(57)【要約】  電力管理システムは、電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持機能と、契約者から調達する電力を、その保持機能に供給する供給機能とを有し、保持機能に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する。この設定では、保持機能に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、その所定量を超える分の貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、
契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する設定手段と、
を有し、
前記設定手段は、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する、
ことを特徴とする電力管理システム。
【請求項２】
前記供給手段は、電力を売買する事業者へ電力を売却した場合の第１の価格と前記事業者から電力を購入した場合の第２の価格と電力の需要に関する第１の情報と、前記契約者が前記事業者に売却した電力の量に関する第２の情報とに基づいて、前記事業者から電力を購入することによって電力を調達する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力管理システム。
【請求項３】
前記第１の情報と前記第２の情報とを取得する取得手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項２に記載の電力管理システム。
【請求項４】
前記第１の情報に基づいて、前記事業者からの電力の購入と前記事業者への電力の売却を前記契約者が有する機器に指示する指示手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の電力管理システム。
【請求項５】
前記貯蔵可能エネルギーの運用は、前記第１の情報に基づく、前記貯蔵可能エネルギーを用いて得られる電力の前記事業者への売却を含む、
ことを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項６】
前記貯蔵可能エネルギーの運用は、車両へ前記貯蔵可能エネルギーを用いて得られる電力と前記貯蔵可能エネルギーとの少なくともいずれかを用いて車両を走行させることを含む、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項７】
電力の前記調達は、車両に蓄電された電力と車両が発電した電力を調達することを含む、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項８】
前記所定量は、災害時に供給すべき電力の量によって定まる、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項９】
前記保持手段は、電力のバッテリへの充電と、電力を用いた水素の製造と、電力を用いた合成燃料の製造と、電力を用いたバイオ燃料の製造と、の少なくともいずれかによって、電力を前記貯蔵可能エネルギーに変換して保持する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項１０】
前記保持手段として、電気自動車と、燃料電池自動車と、内燃機関による発電ユニットを備えた自動車との少なくともいずれかが用いられる、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項１１】
発電設備をさらに有し、
前記保持手段は、前記発電設備によって得られた電力を保持する、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の電力管理システム。
【請求項１２】
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、前記発電設備によって得られた電力が、前記貯蔵可能エネルギーの形式に変換することなく運用される、
ことを特徴とする請求項１１に記載の電力管理システム。
【請求項１３】
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、を有する電力管理システムにおける、制御装置であって、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する設定手段であって、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する設定手段を有することを特徴とする制御装置。
【請求項１４】
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、を有する電力管理システムにおける、制御装置によって実行される方法であって、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する工程であって、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する工程を有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理システム、制御装置、及び方法に関するものであり、具体的には、電力の運用技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
災害等に備える基地において、平時に発電所が発電した電力を備蓄しながら運用することが検討されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−０９２８６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の技術は、基地が、基地内の発電所で発電された電力を備蓄するのみである。このため、ソーラーパネル等の地域的に分散して配置された設備によって発電された、または地域的に分散して蓄電された電力を有効利用することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、地域的に分散して存在する電力を有効利用するための技術を提供する。【０００６】
