WO2011077219A2

WO2011077219A2 - 電力供給システム

Info

Publication number: WO2011077219A2
Application number: PCT/IB2010/003300
Authority: WO
Inventors: 清隆竹原; 賢二中北
Original assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-06-30
Anticipated expiration: 2012-06-21
Also published as: WO2011077219A3; JP2011130649A

Abstract

規定のゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計を備え、ゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、前記ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて前記蓄電池への蓄電と前記蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備え、前記分電盤は、制御装置からの指示により商用電源と共用電源との一方から個別エリアに電力を供給するように配電し、前記制御装置は、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対して前記共用電源から電力を供給するように分電盤に指示する電力供給システム。

Description

明細書

電力供給システム

技術分野

本発明は、規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに商用電源からの電力を分配する電力供給システムに関するものである。背景技術

従来から、複数の電力需要家によるグループを形成し、需要家間の電力需給をグループ内で協調して調整する技術が提案されている。特許文献 1には、電気事業者から供給される電力を配分するにあたり、グループを構成している需要家全体と、電気事業者が電力を供給する電力系統との間に、電力供給制御装置を設け、電力供給制御装置が需要家における電力需要量を監視して電力の需給バランスを調整する技術が開示されている。特許文献 1に記載の技術は、グループ内の需要家の少なくとも一部において、マイクロガスタービン発電装置、太陽光発電装置、風力発電装置、燃料電池のような分散型電源が設けられていることを想定した技術である。

【特許文献 1】日本特開 2 0 0 2— 1 0 4 9 9号公報

ところで、特許文献 1に記載された技術では、電力供給制御装置において電力の需給調整を一括して行うために、電力購入量のスケジュールを決定する必要がある。このことから、電力供給制御装置において、各需要家における電力の需給について履歴を蓄積し、電力の需要予測をするための繁雑な演算が必要になる。発明の概要

本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに商用電源からの電力を分配するとともに、繁雑な演算を伴うことなく商用電源からゾーンに供給される電力需要の平準化を可能にする電力供給システムを提供する。

本発明の一形態によると、規定のゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計を備え、ゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて蓄電池への蓄電と蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備え、分電盤は、制御装置からの指示により個別エリアに供給する電力を商用電源と共用電源との一方から選択し、制御装置は、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリァに対して共用電源から電力を供給するように分電盤に指示する電力供給システムが提供される。

このような構成によれば、分電盤によって規定したゾーン内の複数の個別エリアに電力を分配し、さらに商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源を設け、ゾーン電力計により計測されたゾーンの使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリアに対して共用電源から電力を供給する構成を採用しているから、商用電源からの電力を個別エリアに分配するだけでなく、蓄電池の充放電を制御するだけで、電気量について繁雑な貸借の演算を伴うことなく商用電源からゾーンに供給される電力需要の平準化が可能になる。

また、分電盤は、個別エリアに商用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第 1電路と、個別エリアに共用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第 2電路と、各第 1電路にそれぞれ挿入され制御装置により開閉が制御される第 1の開閉器と、各第 2電路にそれぞれ挿入され制御装置によリ開閉が制御される第 2の開閉器とを有し、制御装置は、ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての第 1の開閉器を閉成するとともにすべての第 2の開閉器を開放し、かつ蓄電池の残容量が適正範囲の上限になるまで蓄電し、ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリアに対応する第 1の開閉器を開放するとともに当該個別ェリアに対応する第 2の開閉器を閉成し、かつ当該個別エリァに共用電源から電力を供給するのが望ましい。

さらに、個別エリアのそれぞれにおける使用電力量を計測する個別電力計を備え、制御装置は、ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達すると、個別電力計によリ計測される使用電力量が多いほうから個別エリアを選択し、選択した個別エリアに対応する第 1の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する第 2の開閉器を閉成することにより、ゾーン電力計によリ計測されるゾーンにおける使用電力量を規定値以下に維持することが望ましい。

