(57)【要約】【課題】分散型電源の導入に際して電力系統の安定化を図る。【解決手段】分散型電源余剰電力利用システム１において、配電用変電所には変圧器ＴＲが設置され、上位系統からの系統電力を受電し、延設された配電線に送電する。配電線には、変圧器ｔｒを介して負荷Ｌや太陽光発電装置ＰＶが連系し、また、変圧器ｔｒ及びスイッチＳＷを介して蓄電池Ｂ及びデジタルサイネージＤＳ（電子看板）が連系する。太陽光発電装置ＰＶによる余剰電力は、配電線に放出され、蓄電池Ｂに充電され、デジタルサイネージＤＳに使用される。そして、配電用変電所ごとにＰＣＳ２が設置され、蓄電池Ｂ及びデジタルサイネージＤＳには子局３が設置される。ＰＣＳ２は、配電線の潮流の方向に応じて子局３に余剰電力の有無を通知する。子局３は、ＰＣＳ２からの通知及び蓄電池Ｂの充電状態に応じてスイッチＳＷを開閉し、蓄電池Ｂ又は配電線からデジタルサイネージＤＳに給電する。【選択図】図１
2012023867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上位系統から系統電力を受電し、受電した前記系統電力を配電線に送電する変電所と、
前記配電線に連系する分散型電源と、
を有する電力系統において、前記分散型電源から前記配電線に電力が供給されることにより生じた余剰電力を利用するシステムであって、
前記配電線に連系し、前記余剰電力が生じていれば、当該余剰電力を電源として作動し、一方、前記余剰電力が生じていなければ、前記系統電力を電源として作動するデジタルサイネージを備える
ことを特徴とする余剰電力利用システム。
【請求項２】
上位系統から系統電力を受電し、受電した前記系統電力を配電線に送電する変電所と、
前記配電線に連系する分散型電源と、
を有する電力系統において、前記分散型電源から前記配電線に電力が供給されることにより生じた余剰電力を利用するシステムであって、
前記配電線に連系するデジタルサイネージと、
前記配電線からの電力を充電し、充電した電力を前記デジタルサイネージに放電する蓄電池と、
前記配電線又は前記蓄電池から前記デジタルサイネージに給電するように制御する子局装置と、
前記子局装置と通信可能な親局装置と、
を備え、
前記親局装置は、
前記変電所付近の前記配電線における電力潮流が前記上位系統側の方向へ向かうのを検出した場合に、前記子局装置に対して前記余剰電力の発生を通知する手段
を備え、
前記子局装置は、
前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知を受けた場合に、前記配電線から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、
前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知がなく、かつ、前記蓄電池が充電されている場合に、前記蓄電池から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、
前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知がなく、かつ、前記蓄電池が充電されていない場合に、前記配電線から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、
を備える
ことを特徴とする余剰電力利用システム。
【請求項３】
請求項２に記載の余剰電力利用システムであって、
前記デジタルサイネージが人の通過を検知した場合に、前記配電線又は前記蓄電池から前記デジタルサイネージに電力が供給され、
前記デジタルサイネージが人の通過を検知しない場合に、前記配電線から電力が供給されているときに、その電力が前記蓄電池に供給される
ことを特徴とする余剰電力利用システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の余剰電力利用システムであって、
前記分散型電源を運用する電源運用者が管理する電源側装置と、
前記デジタルサイネージを運用する負荷運用者が管理する負荷側装置と、
前記変電所を運用する電力会社が管理し、前記電源側装置及び前記負荷側装置と通信可能な系統側装置と、
をさらに備え、
前記電源側装置は、
前記余剰電力を測定し、測定した前記余剰電力に応じた電力料金を請求するメッセージを前記系統側装置に送信し、
前記系統側装置は、
前記電源側装置から前記メッセージを受信し、受信した前記メッセージにより請求された前記余剰電力に応じた電力料金を前記電源運用者に支払う処理を行い、
前記負荷側装置は、
前記デジタルサイネージによる使用電力を測定し、測定した前記使用電力に応じた電力料金を前記電力会社に支払う処理を行う
ことを特徴とする余剰電力利用システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の余剰電力利用システムであって、
前記分散型電源を運用する電源運用者が管理する電源側装置と、
