(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
売電を希望する第１のユーザから、当該第１のユーザが所有する第１の蓄電手段の蓄電量を証明するための第１の証明書を取得する第１の証明書取得部と、
買電を希望する第２のユーザから、当該第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量を証明するための第２の証明書を取得する第２の証明書取得部と、
前記第１の証明書取得部により取得された第１の証明書に含まれる電子署名に対する第１の公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を前記第１の蓄電手段の蓄電量までに制限する売電制限部と、
前記第２の証明書取得部により取得された第２の証明書に含まれる電子署名に対する第２の公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を前記第２の蓄電手段の空き容量までに制限する買電制限部と、
を備え、
前記第１の証明書は、少なくとも前記第１の蓄電手段の蓄電量の情報に、前記第１の公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成され、
前記第２の証明書は、少なくとも前記第２の蓄電手段の空き容量の情報に、前記第２の公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成される、
電力取引サーバ。
【請求項２】
前記第１のユーザが発電手段を所有する場合、前記第１の証明書取得部は、前記第１の蓄電手段の蓄電量、及び前記発電手段による発電実績から予想される発電予想量を証明するための第１の証明書を取得し、
前記売電制限部は、前記第１の証明書取得部により取得された第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を、前記第１の蓄電手段の蓄電量と前記発電手段の発電予想量とを合算して得られる第１の合算値までに制限する、
請求項１に記載の電力取引サーバ。
【請求項３】
前記第１のユーザが前記第１の合算値の電力量を売電するための売り注文を行い、かつ、電力の受け渡し時点で前記第１の合算値の電力量を供給できない状態の場合、前記売電制限部は、前記第１のユーザに対して割り増し価格による電力量の買い戻しを実行させる、
請求項２に記載の電力取引サーバ。
【請求項４】
前記第２のユーザにより前記第２の蓄電手段から消費される電力量の履歴が管理されている場合、前記第２の証明書取得部は、前記第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量、及び前記第２の蓄電手段から消費される電力量の消費実績から予想される消費予想値を証明するための第２の証明書を取得し、
前記買電制限部は、前記第２の証明書取得部により取得された第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を、前記第２の蓄電手段の空き容量と前記消費予想値とを合算して得られる第２の合算値までに制限する、
請求項２に記載の電力取引サーバ。
【請求項５】
前記第２のユーザが前記第２の合算値の電力量を買電するための買い注文を行い、かつ、電力の受け渡し時点で前記第２の合算値の電力量を受電できない状態の場合、前記買電制限部は、前記第２のユーザに対して割り増し価格による電力量の売り戻しを実行させる、
請求項４に記載の電力取引サーバ。
【請求項６】
取引される電力が、再生可能エネルギー又は低環境負荷の発電資源により発電されたグリーン電力であることを証明するグリーン証明書を取得するグリーン証明書取得部と、
前記グリーン証明書取得部により前記第１のユーザが買電を希望する電力のグリーン証明書が取得された場合に、当該買電を希望する電力の買電価格を通常の買電価格とは異なるグリーン電力の買電価格に設定するグリーン価格設定部と、
をさらに備える、
請求項４に記載の電力取引サーバ。
【請求項７】
電力の売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付部と、
前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて取引市場における売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定部と、
前記第１のユーザによる売り取引が成立した場合に当該第１のユーザが注文した量の電力を前記第１の蓄電手段から所定の蓄電装置に供給させ、前記第２のユーザによる買い取引が成立した場合に当該第２のユーザが注文した量の電力を前記所定の蓄電装置から前記第２の蓄電手段に供給させる供給制御部と、
をさらに備える、
請求項６に記載の電力取引サーバ。
【請求項８】
前記注文受付部は、所定時間以内に同じユーザから続けて注文を受け付けないように注文の受け付けを制限する、
請求項７に記載の電力取引サーバ。
【請求項９】
前記供給制御部は、前記第１のユーザによる売り取引が成立した場合、取引成立後に所定の時間が経過してから、当該第１のユーザが注文した量の電力を前記第１の蓄電手段から所定の蓄電装置に供給させ、前記第２のユーザによる買い取引が成立した場合、取引成立後に所定の時間が経過してから、当該第２のユーザが注文した量の電力を前記所定の蓄電装置から前記第２の蓄電手段に供給させる、
請求項８に記載の電力取引サーバ。
【請求項１０】
実際に電力をやり取りする小規模な地域を区分しておき、その小規模な地域毎に分けられた複数の小規模な取引市場から当該各小規模な取引市場における売電価格及び買電価格を取得する地域市場価格収集部をさらに備え、
前記市場価格決定部は、
前記地域市場価格収集部により取得された複数の小規模な取引市場における売電価格及び買電価格に基づいて、前記小規模な地域よりも広域に設定された大規模な地域における大規模な取引市場の売電価格及び買電価格を決定する、
請求項７に記載の電力取引サーバ。
【請求項１１】
少なくとも、過去に前記市場価格決定部により決定された売電価格及び買電価格の推移、過去に前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量の推移、過去又は現在における再生可能エネルギーの発生要因の情報、将来における再生可能エネルギーの発生要因の予測情報から選択される１つ又は複数の要素に基づいて、将来における売電価格及び買電価格の推移を予測する市場価格予測部をさらに備える、
請求項７に記載の電力取引サーバ。
【請求項１２】
再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源を利用して発電した電力を対象に発行される、当該電力の発電量と、当該電力が再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源に由来する電力であることと、を証明するためのグリーン証明書に関する売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付部と、
前記グリーン証明書に含まれる電子署名に対する公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて前記グリーン証明書の売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定部と、
を備え、
前記グリーン証明書は、少なくとも前記発電量の情報に、前記公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成される、
グリーン市場管理サーバ。
【請求項１３】
電力取引サーバが、
売電を希望する第１のユーザから、当該第１のユーザが所有する第１の蓄電手段の蓄電量を証明するための第１の証明書を取得する第１の証明書取得ステップと、
買電を希望する第２のユーザから、当該第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量を証明するための第２の証明書を取得する第２の証明書取得ステップと、
前記第１の証明書取得ステップにて取得された第１の証明書に含まれる電子署名に対する第１の公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を前記第１の蓄電手段の蓄電量までに制限する売電制限ステップと、
前記第２の証明書取得ステップにて取得された第２の証明書に含まれる電子署名に対する第２の公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を前記第２の蓄電手段の空き容量までに制限する買電制限ステップと、
を含み、
前記第１の証明書は、少なくとも前記第１の蓄電手段の蓄電量の情報に、前記第１の公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成され、
前記第２の証明書は、少なくとも前記第２の蓄電手段の空き容量の情報に、前記第２の公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成される、
取引管理方法。
【請求項１４】
再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源を利用して発電した電力を対象に発行される、当該電力の発電量と、当該電力が再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源に由来する電力であることと、を証明するためのグリーン証明書に関する売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付ステップと、
前記グリーン証明書に含まれる電子署名に対する公開鍵を用いた検証が成功した場合に、前記注文受付ステップにて受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて前記グリーン証明書の売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定ステップと、
を含み、
前記グリーン証明書は、少なくとも前記発電量の情報に、前記公開鍵に対応する秘密鍵を用いて生成される電子署名が付加されることにより生成される、
グリーン取引管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力取引サーバ、グリーン市場管理サーバ、取引管理方法、及びグリーン取引管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球環境の悪化が深刻度を増し、各国が挙って環境対策に乗り出している。こうした状況の中、太陽光、風力、地熱等の再生可能エネルギーを利用した発電方式（以下、再生可能エネルギー発電方式）、及び、バイオマス発電や燃料電池等、環境負荷の低い資源を利用した発電方式（以下、低環境負荷発電方式）に大きな注目が集まっている。現状では、石油や石炭等の化石燃料を利用した火力発電方式、原子力を利用した原子力発電方式、或いは、水流を利用した水力発電方式が主流である。
【０００３】
原子力発電方式は環境負荷の低い発電方式であるが、核燃料を安全に管理する難しさやリスクを伴う。また、水力発電方式も環境負荷の低い発電方式であるが、利用可能な地域は、ダム建設等が可能な地理的条件を備えた地域に限定されてしまう。そして、火力発電方式は、化石燃料の枯渇問題、化石燃料の燃焼で発生するＣＯ２やＮＯｘ等の排出問題等を抱えている。こうした事情から、火力発電方式で賄っている電力の多くを再生可能エネルギー発電方式や低環境負荷発電方式に代替する方法について検討が進められている。
【０００４】
また、最近では、電力需要者個人の地球環境問題に対する意識も高まりつつあり、家庭内に再生可能エネルギー発電方式や低環境負荷発電方式の発電装置（以下、グリーン発電装置）を設置する動きがある。さらに、再生可能エネルギー発電方式の弱点である供給の不安定さを解消すべく、再生可能エネルギー発電方式の発電装置に併せて蓄電装置を家庭内に設置する動きもある。つまり、電力需要者個人が家庭内にグリーン発電装置や蓄電装置を設置する動きが加速しつつある。そのため、近い将来には、電力需要者個人が家庭内で電力を生産し、その生産した電力で自身の消費を賄うようになるであろう。
【０００５】
ところで、電力需要者個人が生産した電力のうち、自身で消費しきれなかった余剰電力は、現在、電力会社に買電されている。しかし、電力需要者個人から買電する電力は、電力会社にとって、供給量も供給タイミングも予測できない不安定な電力源である。そのため、このような電力は電力会社にとって魅力のあるものではなく、電力会社が電力需要者個人から買電する際の買電価格は低い価格に抑えられる傾向にある。また、個々の電力需要者が生産する電力量は、現状の電力取引市場において取引される電力量に比べて圧倒的に少なく、事実上、電力需要者個人が電力取引市場において買電できる状況にはない。
【０００６】
