(57)【要約】【課題】送電側プラントによる送電を開始する以前に又は送電をしつつ受電側プラントによる受電をし、受電力を所定の送電力と同じ又はより大きくするなどで、「発電効率の向上」等を実現し得る。【解決手段】発電装置２からの電力を電力系統Ｇへ送電する送電側プラント３と、電力系統Ｇから電力を受電する受電側プラント４を有する。送電側プラント３が電力系統Ｇへの送電を開始する以前に又は送電をしつつ、受電側プラント４は電力系統Ｇからの受電をし、受電側プラント４が受電する受電力Ｐ４は、送電側プラント３が送電する所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい。制御装置５が送電力Ｐ３を制限値Ｃ’以下とする制限命令Ｃを送電側プラント３に通知した際に、送電側プラント３による送電を開始させる以前に又は送電をさせつつ、受電側プラント４に、制限値Ｃ’を越える送電力Ｐ３と同じ又はより大きい受電力Ｐ４の受電をさせても良い。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントを有した電力制御システムであって、
前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記受電側プラントは電力系統からの受電をし、
前記受電側プラントが電力系統から受電する受電力は、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じ又はより大きいことを特徴とする電力制御システム。
【請求項２】
前記送電力を制限値以下とする制限命令を送電側プラントに通知する制御装置も有し、
この制御装置は、前記制限命令を送電側プラントに通知した際に、前記送電側プラントによる送電を開始させる以前に又は送電をさせつつ、前記受電側プラントに、前記制限値を越える送電力と同じ又はより大きい受電力の受電をさせることを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記受電側プラントは、前記電力系統から受電した電力を使用する電力使用機器と、前記電力系統から受電した電力を貯蔵する電力貯蔵装置を備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記発電装置は、太陽光発電装置であり、
この太陽光発電装置は、太陽電池と、この太陽電池からの直流電流を交流電流に変換する変換部を備え、
前記太陽電池の定格電力は、前記変換部の定格電力に力率を掛けた値又は前記変換部の定格電力そのものより大きいことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の電力制御システム。
【請求項５】
太陽電池と、この太陽電池からの直流電流を交流電流に変換する変換部と、この変換部からの交流電流の電圧を変圧するトランスと、このトランスからの交流電流を電力系統へ送電する送電部を備えた太陽光発電プラントであって、
前記太陽電池の定格電力は、前記変換部の定格電力に力率を掛けた値又は前記変換部の定格電力そのものより大きいことを特徴とする太陽光発電プラント。
【請求項６】
発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントの電力制御プログラムであって、
前記受電側プラントに、前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記電力系統からの受電をさせ、
前記受電側プラントに、当該受電側プラントが電力系統から受電する受電力を、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じに又はより大きくさせることを特徴とする電力制御プログラム。
【請求項７】
発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントの電力制御方法であって、
前記受電側プラントに、前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記電力系統からの受電をさせ、
前記受電側プラントに、当該受電側プラントが電力系統から受電する受電力を、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じに又はより大きくさせることを特徴とする電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電側プラントと電力系統と受電側プラントを有した電力制御システムや、太陽電池と変換部とトランスと送電部を備えた太陽光発電プラント、送電側プラントと受電側プラントの電力制御プログラム、及び、電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、変圧器の二次側電圧を所定の制限値内に調整する電力系統の電圧調整装置が知られている（特許文献１参照）。
この電圧調整装置は、自端電圧が規定電圧より上昇した時に発電量を抑制する機能を備えた太陽光発電装置を含む電力系統に設置され、タップ付変圧器のタップ位置を調整してタップ付変圧器の二次側電圧を所定の制限値内に調整する。
