JP2017192167A - 太陽光発電システムおよび制御ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】電力会社からの制御指令に対応しつつ、無駄になる電力を抑制することが可能な太陽光発電システムを提供する。【解決手段】太陽光発電システム１０は、太陽電池パネル１１と、パワーコンディショナー１２と、制御ユニット１５と、売電電力計１４と、蓄積ユニット１６と、を備える。制御ユニット１５は、売電電力計１４から入力される売電電力値Ｐ３が、サーバ３０から取得した売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４を制御する。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池で発電された電力を電力会社に売電可能な太陽光発電システムおよび当該太陽光発電システムに用いる制御ユニットに関する。

家屋等に設置された太陽光発電システムでは、太陽電池で発電された直流電力がパワーコンディショナーによって商用系統と同様の交流電力に変換される。こうして変換された交流電力は、家屋内の各種負荷において消費されるとともに、消費し切れない余剰電力が電力会社に売電される。以下の特許文献１には、余剰電力を蓄電装置に蓄電させる構成が記載されている。

特開２０１６−１９４１４号公報

上述の太陽光発電システムでは、太陽電池の普及に伴い、売電可能な電力量を電力会社において制御する制度が導入されようとしている。たとえば、夏期等、過剰に電力が消費され電力不足となりがちな時期には売電可能な電力量が高められ、逆に、春期や秋期等、電力消費が少なく電力不足となりにくい時期には売電可能な電力量が抑制される。このような制御は、インターネットを介した電力会社からの制御指令に基づいて行われる。しかしながら、電力会社からの制御指令どおりに、パワーコンディショナーが出力電力を制御すると、本来抑制する必要のない電力が無駄になるとの問題が生じる。

かかる課題に鑑み、本発明は、電力会社からの制御指令に対応しつつ、無駄になる電力を抑制することが可能な太陽光発電システムおよびそれに用いる制御ユニットを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、太陽光発電システムに関する。本態様に係る太陽光発電システムは、太陽電池と、前記太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するとともに制御に応じて前記交流電力の出力値を変化させるパワーコンディショナーと、外部ネットワークを介してサーバから取得した調整情報に基づいて前記パワーコンディショナーの前記出力値を制御する制御ユニットと、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力を前記制御ユニットからの制御に応じて蓄積する蓄積ユニットと、を備える。前記制御ユニットは、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力のうち商用系統に出力される売電電力の値を取得し、取得した前記売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する。

本態様に係る太陽光発電システムによれば、パワーコンディショナーの出力値は、蓄積ユニットで蓄積可能な範囲内において、売電設定値を超える値に制御される。このため、外部に出力される売電電力を指定の売電設定値に整合させつつ、太陽電池の発電能力を無駄なく発揮させて、売電に供されない発電電力を蓄積ユニットに随時、蓄積させることができる。よって、電力会社のサーバから提供される調整情報（制御指令）に対応しつつ、本来抑制する必要のない電力が無駄になることを抑止することができる。

本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記蓄積ユニットは、供給された前記交流電力を蓄電する蓄電部を備える構成とされ得る。こうすると、蓄電部に蓄積された電力を、適宜、所定の電力消費負荷のために用いることができる。なお、蓄積ユニットは、蓄電部に代えて、あるいは、蓄電部とともに、供給された交流電力を熱などの他のエネルギーとして蓄積する構成を含んでいてもよい。

本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行するよう構成され得る。こうすると、パワーコンディショナーの出力の上昇と、蓄積ユニットに供給される交流電力の電力値の上昇とを、円滑に制御することができる。

本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御するよう構成され得る。こうすると、売電設定値が変化した直後の制御において、売電電力の値が少なくとも売電設定値以下に設定され、その後の制御により、売電電力の値が、売電設定値に近づけられる。よって、売電設定値の変化時の制御において、売電電力の値が電力会社により指定された売電設定値よりも高くなることを抑止することができる。

本態様に係る太陽光発電システムにおいて、前記制御ユニットは、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御するよう構成され得る。こうすると、サーバに対するアクセス回数を制限しつつ、円滑に、パワーコンディショナーの出力値と蓄積ユニットに供給される交流電力の電力値を制御することができる。

この場合、前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、前記制御ユニットは、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得するよう構成され得る。こうすると、適切なタイミングで円滑に、サーバからスケジュールを取得することができる。

本発明の第２の態様は、太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーの出力値および蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御ユニットに関する。本態様に係る制御ユニットは、外部ネットワークを介してサーバから調整情報を取得する通信部と、売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御部と、を備える。

