JP2000287390A - エネルギー貯蔵放出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 時間帯別電灯契約において電力量料金が安価
な夜間時間帯に電力を貯蔵し、高価な昼間時間帯に貯蔵
した電力を放出するエネルギー貯蔵放出装置を得る。ま
た、太陽光発電の併用を可能とするエネルギー貯蔵放出
装置を得る。 【解決手段】 時間帯判別器１３が夜間時間帯と判別し
ているときには、双方向性周波数変換装置２、発電電動
機３およびフライホイール４から構成されたエネルギー
貯蔵放出手段にエネルギーを貯蔵し、時間帯判別器１３
が昼間時間帯と判別しているときには、貯蔵したエネル
ギーを放出する。太陽光発電を併用する場合には、太陽
光発電手段が発電する電力の変化率が所定値を超えたと
き、それを抑えるようにエネルギー貯蔵放出手段が貯蔵
および放出するように制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、系統電力の貯蔵
および放出を行うエネルギー貯蔵放出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、例えば特開平８−８４４４５
号公報に示された従来のエネルギー貯蔵放出装置の構成
を示したものである。図において、５１は電力系統、５
２はこの電力系統５１に接続された双方向性周波数変換
装置、５３はこの双方向性周波数変換装置５２に接続さ
れた発電電動機、５４はこの発電電動機５３に接続され
たフライホイール、５５は電力系統５１に接続された電
力検出器、５７はこの電力検出器５５に接続された負
荷、５６は電力検出器５５からの信号を受け取り、双方
向性周波数変換装置５２を制御する制御器である。

【０００３】次に動作について説明する。電力検出器５
５は予め定めた電力と現在負荷５７が消費している電力
との差を検出し出力するものである。いま、負荷５７が
予め定めた電力以下の電力しか消費していないとする。
このとき、制御器５６は電力検出器５５の出力信号を受
けてその出力信号に相当する電力以下の電力を双方向性
周波数変換装置５２を制御して発電電動機５３に供給
し、発電電動機５３及びフライホイール５４の回転数を
上げる。この動作によって、エネルギーはフライホイー
ル５４に貯蔵される。一方、負荷１１が予め定めた電力
以上の電力を消費しているときは、制御器５６は電力検
出器５５の出力信号を受けてその出力信号に相当する電
力を双方向性周波数変換装置５２を制御して発電電動機
５３から取り出し負荷５７に供給する。このとき、発電
電動機５３及びフライホイール５４の回転数は下がるよ
うに制御される。この動作によって、エネルギーはフラ
イホイール５４から放出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のフライホイール
によるエネルギー貯蔵放出装置は以上のように構成され
ているので、負荷５７が所定の電気エネルギー未満の電
気エネルギーを消費するときフライホイール５４にエネ
ルギーを貯蔵し、所定の電気エネルギーを超える電気エ
ネルギーを消費するときフライホイール５４からエネル
ギーを放出するように動作するだけで、時間帯別電灯契
約の電力量料金と関係付けてフライホイール５４による
エネルギーの貯蔵、放出をするようには構成されていな
い。従って、時間帯別電灯契約において安価な夜間電力
を有効に利用することがなく、経済的でないという問題
点があった。

【０００５】また、従来のフライホイールによるエネル
ギー貯蔵放出装置では、太陽光発電システムの発電電力
と関係付けてフライホイール５４によるエネルギーの貯
蔵放出をするようには考慮されていない。従って、太陽
光発電システムの発電電力の急変による系統電源電圧の
動揺を抑制する機能は持ち合わせていない。従って、フ
ライホイール５４によるエネルギーの貯蔵放出の機能を
十分利用していないという問題点があった。

