(57)【要約】【課題】全量買取方式を選択可能であって、且つ系統の停電時でも自然エネルギーによる発電電力を有効活用できる自然エネルギー発電システムを提供する。【解決手段】変換装置と分電盤とを非接続状態とし、前記変換装置と売電電力量計とを接続状態とし、前記売電電力量計と買電電力量計とを非接続状態とし、かつ前記買電電力量計と商用電力系統とを接続状態とする第１モードを選択可能であり、前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は前記発電装置により発電された電力を前記負荷に対して供給可能である。【選択図】図１
2014135855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギーを用いて電力を発電する発電装置と、
前記発電装置により発電された電力を所定の電力へ変換して出力する変換装置と、
電力会社へ売却する電力量を計測し、商用電力系統に接続される売電電力量計と、
前記電力会社から購入する電力量を計測する買電電力量計と、
前記買電電力量計と負荷に接続される分電盤と、を備え、
前記変換装置と前記分電盤とを非接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを非接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを接続状態とする第１モードを選択可能であり、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記発電装置により発電された電力を前記負荷に対して供給可能であることを特徴とする自然エネルギー発電システム。
【請求項２】
前記第１モードと、前記変換装置と前記分電盤とを接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを非接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを非接続状態とする第２モードとを切替え可能であることを特徴とする請求項１に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項３】
前記変換装置は、系統連系モードでの出力、及び前記商用電力系統の停電が発生した場合に自立運転モードに切替わった際の前記分電盤への出力を共通に行う出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記買電電力量計は前記商用電力系統と非接続となり、前記変換装置は前記出力端から前記分電盤を介して前記負荷へ電力を供給することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項４】
蓄電池と、
前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記出力端から出力された電力は前記分電盤及び前記双方インバータを介して前記蓄電池に充電可能であると共に、前記蓄電池から放電された電力は前記双方向インバータ及び前記分電盤を介して前記負荷へ供給可能であることを特徴とする請求項３に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項５】
蓄電池と、
前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記変換装置は、前記発電装置から直流電力を入力され、前記自立運転モードにおいて前記蓄電池に対して直流電力を入出力可能な入出力端を更に有し、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを接続状態とする、
ことを特徴とする請求項３に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項６】
前記変換装置は、系統連系モード用の出力端とは別に、前記商用電力系統の停電が発生した場合の自立運転モード用の出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記自立運転モード用の出力端から非常用配線を介して前記負荷へ電力を供給可能であり、
蓄電池と、
前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記変換装置は、前記発電装置から直流電力を入力され、前記自立運転モードにおいて前記蓄電池に対して直流電力を入出力可能な入出力端を更に有し、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを接続状態とする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項７】
前記変換装置は、系統連系モード用の出力端とは別に、前記商用電力系統の停電が発生した場合の自立運転モード用の出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記自立運転モード用の出力端から非常用配線を介して前記負荷へ電力を供給可能であり、
蓄電池と、
前記分電盤及び前記非常用配線と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記変換装置と前記非常用配線とを非接続状態とし、前記非常用配線と前記双方向インバータとを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記変換装置と前記非常用配線とを接続状態とし、前記非常用配線と前記双方向インバータとを接続状態とする、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の自然エネルギー発電システム。
【請求項８】
自然エネルギーを用いて発電する電力を所定の電力に変換する変換装置と、負荷に接続された分電盤とを備え、売電電力量計及び買電電力量計を介して商用電力系統に接続されているシステムにおける配電方法であって、
前記変換装置と前記分電盤とを非接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを非接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを接続状態とする第１モードと、
前記変換装置と前記分電盤とを接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを非接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを非接続状態とする第２モードと、を切替え、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置により、前記発電装置によって発電された電力を前記負荷に対して供給する、
