(57)【要約】【課題】従来の電力エネルギー供給システムは電力会社が一元管理しており課金料金の透明性と市場競争性は無かった。また需要家が売電する場合、電力網へ直接電力を売買するのみであった。【解決手段】この発明に係るスマートコミュニティシステムは、電力を送受電し、電力線を有する電力網と、前記電力網と併行して配置され、前記電力網の電力情報を送受信し、通信線を有する通信網と、前記電力網および前記通信網と接続される蓄電池と、前記電力線および前記通信線を介して前記蓄電池と接続され、需要家の電力情報を取得する電力メータと、前記電力メータと接続され、前記電力メータを介して前記蓄電池へと電力を供給する分散型電源と、前記通信線を介して前記電力メータおよび前記通信網と接続され、蓄電池を管理する管理システムを備えたものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を送受電し、電力線を有する電力網と、
前記電力網と併行して配置され、前記電力網の電力情報を送受信し、通信線を有する通信網と、
前記電力網および前記通信網と接続される蓄電池と、
前記電力線および前記通信線を介して前記蓄電池と接続され、需要家の電力情報を取得する電力メータと、
前記電力メータと接続され、前記電力メータを介して前記蓄電池へと電力を供給する分散型電源と、
前記通信線を介して前記電力メータおよび前記通信網と接続され、蓄電池を管理する管理システムと
を備えたことを特徴とするスマートコミュニティシステム。
【請求項２】
前記管理システムは、前記管理システムよりも上位系統にある給電システムと電力売買を行う給電売買部
を有することを特徴とする請求項１に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項３】
前記管理システムは、前記給電システムとの電力売買情報を前記電力メータに送信する給電売買情報送信部
を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項４】
前記管理システムは、前記蓄電池との送受電をＯＮまたはＯＦＦする蓄電池操作部
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項５】
前記管理システムは、前記電力メータの電力情報を自動で取得する電力データ自動取得部
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項６】
前記管理システムは、ビルで使用される電力を管理するビル管理システムの電力情報を管理するビル電力管理部
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項７】
前記管理システムは、電気自動車の充電スタンド用蓄電池の電力情報を管理する充電スタンド電力管理部
を有することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のスマートコミュニティシステム。
【請求項８】
前記蓄電池と前記充電スタンド用蓄電池は前記電力メータを介して接続され、前記蓄電池または前記充電スタンド用蓄電池の一方が他方を補って充電または放電する
ことを特徴とする請求項７に記載のスマートコミュニティシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、分散型電源を利用したスマートコミュニティシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の地域毎に設置された蓄電池を使用して、各需要家が分散型電源によって自家発電した電力を、需要家同士の間で売買することを可能とするシステムが注目されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、各需要家の燃料電池および電力網内にある蓄電池を使用して、特定の地域毎のエネルギー供給を管理するエネルギー供給管理システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２３５１５８号公報（第７頁〜第８頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような、従来の電力エネルギー供給システムは、電力会社が電力系統全体を一元管理しており、電力会社による独占市場の状態であるため、課金料金の透明性と市場競争性はなかった。また、需要家が発電した電力を売電する場合、電力網へ直接電力を送電しなければならず、電力品質に影響を与えるといった課題があった。
【０００６】
