(57)【要約】【課題】集合住宅の各住戸に商用電源からの電力を分配し、電力の貸借に関して繁雑な演算を伴うことなく商用電源からゾーンに供給される電力需要の平準化を可能にする。【解決手段】分電盤２は、集合住宅Ｂにおける使用電力量を計測するゾーン電力計Ｍ１を有し、集合住宅Ｂの各住戸Ｈに電力を分配する。分電盤２には、蓄電池ＳＣを備える共用電源１からも電力が供給される。ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量が規定値に達しなければ電力系統Ｐｎから供給される商用電源により住戸Ｈに給電し、この間に、商用電源によろい蓄電池ＳＣが充電される。また、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの住戸Ｈに対しては共用電源１から電力を供給する。【選択図】図１
2011130649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、ゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計と、ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて蓄電池への蓄電と蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備え、分電盤は、制御装置からの指示により個別エリアに供給する電力を商用電源と共用電源との一方から選択し、制御装置は、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対して共用電源から電力を供給するように分電盤に指示することを特徴とする電力供給システム。
【請求項２】
前記分電盤は、前記個別エリアに商用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第１電路と、前記個別エリアに前記共用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第２電路と、各第１電路にそれぞれ挿入され前記制御装置により開閉が制御される第１の開閉器と、各第２電路にそれぞれ挿入され前記制御装置により開閉が制御される第２の開閉器とを有し、制御装置は、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての第１の開閉器を閉成するとともにすべての第２の開閉器を開放し、かつ前記蓄電池の残容量が適正範囲の上限になるまで蓄電し、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対応する第１の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する第２の開閉器を閉成し、かつ当該個別エリアに共用電源から電力を供給することを特徴とする請求項１記載の電力供給システム。
【請求項３】
前記個別エリアのそれぞれにおける使用電力量を計測する個別電力計を備え、前記制御装置は、前記ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、個別電力計により計測される使用電力量が多いほうから個別エリアを選択し、選択した個別エリアに対応する前記第１の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する前記第２の開閉器を閉成することにより、前記ゾーン電力計により計測されるゾーンにおける使用電力量を規定値以下に維持することを特徴とする請求項２記載の電力供給システム。
【請求項４】
前記共用電源は、自然エネルギーを用いて発電する発電装置と、発電装置からの電力を前記蓄電池に蓄電する機能と蓄電池の電力を放電させる充放電回路とを有し、前記分電盤において商用電源と系統連系し、前記制御装置は、前記第２の開閉器を閉成して発電装置から各個別エリアに電力を供給している間に余剰電力があれば蓄電池に蓄電し、不足があれば蓄電池から放電するように充放電回路に指示することを特徴とする請求項２又は３記載の電力供給システム。
【請求項５】
