特許 7174021 管理装置、電力システム及び電力供給方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-08

(45)【発行日】2022-11-17

(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 20060101AFI20221109BHJP

   B60L 53/30 20190101ALI20221109BHJP

   B60L 53/67 20190101ALI20221109BHJP

   B60L 53/68 20190101ALI20221109BHJP

   H02J 3/32 20060101ALI20221109BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221109BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20221109BHJP

【ＦＩ】

H02J3/38 110

B60L53/30

B60L53/67

B60L53/68

H02J3/32

H02J7/00 B

H02J7/00 P

H02J13/00 311R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020153223

(22)【出願日】2020-09-11

(62)【分割の表示】P 2019057359の分割

【原出願日】2019-03-25

(65)【公開番号】P2021005999

(43)【公開日】2021-01-14

【審査請求日】2022-03-15

(73)【特許権者】

【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

【審査官】下林 義明

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－１２８５２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１１２４５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００ － ５／００

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

(57)【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の放電可能量を管理する管理部と、
電力消費施設の要望ごとに、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、管理装置。

【請求項2】

前記決定部は、前記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に対しては、前記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する、請求項１に記載の管理装置。

【請求項3】

１つ又は複数の蓄電装置と、
請求項１又は２に記載の管理装置とを有する、電力システム。

【請求項4】

車両が接続される充放電装置を更に有し、
前記充放電装置は、前記車両に搭載されている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、請求項３に記載の電力システム。

【請求項5】

前記充放電装置は、前記車両に搭載されている蓄電装置に対して、所定エリア外にて充電された電力量については前記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、請求項４に記載の電力システム。

【請求項6】

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、電力消費施設の要望ごとに、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、電力供給方法。

【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】

【文献】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１０_１～１０_ａは、所定電力系統２に接続される。供給施設１０_１～１０_ａ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１０_１～１０_ａ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４０_１～４０_ｄは、基幹電力系統３に接続される。供給施設４０_１～４０_ｄ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４０_１～４０_ｄ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２０_１～２０_ｂは、所定電力系統２に接続される。電力消費施設２０_１～２０_ｂ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２０_１～２０_ｂが供給施設１０_１～１０_ａ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２０_１～２０_ｂ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３０_１～３０_ｃは、供給施設１０_１～１０_ａや供給施設４０_１～４０_ｄによって供給される電力を蓄電する。例えば、蓄電装置３０_１～３０_ｃ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、供給施設４０_１～４０_ｄ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３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃ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。

【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３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃ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１０_１～１０_ａ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４０_１～４０_ｄ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。

【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２０_１～２０_ｂ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２０_１～２０_ｂ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３０_１～３０_ｃ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１０_１～１０_ａに対して、一定の電力量の電力を蓄電装置３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃにおいて供給施設１０_１～１０_ａからの電力の供給では不足する場合、供給施設４０_１～４０_ｄに対して、かかる不足分の電力量の電力を蓄電装置３０_１～３０_ｃ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３０_１～３０_ｃ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、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７０_１～７０_ｅは、蓄電装置を搭載しており、それぞれ充放電装置６０_１～６０_ｅと接続されるように構成されている。例えば、車両７０_１～７０_ｅは、電気自動車である。

【0053】

充放電装置６０_１～６０_ｅは、自身に接続されている車両７０_１～７０_ｅ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６０_１～６０_ｅは、自身に接続されている車両７０_１～７０_ｅ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６０_１～６０_ｅは、自身に接続されている車両７０_１～７０_ｅ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６０_１～６０_ｅは、自身に接続されている車両７０_１～７０_ｅ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６０_１～６０_ｅは、車載に搭載されている蓄電装置３０_１～３０_ｃ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、１０_１～１０_ａ、４０_１～４０_ｄ…供給施設
２０、２０_１～２０_ｂ…電力消費施設
３０、３０_１～３０_ｃ…蓄電装置
５０…管理装置
５１…管理部
５２…送信部
５３…受信部
６０、６０_１～６０_ｅ…充放電装置
７０、７０_１～７０_ｅ…車両
１００…電力システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】