(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電設備を維持・運用する電力小売業者が他の電気事業者の維持・運用に係る送配電設備による託送で電力需要家に電力を供給する電力小売システムにおいて、
エネルギー貯蔵装置と受給電制御装置を有するとともに前記送配電設備に対し電力の授受を可能とされた需給調整設備を設け、そして電力需要家において予定される消費電力よりも所定量だけ大きい電力を前記発電設備に発電させることで発電電力が消費電力よりも優勢である傾向を形成し、その発電電力Ｗａと電力需要家における実際の消費電力Ｗｂとの関係に応じて、前記受給電制御装置による制御の下で、Ｗａ＞Ｗｂの場合にはその余剰分を前記送配電設備から受電して前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、Ｗａ＜Ｗｂの場合にはその不足分を前記エネルギー貯蔵装置から前記送配電設備に給電するようにし、且つ前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵のエネルギーを前記送配電設備以外のルートを用いて消費できるようにすることで、発電電力優勢の傾向に伴う貯蔵優勢の傾向がもたらす前記エネルギー貯蔵装置の貯蔵限界に対処するようにしたことを特徴とする電力小売システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば特定規模電気事業を営む電力小売業者が他の電気事業者との間での接続供給契約に基づいて当該他の事業者の維持・運用に係る送配電設備による託送で電力需要家に電力を供給するための電力供給システムである電力小売システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力供給システムについては、例えば特開平９−２３３７０５号、特開平１１−３０８７７１号、特開平２０００−３３３３６９号の各公報に開示の例などが知られている。これら従来の電力供給システムは、電力貯蔵装置を備えており、この電力貯蔵装置で負荷の変動などに対応できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年は、いわゆる電力の自由化にともなって、特定規模電気事業を営む事業者が増えている。特定規模電気事業者（本明細書では電力小売業者とも称す）として需要家に電力を供給する場合には一般に、一般電気事業者である“電力会社”が維持・運用している送配電設備（送電設備や配電設備）を利用することになる。その場合には電力会社が主導する付合契約の形態をとる接続供給契約を電力小売業者と電力会社との間で結ぶのが通常である。そして接続供給契約には、いわゆる「同時同量制御」に関する条項がある。同時同量制御に関する条項では、電力小売業者が供給する電力量と需要家の消費する電力量とが例えば３０分ごとに誤差３％以内で一致するように調整することを求めており、これに違反した場合には電力小売業者や需要家に、言うなればペナルティが課されることになる。そのペナルティは、例えば電力小売業者による供給電力量と需要家における消費電力量のアンバランス分を電力会社が自前の電力から需要家に供給した場合には、通常のそれよりも大幅に高い料金を課したり、あるいは電力小売業者による供給電力量が過剰になってこれを電力会社が買い取る事態になった場合に、その買取り料金を大幅に安くしたりすることである。
【０００４】
以上のことから、電力小売業者にとって同時同量制御義務に違反することなく電力の供給をなせる電力小売システムを如何に構築するかが事業の効率を高める上で重要であることがわかる。この同時同量制御義務を実行的に果たすという観点からすると、上記のような従来の電力供給システムは何れも不十分である。すなわち従来の電力供給システムは、電力貯蔵装置を用いて負荷変動などへの対応できるものの、それは余剰電力が生じた場合にこの余剰分を貯蔵しておき、そして不足時にこの貯蔵電力を利用して負荷の平準化を図るものであり、同時同量制御への対応性については何れも不十分である。
【０００５】
