図面 (/)

技術 発電制御方法及びそのプログラム

出願人 JFEエンジニアリング株式会社
発明者 宮本英幸高須展夫
出願日 2002年2月28日 (19年8ヶ月経過) 出願番号 2002-054344
公開日 2003年9月12日 (18年1ヶ月経過) 公開番号 2003-259696
状態 拒絶査定
技術分野 発電機の制御 交流の給配電
主要キーワード 稼動制御 発電所設備 電力供給計画 支払い契約 断続状態 購入価格情報 使用スケジュール 電力供給設備
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2003年9月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

電力ピーク対策に有効な分散型発電システム発電制御方法及びそのプログラムを提供する。

解決手段

需給制御システム(5)は、発電所ステム(7)から電力需給予測情報受取り蓄発電システム(9)から蓄発電設備電力供給予定情報を受取り、電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成し、電力供給計画に基づいて選択された蓄発電システムに対して蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力する発電制御方法である。

概要

背景

従来、電力設備設備能力は昼間の電力需要ピークに対応できるように設計されているため、昼間の需要ピーク時以外では電力需要はほとんど設備能力以下になるという、需給乖離問題が生じていた。このような問題に対し、需要の平準化が図れる技術として特開平9−233705号公報に記載された技術が知られている。

図6は、従来の分散型発電システムの構成を示す図である。この分散型発電システムは発電設備71と電力貯蔵設備72等で構成され、夜間には発電設備71で余剰発電した電気を電力貯蔵設備72に貯蔵し、昼間の電力需要の多い時間帯に発電設備71と電力貯蔵設備72の両方から送電することにより電力需要の平準化を図るものである。

概要

電力ピーク対策に有効な分散型発電システムの発電制御方法及びそのプログラムを提供する。

需給制御システム(5)は、発電所ステム(7)から電力需給予測情報受取り蓄発電システム(9)から蓄発電設備の電力供給予定情報を受取り、電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成し、電力供給計画に基づいて選択された蓄発電システムに対して蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力する発電制御方法である。

目的

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであって、多額の設備投資を要することなく電力のピーク対策に有効な分散型発電システムの発電制御方法及びそのプログラムを提供することを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
8件
牽制数
21件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

通信回線を介して接続された、電力需給サポートする需給制御システムと、主たる電力供給設備である発電設備運転をサポートする発電所ステムと、分散して配置される電力供給可能な2次電池又は燃料電池を有する蓄発電設備の運転をサポートする少なくとも1つの蓄発電システムとを有する分散型発電システム発電制御方法において、前記需給制御システムは、前記発電所システムから電力需給予測情報受取り、前記蓄発電システムから前記蓄発電設備の電力供給予定情報を受取り、この電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成し、この電力供給計画に基づいて選択された前記蓄発電システムに対して前記蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力することを特徴とする発電制御方法。

請求項2

前記電力供給予定情報は、少なくとも電力供給可能期間と供給可能電力量とを含むことを特徴とする請求項1に記載の発電制御方法。

請求項3

前記需給制御システムは、前記蓄発電システムとの間で個別に蓄発電設備が供給する電力の購入価格情報を授受することを特徴とする請求項1または2に記載の発電制御方法。

請求項4

前記蓄発電設備は、電気自動車であることを特徴とする請求項1乃至3の内いずれか1の請求項に記載の発電制御方法。

請求項5

通信回線を介して接続された、電力の需給をサポートする需給制御システムと、主たる電力供給設備である発電設備の運転をサポートする発電所システムと、分散して配置される電力供給可能な2次電池又は燃料電池を有する蓄発電設備の運転をサポートする少なくとも1つの蓄発電システムとを有する分散型発電システムの発電制御プログラムにおいて、前記需給制御システムのプログラムは、コンピュータに前記発電所システムから電力需給予測情報を受取る手順、前記蓄発電システムから前記蓄発電設備の電力供給予定情報を受取る手順、この電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成する手順、この電力供給計画に基づいて選択された前記蓄発電システムに対して前記蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力する手順、を実行させるためのプログラム。

請求項6

前記電力供給予定情報は、少なくとも電力供給可能期間と供給可能電力量とを含むことを特徴とする請求項5に記載のプログラム。

請求項7

前記需給制御システムのプログラムは、コンピュータに、前記蓄発電システムとの間で個別に蓄発電設備が供給する電力の購入価格情報を授受する手順を実行させることを特徴とする請求項5または6に記載のプログラム。

