JP2004064810A

JP2004064810A - Hybrid system or secondary battery system for power storage and method of using the same

Info

Publication number: JP2004064810A
Application number: JP2002215966A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Mitsuyoshi; 三吉　忠彦; Manabu Madokoro; 間所　　学; Koji Kusakabe; 日下部　康次; Minoru Kobayashi; 小林　　実; Hisamitsu Hato; 波東　久光
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-07-25
Filing date: 2002-07-25
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】本発明の課題は、出力の有効利用及び利用効果拡大による普及促進が可能なハイブリッドシステム及びその利用方法を提供することにある。
【解決手段】本発明は、発電装置の発電電力又は／及び電力系統からの供給電力を電力貯蔵用二次電池に充電するか、前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力をハイブリッドシステムに接続された負荷へ供給する変換装置と、前記電力貯蔵用二次電池の放電電力容量，前記発電装置の発電電力及び前記負荷の消費電力に関する情報を用いて前記消費電力のピークカット位置を定める演算処理装置と、前記発電装置の発電電力と前記電力貯蔵用二次電池の放電電力との和が前記ピークカット位置を超えた前記負荷の消費電力を下回らないように、前記電力貯蔵用二次電池の運転を制御する制御装置とを備えていることを特徴とする。
【選択図】　図１An object of the present invention is to provide a hybrid system capable of promoting use by effectively utilizing output and expanding the use effect, and a method of using the hybrid system.
The present invention charges power generated from a power generator and / or power supplied from a power system to a power storage secondary battery, or discharges power generated by the power generator and the power storage secondary battery. A converter that supplies power to a load connected to a hybrid system; and a peak of the power consumption using information on a discharge power capacity of the power storage secondary battery, power generation of the power generation device, and power consumption of the load. An arithmetic processing unit that determines the cut position, and the power so that the sum of the generated power of the power generator and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. A control device for controlling the operation of the storage secondary battery.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハイブリッドシステム又は電力貯蔵用二次電池システム及びその利用方法に係り、特に、ガスタービン，ディーゼルエンジン，ガスエンジン発電機、あるいは燃料電池などの発電装置と電力貯蔵用二次電池とのハイブリッドシステム又は電力貯蔵用二次電池システム及びその利用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスタービン，ディーゼルエンジン，ガスエンジン発電機、あるいは燃料電池などの発電装置は分散電源として利用され、民需用への電力供給によって、電力系統を構成する発電装置や送変電装置の拡大が防止できることにより、その普及拡大が期待されている。
【０００３】
しかしながら、電力需要の状況に従ってこれらの発電装置は主に昼間運転され、夜間は運転が停止されるのが一般的であるため、運転開始や終了のための運転制御が複雑となり、このための人件費を含めた運転制御費用が大きくなったり、運転の開始や終了の繰り返しによって発電効率が低下したり、発電装置の寿命が低下するという欠点があった。
【０００４】
この問題に対処するために、例えば特開平９−２３３７０５号公報や特開平８−１４０２８５号公報，特開平６−１７６７９２号公報、或いは特開平２−７２５５９号公報などに見られるように、発電装置を連続運転した際の余剰発電電力を電力貯蔵用二次電池で利用できる発電装置と電力貯蔵用二次電池とのハイブリッドシステムが提案されている。
【０００５】
しかしながら、このハイブリッドシステムを有効に活用するためには、ハイブリッドシステムに連系された負荷で必要とされる電力消費パターンに従って電力を供給することが望ましいが、従来のハイブリッドシステムにおいては、このための工夫が不十分であった。
【０００６】
さらに、このハイブリッドシステムは、発電装置と電力貯蔵装置との組み合わせのために設備費が比較的高価であり、普及拡大のためには接続された負荷に電力系統から供給される電力料金の削減量をできるだけ大きくして、ハイブリッドシステムの使用効果を拡大する必要があるが、そのための検討も不十分であった。
【０００７】
一方、電力貯蔵用二次電池を用いて電力を夜間蓄積して昼間使用する電力貯蔵用二次電池システムは、例えば特開平８−２８７９５８号公報，特開平８−１３８７３１号公報、或いは特開平１１−２３３１３７号公報などに見られるように、電力系統を構成する発電設備や送変電設備を昼間の電力ピークに合わせて建設する必要性を抑制し、発電設備や送変電設備の利用率を向上できるという優れた効果を持っている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この電力貯蔵用二次電池システムを負荷使用者が保有して、ビルや集合住宅など、あるいは離島で利用するためには、電力貯蔵用二次電池及びこれに付随した交直変換装置などの電気機器を運転，保守・管理するための知識や能力が必要で、これが電力貯蔵用二次電池システムの普及のためのネックであった。なお、この問題は、電力貯蔵用二次電池としてナトリウム硫黄電池のように危険物を含む電池を用いる場合には特に大きな問題になり、消防法の規制のために運転には危険物取扱者の資格が必要であり、これが負荷使用者による運転，保守・管理を困難なものにしていた。
【０００９】
また、負荷使用者が電力貯蔵用二次電池システムを使用する場合、昼間電力料金と夜間電力料金との差額でもって電力貯蔵用二次電池システムの使用費用が賄えることが普及のポイントであり、普及拡大のためには、接続された負荷に電力系統から供給される電力料金の削減量をできるだけ大きくして、電力貯蔵用二次電池システムの使用効果を拡大する必要があるが、そのための検討も不十分であった。
【００１０】
なお、特開２００１−２５８１７５号公報においては、電力貯蔵用二次電池システムの使用費用の決め方が記載されているが、この決め方では負荷使用者にとってのメリットが明確に成りにくく、電力貯蔵用二次電池システムの普及拡大が推進されにくいという欠点があった。
【００１１】
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ガスタービン，ディーゼルエンジン，ガスエンジン発電機、あるいは燃料電池などの発電装置と電力貯蔵用二次電池とのハイブリッドシステムや電力貯蔵二次電池システムからの供給電力の有効利用が可能で、且つ、ハイブリッドシステムや電力貯蔵用二次電池システムの使用効果拡大による普及促進が可能なハイブリッドシステム又は電力貯蔵用二次電池システム及びその利用方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一のハイブリッドシステムは、発電装置の発電電力又は／及び電力系統からの供給電力を電力貯蔵用二次電池に充電するか、又は／及び前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力をハイブリッドシステムに接続された負荷へ供給する変換装置と、前記電力貯蔵用二次電池の放電電力容量，前記発電装置の発電電力及び前記負荷の消費電力に関する情報を用いて前記消費電力のピークカット位置を定める演算処理装置と、前記発電装置の発電電力と前記電力貯蔵用二次電池の放電電力との和が前記ピークカット位置を超えた前記負荷の消費電力を下回らないように、前記電力貯蔵用二次電池の運転を制御する制御装置とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の第二のハイブリッドシステムは、発電装置の発電電力又は／及び電力系統からの供給電力を電力貯蔵用二次電池に充電するか、又は／及び前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力をハイブリッドシステムに接続された負荷へ供給する変換装置を設けると共に、前記発電装置が昼夜連続運転され、前記電力貯蔵用二次電池の電池容量が前記発電装置の夜間発電電力を貯蔵できる電池容量以上、又は前記発電装置の夜間発電電力から前記負荷の夜間消費電力を差し引いた電力を貯蔵できる電池容量以上であることを特徴としている。
【００１４】
さらに、本発明の第三のハイブリッドシステムは、発電装置の発電電力又は／及び電力系統からの供給電力を電力貯蔵用二次電池に充電するか、又は／及び前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力をハイブリッドシステムに接続された負荷へ供給する変換装置と、前記ハイブリッドシステムから前記負荷へ供給される電力を制御する制御装置と、前記ハイブリッドシステムから前記負荷へ供給される電力量を測定する測定装置と、前記負荷へ供給した前記電力の値又は／及び前記測定装置で測定された電力量，前記電力系統の電力基本料金又は／及び電力料金単価を用いて前記ハイブリッドシステムから前記負荷へ供給された電力料金の算出、又は／及び前記電力系統から前記負荷へ供給された電力料金の前記ハイブリッドシステムの利用による削減量の算出を行う演算処理装置とを設けることを特徴としている。
【００１５】
上記第一，第二，第三のハイブリッドシステムにより、ガスタービン，ディーゼルエンジン，ガスエンジン発電機、あるいは燃料電池などの発電装置と電力貯蔵用二次電池とのハイブリッドシステムの出力の有効利用が可能で、且つ、ハイブリッドシステムの使用効果拡大による普及促進が可能なハイブリッドシステムが実現される。
【００１６】
一方、本発明のハイブリッドシステムの第一の利用方法は、電力貯蔵用二次電池の放電電力容量，発電装置の発電電力とハイブリッドシステムに接続された負荷の消費電力に関する情報とを用いて、前記消費電力のピークカット位置を定め、かつ、前記発電装置の発電電力又は／及び前記電力系統からの供給電力によって前記電力貯蔵用二次電池を充電し、前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力を前記負荷へ供給すると共に、前記発電装置の発電電力と前記電力貯蔵用二次電池の放電電力との和が前記ピークカット位置を超えた前記負荷の消費電力を下回らないように、前記電力貯蔵用二次電池の運転を制御することを特徴としている。
【００１７】
また、本発明のハイブリッドシステムの第二の利用方法は、発電装置の発電電力又は／及び電力系統からの供給電力によって電力貯蔵用二次電池を充電し、前記発電装置の発電電力及び前記電力貯蔵用二次電池の放電電力をハイブリッドシステムに接続された負荷へ供給すると共に、負荷へ供給された前記電力の値又は／及び前記ハイブリッドシステムから前記負荷へ供給された電力量の測定値，前記電力系統の電力基本料金又は／及び電力料金単価を用いて前記ハイブリッドシステムから前記負荷へ供給された電力料金を算出するか、あるいは前記電力系統から前記負荷へ供給された電力料金の前記ハイブリッドシステムの利用による削減量を算出することを特徴としている。
【００１８】
上記第一，第二のハイブリッドシステムの利用方法により、ガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機、あるいは、燃料電池などの発電装置と電力貯蔵用二次電池とのハイブリッドシステムの出力の有効利用が可能で、且つ、ハイブリッドシステムの使用効果拡大による普及促進が可能なハイブリッドシステムの利用方法が実現される。
【００１９】
さらに、本発明の電力貯蔵用二次電池システムは、電力系統の夜間電力を電力貯蔵用二次電池に充電するか、又は／及び電力貯蔵用二次電池の放電電力を前記電力貯蔵用二次電池システムに接続された負荷へ供給する変換装置と、前記電力貯蔵用二次電池から負荷へ供給される電力を制御する制御装置と、前記電力貯蔵用二次電池から前記負荷へ供給される電力量を測定する測定装置と、前記負荷へ供給した前記電力の値又は／及び前記測定装置で測定された電力量，前記電力系統の電力基本料金又は／及び電力料金単価を用いて、前記電力系統から前記負荷へ供給された電力料金の前記電力貯蔵用二次電池システムの利用による削減量の算出を行う演算処理装置とを備えていることを特徴としている。
【００２０】
上記電力貯蔵用二次電池システムにより、電力貯蔵用二次電池システムの使用効果拡大による普及促進が可能な電力貯蔵用二次電池システムが実現される。
【００２１】
さらに、本発明の電力貯蔵用二次電池システムの利用方法は、電力系統の夜間電力によって電力貯蔵用二次電池を充電し、前記電力貯蔵用二次電池の放電電力を前記電力貯蔵用二次電池システムに接続された負荷へ供給すると共に、負荷へ供給された前記電力の値又は／及び前記電力貯蔵用二次電池から前記負荷へ供給された電力量の測定値，前記電力系統の電力基本料金又は／及び電力料金単価を用いて、前記電力系統から前記負荷へ供給された電力料金の前記電力貯蔵用二次電池システムの利用による削減量を算出することを特徴としている。
【００２２】
上記電力貯蔵用二次電池システムの利用方法により、電力貯蔵用二次電池システムの使用効果拡大による普及促進が可能な電力貯蔵用二次電池システムの利用方法が実現される。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に実施例を図面を用いて説明する。
【００２４】
図１は、電力系統に接続した発電装置と電力貯蔵用二次電池とを組み合わせた本発明のハイブリッドシステム、及びこのハイブリッドシステムの利用方法の例を示している。
【００２５】
この図において、ハイブリッドシステム２の利用形態には、電力メーカ１０，ハイブリッドシステム所有者２０および負荷使用者３０，３０′が関与し、それぞれ図中に示された電力系統システム１，ハイブリッドシステム２及び負荷システム３，３′に含まれる。
【００２６】
電力メーカ１０は図示されていないが発電設備や送変電設備を保有し、電力系統１１を介してハイブリッドシステム２や負荷システム３へ電力を供給する。
【００２７】
また、ハイブリッドシステム所有者２０は、燃料電池から成る発電装置２１や図２に示したガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機などの発電装置２１′、及び電力貯蔵用二次電池２２を含むハイブリッドシステム２を所有しており、契約５に基づき変換装置２３や２４を介して、負荷使用者３０や３０′の元に設置された負荷３１や３１′へ電力を供給する。なお、負荷３１，３１′が直流の場合には、変換装置２３や２４を介さずに負荷３１，３１′へ電力を供給することもできる。
【００２８】
ここで、電力貯蔵用二次電池２２としてはナトリウム硫黄電池やリチウムイオン電池，鉛電池，レドックスフロー電池，亜鉛臭素電池，ニッケル水素電池などを用いることができるが、特にナトリウム硫黄電池はコンパクトでエネルギー密度が高いこと、電池の充放電効率が優れていること、構成材料が豊富で量産に適していることなどの利点があり、ハイブリッドシステム用に特に優れた電力貯蔵用二次電池である。また、この図では、ハイブリッドシステム２と負荷システム３，３′とは電力系統１１を介さずに直接接続されているが、電力メーカ１０との契約の元に電力系統１１を介して接続することもできる。
【００２９】
さらに、契約６に基づいて電力系統１１から電力を受給して電力貯蔵用二次電池２２を充電したり、場合によっては発電装置２１や２１′の発電電力を用いて電力貯蔵用二次電池２２を充電することもできる。なお、ハイブリッドシステム２には、変換装置２３，２４や発電装置２１，２１′及び電力貯蔵用二次電池２２の運転を制御する制御装置２５，２６、前述の負荷へ供給する電力量、又は電力貯蔵用二次電池が受給する電力量を測定するための測定装置２７，２８、及び後述の負荷の消費電力のピークカット位置を設定したり、測定された電力量を基に電力料金を計算するための演算処理装置（ＣＰＵ）２９が含まれる。
【００３０】
また、負荷使用者３０，３０′の所有する負荷システム３，３′には負荷３１，３１′が置かれ、ハイブリッドシステム２又はハイブリッドシステム２と電力系統１１から供給される電力によって、負荷３１，３１′は運転される。また、負荷３１，３１′へ供給される電力量の測定装置３２，３２′が設けられている。なお、図２に示されているように、負荷システム３を単独にハイブリッドシステム２に接続することも可能である。
【００３１】
一方、図２はハイブリッドシステム２の別の例を示しており、図１と同じ符号で示されたものは同じ内容のものを示している。
【００３２】
この図においては、ハイブリッドシステム２の利用形態には電力メーカ１０，ハイブリッドシステム所有者２０，負荷使用者３０及びハイブリッドシステム借用者４０が関与し、ハイブリッドシステム借用者４０は契約７に基づいて、ハイブリッドシステム２をハイブリッドシステム所有者２０から借用して利用している。なお、図示されていないが、負荷使用者３０がハイブリッドシステム借用者４０を兼ねること、ハイブリッドシステム借用者４０が発電装置２１や２１′と電力貯蔵用二次電池２２とのどちらか一方を借用して、ハイブリッドシステム２を利用することもできる。さらに、図１や図２において、ハイブリッドシステム２を負荷使用者３０又は３０′の元へ設置することも可能である。
