ制御部２５ａは、モータ２１の回転、停止等の動作を制御し、クラッチ制御部２５ｂは、クラッチ２２、２３の連結・切断の動作を制御する。
フライホイール回転数取得部２５ｃは、回転軸２０ａに取り付けられた回転センサ（ロータリーエンコーダ等）が計測するフライホイール２０の回転数を取得する。
統括制御部は、フライホイール回転数取得部２５ｃが取得するフライホイール２０の回転数を分電装置６の制御部７と配電制御装置１０に送る指令等を行うと共に蓄電制御装置２５を統括的に制御する。
その他蓄電制御装置２５は、発電機２３の出力電圧等を制御する発電機制御部（図示せず）を備えている。
そして、蓄電制御装置２５は、フライホイール２０が設定された蓄電回転数（例えば、１５０００ｒｐｍ）に到達するまで、分電部８から給電が継続してモータ２１の回転が継続するように制御する。
【0028】
［配電制御装置］
図３は、図１に示す配電制御装置に係る制御部分のブロック図であり、図中、１０ａはフライホイール回転数取得管理部、１０ｂはフライホイール放電順序決定部、１０ｃは電力消費量取得部、１０ｄは配電電力調整部、２５ｆ１、２５ｆ２、２５ｆｍは蓄電制御装置、ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭｎは電力量計である。
図３に示すようにフライホイール蓄電装置群９の各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍは、蓄電制御装置２５として蓄電制御装置２５ｆ１、２５ｆ２～２５ｆｍを備え、電力負荷群１２の各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎは、電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎを備えている。
配電制御装置１０は、フライホイール回転数取得部１０ａ、フライホイール放電順序決定部１０ｂ、電力消費量取得管理部１０ｃ、配電電力調整部１０ｄ、統括制御部等（図示せず）を備えている。
フライホイール回転数取得管理部１０ａは、各蓄電制御装置２０ｆ１、２０ｆ２～２０ｆｍから送られてくる各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数を取得し、その回転数と設定された蓄電回転数に到達したときからの経過時間（以下「蓄電時間」という）を管理する。
フライホイール放電順序決定部１０ｂは、フライホイール回転数取得管理部１０ａが管理する各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数と蓄電時間に基づいて、フライホイール蓄電装置の放電順序を決定する。
具体的には、蓄電してから未だ放電していないフライホイール２０であって蓄電時間が長いものから放電するようにする放電順序を決定する。
電力消費量取得管理部１０ｃは、各電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎから一定時間おきに送られてくる各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を取得し、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を管理する。
配電電力調整部１０ｄは、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定する放電するフライホイール蓄電装置の順序と、電力消費量取得管理部１０ｃが管理する各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量に基づいて、各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍから蓄電した電気を放電し、電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが必要とする電力を配電線ＰＬ２に供給ように制御する。
図３は、図１に示す配電制御装置に係る制御部分のブロック図であり、図中、１０ａはフライホイール回転数取得管理部、１０ｂはフライホイール放電順序決定部、１０ｃは電力消費量取得部、１０ｄは配電電力調整部、２５ｆ１、２５ｆ２、２５ｆｍは蓄電制御装置、ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭｎは電力量計である。
図３に示すようにフライホイール蓄電装置群９の各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍは、蓄電制御装置２５として蓄電制御装置２５ｆ１、２５ｆ２～２５ｆｍを備え、電力負荷群１２の各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎは、電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎを備えている。
配電制御装置１０は、フライホイール回転数取得部１０ａ、フライホイール放電順序決定部１０ｂ、電力消費量取得管理部１０ｃ、配電電力調整部１０ｄ、統括制御部等（図示せず）を備えている。