請求項8

前記蓄発電設備は、電気自動車であることを特徴とする請求項5乃至7の内いずれか1の請求項に記載のプログラム。

技術分野

0001

本発明は、電力需要供給量との乖離を解消するための分散型発電システムにおける発電制御方法及びそのプログラムに関する。

背景技術

0002

従来、電力設備設備能力は昼間の電力需要ピークに対応できるように設計されているため、昼間の需要ピーク時以外では電力需要はほとんど設備能力以下になるという、需給の乖離問題が生じていた。このような問題に対し、需要の平準化が図れる技術として特開平9−233705号公報に記載された技術が知られている。

0003

図6は、従来の分散型発電システムの構成を示す図である。この分散型発電システムは発電設備71と電力貯蔵設備72等で構成され、夜間には発電設備71で余剰発電した電気を電力貯蔵設備72に貯蔵し、昼間の電力需要の多い時間帯に発電設備71と電力貯蔵設備72の両方から送電することにより電力需要の平準化を図るものである。

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながらこの分散型発電システムは、電力のピーク対策には有効であるが、そのためには負荷平準化のための電力貯蔵設備などの設備所持する必要があり、ピーク電力需要を賄うためには多額の設備投資が必要とされる問題があった。

0005

本発明は係る事情に鑑みてなされたものであって、多額の設備投資を要することなく電力のピーク対策に有効な分散型発電システムの発電制御方法及びそのプログラム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

課題を解決するための本発明は、需給制御システムは、発電所ステムから電力需給予測情報受取り蓄発電システムから前記蓄発電設備の電力供給予定情報を受取り、この電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成し、この電力供給計画に基づいて選択された前記蓄発電システムに対して前記蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力する発電制御方法である。

0007

また本発明は、上記記載の発明である発電制御方法において、電力供給予定情報は、少なくとも電力供給可能期間と供給可能電力量とを含む発電制御方法である。

0008

また本発明は、上記記載の発明である発電制御方法において、需給制御システムは、蓄発電システムとの間で個別に蓄発電設備が供給する電力の購入価格情報を授受する発電制御方法である。

0009

また本発明は、上記記載の発明である発電制御方法において、蓄発電設備は、電気自動車である発電制御方法である。

0010

また本発明は、コンピュータに、発電所システムから電力需給予測情報を受取る手順、蓄発電システムから蓄発電設備の電力供給予定情報を受取る手順、この電力需給予測情報と電力供給予定情報とに基づいて電力供給計画を作成する手順、この電力供給計画に基づいて選択された蓄発電システムに対して蓄発電設備の運転開始、停止の指示を出力する手順、を実行させるためのプログラムである。

0011

また本発明は、上記記載の発明であるプログラムにおいて、電力供給予定情報は、少なくとも電力供給可能期間と供給可能電力量とを含むプログラムである。

0012

また本発明は、上記記載の発明であるプログラムにおいて、コンピュータに、蓄発電システムとの間で個別に蓄発電設備が供給する電力の購入価格情報を授受する手順を実行させるプログラムである。

0013

また本発明は、上記記載の発明であるプログラムにおいて、蓄発電設備は、電気自動車であるプログラムである。

発明を実施するための最良の形態

0014

図1は、本発明に係る分散型発電システムの構成を示す図である。

0015

分散発電システムは、電力の需給に関する情報の通信回線である情報ネットワーク1と電力の送電網を構成する電力ネットワーク2とこれらの各ネットワーク1、2に接続するシステム群、電力需給設備群とで構成されている。

0016

情報ネットワーク1には、本分散型発電システムの運営者である電力売買者4が所有する電力需給を管理制御する電力売買者システム5、主たる電力供給所である発電所6の管理を行う発電所システム7、及び分散した電力を供給する電気自動車所有者8が所有する複数の電気自動車所有者システム9が接続されている。

0017

また、電力ネットワーク2には、主たる電力を供給する発電所設備15、電気自動者所有者8が所有する電気自動車16及び電力売買者4から電力の供給を受ける電力消費者17の所有する電力消費者設備18が接続されている。ここで、電気自動車所有者8と電力消費者17は、電力ネットワーク2を利用する形態に応じていずれかの機能を担い、必ずしも固定されたものではない。

0018

そして、情報ネットワーク1とは広く情報の送受信に用いられる経路のことで、導電線光ファイバなどの有線を用いた通信に限られず、光、音波電波などを用いた無線通信も含まれる。