更に、この電圧調整装置は、前記タップ付変圧器の二次側電圧および通過電流を推定する計測部と、前記推定した二次側電圧を通過電流に応じて補正して第１の電圧値を得る第１の電圧補正部と、前記推定した二次側電圧を通過電流に応じて補正して第２の電圧値を得る第２の電圧補正部と、前記第１および第２の電圧補正部で計算された第１および第２の電圧値が所定の制限値を逸脱するときに前記タップ付変圧器のタップ操作を実行するタップ制御器を備え、前記第２の電圧値は前記太陽光発電装置の前記自端電圧を推定したものであって、前記第２の電圧値が前記規定電圧に近づいている状態を示すことをもって前記タップ付変圧器のタップ操作を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１６３４４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電力系統に設置された太陽光発電装置には、電力（＝電流×電圧）に対して出力抑制がかかるため、特許文献１に記載された電圧調整装置によって電圧を下げても、当該太陽光発電装置から出力する電力が抑制されることに変わりはないため、結局、抑制された分だけ電力が無駄になり、発電効率が低下する。
更に、特許文献１の電圧調整装置は、変圧器がタップ付であることや、計測部、第１の電圧補正部、第２の電圧補正部、タップ制御器を備えることが必須であるため、太陽光発電装置における構造の複雑化や、部品数の増加を招く。
【０００５】
本発明は、このような点に鑑み、送電側プラントによる送電を開始する以前に又は送電をしつつ受電側プラントによる受電をし、受電力を所定の送電力と同じ又はより大きくすることで、「発電した電力の有効活用」や「発電効率の向上」、送電側プラントの「構造の簡素化」、「部品数の低減」を実現し得る発電制御システムや発電制御プログラム、発電制御方法を提供することを目的とする。
又、本発明は、太陽電池の定格電力を変換部の定格電力に力率を掛けた値等より大きくすることで、「発電効率の向上」などを実現した太陽光発電プラントを提供することも目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る電力制御システム１は、発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントを有した電力制御システムであって、前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記受電側プラントは電力系統からの受電をし、前記受電側プラントが電力系統から受電する受電力は、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じ又はより大きいことを第１の特徴とする。
【０００７】
本発明に係る電力制御システム１の第２の特徴は、上記第１の特徴に加えて、前記送電力を制限値以下とする制限命令を送電側プラントに通知する制御装置も有し、この制御装置は、前記制限命令を送電側プラントに通知した際に、前記送電側プラントによる送電を開始させる以前に又は送電をさせつつ、前記受電側プラントに、前記制限値を越える送電力と同じ又はより大きい受電力の受電をさせる点にある。
【０００８】
本発明に係る電力制御システム１の第３の特徴は、上記第１又は２の特徴に加えて、前記受電側プラントは、前記電力系統から受電した電力を使用する電力使用機器と、前記電力系統から受電した電力を貯蔵する電力貯蔵装置を備えている点にある。
【０００９】
本発明に係る電力制御システム１の第４の特徴は、上記第１〜３の特徴に加えて、前記発電装置は、太陽光発電装置であり、この太陽光発電装置は、太陽電池と、この太陽電池からの直流電流を交流電流に変換する変換部を備え、前記太陽電池の定格電力は、前記変換部の定格電力に力率を掛けた値又は前記変換部の定格電力そのものより大きい点にある。
【００１０】
これらの特徴により、送電側プラント３が送電を開始する以前に又は送電をしつつ、受電側プラント４の受電をし、その受電側プラント４の受電力Ｐ４を、送電側プラント３の所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きくすることによって、電力会社等の電力系統Ｇにおいて電力の需要に対して供給の方が多く、停電発生の低減や電気の安定供給などのために、送電側プラント３から電力系統Ｇへの送電力Ｐ３に出力抑制がかかった場合などであっても、特許文献１とは異なり、送電側プラント３から電力系統Ｇに送電する都度に、その送電力Ｐ３等と同じ又はより大きい受電力Ｐ４を電力系統Ｇから抜くことが可能となって、送電側プラント３の発電装置２において生じた電力すべてを電力系統Ｇに送電でき、送電側プラント３から送電する電力が抑制されることはなく、電力の無駄が省け、発電効率が向上し得る（「発電した電力の有効活用」や「発電効率の向上」）。
ここで、「所定の送電力Ｐ３」とは、電力系統Ｇにおける需要を供給がオーバー（電力系統Ｇがオーバーフロー）する可能性がある際に、そのオーバーフローし得る電力分であるとも言える。
そして、送受電のタイミングや送受電力Ｐ３、Ｐ４を調整する送電側プラント３及び受電側プラント４に対して、特許文献１のように、変圧器をタップ付としたり、計測部などの別部品を設ける必要もない（「構造の簡素化」や「部品数の低減」）。
【００１１】
又、制御装置５が送電力Ｐ３を制限値Ｃ’以下とする制限命令Ｃを送電側プラント３に通知した際に、送電側プラント３による送電を開始させる以前に又は送電をさせつつ、受電側プラント４に、制限値Ｃ’を越える送電力と同じ又はより大きい受電力Ｐ４の受電をさせることによって、送電側プラント３から電力系統Ｇへの送電力Ｐ３に出力抑制がかかった場合など必要な場合だけ、電力系統Ｇに送電する分を抜くこととなり、必要でない場合には、電力系統Ｇに送電（売電など）するのみで、受電（買電など）せずとも良くなるため、経済性も向上する。
【００１２】
更に、受電側プラント４に電力使用機器６と電力貯蔵装置７を設けることによって、電力系統Ｇから受電した電力をそのまま電力使用機器６で使用したり、又、電力使用機器６で使用する電力が少ない場合（例えば、春や秋など、一般の空調機等による消費電力が少ない時期）であっても、受電側プラント４において余った電力を電力貯蔵装置７によって貯蔵することによって、送電側プラント３から無駄なく送電された電力を、受電側プラント４においても、無駄なく活用できる。