【００３３】
また、ハイブリッドシステム所有者２０は管理システム４を所有し、通信装置４１を介して演算処理装置２９からの情報を受けている。なお、図示されていないが、ハイブリッドシステム２に通信装置４１を、管理システム４に演算処理装置２９を設けても良いし、両方のシステムに演算処理装置２９と通信装置４１とを設けることもできる。さらに、図２のハイブリッドシステム２には、ディーゼルエンジン発電機（ＤＥＧ）などの発電装置２１′が設けられて、負荷３１と直接接続されているが、図示されていないが電圧や周波数などの変換装置を介して接続しても良いし、図１のように燃料電池などの発電装置２１と変換装置２３とを組み合わせて設けても良い。
【００３４】
図１，図２においては、発電装置２１，２１′の発電電力を利用して、負荷３１や３１′へ電力を供給しているが、負荷の消費電力の変動に伴って発電電力を変化させるのは困難なため、電力貯蔵用二次電池２２を併設し、発電装置２１，２１′の発電電力と電力貯蔵用二次電池２２の放電電力とを用いて負荷の消費電力を賄っている。また、電力貯蔵用二次電池２２の容量の一部を非常用電源や無停電電源、又は周波数安定化電源や電圧安定化電源に用いることも可能であり、こうすることによって、ハイブリッドシステム２の使用効果を高めることができる。なお、電力貯蔵用二次電池２２の放電電力を利用するためには、事前に充電しておく必要があり、このためには電力系統１１の夜間電力を受給することが望ましい。また、場合によっては、発電装置２１，２１′の発電電力がハイブリッドシステム２に接続された負荷３１，３１′の消費電力を超えた余剰電力を、電力貯蔵用二次電池２２の充電に用いることもできる。
【００３５】
なお、ハイブリッドシステム２や電力系統１１に接続された負荷３１，３１′の電力消費量は昼間に比べて夜間が少ないことが一般的であり、前述のように電力系統１１の夜間電力を電力貯蔵用二次電池２２に充電して、昼間放電に利用することにより、電力系統１１の負荷平準化が可能となって、電力系統１１を構成する発電設備や送変電設備の利用率が向上するという利点がある。
【００３６】
また、ハイブリッドシステム２からの電力を負荷３１や３１′へ供給する際には、使用する電力を全てハイブリッドシステム２で賄うことも可能である。しかしながらこの場合には、一般にハイブリッドシステムの大きさが大きくなり過ぎるために、消費電力量の一部をハイブリッドシステムによって賄って、残りを電力系統から供給することが実用上望ましい。この場合、負荷３１や３１′の消費電力をピークカットし、ピークカットした電力、即ちピークカット位置を超えた消費電力をハイブリッドシステム２で、残りの電力即ちピークカット位置以下の消費電力を主に電力系統１１で賄うことが、ハイブリッドシステム２を有効に活用して、電力系統１１の負荷平準化を図るために特に望ましい。
【００３７】
図３は上述のピークカットの例を示す図であり、縦軸は電力、横軸は１日の時刻であり、図３（Ａ）は負荷３１や３１′の消費電力、図３（Ｂ）はハイブリッドシステム２からの供給電力（含む電力系統１１からの入力）、図３（Ｃ）は電力系統１１からの供給電力を示している。なお、図３に示した消費電力に関連する負荷は複数でも良く、この場合には（Ａ）に示した消費電力は複数の負荷の消費電力の和に相当する。
【００３８】
また、このように消費電力をピークカットする場合には、電力系統を所有する電力メーカへ支払う電力料金のピークカットによる電力料金削減量と、ハイブリッドシステムの設備費や運転費用などでハイブリッドシステムの利用効果が決まるため、後述のように、ハイブリッドシステムの利用効果が大きくなるようにピークカット位置を定めて、それを基にハイブリッドシステムの運転を制御することが望ましい。
【００３９】
図３（Ａ）においては、負荷の消費電力パターン１００は昼間の消費電力のピークカット位置１１０によって２分割され、ピークカット位置１１０を超えた昼間の消費電力の積分値に相当する消費電力量が１０１，ピークカット位置１１０以下の消費電力量が１０２で示されている。また、夜間の消費電力量が１０３で示されている。なお、ここで夜間とは夜間電力料金が適用される時間帯を意味しており、普通は２２時から翌朝の８時までに当たり、昼間はこれ以外の時間帯を意味している。
【００４０】
図３（Ｂ）においては、ガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機、あるいは燃料電池などの発電装置の昼間の発電電力は２００、昼間の発電電力の積分値に相当する発電電力量は２０１、電力貯蔵用二次電池の昼間の放電電力は２１０、昼間の放電電力の積分値に相当する放電電力量は２０２で示されている。ここで、発電装置の発電電力を出来るだけ一定とすることが、発電装置の運転簡略化や発電効率向上の点から望ましい。また、この発電電力２００と放電電力２１０との和によって、（Ａ）に示したピークカット位置１１０を超えた昼間の消費電力が賄えるように、制御装置によって電力貯蔵用二次電池の運転を制御することが、負荷平準化や電力料金削減のために望ましい。なお、上記発電装置の夜間の発電電力は２２０、夜間の発電電力の積分値に相当する発電電力量は２０３、電力貯蔵用二次電池の上記放電電力量を賄うための充電電力量は２０４で示されている。
【００４１】
さらに、図３（Ｃ）において、電力系統から負荷へ供給される昼間の電力及び電力量はそれぞれ３００，３０１で示されており、電力量３０１によってピークカット位置以下の消費電力量１０２が賄われる。また、夜間に負荷と電力貯蔵用二次電池とへ供給される電力は３１０、電力量は３０２で示されている。
【００４２】
なお、一般に用いられているように負荷の消費電力が交流の場合、燃料電池の昼間の発電電力は定格発電出力×変換装置の直流→交流の変換効率，ガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機の昼間の発電電力は定格発電出力、又は定格発電出力×周波数変換装置又は電圧変換装置の効率で、電力貯蔵用二次電池の放電電力量は電池容量×平均放電電圧×変換装置の直流→交流の変換効率、充電電力量は電池容量×平均充電電圧÷変換装置の交流→直流の変換効率で与えられるのが一般的である。一方、負荷で消費する電力が直流の場合には、燃料電池や電力貯蔵用二次電池では上記変換装置の直流→交流の変換効率を１とし、ガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機の昼間の発電電力を定格発電出力×変換装置の交流→直流の変換効率として計算すれば良い。
【００４３】
図３で示したように、負荷で消費される昼間の電力をピークカット位置１１０によって二分割し、ピークカット位置１１０を超えた消費電力量１０１をガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機、あるいは、燃料電池などの発電装置の昼間の発電電力量２０１と電力貯蔵用二次電池の放電電力量２０２とで賄うことが望ましい。この場合には、上記発電装置の発電出力をピークカット時間の範囲で積分して発電電力量を求め、また、電力貯蔵用二次電池の電池容量から放電電力量を求めて、両者の和がピークカット位置を越えた消費電力量１０１を賄えるようにピークカット位置が定められる。
【００４４】
また、発電装置２１，２１′の発電電力２００と電力貯蔵用二次電池２２の放電電力２１０との和が、ピークカット位置１１０を越えた負荷の消費電力と丁度一致するように、制御装置２６によって電力貯蔵用二次電池２２の運転が制御される。さらに、電力系統１１の夜間電力によって電力貯蔵用二次電池２２を充電して昼間放電することにより、電力系統１１の昼間の電力供給量の低減と夜間の電力供給量の増加が可能となり、負荷平準化が促進されて、電力系統１１を構成する発電装置や送変電装置の利用率が向上するという利点がある。
【００４５】
なお、場合によっては消費電力パターン１００やピークカット位置１１０に関係なく、電力貯蔵用二次電池を電池容量に従って定電力パターンや矩形波パターンで放電し、これと上記発電装置の発電電力とを組み合わせて、負荷へ電力を供給するようにハイブリッドシステムの運転を制御することも可能である。こうすることによっても、電力貯蔵用二次電池で夜間充電した電力が昼間に有効に利用されて、負荷平準化が可能となる。
【００４６】
しかしながら、図３に示されたように、上記発電装置の発電電力と電力貯蔵用二次電池の放電電力との和が、ピークカット位置１１０を超えた負荷の昼間の消費電力を下回らないように、電力貯蔵用二次電池の運転を制御装置で制御して、ピークカット位置１１０を超えた消費電力量１０１をハイブリッドシステムで賄うことにより、後述のように、電力系統から負荷へ供給される電力料金が低減されて、ハイブリッドシステムの使用効果が大きくできるという利点がある。
【００４７】
一方、負荷の夜間の消費電力量１０３と電力貯蔵用二次電池の充電電力量２０４との和の電力量は、上記発電装置の夜間の発電電力量２０３と電力系統からの夜間の供給電力量３０２との和で賄われる。なお、場合によっては、負荷の夜間の消費電力が無い場合もあり、その際には、発電電力量２０３と供給電力量３０２とで充電電力量２０４が賄われる。
【００４８】
また、上記発電装置の夜間の発電を停止することも可能であり、この際には電力系統からの夜間の供給電力量３０２によって、負荷の夜間の消費電力量１０３と充電電力量２０４が賄われる。しかしながら、上記発電装置を夜間に停止する場合には、夜間の発電停止と昼間の発電開始を繰り返す必要があり、発電装置の運転制御に手間がかかって人件費が増加すること、発電効率が低下したり、発電装置の寿命が低下することなどによって運転費用が増大する問題があり、後述のように、ハイブリッドシステムの利用効果が低減されるという問題がある。一方、図３で示すように夜間や昼間の一部には発電電力を下げて、発電装置の運転を継続することにより、運転費用の削減や寿命の向上が可能となる。
【００４９】
なお、図３においては夜間の発電電力２２０は昼間の発電電力２００の大部分より小さくなっているが、夜間の発電電力を昼間と同じにすることも可能である。しかしながら、昼間の電力系統の電力料金は上記発電装置による発電費用よりも大きく、夜間の電力料金は上記発電装置の発電費用よりも小さいことが一般的なため、後述のハイブリッドシステムによる電力料金削減効果を高めるためには、発電効率があまり下がらない範囲内で、上記発電装置の夜間の発電電力を低下することが望ましい。また、夜間の発電電力をパラメータに、上記発電装置の運転費用や電力貯蔵用二次電池の充放電効果などを考慮して、ハイブリッドシステムの利用効果を計算し、利用効果が最も大きくなるように夜間の発電電力を決定することも可能である。
【００５０】
ここで、上記発電装置が夜間にも運転される場合には、電力貯蔵用二次電池の充電電力や負荷の夜間の消費電力には、上記発電装置の夜間の発電電力、又は、夜間の発電電力と電力系統からの夜間の供給電力との和が供給される。なお、図示されていないが、上記発電装置の夜間の発電電力が負荷の夜間の消費電力よりも大きい場合には、両者の差の電力から求められる電力量と電力貯蔵用二次電池の充電電力量２０４とが等しいか、電力貯蔵用二次電池の充電電力量２０４の方が大きいことが望ましい。また、負荷の夜間の消費電力が無い場合もあり、この場合には、充電電力量が発電装置の夜間の発電電力量以上であることが望ましい。
【００５１】
こうすることによって、上記発電装置の余剰発電電力が電力貯蔵用二次電池で充電され、余剰発電電力を電力系統へ供給したり、不用電力として消却する必要がなくなり、ハイブリッドシステムの運転を制御する制御装置や電力系統との連系装置の構造が簡略化されて、ハイブリッドシステムの価格が低減できるという利点が得られる。
【００５２】
なお、同様な問題は昼間の発電電力にもあり、何かの理由で負荷の昼間の消費電力が低減して、上記発電装置の昼間の発電電力が消費電力より大きくなった場合には、余分の発電電力を電力貯蔵用二次電池で充電して、電力系統へ余分の電力を供給しないようにすることが望ましい。
【００５３】
また、図１や図２に見られるように、ハイブリッドシステム２には変換装置２３，２４などを通じて発電装置２１，２１′や電力貯蔵用二次電池２２の運転を制御する制御装置２５，２６と共に、負荷３１や３１′へ供給した電力量を測定するための測定装置２７，２８や、電力貯蔵用二次電池２２が電力系統１１から受給した電力量を測定するための測定装置２８、及び、前述のピークカット位置１１０を設定したり、測定された電力量を基に電力料金を計算するための演算処理装置（ＣＰＵ）２９が含まれている。また、負荷システム３，３′には負荷へ供給された電力量が測定される測定装置３２，３２′が設けられ、この情報が演算処理装置２９へ送付される。
【００５４】
これらの結果、ハイブリッドシステム２から負荷３１や３１′へ供給される電力量の測定値，消費電力パターン１００のピーク値や前記ピークカット位置１１０、及び、電力系統１１の電力単価と電力基本料金を用いて、ハイブリッドシステム２から負荷３１，３１′供給される電力料金を算出したり、電力系統１１から負荷３１へ供給される電力料金の前記ハイブリッドシステム２の利用による削減量を算出することができる。
【００５５】
さらに、算出された前記電力料金や前記削減量を基に、負荷使用者３０や３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求すること、あるいは、算出された削減量、又は／及び、ハイブリッドシステム２の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費を基に、後述のように前記ハイブリッドシステム２の使用効果を算出し、この使用効果を基に負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求したり、あるいは、ハイブリッドシステム借用者４０に対して借用料金を請求することができる。
【００５６】
このようにして、負荷使用者３０，３０′が電力料金低減の利益を受け、ハイブリッドシステム２の普及が促進される。また、その結果として、夜間電力の利用に基づく負荷平準化による電力系統設備の有効利用が可能となる。なお、この電力料金を計算するための演算処理装置２９として、前述のピークカット位置１１０を設定する演算処理装置と同じものを用いることにより、演算処理装置の数が削減され、ハイブリッドシステム２の設備費用削減による普及拡大が可能になるという利点もある。
【００５７】
図４にハイブリッドシステム２の利用方法の例をステップで示す。まず、負荷３１や３１′の消費電力のピークカット位置を設定する（Ｓ１）。このためには、発電装置２１や２１′の発電電力の値（Ｄ１），電力貯蔵用二次電池２２の放電電力容量の値（Ｄ２）及び負荷の消費電力パターン（Ｄ３）を基に、演算処理装置２９を用いて計算することが望ましい。また、図示されていないが、演算処理装置２９に設けた記憶装置に負荷３１や３１′の消費電力パターンとその経時変化のデータ、及び、発電装置２１や２１′の発電電力のデータや電力貯蔵用二次電池２２の放電電力容量のデータなどを記憶しておくことが望ましい。
【００５８】
なお、図３の（Ａ）に見られるように、ピークカット位置１１０を超えた昼間の消費電力を時間積分して消費電力量１０１を求め、ピークカット位置１１０を超えた消費電力量１０１を電力貯蔵用二次電池２２の放電電力量２０２と発電装置２１や２１′の昼間の発電電力量２０１で賄うように、ピークカット位置１１０を定めれば良い。但し、負荷３１の消費電力パターン１００に季節変化や日々の変化がある場合には、これを考慮して、最大の消費電力パターンを基にピークカット位置を設定することが望ましい。
【００５９】
一方、発電装置２１や２１′を用いて発電し（Ｓ２）、その発電電力を測定装置２７により測定する（Ｓ３）。また、先に定めたピークカット位置１１０とこの発電電力の測定値とを用いて、ハイブリッドシステム２からの負荷３１や３１′への供給電力がピークカット位置１１０を超えた消費電力を賄うように、電力貯蔵用二次電池２２を放電して（Ｓ４）、ハイブリッドシステム２から負荷へ電力を供給する。一方、残りの消費電力量１０２は電力系統１１から供給される（Ｓ７）。さらに、負荷３１や３１′の消費電力が予定よりも低減して、発電装置２１，２１′の発電電力が消費電力よりも大きくなった場合には、余剰電力を電力貯蔵用二次電池２２へ充電する（Ｓ８）ことが望ましい。なお、電力貯蔵用二次電池２２の充電の大半は電力系統１１の夜間電力の供給（Ｓ７）によって賄われるのが一般的である。
【００６０】
また、場合によってはピークカット位置１１０に関係なく、電力貯蔵用二次電池２２を定電力や矩形波のパターンで放電し、これと発電装置２１や２１′の発電電力とを組み合わせて、負荷３１や３１′へ電力を供給するように制御装置２５，２６を制御することも可能である。但し、図３に示されたように、ピークカット位置１１０を超えた消費電力をハイブリッドシステム２で賄う場合には、電力系統１１から負荷３１や３１′へ供給される電力のピーク値が低減できるため、後述のように電力系統１１から負荷へ供給される電力料金が削減されて、ハイブリッドシステム２の使用効果が大きくできるという利点がある。また、電力貯蔵用二次電池２２の容量の一部を非常用電源や無停電電源，電圧安定化電源や周波数安定化電源などに用いることも可能であり、こうすることによってハイブリッドシステム２の使用効果が拡大される。なお、この場合には、負荷３１や３１′で使用される放電電力量と非常用電源や無停電電源などに必要な放電電力量を加えた放電電力量との和が電池容量で供給できるように、ピークカット位置１１０を定める必要がある。
【００６１】
次に、ハイブリッドシステム２、即ち、発電装置２１，２１′及び電力貯蔵用二次電池２２から負荷３１や３１′へ供給される発電電力量と放電電力量との和である電力供給量を測定し（Ｓ６）、この測定値又は／及びハイブリッドシステム２から負荷３１，３１′へ供給された電力の値と、電力系統１１の電力単価又は／及び電力基本料金（Ｄ４）とを用いて、ハイブリッドシステム２から負荷へ供給される電力料金を算出したり、電力系統１１から供給される電力料金のハイブリッドシステム２の利用による負荷使用者３０や３０′にとっての削減量を算出する（Ｓ１０）。
【００６２】
ここで、電力料金は一般に使用電力のピーク値で定まる基本料金と使用電力量×電力料金単価で定まる使用電力料金との和となるため、ハイブリッドシステム２から負荷３１，３１′へ供給される電力ピーク値や電力供給量を基に、電力料金が算出される。一方、負荷で使用される電力料金の削減量Δは、電力系統１１からハイブリッドシステム２へ供給された電力供給量、すなわち充電電力量を測定し（Ｓ９）、この値などを用いて式１で求められる。なお、式１の電力基本料金差額は、消費電力パターン１００のピーク値とピークカット位置１１０より求められる。
【００６３】