共用電源は、自然エネルギーを用いて発電する発電装置と、発電装置からの電力を蓄電池に蓄電する機能と蓄電池の電力を放電させる充放電回路とを有し、分電盤において商用電源と系統連系し、制御装置は、第 2の開閉器を閉成して発電装置から各個別エリアに電力を供給している間に余剰電力があれば蓄電池に蓄電し、不足があれば蓄電池から放電するように充放電回路に指示する構成を採用することができる。

商用電源から電力を購入する際の電気料金の単価に複数の段階が設定されているときには、制御装置は、電気料金の単価ごとに蓄電池への蓄電と放電とを制御することが望ましい。制御装置は、蓄電池の蓄電時において、蓄電池から放電した電力量に加えて、蓄電池の充放電に伴う損失分の電力量を蓄電することが望ましい。

本発明の別の形態によれば、規定のゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計を備え、ゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、前記ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて前記蓄電池への蓄電と前記蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備える電力供給システムで、前記制御装置は、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリアに対して前記共用電源から電力を供給するように分電盤に指示し、前記分電盤は、前記制御装置からの指示を受けると前記共用電源から個別ェリァに電力を供給するように配電する電力供給方法が提供される。図面の簡単な説明

本発明の目的及び特徴は以下のような添付図面とともに与えられる以後の望ましい実施例の説明から明確になる。

【図 1】実施形態を示すブロック図である。

【図 2】同上の動作説明図である。発明を実施するための形態

以下、本発明の実施形態が本明細書の一部を成す添付図面を参照して一層詳細に説明される。図面全体で同一又は類似の部分には同一の符号を付けてそれに関する重複する説明を省略する。本実施形態では、図 1に示すように、利用者の個別エリアとしての複数の住戸 Hを有する集合住宅 Bをゾーンとして例示するが、オフィスビルやテナントビルのように、オフィスやテナントがそれぞれ占有する複数の個別ェリアを有し、各個別エリアにおいて独立した電力メータを有している建物をゾーンとしたり、戸建て住宅を個別エリアとして町内などの地域内をゾーンとすることも可能である。

また、 1戸の住宅をゾーンとし、分電盤により分岐された各系統の負荷が存在する場所を個別エリアとして扱うことも可能である。この場合、ロゴスキ一コイルなどを用いて分岐系統ごとに通電電流を検出し、通電電流から系統別の使用電力量を計測することも可能である。

集合住宅 Bには、電気室などに配置された蓄電池 S Cを備える共用電源 1が設けられており、共用電源 1は集合住宅 B内において共用される。また、図示例において、共用電源 1は集合住宅 Bの屋上などに設置した太陽光発電装置 P Vを含んでいる。したがって、共用電源 1は、電力系統 P nから供給される商用電源により蓄電池 S Cを充電する蓄電回路 1 1が設けられている。したがって、充電回路 1 1は、 A C— D C変換を行う機能を有している。共用電源 1には、太陽光発電装置 P Vにより発電された電力のうちの余剰分で蓄電池 S Cを充電するとともに、蓄電池 S Cの電力を太陽光発電装置 P Vの出力電力と併用するための充放電回路 1 2も設けられる。さらに、共用電源 1は、太陽光発電装置 P Vおよび蓄電池 S C の電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ 1 3も備えている。なお、太陽光発電装置 P Vに代えて、太陽光以外の自然エネルギーを利用する発電装置を設けることも可能である。商用電源の電力系統 P nは、集合住宅 Bの管理人室などに配置される分零盤 2に接続される。分電盤 2は、電力系統 P nと共用電源 1とから供給される電力を、各住戸 Hに分配する。この分電盤 2は、メインブレーカ（図示せず）および複数個の分岐ブレーカ 2 1を備え、さらに共用電源 1 と商用電源の電力系統 P nとの系統連系を行っている。分電盤 2に設けた各分岐ブレーカ 2 1には、それぞれ各住戸 Hに配電するための分岐線 L bが接続されており、分岐線 L bを通して各住戸 Hへの給電がなされる。