さらに、現状の電力取引市場は、限られたプレーヤにより市場が形成されている。そのため、電力需要者個人が電力取引市場に参入することは事実上不可能に近い。なお、電力取引に関し、例えば、下記の特許文献１には、電力取引市場における過去の取引実績に基づいて詳細に売電力量及び買電力量を予測する方法が開示されている。また、現状の電力取引の仕組みに関しては、日本卸電力取引所やＣｈｉｃａｇｏ  Ｍｅｒｃａｎｔｉｌｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ（ＣＭＥ）等が発信している情報が参考になるであろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２２５７５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
こうした状況の中で、電力需要者個人がグリーン発電装置により発電した電力（以下、グリーン電力）を有効に活用する仕組みが求められている。また、電力需要者個人が参加できる小規模な電力取引市場の実現が望まれる。例えば、地域毎に個々の電力需要者が余剰電力の売買を通して電力を融通し合える電力コミュニティの実現が望まれる。その際、個々の電力需要者をどのように特定すればよいのか、グリーン電力と電力会社から購入した電力をどのように区別すればよいのか、或いは、電力の裁定価格をどのように決めればよいのか、といった様々な疑問が生じる。また、これらの疑問を解決するための仕組み作りが求められる。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、グリーン電力であることを証明する仕組みを実現することが可能な、新規かつ改良された電力取引サーバ、グリーン市場管理サーバ、取引管理方法、及びグリーン取引管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、売電を希望する第１のユーザから、当該第１のユーザが所有する第１の蓄電手段の蓄電量を証明するための第１の証明書を取得する第１の証明書取得部と、買電を希望する第２のユーザから、当該第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量を証明するための第２の証明書を取得する第２の証明書取得部と、前記第１の証明書取得部により取得された第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を前記第１の蓄電手段の蓄電量までに制限する売電制限部と、前記第２の証明書取得部により取得された第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を前記第２の蓄電手段の空き容量までに制限する買電制限部と、を備える、電力取引サーバが提供される。
【００１１】
また、前記第１のユーザが発電手段を所有する場合、前記第１の証明書取得部は、前記第１の蓄電手段の蓄電量、及び前記発電手段による発電実績から予想される発電予想量を証明するための第１の証明書を取得するように構成されていてもよい。この場合、前記売電制限部は、前記第１の証明書取得部により取得された第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を、前記第１の蓄電手段の蓄電量と前記発電手段の発電予想量とを合算して得られる第１の合算値までに制限する。
【００１２】
また、前記第１のユーザが前記第１の合算値の電力量を売電するための売り注文を行い、かつ、電力の受け渡し時点で前記第１の合算値の電力量を供給できない状態の場合、前記売電制限部は、前記第１のユーザに対して割り増し価格による電力量の買い戻しを実行させるように構成されていてもよい。
【００１３】
また、前記第２のユーザにより前記第２の蓄電手段から消費される電力量の履歴が管理されている場合、前記第２の証明書取得部は、前記第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量、及び前記第２の蓄電手段から消費される電力量の消費実績から予想される消費予想値を証明するための第２の証明書を取得するように構成されていてもよい。この場合、前記買電制限部は、前記第２の証明書取得部により取得された第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を、前記第２の蓄電手段の空き容量と前記消費予想値とを合算して得られる第２の合算値までに制限する。
【００１４】
また、前記第２のユーザが前記第２の合算値の電力量を買電するための買い注文を行い、かつ、電力の受け渡し時点で前記第２の合算値の電力量を受電できない状態の場合、前記買電制限部は、前記第２のユーザに対して割り増し価格による電力量の売り戻しを実行させるように構成されていてもよい。
【００１５】
また、上記の電力取引サーバは、取引される電力が、再生可能エネルギー又は低環境負荷の発電資源により発電されたグリーン電力であることを証明するグリーン証明書を取得するグリーン証明書取得部と、前記グリーン証明書取得部により前記第１のユーザが買電を希望する電力のグリーン証明書が取得された場合に、当該買電を希望する電力の買電価格を通常の買電価格よりも高いグリーン電力の買電価格に設定するグリーン価格設定部と、をさらに備えていてもよい。
【００１６】
また、上記の電力取引サーバは、電力の売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付部と、前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて取引市場における売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定部と、前記第１のユーザによる売り取引が成立した場合に当該第１のユーザが注文した量の電力を前記第１の蓄電手段から所定の蓄電装置に供給させ、前記第２のユーザによる買い取引が成立した場合に当該第２のユーザが注文した量の電力を前記所定の蓄電装置から前記第２の蓄電手段に供給させる供給制御部と、をさらに備えていてもよい。
【００１７】
また、前記注文受付部は、所定時間以内に同じユーザから続けて注文を受け付けないように注文の受け付けを制限してもよい。
【００１８】
また、前記供給制御部は、前記第１のユーザによる売り取引が成立した場合、取引成立後に所定の時間が経過してから、当該第１のユーザが注文した量の電力を前記第１の蓄電手段から所定の蓄電装置に供給させ、前記第２のユーザによる買い取引が成立した場合、取引成立後に所定の時間が経過してから、当該第２のユーザが注文した量の電力を前記所定の蓄電装置から前記第２の蓄電手段に供給させるように構成されていてもよい。
【００１９】
また、上記の電力取引サーバは、実際に電力をやり取りする小規模な地域を区分しておき、その小規模な地域毎に分けられた複数の小規模な取引市場から当該各小規模な取引市場における売電価格及び買電価格を取得する地域市場価格収集部をさらに備えていてもよい。この場合、前記市場価格決定部は、前記地域市場価格収集部により取得された複数の小規模な取引市場における売電価格及び買電価格に基づいて、地前記小規模な地域よりも広域に設定された大規模な地域における大規模な取引市場の売電価格及び買電価格を決定する。
【００２０】
また、上記の電力取引サーバは、少なくとも、過去に前記市場価格決定部により決定された売電価格及び買電価格の推移、過去に前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量の推移、過去又は現在における再生可能エネルギーの発生要因の情報、将来における再生可能エネルギーの発生要因の予測情報から選択される１つ又は複数の要素に基づいて、将来における売電価格及び買電価格の推移を予測する市場価格予測部をさらに備えていてもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源を利用して発電した電力を対象に発行される、当該電力の発電量と、当該電力が再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源に由来する電力であることと、を証明するためのグリーン証明書に関する売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付部と、前記注文受付部により受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて前記グリーン証明書の売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定部と、を備える、グリーン市場管理サーバが提供される。
【００２２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、電力取引サーバが、売電を希望する第１のユーザから、当該第１のユーザが所有する第１の蓄電手段の蓄電量を証明するための第１の証明書を取得する第１の証明書取得ステップと、買電を希望する第２のユーザから、当該第２のユーザが所有する第２の蓄電手段の空き容量を証明するための第２の証明書を取得する第２の証明書取得ステップと、前記第１の証明書取得ステップにて取得された第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を前記第１の蓄電手段の蓄電量までに制限する売電制限ステップと、前記第２の証明書取得ステップにて取得された第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を前記第２の蓄電手段の空き容量までに制限する買電制限ステップと、を含む、取引管理方法が提供される。
【００２３】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源を利用して発電した電力を対象に発行される、当該電力の発電量と、当該電力が再生可能エネルギー又は低環境負荷の資源に由来する電力であることと、を証明するためのグリーン証明書に関する売り注文及び買い注文を受け付ける注文受付ステップと、前記注文受付ステップにて受け付けた売り注文及び買い注文の数量に基づく需給バランスに応じて前記グリーン証明書の売電価格及び買電価格を決定する市場価格決定ステップと、を含む、グリーン取引管理方法が提供される。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明によれば、グリーン電力であることを証明する仕組みを実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るグリーン発電システムの構成を説明するための説明図である。
【図２】同実施形態に係るグリーン発電装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図３】同実施形態に係る発電証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図４】同実施形態に係る蓄電装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図５】同実施形態に係る蓄電証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図６】同実施形態に係るインターフェース装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るグリーン発電システムの構成を説明するための説明図である。
【図８】同実施形態に係る蓄電装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図９】同実施形態に係る残量証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図１０】同実施形態に係る空き容量証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図１１】同実施形態に係るインターフェース装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図１２】同実施形態に係る消費量証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図１３】同実施形態に係る電力取引サーバの機能構成を説明するための説明図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係るグリーン発電システムの構成を説明するための説明図である。
【図１５】同実施形態に係るグリーン発電装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図１６】同実施形態に係る発電証明書発行部の機能構成を説明するための説明図である。
【図１７】同実施形態に係る蓄電装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図１８】同実施形態に係るインターフェース装置の機能構成を説明するための説明図である。
【図１９】同実施形態に係る送電操作の流れを説明するための説明図である。
【図２０】同実施形態に係る送電操作の流れを説明するための説明図である。
【図２１】各種証明書発行部、インターフェース装置、携帯機器、電力取引サーバ等の機能を実現することが可能なハードウェア構成例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る家庭内電力網１の構成について説明する。次いで、図２、図３を参照しながら、同実施形態に係るグリーン発電装置１１の構成について説明する。次いで、図４、図５を参照しながら、同実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明する。次いで、図６を参照しながら、同実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明する。
