JP5529029B2

JP5529029B2 - ナトリウム−硫黄電池の制御方法

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Publication number: JP5529029B2
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Inventors: 光治佐藤
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Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2009-09-25
Publication date: 2014-06-25
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Description

本発明はナトリウム−硫黄電池の制御方法に関し、更に詳しくは、風力発電装置等の出力が変動する発電装置と、複数のナトリウム−硫黄電池を有する電力貯蔵補償装置と、を組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおける、ナトリウム−硫黄電池の制御方法に関する。

近年、風力、太陽光、地熱等から電力を作り出す自然エネルギー発電装置が注目を集め、実用化されている。自然エネルギー発電装置は、石油等の限りある資源を使用せず、自然に無尽蔵に存在するエネルギー源を用いるクリーンな発電装置であり、二酸化炭素の排出を抑制し得るので、地球温暖化防止の観点から、導入する企業、自治体等は増加しつつある。

但し、自然界からもたらされるエネルギーは刻一刻と変動することから、自然エネルギー発電装置には、出力の変動が避けられない、という普及に向けての障害がある。従って、この障害を取り除くため、自然エネルギー発電装置を採用する場合には、その自然エネルギー発電装置と、複数のナトリウム−硫黄電池（二次電池）を主構成機器とする電力貯蔵補償装置と、を組み合わせた連系（発電）システムを構築することが好ましい。

ナトリウム−硫黄電池は、エネルギー密度が高く、短時間で高出力が可能であり、且つ、高速応答性に優れることから、充電及び放電を制御する双方向変換器を併設することによって、数百ｍ秒〜数秒オーダーで起き得る自然エネルギー発電装置の出力の変動を、補償することが出来るという長所を有する。それが故に、自然エネルギー発電装置に、複数のナトリウム−硫黄電池を構成機器とする電力貯蔵補償装置を組み合わせた連系システムは、望ましい発電システムであるといえる。

ところが、自然エネルギー発電装置が、そのエネルギー源から然るべく瞬時に発電電力が変動するため、電力貯蔵及び補償装置においては電力の入力又は出力が頻繁に繰り返される。これは、即ち、電力貯蔵及び補償装置を構成するナトリウム−硫黄電池が、連続的に充放電を繰り返すことを意味する。その結果、ナトリウム−硫黄電池の電池放電容量を精度よく管理出来なくなってしまい、突然、充電末になり充電が継続出来なくなったり、突然、放電末になり放電が継続出来なくなったりして、自然エネルギー発電装置の出力変動を補償している最中に停止してしまう、という問題が顕在化していた。

これに対し、充電末近傍乃至放電末近傍を検知して、電池放電容量が電池定格容量の中央値へ向かうように、双方向変換器の出力電力の制御目標値を変更することにより、上記問題点を解決しようとする提案がなされている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００３−３１７８０８号公報

本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、自然エネルギーの変動を広い範囲に亘って補償することが可能なナトリウム−硫黄電池の制御方法を提供することにある。

本発明者らは上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、充電末でも放電末でもない中間状態になるようにナトリウム−硫黄電池を制御することによって、上記課題を達成することが可能であることを見出し、本発明を完成するに至った。

即ち、本発明によれば、以下に示されるナトリウム−硫黄電池の制御方法が提供される。

［１］出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて前記電力貯蔵補償装置を構成し前記発電装置の出力の変動を補償する、複数のナトリウム−硫黄電池の制御方法であって、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他のナトリウム−硫黄電池から前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行って、前記複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら前記発電装置の出力の変動を補償するナトリウム−硫黄電池の制御方法。

［２］前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他の全てのナトリウム−硫黄電池から均等に放電して前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他の全てのナトリウム−硫黄電池に対して均等に充電を行う［１］に記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。

［３］前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他のナトリウム−硫黄電池の中の最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池から放電して前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他のナトリウム−硫黄電池の中の最も放電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行う［１］に記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。

［４］前記複数のナトリウム−硫黄電池の全てが、残存容量率２０％〜８０％になるように制御しながら前記発電装置の出力の変動を補償する［１］〜［３］のいずれかに記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。

［５］前記出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置である［１］〜［４］の何れかに記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。

