(57)【要約】【課題】取引の安全性を確保しつつ複数の需要家間で電力を取引可能にすると共に、再生エネルギ発電装置やコジェネレーションシステムが連系する電力系統の安定化を図る。【解決手段】電力調整システムは、電力系統の複数の需要家間での電力の取引を管理する管理装置を含み、コジェネレーションシステムの制御装置は、電力系統で電力変動が生じたか否かを判定すると共に電力変動が発生したと判定した場合に発電電力の売却要求または電力系統の電力の買取要求を管理装置に送信し、管理装置は、売却要求または買取要求に対応した電力の取引が成立すると判定した場合に取引内容を制御装置に送信すると共に、当該取引内容を保持し、制御装置は、取引内容に従ってコジェネレーションシステムの発電電力を調整すると共に、当該取引内容を保持する。【選択図】図１
2020201735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生可能エネルギを用いて発電する再生エネルギ発電装置およびコジェネレーションシステムが連系すると共に、前記コジェネレーションシステムからの逆潮流が許容された電力系統の電力変動を調整する電力調整システムであって、
前記コジェネレーションシステムを有する需要家を含む前記電力系統の複数の需要家間での電力の取引を管理する管理装置を備え、
前記コジェネレーションシステムは、前記電力系統で前記電力変動が生じたか否かを判定すると共に、前記電力変動が発生したと判定した場合に前記コジェネレーションシステムの発電電力の売却要求または前記電力系統の電力の買取要求を前記管理装置に送信する制御装置を含み、
前記管理装置は、前記制御装置からの前記売却要求または前記買取要求に応じて前記電力の取引が成立するか否かを判定し、前記電力の取引が成立すると判定した場合に少なくとも電力の取引量を含む取引内容を前記制御装置に送信すると共に、前記取引内容を保持し、
前記制御装置は、前記管理装置からの前記取引内容に従って前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を調整すると共に、前記取引内容を保持する電力調整システム。
【請求項２】
請求項１に記載の電力調整システムにおいて、
前記制御装置は、前記管理装置により前記売却要求に対応した前記電力の取引が成立すると判定された場合に前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を増加させ、前記管理装置により前記買取要求に対応した前記電力の取引が成立すると判定された場合に前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を減少させる電力調整システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力調整システムにおいて、
前記制御装置は、前記電力系統の電圧が許容範囲よりも低下した際に、前記コジェネレーションシステムの発電余力を算出すると共に前記発電余力がある場合に前記売却要求を前記管理装置に送信し、前記電力系統の電圧が許容範囲よりも高くなった際に、前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を算出すると共に前記発電電力がゼロではない場合に前記買取要求を前記管理装置に送信する電力調整システム。
【請求項４】
請求項１から３の何れか一項に記載の電力調整システムにおいて、
前記取引内容は、ブロックに格納され、前記ブロックには、前記取引内容と共に１つ前のブロックの情報が格納され、前記管理装置と前記複数の需要家とにより全取引の前記取引内容が共有される電力調整システム。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の電力調整システムにおいて、
前記管理装置は、前記複数の需要家ごとに電力の最低売却価格および最高買取価格を記憶すると共に、電力の売り手の前記最低売却価格および電力の買い手の前記最高買取価格に基づいて前記電力の取引が成立するか否かを判定する電力調整システム。
【請求項６】
請求項５に記載の電力調整システムにおいて、
前記再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って前記電力系統の前記電力変動が発生したときの前記最低売却価格は、前記再生エネルギ発電装置の前記発電電力の減少の前記電力系統に対する影響が少ないときの前記最低売却価格よりも高く定められる電力調整システム。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の電力調整システムにおいて、