前記商用電源から電力を購入する際の電気料金の単価に複数の段階が設定されているときには、前記制御装置は、電気料金の単価ごとに前記蓄電池への蓄電と放電とを制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【請求項６】
前記制御装置は、前記蓄電池の蓄電時において、蓄電池から放電した電力量に加えて、蓄電池の充放電に伴う損失分の電力量を蓄電することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに商用電源からの電力を分配する電力供給システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の電力需要家によるグループを形成し、需要家間の電力需給をグループ内で協調して調整する技術が提案されている。特許文献１には、電気事業者から供給される電力を配分するにあたり、グループを構成している需要家全体と、電気事業者が電力を供給する電力系統との間に、電力供給制御装置を設け、電力供給制御装置が需要家における電力需要量を監視して電力の需給バランスを調整する技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、グループ内の需要家の少なくとも一部において、マイクロガスタービン発電装置、太陽光発電装置、風力発電装置、燃料電池のような分散型電源が設けられていることを想定した技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１０４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載された技術では、電力供給制御装置において電力の需給調整を一括して行うために、電力購入量のスケジュールを決定する必要がある。このことから、電力供給制御装置において、各需要家における電力の需給について履歴を蓄積し、電力の需要予測をするための繁雑な演算が必要になる。
【０００５】
本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに商用電源からの電力を分配するとともに、繁雑な演算を伴うことなく商用電源からゾーンに供給される電力需要の平準化を可能にする電力供給システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記目的を達成するために、規定のゾーンに含まれる複数の個別エリアに電力を分配する分電盤と、ゾーンにおける使用電力量を計測するゾーン電力計と、ゾーンにおいて共用され少なくとも商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源と、ゾーン電力計により計測される使用電力量に応じて蓄電池への蓄電と蓄電池からの放電とを制御する制御装置とを備え、分電盤は、制御装置からの指示により個別エリアに供給する電力を商用電源と共用電源との一方から選択し、制御装置は、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対して共用電源から電力を供給するように分電盤に指示することを特徴とする。
【０００７】
また、分電盤は、個別エリアに商用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第１電路と、個別エリアに共用電源からそれぞれ電力を供給する複数の第２電路と、各第１電路にそれぞれ挿入され制御装置により開閉が制御される第１の開閉器と、各第２電路にそれぞれ挿入され制御装置により開閉が制御される第２の開閉器とを有し、制御装置は、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての第１の開閉器を閉成するとともにすべての第２の開閉器を開放し、かつ蓄電池の残容量が適正範囲の上限になるまで蓄電し、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対応する第１の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する第２の開閉器を閉成し、かつ当該個別エリアに共用電源から電力を供給するのが望ましい。