本発明の一態様による電力管理システムは、電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する設定手段と、を有し、前記設定手段は、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、地域的に分散して存在する電力を有効利用することができる。【０００８】
本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
【図１】電力管理システムの構成例を示す図である。
【図２】電力管理システム内に備えられる制御装置の構成例を示す図である。
【図３】電力管理システムにおいて実行される処理の流れの例を示す図である。
【図４Ａ】電力管理システムが、契約者から電力を調達する際の処理の流れの例を示す図である。
【図４Ｂ】電力管理システムが、契約者から電力を調達する際の処理の流れの例を示す図である。
【図５Ａ】電力管理システムが、契約者へ電力を供給する際の処理の流れの例を示す図である。
【図５Ｂ】電力管理システムが、契約者へ電力を供給する際の処理の流れの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（システム構成）
本実施形態に係る電力管理システム１０１の概要を図１に示す。電力管理システム１０１は、一例において、電力事業者１０２や契約者１０３から電力を調達し、また、電力事業者１０２や契約者１０３に対して電力を供給する等の、電力の運用を行うことができるシステムである。
【００１２】
電力事業者１０２は、例えば大規模発電所を有する系統電力事業者であり、他者への電力の売却と、例えば各家庭等に備えられたソーラーパネル等によって発電された電力の購入とを行うことができる。電力事業者１０２は、例えば、電力需要の大きい時間帯では外部からの電力を相対的に高額で買い取り、電力需要の少ない時間帯においては発電した電力を相対的に安価で外部へ売却するなど、時間変化する価格で電力の売買を行う。なお、電力事業者１０２は、発電所を有さずに配電網を管理する事業者であってもよいが、少なくとも大規模発電所で発電された電力を電力管理システム１０１や契約者１０３に提供可能な送電網を使用可能である。
【００１３】
契約者１０３は、例えば電力管理システム１０１が運用される地域に存在すると共に電力管理システム１０１を運営する事業者との間で所定の契約を交わした者である。契約者１０３は、例えば、電力事業者１０２から電力を購入することができる。また、契約者１０３は、例えば電力管理システム１０１から直接電力の提供を受けることが可能であってもよい。契約者１０３は、例えば、家庭内のソーラーパネルや、電気自動車、燃料電池自動車、又は内燃機関による発電ユニットを備えた自動車等によって得られる電力を外部へ出力可能な装置を有し、電力を他者へ提供することが可能である。なお、契約者１０３は、電力の入手と外部への提供とを管理する機器（例えばパワーマネージャ）を有しうる。なお、契約者１０３は、個人であってもよいし、事業者であってもよい。例えば電動車両等に充電したバッテリを提供するバッテリステーションの事業者や、電動車両をレンタルするカーレンタル事業者等、電力を外部へ（例えば電力管理システム１０１へ）提供可能な事業者が、契約者１０３でありうる。
【００１４】
電力管理システム１０１は、電力事業者１０２や契約者１０３から電力を調達し、その調達した電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持する備蓄機能へ、調達した電力を供給する。そして、電力管理システム１０１は、保持した貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、その所定量を超える分の貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定し、運用可能な貯蔵可能エネルギーを運用する。なお、所定量は、例えば災害時に必要となる電力量に応じた量として定められてもよいし、所定の用途（例えば、季節ごとや週末ごとなどの特定の時期にのみ電力が要求されるサービス等）に必要な電力量に応じた量として定められてもよい。すなわち、必要なタイミングで必要な量の貯蔵可能エネルギーが保持されるように、上述の所定量が決定されうる。電力管理システム１０１は、貯蔵可能エネルギーの運用として、その貯蔵可能エネルギーを用いて発電した結果得られる電力を電力事業者１０２や契約者１０３に提供（売却）しうる。また、電力管理システム１０１は、例えば、貯蔵可能エネルギーを用いたレンタル用又はシェア用の車両やバス又はトラック等の運送車両の利用・運行によって、貯蔵可能エネルギーを運用してもよい。
【００１５】
このような処理を行うために、電力管理システム１０１は、例えば、エネルギー保持部１１１、電力調達部１１２、電力出力部１１３、運用設定部１１４を有する。なお、電力管理システム１０１は、場合によっては、情報収集部１１５や発電部１１６を有してもよい。
【００１６】
