電力制御システム、電力制御方法、太陽電池パネル
【課題】太陽電池により発電された電力が、確かにその太陽電池により発電されたものであるか否かを判定する。
【解決手段】光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、を備える。
【解決手段】光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に基づく電力を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然エネルギーである太陽光発電などの研究や電気事業法等の法整備が進んでおり、系統電力に加えてこのようなエネルギーが電力ネットワークに大量に導入されることが予想される。自然エネルギーは気候などにより創電量が変動するため、電力を平準化させることが求められる。そこで、電力を消費または発電する設備等に通信端末を設置してネットワーク化し、情報通信を行うことにより電力の需給バランスを最適化しようとするスマートグリッドが研究されている。
特願２０１０−０９６２８３には、電力の需給区域を一定地域のクラスタごとに分割し、このようなクラスタをマイクログリッドとして、このようなマイクログリッド内で需給バランスをとるとともに、複数のマイクログリッド間での需給バランスをとるように電力を制御する技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、太陽電池のような発電機器に基づいて発電した電力は、電力そのものの価値の他に、化石燃料の節減やＣＯ２排出の抑制といった環境価値を有するものといえる。そこで、いわゆる系統電力と自然エネルギーに基づく電力とが混在して供給される電力ネットワークにおいては、各需要家がどのような電力をどれだけ消費したかを適切に把握できることが望ましい。具体的には、太陽電池などの発電機器を有する需要家が消費した電力が、自身の発電機器により自然エネルギーに基づいて発電したものであるか否かを適切に把握できることが望ましい。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、太陽電池により発電された電力が、確かにその太陽電池により発電されたものであるか否かを判定する電力制御システム、電力制御方法、太陽電池パネルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、太陽電池パネルが備える出力部は、太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、太陽電池パネルが備える出力部は、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出し、変換された電力に重畳して出力することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体を備え、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部を備え、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、太陽電池パネルが、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力するステップと、認証装置が、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムにおける太陽電池パネルであって、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定するようにしたので、太陽電池により発電された電力が、確かにその太陽電池により発電されたものであるか否かを判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による電力制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による太陽電池パネルの例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による電力制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による太陽電池パネルの例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による電力制御システムに流れる電流の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による電力制御システムを適用する電力ネットワークシステムの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態による電力制御システム１の構成を示すブロック図である。電力制御システム１は、スマートグリッドなどとよばれる電力ネットワークに接続されており、太陽電池パネル１０と、ＰＣＳ２０と、買電メータ３０と、売電メータ４０と、第１の電力計４１と、分電盤５０と、複数の各種家電５４と、認証装置６０とを備えている。
【００１３】
太陽電池パネル１０は、光起電力効果を利用して光エネルギーを電力に変換する電力機器である複数枚の太陽電池（セル）を直並列に接続した太陽電池モジュールであり、変換した電力（直流電流）を出力する。このような太陽電池を利用することにより、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減することができる。太陽電池パネル１０は、需要家の家屋の屋上などに設置され、ＩＣチップ１１と、出力部１２とを備えている。
【００１４】
図２は、太陽電池パネル１０の断面図を示す図である。太陽電池パネル１０は、符号ａに示されるアルミフレームの内部に、符号ｂに示される表面ガラスが設けられ、樹脂等である符号ｃに示される封止材によって、符号ｄに示される複数の太陽電池（セル）が封止され、水等の浸入を防ぐために符号ｅに示されるバックシートが設けられた構造となっている。ここで、複数のセルのそれぞれには、ＩＣチップ１１が設けられる。