前記デジタルサイネージを運用する負荷運用者が管理する負荷側装置と、
前記変電所を運用する電力会社が管理する系統側装置と、
をさらに備え、
前記電源側装置は、
前記余剰電力を測定し、測定した前記余剰電力に応じた電力料金を請求する第１メッセージを前記負荷側装置に送信し、
前記負荷側装置による支払料金が前記余剰電力に応じた電力料金より小さい場合に、不足分の電力料金を請求する第２メッセージを前記系統側装置に送信し、
前記負荷側装置は、
前記電源側装置から前記第１メッセージを受信し、
前記デジタルサイネージによる使用電力を測定し、
前記第１メッセージにより請求された前記余剰電力に応じた電力料金と、前記使用電力に応じた電力料金のうち、大きくない方を前記電源運用者に支払う処理を行い、
前記使用電力が前記余剰電力より大きい場合に、超過分の電力料金を前記電力会社に支払う処理を行い、
前記系統側装置は、
前記電源側装置から前記第２メッセージを受信し、受信した前記第２メッセージにより請求された前記不足分の電力料金を前記電源運用者に支払う処理を行う
ことを特徴とする余剰電力利用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、分散型電源の余剰電力をデジタルサイネージに利用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
今後、地球温暖化への対策として新エネルギーの利用が急速に広まると考えられる。実際に、新エネルギーの１つである太陽光発電に関しては、売電価格が上昇したことにより、普及率が高くなりつつある。太陽光発電等の分散型電源の普及率が高くなってくると、発電量が増加して負荷による消費電力を上回るのに対して、電力系統側のＬＦＣ（Load Frequency Control）機能では対応できず、余剰電力が配電線に供給される逆潮流等の問題が発生する。
【０００３】
そこで、分散型電源の大量導入に伴う問題に対しては、様々な解決手法が提案されている。例えば、特許文献１には、電力系統の周波数の変動を検知して、太陽光発電設備等の出力を制御することができる電力供給システムが開示されている。また、特許文献２には、商用電力に依存することなく単独で動作し、かつ、信頼性の高い自家発電設備を構築するための電力供給システム及びその運転方法が開示されており、その電力供給システムにおいて、発電電力量が過剰な場合には二次電池へ充電し、発電電力量が不足の場合には二次電池から放電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４３６９４５０号公報
【特許文献２】特開２００３−９２８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の電力供給システムは、周波数の変動に応じて出力を制御することで、折角設置した分散型電源の出力を抑制してしまうため、分散型電源の出力を最大限に有効利用できないことがある。
【０００６】
また、特許文献２の電力供給システムについては、分散型電源の電力を二次電池に充電するのはよいとしても、実際に戸建て住宅一軒に対して１日分以上の電力を供給するには、相応の容量を有する高価な電池が必要であり、さらに充放電を繰り返すと電池の寿命が短くなるという問題がある。
【０００７】
なお、分散型電源の大量導入に伴う問題に対しては、特許文献１及び２以外にも多くの対策案が提案されており、大まかに以下のいずれかに該当する。  
（１）余剰電力を蓄電池に貯蔵する。
【０００８】
（２）余剰電力が発生した場合に分散型電源を遮断する。
【０００９】
（３）フィーダごとの需給状況をみて電力を融通し合う。
【００１０】
しかしながら、これらの対策手法には、以下のような問題点が考えられる。
【００１１】
（１）需要家個人が大容量かつ長寿命の蓄電池を所有するのは高コストであり、現実的に個人が利用できるような大容量かつ長寿命の蓄電池はない。
【００１２】
（２）折角分散型電源で発電した自然のエネルギーを廃棄するのは勿体ない。
【００１３】
（３）フィーダごとの需給状況により電力融通を制御するのは、大変複雑である。また、新たなインフラ設備が必要なので、高コストになる。
【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、分散型電源の導入に際して電力系統の安定化を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明は、上位系統から系統電力を受電し、受電した前記系統電力を配電線に送電する変電所と、前記配電線に連系する分散型電源と、を有する電力系統において、前記分散型電源から前記配電線に電力が供給されることにより生じた余剰電力を利用するシステム（余剰電力利用システム）であって、前記配電線に連系し、前記余剰電力が生じていれば、当該余剰電力を電源として作動し、一方、前記余剰電力が生じていなければ、前記系統電力を電源として作動するデジタルサイネージを備えることを特徴とする。  