ここで、発電電力単価としては、上記発電装置の発電に用いる石油やガスなどの燃料費用や、発電装置，変換装置及び制御装置の運転・制御費用などが含まれる。また、ハイブリッドシステムの運転条件や電力メーカとの契約によっては、発電電力量や充放電電力量から求まる使用電力料金、又は、発電電力や放電電力ピーク値などによるピークカット位置などから求まる基本料金の一方のみが削減される場合もある。
【００６４】
なお、式１では充電電力量は全て電力系統の夜間電力で供給される例が示されているが、充電電力量の一部又は全部が上記発電装置の発電電力で賄われる場合には、この部分の充電電力量については、式１の夜間電力料金単価×充電電力量の代りに、発電電力単価×充電電力量が用いられる。また、負荷によって夜間にも電力が使用される場合には、上記発電装置から供給される夜間電力量×（夜間電力料金単価−発電電力単価）が式１に加えられる。さらに、電力系統の昼間の電力が充電に用いられた場合には、この部分の充電電力料金は夜間電力料金単価×充電電力量の代わりに、昼間電力料金単価×充電電力量となる。
【００６５】
従って、ハイブリッドシステム２から負荷３１，３１′へ供給される電力ピーク値、又はハイブリッドシステムからの電力による電力系統１１から供給される電力のピーク値の低減や、ハイブリッドシステム２から負荷へ供給される電力量、又はこの電力量による電力系統１１から供給される電力量の低減により、上記電力料金や上記削減量は決まり、使用電力量に関係する電力単価と電力ピーク値から定まる電力基本料金とのデータを基に、演算処理装置２９で上記電力料金や上記削減量を計算することが望ましい。さらに、電力メーカ１０が定めた割引料金や燃料調整額なども考慮して、上記電力料金や上記削減量を算出することもできる。なお、使用電力量や供給電力量は、それぞれ使用電力の時間積分や供給電力の時間積分で与えられる。
【００６６】
ここで、ハイブリッドシステム２から負荷３１や３１′へ同じ電力量を供給する場合、電力系統１１から供給される電力のピーク値が出来るだけ小さくなるようにハイブリッドシステム２を運転することにより、一般に電力料金の削減量が最も大きくなる。従って、図３に示されるように、ピークカット位置１１０を超えた消費電力をハイブリッドシステム２で賄うように運転することにより、同じ発電電力を持った発電装置２１，２１′と同じ放電電力量を持った電力貯蔵用二次電池２２とを用いたハイブリッドシステム２の利用効果を最も大きくすることができる。
【００６７】
また、ピークカット位置１１０の算出に用いたと同じ演算処理装置２９を用いて電力料金や削減量を計算することにより、設備の簡略化が可能である。
【００６８】
このようにして、図１のようにハイブリッドシステム所有者２０がハイブリッドシステム２を使用して負荷使用者へ電力を供給する場合には、前記方法で求めたハイブリッドシステム２から供給される電力料金、又は、電力系統１１から供給される電力料金の削減量を基に、契約５の内容を反映して、負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求することになる（Ｓ１１）。また、場合によっては、電力料金の削減量と共に、ハイブリッドシステム２の設備費又は設備償却費，運転費用や保守・管理費用（Ｄ５）なども考慮して、ハイブリッドシステム２の使用効果を求め（Ｓ１２）、これに基づいて負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求することになる（Ｓ１３）。
【００６９】
ここで、上記削減量や上記使用効果に基づいて負荷使用者３０，３０′に利用料金を請求する方法を用いれば、上記電力料金に基づいて請求する方法に比べて、負荷使用者にとってハイブリッドシステム２の利用効果が明確になるという効果があり、その結果ハイブリッドシステム２の利用が広がって、夜間電力利用による負荷平準化が推進されるという利点が得られる。
【００７０】
また、図示されていないが、負荷使用者３０，３０′の負荷３１，３１′が電力系統１１を介してハイブリッドシステム２に接続されている場合には、契約６に基づいて送電の費用を電力メーカ１０に支払う必要があり、この際には、この送電の費用も負荷使用者３０や３０′に請求することになる。さらに、電力貯蔵用二次電池２２の容量の一部を非常用電源や無停電電源、周波数安定化電源や電圧安定化電源などとして用いる場合には、この効果も含めてハイブリッドシステム２の使用効果を計算することになる。
【００７１】
一方、図２のようにハイブリッドシステム借用者４０がハイブリッドシステム２を借用して負荷使用者へ電力を供給する場合には、前述の算出された電力料金や削減量（Ｓ１０）又は使用効果（Ｓ１２）などや契約５に基づいて、ハイブリッドシステム借用者４０が負荷使用者３０に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求する（Ｓ１１又はＳ１３）。
【００７２】
また、前述の電力料金の削減量（Ｓ１０）と、ハイブリッドシステム２の設備費又は設備償却費や運転費用，保守・管理費とを基に、ハイブリッドシステム２の使用効果を算出し（Ｓ１２）、契約７の内容を反映して、ハイブリッドシステム所有者２０がハイブリッドシステム借用者４０に借用料金を請求する（Ｓ１３）。なお、図２で説明したように、負荷使用者３０や３０′がハイブリッドシステム借用者４０を兼ねる場合には、ハイブリッドシステム所有者２０が負荷使用者３０，３０′に借用料金を請求することになる。
【００７３】
さらに、図示されていないが、ハイブリッドシステム借用者４０がハイブリッドシステム２を構成する発電装置２１，２１′と電力貯蔵用二次電池２２との内のどちらか一方を借用する場合には、前述と同様な方法により借用した装置の使用効果を算出し、この使用効果を基にハイブリッドシステム所有者２０がハイブリッドシステム借用者４０に対して借用料金を請求することになる。なお、このためには、ハイブリッドシステム所有者２０は、ハイブリッドシステム借用者４０によるハイブリッドシステム２の使用データを知ることが必要であり、図２に示されたように、通信装置４１によってハイブリッドシステム２に設けられた演算処理装置２９よりデータを読み取るか、あるいは、ハイブリッドシステム借用者４０が借用した装置から送られるデータを、ハイブリッドシステム所有者
２０の元に設けた演算処理装置で受け取って記憶すれば良い。
【００７４】
このように、算出された上記電力料金や上記削減量を基に、負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求すること、あるいは、算出された削減量と、ハイブリッドシステム２の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費とを基に、前記ハイブリッドシステム２の使用効果を算出し、この使用効果を基に負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求したり、ハイブリッドシステム借用者４０に対して借用料金を請求することができ、その結果として、負荷使用者３０，３０′が電力料金低減の利益を受けると共に、ハイブリッドシステム２の普及が促進される。また、このようにして、夜間電力の利用又は／及び昼間電力のピークカットなどに基づく負荷平準化により、電力系統を構成する発電設備や送変電設備の利用率向上が可能となる。
【００７５】
ここで、ハイブリッドシステム２は自動運転が可能であり、また保守・管理をハイブリッドシステム所有者２０、即ち、販売者や製造者などが遠隔監視して行うことが可能である。この結果、負荷使用者３０，３０′やハイブリッドシステム借用者４０としては運転や保守，管理の手間がはぶけると共に、保守・管理が専門家によって行われるため、ハイブリッドシステムの信頼性が向上する。また、第三者が負荷使用者やハイブリッドシステム借用者から委託されて、運転や保守・管理を実施することも可能である。なお、この場合には、運転や保守・管理の担当者に対して、そのための費用が負荷使用者やハイブリッドシステム借用者から支払われる。勿論、負荷使用者やハイブリッドシステム借用者が運転や保守・管理を自分で行うことも可能であり、こうすることによって、ハイブリッドシステムの利用費用が低減できるという利点があるが、このためには必要な資格を保有している必要がある。
【００７６】
特に、電力貯蔵用二次電池としてナトリウム硫黄電池を用いる場合には、現行法では危険物取扱者の資格を持った者が運転や保守・管理を行うか、遠隔監視を行う必要がある。また、発電装置を用いる場合には、発電出力によっては電気主任技術者やボイラー・タービン主任技術者の資格が必要である。従って、負荷使用者やハイブリッドシステム借用者が自分でナトリウム硫黄電池や発電装置を運転や保守・管理する場合には、これらの問題がネックとなる。一方、販売者や製造者又は委託者が自動運転のナトリウム硫黄電池や発電装置を遠隔監視する場合には、有資格者や技術者の選定が容易であり、また、複数のハイブリッドシステムを同じ有資格者や技術者が遠隔監視することにより、遠隔監視の担当者の数が少なくでき、結果として運転や保守・管理費用が低減できるという利点がある。したがって、運転や保守・管理又は／及び遠隔監視に対する負荷使用者やハイブリッドシステム借用者の依頼希望を問合せて、依頼希望がある場合には、運転や保守・管理の費用や遠隔監視の費用を含めた費用削減効果、又は、使用効果の算出を行うことが望ましい。
【００７７】
また、特別な資格を必要としないハイブリッドシステムにおいても、負荷使用者やハイブリッドシステム借用者による利用を容易にするためには保守・管理を遠隔監視で行うことが望ましく、この場合にも、運転や保守・管理又は／及び遠隔監視に対する負荷使用者やハイブリッドシステム借用者の依頼希望を問合せ、依頼希望がある場合には、運転や保守・管理の費用や遠隔監視の費用を含めた費用削減効果、又は、使用効果の算出を行うことが望ましい。
【００７８】
以上のように、図１，図２及び図４の構成によれば、ガスタービン，ディーゼルエンジンやガスエンジン発電機、あるいは、燃料電池などの発電装置２１や２１′及び電力貯蔵用二次電池２２から成るハイブリッドシステム２において、発電装置２１，２１′の発電電力又は／及び電力系統１１の夜間電力によって電力貯蔵用二次電池２２を充電する。また、ハイブリッドシステム２に接続された負荷３１，３１′の消費電力のピークカット位置１１０を設定し、発電装置２１，２１′の発電電力と電力貯蔵用二次電池２２の放電電力との和がこのピークカット位置１１０を超えた負荷の消費電力を下回らないように、電力貯蔵用二次電池２２の運転を制御して、発電装置２１，２１′の発電電力及び電力貯蔵用二次電池２２の放電電力をハイブリッドシステム２に接続された負荷３１，３１′へ供給するハイブリッドシステム２及びその利用方法が提供される。
【００７９】
また、電力貯蔵用二次電池２２の放電電力容量，発電装置２１，２１′の発電電力とハイブリッドシステム２に接続された負荷３１，３１′の消費電力パターン１００とを用いて、負荷３１，３１′の発電電力のピークカット位置１１０を設定するハイブリッドシステム２及びその利用方法が提供される。さらに、ハイブリッドシステム２に接続された負荷３１，３１′へハイブリッドシステム２から供給された電力量の測定値、又は／及び、消費電力パターン１００のピーク値やピークカット位置１１０、および、電力系統１１の電力単価や電力基本料金を用いて、ハイブリッドシステム２から負荷３１，３１′へ供給される電力料金を算出するか、又は、電力系統１１から負荷３１，３１′へ供給される電力料金のハイブリッドシステム２の利用による削減量を算出する、ハイブリッドシステム２及びその利用方法が提供される。
【００８０】
さらに、算出された上記電力料金や上記削減量を基に、負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求するハイブリッドシステム２の利用方法、あるいは、算出された電力料金の削減量と、ハイブリッドシステム２の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費とを基に、ハイブリッドシステム２の使用効果を算出し、この使用効果を基に負荷使用者３０，３０′に対してハイブリッドシステム２の利用料金を請求したり、ハイブリッドシステム借用者４０に対して借用料金を請求するハイブリッドシステム２の利用方法が提供される。
【００８１】
ここで、発電装置２１や２１′は負荷の近傍に設置できるために送電費用が比較的小さくできること、電力貯蔵用二次電池２２と共用したハイブリッドシステムにより昼夜連続運転が可能で、運転費用の低減や発電効率の向上が可能な利点がある。さらに、電力貯蔵用二次電池２２により電力系統１１の比較的安価な夜間電力が有効に利用できることの理由で、負荷使用者３０，３０′は、ハイブリッドシステム２の利用により、全ての電力を電力系統１１から受給するのに比べて、電力料金が低減できるという利点がある。
【００８２】
また、電力メーカ１０にとっては、昼間の供給電力が低減され、また、夜間電力の充電によって夜間電力が有効に利用されて、負荷平準化により、電力系統を構成する発電装置や送変電装置の利用率が向上するという利点がある。さらに、ハイブリッドシステム所有者２０がハイブリッドシステム２をハイブリッドシステム借用者４０に貸出すことによって、ハイブリッドシステム２の利用範囲が拡大され、負荷平準化が推進できるという利点もある。
【００８３】
ここで、本発明のハイブリッドシステム２に接続された負荷が複数個で、複数の負荷使用者によってハイブリッドシステム２が利用されることが特に望ましい。図５は、複数の負荷使用者が同じハイブリッドシステム２を利用する例として、２人の負荷使用者３０，３０′の場合の運転状態の例を示しており、図３と同じ符号で示されたものは同じ内容を示している。図５の縦軸は任意スケールの消費電力、横軸は時刻、（ａ）は第一の負荷使用者３０の負荷３１の消費電力、（ｂ）は第二の負荷使用者３０′の負荷３１′の消費電力、（ｃ）は両者の合計を示している。
【００８４】
図５の例では（ａ）と（ｂ）とで消費電力パターン１００のピーク値と消費電力量とは同じ値となっているが、消費電力のピーク時刻が異なっている。このように、負荷使用者によって電力使用の目的や用途が異なると、消費電力のピーク時刻は異なることが一般的であり、この結果、両者の合計である（ｃ）においては、消費電力量は（ａ）と（ｂ）との和となるが、消費電力のピーク値はそれぞれのピーク値の和よりも小さくなる。ハイブリッドシステム２においては、前述のように、ピークカット位置１１０を超えた消費電力を賄うことが望ましいが、電力貯蔵用二次電池２２においては、放電電力量と電池の充放電効率や変換装置２４の効率によって充電電力量が決まり、これによって必要電池容量が定められる。また、放電電力のピーク値の増加によって電池効率の低下が起こるため、一般にピーク値が大きいほど同じ放電電力量であっても大きな電池容量が必要となる。
【００８５】
すなわち、複数の負荷使用者３０，３０′がそれぞれ別のハイブリッドシステムを利用する場合には、個々の負荷使用者の消費電力量と電力ピーク値に従ってそれぞれの電力貯蔵用二次電池の必要電池容量が決まるか、あるいは、設置された電力貯蔵用二次電池の電池容量に基づいて可能なピークカット位置が決まる。
【００８６】
一方、この場合の必要電池容量の和に比べて、図５のように同じハイブリッドシステム２を複数の負荷使用者３０，３０′が利用する場合には、電力のピーク値が個々の負荷使用者の電力ピーク値の和よりも小さくて済むために、電力貯蔵用二次電池２２の必要電池容量を少なくすることができるか、又は、同じ電池容量であれば、ピークカット位置１１０を低くして、電力系統１１から供給される電力のピーク値や電力量を小さくすることができる。この結果、電池容量や電池の大きさが、個々の負荷使用者が別々のハイブリッドシステムを用いる場合の和に比べて小さくなり、ハイブリッドシステム２の設置面積や設備費用が低減できるという利点や、同じ容量や同じ大きさの電力貯蔵用二次電池２２を設けたハイブリッドシステム２を用いる場合に、電力料金の削減量やハイブリッドシステムの使用効果が大きくできるという利点がある。
【００８７】
図６は本発明の電力貯蔵用二次電池システム及びこの電力貯蔵用二次電池システムの利用方法の例を示しており、図１，図２と同じ符号で示されたものは同じ内容のものを示している。この図においては、図２と同様に、電力貯蔵用二次電池システム２′の利用形態には電力メーカ１０，電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′，負荷使用者３０，３０′、及び、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′が関与し、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′は契約７′に基づいて、電力貯蔵用二次電池システム２′を電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′から借用して、利用している。また、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′は管理システム４′を所有し、通信装置４１を介して演算処理装置２９からの情報を受けている。なお、図示されていないが、負荷使用者３０，３０′が電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′を兼ねることもできる。
【００８８】
一方、電力メーカ１０，負荷使用者３０，３０′はそれぞれ電力系統システム１及び負荷システム３，３′に含まれる。なお、図１と同様に、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′が電力貯蔵用二次電池システム２′に含まれることも可能である。また、電力貯蔵用二次電池システム２′は電力貯蔵用二次電池２２，変換装置２４，制御装置２６，演算処理装置２９などで構成されており、契約５′に基づいて負荷使用者３０や３０′の元に設置された負荷３１や３１′へ電力を供給したり、契約６′に基づいて電力系統１１から夜間電力を受給して、電力貯蔵用二次電池２２を充電したりすることになる。
【００８９】
このようにして、電力系統１１の夜間電力を電力貯蔵用二次電池２２に充電して、昼間放電に利用することにより、電力料金の安い夜間電力が利用できるために、負荷使用者３０や３０′にとって電力料金削減の利益が得られると共に、電力系統１１の負荷平準化が可能となって、電力系統１１を構成する発電設備や送変電設備の利用率が向上するという利点がある。
【００９０】
図７は電力貯蔵用二次電池システム２′の利用方法の例をステップで示しており、図４と同じ符号で示されたものは同じ内容のものを示している。
【００９１】
この図においては、まず、負荷３１や３１′の消費電力のピークカット位置を設定する（Ｓ１）。このためには、電力貯蔵用二次電池２２の放電電力容量の値（Ｄ２）及び負荷の消費電力パターン（Ｄ３）を基に、演算処理装置２９を用いて計算することが望ましい。また、ピークカット位置を求めるためには、図３で説明したと同様な方法を用いればよい。なお、この場合には、図３において、発電装置の発電電力である２００や２２０、及び、発電電力量である２０１や２０３を０として取り扱う必要がある。
【００９２】
ここで、場合によっては、負荷３０や３０′の消費電力を全て電力貯蔵用二次電池２２の放電で賄うことも可能であるが、この場合には電力貯蔵用二次電池２２の電池容量を大きくする必要がある。このため、ピークカット位置を定めて、ピークカット位置以上の電力を電力貯蔵用二次電池２２で、ピークカット位置以下の電力を電力系統から供給することが望ましい。また、ピークカットの代りに、電力貯蔵用二次電池２２を定電力や矩形波のパターンで放電して、負荷３１や３１′へ電力を供給することも可能であり、こうすることによっても夜間電力利用による負荷平準化の効果が得られる。但し、図３に示されたように、ピークカット位置を超えた消費電力を電力貯蔵用二次電池システム２′で賄うことにより、電力系統１１から負荷３１，３１′へ供給される電力のピーク値が低減でき、電力系統１１から負荷へ供給される電力料金の削減効果が大きくなるという利点がある。
【００９３】
また、電力貯蔵用二次電池２２の容量の一部を非常用電源や無停電電源，周波数安定化電源や電圧安定化電源などに用いることも可能であり、こうすることによって電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果が拡大される。なお、この場合には、負荷３１や３１′で使用される放電電力量と非常用電源などに必要な放電電力量との和が電池容量で供給できるように、ピークカット位置を定める必要がある。
【００９４】
次に、このピークカット位置を超えた消費電力を賄うように、電力貯蔵用二次電池２２を放電して（Ｓ４）、負荷へ電力を供給する（Ｓ５）。一方、残りの消費電力量１０２は電力系統１１から供給される（Ｓ７）。また、電力貯蔵用二次電池２２の充電は電力系統１１の夜間電力の供給（Ｓ７）によって行われる（Ｓ８）。
【００９５】
さらに、電力貯蔵用二次電池システム２′から負荷３１や３１′へ供給される電力供給量を測定したり（Ｓ６）、電力系統１１から電力貯蔵用二次電池２２へ供給される電力供給量を測定し（Ｓ９）、これらの測定値又は／及び負荷３１，３１′へ供給された電力の値と、契約６′に基づく電力系統１１の電力単価又は／及び電力基本料金（Ｄ４）とを用いて、電力系統１１から供給される電力料金の電力貯蔵用二次電池システム２′の利用による削減量を算出する（Ｓ１０′）。この電力料金削減量は式２で与えられ、電力基本料金差額は消費電力パターン１００のピーク値とピークカット位置１１０より求められる。
【００９６】