【０００６】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、時間帯別電灯契約の電力量料金
が安価な夜間時間帯にエネルギーを蓄積し、電力量料金
が高価な昼間時間帯に放出して、経済的なエネルギー貯
蔵放出装置を得ることを目的としている。また、太陽光
発電システムの併用を可能にし、その場合の電力系統の
電圧動揺を抑制することができるエネルギー貯蔵放出装
置を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、電力系統か
ら電力を受けてエネルギーを貯蔵するとともに、貯蔵し
たエネルギーを電力として放出するためのエネルギー貯
蔵放出手段と、第一の時間帯と第二の時間帯とを判別す
るための時間帯判別手段と、時間帯判別手段からの信号
に基づき、エネルギー貯蔵放出手段が第一の時間帯には
エネルギーを貯蔵し、第二の時間帯にはエネルギーを放
出するように制御するための制御手段とを備えたエネル
ギー貯蔵放出装置である。

【０００８】また、エネルギー貯蔵放出手段が、フライ
ホイールを備えている。

【０００９】また、エネルギー貯蔵放出手段が、蓄電池
を備えている。

【００１０】また、太陽光を受けて発電するための太陽
光発電手段と、太陽光発電手段が発電する電力の時間変
化率が所定値を超えたときに、時間変化率を所定値以下
に抑えるべく太陽光発電手段から流れ出てくる電流をフ
ィルタリングするためのフィルター手段と、をさらに備
え、太陽光発電手段から流出される電流とフィルター手
段によりフィルタリングされた電流との差に電圧を乗じ
た電力をエネルギー貯蔵放出手段が貯蔵または放出のい
ずれか一方を行うことにより、フィルター手段によりフ
ィルタリングされた電流が電力系統に逆潮流するように
制御手段が制御する。

【００１１】エネルギー放出制御手段において逆潮流を
防止すべく負荷電流を検出する手段と、双方向性周波数
変換装置が負荷電流と等しい電流を放出するように制御
するための制御と、を備えている。

【００１２】

【発明の実施の形態】実施の形態１．図１は、この発明
の一実施の形態におけるエネルギー貯蔵放出装置の構成
を示すブロック図である。本発明のエネルギー貯蔵放出
装置は、電力供給者と時間帯別電灯契約をしている電力
需要者のところに設置するものである。図２は、その電
気接続図である。これらの図において、１は電力系統、
１０はこの電力系統１に接続された時間帯別電灯契約電
力量計、２はこの時間帯別電灯契約電力量計１０に接続
された双方向性周波数変換装置、３はこの双方向性周波
数変換装置２に接続された発電電動機、４はこの発電電
動機３に取り付けられているエネルギー貯蔵放出手段で
あるフライホイールである。１１は、この時間帯別電灯
契約電力量計１０に双方向性周波数変換器２と並列にな
るように接続された負荷、１２はこの負荷１１に流れる
電流を検出する電流検出器、１３は、時間帯別電灯契約
の時間帯が夜間時間帯（第一の時間帯）かそれとも昼間
時間帯（第二の時間帯）かを判別する時間帯判別器、１
４は電力系統１の電圧を検出する電圧検出器、１５は発
電電動機３の回転数を検出する回転数検出器である。１
６は、電流検出器１２、時間帯判別器１３、電圧検出器
１４及び回転数検出器１５からの情報を得て、双方向性
周波数変換装置２を制御する制御器である。

【００１３】次に動作について説明する。時間帯別電灯
契約では夜間時間帯（例えば午後１１時から翌朝午前７
時まで）と昼間時間帯（例えば午前７時から午後１１時
まで）の電力量料金に差があり、例えば夜間時間帯電力
量料金は昼間時間帯電力量料金の三分の一以下である。
時間帯別電灯契約電力量計１０は夜間時間帯に作動する
電力量計１０ａと昼間時間帯に作動する電力量計１０ｂ
の２つをもっており、時間帯に応じて一方だけが作動す
るようになっている。夜間時間帯であれば電力系統１か
ら時間帯別電灯契約電力量計１０に供給された電力は、
電力量計１０ａを動作させ、電流検出器１２を通過し
て、負荷１１及び双方向性周波数変換装置２に至る。負
荷１１に至った電力は負荷１１で消費される。他方、双
方向性周波数変換装置２に至った電力は、双方向性周波
数変換装置２で周波数及び電圧の大きさなどが変換され
た後に、発電電動機３に供給され、発電電動機３を電動
機として動作させ、発電電動機３及びそれに取り付けら
れたフライホイール４の回転数を上げる。この一連の動
作は、電力系統１の電気エネルギーをフライホイール４
に機械エネルギーとして貯蔵させるものである。制御器
１６は、回転数検出器１５が出力する回転数情報によっ
て双方向性周波数変換装置２を制御し、発電電動機３の
回転数を夜間時間帯の適当な時間をかけて上げ、所定回
転数に到達したらその回転数を保つように動作する。

