(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力会社の回線から交流電力の供給を受ける複数の需要家に対して共通に設けられた太陽光パネルと、その直流発電電力を交流電力に変換するインバータとを具えた太陽光発電部と、共通の配分用母線によって上記太陽光発電部に結合されて発電電力を各需要家に配分する配分部と、この配分部における各需要家ごとの電力配分を予め定めた比率に従って制御する制御部とを有し、上記配分部は当該需要家に配分される電力を計測してこれを上記制御部へ送る電力計測器と、当該需要家へ向かう電力を上記制御部の指示に従って制御する電力制御器と、当該需要家より上記太陽光発電部方向へ向かう電力の逆流を阻止する回路とを有することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項２】
請求項１において、上記需要家ごとの発電電力の配分は均等または予め定めた比率に従って決定することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項３】
請求項１において、上記太陽光パネルにおける発電量が所定値に充たない場合は、予め定めた一部の需要家にのみ発電電力を配分することを特徴とする太陽光発電システム。
【請求項４】
請求項３において、上記需要家ごとの配分電力量に不公平がある場合に、その不公平が一定期間内で解消されるように上記制御部において上記電力制御器の制御信号が修正されることを特徴とする太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力会社の回線から交流電力の供給を受ける複数の需要家が、共通に設けられた太陽光発電系統をそれぞれ上記電力会社の回線系統に連系させながら運用する際に、各需要家に対する太陽光発電電力の分配の調整に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、太陽光発電は、クリーンな発電手段として脚光を浴びていること、及び電力会社が余剰電力を買取る制度が出来たこととが相俟って、次第に普及しつつある。
【０００３】
図２はそのためのシステムの一例を示す。太陽光パネル１、ダイオード２、スイッチ３、及びインバータ４の直列回路で構成されている太陽光発電部１０の発電電力は需要家部２０に導かれ、電力会社の回線８に連系され、かつ需要家５に供給される。ここでダイオード２はインバータ４からの逆電流阻止用の整流器であり、スイッチ３は太陽光パネル１の投入用のスイッチである。また、電力会社回線８と需要家５との間には、売電用積算電力計６及び買電用積算電力計７が介在している。
【０００４】
上述のシステムにおいて、太陽光発電が行なわれていない夜間は、需要家５は専ら電力会社８からの買電電力を消費する。また、太陽光発電が行なわれている昼間でも、需要家５の消費電力が太陽光発電電力より大きいときは不足分を電力会社からの買電電力によって購い、逆に需要家５の消費電力が太陽光発電電力より少ないときは、余剰電力を電力会社の回線８へ向けて販売する。
【０００５】
そして買電電力量は買電用積算電力計７に積算され、売電電力量は売電用積算電力計６に積算される。通常は月に一回検針が行なわれ、これらの計器の指示に基づく電力売買量金の清算が行なわれる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来は電力会社は個々の需要家と電力の売買契約を結ぶのが普通であった。しかし最近は、近隣の複数の需要家が共同して太陽光発電設備を設けたいとか、集合住宅に太陽光発電設備を設けて入居者が共同してこれを運用したいなどの要望があり、電力会社が相手方を需要家１人に絞れない場合があり、しかも需要家の相互間では設備の設置場所の提供や出資金の負担などの面での貢献度が違う場合があって、一律の条件で発電設備を利用できないケースが出現しつつある。
【０００７】
従って、本発明は、複数の需要家の相互間で太陽光発電電力の利用条件が異なる場合、利用条件に応じて発電電力を配分し、需要家相互間での不公平を除くことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、複数の需要家は、各自が電力会社の回線から買電用電力量計を経由して電力を購入して利用している。これらの需要家に対して太陽光パネル及びインバータとを含む太陽光発電部とその発電電力を計測する電力計測器と分配用母線とが共通に設けられ、各需要家はそれぞれ配分器を経由して上記分配用母線に並列に接続されている。そして、上記電力計測器によって計測された発電電力に基づいて各需要家への電力分配の比率を決定し、この比率に従って各需要家の配分器を制御する制御部が存在している。
【０００９】
上記配分器は、配分電力の計測器と、上記制御部からの制御を受けて配分電力だけ通過させる電力制御器と、この電力制御器を逆流して分配用母線へ向かう電力を阻止する逆流阻止回路とを有している。
【００１０】
【発明の実施の形態】