【０００８】
さらに、個別エリアのそれぞれにおける使用電力量を計測する個別電力計を備え、制御装置は、ゾーン電力計により計測される使用電力量が規定値に達すると、個別電力計により計測される使用電力量が多いほうから個別エリアを選択し、選択した個別エリアに対応する第１の開閉器を開放するとともに当該個別エリアに対応する第２の開閉器を閉成することにより、ゾーン電力計により計測されるゾーンにおける使用電力量を規定値以下に維持することが望ましい。
【０００９】
共用電源は、自然エネルギーを用いて発電する発電装置と、発電装置からの電力を蓄電池に蓄電する機能と蓄電池の電力を放電させる充放電回路とを有し、分電盤において商用電源と系統連系し、制御装置は、第２の開閉器を閉成して発電装置から各個別エリアに電力を供給している間に余剰電力があれば蓄電池に蓄電し、不足があれば蓄電池から放電するように充放電回路に指示する構成を採用することができる。
【００１０】
商用電源から電力を購入する際の電気料金の単価に複数の段階が設定されているときには、制御装置は、電気料金の単価ごとに蓄電池への蓄電と放電とを制御することが望ましい。
【００１１】
制御装置は、蓄電池の蓄電時において、蓄電池から放電した電力量に加えて、蓄電池の充放電に伴う損失分の電力量を蓄電することが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の構成によれば、分電盤によって規定したゾーン内の複数の個別エリアに電力を分配し、さらに商用電源からの電力を蓄電する蓄電池を備えた共用電源を設け、ゾーン電力計により計測されたゾーンの使用電力量が規定値に達すると、少なくとも１つの個別エリアに対して共用電源から電力を供給する構成を採用しているから、商用電源からの電力を個別エリアに分配するだけでなく、蓄電池の充放電を制御するだけで、電気量について繁雑な貸借の演算を伴うことなく商用電源からゾーンに供給される電力需要の平準化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態を示すブロック図である。
【図２】同上の動作説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本実施形態では、図１に示すように、利用者の個別エリアとしての複数の住戸Ｈを有する集合住宅Ｂをゾーンとして例示するが、オフィスビルやテナントビルのように、オフィスやテナントがそれぞれ占有する複数の個別エリアを有し、各個別エリアにおいて独立した電力メータを有している建物をゾーンとしたり、戸建て住宅を個別エリアとして町内などの地域内をゾーンとすることも可能である。
【００１５】
また、１戸の住宅をゾーンとし、分電盤により分岐された各系統の負荷が存在する場所を個別エリアとして扱うことも可能である。この場合、ロゴスキーコイルなどを用いて分岐系統ごとに通電電流を検出し、通電電流から系統別の使用電力量を計測することも可能である。
【００１６】
集合住宅Ｂには、電気室などに配置された蓄電池ＳＣを備える共用電源１が設けられており、共用電源１は集合住宅Ｂ内において共用される。また、図示例において、共用電源１は集合住宅Ｂの屋上などに設置した太陽光発電装置ＰＶを含んでいる。
【００１７】
したがって、共用電源１は、電力系統Ｐｎから供給される商用電源により蓄電池ＳＣを充電する蓄電回路１１が設けられている。したがって、充電回路１１は、ＡＣ−ＤＣ変換を行う機能を有している。共用電源１には、太陽光発電装置ＰＶにより発電された電力のうちの余剰分で蓄電池ＳＣを充電するとともに、蓄電池ＳＣの電力を太陽光発電装置ＰＶの出力電力と併用するための充放電回路１２も設けられる。さらに、共用電源１は、太陽光発電装置ＰＶおよび蓄電池ＳＣの電力を交流電力に変換するパワーコンディショナ１３も備えている。なお、太陽光発電装置ＰＶに代えて、太陽光以外の自然エネルギーを利用する発電装置を設けることも可能である。
【００１８】