ＩＣチップ１１は、無線通信を行うアンテナを内蔵した通信部を有しており、自身の記憶領域には自身のセルを識別する識別情報であるＩＤ（第１の識別情報）が記憶されている記憶媒体である。ここで、ＩＣチップ１１は、セキュリティの観点から、セル内に封止し、封止を外すと破壊されるように設置する。また、ＩＣチップ１１は、自身のＩＤが読み出される際には、定められた方式によりＩＤを暗号化する。例えば、ＩＣチップ１１は乱数発生器を備えており、毎回異なる乱数を発生させ、発生させた乱数によりＩＤを暗号化する。
【００１５】
出力部１２は、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを読み出して出力する。ここでは、出力部１２は、太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられるフィルム型アンテナである。出力部１２は、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを、アンテナを用いた無線通信により読み取り、読み取ったＩＤを無線または有線の通信により認証装置６０に送信する。出力部１２は、例えば、一定時間ごとにＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを読み取って認証装置６０に送信するようにしても良いし、認証装置６０からの要求に応じてＩＣチップ１１からＩＤを読み取り、送信するようにしても良い。
【００１６】
図１にもどり、ＰＣＳ（Power Conditioning System）２０は、太陽電池パネル１０から出力される直流電流を交流電流に変換して出力する変換装置である。
買電メータ３０は、電力ネットワークを介して系統電力から買電した電力を測定し、総量を記憶する装置である。
売電メータ４０は、電力ネットワークに対して売電した電力を測定し、総量を記憶する装置である。
第１の電力計４１は、売電メータ４０に出力する電力量を測定するクランプ電力計である。第１の電力計４１は、測定した電力量を、無線通信により認証装置６０に送信する。
【００１７】
分電盤５０は、第２の電力計５１と、太陽光ブレーカー５２と、系統電力ブレーカー５３とを備えている。
第２の電力計５１は、ＰＣＳ２０から出力される交流電流の電力量を測定するクランプ電力計である。第２の電力計５１は、測定した電力量を、無線通信により認証装置６０に送信する。
太陽光ブレーカー５２は、ＰＣＳ２０からの電力の供給を制御する。
系統電力ブレーカー５３は、買電メータ３０からの電力の供給を制御する。
各種家電５４は、分電盤５０から供給される電力に基づいて動作する複数の各種の家電である。
【００１８】
認証装置６０は、太陽電池パネルに有線または無線により接続されたコンピュータ装置であり、記憶部６１と、判定部６２と、ＩＣカードＲ／Ｗ６３とを備えている。
記憶部６１には、予め定められた太陽電池パネル１０を識別する識別情報であるＩＤ（第２の識別情報）が記憶されている。記憶部６１には、需要家が有する太陽電池パネル１０を識別するＩＤが予め記憶されているものとする。
【００１９】
判定部６２は、記憶部６１に記憶されているＩＤを読み出し、読み出したＩＤと、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力されたＩＤとが一致するか否かを判定する。本実施形態では、判定部６２は、電力制御システム１０のＩＣチップ１１が備える乱数発生器と同様の乱数発生器を備えることとし、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力された、暗号化されたＩＤを、自身の乱数発生器によって発生させた乱数によってデコードでき、デコードしたＩＤと、自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致するか否かを判定する。ここで、デコードしたＩＤと自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致すると判定すれば、認証成功とし、正しい太陽電池パネル１０を用いて電力が変換されていると判断できる。一方、デコードができないか、あるいはデコードしたＩＤと自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致しないと判定すれば、認証失敗とする。判定部６２は、認証成功と判定した場合には、消費電力量を測定して記憶する。消費電力量は、第２の電力計５１によって計測された電力量と第１の電力計４１によって計測された電力量との差によって算出できる。このような消費電力量は、太陽電池パネル１０による自然エネルギーを用いた電力の消費量であるため、上述したような環境価値をもつものであり、例えばグリーン電力証書の値として利用できる。
【００２０】
ＩＣカードＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）６３は、電力ネットワークによる電力を利用するユーザのそれぞれをＩＣカードによって管理している場合に、そのＩＣカードに、判定部６２によって算出された消費電力量を書き込む。本実施形態では、太陽電池パネル１０を設置している需要家のＩＣカードに、消費電力量を書き込む。
【００２１】
次に、本実施形態による電力制御システム１の動作例を説明する。図３は、本実施形態の認証装置６０が、電力を出力した太陽電池パネルが予め定められた太陽電池パネルであるか否かを判定する動作例を示すフローチャートである。