本態様に係る制御ユニットによれば、上記第１の態様と同様の効果が奏される。

以上のとおり、本発明によれば、電力会社からの制御指令に対応しつつ、無駄になる電力を抑制することが可能な太陽光発電システムおよびそれに用いる制御ユニットを提供することができる。

本発明の効果ないし意義は、以下に示す実施形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

図１は、実施の形態に係る太陽光発電システムの構成を模式的に示す図である。 図２（ａ）は、実施の形態に係る制御ユニットの構成を示すブロック図、図２（ｂ）は、実施の形態に係るスケジュールテーブルの構成を示す図である。 図３（ａ）は、実施の形態に係るサーバの構成を示すブロック図、図３（ｂ）は、実施の形態に係るスケジュールデータベースの構成を示す図である。 図４は、実施の形態に係るスケジュールテーブルを送受信する際の制御ユニットおよびサーバにおける処理を示すフローチャートである。 図５は、実施の形態に係る制御ユニットにおける出力電力制御処理を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態に係る制御ユニットによって電力制御がなされた場合の各電力の遷移を模式的に示すタイミングチャートである。 図７は、変更例に係る太陽光発電システムの構成を模式的に示す図である。

図１は、太陽光発電システム１０の構成を模式的に示す図である。図１には、太陽光発電システム１０の他、発電された電力を消費する電力消費負荷部２０と、電力会社が管理するサーバ３０と、インターネット通信網４０が示されている。太陽光発電システム１０は、たとえば、家屋に設置される。この場合、電力消費負荷部２０は、冷蔵庫や洗濯機等、家庭内に設置された電気機器である。この他、太陽光発電システム１０が発電プラント等の施設に設置されてもよい。

図１に示すように、太陽光発電システム１０は、太陽電池パネル１１と、パワーコンディショナー１２と、分電盤１３と、売電電力計１４と、制御ユニット１５と、蓄積ユニット１６と、を備える。

太陽電池パネル１１は、複数の太陽電池がモジュール化されたものである。

パワーコンディショナー１２は、太陽電池パネル１１により発電された直流電力を商用系統と同様の交流電力に変換するとともに、制御ユニット１５からの制御に応じて交流電力の出力値を変化させる。パワーコンディショナー１２は、電力変換部１２ａと、出力制御部１２ｂと、記憶部１２ｃとを備える。

電力変換部１２ａは、太陽電池パネル１１から入力された直流電力を交流電力に変換する。出力制御部１２ｂは、パワーコンディショナー１２から出力される交流電力の出力値Ｐ１を制御する。記憶部１２ｃは、電力会社との契約時に設定された契約電力Ｐ０を記憶する。出力制御部１２ｂは、契約電力Ｐ０を超えない範囲内において、制御ユニット１５からの制御に応じて、出力値Ｐ１を変化させる。

分電盤１３は、太陽光発電側の電力と商用系統の電力とを連携し、施設内の電力消費負荷部２０へ電力を分配する。

売電電力計１４は、分電盤１３を介して商用系統に出力される売電電力の値Ｐ３を検出し、検出した売電電力値Ｐ３を制御ユニット１５に出力する。ここで、売電電力値Ｐ３は、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１から、電力消費負荷部２０で消費される消費電力値Ｐ２と、蓄積ユニット１６に供給される蓄積電力値Ｐ４とを減算した値となる。

制御ユニット１５は、インターネット通信網４０を介してサーバ３０から売電電力調整のための調整情報（スケジュールテーブル）を取得する。また、制御ユニット１５は、取得した調整情報（スケジュールテーブル）と、売電電力計１４から入力される売電電力値Ｐ３とに基づいて、売電電力値Ｐ３が調整情報（スケジュールテーブル）により指示された売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６に供給される蓄積電力値Ｐ４とを制御する。制御ユニット１５の構成および制御処理については、追って、図２（ａ）、（ｂ）および図４、図５を参照して説明する。

蓄積ユニット１６は、パワーコンディショナー１２から出力された交流電力を制御ユニット１５からの制御に応じて蓄積する。蓄積ユニット１６は、蓄電部１６ａと、蓄電制御部１６ｂとを備える。蓄電部１６ａは、充電池と充電回路を備えている。蓄電制御部１６ｂは、制御ユニット１５からの制御に応じて、蓄電部１６ａに蓄電される電力の値（蓄積電力値Ｐ４）を変化させる。蓄積ユニット１６は、制御に応じてリアルタイムで、蓄積電力値Ｐ４を変化させ得る構成となっている。制御ユニット１５は、たとえば、ECHONET_LITE通信機能（ＲＳ４８５）を用いて、蓄積ユニット１６に対する蓄積電力値Ｐ４をリアルタイムで制御する。