【００２８】
次に、図７を参照しながら、本発明の第２実施形態に係る電力取引システムの構成について説明する。次いで、図８〜図１０を参照しながら、同実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明する。次いで、図１１、図１２を参照しながら、同実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明する。次いで、図１３を参照しながら、同実施形態に係る電力取引サーバ５の機能について説明する。
【００２９】
次に、図１４を参照しながら、本発明の第３実施形態に係る携帯機器６、受電装置７の構成について説明する。次いで、図１５、図１６を参照しながら、同実施形態に係るグリーン発電装置６１の構成について説明する。次いで、図１７を参照しながら、同実施形態に係る蓄電装置６２の構成について説明する。次いで、図１８を参照しながら、同実施形態に係るインターフェース装置６３の構成について説明する。次いで、図１９、図２０を参照しながら、同実施形態に係る送電時の操作方法について説明する。
【００３０】
次いで、本発明の各実施形態に係るインターフェース装置、携帯機器、電力取引サーバ等の機能を実現することが可能なハードウェア構成例について説明する。最後に、同実施形態の技術的思想について纏め、当該技術的思想から得られる作用効果について簡単に説明する。
【００３１】
（説明項目）
１：第１実施形態（グリーン証明書の発行）
１−１：家庭内電力網１の構成
１−２：グリーン発電装置１１の構成
１−３：蓄電装置１２の構成
１−４：インターフェース装置１３の構成
２：第２実施形態（個人向け電力取引市場の仕組み）
２−１：電力取引システムの構成
２−２：蓄電装置１２の構成
２−３：インターフェース装置１３の構成
２−４：電力取引サーバ５の構成
３：第３実施形態（グリーン証明書に基づくサービス）
３−１：携帯機器６の構成
３−２：グリーン発電装置６１の構成
３−３：蓄電装置６２の構成
３−４：インターフェース装置６３の構成
３−５：送電時の操作方法
４：ハードウェア構成例
５：まとめ
【００３２】
＜１：第１実施形態（グリーン証明書の発行）＞
以下、本発明の第１実施形態について説明する。
【００３３】
［１−１：家庭内電力網１の構成］
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係る家庭内電力網１の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るグリーン発電システムの構成を説明するための説明図である。なお、ここでは具体的な構成をイメージしやすいように「家庭」という表現を用いるが、「家庭」という表現は、電力需要者個人が管理できるような規模を意味している。
【００３４】
図１に示すように、家庭内電力網１は、電力消費機器１０、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２、及びインターフェース装置１３を含む。家庭内電力網１は、電力線を介して地域電力網２、及び電力会社３に接続されているものとする。また、本稿では、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２、インターフェース装置１３を纏めてグリーン発電システムと呼ぶ場合がある。
【００３５】
電力消費機器１０は、電力を消費する機器である。例えば、電力消費機器１０は、冷蔵庫、洗濯機、エアコン、扇風機、電気暖房器具、コンピュータ、映像受像機、映像録画再生機、音楽再生機、録音機、照明器具、電気コンロ、電子レンジ、食器洗浄乾燥機、換気扇、ドライヤー、電動歯ブラシ等の家電製品である。
【００３６】
グリーン発電装置１１は、再生可能エネルギー発電又は低環境負荷発電により電力を発生させる発電手段である。例えば、グリーン発電装置１１は、太陽光、風力、地熱、水力、原子力、バイオマス燃料、水素燃料等を利用して発電する発電手段である。但し、本稿では説明の都合上、太陽光発電を想定して説明を進めることにする。
【００３７】
蓄電装置１２は、電力を蓄える蓄電手段である。例えば、蓄電装置１２は、鉛蓄電池、リチウムイオン蓄電池（Ｌｉ−Ｉｏｎ電池）、ナトリウム硫黄蓄電池（ＮＡＳ電池）、電気二重層キャパシタ、揚水蓄電システム、超伝導フライホール、スーパーキャパシタ等の蓄電手段である。但し、本稿では説明の都合上、リチウムイオン蓄電池を用いたバッテリを想定して説明を進めることにする。
【００３８】
インターフェース装置１３は、電力需要者（以下、ユーザ）が情報を入力したり、ユーザに情報を表示したりするためのインターフェース手段である。なお、インターフェース装置１３は、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２に組み込まれていてもよい。また、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２は、一体であってもよい。さらに、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２、インターフェース装置１３は、一体であってもよい。
【００３９】
さて、図１の例には、グリーン発電装置１１から直接電力の供給を受けて動作する電力消費機器１０と、蓄電装置１２に蓄えられた電力の供給を受けて動作する電力消費機器１０とが存在する。一般に、再生可能エネルギーを利用して生産された電力は供給が不安定であることが多い。そのため、電力消費機器１０の利用形態としては、蓄電装置１２に一旦蓄えられた電力を利用する方が好ましい。そこで、本稿では蓄電装置１２に蓄えられた電力の供給を受けて動作する電力消費機器１０だけを想定して説明を進めることにする。
【００４０】
グリーン発電装置１１により発電された電力は、蓄電装置１２に蓄えられる。また、蓄電装置１２は、電力会社３から電力の供給を受けて、その電力を蓄えることもできる。そして、蓄電装置１２に蓄えられた電力は、上記の通り、電力消費機器１０に供給される。また、蓄電装置１２に蓄えられた電力は、地域電力網２や電力会社３に供給される。例えば、グリーン発電装置１１により発電された電力のうち、電力消費機器１０により消費し切れずに残った余剰電力は、電力会社３に売電される。また、このような余剰電力は、地域電力網２に供給され、地域電力網２を形成する他のユーザに売電されてもよい。
【００４１】
逆に、地域電力網２を形成する他のユーザから買電する場合、買電した電力は、蓄電装置１２に蓄えられる。地域電力網２は、複数の家庭内電力網１を電力ネットワーク２０に接続することにより形成された一種の電力コミュニティである。なお、ここで言う「地域」という表現は、必ずしも都道府県や市区町村等の区分を意味するものではなく、１つの電力ネットワーク２０として管理する対象の範囲を意味する。もちろん、都道府県、市区町村、個々の電力会社３による管理区域等で地域電力網２を区分してもよい。なお、図１の例では、図面の煩雑化を避けるため、構成の詳細を示した家庭内電力網１が地域電力網２の外に記載されているが、この家庭内電力網１も地域電力網２に含まれるものとする。
【００４２】
上記の通り、蓄電装置１２に蓄えられた電力は、家庭内電力網１に含まれる電力消費機器１０により消費されるだけでなく、電力会社３や地域電力網２に供給される。また、地域電力網２を形成する他の家庭内電力網１や電力会社３から買電した電力は、蓄電装置１２に蓄えられる。このように、本実施形態で想定しているシステムにおいては、家庭内電力網１の内外で電力の受給が行われる。このような電力の受給に係るユーザの操作は、インターフェース装置１３を介して行われる。例えば、電力会社３や他の家庭内電力網１から電力を買電する操作は、インターフェース装置１３を利用して行われる。
【００４３】
そのため、インターフェース装置１３は、通信網（非図示）を介して他の家庭内電力網１や電力会社３に接続され、他の家庭内電力網１や電力会社３と情報をやり取りすることができる。また、インターフェース装置１３は、蓄電装置１２から蓄電量や空き容量等に関する情報を取得したり、取得した情報を表示したりすることができる。そして、インターフェース装置１３は、グリーン発電装置１１から発電量に関する情報を取得することができる。さらに、インターフェース装置１３は、後述する発電証明書をグリーン発電装置１１から取得したり、後述する蓄電証明書を蓄電装置１２から取得したりする。
【００４４】
上記の発電証明書とは、グリーン発電により発電された電力であることを証明するためのデジタル証明書である。また、この発電証明書は、グリーン発電装置１１により発行される。一方の蓄電証明書は、発電証明書と同様に、グリーン発電により発電された電力であることを証明するためのデジタル証明書である。但し、発電証明書がグリーン発電装置１１から出力される電力を対象として発行されるのに対し、蓄電証明書は、蓄電装置１２から出力される電力を対象にして発行される。つまり、蓄電証明書は、グリーン発電により発電された電力のうち、蓄電によりロスした電力を対象として発行される。
【００４５】
デジタル証明書には、証明したい情報、その証明したい情報に基づく電子署名、その電子署名を検証するための公開鍵が含まれる。もちろん、この公開鍵は、信頼できる認証機関により認証されたものである。図１の例では、認証局４が公開鍵を認証する認証機関に相当する。また、グリーン発電装置１１及び蓄電装置１２は、デジタル証明書の発行に必要な秘密鍵と公開鍵を予め保持しているものとする。さらに、その公開鍵は、認証局４により認証を受けているものとする。
【００４６】
上記の通り、グリーン発電装置１１は、認証局４により認証を受けた公開鍵とペアを成す秘密鍵を保持している。この秘密鍵を利用し、グリーン発電装置１１は、発電した電力を蓄電装置１２に供給する際、発電量の情報を証明するための発電証明書を発行する。具体的には、グリーン発電装置１１が、秘密鍵を利用して発電量の情報に基づく電子署名を生成し、発電量の情報に電子署名を付加して発電証明書を生成する。なお、発電証明書に対し、発電場所の情報（地域電力網２を特定できる情報）を付加してもよい。
【００４７】
また、グリーン発電装置１１により発行された発電証明書は、蓄電装置１２に入力される。上記の通り、蓄電装置１２は、認証局４により認証を受けた公開鍵とペアを成す秘密鍵を保持している。そして、この秘密鍵を利用し、蓄電装置１２は、蓄電証明書を発行する。まず、蓄電装置１２は、認証局４からグリーン発電装置１１の公開鍵証明書を取得し、公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して発電証明書に含まれる電子署名を検証する。
【００４８】
電子署名の検証が成功した場合、蓄電装置１２は、発電証明書に含まれる発電量の情報に蓄電効率を掛けて、蓄電によるロスを考慮した発電量（以下、修正発電量）を算出する。次いで、蓄電装置１２は、修正発電量の情報を証明するための蓄電証明書を発行する。具体的には、蓄電装置１２が、秘密鍵を利用して修正発電量の情報に基づく電子署名を生成し、修正発電量の情報に電子署名を付加して蓄電証明書を生成する。なお、蓄電証明書に対し、発電場所の情報（地域電力網２を特定できる情報）を付加してもよい。
【００４９】
上記のようにして発行された蓄電証明書は、インターフェース装置１３に入力される。インターフェース装置１３は、蓄電装置１２から他の家庭内電力網１や電力会社３に電力を供給する際、蓄電装置１２により入力された蓄電証明書を他の家庭内電力網１や電力会社３に提供する。このようにして蓄電証明書を提供することにより、蓄電装置１２から供給される電力がグリーン電力であることを証明することができる。
【００５０】
このように、本実施形態に係るグリーン発電システムは、発電証明書を利用して、グリーン発電装置１１により発電された電力がグリーン電力であることを証明する仕組みを提供する。このような仕組みを利用すると、例えば、グリーン電力価格と通常の電力価格との間に乖離がある場合に、蓄電証明書の提供によってグリーン電力価格で蓄電装置１２の電力を売電することが可能になる。
【００５１】
また、グリーン発電装置１１により発電された電力を家庭内電力網１の内部で消費した場合においても、少なくとも発電証明書は残る。そのため、電力会社３から買電した電力に発電証明書を付加して売電することにより、グリーン発電したことで得られるはずの利益を後から回収することができるようになる。このような仕組みを提供することにより、グリーン発電の金銭的価値が目に見える形となり、グリーン発電設備に対するユーザの投資意欲が促進されるものと期待される。また、上記の仕組みが実現されると、発電証明書自体に金銭的価値を与えることになるため、発電証明書の証券化が可能になる。
【００５２】
このように、グリーン電力の価値を有形化することはグリーン発電に対するユーザの意識を高める上で非常に有意義である。そして、グリーン発電の価値が広く認識されることにより、グリーン発電の設備投資が加速され、結果として温室効果ガスの排出量が削減されることに繋がる。グリーン電力の価値と金銭的価値を直接結びつける仕組みを設けることにより、結果的に地球環境の改善に繋がることが期待される。ここではグリーン発電システムの全体像について概観するに留めたが、当該グリーン発電システムの細かな構成については後段において詳述する。