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、特定の地域毎に電力網と各需要家の電力メータの間に蓄電池を設置し、需要家が発電した電力の売買を可能とする電力メータを需要家毎に設置し、かつ電力情報を管理する管理システムを設置するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係るスマートコミュニティシステムは、電力を送受電し、電力線を有する電力網と、前記電力網と併行して配置され、前記電力網の電力情報を送受信し、通信線を有する通信網と、前記電力網および前記通信網と接続される蓄電池と、前記電力線および前記通信線を介して前記蓄電池と接続され、需要家の電力情報を取得する電力メータと、前記電力メータと接続され、前記電力メータを介して前記蓄電池へと電力を供給する分散型電源と、前記通信線を介して前記電力メータおよび前記通信網と接続され、蓄電池を管理する管理システムを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、従来リアルタイムに配電制御が必要であった需要家が発電した電力の運用を電力会社の管理下から切り離し、地方公共団体等でも運営可能なように蓄電池を管理する管理システムを設けたことによって、透明性の高い電力売買が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１に係るスマートコミュニティシステムを示す概略図である。
【図２】この発明の実施の形態２に係るスマートコミュニティシステムを示す概略図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係るスマートコミュニティシステムを示す概略図である。以下、この発明の実施の形態１を図１に基づいて説明する。なお、図１において、電力が流れる電力線を実線で、通信信号が送られる通信線を点線で示している。
【００１１】
図１において、この実施の形態１では、電力会社が保有する電力網１は一般の需要家１０、電気自動車の充電スタンド２０、大口需要家であるビル３０に電力を供給している。また、この電力網１と併行して、一般需要家１０、電気自動車の充電スタンド２０、ビル３０のそれぞれに、電力網１の電力情報を送受信する通信網２が接続されている。
【００１２】
一般需要家１０は、電力メータ１１、自家発電を行う分散型電源１２、家電等の電力を消費する負荷１３を有している。
【００１３】
電気自動車の充電スタンド２０は、電力メータ２１、充電スタンド用の蓄電池２２を有しており、電気自動車２３は充電スタンド２０の蓄電池２２から電力を充電する。また、電気自動車２３から蓄電池２２に対して電力を充電しても良い。
【００１４】
大口需要家であるビル３０は、電力メータ３１、ビル全体の電力状態を管理するビル管理システム３２、自家発電を行うビル用分散型電源３３、ビル内の空調や照明等であるビル用負荷３４を有している。
【００１５】
この電力系統の配電系統内において、特定のひとまとまりの地域（例えば、町内会エリア等）毎に、蓄電池３を導入する。
【００１６】
蓄電池３は、具体的には、電力会社が保有する電力網１と各需要家にそれぞれ設置されている電力メータの間に配置する。図１においては、一般需要家１０の電力メータ１１と電力網１の間、電気自動車の充電スタンド２０の電力メータ２１と電力網１の間、ビル３０の電力メータ３１と電力網１の間に蓄電池３が配置される。この際に、電力網１と蓄電池３との間に交流と直流とを変換可能な電力変換器（図示せず）を、蓄電池３と電力メータ１１、２１、３１のそれぞれの間にも、同様に交流と直流とを変換可能な電力変換器（図示せず）を配置させる。
【００１７】
電力会社が保有する電力網１および通信網２は、それぞれが電力会社の給電システムである中央給電指令所５と接続されている。また、電力網１は、他の特定の地域の電力網１０１に接続されており、通信網２は他の特定の地域の通信網１０２に接続されている。中央給電指令所５は電力網１０１および通信網１０２とも接続されている。
【００１８】
また、通信網２には管理システム４が接続されている。この管理システム４は、蓄電池３とも接続されており、蓄電池３を管理している。具体的には、管理システム４は、一般需要家１０、充電スタンド２０、ビル３０のそれぞれに対して、蓄電池３を充放電させる制御を行う。
【００１９】
例えば、一般需要家１０の分散型電源１２が自家発電を行い、余剰電力が発生した場合には、蓄電池３に分散型電源１２の余剰電力を充電する。反対に、障害等によって、一般需要家１０の電力が不足した場合には、蓄電池３を放電して、蓄電池３からの電力を一般需要家１０に供給する。このようにして、蓄電池３は一般需要家１０との電力の取引を行う。
【００２０】
電力メータ１１は、一般需要家１０の分散型電源１２や負荷１３の電力情報を収集する。電力メータ２１は、電気自動車の充電スタンド２０の蓄電池２２の電力情報を収集する。電力メータ３１は、ビル管理システム３２を通して、ビル用分散型電源３３やビル用負荷３４の電力情報を収集する。
【００２１】
また、電力メータ１１、２１、３１は、それぞれの電力メータが収集した電力情報を、通信網２を介して管理システム４へと送信する。通信網２は、蓄電池３、管理システム４、中央給電指令所５、電力メータ１１、２１、３１、充電スタンド用蓄電池２２、ビル３０のビル管理システム３２のそれぞれと接続されている。
【００２２】