エネルギー保持部１１１は、電力を入力として受け付け、入力された電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持するための様々な機能を有しうる。例えば、エネルギー保持部１１１は、充電可能なバッテリを有し、バッテリに充電することによって、電力をバッテリ内に貯蔵しうる。この場合、電力管理システム１０１は、バッテリからの放電により、電力を出力することができる。また、電力管理システム１０１は、充電が完了したバッテリそのものを外部に提供することもできる。また、エネルギー保持部１１１は、入力された電力を用いて、例えば水の電気分解により水素を製造し、水素の形式で電力を貯蔵しうる。この場合、電力管理システム１０１は、水素を用いた発電によって電力を出力することができ、また、水素を専用容器に充填した形式で外部に提供することもできる。また、エネルギー保持部１１１は、入力された電力を用いて、合成燃料を製造し、合成燃料の形式で電力を貯蔵しうる。この場合、電力管理システム１０１は、合成燃料を燃焼させる等によって発電を行うことで電力を出力することができ、また、合成燃料を専用容器に充填した形式で外部に提供することもできる。なお、ここでの合成燃料は、電気を用いて生成される限りにおいて、どのようなものであってもよい。また、合成燃料は、公知の技術を用いて製造可能であるため、ここでは合成燃料の製造手法については詳細に説明しない。また、エネルギー保持部１１１は、入力された電力を用いて、バイオ燃料を製造してもよい。この場合、電力管理システム１０１は、バイオ燃料を燃焼させる等によって発電を行うことで電力を出力することができ、また、バイオ燃料を専用容器に充填した形式で外部に提供することもできる。なお、バイオ燃料は、電気を用いて生成される限りにおいて、どのようなものであってもよい。また、バイオ燃料は、公知の技術を用いて製造可能であるため、ここではバイオ燃料の製造手法については詳細に説明しない。貯蔵可能エネルギーは、可搬型の専用容器に格納されて貯蔵されうる。そして、例えば災害時等において、その専用容器に格納された状態で被災地等へと運搬され、活用されうる。
【００１７】
なお、エネルギー保持部１１１は、例えば電気自動車への充電や、上述のようにして得られた水素、合成燃料、バイオ燃料等を、燃料電池自動車や内燃機関による発電ユニット（発電機能）を備えた自動車への供給をしておくことで、電気を保持してもよい。この場合、例えば災害時にはこれらの自動車を被災地に移動させることにより、その自動車内に貯蔵されたエネルギーによる電力を被災地に供給することが可能となる。なお、被災地以外にも、同様にして貯蔵されたエネルギーによる電力を供給することができる。すなわち、このような自動車を用いて電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持しておくことにより、貯蔵可能エネルギーの必要に応じた目的地への搬送が容易になる。このような形態によれば、送電網がない地域にも電力を供給することが容易になる。なお、各自動車は、移動時に、その自動車が発電を行う際に用いる燃料（水素、合成燃料、バイオ燃料）であって、その自動車の外部で蓄えられていた燃料を追加で搬送しうる。これによれば、移動先において発電できる電力の量を増やすことができる。すなわち、自動車は、燃料の搬送を運ぶ移動体として使用されながらも、発電施設としても使用可能であるため、非常に有用な電力運用機器として用いられうる。
【００１８】
電力調達部１１２は、契約者１０３から、直接的にまたは電力事業者１０２を介して、電力を調達する。電力調達部１１２は、例えば、契約者１０３が電力事業者１０２に売却した電力に相当する量の電力を電力事業者１０２から購入し、又は、契約者１０３との間に電力事業者１０２を介さない送電設備が存在する場合に、契約者１０３から直接電力の提供を受ける。電力調達部１１２が調達した電力はエネルギー保持部１１１に供給され、エネルギー保持部１１１は、電力調達部１１２から供給された電力を、上述のような貯蔵可能エネルギーの形式で保持する。
【００１９】
電力出力部１１３は、例えばエネルギー保持部１１１において保持された貯蔵可能エネルギーを用いて電力を発生させて運用を行う。電力出力部１１３は、例えば、契約者１０３又はカーレンタル事業者が有する電気自動車や各種モバイルバッテリへの電力の提供等、電力の需要家に対して電力を提供しうる。また、電力出力部１１３は、例えば、電力事業者１０２に対して電力を売却することができる。また、電力管理システム１０１は、例えば、貯蔵可能エネルギーを用いたレンタル用又はシェア用の車両やバス又はトラック等の運送車両の利用・運行によって、貯蔵可能エネルギーを運用してもよい。例えば、電動自動車への充電によって又は電動自動車用の着脱式バッテリへの充電によって貯蔵可能エネルギーの保持がなされている場合に、その電動自動車を走行させる形式で、貯蔵可能エネルギーの運用を行うことができる。また、燃料電池車へ貯蔵可能エネルギーとして生成された水素等を供給し、又は、内燃式エンジンを有する車両へバイオ燃料等を供給し、これらを走行させることにより、貯蔵可能エネルギーの運用が行われる。なお、電力管理システム１０１が、レンタル用・シェア用、体験用車両、代替車両、バス、トラック等の車両を保持しておき、それらの車両を自ら運用してもよいが、車両の走行を業とする他の事業者に対して、その車両の走行のために電力や貯蔵可能エネルギーを提供してもよい。例えば、電力管理システム１０１は、車両レンタル事業者、自動車販売店、バス・運送車両事業者等に対して貯蔵可能エネルギーから得られる電力を供給し、これらの事業者が保有する多数の電気自動車を充電することにより、貯蔵可能エネルギーの運用を行いうる。この場合、電力管理システム１０１は、例えば、車両使用の需要の高い時間に向けてバッテリ残量が多くなるように電力を供給し、車両使用の需要の低い時間においては、車両のバッテリに蓄えられている電力を受け取って貯蔵可能エネルギーを生成してもよい。このような多数の車両を電力の供給源及び供給先として用いることにより、電力管理システム１０１が管理可能な電力の容量を増やすことができ、多くの貯蔵可能エネルギーを生産すると共に、多くの電力（貯蔵可能エネルギー）を柔軟かつ効率的にに運用することができるようになる。また、車両を使用する事業者は、安価に電力や燃料等の車両の動力源を入手することができるため、車両の走行のためのエネルギーコストを低減することができる。なお、電力管理システム１０１は、例えば着脱式バッテリや水素や燃料等の可搬形式で、多数の自動車を利用する事業者へ、それらの貯蔵可能エネルギーを提供することによって、貯蔵可能エネルギーの運用を行ってもよい。なお、電力管理システム１０１は、他の需要家に対しても、貯蔵可能エネルギーの形式で電力を供給することもできる。すなわち、電力管理システム１０１は、水素、合成燃料、バイオ燃料、充電済みバッテリ等の形式で、需要家に対して電力を供給することができる。また、需要家は、水素や燃料を電力生成ではない用途で用いることもできる。また、電力管理システム１０１は、例えば充電した電気自動車を需要家に届けることにより、その電気自動車に充電された電力を需要家に供給することができる。なお、このように、貯蔵可能エネルギーの形式でのみ電力を供給する場合には、電力出力部１１３は省略されてもよい。