各住戸 Hには、それぞれ個別電力計 M 2が設けられ、個別電力計 M 2を介して負荷 Lが接続される。実際には、個別電力計 M 2と負荷 Lとの間に住戸用の分電盤（図示せず）が配置され、分電盤 2からの分岐線 L bが住戸用の分電盤によリ複数系統に分岐される。

分電盤 2は、集合住宅 Bにおける使用電力量を一括して計測するゾーン電力計 M 1を備える。ここで、ゾーン電力計 M 1が分電盤内に設けられるものとして説明するが、ゾーン電力計は分電盤と別途に設けられてもよい。ゾーン電力計 M 1は、電力系統 P nから分電盤 2に供給される電力量と、分電盤 2から電力系統 P nに逆潮流される電力量との両方を計測する双方向の電力計測機能を有している。すなわち、ゾーン電力計 M 1は、商用電源として電力系統 P nから購入する電力量と、集合住宅 Bに設けた太陽光発電装置 P Vにより発電された電力のうちの余剰分として電力系統 P nに逆潮流させる電力量とを計測する。

本発明では、太陽光発電装置 P Vは必須ではないから、以下では、まず太陽光発電装置 P Vを設けていない場合について説明した後、太陽光発電装置 P Vを付加した場合について説明する。すなわち、充放電回路 1 2については、まず蓄電池 S Cからの放電の機能のみに着目し、パワーコンディショナ 1 3については、蓄電池 S Cの電力を交流に電力変換する機能のみに着目する。分電盤 2の内部では、電力系統 P nから受電する電力量をゾーン電力計 M 1により計測した後に、各住戸 Hに電力を供給する複数の電路 L p 1に分岐させる。また、ゾーン電力計 M 1からは蓄電回路 1 1への電路 L p 3も設けられる。各電路 L p 1には、それぞれ制御装置 1 0からの開閉信号を受けて開閉が制御される開閉器 SW1が挿入される。

また、分電盤 2の内部には、パワーコンディショナ 1 3から各住戸 Hに電力を供給する複数の電路 L p 2が設けられ、各電路 L p 2には、それぞれ制御装置 1 0からの開閉信号を受けて開閉が制御される開閉器 S W 2が挿入される。

電力系統 P nから各住戸 Hに電力を供給する電路し p 1と、共用電源 1から各住戸 Hに電力を供給する電路 L p 2とは、同じ住戸 Hごとに共通に接続される。また、各分岐ブレーカ 21は、それぞれ電路 L p 1 , L p 2の接続点と住戸 Hとの間に挿入される。したがって、開閉器 SW1 と開閉器 SW2と分岐ブレーカ 21との一端同士が互いに接続されることになる。

各開閉器 SW1 , SW2の開閉をそれぞれ制御する制御装置 1 0は、ゾーン電力計 M1により計測される使用電力量と、個別電力計 M 2により計測される各住戸 Hでの使用電力量とに基づいて、開閉器 SW1 , SW2の開閉を制御する。また、蓄電回路 1 1、充放電回路 1 2、パワーコンディショナ 1 3の動作制御も制御装置 1 0が行う。

したがって、制御装置 1 0は、分電盤 2、各住戸 Hとの間で通信する。つまり、制御装置 1 0 は、分電盤 2との通信によリゾーン電力計 M 1で計測した使用電力量を取得するとともに開閉器 SW1 , SW2の開閉を制御し、住戸 Hとの通信により個別電力計 M2による使用電力量を取得する。

また、制御装置 1 0は、蓄電回路 1 1、充放電回路 1 2、パワーコンディショナ 1 3との間でも通信する。すなわち、制御装置 1 0は、蓄電回路 1 1、充放電回路 1 2、パワーコンディショナ 1 3との間で通信を行うことにより、蓄電池 S Cの充放電を制御する。