【００５３】
以上、本実施形態に係る家庭内電力網１の構成について説明した。
【００５４】
［１−２：グリーン発電装置１１の構成］
次に、図２、図３を参照しながら、本実施形態に係るグリーン発電装置１１の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るグリーン発電装置１１の機能構成を説明するための説明図である。また、図３は、本実施形態に係る発電証明書発行部１１４の機能構成を説明するための説明図である。
【００５５】
（全体構成）
図２に示すように、グリーン発電装置１１は、太陽光発電パネル１１１、発電量測定部１１２、送電部１１３、発電証明書発行部１１４、及び通信部１１５を有する。なお、以下の説明において、発電量測定部１１２、発電証明書発行部１１４を纏めて認証モジュールと呼ぶ場合がある。
【００５６】
太陽光発電パネル１１１は、太陽光のエネルギーを電力に変換する発電手段である。太陽光発電パネル１１１には、例えば、シリコン太陽電池や色素増感型太陽電池等が利用される。太陽光発電パネル１１１により発電された電力は、発電量測定部１１２に入力される。発電量測定部１１２は、太陽光発電パネル１１１の発電量を測定する。発電量測定部１１２により測定された発電量の情報は、発電証明書発行部１１４に入力される。
【００５７】
また、太陽光発電パネル１１１により発電された電力は、発電量測定部１１２を介して送電部１１３に入力される。太陽光発電パネル１１１により発電された電力が入力された送電部１１３は、入力された電力を電力消費機器１０や蓄電装置１２に送電する。但し、ここでは送電部１１３に入力された電力が蓄電装置１２に送電されるものとする。
【００５８】
また、発電量測定部１１２から発電量の情報が入力された発電証明書発行部１１４は、入力された発電量の情報に対する発電証明書を発行する。なお、発電証明書発行部１１４の詳細な機能構成については後述する。発電証明書発行部１１４により発行された発電証明書は、通信部１１５に入力される。発電証明書が入力された通信部１１５は、入力された発電証明書を蓄電装置１２に送信する。
【００５９】
（発電証明書発行部１１４の詳細について）
ここで、発電証明書発行部１１４の詳細な機能構成について説明する。図３に示すように、発電証明書発行部１１４は、署名生成部１１４１、記憶部１１４２、及び証明書生成部１１４３により構成される。なお、記憶部１１４２には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部１１４２に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【００６０】
まず、発電量測定部１１２から発電証明書発行部１１４へと発電量の情報が入力されると、入力された発電量の情報は、署名生成部１１４１に入力される。発電量の情報が入力された署名生成部１１４１は、記憶部１１４２から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用して発電量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部１１４１により生成された電子署名は、発電量の情報と共に証明書生成部１１４３に入力される。電子署名及び発電量の情報が入力された証明書生成部１１４３は、入力された電子署名及び発電量の情報を含む発電証明書を生成する。そして、証明書生成部１１４３により生成された発電証明書は、通信部１１５に入力される。
【００６１】
（発電証明書の内容について）
この例では、発電証明書に発電量の情報と電子署名が含まれる。この発電証明書を利用すれば、グリーン発電により発電された電力の発電量を証明することができる。しかし、グリーン発電の種類や発電地域等に関する情報を付加したいこともある。
【００６２】
例えば、発電時に発生する温室効果ガスの量に応じて電力価格が異なる場合、取引する電力の価格を決めるためにグリーン発電の種類を知る必要がある。このような場合、発電証明書にグリーン発電の種類を示す情報（以下、発電方法データ）を付加する方が望ましい。図２、図３の例では、発電証明書に、太陽光発電を示す発電方法データが付加される。再生可能エネルギーを利用した発電方式の場合、発電時に発生する温室効果ガスの排出量はほぼゼロである。しかし、低環境負荷発電の場合、発電に利用する燃料に応じて温室効果ガスの排出量が異なる。この場合、発電方法データに燃料の種類が示される。もちろん、発電時の環境負荷の度合いを示す指標を策定し、その指標を示す情報を発電方法データとして付加するようにしてもよい。
【００６３】
また、（地域政策として）地産地消型の電力消費形態が望まれる場合、発電場所に関する情報（以下、地域情報）を発電証明書に付加する方が望ましい。発電場所と消費場所が物理的に離れていると、電力が送電線を伝達する際に送電ロスが発生してしまう。また、直流／交流変換や周波数変換を繰り返し実行することにより電力のロスが発生してしまう。こうした理由からも、地産地消型の電力消費形態が望まれることが多い。このような電力消費形態を普及させる際、多くの場合には、地産地消の売電価格を高く、地産地消の買電価格を低く設定する政策が採られる。そこで、地産地消であるか否かを証明できるように、発電証明書に地域情報を付加することが望まれるのである。なお、望まれる消費場所の情報を地域情報として付加するようにしてもよい。
【００６４】
このような情報を発電証明書に付加することにより、発電証明書の価値をより正確に証明することが可能になり、より環境性能の高いグリーン発電設備の普及に寄与する。また、地域政策や地域サービスへの発展、或いは、地域を単位とした取引市場の形成にも寄与する。なお、発電証明書に付加される各種の情報は、発電量の情報と同様に、電子署名を付加して信頼性の確保に努めることが望まれる。この場合、電子署名の付加は、署名生成部１１４１が実行する。また、各種情報及び対応する電子署名の追加は、証明書生成部１１４３が実行する。
【００６５】
以上、本実施形態に係るグリーン発電装置１１の構成について説明した。
【００６６】
［１−３：蓄電装置１２の構成］
次に、図４、図５を参照しながら、本実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明する。図４は、本実施形態に係る蓄電装置１２の機能構成を説明するための説明図である。また、図５は、本実施形態に係る蓄電証明書発行部１２５の機能構成を説明するための説明図である。
【００６７】
（全体構成）
図４に示すように、蓄電装置１２は、受電部１２１、充放電制御部１２２、バッテリ１２３、送電部１２４、蓄電証明書発行部１２５、及び通信部１２６を有する。
【００６８】
（受電時）
まず、グリーン発電装置１１から供給された電力は、受電部１２１により受電される。受電部１２１により受電された電力は、充放電制御部１２２に入力される。受電部１２１により電力が入力された充放電制御部１２２は、入力された電力をバッテリ１２３に入力し、バッテリ１２３を充電する。このとき、蓄電証明書発行部１２５は、通信部１２６を介してグリーン発電装置１１から発電証明書を受信する。発電証明書を受信した蓄電証明書発行部１２５は、受信した発電証明書及びバッテリ１２３の蓄電効率に基づいて蓄電証明書を発行する。なお、蓄電証明書発行部１２５の詳細な機能構成については後述する。
【００６９】
（送電時）
さて、インターフェース装置１３を介してバッテリ１２３の放電が指示されると、その指示は、通信部１２６を介して充放電制御部１２２に入力される。放電の指示が入力された充放電制御部１２２は、指示を受けた量の電力をバッテリ１２３から放電する。充放電制御部１２２によりバッテリ１２３から放電された電力は、送電部１２４に入力される。そして、送電部１２４から電力消費機器１０、地域電力網２、或いは、電力会社３に送電される。但し、ここでは電力会社３に送電されるものとする。このとき、充放電制御部１２２は、放電量の情報を蓄電証明書発行部１２５に入力する。
【００７０】
放電量の情報が入力された蓄電証明書発行部１２５は、入力された放電量の情報に基づき、その放電量の電力がグリーン発電により発電された電力であることを証明する蓄電証明書を発行する。なお、グリーン発電装置１１から電力を受電した際に発行した蓄電証明書が利用できる場合には、その蓄電証明書が利用される。但し、ここでは蓄電証明書発行部１２５により放電量に相当する蓄電証明書が発行されるものとする。放電量に相当する蓄電証明書を発行した蓄電証明書発行部１２５は、通信部１２６を介して、その蓄電証明書をインターフェース装置１３に送信する。
【００７１】
（蓄電証明書発行部１２５の詳細について）
ここで、蓄電証明書発行部１２５の詳細な機能構成について説明する。図５に示すように、蓄電証明書発行部１２５は、署名検証部１２５１、発電量修正部１２５２、署名生成部１２５３、記憶部１２５４、及び証明書生成部１２５５により構成される。なお、記憶部１２５４には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部１２５４に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【００７２】
（受電時）
まず、蓄電証明書発行部１２５により、通信部１２６を介して受信された発電証明書は、署名検証部１２５１に入力される。発電証明書が入力された署名検証部１２５１は、通信部１２６を介して認証局４からグリーン発電装置１１の公開鍵証明書を取得する。そして、署名検証部１２５１は、公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して、発電証明書に含まれる電子署名の正当性を検証する。電子署名の検証が成功した場合、署名検証部１２５１は、発電証明書に含まれる発電量の情報を発電量修正部１２５２に入力する。
【００７３】
なお、発電証明書に地域情報等が付加されていた場合、署名検証部１２５１は、同様にして電子署名の検証を実施し、成功した場合には地域情報等を証明書生成部１２５５に入力する。但し、ここでは発電証明書に発電量の情報だけが含まれているものとする。
【００７４】
署名検証部１２５１から発電量の情報が入力された発電量修正部１２５２は、充放電制御部１２２からバッテリ１２３の充電効率を示す情報を取得する。そして、発電量修正部１２５２は、バッテリ１２３の充電効率を発電量に乗算し、バッテリ１２３における電力のロスを考慮した修正発電量を算出する。なお、発電証明書が示す発電量をそのまま利用すると、バッテリ１２３でロスした電力（消費せずに捨てた電力）の価値を残すことになってしまう。そのため、発電量修正部１２５２により発電量が修正されるのである。
【００７５】
発電量修正部１２５２により算出された修正発電量の情報は、署名生成部１２５３に入力される。修正発電量の情報が入力された署名生成部１２５３は、記憶部１２５４から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用して修正発電量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部１２５３により生成された電子署名は、修正発電量の情報と共に証明書生成部１２５５に入力される。電子署名及び修正発電量の情報が入力された証明書生成部１２５５は、入力された電子署名及び修正発電量の情報を含む蓄電証明書を生成する。
【００７６】
なお、発電証明書に地域情報等が含まれている場合、署名生成部１２５３により地域情報等に対する電子署名が生成され、証明書生成部１２５５により、地域情報等を含む蓄電証明書が生成される。但し、証明書生成部１２５５は、発電証明書に含まれている地域情報等をそのまま蓄電証明書に含めてもよい。
【００７７】
（送電時）
さて、通信部１２６を介してインターフェース装置１３から蓄電装置１２が放電の指示を受けると、蓄電証明書発行部１２５には、放電量の情報が入力される。蓄電証明書発行部１２５に入力された放電量の情報は、証明書生成部１２５５に入力される。放電量の情報が入力された証明書生成部１２５５は、その放電量に相当する蓄電証明書を生成し、通信部１２６を介して放電先（この例では電力会社３）に送信する。なお、放電量に相当する蓄電証明書の生成方法には、次の２通りの方法が考えられる。
【００７８】
第１の方法は、受電時に、所定の単位電力量（修正発電量）に対応する蓄電証明書を複数生成しておく方法である。つまり、この方法は、ある発電量に対応する発電証明書を１つ受信した場合に、その発電量の修正発電量に対応する蓄電証明書を１つ作成するのではなく、単位電力量に対応する蓄電証明書を、発電証明書が示す発電量に相当する分だけ作成する方法である。従って、この方法を採用すると、受電時に、（発電量／単位電力量）程度の蓄電証明書が生成される。このようにして蓄電証明書の電力量を単位電力量毎に細切れに生成して記憶部１２５４に格納しておくことにより、放電時に、放電量に相当する分だけ放電先に蓄電証明書を提供すればよくなる。
【００７９】