【００２０】
運用設定部１１４は、エネルギー保持部１１１に保持されている貯蔵可能エネルギー電力のうち、運用可能な範囲を設定する。運用設定部１１４は、例えば、電力管理システム１０１が配置される地域において、災害時に供給する必要がある電力の量に基づいて定められうる。例えば、運用設定部１１４は、自治体が試算した災害時の必要電力量に所定の１以下の比率を乗じた量に対応する、エネルギー保持部１１１が保持しておくべき貯蔵可能エネルギーの量を決定しうる。そして、運用設定部１１４は、エネルギー保持部１１１が、決定された量を超える貯蔵可能エネルギーを保持している場合は、その超えた分の貯蔵可能エネルギーを運用することを決定する。運用設定部１１４は、例えば、エネルギー保持部１１１に保持されている貯蔵可能エネルギーの量を監視し、保持する必要のある量を超えた貯蔵可能エネルギーを用いて電力を出力するように電力出力部１１３を制御する。また、運用設定部１１４は、例えば、エネルギー保持部１１１に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が不十分な場合は、多くの電力を調達するように電力調達部１１２を制御してもよい。
【００２１】
情報通信部１１５は、電力事業者１０２や契約者１０３との間でデータ通信を行い、各種情報を取得する。なお、情報通信部１１５は、電力事業者１０２及び契約者１０３と異なる第三者との間でデータ通信を行ってもよい。例えば、情報通信部１１５は、電力事業者１０２又は他の情報源から、電力事業者１０２等の電力売買を行う事業者へ電力を売却した場合の第１の価格とそのような事業者から電力を購入した場合の第２の価格及び電力の需要に関する第１の情報を取得する。また、情報通信部１１５は、契約者１０３が電力事業者１０２に売却した電力の量に関する第２の情報を取得しうる。
【００２２】
運用設定部１１４は、このようにして情報通信部１１５が取得した情報に基づいて、電力調達部１１２や電力出力部１１３を制御しうる。運用設定部１１４は、例えば、情報通信部１１５が取得した第１の情報に基づいて、第２の価格が低い間や需要が小さい間に事業者から電力を購入し、第１の価格が高い間や需要が大きい間に事業者に電力を売却するように電力調達部１１２を制御しうる。また、運用設定部１１４は、情報通信部１１５が取得した第２の情報から特定可能な、契約者１０３が電力事業者１０２に売却した電力の量だけ、電力事業者１０２から電力を購入するように電力調達部１１２を制御しうる。これにより、電力管理システム１０１は、仮想的に契約者１０３から電力を購入することができる。
【００２３】
なお、情報通信部１１５は、第１の情報に基づいて、契約者１０３が有する機器に対して、第２の価格が低い間や需要が小さい間に事業者から電力を購入し、第１の価格が高い間や需要が大きい間に事業者に電力を売却するように指示しうる。また、情報通信部１１５は、例えば、契約者１０３の電力使用パターンに応じて、電力事業者１０２との間での電力の売買を指示してもよい。例えば、情報通信部１１５は、契約者１０３が電気自動車を使用するタイミングに合わせてその電気自動車の充電が完了しているように、そのタイミングに向けて電力を購入して電気自動車を充電するべきことを示す指示を契約者１０３が有する機器に送信しうる。また、情報通信部１１５は、契約者１０３が長期間にわたって電気自動車を使用しない場合には、その電気自動車に蓄電されている電力を放電させて売却させるように、契約者１０３が有する機器に指示を送信しうる。また、情報通信部１１５は、契約者１０３の電力使用パターンに応じて、電力管理システム１０１に直接電力を供給するように、又は、電力管理システム１０１から直接電力の供給を受けるように、契約者１０３が有する機器に指示を送信しうる。このように電力使用パターンを用いて電力の入出力を制御することで、契約者１０３の有する蓄電池等が満充電状態とならなくても電力管理システム１０１等に電力を供給することができるようになるため、電力の有効活用を促すことが可能となる。
【００２４】
発電部１１６は、例えば、太陽光発電や、風力発電、水力発電、火力発電等の従来技術により発電を行う発電設備である。発電部１１６の発電によって生じた電力は、例えばエネルギー保持部１１１に供給され、貯蔵可能エネルギーの形式で保持される。また、発電部１１６が発電した電力は、貯蔵されずに、電力出力部１１３から需要者に供給されてもよい。
【００２５】
上述のようにして、多数の地理的に分散した契約者１０３から電力を収集して運用することにより、電力管理システム１０１は、バーチャルパワープラント（ＶＰＰ）として機能しうる。特に、契約者１０３によって使用されない電力を収集して、その電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持しておくことによって、例えば電力需要が高い時間帯に、その貯蔵可能エネルギーを需要家に供給することができる。また、使用されない電力を収集して貯蔵可能エネルギーの形式に変換することによって、災害時等の電力源としての備蓄が可能となる。さらに、電力を水素、合成燃料、バイオ燃料等に変換することにより、これらの燃料の搬送が容易になるため、必要なタイミング（例えば災害時）において必要な場所で電力を供給することが容易になる。また、電気自動車、燃料電池自動車、内燃機関による発電ユニットを備えた自動車等によって、水素、合成燃料、バイオ燃料などの貯蔵可能エネルギー物資を運搬することにより、その運搬車が、運搬対象物の物資を用いて発電することができるため、電力の供給がさらに容易になる。