【００１３】
そして、発電装置２である太陽光発電装置２’において、太陽電池１１の定格電力Ｔ１１を変換部１２の定格電力Ｔ１２に力率Ｆを掛けた値等より大きくすることによって、更なる「発電効率の向上」が図れる。
【００１４】
本発明に係る太陽光発電プラント３’は、太陽電池と、この太陽電池からの直流電流を交流電流に変換する変換部と、この変換部からの交流電流の電圧を変圧するトランスと、このトランスからの交流電流を電力系統へ送電する送電部を備えた太陽光発電プラントであって、前記太陽電池の定格電力は、前記変換部の定格電力に力率を掛けた値又は前記変換部の定格電力そのものより大きいことを第１の特徴とする。
【００１５】
この特徴により、太陽電池１１の定格電力Ｔ１１を変換部１２の定格電力Ｔ１２に力率Ｆを掛けた値等より大きくすることでも、更なる「発電効率の向上」が図れる。
【００１６】
本発明に係る電力制御プログラムは、発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントの電力制御プログラムであって、前記受電側プラントに、前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記電力系統からの受電をさせ、前記受電側プラントに、当該受電側プラントが電力系統から受電する受電力を、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じに又はより大きくさせることを第１の特徴とする。
【００１７】
本発明に係る電力制御方法は、発電装置からの電力を電力系統へ送電する送電側プラントと、前記電力系統から電力を受電する受電側プラントの電力制御方法であって、前記受電側プラントに、前記送電側プラントが電力系統への送電を開始する以前に又は送電をしつつ、前記電力系統からの受電をさせ、前記受電側プラントに、当該受電側プラントが電力系統から受電する受電力を、前記送電側プラントが電力系統へ送電する所定の送電力と同じに又はより大きくさせることを第１の特徴とする。
【００１８】
これらの特徴により、送電側プラント３が送電を開始する以前に又は送電をしつつ、受電側プラント４の受電をし、その受電側プラント４の受電力Ｐ４を、送電側プラント３の所定の送電力Ｐ３と同じに又はより大きくすることによって、「発電した電力の有効活用」や「発電効率の向上」、「構造の簡素化」、「部品数の低減」が図れる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る電力制御システムや発電制御プログラム、発電制御方法によると、送電側プラントによる送電を開始する以前に又は送電をしつつ受電側プラントによる受電をし、受電力を所定の送電力と同じ又はより大きくして、「発電効率の向上」などを実現し得る。
又、本発明に係る太陽光発電プラントは、太陽電池の定格電力を変換部の定格電力に力率を掛けた値等より大きくして、「発電効率の向上」などを実現する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る電力制御システムを示す概要図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電プラントを示す概要図である。
【図３】太陽光発電プラントにおいて、過積載率、等価負荷率、及び、ロス率（１年間のロス率）の関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係る発電制御プログラム、発電制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
＜電力制御システム１の全体構成＞
図１〜４に示されたように、本発明に係る電力制御システム１は、発電装置２からの電力を電力系統Ｇへ送電する送電側プラント３と、電力系統Ｇから電力を受電する受電側プラント４を有している。
【００２２】
電力制御システム１は、上述した送電力Ｐ３を制限値Ｃ’以下とする制限命令Ｃを送電側プラント３に通知する制御装置５を有しても良い。
このような電力制御システム１における送電側プラント３及び受電側プラント４が送受電する対象である電力系統Ｇについて、まず述べる。
【００２３】
＜電力系統Ｇ＞
図１、２に示すように、電力系統Ｇは、送電側プラント３から電力を受電し（送電され）、且つ、受電側プラント４に送電する（受電させる）ものであって、電力会社などが電気を消費者に供給するためのシステム全体のことを言う。
電力系統Ｇは、具体的には、変電所・送電線・配電線などの設備を備え、発電所（発電装置２を備えた送電側プラント３であるとも言える）が含まれる場合もある。
このような電力系統Ｇで扱われる電力は、交流、直流の何れでも良いが、以下は、交流であるとして述べる。
【００２４】
電力系統Ｇでは、発電装置２を備えた送電側プラント３から送電される電力の多くが交流であるため、送電線で３相３線式により送電され、その送電の際の送電ロスを減らすため、基幹的な長距離送電の区間は出来るだけ高電圧（例えば、６６００Ｖや２２０００Ｖなど）で送電される。
電力系統Ｇで送電される電力は、消費地に近い場所で何段かに分けて電圧が変圧（降圧）され、柱上変圧器等以降は単相２線式や単相２線式での配電も行なわれる。
【００２５】
電力系統Ｇは、電力会社などの電力系統（商用電力系統）Ｇ’であったり、企業・自治体などの組織が独自に有するシステムやプラント内部の電力系統（独立電力系統）Ｇ”であっても良い。
