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电力交易服务器、绿色市场管理服务器以及管理方法

摘要

本发明提供了一种电力交易服务器、绿色市场管理服务器以及管理方法,该电力交易服务器包括:第一证书获取单元,从预售电的第一使用者获得证明第一使用者所拥有的第一蓄电装置的蓄电量的第一证书;第二证书获取单元,从预购电的第二使用者获得确认第二使用者所拥有的第二蓄电装置的空容量的第二证书;售电限制单元,基于通过第一证书获取单元获得的第一证书,将第一使用者能够出售的电量限制至第一蓄电装置的蓄电量;以及购电限制单元,基于通过第二证书获取单元获得的第二证书,将第二使用者能够购买的电量限制至第二蓄电装置的空容量。

著录项

  • 公开/公告号CN102194188A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2011-09-21

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 索尼公司;

    申请/专利号CN201110040669.X

  • 申请日2011-02-18

  • 分类号G06Q30/00(20060101);G06Q50/00(20060101);H04L29/06(20060101);

  • 代理机构11240 北京康信知识产权代理有限责任公司;

  • 代理人余刚;吴孟秋

  • 地址 日本东京

  • 入库时间 2023-12-18 03:13:16

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2018-04-13

    授权

    授权

  • 2013-03-06

    实质审查的生效 IPC(主分类):G06Q30/00 申请日:20110218

    实质审查的生效

  • 2011-09-21

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及电力交易服务器、绿色市场管理服务器、交易管理方法以及绿色交易管理方法。

背景技术

近年来全球环境已经严重恶化,并且每个国家都已经采取了环境措施。在这种情况下,使用诸如太阳能、风力、地热的可再生能源的发电方法(以下称之为可再生能源发电方法)、以及使用诸如生物能源、燃料电池等环保型资源的发电方法(以下称之为环保型能源发电方法)引起了大量的关注。目前,主要使用利用诸如石油、煤等矿物燃料的火力发电方法、利用原子能的核发电方法、以及利用流水的水力发电方法。

核发电方法是环保型的发电方法,但是具有管理核燃料安全的困难和风险。水力发电方法同样是环保型的,然而,仅具有用于建造水坝等的地理条件的区域可以利用这种方法。火力发电方法面临着诸如矿物燃料的枯竭、从燃烧矿物燃料产生的CO2、NOx等的排放的问题。根据这些情况,通过以可再生能源发电方法或环保型能源发电方法代替火力发电方法来产生大部分电能的方法正处于讨论之中。

近年来,个体电力消费者更加意识到全球环境问题,并且出现了在家庭中应用可再生能源发电方式或环保型能源发电方式的发电装置(以下称之为绿色发电装置)的趋势。此外,为了解决供电不稳定性的问题(这是可再生能源发电方法的弱点),还出现了在家庭中随可再生能源发电方式的发电装置一起,应用蓄电装置的趋势。换句话说,个体电力消费者在家庭中开始应用绿色发电装置或蓄电装置的趋势迅速。在不久的将来,个体电力消费者将在家庭中发电,并且他们自己产生的电力覆盖自己的消费量。

目前,电力公司购买个体电力消费者产生的电力中的个体电力消费者自己不能消费的的剩余电力。然而,对于电力公司,将要从个体电力消费者购买的电力是不可预测供给量和供给时间的不稳定电力。这种电力对于电力公司是没有吸引力的,所以从个体电力消费者卖给电力公司的电力的价格趋于低价。每个电力消费者生产的电量与当前电力交易市场上交易的电量相比极小,因此,在当前情况下,个体电力消费者不能在电力交易市场中购买电力。

此外,通过有限的参与者建立了现有的电力交易市场。事实上,对于个体电力消费者实际上不可能在电力交易市场中交易。关于电力交易,日本未审查专利申请公开第2008-225755号公开了基于电力交易市场中过去的交易历史来精确预测买卖电量的方法。关于当前电力交易的结构,可以参考日本电力交易所、芝加哥商业交易所(CME:Chicago MercantileExchange)等发布的信息。

发明内容

在这种情况下,期待一种有效利用由个体电力消费者使用绿色发电装置产生的电力(以下称之为绿色电力)的结构。同样期待实现个体电力消费者可以参与的小规模的电力交易市场。例如,期望对于每个地域(localarea)的电力区域(power community),其中,各电力消费者可通过交易他们的多余电力来彼此提供电力。然而,为了实现此目标,还存在许多待明确的问题,例如,如何识别每个个体电力消费者,应如何确定电力的裁定价格等。同样期待用于解决这些问题的结构的建立。

根据前述内容,期望提供电力交易服务器、绿色市场管理服务器、交易管理方法以及绿色交易管理方法,其是新颖的和改良的,并且能够建立认证绿色电力的结构。

根据本发明的实施方式,提供了一种电力交易服务器,包括:第一证书获取单元,用于从欲售电的第一使用者获得第一证书,第一证书用于证明第一使用者所拥有的第一蓄电装置的蓄电量;第二证书获取单元,用于从欲购电的第二使用者获得第二证书,第二证书用于证明第二使用者所拥有的第二蓄电装置的空容量(amount of space);售电限制单元,用于基于通过第一证书获取单元获得的第一证书,将第一使用者能够出售的电量限制至第一蓄电装置的蓄电量;以及购电限制单元,用于基于通过第二证书获取单元获得的第二证书,将第二使用者能够购买的电量限制至第二蓄电装置的空容量。

当第一使用者拥有发电装置时,第一证书获取单元可被配置为获得用于证明第一蓄电装置的蓄电量以及从发电装置的实际发电量预测的预期发电量的第一证书。在这种情况下,售电限制单元基于通过第一证书获取单元获得的第一证书,将第一使用者能够出售的电量限制至第一蓄电装置的蓄电量和发电装置的预期发电量的第一总值。

当第一使用者发出出售订单以出售第一总值的电量而在供电时不能提供第一总值的电量时,售电限制单元可被配置为允许第一使用者以增加的价格(surcharge price)购回该电量。

当第二使用者管理通过第二蓄电装置消费的电量的历史记录时,第二证书获取单元可被配置为获得用于证明第二使用者所拥有的第二蓄电装置的空容量以及通过第二蓄电装置所消费的电量的实际消费量来预测的预期消费量的第二证书。在这种情况下,购电限制单元基于通过第二证书获取单元获得的第二证书,将第二使用者能够购买的电量限制至第二蓄电装置的空容量和预期消费量的第二总值。

当第二使用者发出购买订单以购买第二总值的电量而在供电时不能接收第二总值的电量时,购电限制单元可被配置为允许第二使用者以增加的价格售回该电量。

电力交易服务器还可以包括:绿色证书获取单元,用于获得用于证明要交易的电力是通过可再生能源或环保型资源产生的绿色电力的绿色证书;以及绿色价格设定单元,用于在绿色证书获取单元获得第一使用者欲购的电力的绿色证书时,设定比第一使用者欲购的电力的通常购买价格更贵的绿色电力购买价格。

电力交易服务器还可以包括:订单接收单元,用于接收电力的出售订单和购买订单;市场价格确定单元,用于基于订单接收单元已经接收的出售订单和购买订单的数量,根据供需平衡来确定电力交易市场中的买卖价格;以及供给控制单元,用于在第一使用者已经成交出售交易时,将第一使用者下订单的电量从第一蓄电装置提供至特定蓄电装置,并且用于在第二使用者已经成交购买交易时,将第二使用者下订单的电量从该特定蓄电装置提供至第二蓄电装置。

订单接收单元可以限制订单的接收,以不接收在特定时期内连续来自相同使用者的订单。

供给控制单元可被配置为当第一使用者已经成交出售交易时,在从交易成交开始逝去特定时间后将第一使用者下订单的电量从第一蓄电装置提供至特定蓄电装置,并且供给控制单元可被配置为当第二使用者已经成交购买交易时,在从交易成交开始逝去特定时间后将第二使用者下订单的电量从该特定蓄电装置提供至第二蓄电装置。

电力交易服务器还可以包括:地域市场价格收集单元,用于将小型交易市场分成在其间实际地交易电力的小区域,并且用于从被分为小区域的多个小型交易市场获得每个小型交易市场中的买卖价格。在这种情况下,市场价格确定单元基于通过地域市场价格收集单元获得的多个小型交易市场中的买卖价格,确定被设定为大于小区域的大区域中的大规模交易市场中的买卖价格。

电力交易服务器还可以包括:市场价格预测单元,用于基于从过去通过市场价格确定单元确定的买卖价格的变化、过去通过订单接收单元接收的出售订单和购买订单的数量的变化、过去或当前可再生能源的出现因素(occurrence factor)的信息、以及未来可再生能源的出现因素的预测信息中选择的至少一个或多个要素来预测未来买卖价格的变化。

