(57)【要約】【課題】連系システムにおける多系列のナトリウム−硫黄電池のヒータを制御するに際し、そのヒータの消費電力の変動を抑え安定化し、連系システムの出力をコンスタント又はスムーズにする手段を提供すること。【解決手段】系列数ｎのナトリウム−硫黄電池におけるそれぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを２０秒以上とするとともに、ｔ／ｎ秒だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御するヒータ制御方法の提供による。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて前記電力貯蔵補償装置を構成し前記発電装置の出力の変動を補償する、多系列のナトリウム−硫黄電池のヒータを制御する方法であって、
系列数ｎのナトリウム−硫黄電池におけるそれぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを２０秒以上とするとともに、ｔ／ｎ秒だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御するナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法。
【請求項２】
サイクルタイムｔが、２０秒以上、３００秒以下である請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法。
【請求項３】
前記出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置である請求項１又は２に記載のナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連系システムにおいて好適に用いられる、ナトリウム−硫黄電池用ヒータのヒータ制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、風力、太陽光、地熱等から電力を作り出す自然エネルギー発電装置が注目を集め、実用化されている。自然エネルギー発電装置は、石油等の限りある資源を使用せず、自然に無尽蔵に存在するエネルギー源を用いるクリーンな発電装置であり、二酸化炭素の排出を抑制し得るので、地球温暖化防止の観点から、世界的に、導入する企業、自治体等は増加しつつある。
【０００３】
しかし、自然界からもたらされるエネルギーは、刻一刻と変動することから、自然エネルギー発電装置には、出力の変動が避けられない、という普及に向けての障害がある。
【０００４】
そこで、この障害を取り除き、出力の一定化を図るため、自然エネルギー発電装置を採用する場合には、その自然エネルギー発電装置と、二次電池を主構成機器とする電力貯蔵補償装置と、を組み合わせた連系（発電）システムが構築される。
【０００５】
二次電池のうちナトリウム−硫黄電池は、エネルギー密度が高く、短時間で高出力が可能であり、且つ、高速応答性に優れるという特長がある。そのため、充電及び放電を制御する双方向変換器を併設することによって、数百ｍ秒〜数秒オーダーで起き得る自然エネルギー発電装置の出力の変動を、補償することが可能である。それが故に、自然エネルギー発電装置に、ナトリウム−硫黄電池を構成機器とする電力貯蔵補償装置を組み合わせた連系システムは、望ましい発電システムといえる。
【０００６】
尚、ナトリウム−硫黄電池用ヒータのヒータ制御方法として、例えば特許文献１を挙げることが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４３１３０１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなナトリウム−硫黄電池は、その性能を発揮するために、高温に維持する必要がある電池である。例えば、ナトリウム−硫黄電池が、Ｎａ２Ｓ４の融点温度である２８５℃以下となると、陰極側へ戻るべきＮａがＮａ２Ｓ４のような高融点化合物の状態で正極に残留してしまう。そうすると、充電回復性が低下し、目標とする放電電気量が得られなくなるから、ナトリウム−硫黄電池は、概ね３００℃以上に保持され、運転される。
【０００９】
ナトリウム−硫黄電池を３００℃以上に保持する手段としては、ヒータが用いられる。そして、従来、このヒータは、単電池の周囲の温度が、例えば３００℃以上３３０℃以下となるように、例えばリレーによって、ＯＮ−ＯＦＦ制御されている。具体的には、ヒータは、例えば、５秒のサイクルタイムで、４秒間をＯＮ、１秒間をＯＦＦとして運転される。このようにヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムを短くしているのは、通電連続時間が長くなることによって、ヒータが短命化するのを防止するためである。従って、ヒータの消費電力は、短時間で変動することになる。
【００１０】
又、従来、多系列（複数）のナトリウム−硫黄電池が用いられる場合において、ヒータは、全てのナトリウム−硫黄電池において、同じタイミングでＯＮとなり、ＯＦＦとなるように制御されている。ヒータの消費電力は、ナトリウム−硫黄電池の入出力に比すれば小さいものであるが、ナトリウム−硫黄電池の系列数が多くなれば、上記のように短時間で変動するヒータの電力も、合計では大きなものとなる。
【００１１】
もっとも、ナトリウム−硫黄電池が、負荷平準化システムにおける電力貯蔵補償装置の主構成機器として使用される場合には、このようなヒータの制御であっても問題が生じることはない。一般に、負荷平準化システムでは、ヒータ用の電力は、補機用の電力として、電力貯蔵補償装置とは別系統で、電力系統から供給されるから、ヒータの消費電力が短時間で変動しても、電力貯蔵補償装置（ナトリウム−硫黄電池）の入出力には影響がないからである。
【００１２】