まず、太陽電池パネル１０が、光エネルギーを電力に変換し、直流電流を出力する（ステップＳ１）。太陽電池パネル１０から出力された直流電流は、ＰＣＳ２０によって交流電流に変換され、太陽光ブレーカー５２に供給される。認証装置６０は、第２の電力計５１から送信される電力量から、第１の電力計４１から送信される電力量を引いて、消費電力量を算出する（ステップＳ２）。
【００２２】
また、認証装置６０は、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力されるＩＤを取得し（ステップＳ３）、記憶部６１に記憶されているＩＤと一致するか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、認証装置６０が、出力部１２から出力されたＩＤと、記憶部６１に記憶されているＩＤとが一致すると判定すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＩＣカードＲ／Ｗ６３は、ステップＳ２において算出された消費電力量を、ユーザのＩＣカードに書き込み、処理を終了する。一方、認証装置６０が、出力部１２から出力されたＩＤと、記憶部６１に記憶されているＩＤとが一致しないと判定すると（ステップＳ４：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。
【００２３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、太陽電池パネル１０のバックシートにアンテナである出力部１２が備えられる例を説明したが、出力部１２は、ＩＣチップ１１の機能部であることとして、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを、太陽電池パネル１０によって変換された電力に重畳して出力するようにすることができる。
【００２４】
図４は、このような実施形態による太陽電池パネル１０の例を示す図である。図４において、太陽電池パネル１０は、第１の実施形態の太陽電池パネル１０と同様であり、符号ａに示されるアルミフレーム内に、符号ｂに示される複数の太陽電池（セル）が設置され、直列に接続されたセル同士は符号ｃに示されるインターコネクトリボンにより接続される。並列のセル同士は、符号ｄに示されるバスリボンにより接続され、符号ｅに示されるジャンクションボックスによりまとめられる。それぞれのセルには、ＩＣチップ１１が備えられている。本実施形態のＩＣチップ１１は、自身の記憶領域に記憶されているＩＤを暗号化し、暗号化したＩＤを示す信号を、太陽電池パネル１０によって生成された電力に重畳して出力する。ここでは、例えば複数のセルのＩＤを、太陽電池パネル１０によって生成された電力に重畳させる場合には、例えばＩＤごとに周波数を変えたり、重畳させるタイミングをずらすことなどにより、複数のセルのＩＤを判別可能に重畳させることができる。
【００２５】
図５は、本実施形態によるＰＣＳ２０と第２の電力計５１とを通過する電流を示す概念図である。太陽電池パネル１０によって生成された直流電流に、太陽電池パネル１０のＩＣチップ１１によって暗号化されたＩＤが含まれる暗号信号が重畳され、ＰＣＳ２０に出力される。ＰＣＳ２０は、出力された直流電流を、重畳された暗号信号を保ったまま交流電流に変換して出力する。第２の電力計５１は、入力された交流電流の電力量を測定し、測定した電力量を認証装置６０に送信する。また、認証装置６０は、第２の電力計５１に入力された交流電流から暗号信号を読み出し、読み出した暗号信号をデコードして、認証処理を行う。
【００２６】
図６は、本実施形態に示したような電力制御システム１を適用する電力ネットワークシステムの概要を示す図である。
符号ａに示すように、需要家等の家屋に設置された太陽電池パネル１０により電力が生成されると、生成された電力量、消費電力量に応じた環境価値をポイント化し、ＩＣカードに記憶させる。ＩＣカードに記憶されるポイントは、符号ｂに示すような、外部のポイント管理システムに同期して管理できるようにすることができる。そして、ポイントに応じて、符号ｃに示すような、グリーン電力証書発行システムにより、グリーン電力証書を発行する。符号ｄに示すように、グリーン電力証書を売却することができる。このようなグリーン電力証書は、符号ｅに示すような充電スタンドにおける決済時に利用したり、符号ｆに示すような流通における決済時に利用したりすることができる。あるいは、符号ｇに示すように、公共施設における電力使用の際に利用できるようにしても良い。
【００２７】
なお、本実施形態では、太陽電池パネル１０が備えるセルごとにＩＣチップ１１を設置するようにした。このようにすれば、例えば太陽電池パネル１０によって変換される電力量が何らかの原因により減ったような場合に、送られてきているセルのＩＤを調べることで、どのセルから電力が送られてきていないかを調べることができ、メンテナンスに役立つと考えられる。ただし、ひとつの太陽電池パネル１０に対して、ひとつのＩＣチップ１１を設置するようにしても良い。
【００２８】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電力制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００２９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１ 電力制御システム
１０ 太陽電池パネル
１１ ＩＣチップ
１２ 出力部
２０ ＰＣＳ
３０ 買電メータ
４０ 売電メータ
４１ 第１の電力計
５０ 分電盤
５１ 第２の電力計
５２ 太陽光ブレーカー
５３ 系統電力ブレーカー
５４ 各種家電
６０ 認証装置
６１ 記憶部
６２ 判定部
６３ ＩＣカードＲ／Ｗ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池に基づく電力を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