【００１４】一方、昼間時間帯であれば、フライホイー
ル４に貯蔵されている機械エネルギーは、フライホイー
ル４に回転させられている発電電動機３を発電機として
動作させるように双方向性周波数変換装置２を制御器１
６で制御することによって、発電電動機３で電気エネル
ギーに変換され、双方向性周波数変換装置２で電力系統
１の電力と同じ周波数及び同じ電圧をもつ電力に変換さ
れる。この電力を流すことができるところは２つある。

【００１５】１つは電力系統１であり（このように電力
系統に電力を流すことは逆潮流と呼ばれる）、逆潮流す
る電力は電力消費者が電力供給者に電力を売ることにな
るので、時間帯別電灯契約電力量計１０が逆潮流電力を
検量できるものであるとし、逆潮流する電力を次のよう
に制御する。制御器１６は回転数検出器１５が出力する
回転数情報によって双方向性周波数変換装置２を制御
し、発電電動機３の回転数を昼間時間の適当な時間をか
けて下げ、回転数が所定の回転数に到達したら、発電電
動機３に電流を流さないようにし、フリー状態とするよ
うに動作させる。

【００１６】双方向性周波数変換装置２で電力系統１の
電力と同じ周波数及び同じ電圧をもつように変換された
電力を流すことができる他の１つは、負荷１１である。
この場合、双方向性周波数変換装置２が電流検出器１２
に流れている電流と等しい電流を流すように、制御器１
６により双方向性周波数変換装置２を制御する。ただ
し、フライホイール４の機械エネルギーがなくなった場
合は、双方向性周波数変換装置２の制御を停止する。

【００１７】ここで、しかしながら、電力供給者の電力
系統に電力を放出することは現在の電気事業法による規
制下では認められていないが、本発明のエネルギー貯蔵
放出装置において、夜間時間帯に貯蔵し昼間時間帯に放
出するエネルギーが電力需要者が消費する電力以内にな
るように制御するようにすれば、現行の規制下でも安価
な夜間電力を貯蔵する本発明のエネルギー貯蔵放出装置
を利用することができる。また、この規制が撤廃された
場合は、電力供給者の電力系統にも放出するようにすれ
ばよい。

【００１８】以上のように、図１に示す本発明のエネル
ギー貯蔵放出装置においては、時間帯別電灯契約をして
いる電力消費者は、電力量料金が安価な夜間電力を貯蔵
し、電力量料金が高価な昼間に消費するようにしたの
で、一日あたり次式に示す分の電力量料金を節約でき
る。

【００１９】

【数１】

【００２０】また、夜間電力は余剰しているので、それ
を電力消費者が貯蔵し、電力が余剰しない昼間に使用す
るので、負荷平準化でき、発電のピーク値を抑え、電力
供給者の発電設備を有効に利用する事が出来るととも
に、発電設備の容量を減らすことができるという効果が
得られる。

【００２１】実施の形態２．図３は、本発明の他の実施
の形態におけるエネルギー貯蔵放出装置の構成を示した
ものである。図３において、電力系統１、双方向周波数
変換装置２、発電電動機３、フライホイール４、負荷１
１、電流検出器１２、時間帯判別器１３、電圧検出器１
４、及び、回転数検出器１５は、上記の実施の形態１と
同じであるため、ここでは説明を省略する。１７は太陽
光発電システムで、双方向性周波数変換装置２や負荷１
１と並列に接続されている。太陽光発電システム１７
は、図９に示すように、電力系統１側に接続されている
直流／交流変換器１７ａと、太陽光を受けて発電を行う
ための太陽電池１７ｃと、太陽電池１７ｃに接続されて
直流電圧レベルを変換する直流／直流変換器１７ｂとか
ら構成されている。太陽光発電システム１７を設置する
場合、電力量計は買電用と売電用の２つ設置する必要が
ある。１８は、買電用時間帯別電灯契約電力量計で、電
力系統１に接続される。１９は、この買電用時間帯別電
灯契約電力量計１８に接続される売電用時間帯別電灯契
約電力量計である。この売電用時間帯別電灯契約電力量
計１９に、太陽光発電システム１７、双方向性周波数変
換装置２、負荷１１が接続されている。２０は、太陽光
発電システム１７に流れる電流を検出する電流検出器で
あり、２１は、電流検出器１２及び２０、時間帯判別器
１３、電圧検出器１４及び回転数検出器１５から情報を
得て、双方向性周波数変換装置２を制御する制御器であ
る。また、本実施の形態においては、制御器２１内に、
ローパスフィルタ２１ａが設けられており、太陽光発電
システム１７が発電する電力の時間変化率が所定値を超
えたとき、それを抑えるようにフライホイール４にエネ
ルギーを放出あるいは貯蔵するように作動する。詳細に
ついては後述する。

【００２２】次に動作について説明する。本実施の形態
におけるエネルギー貯蔵放出装置は、上述したように、
上記の実施の形態１の構成に、太陽光発電システム１
７、売電用時間帯別電灯契約電力量計１９、及び電流検
出器２０が追加されている。本実施の形態におけるエネ
ルギー貯蔵放出装置は２つの働きをし、その１つは、図
１の実施の形態１で示した働きと同様で、時間帯別電灯
契約の夜間時間帯に電力系統１の電気エネルギーを機械
エネルギーに変換して貯蔵し、逆に、昼間時間帯に機械
エネルギーを電気エネルギーに変換して、電力系統１及
び負荷１１に放出する。

【００２３】また、もう１つの働きは、太陽光発電シス
テム１７を追加したことによるものである。太陽光シス
テム１７は太陽からの日射を受けて発電し、発電した電
力は売電用時間帯別電灯契約電力量計１９を通って電力
系統１に流れる。このようにして、太陽光発電システム
１７を設置した電力需要者は、電力供給者に電力を売る
ことができる。ところで、太陽光発電システム１７中の
太陽電池が受ける日射量は時々刻々変化し、天候によっ
ては発電量がかなり速く変わり、電力系統１の電圧に動
揺を生じさせる。これは電力供給者にとっては重大な問
題で、太陽光発電システム１７の大量普及の妨げにもな
ると考えられている。従って、太陽光発電システム１７
にも安定した、あるいは、電力系統１全体の電力供給と
需要に応じた発電が要求される。そこで、太陽光発電シ
ステム１７の発電量が急変するときには、それを抑制す
るように、制御器２１で双方向性周波数変換装置２を制
御する。

【００２４】太陽光発電システム１７の発電量が急変し
たとき、双方向性周波数変換装置２が流すべき電流の増
加分（流れ込む方向を正とする）は、太陽光発電システ
ム１７が発電して実際にそれから流れ出てくる電流ｉs
（実効値）とそれをローパスフィルター２１ａに通して
作ったフィルタリングされた電流ｉs バー（この電流の
変化は緩慢であり、時間変化率が抑えられている）の差
（ｉs −ｉs バー）となる。制御器２１は、双方向性周
波数変換装置２がこの電流を流すように制御する。電流
値（ｉs −ｉs バー）から実施の形態１で示した働きと
同様の第一の働きによる夜間時間帯に蓄えたエネルギー
を昼間時間帯に機械エネルギーを電気エネルギーに変換
して電力系統１及び負荷１１に放出する電流を差し引い
た分が正のときはそれと電圧を乗じた電力がフライホイ
ール４に機械エネルギーとして貯蔵され、負のときは逆
に放出される。図３のように、エネルギー貯蔵放出装置
に太陽光発電システムを付加した構造としたとき、太陽
光発電システム１７が発電して電力系統１に流れ込む電
流はｉs バーとなるので、太陽光発電システム１７の発
電電力の変動が電力系統１の電圧動揺に及ぼす影響を抑
制する効果がある。

