(57)【要約】【課題】再生可能・自然エネルギー分野を代表する太陽光・風力発電は、瞬時に気候の影響を受けやすい。数多く分散する電力源からの電力の周波数・位相を揃えなければ、公共性の高い電力事業において大規模な大停電を引き起こしかねないという課題がある。【解決手段】停電のない電力ネットワークへの期待から始まったスマートグリッドに、情報ネットワークの融合を求め、安定したエネルギー供給、環境保全、経済活動、安心安全な社会を構築する、イベント処理技術であるアルゴリズムトレーディングシステムを応用する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルゴリズムトレーディングシステムを応用した再生可能・自然エネルギー発電・制御効率化システム
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、再生可能エネルギー供給に関する。
【技術背景】
【０００２】福島県は再エネ導入目標として２０４０年にはエネルギー需要量の１００％以上に相当する量のエネルギーを再生可能エネルギーで生み出す県を目指している。しかしながら現在のところ再生可能エネルギーといえば、太陽光・風力発電ばかりである。それでは再エネ導入目標を達成することは困難であるとも思われている。この現状を打破するには、再生可能エネルギー分野の多種多様な電源構成を導入していく必要がある。
【０００３】再生可能エネルギーの地産地消を図り、安定した電力供給を図るためには、自然条件による不安定性や小規模による出力不足を、多様性による不安定性の補完や数の多さで出力不足を解消する必要がある。
さらにそれらを「分散処理制御」できるようにならなければ、効率よく再生可能エネルギーを使用している状態であるとはいいがたい。
【０００４】そこで本件は、再生可能必要エネルギーを、効率よく発生させ使用していくために、統括する、分散処理制御方法をマネーマネージメントの世界で劇的な変化をもたらしたテクニカルツールを再生可能エネルギーの分散処理制御に生かす方法を斬新なアイディアとしたい。
再生可能エネルギーの太陽光・風力発電ではなく、小水力発電を活用する。福島県は日本電力事業創世期より小水力発電が盛んで１３０もの電力会社が存在した。その再生可能エネルギーを、農林水産物の６次産業化に生かし日本の農林水産物の加工に生かし、農林水産物由来の燃料の輸出を見据えたブランドの構築が出来る体制が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】
【０００６】
【非特許文献１】『アルゴリズムトレーディング入門』Ｐａｎ  Ｒｏｌｌｉｎｇ
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】現代考えられている再生可能エネルギーの使用形態の最終段階は、スマートグリッドである。そのスマートグリッドは一言で言える定義はないが、そもそもは停電のない（少ない）電力ネットワークへの期待から始まったものである。デマンドレスポンスつまり消費者からの反応を電力系統（グリッド）でスマートに賢く把握・統括するシステムの存在が、再生可能エネルギー使用を飛躍的に伸ばしていくために必要である。【０００８】我が国の発電電力量は２００７年リーマンショックの直前まで増え続けた。原子力発電は第一次オイルショック以来、使用が促進され、東日本大震災後の２０１２年もわずかに使用され続けたが現在、使用は無い状態となっている。再生可能エネルギーの普及は、そのような中にあっても進んでいない状態にあり、国の政策として固定価格買取り制度があっても、特に気候による瞬時の発電量の変動の激しい太陽光発電は大手電力会社より、その買取りを敬遠される状況にある。買取りを敬遠される理由は、分散する発電機のうち、ある発電機にかかる負担が大きくなると、周囲の発電機はバックアップにまわり、負担が大きくなりすぎると、すべてがいっぺんに倒れ、大停電になる可能性があるためである。我が国は、通常は大停電となる前に倒れかかった部分を切り離して停電範囲を限定するシステムを持ち、倒れやすさの度合いである「安定度」を維持向上している。電力会社はこの「安定度」を維持向上する努力を日々研鑽することにより、社会公共性の高い会社として、社会に認識され続けている。ここに時々刻々、気候により瞬時に発電量の変動する再生可能エネルギーによる電力を加えなければならない場合、その「安定度」を維持向上することは難しいものとなり、結果として社会公共性を脅かしかねない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】電力流通設備を構成する送電線や設備には交流電流の流れを邪魔する、形状で決まるリアクタンスがある。ここに流れる電流の取扱いが運用のカギである。多数ある分岐点で電力を思っただけ、思った方向に流すには、リアクタンスの調整を中心とする方策が有効である。このリアクタンスを調整するために、いろいろな電力（電流）補償装置が開発されている。