この構成によれば、デジタルサイネージが、必要な電力として、分散型電源から配電線に出ている余剰電力をできる限り使用することにより、配電線に余剰電力が残留しなくなるので、分散型電源の導入に際して電力系統の安定化を図ることができる。また、分散型電源として太陽光発電装置や風力発電装置を設置して、自然エネルギーをデジタルサイネージに利用することにより、温室効果ガスの放出を抑制し、地球温暖化対策を図ることができる。そして、デジタルサイネージに表示される広告を用いて、自然エネルギーを利用していることを宣伝することにより、広告主である企業や団体のイメージアップを図ることができる。
【００１６】
また、本発明は、上位系統から系統電力を受電し、受電した前記系統電力を配電線に送電する変電所と、前記配電線に連系する分散型電源と、を有する電力系統において、前記分散型電源から前記配電線に電力が供給されることにより生じた余剰電力を利用するシステム（余剰電力利用システム）であって、前記配電線に連系するデジタルサイネージと、前記配電線からの電力を充電し、充電した電力を前記デジタルサイネージに放電する蓄電池と、前記配電線又は前記蓄電池から前記デジタルサイネージに給電するように制御する子局装置と、前記子局装置と通信可能な親局装置と、を備え、前記親局装置が、前記変電所付近の前記配電線における電力潮流が前記上位系統側の方向へ向かうのを検出した場合に、前記子局装置に対して前記余剰電力の発生を通知する手段を備え、前記子局装置が、前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知を受けた場合に、前記配電線から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知がなく、かつ、前記蓄電池が充電されている場合に、前記蓄電池から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、前記親局装置から前記余剰電力の発生の通知がなく、かつ、前記蓄電池が充電されていない場合に、前記配電線から前記デジタルサイネージに給電させる手段と、を備えることを特徴とする。  
この構成によれば、実際に余剰電力が発生しているときに、配電線から電力を受けてデジタルサイネージに供給するので、配電線に余剰電力が残留することがなく、分散型電源の導入に際して電力系統の安定化を図ることができる。次に、余剰電力が発生していなくても、蓄電池に充電されていれば、蓄電池の充電電力をデジタルサイネージに供給するので、系統電力をできる限り使わないようにすることができる。また、分散型電源として太陽光発電装置や風力発電装置を設置して、自然エネルギーをデジタルサイネージに利用することにより、温室効果ガスの放出を抑制し、地球温暖化対策を図ることができる。そして、デジタルサイネージに表示される広告を用いて、自然エネルギーを利用していることを宣伝することにより、広告主である企業や団体のイメージアップを図ることができる。
【００１７】
また、本発明の上記余剰電力利用システムにおいて、前記デジタルサイネージが人の通過を検知した場合に、前記配電線又は前記蓄電池から前記デジタルサイネージに電力が供給され、前記デジタルサイネージが人の通過を検知しない場合に、前記配電線から電力が供給されているときに、その電力が前記蓄電池に供給されることとしてもよい。  
この構成によれば、人が近くを通過したときだけにデジタルサイネージを動作させるので、省エネを図ることができる。また、人からみると、近付いたときだけにデジタルサイネージが点灯すると記憶に残りやすい（逆に、常時点灯している広告は慣れて目に留まりにくい）ので、デジタルサイネージによる広告の効果が期待でき、コストパフォーマンスの向上を図ることができる。そして、人が近くを通過しないときには、配電線からの電力を蓄電池に充電するので、余剰電力を有効に利用することができる。
【００１８】
また、本発明の上記余剰電力利用システムにおいて、前記分散型電源を運用する電源運用者が管理する電源側装置と、前記デジタルサイネージを運用する負荷運用者が管理する負荷側装置と、前記変電所を運用する電力会社が管理し、前記電源側装置及び前記負荷側装置と通信可能な系統側装置と、をさらに備え、前記電源側装置が、前記余剰電力を測定し、測定した前記余剰電力に応じた電力料金を請求するメッセージを前記系統側装置に送信し、前記系統側装置が、前記電源側装置から前記メッセージを受信し、受信した前記メッセージにより請求された前記余剰電力に応じた電力料金を前記電源運用者に支払う処理を行い、前記負荷側装置が、前記デジタルサイネージによる使用電力を測定し、測定した前記使用電力に応じた電力料金を前記電力会社に支払う処理を行うこととしてもよい。  
この構成によれば、電力会社が電源運用者と、負荷運用者との間に入って電力料金の清算を行い、電源運用者と、負荷運用者とは直接やりとりしないので、余剰電力を利用する際の電力料金に関して、従来と同じ料金体系を用いることができる。