商用電源の電力系統Ｐｎは、集合住宅Ｂの管理人室などに配置される分電盤２に接続される。分電盤２は、電力系統Ｐｎと共用電源１とから供給される電力を、各住戸Ｈに分配する。この分電盤２は、メインブレーカ（図示せず）および複数個の分岐ブレーカ２１を備え、さらに共用電源１と商用電源の電力系統Ｐｎとの系統連系を行っている。分電盤２に設けた各分岐ブレーカ２１には、それぞれ各住戸Ｈに配電するための分岐線Ｌｂが接続されており、分岐線Ｌｂを通して各住戸Ｈへの給電がなされる。
【００１９】
各住戸Ｈには、それぞれ個別電力計Ｍ２が設けられ、個別電力計Ｍ２を介して負荷Ｌが接続される。実際には、個別電力計Ｍ２と負荷Ｌとの間に住戸用の分電盤（図示せず）が配置され、分電盤２からの分岐線Ｌｂが住戸用の分電盤により複数系統に分岐される。
【００２０】
分電盤２は、集合住宅Ｂにおける使用電力量を一括して計測するゾーン電力計Ｍ１を備える。ゾーン電力計Ｍ１は、電力系統Ｐｎから分電盤２に供給される電力量と、分電盤２から電力系統Ｐｎに逆潮流される電力量との両方を計測する双方向の電力計測機能を有している。すなわち、ゾーン電力計Ｍ１は、商用電源として電力系統Ｐｎから購入する電力量と、集合住宅Ｂに設けた太陽光発電装置ＰＶにより発電された電力のうちの余剰分として電力系統Ｐｎに逆潮流させる電力量とを計測する。
【００２１】
本発明では、太陽光発電装置ＰＶは必須ではないから、以下では、まず太陽光発電装置ＰＶを設けていない場合について説明した後、太陽光発電装置ＰＶを付加した場合について説明する。すなわち、充放電回路１２については、まず蓄電池ＳＣからの放電の機能のみに着目し、パワーコンディショナ１３については、蓄電池ＳＣの電力を交流に電力変換する機能のみに着目する。
【００２２】
分電盤２の内部では、電力系統Ｐｎから受電する電力量をゾーン電力計Ｍ１により計測した後に、各住戸Ｈに電力を供給する複数の電路Ｌｐ１に分岐させる。また、ゾーン電力計Ｍ１からは蓄電回路１１への電路Ｌｐ３も設けられる。各電路Ｌｐ１には、それぞれ制御装置１０からの開閉信号を受けて開閉が制御される開閉器ＳＷ１が挿入される。
【００２３】
また、分電盤２の内部には、パワーコンディショナ１３から各住戸Ｈに電力を供給する複数の電路Ｌｐ２が設けられ、各電路Ｌｐ２には、それぞれ制御装置１０からの開閉信号を受けて開閉が制御される開閉器ＳＷ２が挿入される。
【００２４】
電力系統Ｐｎから各住戸Ｈに電力を供給する電路Ｌｐ１と、共用電源１から各住戸Ｈに電力を供給する電路Ｌｐ２とは、同じ住戸Ｈごとに共通に接続される。また、各分岐ブレーカ２１は、それぞれ電路Ｌｐ１，Ｌｐ２の接続点と住戸Ｈとの間に挿入される。したがって、開閉器ＳＷ１と開閉器ＳＷ２と分岐ブレーカ２１との一端同士が互いに接続されることになる。
【００２５】
各開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉をそれぞれ制御する制御装置１０は、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量と、個別電力計Ｍ２により計測される各住戸Ｈでの使用電力量とに基づいて、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉を制御する。また、蓄電回路１１、充放電回路１２、パワーコンディショナ１３の動作制御も制御装置１０が行う。
【００２６】
したがって、制御装置１０は、分電盤２、各住戸Ｈとの間で通信する。つまり、制御装置１０は、分電盤２との通信によりゾーン電力計Ｍ１で計測した使用電力量を取得するとともに開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉を制御し、住戸Ｈとの通信により個別電力計Ｍ２による使用電力量を取得する。
【００２７】
また、制御装置１０は、蓄電回路１１、充放電回路１２、パワーコンディショナ１３との間でも通信する。すなわち、制御装置１０は、蓄電回路１１、充放電回路１２、パワーコンディショナ１３との間で通信を行うことにより、蓄電池ＳＣの充放電を制御する。
【００２８】
制御装置１０と共用電源１と分電盤２とは比較的近い場所に設置されるから、制御装置１０と共用電源１と分電盤２との間の通信には通信専用の通信線Ｌｓを用いる。また、各住戸Ｈは制御装置１０に対して比較的遠方に配置されるから、制御装置１０と各住戸Ｈとの間では、分岐線Ｌｂを通信路に共用する電力線搬送通信の技術を用いて通信を行う。なお、インターホンなどの通信用に用いる構内通信網が構築されている場合には、制御装置１０と各住戸Ｈとの間の通信に構内通信網を用いることも可能である。