0019

図2は、電力売買者システム5の構成を示す図である。

0020

電力売買者システム5は、入出力制御部20、所有者登録部21、使用スケジュール受取部22、稼動状態把握部23、不足電力情報受取部24、電力供給計画部25、電力供給制御部26及び所有者メモリ部27で構成されている。

0021

ここで、入出力制御部20は情報ネットワーク1に接続された各システムとの間の情報授受を行うインターフェースである。所有者登録部21は分散発電システムに参加する電気自動車所有者8を新規に登録する。使用スケジュール受取部22は電気自動車16の電力供給可否に関する予定情報を収集する。稼動状態把握部23は電気自動車16が電力ネットワーク2に接続されているかどうか等の電気自動車16の現在の状態を把握する。不足電力情報受取部24は発電所システム7から需要電力量に対して供給電力量不足する電力量、地域、時間帯などの情報を受取る。電力供給計画部25は不足する電力を補うために電力を供給する電気自動車16を特定した電力供給計画を作成する。電力供給制御部26は作成された電力供給計画に基づいて供給・停止の動作を電気自動車所有者システム9に指示する。そして、上記処理を行うために必要なデータは電気自動車所有者8毎に所有者メモリ部27に格納されている。

0022

図3は、電気自動車所有者システム9の構成を示す図である。

0023

電気自動車所有者システム9は、入出力制御部30、登録情報送信部31、使用スケジュール作成部32、稼動制御部33及び稼動状態監視部34で構成されている。そして、このシステムには入出力装置10と電気自動車制御装置11が接続されている。

0024

ここで、入出力制御部30は情報ネットワーク1に接続された各システムとの間の情報授受を行うインターフェースである。登録情報送信部31はこの電気自動車所有者8の新規登録情報を収集して電力売買者システム5に送信する。使用スケジュール作成部32は電気自動車16の電力供給可否に関する予定情報を作成する。稼動制御部33は電力売買者システム5からの指示に基づいて電力の供給を制御する信号を電気自動車制御装置11に出力する。稼動状態監視部34は電気自動車16が電力を供給できる状態にあるか否か等の現在の状態を監視する。

0025

また、入出力装置10は、電気自動車所有者システム9に対する情報を入力し、また電気自動車所有者システム9からの情報を出力するための端末であり、電気自動車制御装置11は電気自動車16との間の電力供給に関する信号等のインターフェースを行う端末である。

0026

図4は、本発明に係る分散型発電システムの第1の実施の形態を示す図である。

0027

電力ネットワーク2には、発電所6の発電設備15によって発生した電力が配電線51から供給される。そして、この電力は、電力ネットワーク2から配電線52を通じて、電力売買者4と契約を結んでいる各電力消費者17に供給される。尚、本図において、発電設備15はガスタービン型の発電装置を図示しているが、本発明はこの形態に限定されず燃料電池型の発電装置を用いるものであっても良い。

0028

本実施の形態では、電気自動車所有者8が所有する電気自動車16には、充電可能な2次電池41と電気自動車制御装置11が搭載されている。そして、2次電池41は充電用変換器42と電力供給装置43を介して電力ネットワーク2と接続されている。ここで、2次電池には蓄電池電気2重層キャパシタ電池鉛電池、リチュウム電池、ナトリウム硫黄電池ニッケル水素電池などがある。

0029

充電用変換器42は電力ネットワーク2から配電線53を介して電力を受け入れ電圧等を変換した後、2次電池41に供給し、2次電池41は供給された電力を蓄積する。また、電力供給装置43は2次電池41から供給される電力を所定の電圧等に変換した後、配電線54を通じて電力ネットワーク2に供給する。また、充電用変換器42と電力供給装置43は共に、電力ネットワーク2との接続を断続する機構を備え、この断続機構は電気自動車制御装置11によって制御される。

0030

電気自動車制御装置11は、2次電池41、充電用変換器42、電力供給装置43と接続されるとともに、電気自動車所有者システム9とも接続されている。そして、電気自動車16に対する制御は、電気自動車制御装置11から行う操作のみならず、電気自動車所有者システム9からの指示に基づいても行うことができる。また、電気自動車制御装置11は、2次電池41、充電用変換器42、電力供給装置43の動作状態を把握して電気自動車所有者システム9に送信する機能も備えている。

0031

尚、本実施形態では、充電用変換器42と電力供給装置43を個別の装置として表しているが、本発明はこの形態に限定されず1体として構成するものであっても良い。

0032

続いて、本分散型発電システムを用いた電力供給に係る動作について、図1乃至4を参照して説明する。

0033

電気自動者所有者8が自己の所有する電気自動車16に蓄電された電力を販売しようとする場合には、予め電力売買者4が運営する電力売買者システム5に登録されている必要がある。