根据本发明的另一实施方式,提供了一种绿色市场管理服务器,包括订单接收单元,用于接收关于为通过可再生能源或环保型资源产生的电力发行的绿色证书的出售订单和购买订单,绿色证书用于证明电力的发电量和用于证明电力是基于可再生能源或环保型资源的,以及市场价格确定单元,用于基于订单接收单元已经接收的出售订单和购买订单的数量,根据供需平衡来确定绿色证书的买卖电价格。

根据本发明的另一实施方式,提供了一种交易管理方法,其中,电力交易服务器包括步骤:从欲售电的第一使用者获得第一证书,第一证书用于证明第一使用者所拥有的第一蓄电装置的蓄电量;从欲购电的第二使用者获得第二证书,第二证书用于证明第二使用者所拥有的第二蓄电装置的空容量;基于通过获得第一证书的步骤获得的第一证书,将第一使用者能够出售的电量限制至第一蓄电装置的蓄电量;以及基于通过获得第二证书的步骤获得的第二证书,将第二使用者能够购买的电量限制至第二蓄电装置的空容量。

根据本发明的另一实施方式,提供了一种绿色交易管理方法,包括步骤:接收关于为通过可再生能源或环保型资源产生的电力发行的绿色证书的出售订单和购买订单,绿色证书用于证明电力的发电量和用于证明电力是基于可再生能源或环保型资源的;以及基于接收步骤中接收的出售订单和购买订单的数量,根据供需平衡来确定绿色证书的买电价格和卖电价格。

根据上述的本发明实施方式,可以建立认证绿色电力的结构。

附图说明

图1是用于示出根据本发明第一实施方式的绿色发电系统的构造的说明图;

图2是用于示出根据本实施方式的绿色发电装置的功能构造的说明图;

图3是用于示出根据本实施方式的发电证书发行单元的功能构造的说明图;

图4是用于示出根据本实施方式的蓄电装置的功能构造的说明图;

图5是用于示出根据本实施方式的蓄电证书发行单元的功能构造的说明图;

图6是用于示出根据本实施方式的接口装置的功能构造的说明图;

图7是用于示出根据本发明第二实施方式的绿色发电系统的构造的说明图;

图8是用于示出根据本实施方式的蓄电装置的功能构造的说明图;

图9是用于示出根据本实施方式的余量证书发行单元的功能构造的说明图;

图10是用于示出根据本实施方式的空容量证书发行单元的功能构造的说明图;

图11是用于示出根据本实施方式的接口装置的功能构造的说明图;

图12是用于示出根据本实施方式的消费量证书发行单元的功能构造的说明图;

图13是用于示出根据本实施方式的电力交易服务器的功能构造的说明图;

图14是用于示出根据本发明第三实施方式的绿色发电系统的构造的说明图;

图15是用于示出根据本实施方式的绿色发电装置的功能构造的说明图;

图16是用于示出根据本实施方式的发电证书发行单元的功能构造的说明图;

图17是用于示出根据本实施方式的蓄电装置的功能构造的说明图;

图18是用于示出根据本实施方式的接口装置的功能构造的说明图;

图19是用于示出根据本实施方式的电力传输的操作流程的说明图;

图20是用于示出根据本实施方式的电力传输的操作流程的说明图;

图21是用于示出能够实现各种类型的证书发行单元、接口装置、移动机器、电力交易服务器等的功能的硬件构造实例的说明图。

具体实施方式

下文中,将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。注意,在本说明书和附图中,以相同的参考数字表示基本上具有相同功能和结构的结构元件,并且省略这些结构元件的重复说明。

(说明流程)

将简要说明下述关于本发明实施方式的说明的流程。首先,将参照图1说明根据本发明第一实施方式的家庭电力网络1的构造。然后,将参照图2和图3说明根据本实施方式的绿色发电装置11。将参照图4和图5说明根据本实施方式的蓄电装置12的构造。将参照图6说明根据本实施方式的接口装置13的构造。

接下来,将参照图7说明根据本发明第二实施方式的电力交易系统的构造。将参照图8~图10说明根据本实施方式的蓄电装置12的构造。其次,将参照图11和图12说明接口装置13的构造。然后,将参照图13说明根据本实施方式的电力交易服务器5。

将参照图14说明根据本发明第三实施方式的移动机器6和电力接收装置7的构造。将参照图15和图16说明根据本实施方式的绿色发电装置61。将参照图17说明蓄电装置62的构造。将参照图18说明接口装置63的构造。接下来,将参照图19和图20描述根据本实施方式的电力传输的操作方法。

其次,将说明能够实现接口装置、移动机器、电力交易服务器等的功能的硬件构造的实例。最后,将综述本实施方式的技术思想,并且简要说明源于该技术思想的功能效果。

(描述项目)

1:第一实施方式(发行绿色证书)

1-1:家庭电力网络1的构造

1-2:绿色发电装置11的构造

1-3:蓄电装置12的构造

1-4:接口装置13的构造

2:第二实施方式(面向个体消费者的电力交易市场的结构)

2-1:电力交易市场的构造

2-2:蓄电装置12的构造

2-3:接口装置13的构造

2-4:电力交易服务器5的构造

3:第三实施方式(基于绿色证书的服务)

3-1:移动机器6的构造

3-2:绿色发电装置61的构造

3-3:蓄电装置62的构造

3-4:接口装置63的构造

3-5:电力传输的操作

4:硬件构造的实例

5:总结

1:第一实施方式(发行绿色证书)

下文中,将描述本发明第一实施方式。

(1-1:家庭电力网络1的构造)

首先,将参照图1说明根据本发明第一实施方式的家庭电力网络1的构造。图1是用于说明根据第一实施方式的绿色发电系统的构造的说明图。注意,将使用“家庭”一词,使得容易掌握具体构造,并且“家庭”的表达意味着个体电力消费者的规模可以通过他自己来管理。

如图1所示,家庭电力网络1包括电力消费机器10、绿色发电装置11、蓄电装置12以及接口装置13。家庭电力网络1经由电力线连接区域电力网络2和电力公司3。此外,在本说明书中,绿色发电装置11、蓄电装置12以及接口装置13可被统称为绿色发电装置。

电力消费机器10是消费电力的设备。例如,电力消费机器10是家用电器,诸如冰箱、洗衣机、空调、电风扇、电热器、计算机、视频接收器、视频记录/再生机器、音乐播放器、录音机、照明设备、电炉、微波炉、洗碗机、通风扇、吹风机、电动牙刷等。

绿色发电装置11是用于利用可再生能源或环保型资源发电的发电手段。例如,绿色发电装置11是利用太阳能、风力、地热、水能、原子能、生物燃料、氢燃料等发电的电力手段。然而,为方便起见,本说明书将以光伏发电为例进行描述。

蓄电装置12是充电的手段。蓄电装置12是诸如铅酸电池、锂离子二次电池(Li离子电池)、钠硫电池(NaS电池)、双电层电容器(electricdouble-layer capacitor)、抽水蓄电系统、超导飞轮、超级电容器等充电的手段。然而,为方便起见,本说明书将以使用锂离子二次电池的电池为例进行描述。

接口装置13是用于电力消费者(下文中,使用者)输入信息、或用于向使用者显示信息的接口手段。注意,接口装置13可被结合入绿色发电装置11和蓄电装置12。此外,绿色发电装置11和蓄电装置12可被组合为一个单元。进一步地,绿色发电装置11、蓄电装置12以及接口装置13可被组合为一个单元。

图1示出的实例包括基于直接来自绿色发电装置11的电力供给进行操作的电力消费机器10,以及基于存储在蓄电装置12中的电力的供给进行操作的电力消费机器10。通常,利用可再生能源产生的电力趋于不稳定。优选利用一旦被充入蓄电装置12中的电力作为电力消费机器10的利用形式。由于这个原因,本说明书中将仅以基于存储在蓄电装置12中的电力的供给进行操作的电力消费机器10为例进行描述。

在蓄电装置12中存储通过绿色发电装置11产生的电力。蓄电装置12同样可以存储从电力公司3供给的电力。如上所述,存储在蓄电装置12中的电力将被提供至电力消费机器10。存储在蓄电装置12中的电力将被提供至区域电力网络2和电力公司3。例如,绿色发电装置11产生的电力中没有被电力消费机器10消费的且保存下来的剩余电力被卖给电力公司3。这种剩余电力可被提供至区域电力网络2,并且可以卖给形成区域电力网络2的其他使用者。