このような電力系統Ｇにおいて電力の需要に対して供給の方が多い場合、具体的には、例えば、春や秋など、一般の空調機等による消費電力（需要）が少ないにも関わらず、日照条件によっては太陽光発電プラント等からの出力電力（供給）が多い場合などには、停電発生の低減や電気の安定供給などのために、送電側プラント３から電力系統Ｇへの送電力Ｐ３に出力抑制（出力する電力の抑制）が必要となることがある。
【００２６】
これを、発電装置２を備えた送電側プラント３から送電されて電力（水に例えられる）が電力系統Ｇ（水槽に例えられる）に溜まり、電力が溜まった電力系統Ｇから受電側プラント４へ送電されると換言した場合、送電側プラント３からの電力が多すぎる場合、電力は電力系統Ｇから溢れ出すこととなり、供給過多となった電力は、変電所などへのダメージや、逆流することによって大規模な停電引き起こすなど、安定した供給が出来なくなる。
このような電力系統Ｇに対して、春や秋の昼間の電力需要が下がった時間帯に、例えば、太陽光発電装置２’などの発電装置２が発電のピークを迎えると、火力発電所などの出力制御だけでは需要を供給がオーバー（電力系統Ｇがオーバーフロー）して、安定した供給が出来なくなるため、太陽光発電装置２’や風力発電などを行う発電装置２を備えた送電側プラント３からの出力抑制を行う必要が生じる。
そこで、次に発電装置２について述べる。
【００２７】
＜発電装置２＞
図１、２に示すように、発電装置２は、発電するのであれば、何れの構成でも良い。
発電装置２は、例えば、太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電、太陽熱発電、大気中の熱その他の自然界に存する熱による発電、バイオマス（動植物に由来する有機物であってエネルギー源として利用することができるもの）による発電などを行うものであっても良い。
この他、発電装置２は、海洋温度差や波力、潮流（海流）、潮汐による発電を行うものであっても良い。
以下は、特に、太陽光発電を行う太陽光発電装置２’について述べる。
【００２８】
＜太陽光発電装置２’＞
図１、２に示したように、太陽光発電装置２’は、太陽電池１１と、この太陽電池１１からの直流電流を交流電流に変換する変換部１２を備えている。
この他、太陽光発電装置２’は、日射強度Ｒを測定する日射計１５や、変換部１２や後述する送電部１４を収容する配電盤２０や、この配電盤２０内の空調を行うエアコン（図示省略）、太陽電池１１や接続箱２２等からの直流電流を集めて変換部１２へ送る集電部などを有していても良く、又、後述するトランス１３や送電部１４も含めて太陽光発電装置２’と言っても構わない。
尚、「日射強度Ｒ」とは、ＪＩＳ−Ｃ−８９６０：２０１２に準じ、「表面の単位面積当たりに、単位時間に、太陽から入射す放射エネルギー（単位：Ｗ／ｍ2 ）」を意味し、「日射量Ｒ」とも言う。
【００２９】
太陽光発電装置２’における太陽電池１１は複数であっても良く、これら複数の太陽電池１１が直列に繋がって太陽電池ストリング２１を形成していても良い。
太陽光発電装置２’において、複数の太陽電池ストリング２１が並列に接続された接続箱２２を有していても良く、このような接続箱２２は複数であっても構わない。
【００３０】
＜太陽電池１１、その定格電力（電池定格電力）Ｔ１１など＞
図１、２に示したように、太陽電池１１それぞれは、光が照射されることによって、正極（＋極）と負極（−極）の間に直流電力を発生し、発生する電力（定格電力）は、約１００〜３００Ｗ（例えば、２５０Ｗ）である。
太陽電池１１は、通常パネル状であり、その設置する際の角度（水平方向から太陽電池１１のパネルまでの角度、以下、設置角度）θによって、発電量が異なる（例えば、設置角度θ＝３０°のときの発電量を１００％とすれば、θ＝２０°で約９９％、θ＝１０°で約９５％、θ＝０°で約９０％）。
又、複数ある太陽電池１１のうち、ある太陽電池１１の＋極に別の太陽電池１１の−極を接続し、別の太陽電池１１の＋極にまた別の太陽電池１１の−極を接続し、以下、これを繰り返して、複数（例えば、５〜２０枚）の太陽電池１１を直列に接続して、１本の太陽電池ストリング２１となる。
【００３１】
このように、複数の太陽電池１１が直列に繋がった太陽電池ストリング２１全体としての＋極（電力出力端）と、−極（グランド端）の間の電圧は、各太陽電池１１で発生された直流電圧の和であって、天候、時刻などで変動するが、約２００〜１０００Ｖとなる。
又、太陽電池ストリング２１の電力出力端から出力される定格電力は、各太陽電池１１の電力の和であって、約５００〜６０００Ｗ（例えば、出力電力が２５０Ｗの太陽電池１１を１４枚接続した場合、３５００Ｗ＝３．５ｋＷ）となる。
【００３２】
又、上述した複数（例えば、５〜１５本）の太陽電池ストリング２１が、１個の接続箱２２へ並列に接続されている。
従って、それぞれの太陽電池ストリング２１の電力出力端（＋極）とグランド端（−極）の間の電圧は、同一となり、上述したように、約０．５〜６ｋＷである。
【００３３】
但し、１個の接続箱２２に対して、複数の太陽電池ストリング２１の電流が流れ込むため、接続箱２２に集まる定格電力は、約２．５〜９０ｋＷ（例えば、接続箱２２に、出力電力が３．５ｋＷの太陽電池ストリング２１を、６本接続していれば２１ｋＷ、１２本接続していれば４２ｋＷ）である。
更に、このような接続箱２２が複数あれば、その数に応じて、太陽光発電装置２’（太陽光発電プラント３’）の太陽電池１１全体として発電できる定格電力（電池定格電力）Ｔ１１は、任意の値にすることが出来るが、例えば、３６ｋＷや、１００３ｋＷ、２９８５ｋＷ、３３８３ｋＷ、３７８１ｋＷなどであっても良い。
【００３４】
＜変換部１２、その定格電力（変換定格電力）Ｔ１２、力率Ｆなど＞
図１、２に示したように、変換部１２は、太陽電池１１からの直流電流を交流電流に変換するものであって、より詳解すれば、太陽電池１１からの直流電流を交流電流（例えば、１００〜１０００Ｖ等）に変換するインバータと、このインバータが変換する交流の電圧や周波数を制御する制御機と、気中遮断機（ＡＣＢ）等を備える構成でも良い。