ところが、自然エネルギー発電装置と電力貯蔵補償装置とを組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいては、電力貯蔵補償装置を構成するナトリウム−硫黄電池のヒータの消費電力は、連系システム内で負担することになるから、ヒータの消費電力が短時間で変動すると、それが自然エネルギー発電装置の出力の外乱要因となり、電力貯蔵補償装置（ナトリウム−硫黄電池）が自然エネルギー発電装置の変動を適切に補償することが出来ず、結果として、連系システムの出力をコンスタント又はスムーズにすることが出来ず、好ましくない。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その課題は、出力が変動する自然エネルギー発電装置と、多系列のナトリウム−硫黄電池を構成機器とする電力貯蔵補償装置と、を組み合わせた連系システムにおいて、ナトリウム−硫黄電池のヒータの、消費電力の変動を抑制して、連系システムの出力をコンスタント又はスムーズにすることについての妨害要因を排除することである。換言すれば、本発明は、ヒータ電力による外乱を抑制する手段を提供することを目的として、創出されたものである。
【００１４】
研究が重ねられた結果、ヒータの寿命に大きな影響が出ない程度にヒータのＯＮ−ＯＦＦにかかるサイクルタイムを延長するとともに、ＯＮ及びＯＦＦとなるタイミングをシフトする（ずらす）ことによって、上記課題を解決出来ることが見出された。具体的には、本発明によれば、以下の手段（ヒータ電力による外乱抑制手段）が提供される。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
即ち、本発明によれば、出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて電力貯蔵補償装置を構成し発電装置の出力の変動を補償する、多系列のナトリウム−硫黄電池のヒータを制御する方法であって、系列数ｎのナトリウム−硫黄電池におけるそれぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを２０秒以上とするとともに、ｔ／ｎ秒だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御するナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法が提供される。
【００１６】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法においては、上記サイクルタイムｔが、２０秒以上、３００秒以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置である場合に、好適に利用される。
【００１８】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、連系システムが中規模ないし大規模の場合に、特に好適な方法である。この場合に、電力貯蔵補償装置（ナトリウム−硫黄電池）も、中規模ないし大規模となり、ナトリウム−硫黄電池の系列数が多くなって、ヒータの消費電力の変動抑制の要求が高まるからである。中規模ないし大規模のナトリウム−硫黄電池とは、例えば、ナトリウム−硫黄電池が、１０系列以上、又は２０系列以上のものである。本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、特に、ナトリウム−硫黄電池が、１０系列以上、１００系列以下の場合に好適に使用される。
【００１９】
本明細書において、ナトリウム−硫黄電池が多系列であるとは、制御の単位が多系列（複数）という意味である。換言すれば、１つの制御系で制御されるナトリウム−硫黄電池が複数存在するということである。系列数は、単電池、ブロック、モジュール等の数や、出力の大きさで決まるものではない。ナトリウム−硫黄電池が電力貯蔵補償装置を構成する場合において、１基の双方向変換器の制御下におかれるナトリウム−硫黄電池を、それが１つであっても複数であっても、１系列のナトリウム−硫黄電池として取り扱うものとする。
【００２０】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、上記出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置である場合に、好適に使用される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、系列数ｎのナトリウム−硫黄電池におけるそれぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを２０秒以上とするとともに、ｔ／ｎ秒だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御するので、合計のヒータの消費電力の変動は抑制される。従って、中規模ないし大規模の連系システムにおいても、ヒータの消費電力によって、出力がコンスタント又はスムーズにならなくなるといった問題は生じず、連系システムの信頼性が向上する。従来、ヒータの電源は、連系システム内から取り出され、ヒータは、全てのナトリウム−硫黄電池において、同じタイミングでＯＮとなり、ＯＦＦとなるように制御されていたので、例え、ヒータの電源を、三相３線交流電源の各相間に対し均等な負荷となるように取り出したとしても、ヒータの消費電力は短時間で変動してしまい、それが自然エネルギー発電装置の出力の外乱要因となっていた。本発明によれば、このような問題は生じない。
【００２２】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、その好ましい態様において、サイクルタイムｔが、２０秒以上、３００秒以下であるので、ヒータの通電連続時間もその時間内に収まり、それ以上は長くならず、ヒータが、従来に比して短命になるということはない。