ここで、式２に見られるように、電力貯蔵用二次電池システム２′から負荷
３１や３１′へ同じ電力量を供給する場合、電力系統１１から供給される電力のピーク値が出来るだけ小さくなるように電力貯蔵用二次電池システム２′を運転することにより、電力基本料金差額が大きくなって、電力料金削減量が最も大きくなる。従って、図３に示されるように、ピークカット位置を超えた消費電力を電力貯蔵用二次電池システム２′で賄うように運転することにより、同じ放電電力量を持った電力貯蔵用二次電池２２を用いた電力貯蔵用二次電池システム２′の利用効果を最も大きくすることができる。
【００９７】
そして、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′が電力貯蔵用二次電池システム２′を使用して負荷使用者に電力を供給する場合には、このようにして求めた電力系統１１から供給される電力料金削減量を基に、契約５′の内容を反映して、負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２′の利用料金を請求することになる（Ｓ１１）。
【００９８】
また、場合によっては、この電力料金削減量、及び、電力貯蔵用二次電池システム２′の設備費又は設備償却費や運転費用，保守・管理費（Ｄ５′）なども考慮して、電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果を求め（Ｓ１２）、これに基づいて負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２′の利用料金を請求することになる（Ｓ１３）。
【００９９】
ここで、上記削減量や上記使用効果に基づいて負荷使用者３０，３０′に利用料金を請求する方法を用いれば、電力貯蔵用二次電池２２から負荷３１，３１′へ供給する放電電力量の電力料金に基づいて請求する方法に比べて、負荷使用者にとって電力貯蔵用二次電池システム２′の利用効果が明確になるという効果があり、その結果、電力貯蔵用二次電池システム２′の利用が広がって、夜間電力利用による負荷平準化が推進されるという利点が得られる。
【０１００】
また、図示されていないが、負荷使用者３０，３０′の負荷３１，３１′が電力系統１１を介して電力貯蔵用二次電池システム２′に接続されている場合には、契約６′に基づいて送電の費用を電力メーカ１０に支払う必要があり、この際には、この送電の費用も負荷使用者３０や３０′に請求することになる。さらに、電力貯蔵用二次電池２２の容量の一部を非常用電源や無停電電源，周波数安定化電源や電圧安定化電源などとして用いる場合には、この効果も含めて電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果を計算することになる。
【０１０１】
一方、図６のように電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′が電力貯蔵用二次電池システム２′を借用して負荷使用者へ電力を供給する場合には、前述の電力料金の削減量（Ｓ１０′）や使用効果（Ｓ１２）などや契約５′に基づいて、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′が負荷使用者３０や３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２′の利用料金を請求する（Ｓ１１又はＳ１３）。
【０１０２】
また、前述の電力料金の削減量（Ｓ１０′）、及び、電力貯蔵用二次電池システム２′の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費とを基に、電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果を算出し（Ｓ１２）、契約７′の内容を反映して、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′が電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′に借用料金を請求する（Ｓ１３）。ここで、図６で説明したように、負荷使用者３０や３０′が電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′を兼ねる場合には、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′が負荷使用者３０，３０′に借用料金を請求することになる。
【０１０３】
なお、このためには、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′は、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′による電力貯蔵用二次電池システム２′の使用データを知ることが必要であり、図６に示されたように、通信装置４１によって電力貯蔵用二次電池システム２′に設けられた演算処理装置２９よりデータを読み取るか、あるいは、図示されていないが、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′の元に設けられた通信装置から送られるデータを、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′の元に設けた演算処理装置で受け取って記憶すれば良い。
【０１０４】
このように、算出された上記削減量を基に負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２の利用料金を請求すること、あるいは、算出された削減量と、電力貯蔵用二次電池システム２′の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費とを基に、前記電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果を算出し、この使用効果を基に負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２′の利用料金を請求したり、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′に対して借用料金を請求することができる。その結果として、負荷使用者３０，３０′が電力料金低減の利益を受けると共に、電力貯蔵用二次電池システム２′の普及が促進される。また、このようにして、夜間電力の利用又は／及び昼間電力のピークカットなどに基づく負荷平準化により、電力系統を構成する発電設備や送変電設備の利用率向上が可能となる。
【０１０５】
ここで、図４で述べたハイブリッドシステムの場合と同様に、電力貯蔵用二次電池システムは自動運転が可能であり、また保守・管理を電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′、又は、負荷使用者３０，３０′や電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′に委託された第三者が遠隔監視して行うことが可能である。この結果として、負荷使用者３０，３０′や電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′は運転や保守・管理費用を支払う必要がある反面、運転や保守，管理の手間がはぶけると共に、保守・管理が専門家によって行われるため、電力貯蔵用二次電池システムの信頼性が向上する。また、複数の電力貯蔵用二次電池システムを同じ有資格者や技術者が遠隔監視することにより、遠隔監視の担当者の数が少なくでき、結果として運転や保守・管理費用が低減できるという利点がある。
【０１０６】
したがって、運転や保守・管理又は／及び遠隔監視に対する負荷使用者や電力貯蔵用二次電池システム借用者の依頼希望を問合せて、依頼希望がある場合には、運転や保守・管理の費用や遠隔監視の費用を含めた費用削減効果又は使用効果の算出を行うことが望ましい。なお、勿論、負荷使用者や電力貯蔵用二次電池システム借用者が必要な資格を保有していれば、自分で運転や保守・管理することも可能である。
【０１０７】
以上のように、図６及び図７の構成によれば、電力貯蔵用二次電池システム２′において、電力系統１１の夜間電力によって電力貯蔵用二次電池２２を充電すると共に、電力貯蔵用二次電池システム２′に接続された負荷３１，３１′の消費電力のピークカット位置を設定し、このピークカット位置に従って電力貯蔵用二次電池２２の運転を制御して、電力貯蔵用二次電池２２の放電電力を負荷
３１，３１′へ供給する電力貯蔵用二次電池システム２′及びその利用方法が提供される。
【０１０８】
また、電力貯蔵用二次電池２２の放電電力容量と電力貯蔵用二次電池システム２′に接続された負荷３１，３１′の消費電力パターンとを用いて、負荷３１，３１′の消費電力のピークカット位置を設定する電力貯蔵用二次電池システム２′及びその利用方法、あるいは、負荷３１，３１′へ電力貯蔵用二次電池システム２′から供給された電力量の測定値、又は／及び、消費電力パターンのピーク値やピークカット位置、および、電力系統１１の電力単価や電力基本料金を用いて、電力系統１１から負荷３１，３１′へ供給される電力料金の電力貯蔵用二次電池システム２′の利用による削減量を算出する、電力貯蔵用二次電池システム２′及びその利用方法が提供される。
【０１０９】
さらに、算出された上記削減量を基に、負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システムの利用料金を請求したり、あるいは、算出された電力料金の削減量、及び、電力貯蔵用二次電池システム２′の設備費又は設備償却費や運転・保守・管理費を基に、電力貯蔵用二次電池システム２′の使用効果を算出し、この使用効果を基に負荷使用者３０，３０′に対して電力貯蔵用二次電池システム２′の利用料金を請求したり、電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′に対して借用料金を請求する電力貯蔵用二次電池システム２′の利用方法が提供される。
【０１１０】
ここで、電力貯蔵用二次電池２２により電力系統１１の比較的安価な夜間電力が有効に利用できることの理由で、負荷使用者３０，３０′は電力貯蔵用二次電池システム２′の利用により、全ての電力を電力系統１１から受給するのに比べて、電力料金が低減できるという利点がある。また、電力メーカ１０にとっては、昼間の供給電力が低減され、また、夜間電力の充電によって夜間電力が有効に利用されて、負荷平準化により、電力系統を構成する発電装置や送変電装置の利用率が向上するという利点がある。さらに、電力貯蔵用二次電池システム所有者２０′が電力貯蔵用二次電池システム２′を電力貯蔵用二次電池システム借用者４０′に貸出すことによって、電力貯蔵用二次電池システム２′の利用範囲が拡大され、負荷平準化が推進できるという利点もある。
【０１１１】
また、図５で示したと同様な理由で、電力貯蔵用二次電池システム２′に接続された負荷が複数個で、複数の負荷使用者によって電力貯蔵用二次電池システム２′が利用されることが特に望ましい。なお、この場合は、図５に示された発電装置の発電電力２００や発電電力量２０１が０の場合に相当する。
【０１１２】
すなわち、複数の負荷使用者３０，３０′がそれぞれ別の電力貯蔵用二次電池システムを利用する場合に比べて、同じ電力貯蔵用二次電池システム２′を複数の負荷使用者３０，３０′が利用する場合には、電力のピーク値が個々の負荷使用者の電力ピーク値の和よりも小さくて済むために、電力貯蔵用二次電池２２の必要電池容量を少なくすることができるか、又は、同じ電池容量であれば、ピークカット位置を低くして、電力系統１１から供給される電力のピーク値や電力量を小さくすることができる。この結果、電池容量や電池の大きさが個々の負荷使用者が別々の電力貯蔵用二次電池システムを用いる場合の和に比べて小さくなり、電力貯蔵用二次電池システム２′の設置面積や設備費用が低減できるという利点や、同じ容量や大きさの電力貯蔵用二次電池２２を設けた電力貯蔵用二次電池システム２′を用いる場合に、電力料金の削減量や電力貯蔵用二次電池システムの使用効果が大きくできるという利点がある。
【０１１３】
具体例として、図１に示すように、５０ｋＷの燃料電池より構成された発電装置２１と放電電力量１００ｋＷｈのナトリウム硫黄電池から成る電力貯蔵用二次電池２２とを組合わせたハイブリッドシステム２を用いて、負荷使用者３０の元に設置された負荷３１へ電力を供給する。ここで、負荷３１の消費電力のピーク値は１００ｋＷ、電力消費パターン１００のピークカット位置１１０は３０ｋＷであり、このピークカット位置１１０以上の消費電力量１０１をハイブリッドシステム２から供給し、残りの消費電力量１０２を電力系統１１から供給する。また、実際の運転に当たっては、発電装置２１の夜間の５ｋＷの発電電力２２０と電力系統１１の夜間電力３１０とを用いて電力貯蔵用二次電池２２を充電し、発電装置２１の昼間の５０ｋＷの発電電力２００と電力貯蔵用二次電池２２の放電電力２１０によってピークカット位置１１０を超えた消費電力量１０１を賄うように、電力貯蔵用二次電池２２の運転を制御装置２６で制御する。こうすることによって、ピークカット位置１１０を越える電力は全てハイブリッドシステム２で賄えるために、電力系統１１の昼間の供給電力を一定値以下に保つことができる。さらに、発電装置が１日中連続運転されて、運転制御が簡素化されると共に、電力系統１１の夜間電力を充電に利用し、これを昼間放電して利用するために、電力系統１１の負荷平準化が達成される。
【０１１４】
また、ハイブリッドシステム２から負荷３１へ供給される電力量や電力系統
１１からハイブリッドシステム２へ供給される電力量を測定し、これらの電力量と消費電力パターン１００のピーク値及び上記ピークカット位置１１０の値を用いて、ハイブリッドシステム２を用いることによる使用効果を求め、これを基に負荷使用者３０にハイブリッドシステム２の利用料金を請求することになる。なお、負荷使用者３０にとっては、比較的低コストの夜間電力や発電装置２１の発電電力が利用できるために、電力料金が低減できるメリットがあり、また、電力メーカ１０にとっては夜間電力の利用による負荷平準化のメリットが得られ、これらの結果として、ハイブリッドシステム２の利用が拡大される。
【０１１５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ハイブリッドシステムを構成する発電装置の発電電力や電力貯蔵用二次電池の放電電力が有効に利用でき、電力系統の昼間の供給電力が低減されると共に、電力系統の夜間電力を電力貯蔵用二次電池に充電することによって夜間電力が有効に利用されて、負荷平準化により電力系統を構成する発電装置や送変電装置の利用率が向上する。さらに、負荷使用者の電力料金が削減されたり、負荷使用者にとって利用効果が明確になるために、ハイブリッドシステムや電力貯蔵用二次電池の利用範囲が拡大する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のハイブリッドシステムの一実施例を示す構成図である。
【図２】本発明のハイブリッドシステムの他の実施例を示す構成図である。
【図３】本発明のハイブリッドシステムの一実施例におけるピークカットの例を示し、（Ａ）は負荷の消費電力と時刻との関係、（Ｂ）はハイブリッドシステムからの供給電力と時刻との関係、（Ｃ）は電力系統からの供給電力と時刻との関係を示す特性図である。
【図４】本発明のハイブリッドシステムの利用方法の一実施例を示すフロー図である。
【図５】本発明のハイブリッドシステムの利用方法の一実施例として、２人の負荷使用者が同じハイブリッドシステムを利用する場合の運転状態の例を示し、（ａ）は第一の負荷使用者の負荷の消費電力と時刻との関係、（ｂ）は第二の負荷使用者の負荷の消費電力と時刻との関係、（ｃ）は両者の合計消費電力と時刻との関係を示す特性図である。
【図６】本発明の電力貯蔵用二次電池システムの一実施例を示す構成図である。
【図７】本発明の電力貯蔵用二次電池システムの利用方法の一実施例を示すフロー図である。
【符号の説明】
１…電力系統システム、２…ハイブリッドシステム、２′…電力貯蔵用二次電池システム、３，３′…負荷システム、４，４′…管理システム、５，５′，６，６′，７，７′…契約、１０…電力メーカ、１１…電力系統、２０…ハイブリッドシステム所有者、２０′…電力貯蔵用二次電池システム所有者、２１，２１′…発電装置、２２…電力貯蔵用二次電池、２３，２４…変換装置、２５，２６…制御装置、２７，２８，３２，３２′…測定装置、２９…演算処理装置、３０，３０′…負荷使用者、３１，３１′…負荷、４０…ハイブリッドシステム借用者、４０′…電力貯蔵用二次電池システム借用者、４１…通信装置、１００…消費電力パターン、１０１…ピークカット位置を超えた昼間の消費電力量、１０２…ピークカット位置以下の昼間の消費電力量、１０３…夜間の消費電力量、１１０…ピークカット位置、２００…発電装置の昼間の発電電力、２０１…発電装置の昼間の発電電力量、２０２…電力貯蔵用二次電池の放電電力量、２０３…発電装置の夜間の発電電力量、２０４…電力貯蔵用二次電池の充電電力量、２１０…電力貯蔵用二次電池の放電電力、２２０…発電装置の夜間の発電電力、３００…電力系統の昼間の供給電力、３０１…電力系統の昼間の供給電力量、３０２…電力系統の夜間の供給電力量、３１０…電力系統の夜間の供給電力。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a hybrid system or a secondary battery system for power storage and a method of using the same, and particularly to a hybrid of a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell and a secondary battery for power storage. The present invention relates to a system or a secondary battery system for power storage and a method of using the same.
[0002]
[Prior art]
Power generation devices such as gas turbines, diesel engines, gas engine generators, and fuel cells are used as distributed power sources, and by supplying power for private use, it is possible to prevent the expansion of power generation devices and transmission / transformation devices that make up the power system. It is expected to spread.
[0003]
However, these power generators are generally operated during the daytime and stopped during the night according to the situation of power demand, which complicates the operation control for starting and ending the operation. There are drawbacks such as an increase in operation control costs including costs, a decrease in power generation efficiency due to repeated start and end of operation, and a decrease in the life of the power generator.
[0004]
To cope with this problem, for example, as disclosed in JP-A-9-233705, JP-A-8-140285, JP-A-6-176792, or JP-A-2-72559, There has been proposed a hybrid system of a power generation device and a power storage secondary battery that can use surplus generated power when the battery is continuously operated as a power storage secondary battery.
[0005]
However, in order to effectively use this hybrid system, it is desirable to supply power according to a power consumption pattern required by a load connected to the hybrid system, but in a conventional hybrid system, The ingenuity was insufficient.
[0006]
Furthermore, this hybrid system has a relatively high facility cost due to the combination of the power generation device and the power storage device, and in order to expand the use of the hybrid system, the amount of reduction in the power rate supplied from the power system to the connected loads is reduced. Needs to be as large as possible to expand the use effect of the hybrid system, but the study for that purpose has been insufficient.
[0007]
On the other hand, a power storage secondary battery system that uses a power storage secondary battery to store power at night and use it during the day is disclosed in, for example, JP-A-8-287958, JP-A-8-138731, or JP-A-11-13873. As can be seen in JP-233137A and the like, it is possible to suppress the necessity of constructing a power generation facility and a transmission / transformation facility constituting an electric power system in accordance with a daytime power peak, and to improve the utilization rate of the power generation facility and the transmission / transformation facility. It has an excellent effect.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in order for a load user to hold the power storage secondary battery system and use it in a building, an apartment house, or on an isolated island, the power storage secondary battery and its associated AC / DC converter must be installed. Knowledge and ability to operate, maintain, and manage electrical equipment are required, which has been a bottleneck for the spread of secondary battery systems for power storage. This problem is particularly serious when a battery containing dangerous materials such as a sodium-sulfur battery is used as a secondary battery for power storage. A qualification was required, which made the operation, maintenance and management by the load user difficult.
[0009]
In addition, when the load user uses the power storage secondary battery system, it is a popular point that the use cost of the power storage secondary battery system can be covered by the difference between the daytime power rate and the nighttime power rate, In order to spread the technology, it is necessary to reduce the amount of electricity charges supplied from the power system to the connected loads as much as possible to expand the effect of using the secondary battery system for power storage. Was also inadequate.
[0010]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-258175 describes a method of determining the use cost of a power storage secondary battery system. However, this method hardly clarifies an advantage for a load user, and There is a drawback that it is difficult to promote the spread of secondary battery systems.
[0011]
The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a hybrid system of a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell and a secondary battery for power storage, and the like. A hybrid system or a power storage secondary battery system capable of effectively utilizing the power supplied from the power storage secondary battery system and promoting the spread of the hybrid system or the power storage secondary battery system by expanding the use effect thereof; and It is to provide a method of using the same.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
A first hybrid system according to the present invention charges a secondary battery for power storage with generated power of a power generation device or / and supply power from a power system, and / or generates power of the power generation device and the power storage device. A conversion device that supplies the discharge power of the secondary battery to the load connected to the hybrid system, and information on the discharge power capacity of the power storage secondary battery, the power generated by the power generator, and the power consumption of the load. An arithmetic processing unit that determines the peak cut position of the power consumption, and the sum of the generated power of the power generation device and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. And a control device for controlling the operation of the power storage secondary battery.
[0013]
Further, the second hybrid system of the present invention charges the secondary battery for power storage with the power generated by the power generator or / and the power supplied from the power system, and / or the power generated by the power generator and the power generated by the power generator. A converter for supplying the discharge power of the storage secondary battery to the load connected to the hybrid system is provided, and the power generator is operated continuously day and night, and the battery capacity of the power storage secondary battery is set to The battery capacity is equal to or larger than a battery capacity capable of storing generated power, or equal to or larger than a battery capacity capable of storing power obtained by subtracting night power consumption of the load from night power generated by the power generator.
[0014]
Furthermore, the third hybrid system of the present invention charges the secondary battery for power storage with the power generated by the power generator or / and the power supplied from the power system, and / or the power generated by the power generator and the power generated by the power generator. A conversion device that supplies the discharge power of the storage secondary battery to a load connected to a hybrid system, a control device that controls the power supplied from the hybrid system to the load, and a control device that supplies the load from the hybrid system to the load. The hybrid using a measuring device for measuring the amount of electric power supplied to the load and / or the amount of electric power supplied to the load or / and the amount of electric power measured by the measuring device; Calculating the power rate supplied to the load from the system and / or the hive of the power rate supplied to the load from the power system It is characterized by providing a processor for performing reduction of calculation by the use of Ddoshisutemu.
[0015]
The first, second, and third hybrid systems enable the effective use of the output of a hybrid system of a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a power generation device such as a fuel cell and a secondary battery for power storage. In addition, a hybrid system capable of promoting the spread of the hybrid system by expanding the use effect of the hybrid system is realized.
[0016]
On the other hand, the first method of using the hybrid system of the present invention uses the discharge power capacity of the power storage secondary battery, the power generated by the power generation device, and information on the power consumption of the load connected to the hybrid system. A peak cut position of power consumption is determined, and the power storage secondary battery is charged with the power generated by the power generator or / and the power supplied from the power system, and the power generated by the power generator and the power storage The discharge power of the secondary battery is supplied to the load, and the sum of the power generated by the power generator and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. Thus, the operation of the power storage secondary battery is controlled.
[0017]
A second use method of the hybrid system according to the present invention includes charging a power storage secondary battery with power generated by a power generator or / and power supplied from a power system, and generating power of the power generator and the power storage. Supplying the discharge power of the secondary battery to a load connected to the hybrid system, and measuring the value of the power supplied to the load or / and the measured amount of power supplied to the load from the hybrid system; Calculating a power rate supplied from the hybrid system to the load using a basic power rate and / or a power rate unit price of a system, or using the hybrid system using a power rate supplied to the load from the power system. It is characterized in that a reduction amount due to is calculated.
[0018]
By using the first and second hybrid systems described above, it is possible to effectively use the output of a hybrid system of a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a power generation device such as a fuel cell and a secondary battery for power storage. A method of using a hybrid system that is possible and that can promote the spread by expanding the use effect of the hybrid system is realized.
[0019]
Further, the power storage secondary battery system of the present invention charges the nighttime power of the power system to the power storage secondary battery, and / or discharges the power storage secondary battery to the power storage secondary battery. A converter for supplying power to the load connected to the battery system, a controller for controlling power supplied to the load from the power storage secondary battery, and power supplied to the load from the power storage secondary battery The power system using a measuring device for measuring the amount of electricity, and / or the value of the power supplied to the load or / and the amount of power measured by the measuring device, the basic power rate of the power system, and / or the unit price of the power fee. And an arithmetic processing unit for calculating an amount of reduction in the power rate supplied to the load by using the power storage secondary battery system.
[0020]
The above-described power storage secondary battery system realizes a power storage secondary battery system that can be widely used and promoted by expanding the use effects of the power storage secondary battery system.
[0021]
Further, the method of using the power storage secondary battery system according to the present invention includes charging the power storage secondary battery with night power of a power system, and discharging the power storage secondary battery with the power storage secondary battery. A value of the power supplied to the load connected to the battery system and / or a measured value of the amount of power supplied to the load from the power storage secondary battery; The method is characterized in that the amount of reduction in the power rate supplied from the power system to the load by using the power storage secondary battery system is calculated using a rate and / or a power rate unit price.
[0022]
The above-described method of using the power storage secondary battery system realizes a method of using the power storage secondary battery system that can promote the spread of the power storage secondary battery system by expanding the use effects thereof.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
FIG. 1 shows an example of a hybrid system of the present invention in which a power generation device connected to an electric power system and a secondary battery for power storage are combined, and a method of using the hybrid system.
[0025]
In this figure, a power maker 10, a hybrid system owner 20, and load users 30, 30 'are involved in a usage form of the hybrid system 2, and the power system 1, the hybrid system 2, and the power system 10 shown in FIG. It is included in the load systems 3, 3 '.
[0026]
Although not shown, the power maker 10 has power generation facilities and transmission and transformation facilities, and supplies power to the hybrid system 2 and the load system 3 via the power system 11.
[0027]
In addition, the hybrid system owner 20 includes a hybrid including a power generator 21 composed of a fuel cell, a gas turbine shown in FIG. 2, a power generator 21 ′ such as a diesel engine or a gas engine generator, and a power storage secondary battery 22. It owns the system 2 and supplies power to the