0034

電気自動車所有者8は電気自動車所有者システム9の登録情報送信部31を起動して、入出力装置10に表示された指示に従い、登録情報を入力する。ここで、入力する登録情報は、電気自動車所有者8の氏名(名称)、住所、所有車に搭載されている2次電池の種類、型式等、電気自動車所有者8を特定するための情報と電力発生能力、効率を特定するための情報である。尚、この登録に際して、電気自動車所有者8が電力売買者4に対して販売する電力の単価も設定することが可能である。

0035

これらの登録情報を入力した後、電気自動車所有者8の操作によって、登録情報送信部31がこれらの情報を情報ネットワーク1を介して電力売買者システム5に送信する。電力売買者システム5では、所有者登録部21が起動して送信された登録情報の内容をチェックする。

0036

そして、その内容が所定の条件に適合している場合には、所有者登録部21は、該電気自動車所有者8を本分散型発電システムの新たな参加者として、所有者メモリ部27に送信された情報とともに登録する。そして、電気自動車所有者8との間で、電力の供給に対する対価支払い契約締結するように電力売買者4に促す指示を出力する。

0037

登録を受け契約を締結した電気自動車所有者8は、次に電気自動車所有者システム9の使用スケジュール作成部32を起動して、入出力装置10に表示された指示に従い、自己の所有する電気自動車16の使用スケジュールを作成する。

0038

使用スケジュールとして入力する情報は、電力供給可能期間(年月日時〜年月日時)と供給可能電力量を一組の情報とした複数組入力可能である。このように電気自動車所有者8は自己の電気自動車16の使用予定を検討し、使用予定のない時間帯に電力を販売するように計画を作成することができる。

0039

そして、使用スケジュール作成部32は作成されたスケジュールを電力売買者システム5に送信する。電力売買者システム5では、使用スケジュール受取部22が起動して該情報を所有者メモリ部27に格納する。

0040

一方、電気自動車所有者8は、使用スケジュールにおいて予め指定した時間帯には、少なくとも電気自動車制御装置11と2次電池41と電力供給装置43とを接続しておく必要がある。ここで電気自動車制御装置11は2次電池41の電池の残量、充電用変換器42と電力供給装置43の断続状態などを監視し、その監視情報を電気自動車所有者システム9に送信する動作も実行している。

0041

電気自動車所有者システム9では、稼動状態監視部34が起動し、これらの監視情報を例えば入出力装置10に出力するとともに、定期的にあるいは求めに応じて電力売買者システム5に送信する。電力売買者システム5では、稼動状態把握部23が起動して該監視情報を所有者メモリ部27に格納する。

0042

以上の事前準備がなされている場合において、電力供給を制御する動作について説明する。

0043

発電所6において、供給している電力が需要を賄えない状態になると予測される場合は、発電所システム7は不足すると予測される電力量、需要地域、需要時間帯等の情報を予め情報ネットワーク1を介して電力売買者システム5に送信する。電力売買者システム5では、不足電力情報受取部24が起動して所有者メモリ部27を検索する。そして格納されてあるデータから需要地域に近く、不足が予測される時間帯において電力の供給が可能な複数の電気自動車所有者8を抽出する。そして、不足電力情報と抽出した複数の電気自動車所有者8に関する情報を電力供給計画部25に受け渡す。

0044

電力供給計画部25は、受け渡された情報に基づいて電力の供給を受ける電気自動車所有者8の最適な組み合わせを決定する。この組み合わせの決定に当っては、各電気自動車所有者8の供給可能電力量、電力供給可能期間、2次電池の型式等に基づく発電効率、各電気自動車所有者8からの消費地までの送電による電力ロス等のうち少なくとも1つの情報をパラメータとして、所定の評価関数例えば購入費用を最適化する組み合わせを選定することで行われる。尚、この決定には公知の最適計画法を適宜用いて複数の電気自動車所有者8を選定するものであっても良い。

0045

電力供給計画部25が作成した時間帯毎の計画に基づいて、電力供給制御部26は各電気自動車所有者8毎の電力供給を制御する。該当時間帯においては、電力供給制御部26は所有者メモリ部27を検索して、選定された各電気自動車所有者8の電気自動車16の稼動状態を調べる。そして、その稼動状態が電力供給可能な状態であればその電気自動車16から電力の供給を開始させるための指示を電気自動車所有者システム9に対して送信する。尚、電気自動車所有者8には電力供給計画部25によってどのような条件で発電計画に組み込まれたかが通知される。