【００２６】
上述の電力管理システム１０１は、１つの装置によって実現されてもよいし、複数の装置によって実現されてもよい。例えば、エネルギー保持部１１１は、バッテリステーションや、水素・合成燃料・バイオ燃料製造工場等の施設であってもよく、この場合、電力調達部１１２は、この施設に対して電力を供給しうる。また、電力出力部１１３は、貯蔵可能エネルギーを用いて発電を行う施設でありうる。そして、運用設定部１１４は、例えば、エネルギー保持部１１１に対応する施設から情報を取得して、貯蔵可能エネルギーの量が運用可能な範囲を定める所定量以上であるか否かを判定し、所定量を超える貯蔵可能エネルギーを運用するように、電力出力部１１３に対応する施設を制御可能な、制御装置として実現されうる。なお、運用設定部１１４のような電力管理システム１０１における電力の運用を管理する機能を少なくとも含んだ制御装置は、一般的なコンピュータによって実現できる。このような装置は、例えば、図２に示すように、例えばＣＰＵ２０１等のプロセッサ、メモリ２０２、記憶回路２０３、通信回路２０４、入出力回路２０５を有する。これらの機能部については、一般的なコンピュータが有する各機能と同様であるため、ここでの詳細な説明については省略する。なお、電力管理システム１０１は、上述の態様以外にも様々な形式で実現可能である。
【００２７】
（処理の流れ）
続いて、電力管理システム１０１において実行される処理の流れの例について、図３を用いて説明する。
【００２８】
まず、電力管理システム１０１は、電力を貯蔵しておくべき貯蔵量に関する所定値の設定を行う（Ｓ３０１）。例えば、電力管理システム１０１は、災害時に供給すべき電力の量に対応する貯蔵可能エネルギーの貯蔵量を、所定値として設定する。また、電力管理システム１０１は、貯蔵したエネルギーの用途に応じて、必要な電力の量に対応する貯蔵可能エネルギーの貯蔵量を、所定値として決定する。例えば、電力管理システム１０１は、キャンプ場等の提供期間が限定されるサービスのために貯蔵可能エネルギーの形式で電力を保持してもよい。この場合、そのサービスの提供開始時に、そのサービスで使用する分の電力に対応するだけの貯蔵可能エネルギーが用意される。
【００２９】
その後、電力管理システム１０１は、契約者１０３から電力を調達する（Ｓ３０２）。ここで、電力管理システム１０１は、契約者１０３から直接、又は電力事業者１０２等の第三者を介して間接的に、電力を調達することができる。これらの例について、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。
【００３０】
図４Ａは、電力管理システム１０１が、電力事業者１０２を介して、契約者１０３から電力を調達する場合の処理の流れを示している。この処理では、まず、電力管理システム１０１が、例えば契約者１０３が有するパワーマネージャ等の機器（以下では、この機器を「ＰＭ」と呼ぶ。）に対して、電力の売却指示信号を送信する（Ｓ４０１）。そして、契約者１０３のＰＭは、この売却指示信号に応じて、例えば余剰電力を電力事業者１０２に売却する（Ｓ４０２）。なお、余剰電力は、例えば、契約者１０３の家庭のソーラーパネル等によって発電された電力のうち使用されていないものを含む。また、余剰電力は、例えば、契約者１０３が保有する蓄電機器に蓄電された電力のうち、所定期間内に使用される予定のないものを含んでもよい。例えば、契約者１０３が電気自動車を保有している場合であって、契約者１０３がその電気自動車を使用する予定時刻より所定時間以上前までの期間においては、電気自動車のバッテリ残量が低くても問題が生じない場合がある。このような場合に、電気自動車のバッテリに蓄電された電力を、（例えば予定外に電気自動車を使用することとなった場合に備える一定量を残して）余剰電力として用いることができる。他の蓄電池についても同様に、使用される予定のない期間においては、蓄電された電力を余剰電力として扱うことができる。電力管理システム１０１は、例えば、電力の需要が高い期間や電力事業者１０２による電力買取価格が高い期間において、このような余剰電力を電力事業者１０２に売却するように売却指示信号を送信しうる。これにより、電力管理システム１０１は、電力需要の高いタイミングで、契約者１０３から電力事業者１０２に電力を供給させることができる。なお、電力管理システム１０１は、上述のように、電力事業者１０２へ電力を売却した場合の第１の価格と、電力事業者１０２から電力を購入した場合の第２の価格と、電力の需要に関する第１の情報を、例えば電力事業者１０２から取得し、その情報に基づいて、電力売却指示を発出することができる。
【００３１】
契約者１０３のＰＭは、その後、電力事業者１０２に売却した電力の量を特定可能な情報（第２の情報）を電力管理システム１０１へと送信する（Ｓ４０３）。電力管理システム１０１は、この通知された情報によって特定される電力の量だけ、電力事業者１０２から電力を購入する（Ｓ４０４、Ｓ４０５）。これにより、仮想的に、電力管理システム１０１が、契約者１０３から電力を購入したこととなる。なお、電力管理システム１０１は、電力の需要が低い期間や電力事業者１０２による電力買取価格が低い期間に、電力事業者１０２から電力を購入しうる。これにより、電力需要の平準化を行うことができる。なお、上述の処理の流れは一例であり、これ以外の処理の流れによって、電力管理システム１０１が、電力事業者１０２を介して契約者１０３から電力を調達してもよい。
【００３２】