相反,从形成区域电力网络2的其他使用者购买电力,购买的电力将被存储在蓄电装置12中。区域电力网络2是一种通过连接多个家庭电力网络1至电力网络20而形成的一种电力网络区域。注意,此处术语“区域”并不意味着诸如辖区、自治市等的划分,而是作为一个电力网络20管理的对象的范围。当然,可以通过辖区、自治区、或由每个电力公司3管理的区域等划分区域电力网络2。注意,为了图的简洁,图1的实例描述了其被详细示出的构造位于区域电力网络2的外部的家庭电力网络1,然而,该家庭电力网络1可被包括在区域电力网络2中。

如上所述,存储在蓄电装置12中的电力不仅被包括在家庭电力网络1中的电力消费机器10消费,并且提供至电力公司3或区域电力网络2。此外,从形成区域网络2的另一家庭电力网络1或电力公司3购买的电力存储在蓄电装置12中。因此,在本实施方式假定的系统中,在家庭电力网络1的外部和内部接收/传输电力。经由接口装置13执行关于接收/传输电力的使用者操作。例如,利用接口装置13执行从电力公司3或其他家庭电力网络1购买电力的操作。

由于这个原因,接口装置13经由通信网络(未示出)连接至其他家庭电力网络1或电力公司3,并且可以与其他家庭电力网络1或电力公司3交换信息。接口装置13可以从蓄电装置12获取关于蓄电量或空容量等的信息,并且可以显示获取的信息。接口装置13可以从绿色发电装置11获取关于发电量的信息。此外,接口装置13可以从绿色发电装置11获取稍后描述的发电证书,并且从蓄电装置12获取稍后描述的蓄电证书。

上面的发电证书是证明通过绿色发电产生的电力的数字证书。通过绿色发电装置11发行该发电证书。类似于发电证书,蓄电证书同样是证明通过绿色发电产生的电力的数字证书。然而,以绿色发电装置11输出的电力为对象发行发电证书,而以蓄电装置12输出的电力为对象发行蓄电证书。换句话说,以绿色发电产生的总电力中的通过蓄电而损耗了的电力为对象发行蓄电证书。

数字证书包括将被证明的信息、基于将被证明的信息的数字签名、以及用于验证数字签名的公钥。毫无疑问,该公钥是通过可信赖的认证中心认证的密钥。在图1的实例中,认证中心4对应于认证公钥的认证中心。此外,假设绿色发电装置11和蓄电装置12预先持有用于数字证书的发行所必需的密匙和公钥。假设由认证中心4来认证公钥。

如上所述,绿色发电装置11持有与通过认证中心4认证的公钥配对的密匙。利用该密匙,绿色发电装置11在向蓄电装置12提供产生的电力时发行认证发电量信息的发电证书。具体地,绿色发电装置11通过利用密匙基于发电量信息生成数字签名,并且生成向发电量信息附加数字签名的发电证书。注意,可以向发电证书增加产生电力的区域的信息(识别区域电力网络2的信息)。

向蓄电装置12输入通过绿色发电装置11发行的发电证书。如上所述,蓄电装置12持有与已经通过认证中心4认证的公钥配对的密匙,并且蓄电装置12使用此密匙以发行蓄电证书。首先,蓄电装置12从认证中心4获取绿色发电装置11的公钥证书,并且通过使用公钥证书中包含的公钥来验证发电证书中包含的数字签名。

如果成功验证数字签名,那么蓄电装置12将发电证书信息中包含的发电量乘以蓄电效率以计算基于通过蓄电而损耗的电力修正的发电量(以下称之为修正发电量)。其次,蓄电装置12发行认证修正发电量信息的蓄电证书。具体地,蓄电装置12基于修正发电量信息通过利用密匙生成数字签名,并且生成向修正发电量信息附加数字签名的蓄电证书。注意,可以向蓄电证书增加产生电力的区域的信息(识别区域电力网络2的信息)。

如上发行的蓄电证书被输入至接口装置13。当从蓄电装置12向其它家庭电力网络1或电力公司3提供电力时,接口装置13向另一家庭电力网络1或电力公司3提供已经通过蓄电装置12输入的蓄电证书。通过以这种方式提供蓄电证书,可以验证从蓄电装置12提供的电力是绿色能源。

因此,根据本实施方式的绿色发电系统利用发电证书以提供用于验证通过绿色发电装置11产生的电力是绿色电力的结构。通过利用这种结构,当在绿色电力与标准电力价格之间存在差距时,例如,提供蓄电证书使得可以以绿色电力价格出售蓄电装置12的电力。

此外,即使在绿色发电装置11产生的电力已经在家庭电力网络1内消费的情况下,至少可以保留发电证书。通过出售从电力公司3购买的、附加发电证书的电力,稍后将收回应该从产生绿色电力获得的利益。提供这种结构使得绿色发电的货币价值可见,并且期待这将鼓励使用者投资用于绿色发电的设备。此外,如果实现上面的结构,那么发电证书自身获得货币价值,并且发电证书可以证券化。

因此,为了增强使用者绿色发电的意识,有形化绿色发电的价值是非常有意义的。如果绿色发电的价值被广泛认可,那么它将加速用于绿色发电的设备的投资,并且因此将减少温室气体的排放量。期待建设连接绿色电力价值和货币价值的结构以获得改善世界环境的结果。到此为止,已经综述了绿色发电系统的概貌,稍后将描述绿色发电系统的详细构造。

如上所述已经说明了根据本实施方式的家庭电力网络1的构造。

(1-2:绿色发电装置11的构造)

参照图2和图3,将给出根据本实施方式的绿色发电装置11的构造说明。图2是用于示出根据本发明实施方式的绿色发电装置11的功能构造的说明图。图3是用于示出根据本发明实施方式的发电证书发行单元114的功能构造的说明图。

(总体构造)

如图2所示,绿色发电装置11包括光伏板111、发电量测量单元112、电力传输单元113、发电证书发行单元114、以及通信单元115。注意,在下面的描述中,发电量测量单元112和发电证书发行单元114可被统称为认证模块。

光伏板111是用于将阳光的能量转换为电力的发电手段。光伏板111例如使用硅太阳能电池或染料敏化太阳能电池(dye-sensitised solar cells)等。光伏板111产生的电力被输入至发电量测量单元112。发电量测量单元112测量光伏板111的发电量。发电量测量单元112测量的发电量信息被输入至发电证书发行单元114。

光伏板111产生的电力经由发电量测量单元112被输入至电力传输单元113。被输入了光伏板111产生的电力的电力传输单元113传输输入的电力至电力消费机器10或蓄电装置12。注意此处的描述中,通过电力传输单元113输入的电力被传输至蓄电装置12。

已经从发电量测量单元112输入发电量信息的发电证书发行单元114对于输入的发电量信息发行发电证书。注意,稍后将描述发电证书发行单元114的详细功能构造。已经通过发电证书发行单元114发行的发电证书被输入至通信单元115。已经被输入发电证书的通信单元115将被输入的发电证书传输至蓄电装置12。

(发电证书发行单元114的细节)

将给出发电证书发行单元114的详细功能构造的说明。如图3所示,发电证书发行单元114由签名生成单元1141、存储单元1142以及证书生成单元1143构成。注意,存储单元1142存储一对预先已经生成的密匙和公钥。此外,假设存储在存储单元1142中的公钥已经通过认证中心4认证。

结果当从发电量测量单元112输入发电量信息至发电证书发行单元114时,输入的发电量信息被输入至签名生成单元1141。被输入了发电量信息的签名生成单元1141从存储单元1142读取密匙,并且基于发电量信息利用已经读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元1141生成的数字签名连同发电量信息被输入至证书生成单元1143。已经被输入数字签名和发电量信息的证书生成单元1143生成包含已经被输入的数字签名和发电量信息的发电证书。随后,通过证书生成单元1143生成的发电证书被输入至通信单元115。

(发电证书的内容)

在本实例中,发电证书包含发电量信息和数字签名。通过利用该发电证书,可以认证已经从绿色发电产生的电力的电量。然而,存在一些期望增加关于绿色发电类型和发电区域等的信息的情况。

例如,当电力价格根据在发电时产生的温室气体的排放量改变时,为了确定用于交易的电力价格,有必要知道绿色发电的类型。在这种情况下,优选在发电证书中增加表明绿色发电类型的信息(以下称之为发电方式数据)。在图2和图3的实例中,向发电证书增加表示太阳能发电的发电方式数据。在利用可再生资源的发电方式的情况下,温室气体的排放量几乎为零,然而,在环保型能源发电的情况下,温室气体的排放量根据用于发电的燃料而改变。在这种情况下,在发电方式数据中表明燃料类型。可以形成表示发电时的环境负担的程度的参考指标,并且增加表示参考指标的信息作为发电方式数据。

