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公開番号2025112088
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006173
出願日2024-01-18
発明の名称電力融通システム、電力システム
出願人株式会社日立製作所
代理人弁理士法人平木国際特許事務所
主分類H02J 3/00 20060101AFI20250724BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】太陽光発電システムと電動化機器を有する送電拠点から受電拠点に対して送電する電力融通システムにおいて、送電拠点が発電した電力を効率よく利用することができる技術を提供する。
【解決手段】本発明に係る電力融通システムは、太陽光発電システムの発電予測値と発電変動量に基づき前記発電予測値を補正し、前記太陽光発電システムの余剰発電電力と電動化機器の許容充電量に基づき、融通電力と前記電動化機器に対する充電量を計算する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
送電拠点が備える太陽光発電システムが発電した電力を送電ネットワークによって受電拠点に対して送電する電力融通システムであって、
前記送電拠点において電動化機器に対して充電する充電量と前記送電拠点から前記受電拠点に対して送電する融通電力を計算する演算部、
前記電動化機器に対する充電指令と前記送電拠点から前記受電拠点に対する電力融通計画を作成する制御部、
を備え、
前記演算部は、前記太陽光発電システムの発電電力の予測値と前記太陽光発電システムの発電電力の変動量に基づき、前記予測値を補正し、
前記演算部は、前記太陽光発電システムの発電電力の実績値から前記補正後の予測値を減算することにより、前記太陽光発電システムの余剰発電電力を計算し、
前記演算部は、前記余剰発電電力と前記電動化機器の許容充電量に基づき、前記充電量と前記融通電力を計算し、
前記制御部は、前記演算部が計算した前記充電量と前記演算部が計算した前記融通電力に基づき、前記充電指令と前記電力融通計画を作成する
ことを特徴とする電力融通システム。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記演算部は、気象予測データが記述している日射量から前記予測値を計算し、
前記演算部は、気象予測データが記述している雲量から前記変動量を計算し、
前記演算部は、前記日射量から計算した前記予測値と前記雲量から計算した前記変動量に基づき、前記予測値を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項３】
前記演算部は、気象予測データが記述している日射量から前記予測値を計算し、
前記演算部は、前記太陽光発電システムの発電実績または前記発電実績を前記太陽光発電システムの出力点において計測することにより得た計測値のうち少なくともいずれかを用いて、前記変動量を計算し、
前記演算部は、前記日射量から計算した前記予測値と前記発電実績または前記計測値から計算した前記変動量に基づき、前記予測値を補正する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項４】
前記演算部は、前記電動化機器が備える電池の出力電圧と、前記許容充電量との間の対応関係を記述した、電圧範囲データを取得し、
前記演算部は、前記出力電圧の実測値を用いて前記電圧範囲データを参照することにより、前記許容充電量を特定する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項５】
前記演算部は、前記送電拠点において充電する１つ以上の前記電動化機器それぞれの前記許容充電量を合算することにより、前記送電拠点における前記充電量を計算する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項６】
前記演算部は、前記太陽光発電システムの発電電力の予測値と前記太陽光発電システムの発電電力の変動量に基づき、前記太陽光発電システムの実際の発電電力が前記予測値を上回るように、前記予測値を下方補正する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項７】
前記制御部は、前記電動化機器に対して充電する充電器が出力する上限電力を記述した制約条件データを取得し、
前記制御部は、前記制約条件データが記述している前記上限電力にしたがって、前記充電指令の上限値を設定する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項８】
前記演算部は、前記電動化機器が備える計測器が提示する前記許容充電量の提示値と、前記許容充電量の計算値とをそれぞれ取得し、
前記演算部は、前記計算値から前記提示値を減算した差分が閾値以上である場合は、前記下方補正した予測値をさらに下方補正する
ことを特徴とする請求項６記載の電力融通システム。
【請求項９】
前記演算部は、前記許容充電量の時間変化を取得し、
前記演算部は、前記時間変化によって変化した前記許容充電量を前記余剰発電電力によって充足することができるように、前記予測値を再補正する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記太陽光発電システムが発電した電力のうち前記電動化機器に対して充電する電力として充当すべき比率の最低値を記述した制約条件データを取得し、