【００２５】電流ｉs バーを導入するローパスフィルタ
ーの応答スピードの決め方であるが、例えば、火力発電
等にて電力供給者が負荷急変に対応できるスピードは約
３秒もあれば足りるので、３秒以上の急変に応答するよ
うに、例えば、時定数が数秒から数十秒の一次遅れフィ
ルターであればよい。また、当然、数十秒以上の応答ス
ピードとすれば、電力系統１の電圧は太陽光発電システ
ム１７の発電量急変に対する動揺がより抑制できるが、
あまり応答スピードが長いと、その分、フライホイール
４の蓄エネルギー容量の大型化が必要となる為、経済的
なところで決めるのが望ましい。

【００２６】以上のように、この実施の形態において
は、上記実施の形態１と同様の効果が得られるととも
に、電力需要者内に太陽光発電システムを併用すること
を可能にし、太陽光発電システムが発電する電力の変化
率が所定値を超えたとき、それを抑えるようにエネルギ
ーを放出あるいは貯蔵するので、電力需要者の受電端の
電圧、ひいては電力供給者の電源系統の電圧の動揺を抑
えることができ、フライホイール４によるエネルギーの
貯蔵放出の機能を十分に利用することができる。

【００２７】実施の形態３．上記の実施の形態１及び２
においては、エネルギーを貯蔵するためのエネルギー貯
蔵放出手段としてフライホイールを用いる例について示
したが、この実施の形態においてはフライホイールの代
わりに蓄電池を用いる例について説明する。図４は本実
施の形態の構成を示したブロック図である。図４におい
て、２２は、双方向性電力変換装置であり、電力系統１
に接続されている。２３は、この双方向性電力変換装置
２２に接続された蓄電池であり、２４は、この蓄電池２
３の電圧を検出するための電圧検出器である。２５は制
御器で、時間帯判別器１３が出力する時間帯情報と電圧
検出器２４の電圧情報に基づき、電力変換装置２２を制
御する。他の構成については上記の実施の形態１と同様
であるため、ここでは説明を省略する。なお、図５は、
本実施の形態の電気接続図である。

【００２８】本実施の形態は以上のように構成され、実
施の形態１と同様に、時間帯別電灯契約の夜間時間帯に
電力系統１の電気エネルギーを双方向性電力変換装置２
２を介して蓄電池２３に貯蔵し、逆に、昼間時間帯に蓄
電池２３の電気エネルギーを電力系統１及び負荷１１に
放出する。従って、この実施の形態においても、上記実
施の形態１と同様に、電力量料金の安価な夜間時間帯に
エネルギーを貯蔵させるように本装置を動作させ、電力
量料金が高価な昼間時間帯にエネルギーを放出させるよ
うにしたので、電力需要者の電力量料金を引き下げるこ
とができ、また、余剰している夜間電力を昼間に利用す
るので、負荷平準化の働きをするので、電力供給者の発
電設備を有効に利用することができる効果がある。

【００２９】実施の形態４．図６は、本発明の実施の形
態４におけるエネルギー貯蔵放出装置の構成を示したブ
ロック図である。図に示すように、この実施の形態は、
図４の上記実施の形態３と同様に、エネルギー貯蔵放出
手段として蓄電池２３を用いるとともに、図３の上記実
施の形態２と同様に、太陽光発電システム１７を付加し
たものである。他の構成については、上記実施の形態２
及び３と同様であるため、ここでは説明を省略する。な
お、制御器２６内には、図３の実施の形態２で示した制
御器２１と同様に、ローパスフィルタ２１ａ（ここでは
図示せず、図３参照）が設けられている。制御器２６
は、実施の形態３の制御器２５（図４）の動作の他に、
実施の形態２の制御器２１と同様に、ローパスフィルタ
ー２１ａ（図３参照）により、電流（ｉs −ｉs バー）
を双方向性電力変換装置２２に流させるように双方向性
電力変換装置２２を制御するものである。