自然エネルギーである太陽光発電などの研究や電気事業法等の法整備が進んでおり、系統電力に加えてこのようなエネルギーが電力ネットワークに大量に導入されることが予想される。自然エネルギーは気候などにより創電量が変動するため、電力を平準化させることが求められる。そこで、電力を消費または発電する設備等に通信端末を設置してネットワーク化し、情報通信を行うことにより電力の需給バランスを最適化しようとするスマートグリッドが研究されている。
特願２０１０−０９６２８３には、電力の需給区域を一定地域のクラスタごとに分割し、このようなクラスタをマイクログリッドとして、このようなマイクログリッド内で需給バランスをとるとともに、複数のマイクログリッド間での需給バランスをとるように電力を制御する技術が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、太陽電池のような発電機器に基づいて発電した電力は、電力そのものの価値の他に、化石燃料の節減やＣＯ２排出の抑制といった環境価値を有するものといえる。そこで、いわゆる系統電力と自然エネルギーに基づく電力とが混在して供給される電力ネットワークにおいては、各需要家がどのような電力をどれだけ消費したかを適切に把握できることが望ましい。具体的には、太陽電池などの発電機器を有する需要家が消費した電力が、自身の発電機器により自然エネルギーに基づいて発電したものであるか否かを適切に把握できることが望ましい。
【０００４】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、太陽電池により発電された電力が、確かにその太陽電池により発電されたものであるか否かを判定する電力制御システム、電力制御方法、太陽電池パネルを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した課題を解決するために、本発明は、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明は、太陽電池パネルが備える出力部は、太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、太陽電池パネルが備える出力部は、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出し、変換された電力に重畳して出力することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体を備え、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部を備え、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、太陽電池パネルが、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力するステップと、認証装置が、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定するステップと、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムにおける太陽電池パネルであって、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、太陽電池パネルは、自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、記憶媒体に記憶されている第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、を備え、認証装置は、予め定められた太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、記憶部に記憶されている第２の識別情報を読み出し、読み出した第２の識別情報と、太陽電池パネルから出力された第１の識別情報とが一致するか否かを判定するようにしたので、太陽電池により発電された電力が、確かにその太陽電池により発電されたものであるか否かを判定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による電力制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による太陽電池パネルの例を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による電力制御システムの動作例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の一実施形態による太陽電池パネルの例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による電力制御システムに流れる電流の例を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による電力制御システムを適用する電力ネットワークシステムの概要を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は、本実施形態による電力制御システム１の構成を示すブロック図である。電力制御システム１は、スマートグリッドなどとよばれる電力ネットワークに接続されており、太陽電池パネル１０と、ＰＣＳ２０と、買電メータ３０と、売電メータ４０と、第１の電力計４１と、分電盤５０と、複数の各種家電５４と、認証装置６０とを備えている。
【００１３】
太陽電池パネル１０は、光起電力効果を利用して光エネルギーを電力に変換する電力機器である複数枚の太陽電池（セル）を直並列に接続した太陽電池モジュールであり、変換した電力（直流電流）を出力する。このような太陽電池を利用することにより、昼間の電力需要ピークを緩和し、温室効果ガス排出量を削減することができる。太陽電池パネル１０は、需要家の家屋の屋上などに設置され、ＩＣチップ１１と、出力部１２とを備えている。