第２の方法は、放電時に、その放電量に対応する蓄電証明書を１つ生成する方法である。この方法の場合、受電時には、ある発電量に対応する発電証明書を１つ受信した場合に、その発電量の修正発電量に対応する蓄電証明書を１つ作成して記憶部１２５４に格納しておくことになる。放電時には、記憶部１２５４に格納された蓄電証明書を読み出し、修正発電量を充電量に等しい第１修正発電量と、元の修正発電量から第１修正発電量を差し引いた第２修正発電量に分け、第１及び第２修正発電量に対応する蓄電証明書をそれぞれ生成する。そして、第１修正発電量に対応する蓄電証明書は放電先に提供され、第２修正発電量に対応する蓄電証明書は記憶部１２５４に格納される。
【００８０】
いずれの方法を利用しても、放電量に対応する蓄電証明書が得られ、その蓄電証明書が通信部１２６を介して放電先に提供される。但し、上記第１の方法を利用する場合には蓄電証明書の再作成は必要ないが、上記第２の方法を利用する場合には蓄電証明書の再作成（第１及び第２蓄電証明書の作成）が必要になる。この場合、蓄電証明書の再作成に係る処理は、受電時に行われる蓄電証明書の作成処理と同様に、署名生成部１２５３、証明書生成部１２５５により実行される。なお、ここで説明した２通りの方法は一例であり、他の方法を利用して、放電量に対応する蓄電証明書を生成してもよい。また、本稿では第２の方法により放電量に対応する蓄電証明書が生成されるものとする。
【００８１】
以上、本実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明した。
【００８２】
［１−４：インターフェース装置１３の構成］
次に、図６を参照しながら、本実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明する。図６は、本実施形態に係るインターフェース装置１３の機能構成を説明するための説明図である。
【００８３】
図６に示すように、インターフェース装置１３は、通信部１３１、中央処理部１３２、記憶部１３３、表示部１３４、及び入力部１３５を有する。
【００８４】
蓄電装置１２から電力を放電する場合、ユーザは、入力部１３５を利用して放電量等の情報を入力する。入力部１３５を利用して入力された情報は、中央処理部１３２、通信部１３１を介して蓄電装置１２に入力される。また、蓄電装置１２により放電の処理が実行された場合、通信部１３１により蓄電証明書が受信される。通信部１３１により受信された蓄電証明書は、中央処理部１３２に入力される。蓄電証明書が入力された中央処理部１３２は、通信部１３１を介して放電先（この例では電力会社３）に、入力された蓄電証明書を送信する。
【００８５】
なお、インターフェース装置１３は、ユーザが売電及び買電を行う際に情報を入力したり、情報を表示するためのユーザインターフェースの機能を提供する。また、こうした機能を実現するための処理は、中央処理部１３２により実行される。例えば、中央処理部１３２は、通信部１３１を介して、電力会社３等から売電価格や買電価格の情報を取得して表示部１３４に表示する。また、中央処理部１３２は、入力部１３５を利用して入力された売電量や買電量の情報を表示部１３４に入力したり、通信部１３１を介して電力会社３等に送信したりする。
【００８６】
さらに、入力部１３５を利用して売電の指示がユーザから入力された場合、中央処理部１３２は、通信部１３１を通じて、蓄電装置１２に放電の指示及び放電量の情報を送信する。なお、記憶部１３３は、蓄電装置１２や電力会社３等から受信した情報やユーザにより入力された情報を格納したり、必要に応じてグリーン発電装置１１や蓄電装置１２の公開鍵等を格納したりするために利用される。また、記憶部１３３は、中央処理部１３２の動作を規定するプログラムを格納するために利用される。
【００８７】
以上、本実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明した。
【００８８】
＜２：第２実施形態（個人向け電力取引市場の仕組み）＞
以下、本発明の第２実施形態について説明する。但し、上記の第１実施形態に係る構成要素と実質的に同じ機能を提供する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略することにする。
【００８９】
［２−１：電力取引システムの構成］
まず、図７を参照しながら、本実施形態に係る電力取引システムの構成について説明する。図７は、本実施形態に係る電力取引システムの構成を説明するための説明図である。なお、上記の第１実施形態と同様に、具体的な構成をイメージしやすいよう、「家庭」という表現を用いるが、ここで用いる「家庭」という表現は、電力需要者個人が管理できるような規模を意味している。
【００９０】
図７に示すように、本実施形態に係る電力取引システムは、家庭内電力網１、複数の地域電力網２（第１地域電力網〜第Ｎ地域電力網）、認証局４、及び電力取引サーバ５を含む。なお、図７の例では省略されているが、図１と同様に、電力会社３が含まれていてもよい。また、家庭内電力網１は、電力消費機器１０、グリーン発電装置１１、蓄電装置１２、及びインターフェース装置１３を含む。そして、家庭内電力網１は、電力線を介して複数の地域電力網２（第１地域電力網〜第Ｎ地域電力網）に接続されているものとする。
【００９１】
図１、図７の主要な違いは、電力取引サーバ５の存在にある。上記第１実施形態の説明において既に述べた通り、化石燃料等を利用して生産した通常の電力とグリーン電力との間に価格差があり、任意の電力に発電証明書や蓄電証明書を付加して取引することによりグリーン電力の価格で取引できる仕組みを構築した場合、発電証明書や蓄電証明書には金銭的な価値が生まれる。さらに、発電証明書や蓄電証明書を証券化して単独で売り買いする市場を構築することも可能になる。
【００９２】
上記の電力取引サーバ５は、こうした電力取引、及び、発電証明書や蓄電証明書の取引等を管理するサーバ装置である。そして、本実施形態は、このような電力取引、及び、発電証明書や蓄電証明書の取引等を管理する方法に関する。以下では、本実施形態に係る電力取引の管理を実現するために、上記第１実施形態の構成に追加された蓄電装置１２の機能、インターフェース装置１３の機能、電力取引サーバ５の機能について順次説明する。
【００９３】
ところで、発電証明書と蓄電証明書は蓄電の際に生じるロスを考慮したか否かの違いはあるものの、グリーン電力を証明するためのデジタル証明書であるという点で実質的に同じものである。特に、蓄電の際に生じるロスが無視できる程度に小さい場合、発電証明書と蓄電証明書は同じものとなる。そこで、以下の説明では、電力取引の際に蓄電証明書を利用するものとして説明を進めることにする。
【００９４】
以上、本実施形態に係る電力取引システムの構成について説明した。
【００９５】
［２−２：蓄電装置１２の構成］
次に、図８〜図１０を参照しながら、本実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明する。図８は、本実施形態に係る蓄電装置１２の機能構成を説明するための説明図である。また、図９は、本実施形態に係る残量証明書発行部１２７の機能構成を説明するための説明図である。そして、図１０は、本実施形態に係る空き容量証明書発行部１２８の機能構成を説明するための説明図である。
【００９６】
図８に示すように、蓄電装置１２は、受電部１２１、充放電制御部１２２、バッテリ１２３、送電部１２４、蓄電証明書発行部１２５、通信部１２６、残量証明書発行部１２７、及び空き容量証明書発行部１２８を有する。なお、受電部１２１、充放電制御部１２２、バッテリ１２３、送電部１２４、蓄電証明書発行部１２５、通信部１２６の機能については上記第１実施形態に係る蓄電装置１２と実質的に同じであるため、これらの構成要素に関する詳細な説明を省略し、残量証明書発行部１２７、及び空き容量証明書発行部１２８の機能についてのみ詳細に説明する。
【００９７】
（はじめに）
電力取引に限らず、世の中には様々な商品取引の市場が存在する。例えば、金利、為替、債権、証券等に関して様々な金融商品が市場に出回っている。また、先物、スワップ、オプション等のデリバティブも広く活用されている。例えば、先物取引とは、将来の期日に現時点で決めた価格によって現物を売買する契約を扱う取引のことを言う。現物としては、オイル、電力、排出権、小麦、大豆、トウモロコシ等、様々な種類がある。
【００９８】
本来、先物取引は、期日に契約を履行し、現物の受け渡しを伴うものであった。しかし、現在では、現物の受け渡しをせず、期日までに反対売買を行って差金決済を行う取引形態が先物取引の一般的な取引形態になっている。そのため、現物の先物市場において決定される取引価格は、投機的な売り買いに支配されて乱高下する場面がしばしば見られる。
【００９９】
しかし、本実施形態において想定する電力取引市場は、個人の電力需要者が現物の受け渡しを前提として参加する市場である。そのため、投機的な売り買いにより市場価格が乱高下したり、受け渡し期日に電力の供給が滞ったりする危険性の排除が強く求められる。このような危険性を排除するためには、現物の受け渡しに要する時間よりも短時間に売り買いを繰り返すようなプレーヤを排除したり、受け渡すべき現物を所持していないプレーヤを排除したり、現物の受け取りが困難なプレーヤを排除したりする必要がある。
【０１００】
なお、ここでは先物取引を例に挙げたが、本実施形態は、リアルタイムの電力取引を想定している。そのため、売り注文を出したプレーヤが受け渡しできるだけのバッテリ残量を所有しているか、或いは、買い注文を出したプレーヤが受け取り可能なだけのバッテリ空き容量を維持しているか、といった情報をリアルタイムで電力取引サーバ５が管理することが必要になる。しかしながら、プレーヤが増加すると、電力取引サーバ５が各プレーヤのバッテリ残量やバッテリ空き容量をリアルタイムで管理するのは難しい。本実施形態は、こうした問題を解決するために考案されたものである。
【０１０１】
（残量証明書発行部１２７の機能）
本実施形態に係る電力取引システムは、売り注文を出したプレーヤのバッテリ残量を管理するために、バッテリ残量を証明するための残量証明書を利用する。この残量証明書は、蓄電装置１２の残量証明書発行部１２７により発行される。
【０１０２】
図９に示すように、残量証明書発行部１２７は、残量取得部１２７１、署名生成部１２７２、記憶部１２７３、及び証明書生成部１２７４により構成される。なお、記憶部１２７３には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部１２７３に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【０１０３】
まず、インターフェース装置１３を利用してユーザにより売り注文が出されると、通信部１２６を介して、売り注文が出された旨を示す通知が充放電制御部１２２に入力される。この通知を受けた充放電制御部１２２は、バッテリ１２３のバッテリ残量を検出し、検出したバッテリ残量の情報を残量証明書発行部１２７に入力する。残量証明書発行部１２７に入力されたバッテリ残量の情報は、残量取得部１２７１により取得される。そして、残量取得部１２７１により取得されたバッテリ残量の情報は、署名生成部１２７２に入力される。
【０１０４】
バッテリ残量の情報が入力された署名生成部１２７２は、記憶部１２７３から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用してバッテリ残量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部１２７２により生成された電子署名は、バッテリ残量の情報と共に証明書生成部１２７４に入力される。電子署名及びバッテリ残量の情報が入力された証明書生成部１２７４は、入力された電子署名及びバッテリ残量の情報を含む残量証明書を生成する。そして、証明書生成部１２７４により生成された残量証明書は、通信部１２６に入力される。この残量証明書は、通信部１２６を介してインターフェース装置１３に送信され、インターフェース装置１３を介して電力取引サーバ５に送信される。
【０１０５】
（空き容量証明書発行部１２８の機能）
本実施形態に係る電力取引システムは、買い注文を出したプレーヤのバッテリ空き容量を管理するために、バッテリ空き容量を証明するための空き容量証明書を利用する。この空き容量証明書は、蓄電装置１２の空き容量証明書発行部１２８により発行される。
【０１０６】
図１０に示すように、空き容量証明書発行部１２８は、空き容量取得部１２８１、署名生成部１２８２、記憶部１２８３、及び証明書生成部１２８４により構成される。なお、記憶部１２８３には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部１２８３に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【０１０７】
まず、インターフェース装置１３を利用してユーザにより買い注文が出されると、通信部１２６を介して、買い注文が出された旨を示す通知が充放電制御部１２２に入力される。この通知を受けた充放電制御部１２２は、バッテリ１２３のバッテリ空き容量を検出し、検出したバッテリ空き容量の情報を空き容量証明書発行部１２８に入力する。空き容量証明書発行部１２８に入力されたバッテリ空き容量の情報は、空き容量取得部１２８１により取得される。そして、空き容量取得部１２８１により取得されたバッテリ空き容量の情報は、署名生成部１２８２に入力される。
【０１０８】