如果期待存在一种本地生产本地消费的电力消费(作为地域政策),优选向发电证书增加发电区域的信息(以下称之为区域信息)。如果发电区域在地理上远离消费区域,那么导致电力通过电力传输线传输时电力传输损耗。此外,重复执行DC/AC转换和频率转换将导致电力损耗。由于这些原因,在很多情况下,期望本地生产本地消费的电力消费类型。在推广这种电力消费类型的情况下,通常应用政策以设定本地生产本地消费的电力的出售价格贵,而设定本地生产本地消费的电力的购买价格便宜。于是,为了认证是否是本地生产本地消费,期待向发电证书增加区域信息。所期望的消费区域的信息可别增加作为区域信息。

通过向发电证书增加这种信息,可以更精确地认证发电证书的价值,并且这有助于具有更高环境性能的绿色发电设备的推广。同样有助于地域政策和地域服务的发展,或有助于面向地域的交易市场的形成。注意,类似于发电量信息,期望通过具有数字证书来确保向发电证书增加的各种信息的可靠性。在这种情况下,通过签名生成单元1141执行数字签名的添加。此外,通过证书生成单元1143执行各种信息和对应的数字签名的添加。

上面已经说明了根据本实施方式的绿色发电装置11的构造。

(1-3:蓄电装置12的构造)

接下来,参照图4和图5,将说明根据本实施方式的蓄电装置12的构造。图4是用于示出根据本实施方式的蓄电装置12的功能构造的说明图。图5是用于示出根据本实施方式的蓄电证书发行单元125的功能构造的说明图。

(总体构造)

如图4所示,蓄电装置12包括电力接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电力传输单元124、蓄电证书发行单元125以及通信单元126。

(接收电力时)

首先,通过绿色发电装置11提供的电力被电力接收单元121接收。电力接收单元121接收的电力被输入至充电/放电控制单元122。已经通过电力接收单元121输入电力的充电/放电控制单元122将输入电力输入至电池123,以对电池123充电。这时,蓄电证书发行单元125经由通信单元126接收来自绿色发电装置11的发电证书。已经接收发电证书的蓄电证书发行单元125基于接收的发电证书和电池123的蓄电效率发行蓄电证书。注意,稍后将详细描述蓄电证书发行单元125的功能构造。

(传输电力时)

如果经由通信单元126从接口装置13接收了用于放电的指令,那么放电指令经由通信单元126被输入至充电/放电控制单元122。已经被输入用于放电的指令的充电/放电控制单元122从电池123释放基于指令的量的电力。已经通过充电/放电控制单元122从电池123释放的电力被输入至电力传输单元124,并且从电力传输单元124传输至电力消费机器10、区域电力网络2或电力公司3。然而,在本实例中,假设传输至电力公司3。这时,充电/放电控制单元122向蓄电证书发行单元125输入放电量的信息。

被输入了放电量信息的蓄电证书发行单元125基于输入的放电量信息,发行认证其放电量的电力是从绿色发电产生的电力的蓄电证书。如果可以使用在接收来自绿色发电装置11的电力的同时发行的蓄电证书,那么将使用该蓄电证书。然而,在该实例中,假设蓄电证书发行单元125发行对应于放电量的蓄电证书。发行了对应于放电量的蓄电证书的蓄电证书发行单元125经由通信单元126将蓄电证书传输至接口装置13。

(蓄电证书发行单元125的详细描述)

将说明蓄电证书发行单元125的详细功能构造。如图5所示,蓄电证书发行单元125由签名验证单元1251、发电量修正单元1252、签名生成单元1253、存储单元1254以及证书生成单元1255构成。注意,存储单元1254存储一对已经预先生成的密匙和公钥。此外,假设存储单元1254中存储的公钥已经通过认证中心4认证。

(接收电力时)

首先,通过蓄电证书发行单元125接收的发电证书经由通信单元126被输入至签名验证单元1251。已经被输入发电证书的签名验证单元1251经由通信单元126从认证中心4获取绿色发电装置11的公匙证书。然后签名验证单元1251使用公匙证书中包含的公匙来验证发电证书中包含的数字签名的有效性。如果成功验证数字签名,签名验证单元1251向发电量测量单元1252输入包含在发电证书中的发电量信息。

如果向发电证书增加了区域信息等,签名验证单元1251以相同方式验证数字签名,并且如果成功,签名验证单元1251输入区域信息等至证书发行单元1255。然而,在该实例中,假设在发电证书中仅包含发电量信息。

已经通过签名验证单元1251输入发电量信息的发电量修正单元1252从充电/放电控制单元122获取表示电池123的充电效率的信息。发电量修正单元1252将发电量乘以电池123的充电效率以计算基于电池123中的电力损耗而调节的修正发电量。注意,如果原样使用发电证书所表示的发电量,则保留了电池123中的电力损耗的值(没有被消费的电力损耗)。由于这个原因,通过发电量修正单元1252修正发电量。

通过发电量修正单元1252计算的修正发电量信息被输入至签名生成单元1253。已经被输入修正发电量信息的签名生成单元1253从存储单元1254读取密匙,并且基于修正发电量信息利用已经被读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元1253生成的数字签名连同修正发电量信息被输入至证书生成单元1255。已经被输入数字签名和修正发电量信息的证书生成单元1255生成包含已经被输入的数字签名和修正发电量信息的蓄电证书。

注意,如果在发电证书中包含区域信息等,那么签名生成单元1253生成用于区域信息等的数字签名,并且证书生成单元1255生成包含区域信息等的蓄电证书。注意,证书生成单元1255可以使蓄电证书原样地包括包含在发电证书中的区域信息等。

(传输电力时)

如果蓄电装置12经由通信单元126从接口单元13接收放电指令,则放电量信息被输入至蓄电证书发行单元125。已经被输入至蓄电证书发行单元125的放电量信息被输入至证书生成单元1255。已经被输入放电量信息的证书生成单元1255生成对应于放电量的蓄电证书,以经由通信单元126传输至放电目的地(在本实例中是电力公司3)。注意,存在如下的用于生成对应于放电量的蓄电证书的两种方法。

第一种方法是在接收电力时生成多个对应于预定的单位电量(修正发电量)的蓄电证书。换句话说,当接收对应于特定发电量的一个发电证书时,该方法不用于生成对应于其发电量的修正发电量的仅一个蓄电证书,而用于根据对应于通过发电证书表明的发电量的每单位的电量生成必要数量的蓄电证书。因此,如果应用这种方法,接收电力时,将生成与(发电量/单位电量)一样多的蓄电证书。如果逐个地为每单位的电力生成蓄电证书且存储在存储单元1254中,则可以在放电时向放电目的地提供与放电量一样多的蓄电证书。

第二种方法是在放电时生成对应于放电量的一份蓄电证书。当接收对应于特定发电量的一个发电证书时,该方法用于生成对应于其发电量的修正发电量的一个蓄电证书,并且将蓄电证书存储在存储单元1254中。在放电时,将读取存储在存储单元1254中的蓄电证书,修正发电量被分为等于充电量的第一修正发电量、以及通过从原始的修正发电量减去第一修正发电量计算的第二修正发电量,并且将生成对应于第一和第二修正发电量的蓄电证书。随后,将向放电目的地提供用于第一修正发电量的蓄电证书,而用于第二修正发电量的蓄电证书将存储在存储单元1254中。

利用任一种方法,将获取对应于放电量的蓄电证书,并且将经由通信单元126向放电目的地提供蓄电证书。在利用上面第一种方法时无需再创建蓄电证书,然而,当利用上面第二种方法时,需要再创建蓄电证书(产生第一和第二蓄电证书)。在这种情况下,类似于在接收电力时执行的产生蓄电证书的处理,将通过签名生成单元1253和证书生成单元1255执行再创建蓄电证书的处理。注意,此处描述的两种方法是实例,并且可以应用其它方法产生对应于放电量的蓄电证书。在本说明书中,假设通过第二种方法产生对应于放电量的蓄电证书。

如上已经说明了根据本实施方式的蓄电装置12的构造。

(1-4:接口装置13的构造)

参照图6,将说明根据本实施方式的接口装置13的构造。图6是用于示出根据本发明实施方式的接口装置的功能构造的说明图。

如图6所示,接口装置13包括通信单元131、中央处理单元132、存储单元133、显示单元134以及输入单元135。

当从蓄电装置12放电时,使用者利用输入单元135输入放电量等的信息。已经利用输入单元135输入的信息经由中央处理单元132和通信单元131被输入至蓄电装置12。当通过蓄电装置12执行放电处理时,通信单元131接收蓄电证书。通信单元131接收的蓄电证书被输入至中央处理单元132中。已经被输入蓄电证书的中央处理单元132经由通信单元131传输输入的蓄电证书至放电目的地(该实例中是电力公司3)。