【００２９】
次に、制御装置１０による開閉器ＳＷ１，ＳＷ２および蓄電池ＳＣの充放電の制御について説明する。制御装置１０は、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉の制御にあたって、ゾーン電力計Ｍ１から取得される使用電力量と、個別電力計Ｍ２から取得される使用電力量とを用いる。これらの使用電力量は、単位期間（たとえば、５分、１０分、３０分などの適宜の期間）ごとに制御装置１０が取得する。
【００３０】
一般に、商用電源の電気料金の単価は、３０分毎の使用電力量の平均値を需要電力として、１ヶ月間における需要電力の最大値に基づいて契約電力を設定し、契約電力に基づいて電気料金の単価を設定している。したがって、集合住宅Ｂにおいては、ゾーン電力計Ｍ１および個別電力計Ｍ２により計測される需要電力の最大値を抑制することが望ましい。
【００３１】
そこで、制御装置１０では、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量を取得することにより需要電力を算出し（３０分毎の使用電力量を取得している場合は、使用電力量を需要電力に比例する値として用いることができる）、需要電力が規定値（契約電力よりも低く設定した適宜の電力値）を超えないように、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉を制御している。すなわち、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量が規定値に達すると、少なくとも一部の住戸Ｈに対して共用電源１から電力を供給することで、商用電源から購入する電力量の増加を抑制する。
【００３２】
したがって、制御装置１０は、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量が規定値に達するまでは、すべての住戸Ｈに対して商用電源から電力を供給するようにすべての開閉器ＳＷ１を閉成（オン）する。また、共用電源１から住戸Ｈへの電力供給を停止するために、すべての開閉器ＳＷ２を開放（オフ）する。ここで、蓄電回路１１は、蓄電池ＳＣの残容量が適正範囲の上限になるまで商用電源から蓄電池ＳＣを蓄電し、残容量が適正範囲になると蓄電を停止する。開閉器ＳＷ１が閉成している期間には、各住戸Ｈに対して電路Ｌｐ１を通して商用電源から電力が供給される。また、この期間の少なくとも一部期間において、蓄電回路１１を通して商用電源から蓄電池ＳＣへの蓄電が行われる。
【００３３】
一方、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量が規定値に達すると、需要電力が契約電力を超えるおそれがあるとみなし、少なくとも１戸の住戸Ｈに対応する開閉器ＳＷ１を開放して商用電源から当該住戸Ｈへの給電を遮断する。このとき、当該住戸Ｈに対応する開閉器ＳＷ２を閉成することにより共用電源１から当該住戸Ｈへの給電を行うために充放電回路１２およびパワーコンディショナ１３を動作させ、蓄電池ＳＣへの充電を停止するために蓄電回路１１を停止させる。
【００３４】
ここに、共用電源１から電力を供給する住戸Ｈは、集合住宅Ｂのすべての住戸Ｈとすることが可能であるが、蓄電池ＳＣの電力容量には限りがある。そこで、集合住宅Ｂにおいて使用する使用電力量が規定値を超えないようにしながらも、蓄電池ＳＣからの放電を極力低減するために、個別電力計Ｍ２により計測される使用電力量の大きいほうから順に住戸Ｈを選択することにより、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量を規定値以下に維持する。
【００３５】