本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法は、複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他のナトリウム−硫黄電池から放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行って、複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら発電装置の出力の変動を補償するため、一のナトリウム−硫黄電池が放電末又は充電末に達しても、そのまま放電末又は充電末の状態が維持されることがなく、すぐに中間状態（充電末でも放電末でもない状態）に戻されるため、自然エネルギーの変動を広い範囲に亘って補償することができる。

出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを有する連系システムの一例を表すシステム構成図である。風力発電装置が発電した電力の時系列変化の一例を示すグラフである。放電末に達したナトリウム−硫黄電池が、充電されるときの電力の時系列変化の一例を示すグラフである。放電末に達したナトリウム−硫黄電池以外のナトリウム−硫黄電池が、放電するときの電力の時系列変化の一例を示すグラフである。風力発電装置が発電した電力の時系列変化の一例を示すグラフである。放電末に達したナトリウム−硫黄電池が、充電されるときの電力の時系列変化の一例を示すグラフである。充電末に最も近いナトリウム−硫黄電池が、放電するときの電力の時系列変化の一例を示すグラフである。ナトリウム−硫黄電池が、充放電するときの電力の時系列変化の一例を示すグラフである。ナトリウム−硫黄電池における電池残存容量率（％）と電池電圧（Ｖ）との相関を示すグラフである。

以下、本発明の実施の最良の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。

先ず、連系システムについて説明する。図１に示されるシステム構成図は、出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを有する連系システムの一例を表している。図１に示される連系システム８は、風の力を風車の回転に変え発電機を回す風力発電装置７（自然エネルギー発電装置）と、電力貯蔵補償装置５と、を有する。そして、電力貯蔵補償装置５は、電力を貯蔵し出力することが可能な二次電池であるナトリウム−硫黄電池３、直流／交流変換機能を有する双方向変換器４、及び変圧器９を備える。双方向変換器４は、例えばチョッパとインバータ、あるいはインバータから構成することが出来る。連系システム８には、風力発電装置７が、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｍ（ｍは１より大きい整数）のｍ系列備わり、ナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）が、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．ｎ（ｎは１より大きい整数）のｎ系列備わっている。

尚、本明細書において、複数のナトリウム−硫黄電池を構成する一の（１基の）ナトリウム−硫黄電池とは、制御の単位で他と区画されるナトリウム−硫黄電池のことをいう。単電池の数、モジュール電池の数、出力の大きさ等で定まるものではない。具体的には、ナトリウム−硫黄電池が電力貯蔵補償装置を構成する場合において、１基の双方向変換器の制御下におかれるナトリウム−硫黄電池を、１基のナトリウム−硫黄電池として取り扱うものとする。ナトリウム−硫黄電池は、全て同一の定格容量であることが望ましいが、必ずしも同一である必要はない。そして、１基の電力貯蔵補償装置５に含まれるナトリウム−硫黄電池３は、全体として１基のナトリウム−硫黄電池３として取り扱う。又、一般に、連系システムでは、発電装置として自家発電装置が加わり、負荷としてナトリウム−硫黄電池のヒータやその他の補機が存在するが、連系システム８では省略している。これらは、本発明に係るナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、出力が変動する発電装置（風力発電装置７）の発電する電力に含まれるもの（加え又は減じたもの）として考えればよい。

連系システム８においては、電力貯蔵補償装置５においてナトリウム−硫黄電池３の放電を行い、電力計４２で測定される電力Ｐ_Ｎ（各ナトリウム−硫黄電池３の電力Ｐ_Ｎｎは、電力計４４で測定される）が、風力発電装置７により発電された電力（電力計４３で測定される電力Ｐ_Ｗ）の出力変動を補償する。具体的には、連系システム８全体として出力する電力（電力計４１で測定される電力Ｐ_Ｔ）が、Ｐ_Ｔ＝Ｐ_Ｗ＋Ｐ_Ｎ＝一定（Ｐ_Ｎ＝Ｐ_Ｔ−Ｐ_Ｗ）を満たすように、ナトリウム−硫黄電池３の放電（即ち電力Ｐ_Ｎ）を制御することによって、連系システム８全体として出力する電力Ｐ_Ｔを安定した品質のよい電力にして、例えば配電変電所と電力需要家間の電力系統１に供給する。