前記コジェネレーションシステムは、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を含む電力調整システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、再生可能エネルギを用いて発電する再生エネルギ発電装置およびコジェネレーションシステムが連系する電力系統の電力変動を調整する電力調整システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電力系統に接続される電力線と、それぞれ当該電力線に接続される太陽光発電装置、電源装置並びに電力負荷装置と、電源装置の動作を制御する制御装置とを含む分散型電源システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この分散型電源システムの制御装置は、設定期間毎に目標受電電力を決定し、電力系統から電力線への受電電力が目標受電電力となるように電源装置から電力線への出力電力を調節する。また、当該制御装置は、過去の所定期間での電力負荷装置の負荷電力から太陽光発電装置が電力線に供給する太陽光発電電力を減算した差分電力の平均値がゼロ以上のとき、目標受電電力をゼロに決定すると共に、過去の所定期間での差分電力の平均値がゼロ未満のとき、目標受電電力を当該差分電力の平均値と同じに決定する。これにより、太陽光発電装置の発電電力が急激に増減するようなときにも、電力系統での電力の需給バランスを悪化させることを回避しながら、電力系統からの購入電力を安定して少なくすることができる。
【０００３】
また、従来、それぞれ所定量のエネルギを供給することができる複数のエネルギ資源と、それぞれ所定量のエネルギを受容することができる複数のエネルギ消費装置とを有するエネルギ資源ネットワークが知られている（例えば、特許文献２参照）。このエネルギ資源ネットワークの各エネルギ資源は、エネルギ資源からの供給のために利用可能な所定量のエネルギに関する１または複数の申し出メッセージを発行するように構成されたエネルギ資源プロセッサと関連付けられる。更に、各エネルギ消費装置は、エネルギ資源のうちの１つから所定量のエネルギを受け取るためのトランザクションに関する１または複数の申し出メッセージを受け取るように構成されたエネルギ消費プロセッサに関連付けられる。そして、エネルギ資源プロセッサおよび／またはエネルギ消費プロセッサは、公開利用可能な分散元帳に含めるために、当該トランザクションの暗号防護されたトランザクションレコードを発行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１６６３７９号公報
【特許文献１】特表２０１８−５１４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載された分散型電源システムでは、太陽光発電装置の出力変動が電力系統に与える影響を低減するために、二次電池や燃料電池等の発電装置を含む電源装置と、空調機器や照明等を含む電力負荷装置とを制御して太陽光発電装置の出力変動を吸収している。このため、太陽光発電の発電量が増加したにも拘わらず電力負荷を増加させることができない場合には、電源装置（発電装置）の出力を低下させることで太陽光発電の発電量増加に対処することになる。しかしながら、電源装置に含まれる発電装置が、できるだけ高い出力で長時間運転することにより高い省エネ効果や光熱費削減効果等をもたらすものである場合、太陽光発電により発電された電力を有効に活用にするために電源装置の出力を低下させると、期待される省エネ効果等が得られなくなり、発電装置を有する需要家のメリットを却って損なってしまうおそれがある。また、特許文献２に記載された技術は、ブロックチェーン技術の利用により取引の安全性を確保しながら複数の需要家間で電力を取引可能にすることで電力系統における余剰電力の活用を図るものであるが、エネルギ資源やエネルギ消費装置と連係する電力系統の電力変動を解消することを目的としたものではない。一方、近年では、再生可能エネルギを用いて発電する太陽光発電装置や風力発電装置、コジェネレーションシステムといった多数の発電装置や、電力の需要抑制システムを一つの発電所のように機能させるバーチャルパワープラント(ＶＰＰ)と呼ばれる概念が広まりつつある。しかしながら、バーチャルパワープラントは、極めて複雑なシステム構成を有するものであり、取引の安全性を確保しつつ複数の需要家間で電力を取引可能にするのは困難であり、電力変動に素早く対応して電力系統の安定化を図るのも容易ではない。
【０００６】
そこで、本開示は、取引の安全性を確保しつつ複数の需要家間で電力を取引可能にすると共に、再生可能エネルギを用いて発電する再生エネルギ発電装置やコジェネレーションシステムが連系する電力系統の安定化を図ることを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の電力調整システムは、再生可能エネルギを用いて発電する再生エネルギ発電装置およびコジェネレーションシステムが連系すると共に、前記コジェネレーションシステムからの逆潮流が許容された電力系統の電力変動を調整する電力調整システムであって、前記コジェネレーションシステムを有する需要家を含む前記電力系統の複数の需要家間での電力の取引を管理する管理装置を含み、前記コジェネレーションシステムは、前記電力系統で前記電力変動が生じたか否かを判定すると共に、前記電力変動が発生したと判定した場合に前記コジェネレーションシステムの発電電力の売却要求または前記電力系統の電力の買取要求を前記管理装置に送信する制御装置を含み、前記管理装置は、前記制御装置からの前記売却要求または前記買取要求に応じて前記電力の取引が成立するか否かを判定し、前記電力の取引が成立すると判定した場合に少なくとも電力の取引量を含む取引内容を前記制御装置に送信すると共に、前記取引内容を保持し、前記制御装置は、前記管理装置からの前記取引内容に従って前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を調整すると共に、前記取引内容を保持するものである。