【００１９】
また、本発明の上記余剰電力利用システムにおいて、前記分散型電源を運用する電源運用者が管理する電源側装置と、前記デジタルサイネージを運用する負荷運用者が管理する負荷側装置と、前記変電所を運用する電力会社が管理する系統側装置と、をさらに備え、前記電源側装置が、前記余剰電力を測定し、測定した前記余剰電力に応じた電力料金を請求する第１メッセージを前記負荷側装置に送信し、前記負荷側装置による支払料金が前記余剰電力に応じた電力料金より小さい場合に、不足分の電力料金を請求する第２メッセージを前記系統側装置に送信し、前記負荷側装置が、前記電源側装置から前記第１メッセージを受信し、前記デジタルサイネージによる使用電力を測定し、前記第１メッセージにより請求された前記余剰電力に応じた電力料金と、前記使用電力に応じた電力料金のうち、大きくない方を前記電源運用者に支払う処理を行い、前記使用電力が前記余剰電力より大きい場合に、超過分の電力料金を前記電力会社に支払う処理を行い、前記系統側装置が、前記電源側装置から前記第２メッセージを受信し、受信した前記第２メッセージにより請求された前記不足分の電力料金を前記電源運用者に支払う処理を行うこととしてもよい。  
この構成によれば、分散型電源の運用者と、デジタルサイネージの運用者とは、電力会社とだけでなく、お互いに電力使用契約を交わすことになるので、お互いの交渉により、電力会社との契約とは異なる電力料金の支払方法や対価の形態を選択することができる。
【００２０】
その他、本願が開示する課題及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、分散型電源の導入に際して電力系統の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】分散型電源余剰電力利用システム１の構成を示す図である。
【図２】ＰＣＳ２のハードウェア構成を示す図である。
【図３】子局３のハードウェア構成を示す図である。
【図４】デジタルサイネージの接続構成を示す図であり、（ａ）は常時点灯広告デジタルサイネージＤＳＡの接続構成を示し、（ｂ）は人感センサ付きデジタルサイネージＤＳＢの接続構成を示し、（ｃ）は常時点灯広告デジタルサイネージＤＳＡ及び人感センサ付きデジタルサイネージＤＳＢの接続構成を示す。
【図５】子局３が配電線及び蓄電池Ｂからデジタルサイネージに給電する際の制御手順を示すフローチャートである。
【図６】電力売買のビジネスモデルを説明する上で最小限の構成例を示す図である。
【図７】電力売買のビジネスモデルを示す図であり、（ａ）は電力会社が電力売買を仲介するビジネスモデルを示し、（ｂ）は電力会社の顧客及び広告主が電力売買を行うビジネスモデルを示す。
【図８】図７（ｂ）のビジネスモデルに対応する分散型電源余剰電力利用システム１の処理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】
【００２３】
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態を説明する。本発明の実施の形態に係る分散型電源余剰電力利用システムは、分散型電源余剰電力利用システム１は、配電系統（電力系統）における所定の箇所に通信装置を設置し、その通信装置により、分散型電源から配電系統に電力が供給されることにより余剰電力が発生しているか否かを判定し、余剰電力が発生していれば、その余剰電力を用いて、配下にあるデジタルサイネージを動作させるものである。デジタルサイネージは、平面ディスプレイやプロジェクタ等によって映像や情報を表示する広告媒体である。余剰電力を集める範囲としては、例えば、そのデジタルサイネージが多く設置される箇所周辺の家庭に設置された分散型電源が対象になる。
【００２４】
≪システムの構成と概要≫
図１は、分散型電源余剰電力利用システム１の構成を示す図である。配電系統において、配電用変電所（配変）には変圧器ＴＲが設置され、上位系統からの系統電力を変圧器ＴＲの１次側に受電し、受電した系統電力を変圧器ＴＲの２次側から延設された配電線に送電する。配電線には顧客用の変圧器ｔｒが連系し、変圧器ｔｒには顧客宅（需要家宅）の電力機器として単独の負荷Ｌ、又は、負荷Ｌ、インバータＩＶ（Inverter）及び太陽光発電装置ＰＶ（Photovoltaic）の組合せが接続される。なお、変圧器ｔｒは、例えば、１台で約１０〜２０世帯を賄う。また、配電用変電所は、例えば、１箇所で数百程度の世帯を賄う。
【００２５】
負荷Ｌは、変圧器ｔｒ又はインバータＩＶから電力を供給され、供給された電力を消費する。インバータＩＶは、太陽光発電装置ＰＶで発電された直流電力を交流電力に変換し、変換後の交流電力を負荷Ｌに供給する。太陽光発電装置ＰＶは、太陽光により発電する装置である。負荷Ｌで消費し切れずに余った電力である余剰電力は、逆潮流として変圧器ｔｒを通じて配電線に流出する。なお、負荷Ｌ、インバータＩＶ及び太陽光発電装置ＰＶ等の電力機器は、必ずしも個人の顧客宅に限ることなく、企業や公共の施設に設置されていてもよい。