【００１０】流通設備としての様々な半導体制御設備の制御装置には、様々な装置があり、潮流制御を目的に働いている。【００１１】潮流制御を目的に働いている制御装置の例には、ＳＶＧやＵＰＦＵがる。ＳＶＧとは静止型無効電力発生装置（Ｓｔａｔｉｃ  Ｖａｒ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）であり、電源と負荷の間を往復するだけで仕事をしない電力である無効電力が、電力の制御に有効であることを活用するものであり、リアクタンスにより大きさが決まるものである。ＵＰＦＵとは統合電力潮流制御装置（Ｕｎｉｆｉｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｆｌｏｗ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）であり、電力の流れである潮流を半導体装置を用いて電流を注入して潮流制御を行う装置である。【００１２】電源としての再生可能エネルギーには、制御可能なものと、制御不可能なものとがある。制御可能な再生可能エネルギーには地熱やバイオマスがあり、制御不可能な再生可能エネルギーには太陽光、太陽熱、風力、流れ込み式水力がある。制御不可能な再生可能エネルギーを大量に利用するには、電池などの電力貯蔵設備などによる対策が必要とされている。抜本的な「スマートグリッド化」には情報ネットワークとの相互依存性を高め、電力ネットワークと情報ネットワークの融合を目指すことが重要である。さらに金融市場ですでに確立した１０００分の１秒の変化に自動対応するアルゴリズムトレーディングシステムを組み込むことにより、電力流通設備の運用のカギである電流の取扱いを容易にしていくことが、再生可能エネルギーからの電力供給を普及させていく必要があるという課題を解決させていくための手段として重要になる。本件は、その手段であるアルゴリズムトレーディングを再生可能エネルギー分野の電力系統に生かす、ところに特徴がある。
【発明の効果】
【００１３】電力ネットワーク、とりわけ再生可能エネルギー分野と、情報ネットワークの融合により、安定したエネルギー供給、環境調和、経済性の同時達成を、非常に広範囲な技術概念で狙うことができる。【００１４】流通設備にはいろいろな電圧（電流）補償設備が開発されているが、時には落雷、断線など、電力の流れを大きくかき乱す事故も発生する。
いろいろな事故にきちんと対応するためにも、電力の流れ、設備の状態などをリアルタイムで捕捉しておく必要がある。リアルタイムで捕捉する情報システムにおいて、アルゴリズムトレーディングのシステムが役立つ。１０００分の１秒で分散処理制御を自動で行うことにより効率よく電流の取扱いを容易にする。【００１５】多種多様で数が多く、分散する再生可能エネルギーからの発生電力をリアルタイムで分析し、それぞれの周波数、位相を揃え、それらをすべて中央で監視・制御することにより、社会全体のスマートグリッド化を容易に行うことが出来る。
【発明を実施するための形態】
【００１６】本発明をより具体的に説明するために、以下に実施例を示すが本発明は、これに限定されるものではない。
【実施例１】
【００１７】アルゴリズムトレーディングは、市場動向をもとに株式売買を行うシステムであり、イベント処理技術である。再生可能エネルギー発電制御に、このイベント処理技術を応用する。アルゴリズムトレーディングは、売買のチャンスの判断をコンピューターに委ねるものであり、アルゴリズムとはそもそも「なんらかの問題を解くための手順」のことを言う。そしてコンピューターのイベント処理技術を利用するということは、問題解決の手段として人間よりも格段に早く、性格に計算が出来る問題解決のための道具を用いるということである。
一定のルール（アルゴリズム）に基づいてコンピューターに指示を出させ、反応の遅すぎる人間の介入を限りなくゼロにし、コンピューター同士で直接伝えあうダイレクト・アクセスを潮流とする。
アルゴリズムトレーディングは、株式市場だけでなく商品市場でも導入され、エネルギーやレアメタル先物取引に活用されている。海外のヘッジファンドでは、株式・債権・商品・金利・為替・デリバティブなどマルチアセットを対象にしており、独自のアルゴリズムで多様な取引が行われている。
コンピューターが現況の動向に合わせて瞬時に判断し、自動的に発電のタイミングや量を決めて注文を繰り返し、発電を止めるタイミングや量を決めて制御不可能とさせがちな再生可能エネルギーによる電力供給の主導権を握り、統括し、「スマートグリッド」に生かしていく。
本当に必要とされている電力を必要なだけ、必要なところに送り込むだけでなく、本当に必要とされている電力量を必要なだけ、必要な時に発生させるコントロールシステムを、アルゴリズムトレーディング・イベント処理技術の応用に求め、統括を行う。
このコンピューターシステムにより、エネルギー供給の無駄を省き、環境保全を行い、効率的な経済活動を行い、安全安心な社会の構築に不可欠な要件として、育て上げていきたい。