【０００８】
本開示の電力調整システムによれば、再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って電力系統の電力変動が生じた際に、コジェネレーションシステムを有する需要家から他の需要家への電力の売却が成立することで、当該コジェネレーションシステムの発電電力を電力系統に供給して当該電力系統の安定化を図ることができる。また、再生エネルギ発電装置の発電電力の増加に伴って電力系統の電力変動が生じた際には、コジェネレーションシステムを有する需要家による他の需要家からの電力の買取が成立することで、コジェネレーションシステムの発電量を減少させて再生エネルギ発電装置の発電電力（余剰電力）を吸収し、それにより電力系統の安定化を図ることが可能となる。更に、本開示の電力調整システムでは、電力の取引内容が管理装置の記憶装置並びにコジェネレーションシステムの記憶装置により保持されるので、複数の需要家間での電力の取引（売買）の安全性を良好に確保することができる。この結果、取引の安全性を確保しつつ複数の需要家間で電力を取引可能にすると共に、再生エネルギ発電装置やコジェネレーションシステムが連系する電力系統の安定化を図ることができる。加えて、コジェネレーションシステム側で電力系統の電力変動の有無を瞬時に判定すると共に判定結果に応じて管理装置に電力の売却要求または買取要求を送信することで、再生エネルギ発電装置により発電される電力の細かな変動に応答性よく対処することが可能となる。
【０００９】
また、前記制御装置は、前記管理装置により前記売却要求に対応した前記電力の取引が成立すると判定された場合に前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を増加させ、前記管理装置により前記買取要求に対応した前記電力の取引が成立すると判定された場合に前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を減少させるものであってもよい。
【００１０】
更に、前記制御装置は、前記電力系統の電圧が許容範囲よりも低下した際に、前記コジェネレーションシステムの発電余力を算出すると共に前記発電余力がある場合に前記売却要求を前記管理装置に送信し、前記電力系統の電圧が許容範囲よりも高くなった際に、前記コジェネレーションシステムの前記発電電力を算出すると共に前記発電電力がゼロではない場合に前記買取要求を前記管理装置に送信するものであってもよい。これにより、コジェネレーションシステムに具備された機能を用いて電力系統の電力変動を迅速かつ適正に検出可能となるので、電力調整システムを構築する際のコストアップを抑制することができる。
【００１１】
また、前記取引内容は、ブロックに格納されてもよく、前記ブロックには、前記取引内容と共に１つ前のブロックの情報が格納されてもよく、前記管理装置と前記複数の需要家とにより全取引の前記取引内容が共有されてもよい。このように、ブロックチェーン技術（分散型台帳技術）を利用することで、取引内容（取引履歴）の耐改ざん性を良好に確保して複数の需要家間における電力の取引の安全性をより向上させることが可能となる。
【００１２】
更に、前記管理装置は、前記複数の需要家ごとに電力の最低売却価格および最高買取価格を記憶すると共に、電力の売り手の前記最低売却価格および電力の買い手の前記最高買取価格に基づいて前記電力の取引が成立するか否かを判定するものであってもよい。これにより、電力系統の電力変動が生じた際に、複数の需要家間で電力の取引を容易かつ速やかに成立させることが可能となる。
【００１３】
また、前記再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って前記電力系統の前記電力変動が発生したときの前記最低売却価格は、前記再生エネルギ発電装置の前記発電電力の減少の前記電力系統に対する影響が少ないときの前記最低売却価格よりも高く定められてもよい。これにより、再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って電力系統が不安定化するおそれがある際に電力変動の解消に寄与するコジェネレーションシステムを有する需要家に対価を付与することができるので、当該需要家のメリットを増やすことが可能となる。
【００１４】