図２（ａ）は、制御ユニット１５の構成を示すブロック図である。

図２（ａ）に示すように、制御ユニット１５は、制御部１０１と、記憶部１０２と、表示部１０３と、入力部１０４と、通信部１０５とを備える。

制御部１０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理回路を備え、記憶部１０２に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。記憶部１０２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶媒体を備え、制御部１０１における制御のためのプログラムを記憶する。また、記憶部１０２は、通信部１０５を介してサーバ３０から取得した調整情報（スケジュールテーブル）を記憶する。さらに、記憶部１０２は、通信部１０５を介してパワーコンディショナー１２から取得した契約電力Ｐ０を記憶する。なお、契約電力Ｐ０は、入力部１０４を介して直接、制御ユニット１５に入力されてもよい。

図２（ｂ）は、実施形態に係るスケジュールテーブルの構成を示す図である。

図２（ｂ）に示すように、スケジュールテーブルは、売電設定値に関する情報として、契約電力Ｐ０に対する比率（％）を保持している。たとえば、比率が１００％である場合、売電設定値は、契約電力Ｐ０と同一である。比率が９５％である場合、売電設定値は、契約電力Ｐ０に０．９５を乗じた値となる。スケジュールテーブルには、日時と比率が互いに対応づけられて保持されている。スケジュールテーブルの取得処理については、追って、図４を参照して説明する。

図２（ａ）に戻り、表示部１０３は、たとえば、液晶モニタを備え、入力部１０４に対する操作に応じて、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１、売電設定値、売電電力値Ｐ３、蓄積電力値Ｐ４および契約電力Ｐ０等の情報を表示する。入力部１０４は、各種操作ボタンを備える。なお、表示部１０３と入力部１０４が、表示機能付きのタッチパネルで構成されてもよい。

通信部１０５は、インターネット通信網４０に接続され、制御部１０１からの制御に応じて、インターネット通信網４０を介してサーバ３０にアクセスする。また、通信部１０５は、通信回線によって、パワーコンディショナー１２、売電電力計１４および蓄積ユニット１６に接続されている。この接続は、無線通信により行われてもよい。

図３（ａ）は、電力会社のサーバ３０の構成を示すブロック図である。

図３（ａ）に示すように、サーバ３０は、制御部２０１と、記憶部２０２と、表示部２０３と、入力部２０４と、通信部２０５とを備える。

制御部２０１は、ＣＰＵ等の演算処理回路を備え、記憶部１０２に記憶されたプログラムに従って各部を制御する。記憶部２０２は、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶媒体を備え、制御部２０１における制御のためのプログラムを記憶する。また、記憶部２０２には、スケジュールテーブル群からなるスケジュールデータベース２０２ａが構築されている。

図３（ｂ）は、スケジュールデータベース２０２ａの構成を示す図である。

図３（ｂ）に示すように、スケジュールデータベース２０２ａには、各月のスケジュールテーブルが保持されている。各月のスケジュールテーブルは、図２（ｂ）に示す１ヶ月分のスケジュールテーブルである。スケジュールデータベース２０２ａには、年および月とスケジュールテーブルが互いに対応づけられて保持されている。スケジュールデータベース２０２ａは、電力会社により１ヶ月単位で随時追加される。既に経過した月のスケジュールテーブルは、随時自動で、スケジュールデータベース２０２ａから削除される。

スケジュールデータベース２０２ａの構成は、図３（ｂ）の構成に限られるものではない。たとえば、日ごとに区分された状態でスケジュールテーブルがスケジュールデータベース２０２ａに保持されていてもよく、あるいは、年ごとに区分された状態でスケジュールテーブルがスケジュールデータベース２０２ａに保持されていてもよい。また、スケジュールデータベース２０２ａは、全ての契約電力Ｐ０に対して共通であってもよく、あるいは、契約電力Ｐ０ごとに個別に設定されていてもよい。スケジュールテーブルの送信処理については、追って、図４を参照して説明する。

図３（ａ）に戻り、表示部２０３は、たとえば、液晶モニタを備え、入力部２０４に対する操作に応じて、スケジュールデータベース２０２ａを更新するための画面等の各種画面を表示する。入力部２０４は、キーボードやマウス等の入力手段を備える。通信部２０５は、インターネット通信網４０に接続され、制御部２０１からの制御に応じて、インターネット通信網４０を介して制御ユニット１５にアクセスする。