【００３０】この実施の形態においても、上記実施の形
態３と同様に、電力量料金の安価な夜間時間帯にエネル
ギーを蓄電池２３に貯蔵させ、電力量料金が高価な昼間
時間帯にエネルギーを蓄電池２３から放出させるように
したので、電力需要者の電力量料金を引き下げることが
でき、また、余剰している夜間電力を昼間に利用するの
で、負荷平準化の働きをするので、電力供給者の発電設
備を有効に利用することができる効果があるとともに、
上記実施の形態２と同様に、太陽光発電システムが発電
する電力の変化率が所定値を超えたとき、ローパスフィ
ルター２１ａを用いて、それを抑えるようにエネルギー
を放出あるいは貯蔵するので、電力需要者の電力系統の
電源電圧の動揺を抑制して、蓄電池２３による貯蔵放出
の機能を十分に利用することが可能である。

【００３１】実施の形態５．図３に示した上記実施の形
態２において、双方向性周波数変換装置２は、図７に示
すように、電源側に接続されている双方向性交流／直流
変換器２ａと、発電電動機３側に接続されている双方向
性直流／交流変換器２ｂとから構成することができる。
また、図３の太陽光発電システム１７は、図９に示すよ
うに、電源側に接続されている直流／交流変換器１７ａ
と、太陽電池１７ｃに接続されている直流／直流変換器
１７ｂとから構成することができる。この場合、双方向
性交流／直流変換器２ａには直流／交流変換器１７ａと
同じ機能を有するので、共用することが可能である。

【００３２】図７は、上述したことに基づく構成を備え
た本発明の実施の形態５におけるエネルギー貯蔵放出装
置の構成を示したものである。図７において、２７は太
陽光発電システムであるが、図３の太陽光発電システム
１７と異なる点は、直流／交流変換器１７ａを含まない
ものであることである（従って、太陽光発電システム２
７の具体的構成は、図９の一点鎖線で示すものとな
る）。２８は直流電流を検出するための電流検出器であ
る。２９は制御器であり、図３の制御器２１と異なる点
は、図３の電流検出器２０の代わりに、電流検出器２８
が接続されていることである。この実施の形態において
も、制御器２９内には、ローパスフィルター２１ａ（図
３参照）が設けられている。なお、図８に本実施の形態
５におけるエネルギー貯蔵放出装置の電気接続図を示
す。

【００３３】なお、この実施の形態においても、電流検
出器２８が検出し、太陽光発電システム２７から流れ出
てくる電流ｉd と、その電流ｉd をローパスフィルタ２
１ａ（ここでは図示せず、図３参照）に通して作ったフ
ィルタリングされた電流ｉdバー（この電流の変化は緩
慢であり、時間変化率が抑えられている）との差（ｉd
−ｉd バー）を制御器２９によって制御される双方向性
直流／交流変換器２ｂが流すことによって、太陽光発電
システム２７の発電電力の変動が電力系統１の電圧動揺
に及ぼす影響を抑制することができる。

【００３４】この実施の形態は以上のように構成されて
いるので、図３の上記実施の形態２と同様の効果を奏す
るとともに、さらに、双方向性周波数変換装置２の双方
向性交流／直流変換器２ａと、太陽光発電システム内に
設けるべき直流／交流変換器１７ａとを、共用するよう
にしたので、太陽光発電システムの構成を簡略化するこ
とができるとともに、部品点数を減らすことができるた
め、製造コストを下げることができるという効果が得ら
れる。

【００３５】実施の形態６．図１０は、本発明の実施の
形態６におけるエネルギー貯蔵放出装置の構成を示した
ものである。上述した図６の実施の形態４においては、
双方向性電力変換装置２２の蓄電池２３に接続される側
は直流である。従って、太陽光発電システムとして、上
述した図７の実施の形態５に示した直流／直流変換器１
７ｂと太陽電池１７ｃとで構成される太陽光発電システ
ム２７を用いる場合には、それを図１０に示すように、
双方向性電力変換装置２２の直流側に接続することがで
きる。図１０において、３０は制御器であり、以下のよ
うに動作する。