【００２３】
本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、風力、太陽光、地熱等の自然エネルギーを用いた、出力が変動する発電装置と、電力貯蔵補償装置と、を組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて、上記電力貯蔵補償装置を構成するナトリウム−硫黄電池を制御する方法として利用することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを有する連系システムの一例を表すシステム構成図である。
【図２】本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（実施例２）におけるヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御の態様を表すタイムチャートである。
【図３】ナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（比較例２）におけるヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御の態様を表すタイムチャートである。
【図４】本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（実施例１）の結果を示すグラフである。
【図５】従来のナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（比較例１）の結果を示すグラフである。
【図６】本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（実施例３）の結果を示すグラフである。
【図７】従来のナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（比較例３）の結果を示すグラフである。
【図８】本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（実施例４）の結果を示すグラフである。
【図９】従来のナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法を説明するための図であり、実施例（比較例４）の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明について、適宜、図面を参酌しながら、実施の形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明の要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明の実施の形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。
【００２６】
先ず、連系システムについて説明する。図１に示されるシステム構成図は、出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを有する連系システムの一例を表している。図１に示される連系システム８は、風の力を風車の回転に変え発電機を回す風力発電装置７（自然エネルギー発電装置）と、電力貯蔵補償装置５と、を有する。そして、電力貯蔵補償装置５は、電力を貯蔵し入出力することが可能な二次電池であるナトリウム−硫黄電池３、直流／交流変換機能を有する双方向変換器４、及び変圧器９を備える。双方向変換器４は、例えばチョッパとインバータあるいはインバータから構成することが出来る。
【００２７】
連系システム８には、風力発電装置７が、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｍ（ｍは１より大きい整数）のｍ系列備わり、ナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）が、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｎ（ｎは１より大きい整数）のｎ系列備わっている。又、それぞれのナトリウム−硫黄電池３に対応して、そのナトリウム−硫黄電池３を加熱するヒータ６がＮｏ．１〜Ｎｏ．ｎのｎ系列備わっている。
【００２８】
１基の電力貯蔵補償装置５に含まれるナトリウム−硫黄電池３は、全体として１系列のナトリウム−硫黄電池３として取り扱う。又、一般に、連系システムでは、発電装置として自家発電装置が加わり、負荷としてナトリウム−硫黄電池のヒータ以外の補機が存在する場合があるが、連系システム８では省略している。
【００２９】
連系システム８では、電力貯蔵補償装置５において、例えばナトリウム−硫黄電池３の放電を行い、電力計４２で測定される電力ＰＮが、風力発電装置７により発電された電力（電力計４３で測定される電力Ｐｗ）から、ヒータ６で消費される電力（電力計４５で測定される電力ＰＨ）を、差し引いた電力の出力変動を補償することが出来る。具体的には、連系システム８全体として出力する電力（電力計４１で測定される電力ＰＴ）が、ＰＴ＝Ｐｗ＋ＰＮ−ＰＨ＝一定（ＰＮ＝ＰＴ−Ｐｗ＋ＰＨ）を満たすように、例えばナトリウム−硫黄電池３の放電（即ち電力ＰＮ）を制御することによって、連系システム８全体として出力する電力ＰＴ（総電力ＰＴともいう）を、コンスタント又はスムーズな、安定した品質のよい電力にして、例えば配電変電所と電力需要家間の電力系統１に供給することが可能である。
【００３０】
放電する場合のみならず、ナトリウム−硫黄電池３を充電する場合も、ナトリウム−硫黄電池３の制御は、風力発電装置７からの出力（電力Ｐｗ）に基づき、その出力を補償する電力を入力又は出力させるように、双方向変換器４の制御量（制御目標値）を変更することによって行われる。風力発電装置７の出力変動を吸収し、二酸化炭素を殆ど排出しない自然エネルギー発電装置（風力発電装置７）及びナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）を用いて、安定した品質のよい電力を供給出来ることから、連系システム８は好ましい発電システムであるといえる。