管理システム４は、通信網２を介して、充電スタンド用蓄電池２２または電力メータ１１、２１、３１、ビル管理システム３２のそれぞれの電力情報を収集する。また、管理システム４は、蓄電池３に送信された電力メータ１１、２１、３１の電力情報を、蓄電池３から収集しても良い。また、管理システム４は、中央給電指令所５と接続されているため、中央給電指令所５からも管理システム４は制御することができる。
【００２３】
また、他の特定のひとまとまりの地域とこの実施の形態１の特定の地域とは電力網１および通信網２によって接続されている。図１においては、電力網１は他の地域の電力網１０１に、通信網２は他の地域の通信網１０２にそれぞれ接続されている。また、中央給電指令所５においても、他の地域と接続されている。
【００２４】
次に、この実施の形態１を動作について説明する。
【００２５】
蓄電池３は、特定の地域毎に設置され、電力網１から電力供給を受けたり、一般需要家１０の分散型電源１２の余剰電力分を充電したりする。また、蓄電池３は、一般需要家１０、電気自動車の充電スタンド２０、ビル３０のそれぞれに電力を供給したり、電力網１へと売電したりする。また、蓄電池３は電力を供給する地域の発電量に応じて、複数個を多重化して配置しても良い。
【００２６】
電力メータ１１、２１、３１は通信機能を有し、例えば、一般需要家１０の分散型電源１２や負荷１３と電力網１との電力売買等の電力情報を通信網２に送信する。
【００２７】
一般需要家１０、電気自動車の充電スタンド２０、ビル３０のそれぞれの電力取引量や電力使用量等の電力情報は、電力メータ１１、２１、３１によってそれぞれ収集される。電力メータ１１、２１、３１によって収集された電力情報は通信網２を介して、管理システム４によって管理される。
【００２８】
管理システム４は、電力メータ１１、２１、３１からの電力情報および中央給電指令所５からの電力情報に基づいて、蓄電池３を充放電させる。
【００２９】
また、管理システム４は蓄電池３の充放電のみではなく、一般需要家１０、電気自動車の充電システム２０、ビル３０に対する課金処理、電力網１から蓄電池３への電力供給に伴う電力会社への電気料金の支払処理を実施する。また、管理システム４は、蓄電池３の残電力を管理して、電力会社への電力供給の依頼を行う。
【００３０】
更に、管理システム４は、蓄電池３と電力メータ１１、２１、３１との電力売買を管理し、一般需要家１０、電気自動車の充電システム２０、ビル３０への課金または支払処理を行う。また、管理システム４は電力会社の中央給電指令所５と接続されており、電力会社と蓄電池３との電力売買の課金または支払処理を行う給電売買部を有する。また、管理システム４は中央給電指令所５との電力売買情報を電力メータ１１、２１、３１へと送信する給電売買情報送信部を有する。
【００３１】
また、管理システム４は、一般需要家１０、充電システム２０、ビル３０に対して、上記電力売買の課金または支払処理に関する電力情報を開示する。また、管理システム４は電力メータ１１、２１、３１の電力情報を自動で取得する電力データ自動取得部を有する。
【００３２】
管理システム４は、電力メータ１１、２１、３１から送信された電力情報を受信する受信部を有するため、蓄電池３がない特定の地域にも導入することができる。よって、蓄電池３がある地域とない地域とで、両方の地域を同時に管理する。
【００３３】
ただし、蓄電池３がない特定の地域において、例えば、一般需要家１０の分散型電源１２によって発電された電力は、電力網１に直接供給される。
【００３４】
管理システム４は、電気自動車の充電スタンド２０の充電スタンド用蓄電池２２の電力情報を管理する充電スタンド電力管理部を有するため、充電スタンド用蓄電池２２の電力情報を管理することができる。
【００３５】
蓄電池３と充電スタンド用蓄電池２２は電力メータ２１を介して接続され、これら蓄電池３または充電スタンド用蓄電池２２の少なくともいずれかが充電または放電される。例えば、電気自動車２３に充電するときに、充電スタンド用蓄電池２２の残量がないとすると、電力は蓄電池３から電力メータ２１を経由して、一旦、充電スタンド用蓄電池２２に蓄電され、その後、充電スタンド用蓄電池２２から電気自動車２３へと電力を充電する。
【００３６】
管理システム４は、ビル３０のビル管理システム３２と通信網２および電力メータ３１を通して接続される。ビル管理システム３２は、ビル３０のビル用分散型電源３３によって自家発電された電力やビル用負荷３４によって消費された電力からなる電力情報を管理する。ビル用分散型電源３３によって発電された電力をビル３０でどれだけ使用し、蓄電池３へどれだけ供給するかをビル管理システム３２が管理している場合は、管理システム４とビル管理システム３２とで電力売買を実施する。このように、管理システム４は、ビルで使用される電力を管理するビル管理システム３２の電力情報を管理するビル電力管理部を有している。
【００３７】
また、電力メータ３１を経由して、ビル管理システム３２を介さずに電力の売買を行うことも可能である。もちろん、この場合においても、上記のように、ビル管理システム３２を介して電力売買を行っても良い。
【００３８】
管理システム４は、各電力メータ１１、２１、３１とそれぞれ毎月一定額の使用量を管理する契約を結び、使用電力が少ない月の場合は他月に貯蓄し、契約を超える使用量の場合は貯蓄電力分を使用できる。