前記制御部は、前記太陽光発電システムが発電した電力のうち前記最低値以上の比率を前記電動化機器に対して充電する電力として充当するように、前記充電指令を生成する
ことを特徴とする請求項１記載の電力融通システム。
（【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、送電拠点が備える太陽光発電システムが発電した電力を送電ネットワークによって受電拠点に対して送電する技術に関するものである。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、電力需給者のカーボンニュートラルに対する意識が高まり、自然エネルギーを利用した太陽光発電（ＰＶ：ＰｈｏｔｏＶｏｌｔａｉｃ）と蓄電池が並設されている発電システムが広く普及しつつある。このような発電システムは、発電設備を備える事業者などが、その発電システムによって発電された電力を電力事業者が有する送電網等を介して他のシステムに電力を供給したり（送電したり）、他のシステムから電力の供給を受けたり（受電したり）することが可能な電力融通システムとしても用いられる。
【０００３】
１つ以上の拠点から電力融通を実施する際には、送電を開始する前（例えば前日）までに、運営機関（例：電力広域的運営推進機関：ＯＣＣＴＯ）に対して融通計画を提出する必要がある。さらに電力融通を実施している間は、所定時間間隔（例：３０分）ごとに、あらかじめ計画した通りの電力を送電する必要がある。事前計画に対して実際の送電電力が逸脱した（インバランス）場合、インバランス電力に応じたインバランス料金を課せられるのが一般的である。
【０００４】
下記特許文献１は、太陽光発電の余剰分または不足分を調整する技術について記載している。同文献は、『太陽光発電装置が接続される電力網における発電電力の余剰部分あるいは不足部分を適切に吸収あるいは補う。』ことを課題として、『ＣＥＭＳサーバは、予測開始条件が成立すると（Ｓ１００にてＹＥＳ）、日射量の予測値および信頼度を取得するステップ（Ｓ１０２）と、発電電力の予測値を算出するステップ（Ｓ１０４）と、発電電力の予測値が要求電力よりも大きい場合には（Ｓ１０６にてＹＥＳ）、予測値の信頼度が高いと（Ｓ１０８にてＹＥＳ）、第１目標範囲を設定するステップ（Ｓ１１０）と、予測値の信頼度が低いと（Ｓ１０８にてＮＯ）、第２目標範囲を設定するステップ（Ｓ１１２）と、発電電力の予測値が要求電力以下である場合には（Ｓ１０６にてＮＯ）、予測値の信頼度が高いと（Ｓ１１４にてＹＥＳ）、第３目標範囲を設定するステップ（Ｓ１１６）と、予測値の信頼度が低いと（Ｓ１１４にてＮＯ）、第４目標範囲を設定するステップ（Ｓ１１８）とを含む、処理を実行する。』という技術を記載している（要約参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０２３－０３０７９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
送電拠点は、発電設備として例えば太陽光発電システムを備えるとともに、蓄電設備として蓄電池を備える。太陽光発電システムが発電した余剰電力は、蓄電設備が蓄電し、あるいは受電拠点に対して送電される。送電系統を安定化させる観点からは、蓄電容量はできる限り大きいことが望ましい。しかし定置型蓄電池の価格は一般に高いので、送電拠点において設置することができる定置型蓄電池の蓄電容量は、限度がある。
【０００７】
他方で電気自動車などの可搬型電動化機器も蓄電池を備えており、送電拠点において充電することができる。このような電動化機器は、拠点間で移動するので、必ずしも送電拠点において充電されるとは限らないものの、定置型蓄電池に代わって、送電拠点において充電可能な容量を増やすことができる可能性がある。
【０００８】
電力融通におけるインバランスを抑制するためには、太陽光発電システムによる発電動作と蓄電池に対する充放電指令が連動することが望ましい。発電の過不足を蓄電池によって調整することができるからである。しかし電動化機器は、太陽光発電システムとは異なる制御系統に属するのが通常である（太陽光発電システムに対して制御指令を発信する制御システムは、電動化機器を制御する機能や権限を有していない）。そうすると、電動化機器が定置型蓄電池の充電容量を補うことが可能であるとしても、これを実現するためには、電動化機器が備える充電容量にできる限り依拠しないことが望ましいと考えられる。電動化機器に対する充放電指令は、必ずしも制御系統が自由に実施できるとは限らないからである。
【０００９】
特許文献１のような従来技術は、車両（電動化機器の１例）に対して充電することが想定されている。他方で送電拠点が有する電動化機器の充電容量が必ずしも一定ではないことをどのように取り扱うかについては、十分に考慮されていないと考えられる。電動化機器が備える充電容量が考慮されていない場合、発電した電力の余剰分は捨てることになるので、送電拠点における電力効率の観点から望ましくない。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、太陽光発電システムと電動化機器を有する送電拠点から受電拠点に対して送電する電力融通システムにおいて、送電拠点が発電した電力を効率よく利用することができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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