loads

31 and 31 ′ installed under the

load users

30 and 30 ′ through the

converters

23 and 24 based on the contract 5. When the loads 31, 31 'are DC, power can be supplied to the loads 31, 31' without passing through the

converters

23 and 24.
[0028]
Here, as the power storage secondary battery 22, a sodium sulfur battery, a lithium ion battery, a lead battery, a redox flow battery, a zinc bromine battery, a nickel hydride battery, or the like can be used. It has advantages such as high density, excellent charge / discharge efficiency of the battery, and abundant constituent materials and suitable for mass production, and is a power storage secondary battery particularly excellent for a hybrid system. Further, in this figure, the hybrid system 2 and the load systems 3 and 3 'are directly connected without passing through the electric power system 11, but they must be connected via the electric power system 11 under a contract with the electric power maker 10. You can also.
[0029]
Further, it receives power from the power system 11 to charge the power storage secondary battery 22 based on the contract 6, or, in some cases, uses the power generated by the power generation device 21 or 21 'to store the power storage secondary battery 22. Can also be charged. Note that the hybrid system 2 includes

control devices

25 and 26 for controlling the operation of the

converters

23 and 24, the power generators 21 and 21 ', and the power storage secondary battery 22; Measuring

devices

27 and 28 for measuring the amount of power received by the storage secondary battery, and setting the peak cut position of the power consumption of the load described later, and calculating the power fee based on the measured amount of power , An arithmetic processing unit (CPU) 29 is included.
[0030]

Loads

31 and 31 ′ are placed in the

load systems

3 and 3 ′ owned by the

load users

30 and 30 ′, and the

loads

31 and 31 ′ are supplied by the hybrid system 2 or the hybrid system 2 and the power supplied from the power system 11. 31 'is operated. Further, measuring devices 32, 32 'for measuring the amount of electric power supplied to the loads 31, 31' are provided. In addition, as shown in FIG. 2, the load system 3 can be connected to the hybrid system 2 independently.
[0031]
On the other hand, FIG. 2 shows another example of the hybrid system 2, and the components denoted by the same reference numerals as those in FIG. 1 have the same contents.
[0032]
In this figure, a power maker 10, a hybrid system owner 20, a load user 30, and a hybrid system borrower 40 are involved in the use form of the hybrid system 2, and the hybrid system borrower 40 The system 2 is borrowed from the hybrid system owner 20 for use. Although not shown, the load user 30 also serves as the hybrid system borrower 40, and the hybrid system borrower 40 borrows one of the power generators 21 and 21 'and the power storage secondary battery 22. Thus, the hybrid system 2 can be used. 1 and 2, the hybrid system 2 can be installed under the load user 30 or 30 '.
[0033]
The hybrid system owner 20 owns the management system 4 and receives information from the arithmetic processing unit 29 via the communication device 41. Although not shown, the communication device 41 may be provided in the hybrid system 2, the arithmetic processing device 29 may be provided in the management system 4, or the arithmetic processing device 29 and the communication device 41 may be provided in both systems. . Further, the hybrid system 2 shown in FIG. 2 is provided with a power generator 21 ′ such as a diesel engine generator (DEG) and is directly connected to the load 31. The connection may be made via a device, or a power generator 21 such as a fuel cell and a converter 23 may be provided in combination as shown in FIG.
[0034]
In FIGS. 1 and 2, power is supplied to the

loads

31 and 31 ′ using the power generated by the

power generation devices

21 and 21 ′, but the generated power is changed according to the fluctuation in the power consumption of the load. Therefore, a power storage secondary battery 22 is provided in parallel, and the power consumption of the load is covered by using the power generated by the

power generation devices

21 and 21 ′ and the discharge power of the power storage secondary battery 22. In addition, a part of the capacity of the power storage secondary battery 22 can be used for an emergency power supply or an uninterruptible power supply, or a frequency stabilized power supply or a voltage stabilized power supply. Use effect can be enhanced. In order to use the discharge power of the power storage secondary battery 22, it is necessary to charge the battery in advance, and it is desirable to receive the night power of the power system 11 for this purpose. In some cases, surplus power in which the power generated by the

power generation devices

21 and 21 ′ exceeds the power consumption of the

loads

31 and 31 ′ connected to the hybrid system 2 is used for charging the power storage secondary battery 22. You can also.
[0035]
Note that the power consumption of the

loads

31 and 31 ′ connected to the hybrid system 2 and the power system 11 is generally smaller in the nighttime than in the daytime, and the nighttime power of the power system 11 is stored in the power storage as described above. By charging the secondary battery 22 and using it for daytime discharge, the load leveling of the power system 11 can be performed, and the utilization rate of the power generation facilities and transmission / transformation facilities constituting the power system 11 is improved. There are advantages.
[0036]
Further, when supplying the electric power from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′, it is also possible to use the hybrid system 2 for all the electric power to be used. However, in this case, since the size of the hybrid system becomes generally too large, it is practically desirable to cover a part of the power consumption by the hybrid system and supply the rest from the power system. In this case, the power consumption of the loads 31 and 31 'is peak-cut, and the peak-cut power, that is, the power consumption exceeding the peak-cut position, is mainly used by the hybrid system 2 for the remaining power, that is, the power consumption below the peak-cut position. It is particularly desirable to cover the power system 11 in order to effectively use the hybrid system 2 and level the load of the power system 11.
[0037]
FIG. 3 is a diagram showing an example of the above-described peak cut, in which the vertical axis represents power, the horizontal axis represents time of day, FIG. 3 (A) shows the power consumption of the

loads

31 and 31 ′, and FIG. Represents power supplied from the hybrid system 2 (including input from the power system 11), and FIG. 3C represents power supplied from the power system 11. Note that there may be a plurality of loads related to the power consumption illustrated in FIG. 3. In this case, the power consumption illustrated in FIG. 3A corresponds to the sum of the power consumption of the plurality of loads.
[0038]
In addition, when the power consumption is peak-cut in this way, the amount of reduction in the power fee due to the peak cut of the power fee paid to the power manufacturer that owns the power system and the use of the hybrid system due to the facility cost and operation cost of the hybrid system Since the effect is determined, as described later, it is desirable to determine the peak cut position so as to increase the use effect of the hybrid system and to control the operation of the hybrid system based on the peak cut position.
[0039]
In FIG. 3A, the power consumption pattern 100 of the load is divided into two parts by the peak cut position 110 of the daytime power consumption, and the power consumption amount corresponding to the integrated value of the daytime power consumption exceeding the peak cut position 110 is calculated. 101, the power consumption below the peak cut position 110 is indicated by 102. The power consumption at night is indicated by 103. In addition, the night here means the time zone to which the nighttime electricity rate is applied, and usually means from 22:00 to 8:00 the next morning, and the daytime means other time zones.
[0040]
In FIG. 3 (B), the daytime generated power of a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell is 200, and the generated power amount corresponding to the integrated value of the daytime generated power is 201; The daytime discharge power of the power storage secondary battery is denoted by 210, and the discharge power amount corresponding to the integrated value of the daytime discharge power is denoted by 202. Here, it is desirable to make the power generated by the power generator as constant as possible from the viewpoint of simplifying the operation of the power generator and improving the power generation efficiency. The control device controls the operation of the power storage secondary battery by the sum of the generated power 200 and the discharge power 210 so that daytime power consumption exceeding the peak cut position 110 shown in FIG. It is desirable to perform load leveling and reduce electricity charges. The power generated by the power generator at night is 220, the generated power corresponding to the integrated value of the generated power at night is 203, and the charging power for covering the discharge power of the power storage secondary battery is 204. It is shown.
[0041]
Further, in FIG. 3C, the daytime power and power amount supplied from the power system to the load are indicated by 300 and 301, respectively, and the power amount 301 covers the power consumption amount 102 below the peak cut position. . The power supplied to the load and the power storage secondary battery at night is indicated by 310, and the power amount is indicated by 302.
[0042]
In addition, when the power consumption of the load is AC as generally used, the daytime power generated by the fuel cell is the rated power output × DC to AC conversion efficiency of the converter, gas turbine, diesel engine or gas engine generator. In the daytime, the generated power is the rated power output or the rated power output × the efficiency of the frequency converter or voltage converter, and the discharge power of the secondary battery for power storage is battery capacity × average discharge voltage × DC → AC of the converter. In general, the conversion efficiency and the charging power amount are given by (battery capacity × average charging voltage) / (AC → DC conversion efficiency of the converter). On the other hand, when the power consumed by the load is direct current, the conversion efficiency of direct current to alternating current of the above converter is set to 1 in a fuel cell or a secondary battery for power storage, and the gas turbine, diesel engine or gas engine generator is used in the daytime. It is sufficient to calculate the generated electric power as (rated power output) × (AC → DC conversion efficiency of the converter).
[0043]
As shown in FIG. 3, the daytime power consumed by the load is divided into two parts by the peak cut position 110, and the power consumption 101 exceeding the peak cut position 110 is divided into a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or It is desirable to cover the daytime generated power amount 201 of the power generation device such as a fuel cell and the discharged power amount 202 of the power storage secondary battery. In this case, the power output of the power generator is integrated in the range of the peak cut time to obtain the generated power, and the discharge power is calculated from the battery capacity of the power storage secondary battery. The peak cut position is determined so as to cover the power consumption 101 exceeding the peak cut position.
[0044]
Also, the control device 26 is controlled so that the sum of the generated power 200 of the