本発明は、以上のような従来の事情を背景になされたものであり、その目的とするところは、同時同量制御義務をより効果的に果たすことを可能とする電力小売システムの提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記目的を実現するために、発電設備を維持・運用する電力小売業者が他の電気事業者の維持・運用に係る送配電設備による託送で電力需要家に電力を供給する電力小売システムにおいて、エネルギー貯蔵装置と受給電制御装置を有するとともに前記送配電設備に対し電力の授受を可能とされた需給調整設備を設け、そして電力需要家において予定される消費電力よりも所定量だけ大きい電力を前記発電設備に発電させることで発電電力が消費電力よりも優勢である傾向を形成し、その発電電力Ｗａと電力需要家における実際の消費電力Ｗｂとの関係に応じて、前記受給電制御装置による制御の下で、Ｗａ＞Ｗｂの場合にはその余剰分を前記送配電設備から受電して前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵し、Ｗａ＜Ｗｂの場合にはその不足分を前記エネルギー貯蔵装置から前記送配電設備に給電するようにし、且つ前記エネルギー貯蔵装置に貯蔵のエネルギーを前記送配電設備以外のルートを用いて消費できるようにすることで、発電電力優勢の傾向に伴う貯蔵優勢の傾向がもたらす前記エネルギー貯蔵装置の貯蔵限界に対処するようにしたことを特徴としている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。図１に一実施形態による電力小売システムの構成を示す。電力小売システムは、パワープロデューサーアンドサプライヤー（ＰＰＳ）とも呼ばれる電力小売業者がそれぞれ維持・運営する発電設備１、同時同量制御装置２および需給調整設備３を含み、さらに電力会社が維持・運営する送配電設備５と電力需要家が所有する負荷設備６を含んでなる。なお本明細書でいう電力小売業者は、複数の事業者からなり、発電と電力の供給を異なる事業者が担当するような場合も含むものとする。
【０００８】
発電設備１は、発電機７と発電量制御装置８を備える。同時同量制御装置２は、例えばＰＰＳセンタといった形態で設置される制御センタに設けられる。需給調整設備３は、エネルギー貯蔵装置９、負荷調整装置（受給電制御装置）１１、電力変換装置１２および自前消費ルート１３を備えている。送配電設備５は、送電や配電に必要な一連の設備や機器からなっている。負荷設備６は、受電設備１４、負荷１５および負荷測定装置１６を備えている。
【０００９】
次に、以上のような構成の電力小売システムにおける動作について説明する。発電設備１は、基本的に一定の電力で発電を行なう。その発電電力は、電力小売業者と電力需要家の間で契約した契約供給電力または電力需要家における過去の実績データなどを用いて求めることができる負荷の通常的な消費電力などとして与えられる所定の予定電力よりも所定以上大きなものとする。その過剰程度は所定予定電力の例えば３％前後とするのが適している。このように所定予定電力よりも所定以上過剰となる一定電力で発電することにより、後述するエネルギー貯蔵装置９に対する電力の貯蔵と取り出しに関して、貯蔵優勢の傾向を積極的に形成することになる。
【００１０】
発電設備１で発電した電力は送配電設備５に送電され、送配電設備５により電力需要家の負荷設備６へ託送される。送配電設備５への送電のための接続は、送配電設備５に対して“受電地点”を電力会社との契約で定め、この受電地点から行なうのが通常である。電力需要家は、電力会社との契約で送配電設備５に対して定めた“供給地点”から電力の供給を受ける。電力需要家が通常状態で供給を受ける電力は前記の予定電力以下である。その供給された電力は受電設備１４を経て負荷１５で消費される。負荷１５における電力の需要状況は負荷測定装置１６により常時測定され、そのデータが通信ネットワークなどを介して同時同量制御装置２に送られる。
【００１１】
同時同量制御装置２は、上述の同時同量制御を行なうためのものであり、通常は適切な処理能力を有するコンピュータが用いられる。同時同量制御装置２は、通信ネットワークなどを介して発電量制御装置８と負荷調整装置１１に接続されており、これらの発電量制御装置８と負荷調整装置１１を遠隔制御する。上記のように発電機７は一定電力での発電を行なうのを基本としている。したがって通常は発電量制御装置８による発電量の制御を必要としない。つまり本発明では需給調整設備３において同時同量制御を行なうのが基本となる。そして何らかの事情で需給調整設備３においての制御では不十分な状態になった場合に、同時同量制御装置２から発電量制御装置８に指令を出して発電機７の出力を調節することで対処する。このため、需給調整設備３に不測の事態が生じても同時同量制御をなすことが可能となる。需給調整設備３においての同時同量制御は、発電機７における発電電力Ｗａと負荷１５における消費電力ＷｂについてＷａ＞Ｗｂの場合に余剰電力をエネルギー貯蔵装置９へ貯蔵することと、Ｗａ＜Ｗｂの場合に不足電力をエネルギー貯蔵装置９から供給することでなす。そしてこれに加えて、積極的な過剰発電で貯蔵優勢の傾向にあるために問題となるエネルギー貯蔵装置９における貯蔵限界に対処するために、エネルギー貯蔵装置９に貯蔵のエネルギーを送配電設備５以外のルートである自前消費ルート１３で活用できるようにしている。