フライホイール回転数取得管理部１０ａは、各蓄電制御装置２０ｆ１、２０ｆ２～２０ｆｍから送られてくる各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数を取得し、その回転数と設定された蓄電回転数に到達したときからの経過時間（以下「蓄電時間」という）を管理する。
フライホイール放電順序決定部１０ｂは、フライホイール回転数取得管理部１０ａが管理する各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数と蓄電時間に基づいて、フライホイール蓄電装置の放電順序を決定する。
具体的には、蓄電してから未だ放電していないフライホイール２０であって蓄電時間が長いものから放電するようにする放電順序を決定する。
電力消費量取得管理部１０ｃは、各電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎから一定時間おきに送られてくる各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を取得し、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を管理する。
配電電力調整部１０ｄは、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定する放電するフライホイール蓄電装置の順序と、電力消費量取得管理部１０ｃが管理する各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量に基づいて、各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍから蓄電した電気を放電し、電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが必要とする電力を配電線ＰＬ２に供給ように制御する。
【0029】
［配電線、変圧器、電力負荷］
配電線ＰＬ２は、低電圧用（例えば、６６００Ｖ）の配電線であり、フライホイール蓄電装置群９が供給する低電圧の電気（フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが放電する電気）を変圧器群１１の各変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎに送る。
配電線ＰＬ２の本数は、フライホイール蓄電装置群９から供給される電力量と電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量等に応じて設定される。
変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎは、配電線ＰＬ２から送られてくる低電圧（例えば、６６００Ｖ）の電気を、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが使用する電圧（例えば、１００Ｖまたは２００Ｖ）に引き下げる装置である。
電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎは、一般住宅、工場、商業施設、公共施設等の電力消費体であり、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎには、図３に示すように電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎが設置されている。
電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎは、一定時間（例えば、３０分）おきに各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を計測して、通信回線等を介して配電制御装置１０に送る。
配電線ＰＬ２は、低電圧用（例えば、６６００Ｖ）の配電線であり、フライホイール蓄電装置群９が供給する低電圧の電気（フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが放電する電気）を変圧器群１１の各変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎに送る。
配電線ＰＬ２の本数は、フライホイール蓄電装置群９から供給される電力量と電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量等に応じて設定される。
変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎは、配電線ＰＬ２から送られてくる低電圧（例えば、６６００Ｖ）の電気を、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが使用する電圧（例えば、１００Ｖまたは２００Ｖ）に引き下げる装置である。
電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎは、一般住宅、工場、商業施設、公共施設等の電力消費体であり、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎには、図３に示すように電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎが設置されている。