また、連系システム８では、風力発電装置７により発電された電力Ｐ_Ｗの出力変動に合わせて、電力貯蔵補償装置５においてナトリウム−硫黄電池３の充電を行う。具体的には、電力計４２で測定される電力Ｐ_Ｎが、Ｐ_Ｎ＝−Ｐ_Ｗとなるように、ナトリウム−硫黄電池３の充電（即ち電力−Ｐ_Ｎ）を制御することによって、変動する電力Ｐ_Ｗを消費して、連系システム８全体として出力する電力Ｐ_Ｔを０にすることが可能となる。

ナトリウム−硫黄電池３を放電する場合、充電する場合の何れの場合も、電力貯蔵補償装置５において、風力発電装置７からの出力（電力Ｐ_Ｗ）に基づき、その出力を補償する電力を入力又は出力させるように、双方向変換器４の制御目標値を変更することによってナトリウム−硫黄電池３を充電又は放電させて、風力発電装置７の出力変動を吸収する。二酸化炭素を殆ど排出しない自然エネルギー発電装置（風力発電装置７）及びナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）を用いて、安定した品質のよい電力を供給出来ることから、連系システム８は好ましい発電システムであるといえる。

次に、図２Ａ〜図２Ｃを参照して、図１に示される連系システム８において、系統との取引電力Ｐ_Ｔを８ＭＷ（売電目標３１）に保ちながら、ナトリウム−硫黄電池３が充放電される場合における、ナトリウム−硫黄電池３の制御（本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法の一の実施形態）について説明する。尚、図２Ａ〜図２Ｃは、連系システム８におけるナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）の系列数を４（ｎ＝４）とした場合の電力（出力）の時系列変化を示している。図２Ａ〜図２Ｃにおいて、横軸は時間軸であり時刻ｔを表す。ナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の４基であり、１基のナトリウム−硫黄電池３の定格入力電力は、２ＭＷである。

図２Ａは、風力発電装置７の出力の一例を示すグラフである。図２Ａにおいて、縦軸は電力計４３で測定される電力Ｐ_Ｗを表す。

図２Ｂは、図２Ａと同じ時間帯における、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に、他のナトリウム−硫黄電池３から放電された電力を、充電している状態を示すグラフである。図２Ｂにおいて、縦軸は電力計４４で測定される電力Ｐ_Ｎ１を表す。

図２Ｃは、図２Ａと同じ時間帯における、上記放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外のナトリウム−硫黄電池３の出力の一例を示すグラフである。本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、上記放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の３つのナトリウム−硫黄電池３の出力は、いずれも同じであり、いずれも図２Ｃに示すグラフのように表される。図２Ｃにおいて、縦軸は電力計４４で測定される電力Ｐ_Ｎ２〜４を表す。「電力Ｐ_Ｎ２〜４」とは、「電力Ｐ_Ｎ２、電力Ｐ_Ｎ３又は電力Ｐ_Ｎ４（電力Ｐ_Ｎ２〜Ｐ_Ｎ４）」を意味する。

図２Ａ〜図２Ｃに示すグラフは、一のナトリウム−硫黄電池３が放電末に達したときに、他の３つのナトリウム−硫黄電池３の全てから均等に放電して、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に対して充電を行って、複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら発電装置の出力の変動を補償する状態を示している。図２Ｂ、図２Ｃに示すように、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３には、他の３つのナトリウム−硫黄電池３から放電される、電力Ｐ_Ｎ２〜Ｐ_Ｎ４の中の「他の電池への放電５２」の部分が、電力Ｐ_Ｎ１として充電されている。これにより、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３が放電末の状態で長時間維持されることがなく、すぐに中間状態（充電末でも放電末でもない状態）に戻されるため、自然エネルギーの変動を広い範囲に亘って補償することができる。本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の、全てのナトリウム−硫黄電池３が放電して放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に充電を行うが、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の一部のナトリウム−硫黄電池３が放電して放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に充電を行ってもよい。また、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外のナトリウム−硫黄電池３の放電（放電末に達したナトリウム−硫黄電池を充電するための放電）は、全てが均等であることが好ましいが、均等でなくてもよい。

放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に、他の３つのナトリウム−硫黄電池３から放電された電力が充電されて、４つのナトリウム−硫黄電池の全てが残存容量率２０％〜８０％（中間状態）になるように制御されることが好ましい。本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、ナトリウム−硫黄電池が、上記中間段階に維持されるように制御されることが好ましい。