【００３１】
但し、上記のように、連系システム８において、電力貯蔵補償装置５を構成するナトリウム−硫黄電池３のヒータ６の消費電力は、連系システム８内で負担することになるから、ヒータ６の消費電力が短時間で変動すると、連系システム８全体として出力する電力に影響してしまう。別言すれば、ナトリウム−硫黄電池３は、風力発電装置７により発電された電力の変動に加えて、自らを加熱するヒータ６で消費される電力の変動をも考慮して、それらの出力変動を補償しなければ、連系システム８全体として出力する電力が一定にならなくなり、制御が複雑になってしまう。そのため、ヒータ６で消費される電力（電力計４５で測定される電力ＰＨ）は一定であることが好ましく、本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法は、それを実現している。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明を、シミュレーションないし実証（本明細書において実施例とする）によって具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００３３】
（実施例１）図１に示される連系システム８に準じた連系システムにおいて、定格電力が５０ｋＷのナトリウム−硫黄電池を１０系列（合計５００ｋＷ）で構成した電力貯蔵補償装置５によって、本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法の実証を行った。それぞれのナトリウム−硫黄電池を加熱するヒータ６は定格（消費）電力が７．５ｋＷのものを１０台（合計７５ｋＷ）の条件とした。１０系列のナトリウム−硫黄電池を、１０１電池、１０２電池、〜１１０電池と呼ぶこととする。尚、ヒータの電源は、連系システム内の三相３線交流電源のうち、４台はＲ−Ｓ相の負荷となるように取り出し、３台はＳ−Ｔ相の負荷となるように取り出し、３台はＴ−Ｒ相の負荷となるように取り出した。
【００３４】
ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを３００秒として、１０１電池〜１１０電池の運転を継続し、運転中において１２時間、１０５電池を構成するモジュール電池の底面温度及び側面温度を測定した。１２時間の温度変化（底面温度及び側面温度の変化）を図４に示す。底面温度は、概ね８０分間の周期で３０３．６℃〜３０６．２℃の間で変化した。側面温度は、概ね４時間の周期で３０３．９℃〜３０８．１℃の間で変化した。
【００３５】
（比較例１）実施例１と同じ構成で、実証を行った。ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを５秒として、１０１電池〜１１０電池の運転を継続し、運転中において１２時間、１０５電池を構成するモジュール電池の底面温度及び側面温度を測定した。１２時間の温度変化（底面温度及び側面温度の変化）を図５に示す。底面温度は、概ね５０分間の周期で３０４．０℃〜３０６．９℃の間で変化した。側面温度は、概ね５時間の周期で３０３．０℃〜３０６．３℃の間で変化した。
【００３６】
（考察１）実施例１及び比較例１の結果より、サイクルタイムを延長しても、底面温度及び側面温度の変動周期に大きな相違は見られないと判断することが出来る。即ち、ナトリウム−硫黄電池（ヒータが取り付けられるモジュール電池）の大きな熱容量に起因する加熱応答時間が、ヒータの制御サイクルよりも、十分に長いことを示唆しており、サイクルタイムの延長は、ナトリウム−硫黄電池の温度の目標値から過大なオーバーシュートを招くことはないと考えられる。
【００３７】
（実施例２）実施例１と同じ構成で、シミュレーションを行った。１０１電池〜１１０電池のヒータを制御するシーケンサの他に、それらのシーケンサと通信するコントローラを設け、そのコントローラから、各ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御をシフトさせた。具体的には、ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを３００秒として、ＯＮの開始時を３０秒（３０ｓ＝３００／１０）シフトしながら、順次、１０１電池〜１１０電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御した（図２を参照）。３００秒（１００％）のサイクルタイムのうち、概ね４０〜５０％の時間をＯＮ、概ね５０〜６０％の時間をＯＦＦとした。このようなヒータ制御をすることによって、ヒータ６で消費される電力（図１における電力計４５で測定される電力ＰＨ相当）に急峻な変動は見られなかった。
【００３８】
（比較例２）実施例１と同じ構成で、シミュレーションを行った。１０１電池〜１１０電池のヒータを制御するシーケンサと通信するコントローラから指令を出し、各ヒータを同時にＯＮ−ＯＦＦさせた。ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔは５秒とし、その５秒（１００％）のサイクルタイムのうち、概ね４０〜５０％の時間をＯＮ、概ね５０〜６０％の時間をＯＦＦとした（図３を参照）。このようなヒータ制御をしている間、ヒータ６で消費される電力には、定期的に急峻な変動が生じていた。
【００３９】
（考察２）実施例２及び比較例２の結果より、ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムを長くして、ナトリウム−硫黄電池の系列数（ヒータの台数）で均等割りした時間だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御すると、連系システムの出力の急峻な変動を防止することが出来る。