【００１４】
図２は、太陽電池パネル１０の断面図を示す図である。太陽電池パネル１０は、符号ａに示されるアルミフレームの内部に、符号ｂに示される表面ガラスが設けられ、樹脂等である符号ｃに示される封止材によって、符号ｄに示される複数の太陽電池（セル）が封止され、水等の浸入を防ぐために符号ｅに示されるバックシートが設けられた構造となっている。ここで、複数のセルのそれぞれには、ＩＣチップ１１が設けられる。
ＩＣチップ１１は、無線通信を行うアンテナを内蔵した通信部を有しており、自身の記憶領域には自身のセルを識別する識別情報であるＩＤ（第１の識別情報）が記憶されている記憶媒体である。ここで、ＩＣチップ１１は、セキュリティの観点から、セル内に封止し、封止を外すと破壊されるように設置する。また、ＩＣチップ１１は、自身のＩＤが読み出される際には、定められた方式によりＩＤを暗号化する。例えば、ＩＣチップ１１は乱数発生器を備えており、毎回異なる乱数を発生させ、発生させた乱数によりＩＤを暗号化する。
【００１５】
出力部１２は、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを読み出して出力する。ここでは、出力部１２は、太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられるフィルム型アンテナである。出力部１２は、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを、アンテナを用いた無線通信により読み取り、読み取ったＩＤを無線または有線の通信により認証装置６０に送信する。出力部１２は、例えば、一定時間ごとにＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを読み取って認証装置６０に送信するようにしても良いし、認証装置６０からの要求に応じてＩＣチップ１１からＩＤを読み取り、送信するようにしても良い。
【００１６】
図１にもどり、ＰＣＳ（Power Conditioning System）２０は、太陽電池パネル１０から出力される直流電流を交流電流に変換して出力する変換装置である。
買電メータ３０は、電力ネットワークを介して系統電力から買電した電力を測定し、総量を記憶する装置である。
売電メータ４０は、電力ネットワークに対して売電した電力を測定し、総量を記憶する装置である。
第１の電力計４１は、売電メータ４０に出力する電力量を測定するクランプ電力計である。第１の電力計４１は、測定した電力量を、無線通信により認証装置６０に送信する。
【００１７】
分電盤５０は、第２の電力計５１と、太陽光ブレーカー５２と、系統電力ブレーカー５３とを備えている。
第２の電力計５１は、ＰＣＳ２０から出力される交流電流の電力量を測定するクランプ電力計である。第２の電力計５１は、測定した電力量を、無線通信により認証装置６０に送信する。
太陽光ブレーカー５２は、ＰＣＳ２０からの電力の供給を制御する。
系統電力ブレーカー５３は、買電メータ３０からの電力の供給を制御する。
各種家電５４は、分電盤５０から供給される電力に基づいて動作する複数の各種の家電である。
【００１８】
認証装置６０は、太陽電池パネルに有線または無線により接続されたコンピュータ装置であり、記憶部６１と、判定部６２と、ＩＣカードＲ／Ｗ６３とを備えている。
記憶部６１には、予め定められた太陽電池パネル１０を識別する識別情報であるＩＤ（第２の識別情報）が記憶されている。記憶部６１には、需要家が有する太陽電池パネル１０を識別するＩＤが予め記憶されているものとする。
【００１９】
判定部６２は、記憶部６１に記憶されているＩＤを読み出し、読み出したＩＤと、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力されたＩＤとが一致するか否かを判定する。本実施形態では、判定部６２は、電力制御システム１０のＩＣチップ１１が備える乱数発生器と同様の乱数発生器を備えることとし、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力された、暗号化されたＩＤを、自身の乱数発生器によって発生させた乱数によってデコードでき、デコードしたＩＤと、自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致するか否かを判定する。ここで、デコードしたＩＤと自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致すると判定すれば、認証成功とし、正しい太陽電池パネル１０を用いて電力が変換されていると判断できる。一方、デコードができないか、あるいはデコードしたＩＤと自身の記憶領域に予め記憶されているＩＤとが一致しないと判定すれば、認証失敗とする。判定部６２は、認証成功と判定した場合には、消費電力量を測定して記憶する。消費電力量は、第２の電力計５１によって計測された電力量と第１の電力計４１によって計測された電力量との差によって算出できる。このような消費電力量は、太陽電池パネル１０による自然エネルギーを用いた電力の消費量であるため、上述したような環境価値をもつものであり、例えばグリーン電力証書の値として利用できる。
【００２０】
ＩＣカードＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）６３は、電力ネットワークによる電力を利用するユーザのそれぞれをＩＣカードによって管理している場合に、そのＩＣカードに、判定部６２によって算出された消費電力量を書き込む。本実施形態では、太陽電池パネル１０を設置している需要家のＩＣカードに、消費電力量を書き込む。
【００２１】
次に、本実施形態による電力制御システム１の動作例を説明する。図３は、本実施形態の認証装置６０が、電力を出力した太陽電池パネルが予め定められた太陽電池パネルであるか否かを判定する動作例を示すフローチャートである。