ことを特徴とする配電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギー発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、太陽光発電システムが一般家庭用住宅や産業用施設等に導入されつつある。太陽光発電は、環境負荷を軽減できるメリットがある反面、初期導入費用が高額となるというデメリットがある。
【０００３】
太陽光発電システムをより普及すべく、太陽光発電による電力を電力会社に買取らせる電力買取制度が制定されている。電力買取方式には、余剰買取方式と全量買取方式といった２方式が存在する。
【０００４】
余剰買取方式は、太陽光発電により発電された電力のうち自家消費分を除く余剰分の電力を電力会社に買取らせる方式である（本方式に対応した従来の太陽光発電システムの一例については例えば特許文献１〜３を参照）。一方、全量買取方式は、太陽光発電により発電された電力は一旦全て電力会社に買取らせ、自家消費分の電力は別途系統電力により賄う方式である。
【０００５】
現状、日本国内においては、一般家庭用住宅に適用できる電力買取方式は、余剰買取方式のみ法律上認められている。余剰買取方式に対応した太陽光発電システムの従来例を図１７に示す。
【０００６】
図１７に示す太陽光発電システム３００は、太陽電池アレイ３１と、パワーコンディショナ３２と、分電盤３３と、負荷３４と、買電電力量計３５と、売電電力量計３６を備えている。なお、負荷３４は、例えばエアコン、冷蔵庫等の一般家庭で使用される一つまたは複数の電気機器である。
【０００７】
一般家庭用住宅Ｈの屋根等に設置される太陽電池アレイ３１は、複数の太陽電池モジュールを組み合わせることにより構成され、太陽光を受けて直流電力を発電する。太陽電池アレイ３１により発電された直流電力はパワーコンディショナ３２によって交流電力に変換されて分電盤３３に出力される。
【０００８】
分電盤３３は、パワーコンディショナ３２より入力された交流電力のうち一部を負荷３４に供給すると共に、負荷３４での消費分を除いた余剰分の交流電力を買電電力量計３５及び売電電力量計３６を介して商用電力系統１５０における柱上変圧器１５０Ａへ供給する。売電電力量計３６は、余剰分の電力量（即ち、電力会社へ売却する電力量）を計測する。
【０００９】
太陽電池アレイ３１の発電量が少なく、負荷３４で消費する電力を太陽光発電のみでは賄えない場合、不足分の電力が柱上変圧器１５０Ａ、売電電力量計３６、買電電力量計３５及び分電盤３３を介して負荷３４へ供給される。買電電力量計３５は、この商用電力系統１５０から供給される不足分の電力量（即ち、電力会社から購入する電力量）を計測する。
【００１０】
また、現状、全量買取方式については、工場等の産業用施設に設置された中規模の太陽光発電システムにより実施されている。全量買取方式に対応した太陽光発電システムの従来例を図１８に示す。
【００１１】
図１８に示す太陽光発電システム４００は、太陽電池アレイ４１と、パワーコンディショナ４２と、売電電力量計４３と、買電電力量計４４と、分電盤４５と、負荷４６を備えている。なお、負荷４６は、一つまたは複数の産業用機器である。
【００１２】
工場Ｆの屋根等に設置される太陽電池アレイ４１は、太陽光を受けて直流電力を発電する。パワーコンディショナ４２は、太陽電池アレイ４１により発電された直流電力を交流電力に変換して売電電力量計４３を介して商用電力系統１５０における柱上変圧器１５０Ｂへ供給する。売電電力量計４３は、パワーコンディショナ４２から供給される電力量、即ち電力会社へ売却する太陽光発電により発電された全ての電力量を計測する。
【００１３】
また、商用電力系統１５０における柱上変圧器１５０Ｃから買電電力量計４４及び分電盤４５を介して負荷４６へ電力が供給される。買電電力量計４４は、柱上変圧器１５０Ｃから供給される電力量（即ち、電力会社から購入する電力量）を計測する。
【００１４】
ここで、図１７及び図１８に示すシステムでは、通常時にパワーコンディショナは系統連系しているが、震災等で商用電力系統が停電した場合、単独運転防止機能によりパワーコンディショナの出力は停止する。従って、負荷への電力供給源が断たれる。
【００１５】
しかしながら、従来、図１７及び図１８に示すパワーコンディショナでは、このような系統の停電が発生した場合に、自立運転モードに切替えて、系統連系用出力端子とは別のサービスコンセントから負荷へ電力供給を行うことが可能となっている。即ち、系統の停電が発生した場合でも、太陽電池アレイの出力を負荷へ供給することは可能であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１１−６１９９２号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３０６３８号公報
【特許文献３】特開２０１１−２０４０４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
ここで昨今、所謂、屋根貸し事業が注目を集めている。屋根貸し事業とは、住宅等の所有者が太陽電池を設置できる屋根を発電事業者へ貸して賃貸料を取得し、太陽電池を設置する発電事業者は売電収益を得るといったビジネスである。
【００１８】
屋根貸し事業を適用するに当たっては、屋根を貸す契約期間中は全量買取方式で運用し、契約期間が終了して太陽電池が屋根を貸していた者に譲渡されると、余剰買取方式で運用する必要が生じる。従って、余剰買取方式と全量買取方式の両方式に対応可能となることへの要望は高い。しかしながら、従来の太陽光発電システムでは、いずれか一方の方式には対応するが、両方式に対応できるものではなかった。
【００１９】
また、屋根貸し事業において全量買取方式で運用している場合、系統の停電が発生した場合に太陽電池で発電された電力を有効活用できることも要望されている。
【００２０】
上記状況に鑑み、本発明は、全量買取方式を選択可能であって、且つ系統の停電時でも自然エネルギーによる発電電力を有効活用できる自然エネルギー発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る自然エネルギー発電システムは、
自然エネルギーを用いて電力を発電する発電装置と、
前記発電装置により発電された電力を所定の電力へ変換して出力する変換装置と、
電力会社へ売却する電力量を計測し、商用電力系統に接続される売電電力量計と、
前記電力会社から購入する電力量を計測する買電電力量計と、
前記買電電力量計と負荷に接続される分電盤と、を備え、
前記変換装置と前記分電盤とを非接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを非接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを接続状態とする第１モードを選択可能であり、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記発電装置により発電された電力を前記負荷に対して供給可能である構成としている（第１の構成）。
【００２２】
また、上記第１の構成において、前記第１モードと、前記変換装置と前記分電盤とを接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを非接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを非接続状態とする第２モードとを切替え可能である構成としてもよい（第２の構成）。
【００２３】
また、上記第１又は第２の構成において、前記変換装置は、系統連系モードでの出力、及び前記商用電力系統の停電が発生した場合に自立運転モードに切替わった際の前記分電盤への出力を共通に行う出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記買電電力量計は前記商用電力系統と非接続となり、前記変換装置は前記出力端から前記分電盤を介して前記負荷へ電力を供給する構成としてもよい（第３の構成）。
【００２４】
また、上記第３の構成において、蓄電池と、前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記出力端から出力された電力は前記分電盤及び前記双方インバータを介して前記蓄電池に充電可能であると共に、前記蓄電池から放電された電力は前記双方向インバータ及び前記分電盤を介して前記負荷へ供給可能である構成としてもよい（第４の構成）。
【００２５】
また、上記第３の構成において、蓄電池と、前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記変換装置は、前記発電装置から直流電力を入力され、前記自立運転モードにおいて前記蓄電池に対して直流電力を入出力可能な入出力端を更に有し、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを接続状態とする構成としてもよい（第５の構成）。
【００２６】
また、上記第１又は第２の構成において、前記変換装置は、系統連系モード用の出力端とは別に、前記商用電力系統の停電が発生した場合の自立運転モード用の出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記自立運転モード用の出力端から非常用配線を介して前記負荷へ電力を供給可能であり、
蓄電池と、
前記分電盤と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
前記変換装置は、前記発電装置から直流電力を入力され、前記自立運転モードにおいて前記蓄電池に対して直流電力を入出力可能な入出力端を更に有し、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記入出力端と前記蓄電池とを接続状態とする構成としてもよい（第６の構成）。
【００２７】
また、上記第１又は第２の構成において、前記変換装置は、系統連系モード用の出力端とは別に、前記商用電力系統の停電が発生した場合の自立運転モード用の出力端を有し、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置は、前記自立運転モード用の出力端から非常用配線を介して前記負荷へ電力を供給可能であり、
蓄電池と、
前記分電盤及び前記非常用配線と前記蓄電池の間に設置される双方向インバータと、を更に備え、
系統連系の場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを接続状態とし、前記変換装置と前記非常用配線とを非接続状態とし、前記非常用配線と前記双方向インバータとを非接続状態とし、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記分電盤と前記双方向インバータとを非接続状態とし、前記変換装置と前記非常用配線とを接続状態とし、前記非常用配線と前記双方向インバータとを接続状態とする構成としてもよい（第７の構成）。
【００２８】
また、上記第１〜第７のいずれかの構成において、
前記変換装置と前記分電盤の間の接続／遮断を切替える第１開閉器と、
前記変換装置と前記売電電力量計の間の接続／遮断を切替える第２開閉器と、
前記売電電力量計と前記買電電力量計の間の接続／遮断を切替える第３開閉器と、
前記商用電力系統と前記買電電力量計の間の接続／遮断を切替える第４開閉器と、を備え、
前記第１モードでは、前記第１開閉器は開状態、前記第２開閉器は閉状態、前記第３開閉器は開状態、及び前記第４開閉器は閉状態であり、
前記第２モードでは、前記第１開閉器は閉状態、前記第２開閉器は開状態、前記第３開閉器は閉状態、及び前記第４開閉器は開状態である構成としてもよい（第８の構成）。
【００２９】
また、上記第８の構成において、
一端が前記売電電力量計に接続される第１電力ラインの他端が、一端が前記買電電力量計に接続されて前記第４開閉器により接続／遮断が切替えられる第２電力ラインの他端と接続され、
前記第１電力ラインと前記第２電力ラインの接続点は前記商用電力系統における変圧器に第３電力ラインによって接続される構成としてもよい（第９の構成）。
【００３０】
また、上記第８の構成において、
前記売電電力量計は、第１電力ラインにより前記商用電力系統における第１変圧器に接続され、
前記買電電力量計は、前記第４開閉器により接続／遮断が切替えられる第２電力ラインにより前記商用電力系統における第２変圧器に接続される構成としてもよい（第１０の構成）。
【００３１】
また、上記第１〜第７のいずれかの構成において、
前記変換装置と前記分電盤の間の接続、もしくは
前記変換装置と前記売電電力量計の間の接続とを選択的に行う第１切替器と、
前記売電電力量計と前記買電電力量計の間の接続、もしくは前記商用電力系統と前記買電電力量計の間の接続とを選択的に行う第２切替器と、を備え、
前記第１モードでは、前記第１切替器は前記変換装置と前記売電電力量計とを接続し、前記第２切替器は前記商用電力系統と前記買電電力量とを接続し、
前記第２モードでは、前記第１切替器は前記変換装置と前記分電盤とを接続し、前記第２切替器は前記売電電力量計と前記買電電力量とを接続する構成としてもよい（第１１の構成）。
【００３２】
また、上記第１１の構成において、
一端が前記売電電力量計に接続される第１電力ラインの他端が、一端が前記買電電力量計に接続されて前記第２切替器により接続／遮断が切替えられる第２電力ラインの他端と接続され、
前記第１電力ラインと前記第２電力ラインの接続点は前記商用電力系統における変圧器に第３電力ラインによって接続される構成としてもよい（第１２の構成）。
【００３３】
また、上記第１１の構成において、
前記売電電力量計は、第１電力ラインにより前記商用電力系統における第１変圧器に接続され、
前記買電電力量計は、前記第２切替器により接続／遮断が切替えられる第２電力ラインにより前記商用電力系統における第２変圧器に接続される構成としてもよい（第１３の構成）。