制御装置 1 0と共用電源 1と分電盤 2とは比較的近い場所に設置されるから、制御装置 1 0と共用電源 1と分電盤 2との間の通信には通信専用の通信線 L sを用いる。また、各住戸 Hは制御装置 1 0に対して比較的遠方に配置されるから、制御装置 1 0と各住戸 Hとの間では、分岐線し bを通信路に共用する電力線搬送通信の技術を用いて通信を行う。なお、インタ一ホンなどの通信用に用いる構内通信網が構築されている場合には、制御装置 1 0と各住戸 Hとの間の通信に構内通信網を用いることも可能である。

次に、制御装置 1 0による開閉器 SW1 , SW2および蓄電池 S Cの充放電の制御について説明する。制御装置 1 0は、開閉器 SW1 , SW2の開閉の制御にあたって、ゾーン電力計 M1から取得される使用電力量と、個別電力計 M 2から取得される使用電力量とを用いる。これらの使用電力量は、単位期間（たとえば、 5分、 1 0分、 30分などの適宜の期間）ごとに制御装置 1 0が取得する。一般に、商用電源の電気料金の単価は、 3 0分毎の使用電力量の平均値を需要電力として、 1 ヶ月間における需要電力の最大値に基づいて契約電力を設定し、契約電力に基づいて電気料金の単価を設定している。したがって、集合住宅 Bにおいては、ゾーン電力計 M 1により計測される需要電力の最大値を抑制することが望ましい。

そこで、制御装置 1 0では、ゾーン電力計 M 1により計測される使用電力量を取得することにより需要電力を算出し（3 0分毎の使用電力量を取得している場合は、使用電力量を需要電力に比例する値として用いることができる）、需要電力が規定値（契約電力よりも低く設定した適宜の電力値）を超えないように、開閉器 S W 1 , S W 2の開閉を制御している。すなわち、ゾーン電力計 M 1により計測される使用電力量が規定値に達すると、少な <：とも一部の住戸 Hに対して共用電源 1から電力を供給することで、商用電源から購入する電力量の増加を抑制する。

したがって、制御装置 1 0は、ゾーン電力計 M 1により計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての住戸 Hに対して商用電源から電力を供給するようにすベての開閉器 S W 1を閉成（オン）する。また、共用電源 1から住戸 Hへの電力供給を停止するために、すべての開閉器 S W 2を開放（オフ）する。ここで、蓄電回路 1 1は、蓄電池 S Cの残容量が適正範囲の上限になるまで商用電源から蓄電池 S Cを蓄電し、残容量が適正範囲になると蓄電を停止する。開閉器 S W 1が閉成している期間には、各住戸 Hに対して電路 L p 1および分岐線 L bを通して商用電源から電力が供給される。また、この期間の少なくとも一部期間において、蓄電回路 1 1を通して商用電源から蓄電池 S Cへの蓄電が行われる。

一方、ゾーン電力計 M 1により計測される使用電力量が規定値に達すると、需要電力が契約電力を超えるおそれがあるとみなし、少なくとも 1戸の住戸 Hに対応する開閉器 S W 1を開放して商用電源から当該住戸 Hへの給電を遮断する。このとき、当該住戸 Hに対応する開閉器 S W 2を閉成することにより共用電源 1から当該住戸 Hへの給電を行うために充放電回路 1 2およびパヮ一コンディショナ 1 3を動作させ、蓄電池 S Cへの充電を停止するために蓄電回路 1 1を停止させる。

ここに、共用電源 1から電力を供給する住戸 Hは、集合住宅 Bのすベての住戸 Hとすることが可能であるが、蓄電池 S Cの電力容量には限りがある。そこで、集合住宅 Bにおいて使用する使用電力量が規定値を超えないようにしながらも、蓄電池 S Cからの放電を極力低減するために、個別電力計 M 2により計測される使用電力量の大きいほうから順に住戸 Hを選択することによリ、ゾーン電力計 M 1によリ計測される使用電力量を規定値以下に維持する。