この条件を満たす住戸Ｈは、以下の手順で選択する。まず、個別電力計Ｍ２により計測される使用電力量を降順に並べ、使用電力量の上位から順に加算した加算値をそれぞれ求める。すなわち、１位と２位との使用電力量の加算値、１位から３位までの使用電力量の加算値、１位から４位までの使用電力量の加算値……、というように、加算値を順に求める。これらの加算値のうち、個別電力計Ｍ２により計測される各住戸Ｍの使用電力量の総和から減算したときに減算結果が上記規定値以下になる加算値を求め、当該加算値が得られた住戸Ｈを選択する。
【００３６】
選択された住戸Ｈに対して、商用電源から電力を供給せずに、共用電源１から電力を供給することによって、集合住宅Ｂの全体では、需要電力が契約電力未満に抑制されることになる。しかも、各住戸Ｍには、商用電源と共用電源１とのいずれかから所要の電力が供給される。すなわち、電力需要を満たしながらも需要電力が契約電力を超えるのを防止することができる。
【００３７】
一方、ゾーン電力計Ｍ１で計測される使用電力量が規定値以下であるときには、どの住戸Ｈにも共用電源１からは電力を供給せず、すべての住戸Ｈに対して商用電源からのみ電力を供給する。また、この期間のうちの少なくとも一部の期間には、商用電源の電力を用いて共用電源１の蓄電池ＳＣを充電する。
【００３８】
したがって、共用電源１から住戸Ｈに供給された電力は、共用電源１から住戸Ｈに対して電力を供給していない期間において、蓄電池ＳＣに蓄電されることになる。蓄電池ＳＣの残容量は、共用電源１に設けた制御装置１０が監視しており、制御装置１０では、蓄電池ＳＣの充放電に伴う残容量が適正範囲に保たれるように充放電の制御を行っている。
【００３９】
制御装置１０による制御を簡単にまとめると表１のようになる。表１では、集合住宅Ｂ全体の需要電力が規定値よりも高い場合と低い場合とに分けて動作を記載している。
【００４０】
【表１】
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すなわち、需要電力が低い場合には、各住戸Ｈには商用電源から電力が供給され、この間の少なくとも一部期間において蓄電池ＳＣが充電される。また、需要電力が高い場合には、住戸Ｈのうち上述のようにして選択された需要電力の高い住戸Ｈには蓄電池ＳＣから電力が供給され、需要電力の低い住戸Ｈには商用電源から電力が供給されることになる。
【００４１】
ここに、集合住宅Ｂの全体での需要電力は、各住戸Ｈでの使用電力量に加えて集合住宅の共用部分（共用電源１を含む）で使用する電力量を含んでいるから、個別電力計Ｍ２で計測した使用電力量の総和では、需要電力に対応しない。また、需要電力が契約電力を超えないように共用電源１の電力を併用しているから、ゾーン電力計Ｍ１で計測した使用電力量は、商用電源からの購入電力には対応するが、需要電力とは必ずしも対応しない。
【００４２】
ただし、制御装置１０では、集合住宅Ｂにおける需要電力の変化がわかれば、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の開閉制御や、蓄電回路１１、充放電回路１２、パワーコンディショナ１３の動作制御が可能であるから、本実施形態では、ゾーン電力計Ｍ１により計測した使用電力量を需要電力の目安に用いている。
【００４３】
ところで、需要電力が規定値以下に低下しても、需要電力が低い状態（開閉器ＳＷ１がオンの状態）にただちに移行させるのではなく、規定値よりも低く設定した復帰値まで需要電力が低下したときに、需要電力が低い状態に移行させる。すなわち、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２の動作にヒステリシスを持たせることによって、開閉器ＳＷ１，ＳＷ２のハンチングを防止する。
【００４４】
上述のように、少なくとも１戸の住戸Ｈに対して蓄電池ＳＣを備える共用電源１から電力を供給可能にしたことにより、集合住宅Ｂの需要電力が増加したとしても商用電源からの購入電力の増加を抑制することになり、購入電力が契約電力を超過するのを防止することができる。
【００４５】
一方、商用電源からの電力の購入を抑制した期間に蓄電池ＳＣから住戸Ｍに供給された電力は、集合住宅Ｂの需要電力が低下した期間において商用電源から購入して蓄電池ＳＣに充電することになる。すなわち、住戸Ｍにおいて消費した電力を商用電源から購入したことになるから、結果として、共用電源１から電力供給を受けた住戸Ｈは、当該電力を商用電源から購入したことになる。言い換えると、蓄電池ＳＣに溜められた電力を使用した住戸Ｈは、使用した電力量に見合う電力量を後に蓄電池ＳＣに返すことになる。