【００３４】
また、上記第１〜第１３のいずれかの構成において、前記分電盤に接続される負荷を更に備える構成としてもよい（第１４の構成）。
【００３５】
また、上記第１〜第１４のいずれかの構成において、前記変換装置は、前記発電装置により発電された直流電力を交流電力に変換するインバータ装置を含むパワーコンディショナであることとしてもよい（第１５の構成）。
【００３６】
また、上記第１〜第１５のいずれかの構成において、前記発電装置は、太陽光を受けて発電することとしてもよい（第１６の構成）。
【００３７】
また、上記第１６の構成において、
前記変換装置は、前記発電装置により発電された直流電力を所定の直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータと、前記所定の直流電力を交流電力に変換するインバータ装置と、を含んだパワーコンディショナであり、
前記パワーコンディショナは、前記発電装置の最大電力点追従制御を実施するストリングパワーコンディショナである構成としてもよい（第１７の構成）。
【００３８】
また、本発明の一態様に係る配電方法は、
自然エネルギーを用いて発電する電力を所定の電力に変換する変換装置と、負荷に接続された分電盤とを備え、売電電力量計及び買電電力量計を介して商用電力系統に接続されているシステムにおける配電方法であって、
前記変換装置と前記分電盤とを非接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを非接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを接続状態とする第１モードと、
前記変換装置と前記分電盤とを接続状態とし、前記変換装置と前記売電電力量計とを非接続状態とし、前記売電電力量計と前記買電電力量計とを接続状態とし、かつ前記買電電力量計と前記商用電力系統とを非接続状態とする第２モードと、を切替え、
前記商用電力系統の停電が発生した場合、前記変換装置により、前記発電装置によって発電された電力を前記負荷に対して供給することを特徴としている。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によると、全量買取方式を選択可能であって、且つ系統の停電時でも自然エネルギーによる発電電力を有効活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成（全量買取モードの場合）を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成（余剰買取モードの場合）を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成（系統停電発生の場合）を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの第１変形例を示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの第２変形例を示す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの第３変形例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの構成（全量買取モードの場合）を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの構成（系統停電発生の場合）を示す図である。
【図９】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの構成（全量買取モードの場合）を示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの構成（系統停電発生の場合）を示す図である。
【図１１】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの構成（全量買取モードの場合）を示す図である。
【図１２】本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの構成（系統停電発生の場合）を示す図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの構成（全量買取モードの場合）を示す図である。
【図１４】本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの構成（系統停電発生の場合）を示す図である。
【図１５】本発明の第３実施形態に係るパワーコンディショナのブロック構成図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るパワーコンディショナのブロック構成図である。
【図１７】余剰買取方式に対応する太陽光発電システムの従来例を示す図である。
【図１８】全量買取方式に対応する太陽光発電システムの従来例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
＜第１実施形態＞
以下に本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明の第１実施形態に係る太陽光発電システムの構成を図１に示す。なお、図２及び図３は、図１と開閉器の状態が異なるだけであり、構成自体は同様のものである。
【００４２】
図１に示す太陽光発電システム１００は、太陽電池アレイ１１と、パワーコンディショナ１２と、分電盤１３と、負荷１４と、売電電力量計１５と、買電電力量計１６と、第１開閉器ＣＢ１と、第２開閉器ＣＢ２と、第３開閉器ＣＢ３と、第４開閉器ＣＢ４を備えている。なお、開閉器としては、スイッチ、遮断器、及びディスコン等を採用できる。
【００４３】
建物Ｂ（例えば家庭用住宅、産業施設等）の屋根等に設置される太陽電池アレイ１１は、複数の太陽電池モジュールを組み合わせることにより構成され、太陽光を受けて直流電力を発電する。パワーコンディショナ１２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ及びその後段側に設けられるインバータ（いずれも不図示）を備えており、太陽電池アレイ１１により発電された直流電力はパワーコンディショナ１２によって交流電力に変換される。パワーコンディショナ１２は、太陽電池アレイ１１から取り出す電力が最大となる動作点への追従制御であるＭＰＰＴ制御（最大電力点追従制御）を実施するストリングパワーコンディショナである。
【００４４】
パワーコンディショナ１２の出力端１２Ａは、系統連系用と自立運転用とで共通としている。系統連系用として使用する場合は、系統電圧に位相や周波数などを合わせた交流出力が出力端１２Ａから出力される。また、自立運転時に出力端１２Ａから出力される電圧は系統連系用と同じであり、例えば２００Ｖの交流電力が出力される。
【００４５】