更に、前記コジェネレーションシステムは、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する燃料電池を含むものであってもよい。すなわち、本開示の電力調整システムによれば、コストを考慮しながら燃料電池の出力を増減させることができるので、コジェネレーションシステムを有する需要家のメリットを増やすことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本開示の電力調整システムを示す概略構成図である。
【図２】本開示の電力調整システムの管理装置により実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】本開示の電力調整システムを構成するコジェネレーションシステムの制御装置により実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図４】本開示の電力調整システムにおける電力の取引態様の一例を示す模式図である。
【図５】本開示の電力調整システムにおける電力の取引態様の他の例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
次に、図面を参照しながら、本開示の発明を実施するための形態について説明する。
【００１７】
図１は、本開示の電力調整システム１０を示す概略構成図である。同図に示す電力調整システム１０は、予め定められた供給エリア内の複数の住居（集合住宅を含む）や複数の事業所等に電力を供給する電力系統１の電力変動を調整するためのものである。図示するように、電力系統１から電力が供給される住居等には、コジェネレーションシステム２０が設置された住居２や、太陽光発電装置３０を有する事業所３、発電装置が設置されていない住居４等が含まれる。すなわち、電力系統１には、住居２に設置されたコジェネレーションシステム２０や、事業所３に設置された太陽光発電装置３０といった複数の発電装置が連係する。また、電力系統１から電力が供給される住居２，４や事業所３等の各々には、スマートメータ５０が設置されている。電力系統１の供給エリアは、例えば１つの柱上変圧器に対応したエリアであってもよく、それよりも広いエリアであってもよい。更に、コジェネレーションシステム２０は、事業所に設置されたものであってもよく、太陽光発電装置３０は、住居に設置されたものであってもよい。また、電力系統１と連系する発電装置には、風力発電装置等の太陽光以外の再生可能エネルギを用いて発電する再生エネルギ発電装置が含まれてもよい。
【００１８】
図１に示すように、電力調整システム１０は、電力系統１から電力が供給される住居２，４や事業所３といった複数の需要家間での電力の取引（売買）を管理する電力取引管理サーバ（管理装置）１５を含む。電力取引管理サーバ１５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ、入出力装置（何れも図示省略）、各種情報を記憶する記憶装置１７等を含むコンピュータである。電力取引管理サーバ１５の記憶装置１７には、電力系統１から電力が供給される各需要家により予め設定された電力の最低売却価格（１ｋＷｈあたりの価格）および最高買取価格（１ｋＷｈあたりの価格）が複数の需要家ごとに記憶されている。
【００１９】
また、電力取引管理サーバ１５の演算処理部（ＣＰＵ）は、需要家側からの電力の売却要求や買取要求を受信すると、電力の買い手または売り手の有無を判定し、買い手または売り手が存在すると判定した場合、売り手の最低売却価格および買い手の最高買取価格に基づいて電力の取引が成立するか否かを判定する。そして、電力取引管理サーバ１５は、電力の取引が成立すると判定した場合、電力の取引量（売却要求に応じた買取量または買取要求に応じた売却量）や取引価格等を含む取引内容を需要家に送信し、当該取引内容を記憶装置１７に記憶（保持）させる。更に、電力取引管理サーバ１５には、電力系統１の供給エリア内の住居２，４や事業所３等に設置されたスマートメータ５０が例えばＰ２Ｐネットワークである通信ネットワークＮＷを介して接続される。なお、通信ネットワークＮＷは、サーバ−クライアントネットワークであってもよい。
【００２０】
住居２に設置されたコジェネレーションシステム２０は、アノードガスとカソードガスとの電気化学反応により発電する例えば固体酸化物形の燃料電池ＦＣを含む発電ユニット２１と、給湯設備２２と、発電ユニット２１および給湯設備２２を制御する制御装置２５とを含む家庭用コジェネレーションシステムである。コジェネレーションシステム２０の制御装置２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ（図示省略）や、各種データを記憶する記憶装置２７を含む。制御装置２５は、コジェネレーションシステム２０に設けられた各種センサからの信号や、ユーザにより操作されるリモコンからの信号等に基づいて、発電ユニット２１の図示しない各種ブロワや各種ポンプ、各種ファン、バルブ類、パワーコンディショナ（ＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータ）等への制御信号を出力し、これらの機器を制御する。
【００２１】