バッテリ空き容量の情報が入力された署名生成部１２８２は、記憶部１２８３から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用してバッテリ空き容量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部１２８２により生成された電子署名は、バッテリ空き容量の情報と共に証明書生成部１２８４に入力される。電子署名及びバッテリ空き容量の情報が入力された証明書生成部１２８４は、入力された電子署名及びバッテリ空き容量の情報を含む空き容量証明書を生成する。そして、証明書生成部１２８４により生成された空き容量証明書は、通信部１２６に入力される。この空き容量証明書は、通信部１２６を介してインターフェース装置１３に送信され、インターフェース装置１３を介して電力取引サーバ５に送信される。
【０１０９】
以上、本実施形態に係る蓄電装置１２の構成について説明した。上記のように、売り注文を出す場合には残量証明書が電力取引サーバ５に送信され、買い注文を出す場合には空き容量証明書が電力取引サーバ５に送信される。電力取引サーバ５は、リアルタイムに送られてくる残量証明書又は空き容量証明書に基づいて売り注文又は買い注文の受付を制限することが可能になる。その結果、現物の受け渡しが実行不可能になる危険性を回避することが可能になる。
【０１１０】
［２−３：インターフェース装置１３の構成］
次に、図１１、図１２を参照しながら、本実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明する。図１１は、本実施形態に係るインターフェース装置１３の機能構成を説明するための説明図である。また、図１２は、本実施形態に係る消費量証明書発行部１３６の機能構成を説明するための説明図である。
【０１１１】
図１１に示すように、インターフェース装置１３は、通信部１３１、中央処理部１３２、記憶部１３３、表示部１３４、及び入力部１３５を有する。なお、通信部１３１、記憶部１３３、表示部１３４、入力部１３５の機能については上記第１実施形態に係るインターフェース装置１３と実質的に同じであるため、これらの構成要素に関する詳細な説明を省略し、中央処理部１３２の機能（消費量証明書発行部１３６）についてのみ詳細に説明する。
【０１１２】
上記の通り、残量証明書又は空き容量証明書に基づいて売り注文又は買い注文の受付を制限することにより、現物の受け渡しが実行不可能になる危険性を回避することが可能になる。但し、バッテリ１２３のバッテリ残量は刻々と減少する。そのため、売り注文を出すユーザに対しては、残量証明書が示すバッテリ残量から所定のマージンを差し引いた電力量を上限電力量とする売り注文を認めるようにすればよい。一方、買い注文を出すユーザに対しては、空き容量証明書が示すバッテリ空き容量を上限電力量とする買い注文を認めるようにしてもよい。
【０１１３】
また、実際に現物の受け渡しが実行されるまでに所定の電力量の消費が見込まれる場合には、その所定の電力量の消費を加味した上限電力量の買い注文を認めるようにしてもよい。中央処理部１３２の一機能である消費量証明書発行部１３６は、このような消費電力の見込み量を証明するための消費量証明書を発行する機能を有する。
【０１１４】
図１２に示すように、消費量証明書発行部１３６は、消費量設定部１３６１、署名生成部１３６２、記憶部１３６３、及び証明書生成部１３６４により構成される。なお、記憶部１３６３には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部１３６３に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【０１１５】
消費量設定部１３６１は、電力消費機器１０の電力消費量を監視している。そして、消費量設定部１３６１は、恒常的に電力を消費している電力消費機器１０を検出し、検出した電力消費機器１０による単位時間当たりの消費電力量を算出する。なお、入力部１３５を利用してユーザにより電力消費機器１０が指定された場合には、指定された電力消費機器１０による単位時間当たりの消費電力量を算出する。そして、入力部１３５を利用してユーザにより買い注文が出されると、消費量設定部１３６１は、予め算出した単位時間当たりの消費電力量に基づき、現物の受け渡しが実行されるまでの所定時間に消費される電力量を算出して消費電力量に設定する。
【０１１６】
消費量設定部１３６１により設定された消費電力量の情報は、署名生成部１３６２に入力される。消費電力量の情報が入力された署名生成部１３６２は、記憶部１３６３から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用して消費電力量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部１３６２により生成された電子署名は、消費電力量の情報と共に証明書生成部１３６４に入力される。電子署名及び消費電力量の情報が入力された証明書生成部１３６４は、入力された電子署名及び消費電力量の情報を含む消費量証明書を生成する。証明書生成部１３６４により生成された消費量証明書は、通信部１３１に入力され、通信部１３１を介して電力取引サーバ５に送信される。
【０１１７】
以上、本実施形態に係るインターフェース装置１３の構成について説明した。上記のように、消費量証明書を利用することで、現物の受け渡しが実行されるまでに家庭内電力網１において消費が見込まれる分の電力量を考慮した買い注文を出すことが可能になる。
【０１１８】
［２−４：電力取引サーバ５の構成］
次に、図１３を参照しながら、本実施形態に係る電力取引サーバ５の機能について説明する。図１３は、本実施形態に係る電力取引サーバ５の機能構成を説明するための説明図である。
【０１１９】
図１３に示すように、電力取引サーバ５は、通信部５１、注文受付部５２、市場価格決定部５３、証明書取得部５４、買電制限部５５、売電制限部５６、受給電制御部５７、地域市場価格収集部５８、及び価格予測部５９を有する。
【０１２０】
（取引機能）
まず、ユーザが売買注文を出すと、その売買注文の情報は、通信部５１を介して注文受付部５２に入力される。注文受付部５２は、入力された売買注文の情報に基づき、その売買注文を受け付け、市場価格決定部５３に入力する。但し、この段階で売買注文は確定しない。市場価格決定部５３は、注文受付部５２が受け付けた売買注文の数量に応じて需給バランスに基づく売電価格及び買電価格（以下、市場価格）を決定する。市場価格決定部５３により決定された市場価格の情報は、注文受付部５２に入力される。
【０１２１】
なお、取引市場を地域電力網２を単位として分割してもよい。この場合、各地域電力網２における市場価格は、地域市場価格収集部５８により調査及び収集される。そして、地域市場価格収集部５８により収集された各地域電力網２における市場価格の情報は、市場価格決定部５３に入力される。この場合、市場価格決定部５３は、各地域電力網２における市場価格の情報に基づいて全体の市場価格を決定する。なお、各地域電力網２の電力市場における現物の受け渡しは、各地域電力網２に設置された地域蓄電装置２１（図７を参照）を利用して行われるようにしてもよい。
【０１２２】
上記の通り、注文受付部５２は、ユーザから売買注文を受け付けた段階で売買注文を確定させない。注文受付部５２により売買注文が受け付けられると、その売買注文を確定させる前に、証明書取得部５４により各種の証明書がユーザから取得される。証明書取得部５４は、空き容量証明書取得部５４１、消費量証明書取得部５４２、残量証明書取得部５４３、及び発電／蓄電証明書取得部５４４を含む。
【０１２３】
（買い注文の場合）
ユーザから受け付けた注文が買い注文の場合、証明書取得部５４は、空き容量証明書取得部５４１により空き容量証明書を取得し、消費量証明書取得部５４２により消費量証明書を取得する。空き容量証明書取得部５４１により取得された空き容量証明書、消費量証明書取得部５４２により取得された消費量証明書は、買電制限部５５に入力される。買電制限部５５は、認証局４から蓄電装置１２の公開鍵証明書を取得し、取得した公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して空き容量証明書及び消費量証明書に含まれる電子署名を検証する。但し、消費量証明書が取得できなかった場合には、空き容量証明書に含まれる電子署名だけが検証される。
【０１２４】
検証が成功した場合、買電制限部５５は、空き容量証明書に含まれるバッテリ空き容量の情報、消費量証明書に含まれる消費電力量の情報を読み取り、注文受付部５２に入力する。注文受付部５２は、ユーザの買い注文により指定された買電量の情報と、買電制限部５５から入力されたバッテリ空き容量の情報及び消費電力量の情報に基づき、その買電量が（バッテリ空き容量＋消費電力量）よりも少ない場合には買い注文を確定させる。そして、注文受付部５２は、受給電制御部５７に買電量の情報を入力する。
【０１２５】
買電量の情報が入力された受給電制御部５７は、その買電量の電力が買い注文を出したユーザに供給されるように制御命令を発効する。この制御命令は、通信部５１を通じて電力供給者の蓄電装置１２、地域蓄電装置２１、或いは、所定の蓄電場所に送信される。制御命令を受信した蓄電装置１２、地域蓄電装置２１、或いは、所定の蓄電場所は、買い注文を出したユーザの蓄電装置１２に買電量の電力を供給する。
【０１２６】
（売り注文の場合）
ユーザから受け付けた注文が売り注文の場合、証明書取得部５４は、残量証明書取得部５４３により残量証明書を取得し、蓄電証明書取得部５４４により蓄電証明書を取得する。残量証明書取得部５４３により取得された残量証明書は、売電制限部５６に入力される。売電制限部５６は、認証局４から蓄電装置１２の公開鍵証明書を取得し、取得した公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して残量証明書に含まれる電子署名を検証する。検証が成功した場合、残量証明書に含まれるバッテリ残量の情報が注文受付部５２に入力される。
【０１２７】
また、蓄電証明書取得部５４４は、認証局４から蓄電装置１２の公開鍵証明書を取得し、取得した公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して、取得した蓄電証明書に含まれる電子署名を検証する。検証が成功した場合、蓄電証明書に含まれる修正発電量の情報が注文受付部５２に入力される。先に述べた通り、蓄電証明書は、グリーン電力であることを証明する証明書である。そのため、蓄電証明書に含まれる修正発電量の分は、グリーン電力価格により売電される。また、売電の対象となる電力がグリーン電力でない場合、蓄電証明書は取得されない。この場合、蓄電証明書取得部５４４は、グリーン電力でない旨の通知を注文受付部５２に入力する。但し、ここでは蓄電証明書が取得できたものとする。
【０１２８】
バッテリ残量の情報、修正発電量の情報が入力されると、注文受付部５２は、ユーザの買い注文により指定された売電量の情報と、売電制限部５６から入力されたバッテリ残量の情報に基づき、その売電量がバッテリ残量よりも少ない場合には売り注文を確定させる。次いで、注文受付部５２は、市場価格決定部５３からグリーン電力の市場価格を取得し、売り注文により指定された売電量のうち、蓄電証明書取得部５４４により入力された修正発電量の分についてグリーン電力の市場価格で売り注文を確定させる。さらに、注文受付部５２は、市場価格決定部５３からグリーン電力の市場価格を取得し、売り注文により指定された売電量のうち、修正発電量の分を差し引いた売電量の分について通常の市場価格で売り注文を確定させる。
【０１２９】
そして、注文受付部５２は、受給電制御部５７に売電量の情報を入力する。売電量の情報が入力された受給電制御部５７は、その売電量の電力が売り注文を出したユーザの蓄電装置１２から所定の蓄電場所へと送電するように制御命令を発効する。この制御命令は、通信部５１を通じて売り注文を出したユーザの蓄電装置１２に送信される。制御命令を受信した蓄電装置１２は、所定の蓄電場所に売電量の電力を送電する。
【０１３０】
（価格予測機能）
次に、電力取引サーバ５による価格予測について説明する。価格予測部５９は、市場価格予測部５９１、記憶部５９２、及び環境情報収集部５９３を含む。市場価格予測部５９１は、過去に市場価格決定部５３により決定された売電価格及び買電価格の推移、現在の売電価格及び買電価格、過去の売買数量の推移、現在の売買数量、及び後述する環境情報収集部５９３により収集された環境情報に基づいて将来の市場価格を予測する。
【０１３１】
環境情報収集部５９３は、グリーン発電による発電量に影響する環境要因に関する情報を収集する手段である。例えば、環境情報収集部５９３は、過去及び現在の天気や天気予報等に関する環境情報を収集する。また、環境情報収集部５９３は、収集した環境情報を記憶部５９２に蓄積する。記憶部５９２に蓄積された環境情報は、市場価格予測部５９１により参照され、市場価格の予測に利用される。例えば、市場価格予測部５９１は、日照条件の悪い雨や曇りの天気が続く場合、太陽光発電による電力の供給量が落ち込むことが予測されるため、グリーン電力の価格を高めに予測する。
【０１３２】
このようにして予測した市場価格は、通信部５１を通じて各ユーザのインターフェース装置１３や電力会社３等に送信される。
【０１３３】
以上、本実施形態に係る電力取引サーバ５の機能について説明した。