【００２６】
さらに、配電線に、変圧器ｔｒ及びスイッチＳＷを介して蓄電池Ｂ及びデジタルサイネージＤＳ（Digital Signage：電子看板）が連系する。蓄電池Ｂは、配電線から余剰電力を充電するとともに、充電した電力を状況に応じてデジタルサイネージＤＳに供給する。充電方法として、非常用電源の充電法である不動充電法を適用してもよい。なお、蓄電池Ｂは必須ではなく、デジタルサイネージＤＳが変圧器ｔｒ及びスイッチＳＷを介して単独で配電線につながっていてもよい。一方、デジタルサイネージＤＳが多数設置されているビル等に、蓄電池Ｂとして大型バッテリーを設置し、その大型バッテリーを充電しながら、その充電電力を各デジタルサイネージＤＳに使用してもよい。
【００２７】
デジタルサイネージＤＳは、配電線及び蓄電池Ｂに接続され、状況に応じて配電線又は蓄電池Ｂから電力の供給を受けて動作し、常時点灯広告デジタルサイネージＤＳＡ（以下、デジタルサイネージＤＳＡという）と、人感センサ付きデジタルサイネージＤＳＢ（以下、デジタルサイネージＤＳＢという）とに分類される。デジタルサイネージＤＳＡは、常時点灯した状態により、広告を継続して表示するものであり、常時電力源に接続される。デジタルサイネージＤＳＢは、その前を人が通過するときに点灯して広告を表示するものであり、人が通過するときには電力の供給を受けて動作するが、人が通過していないときには電力源に対して未接続（開放状態）になり、動作しない。
【００２８】
人の通過を検知する方法としては、例えば、設置場所に応じて単位時間あたりの通過人数（例えば、２人／秒等）を決め、人感センサにより人数をカウントし、当該人数の通過を検知したときにデジタルサイネージを電力源に接続して点灯する。その後、タイマにより所定時間経過したときにデジタルサイネージを電力源から切り離して消灯する。なお、当該人数の通過を検知するたびに、タイマをリセットし、再スタートさせる。これにより、デジタルサイネージＤＳＢの前を人が通過した直近の時刻から所定時間だけ広告を表示することができる。デジタルサイネージＤＳＡ及びＤＳＢに対する給電制御の詳細については、後記する。
【００２９】
上記配電系統の構成に対して、通信装置としてＰＣＳ（Power Control Server）２及び子局３が設けられる。配電用変電所ごとに、親局（制御装置）であるＰＣＳ２が設置され、蓄電池Ｂ及びデジタルサイネージＤＳには子局３が設置される。ＰＣＳ２は、配電用変電所付近の配電線における潮流（電流）を監視し、その電流の大きさ及び方向に応じて子局３に余剰電力の有無を通知する。子局３は、ＰＣＳ２からの通知及び蓄電池Ｂの充電状態に応じて配電線にデジタルサイネージＤＳを接続するか、未接続にする。以下、ＰＣＳ２のうち、配電用変電所＃１に設置されるものをＰＣＳ＃１とし、配電用変電所＃２に設置されるものをＰＣＳ＃２とする。
【００３０】
なお、太陽光発電装置ＰＶに限ることなく、顧客宅に他の分散型電源（例えば、風力発電装置等）が設置されてもよい。
【００３１】
図２は、ＰＣＳ２のハードウェア構成を示す図である。ＰＣＳ２は、通信部２１、入力部２２、処理部２３及び記憶部２４を備え、各部がバス２５を介してデータを送受信可能なように接続されている。通信部２１は、通信線を介して子局３とＩＰ（Internet Protocol）通信等を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）等によって実現される。入力部２２は、配電線に設けられた電力量計から、配電線を流れる電力潮流の大きさ及び方向を取得する。処理部２３は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、ＰＣＳ２全体の制御を行うものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部２４は、処理部２３からデータ（例えば、電力潮流の大きさ及び方向、顧客に支払う電力料金等）を記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００３２】
図３は、子局３のハードウェア構成を示す図である。子局３は、通信部３１、入力部３２、出力部３３、処理部３４及び記憶部３５を備え、各部がバス３６を介してデータを送受信可能なように接続されている。通信部３１は、通信線を介してＰＣＳ２とＩＰ通信等を行う部分であり、例えば、ＮＩＣ等によって実現される。入力部３２は、蓄電池Ｂから現在の蓄電電力を取得する。出力部３３は、処理部３４からの指示によりスイッチＳＷに開閉の指令を発行する。処理部３４は、所定のメモリを介して各部間のデータの受け渡しを行うととともに、子局３全体の制御を行うものであり、ＣＰＵが所定のメモリに格納されたプログラムを実行することによって実現される。記憶部３５は、処理部３４からデータ（例えば、余剰電力、蓄電電力、使用電力、電力料金等）を記憶したり、記憶したデータを読み出したりするものであり、例えば、ＨＤＤやＳＳＤ等の不揮発性記憶装置によって実現される。