注意,接口装置13提供用于使用者在买或卖电时输入或显示信息的用户界面功能。通过中央处理单元132执行用于实现这种功能的处理。例如,中央处理单元132从电力公司3等经由通信单元131获取电力购买价格和电力出售价格的信息,并且将该信息显示在显示单元134上。此外,中央处理单元132向显示单元134输入已经利用输入单元135输入的购买电量或出售电量的信息,或经由通信单元131传输该信息至电力公司3等。

此外,当使用者利用输入单元135输入指令买电时,中央处理单元132经由通信单元131向蓄电装置12传输放电指令和放电量信息。注意,必要时,存储单元133用于存储从蓄电装置12或电力公司3接收的信息、或使用者已经输入的信息,或用于存储绿色发电装置11或蓄电装置12的公钥等。存储单元133用于存储定义中央处理单元132的操作的程序。

如上已经说明了根据本实施方式的接口装置13的构造。

<2:第二实施方式(用于个体消费者的电力交易市场的结构)>

下文,将说明本发明的第二实施方式。注意,以相同的参考数字表示具有基本与根据上面第一实施方式的结构元件一样的功能和结构的结构元件,并且省略这些结构元件的重复说明。

(2-1:电力交易系统的构造)

首先,参照图7,将说明根据本实施方式的电力交易系统的构造。图7是用于示出根据本发明实施方式的电力交易服务器的功能构造的说明图。注意,类似于上面的第一实施方式将使用“家庭”一词,使得容易掌握具体构造,并且此处“家庭”的表达意味着个体电力消费者的规模可以通过他自己来管理。

如图7所示,根据本实施方式的电力交易系统包括家庭电力网络1、多个家庭电力网络2(第一区域电力网络至第N个区域电力网络)、认证中心4以及电力交易服务器5。注意,类似于图1,可以包括电力公司3。此外,家庭电力网络1包括电力消费机器10、绿色发电装置11、蓄电装置12以及接口装置13。假设家庭电力网络1经由电力线连接多个区域电力网络2(第一区域电力网络至第N个区域电力网络)。

图1与图7之间的主要差别是电力交易服务器5的存在。如在第一实施方式的上述说明中描述的,在利用矿物燃料等生产的普通电力与绿色电力之间存在价格差距,并且如果可以开发通过对特定电力添加发电证书或蓄电证书而以绿色电力价格交易电力的结构,那么发电证书或蓄电证书将具有货币价值。此外,可以发展发电证书或蓄电证书在证券化之后自身可以独立交易的市场。

上面的电力交易服务器5是用于管理诸如一种上述的电力交易、用于管理发电证书交易或蓄电证书交易等的服务器装置。本实施方式涉及用于管理这种电力交易、以及发电证书或蓄电证书交易等的方法。下文中,将会逐个说明用于实现根据本实施方式的电力交易的管理的增加至上述第一实施方式的构造的蓄电装置12的功能、接口装置13的功能、以及电力交易服务器5的功能。

尽管是否考虑发电证书和蓄电证书在存储时发生电力损耗会存在差异,但是从它们都是认证绿色电力的数字证书的观点来看,它们是基本相同的。尤其是当存储时的损耗足够小而可以忽略时,发电证书和蓄电证书相同。由于这个原因,在下列的描述中,假设蓄电证书将用于电力交易。

如上已经说明了根据本实施方式的电力交易的构造。

(2-2:蓄电装置12的构造)

参照图8至图10,将说明根据本实施方式的蓄电装置12的构造。图8是用于示出根据本实施方式的蓄电装置12的功能构造的说明图。图9是用于示出根据本实施方式的余量证书发行单元127的功能构造的说明图。图10是用于示出根据本实施方式的空容量证书发行单元128的功能构造的说明图。

如图8所示,蓄电装置12包括电力接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电力传输单元124、蓄电证书发行单元125、通信单元126、余量证书发行单元127以及空容量证书发行单元128。注意,电力接收单元121、充电/放电控制单元122、电池123、电力传输单元124、蓄电证书发行单元125、通信单元126与根据上面第一实施方式的蓄电装置12的相同,因此将省略这些结构元件的详细说明,并且仅给出余量证书发行单元127和空容量证书发行单元128的说明。

(引言)

不仅对于电力交易,在世界中存在各种商品交易。例如,各种金融商品在利率、通货(currency)、债权、证券等市场中流通。此外,诸如期货、交换(swap)、期权等的派生物同样被广泛利用。例如,期货是在将来日期以今天指定的价格交易现货的契约。现货包括各种商品,例如油、电力、排放权、小麦、大豆、玉米等。

原先,期货在到期日执行契约,与现货的交接相关联。然而,现在期货的通常交易形式是没有实际商品的交接,并且在到期日前执行补偿交易以进行补偿(offsetting)。由于这个原因,现货的交易价格经常在投机交易中快速上升和下降。

然而,在本实施方式中假设的电力交易市场是在假设交接现货的情况下个体电力消费者参与其中的市场。因此,强烈期望消除风险,例如,那些由投机交易导致的波动(gyrating)市场价格,或在交付日期出现的电力供给下跌。为了消除这些风险,有必要排除在短于商品交付所必需的时间的时间内重复买卖的参与者,排除没有拥有任何现货交付的参与者,或排除难以接收现货的参与者。

尽管这里将期货作为实例描述,然而,本实施方式所假设的是实时的电力交易。因此,优选电力交易服务器5实时管理信息,这些信息诸如已经发出出售订单的参与者当前是否有充足的电池余量以交付,或已经发出购买订单的参与者是否保持充足的电池空间以接收。然而,当参与者数量增加时,电力交易服务器难以实时管理每个参与者的电池余量和电池空容量。发明本实施方式以解决这些问题。

(余量证书发行单元127的功能)

为了管理已经发出出售订单的参与者的电池余量,根据本实施方式的电力交易系统利用认证电池余量的余量证书。通过蓄电装置12的余量证书发行单元127发行余量证书。

如图9所示,余量证书发行单元127由余量获取单元1271、签名生成单元1272、存储单元1273以及证书生成单元1274构成。注意,存储单元1273存储一对预先已经生成的密匙和公钥。此外,假设存储在存储单元1273中的公钥已经通过认证中心4认证。

如果使用者利用接口装置13发出出售订单,表示出售订单的通知经由通信单元126被输入至充电/放电控制单元122。接收该通知的充电/放电控制单元122检测电池123的电池余量,并且向余量证书发行单元127输入检测的电池余量的信息。已经输入至余量证书发行单元127的电池余量的信息将通过余量获取单元1271获取。通过余量获取单元1271获取的电池余量的信息被输入至签名生成单元1272。

已经被输入电池余量信息的签名生成单元1272从存储单元1273读取密匙,并且基于电池余量信息利用已经读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元1272产生的数字签名连同电池余量信息被输入至证书生成单元1274。已经被输入数字签名和电池余量信息的证书生成单元1274生成包含已经被输入的数字签名和电池余量信息的数字证书。随后,证书生成单元1274生成的余量证书被输入至通信单元126。该余量证书经由通信单元126被传输至接口装置13,并且经由接口装置13传输至电力交易服务器5。

(空容量证书发行单元128的功能)

为了管理已经发出购买订单的参与者的电池空容量,根据本实施方式的电力交易系统利用认证电池空容量的空容量证书。通过蓄电装置12的空容量证书发行单元128发行空容量证书。

如图10所示,空容量证书发行单元128由空容量获取单元1281、签名生成单元1282、存储单元1283以及证书生成单元1284构成。注意,存储单元1283存储一对预先已经生成的密匙和公钥。此外,假设存储在存储单元1283中的公钥已经通过认证中心4认证。

如果使用者利用接口装置13发出购买订单,表示购买订单的通知经由通信单元126被输入至充电/放电控制单元122。接收该通知的充电/放电控制单元122检测电池123的电池空容量,并且向空容量证书发行单元128输入检测的电池空容量的信息。已经输入至空容量证书发行单元128的电池空容量的信息将通过空容量获取单元1281获取。通过空容量获取单元1281获取的电池空容量的信息被输入至签名生成单元1282。

已经被输入电池空容量信息的签名生成单元1282从存储单元1283读取密匙,并且基于电池空容量信息利用已经读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元1282产生的数字签名连同电池空容量信息输入至证书生成单元1284。已经被输入数字签名和电池空容量信息的证书生成单元1284生成包含已经被输入的数字签名和电池空容量信息的空容量证书。随后,证书生成单元1284生成的空容量证书被输入至通信单元126。该空容量证书经由通信单元126被传输至接口装置13,并且经由接口装置13传输至电力交易服务器5。