0046

しかし、電気自動車16が電気自動車制御装置11に接続されていないなど、電力供給が困難な状態にある場合には、警告メッセージを電気自動車所有者システム9に送信する。

0047

また、電力供給制御部26は電力供給時間帯が経過した場合には、その電気自動車16から電力の供給を停止させるための指示を電気自動車所有者システム9に対して送信する。

0048

電気自動車所有者システム9では、稼動制御部33が起動し、電力の供給を開始する指示が送られた場合は電気自動車制御装置11に対して開始動作を行うように出力を行う。電気自動車制御装置11は電力ネットワーク2と電力供給装置43とを接続して電力の供給を開始する。また稼動制御部33は、電力の供給を停止する指示が送られた場合は電気自動車制御装置11に対して停止動作を行うように出力を行う。電気自動車制御装置11は電力ネットワーク2と電力供給装置43とを遮断して電力の供給を停止する。

0049

警告メッセージが送られてきた場合は、電気自動車所有者8は電気自動車16を電気自動車制御装置11に接続するなど電力を供給可能な状態に設定する。そうすると、この状態は稼動状態監視部34によって監視されているため、供給可能状態の情報が電力売買者システム5に適宜送信される。すると、電力供給制御部26は供給可能となった電気自動車16から電力の供給を開始させるための指示を電気自動車所有者システム9に対して送信し、上記の要領で電力の送信が開始される。尚、警告メッセージにもかかわらず、選択された電気自動車16が電力供給可能な状態にならない場合は、他の電気自動車所有者18が新たに追加される。

0050

また、その電気自動車16が電力供給中であることは、電気自動車所有者システム9からの監視情報に基づいて、電力売買者システム5で把握されている。従って供給した電力量も把握しているため、その電気自動車所有者8に支払うべき対価の額も算出することができる。

0051

図5は、本発明に係る分散型発電システムの第2の実施の形態を示す図である。本図では図4と同一部分については同一符号を付してその詳細の説明を省略する。

0052

本実施の形態では、第1の実施の形態と比べて電気自動車16に2次電池41に替えて燃料電池45を搭載した点が異なっている。この実施例では燃料として都市ガスを使用している。このため、配管55を介して供給された都市ガスは、改質器46によって水素ガスを主成分としたガス改質されて燃料電池45に供給される。また、電気自動車16に装備された燃料タンク内の燃料を燃料電池に供給しても良い。

0053

尚、第1、第2の実施の形態では電気自動車所有者システム9と電気自動車制御装置11を別体として構成しているが一体の装置として構成しても良い。また別体として構成する場合であってもこれらの機能については本実施の形態に限定されず適宜分担して構成するものであっても良く、更に、本第1、第2の実施の形態では、電気自動車に搭載された2次電池または燃料電池を用いているが、本発明が電気自動車に限定されるものではないことは当然である。

0054

本第1、第2の実施の形態によれば、電力事業者は電力需要のピークより低い電力供給能力の設備を準備するだけで良く、発電コストを低減できる効果がある。また、2次電池及び燃料電池のような小型発電でも高効率な電力供給が可能な方法を採用することで高効率な分散型発電を行うことができる。更には、平日駐車状態であることが多い電気自動車の発電能力活用することによって資源の有効活用、ひいては環境負荷の小さい発電を実現することができる。

発明の効果

0055

以上説明したように本発明は、多額の設備投資を要することなく電力のピーク対策に有効である。

図面の簡単な説明

0056

図1本発明に係る分散型発電システムの構成を示す図。
図2電力売買者システムの構成を示す図。
図3電気自動車所有者システムの構成を示す図。
図4本発明に係る分散型発電システムの第1の実施の形態を示す図。
図5本発明に係る分散型発電システムの第2の実施の形態を示す図。
図6従来の分散型発電システムの構成を示す図。

--

0057

1…情報ネットワーク
2…電力ネットワーク
5…電力売買者システム
7…発電所システム
9…電気自動車所有者システム
11…電気自動車制御装置
15…発電所設備
16…電気自動車
21…所有者登録部
22…使用スケジュール受取部
23…稼動状態把握部
24…不足電力情報受取部
25…電力供給計画部
26…電力供給制御部
31…登録情報送信部
32…使用スケジュール作成部
33…稼動制御部
34…稼動状態監視部
41…2次電池
45…燃料電池

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