図４は、スケジュールテーブルを送受信する際の制御ユニット１５およびサーバ３０における処理を示すフローチャートである。

制御ユニット１５の制御部１０１は、内部の時計を参照して、現在の日時がスケジュールテーブルの取得タイミングに到達したか否かを判定する（Ｓ１０１）。現在の日時が取得タイミングに到達すると（１０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は、通信部１０５を介してサーバ３０にアクセスし、スケジュールテーブルの送信要求をサーバ３０に送信する（Ｓ１０２）。送信要求には、制御ユニット１５の識別ＩＤが含まれている。その後、制御部１０１は、サーバ３０からスケジュールテーブルが送信されてくるのを待つ（Ｓ１０３）。

サーバ３０の制御部２０１は、制御ユニット１５から送信要求を受信すると（Ｓ２０１：ＹＥＳ）、送信要求に含まれた識別ＩＤを参照し、当該識別ＩＤの制御ユニット１５に送信すべきスケジュールテーブルをスケジュールデータベース２０２ａから抽出する（Ｓ２０２）。具体的には、制御部２０１は、当該識別ＩＤの制御ユニット１５に過去に送信したスケジュールテーブルの履歴を参照し、当該制御ユニット１５に未送信のスケジュールテーブルの範囲を特定する。そして、制御部２０１は、特定した範囲のうち古い順に所定期間分（たとえば１年分）のスケジュールテーブルを、スケジュールデータベース２０２ａから抽出する。

制御部２０１は、こうして抽出した所定期間分のスケジュールテーブルと、次回のスケジュールテーブルの取得タイミングとを含む調整情報を、当該識別ＩＤの制御ユニット１５に送信する（Ｓ２０３）。ここで、次回の取得タイミングは、たとえば、スケジュールテーブルを抽出した所定期間の最終日から一定期間前（たとえば１ヶ月前）の日の所定時刻（たとえば、午前０時）に設定される。図４のＳ１０１では、こうして調整情報に含まれた取得タイミングに現在の日時が到達したか否かが判定される。

制御ユニット１５の制御部１０１は、サーバ３０から調整情報を受信すると（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、調整情報に含まれているスケジュールテーブルを記憶部１０２に格納してスケジュールテーブルを更新する（Ｓ１０４）。このとき、制御部１０１は、調整情報に含まれている取得タイミングをさらに記憶部１０２に記憶させる。こうして、調整情報の取得処理が終了すると、制御部１０１は、処理をステップＳ１０１に移行させて、現在の日時が、新たに記憶した取得タイミングに到達するのを待つ。

図５は、制御ユニット１５における出力電力制御処理を示すフローチャートである。図５のフローチャートにおいて、初期の売電設定値は、契約電力Ｐ０に設定されている。

制御ユニット１５の制御部１０１は、内部の時計を参照して、現在の日時がスケジュールテーブルに記述された日時に到達したか否かを判定する（Ｓ３０１）。ステップＳ３０１の判定がＹＥＳであると、制御部１０１は、スケジュールテーブルにおいて当該日時に対応づけられている比率を参照し、この比率が現在設定されている比率から変化しているか否かを判定する（Ｓ３０２）。比率が変化している場合（Ｓ３０２：ＹＥＳ）、制御部１０１は、出力値Ｐ１が、契約電力Ｐ０に新たな比率を乗じた値、すなわち、調整後の売電設定値となるように、パワーコンディショナー１２に制御信号を出力する（Ｓ３０３）。これにより、パワーコンディショナー１２の出力制御部１２ｂは、出力値Ｐ１を、調整後の売電設定値に設定する。

次に、制御部１０１は、売電電力計１４から継続的に入力されている売電電力値Ｐ３を参照し、売電電力値Ｐ３が調整後の売電設定値より小さいか否かを判定する（Ｓ３０４）。ステップＳ３０４の判定がＹＥＳであると、制御部１０１は、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を参照し、出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０未満であるか否かを判定する（Ｓ３０５）。出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０未満である場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、制御部１０１は、出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる制御信号をパワーコンディショナー１２に出力する（Ｓ３０６）。これにより、パワーコンディショナー１２の出力制御部１２ｂは、出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる。

ステップＳ３０６を実行した後、制御部１０１は、処理をステップＳ３０１に戻す。その後、制御部１０１は、売電電力計１４から入力された売電電力値Ｐ３が売電設定値に到達するか（Ｓ３０４：ＮＯ）、出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達するまで（Ｓ３０５：ＮＯ）、出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる処理を繰り返し実行する（Ｓ３０１〜Ｓ３０６）。

