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公開番号2024103471
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-01
出願番号2024006546
出願日2024-01-19
発明の名称充放電制御システム
出願人日本テクノ株式会社
代理人個人
主分類G06Q 50/06 20240101AFI20240725BHJP(計算;計数)
要約【課題】電力をためる蓄電池を運用する際に、充電時の商用系統電力からの買電価格と、放電時の電力価格または商用系統電力への売電価格と価格差によっては蓄電池の減価償却が進まない問題があった。
【課題を解決するための手段】翌日以降の取引単価の最大値を示す上限値と、最小値を示す下限値を取得し、上限値と下限値間の差分値である将来差分値と、充放電を制御するために比較する値である基準差分値とを比較して、その比較結果と充放電制御ルールとに基づいて、蓄電設備の充放電を制御する信号を出力する充放電制御システムを提供する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
蓄電池の充放電制御のためのシステムであって、
電力取引場（市場であるか市場でないかは問わない。）の将来のデマンド時間帯ごとの取引単価を示す情報である将来取引単価を取得する（複数回の情報の公開を用いて取得する場合を含む。）将来取引単価取得部（Ａ）と、
取得した将来取引単価（過去取得分を含んでもよい。）の上限値と下限値の差分値である将来差分値（上限値または下限値が過去の値である場合を含む。）を取得する将来差分値取得部（Ｂ）と、
将来差分値と充放電の制御のために比較する値である基準差分値を取得する基準差分値取得部（Ｃ）と、
将来差分値と基準差分値とを比較する差分値比較部（Ｄ）と、
差分値比較部（Ｄ）での比較結果に基づいて充放電を制御するためのルールである充放電制御ルールを保持する充放電制御ルール保持部（Ｅ）と、
差分値比較部（Ｄ）での比較結果と、保持されている充放電制御ルールとに基づいて充放電制御情報（信号を含む）を出力する充放電制御情報出力部（Ｆ）と、
からなる充放電制御システム。
続きを表示（約 2,500 文字）【請求項２】
前記充放電制御ルールは、前記差分値比較部（Ｄ）での比較結果が基準差分値よりも将来差分値が大きいか、又は基準差分値と将来差分値が等しいとの判断結果である場合にはその将来差分値を取得した下限値を含む時間帯に充電し、その将来差分値を取得した上限値を含む時間帯に放電するというルールである請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項３】
前記充放電制御ルールは、前記差分値比較部（Ｄ）での比較結果が基準差分値よりも将来差分値が小さいとの判断結果である場合にはその将来差分値を取得した下限値を含む時間帯に充電し、その将来差分値を取得した上限値を含む時間帯に放電するというルールである請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項４】
充放電制御ルール保持部（Ｅ）は、充放電制御ルールとして、将来差分値と基準差分値との関係が、基準差分値より将来差分値の方が大きい場合に将来取引単価の下限値を含む時間帯に充電を実行するというルールである充電制御ルールを保持する充電制御ルール保持手段（Ｇ）を有する請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項５】
充放電制御ルール保持部（Ｅ）は、充放電制御ルールとして、将来差分値と基準差分値との関係が、基準差分値より将来差分値の方が大きい場合に将来取引単価の上限値を含む時間帯に放電を実行するというルールである放電制御ルールを保持する放電制御ルール保持手段（Ｈ）を有する請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項６】
充放電制御情報の入力を受け付ける充放電制御情報入力受付部（Ｊ）と、
受け付けた充放電制御情報である入力充放電制御情報を保持する入力充放電制御情報保持部（Ｋ）と、
保持されている入力充放電制御情報を出力する入力充放電制御情報出力部（Ｌ）と、
を有する請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項７】
充放電制御システムによって充放電が制御される電力需要家の電力消費を制御するための情報である電力消費制御情報を取得するために上限値と下限値と比較するための基準価格値であって、上限値と比較するための値である上限基準価格値と、下限値と比較するための値である下限基準価格値と、を保持する基準価格値保持部（Ｍ）と、
上限値と上限基準価格値とを比較する上限比較部（Ｎ）と、