また、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に、他の３つのナトリウム−硫黄電池３から放電された電力を充電するための時間は、できるだけ短いことが好ましいが、一のナトリウム−硫黄電池３が放電末に達したことを検知してから、１〜１８００秒の間に充電が行われることが好ましい。１秒より短くすることは実際の操作において難しいことがある。１８００秒より長いと、電力補償運転ができないなどの影響が発生することがある。

本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、一のナトリウム−硫黄電池３が充電末に達したときには、充電末に達した当該一のナトリウム−硫黄電池を放電して他の３つのナトリウム−硫黄電池の全てに対して均等に充電を行うことが好ましい。充電末に達したナトリウム−硫黄電池３を放電して、充電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の全てのナトリウム−硫黄電池３に充電を行ってもよいが、充電末に達したナトリウム−硫黄電池３を放電して、充電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外のナトリウム−硫黄電池３の中の一部のナトリウム−硫黄電池３に充電をおこなってもよい。また、充電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の複数のナトリウム−硫黄電池３への充電（充電末に達したナトリウム−硫黄電池から放電された電力の充電）は、全てが均等であることが好ましいが、均等でなくてもよい。

本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、一のナトリウム−硫黄電池３が放電末又は充電末に達したことを検知する必要がある。図４は、ナトリウム−硫黄電池３における電池残存容量率（％）（単に残存容量率とも記す）と電池電圧（Ｖ）との相関を示すグラフである。残存容量率は、ナトリウム−硫黄電池の定格容量（Ａｈ）に対する放電可能な容量（Ａｈ）の比率（％）を表すから、既に放電した容量である放電容量（Ａｈ）は、定格容量（Ａｈ）×（１００−残存容量率（％））で求められる。図４の相関曲線２１から明らかなように、ナトリウム−硫黄電池の（一般的）特性として、残存容量率が概ね４０〜９０％において残存容量率によらず電池電圧（単に電圧とも記す）は一定に維持される。そして、充電が進み、残存容量率が概ね９５％になると（即ち、放電容量が定格容量の概ね５％になると）、電圧が上昇する。従って、電圧が上昇する範囲において、充電末として設定しておきたい残存容量率での電圧を設定しておけば、充電が進んで、その電圧になったときに、充電末であると判断することが可能である。また、図４より、放電末においても電圧が変化する（下降する）から、同様に、放電末として設定しておきたい残存容量率での電圧を設定することにより、放電末の検出が可能になる。

本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法は、出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置であることが好ましい。

次に、図３Ａ〜図３Ｄを参照して、図１に示される連系システム８において、系統との取引電力Ｐ_Ｔを８ＭＷ（売電目標３１）に保ちながら、ナトリウム−硫黄電池３が充放電される場合における、ナトリウム−硫黄電池３の制御（本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法の他の実施形態）について説明する。尚、図３Ａ〜図３Ｄは、連系システム８におけるナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）の系列数を４（ｎ＝４）とした場合の電力（出力）の時系列変化を示している。図３Ａ〜図３Ｄにおいて、横軸は時間軸であり時刻ｔを表す。ナトリウム−硫黄電池３（電力貯蔵補償装置５）は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４の４基であり、１基のナトリウム−硫黄電池３の定格入力電力は、２ＭＷである。

図３Ａは、風力発電装置７の出力の一例を示すグラフである。図３Ａにおいて、縦軸は電力計４３で測定される電力Ｐ_Ｗを表す。

図３Ｂは、図３Ａと同じ時間帯における、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に、他の一のナトリウム−硫黄電池３（最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３）から放電された電力を、充電している状態を示すグラフである。図３Ｂにおいて、縦軸は電力計４４で測定される電力Ｐ_Ｎ１を表す。

図３Ｃは、図３Ａと同じ時間帯における、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外のナトリウム−硫黄電池３の中の、最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３の出力の一例を示すグラフである。図３Ｃにおいて、縦軸は電力計４４で測定される電力Ｐ_Ｎ２を表す。

図３Ｄは、図３Ａと同じ時間帯における、上記放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の３つのナトリウム−硫黄電池３の中の最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３を除いた２つのナトリウム−硫黄電池３の出力の一例を示すグラフである。本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、上記放電末に達したナトリウム−硫黄電池３以外の３つのナトリウム−硫黄電池３の中の最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３を除いた２つのナトリウム−硫黄電池３の出力は、いずれも同じであり、いずれも図３Ｄに示すグラフのように表される。図３Ｄにおいて、縦軸は電力計４４で測定される電力Ｐ_Ｎ３，４を表す。「電力Ｐ_Ｎ３，４」とは、「電力Ｐ_Ｎ３又は電力Ｐ_Ｎ４」を意味する。