また、制御装置２５は、通信ネットワークＮＷを介して電力取引管理サーバ１５に接続される。更に、制御装置２５は、図示しない系統電力センサを介して電力系統１の電圧を取得すると共に電圧波形等に基づいて当該電力系統１の周波数を取得し、取得した電力系統１の電圧や周波数に基づいて当該電力系統１で電力変動が生じたか否かを判定する。そして、電力系統１で電力変動が発生したと判定した場合、制御装置２５は、発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電電力の売却要求または電力系統１の電力（余剰電力）の買取要求を売却または買取可能な電力量と共に電力取引管理サーバ１５に送信する。
【００２２】
事業所３に設置された太陽光発電装置３０は、複数のセルを含む１つまたは複数のソーラーパネルを含む発電部３１と、発電部３１で発電された電力の余剰分を蓄電する蓄電装置（図示省略）と、発電部３１を制御する制御装置３５とを含む。太陽光発電装置３０の制御装置３５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータ（図示省略）や、各種データを記憶する記憶装置３７を含む。制御装置３５は、発電部３１に設けられた各種センサからの信号等に基づいて、当該発電部３１から電力系統１に出力される電力を調整（制御）する。また、制御装置３５は、通信ネットワークＮＷを介して電力取引管理サーバ１５に接続されており、発電部３１の発電状態等に応じて当該発電部３１の発電電力の売却要求または電力系統１の電力（余剰電力）の買取要求を売却または買取可能な電力量と共に電力取引管理サーバ１５に送信する。
【００２３】
また、本実施形態の電力調整システム１０では、上述の住居４のような発電装置を有していない需要家もパソコン等の端末４０から通信ネットワークＮＷを介して電力取引管理サーバ１５にアクセスすることができる。従って、発電装置を有していない需要家も端末４０から電力系統１の電力の買取要求を電力取引管理サーバ１５に送信して電力の取引を行うことができる。
【００２４】
続いて、図２および図３を参照しながら、電力の取引に関連した電力取引管理サーバ１５やコジェネレーションシステム２０等の動作について詳細に説明する
【００２５】
図２は、電力取引管理サーバ１５により所定時間おきに繰り返し実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。図２のルーチンの開始に際し、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、電力の売却を要求している需要家（売り手）と電力の買取を要求している需要家（買い手）とを探索し、電力の売り手と買い手との双方が存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。ステップＳ１１０にて電力の売り手と買い手との双方が存在すると判定した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、記憶装置１７から電力の売却を要求する需要家の最低売却価格と電力の買取を要求する需要家の最高買取価格とを取得する（ステップＳ１２０）。更に、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、ステップＳ１００にて取得した最低売却価格に一致する最高買取価格を設定している需要家（電力の買い手）が存在するか否か、すなわち売却要求または買取要求に対応した電力の取引が成立するか否かを判定する（ステップＳ１３０）。
【００２６】
ステップＳ１３０にて需要家側からの電力の売却要求または買取要求に対応した電力の買い手または売り手が存在しており、電力の取引が成立すると判定した場合（ステップＳ１３０：ＹＥＳ）、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、電力の売り手となる需要家側から送信された売却可能な電力量と、電力の買い手となる需要家側から送信された買取可能な電力量とに基づいて、売却要求または買取要求に対応した電力の取引量（電力量）を決定する（ステップＳ１４０）。次いで、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、今回の取引に関わる需要家（ＩＤ）、取引の約定日時、取引価格、ステップＳ１３０にて決定した電力の取引量等を含む取引内容をブロックに格納する（ステップＳ１５０）。ステップＳ１５０では、１つ前の取引内容を格納したブロックの内容に基づいてハッシュ値（ブロック情報）が算出され、当該ハッシュ値が今回の取引内容と共に今回のブロックに格納される。
【００２７】
そして、電力取引管理サーバ１５は、ステップＳ１５０にて生成したブロックすなわち今回の取引内容を住居２，４や事業所３等を含む電力系統１の全需要家（発電装置の制御装置２５，３５、端末４０およびスマートメータ５０）に送信すると共に、自己の記憶装置１７に記憶（保持）させ（ステップＳ１６０）、図２のルーチンを一旦終了させる。すなわち、電力調整システム１０において、各取引内容は、対応するブロックに１つ前のブロックの情報と共に格納され、電力取引管理サーバ１５と複数の需要家とにより全取引の取引内容（取引履歴）が共有される。