第１開閉器ＣＢ１は、パワーコンディショナ１２の出力端１２Ａと分電盤１３の間の接続／遮断（非接続状態）を切替える開閉器である。第２開閉器ＣＢ２は、パワーコンディショナ１２の出力端１２Ａと売電電力量計１５の間の接続／遮断（非接続状態）を切替える開閉器である。第３開閉器ＣＢ３は、売電電力量計１５と買電電力量計１６の間の接続／遮断（非接続状態）を切替える開閉器である。
【００４６】
分電盤１３は、負荷１４に接続されると共に、買電電力量計１６にも接続される。なお、負荷１４は、例えば建物Ｂが家庭用住宅の場合は、エアコン、冷蔵庫等の一般家庭で使用される一つまたは複数の電気機器である。
【００４７】
一端が売電電力量計１５に接続される電力ラインＬ１の他端は、一端が買電電力量計１６に接続される電力ラインＬ２の他端に接続点Ｐにて接続される。第４開閉器ＣＢ４は、電力ラインＬ２の接続／遮断（非接続状態）を切替える開閉器である。そして、一端が接続点Ｐに接続される電力ラインＬ３の他端は、商用電力系統１における柱上変圧器１Ａに接続される。
【００４８】
本実施形態に係る太陽光発電システム１００では、第１開閉器ＣＢ１〜第４開閉器ＣＢ４の切替えにより、全量買取方式に対応するモードと、余剰買取方式に対応するモードとを切替えることができる。
【００４９】
まず、図１に示すように、第１開閉器ＣＢ１を開状態、第２開閉器ＣＢ２を閉状態、第３開閉器ＣＢ３を開状態、及び第４開閉器ＣＢ４を閉状態とすることにより、全量買取方式に対応するモードとなる。
【００５０】
このモードになっている場合、系統連系モードであるパワーコンディショナ１２の出力端１２Ａから出力される交流電力は、第２開閉器ＣＢ２及び売電電力量計１５を介して電力ラインＬ１へ供給される。
【００５１】
電力ラインＬ１に供給された電力のうち負荷１４での消費分は、第４開閉器ＣＢ４により接続されている電力ラインＬ２、買電電力量計１６及び分電盤１３を介して負荷１４へ供給される。
【００５２】
電力ラインＬ１に供給された電力のうち負荷１４での消費分を除いた電力は、電力ラインＬ３を介して柱上変圧器１Ａへ供給される。
【００５３】
また、電力ラインＬ１に供給された電力のみでは負荷１４の消費分を賄えない場合は、不足分の電力が柱上変圧器１Ａ、電力ラインＬ３、電力ラインＬ２、買電電力量計１６及び分電盤１３を介して負荷１４へ供給される。
【００５４】
電力潮流は上記記載の通りとなるが、売電電力量計１５は、電力会社へ売却する太陽光発電により発電された全ての電力量を計測し、買電電力量計１６は、電力会社から購入する負荷１４で消費される電力量を計測する。従って、売電電力量計１５及び買電電力量計１６の記録結果は、全量買取方式の概念通りとなる。
【００５５】
一方、図２に示すように、第１開閉器ＣＢ１を閉状態、第２開閉器ＣＢ２を開状態、第３開閉器ＣＢ３を閉状態、及び第４開閉器ＣＢ４を開状態とすることにより、余剰買取方式に対応するモードとなる。
【００５６】
このモードになっている場合、系統連系モードであるパワーコンディショナ１２の出力端１２Ａから第１開閉器ＣＢ１を介して分電盤１３へ交流電力が入力され、分電盤１３は、入力された交流電力の一部を負荷１４へ供給し、負荷１４での消費分を除いた余剰分の交流電力を買電電力量計１６、第３開閉器ＣＢ３、売電電力量計１５、電力ラインＬ１及び電力ラインＬ３を介して柱上変圧器１Ａへ供給する。売電電力量計１５は、電力会社へ売却する余剰分の電力量を計測する。
【００５７】
また、太陽電池アレイ１１の発電量が少なく、負荷１４で消費する電力を太陽光発電のみでは賄えない場合、不足分の電力が柱上変圧器１Ａ、電力ラインＬ３、電力ラインＬ１、売電電力量計１５、第３開閉器ＣＢ３、買電電力量計１６及び分電盤１３を介して負荷１４へ供給される。買電電力量計１６は、この商用電力系統１から供給される不足分の電力量（即ち、電力会社から購入する電力量）を計測する。
【００５８】
このように、本実施形態によれば、第１開閉器ＣＢ１〜第４開閉器ＣＢ４の切替えにより、全量買取方式と余剰買取方式の両方式に対応することができ、有用性の高いものとなる。例えば屋根貸し事業の運用において、契約期間中は全量買取方式で運用し、契約期間が終了して余剰買取方式に切替えることが容易となる。なお、本発明は、屋根貸し事業への適用に限ったものではない。
【００５９】
また、本実施形態によれば、全量買取方式に対応するモードの場合（図１）、電力ラインＬ１に供給された電力のうち負荷１４による消費分を除いた電力が電力ラインＬ３を介して商用電力系統１へ供給されるので、電力ラインＬ３に供給される電力を抑えることができる。従って、電力ラインＬ３の定格電力を低減することができ、コストダウンに繋げることができる。更に本実施形態であれば、柱上変圧器及びそれに接続される電力ラインの数を削減でき、コストダウンの効果に繋げることができる。
【００６０】
例えば屋根貸し事業において契約期間中は上述した図１に示すように全量買取方式に対応するモードで運用され、パワーコンディショナ１２の出力は全量を系統側に逆潮流し、負荷１４で消費する電力は系統から受電した電力を使用する。
【００６１】
そして、災害等によって系統の停電が発生した場合、図３に示すように、第１開閉器ＣＢ１を閉状態とし、第２開閉器ＣＢ２〜第４開閉器ＣＢ４を開状態とする。即ち、余剰買取方式に対応するモード（図２）において第３開閉器ＣＢ３を開状態とした状態とする。
【００６２】
そして、単独運転防止機能によって系統連系モードでの出力を停止して自立運転モードに切替わったパワーコンディショナ１２の出力端１２Ａから出力される電力は全量、第１開閉器ＣＢ１及び分電盤１３を介して負荷１４へ供給される。第３開閉器ＣＢ３が開状態であるため、系統側へ電力は逆潮流しないので、系統保守作業員の感電を防止できる。
【００６３】
従来の全量買取方式に対応したシステム（図１８）では、系統の停電が発生した場合、パワーコンディショナの出力が停止した後に自立運転モードに切替え、パワーコンディショナのサービスコンセントから負荷へ電力供給することは可能である。しかしながら、パワーコンディショナの定格の半分しか電力供給できないようになっていた。
【００６４】
これに対して、本実施形態であれば、系統の停電が発生した場合でも、太陽電池アレイ１１の出力をパワーコンディショナ１２の定格に準じて負荷１４に供給可能となる。
【００６５】
また、本実施形態の第１変形例として、図４に示す構成としてもよい。図４に示す太陽光発電システム１０１では、売電電力量計１５と系統の柱上変圧器１Ｂが電力線Ｌ４により接続され、買電電力量計１６と系統の柱上変圧器１Ｃが第４開閉器ＣＢ４により接続／遮断される電力線Ｌ５により接続される。
【００６６】
このような構成であっても、各開閉器ＣＢ１〜ＣＢ４の状態を先述と同様に切替えることで、全量買取方式と余剰買取方式の両方式に対応することができる。特に、全量買取方式に完全に対応した構成となる。
【００６７】
また、系統の停電が発生した場合の各開閉器ＣＢ１〜ＣＢ４の状態も先述と同様とすることで、系統側への逆潮流を防止しつつ、太陽電池アレイ１１の出力を負荷１４へ供給できる。