如上已经说明了蓄电装置12的构造。如上所述,余量证书在发出出售订单时被传输至电力交易服务器5,而空容量证书在发出购买订单时被传输至电力交易服务器5。电力交易服务器5基于在实时基础上传输的余量证书和空容量证书限制买卖订单的受理。结果,可以避免不能交接现货的风险。

(2-3:接口装置13的构造)

参照图11和图12,将说明根据本实施方式的接口装置13的构造。图11是用于示出根据本发明实施方式的接口装置13的功能构造的说明图。图12是用于示出根据本发明实施方式的消费量证书发行单元136的功能构造的说明图。

如图11所示,接口装置13包括通信单元131、中央处理单元132、存储单元133、显示单元134以及输入单元135。注意,通信单元131、存储单元133、显示单元134以及输入单元135与根据上面第一实施方式的接口装置13的基本相同,因此将省略这些结构元件的详细说明,并且仅给出中央处理单元132(消费量证书发行单元136)的功能的说明。

如上所述,基于余量证书或空容量证书限制买卖订单的受理可以避免不能交接现货的风险。然而,电池123的电池余量时刻在减少。由于这个原因,优选允许使用者发出不高于通过从余量证书表示的电池余量减去特定的差额所计算的电量的出售订单。另一方面,允许使用者发出不高于等于空容量证书表示的电池空容量的电量的购买订单是可接受的。

此外,如果预期在实际交付商品前消费特定的电量,则优选允许发出不高于考虑了有关的特定消费电量的电力上限的出售订单。消费量证书发行单元136(中央处理单元132的功能之一)包括发行认证这种假定电力消费量的消费量证书的功能。

如图12所示,消费量证书发行单元136由消费量设定单元1361、签名生成单元1362、存储单元1363以及证书生成单元1364构成。注意,存储单元1363存储一对预先已经生成的密匙和公钥。此外,假设存储在存储单元1363中的公钥已经通过认证中心4认证。

消费量设定单元1361监控电力消费设备10的电力消费量。消费量设定单元1361检测经常消费电力的电力消费设备10,并且计算所检测的电力消费设备10每单位时间消费的电力消费量。注意,如果使用者通过使用输入单元135来指定电力消费设备10,那么将计算所指定的电力消费设备10每单位时间消费的电力消费量。于是当使用者利用输入单元135发出出售订单时,消费量设定单元1361基于预先已经计算的每单位时间的电力消费量来计算在实际交付前规定的时间内将要消费的电力,并且设定结果作为电力消费量。

已经通过消费量设定单元1361设定的电力消费量信息被输入至签名生成单元1362。已经被输入电力消费量信息的签名生成单元1362从存储单元1363读取密匙,并且基于电力消费量信息利用已经读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元1362产生的数字签名连同电力消费量信息被输入至证书生成单元1364。已经被输入数字签名和电力消费量信息的证书生成单元1364生成包含已经被输入的数字签名和电力消费量信息的电力消费量证书。证书生成单元1364生成的电力消费量证书被输入至通信单元131,并且经由通信单元131传输至电力交易服务器5。

如上已经说明了根据本实施方式的接口装置13的构造。如上所述,消费量证书的使用使得可以发出充分考虑了在实际现货交付前家庭电力网络1内的预期消费量的电量的购买订单。

(2-4:电力交易服务器5的构造)

参照图13,将说明根据本实施方式的电力交易服务器5的功能。图13是用于示出根据本实施方式的电力交易服务器5的构造的说明图。

如图13所示,电力交易服务器5包括通信单元51、订单接收单元52、市场价格确定单元53、证书获取单元54、购电限制单元55、售电限制单元56、进/给电力控制单元57、地域市场(local market)价格收集单元58以及价格预测单元59。

(交易功能)

当使用者发出订单时,订单的信息经由通信单元51被输入至订单接收单元52。订单接收单元52基于已经输入的订单信息接收订单,并且将订单输入至市场价格确定单元53。然而,订单在这个阶段没有确定。市场价格确定单元53根据订单接收单元52已经接收的订单量基于供需平衡来确定买卖价格(下文中称之为市场价格)。通过市场价格确定单元53确定的市场价格信息被输入至订单接收单元52。

注意,交易市场可以被分为单位区域电力网络2。这种情况下,通过地域市场价格收集单元58研究并收集每个区域电力网络2的市场价格。接下来,通过地域市场价格收集单元58收集的每个区域电力网络2的市场价格信息被输入至市场价格确定单元53。这种情况下,市场价格确定单元53基于每个区域电力网络2的市场价格信息来确定整体市场价格。注意,可以利用配置在每个区域电力网络2中的区域蓄电装置21(参考图7)来执行每个区域电力网络2的电力交易市场中的实际交付。

如上所述,订单接收单元52在从使用者接收订单时,没有确定订单。当订单接收单元52接收订单时,证书获取单元54在确定订单前从使用者获取各种证书。证书获取单元54包括空容量证书获取单元541、消费量证书获取单元542、余量证书获取单元543、以及蓄电证书获取单元544。

(购买订单)

如果通过使用者接收的订单是购买订单,则证书获取单元54从空容量证书获取单元541获取空容量证书,并且从消费量证书获取单元542获取消费量证书。通过空容量证书获取单元541获取的空容量证书、以及通过消费量证书获取单元542获取的消费量证书被输入至购电限制单元55。购电限制单元55从认证中心4获取蓄电装置12的公钥证书,并且利用包含在获取的公钥证书中的公钥来验证包含在空容量证书和消费量证书中的数字签名。然而,如果无法获取消费量证书,则将仅验证包含在空容量证书中的数字签名。

如果验证成功,购电限制单元55读取包含在空容量证书中的电池空容量信息、以及包含在消费量证书中的电力消费量信息,并将它们输入至订单接收单元52。比较由使用者的购买订单指定的购买电量的信息与被输入至购电限制单元55的剩余的电池空容量信息和电力消费量信息,如果购买的电量少于(剩余的电池空间+电力消费量),那么订单接收单元52确定购买订单。随后,订单接收单元52将购买电量的信息输入至进/给电力控制单元57。

已经被输入购买电量的信息的进/给电力控制单元57执行控制指令以向发出购买订单的使用者提供购买的电量的电力。该控制指令经由通信单元51传输至电力供应者的蓄电装置12、区域蓄电装置21或指定的存储位置。电力供应者的蓄电装置12、区域蓄电装置21或指定的存储位置向发出了购买订单的使用者的蓄电装置12供给购电量的电力。

(出售订单)

如果通过使用者接收的订单是出售订单,则证书获取单元54从余量证书获取单元543获取余量证书,并且从蓄电证书获取单元544获取蓄电证书。通过余量证书获取单元543获取的余量证书被输入至售电限制单元56。售电限制单元56从认证中心4获取蓄电装置12的公钥证书,并且利用包含在获取的公钥证书中的公钥来验证包含在余量证书中的数字签名。如果验证成功,那么包含在余量证书中的电池余量信息将被输入至订单接收单元52。

蓄电证书获取单元544从认证中心4获取蓄电装置12的公钥证书,并且利用包含在获取的公钥证书中的公钥来验证包含在获得的蓄电证书中的数字签名。如果验证成功,那么包含在蓄电证书中的修正发电量信息将被输入至订单接收单元52。如先前描述的,蓄电证书是证明电力是绿色电力的证书。因此,包含在蓄电证书中的修正发电量的电力将被以绿色电力的价格购买。如果出售的电力不是绿色电力,那么将不能获得蓄电证书。在这种情况下,蓄电证书获取单元544输入该电力不是绿色电力的通知至订单接收单元52。然而,这里假设可以获得蓄电证书。

当已经被输入电池余量信息和修正发电量信息时,订单接收单元52比较使用者的出售订单所指定的出售电量的信息和售电限制单元56已经输入的电池余量的信息,如果出售的电量少于电池余量,那么订单接收单元52确定出售订单。随后,订单接收单元52从市场价格确定单元53获取绿色电力的市场价格,并且对于出售订单所指定的出售电量中的、蓄电证书获取单元544已经输入的修正发电量以绿色电力的市场价格来确定出售订单。此外,订单接收单元52从市场价格确定单元53获取绿色电力的市场价格,并且对于从出售订单所指定的出售电量减去修正发电量而得到的出售电量以通常市场价格来确定出售订单。

订单接收单元52将出售电量的信息输入至进/给电力控制单元57。已经被输入出售电量信息的进/给电力控制单元57执行控制指令,使得出售电量的电力从已经发出出售订单的使用者的蓄电装置12传输至指定存储位置。该控制指令将经由通信单元51传输至发出了出售订单的使用者的蓄电装置12。接收了控制指令的蓄电装置12将出售电量的电力传输至指定的存储位置。