【００４０】
（実施例３）図１に示される連系システム８に準じた連系システムにおいて、定格電力が５０ｋＷのナトリウム−硫黄電池を４０系列（合計２ＭＷ）で構成した電力貯蔵補償装置５によって、本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法のシミュレーションを行った。それぞれのナトリウム−硫黄電池を加熱するヒータ６は定格（消費）電力が７．５ｋＷのものを４０台（合計３００ｋＷ）の条件とした。４０系列のナトリウム−硫黄電池を、２０１電池、２０２電池、〜２４０電池と呼ぶこととする（図示しない）。尚、ヒータの電源は、連系システム内の三相３線交流電源のうち、１３台はＲ−Ｓ相の負荷となるように取り出し、１３台はＳ−Ｔ相の負荷となるように取り出し、１４台はＴ−Ｒ相の負荷となるように取り出した。そして、実施例２に準じて、２０１電池〜２４０電池のヒータを制御するシーケンサの他に、それらのシーケンサと通信するコントローラを設け、そのコントローラから、各ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御をシフトさせた。
【００４１】
ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔを３９秒として、ＯＮの開始時を１秒（１ｓ≒３９／４０）シフトしながら、順次、２０１電池〜２４０電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御した（図示しない）。３９秒（１００％）のサイクルタイムのうち、概ね４０〜５０％の時間をＯＮ、概ね５０〜６０％の時間をＯＦＦとした。このようなヒータ制御をしている間のヒータで消費される電力（図１における電力計４５で測定される電力ＰＨ相当）を、図６に示す。図６に示されるようにヒータで消費される（全）電力は、概ね安定しており、急峻な変動は見られなかった。ヒータで消費される（全）電力の変動幅（図６中の矢印を参照）は、６６ｋＷであった。
【００４２】
（比較例３）２０１電池〜２４０電池のヒータを制御するシーケンサと通信するコントローラから指令を出し、各ヒータを同時にＯＮ−ＯＦＦさせた。ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔは５秒とし、その５秒（１００％）のサイクルタイムのうち、概ね４０〜５０％の時間をＯＮ、概ね５０〜６０％の時間をＯＦＦとした。これらの条件以外は、実施例３と同様にして、シミュレーションを行った。ヒータ制御をしている間のヒータで消費される電力を、図７に示す。図７に示されるようにヒータで消費される（全）電力には、定期的で急峻な変動が生じた。
【００４３】
（実施例４）図１に示される連系システム８に準じた連系システムにおいて、定格電力が５０ｋＷのナトリウム−硫黄電池を３０系列（合計１．５ＭＷ）で構成した電力貯蔵補償装置５によって、本発明に係るナトリウム−硫黄電池のヒータ制御方法の実証を行った。それぞれのナトリウム−硫黄電池を加熱するヒータは定格（消費）電力が７．５ｋＷのものを３０台（合計２２５ｋＷ）の条件とした。３０系列のナトリウム−硫黄電池を、３０１電池、３０２電池、〜３３０電池と呼ぶこととする（図示しない）。尚、ヒータの電源は、連系システム内の三相３線交流電源のうち、１０台はＲ−Ｓ相の負荷となるように取り出し、１０台はＳ−Ｔ相の負荷となるように取り出し、１０台はＴ−Ｒ相の負荷となるように取り出した。そして、実施例２に準じて、３０１電池〜３３０電池のヒータを制御するシーケンサの他に、それらのシーケンサと通信するコントローラを設け、そのコントローラから、各ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御をシフトさせた。ヒータ制御をしている間のヒータで消費される電力を、図８に示す。図８に示されるようにヒータで消費される（全）電力は、実施例３のシミュレーション結果と比較しても、より安定しており、急峻な変動は見られなかった。
【００４４】
（比較例４）３０１電池〜３３０電池のヒータを制御するシーケンサと通信するコントローラから指令を出し、各ヒータを同時にＯＮ−ＯＦＦさせた。ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムｔは５秒とし、その５秒（１００％）のサイクルタイムのうち、概ね４０〜５０％の時間をＯＮ、概ね５０〜６０％の時間をＯＦＦとした。これらの条件以外は、実施例４と同様にして、実証を行った。ヒータを制御している間のヒータで消費される電力を、図９に示す。図９に示されるようにヒータで消費される（全）電力には、比較例３のシミュレーション結果と同様に、定期的で急峻な変動が現に生じた。
【００４５】
（考察３）実施例３，４及び比較例３，４の結果より、ヒータのＯＮ−ＯＦＦ制御にかかるサイクルタイムを長くして、ナトリウム−硫黄電池の系列数（ヒータの台数）で均等割りした時間だけシフトしながら、それぞれのナトリウム−硫黄電池のヒータをＯＮ−ＯＦＦ制御すると、ヒータの消費電力の急峻な変動を防止することが可能なことがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明は、連系システムにおいて好適に用いられる、ナトリウム−硫黄電池用ヒータのヒータ制御方法として、好適に利用することが出来る。
【符号の説明】
【００４７】
１  電力系統
３  ナトリウム−硫黄電池
４  双方向変換器
５  電力貯蔵補償装置
７  風力発電装置
８  連系システム
９  変圧器
４１，４２，４３，４５  電力計
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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