power generation devices

21 and 21 ′ and the discharge power 210 of the power storage secondary battery 22 exactly matches the power consumption of the load beyond the peak cut position 110. Thus, the operation of the power storage secondary battery 22 is controlled. Furthermore, by charging the power storage secondary battery 22 with nighttime power of the power system 11 and discharging it during the daytime, the power supply amount of the power system 11 during the daytime can be reduced and the power supply amount at nighttime can be increased. Leveling is promoted, and there is an advantage that the utilization rate of the power generation device and the transmission / transformation device constituting the power system 11 is improved.
[0045]
In some cases, regardless of the power consumption pattern 100 or the peak cut position 110, the power storage secondary battery is discharged in a constant power pattern or a rectangular wave pattern according to the battery capacity, and this is combined with the power generated by the power generator. Thus, it is also possible to control the operation of the hybrid system so as to supply power to the load. By doing so, the electric power charged at night by the electric power storage secondary battery is effectively used in the daytime, and the load can be leveled.
[0046]
However, as shown in FIG. 3, the sum of the generated power of the power generation device and the discharged power of the power storage secondary battery must not fall below the daytime power consumption of the load exceeding the peak cut position 110. By controlling the operation of the power storage secondary battery with the control device and covering the power consumption amount 101 exceeding the peak cut position 110 with the hybrid system, the power supplied from the power system to the load as described later. There is an advantage that the charge can be reduced and the use effect of the hybrid system can be increased.
[0047]
On the other hand, the sum of the nighttime power consumption 103 of the load and the charging power amount 204 of the power storage secondary battery is the nighttime power generation amount 203 of the power generator and the nighttime power supply amount from the power system. 302. In some cases, there is a case where the load does not consume nighttime power. In this case, the generated power 203 and the supplied power 302 cover the charging power 204.
[0048]
It is also possible to stop the night-time power generation of the power generator. In this case, the nighttime power supply amount 302 and the charging power amount 204 of the load are covered by the nighttime power supply amount 302 from the power system. . However, when the above-mentioned power generator is stopped at night, it is necessary to repeat the stop of power generation at night and the start of power generation at daytime, which takes time to control the operation of the power generator, which increases labor costs and lowers power generation efficiency. And the operating cost increases due to a decrease in the life of the power generator, and as described later, there is a problem that the use effect of the hybrid system is reduced. On the other hand, as shown in FIG. 3, by lowering the generated power during the nighttime or part of the daytime and continuing the operation of the power generation device, it is possible to reduce the operating cost and improve the service life.
[0049]
In FIG. 3, the generated power 220 at night is smaller than most of the generated power 200 at daytime, but the generated power at night can be the same as that at daytime. However, the power rate of the power system in the daytime is generally higher than the power generation cost of the power generator, and the nighttime power rate is generally lower than the power generation cost of the power generator. In order to increase the power generation, it is desirable to reduce the nighttime power generated by the power generation device as long as the power generation efficiency does not significantly decrease. In addition, using the generated power at night as a parameter, taking into account the operation cost of the power generation device and the charging / discharging effect of the secondary battery for power storage, etc., the utilization effect of the hybrid system is calculated so that the utilization effect is maximized. It is also possible to determine the power generated at night.
[0050]
Here, when the power generator is also operated at night, charging power of the power storage secondary battery and night power consumption of the load include night power generated by the power generator or night power generation. The sum of the power and the nighttime power supply from the power grid is provided. Although not shown, when the nighttime power generated by the power generator is greater than the nighttime power consumption of the load, the amount of power obtained from the difference between the two and the charging power of the power storage secondary battery are calculated. It is desirable that the charge amount 204 is equal to the charge amount 204 or the charge power amount 204 of the power storage secondary battery is larger. In some cases, there is no nighttime power consumption of the load. In this case, it is desirable that the charging power amount is equal to or more than the nighttime power generation amount of the power generator.
[0051]
By doing so, the surplus generated power of the power generation device is charged by the power storage secondary battery, and there is no need to supply the surplus generated power to the power system or to eliminate it as unnecessary power, and control the operation of the hybrid system. The advantage is that the structure of the control device and the interconnection device with the power system are simplified, and the price of the hybrid system can be reduced.
[0052]
A similar problem exists in daytime power generation.If the daytime power consumption of the load is reduced for some reason and the daytime power generation of the power generator becomes larger than the power consumption, It is desirable to charge the generated power with the power storage secondary battery so that no extra power is supplied to the power system.
[0053]
As seen in FIGS. 1 and 2, the hybrid system 2 includes

control devices

25 and 26 for controlling the operation of the

power generation devices

21 and 21 ′ and the power storage secondary battery 22 through the

conversion devices

23 and 24. Measuring

devices

27 and 28 for measuring the amount of power supplied to the

loads

31 and 31 ′, a measuring device 28 for measuring the amount of power received by the power storage secondary battery 22 from the power system 11, and An arithmetic processing unit (CPU) 29 for setting the above-described peak cut position 110 and calculating a power rate based on the measured power amount is included. The

load systems

3 and 3 ′ are provided with measuring

devices

32 and 32 ′ for measuring the amount of power supplied to the load, and this information is sent to the arithmetic processing device 29.
[0054]
As a result, the measured value of the amount of power supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′, the peak value of the power consumption pattern 100, the peak cut position 110, the power unit price of the power system 11, and the basic power fee are calculated. By using this, it is possible to calculate the power tariff supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′, and to calculate the reduction in the power tariff supplied from the power grid 11 to the load 31 by using the hybrid system 2. .
[0055]
Further, based on the calculated power rate and the reduced amount, charging the usage fee of the hybrid system 2 to the

load users

30 and 30 ′, or calculating the reduced amount and / or the hybrid amount The use effect of the hybrid system 2 is calculated as described later based on the equipment cost or the equipment depreciation cost and the operation / maintenance / management cost of the system 2, and the load users 30, 30 'are calculated based on the use effect. The hybrid system 2 can be used to charge a usage fee, or the hybrid system borrower 40 can be charged a borrowing fee.
[0056]
In this way, the load users 30, 30 'receive the benefit of reducing the power fee, and the spread of the hybrid system 2 is promoted. As a result, it is possible to effectively use the power system equipment by load leveling based on the use of nighttime power. By using the same processor as the processor for setting the above-described peak cut position 110 as the processor 29 for calculating the power rate, the number of processors is reduced, and the equipment of the hybrid system 2 is reduced. There is also an advantage that the spread can be achieved by reducing costs.
[0057]
FIG. 4 shows an example of a method of using the hybrid system 2 in steps. First, a peak cut position of the power consumption of the load 31 or 31 'is set (S1). For this purpose, a calculation is performed based on the value (D1) of the power generated by the power generators 21 and 21 ', the value (D2) of the discharge power capacity of the power storage secondary battery 22, and the power consumption pattern (D3) of the load. It is desirable to calculate using the processing device 29. Although not shown, a storage device provided in the arithmetic processing unit 29 stores data on power consumption patterns of the

loads

31 and 31 ′ and their changes with time, data on power generated by the

power generation devices

21 and 21 ′, and power storage. It is desirable to store data on the discharge power capacity of the secondary battery 22 for use.
[0058]
As shown in FIG. 3A, the power consumption 101 during the daytime power consumption exceeding the peak cut position 110 is obtained by time integration, and the power consumption 101 exceeding the peak cut position 110 is calculated as the power consumption. The peak cut position 110 may be determined so as to be covered by the discharged power amount 202 of the storage secondary battery 22 and the daytime generated power amount 201 of the

power generation devices

21 and 21 ′. However, when there is a seasonal change or a daily change in the power consumption pattern 100 of the load 31, it is desirable to set the peak cut position based on the maximum power consumption pattern in consideration of this.
[0059]
On the other hand, power is generated using the power generation devices 21 and 21 '(S2), and the generated power is measured by the measurement device 27 (S3). Further, by using the previously determined peak cut position 110 and the measured value of the generated power, the power supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′ can cover the power consumption exceeding the peak cut position 110. Then, the power storage secondary battery 22 is discharged (S4), and power is supplied from the hybrid system 2 to the load. On the other hand, the remaining power consumption 102 is supplied from the power system 11 (S7). Further, when the power consumption of the

loads

31 and 31 ′ is lower than expected and the power generation of the

power generation devices

21 and 21 ′ becomes larger than the power consumption, the surplus power is transmitted to the power storage secondary battery 22. It is desirable to charge (S8). In general, most of the charging of the power storage secondary battery 22 is provided by the supply of nighttime power (S7) from the power system 11.
[0060]
In some cases, regardless of the peak cut position 110, the power storage secondary battery 22 is discharged in a constant power or rectangular wave pattern, and this is combined with the power generated by the power generators 21 and 21 'to generate a load 31. It is also possible to control the

control devices

25 and 26 so as to supply electric power to the power supply 31 and 31 '. However, as shown in FIG. 3, when the power consumption exceeding the peak cut position 110 is covered by the hybrid system 2, the peak value of the power supplied from the power system 11 to the

loads

31 and 31 ′ can be reduced. Therefore, there is an advantage that the power rate supplied from the power system 11 to the load is reduced, and the use effect of the hybrid system 2 can be increased, as described later. Further, a part of the capacity of the power storage secondary battery 22 can be used for an emergency power supply, an uninterruptible power supply, a voltage stabilized power supply, a frequency stabilized power supply, and the like. The effect is magnified. In this case, the sum of the amount of discharge power used by the loads 31 and 31 'and the amount of discharge power obtained by adding the amount of discharge power necessary for an emergency power supply or an uninterruptible power supply can be supplied by the battery capacity. First, the peak cut position 110 needs to be determined.
[0061]
Next, the power supply amount, which is the sum of the generated power amount and the discharged power amount supplied from the hybrid system 2, that is, the power generation devices 21 and 21 'and the power storage secondary battery 22 to the loads 31 and 31', is measured. (S6), and using this measured value or / and the value of the electric power supplied from the hybrid system 2 to the loads 31, 31 ', and the unit price of the electric power system 11 and / or the basic electric power charge (D4), The power rate supplied from the system 2 to the load is calculated, and the reduction amount of the power rate supplied from the power system 11 for the load users 30 and 30 'by using the hybrid system 2 is calculated (S10).
[0062]
Here, since the power rate is generally the sum of the basic rate determined by the peak value of the power usage and the power usage rate multiplied by the power consumption × the power rate unit price, the power supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′. The power rate is calculated based on the peak value and the power supply amount. On the other hand, the reduction amount Δ of the power rate used by the load is obtained by measuring the power supply amount supplied from the power system 11 to the hybrid system 2, that is, the charging power amount (S9), and using this value and the like, Desired. Note that the basic power rate difference in Equation 1 is obtained from the peak value of the power consumption pattern 100 and the peak cut position 110.
[0063]

Here, the unit price of the generated power includes fuel costs of oil and gas used for power generation of the power generation device, and operation and control costs of the power generation device, the conversion device, and the control device. In addition, depending on the operating conditions of the hybrid system and the contract with the power manufacturer, the usage fee calculated from the generated power amount and the charge / discharge power amount, or the basic fee determined from the peak cut position based on the peak value of the generated power and discharge power, etc. In some cases, only one is reduced.
[0064]
Note that Equation 1 shows an example in which the charging power is entirely supplied by night power of the power system. However, when part or all of the charging power is covered by the power generated by the power generation device, As for the charging power amount of the part, the generation power unit price × the charging power amount is used instead of the nighttime power rate unit price × the charging power amount of Expression 1. In addition, when electric power is also used at night due to a load, the amount of nighttime electric power supplied from the power generation device × (nighttime electric power unit price−generated electric power unit price) is added to Equation 1. Further, when the daytime power of the power system is used for charging, the charge power rate of this portion is the daytime power rate unit price × charge power amount instead of the nighttime power unit price × charge power amount.
[0065]
Therefore, the peak value of the power supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′ or the peak value of the power supplied from the power system 11 due to the power from the hybrid system is reduced, and the power is supplied from the hybrid system 2 to the load. The power rate or the reduction amount is determined by reducing the power amount or the power amount supplied from the power system 11 by the power amount, and the power unit price related to the used power amount and the basic power rate determined from the power peak value are determined. It is desirable that the arithmetic processing unit 29 calculates the power rate and the reduction amount based on the data. Further, the above-mentioned electric power rate and the above-mentioned reduction amount can be calculated in consideration of a discount rate, a fuel adjustment amount, and the like determined by the electric power maker 10. The power consumption and the supplied power are given by the time integration of the power consumption and the time integration of the supplied power, respectively.
[0066]
Here, when the same amount of power is supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′, the hybrid system 2 is generally operated by operating the hybrid system 2 so that the peak value of the power supplied from the power system 11 is as small as possible. The greatest reduction in fees. Therefore, as shown in FIG. 3, by operating the hybrid system 2 to cover the power consumption exceeding the peak cut position 110, the same discharge power amount as the

power generation devices

21 and 21 ′ having the same generated power can be obtained. The use effect of the hybrid system 2 using the stored power storage secondary battery 22 can be maximized.
[0067]
In addition, the equipment can be simplified by calculating the power rate and the amount of reduction using the same processing unit 29 used for calculating the peak cut position 110.
[0068]
In this way, when the hybrid system owner 20 supplies power to the load user using the hybrid system 2 as shown in FIG. 1, the power rate supplied from the hybrid system 2 obtained by the above method, Alternatively, the usage fee of the hybrid system 2 is charged to the load users 30, 30 'based on the reduction amount of the power fee supplied from the power system 11, reflecting the contents of the contract 5 ( S11). In some cases, the use effect of the hybrid system 2 is calculated in consideration of the facility cost or the facility depreciation cost, the operation cost, the maintenance / management cost (D5), etc. of the hybrid system 2 together with the reduction amount of the power fee (S12). ), Based on this, the usage fee of the hybrid system 2 is charged to the load users 30, 30 '(S13).
[0069]
Here, if a method of charging the load users 30, 30 'based on the reduction amount and the use effect is used, the hybrid system for the load user is more expensive than the method of charging based on the power fee. 2 has an advantage that the use effect of the hybrid system 2 becomes clear, and as a result, there is obtained an advantage that the use of the hybrid system 2 is broadened and load leveling by use of nighttime power is promoted.
[0070]
Although not shown, when the

loads

31 and 31 ′ of the

load users

30 and 30 ′ are connected to the hybrid system 2 via the power system 11, the cost of power transmission is reduced based on the contract 6. It is necessary to pay the maker 10, and in this case, the cost of this power transmission is also charged to the load users 30 and 30 '. Further, when a part of the capacity of the power storage secondary battery 22 is used as an emergency power supply, an uninterruptible power supply, a frequency stabilized power supply, a voltage stabilized power supply, and the like, the effect of using the hybrid system 2 including this effect is included. Will be calculated.
[0071]
On the other hand, as shown in FIG. 2, when the hybrid system borrower 40 borrows the hybrid system 2 and supplies power to the load users, the above-described calculated power rate, reduction amount (S10), or usage effect (S12) ) And the contract 5, the hybrid system borrower 40 bills the load user 30 for the usage fee of the hybrid system 2 (S11 or S13).
[0072]
Further, the use effect of the hybrid system 2 is calculated based on the reduction amount of the electric power rate (S10) and the facility cost or the facility depreciation cost, the operation cost, and the maintenance / management cost of the hybrid system 2 (S12). The hybrid system owner 20 charges the hybrid system borrower 40 for a borrowing fee, reflecting the contents of the contract 7 (S13). As described with reference to FIG. 2, when the load users 30 and 30 'also serve as the hybrid system borrower 40, the hybrid system owner 20 charges the load users 30 and 30' a borrowing fee. Become.
[0073]
Further, although not shown, when the hybrid system borrower 40 borrows one of the

power generation devices

21 and 21 ′ and the power storage secondary battery 22 constituting the hybrid system 2, The usage effect of the borrowed device is calculated in a similar manner, and based on this usage effect, the hybrid system owner 20 bills the hybrid system borrower 40 for a borrowing fee. For this purpose, the hybrid system owner 20 needs to know the usage data of the hybrid system 2 by the hybrid system borrower 40, and as shown in FIG. The hybrid system borrower 40 reads data from the arithmetic processing unit 29 provided in the hybrid system
The data may be received and stored by the arithmetic processing unit provided under 20.
[0074]
As described above, based on the calculated power rate and the reduction amount, the usage fee of the hybrid system 2 is charged to the load users 30, 30 ', or the calculated reduction amount and the hybrid system 2, the use effect of the hybrid system 2 is calculated based on the facility cost or the facility depreciation cost and the operation / maintenance / management cost, and based on the use effect, the hybrid system 2 is provided to the load users 30, 30 '. Or the hybrid system borrower 40 can be charged a borrowing fee. As a result, the