尚、変換部１２は、パワコン（パワーコンディショナーの略）とも呼ばれる。
【００３５】
このような変換部１２は、直流を交流に変換できる定格電力（変換定格電力）Ｔ１２や力率Ｆが何れの値であっても良いが、例えば、変換定格電力Ｔ１２が、３０ｋＷや、５００ｋＷ、７５０ｋＷ、１９９０ｋＷなどであっても良い。
又、変換部１２の力率Ｆは、変換部１２における有効電力を皮相電力で割った比率（値）であって、その値は８０％以上１００％以下（例えば、８７％や８９％、９０％、９５％など）であっても良い。
【００３６】
尚、有効電力とは、交流（時間とともにその大きさと方向が周期的に変化する電流）における瞬時電力を１周期に渡って平均した値を言い、皮相電流とは、交流における電圧の実効値と電流の実効値の積である。
このような力率Ｆの最大値（力率最大値）Ｆｍａｘは、本来、変換部１２自体の性能で決まるものの、後述する制御装置５から制限命令Ｃが送電側プラント３に通知された際には、変換部１２に対して、本来設定された力率最大値Ｆｍａｘより低い力率Ｆの値（例えば、８５％や９０％など）を上限値として、出力抑制をかけても良い。
【００３７】
＜過積載率Ｋ＞
上述した太陽電池１１の電池定格電力Ｔ１１を、変換部１２の変換定格電力Ｔ１２に力率Ｆを掛けた値で割った比率（値）を、過積載率Ｋとして、この過積載率Ｋを１．０より大きくしても良い。
これを換言すれば、電池定格電力Ｔ１１は、変換部１２の変換定格電力Ｔ１２に力率Ｆを掛けた値より大きいと言える。
尚、過積載率Ｋは、上述した以外に、力率Ｆを掛けずにただ単に電池定格電力Ｔ１１を変換定格電力Ｔ１２で割った比率（値）を、過積載率Ｋとしても構わない。
【００３８】
図３や表１には、所定の過積載率Ｋに対する等価負荷率Ｚ１やロス率（１年間のロス率）Ｚ２の関係を示す。
又、表２には、過積載率Ｋを変化させた場合における電池定格電力Ｔ１１、変換定格電力Ｔ１２、１年間のロス率Ｚ２、発電係数Ｚ３、１年間の発電量Ｚ４、減衰率Ｚ５、２０年間の発電量Ｚ４’を示す。
【００３９】
ここで、負荷率とは、所定期間（例えば、１年や１月、１日など）における太陽光発電装置２’（又は後述する太陽光発電プラント３’）から送電される平均電力を、最大電力（変換定格電力Ｔ１２や、これに力率Ｆを掛けた値）で割った比率（値）であり、等価負荷率Ｚ１とは、また別の所定期間において変動する負荷率を一定であるとみなして置き換えた値である。
つまり、この等価負荷率Ｚ１が高いほど、より最大電力（変換定格電力Ｔ１２など）に近い電力を平均して送電できていると言える。
又、ロス率Ｚ２、Ｚ２’・発電係数Ｚ３・減衰率Ｚ５は、出願人が所定年数（例えば、約３年間や約４年間、約８年間など）蓄積した膨大なデータに基づいて算出した値であって、まず、ロス率Ｚ２、Ｚ２’とは、ケーブル等から生じる発電ロスの比率であり、上述した等価負荷率や太陽電池１１の設置角度θなどによって異なる。
更に、発電係数Ｚ３とは、１年間の発電量（ＭＷｈ）を電池定格電力（ｋＷ）で割った比率（値）であり、減衰率Ｚ５とは、太陽電池１１から出力される電力が１年間に減衰する比率（値）であり、２０年間の発電量Ｚ４’は、１年間の発電量Ｚ４に、｛１＋（１−減衰率Ｚ５）＋（１−減衰率Ｚ５）2 ＋（１−減衰率Ｚ５）3 ＋・・・＋（１−減衰率Ｚ５）19｝を掛けた発電量である。
【００４０】
【表１】
2018182966.tif 000003
【００４１】
【表２】
2018182966.tif 000004
【００４２】
図３や表１、２に示したように、過積載率Ｋが上がるにつれて、１年間のロス率Ｚ２は上がるものの、等価負荷率Ｚ１も上がることから、過積載率Ｋは、１．１以上１．９以下であったり、好ましくは１．３以上１．７以下、更に好ましくは１．５以上１．６以下（１．５５など）であっても構わない。
尚、過積載率Ｋは、上述したように、１．０より大きいだけでなく、１．０以下であっても良い。
又、表２に示したように、過積載率Ｋによって２０年間の発電量Ｚ４’に差が出るが、この２０年間の発電量Ｚ４’に、単位発電量当たりの売電額（例えば、２１円／ｋＷｈや３１円／ｋＷｈ、４２円／ｋＷｈなど）を掛けることで、２０年後の収入の差も算出できるとも言える。
【００４３】
ここまで述べた変換部１２へ直流電流を供給するのは、太陽光発電装置２’（後述の太陽光発電プラント３’の場合は、太陽電池１１であるが、風力発電、波力発電等によって回転される発電機（モータ）からの電流となる。
尚、このモータからの出力電流が交流であれば、変換部１２は、交流を直流に変換するコンバータと、この直流を交流に変換するインバータの両方を備えていれば良く、出力電流が直流であれば、変換部１２はインバータ装置だけを備えていれば良いが、以下は、太陽電池１１のように、直流電流が変換部１２へ流れ込む場合を述べる。
【００４４】
＜送電側プラント３、送電力Ｐ３、太陽光発電プラント３’＞
図１、２に示すように、送電側プラント３は、上述した発電装置２からの電力を電力系統Ｇへ送電する（売電するとも言える）プラントであり、送電側プラント３から電力系統Ｇに送電される電力の値を送電力Ｐ３と言う。
送電側プラント３は、送電する電力系統Ｇに応じた電圧に変圧して送電する必要があり、上述した変換部１２からの交流電流の電圧を変圧するトランス１３と、このトランス１３からの交流電流を電力系統Ｇへ送電する送電部１４を備えていても良い。
【００４５】
この場合、送電側プラント３は、上述した発電装置２の他に、トランス１３と送電部１４も備えることなり、特に、発電装置２が太陽光発電装置２’（太陽電池１１と変換部１２）であれば、送電側プラント３は、太陽光発電プラント３’であると言える。
そこで、以下は、太陽光発電プラント３’におけるトランス１３や送電部１４について主に述べる。
【００４６】
＜トランス１３＞
図１、２に示したように、トランス１３は、所謂、変圧器であって、上述した変換部１２からの交流電流を、送電する電力系統Ｇに適した電圧の交流電流に変換する。
尚、トランスとは、トランスフォーマーの略である。
【００４７】
ここで、電力系統Ｇへの送電に適した交流電流の電圧（１００〜１０００Ｖ等）は、送電ロスをふまえ、変換部１２からの交流電流の電圧よりも高圧（６６００Ｖや２２０００Ｖなど）であることから、変換部１２からの交流電流は、低圧交流電流Ｌであり、この低圧交流電流Ｌをトランス１３にて変圧（昇圧）した交流電流は、高圧交流電流Ｈであると言える。
又、トランス１３は、上述した等価負荷率の２乗に比例したロス（負荷損や銅損とも言う）や無負荷損（鉄損）が生じ、これらを合わせたトランス１３におけるロスの他、太陽電池１１などの接続ケーブルや接続箱２２、変換部１２、エアコンなどにおけるロスも含めた全てのロスに基づいて、図３や表１、２で示したロス率が算出される。
【００４８】
＜送電部１４＞
図１、２に示したように、送電部１４は、上述したトランス１３からの交流電流（高圧交流電流Ｈ）を電力系統Ｇへ送電するものであって、真空遮断機（ＶＣＢ）や、避雷器（ＳＡＲ）などを備えていても良い。
尚、送電部１４は、特別高圧な電力（例えば、２２０００Ｖ等）を電力系統Ｇに送電する場合には、特高部とも言え、トランスミッターとも言える。
【００４９】
＜受電側プラント４＞
図１、２に示したように、受電側プラント４は、上述した電力系統Ｇから電力を受電する（買電するとも言える）プラントであり、後述する電力使用機器６や、電力貯蔵装置７を備えていても良い。
又、受電側プラント４は、電力系統Ｇさえ介していれば、送電側プラント３からの距離は問わず、遠隔地に設けられていても良い。
そこで、以下は、これら電力使用機器６や電力貯蔵装置７について主に述べる。
【００５０】
＜電力使用機器６＞
図１に示したように、電力使用機器６は、電力系統Ｇから受電した電力（受電力Ｐ４）などを使用する機器であって、「負荷６」であるとも言える。
電力使用機器６は、具体的には、工場・作業所における電気・電子機器などの電力を使用する機器であり、工場・作業所そのものを意味しても良い。
又、電力使用機器６は、会社等の法人・団体や個人、官公署・組合などの事務所、住宅、店舗、倉庫・車庫・駐車場・駐輪場、校舎・講堂・体育館、研究施設、病院・診療所、旅館・ホテル、劇場・映画館・競技場・野球場などにおける電気・電子機器などの電力を使用する機器や、会社などの事務所等そのものを意味しても良く、これらが組み合わさったものでも構わない。
【００５１】
＜電力貯蔵装置７＞
図１に示したように、電力貯蔵装置７は、電力系統Ｇから受電した電力（受電力Ｐ４）などを貯蔵する装置である。
電力貯蔵装置７は、具体的には、鉛蓄電池やリチウムイオン蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池などの蓄電池（バッテリ）であったり、受電力Ｐ４等を用いた水の電気分解等により生成した水素を貯蔵し、必要なときに燃料電池等にて電力を取り出す他、フライホール等にて運動エネルギーとしての貯蔵や、揚水にて位置エネルギーとしての貯蔵、キャパシタ等にてそのまま電気エネルギーとしての貯蔵などをする装置であっても構わない。
尚、上述した送電側プラント３からの売電単価（単位発電量当たりの売電額）が、受電側プラント４での買電単価（単位電力量当たりの買電額）より高ければ差益が生じるとも言える。
【００５２】
＜送受電のタイミング、受電力Ｐ４＞
このような受電側プラント４は、上述した送電側プラント３が電力系統Ｇへの送電を開始する以前に又は送電をしつつ、電力系統Ｇからの受電をすることとなる。
尚、「送電側プラント３が送電を開始する以前」とは、送電の開始と同時である場合と、送電の開始予定時の所定時間前である場合の両方を含み、この所定時間とは、秒単位（１秒前や２秒前、数秒前、１０数秒前など）であったり、分単位（１分前や２分前、数分前、１０数分前など）であっても良い。
又、「受電側プラント４が電力系統Ｇからの受電をする」とは、送電側プラント３が送電を開始する以前又は送電をしている時からも電力系統Ｇからの受電をしており、引き続き受電をしつつ、その受電力Ｐ４を所定の送電力Ｐ３に応じた値とする場合や、元々は電力系統Ｇからの受電をしておらず、送電側プラント３が送電を開始する以前等に、電力系統Ｇからの受電を開始する場合などを含む。
【００５３】
受電側プラント４が電力系統Ｇからの受電をする際、その受電力Ｐ４は、送電側プラント３が電力系統Ｇへ送電する所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい。
尚、「受電力Ｐ４が所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい」とは、元々は電力系統Ｇからの受電をしておらず、新たに電力系統Ｇから受電を開始する受電力Ｐ４の全体が、所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい場合や、送電側プラント３が送電を開始する以前等からも電力系統Ｇからの受電をしており、引き続き受電をする際の受電力Ｐ４が、従前からの受電力Ｐ４の値に、所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい分を加える（つまり、所定の送電力Ｐ３又はそれ以上分だけ、受電力Ｐ４を増加させる）場合なども含む。
又、受電側プラント４の受電力Ｐ４の値は、送電側プラント３が送電を開始する以前に又送電をしつつ決めることとなるため、ここでいう所定の送電力Ｐ３とは、送電力Ｐ３の一部若しくは全部であり、電力系統Ｇからオーバーフローし得る電力分であるとも言え、電力系統Ｇにおけるオーバーフロー（停電発生など）発生の可能性を低減するための値であるとも言える。
このような所定の送電力Ｐ３の基となる値は、上述した日射計１５にて測定した日射強度Ｒ等から予想した送電力（予想送電力）Ｐ３’や、リアルタイムで実際に送電側プラント３から送電されている送電力Ｐ３の値などであっても良い。
【００５４】
「受電力Ｐ４が所定の送電力Ｐ３より大きい」とは、受電力Ｐ４−所定の送電力Ｐ３（受電力Ｐ４と所定の送電力Ｐ３との差）が０ｋＷより大きくなることを意味し、例えば、数ｋＷであったり、数１０ｋＷ、１００ｋＷ等であっても良い。
このような受電力Ｐ４は、上述した電力使用機器６と電力貯蔵装置７の少なくとも一方にて、使用・貯蔵される。
尚、受電側プラント４は、ネットワークＮを介して、送電側プラント３からその送電力Ｐ３等の値が通知され、通知された送電力Ｐ３等の値に基づいて、その都度の受電力Ｐ４を決めても良い。
【００５５】
尚、本発明における「ネットワークＮ」とは、個々のコンピュータネットワーク（ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ））を接続して、データのやりとりにＴＣＰ／ＩＰというプロトコルを用いて、世界的規模で通信サービスを行えるようにしたローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）の集合体である「インターネット」（オープンネットワーク）をはじめ、各「ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）」や、「メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）」、「ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）」など、何れのコンピュータネットワークであっても構わない。
又、本発明における「ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）」とは、ＪＩＳ−Ｘ−０００９：１９９７で規定された「利用者の構内に設置され、地理的に限られた範囲のコンピュータネットワーク」を言い、クローズドネットワークであるとも言える。
更に、本発明における「メトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）」も、ＪＩＳ−Ｘ−０００９：１９９７で規定された「同じ都市内のローカルエリアネットワークを接続するための網」を言い、本発明における「ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）」は、ＪＩＳ−Ｘ−０００９：１９９７の規定による「ローカルエリアネットワーク又はメトロポリタンネットワークよりも広域に通信サービスを提供するネットワーク」を言う。
このようなネットワークＮへの接続は、無線・有線の何れであっても良い。
【００５６】
＜制御装置５、制限値Ｃ’、制限命令Ｃ＞
図１、２に示したように、制御装置５は、送電側プラント３からの送電力Ｐ３を制限値Ｃ’以下とする制限命令Ｃを、当該送電側プラント３に通知する装置である。
ここで、制限値Ｃ’とは、例えば、変換部１２の定格電力Ｔ１２より小さい制限電力値ＣＴ’であったり、変換部１２の力率最大値Ｆｍａｘより小さい制限力率値ＣＦ’などを意味する。
制御装置５は、制限命令Ｃを送電側プラント３に通知した際には、送電側プラント３による送電を開始する以前に又は送電をしつつ、受電側プラント４に、送電力Ｐ３のうち、上述した制限値Ｃ’を越える送電力Ｐ３と同じ又はより大きい受電力Ｐ４を受電させる。
【００５７】
制御装置５は、送電側プラント３と受電側プラント４の何れかの側に設けられていたり、両方に亘って設けられていても良く、上述したネットワークＮを介して、送電側プラント３に制限命令Ｃの通知をしたり、受電側プラント４に受電をさせても構わない。
尚、この制限命令Ｃによって通知される制限値Ｃ’は、上述した変換部１２における力率Ｆであったり、具体的な送電力Ｐ３の値などであるが、このような力率Ｆの値等は、電力会社からの指示や、電力制御システム１の使用者が自発的に決めたものであっても良い。
【００５８】
制御装置５が通知する制限命令Ｃは、電力系統Ｇ（例えれば、水槽）がオーバーフローする瞬間がないようにするためのものであって、送電力Ｐ３に出力抑制がかかった間中、制御装置５は、送電側プラント３に制限命令Ｃを所定時間おきに（例えば、１分や５分、１時間おき等に）出し続けても良い。
又、一回の制限命令Ｃに、いつからいつまで制限すれば良いか（太陽光発電装置２’（又は太陽光発電プラント３’）であれば、ある一日における何時から何時までなど）を含めて、制限命令Ｃとしても良い。
尚、制御装置５は、上述した変換部１２や日射計１５などの出力を監視可能な構成であっても良い。
【００５９】
＜電力制御システム１の制御＞
このような制御装置５によって行われる電力制御プログラム、電力制御方法は、受電側プラント４に、送電側プラント３が電力系統Ｇへの送電を開始する以前に又は送電をしつつ、電力系統Ｇからの受電をさせ、受電側プラント４に、受電側プラント４が電力系統Ｇから受電する受電力を、送電側プラント３が電力系統Ｇへ送電する所定の送電力Ｐ３と同じに又はより大きくさせるものであって、主に受電側プラント４に対する制御だけで、「発電した電力の有効活用」などが実現し得ると共に、後述するステップＳ１〜Ｓ３で表現されていても良い。
図４には、その電力制御システム１の制御処理のフローチャート図が示されている。
【００６０】
ステップＳ１では、送電側プラント３に制限命令Ｃが通知されていれば、後述のステップＳ２に移り、制限命令Ｃが通知されていなければ、この電力制御システム１の制御は終了する。
ステップＳ２では、その都度の送電力Ｐ３（又は、日射強度Ｒ等から予想される予想送電力Ｐ３’）を送電側プラント３から受電側プラント４へ通知する。
ステップＳ３では、ステップＳ２で所定の送電力Ｐ３を通知された受電側プラント４は、その所定の送電力Ｐ３又は予想送電力Ｐ３’より大きい受電力Ｐ４の受電をし、ステップＳ１に戻る。
【００６１】
ここまでの処理（ステップＳ１〜Ｓ３）は、所定時間おき（例えば、１分おき等）に繰り返される。
又、この所定時間は、常に同じ時間間隔でなくても良く、日中で、日射強度Ｒが安定している時間帯は、もう少し長い所定時間おき（例えば、５分や１時間おき等）に繰り返し、朝夕など、日射強度Ｒの変化が大きい時間帯には、短い所定時間ごとに処理を行うこととしても良い。
【００６２】
＜その他＞
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。電力制御システム１や太陽光発電プラント３’、電力制御プログラム、電力制御方法等の各構成又は全体の構造、形状、寸法などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することが出来る。
電力制御システム１は、１つの電力系統Ｇに対して、＜１＞送電側プラント３や受電側プラント４をそれぞれ１つずつ有している場合でも良いが、＜２＞送電側プラント３は１つであるが受電側プラント４は複数有している場合や、＜３＞送電側プラント３は複数であるが受電側プラント４は１つ有している場合、＜４＞送電側プラント３も受電側プラント４もそれぞれ複数有している場合であっても構わない。
【００６３】
更に、＜２＞の場合であれば、１つの送電側プラント３からの所定の送電力Ｐ３に対して、複数の受電側プラント４−１、４−２・・・の各受電力Ｐ４−１、Ｐ４−２・・・の合計受電力Ｐ４”が、同じ又はより大きければ良い。
同様に、＜３＞の場合であれば、複数の送電側プラント３−１、３−２・・・からの各送電力Ｐ３−１、Ｐ３−２・・・の所定の合計送電力Ｐ３”に対して、１つの受電側プラント４の受電力Ｐ４が、同じ又はより大きければ良く、＜４＞の場合であれば、複数の送電側プラント３−１、３−２・・・からの所定の各送電力Ｐ３−１、Ｐ３−２・・・の所定の合計送電力Ｐ３”に対して、複数の受電側プラント４−１、４−２・・・の各受電力Ｐ４−１、Ｐ４−２・・・の合計受電力Ｐ４”が、同じ又はより大きければ良い。
【００６４】
送電側プラント３は、電力使用機器６や電力貯蔵装置７を備える、つまり、発電装置２（又は太陽光発電装置２’）からの電力を電力系統Ｇに送電するだけでなく、送電側プラント３内で使用・貯蔵しても良い。
電力使用機器６や電力貯蔵装置７は、送電側プラント３又は受電側プラント４のみに設けられる他、送電側プラント３と受電側プラント４の両方に設けられていても良い。
【００６５】
太陽光発電プラント３’は、太陽光発電装置２’と、トランス１３及び送電部１４等と切り分けず、太陽電池１１、変換部１２、トランス１３及び送電部１４等をまとめてプラントとしても良い。
太陽光発電プラント３’は、変換部１２を複数有していたり、それらの変換部１２が、配電盤２０外に設けられていても良く、又、配電盤２０内に変換部１２、送電部１４を有していたり、トランス１３を配電盤２０に外側から取り付けていても構わない。
【００６６】
受電側プラント４は、制御装置５が制限命令Ｃを送電側プラント３に通知した際以外に、送電側プラント３の所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい受電力Ｐ４の受電をしても良く、例えば、電力会社から出力抑制の指示等が出される前に、電力制御システム１の使用者が自発的に、受電側プラント４に、所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい受電力Ｐ４を受電させたり、所定期間継続して、受電側プラント４に、所定の送電力Ｐ３と同じ又はより大きい受電力Ｐ４を受電させても良い。
制御装置５は、上述した太陽光発電プラント３’（太陽光発電装置２’）における変換部１２や日射計１５以外に、送電部１４等とも制御可能・監視可能に接続されていても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
電力制御システム、電力制御プログラム、電力制御方法は、太陽光の電力制御システム以外に、風力、水力、波力等によって回転される発電機（モータ）によって発電するシステム等において使用でき、屋外・屋内を問わず利用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１        電力制御システム
２        発電装置
２’      太陽光発電装置
３        送電側プラント
３’      太陽光発電プラント
４        受電側プラント
５        制御装置
６        電力使用機器
７        電力貯蔵装置
１１      太陽電池
１２      変換部
１３      トランス
１４      送電部
Ｇ        電力系統
Ｐ３      送電力
Ｐ４      受電力
Ｃ        制限命令
Ｃ’      制限値
Ｔ１１    太陽電池の定格電力
Ｔ１２    変換部の定格電力
Ｆ        変換部の力率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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