電力量計ＥＭ１、ＥＭ２～ＥＭｎは、一定時間（例えば、３０分）おきに各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量を計測して、通信回線等を介して配電制御装置１０に送る。
【0030】
［電力供給システムの動作］
次に、電力供給システム１において、太陽光発電装置２で発電された電気を多数の電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎに供給する動作を説明する。
最初に、太陽光発電装置２において、ソーラーパネル群３の各ソーラーパネルｓｐが発電した直流の電気は、集電部４でまとめられた後インバータ５に送られ、インバータ５で直流から交流の電気に変換され、変換された交流の電気が送電線ＰＬ１により分電装置６に送られる。
この場合、太陽光発電装置２（ソーラーパネル群３）の設置場所から距離のない場所に分電装置６とフライホイール蓄電装置群９を設置して、送電線ＰＬ１の長さを短くすれば、太陽光発電装置２で発電した大容量の電気を、送電損失を最小限にして低電圧用の送電線で送電することができる。
図４は、分電装置６が送電線ＰＬ１により送られた電気を分けてフライホイール蓄電装置群９に給電し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが蓄電する動作を示したフローチャートであり、以下、送電線ＰＬ１で送られる電気でフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが蓄電する動作を説明する。
まず、分電装置６の制御部７が、集電部４の電力量計から送られてくるソーラーパネル群３が発電した総発電量と、蓄電制御装置２５から送られてくるフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数を取得する（Ｓ１）。
次いで、制御部７が、フライホイール蓄電装置群９の中から、フライホイールが回転していないフライホイール蓄電装置、あるいは、フライホイールの回転数が低下した（例えば、設定された蓄電回転数の７０％以下となった）フライホイール蓄電装置を選択し、選択したフライホイール蓄電装置に給電するように分電部８に給電指令を出す（Ｓ２）。
この場合、制御部７は、フライホイール蓄電装置に給電する電力の総合計が、ソーラーパネル群３の総発電量を超えない範囲で給電指令を出す。
次いで、分電部８が、送電線ＰＬ１で送電された電気を分けて、制御部７が給電指令を出したフライホイール蓄電装置に給電する（Ｓ３）。
次に、電力供給システム１において、太陽光発電装置２で発電された電気を多数の電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎに供給する動作を説明する。
最初に、太陽光発電装置２において、ソーラーパネル群３の各ソーラーパネルｓｐが発電した直流の電気は、集電部４でまとめられた後インバータ５に送られ、インバータ５で直流から交流の電気に変換され、変換された交流の電気が送電線ＰＬ１により分電装置６に送られる。
この場合、太陽光発電装置２（ソーラーパネル群３）の設置場所から距離のない場所に分電装置６とフライホイール蓄電装置群９を設置して、送電線ＰＬ１の長さを短くすれば、太陽光発電装置２で発電した大容量の電気を、送電損失を最小限にして低電圧用の送電線で送電することができる。
図４は、分電装置６が送電線ＰＬ１により送られた電気を分けてフライホイール蓄電装置群９に給電し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが蓄電する動作を示したフローチャートであり、以下、送電線ＰＬ１で送られる電気でフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが蓄電する動作を説明する。
まず、分電装置６の制御部７が、集電部４の電力量計から送られてくるソーラーパネル群３が発電した総発電量と、蓄電制御装置２５から送られてくるフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数を取得する（Ｓ１）。
次いで、制御部７が、フライホイール蓄電装置群９の中から、フライホイールが回転していないフライホイール蓄電装置、あるいは、フライホイールの回転数が低下した（例えば、設定された蓄電回転数の７０％以下となった）フライホイール蓄電装置を選択し、選択したフライホイール蓄電装置に給電するように分電部８に給電指令を出す（Ｓ２）。
この場合、制御部７は、フライホイール蓄電装置に給電する電力の総合計が、ソーラーパネル群３の総発電量を超えない範囲で給電指令を出す。
次いで、分電部８が、送電線ＰＬ１で送電された電気を分けて、制御部７が給電指令を出したフライホイール蓄電装置に給電する（Ｓ３）。
【0031】
分電部８から給電を受けたフライホイール蓄電装置では、蓄電制御装置２５のモータ制御部２５ａが給電によりモータ２１が回転するようし、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａとモータ２１の回転軸２１ａが連結するようにクラッチ２２を動作させ、これによりフライホイール２０が回転する（Ｓ４）。