(价格预测功能)

随后,将描述通过电力交易服务器5的价格预测。价格预测单元59包括市场价格预测单元591、存储单元592以及环境信息收集单元593。市场价格预测单元591基于过去由市场价格确定单元53确定的电力买卖价格的变化、当前的买卖价格、过去交易量的变化、当前的交易量、以及由稍后描述的环境信息收集单元593收集的环境信息来预测未来的市场价格。

环境信息收集单元593是用于收集影响绿色电力的电量的环境因素的信息的手段。例如,环境信息收集单元593收集关于过去和现在的天气或天气预报等的环境信息。此外,环境信息收集单元593累积收集的环境信息至存储单元592。在存储单元592中累积的环境信息被市场价格预测单元591参考,并且将用于市场价格的预测。例如,如果天气很多天下雨或多云而没有阳光,则预测通过光伏发电提供的电量将下降。在这种情况下,预测绿色电力的价格比通常高。

以这种方式预测的市场价格将经由通信单元51传输至每个使用者的接口装置13和电力公司3。

如上已经说明了根据本实施方式的电力交易服务器5的功能。

<3:第三实施方式(基于绿色证书的服务)>

下文中,将说明本发明第三实施方式。注意,以相同的参考数字表示具有与根据上面第一和第二实施方式的结构元件基本相同的功能和结构的结构元件,并且省略这些结构元件的重复说明。

(3-1:移动机器6的构造)

参照图14,将给出根据本发明第三实施方式的移动机器6和电力接收装置7的构造的说明。图14是用于示出根据本实施方式的绿色发电系统的构造的说明图。注意,移动机器6的具体实例是个人计算机、移动电话、便携式游戏机、便携式信息终端、信息家庭机器、汽车导航系统等。

如图14所示,移动机器6包括电力消费部60、绿色发电装置61、蓄电装置62、接口装置63以及价值信息获取单元64。另一方面,电力接收装置7包括电力接收单元71、签名验证单元72以及价值信息发行单元73。

电力消费部60是用于实现移动机器6的各功能的电子部件。绿色发电装置61具有与根据上述第一实施的绿色发电装置11基本相同的功能。然而,绿色发电装置61应用足够小的以能够安装在移动机器6上的物体。

类似于绿色发电装置61,蓄电装置62应用足够小的以能够安装在移动机器6上的物体。此外,不同于根据上述第一实施方式的蓄电装置12,蓄电装置62可以省略蓄电证书的发行手段。这种情况下,将利用发电证书代替蓄电证书。注意,省略发行蓄电证书的功能有助于使移动机器6更小且更省电。

接口装置63是接收使用者操作的操作手段,以及用于向使用者显示信息的手段。价值信息获取单元64从电力接收装置7获取价值信息。该价值信息例如是票券(coupon)或电子货币等。注意,移动机器6与电力接收装置7之间的通信可以是有线的或无线的。移动机器6与电力接收装置7之间的电力传输可以利用电磁感应的非接触方式,或利用电力线的有线方式。

当使用者的操作指示从蓄电装置62向电力接收装置7传输电力时,通过电力接收装置7的电力接收单元71接收从蓄电装置62释放的电力。这时,由绿色发电装置61发行的发电证书经由接口装置63传输至电力接收装置7。发电证书由电力接收装置7的签名验证单元72来接收。接收了发电证书的签名验证单元72从认证中心4获取绿色发电装置61的公钥证书,并且利用包含在公钥证书中的公钥来验证包含在所获取的发电证书中的数字签名。

如果验证成功,则签名验证中心72输出发电证书至外部,并且将包含在发电证书中的发电量信息输入至价值信息发行单元73。已经被输入发电量信息的价值信息发行单元73基于已经被输入的发电量信息将对应于发电量的价值信息传输至移动机器6。由移动机器6的价值信息获取单元64接收通过移动机器6传输的价值信息。接口装置63存储已经通过价值信息获取单元64输入的价值信息。

如上已经说明了根据本实施方式的移动机器6和电力接收装置7的构造。

(3-2:绿色发电装置61的构造)

参照图15和图16,将给出根据本实施方式的绿色发电装置61的构造的说明。图15是用于示出根据本实施方式的绿色发电装置61的功能构造的说明图。图16是用于示出根据本实施方式的发电证书发行单元614的功能构造的说明图。

(总体构造)

如图15所示,绿色发电装置61包括光伏板611、发电量测量单元612、电力传输单元613、发电证书发行单元614以及通信单元615。注意,在下面的描述中,发电量测量单元612和发电证书发行单元614可被统称为认证模块。

光伏板611是用于将阳光的能量转换为电力的发电手段。光伏板611例如使用硅太阳能电池或染料敏化太阳能电池等。光伏板611产生的电力被输入至发电量测量单元612。发电量测量单元612测量光伏板611的发电量。发电量测量单元612测量的发电量的信息被输入至发电证书发行单元614。

光伏板611产生的电力经由发电量测量单元612输入至电力传输单元613。被输入了光伏板611产生的电力的电力传输单元613将输入的电力传输至电力消费部60或蓄电装置62。注意此处的描述中,通过电力传输单元613输入的电力被传输至蓄电装置62。

已经从发电量测量单元612输入了发电量信息的发电证书发行单元614对于输入的发电量信息发行发电证书。注意,稍后将描述发电证书发行单元614的详细功能构造。已经通过发电证书发行单元614发行的发电证书被输入至通信单元615。被输入了发电证书的通信单元615将输入的发电证书传输至接口装置63。

(发电证书发行单元614的细节)

将给出发电证书发行单元614的详细功能构造的说明。如图16所示,发电证书发行单元614由签名生成单元6141、存储单元6142以及证书生成单元6143构成。注意,存储单元6142存储一对预先已经生成的密匙和公钥。此外,假设存储在存储单元6142中的公钥已经通过认证中心4认证。

结果当从发电量测量单元612输入发电量信息至发电证书发行单元614时,输入的发电量信息被输入至签名生成单元6141。被输入了发电量信息的签名生成单元6141从存储单元6142读取密匙,并且基于发电量信息利用已经读取的密匙生成数字签名。通过签名生成单元6141生成的数字签名连同发电量信息被输入至证书生成单元6143。被输入了数字签名和发电量信息的证书生成单元6143生成包含已经被输入的数字签名和发电量信息的发电证书。随后,证书生成单元6143生成的发电证书被输入至通信单元615。

如上描述了根据本实施方式的绿色发电装置61的构造。

(3-3:蓄电装置62的构造)

参照图17,将说明根据本实施方式的蓄电装置62的构造。图17是用于示出根据本实施方式的蓄电装置62的功能构造的说明图。

(总体构造)

如图17所示,蓄电装置62包括电力接收单元621、充电/放电控制单元622、电池623以及电力传输单元624。

(接收电力时)

首先,由绿色发电装置61提供的电力被电力接收单元621接收。通过电力接收单元621接收的电力被输入至充电/放电控制单元622。通过电力接收单元621输入了电力的充电/放电控制单元622将输入的电力输入至电池623,以对电池623再充电。

(传输电力时)

如果电池623经由接口装置63接收放电指令时,则该指令被输入至充电/放电控制单元622。被输入了用于放电的指令的充电/放电控制单元622从电池623释放基于指令的量的电力。通过充电/放电控制单元622从电池释放的电力被输入至电力传输单元624,并且从电力传输单元624传输至电力消费部60或电力接收装置7。然而,在该实例中,假设传输至电力接收装置7。

如上已经说明了根据本实施方式的蓄电装置62的构造。

(3-4:接口装置63的构造)

参照图18,将说明根据本实施方式的接口装置63的构造。图18是用于示出根据本发明实施方式的接口装置63的功能构造的说明图。

如图18所示,接口装置63包括通信单元631、中央处理单元632、存储单元633、显示单元634以及输入单元635。

当从蓄电装置62放电时,使用者利用输入单元635输入放电量等的信息。已经利用输入单元635输入的信息经由中央处理单元632和通信单元631输入至蓄电装置62。当通过蓄电装置62执行放电处理时,通信单元631从绿色发电装置61接收发电证书。通过通信单元631接收的发电证书被输入至中央处理单元632中。被输入了发电证书的中央处理单元632经由通信单元631将输入的发电证书传输至电力接收装置7。

此外,当使用者利用输入单元635输入放电指令时,中央处理单元632经由通信单元631向蓄电装置62传输放电指令和放电量信息。注意,必要时,存储单元633用于存储从电力接收装置7接收的价值信息、或使用者已经输入的信息,或用于存储绿色发电装置61的公钥等。存储单元633用于存储定义中央处理单元632的操作的程序。