【００２８】
一方、ステップＳ１１０にて電力の買取または売却を要求している他の需要家が存在しないと判定した場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、取引が不成立であった旨を示す取引内容を該当する需要家側に送信し（ステップＳ１７０）、図２のルーチンを一旦終了させる。また、ステップＳ１３０にて需要家側からの電力の売却要求または買取要求に対応した電力の買い手または売り手が存在しておらず、電力の取引が成立しないと判定した場合（ステップＳ１３０：ＮＯ）、電力取引管理サーバ１５の演算処理部は、取引が不成立であった旨を示す取引内容を該当する需要家側に送信し（ステップＳ１７０）、図２のルーチンを一旦終了させる。なお、図２のルーチンが実行される際に、１つの売却要求または買取要求に対して、複数の需要家が電力の買い手または売り手として選ばれてもよい。また、上記取引内容がスマートメータ５０に送信されることで、電力の取引に伴う収入・支出は、電気料金から減算または加算される。ただし、電力の取引の決済は、通常の電気料金とは別に行われてもよい。
【００２９】
図３は、電力取引管理サーバ１５を通して電力を取引するために電力系統１に連系するコジェネレーションシステム２０の制御装置２５や太陽光発電装置３０の制御装置３５等により所定時間おきに実行されるルーチンの一例を示すフローチャートである。ここでは、コジェネレーションシステム２０から電力の取引を要求するケースを例にとって図３のルーチンを説明する。
【００３０】
図３のルーチンの開始に際して、コジェネレーションシステム２０の制御装置２５（ＣＰＵ）は、上記系統電力センサを介して電力系統１の電圧を取得すると共に電圧波形等に基づいて当該電力系統１の周波数を取得する（ステップＳ２００）。更に、制御装置２５は、取得した電力系統１の電圧や周波数に基づいて当該電力系統１で電力変動が生じたか否かを判定する（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０では、電力系統１の電圧が予め定められた許容範囲の下限値よりも低く、かつ電力系統１の周波数が所定値未満である場合、および電力系統１の電圧が予め定められた許容範囲の上限値よりも高く、かつ電力系統１の周波数が所定値よりも高い場合、電力系統１で電力変動が生じたと判定される。ステップＳ２１０にて電力系統１で電力変動が生じたと判定した場合（ステップＳ２１０：ＹＥＳ）、制御装置２５は、電力系統１の電圧が上記許容範囲よりも低下しているか、あるいは高くなっているかを判定する（ステップＳ２２０）。
【００３１】
ステップＳ２２０にて電力系統１の電圧が許容範囲よりも低下していると判定した場合（ステップＳ２２０：ＹＥＳ）、制御装置２５は、発電ユニット２１の発電電力を算出すると共に算出した発電電力を当該発電ユニット２１の定格発電電力から減じることにより発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電余力を算出する（ステップＳ２３０）。更に、制御装置２５は、発電余力が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２４０）。ステップＳ２４０にて発電余力が予め定められた閾値以上であると判定した場合（ステップＳ２４０：ＮＯ）、制御装置２５は、予め定められた制約に従って電力の売却時間（例えば、スマートメータ５０の１コマ（３０分）以上かつ２コマ未満の時間であって次の０分または３０までの時間）を設定すると共に当該売却時間を上記発電余力に乗じて売却可能な電力量を設定し、当該売却可能な電力量と売却要求とを電力取引管理サーバ１５に送信する（ステップＳ２５０）。なお、スマートメータ５０の１コマの時間が３０分よりも短くなった場合、それに応じて当該買取時間の設定が可能である。
【００３２】
ステップＳ２５０の処理の後、制御装置２５は、電力取引管理サーバ１５からの取引内容（ブロック）を受信し（ステップＳ２６０）、受信した取引内容からステップＳ２５０にて送信した売却要求に対応する電力の取引が成立したか否かを判定する（ステップＳ２７０）。ステップＳ２７０にて電力の取引が成立したと判定した場合（ステップＳ２７０：ＹＥＳ）、制御装置２５は、受信した取引内容（ブロック）を記憶装置２７に記憶（保持）させる（ステップＳ２８０）。そして、制御装置２５は、発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電電力の増加を指示して（ステップＳ２９０）、図３のルーチンを一旦終了させる。ステップＳ２９０の処理の実行後、制御装置２５は、上述の売却時間が経過するまで取引内容に従って発電電力を増加させるように発電ユニット２１を制御（定格運転）し、それにより発電電力の余剰分が電力系統１へと供給される。また、ステップＳ２１０，Ｓ２４０およびＳ２７０にて否定判定がなされた場合には、以降の処理がスキップされ、その時点で図３のルーチンが一旦終了する。
【００３３】