蓄電制御装置２５では、統括制御部等が、フライホイール２０の回転数が設定された蓄電回転数に到達したか否を判断する（Ｓ５）。
そして、蓄電回転数に到達していないと判断した場合は、分電部８からの給電が継続してモータ２１の回転が継続し、フライホイール２０の回転数が増加する（Ｓ６）。
また、蓄電回転数に到達したと判断した場合は、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａとモータ２１の回転軸２１ａを遮断するようにクラッチ２２を動作させ、統括制御部等が、制御部７に給電停止信号を送り、これにより制御部７が給電停止指令を分電部８に送って分電部８からの給電が停止し、モータ２１の回転が停止する（Ｓ７）。
これにより、フライホイール蓄電装置での蓄電処理が終了し、フライホイール２０が蓄電回転数で無負荷回転（フリーラン）するようになる。
このようにして、分電部８から給電される電気により、フライホイール蓄電装置群９のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０が蓄電回転数で回転し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに運動エネルギーが蓄積され、所定の電力が蓄電（充電）される。
蓄電制御装置２５では、統括制御部等が、フライホイール２０の回転数が設定された蓄電回転数に到達したか否を判断する（Ｓ５）。
そして、蓄電回転数に到達していないと判断した場合は、分電部８からの給電が継続してモータ２１の回転が継続し、フライホイール２０の回転数が増加する（Ｓ６）。
また、蓄電回転数に到達したと判断した場合は、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａとモータ２１の回転軸２１ａを遮断するようにクラッチ２２を動作させ、統括制御部等が、制御部７に給電停止信号を送り、これにより制御部７が給電停止指令を分電部８に送って分電部８からの給電が停止し、モータ２１の回転が停止する（Ｓ７）。
これにより、フライホイール蓄電装置での蓄電処理が終了し、フライホイール２０が蓄電回転数で無負荷回転（フリーラン）するようになる。
このようにして、分電部８から給電される電気により、フライホイール蓄電装置群９のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０が蓄電回転数で回転し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに運動エネルギーが蓄積され、所定の電力が蓄電（充電）される。
【0032】
図５は、蓄電されたフライホイール蓄電装置が放電する動作を示したフローチャートであり、以下、フライホイール蓄電装置が発電して放電する動作を説明する。
まず、配電制御装置１０において、フライホイール放電順序決定部１０ｂが、フライホイール回転数取得管理部１０ａが管理する各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数と蓄電時間をみて、未放電（回転数が蓄電回転数に近いもの）であって蓄電時間の長いものから放電（発電）するように、フライホイール蓄電装置の放電順序を決定する（Ｓ１１）。
次いで、配電電力調整部１０ｄが、電力消費量取得管理部１０ｃが管理する各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量に基づいて、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが消費すると予測される電力量（例えば直近の電力消費量）を満たすように、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定した放電順序にしたがって、フライホイール蓄電装置に放電指令を出す（Ｓ１２）。
具体的には、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが消費すると予測される電力量が１０ＧＷであり、１台のフライホイール蓄電装置が放電する電力が５００ｋｗであるとすると、配電電力調整部１０ｄが、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定した放電順序にしたがって、２万台のフライホイール蓄電装置に放電指令を出す。
まず、配電制御装置１０において、フライホイール放電順序決定部１０ｂが、フライホイール回転数取得管理部１０ａが管理する各フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍのフライホイール２０の回転数と蓄電時間をみて、未放電（回転数が蓄電回転数に近いもの）であって蓄電時間の長いものから放電（発電）するように、フライホイール蓄電装置の放電順序を決定する（Ｓ１１）。
次いで、配電電力調整部１０ｄが、電力消費量取得管理部１０ｃが管理する各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量に基づいて、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが消費すると予測される電力量（例えば直近の電力消費量）を満たすように、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定した放電順序にしたがって、フライホイール蓄電装置に放電指令を出す（Ｓ１２）。