なお、電力管理システム１０１の運営会社は、例えば、契約者１０３から月額料金を徴収して、このような電力売買を実行させることができる。これによれば、契約者１０３は、月額料金を支払うことにより、自身が保有している発電機器や蓄電機器を有効活用して、多くの売電収入を得ることができる。また、電力管理システム１０１の運営会社は、例えば、貯蔵可能エネルギーとして生成した燃料等を契約者１０３に提供することや、電力管理システム１０１の運営会社が提供する他のサービスについての優待や、何らかのインセンティブを与えることができる。また、電力管理システム１０１の運営会社が、契約者１０３からの電力の売電収入を電力事業者１０２から統括的に受け取り、その売電収入の大きさ等に応じて、契約者１０３に対して、料金の還元、燃料等の提供、所定のサービス等についての優待や、何らかのインセンティブの提供等を行ってもよい。
【００３３】
図４Ｂは、電力管理システム１０１が、直接、契約者１０３から電力を調達する場合の処理の流れを示している。この形態は、電力管理システム１０１と契約者１０３との間に送電設備が用意されている場合に用いられうる。この処理では、電力管理システム１０１が、契約者１０３のＰＭに対して電力の供給指示信号を送信し（Ｓ４１１）、契約者１０３のＰＭは、その供給指示信号に応じて、余剰電力を電力管理システム１０１に供給する（Ｓ４１２）。この処理においては、電力管理システム１０１は、例えば、契約者１０３から事前提出された電力使用予定に基づいて、電力の供給指示信号を送信しうる。なお、契約者１０３は、このように電力管理システム１０１の制御の下で、電力管理システム１０１に電力を供給する場合であって、電力供給の指示を受けていない間に余剰電力が生じた場合に、電力事業者１０２に電力を売却してもよい。また、契約者１０３は、電力管理システム１０１の制御によらずに、余剰電力が生じた場合に、電力管理システム１０１に供給してもよい。
【００３４】
なお、電力管理システム１０１の運営会社は、電力使用予定を事前に提出した契約者１０３や、提出された電力使用予定に忠実に電力を使用した契約者１０３に対して、何らかのインセンティブを付与してもよい。事前に電力使用予定が提出されることや、電力使用予定に沿って電力が供給されることによって、電力管理システム１０１の運営会社が、計画的に電力の運用ができるようになるからである。
【００３５】
図３に戻り、電力管理システム１０１は、契約者１０３から調達した電力を、貯蔵可能エネルギーに変換し（Ｓ３０３）、その貯蔵可能エネルギーを貯蔵する（Ｓ３０４）。なお、貯蔵可能エネルギーへの変換は、調達した電力の蓄電池への充電を含み、電力管理システム１０１は、この処理によって蓄電池に対する充電を行い、バッテリ残量が十分な状態となった蓄電池を保持しうる。また、電力管理システム１０１は、水素、合成燃料、バイオ燃料を生成し、生成した燃料を、例えば専用の容器に格納して保持する。換言すれば、電力管理システム１０１は、電力を車両等で搬送することが可能な形式に変換して保持する。なお、電力管理システム１０１は、発電部１１６が発電した電力を、契約者１０３から調達した電力と共に、貯蔵可能エネルギーに変換して貯蔵しうる。
【００３６】
電力管理システム１０１は、Ｓ３０４で貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が、Ｓ３０１で設定した所定値を超えたか否かを判定する（Ｓ３０５）。そして、電力管理システム１０１は、貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えていない場合（Ｓ３０５でＮＯ）、契約者１０３からの電力の調達と貯蔵可能エネルギーの形式への変換と保持とを継続する。一方、電力管理システム１０１は、貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えた場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）、所定値を超えた範囲の貯蔵可能エネルギーの運用を行う（Ｓ３０６）。なお、電力管理システム１０１は、貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えた時点で、直ちに、所定値を超えた範囲の貯蔵可能エネルギーの運用を開始する必要はない。すなわち、貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えた状態で、電力の需要があるタイミングで、電力の運用を行いうる。すなわち、電力の需要がないタイミングにおいて貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えた場合、その時点では貯蔵可能エネルギーの運用を保留してもよい。貯蔵可能エネルギーの運用は、例えば、貯蔵可能エネルギーを用いて得られる電力を、電力事業者１０２や契約者１０３等の他者へ有償又は無償で提供することを含む。
【００３７】
ここで、図５Ａ及び図５Ｂを用いて、電力管理システム１０１が契約者１０３に電力を提供する場合の処理の流れの例を示す。図５Ａは、電力事業者１０２を介して仮想的に電力管理システム１０１から契約者１０３へ電力が提供される場合の例を示している。この例では、まず、電力管理システム１０１は、契約者１０３のＰＭに対して、電力購入指示信号を送信する（Ｓ５０１）。この電力購入指示信号は、例えば、電力事業者１０２による電力購入価格が低い又は電力需要が低いタイミングで送出されうる。契約者１０３のＰＭは、この電力購入指示信号を受信したことに応じて、電力事業者１０２から電力を購入する（Ｓ５０２）。なお、契約者１０３のＰＭは、この電力を、契約者１０３が使用する電気機器に供給する。また、契約者１０３のＰＭは、電力を、契約者１０３が有する電気自動車のバッテリ等の蓄電機器の充電に使用してもよい。その後、契約者１０３のＰＭは、購入した電力量の情報を電力管理システム１０１へ送信する（Ｓ５０３）。電力管理システム１０１は、この購入電力量の情報に対応する量の電力を、電力事業者１０２に売却する（Ｓ５０４）。なお、電力管理システム１０１は、例えば、電力事業者１０２における電力売却価格が高い又は電力需要の高いタイミングにおいて、電力を売却しうる。図５Ａの処理によれば、契約者１０３が購入する電力の量と電力管理システム１０１が売却する電力の量が対応するため、仮想的に電力管理システム１０１が契約者１０３に電力を提供することができる。図５Ｂは、電力管理システム１０１が契約者１０３に直接電力を提供する場合の処理の例を示している。この例では、まず、電力管理システム１０１は、契約者１０３のＰＭに対して、電力の受け入れを指示する（Ｓ５１１）。すなわち、契約者１０３のＰＭは、通常は契約者１０３によって使用されている以上の電力を受け入れないが、Ｓ５１１の指示により、蓄電機器の充電等のために相対的に多くの電力を契約者１０３のＰＭに受け入れさせる。その後、電力管理システム１０１は、契約者１０３に対して電力を提供する（Ｓ５１２）。このように、電力管理システム１０１は、直接的又は間接的に、契約者１０３に電力を提供することができる。