【００３６】電流検出器２８が検出し、太陽光発電シス
テム２７から流れ出てくる電流ｉdをローパスフィルタ
２１ａ（ここでは図示せず、図３参照）に通して作った
フィルタリングされた電流ｉd バー（この電流の変換は
緩慢であり、時間変化率が抑えられている）に太陽光発
電システムの出力電圧を乗算した太陽光発電システム出
力電力を実施の形態３で示した夜間時間帯に蓄電池２３
に蓄えたエネルギーを昼間時間帯に電力系統１及び負荷
１１に放出する分を加えた電力を放出するように制御器
３０が制御する。これにより、太陽光発電システム２７
の発電電力の変動が電力系統１の電圧動揺に及ぼす影響
を抑制する効果がある。

【００３７】この実施の形態においても、上記実施の形
態４と同様の効果が得られるとともに、太陽光発電シス
テムとして、直流／交流変換器１７ａを含まない太陽光
発電システム２７を用いるようにしたので、太陽光発電
システムの構成を簡略化することができるとともに、部
品点数を減らすことができるため、製造コストを下げる
ことができるという効果が得られる。

【００３８】

【発明の効果】この発明は、電力系統から電力を受けて
エネルギーを貯蔵するとともに、貯蔵したエネルギーを
電力として放出するためのエネルギー貯蔵放出手段と、
第一の時間帯と第二の時間帯とを判別するための時間帯
判別手段と、時間帯判別手段からの信号に基づき、エネ
ルギー貯蔵放出手段が第一の時間帯にはエネルギーを貯
蔵し、第二の時間帯にはエネルギーを放出するように制
御するための制御手段とを備えるようにしたので、たと
えば、電力量料金が安い夜間時間帯にエネルギーを貯蔵
し、電力量料金が高い昼間時間帯にエネルギーを放出す
ることができるので、電力需要者の電力量料金を引き下
げることができ、また、余剰している夜間電力を昼間利
用するので、負荷平準化の働きをし、電力供給者の発電
設備を有効に利用することができるという効果を奏す
る。

【００３９】また、エネルギー貯蔵放出手段がフライホ
イールを備えているので、電力量料金の安価な夜間時間
帯に電気エネルギーを機械エネルギーとしてフライホイ
ールに貯蔵し、電力量料金の高い昼間時間帯に貯蔵した
機械エネルギーを電気エネルギーに変換して放出するの
で、電力需要者に経済的でかつ安定した電力を常に供給
することができる。

【００４０】また、エネルギー貯蔵放出手段が、蓄電池
を備えているので、電力量料金の安価な夜間時間帯に電
気エネルギーを蓄電池に貯蔵し、電力量料金の高い昼間
時間帯に貯蔵したエネルギーを放出するようにしたの
で、電力需要者に経済的でかつ安定した電力を常に供給
することができる。

【００４１】また、太陽光を受けて発電するための太陽
光発電手段と、太陽光発電手段が発電する電力の時間変
化率が所定値を超えたときに、時間変化率を所定値以下
に抑えるべく太陽光発電手段から流れ出てくる電流をフ
ィルタリングするためのフィルター手段と、をさらに備
え、太陽光発電手段から流出される電流とフィルター手
段によりフィルタリングされた電流との差に電圧を乗じ
た電力をエネルギー貯蔵放出手段が貯蔵または放出のい
ずれか一方を行うことにより、フィルター手段によりフ
ィルタリングされた電流が電力系統に逆潮流するように
制御手段が制御するようにしたので、太陽光発電手段の
発電する電力の時間変化率が所定値を超えたとき、時間
変化率を抑えたフィルタリングされた電流と実際に発電
された電流との差に電圧を乗じた電力がエネルギー貯蔵
放出手段に貯蔵または放出され、フィルタリングされた
電流が電力系統に逆潮流するので、電力需要者の受電端
の電圧、ひいては電力供給者の電力系統の電圧の動揺を
抑えることができる。