まず、太陽電池パネル１０が、光エネルギーを電力に変換し、直流電流を出力する（ステップＳ１）。太陽電池パネル１０から出力された直流電流は、ＰＣＳ２０によって交流電流に変換され、太陽光ブレーカー５２に供給される。認証装置６０は、第２の電力計５１から送信される電力量から、第１の電力計４１から送信される電力量を引いて、消費電力量を算出する（ステップＳ２）。
【００２２】
また、認証装置６０は、太陽電池パネル１０の出力部１２から出力されるＩＤを取得し（ステップＳ３）、記憶部６１に記憶されているＩＤと一致するか否かを判定する（ステップＳ４）。ここで、認証装置６０が、出力部１２から出力されたＩＤと、記憶部６１に記憶されているＩＤとが一致すると判定すると（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ＩＣカードＲ／Ｗ６３は、ステップＳ２において算出された消費電力量を、ユーザのＩＣカードに書き込み、処理を終了する。一方、認証装置６０が、出力部１２から出力されたＩＤと、記憶部６１に記憶されているＩＤとが一致しないと判定すると（ステップＳ４：ＮＯ）、そのまま処理を終了する。
【００２３】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、太陽電池パネル１０のバックシートにアンテナである出力部１２が備えられる例を説明したが、出力部１２は、ＩＣチップ１１の機能部であることとして、ＩＣチップ１１に記憶されているＩＤを、太陽電池パネル１０によって変換された電力に重畳して出力するようにすることができる。
【００２４】
図４は、このような実施形態による太陽電池パネル１０の例を示す図である。図４において、太陽電池パネル１０は、第１の実施形態の太陽電池パネル１０と同様であり、符号ａに示されるアルミフレーム内に、符号ｂに示される複数の太陽電池（セル）が設置され、直列に接続されたセル同士は符号ｃに示されるインターコネクトリボンにより接続される。並列のセル同士は、符号ｄに示されるバスリボンにより接続され、符号ｅに示されるジャンクションボックスによりまとめられる。それぞれのセルには、ＩＣチップ１１が備えられている。本実施形態のＩＣチップ１１は、自身の記憶領域に記憶されているＩＤを暗号化し、暗号化したＩＤを示す信号を、太陽電池パネル１０によって生成された電力に重畳して出力する。ここでは、例えば複数のセルのＩＤを、太陽電池パネル１０によって生成された電力に重畳させる場合には、例えばＩＤごとに周波数を変えたり、重畳させるタイミングをずらすことなどにより、複数のセルのＩＤを判別可能に重畳させることができる。
【００２５】
図５は、本実施形態によるＰＣＳ２０と第２の電力計５１とを通過する電流を示す概念図である。太陽電池パネル１０によって生成された直流電流に、太陽電池パネル１０のＩＣチップ１１によって暗号化されたＩＤが含まれる暗号信号が重畳され、ＰＣＳ２０に出力される。ＰＣＳ２０は、出力された直流電流を、重畳された暗号信号を保ったまま交流電流に変換して出力する。第２の電力計５１は、入力された交流電流の電力量を測定し、測定した電力量を認証装置６０に送信する。また、認証装置６０は、第２の電力計５１に入力された交流電流から暗号信号を読み出し、読み出した暗号信号をデコードして、認証処理を行う。
【００２６】
図６は、本実施形態に示したような電力制御システム１を適用する電力ネットワークシステムの概要を示す図である。
符号ａに示すように、需要家等の家屋に設置された太陽電池パネル１０により電力が生成されると、生成された電力量、消費電力量に応じた環境価値をポイント化し、ＩＣカードに記憶させる。ＩＣカードに記憶されるポイントは、符号ｂに示すような、外部のポイント管理システムに同期して管理できるようにすることができる。そして、ポイントに応じて、符号ｃに示すような、グリーン電力証書発行システムにより、グリーン電力証書を発行する。符号ｄに示すように、グリーン電力証書を売却することができる。このようなグリーン電力証書は、符号ｅに示すような充電スタンドにおける決済時に利用したり、符号ｆに示すような流通における決済時に利用したりすることができる。あるいは、符号ｇに示すように、公共施設における電力使用の際に利用できるようにしても良い。
【００２７】
なお、本実施形態では、太陽電池パネル１０が備えるセルごとにＩＣチップ１１を設置するようにした。このようにすれば、例えば太陽電池パネル１０によって変換される電力量が何らかの原因により減ったような場合に、送られてきているセルのＩＤを調べることで、どのセルから電力が送られてきていないかを調べることができ、メンテナンスに役立つと考えられる。ただし、ひとつの太陽電池パネル１０に対して、ひとつのＩＣチップ１１を設置するようにしても良い。
【００２８】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電力制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００２９】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
１ 電力制御システム
１０ 太陽電池パネル
１１ ＩＣチップ
１２ 出力部
２０ ＰＣＳ
３０ 買電メータ
４０ 売電メータ
４１ 第１の電力計
５０ 分電盤
５１ 第２の電力計
５２ 太陽光ブレーカー
５３ 系統電力ブレーカー
５４ 各種家電
６０ 認証装置
６１ 記憶部
６２ 判定部
６３ ＩＣカードＲ／Ｗ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、
前記太陽電池パネルは、
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、
を備え、
前記認証装置は、