太陽光発電電力の配分については、設備の設置への貢献度や出資比率に応じて常に予め定めた比率で配分する方法が先ず考えられる。しかし朝夕や悪天候の発電電力が少ない場合に、全需要家に僅かづつ電力を配分することは無意味で、かつ技術的にも困難を伴うので、適宜選択した一部の需要家だけに配分し、十分な発電が行なわれるようになった時点で配分が無かった需要家に余分に配分するようにしてもよい。また、電力会社との料金清算が通常は１ヶ月毎に行なわれるところから配分が断続的であっても１ヶ月間で不公平を解消させるような配分方法でもよく、更に或る月に不公平を生じてもこれを翌月に繰越して清算するような配分方法でもよい。
そして、決定された比率に基づいて各需要家への発電電力の配分を制御する手段としては、インバータを制御するゲート信号の断続、位相、またはデューティサイクルの調節など、各種の手段が存在する。
【００１１】
【実施例】
図１において、１０は複数の需要家５ａ、５ｂ、５ｃ・・・・５ｎに共用の太陽光発電部で、太陽光パネル１、逆電流阻止用ダイオード２、開閉スイッチ３及びインバータ４からなっている。太陽光発電部１０の出力は電力計測器９において計測された上で、分配用母線１１に至り、そこで分岐されて各需要家ごとの配分部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・１２ｎをそれぞれ経由して各需要家５ａ、５ｂ、５ｃ・・・・５ｎに結合されると共に、売電用積算電力計６ａ、６ｂ、６ｃ・・・・６ｎ及び買電用積算電力計７ａ、７ｂ、７ｃ・・・・７ｎをそれぞれ経由して電力会社回線８に結合されている。
【００１２】
配分部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・１２ｎはすべて同一構成であるので、配分部１２ａについて説明すると、分配用母線１１からの入力は、配分電力計測器１３、電力制御器１４及び逆流阻止回路１５を経由して需要家５ａへ向かっている。配分電力計測器１３は需要家５ａへ配分される電力を計測してそのデータを後述する制御部１６へ送り、電力制御器１４は制御部１６の指令によって動作する駆動回路１７により、そこを流れる発電電力のオン・オフ制御や位相制御によって、需要家５ａへ向かう電力を制御する。また、逆流阻止回路１５は、需要家５ａから電力会社の買電電力が分配用母線１１を経由して他の需要家へ流れるのを阻止する。
【００１３】
各需要家への配分電力は制御部１６で決定される。制御部１６では、電力計測器９で検出された総発電電力や、各需要家の配分部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・１２ｎから送られてくる電力計測器１３による配分電力に基づいて各需要者ごとの配分電力を決定し、駆動回路１７に指令を発して電力制御器を制御し、各需要家へ向かう配分電力を調節する。
【００１４】
各需要家は、配分電力に余剰があればこれを電力会社の回線８へ送ってこれを売電用積算電力計６ａ、６ｂ、６ｃ・・・・６ｎに記録し、逆に配分電力に不足があれば不足分を電力会社回線８から受入れてこれを買電用積算電力計に記録する。
【００１５】
上述の実施例では、発電電力の総量を電力計測器９によって検出しているが、各需要家ごとの配分電力計測器の検出値を合計したものを総発電電力として使用してもよい。また、上述の実施例では電力計測器９と各需要家の配分部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・１２ｎと制御部１６とを個別に示しているが、これらを適当に合体して１ブロック化してもよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように、本発明によるときは、電力会社と個別に買電契約を結んでいる複数の需要家が、共同して太陽光発電設備を設け、かつその発電電力の使用及び電力会社への余剰電力の売電を公平に行なうことができる。従って、地域社会や複合住宅による太陽光発電の集団的導入が可能になり、かつ発電設備を大型化することによってその設置及び運用を効率よく行なうことが可能になり、資金が乏しい場合でも事業への参画が容易になる。よって、特に商業地においてアーケード上や商業ビルの屋上や壁面などに設置して地域の振興に寄与することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による太陽光発電システムの１実施例のブロック図である。
【図２】従来の太陽光発電システムの１例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１  太陽光パネル
２  ダイオード
３  スイッチ
４  インバータ
５ａ〜５ｎ  需要家
６ａ〜６ｎ  売電用積算電力計
７ａ〜７ｎ  買電用積算電力計
８  電力会社回線
９  電力計測器
１０  太陽光発電部
１１  分配用母線
１２ａ〜１２ｎ  配分部
１３  電力計測器
１４  電力制御器
１５  逆流阻止回路
１６  制御部
１７  駆動回路
２０  需要家部
【図１】
0003760124.tif 000002
【図２】
0003760124.tif 000003