load users

30 and 30 ′ receive the benefit of the reduction of the power rate, and the hybrid system 2 Spread is promoted. Further, in this way, utilization of nighttime power and / or load leveling based on peak cut of daytime power can improve the utilization rate of the power generation facilities and transmission / transformation facilities constituting the power system.
[0075]
Here, the hybrid system 2 can be operated automatically, and maintenance and management can be performed by the hybrid system owner 20, that is, a seller or a manufacturer, by remote monitoring. As a result, the load users 30, 30 'and the hybrid system borrower 40 have less trouble in operation, maintenance, and management, and maintenance and management are performed by specialists, so that the reliability of the hybrid system is improved. It is also possible for a third party to perform operation, maintenance, and management by being entrusted by a load user or a hybrid system borrower. In this case, the person in charge of the operation, maintenance and management is paid by the load user and the hybrid system borrower for the cost. Of course, it is also possible for the load user or the hybrid system borrower to operate, maintain and manage the system by himself, and this has the advantage that the use cost of the hybrid system can be reduced, but this is necessary. Qualifications are required.
[0076]
In particular, in the case of using a sodium-sulfur battery as a secondary battery for power storage, the current law requires that a person with a qualification as a hazardous material handler performs operation, maintenance and management, or performs remote monitoring. In addition, when a power generator is used, depending on the power generation output, qualifications of a chief electric engineer and a chief engineer of a boiler / turbine are required. Therefore, when the load user or the hybrid system borrower operates, maintains and manages the sodium-sulfur battery or the power generator by himself, these problems become a bottleneck. On the other hand, when a seller, a manufacturer, or a consignor remotely monitors an automatically driven sodium-sulfur battery or a power generator, it is easy to select qualified personnel and technicians, and multiple hybrid systems can be shared. Remote monitoring by a qualified person or technician has the advantage that the number of persons in charge of remote monitoring can be reduced, and as a result, operation, maintenance and management costs can be reduced. Therefore, inquire about the request of the load user or hybrid system borrower for operation, maintenance and management, and / or remote monitoring, and if requested, include the cost of operation, maintenance and management, and the cost of remote monitoring. It is desirable to calculate the cost reduction effect or usage effect.
[0077]
Also, in hybrid systems that do not require special qualifications, it is desirable to perform maintenance and management by remote monitoring to facilitate use by load users and hybrid system borrowers. Inquire about the request of the load user or hybrid system borrower for maintenance / management and / or remote monitoring.If there is a request, cost reduction effects including operation, maintenance / management and remote monitoring costs, Alternatively, it is desirable to calculate the use effect.
[0078]
As described above, according to the configurations of FIGS. 1, 2 and 4, the power generation devices 21 and 21 'such as a gas turbine, a diesel engine or a gas engine generator, or a fuel cell, and the power storage secondary battery 22 In the hybrid system 2 comprising: the power storage secondary battery 22 is charged by the power generated by the

power generators

21 and 21 ′ and / or the night power of the power system 11. Further, a peak cut position 110 of the power consumption of the

loads

31 and 31 ′ connected to the hybrid system 2 is set, and the sum of the power generated by the

power generation devices

21 and 21 ′ and the discharge power of the power storage secondary battery 22 is calculated. The operation of the power storage secondary battery 22 is controlled so as not to fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position 110, and the power generation of the power generation devices 21 and 21 'and the power storage secondary battery 22 are controlled. A hybrid system 2 that supplies discharge power to

loads

31 and 31 ′ connected to the hybrid system 2 and a method of using the hybrid system 2 are provided.
[0079]
Further, the

load

31, 31 is calculated using the discharge power capacity of the power storage secondary battery 22, the power generated by the power generators 21, 21 'and the power consumption pattern 100 of the loads 31, 31' connected to the hybrid system 2. The hybrid system 2 for setting the peak cut position 110 of the generated power of '′ and a method of using the hybrid system 2 are provided. Further, the measured value of the amount of power supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′ connected to the hybrid system 2 and / or the peak value and the peak cut position 110 of the power consumption pattern 100 and the power system 11 Of the power rate supplied from the hybrid system 2 to the

loads

31 and 31 ′ using the unit price of the power and the basic power rate of the power, or the hybrid of the power rate supplied to the

loads

31 and 31 ′ from the power system 11. Provided is a hybrid system 2 and a method of using the same, which calculate a reduction amount due to use of the system 2.
[0080]
Further, based on the calculated power rate and the reduction amount, a method of using the hybrid system 2 for charging the load users 30, 30 'a usage rate of the hybrid system 2, or the calculated power rate. The usage effect of the hybrid system 2 is calculated based on the reduction amount, the facility cost or the facility depreciation cost, the operation / maintenance / management cost of the hybrid system 2, and the load users 30, 30 'are calculated based on the usage effect. There is provided a method of using the hybrid system 2 for charging a usage fee for the hybrid system 2 or for charging a borrowing fee to the hybrid system borrower 40.
[0081]
Here, since the power generators 21 and 21 'can be installed near the load, the power transmission cost can be relatively reduced, and the hybrid system shared with the power storage secondary battery 22 enables continuous operation day and night, thereby reducing the operation cost. And power generation efficiency can be improved. Further, the

load users

30 and 30 ′ use the hybrid system 2 to reduce the power consumption by using the hybrid system 2 because the relatively inexpensive nighttime power of the power system 11 can be effectively used by the power storage secondary battery 22. There is an advantage that the power rate can be reduced as compared with the case where power is received from the system 11.
[0082]
Further, for the power maker 10, the supply power in the daytime is reduced, the nighttime power is effectively used by charging the nighttime power, and the use of the power generation device and the transmission / transformation device constituting the power system by load leveling. There is an advantage that the rate is improved. Furthermore, the hybrid system owner 20 lends the hybrid system 2 to the hybrid system borrower 40, so that the use range of the hybrid system 2 is expanded, and there is an advantage that load leveling can be promoted.
[0083]
Here, it is particularly desirable that a plurality of loads are connected to the hybrid system 2 of the present invention, and that the hybrid system 2 is used by a plurality of load users. FIG. 5 shows an example of an operating state in the case of two load users 30, 30 'as an example in which a plurality of load users use the same hybrid system 2, and is indicated by the same reference numeral as in FIG. Indicate the same content. In FIG. 5, the vertical axis represents power consumption of an arbitrary scale, the horizontal axis represents time, (a) the power consumption of the load 31 of the first load user 30, and (b) the load 31 of the second load user 30 '. ′ Indicates the total power consumption.
[0084]
In the example of FIG. 5, the peak value of the power consumption pattern 100 and the power consumption amount are the same in (a) and (b), but the peak times of the power consumption are different. As described above, if the purpose or application of power use differs depending on the load user, the peak time of power consumption is generally different, and as a result, in (c), which is the sum of both, the power consumption is Although the sum of (a) and (b) is obtained, the peak value of the power consumption is smaller than the sum of the respective peak values. As described above, in the hybrid system 2, it is desirable to cover the power consumption beyond the peak cut position 110, but in the power storage secondary battery 22, the amount of discharge power and the charge / discharge efficiency of the battery and the conversion device 24. The amount of charging power is determined by the efficiency of the battery, thereby determining the required battery capacity. In addition, since the battery efficiency decreases due to the increase in the peak value of the discharge power, generally, the larger the peak value, the larger the battery capacity is required even with the same discharge power amount.
[0085]
That is, when a plurality of load users 30, 30 'use different hybrid systems, the required battery capacity of each power storage secondary battery according to the power consumption amount and the power peak value of each load user. Is determined, or a possible peak cut position is determined based on the battery capacity of the installed power storage secondary battery.
[0086]
On the other hand, when the same hybrid system 2 is used by a plurality of load users 30 and 30 'as shown in FIG. Is smaller than the sum of the power peak values, the required battery capacity of the power storage secondary battery 22 can be reduced, or if the battery capacity is the same, the peak cut position 110 is lowered. In addition, the peak value and the amount of power supplied from the power system 11 can be reduced. As a result, the battery capacity and the size of the battery are smaller than the sum when individual load users use different hybrid systems, so that the installation area and the equipment cost of the hybrid system 2 can be reduced, and the same. When the hybrid system 2 provided with the power storage secondary battery 22 having the same capacity or the same size is used, there is an advantage that the amount of reduction in the power fee and the effect of using the hybrid system can be increased.
[0087]
FIG. 6 shows an example of the secondary battery system for power storage of the present invention and a method of using the secondary battery system for power storage, and the components denoted by the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 have the same contents. Is shown. In this figure, as in FIG. 2, the use form of the power storage secondary battery system 2 'includes a power maker 10, a power storage secondary battery system owner 20', load users 30, 30 ', and And the power storage secondary battery system borrower 40 'is involved, and the power storage secondary battery system borrower 40' connects the power storage secondary battery system 2 'based on the contract 7'. It is borrowed from the battery system owner 20 'and used. The owner 20 ′ of the power storage secondary battery system owns the management system 4 ′ and receives information from the arithmetic processing unit 29 via the communication device 41. Although not shown, the load users 30 and 30 'can also serve as the power storage secondary battery system borrower 40'.
[0088]
On the other hand, the power maker 10 and the load users 30, 30 'are included in the power system 1 and the load systems 3, 3', respectively. In addition, similarly to FIG. 1, the power storage secondary battery system owner 20 'can be included in the power storage secondary battery system 2'. The power storage secondary battery system 2 'includes a power storage secondary battery 22, a conversion device 24, a control device 26, an arithmetic processing device 29, and the like. To supply power to the

loads

31 and 31 ′ installed under the power supply 30 ′, and to receive the nighttime power from the power system 11 based on the contract 6 ′ to charge the power storage secondary battery 22. become.
[0089]
In this way, the night power of the power system 11 is charged to the power storage secondary battery 22 and used for daytime discharge, so that night power with a low power rate can be used. ′ Has the advantage of being able to obtain the benefit of reducing the power rate, leveling the load on the power system 11, and improving the utilization rate of the power generation equipment and transmission / transformation equipment constituting the power system 11.
[0090]
FIG. 7 shows an example of a method of using the power storage secondary battery system 2 ′ in steps, and those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same contents.
[0091]
In this figure, first, the peak cut position of the power consumption of the loads 31 and 31 'is set (S1). For this purpose, it is desirable to calculate using the arithmetic processing unit 29 based on the value (D2) of the discharge power capacity of the power storage secondary battery 22 and the power consumption pattern (D3) of the load. Further, in order to obtain the peak cut position, a method similar to that described with reference to FIG. 3 may be used. In this case, in FIG. 3, it is necessary to treat 200 and 220 as the generated power of the power generation device and 201 and 203 as the generated power amounts as 0.
[0092]
Here, in some cases, it is possible to cover all the power consumption of the

loads

30 and 30 ′ by discharging the power storage secondary battery 22, but in this case, the battery capacity of the power storage secondary battery 22 is reduced. Need to be bigger. For this reason, it is desirable to determine the peak cut position, and supply the electric power above the peak cut position to the power storage secondary battery 22 and supply the electric power below the peak cut position from the power system. Also, instead of peak cutting, the power storage secondary battery 22 can be discharged in a constant power or rectangular wave pattern to supply power to the

loads

31 and 31 ′. The effect of load leveling by using electric power can be obtained. However, as shown in FIG. 3, when the power consumption exceeding the peak cut position is covered by the power storage secondary battery system 2 ′, the peak of the power supplied from the power system 11 to the

loads

31 and 31 ′ is obtained. There is an advantage that the value can be reduced, and the effect of reducing the power rate supplied from the power system 11 to the load increases.
[0093]
Further, a part of the capacity of the power storage secondary battery 22 can be used for an emergency power supply, an uninterruptible power supply, a frequency stabilized power supply, a voltage stabilized power supply, and the like. The effect of using the battery system 2 'is expanded. In this case, it is necessary to determine the peak cut position so that the sum of the amount of discharge power used by the loads 31 and 31 'and the amount of discharge power necessary for an emergency power supply can be supplied by the battery capacity. .
[0094]
Next, the power storage secondary battery 22 is discharged so as to cover the power consumption exceeding the peak cut position (S4), and power is supplied to the load (S5). On the other hand, the remaining power consumption 102 is supplied from the power system 11 (S7). The charging of the power storage secondary battery 22 is performed by supplying the nighttime power from the power system 11 (S7) (S8).
[0095]
Further, the power supply amount supplied from the power storage secondary battery system 2 'to the loads 31 and 31' is measured (S6), and the power supply amount supplied from the power system 11 to the power storage secondary battery 22 is measured. Is measured (S9), and these measured values or / and the value of the electric power supplied to the loads 31, 31 'and the electric power unit price of the electric power system 11 or / and the basic electric power charge (D4) based on the contract 6' are calculated. Then, the amount of reduction in the power rate supplied from the power system 11 due to the use of the power storage secondary battery system 2 'is calculated (S10'). This power rate reduction amount is given by Expression 2, and the basic power rate difference is obtained from the peak value of the power consumption pattern 100 and the peak cut position 110.
[0096]

Here, as can be seen from Equation 2, the load from the power storage secondary battery system 2 '
When the same amount of power is supplied to 31 and 31 ', the power storage secondary battery system 2' is operated so that the peak value of the power supplied from the power system 11 becomes as small as possible, thereby providing a basic power rate difference. , And the amount of reduction in the electricity charge becomes the largest. Therefore, as shown in FIG. 3, by operating the power storage secondary battery system 2 'to cover the power consumption exceeding the peak cut position, the power storage secondary battery having the same discharge power amount is operated. 22 can maximize the effect of using the power storage secondary battery system 2 ′.
[0097]
When the power storage secondary battery system owner 20 ′ supplies power to the load user using the power storage secondary battery system 2 ′, the power is supplied from the power system 11 obtained in this manner. Based on the reduced amount of the power charge, the usage fee of the power storage secondary battery system 2 'is charged to the load users 30, 30' while reflecting the contents of the contract 5 '(S11). ).
[0098]
In some cases, the electric power storage is also considered in consideration of the reduced amount of the electric charge, the equipment cost of the electric power storage secondary battery system 2 ', the equipment depreciation cost, the operation cost, the maintenance and management cost (D5'), and the like. The use effect of the secondary battery system 2 'for power is obtained (S12), and based on this, the usage fee of the secondary battery system 2' for power storage is charged to the load users 30, 30 '(S13). ).
[0099]
Here, if a method of charging the load users 30, 30 'based on the reduction amount and the use effect is used, the amount of discharge power supplied from the power storage secondary battery 22 to the loads 31, 31' As compared with the method of charging based on the electric power fee, there is an effect that the use effect of the power storage secondary battery system 2 'becomes clear to the load user, and as a result, the power storage secondary battery system 2' This has the advantage that the use of power can be expanded and load leveling by use of nighttime power can be promoted.
[0100]
Although not shown, if the loads 31, 31 'of the load users 30, 30' are connected to the power storage secondary battery system 2 'via the power system 11, the contract 6' It is necessary to pay the cost of the power transmission to the power maker 10 based on this, and in this case, the cost of the power transmission is also charged to the load users 30 and 30 '. Further, when a part of the capacity of the power storage secondary battery 22 is used as an emergency power supply, an uninterruptible power supply, a frequency stabilized power supply, a voltage stabilized power supply, or the like, the power storage secondary battery including this effect is included. The effect of using the system 2 'will be calculated.
[0101]
On the other hand, when the power storage secondary battery system borrower 40 'borrows the power storage secondary battery system 2' and supplies power to the load user as shown in FIG. Based on the amount (S10 '), the effect of use (S12), etc., and the contract 5', the renter 40 'of the power storage secondary battery system sends the power storage secondary battery system 2 to the load users 30 and 30'. 'Is charged (S11 or S13).
[0102]
Further, based on the reduction amount of the electric power charge (S10 ') and the equipment cost or the equipment depreciation cost or the operation, maintenance and management cost of the power storage secondary battery system 2', the power storage secondary battery is used. The use effect of the system 2 'is calculated (S12), and the power storage secondary battery system owner 20' pays the rent to the power storage secondary battery system borrower 40 ', reflecting the contents of the contract 7'. Request is made (S13). Here, as described with reference to FIG. 6, when the load users 30 and 30 'also serve as the renter 40' of the power storage secondary battery system, the owner 20 'of the power storage secondary battery system The borrowing fee is charged to the person 30, 30 '.
[0103]
For this purpose, the power storage secondary battery system owner 20 'needs to know the usage data of the power storage secondary battery system 2' by the power storage secondary battery system borrower 40 '. As shown in FIG. 6, the communication device 41 reads data from the arithmetic processing unit 29 provided in the power storage secondary battery system 2 ', or the power storage device (not shown). Data sent from the communication device provided to the secondary battery system borrower 40 'may be received and stored by the arithmetic processing device provided to the power storage secondary battery system owner 20'.
[0104]
As described above, the usage fee of the power storage secondary battery system 2 is charged to the load users 30, 30 'based on the calculated reduction amount, or the calculated reduction amount and the power storage The use effect of the power storage secondary battery system 2 'is calculated based on the equipment cost or the equipment depreciation cost, the operation / maintenance / management cost of the secondary battery system 2' for use, and the load is calculated based on the use effect. The user 30, 30 'can be charged for the use of the power storage secondary battery system 2', and the power storage secondary battery system borrower 40 'can be charged for borrowing. As a result, the load users 30, 30 'receive the benefit of reducing the power rate, and the spread of the power storage secondary battery system 2' is promoted. Further, in this way, utilization of nighttime power and / or load leveling based on peak cut of daytime power can improve the utilization rate of the power generation facilities and transmission / transformation facilities constituting the power system.
[0105]
Here, as in the case of the hybrid system described with reference to FIG. 4, the power storage secondary battery system is capable of automatic operation, and maintenance and management is performed by the power storage secondary battery system owner 20 ', or It is possible for a load user 30, 30 'or a third party entrusted to the power storage secondary battery system borrower 40' to perform remote monitoring. As a result, the load users 30, 30 'and the power storage secondary battery system borrower 40' need to pay the operation, maintenance, and management costs, but the operation, maintenance, and management work is shortened, and the maintenance is performed. -Since the management is performed by experts, the reliability of the secondary battery system for power storage is improved. In addition, the same qualified person or technician remotely monitors multiple power storage secondary battery systems, which reduces the number of people in charge of remote monitoring, resulting in reduced operation, maintenance and management costs. There is.
[0106]
Therefore, the request of the load user or the borrower of the secondary battery system for power storage for the operation, maintenance and management, and / or remote monitoring is inquired. It is desirable to calculate the cost reduction effect or use effect including the monitoring cost. Of course, if the load user or the power storage secondary battery system borrower has the necessary qualifications, it is also possible to operate, maintain, and manage by himself.
[0107]
As described above, according to the configuration of FIGS. 6 and 7, in the power storage secondary battery system 2 ′, the power storage secondary battery 22 is charged by the nighttime power of the power system 11 and the power storage secondary battery 22 is charged. A peak cut position of the power consumption of the loads 31 and 31 'connected to the secondary battery system 2' is set, and the operation of the power storage secondary battery 22 is controlled according to the peak cut position, to thereby control the power storage secondary battery. Loads 22 discharge power
An electric power storage secondary battery system 2 'to be supplied to the power supply 31, 31' and a method of using the same are provided.
[0108]
Further, the power consumption of the loads 31, 31 'is determined using the discharge power capacity of the power storage secondary battery 22 and the power consumption patterns of the loads 31, 31' connected to the power storage secondary battery system 2 '. A power storage secondary battery system 2 'for setting the peak cut position and its use, or a measured value of the amount of power supplied from the power storage secondary battery system 2' to the loads 31, 31 ', and / or The power storage secondary battery of the power rate supplied from the power system 11 to the