一方、ステップＳ２２０にて電力系統１の電圧が許容範囲よりも高くなっていると判定した場合（ステップＳ２２０：ＮＯ）、制御装置２５は、発電ユニット２１の発電電力を算出し（ステップＳ２３５）、発電電力がゼロではないかを判定する（ステップＳ２４５）。ステップＳ２４５にて発電電力がゼロではないと判定した場合（ステップＳ２４５：ＹＥＳ）、制御装置２５は、予め定められた制約に従って電力の買取時間（例えば、スマートメータ５０の１コマ（３０分）以上かつ２コマ未満の時間であって次の０分または３０までの時間）を設定すると共に、その時点で低下させることができる発電電力に当該買取時間を乗じて買取可能な電力量を設定し、当該買取可能な電力量と買取要求とを電力取引管理サーバ１５に送信する（ステップＳ２５５）。なお、スマートメータ５０の１コマの時間が３０分よりも短くなった場合、それに応じて当該買取時間の設定が可能である。
【００３４】
ステップＳ２５５の処理の後、制御装置２５は、電力取引管理サーバ１５からの取引内容（ブロック）を受信し（ステップＳ２６５）、受信した取引内容からステップＳ２５５にて送信した買取要求に対応する電力の取引が成立したか否かを判定する（ステップＳ２７５）。ステップＳ２７５にて電力の取引が成立したと判定した場合（ステップＳ２７５：ＹＥＳ）、制御装置２５は、受信した取引内容（ブロック）を記憶装置２７に記憶（保持）させる（ステップＳ２８５）。そして、制御装置２５は、発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電電力の減少を指示して（ステップＳ２９５）、図３のルーチンを一旦終了させる。ステップＳ２９５の処理の実行後、制御装置２５は、上述の買取時間が経過するまで取引内容に従って発電電力を減少させるように発電ユニット２１を制御（部分負荷運転あるいは運転停止）し、それにより買い取った分の電力が電力系統１からコジェネレーションシステム２０を有する需要家すなわち住居２へと供給される。また、ステップＳ２４５およびＳ２７５にて否定判定がなされた場合には、以降の処理がスキップされ、その時点で図３のルーチンが一旦終了する。
【００３５】
上述のように、コジェネレーションシステム２０の制御装置２５は、電力取引管理サーバ１５により売却要求に対応した電力の取引が成立すると判定された場合（図２のステップＳ１３０：ＹＥＳ，図３のステップＳ２７０：ＹＥＳ）、発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電電力を増加させる（Ｓ２９０）。すなわち、電力調整システム１０によれば、太陽光発電装置３０といった再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って電力系統１の電力変動が生じた際に、図４に示すようにコジェネレーションシステム２０を有する需要家から他の需要家への電力の売却が成立することで、当該コジェネレーションシステム２０の発電電力を電力系統１に供給して当該電力系統１の安定化を図ることができる。
【００３６】
また、コジェネレーションシステム２０の制御装置２５は、電力取引管理サーバ１５により買取要求に対応した電力の取引が成立すると判定された場合（図２のステップＳ１３０：ＹＥＳ，図３のステップＳ２７５：ＹＥＳ）、発電ユニット２１（コジェネレーションシステム２０）の発電電力を減少させる（ステップＳ２９５）。これにより、太陽光発電装置３０等の発電電力の増加に伴って電力系統１の電力変動が生じた際には、図５に示すようにコジェネレーションシステム２０を有する需要家による他の需要家（太陽光発電装置３０等を有する需要家等）からの電力の買取が成立することで、コジェネレーションシステム２０の発電量を減少させて太陽光発電装置３０等の発電電力（余剰電力）を吸収し、それにより電力系統１の安定化を図ることが可能となる。
【００３７】
更に、電力調整システム１０では、電力の全取引内容が電力取引管理サーバ１５の記憶装置１７と、電力系統１の全需要家すなわちコジェネレーションシステム２０の記憶装置２７、太陽光発電装置３０の記憶装置３７、端末４０の記憶装置４７等により保持される。すなわち、電力調整システム１０において、電力取引管理サーバ１５、コジェネレーションシステム２０の制御装置２５、太陽光発電装置３０の制御装置３５、端末４０等は、ブロックチェーン技術を利用した分散データベースを構成し、電力取引管理サーバ１５は、ブロックチェーンにおけるマイナーとして機能する。このように、ブロックチェーン技術（分散型台帳技術）を利用することで、取引内容（取引履歴）の耐改ざん性を良好に確保して複数の需要家間における電力の取引の安全性をより向上させることが可能となる。
【００３８】
この結果、電力調整システム１０によれば、取引の安全性を確保しつつ複数の需要家間で電力を取引可能にすると共に、コジェネレーションシステム２０や太陽光発電装置３０等の再生エネルギ発電装置等が連系する電力系統１の安定化を図ることができる。加えて、コジェネレーションシステム２０側で電力系統１の電力変動の有無を瞬時に判定すると共に判定結果に応じて電力取引管理サーバ１５に電力の売却要求または買取要求を送信することで、太陽光発電装置３０等の再生エネルギ発電装置の発電電力の細かな変動に応答性よく対処することが可能となる。