【００３９】
また、貯蓄電力は管理システム４と連携する電気自動車の充電スタンド２０への貯蓄も可能として、契約ユーザは電気自動車の充電スタンド２０から貯蓄電力を使用することも可能である。
【００４０】
また、管理システム４は、蓄電池３との送受電をＯＮまたはＯＦＦにする蓄電池操作部を有しており、この蓄電池操作部によって、管理システム側から、複数の特定の地域における蓄電池のＯＮ／ＯＦＦ操作ができる。
【００４１】
この実施の形態１では、例えば、蓄電池３および管理システム４は地方公共団体等が運営維持管理を行う。また、蓄電池３および管理システム４の運営維持管理を行うのは、地方公共団体等でなくても良く、民間会社等でも良い。
【００４２】
上記の構成によって、従来リアルタイムに配電制御が必要であった需要家が発電した電力の運用を電力会社の管理下から切り離し、地方公共団体等でも運営可能なように、蓄電池を管理する管理システムを設けたことによって、透明性の高い電力売買が可能となる。
【００４３】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、管理システム４は蓄電池３、一般需要家１０、電気自動車の充電スタンド２０、ビル３０の電力売買情報を管理するシステムについて述べた。図２は、この発明の実施の形態２に係るスマートコミュニティシステムを示す概略図である。図２において、地域Ａに関しては、実施の形態１と同様の構成のため、同様の符号の説明は省略する。
【００４４】
図２に示すように、蓄電池１０３、一般需要家１１０、電気自動車の充電スタンド１２０、ビル１３０の電力情報を容易に増設または削除できる機能を備えており、管理システム１０４は、一般需要家１１０、電気自動車の充電スタンド１２０、ビル１３０と電力売買の契約を自由に結ぶことが出来る。
【００４５】
この場合、管理システム４は管理システム１０４と接続されており、需要家１１０、電気自動車の充電スタンド１２０、ビル１３０の電力売買は、蓄電池１０３と管理システム１０４を経由して管理システム４で行うことができる。
【００４６】
従って、市町村統廃合等で上記の両方の地域が合併する場合は、管理システム４が一括して蓄電池１０３、需要家１１０、電気自動車の充電スタンド１２０、ビル２５の電力売買情報を管理することができる。
【００４７】
なお、上記で述べたように管理システム４は管理システム１０４と接続されているので、例えば、蓄電池１０３が電力を供給できない場合に、管理システム４と管理システム１０４を介して、一時的に蓄電池３からの電力供給を行うことができる。
【００４８】
地域Ａと地域Ｂの電力料金が異なる場合は管理システム４と管理システム１０４で電力情報のやり取りを行い、各需要家との契約に従った課金や支払い処理の精算を行う。
【００４９】
実施の形態１で記載した毎月一定額の使用量を管理する契約において、地域Ａで契約している需要家は地域Ｂの電気自動車の充電スタンド１２０で電力を供給した場合、地域Ｂの課金に従った支払いを行う。この場合、電気自動車の充電スタンド１２０の蓄電池１２２は、電力メータ１２１および通信網１０２を介して、管理システム１０４と接続されているため、管理システム１０４経由で管理システム４に地域Ａの需要家情報が通知される。地域Ａと地域Ｂの課金差分は、管理システム４と管理システム１０４の間で計算処理を行うことで解消することができる。
【００５０】
従って、上記の構成にすることで、特定の地域が複数ある場合に、それぞれの地域における蓄電池を共有することができるため、一部の蓄電池が障害等で使用できなくなった場合においても、他地域の蓄電池を共有して使用することができる。
【００５１】
また、上記の構成によって、特定の地域で契約している需要家が、他の地域で電力を売買した場合には、それぞれの地域の管理システムによって、電力売買の課金差分を解消することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  電力網
２  通信網
３  蓄電池
４  管理システム
５  中央給電指令所
１０  一般需要家
１１  電力メータ
１２  分散型電源
１３  負荷
２０  電気自動車の充電スタンド
２１  電力メータ
２２  充電スタンド用蓄電池
２３  電気自動車
３０  ビル
３１  電力メータ
３２  ビル管理システム
３３  分散型電源
３４  ビル用負荷
１０１  電力網
１０２  通信網
１０３  蓄電池
１０４  管理システム
１０５  中央給電指令所
１１０  一般需要家
１１１  電力メータ
１１２  分散型電源
１１３  負荷
１２０  電気自動車の充電スタンド
１２１  電力メータ
１２２  充電スタンド用蓄電池
１２３  電気自動車
１３０  ビル
１３１  電力メータ
１３２  ビル管理システム
１３３  分散型電源
１３４  ビル用負荷
【図１】
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【図２】
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