【００４２】また、エネルギー放出制御手段において逆
潮流を防止すべく負荷電流を検出する手段と、双方向性
周波数変換装置が負荷電流と等しい電流を放出するよう
に制御するための制御と、を備えるようにしたので、夜
間時間帯に貯蔵し昼間時間帯に放出するエネルギーが電
力需要者が消費する電力以内になるように制御すること
ができ、逆潮流が認められていない現行の規制下でも利
用することができ、電力需要者に経済的でかつ安定した
電力を常に供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるエネルギー貯
蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図２】 図１のエネルギー貯蔵放出装置の電気接続図
である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるエネルギー貯
蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図４】 この発明の実施の形態３によるエネルギー貯
蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図５】 図４のエネルギー貯蔵放出装置の電気接続図
である。

【図６】 この発明の実施の形態４によるエネルギー貯
蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図７】 この発明の実施の形態５によるエネルギー貯
蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図８】 図７のエネルギー貯蔵放出装置の電気接続図
である。

【図９】 太陽光発電システム１７および２７の構成を
示したブロック図である。

【図１０】 この発明の実施の形態６によるエネルギー
貯蔵放出装置の構成を示したブロック図である。

【図１１】 従来のエネルギー貯蔵放出装置の構成を示
したブロック図である。

【符号の説明】

１ 電力系統、２ 双方向性周波数変換装置、３ 発電
電動機、４ フライホイール、５ 電力検出器、６ 制
御器、１０ 時間帯別電灯契約電力量計、１１負荷、１
２ 電流検出器、１３ 時間帯判別器、１４ 電圧検出
器、１５ 回転数検出器、１６ 制御器、１７ 太陽光
発電システム、１８ 買電用時間帯別電灯契約電力量
計、１９ 売電用時間帯別電灯契約電力量計、２１ 制
御器、２２ 双方向性電力変換装置、２３ 蓄電池、２
４ 電圧検出器、２５ 制御器、２７ 太陽光発電シス
テム、２８ 電流検出器、２９ 制御器、３０ 制御
器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F051 JA17 KA03 KA10 5G066 HA10 HB02 HB06 HB08 HB09 JA05 JA07 JB02 JB03

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電力系統から電力を受けてエネルギーを
   貯蔵するとともに、貯蔵した上記エネルギーを電力とし
   て放出するためのエネルギー貯蔵放出手段と、 第一の時間帯と第二の時間帯とを判別するための時間帯
   判別手段と、 上記時間帯判別手段からの信号に基づき、上記エネルギ
   ー貯蔵放出手段が上記第一の時間帯にはエネルギーを貯
   蔵して上記第二の時間帯にはエネルギーを放出するよう
   に制御するための制御手段と、 を備えたことを特徴とするエネルギー貯蔵放出装置。
2. 【請求項２】 上記エネルギー貯蔵放出手段が、フライ
   ホイールを備えていることを特徴とする請求項１記載の
   エネルギー貯蔵放出装置。
3. 【請求項３】 上記エネルギー貯蔵放出手段が、蓄電池
   を備えていることを特徴とする請求項１記載のエネルギ
   ー貯蔵放出装置。
4. 【請求項４】 太陽光を受けて発電するための太陽光発
   電手段と、 上記太陽光発電手段が発電する電力の時間変化率が所定
   値を超えたときに、上記時間変化率を上記所定値以下に
   抑えるべく上記太陽光発電手段から流出される電流をフ
   ィルタリングするためのフィルター手段と、をさらに備
   え、 上記太陽光発電手段から流出される電流と上記フィルタ
   ー手段によりフィルタリングされた電流との差に電圧を
   乗じた電力を上記エネルギー貯蔵放出手段が貯蔵または
   放出のいずれか一方を行うことにより、上記フィルター
   手段によりフィルタリングされた電流が上記電力系統に
   逆潮流するように、上記制御手段が制御することを特徴
   とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエネルギー
   貯蔵放出装置。
5. 【請求項５】 上記エネルギー放出制御手段において逆
   潮流を防止すべく負荷電流を検出する手段と、双方向性
   周波数変換装置が上記負荷電流と等しい電流を放出する
   ように制御するための制御と、を備えたことを特徴とす
   る請求項１記載のエネルギー貯蔵放出装置。