【０１３４】
＜３：第３実施形態（グリーン証明書に基づくサービス）＞
以下、本発明の第３実施形態について説明する。但し、上記の第１又は第２実施形態に係る構成要素と実質的に同じ機能を提供する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略することにする。
【０１３５】
［３−１：携帯機器６の構成］
まず、図１４を参照しながら、本実施形態に係る携帯機器６、受電装置７の構成について説明する。図１４は、本実施形態に係るグリーン発電システムの構成を説明するための説明図である。なお、携帯機器６の具体例としては、ＰＣ、携帯電話、携帯ゲーム機、携帯情報端末、情報家電、カーナビゲーションシステム等を例示することができる。
【０１３６】
図１４に示すように、携帯機器６は、電力消費部品６０、グリーン発電装置６１、蓄電装置６２、インターフェース装置６３、価値情報取得部６４を有する。一方、受電装置７は、受電部７１、署名検証部７２、及び価値情報発行部７３を有する。
【０１３７】
電力消費部品６０は、携帯機器６の各種機能を実現するための電子部品である。また、グリーン発電装置６１は、上記の第１実施形態に係るグリーン発電装置１１と実質的に同じ機能を有する。但し、グリーン発電装置６１は、携帯機器６に搭載可能な程度に小型のものが適用される。
【０１３８】
蓄電装置６２は、グリーン発電装置６１と同様に、携帯機器６に搭載可能な程度に小型のものが適用される。また、蓄電装置６２は、上記の第１実施形態に係る蓄電装置１２とは異なり、蓄電証明書の発行手段が省略されていてもよい。この場合、蓄電証明書に代えて発電証明書が利用される。なお、蓄電証明書を発行する機能を省略することにより携帯機器６の小型化及び省電力化に寄与する。
【０１３９】
インターフェース装置６３は、ユーザの操作を受け付ける操作手段、及びユーザに情報を表示する表示手段である。また、価値情報取得部６４は、受電装置７から価値情報を取得する。この価値情報とは、例えば、クーポンや電子マネー等である。なお、携帯機器６と受電装置７との間の通信は、有線でもよいし無線でもよい。また、携帯機器６と受電装置７との間の電力伝送は、電磁誘導を利用した非接触方式でもよいし、電力線を利用した有線方式でもよい。
【０１４０】
さて、ユーザ操作により蓄電装置６２から受電装置７へと電力の伝送が指示されると、蓄電装置６２から放電された電力は、受電装置７の受電部７１により受電される。このとき、グリーン発電装置６１により発行された発電証明書がインターフェース装置６３を介して受電装置７に送られる。この発電証明書は、受電装置７の署名検証部７２により受信される。発電証明書を受信した署名検証部７２は、認証局４からグリーン発電装置１１の公開鍵証明書を取得し、取得した公開鍵証明書に含まれる公開鍵を利用して、取得した発電証明書に含まれる電子署名を検証する。
【０１４１】
検証が成功した場合、署名検証部７２は、発電証明書を外部に出力すると共に、発電証明書に含まれる発電量の情報を価値情報発行部７３に入力する。発電量の情報が入力された価値情報発行部７３は、入力された発電量の情報に基づき、その発電量に応じた価値情報を携帯機器６に送信する。携帯機器６に送信された価値情報は、携帯機器６の価値情報取得部６４により受信され、インターフェース装置６３に入力される。インターフェース装置６３は、価値情報取得部６４により入力された価値情報を保存する。
【０１４２】
以上、本実施形態に係る携帯機器６、受電装置７の構成について説明した。
【０１４３】
［３−２：グリーン発電装置６１の構成］
次に、図１５、図１６を参照しながら、本実施形態に係るグリーン発電装置６１の構成について説明する。図１５は、本実施形態に係るグリーン発電装置６１の機能構成を説明するための説明図である。また、図１６は、本実施形態に係る発電証明書発行部６１４の機能構成を説明するための説明図である。
【０１４４】
（全体構成）
図１５に示すように、グリーン発電装置６１は、太陽光発電パネル６１１、発電量測定部６１２、送電部６１３、発電証明書発行部６１４、及び通信部６１５を有する。なお、以下の説明において、発電量測定部６１２、発電証明書発行部６１４を纏めて認証モジュールと呼ぶ場合がある。
【０１４５】
太陽光発電パネル６１１は、太陽光のエネルギーを電力に変換する発電手段である。太陽光発電パネル６１１には、例えば、シリコン太陽電池や色素増感型太陽電池等が利用される。太陽光発電パネル６１１により発電された電力は、発電量測定部６１２に入力される。発電量測定部６１２は、太陽光発電パネル６１１の発電量を測定する。発電量測定部６１２により測定された発電量の情報は、発電証明書発行部６１４に入力される。
【０１４６】
また、太陽光発電パネル６１１により発電された電力は、発電量測定部６１２を介して送電部６１３に入力される。太陽光発電パネル６１１により発電された電力が入力された送電部６１３は、入力された電力を電力消費部品６０や蓄電装置６２に送電する。但し、ここでは送電部６１３に入力された電力が蓄電装置６２に送電されるものとする。
【０１４７】
また、発電量測定部６１２から発電量の情報が入力された発電証明書発行部６１４は、入力された発電量の情報に対する発電証明書を発行する。なお、発電証明書発行部６１４の詳細な機能構成については後述する。発電証明書発行部６１４により発行された発電証明書は、通信部６１５に入力される。発電証明書が入力された通信部６１５は、入力された発電証明書をインターフェース装置６３に送信する。
【０１４８】
（発電証明書発行部６１４の詳細について）
ここで、発電証明書発行部６１４の詳細な機能構成について説明する。図１６に示すように、発電証明書発行部６１４は、署名生成部６１４１、記憶部６１４２、及び証明書生成部６１４３により構成される。なお、記憶部６１４２には、予め生成された秘密鍵と公開鍵のペアが格納されているものとする。また、記憶部６１４２に格納された公開鍵は、認証局４による認証を受けているものとする。
【０１４９】
まず、発電量測定部６１２から発電証明書発行部６１４へと発電量の情報が入力されると、入力された発電量の情報は、署名生成部６１４１に入力される。発電量の情報が入力された署名生成部６１４１は、記憶部６１４２から秘密鍵を読み出し、読み出した秘密鍵を利用して発電量の情報に基づく電子署名を生成する。署名生成部６１４１により生成された電子署名は、発電量の情報と共に証明書生成部６１４３に入力される。電子署名及び発電量の情報が入力された証明書生成部６１４３は、入力された電子署名及び発電量の情報を含む発電証明書を生成する。そして、証明書生成部６１４３により生成された発電証明書は、通信部６１５に入力される。
【０１５０】
以上、本実施形態に係るグリーン発電装置６１の構成について説明した。
【０１５１】
［３−３：蓄電装置６２の構成］
次に、図１７を参照しながら、本実施形態に係る蓄電装置６２の構成について説明する。図１７は、本実施形態に係る蓄電装置６２の機能構成を説明するための説明図である。
【０１５２】
（全体構成）
図１７に示すように、蓄電装置６２は、受電部６２１、充放電制御部６２２、バッテリ６２３、及び送電部６２４を有する。
【０１５３】
（受電時）
まず、グリーン発電装置６１から供給された電力は、受電部６２１により受電される。受電部６２１により受電された電力は、充放電制御部６２２に入力される。受電部６２１により電力が入力された充放電制御部６２２は、入力された電力をバッテリ６２３に入力し、バッテリ６２３を充電する。
【０１５４】
（送電時）
インターフェース装置６３を介してバッテリ６２３の放電が指示されると、その指示は、充放電制御部６２２に入力される。放電の指示が入力された充放電制御部６２２は、指示を受けた量の電力をバッテリ６２３から放電する。充放電制御部６２２によりバッテリ６２３から放電された電力は、送電部６２４に入力される。そして、送電部６２４から電力消費部品６０、或いは、受電装置７に送電される。但し、ここでは受電装置７に送電されるものとする。
【０１５５】
以上、本実施形態に係る蓄電装置６２の構成について説明した。
【０１５６】
［３−４：インターフェース装置６３の構成］
次に、図１８を参照しながら、本実施形態に係るインターフェース装置６３の構成について説明する。図１８は、本実施形態に係るインターフェース装置６３の機能構成を説明するための説明図である。
【０１５７】
図１８に示すように、インターフェース装置６３は、通信部６３１、中央処理部６３２、記憶部６３３、表示部６３４、及び入力部６３５を有する。
【０１５８】
蓄電装置６２から電力を放電する場合、ユーザは、入力部６３５を利用して放電量等の情報を入力する。入力部６３５を利用して入力された情報は、中央処理部６３２、通信部６３１を介して蓄電装置６２に入力される。また、蓄電装置６２により放電の処理が実行された際、グリーン発電装置６１から通信部６３１を介して発電証明書が受信される。通信部６３１により受信された発電証明書は、中央処理部６３２に入力される。発電証明書が入力されると、中央処理部６３２は、通信部６３１を介して受電装置７に対し、入力された発電証明書を送信する。
【０１５９】
また、入力部６３５を利用して放電の指示がユーザから入力された場合、中央処理部６３２は、通信部６３１を通じて、蓄電装置６２に放電の指示及び放電量の情報を送信する。なお、記憶部６３３は、受電装置７から受信した価値情報やユーザにより入力された情報を格納したり、必要に応じてグリーン発電装置６１の公開鍵等を格納したりするために利用される。また、記憶部６３３は、中央処理部６３２の動作を規定するプログラムを格納するために利用される。
【０１６０】
以上、本実施形態に係るインターフェース装置６３の構成について説明した。
【０１６１】
［３−５：送電時の操作方法］
次に、図１９、図２０を参照しながら、本実施形態に係る送電時の操作方法について説明する。図１９は、本実施形態に係る送電操作の流れを説明するための説明図である。また、図２０は、本実施形態に係る送電操作の流れの中で表示されるグラフィカルユーザインターフェースの一例を示す説明図である。
【０１６２】
図１９に示すように、携帯機器６と受電装置７は、相互認証を実施する（Ｓ１０１）。相互認証が成功した場合、携帯機器６は、受電装置７に対して最大送電量を通知する（Ｓ１０２）。この最大送電量は、バッテリ６２３のバッテリ残量、バッテリ残量から携帯機器６の動作に必要な所定のマージンを差し引いた残量、或いは、ユーザにより入力された送電量の最大値である。次いで、受電装置７は、図２０に示すように、ユーザに送電量の選択を促し、送電量を選択させる（Ｓ１０３）。
【０１６３】
ユーザにより送電量が選択されると、受電装置７は、ユーザにより選択された送電量を通知すると共に、発電証明書の譲渡を要求する（Ｓ１０４）。次いで、携帯機器６は、図２０に示すように、ユーザに送電可否の選択を促す（Ｓ１０５）。ユーザにより送電が許可された場合、携帯機器６は、送電を開始すると共に、発電証明書を受電装置７に送信（譲渡）する（Ｓ１０６）。なお、価値情報の付与は、ステップＳ１０６の後で発電証明書により証明される発電量に応じて行われる。
【０１６４】
以上、本実施形態に係る送電時の操作方法について説明した。
【０１６５】
＜４：ハードウェア構成例＞
上記の各種証明書発行部、インターフェース装置、携帯機器、電力取引サーバ等の機能は、例えば、図２１に示す情報処理装置のハードウェア構成を用いて実現することが可能である。つまり、当該各構成要素の機能は、コンピュータプログラムを用いて図２１に示すハードウェアを制御することにより実現される。なお、このハードウェアの形態は任意であり、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、ＰＨＳ、ＰＤＡ等の携帯情報端末、ゲーム機、又は種々の情報家電がこれに含まれる。但し、上記のＰＨＳは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ−ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍの略である。また、上記のＰＤＡは、Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔの略である。
【０１６６】
図２１に示すように、このハードウェアは、主に、ＣＰＵ９０２と、ＲＯＭ９０４と、ＲＡＭ９０６と、ホストバス９０８と、ブリッジ９１０と、を有する。さらに、このハードウェアは、外部バス９１２と、インターフェース９１４と、入力部９１６と、出力部９１８と、記憶部９２０と、ドライブ９２２と、接続ポート９２４と、通信部９２６と、を有する。但し、上記のＣＰＵは、Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔの略である。また、上記のＲＯＭは、Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙの略である。そして、上記のＲＡＭは、Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙの略である。
【０１６７】