なお、日照が不十分である場合等、パワーコンディショナー１２が出力値Ｐ１を上昇させ得ない状況にある場合、ステップＳ３０５において制御部１０１から出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる制御信号がパワーコンディショナー１２に出力されても、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１は増加されない。この場合、日照が回復した場合等、パワーコンディショナー１２において出力値Ｐ１を上昇させ得る状況となった後に、ステップＳ３０５において制御部１０１から出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる制御信号がパワーコンディショナー１２に出力されることにより、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１がΔＰａずつ増加される。

売電電力値Ｐ３が売電設定値に到達する前に（Ｓ３０４：ＮＯ）、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達すると（Ｓ３０５：ＮＯ）、制御部１０１は、蓄積ユニット１６に電力（蓄積電力値Ｐ４）が供給されているか否かを判定する（Ｓ３０７）。蓄積ユニット１６に電力が供給されている場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、制御部１０１は、蓄積電力値Ｐ４をΔＰｂだけ減少させ、蓄積ユニット１６へと分流する電力を減少させる（Ｓ３０８）。たとえば、ΔＰｂは、ΔＰａと同じ大きさに設定される。この制御により、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を最高値（契約電力Ｐ０）に維持しつつ、売電電力値Ｐ３を増加させることができる。なお、ステップＳ３０７の判定がＮＯの場合、制御部１０１は、処理をステップＳ３０１に戻す。

売電電力値Ｐ３が売電設定値に到達すると（Ｓ３０４：ＮＯ）、制御部１０１は、蓄積ユニット１６が充電可能な状態にあるか否か、すなわち、蓄積ユニット１６が満充電状態でないか否かを判定する（Ｓ３０９）。蓄積ユニット１６が充電可能である場合（Ｓ３０９：ＹＥＳ）、制御部１０１は、現在の蓄積電力値Ｐ４が、蓄積ユニット１６の定格蓄積電力値Ｐｍａｘより低いか、すなわち、蓄積電力値Ｐ４をさらに増加させ得る否かを判定する（Ｓ３１０）。ステップＳ３１０の判定がＹＥＳの場合、制御部１０１は、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４をΔＰｃだけ増加させる（Ｓ３１１）。たとえば、ΔＰｃは、ΔＰａと同じ大きさに設定される。その後、制御部１０１は、処理をステップＳ３０１に戻す。

ステップＳ３１１の処理により蓄積電力値Ｐ４が増加されると、パワーコンディショナー１２から出力される電力のうち蓄積ユニット１６へと分流する電力が増加する。このため、分電盤１３から商用系統に出力される売電電力が低下し、これに応じて、売電電力計１４から制御ユニット１５に入力される売電電力値Ｐ３が低下する。売電電力値Ｐ３の低下によりステップＳ３０４の判定がＹＥＳとなると、制御部１０１は、ステップＳ３０５において、出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０未満であるかを判定し、この判定がＹＥＳである場合に、ステップＳ３０５の処理により、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１をΔＰａだけ増加させる。こうして、ステップＳ３１１において蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４を高めつつ、ステップＳ３０６においてパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が高められる。この処理は、ステップＳ３０９、Ｓ３１０の判定がＮＯとなるか、ステップＳ３０５の判定がＮＯとなるまで繰り返される。

ステップＳ３０９、Ｓ３１０の何れかの判定がＮＯとなると、制御部１０１は、売電電力値Ｐ３が売電設定値を超えているか否かを判定する（Ｓ３１２）。たとえば、図１の電力消費負荷部２０により消費される電力が減少すると、売電電力値Ｐ３が増加する。これにより、売電電力値Ｐ３が売電設定値を超えることが起こり得る。このような場合に、処理が、ステップＳ３０４からステップＳ３０９またはステップＳ３１０を経由してステップＳ３１２に進むと、ステップＳ３１２における判定がＹＥＳとなる。これにより、制御部１０１は、ステップＳ３１３において、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１をΔＰｄだけ減少させる。たとえば、ΔＰｄは、ΔＰａと同じか、ΔＰａよりもやや大きく設定される。その後、制御部１０１は、処理をステップＳ３０１に戻す。

このように、売電設定値に対する売電電力値Ｐ３の超過を蓄積ユニット１６で吸収できない場合、制御部１０１は、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を低下させて、売電電力値Ｐ３を売電設定値に収束させる。これにより、調整情報により指示された売電設定値を売電電力が超えることが適切に抑制される。