【００６８】
また、本実施形態の第２変形例として、図５に示す構成としてもよい。図５に示す太陽光発電システム１０２は、図１に示す太陽光発電システム１００において第１開閉器ＣＢ１及び第２開閉器ＣＢ２を第１切替器ＳＷ１に、第３開閉器ＣＢ３及び第４開閉器ＣＢ４を第２切替器ＳＷ２に置き換えたものとなる。
【００６９】
第１切替器ＳＷ１は、パワーコンディショナ１２’の出力端１２’Ａと分電盤１３’の間の接続と、パワーコンディショナ１２’の出力端１２’Ａと売電電力量計１５’の間の接続とを選択的に行う。なお、出力端１２’Ａは、系統連系用と自立運転用とで共通としている。
【００７０】
また、第２切替器ＳＷ２は、売電電力量計１５’と買電電力量計１６’の間の接続と、商用電力系統１における柱上変圧器１Ａと買電電力量計１６’の間の接続とを選択的に行う。
【００７１】
第１切替器ＳＷ１によりパワーコンディショナ１２’の出力端１２’Ａと売電電力量計１５’が接続されると共に、第２切替器ＳＷ２により柱上変圧器１Ａと買電電力量計１６’が接続された場合、全量買取方式に対応したモードとなる。
【００７２】
一方、第１切替器ＳＷ１によりパワーコンディショナ１２’の出力端１２’Ａと分電盤１３’が接続されると共に、第２切替器ＳＷ２により売電電力量計１５’と買電電力量計１６’が接続された場合、余剰買取方式に対応したモードとなる。
【００７３】
また、系統の停電が発生した場合、上記余剰買取方式に対応したモードにおいてスイッチＳＷ２は買電電力量計１６’をいずれにも接続しない状態となる（即ち、スイッチＳＷ２は遮断器として動作する）。これにより、系統側への逆潮流を防ぎつつ、太陽電池アレイ１１’の出力を負荷１４’へ供給可能となる。
【００７４】
なお、スイッチＳＷ２に遮断器の機能はなく（即ち、単純なスイッチとする）、電力ラインＬ３に、もしくは電力ラインＬ１及び電力ラインＬ２に遮断器を別途設けて、系統の停電が発生した場合に上記遮断器が接続を遮断することとしてもよい。
【００７５】
同様に、先述した図４に示す構成において開閉器ＣＢ１〜ＣＢ４を切替器ＳＷ１、ＳＷ２に置き換えた図６に示すような構成を採ることも可能である。この場合、最低限は電力ラインＬ４に、好ましくは更に電力ラインＬ５にも遮断器を設けることとしてもよい。
【００７６】
なお、図４に示したような系統において柱上変圧器を２つ使用する構成や、開閉器の代わりに切替器を用いる構成については、以降説明する実施形態についても同様に適用可能である。
【００７７】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る太陽光発電システムの構成を図７に示す。図７に示す太陽光発電システム１１０は、第１実施形態（図１）に係る太陽光発電システム１００において更に蓄電池を設置した構成となる。
【００７８】
図７に示すように、分電盤１３と蓄電池１８の間には双方向インバータ（ＡＣ／ＤＣ変換器）１７を設置する。双方向インバータ１７は、例えば従来製品化されているチャージコントローラを用いればよい。
【００７９】
図７に示すように、第１開閉器ＣＢ１を開状態、第２開閉器ＣＢ２を閉状態、第３開閉器ＣＢ３を開状態、第４開閉器ＣＢ４を閉状態とすれば、パワーコンディショナ１２の出力は全量、系統側へ逆潮流し、負荷１４の消費電力は系統から受電し、全量買取方式に対応するモードとなる。このとき、系統から受電した電力を使用して双方向インバータ１７により蓄電池１８への充電も行われる。
【００８０】
一方、第１開閉器ＣＢ１を閉状態、第２開閉器ＣＢ２を開状態、第３開閉器ＣＢ３を閉状態、第４開閉器ＣＢ４を開状態とすれば、パワーコンディショナ１２の出力のうち負荷１４で消費される分と蓄電池１８へ充電される分を除いた余剰分が系統側へ逆潮流され、余剰買取方式に対応したモードとなる。
【００８１】
例えば屋根貸し事業において契約期間中は全量買取方式に対応するモードで運用される。そして、系統の停電が発生した場合、図８に示すように、上記余剰買取方式に対応したモードにおいて第３開閉器ＣＢ３を開状態とした状態となる。
【００８２】
これにより、自立運転モードに切替わったパワーコンディショナ１２の出力端１２Ａから出力される電力は、第１開閉器ＣＢ１及び分電盤１３を介して負荷１４に供給されると共に、負荷１４で消費される分を除いた余剰分は双方向インバータ１７によって蓄電池１８に充電される。
【００８３】
昼間で太陽電池アレイ１１の発電量が多い場合、パワーコンディショナ１２の出力は負荷１４で消費されると共に蓄電池１８に充電される。そして、夜間で太陽電池アレイ１１の発電量が少ない場合、双方向インバータ１７によって蓄電池１８から放電された電力が負荷１４へ供給される。第３開閉器ＣＢ３の開状態により、系統側への逆潮流は防止される。
【００８４】
従来の図１８に示した全量買取方式に対応したシステムに蓄電池を設置する場合は、分電盤に双方向インバータを介して蓄電池を接続する構成とし、蓄電池へパワーコンディショナの出力を充電することはできず、系統から受電した電力しか充電には使用できない。
【００８５】
従って、系統の停電が発生した場合には蓄電池への充電が不可能となり、蓄電池は放電し尽すと使用できなくなり、昼間の太陽電池アレイの出力でしかサービスコンセントを介して負荷に電力供給できないこととなる。
【００８６】
これに対して、本実施形態であれば、系統の停電が発生した場合、昼間に蓄電池へ充電し、夜間に蓄電池から放電するので、継続的に夜間でも負荷への電力供給が可能となる。従って、特に災害向けシステムとして有効な設備となる。
【００８７】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る太陽光発電システムの構成を図９に示す。図９に示した太陽光発電システム１２０は、図７（第２実施形態）に示したシステム構成と比べて、蓄電池１８に対して直接的に直流電力を充放電可能なパワーコンディショナ１９を設け、経路切替えのための第５開閉器ＣＢ５及び第６開閉器ＣＢ６を設けたことが異なる。
【００８８】
パワーコンディショナ１９は、系統連系用と自立運転用で共通である出力端１９Ａと、自立運転用の入出力端１９Ｂを備えている。系統連系モードの場合、出力端１９Ａから交流電力が出力される。系統の停電が発生し、自立運転モードに切替えられた場合は、出力端１９Ａから交流電力が出力されると共に、入出力端１９Ｂから直流電力が出力または入力される。
【００８９】
パワーコンディショナ１９の内部構成を図１５に示す。図１５に示すように、パワーコンディショナ１９は、太陽電池アレイ１１の出力が入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ１９Ｃと、インバータ１９Ｄと、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１９Ｅを有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ１９Ｃの出力端は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ１９Ｅの入出力端１９Ｂと接続される側の端子と他方の端子と、インバータ１９Ｄの入力端に共通接続される。インバータ１９Ｄの出力端は出力端１９Ａに接続される。