【００３３】
≪システムの処理≫
＜デジタルサイネージの接続構成及びシステムの給電制御方法＞
図４は、デジタルサイネージの接続構成を示す図である。本図を参照しながら、配電線に対するデジタルサイネージの接続構成及びそのデジタルサイネージに対する給電制御方法について説明する。
【００３４】
図４（ａ）は、常時点灯広告デジタルサイネージＤＳＡの接続構成を示す。デジタルサイネージＤＳＡは、配電線に対して変圧器ｔｒ経由で常時接続され、蓄電池Ｂが付設されない。デジタルサイネージＤＳＡへの給電には、配電線上において、余剰電力があれば、その余剰電力を使用し、余剰電力がなければ、系統電力を使用する。このとき、子局３による制御は行われない。
【００３５】
図４（ｂ）は、人感センサ付きデジタルサイネージＤＳＢの接続構成を示す。デジタルサイネージＤＳＢは、配電線に対して変圧器ｔｒ及びスイッチＳＷ経由で接続され、蓄電池ＢがスイッチＳＷに対してデジタルサイネージＤＳＢと同じ側に付設される。
【００３６】
一方、デジタルサイネージＤＳＢからみると、配電線及び蓄電池Ｂという２つの電力源を持つ構成になっている。図５は、子局３がその２つの電力源からデジタルサイネージＤＳに給電する際の制御手順を示すフローチャートである。本処理は、子局３において、主として処理部３４が通信部３１及び入力部３２からデータを取得し、そのデータに応じて出力部３３を介してスイッチＳＷを開閉することにより、デジタルサイネージＤＳへの給電制御を行うものである。
【００３７】
まず、子局３は、通信部３１を通じてＰＣＳ２から配電線における余剰電力の有無に関する通知を受信し、余剰電力があるか否かを判定する（Ｓ５０１）。ＰＣＳ２は、配電用変電所（変圧器ＴＲの２次側）付近の配電線における電力潮流を監視し、その方向が上位系統側であれば余剰電力が発生しており、その方向が逆であれば余剰電力が発生していないことを子局３に定期的に通知する。余剰電力があれば（Ｓ５０１のＹ）、蓄電池Ｂにおける蓄電電力の有無にかかわらず、出力部３３を通じてスイッチＳＷをオン（閉路）にして、配電線からの余剰電力をデジタルサイネージに供給する（Ｓ５０２）。
【００３８】
余剰電力がなければ（Ｓ５０１のＮ）、子局３は、入力部３２を通じて蓄電池Ｂの蓄電電力を取得し、蓄電電力があるか否かを判定する（Ｓ５０３）。蓄電電力があれば（Ｓ５０３のＹ）、出力部３３を通じてスイッチＳＷをオフ（開路）にすることにより、蓄電池Ｂからの蓄電電力を、配電線に戻すことなく、デジタルサイネージＤＳに供給する（Ｓ５０４）。蓄電電力がなければ（Ｓ５０３のＮ）、子局３は、出力部３３を通じてスイッチＳＷをオン（閉路）にして、配電線からの系統電力をデジタルサイネージＤＳに供給する（Ｓ５０５）。
【００３９】
Ｓ５０２、Ｓ５０４及びＳ５０５の後は、Ｓ５０１に戻って処理が繰り返される。本処理は、配電線における余剰電力の有無と、蓄電池Ｂにおける蓄電電力の有無とに応じて電力源を切り替えるものであり、人の通過に応じたデジタルサイネージＤＳＢの接続状態（開閉状態）には関知しない。
【００４０】
なお、スイッチＳＷがオンになって配電線から余剰電力又は系統電力が供給される場合に、人が通過していないためにデジタルサイネージＤＳＢが未接続であるときには、供給された電力は蓄電池Ｂに充電される。また、デジタルサイネージＤＳＢが接続されていても、消費し切れない電力は蓄電池Ｂに充電される。
【００４１】
図４（ｃ）は、常時点灯広告デジタルサイネージＤＳＡ及び人感センサ付きデジタルサイネージＤＳＢの接続構成を示す。デジタルサイネージＤＳＡ及びＤＳＢは、配電線に対して変圧器ｔｒ及びスイッチＳＷ経由で接続され、蓄電池ＢがスイッチＳＷに対してデジタルサイネージＤＳＡ及びＤＳＢと同じ側に付設される。
【００４２】
一方、デジタルサイネージＤＳＡ及びＤＳＢからみると、配電線及び蓄電池Ｂという２つの電力源を共用する構成になっている。この構成において、子局３がその２つの電力源からデジタルサイネージＤＳに給電する際の制御方法は、図５に示した通りである。
【００４３】
なお、スイッチＳＷがオンになって配電線から余剰電力又は系統電力が供給される場合に、人が通過していないためにデジタルサイネージＤＳＢが未接続であるときには、供給された電力はデジタルサイネージＤＳＡに供給され、そこで消費し切れない電力が蓄電池Ｂに充電される。また、デジタルサイネージＤＳＢが接続されていても、消費し切れない電力は蓄電池Ｂに充電される。
【００４４】
＜電力売買のビジネスモデル＞