図６は、制御ユニット１５によって電力制御がなされた場合の各電力の遷移を模式的に示すタイミングチャートである。ここでは、売電設定値が契約電力Ｐ０の１００％から契約電力Ｐ０のＡ１％（Ａ１＜１００）に調整された場合の各電力の遷移が示されている。また、太陽電池パネル１１は、契約電力Ｐ０以上の電力を発電し続けていることが想定されている。

時刻ｔ１は、現在の時刻がスケジュールテーブルに記載された日時に整合するタイミングである。時刻ｔ１において、図５のステップＳ３０１がＹＥＳと判定される。これにより、図５のステップＳ３０３において、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が、契約電力Ｐ０にＡ１％を乗じた値に低下する。これに伴い、売電電力値Ｐ３が同様に低下する。その後、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ１％）に到達するまで、図５のステップＳ３０６の処理が繰り返され、徐々に、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が増加する。時刻ｔ２は、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ１％）に到達したタイミングである。

時刻ｔ２に到達した後は、図５のステップＳ３０９〜Ｓ３１１の処理により蓄積ユニット１６に供給される蓄積電力値Ｐ４が増加されつつ、ステップＳ３０４〜Ｓ３０６の処理によりパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が増加される。この処理は、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達するまで繰り返される。この処理が繰り返される間、売電電力値Ｐ３は、図５のステップＳ３０４の処理により、売電設定値（Ｐ０×Ａ％）を追従する。時刻ｔ３は、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達したタイミングである。

その後、時刻ｔ４まで、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と、売電電力値Ｐ３および蓄積電力値Ｐ４は、それぞれ、時刻ｔ３の値に略維持される。時刻ｔ４において、電力消費負荷部２０における電力消費が低下し、消費電力値Ｐ２が低下すると、これに伴い、売電電力値Ｐ３が増加する。時刻ｔ４においては、蓄積ユニット１６は未だ充電可能であり、且つ、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４は定格蓄積電力値Ｐｍａｘよりも低い。このため、図５のステップＳ３０９〜Ｓ３１１の処理が繰り返し実行され、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４が徐々に高められる。これに伴い、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ％）に収束する。時刻ｔ５は、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ％）に収束したタイミングである。

時刻ｔ６において、電力消費負荷部２０における電力消費が増加して、消費電力値Ｐ２が増加すると、これに伴い売電電力値Ｐ３が低下する。この場合、既に、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達しているため、図５のステップＳ３０７、Ｓ３０８の処理により、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４が減少される。これに伴い、売電電力値Ｐ３が上昇する。この処理は、時刻ｔ７において、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ％）に到達するまで繰り返される。

その後、時刻ｔ８において、電力消費負荷部２０における電力消費が低下して、消費電力値Ｐ２が低下すると、これに伴い、売電電力値Ｐ３が増加する。この場合も、時刻ｔ４の場合と同様、図５のステップＳ３０９〜Ｓ３１１の処理が繰り返えされて、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４が徐々に高められる。これに伴い、売電電力値Ｐ３が徐々に減少する。しかし、この場合は、時刻ｔ８における消費電力値Ｐ２の減少幅が大きいため、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ％）に収束する前に、時刻ｔ９において、蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４が定格蓄積電力値Ｐｍａｘに到達する。このため、時刻ｔ９〜時刻ｔ１０までの間は、図５のステップＳ３１２、Ｓ３１３の処理により、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が徐々に減少される。

時刻ｔ１１において、蓄積ユニット１６が満充電状態になると、蓄積電力値Ｐ４が０に立ち下がり、これに伴い、売電電力値Ｐ３が増加する。この場合、図５のステップＳ３１２、Ｓ３１３の処理により、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が徐々に減少される。この処理は、時刻ｔ１２において、売電電力値Ｐ３が売電設定値（Ｐ０×Ａ％）に収束されるまで繰り返される。

時刻ｔ１２以降は、蓄積ユニット１６による電力吸収ができないため、電力消費負荷部２０において電力消費の変動が生じると、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が制御される。その後、再び、蓄積ユニット１６が充電可能な状態になると、上記と同様、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１とともに蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４が制御される。これにより、売電電力値Ｐ３を売電設定値に追従させながら、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を高めることができる。その後、スケジュールテーブルに記載された次の日時が到来すると、上記と同様の処理が行われる。