具体的には、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎが消費すると予測される電力量が１０ＧＷであり、１台のフライホイール蓄電装置が放電する電力が５００ｋｗであるとすると、配電電力調整部１０ｄが、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定した放電順序にしたがって、２万台のフライホイール蓄電装置に放電指令を出す。
【0033】
配電電力調整部１０ｄから放電指令を受けたフライホイール蓄電装置では、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａと発電機２４の回転軸２４ａが連結するようにクラッチ２３を動作させ、フライホイール２０の回転が回転軸２４ａに伝達し発電機２４が発電してフライホイール蓄電装置が放電する（Ｓ１３）。
蓄電制御装置２５では、統括制御部等が、フライホイール２０の回転数が設定された放電可能回転数（例えば、蓄電回転数の３０％）まで低下したか否を判断する（Ｓ１４）。
そして、設定された放電可能回転数まで低下していないと判断した場合は、回転軸２４ａの回転が継続して発電機２４が発電してフライホイール蓄電装置が放電を継続する（Ｓ１５）。
また、設定された放電可回転数まで低下していないと判断した場合は、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａと発電機２４の回転軸２４ａを遮断するようにクラッチ２３を動作させ、回転軸２４ａの回転が停止し発電機２４の発電が停止してフライホイール蓄電装置が放電を停止する（Ｓ１６）。
これにより、フライホイール蓄電装置での発電による放電処理が終了し、フライホイール２０は、が放電可回転数以下の回転数で無負荷回転（フリーラン）する。
このようにして、配電制御装置１０の制御の下に、フライホイール蓄電装置群９のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０により発電機２４が発電し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが放電して、配電線ＰＬ２と変圧器群１１を介して、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎに必要な電力が供給にされる。
蓄電制御装置２５では、統括制御部等が、フライホイール２０の回転数が設定された放電可能回転数（例えば、蓄電回転数の３０％）まで低下したか否を判断する（Ｓ１４）。
そして、設定された放電可能回転数まで低下していないと判断した場合は、回転軸２４ａの回転が継続して発電機２４が発電してフライホイール蓄電装置が放電を継続する（Ｓ１５）。
また、設定された放電可回転数まで低下していないと判断した場合は、クラッチ制御部２５ｂが、フライホイール２０の回転軸２０ａと発電機２４の回転軸２４ａを遮断するようにクラッチ２３を動作させ、回転軸２４ａの回転が停止し発電機２４の発電が停止してフライホイール蓄電装置が放電を停止する（Ｓ１６）。
これにより、フライホイール蓄電装置での発電による放電処理が終了し、フライホイール２０は、が放電可回転数以下の回転数で無負荷回転（フリーラン）する。
このようにして、配電制御装置１０の制御の下に、フライホイール蓄電装置群９のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０により発電機２４が発電し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍが放電して、配電線ＰＬ２と変圧器群１１を介して、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎに必要な電力が供給にされる。
【0034】
以上のように、電力供給システム１は、太陽光発電装置２、低電圧用の送電線ＰＬ１、分電装置６、多数のフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍからなるフライホイール蓄電装置群９、配電制御装置１０、低電圧用の配電線ＰＬ２、多数の変圧器ｔ１、ｔ２～ｔｎからなる変圧器群１１、多数の電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎからなる電力負荷群１２等から構成され、分電装置６は、制御部７と分電部８を備え、フライホイール蓄電装置は、フライホイール２０、モータ２１、第１クラッチ２２、第２クラッチ２３、発電機２４及び蓄電制御装置２５を備え、配電制御装置１０は、フライホイール回転数取得部１０ａ、フライホイール放電順序決定部１０ｂ、電力消費量取得管理部１０ｃ及び配電電力調整部１０ｄを備えている。