図６は、分散型電源余剰電力利用システム１を用いた電力売買のビジネスモデルを説明する上で最小限の構成例を示す図である。電力会社の配電線には、電力量計ＥＭ１を介して太陽光発電装置ＰＶ１が連系し、電力量計ＥＭ２を介して太陽光発電装置ＰＶ２が連系し、電力量計ＥＭ３を介してデジタルサイネージＤＳが連系する。太陽光発電装置ＰＶ１及びＰＶ２は、電力会社の顧客（電源運用者）が運用する分散型電源であり、電力量計ＥＭ１及びＥＭ２により計測された、配電線に出力した各電力が売電される。デジタルサイネージＤＳは、広告主（負荷運用者）が運用する電子看板であり、電力量計ＥＭ３により計測された、配電線から入力した電力が購入される。なお、電力量計ＥＭ３は、蓄電池Ｂが付設されていれば、蓄電池Ｂより配電線側に設置される。
【００４５】
上記構成に対して、ＰＣＳ２、子局３１、３２及び３３が設置される。ＰＣＳ２は、各子局３からの電力料金の通知を受けて清算する処理を行う。子局３１及び３２は、電力量計ＥＭ１及びＥＭ２により計測された電力量に応じた電力料金を請求する処理を行う。子局３３は、電力量計ＥＭ３により計測された電力量に応じた電力料金を支払う処理を行う。ＰＣＳ２や子局３３が電力料金を支払う処理では、例えば、支払先の金融機関の口座に電力料金の金額を振り込む手続きを実施する（以下、同様）。
【００４６】
図６の例では、太陽光発電装置ＰＶ１が８０ｋＷの余剰電力を配電線に出力し、太陽光発電装置ＰＶ２が１００ｋＷの余剰電力を配電線に出力し、一方、デジタルサイネージＤＳが９０ｋＷの電力を消費したことが示されている。
【００４７】
なお、例えば、１つのビルに複数のデジタルサイネージＤＳが設置され、そのビルのオーナーと、各デジタルサイネージＤＳの運用者とが異なる場合には、電力量計を、配電線からビルまでの引込線上と、各デジタルサイネージＤＳの前とに設置し、消費電力量を分けて管理する必要がある。
【００４８】
図７は、電力売買のビジネスモデルを示す図である。図７（ａ）は、電力会社が電力売買を仲介するビジネスモデルを示す。顧客は、電力会社に余剰電力を売電し、電力会社は、広告主に電力を売電する。図６の例では、太陽光発電装置ＰＶ１の顧客は、８０ｋＷの余剰電力を電力会社に売電する。太陽光発電装置ＰＶ２の顧客は、１００ｋＷの余剰電力を電力会社に売電する。そして、電力会社は、９０ｋＷの電力を広告主に売電する。
【００４９】
このビジネスモデルは従来と同じ料金体系になるが、デジタルサイネージＤＳはできる限り余剰電力を使用することになる。このとき、電力会社は、電力料金を通常価格より高く売ると広告主が損をするので、通常価格で電力を提供する。
【００５０】
図７（ａ）のビジネスモデルに対応する分散型電源余剰電力利用システム１の処理は、以下のようになる。まず、子局３１は、電力量計ＥＭ１から電力を取得し、ＰＣＳ２に対して８０ｋＷの電力料金の支払いを請求するメッセージを送信する。また、子局３２は、電力量計ＥＭ２から電力を取得し、ＰＣＳ２に対して１００ｋＷの電力料金の支払いを請求するメッセージを送信する。そして、ＰＣＳ２は、太陽光発電装置ＰＶ１の顧客に対して８０ｋＷの電力料金を支払い、太陽光発電装置ＰＶ２の顧客に対して１００ｋＷの電力料金を支払う処理を行う。子局３３は、電力会社に対して９０ｋＷの電力料金の支払う処理を行う。
【００５１】
図７（ｂ）は、電力会社の顧客と、広告主とが電力売買を行うビジネスモデルを示す。顧客は、広告主に余剰電力を売電し、広告主は、使用した電力の料金を顧客に支払う。顧客が複数存在し、広告主が１の場合、広告主は、使用した電力の料金を、各顧客が出力した余剰電力で案分し、その案分した電力料金を各顧客に支払う。各顧客の余剰電力の合計と、広告主が使用した電力とが一致する場合には、以上のやりとりで済む。
【００５２】
広告主の使用した電力が各顧客の余剰電力の合計を下回る場合には、各顧客は、不足分の電力料金を電力会社に請求し、電力会社はその不足分の料金を各顧客に支払う。一方、広告主の使用した電力が各顧客の余剰電力の合計を上回る場合には、広告主は、超過分の系統電力を使用したことになるので、その料金を電力会社に支払う。
【００５３】
図６の例では、広告主が使用した電力である９０ｋＷを、各顧客が出した余剰電力８０ｋＷ及び１００ｋＷの比で案分し、４０ｋＷの電力を太陽光発電装置ＰＶ１の顧客が広告主に売電し、５０ｋＷの電力を太陽光発電装置ＰＶ２の顧客が広告主に売電したことになる。そして、各顧客は、余剰電力が広告主に売電した電力を上回った電力分（余った電力）である４０ｋＷ及び５０ｋＷを電力会社に売電したことになる。
【００５４】
広告主からは、お金だけでなく、広告主である企業の製品や優待券等を電力料金の対価として渡すことも可能である。それらと、お金とを組合せたものでもよい。電力料金の支払方法は、当事者間での契約による。顧客は、余剰電力を売る前に、予め広告主と売電の契約を結ぶ。ただし、各顧客の分散型電源による余剰電力が直接デジタルサイネージＤＳに使用されるわけではなく、まとめられた電力として配電線から供給される。すなわち、１つのフィーダ（変圧器ＴＲの２次側）において複数の分散型電源が連系するので、各分散型電源から実際にどのくらいの余剰電力がデジタルサイネージＤＳに供給されているかは特定できない。そこで、デジタルサイネージＤＳで使用した電力を各分散型電源の余剰電力で案分することにより、各分散型電源からデジタルサイネージＤＳに供給された電力として推定する。