如上已经说明了根据本实施方式的接口装置63的构造。

(3-5:用于传输电力的操作)

接下来,参照图19和图20,将说明传输电力时的操作方法。图19是用于示出根据本实施方式的用于传输电力的操作流程。图20是用于示出在根据本实施方式的用于传输电力的操作流程中显示的图形界面的实例的说明图。

如图19所示,移动机器6和电力接收装置7执行相互认证(S101)。如果相互认证成功,那么移动机器6通知电力接收装置7电力传输的最大量(S102)。电力传输的最大量可以是电池623的电池余量、通过从电池余量中减去移动机器6的操作所必需的特定盈余而计算得到的余量、或者由使用者输入的电力传输量的最大值。如图20所示,电力接收装置7促使使用者选择电力传输量,并且允许使用者选择电力传输量(S103)。

如果使用者已选择发电量,那么电力接收装置7通知使用者选择的发电量,并且请求发电证书的转让(assignment)(S104)。接下来,如图20所示,移动机器6促使使用者选择是否允许电力传输(S105)。如果使用者允许电力传输,移动机器6开始传输电力,并且传输(转让)发电证书至电力接收装置7(S106)。注意,在步骤S106之后会根据通过发电证书认证的发电量来提供价值信息。

如上已经说明了根据本实施方式的传输电力时的操作方法。

<4:硬件构造的实例>

例如,通过使用图21示出的信息处理装置的硬件构造可以实现上述各种证书发行单元、接口装置、移动机器、电力交易服务器等的功能。即,通过使用计算机程序控制图21示出的硬件来实现每个结构元件的功能。此外,该硬件的形式是任意的,可以是个人计算机、诸如移动电话、PHS或PDA的移动信息终端、游戏机、或各种信息家电。此外,PHS是PersonalHandy-phone System(个人手持式电话系统)的缩写。并且,PDA是PersonalDigital Assistant(个人数字助理)的缩写。

如图21所示,该硬件主要包括CPU 902、ROM 904、RAM 906、主机总线908以及桥910。此外,该硬件包括外部总线912、接口914、输入单元916、输出单元918、存储单元920、驱动器922、连结部924以及通信单元926。此外,CPU是Central Processing Unit(中央处理单元)的缩写。并且,ROM是Read Only Memory(只读存储器)的缩写。此外,RAM是Random Access Memory(随机存取存储器)的缩写。

例如,CPU 902用作算术处理单元或控制单元,并且基于记录在ROM904、RAM 906、存储单元920或可移动记录介质928中的各种程序来控制每个结构元件的全部操作或部分操作。ROM 904例如是用于存储在CPU902中加载的程序或在算术运算中使用的数据等的手段。RAM 906例如临时地或永久地存储在CPU 902中加载的程序或程序执行中任意改变的各种参数等。

这些结构元件例如通过能够执行高速数据传输的主机总线908彼此连接。一方面,主机总线908通过桥910连接至数据传输速度相对慢的外部总线912。此外,输入单元916例如是鼠标、键盘、触摸面板、按钮、开关、控制杆等。并且,输入单元916可以是能够通过使用红外线或其它无线电波传输控制信号的遥控装置。

输出单元918例如是可以从视觉上或听觉上通知使用者获取的信息的诸如CRT、LCD、PDP或ELD的显示设备、诸如扬声器或耳机的音频输出设备、打印机、移动电话、或传真。此外,CRT是Cathode Ray Tube(阴极射线管)的缩写。LCD是Liquid Crystal Display(液晶显示器)的缩写。PDP是Plasma Display Panel(等离子体显示面板)的缩写。并且,ELD是Electro-Luminescence Display(电致发光显示器)的缩写。

存储单元920是用于存储各种数据的设备。存储单元920例如是诸如硬盘驱动器(HDD)的磁存储设备、半导体存储设备、光学存储设备、或磁光存储设备。HDD是Hard Disk Drive(硬盘驱动器)的缩写。

驱动器922是读取记录在诸如磁盘、光盘、磁光盘、或半导体存储器的可移动记录介质928上的信息或者在可移动记录介质928中写入信息的驱动器。可移动记录介质928例如是DVD介质、蓝光介质、HD-DVD介质、各种类型的半导体存储介质等。当然,可移动记录介质928例如可以是在其上安装了非接触式IC芯片的IC卡或电子设备。IC是IntegratedCircuit(集成电路)的缩写。

连接部924是诸如USB端口、IEEE1394端口、SCSI、RS-232C端口的端口,或用于连接诸如光学音频终端的外部连接机器930的端口。外部连接机器930例如是打印机、可移动音乐播放器、数码相机、数码摄像机或IC记录器。此外,USB是Universal Serial Bus(通用串行总线)的缩写。并且,SCSI是Small Computer System Interface(小型计算机系统接口)的缩写。

通信单元926是连接网络932的通信设备,并且例如是用于有线或无线LAN、Bluetooth(注册商标)或WUSB的通信卡、光学通信路由器、ADSL路由器、或各种通信调制解调器。连接通信单元926的网络932由有线连接或无线连接的网络构成,并且例如是因特网、家用LAN、红外线通信、可见光通信、广播、或卫星通信。此外,LAN是Local Area Network(局域网)的缩写。并且,WUSB是Wireless USB(无线USB)的缩写。此外,ADSL是Asymmetric Digital Subscriber Line(非对称数字用户线)的缩写。

如上已经说明了根据本实施方式的能够实现接口装置、移动机器、电力交易服务器等的功能的硬件构造的实例。

<5:总结>

最后,将简要描述根据本发明实施方式的技术内容。可如下描述根据本实施方式的电力交易服务器;电力交易服务器包括如下所述的第一证书获取单元、第二证书获取单元、售电限制单元以及购电限制单元。

上述第一证书获取单元从欲售电的第一使用者获得证明第一使用者所拥有的第一电池的蓄电量的第一证书。第一证书的使用能够确实地且实时地了解使用者电池的电池余量。

此外,第二证书获取单元从欲购电的第二使用者获得证明第二使用者所拥有的第二电池的空容量的第二证书。第二证书的使用能够确实地且实时地了解使用者电池的空容量。

此外,上述售电限制单元基于通过第一证书获取单元获得的第一证书将第一使用者可以出售的电量限制至第一电池的蓄电量。以这种方式,通过基于第一证书限制电力的出售,可以避免在出售电力之后现货的交接变难的风险。

此外,上述购电限制单元基于通过第二证书获取单元获得的第二证书将第二使用者可以购买的电量限制至第二电池的空容量。以这种方式,通过基于第二证书限制电力的购买,可以避免在购买电力之后现货的交接变难的风险。

上面已经参照附图详细说明了本发明的优选实施方式,本发明不限于此实例。本领域技术人员应理解,根据设计要求和其它因素,可在所附权利要求或其等价物的范围内进行各种修改、组合、再组合和改进。

在上述说明中将光伏发电作为绿色发电的实例进行了描述,然而,根据本实施方式的技术可应用于各种发电,例如风力发电、地热发电、水力发电、原子能发电、生物发电、天然气发电、燃料发电等。已经描述了电池作为充电手段的实例。具体地,根据本实施方式的技术可以以相同方式应用于各种充电手段,例如二次电池(Li离子电池、NaS电池等)、电容器(双电层电容器等)、抽水蓄电系统等。

上述说明排除了在交接电力时使用者不能提供由出售订单指定的出售电力的情况、以及在交接电力时使用者不能接收由购买订单指定的电力的情况下的折衷(trade-off)方法。例如,当准备出售的使用者发出添加了使用者推测的在交接电力前由发电手段产生的电量的电量的出售订单时,可能发生这些情况。此外,当准备购买的使用者发出添加了使用者推测的在交接电力前由蓄电手段消费的电量的电量的购买订单时,也可能发生这些情况。

换句话说,如果实际的发电量或电力消费量低于预期时,在交接时可能不能进行电力的交接。如果这种情况发生,则应对未被处理的电量进行折衷。例如,有必要指示使用者结算净额。然而,为了最小化这些情况的发生可能性,优选用以折衷的价格包括一定的处罚量。

由于这个原因,电力交易服务器可被配置有售电限制和购电限制、以及折衷的系统。此外,可配置上述预期发电量以通过第一证书认证。进一步地,,可配置上述估计消费量以通过第二证书认证。通过进行这些配置,可以在考虑了预期发电量和预期消费量的情况下安全地且可靠地执行弹性的电力交易。

本发明包含于2010年2月25日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2010-040463中公开的主题,其全部内容结合于此作为参考。

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