この条件を満たす住戸 Hは、以下の手順で選択する。まず、個別電力計 M 2により計測される使用電力量を降順に並べ、使用電力量の上位から順に加算した加算値をそれぞれ求める。すなわち、 1位と 2位との使用電力量の加算値、 1位から 3位までの使用電力量の加算値、 1位から 4 位までの使用電力量の加算値……、というように、加算値を順に求める。これらの加算値のうち、個別電力計 M 2により計測される各住戸 Hの使用電力量の総和から減算したときに減算結果が上記規定値以下になる加算値を求め、当該加算値が得られた住戸 Hを選択する。

選択された住戸 Hに対して、商用電源から電力を供給せずに、共用電源 1から電力を供給することによって、集合住宅 Bの全体では、需要電力が契約電力未満に抑制されることになる。しかも、各住戸 Hには、商用電源と共用電源 1とのいずれかから所要の電力が供給される。すなわち、電力需要を満たしながらも需要電力が契約電力を超えるのを防止することができる。

一方、ゾーン電力計 M 1で計測される使用電力量が規定値以下であるときには、どの住戸 Hにも共用電源 1からは電力を供給せず、すべての住戸 Hに対して商用電源からのみ電力を供給する。また、この期間のうちの少なくとも一部の期間には、商用電源の電力を用いて共用電源 1の蓄電池 S Cを充電'する。

したがって、共用電源 1から住戸 Hに供給された電力は、共用電源 1から住戸 Hに対して電力を供給していない期間において、蓄電池 S Cに蓄電されることになる。蓄電池 S Cの残容量は、制御装置 1 0が監視しており、制御装置 1 0では、蓄電池 S Cの充放電に伴う残容量が適正範囲に保たれるように充放電の制御を行っている。

制御装置 1 0による制御を簡単にまとめると表 1のようになる。表 1では、集合住宅 B全体の需要電力が規定値よりも高い場合と低い場合とに分けて動作を記載している。

【表 1】

すなわち、需要電力が低い場合には、各住戸 Hには商用電源から電力が供給され、この間の少なくとも一部期間において蓄電池 S Cが充電される。また、需要電力が高い場合には、住戸 Hのうち上述のようにして選択された需要電力の高い住戸 Hには蓄電池 S Cから電力が供給され、需要電力の低い住戸 Hには商用電源から電力が供給されることになる。ここに、集合住宅 Bの全体での需要電力は、各住戸 Hでの使用電力量に加えて集合住宅の共用部分（共用電源 1を含む）で使用する電力量を含んでいるから、個別電力計 M 2で計測した使用電力量の総和では、需要電力に対応しない。また、需要電力が契約電力を超えないように共用電源 1の電力を併用しているから、ゾーン電力計 M 1で計測した使用電力量は、商用電源からの購入電力には対応するが、需要電力とは必ずしも対応しない。

ただし、制御装置 1 0では、集合住宅 Bにおける需要電力の変化がわかれば、開閉器 S W 1 . S W 2の開閉制御や、蓄電回路 1 1、充放電回路 1 2、パワーコンディショナ 1 3の動作制御が可能であるから、本実施形態では、蓄電池 S Cの電力を用いない場合ゾーン電力計 M 1により計測した使用電力量を需要電力の目安に用いている。

ところで、需要電力（蓄電池 S Cの電力を用いない場合でのゾーン電力計 M 1の計測電力）が規定値以下に低下しても、需要電力が低い状態（開閉器 S W 1がオンの状態）にただちに移行させるのではなく、ゾーン電力計 M 1により計測した使用電力量が規定値よリも低く設定した復帰値まで需要電力が低下したときに、需要電力が低い状態に移行させる。すなわち、開閉器 S W 1 , S W 2の動作にヒステリシスを持たせることによって、開閉器 S W 1 , S W 2のハンチングを防止する。

上述のように、少なくとも 1戸の住戸 Hに対して蓄電池 S Cを備える共用電源 1から電力を供給可能にしたことによリ、集合住宅 Bの需要電力が増加したとしても商用電源からの購入電力の増加を抑制することになリ、購入電力が契約電力を超過するのを防止することができる。