【００３８】
また、貯蔵可能エネルギーの運用は、生成された水素や燃料等の、他者への有償又は無償での提供を含んでもよい。例えば、充電が完了したバッテリを、電気自動車等のバッテリを提供するバッテリステーションに卸してもよい。その他にも、様々な形態で貯蔵可能エネルギーが運用されてもよい。なお、電力管理システム１０１は、貯蔵された貯蔵可能エネルギーの量が所定値を超えた場合（Ｓ３０５でＹＥＳ）、例えば発電部１１６で発電した電力を、貯蔵可能エネルギーの形式に変換することなく、他者へ提供してもよい。
【００３９】
以上のように、本実施形態の電力管理システムは、地域内に広く分布することが想定される契約者から電力を調達し、調達された電力を貯蔵可能エネルギーに変換して保持する。そして、電力管理システムは、貯蔵可能エネルギーの量が、予め設定した所定量を超える場合には、その所定量を超える分の貯蔵可能エネルギーを運用する。これにより、電力管理システムは、様々な場所で分散して発電された電力を収集して貯蔵可能エネルギーに変換して必要な量を保持し、必要量を超えた貯蔵可能エネルギーについては効率的に運用することができる。
【００４０】
なお、上述の所定値は、状況に応じて変更されてもよい。例えば、電力管理システムにおける貯蔵可能エネルギーの保持可能量が増えた場合、その増分に応じて所定値を増やしてもよい。また、例えば、より広い地域の契約者から電力を調達することとなった場合に、所定値を増やしてもよい。また、地域内において他の電力管理システムが稼働し始めた場合に、所定値を減らしてもよい。
【００４１】
＜実施形態のまとめ＞
１．上記実施形態に係る電力管理システムは、
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、
契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する設定手段と、
を有し、
前記設定手段は、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する、
ことを特徴とする。
【００４２】
この実施形態によれば、地域内の契約者から電力を調達して貯蔵可能エネルギーの形式で保持して、適宜運用することにより、地域内で発生した電力を有効に活用することができる。例えば、需要の低いタイミングで電力を調達して貯蔵可能エネルギーの状態で保持し、需要の高いタイミングで貯蔵していた貯蔵可能エネルギーを電力として放出することにより、電力需要の平準化に貢献することができる。また、貯蔵可能エネルギーを、所定量だけ、運用せずに確保しておくことにより、必要な時に最低限の貯蔵可能エネルギーを利用可能な状態にしておくことができる。
【００４３】
２．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記供給手段は、電力を売買する事業者へ電力を売却した場合の第１の価格と前記事業者から電力を購入した場合の第２の価格と電力の需要に関する第１の情報と、前記契約者が前記事業者に売却した電力の量に関する第２の情報とに基づいて、前記事業者から電力を購入することによって電力を調達する、
ことを特徴とする。
【００４４】
この実施形態によれば、電力管理システムと契約者との間に直接電力を送受信する設備が存在しない場合であっても、事業者を介して仮想的に電力管理システムと契約者との間での電力の送受信を行うことができる。また、このときに、事業者における電力の売買価格や需要の情報に基づいて、契約者が売却した電力に相当する量の電力を購入することにより、需要が低く、電力価格が安いタイミングで電力を購入することができる。
【００４５】
３．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記第１の情報と前記第２の情報とを取得する取得手段をさらに有する、
ことを特徴とする。
【００４６】
この実施形態によれば、情報の変動に応じて、適切な電力調達を行うことが可能となる。
【００４７】
４．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記第１の情報に基づいて、前記事業者からの電力の購入と前記事業者への電力の売却を前記契約者が有する機器に指示する指示手段をさらに有する、
ことを特徴とする。
【００４８】
この実施形態によれば、事業者における電力の売買価格に応じて、契約者による電力の売買の制御を適切に行うことができる。
【００４９】
５．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記貯蔵可能エネルギーの運用は、前記第１の情報に基づく、前記貯蔵可能エネルギーを用いて得られる電力の前記事業者への売却を含む、
ことを特徴とする。
【００５０】
この実施形態によれば、事業者による電力の売買価格に応じて、適切なタイミングで余剰な電力を売却することができる。
【００５１】
６．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記貯蔵可能エネルギーの運用は、車両へ前記貯蔵可能エネルギーを用いて得られる電力と前記貯蔵可能エネルギーとの少なくともいずれかを用いて車両を走行させることを含む、