ＣＰＵ９０２は、例えば、演算処理装置又は制御装置として機能し、ＲＯＭ９０４、ＲＡＭ９０６、記憶部９２０、又はリムーバブル記録媒体９２８に記録された各種プログラムに基づいて各構成要素の動作全般又はその一部を制御する。ＲＯＭ９０４は、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや演算に用いるデータ等を格納する手段である。ＲＡＭ９０６には、例えば、ＣＰＵ９０２に読み込まれるプログラムや、そのプログラムを実行する際に適宜変化する各種パラメータ等が一時的又は永続的に格納される。
【０１６８】
これらの構成要素は、例えば、高速なデータ伝送が可能なホストバス９０８を介して相互に接続される。一方、ホストバス９０８は、例えば、ブリッジ９１０を介して比較的データ伝送速度が低速な外部バス９１２に接続される。また、入力部９１６としては、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、スイッチ、及びレバー等が用いられる。さらに、入力部９１６としては、赤外線やその他の電波を利用して制御信号を送信することが可能なリモートコントローラ（以下、リモコン）が用いられることもある。
【０１６９】
出力部９１８としては、例えば、ＣＲＴ、ＬＣＤ、ＰＤＰ、又はＥＬＤ等のディスプレイ装置、スピーカ、ヘッドホン等のオーディオ出力装置、プリンタ、携帯電話、又はファクシミリ等、取得した情報を利用者に対して視覚的又は聴覚的に通知することが可能な装置である。但し、上記のＣＲＴは、Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅの略である。また、上記のＬＣＤは、Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙの略である。そして、上記のＰＤＰは、Ｐｌａｓｍａ  ＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌの略である。さらに、上記のＥＬＤは、Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ  Ｄｉｓｐｌａｙの略である。
【０１７０】
記憶部９２０は、各種のデータを格納するための装置である。記憶部９２０としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の磁気記憶デバイス、半導体記憶デバイス、光記憶デバイス、又は光磁気記憶デバイス等が用いられる。但し、上記のＨＤＤは、Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅの略である。
【０１７１】
ドライブ９２２は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、又は半導体メモリ等のリムーバブル記録媒体９２８に記録された情報を読み出し、又はリムーバブル記録媒体９２８に情報を書き込む装置である。リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、ＤＶＤメディア、Ｂｌｕ−ｒａｙメディア、ＨＤ  ＤＶＤメディア、各種の半導体記憶メディア等である。もちろん、リムーバブル記録媒体９２８は、例えば、非接触型ＩＣチップを搭載したＩＣカード、又は電子機器等であってもよい。但し、上記のＩＣは、Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。
【０１７２】
接続ポート９２４は、例えば、ＵＳＢポート、ＩＥＥＥ１３９４ポート、ＳＣＳＩ、ＲＳ−２３２Ｃポート、又は光オーディオ端子等のような外部接続機器９３０を接続するためのポートである。外部接続機器９３０は、例えば、プリンタ、携帯音楽プレーヤ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、又はＩＣレコーダ等である。但し、上記のＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓの略である。また、上記のＳＣＳＩは、Ｓｍａｌｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略である。
【０１７３】
通信部９２６は、ネットワーク９３２に接続するための通信デバイスであり、例えば、有線又は無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、又はＷＵＳＢ用の通信カード、光通信用のルータ、ＡＤＳＬ用のルータ、又は各種通信用のモデム等である。また、通信部９２６に接続されるネットワーク９３２は、有線又は無線により接続されたネットワークにより構成され、例えば、インターネット、家庭内ＬＡＮ、赤外線通信、可視光通信、放送、又は衛星通信等である。但し、上記のＬＡＮは、Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋの略である。また、上記のＷＵＳＢは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＵＳＢの略である。そして、上記のＡＤＳＬは、Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｌｉｎｅの略である。
【０１７４】
以上、本発明の各実施形態に係るインターフェース装置、携帯機器、電力取引サーバ等の機能を実現することが可能なハードウェア構成例について説明した。
【０１７５】
＜５：まとめ＞
最後に、本発明の実施形態に係る技術内容について簡単に纏める。本実施形態に係る電力取引サーバは、次のように表現することができる。当該電力取引サーバは、下記のような第１の証明書取得部、第２の証明書取得部、売電制限部、買電制限部を有する。
【０１７６】
上記の第１の証明書取得部は、売電を希望する第１のユーザから、当該第１のユーザが所有する第１のバッテリの蓄電量を証明するための第１の証明書を取得するものである。この第１の証明書を利用することで、ユーザのバッテリ残量を確実かつリアルタイムに知ることが可能になる。
【０１７７】
また、第２の証明書取得部は、買電を希望する第２のユーザから、当該第２のユーザが所有する第２のバッテリの空き容量を証明するための第２の証明書を取得するものである。この第２の証明書を利用することで、ユーザのバッテリ空き容量を確実かつリアルタイムに知ることが可能になる。
【０１７８】
また、上記の売電制限部は、前記第１の証明書取得部により取得された第１の証明書に基づき、前記第１のユーザが売電可能な電力量を前記第１のバッテリの蓄電量までに制限するものである。このように、第１の証明書に基づいて売電制限を掛けることにより、売電した後で現物の受け渡しが不可能になるリスクを回避することができる。
【０１７９】
また、上記の買電制限部は、前記第２の証明書取得部により取得された第２の証明書に基づき、前記第２のユーザが買電可能な電力量を前記第２のバッテリの空き容量までに制限するものである。このように、第２の証明書に基づいて売電制限を掛けることにより、買電した後で現物の受け渡しが不可能になるリスクを回避することができる。
【０１８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１８１】
上記説明においてはグリーン発電の一例として太陽光発電を例に挙げたが、風力発電、地熱発電、水力発電、原子力発電、バイオマス発電、天然ガス発電、燃料電池による発電等、様々な発電方式に対して本実施形態の技術を同様に適用することができる。また、蓄電手段の一例としてバッテリを例に挙げたが、具体的には、蓄電池（Ｌｉ−Ｉｏｎ電池、ＮＡＳ電池等）、キャパシタ（電気二重層キャパシタ等）、揚力蓄電システム等、様々な蓄電手段に対して本実施形態の技術を同様に適用することができる。
【０１８２】
また、上記説明において、電力の受け渡し時に売り注文により指定した電力をユーザが供給できない状況や、電力の受け渡し時に買い注文により指定した電力をユーザが受電できない状況における相殺取引の方法については説明を省略していた。このような状況は、例えば、売電するユーザが受け渡し時までに発電手段で発電される電力量を想定して、その想定分を上乗せした電力量の売り注文を行った場合に生じる可能性がある。また、売電するユーザが受け渡し時までに蓄電手段から消費する電力量を想定して、その想定分を上乗せした電力量の買い注文を行った場合に生じる可能性がある。
【０１８３】
つまり、想定を下回る発電量又は消費量であった場合、電力の受け渡し時に現物の受け渡しができなくなってしまうのである。このような状況が生じた場合、受け渡しできない電力量に関して相殺取引を実行させる必要がある。例えば、差金決済をユーザに要求する必要がある。但し、このような状況が極力生じないようにするため、相殺取引の際には、ペナルティとして所定の価格が上乗せされ、所定の価格が上乗せされた価格に基づいて相殺取引が行われるようにすることが好ましい。
【０１８４】
こうした理由から、電力取引サーバには、売電制限、買電制限と併せて、このような相殺取引の仕組みが設けられていてもよい。また、上記発電量の想定分は、第１の証明書により証明されるように構成されていてもよい。さらに、上記の消費量の想定分は、第２の証明書により証明されるように構成されていてもよい。このような構成にすることにより、発電量の想定分、消費量の想定分を考慮した柔軟な電力取引を安全かつ健全に行えるようになる。
【符号の説明】
【０１８５】
１        家庭内電力網
１０      電力消費機器
１１      グリーン発電装置
１１１    太陽光発電パネル
１１２    発電量測定部
１１３    送電部
１１４    発電証明書発行部
１１４１  署名生成部
１１４２  記憶部
１１４３  証明書生成部
１１５    通信部
１２      蓄電装置
１２１    受電部
１２２    充放電制御部
１２３    バッテリ
１２４    送電部
１２５    蓄電証明書発行部
１２５１  署名検証部
１２５２  発電量修正部
１２５３  署名生成部
１２５４  記憶部
１２５５  証明書生成部
１２６    通信部
１２７    残量証明書発行部
１２７１  残量取得部
１２７２  署名生成部
１２７３  記憶部
１２７４  証明書生成部
１２８    空き容量証明書発行部
１２８１  空き容量取得部
１２８２  署名生成部
１２８３  記憶部
１２８４  証明書生成部
１３      インターフェース装置
１３１    通信部
１３２    中央処理部
１３３    記憶部
１３４    表示部
１３５    入力部
１３６    消費量証明書発行部
１３６１  消費量設定部
１３６２  署名生成部
１３６３  記憶部
１３６４  証明書生成部
２        地域電力網
２０      電力ネットワーク
２１      地域蓄電装置
３        電力会社
４        認証局
５        電力取引サーバ
５１      通信部
５２      注文受付部
５３      市場価格決定部
５４      証明書取得部
５４１    空き容量証明書取得部
５４２    消費量証明書取得部
５４３    残量証明書取得部
５４４    蓄電証明書取得部
５５      買電制限部
５６      売電制限部
５７      受給電制御部
５８      地域市場価格収集部
５９      価格予測部
５９１    市場価格予測部
５９２    記憶部
５９３    環境情報収集部
６        携帯機器
６０      電力消費部品
６１      グリーン発電装置
６１１    太陽光発電パネル
６１２    発電量測定部
６１３    送電部
６１４    発電証明書発行部
６１４１  署名生成部
６１４２  記憶部
６１４３  証明書生成部
６１５    通信部
６２      蓄電装置
６２１    受電部
６２２    充放電制御部
６２３    バッテリ
６２４    送電部
６３      インターフェース装置
６３１    通信部
６３２    中央処理部
６３３    記憶部
６３４    表示部
６３５    入力部
６４      価値情報取得部
７        受電装置
７１      受電部
７２      署名検証部
７３      価値情報発行部
【図１】
0005488047.tif 000002
【図２】
0005488047.tif 000003
【図３】
0005488047.tif 000004
【図４】
0005488047.tif 000005
【図５】
0005488047.tif 000006
【図６】
0005488047.tif 000007
【図７】
0005488047.tif 000008
【図８】
0005488047.tif 000009
【図９】
0005488047.tif 000010
【図１０】
0005488047.tif 000011
【図１１】
0005488047.tif 000012
【図１２】
0005488047.tif 000013
【図１３】
0005488047.tif 000014
【図１４】
0005488047.tif 000015
【図１５】
0005488047.tif 000016
【図１６】
0005488047.tif 000017
【図１７】
0005488047.tif 000018
【図１８】
0005488047.tif 000019
【図１９】
0005488047.tif 000020
【図２０】
0005488047.tif 000021
【図２１】
0005488047.tif 000022