一方、商用電源からの電力の購入を抑制した期間に蓄電池 S Cから住戸 Hに供給された電力は、集合住宅 Bの需要電力が低下した期間において商用電源から購入して蓄電池 S Cに充電することになる。すなわち、住戸 Hにおいて消費した電力を商用電源から購入したことになるから、結果として、共用電源 1から電力供給を受けた住戸 Hは、当該電力を商用電源から購入したことになる。

したがって、各住戸 Hに設けた個別電力計 M 2では、共用電源 1からの電力供給を受けたか否かにかかわらず使用電力量が積算され、使用電力量に応じた電気料金が請求されることになる。ただし、商用電源から電力供給を受ける際に、蓄電池 S Cが介在する経路で電力供給を受けた場合に、集合住宅 Bが商用電源から購入する電力は契約電力を超えないから、電気料金の単価が增加することがなく、結果として、電気料金の増加を抑制していることになる。

要するに、集合住宅 Bでの需要電力が大きくなると、共用電源 1を併用して住戸 Hに電力を供給することにより商用電源から購入する電力を低減させ、集合住宅 Bでの需要電力が小さくなると、共用電源 1の蓄電池 s cに充電することにより商用電源から購入する電力を増加させているのである。この動作により、商用電源から購入する電力が平準化されることになる。

図 2 ( a ) に集合住宅 Bにおける実際の需要電力（実線）と、蓄電池 S Cを用いることによる商用電源からの購入電力（破線）との関係を示す。破線で示す電力量は、ゾーン電力計 M 1によリ計測される使用電力量に相当し、蓄電池 S Cの電力を用いていなければ需要電力とみなすことができる。

ここで、蓄電池 S Cの電力を用いていない状態において、需要電力（すなわち、ゾーン電力計 M 1で計測した使用電力量に相当する電力）が規定値 T h 1を達すると、図 2 ( b ) のように、蓄電池 S Cの放電が開始されて破線で示すように購入電力が低下する。このようにして、電力系統 P nから購入する電力が契約電力に達するのを防止できる。

その後、購入電力が復帰値 T h 2を下回ると、蓄電池 S Cの放電が停止して破線で示すように購入電力が上昇する。

蓄電池 S Cは、図 2 ( c ) のように、需要電力が規定値 T h 1を超えると放電され（充放電回路 1 2が動作し）、その後、需要電力が復帰値 T h 2を下回ると放電を停止し（充放電回路 1 2 が停止し）、放電の停止後に蓄電回路 1 1が動作することによリ残容量が適正範囲になるまで蓄電されることになる。

ところで、住戸 Hが共用電源 1からの電力供給を受けるときと、商用電源から共用電源 1に充電するときとには、電力損失が生じる。したがって、蓄電池 S Cを充電する際には、住戸 Hに供給した電力量よりも損失分だけ加算した電力量の充電を行うように蓄電回路 1 1を動作させることになる。すなわち、蓄電池 S Cの残容量が適正範囲になるように蓄電を行うと、ゾーン電力計 M 1で計測される使用電力量は、損失分を含む電力量になる。

ただし、集合住宅には住戸 Hの居住者で共用する共用スペース（玄関ロビーや廊下）があり、共用スペースに配置した照明器具などの設備による電力の消費分は、共益費などによって賄うから、共用電源 1を設けたことによる損失分の電気料金についても共益費などによって支払えばよい。あるいはまた、太陽光発電装置 P Vから蓄電池 S Cに蓄電する場合には、上述した損失分を太陽光発電装置 P Vの発電電力で賄うようにしてもよい。