【００４６】
したがって、各住戸Ｈに設けた個別電力計Ｍ２では、共用電源１からの電力供給を受けたか否かにかかわらず使用電力量が積算され、使用電力量に応じた電気料金が請求されることになる。ただし、商用電源から電力供給を受ける際に、蓄電池ＳＣが介在する経路で電力供給を受けた場合に、集合住宅Ｂが商用電源から購入する電力は契約電力を超えないから、電気料金の単価が増加することがなく、結果として、電気料金の増加を抑制していることになる。
【００４７】
要するに、集合住宅Ｂでの需要電力が大きくなると、共用電源１を併用して住戸Ｈに電力を供給することにより商用電源から購入する電力を低減させ、集合住宅Ｂでの需要電力が小さくなると、共用電源１の蓄電池ＳＣに充電することにより商用電源から購入する電力を増加させているのである。この動作により、商用電源から購入する電力が平準化されることになる。
【００４８】
図２（ａ）に集合住宅Ｂにおける実際の需要電力（実線）と、蓄電池ＳＣを用いることによる商用電源からの購入電力（破線）との関係を示す。破線で示す電力量は、ゾーン電力計Ｍ１により計測される使用電力量に相当し、蓄電池ＳＣの電力を用いていなければ需要電力とみなすことができる。
【００４９】
ここで、蓄電池ＳＣの電力を用いていない状態において、需要電力（すなわち、ゾーン電力計Ｍ１で計測した使用電力量に相当する電力）が規定値Ｔｈ１を超えると、図２（ｂ）のように、蓄電池ＳＣの放電が開始されて破線で示す購入電力が低下する。このようにして、電力系統Ｐｎから購入する電力が契約電力に達するのを防止できる。
【００５０】
その後、需要電力が復帰値Ｔｈ２を下回ると、蓄電池ＳＣの放電が停止して破線で示す購入電力が上昇する。ここで、需要電力を取得するには個別電力計Ｍ２により計測した使用電力量などを求める必要があるから、ゾーン電力計Ｍ１で計測した使用電力量を需要電力に代用する。
【００５１】
蓄電池ＳＣは、図２（ｃ）のように、需要電力が規定値Ｔｈ１を超えると放電され（充放電回路１２が動作し）、その後、需要電力が復帰値Ｔｈ２を下回ると放電を停止し（充放電回路１２が停止し）、放電の停止後に蓄電回路１１が動作することにより残容量が適正範囲になるまで蓄電されることになる。
【００５２】
ところで、住戸Ｈが共用電源１からの電力供給を受けるときと、商用電源から共用電源１に充電するときとには、電力損失が生じる。したがって、蓄電池ＳＣを充電する際には、住戸Ｈに供給した電力量よりも損失分だけ加算した電力量の充電を行うように蓄電回路１１を動作させることになる。すなわち、蓄電池ＳＣの残容量が適正範囲になるように蓄電を行うと、ゾーン電力計Ｍ１で計測される使用電力量は、損失分を含む電力量になる。
【００５３】
ただし、集合住宅には住戸Ｈの居住者で共用する共用スペース（玄関ロビーや廊下）があり、共用スペースに配置した照明器具などの設備による電力の消費分は、共益費などによって賄うから、共用電源１を設けたことによる損失分の電気料金についても共益費などによって支払えばよい。あるいはまた、太陽光発電装置ＰＶから蓄電池ＳＣに蓄電する場合には、上述した損失分を太陽光発電装置ＰＶの発電電力で賄うようにしてもよい。
【００５４】
上述の動作は、商用電源から購入する電力を平準化する点に着目しているが、蓄電池ＳＣを用いていることによって、商用電源から電力を購入する時間帯と各住戸Ｈにおいて電力を使用する時間帯とをずらすことも可能である。したがって、時間帯に応じて電気料金の単価が変化する場合には、電気料金の単価が安い時間帯に蓄電池ＳＣに蓄電し、電気料金の単価が安い時間帯に蓄電池ＳＣから放電するようにしてもよい。
【００５５】
この場合、個別電力計Ｍ２で使用電力量を一律に計測すると電気料金の計算ができないから、電気料金の単価が異なる時間帯別に蓄電する蓄電池ＳＣを設け、蓄電池ＳＣの電力を各住戸Ｈに供給する際には、どの時間帯に対応する蓄電池ＳＣから電力を供給しているかを個別電力計Ｍ２に通知することが必要になる。
【００５６】
ただし、需要電力の高い住戸Ｈに対して蓄電池ＳＣの電力を優先的に供給すると、集合住宅Ｂの中で電気料金に不公平が生じる。したがって、蓄電池ＳＣの電力を使用する時間帯と、蓄電池ＳＣに蓄電した時間帯とが異なる場合には、蓄電池ＳＣからの電力を各住戸Ｈに一斉に配分することが望ましい。
【００５７】
また、時間帯別の蓄電池ＳＣを設けている場合に、蓄電池ＳＣを蓄電した時間帯と蓄電池ＳＣから放電する時間帯とを一致させておけば、複雑な制御を伴わずに商用電源から購入する電力の平準化を行うことができる。なお、蓄電池ＳＣを時間帯別に設ける代わりに蓄電池ＳＣの充放電の電力量を取得し、時間帯別の電力量の貸借を計算により求めることが可能であるが、電力量の管理は繁雑になる。
【００５８】
上述の構成では、太陽光発電装置ＰＶを考慮しない動作について説明したが、太陽光発電装置ＰＶを用いる場合には、太陽光発電装置ＰＶから各住戸Ｈに電力が供給され、また余剰電力が生じるときには、充放電回路１２を通して太陽光発電装置ＰＶの余剰電力を蓄電池ＳＣに蓄電することになる。
【００５９】
太陽光発電装置ＰＶから各住戸Ｈに電力を供給している期間には、パワーコンディショナ１３が商用電源の電力系統Ｐｎと系統連系を行うことが可能であるが、太陽光発電装置ＰＶにより住戸Ｈに給電している間は、通常は系統連系を行わず、また個別電力計Ｍ２による使用電力量の計測も停止させる。
【００６０】
もちろん、省エネルギーを意識付けるために、各住戸Ｈにおける全体の使用電力量を計測することは望ましいが、電気料金が発生する商用電源から購入した電力と、基本的に無料である太陽光発電装置ＰＶで発電した電力とは区別する必要がある。したがって、必要があれば、個別電力計Ｍ２として、住戸Ｈでの使用電力量の総量を計測するものと、商用電源から購入した電力のみを計測するものとを設けることになる。
【００６１】
ここで、上述のように、太陽光発電装置ＰＶにより生成された余剰電力を蓄電池ＳＣに蓄電する場合、商用電源の電力で蓄電池ＳＣに蓄電した電力と、太陽光発電装置ＰＶの発電電力で蓄電池ＳＣに蓄電した電力とを区別しなければならない。したがって、蓄電回路１１に蓄電池ＳＣに供給した電力量を計測する手段を設けておき、商用電源の電力による蓄電量を把握するか、あるいは、蓄電池ＳＣとして、商用電源の電力を蓄電するものと、太陽光発電装置ＰＶの電力を蓄電するものとを区別して設ける。
【００６２】
商用電源の電力と太陽光発電装置ＰＶの電力とを区別して蓄電するように、蓄電池ＳＣを分割しておけば、各蓄電池ＳＣごとに蓄電に用いた電力の由来を明確に区別することができる。つまり、パワーコンディショナ１３の出力と電力系統Ｐｎとの系統連系を行う際に、太陽光発電装置ＰＶで発電した電力のみを蓄電した蓄電池ＳＣを電源に用いることができ、商用電源から蓄電池ＳＣに蓄電した電力を用いて、商用電源に逆潮流させるという不都合を回避することができる。
【００６３】
上述の例では、集合住宅Ｂの需要電力が規定値を超えたときに、蓄電池ＳＣの電力を使用電力量が高い住戸Ｈに供給している。したがって、快適性を優先する居住者と省エネルギー指向の居住者とが集合住宅Ｂに存在する場合、快適性を優先する居住者の住戸Ｈにばかり蓄電池ＳＣの電力が供給される可能性がある。このような事態を回避するために、各住戸Ｈごとに電力使用量の実績に基づいて住戸Ｈごとに基準電力量を規定し、集合住宅Ｂの需要電力が規定値を超えた場合には、使用電力量から基準電力量を減算した値が大きい住戸Ｈから順に蓄電池ＳＣの電力を供給するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６４】
１  共用電源
２  分電盤
１０  制御装置
１１  蓄電回路
１２  充放電回路
１３  パワーコンディショナ
Ｂ  集合住宅（ゾーン）
Ｈ  住戸（個別エリア）
Ｌｐ１  （第１）電路
Ｌｐ２  （第２）電路
Ｍ１  ゾーン電力計
Ｍ２  個別電力計
Ｐｎ  電力系統
ＰＶ  太陽光発電装置（発電装置）
ＳＣ  蓄電池
ＳＷ１  （第１の）開閉器
ＳＷ２  （第２の）開閉器
【図１】
2011130649.tif 000004
【図２】
2011130649.tif 000005