＜実施形態の効果＞
以上、本実施の形態によれば、以下の効果が奏される。

パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１は、蓄積ユニット１６で電力を蓄積可能な範囲内において、売電設定値を超える値に制御される。このため、商用系統に出力される売電電力値Ｐ３を指定の売電設定値に整合させつつ、太陽電池パネル１１の発電能力を無駄なく発揮させて、売電に供されない発電電力を蓄積ユニット１６に随時、蓄積させることができる。よって、電力会社のサーバ３０から提供される調整情報（制御指令）に対応しつつ、本来抑制する必要のない電力が無駄になることを抑止することができる。

蓄積ユニット１６は、供給された交流電力を蓄電する蓄電部１６ａを備える構成となっている。このため、蓄電部１６ａに蓄積された電力を、適宜、所定の電力消費負荷のために用いることができる。

図５に示すように、制御ユニット１５の制御部１０１は、売電電力値Ｐ３が売電設定値に整合するまでパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を増加させ、さらに、蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４を高めつつパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を増加させる処理を実行するよう構成されている。このため、パワーコンディショナー１２の出力の上昇と、蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４の上昇とを、円滑に制御することができる。

図５に示すように、制御ユニット１５の制御部１０１は、スケジュールテーブルにより指示された売電設定値が変化した場合に、変化後の売電設定値に対応する値にパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１を設定した後、売電電力値Ｐ３が変化後の売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４を制御するよう構成されている。こうすると、売電設定値が変化した直後の制御において、売電電力値Ｐ３が少なくとも売電設定値以下に設定され、その後の制御により、売電電力値Ｐ３が、売電設定値に近づけられる。よって、売電設定値の変化時の制御において、売電電力値Ｐ３が電力会社により指定された売電設定値よりも高くなることを抑止することができる。

制御ユニット１５の制御部１０１は、日時と売電設定値に関する情報（比率）とを所定期間において対応づけたスケジュールテーブルを調整情報としてサーバ３０から取得し、取得したスケジュールテーブルに基づいて、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４を制御するよう構成されている。このため、サーバ３０に対するアクセス回数を制限しつつ、円滑に、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６に供給される交流電力の蓄積電力値Ｐ４を制御することができる。

サーバ３０から送信される調整情報は、スケジュールテーブルとともに、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報を含んでおり、制御ユニット１５の制御部１０１は、取得したタイミング情報により指定されたタイミングにおいて、サーバ３０にアクセスして最新のスケジュールテーブルを取得するよう構成されている。このため、適切なタイミングで円滑に、サーバ３０からスケジュールテーブルを取得することができる。

＜変更例＞
本発明は、上記実施の形態に制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記以外に種々の変更が可能である。

たとえば、サーバ３０から供給されるスケジュールテーブルの構成は、図２（ｂ）に示すものに限られるものではない。図２（ｂ）の構成では、３０分ごとに比率が対応づけられたが、１時間ごとや、他の時間間隔で比率が対応づけられてもよい。さらに、比率が変化する時刻のみをスケジュールテーブルに記述して、各時刻に比率を対応づけてもよい。また、比率に替えて、売電設定値がスケジュールテーブルに記述されてもよく、売電設定値を指定するための他の情報がスケジュールテーブルに記述されてもよい。

図４の処理では、制御ユニット１５がサーバ３０にスケジュールテーブルの送信要求を送信したが、サーバ３０の方から制御ユニット１５に随時アクセスして、スケジュールテーブルを制御ユニット１５に提供してもよい。また、所定期間の調整情報が一括して送信されなくともよく、たとえば、売電設定値を変化させるタイミングで変化後の売電設定値のみがサーバ３０から制御ユニット１５に送信されてもよい。

また、蓄積ユニット１６は、蓄電部１６ａに代えて、あるいは、蓄電部１６ａとともに、供給された交流電力を熱などの他のエネルギーとして蓄積する構成を含んでいてもよい。たとえば、電力で沸かした湯を保温容器内に溜めておき、風呂や食洗機、湯用のコックに供給する給湯設備が蓄積ユニット１６に含まれてもよい。

さらに、出力値Ｐ１および蓄積電力値Ｐ４を制御する処理フローは、必ずしも図５の処理フローに限られるものではなく、売電電力計１４から入力される売電電力値Ｐ３が調整情報（スケジュールテーブル）により指示された売電設定値に整合するように、パワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１と蓄積ユニット１６の蓄積電力値Ｐ４を制御可能であれば、他の処理フローであってもよい。