ことを特徴とする。
【００５２】
この実施形態によれば、車両を走行させるためのエネルギーコストを安価に提供することができる。
【００５３】
７．上記実施形態に係る電力管理システムは、
電力の前記調達は、車両に蓄電された電力と車両が発電した電力を調達することを含む、
ことを特徴とする。
【００５４】
この実施形態によれば、多数の車両を電力供給源として用いることにより、電力管理システムによって管理可能な電力容量を拡大し、多くの貯蔵可能エネルギーを生産すると共に、効率的かつ柔軟な電力の運用を行うことが可能となる。
【００５５】
８．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記所定量は、災害時に供給すべき電力の量によって定まる、
ことを特徴とする。
【００５６】
この実施形態によれば、災害時に供給すべき電力の量に応じた貯蔵可能エネルギーが運用されずに保持されることとなるため、災害時に十分な電力を提供することが可能となる。
【００５７】
９．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記保持手段は、電力のバッテリへの充電と、電力を用いた水素の製造と、電力を用いた合成燃料の製造と、電力を用いたバイオ燃料の製造と、の少なくともいずれかによって、電力を前記貯蔵可能エネルギーに変換して保持する、
ことを特徴とする。
【００５８】
この実施形態によれば、電力を持ち運び可能な形式に変換することとなり、電力提供先の状況によらずに電力を提供することが可能となる。
【００５９】
１０．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記保持手段として、電気自動車と、燃料電池自動車と、内燃機関による発電ユニットを備えた自動車との少なくともいずれかが用いられる、
ことを特徴とする。
【００６０】
この実施形態によれば、電力の保持と搬送とを共に行うことが容易となる。
【００６１】
１１．上記実施形態に係る電力管理システムは、
発電設備をさらに有し、
前記保持手段は、前記発電設備によって得られた電力を保持する、
ことを特徴とする。
【００６２】
この実施形態によれば、発電設備を利用して安定的に電力を調達しながら、発電によって得られた電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持することによって、必要なタイミングで必要な量の電力を供給することが可能となる。
【００６３】
１２．上記実施形態に係る電力管理システムは、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、前記発電設備によって得られた電力が、前記貯蔵可能エネルギーの形式に変換することなく運用される、
ことを特徴とする。
【００６４】
この実施形態によれば、不必要に電力を貯蔵可能エネルギーに変換することによるロスを減らすことができる。
【００６５】
１３．上記実施形態に係る制御装置は、
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、を有する電力管理システムにおける、制御装置であって、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する設定手段であって、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する設定手段を有することを特徴とする。
【００６６】
この実施形態によれば、地域内の契約者から電力を調達して貯蔵可能エネルギーの形式で保持して、適宜運用する電力管理システムに、地域内で発生した電力を有効に活用させることができる。例えば、需要の低いタイミングで電力を調達して貯蔵可能エネルギーの状態で保持し、需要の高いタイミングで貯蔵していた貯蔵可能エネルギーを電力として放出することにより、電力需要の平準化に貢献することができる。また、貯蔵可能エネルギーを、所定量だけ、運用せずに確保しておくことにより、必要な時に最低限の貯蔵可能エネルギーを利用可能な状態にしておくことができる。
【００６７】
１４．上記実施形態に係る方法は、
電力を貯蔵可能エネルギーの形式で保持可能な保持手段と、契約者から調達する電力を、前記保持手段に供給する供給手段と、を有する電力管理システムにおける、制御装置によって実行される方法であって、
前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの運用可能な範囲を設定する工程であって、前記保持手段に保持されている貯蔵可能エネルギーの量が所定量を超える場合に、当該所定量を超える分の前記貯蔵可能エネルギーを運用可能と設定する工程を有することを特徴とする。
【００６８】
この実施形態によれば、地域内の契約者から電力を調達して貯蔵可能エネルギーの形式で保持して、適宜運用する電力管理システムに、地域内で発生した電力を有効に活用させることができる。例えば、需要の低いタイミングで電力を調達して貯蔵可能エネルギーの状態で保持し、需要の高いタイミングで貯蔵していた貯蔵可能エネルギーを電力として放出することにより、電力需要の平準化に貢献することができる。また、貯蔵可能エネルギーを、所定量だけ、運用せずに確保しておくことにより、必要な時に最低限の貯蔵可能エネルギーを利用可能な状態にしておくことができる。
【００６９】
本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
【００７０】
本願は、２０１８年１月５日提出の日本国特許出願特願２０１８−０００７５７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【国際調査報告】
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