予め定められた前記太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記第２の識別情報を読み出し、読み出した当該第２の識別情報と、前記太陽電池パネルから出力された前記第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする電力制御システム。
【請求項２】
前記太陽電池パネルが備える前記出力部は、前記太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記太陽電池パネルが備える前記出力部は、前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出し、変換された前記電力に重畳して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項４】
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体を備え、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、予め定められた前記太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部を備え、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、
前記太陽電池パネルが、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力するステップと、
前記認証装置が、
前記記憶部に記憶されている前記第２の識別情報を読み出し、読み出した当該第２の識別情報と、前記太陽電池パネルから出力された前記第１の識別情報とが一致するか否かを判定するステップと、
を備えることを特徴とする電力制御方法。
【請求項５】
光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムにおける前記太陽電池パネルであって、
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、
を備えることを特徴とする太陽電池パネル。
【請求項１】
光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムであって、
前記太陽電池パネルは、
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、
を備え、
前記認証装置は、
予め定められた前記太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部と、
前記記憶部に記憶されている前記第２の識別情報を読み出し、読み出した当該第２の識別情報と、前記太陽電池パネルから出力された前記第１の識別情報とが一致するか否かを判定する判定部と、
を備えることを特徴とする電力制御システム。
【請求項２】
前記太陽電池パネルが備える前記出力部は、前記太陽電池パネルの裏面保護フィルムであるバックシートに備えられる
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記太陽電池パネルが備える前記出力部は、前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出し、変換された前記電力に重畳して出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項４】
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体を備え、光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、予め定められた前記太陽電池パネルの第２の識別情報が記憶されている記憶部を備え、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムの電力制御方法であって、
前記太陽電池パネルが、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力するステップと、
前記認証装置が、
前記記憶部に記憶されている前記第２の識別情報を読み出し、読み出した当該第２の識別情報と、前記太陽電池パネルから出力された前記第１の識別情報とが一致するか否かを判定するステップと、
を備えることを特徴とする電力制御方法。
【請求項５】
光エネルギーを電力に変換して出力する太陽電池パネルと、当該太陽電池パネルに接続された認証装置とを備える電力制御システムにおける前記太陽電池パネルであって、
自身を識別する第１の識別情報が記憶されている記憶媒体と、
前記記憶媒体に記憶されている前記第１の識別情報を読み出して出力する出力部と、
を備えることを特徴とする太陽電池パネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１７５７３２（Ｐ２０１２−１７５７３２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３２４３１（Ｐ２０１１−３２４３１）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【出願人】（５０４２０２４７２）大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 (119)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００３１９３）凸版印刷株式会社 (10,630)
【出願人】（５０４２０２４７２）大学共同利用機関法人情報・システム研究機構 (119)
【Ｆターム（参考）】
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