たとえば、制御においてさらに消費電力値Ｐ２を監視して、出力値Ｐ１が契約電力Ｐ０に到達した後に、消費電力値Ｐ２が減少すると売電電力値Ｐ３が売電設定値に収束するよう蓄積電力値Ｐ４を増加させ、消費電力値Ｐ２が増加すると売電電力値Ｐ３が売電設定値に収束するよう蓄積電力値Ｐ４を減少させるように制御が行われてもよい。この場合も、蓄積電力値Ｐ４の制御によって売電電力値Ｐ３を売電設定値に収束させ得ない場合は、売電電力値Ｐ３が売電設定値に収束するようパワーコンディショナー１２の出力値Ｐ１が制御されればよい。

また、上記実施の形態では、制御ユニット１５とは別の売電電力計１４により、商用系統に出力される売電電力値Ｐ３を計測したが、図７に示すように、制御ユニット１５が売電検出計１５ａを内蔵していてもよい。この場合、売電電力の送電線に売電検出計１５ａが接続されて、分電盤１３を介して商用系統に出力される売電電力値Ｐ３が売電検出計１５ａによって検出される。検出された売電電力値Ｐ３は、上記実施形態と同様、制御ユニット１５の制御部１０１に出力され、上記と同様の制御処理が制御部１０１により行われる。

この他、本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

１０ 太陽光発電システム
１１ 太陽電池パネル（太陽電池）
１２ パワーコンディショナー
１５ 制御ユニット
１６ 蓄積ユニット
１６ａ 蓄電部
３０ サーバ
４０ インターネット通信網（外部ネットワーク）
１０１ 制御部
１０５ 通信部

Claims (11)

1. 太陽電池と、
   前記太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するとともに制御に応じて前記交流電力の出力値を変化させるパワーコンディショナーと、
   外部ネットワークを介してサーバから取得した調整情報に基づいて前記パワーコンディショナーの前記出力値を制御する制御ユニットと、
   前記パワーコンディショナーから出力された交流電力を前記制御ユニットからの制御に応じて蓄積する蓄積ユニットと、を備え、
   前記制御ユニットは、前記パワーコンディショナーから出力された交流電力のうち商用系統に出力される売電電力の値を取得し、取得した前記売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
2. 請求項１に記載の太陽光発電システムにおいて、
   前記蓄積ユニットは、供給された前記交流電力を蓄電する蓄電部を備える、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
3. 請求項１または２に記載の太陽光発電システムにおいて、
   前記制御ユニットは、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行する、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
4. 請求項１ないし３の何れか一項に記載の太陽光発電システムにおいて、
   前記制御ユニットは、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
5. 請求項１ないし４の何れか一項に記載の太陽光発電システムにおいて、
   前記制御ユニットは、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
6. 請求項５に記載の太陽光発電システムにおいて、
   前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、
   前記制御ユニットは、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得する、
   ことを特徴とする太陽光発電システム。
7. 太陽電池から出力される直流電力を交流電力に変換するパワーコンディショナーの出力値および蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御ユニットであって、
   外部ネットワークを介してサーバから調整情報を取得する通信部と、
   売電電力の値が前記調整情報により指示された売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する制御部と、を備える、
   ことを特徴とする制御ユニット。
8. 請求項７に記載の制御ユニットにおいて、
   前記制御部は、前記売電電力の値が前記売電設定値に整合するまで前記パワーコンディショナーの出力値を増加させ、さらに、前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を高めつつ前記パワーコンディショナーの出力値を増加させる処理を実行する、
   ことを特徴とする制御ユニット。
9. 請求項７または８に記載の制御ユニットにおいて、
   前記制御部は、前記調整情報により指示された前記売電設定値が変化した場合、変化後の前記売電設定値に対応する値に前記パワーコンディショナーの前記出力値を設定した後、前記売電電力の値が変化後の前記売電設定値に整合するように、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
   ことを特徴とする制御ユニット。
10. 請求項７ないし９の何れか一項に記載の制御ユニットにおいて、
    前記制御部は、時点と前記売電設定値に関する情報とを所定期間において対応づけたスケジュールを前記調整情報として前記サーバから取得し、取得したスケジュールに基づいて、前記パワーコンディショナーの出力値と前記蓄積ユニットに供給される前記交流電力の電力値を制御する、
    ことを特徴とする制御ユニット。
11. 請求項１０に記載の制御ユニットにおいて、
    前記調整情報は、次回の取得タイミングを指定するタイミング情報をさらに含み、
    前記制御部は、前記タイミング情報により指定されたタイミングにおいて、前記サーバにアクセスして最新の前記スケジュールを取得する、
    ことを特徴とする制御ユニット。
    

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