下限値と下限基準価格値とを比較する下限比較部（Ｏ）と、
上限値と上限基準価格値との比較結果に応じて消費電力を抑制するための情報である抑制情報を取得するためのルールである抑制情報取得ルールと、下限値と下限基準価格値との比較結果に応じて消費電力を増進するための情報である増進情報を取得するためのルールである増進情報取得ルールと、を保持する抑制増進ルール保持部（Ｐ）と、
上限値と上限基準価格値とを比較した結果と保持されている抑制情報取得ルールとに基づいて抑制情報を取得する抑制情報取得部（Ｑ）と、
取得した抑制情報を保持する抑制情報保持部（Ｒ）と、
保持されている抑制情報を出力する抑制情報出力部（Ｓ）と、
下限値と下限基準価格値とを比較した結果と保持されている増進情報取得ルールとに基づいて増進情報を取得する増進情報取得部（Ｔ）と、
取得した増進情報を保持する増進情報保持部（Ｕ）と、
保持されている増進情報を出力する増進情報出力部（Ｖ）と、
を有する請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項８】
デマンド時間帯における上限消費電力量を示す情報である上限消費電力量情報を保持する上限消費電力量情報保持部（Ｗ）と、
充電制御情報に基づいて充電が実行される場合に、保持されている上限消費電力量情報に基づいて充電を制御するための上限消費電力量依存充電情報を取得する上限消費電力量依存充電情報取得部（Ｘ）と、
取得した上限消費電力量依存充電情報を出力する上限消費電力量依存充電情報出力部（Ｙ）と、
をさらに有する請求項１に記載の充放電制御システム。
【請求項９】
蓄電池の充放電制御のためのシステムであって、
電力取引場（市場であるか市場でないかは問わない。）の取引単価に連動して翌日以降のデマンド時間帯ごとの電力の購入単価及び売却単価（両者が同額であることを妨げない。以下同じ。）を示す情報である将来売買単価を取得する（複数回の情報の公開を用いて取得する場合を含む。）将来売買単価取得部（Ａ２）と、
取得した将来売買単価（過去取得分を含んでもよい。）の買値（電力取引場において電力を購入する意思表示で示される値）上限値と売値（電力取引場において電力を販売する意思表示で示される値）下限値の差分値である将来売買差分値（買値上限値または売値下限値が過去の値である場合を含む。）を取得する将来売買差分値取得部（Ｂ２）と、
将来売買差分値と充放電の制御のために比較する値である基準売買差分値を取得する基準売買差分値取得部（Ｃ２）と、
将来売買差分値と基準売買差分値とを比較する差分値比較部（Ｄ２）と、
差分値比較部（Ｄ２）での比較結果に基づいて充放電を制御するためのルールである充放電制御ルールを保持する充放電制御ルール保持部（Ｅ２）と、
差分値比較部（Ｄ２）での比較結果と、保持されている充放電制御ルールとに基づいて充放電制御情報（信号を含む）を出力する充放電制御情報出力部（Ｆ２）と、
からなる充放電制御システム。
【請求項１０】
前記充放電制御ルールは、前記差分値比較部（Ｄ２）での比較結果が基準売買差分値よりも将来売買差分値が大きいか、又は基準売買差分値と将来売買差分値が等しいとの判断結果である場合にはその将来売買差分値を取得した売値下限値を含む時間帯に充電し、その将来売買差分値を取得した買値上限値を含む時間帯に放電するというルールである請求項９に記載の充放電制御システム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄電池の充放電制御のためのシステムであって、電力の取引単価の上限値と下限値との差分値に基づいて充放電を制御する充放電制御システムに関する発明である。また、これに関連して、計算機である前記システムの動作方法と、計算機である前記システムに実行させるプログラムに関する発明も含まれる。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
日本では原子力発電が昼夜一定の電力を供給し、時間帯や日毎に大きく変動する電力需要にこたえる役割を主に火力発電が担っている。ところが世界的に持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）が提唱され、地球温暖化対策のために脱炭素化の動きが強まっている。そのために火力発電が縮小傾向にある一方で、太陽光や風力を利用した発電施設が続々と建設が進められている。太陽光発電や風力発電は、天候によって発電量が大きく変動する発電方式である。太陽光発電が活発に行える晴天の日中などは電力供給量が増加するため電力需要は多いが市場での電力単価は下がる。そのため、太陽光発電に対し発電設備からの出力の抑制要請がかかる場合もある。一方夕方から夜間など太陽光発電からの寄与が期待できずに火力発電が主となる時間帯では電力供給量が減り、電力供給量と電力需要量との差分である電力供給余力が小さくなるために電力の取引単価が上がる傾向にある。このように一日の間で電力供給余力に応じて電力の取引単価が揺れ動いている。したがって電力供給余力が大きく取引単価が安い時間帯に電力を二次電池等へ蓄電し、電力供給余力が小さく取引単価が高い時間帯に蓄電池から放電し売電するといった蓄電所が設けられ始めている。また一般家庭向けにも蓄電池を含む蓄電設備が販売されている。