図３Ａ〜図３Ｄに示すグラフは、一のナトリウム−硫黄電池３が放電末に達したときに、他の３つのナトリウム−硫黄電池３の中の最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３から放電して、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３に対して充電を行って、複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら発電装置の出力の変動を補償する状態を示している。図３Ｂ、図３Ｃに示すように、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３には、最も充電末に近い状態の一のナトリウム−硫黄電池３から放電された電力が、充電されている。これにより、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３が放電末の状態で長時間維持されることがなく、すぐに中間状態（充電末でも放電末でもない状態）に戻されるため、自然エネルギーの変動を広い範囲に亘って補償することができる。更に、図３Ｄより、４つのナトリウム−硫黄電池３の中から、放電末に達したナトリウム−硫黄電池３と、最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池３とを、除いた２つのナトリウム−硫黄電池３の充放電によって、風力発電装置７の出力の補償を行っている。本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、上記風力発電装置７の出力の補償を行っている２つのナトリウム−硫黄電池３の充放電は均等であるが、均等でなくてもよい。

本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、一のナトリウム−硫黄電池３が充電末に達したときには、当該充電末に達したナトリウム−硫黄電池３を放電して、その電力を、他の３つのナトリウム−硫黄電池３の中の最も放電末に近い状態の一のナトリウム−硫黄電池３に充電して、複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら発電装置の出力の変動を補償することが好ましい。この場合、残りの２つのナトリウム−硫黄電池３によって、風力発電装置７の出力の補償を行っている。上記風力発電装置７の出力の補償を行っている２つのナトリウム−硫黄電池３の充放電は均等であることが好ましいが、均等でなくてもよい。

本実施形態のナトリウム−硫黄電池の制御方法においては、上記説明内容以外の点については、上述した本発明のナトリウム−硫黄電池の制御方法の一の実施形態の場合と同様にすることが好ましい。

本発明に係るナトリウム−硫黄電池の制御方法は、風力、太陽光、地熱等の自然エネルギーを用いた、出力が変動する発電装置と、電力貯蔵補償装置と、を組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて、上記電力貯蔵補償装置を構成する複数のナトリウム−硫黄電池を制御する方法として利用することが出来る。

１：電力系統、３：ナトリウム−硫黄電池、４：双方向変換器、５：電力貯蔵補償装置、７：風力発電装置、８：連系システム、９：変圧器、２１：相関曲線、３１：売電目標、４１，４２，４３，４４：電力計、５１：系統への放電、５２：他の電池への放電。

Claims

出力が変動する発電装置と電力貯蔵補償装置とを組み合わせて電力系統へ電力を供給する連系システムにおいて前記電力貯蔵補償装置を構成し前記発電装置の出力の変動を補償する、複数のナトリウム−硫黄電池の制御方法であって、
前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他のナトリウム−硫黄電池から前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、
前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行って、
前記複数のナトリウム−硫黄電池の全てが充電末及び放電末のいずれにも達していない状態になるように制御しながら前記発電装置の出力の変動を補償するナトリウム−硫黄電池の制御方法。
前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他の全てのナトリウム−硫黄電池から均等に放電して前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他の全てのナトリウム−硫黄電池に対して均等に充電を行う請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。
前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、放電末に達したときに、他のナトリウム−硫黄電池の中の最も充電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池から放電して前記放電末に達した一のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行い、前記複数のナトリウム−硫黄電池の中の一のナトリウム−硫黄電池が、充電末に達したときに、前記充電末に達した一のナトリウム−硫黄電池を放電して他のナトリウム−硫黄電池の中の最も放電末に近い状態のナトリウム−硫黄電池に対して充電を行う請求項１に記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。
前記複数のナトリウム−硫黄電池の全てが、残存容量率２０％〜８０％になるように制御しながら前記発電装置の出力の変動を補償する請求項１〜３の何れかに記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。
前記出力が変動する発電装置が、風力、太陽光、地熱のうち１又は２以上の自然エネルギーを用いた自然エネルギー発電装置である請求項１〜４の何れかに記載のナトリウム−硫黄電池の制御方法。