上述の動作は、商用電源から購入する電力を平準化する点に着目しているが、蓄電池 S Cを用いていることによって、商用電源から電力を購入する時間帯と各住戸 Hにおいて電力を使用する時間帯とをずらすことも可能である。したがって、時間帯に応じて電気料金の単価が変化する場合には、電気料金の単価が安い時間帯に蓄電池 S Cに蓄電し、電気料金の単価が高い時間帯に蓄電池 s cから放電するようにしてもよい。

この場合、個別電力計 M 2で使用電力量を一律に計測すると電気料金の計算ができないから、電気料金の単価が異なる時間帯別に蓄電する蓄電池 S Cを設け、蓄電池 S Cの電力を各住戸 Hに供給する際には、どの時間帯に対応する蓄電池 S Cから電力を供給しているかを個別電力計 M 2 に通知することが必要になる。

ただし、需要電力の高い住戸 Hに対して蓄電池 S Cの電力を優先的に供給すると、集合住宅 B の中で電気料金に不公平が生じる。したがって、蓄電池 S Cの電力を使用する時間帯と、蓄電池 S Cに蓄電した時間帯とが異なる場合には、蓄電池 S Cからの電力を各住戸 Hに配分することが望ましい。

また、時間帯別の蓄電池 S Cを設けている場合に、蓄電池 S Cを蓄電した時間帯と蓄電池 S C から放電する時間帯とを一致させておけば、複雑な制御を伴わずに商用電源から購入する電力の平準化を行うことができる。なお、蓄電池 S Cを時間帯別に設ける代わりに蓄電池 S Cの充放電の電力量を取得し、時間帯別の電力量の貸借を計算により求めることが可能であるが、電力量の管理は繁雑になる。

上述の構成では、太陽光発電装置 P Vを考慮しない動作について説明したが、太陽光発電装置 P Vを用いる場合には、太陽光発電装置 P Vから各住戸 Hに電力が供給され、また余剰電力が生じるときには、充放電回路 1 2を通して太陽光発電装置 P Vの余剰電力を蓄電池 S Cに蓄電することになる。

太陽光発電装置 P Vから各住戸 Hに電力を供給している期間には、パワーコンディショナ 1 3 が商用電源の電力系統 P nと系統連系を行うことが可能であるが、太陽光発電装置 P Vにより住戸 Hに給電している間は、通常は系統連系を行わず、また個別電力計 M 2による使用電力量の計測も停止させる。

もちろん、省エネルギーを意識付けるために、各住戸 Hにおける全体の使用電力量を計測することは望ましいが、電気^ f金が発生する商用電源から購入した電力と、基本的に無料である太陽光発電装置 P Vで発電した電力とは区別する必要がある。したがって、必要があれば、個別電力計 M 2として、住戸 Hでの使用電力量の総量を計測するものと、商用電源から購入した電力のみを計測するものとを設けることになる。

ここで、上述のように、太陽光発電装置 P Vにより生成された余剰電力を蓄電池 S Cに蓄電する場合、商用電源の電力で蓄電池 S Cに蓄電した電力と、太陽光発電装置 P Vの発電電力で蓄電池 S Cに蓄電した電力とを区別しなければならない。したがって、蓄電回路 1 1に蓄電池 S Cに供給した電力量を計測する手段を設けておき、商用電源の電力による蓄電量を把握するか、あるいは、蓄電池 S Cとして、商用電源の電力を蓄電するものと、太陽光発電装置 P Vの電力を蓄電するものとを区別して設ける。

商用電源の電力と太陽光発電装置 P Vの電力とを区別して蓄電するように、蓄電池 S Cを分割しておけば、各蓄電池 S Cごとに蓄電に用いた電力の由来を明確に区別することができる。つまリ、パワーコンディショナ 1 3の出力と電力系統 P nとの系統連系を行う際に、太陽光発電装置 P Vで発電した電力のみを蓄電した蓄電池 S Cを電源に用いることができ、商用電源から蓄電池 S Cに蓄電した電力を用いて、商用電源に逆潮流させるという不都合を回避することができる。上述の例では、集合住宅 Bの需要電力が規定値を超えたときに、蓄電池 S Cの電力を使用電力量が高い住戸 Hに供給している。したがって、快適性を優先する居住者と省エネルギー指向の居住者とが集合住宅 Bに存在する場合、快適性を優先する居住者の住戸 Hにばかり蓄電池 S Cの電力が供給される可能性がある。このような事態を回避するために、各住戸 Hごとに電力使用量の実績に基づいて住戸 Hごとに基準電力量を規定し、集合住宅 Bの需要電力が規定値を超えた場合には、使用電力量から基準電力量を減算した値が大きい住戸 Hから順に蓄電池 S Cの電力を供給するようにしてもよい。