【００３９】
更に、電力調整システム１０において、コジェネレーションシステム２０の制御装置２５は、電力系統１の電圧が許容範囲よりも低下した際に、当該コジェネレーションシステム２０の発電余力を算出すると共に発電余力がある場合に売却要求を電力取引管理サーバ１５に送信する（図３のステップＳ２２０：ＹＥＳ、ステップＳ２３０−２５０）。一方、制御装置２５は、電力系統１の電圧が許容範囲よりも高くなった際に、コジェネレーションシステム２０の発電電力を算出すると共に発電電力がゼロではない場合に買取要求を電力取引管理サーバ１５に送信する（ステップＳ２２０：ＮＯ、ステップＳ２３５−Ｓ２５５）。これにより、コジェネレーションシステム２０に具備された機能を用いて電力系統１の電力変動を迅速かつ適正に検出可能となるので、電力調整システム１０を構築する際のコストアップを抑制することができる。
【００４０】
また、電力取引管理サーバ１５の記憶装置１７には、複数の需要家ごとに電力の最低売却価格および最高買取価格が記憶されており、電力取引管理サーバ１５は、電力の売り手の最低売却価格および電力の買い手の最高買取価格に基づいて電力の取引が成立するか否かを判定する（図２のステップＳ１２０，Ｓ１３０）。これにより、電力系統１の電力変動が生じた際に、複数の需要家間で電力の取引を容易かつ速やかに成立させることが可能となる。本実施形態において、太陽光発電装置３０等の再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って電力系統１の電力変動が発生したときの最低売却価格は、太陽光発電装置３０といった再生エネルギ発電装置の発電電力の減少の電力系統１に対する影響が少ない平常時の最低売却価格よりも高く定められている。これにより、太陽光発電装置３０等の再生エネルギ発電装置の発電電力の減少に伴って電力系統１が不安定化するおそれがある際に電力変動の解消に寄与するコジェネレーションシステム２０を有する需要家に対価を付与することができるので、当該需要家のメリットを増やすことが可能となる。
【００４１】
更に、本開示の電力調整システム１０によれば、コストを考慮しながらコジェネレーションシステム２０の発電ユニット２１すなわち燃料電池ＦＣの出力を増減させることができる。従って、コジェネレーションシステム２０を有する需要家のメリットを増やすことが可能となる。ただし、コジェネレーションシステム２０は、燃料電池ＦＣを含むものに限られず、例えばガスエンジンを含むものであってもよい。
【００４２】
なお、上記実施形態の電力調整システム１０では、電力取引管理サーバ１５のみがブロックチェーンにおけるマイナーとして機能することになるが、電力取引管理サーバ１５、制御装置２５，３５、端末４０等のうちの複数またはすべてがマイナーとして機能してもよい。また、上述のように電力の取引ごとにブロックを生成する代わりに、一定期間内における電力の取引の取引内容を１つのブロックとしてもよい。更に、電力系統１の各需要家において、図３のルーチンは、コジェネレーションシステム２０や太陽光発電装置３０の制御装置２５，３５、端末４０等の代わりに、ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）あるいはＢＥＭＳ（Building Energy Management System）のコントローラにより実行されてもよい。また、図３のルーチンが太陽光発電装置３０の制御装置３５といったコジェネレーションシステム２０の制御装置２５以外の他の発電装置の制御装置により実行される場合、ステップＳ２３０，Ｓ２３５，Ｓ２９０，Ｓ２９５では、該当する発電装置に合致した処理が実行されればよい。
【００４３】
そして、本開示の発明は、上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の外延の範囲内において様々な変更をなし得ることはいうまでもない。更に、上記実施形態は、あくまで発明の概要の欄に記載された発明の具体的な一形態に過ぎず、発明の概要の欄に記載された発明の要素を限定するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本開示の発明は、コジェネレーションシステム等の発電装置の製造産業等において利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１  電力系統、２，４  住居、３  事業所、１０  電力調整システム、１５  電力取引管理サーバ、１７  記憶装置、２０  コジェネレーションシステム、２１  発電ユニット、２２  給湯設備、２５  制御装置、２７  記憶装置、３０  太陽光発電装置、３１  発電部、３５  制御装置、３７  記憶装置、４０  端末、５０  スマートメータ、ＦＣ  燃料電池、ＮＷ  通信ネットワーク。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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