【０００３】
特許文献１には電気料金の低減を図るために、商用電源系統から供給される電力を蓄電池へ充電させるか否かを切り換える充電切換部と、負荷へ供給する電力を商用電源系統からの電力又は蓄電池から放電した電力に切り換える電力切換部と、蓄電池の充電残容量及び各種効率と負荷における使用電力量と、時間帯別に定められた電気料金とに基づいて、充電切換部及び電力切換部を制御して、蓄電池の充放電を行う制御部を有する電力制御装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１６－１３４９５２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、商用電力を買電せず蓄電池から放電させた電力を利用しかつ、電気料金の料金テーブル上の最安料金時間帯で蓄電池に充電した場合の追加費用と、蓄電池を使用しなかった場合の費用を比較し、蓄電池を使用した方が安ければ蓄電池を使用する構成である。充放電に係るコスト計算が行われているが、前記料金テーブル記載の電気料金の安い、高いという上下の値だけで判断が行われている。そのため充放電を行う際に、蓄電池を設置した際の設備投資回収が考慮されていないという問題があった。
【０００６】
そこで本発明では、翌日以降の取引単価の最大値を示す上限値と、最小値を示す下限値を取得し（複数回の情報の公開を用いて取得する場合を含む）、取得した将来取引単価（過去取得分を含んでもよい）の上限値と下限値の差分値である将来差分値と、充放電を制御するために比較する値である基準差分値とを比較して、その比較結果と充放電制御ルールとに基づいて、蓄電設備の充放電を制御する信号を出力する充放電制御システムを提供する。
【０００７】
または取引単価ではなく、電力取引場（市場であるか市場でないかは問わない。）の取引単価に連動した翌日以降のデマンド時間帯ごとの電力の購入単価及び売却単価（両者が同額であることを妨げない。以下同じ。）を示す情報である将来売買単価を取得し、前記同様にその売却単価の上限値と購入単価の下限値との差分値と基準差分値を比較した結果と充放電制御ルールに基づいて蓄電設備の充放電を制御する信号を出力する充放電制御システムを提供する。
【０００８】
これらの本発明の充放電制御システムにより、蓄電池設備の減価償却や管理維持のための経費コストや蓄電池設備を含む設備の耐久充電回数などから決まる基準差分値と、電力の取引単価の将来差分値と比較して充放電を制御することにより、費用回収して蓄電池設備の導入と維持管理を行うことができる。さらには蓄電池設備を運用することにより、商用電力系統の電力需給安定や供給や需要の平準化に寄与することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のような充放電制御システムに関する課題を解決するために、本願では、第一の発明として、
蓄電池の充放電制御のためのシステムであって、
電力取引場（市場であるか市場でないかは問わない。）の将来のデマンド時間帯ごとの取引単価を示す情報である将来取引単価を取得する（複数回の情報の公開を用いて取得する場合を含む。）将来取引単価取得部（Ａ）と、
取得した将来取引単価（過去取得分を含んでもよい。）の上限値と下限値の差分値である将来差分値（上限値または下限値が過去の値である場合を含む。）を取得する将来差分値取得部（Ｂ）と、
将来差分値と充放電の制御のために比較する値である基準差分値を取得する基準差分値取得部（Ｃ）と、
将来差分値と基準差分値とを比較する差分値比較部（Ｄ）と、
差分値比較部（Ｄ）での比較結果に基づいて充放電を制御するためのルールである充放電制御ルールを保持する充放電制御ルール保持部（Ｅ）と、
差分値比較部（Ｄ）での比較結果と、保持されている充放電制御ルールとに基づいて充放電制御情報（信号を含む）を出力する充放電制御情報出力部（Ｆ）と、
からなる充放電制御システムを提供する。
【００１０】
第二の発明として、第一の発明を基礎として、
前記充放電制御ルールは、前記差分値比較部（Ｄ）での比較結果が基準差分値よりも将来差分値が大きいか、又は基準差分値と将来差分値が等しいとの判断結果である場合にはその将来差分値を取得した下限値を含む時間帯に充電し、その将来差分値を取得した上限値を含む時間帯に放電するというルールである充放電制御システムを提供する。
（【００１１】以降は省略されています）

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