以上、本発明の望ましい実施形態が説明されたが、本発明はこれら特定の実施形態に限定されず、後続する請求範囲の範疇から外れず多様な変更及び修正が成り立てるし、それも本発明の範疇内に属するという。

Claims

請求範囲

【請求項 1】

規定のゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計を備え、ゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、

前記ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、

前記ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて前記蓄電池への蓄電と前記蓄電池からの放電とを制御する制御装置と

を備え、

前記分電盤は、制御装置からの指示により商用電源と共用電源との一方から個別エリアに電力を供給するように配電し、

前記制御装置は、前記ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリアに対して前記共用電源から電力を供給するように分電盤に指示する電力供給システム。

【請求項 2】

前記分電盤は、

前記個別エリアに商用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第 1電路と、

前記個別エリアに前記共用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第 2電路と、

各第 1電路にそれぞれ挿入され前記制御装置によリ開閉が制御される第 1の開閉器と、各第 2電路にそれぞれ挿入され前記制御装置によリ開閉が制御される第 2の開閉器とを有し、前記制御装置は、

前記ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての第 1の開閉器を閉成するとともにすべての第 2の開閉器を開放して前記蓄電池の残容量が適正範囲の上限になるまで蓄電し、前記ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別エリアに対応する第 1の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する第 2の開閉器を閉成して当該個別エリアに共用電源から電力を供給する

請求項 1記載の電力供給システム。

【請求項 3】

前記個別エリアのそれぞれに設けられ使用電力量を計測する個別電力計をさらに備え、前記制御装置は、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、前記個別電力計により計測される使用電力量が多い個別エリアから選択し、選択した個別エリアに対応する前記第 1の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する前記第 2の開閉器を閉成する

請求項 2記載の電力供給システム。

【請求項 4】

前記共用電源は、自然エネルギーを用いて発電する発電装置と、発電装置からの電力を前記蓄電池に蓄電する機能と蓄電池の電力を放電させる充放電回路とを有し、前記分電盤において商用電源と系統連系し、

前記制御装置は、前記第 2の開閉器を閉成して前記発電装置から各個別エリアに電力を供給している間に前記発電装置からの発電電力に余剰電力があれば前記蓄電池に蓄電し、不足があれば前記蓄電池から放電するように充放電回路に指示する

請求項 2又は 3記載の電力供給システム。

【請求項 5】

前記商用電源から電力を購入する際の電気料金の単価に複数の段階が設定されているときには、前記制御装置は、電気料金の単価に基づいて前記蓄電池への蓄電と放電とを制御する請求項 1 〜 4のいずれか 1項に記載の電力供給システム。

【請求項 6】

前記制御装置は、前記蓄電池の蓄電時において、蓄電池から放電した電力量に加えて、蓄電池の充放電に伴う損失分の電力量を蓄電する請求項 1 〜 5のいずれか 1項に記載の電力供給システム。

【請求項 7】

規定のゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計を備え、ゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、前記ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、前記ゾ一ン電力計によリ計測される使用電力量に応じて前記蓄電池への蓄電と前記蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備える電力供給システムで、

前記制御装置は、前記ゾーン電力計によリ計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも 1つの個別ェリアに対して前記共用電源から電力を供給するように分電盤に指示し、前記分電盤は、前記制御装置からの指示を受けると前記共用電源から個別エリアに電力を供給するように配電する電力供給方法