【００１２】
エネルギー貯蔵装置９に貯蔵する余剰電力には、発電機７における上記のような積極的な過剰発電による恒常的な余剰分と、基本的には通常的消費電力の範囲内で起こる負荷変動による通常的な余剰分があると言える。この余剰電力の貯蔵は、同時同量制御装置２からの指令で負荷調整装置１１が電力変換装置１２を制御し、この制御に基づいて電力変換装置１２が送配電設備５から余剰分の電力を受電し、これを所定のエネルギー形態に変換してエネルギー貯蔵装置９に貯蔵することでなされる。エネルギー貯蔵装置９への電力の貯蔵には、例えば蓄電形態を用いることもできるし、また例えば余剰電力で電気分解を行なって得られる水素の形態での貯蔵を用いることもできる。一方、負荷１５に通常外の変動が生じ、発電機７による定量的な発電だけでは電力が不足する事態になった場合には、それについて同時同量制御装置２から負荷調整装置１１に指令が出され、これに応じて負荷調整装置１１から出される指令に基づいて電力変換装置１２がエネルギー貯蔵装置９から取り出したエネルギーを送電用電力に変換して送配電設備５に給電する。そしてエネルギー貯蔵装置９の貯蔵限界への対処では、余剰電力の貯蔵だけが続いて貯蔵容量を越えるような事態になった場合に、自前消費ルート１３で貯蔵エネルギーを活用する。そのような活用例としては、例えばエネルギー貯蔵を水素ガスの形態で行なっている場合であれば、その水素ガスをエネルギーガスとしてエネルギー買取業者１７などに販売することが挙げられる。また電力小売業者による自家消費などもその例として挙げることができる。
【００１３】
以上のような電力小売システムについては、電力小売業者と電力会社との間の託送に関する接続供給契約に基づいて、受電地点における電力量と供給地点における電力量が例えば３０分ごとの時間間隔について３％以内で一致することが求められ、これに違反した場合、つまり電力小売業者による供給電力量が需要家における消費電力量を３％以上下回ってその不足分を電力会社に補給してもらうような事態（給電不足）になった場合、または電力小売業者による供給電力量が需要家における消費電力量を３％以上上回ってその余剰分を電力会社に買い取ってもらうような事態（給電過剰）になった場合には、上述のような不利益を生じる。
【００１４】
この同時同量制御義務に関して、本発明では上記のように、電力需要家における負荷１５の予定消費電力よりも所定以上大きな一定電力で発電を行なう。そしてこの積極的過剰状態での定電力発電による発電電力と需要家における負荷での実際の消費電力との差分電力（余剰電力）を送配電設備５から受電してエネルギー貯蔵装置９に貯蔵する。その一方で、積極的過剰状態による発電でも不足を生じた場合に余剰時の貯蔵エネルギーから不足分を送配電設備５に給電する。またこれに加えて、エネルギー貯蔵装置９の貯蔵限界に対処するためにエネルギー貯蔵装置９での貯蔵エネルギーを自前消費ルート１３により電力需要家以外で消費できるようにしている。このため負荷１５の電力消費変動に対するエネルギー貯蔵装置９の対応力を高めることができ、送配電設備５上での給電不足や給電過剰を招く可能性をきわめて小さくすることができる。この結果、電力小売事業をより効率的に行なえるようになる。また発電設備を一定出力で稼動させることができ、これにより発電効率を高めることが可能になることも本システムの利点となる。ここで、上記の受電地点は複数あることが許容され、需給調整設備３と送配電設備５の接続点も受電地点となる。そして上記の「受電地点における電力量」は、発電設備１の受電地点と需給調整設備３の受電地点の合計として計算される。つまり需給調整設備３の受電地点における電力量は、受電であればマイナスとして合算され、給電であればプラスとして合算されることになる。
【００１５】
以上の実施形態では同時同量制御のための制御系として同時同量制御装置２、発電量制御装置８および負荷調整装置１１を用いる構成としていたが、必ずしもこのようにする必要はない。例えば同時同量制御装置２と負荷調整装置１１を一体化する構成とすることも可能である。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、同時同量制御義務をより効果的に果たすことを可能とする電力小売システムを提供することができ、電力小売事業の効率を高めるのに大きく寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態による電力小売システムの構成図である。
【符号の説明】
１  発電設備
３  需給調整設備
５  送配電設備
９  エネルギー貯蔵装置
１１  負荷調整装置（受給電制御装置）
【図１】
0003717844.tif 000002