この電力供給システム１においては、太陽光発電装置２で発電された電気が送電線ＰＬ１により分電装置６に送られ、分電装置６の制御部７が、フライホイール蓄電装置群９の中から、フライホイールが回転していないフライホイール蓄電装置、あるいは、フライホイールの回転数が一定以下フライホイール蓄電装置を選択し、分電部８が、送電線ＰＬ１で送電された電気を分けて、制御部７が選択したフライホイール蓄電装置に給電し、これによりフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０が蓄電回転数で回転し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに運動エネルギーが蓄積され、所定の電力が蓄電（充電）されることから、太陽光発電装置２で発電された電気が、低電圧用の送電線ＰＬ１を使用して送電されてフライホイール蓄電装置群９に効率よく蓄電される。
この電力供給システム１においては、太陽光発電装置２で発電された電気が送電線ＰＬ１により分電装置６に送られ、分電装置６の制御部７が、フライホイール蓄電装置群９の中から、フライホイールが回転していないフライホイール蓄電装置、あるいは、フライホイールの回転数が一定以下フライホイール蓄電装置を選択し、分電部８が、送電線ＰＬ１で送電された電気を分けて、制御部７が選択したフライホイール蓄電装置に給電し、これによりフライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍの各フライホイール２０が蓄電回転数で回転し、フライホイール蓄電装置ｆ１、ｆ２～ｆｍに運動エネルギーが蓄積され、所定の電力が蓄電（充電）されることから、太陽光発電装置２で発電された電気が、低電圧用の送電線ＰＬ１を使用して送電されてフライホイール蓄電装置群９に効率よく蓄電される。
【0035】
そして、フライホイール蓄電装置群９では、配電制御装置１０のフライホイール放電順序決定部１０ｂが、各フライホイール蓄電装置のフライホイール２０の回転数と蓄電時間からフライホイール蓄電装置の放電順序を決定し、配電電力調整部１０ｄが、計測された各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎの電力消費量に基づいて、フライホイール放電順序決定部１０ｂが決定した放電順序にしたがって、フライホイール蓄電装置が放電するように制御することから、フライホイール蓄電装置群９が蓄電する電気が効率よく放電されて、低電圧用の配電線ＰＬ２と変圧器群１１を介して、各電力負荷ｅ１、ｅ２～ｅｎに必要な電力が無駄なく供給にされる。
すなわち、電力供給システム１では、太陽エネルギーにより作られた電気が、一旦、多数のフライホイール蓄電装置に蓄えられ、蓄えられた電気はフライホイール蓄電装置から順次放電されて、高電圧用の送電線を使用することなく、多数の利用者に安定して供給される。
すなわち、電力供給システム１では、太陽エネルギーにより作られた電気が、一旦、多数のフライホイール蓄電装置に蓄えられ、蓄えられた電気はフライホイール蓄電装置から順次放電されて、高電圧用の送電線を使用することなく、多数の利用者に安定して供給される。
【産業上の利用可能性】
【0036】
本発明の電力供給システムは、発電された電気を高電圧用の送電線を使用することなく、多数の利用者に安定して供給でき、太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスといった再生可能エネルギーを利用した電力供給システムに利用できる。
【符号の説明】
【0037】
１ 電力供給システム
２ 太陽光発電装置
３ ソーラーパネル群
４ 集電部
５ インバータ
６ 分電装置
７ 制御部
８ 分電部
９ フライホイール蓄電装置群
１０ 配電制御装置
１０ａ フライホイール回転数取得管理部
１０ｂ フライホイール放電順序決定部
１０ｃ 電力消費量取得部
１０ｄ 配電電力調整部、
１１ 変圧器群
１２ 電力負荷群
２０ フライホイール
２０ａ フライホイール回転軸
２１ モータ
２１ａ モータ回転軸
２２ 第１クラッチ
２３ 第２クラッチ
２４ 発電機
２４ａ 発電機回転軸
２５ 蓄電制御装置
２５ａ モータ制御部
２５ｂ クラッチ制御部
２５ｃ 発電機制御部
２５ｄ フライホイール回転数検出部
ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭｎ 電力量計
ＰＬ１ 送電線
ＰＬ２ 配電線
ｆ１、ｆ２、ｆｍ フライホイール蓄電装置
ｔ１、ｔ２、ｔｎ 変圧器
ｅ１、ｅ２、ｅｎ 電力負荷
ｓｐ ソーラーパネル
２ 太陽光発電装置
３ ソーラーパネル群
４ 集電部
５ インバータ
６ 分電装置
７ 制御部
８ 分電部
９ フライホイール蓄電装置群
１０ 配電制御装置
１０ａ フライホイール回転数取得管理部
１０ｂ フライホイール放電順序決定部
１０ｃ 電力消費量取得部
１０ｄ 配電電力調整部、
１１ 変圧器群
１２ 電力負荷群
２０ フライホイール
２０ａ フライホイール回転軸
２１ モータ
２１ａ モータ回転軸
２２ 第１クラッチ
２３ 第２クラッチ
２４ 発電機
２４ａ 発電機回転軸
２５ 蓄電制御装置
２５ａ モータ制御部
２５ｂ クラッチ制御部
２５ｃ 発電機制御部
２５ｄ フライホイール回転数検出部
ＥＭ１、ＥＭ２、ＥＭｎ 電力量計
ＰＬ１ 送電線
ＰＬ２ 配電線
ｆ１、ｆ２、ｆｍ フライホイール蓄電装置
ｔ１、ｔ２、ｔｎ 変圧器
ｅ１、ｅ２、ｅｎ 電力負荷
ｓｐ ソーラーパネル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