loads

31 and 31 ′ using the peak value and the peak cut position of the power consumption pattern, the power unit price and the basic power rate of the power system 11. A power storage secondary battery system 2 'for calculating a reduction amount by using the system 2' and a method of using the same are provided.
[0109]
Further, based on the calculated amount of reduction, the usage fee of the power storage secondary battery system is charged to the load users 30, 30 ', or the calculated amount of reduction of the power fee, and The use effect of the power storage secondary battery system 2 'is calculated based on the equipment cost or the equipment depreciation cost, the operation, maintenance, and management costs of the power storage secondary battery system 2', and the load is calculated based on the use effect. A power storage secondary battery system for charging users 30 and 30 'for use of the power storage secondary battery system 2' and for charging the power storage secondary battery system borrower 40 'for borrowing fees. A method of using the battery system 2 'is provided.
[0110]
Here, because the relatively inexpensive nighttime power of the power system 11 can be effectively used by the power storage secondary battery 22, the

load users

30 and 30 ′ use the power storage secondary battery system 2 ′. There is an advantage that the power rate can be reduced as compared with receiving all the power from the power system 11. Further, for the power maker 10, the supply power in the daytime is reduced, the nighttime power is effectively used by charging the nighttime power, and the use of the power generation device and the transmission / transformation device constituting the power system by load leveling. There is an advantage that the rate is improved. In addition, the power storage secondary battery system owner 20 'lends the power storage secondary battery system 2' to the power storage secondary battery system borrower 40 ', whereby the power storage secondary battery system 2'. There is also an advantage that the range of use of the system can be expanded and load leveling can be promoted.
[0111]
Further, for the same reason as shown in FIG. 5, a plurality of loads are connected to the power storage secondary battery system 2 ', and the power storage secondary battery system 2' is used by a plurality of load users. It is particularly desirable. Note that this case corresponds to a case where the generated power 200 and the generated power amount 201 of the power generation device illustrated in FIG. 5 are 0.
[0112]
That is, as compared with the case where a plurality of load users 30, 30 'use different power storage secondary battery systems, the same power storage secondary battery system 2' is used for a plurality of load users 30, 30 '. When the power storage secondary battery 22 is used, the required battery capacity of the power storage secondary battery 22 can be reduced because the peak value of the power can be smaller than the sum of the power peak values of the individual load users. Alternatively, if the battery capacity is the same, the peak cut position can be lowered, and the peak value and the amount of power supplied from the power system 11 can be reduced. As a result, the battery capacity and the size of the battery are smaller than the sum when individual load users use different power storage secondary battery systems, and the installation area of the power storage secondary battery system 2 ′ and When the power storage secondary battery system 2 'provided with the power storage secondary batteries 22 having the same capacity and the same size and the advantage that the equipment cost can be reduced is used, the reduction of the power fee and the power storage secondary battery There is an advantage that the effect of using the battery system can be increased.
[0113]
As a specific example, as shown in FIG. 1, a hybrid system 2 in which a power generation device 21 composed of a 50 kW fuel cell and a power storage secondary battery 22 composed of a sodium sulfur battery with a discharge power of 100 kWh are used. Thus, power is supplied to the load 31 installed under the load user 30. Here, the peak value of the power consumption of the load 31 is 100 kW, and the peak cut position 110 of the power consumption pattern 100 is 30 kW. The power consumption 101 above the peak cut position 110 is supplied from the hybrid system 2 and the remaining power consumption is The electric energy 102 is supplied from the electric power system 11. In actual operation, the power storage secondary battery 22 is charged by using the generated power 220 of 5 kW at night of the power generator 21 and the night power 310 of the power system 11, and the power of the power generator 21 is reduced to 50 kW during daytime. The controller 26 controls the operation of the power storage secondary battery 22 so that the generated power 200 and the discharge power 210 of the power storage secondary battery 22 cover the power consumption amount 101 exceeding the peak cut position 110. By doing so, all the power beyond the peak cut position 110 can be covered by the hybrid system 2, so that the daytime supply power of the power system 11 can be kept below a certain value. Furthermore, since the power generator is continuously operated all day, the operation control is simplified, and the nighttime electric power of the electric power system 11 is used for charging, and the electric power is discharged during the daytime. Leveling is achieved.
[0114]
The amount of power supplied from the hybrid system 2 to the load 31 and the power system
11 is used to measure the amount of power supplied to the hybrid system 2, and using these power amounts, the peak value of the power consumption pattern 100, and the value of the peak cut position 110, the effect of using the hybrid system 2 is determined. Based on this, the usage fee of the hybrid system 2 is charged to the load user 30. The load user 30 can use the relatively low-cost nighttime power and the power generated by the power generation device 21, which has the advantage of reducing the power rate. The power maker 10 can use the nighttime power. Advantages of load leveling are obtained, and as a result, the use of the hybrid system 2 is expanded.
[0115]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to effectively use the generated power of the power generation device and the discharged power of the power storage secondary battery that constitute the hybrid system, reduce the daytime supply power of the power system, and The nighttime power of the power system is charged to the power storage secondary battery, so that the nighttime power is effectively used, and the leveling of the load improves the utilization rate of the power generation device and the transmission / transformation device constituting the power system. Further, the range of use of the hybrid system and the secondary battery for power storage is expanded in order to reduce the power rate of the load user and to clarify the effect of use for the load user.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a hybrid system of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the hybrid system of the present invention.
3A and 3B show an example of peak cut in an embodiment of the hybrid system of the present invention, wherein FIG. 3A shows a relationship between load power consumption and time, and FIG. 3B shows a relationship between power supply from the hybrid system and time. And (C) are characteristic diagrams showing a relationship between power supplied from the power system and time.
FIG. 4 is a flowchart showing one embodiment of a method of using the hybrid system of the present invention.
FIG. 5 shows an example of an operation state when two load users use the same hybrid system as one embodiment of the method of using the hybrid system of the present invention, and (a) shows the first load user. (B) is a characteristic diagram showing the relationship between the power consumption of the load of the second load user and the time, and (c) is a characteristic diagram showing the relationship between the total power consumption of the two and the time. It is.
FIG. 6 is a configuration diagram showing one embodiment of a power storage secondary battery system of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing one embodiment of a method of using the power storage secondary battery system of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power system system, 2 ... Hybrid system, 2 '... Secondary battery system for electric power storage, 3,3' ... Load system, 4,4 '... Management system, 5,5', 6,6 ', 7, 7 '... contract, 10 ... power maker, 11 ... power system, 20 ... hybrid system owner, 20' ... power storage secondary battery system owner, 21, 21 '... power generation device, 22 ... power storage secondary Batteries, 23, 24 conversion devices, 25, 26 control devices, 27, 28, 32, 32 'measurement devices, 29 arithmetic processing devices, 30, 30' load users, 31, 31 'loads, 40 ... Hybrid system borrower, 40 '... Power storage secondary battery system borrower, 41 ... Communication device, 100 ... Power consumption pattern, 101 ... Daytime power consumption beyond peak cut position, 102 ... Peak cut position Less than Daytime power consumption, 103 ... nighttime power consumption, 110 ... peak cut position, 200 ... daytime power generation of the power generator, 201 ... daytime power generation of the power generator, 202 ... power storage secondary battery , Power generated by the power generator at night, 204: charged power of the power storage secondary battery, 210: discharged power of the power storage secondary battery, 220: night generated power of the power generator , 300: daytime power supply of the power system, 301: daytime power supply of the power system, 302: nighttime power supply of the power system, 310: nighttime power supply of the power system.

Claims

A hybrid system combining a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell connected to an electric power system, and a secondary battery for power storage,
Either charging the generated power of the power generation device or / and the power supplied from the power system to the power storage secondary battery, or / and generating the power of the power generation device and the discharge power of the power storage secondary battery. Using a converter for supplying to a load connected to the hybrid system and information on a discharge power capacity of the power storage secondary battery, a power generated by the power generator, and a power consumption of the load, a peak of the power consumption is obtained. An arithmetic processing unit that determines the cut position, and the power so that the sum of the generated power of the power generator and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. A hybrid system comprising: a control device for controlling operation of the storage secondary battery.

A hybrid system combining a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell connected to an electric power system, and a secondary battery for power storage,
Either charging the generated power of the power generation device or / and the power supplied from the power system to the power storage secondary battery, or / and generating the power of the power generation device and the discharge power of the power storage secondary battery. A battery comprising a converter for supplying to a load connected to the hybrid system, wherein the power generator is operated continuously day and night, and a battery capacity of the power storage secondary battery is capable of storing nightly generated power of the power generator. A hybrid system having a capacity not less than a capacity or a battery capacity capable of storing power obtained by subtracting nighttime power consumption of the load from nighttime power generated by the power generation device.

A hybrid system combining a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell connected to an electric power system, and a secondary battery for power storage,
Either charging the generated power of the power generation device or / and the power supplied from the power system to the power storage secondary battery, or / and generating the power of the power generation device and the discharge power of the power storage secondary battery. A converter that supplies power to the load connected to the hybrid system, a control device that controls power supplied from the hybrid system to the load, and a measurement device that measures the amount of power supplied to the load from the hybrid system And the value of the power supplied to the load or / and the amount of power measured by the measuring device, the basic power rate of the power system and / or the unit price of the power rate, and are supplied from the hybrid system to the load. Calculation of the electricity rate, and / or by using the hybrid system of the electricity rate supplied from the power system to the load. Hybrid system, characterized in that an arithmetic processing unit for calculating weight loss.

An arithmetic processing unit that determines a peak cut position of the power consumption by using information on a discharge power capacity of the power storage secondary battery, a power generation power of the power generation device, and power consumption of the load; The control device controls the operation of the power storage secondary battery so that the sum of the power and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. The hybrid system according to claim 3, wherein:

A method of using a hybrid system in which a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell connected to a power system and a power storage secondary battery are combined,
Using the discharge power capacity of the power storage secondary battery, the power generated by the power generator and information on the power consumption of the load connected to the hybrid system, determine the peak cut position of the power consumption, and The power storage secondary battery is charged with the power generated by the power generator or / and the power supplied from the power system, and the power generated by the power generator and the discharge power of the power storage secondary battery are supplied to the load. Operating the power storage secondary battery so that the sum of the power generated by the power generation device and the discharge power of the power storage secondary battery does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. A method for using a hybrid system, comprising:

A method of using a hybrid system in which a power generation device such as a gas turbine, a diesel engine, a gas engine generator, or a fuel cell connected to a power system and a power storage secondary battery are combined,
The power storage secondary battery is charged with the power generated by the power generator or / and the power supplied from the power system, and the power generated by the power generator and the discharge power of the power storage secondary battery are converted into the hybrid power. The value of the power supplied to the load connected to the system and / or the measured value of the amount of power supplied to the load from the hybrid system, the basic power rate of the power system or / Calculating a power rate supplied from the hybrid system to the load using a unit price of the power rate, or calculating a reduction amount of the power rate supplied to the load from the power system by using the hybrid system. The use of the hybrid system characterized by the above.

The power generator is operated continuously day and night, and when the power generated by the power generator exceeds the power consumption of the load, the surplus power is charged to the power storage secondary battery. Use of the described hybrid system.

Using the discharge power capacity of the power storage secondary battery, the generated power of the power generator and the information on the power consumption of the load, the peak cut position of the power consumption is determined, and the generated power of the power generator is determined. The operation of the power storage secondary battery is controlled such that the sum of the power storage secondary battery and the discharge power does not fall below the power consumption of the load exceeding the peak cut position. Item 7. A method for using the hybrid system according to Item 6.

The hybrid system is provided to a user of the load based on a reduction in a power rate supplied to the load from the hybrid system or a reduction in a power rate supplied to the load from the power system through use of the hybrid system. 7. The use method of the hybrid system according to claim 6, wherein a usage fee is charged.

A use effect of the hybrid system is calculated based on the calculated reduction amount and the facility cost or the facility depreciation cost, the operation cost, and the maintenance / management cost of the hybrid system, and the use of the load is determined based on the use effect. 7. The method according to claim 6, further comprising: charging a usage fee of the hybrid system to a user, or charging a borrowing fee to a borrower of the hybrid system.

A power storage secondary battery system including a power storage secondary battery connected to a power system,
Conversion of charging night power of the power system to the power storage secondary battery and / or supplying discharge power of the power storage secondary battery to a load connected to the power storage secondary battery system A device, a control device that controls power supplied from the power storage secondary battery to the load, a measurement device that measures an amount of power supplied from the power storage secondary battery to the load, and the load. Using the value of the power supplied to the power system and / or the amount of power measured by the measuring device, the basic power rate of the power system and / or the unit price of the power rate, And an arithmetic processing unit for calculating a reduction amount by using the power storage secondary battery system.

Using a discharge power capacity of the power storage secondary battery and information about the power consumption of the load, an arithmetic processing unit that determines a peak cut position of the power consumption, the discharge power of the power storage secondary battery is the The power storage secondary battery system according to claim 11, wherein the operation of the power storage secondary battery is controlled by the control device so that the power consumption of the load does not fall below a peak cut position. .

A method for using a power storage secondary battery system including a power storage secondary battery connected to a power system,
Charging the power storage secondary battery with the night power of the power system, and supplying discharge power of the power storage secondary battery to a load connected to the power storage secondary battery system, Using the value of the power supplied to the load or / and the measured value of the amount of power supplied to the load from the power storage secondary battery, the basic power rate of the power system and / or the unit price of the power rate, A method of using a power storage secondary battery system, comprising calculating a reduction amount of a power rate supplied from an electric power system to the load by using the power storage secondary battery system.

Using the discharge power capacity of the power storage secondary battery and the information on the power consumption of the load, a peak cut position of the power consumption is determined, and the discharge power of the power storage secondary battery is reduced by the peak cut. 14. The method according to claim 13, wherein the operation of the power storage secondary battery is controlled so that the power consumption of the load does not fall below a position.

Based on the amount of reduction in the power rate supplied from the power system to the load due to the use of the power storage secondary battery system, the use rate of the power storage secondary battery system for the user of the load is determined. 14. The method of using a power storage secondary battery system according to claim 13, wherein:

Calculating the use amount of the power storage secondary battery system based on the calculated reduction amount, and equipment costs or equipment depreciation costs, operation costs, and maintenance / management costs of the power storage secondary battery system, Either charge the user of the load for the use of the power storage secondary battery system or charge the borrower of the power storage secondary battery system based on the usage effect. The method of using a power storage secondary battery system according to claim 13, wherein: