(57)【要約】【課題】電力供給源の発電能力を有効利用する【解決手段】仮想エネルギー通信事業者（EVNO業者）２は送電網の中に存在する発電源及び使用源のスマートメータに接続されており、Ｂ点からの電力使用要求を受信すると、Ｂ点との距離、発電源の性質、供給能力に基づいて、最適な発電源としてＡ点を選択し、送電網を管理する電力会社１に対し、Ａ点からＢ点への送電要求を送出する。電力会社１の課金処理部１２は、Ａ点とＢ点の距離、電力量及び時間に基づいて課金請求する額を決定し、EVNO業者２の課金処理部２３に請求する。送電網を分割したエリアごとにエリア内の電力需給状況を管理するエリアブローカーを設け、エリアを使用源と発電源がエリアをまたぐ場合にはエリアブローカー間で取引を行うようにする。また、同一の送電網に複数のEVNO業者が存在する場合は、EVNO業者間で取引を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力網運用業者により管理される送電網と、前記送電網に接続される発電源と、前記送電網に接続される使用源と、前記発電源及び使用源にそれぞれ接続されたスマートメータと、前記スマートメータをコントロールする仮想エネルギー通信事業者（EVNO）とを含む仮想エネルギートレードシステムであって、
前記仮想エネルギー通信事業者は、使用源からの電力使用要求を検出する手段と、使用源からの電力使用要求に応じて、発電源と前記使用源との距離、発電源の性質及び電力供給能力に基づいて最適な発電源を選択する手段と、該選択された発電源から前記使用源に対する送電要求を前記電力網運用業者に送出する手段とを有することを特徴とする仮想エネルギートレードシステム。
【請求項２】
前記電力運用業者は、前記仮想エネルギー通信事業者に対して、前記使用源と前記選択された発電源との距離及び送電された電力の量に応じた課金請求を行う手段を有することを特徴とする請求項１記載の仮想エネルギートレードシステム。
【請求項３】
前記送電網は複数のエリアに分割されており、前記仮想エネルギー通信事業者は、使用源と同じエリア内で発電源を探索し、みつからなかったときは隣接エリアの発電源を探索することを特徴とする請求項１又は２に記載の仮想エネルギートレードシステム。
【請求項４】
前記エリアにはエリア内の電力需給状況を管理するエリアブローカーが設けられており、隣接エリアのエリアブローカーに問い合わせることにより、隣接エリアの発電源を探索することを特徴とする請求項３記載の仮想エネルギートレードシステム。
【請求項５】
複数の仮想エネルギー通信事業者が存在しており、該複数の仮想エネルギー通信事業者間で、電力の取引を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の仮想エネルギートレードシステム。
【請求項６】
複数の仮想エネルギー通信事業者が存在しており、該複数の仮想エネルギー通信事業者間の電力の取引を仲介するためのトレードセンタが設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の仮想エネルギートレードシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多種類の電力供給源を有する仮想エネルギー通信事業者により、電力を集中的に管理して効率的に配分することができる仮想エネルギートレードシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力網は、大規模な発電所からの大容量の電力を家庭などの大量の小口のユーザに電力を配分することを前提としており、各家庭の太陽光発電や小型ガスタービンなどの小規模な発電源の存在を考慮して設計されていなかった。そのため、もともと発電規模が小さい発電源に対して長距離の送電を行ってしまう可能性があり、長距離電送による送電ロスが発生するという問題があった。
【０００３】
また、複数の発電事業者と複数の需要家間で電力を供給するシステムが提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−３３３３６９号公報
【特許文献２】特開２００２−１２３５７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は、従来考慮されていなかった電力供給源、電力消費源の性質に基づいて電力分配を行うことにより、電力網全体の送電ロスを最適化し、電力供給源の発電能力を最大限に有効利用することができる仮想エネルギートレードシステムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の仮想エネルギートレードシステムは、電力網運用業者により管理される送電網と、前記送電網に接続される発電源と、前記送電網に接続される使用源と、前記発電源及び使用源にそれぞれ接続されたスマートメータと、前記スマートメータをコントロールする仮想エネルギー通信事業者（EVNO）とを含む仮想エネルギートレードシステムであって、前記仮想エネルギー通信事業者は、使用源からの電力使用要求を検出する手段と、使用源からの電力使用要求に応じて、発電源と前記使用源との距離、発電源の性質及び電力供給能力に基づいて最適な発電源を選択する手段と、該選択された発電源から前記使用源に対する送電要求を前記電力網運用業者に送出する手段とを有するものである。
また、前記電力運用業者は、前記仮想エネルギー通信事業者に対して、前記使用源と前記選択された発電源との距離及び送電された電力の量に応じた課金請求を行う手段を有するものである。
さらに、前記送電網は複数のエリアに分割されており、前記仮想エネルギー通信事業者は、使用源と同じエリア内で発電源を探索し、みつからなかったときは隣接エリアの発電源を探索するものである。
さらにまた、前記エリアにはエリア内の電力需給状況を管理するエリアブローカーが設けられており、隣接エリアのエリアブローカーに問い合わせることにより、隣接エリアの発電源を探索するものである。
さらにまた、複数の仮想エネルギー通信事業者が存在しており、該複数の仮想エネルギー通信事業者間で、電力の取引を行うものである。
さらにまた、複数の仮想エネルギー通信事業者が存在しており、該複数の仮想エネルギー通信事業者間の電力の取引を仲介するためのトレードセンタが設けられているものである。
【発明の効果】
【０００７】
このような本発明の仮想エネルギートレードシステムによれば、仮想エネルギー通信事業者が最適な発電源を選択し、実際の送電は電力会社が行うことにより、電力供給源と電力消費先の間の距離を考慮して、電力網全体の送電ロスを最適化し、電力供給源の発電能力を最大限に有効利用することが可能となる。
また、電力会社の発電所等からユーザ（家庭、オフィスなど）に電力供給される１：Ｎ型のツリー構造の電力網から、家庭の太陽光発電や小型ガスタービンなどの小規模な発電源といった従来考慮されていなかった電力供給源も含めたＭ：Ｎ型の新しい電力網を構築することができる。
さらに、仮想エネルギー通信事業者により、EV（電気自動車）や太陽光発電など複数のエネルギー源を集めた仮想の発電所を構成することができるため、多くの仮想エネルギー通信事業者の参入が見込め、電力取引の自由競争を促すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の仮想エネルギートレードシステムの概要を模式的に示す図である。
【図２】電力会社の装置及びEVNO業者の装置の要部構成を示す図である。
【図３】電力会社における課金処理部の動作を説明するための図である。
【図４】発電源と使用源の位置関係について説明するための図である。
【図５】課金テーブルの一例を示す図である。
【図６】発電源と使用源の地域が異なる場合における電力会社における課金処理部の動作を説明するための図である。
【図７】EVNO業者の最適発電源計算部の動作を説明するための図である。
【図８】エリアごとにエリアブローカーが設けられている実施の形態について説明するための図である。
【図９】図８の実施の形態における発電源の選択方法について説明するための図である。
【図１０】複数のEVNOが存在するときのネットワーク構成の一例を示す図である。
【図１１】複数のEVNOの要部構成を示す図である。
【図１２】EVNO間のトレードを行うトレードセンタを設けた実施の形態について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の仮想エネルギートレードシステムの概要を模式的に示す図である。
この図において、１は電力送電網運用業者（以下、「電力会社」という）のシステムであり、送電網（ネットワーク）、送電網を管理する電力会社の装置、送電網に接続された発電源及び使用源（需要家）などが含まれている。発電源としては、太陽光発電システム、小型ガスタービン、燃料電池など各種のものがある。各発電源及び使用源には、それぞれ、スマートメータが取り付けられている。スマートメータは、一定時間間隔で、それが取り付けられている装置の電力需要又は供給可能電力量をデータ化し外部に出力する機能と、外部からの制御信号に応じて、電力負荷の調整や送電網への電力供給を制御する機能を有している。
【００１０】
２は仮想エネルギー通信事業者（EVNO：Energy Virtual Network Operator）の装置である。このEVNO業者の装置２は、前記電力会社の装置と制御インタフェース３で接続されているとともに、前記発電源及び使用源に取り付けられているスマートメータに接続されており、発電源及び使用源のスマートメータをコントロールする。なお、以下では、煩雑さを避けるために、EVNO業者の装置２を単にEVNO業者２といい、電力会社のシステム１における電力会社の装置を電力会社１という。
図中、Ａ点は発電源、Ｂ点は使用源である。発電源Ａ点にはスマートメータ４が取り付けられており、使用源Ｂ点にはスマートメータ５が取り付けられている。スマートメータ４及び５は図中破線で示すように、EVNO業者２に接続されている。なお、ここでは、Ａ点とＢ点のみを示しているが、実際には、多種類の多数の発電源が送電網に接続されている。
【００１１】
図２は、前記電力会社１と前記EVNO業者２の要部構成を示す図である。電力会社１には送電網制御部１１と課金処理部１２が設けられており、EVNO業者２には、スマートメータからの電力要求を受信するリクエスト受信部２１、最適発電源計算部２２、課金処理部２３及びスマートメータ制御部２４が設けられている。
このように構成されたシステムにおいて、EVNO業者２は、スマートメータ４及び５から送信されるデータにより、ネットワーク内にあるＡ点とＢ点の状況を把握している。ここで、Ｂ点が10kwhの電力を必要としているという状況がEVNO業者２のリクエスト受信部２１に通知されたとする。これはＢ点のスマートメータ５からのデータにより通知される。
このとき、最適発電源計算部２２は、
（１）Ｂ点に距離的に近い、
（２）発電源（太陽光、Gas、蓄電池など）の性質を考慮する、
（３）供給能力、
等に基づいて、最適な発電源を選択する。ここでは、Ａ点が選択されたものとする。
【００１２】
EVNO業者２の課金処理部２３は、電力会社１に対して、Ａ点からＢ点への10kwhの送電要求を送出する。保留時間に相当する消費時間は、事前に申告することも、消費が終了した時点で切断を要求することによっても実現することができる。また、スマートメータ制御部２４はＡ点のスマートメータ４に対し、電力を供給すべき旨の制御信号を送信する。
電力会社１は実際にはＡ点からＢ点に送電するわけではない。少なくとも送電網のリソースを距離と電力量と時間に比例して使用するので、その分を課金する。
このように、EVNOはできるだけ距離の短い点、この例ではＡ点を見つけることにより、送電コストを最小化することが可能である。
【００１３】
図３は、前記電力会社１における課金処理部１２の動作を説明するための図である。
課金処理部１２では、前記EVNO業者２の課金処理部２３からの送電要求から、Ａ点（発電源）の情報、Ｂ点（使用源）の情報及び必要電力量（Ｗ）を取得し（ステップＳ１）、課金処理を開始する（ステップＳ２）。そして、Ａ点とＢ点の間の距離（X）と電力量（Ｗ）と経過時間を計数する時間カウンタの計数値の積を消費時間が終了するまで計算し（ステップＳ３、Ｓ４）、終了したら、計算結果に基づいてEVNO業者２の課金処理部２３に課金請求を行う（ステップＳ５）。このようにして、発電源と使用源の距離に応じた課金が行われる。
【００１４】
図４は、Ａ点（発電源）とＢ点（使用源）の位置関係を説明するための図である。
（ａ）は、同一エリア（地域Ｘ）内にＡ点とＢ点が存在する場合であり、前記図１に示した場合がこれに相当する。（ｂ）は地域ＸにＡ点が存在し、地域ＹにＢ点が存在する場合である。このように、EVNO業者２の最適発電源計算部２２により、異なったエリアに存在するＡ点とＢ点が選択される場合もある。
このように地域が異なる場合に、地域間の距離に基づき電力会社１に支払うコストが異なる実施の形態について説明する。この場合には、図５に示すような課金テーブルを用いて、課金処理が行われる。
【００１５】
図５は、課金テーブル２５の一例を示す図である。この図に示す例では、市内と市外があり、地域間の距離に基づき単位時間あたりの電力会社に支払うコストが決められている。地域Ｘ内は市内であり、単価が10円であるが、市外であるＹ地域は50円、Ｚ地域は70円というように、それぞれ単価が異なっている。
図６は、この場合における電力会社１の課金処理部１２における課金処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、前記図４のケース（ｂ）のように、Ａ点（発電源）が地域Ｘにあり、Ｂ点（使用源）が地域Ｙにあるものとする。
【００１６】
Ａ点の地域情報（Ｘ）、Ｂ点の地域情報（Ｙ）及び必要電力量（Ｗ）の情報を取得し（ステップＳ１１）、課金テーブル２５を参照して、地域Ｘ、Ｙ間の単価（この場合は、50円）と電力量（Ｗ）と経過時間を計数する時間カウンタの計数値の積を消費時間が終了するまで計算し（ステップＳ１２、Ｓ１３）、終了したら、計算結果に基づいてEVNO業者２の課金処理部２３に課金請求を行う（ステップＳ１４）。
このように、Ａ点とＢ点のエリア情報をもとに課金テーブルからコストを決めて、電力会社に支払う。この場合でも、実際にＡ点からＢ点に実際の電力を送電するわけではないが、送電系のリソースを長く使う可能性が高い組み合わせは高価となる。
【００１７】
図７は、前記EVNO業者２の最適発電源計算部２２における処理を説明するための図である。
ある使用源Ｂ点からの電力要求（これはオンデマンドでもスマートメータを読み取った状況から判断しても同様である）からＢ点の位置座標、必要電力量及び電力を必要とするおおよその時間の情報を取得する（ステップＳ２１）。最適発電源計算部２２には発電源テーブル２６が設けられており、発電源テーブル２６には、図示するように、EVNO加入の発電源ごとに、現在の発電能力（余剰能力）、単価（これはリソースのクリーン度、等を考慮して決めることができる）及び座標（位置）が定義されている。
ステップＳ２１で取得した情報に基づいて前記発電源テーブル２６を参照することにより、使用源Ｂに電力を供給する発電源の候補を取得できると（ステップ２２）、発電の単価と伝送コスト（電力会社に支払うコスト）を計算し（ステップＳ２３）、最小値を得る動作を行い（ステップＳ２４）、電力会社に仮想的接続を要求する（ステップＳ２５）。すなわち、選択された発電源から要求のあった使用源への送電要求を電力会社１の課金処理部１２に送出する。
このように、発電源テーブルを参照して、価格が最小値となる発電源を選択している。
【００１８】
次に、本発明の他の実施の形態について説明する。この実施の形態においては、EVNO業者２内に、エリアごとにそのエリア内の電力需給状況を管理するエリアブローカーが設けられており、エリア間にまたがる場合にはこのエリアブローカー間でのやりとりを行うようになされている。
図８は、この実施の形態の要部構成を示す図である。この図に示すように、この実施の形態では、ネットワーク（送電網）を分割したエリア３１、３２、３３ごとにエリアブローカー４１、４２、４３が設けられている。各エリアブローカー４１、４２、４３には、図中破線で示すように、それぞれのエリアに属する発電源及び使用源に取り付けられたスマートメータが接続されている。そして、各エリアブローカー内に、そのエリアの使用源からの電力使用要求を受信するリクエスト受信部及び最適発電源計算部が設けられている。
【００１９】
図９は、エリアブローカー内に設けられた最適発電源計算部により実行される、使用源と発電源がエリア間にまたがっている場合の発電源の決定法について説明する図である。
各エリアブローカー内には、自エリア（市内エリア）の発電源ごとに、現在の発電能力（余剰能力）、単価及び座標（位置）が定義されているエリア内発電源テーブル（エリア内発電リスト）４４が設けられている。
【００２０】
自エリア（市内エリア）内のＢ点から電力使用要求（Ｗkw、h時間）を受信すると（ステップＳ３１）、自エリア内の発電リスト４４を参照して、市内エリアでの発電源候補を探索する（ステップＳ３２）。その結果、最適な発電源Ａ点がみつかったときは、Ａ点とＢ点との論理的接続を行う（ステップＳ３３）。みつからなかったときは、隣接地域での供給候補探索処理を開始し（ステップＳ３４）、隣接するエリアのエリアブローカーに問い合わせを行う（ステップＳ３５）。問い合わせを受けたエリアブローカーは、自エリア内の発電源テーブルを参照して要求を満たす発電源を探索する。問い合わせをしたエリアブローカーにおいて発電源の候補がみつかったときは（ステップＳ３６）、ステップＳ３３に進み、Ａ点とＢ点の論理的接続を行う。みつからなかったときは、電力会社に仮想的接続を要求する（ステップＳ３７）。
このように、市内エリア内に最適な発電源が存在しない場合は、隣接のエリアブローカーに問い合わせ、候補がみつかったときは隣接エリアからの供給を行なう。
【００２１】
１つのネットワーク内にEVNOは１つとは限らない。複数のEVNOが存在する実施の形態について説明する。この場合には、複数存在するEVNO間で電力のトレードを行うことができる。
図１０は１つのネットワーク内に複数のEVNOが存在するときのネットワークの構成を示すであり、図１１はEVNOの要部構成を示す図である。
この図において、５０は送電網、６０及び７０はEVNOである。送電網５０内に複数の発電源又は使用源５１〜５４が存在しており、発電源５１と５３はEVNO６０に接続されており、発電源５２と５４はEVNO７０に接続されている。また、EVNO６０と７０のあいだは、ピアートウーピアに接続されている。
【００２２】
図１１に示すように、EVNO６０内には、制御部６１、売価テーブル６２、買価テーブル６３及び電力源モニタ部が設けられており、EVNO７０内には、同様に、制御部７１、売価テーブル７２、買価テーブル７３及び電力源モニタ部が設けられている。
EVNO６０及び７０の内の制御部６１、７１では、自EVNO内の発電源リソースの状況及び必要な場合には使用源の状況を有している。売価テーブル６２、７２には自EVNO内の発電源の電力を販売するときの価格の情報が格納しており、買価テーブル６３、７３には他EVNO内の発電源から電力を購入するときの価格の情報が格納している。発電源が余っていれば、エネルギーの売価を下げる。また、供給が逼迫していれば、買価を上げる。制御部間では、他のEVNOに対してリソースの供給を依頼したり、逆に電力を販売したりすることが可能である。
【００２３】
図１２は、本発明のさらに他の実施の形態の構成例を示す図である。
図示するように、この実施の形態においては、EVNO６０、７０及び８０の３個のEVNO間の電力の取引を仲介するためのトレードセンタ９０が設けられている。
各EVNOの制御部６１、７１及び８１はトレードセンタ９０に対して各自の状況をもとに、売り情報処理部９１に売価と量、買い情報処理部９２に買価と量を申し出てトレードを行う。
このように、EVNOの数が多いときには、トレードセンタ９０を設けることで電力の取引を容易に行うことができる。
【符号の説明】
【００２４】
１：電力送電網運用業者（電力会社）、２：EVNO（仮想エネルギー通信事業者）、３：制御インタフェース、４，５：スマートメータ、１１：送電網制御部、１２：課金処理部、２１：リクエスト受信部、２２：最適発電源計算部、２３：課金処理部、２４：スマートメータ制御部、２５：課金テーブル、２６：発電源テーブル、３１，３２，３３：エリア、４１，４２，４３：エリアブローカー、４４：エリア内発電リスト、５０：送電網、５１，５２，５３，５４：発電源、６０，７０，８０：EVNO、６１，７１，８１：制御部、６２，７２，８２：売価テーブル、６３，７３，８３：買価テーブル、６４，７４：電力源モニタ部、９０：トレードセンタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011223740.tif 000009
【図８】
2011223740.tif 000010
【図９】
2011223740.tif 000011
【図１０】
2011223740.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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