【００５５】
図８は、図７（ｂ）のビジネスモデルに対応する分散型電源余剰電力利用システム１の処理を示すフローチャートである。まず、子局３１は、電力量計ＥＭ１により測定された余剰電力を取得し、子局３３に対して８０ｋＷの電力料金の支払いを請求するメッセージ（第１メッセージ）を送信する（Ｓ８０１）。また、子局３２は、電力量計ＥＭ２により測定された余剰電力を取得し、子局３３に対して１００ｋＷの電力料金の支払いを請求するメッセージを送信する（Ｓ８０１）。
【００５６】
子局３３は、子局３１及び３２から料金請求のメッセージを受信し、各子局の余剰電力を合計し、その合計した電力（１８０ｋＷ）及び実際にデジタルサイネージＤＳで使用した電力（使用電力、９０ｋＷ）のうち、大きくない方（９０ｋＷ）を支払合計とする（Ｓ８０２）。そして、支払合計（９０ｋＷ）を、各子局の余剰電力の比（８０ｋＷ：１００ｋＷ）により案分した電力（４０ｋＷ、５０ｋＷ）に応じた料金を、子局３１及び３２に対応する顧客に支払う処理を行う（Ｓ８０３）。
【００５７】
子局３１及び３２は、子局３３から支払われた電力料金（４０ｋＷ、５０ｋＷ）が余剰電力（８０ｋＷ、１００ｋＷ）を下回るので（Ｓ８０４のＹ）、不足分の電力料金（４０ｋＷ、５０ｋＷ）をＰＣＳ２に請求するメッセージ（第２メッセージ）を送信する（Ｓ８０５）。ＰＣＳ２は、子局３１及び３２から料金請求のメッセージを受信し、不足分の電力料金を、子局３１及び３２に対応する顧客に支払う処理を行う（Ｓ８０６）。
【００５８】
なお、子局３３は、使用電力が子局３１及び３２の余剰電力の合計を上回った場合には（Ｓ８０７のＹ）、超過分の電力料金を電力会社に支払う処理を行う（Ｓ８０８）。
【００５９】
なお、上記実施の形態では、図１に示す分散型電源余剰電力利用システム１内の各通信装置を機能させるために、処理部（ＣＰＵ）で実行されるプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録し、その記録したプログラムをコンピュータに読み込ませ、実行させることにより、本発明の実施の形態に係る分散型電源余剰電力利用システム１が実現されるものとする。この場合、プログラムをインターネット等のネットワーク経由でコンピュータに提供してもよいし、プログラムが書き込まれた半導体チップ等をコンピュータに組み込んでもよい。
【００６０】
以上説明した本発明の実施の形態によれば、顧客宅や企業等で太陽光発電装置ＰＶ等の分散型電源を大量に導入したときでも、各分散型電源で発電される余剰電力をデジタルサイネージＤＳに使用することにより、電力系統において不安定な電力を放置せずに済む。そのため、電力系統側の複雑な調整をしなくてもよく、インフラに多大な出費をしなくてもよい。これによれば、電力系統の安定化及びその維持を図ることができ、安定化のために過剰な設備を設置しなくて済む。さらに、以下に示す効果を奏する。
【００６１】
（１）人が近くを通る、又は、人通りが多い時にデジタルサイネージＤＳを動作させて、広告を表示するのは、効率的かつ省エネになる。「効率的」とは、広告表示のコストパフォーマンスがよいことを示す。すなわち、常に広告が点灯していると、人は慣れて目に留まらなくなるが、近付いた時だけに点灯すると、目立つので、人の記憶に残りやすくなる。  
（２）電力会社は、デジタルサイネージＤＳの広告主等、余剰電力を利用する事業主から配電線の利用料を取ることにより、新たな収益が見込むことができる。そして、事業主による使用電力のうち、余剰電力で賄えない超過分は系統電力で賄うので、その超過分の収益も見込むことができる。  
（３）太陽光発電装置や風力発電装置による自然エネルギーをデジタルサイネージＤＳに利用することにより、地球温暖化対策や効率的な運用を図ることができる。
【００６２】
≪その他の実施の形態≫
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施の形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００６３】
１      分散型電源余剰電力利用システム（余剰電力利用システム）
２      ＰＣＳ（親局装置、系統側装置）
３      子局（子局装置）
３１、３２  子局（電源側装置）
３３    子局（負荷側装置）
Ｂ      蓄電池
ＤＳ    デジタルサイネージ
ＰＶ    太陽光発電装置（分散型電源）
ＳＷ    スイッチ
【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】
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【図８】
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