【００９０】
第５開閉器ＣＢ５は、分電盤１３と双方向インバータ１７の間の接続／遮断を切替える開閉器である。第６開閉器ＣＢ６は、パワーコンディショナ１９の入出力端１９Ｂと蓄電池１８の間の接続／遮断を切替える開閉器である。
【００９１】
図９に示すように、第１開閉器ＣＢ１を開状態、第２開閉器ＣＢ２を閉状態、第３開閉器ＣＢ３を開状態、第４開閉器ＣＢ４を閉状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第６開閉器ＣＢ６を開状態とすれば、パワーコンディショナ１９の出力は全量、系統側へ逆潮流し、負荷１４の消費電力は系統から受電し、全量買取方式に対応するモードとなる。このとき、系統から受電した電力を使用して双方向インバータ１７により蓄電池１８への充電も行われる。
【００９２】
一方、第１開閉器ＣＢ１を閉状態、第２開閉器ＣＢ２を開状態、第３開閉器ＣＢ３を閉状態、第４開閉器ＣＢ４を開状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第６開閉器ＣＢ６を開状態とすれば、パワーコンディショナ１２の出力のうち負荷１４で消費される分と蓄電池１８へ充電される分を除いた余剰分が系統側へ逆潮流され、余剰買取方式に対応したモードとなる。
【００９３】
例えば屋根貸し事業において契約期間中は全量買取方式に対応するモードで運用される。そして、系統の停電が発生した場合、図１０に示すように、上記余剰買取方式に対応したモードにおいて第３開閉器ＣＢ３を開状態とする。更に、第５開閉器ＣＢ５を開状態、第６開閉器を閉状態として、パワーコンディショナ１９の入出力端１９Ｂと蓄電池１８を直接的に接続する。
【００９４】
これにより、自立運転モードに切替わったパワーコンディショナ１９の入出力端１９Ｂから太陽電池アレイ１１の出力に基づく直流電力が出力されて蓄電池１８に充電されるか、蓄電池１８から放電された直流電力がパワーコンディショナ１９の入出力端１９Ｂに入力される。このとき、パワーコンディショナ１９の出力端１９Ａからは太陽電池アレイ１１の出力及び蓄電池１８から放電された電力に基づく交流電力が出力され、分電盤１３を介して負荷１４へ供給される。
【００９５】
このような本実施形態によっても、系統の停電が発生した場合、昼間に蓄電池へ充電し、夜間に蓄電池から放電するので、継続的に夜間でも負荷への電力供給が可能となる。従って、特に災害向けシステムとして有効な設備となる。
【００９６】
また、本実施形態では特に、系統の停電が発生した場合、パワーコンディショナ１９と蓄電池１８を直接的に接続し、太陽電池アレイ１１の出力を直流電力として蓄電池１８に充電するので、充電の際にＤＣ／ＡＣ変換が不要となり、電力損失を低減することができる。
【００９７】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態に係る太陽光発電システムの構成を図１１に示す。図１１に示す太陽光発電システム１３０は、図９（第３実施形態）に示したシステム構成と比べ、自立運転モード時に負荷１４に対して非常用配線２１を介して電力を供給できるパワーコンディショナ２０を備えていることが異なる。
【００９８】
パワーコンディショナ２０は、系統連系用の出力端２０Ａと、自立運転用の入出力端２０Ｂと、自立運転用の出力端子２０Ｃを備えている。系統連系モードの場合、出力端２０Ａから交流電力が出力される。系統の停電が発生し、自立運転モードに切替えられた場合は、入出力端２０Ｂから直流電力が出力または入力されると共に、出力端子２０Ｃから交流電力が出力される。
【００９９】
パワーコンディショナ２０の内部構成を図１６に示す。図１６に示すように、パワーコンディショナ２０は、太陽電池アレイ１１の出力が入力されるＤＣ／ＤＣコンバータ２０Ｄと、インバータ２０Ｅと、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２０Ｆを有している。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０Ｄの出力端は、双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ２０Ｆの入出力端２０Ｂと接続される側の端子と他方の端子と、インバータ２０Ｅの入力端に共通接続される。インバータ２０Ｅの出力端は出力端２０Ａ及び２０Ｃに接続される。
【０１００】
非常用配線２１は、自立運転時にパワーコンディショナ２０の出力端２０Ｃから出力される交流電力を負荷１４へ供給するための配線であり、例えば建物Ｂ内に設置される非常用コンセントを含んでいる。負荷１４は、この非常用コンセントに接続されることで電力供給を受ける。
【０１０１】
また、パワーコンディショナ２０の出力端２０Ｃと非常用配線２１の間の接続／遮断を切替える第７開閉器ＣＢ７が設けられる。なお、この第７開閉器ＣＢ７を設けない構成も可能である。
【０１０２】
図１１に示すように、第１開閉器ＣＢ１を開状態、第２開閉器ＣＢ２を閉状態、第３開閉器ＣＢ３を開状態、第４開閉器ＣＢ４を閉状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第６開閉器ＣＢ６及び第７開閉器ＣＢ７を開状態とすれば、パワーコンディショナ２０の出力は全量、系統側へ逆潮流し、負荷１４の消費電力は系統から受電し、全量買取方式に対応するモードとなる。このとき、系統から受電した電力を使用して双方向インバータ１７により蓄電池１８への充電も行われる。
【０１０３】
一方、第１開閉器ＣＢ１を閉状態、第２開閉器ＣＢ２を開状態、第３開閉器ＣＢ３を閉状態、第４開閉器ＣＢ４を開状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第６開閉器ＣＢ６及び第７開閉器ＣＢ７を開状態とすれば、パワーコンディショナ２０の出力のうち負荷１４で消費される分と蓄電池１８へ充電される分を除いた余剰分が系統側へ逆潮流され、余剰買取方式に対応したモードとなる。
【０１０４】
例えば屋根貸し事業において契約期間中は全量買取方式に対応するモードで運用される。そして、系統の停電が発生した場合、図１２に示すように、第１開閉器ＣＢ１〜第５開閉器ＣＢ５を開状態、第６開閉器ＣＢ６及び第７開閉器ＣＢ７を閉状態として、パワーコンディショナ２０の入出力端２０Ｂと蓄電池１８を直接的に接続すると共に、出力端２０Ｃを非常用配線２１に接続する。
【０１０５】
これにより、自立運転モードに切替わったパワーコンディショナ２０の入出力端２０Ｂから太陽電池アレイ１１の出力に基づく直流電力が出力されて蓄電池１８に充電されるか、蓄電池１８から放電された直流電力がパワーコンディショナ２０の入出力端２０Ｂに入力される。このとき、パワーコンディショナ２０の出力端２０Ｃからは太陽電池アレイ１１の出力及び蓄電池１８から放電された電力に基づく交流電力が出力され、非常用配線２１を介して負荷１４へ供給される。
【０１０６】
なお、系統の停電時に第１開閉器ＣＢ１及び第３開閉器ＣＢ３は、開状態であっても閉状態であっても系統側へ逆潮流することはないので問題ない。
【０１０７】
このような本実施形態によっても、第３実施形態で示した効果と同様の効果を得ることができる。
【０１０８】
特に、先述した第１〜第３実施形態におけるパワーコンディショナでは、分電盤へ出力するための出力端が系統連系用と自立運転用とで共通となっているが、本実施形態のように、分電盤へ出力する系統連系用の出力端２０Ａと自立運転用の出力端２０Ｃが別々となっているほうが一般的な仕様である。従って、本実施形態であれば、特別仕様のパワーコンディショナを用いなくともシステムが構成できるので、システム設計が容易となる。
【０１０９】
なお、本実施形態の変形例としては、図１（第１実施形態）に示した蓄電池を設けない構成において上述のような非常用配線を設けた構成を採ることも可能である。
【０１１０】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態に係る太陽光発電システムの構成を図１３に示す。図１３に示す太陽光発電システム１４０は、図１１（第４実施形態）に示したシステム構成と比べ、蓄電池１８を直接的にパワーコンディショナに接続するのではなく、蓄電池１８を双方向インバータ１７及び第８開閉器ＣＢ８を介して非常用配線２３に接続していることが異なる。これにより、パワーコンディショナの出力端の構成も異なっている。
【０１１１】
パワーコンディショナ２２は、系統連系用の出力端２２Ａと、自立運転用の出力端子２２Ｂを備えている。系統連系モードの場合、出力端２２Ａから交流電力が出力される。系統の停電が発生し、自立運転モードに切替えられた場合は、出力端２２Ｂから交流電力が出力される。
【０１１２】
パワーコンディショナ２２内にて、太陽電池アレイ１１の出力をＤＣ／ＡＣ変換して出力端２２Ａ及び２２Ｂより交流を出力する。
【０１１３】
図１３に示すように、第１開閉器ＣＢ１を開状態、第２開閉器ＣＢ２を閉状態、第３開閉器ＣＢ３を開状態、第４開閉器ＣＢ４を閉状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第７開閉器ＣＢ７及び第８開閉器ＣＢ８を開状態とすれば、パワーコンディショナ２２の出力は全量、系統側へ逆潮流し、負荷１４の消費電力は系統から受電し、全量買取方式に対応するモードとなる。このとき、系統から受電した電力を使用して双方向インバータ１７により蓄電池１８への充電も行われる。
【０１１４】
一方、第１開閉器ＣＢ１を閉状態、第２開閉器ＣＢ２を開状態、第３開閉器ＣＢ３を閉状態、第４開閉器ＣＢ４を開状態、第５開閉器ＣＢ５を閉状態、第７開閉器ＣＢ７及び第８開閉器ＣＢ８を開状態とすれば、パワーコンディショナ２２の出力のうち負荷１４で消費される分と蓄電池１８へ充電される分を除いた余剰分が系統側へ逆潮流され、余剰買取方式に対応したモードとなる。
【０１１５】
例えば屋根貸し事業において契約期間中は全量買取方式に対応するモードで運用される。そして、系統の停電が発生した場合、図１４に示すように、第１開閉器ＣＢ１〜第５開閉器ＣＢ５を開状態、第７開閉器ＣＢ７及び第８開閉器ＣＢ８を閉状態として、パワーコンディショナ２２の出力端２２Ｂを非常用配線２３に接続すると共に、蓄電池１８を非常用配線２３に接続する。
【０１１６】
これにより、自立運転モードに切替わったパワーコンディショナ２２の出力端２２Ｂから太陽電池アレイ１１の出力に基づく交流電力が出力され、出力された交流電力は非常用配線２３を介して負荷１４に供給されると共に、双方向インバータ１７により蓄電池１８に充電される。また、蓄電池１８が双方向インバータ１７により放電された場合は、放電電力が非常用配線２３を介して負荷１４へ供給される。
【０１１７】
このような本実施形態では、図１１（第４実施形態）で示したパワーコンディショナ２０のように自立運転用の蓄電池１８への直流入出力端（入出力端２０Ｂ）がパワーコンディショナに不要となるので、より一般的な仕様のパワーコンディショナを使用できる。よって、システム設計が更に容易となる。
【０１１８】
なお、本実施形態の変形例として、第８開閉器ＣＢ８の一端を双方向インバータ１７に接続するのではなく、その一端と蓄電池１８の間に双方向インバータ１７とは別の双方向インバータを設ける構成としてもよい。
【０１１９】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の趣旨の範囲内であれば、実施形態は種々変形が可能である。
【０１２０】
例えば、上述では太陽光発電システムの実施形態について説明したが、自然エネルギーとして太陽光に限らず、風力、水力や地熱等を用いる発電システムに本発明を適用してもよい。
【符号の説明】
【０１２１】
１  商用電力系統
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  柱上変圧器
１１  太陽電池アレイ
１２、１９、２０、２２  パワーコンディショナ
１３  分電盤
１４  負荷
１５  売電電力量計
１６  買電電力量計
１７  双方向インバータ
１８  蓄電池
２１、２３  非常用配線
１００〜１０３、１１０、１２０、１３０、１４０    太陽光発電システム
Ｌ１〜Ｌ５  電力ライン
Ｐ  接続点
ＣＢ１  第１開閉器
ＣＢ２  第２開閉器
ＣＢ３  第３開閉器
ＣＢ４  第４開閉器
ＣＢ５  第５開閉器
ＣＢ６  第６開閉器
ＣＢ７  第７開閉器
ＣＢ８  第８開閉器
ＳＷ１  第１切替器
ＳＷ２  第２切替器
Ｂ  建物
【図１】
2014135855.tif 000003
【図２】
2014135855.tif 000004
【図３】
2014135855.tif 000005
【図４】
2014135855.tif 000006
【図５】
2014135855.tif 000007
【図６】
2014135855.tif 000008
【図７】
2014135855.tif 000009
【図８】
2014135855.tif 000010
【図９】
2014135855.tif 000011
【図１０】
2014135855.tif 000012
【図１１】
2014135855.tif 000013
【図１２】
2014135855.tif 000014
【図１３】
2014135855.tif 000015
【図１４】
2014135855.tif 000016
【図１５】
2014135855.tif 000017
【図１６】
2014135855.tif 000018
【図１７】
2014135855.tif 000019
【図１８】
2014135855.tif 000020