專利名稱：綠色能源發電設備、移動裝置、儲電設備以及管理綠色能源信息的方法
技術領域：
本發明涉及緑色能源發電設備、移動裝置、儲電設備以及管理緑色能源信息的方法。
背景技術：
近年來，全球環境嚴重惡化，各個國家正在采取環境對策。在這種情況下，使用諸如太陽能、風能、地熱能等可再生能源的能源發電方法(下文中稱為可再生能源發電方法)以及使用諸如生物能源、燃料電池等的環境友好性資源的能源發電方法(下文中稱為環境 友好性能源發電方法)引起了廣泛的關注。目前，主要使用利用諸如石油、煤等化石燃料的熱能發電方法、利用原子能的核能發電方法以及利用流動的水的水力發電方法。核能發電方法為環境友好性能源發電方法，但是在原子燃料的管理安全性方面存在諸多困難和危險。水電能源發電方法也具有環境友好性，然而，僅僅那些具有適合于建設大壩等的地理條件的區域可使用該方法。熱能發電方法面臨以下問題例如，化石燃料枯竭、化石燃料燃燒過程中會排放C02、NOx等。鑒于這種情況，人們正在討論使用可再生能源發電方法或環境友好性能源發電方法來代替熱能發電方法。近年來，個體電能用戶越來越意識到環境友好性問題，在家庭中趨向于使用實施可再生能源發電方法或環境友好性能源發電方法的能源發電機(下文中，稱為綠色能源發電設備)。而且，為了解決作為可再生能源發電方法存在的缺點的能量供應不穩定的問題，還趨向于在家庭中在使用實施可再生能源發電方法的能源發電機的同時使用儲電設備。換言之，個體電能用戶快速獲得綠色能源發電設備和儲電設備以用于其家庭。在不久的將來，更多的個體電能用戶將在其家內產生電能，并且使用它們自己產生的電能來滿足自己的消耗。目前，電カエ業公司購買個體電能用戶產生的但自己不能消耗的多余電力。然而，對于電カエ業公司而言，個體電能用戶所產生的電カ是不穩定的能源，供應的容量和時間是不可預計的。這種電力對于電カエ業公司而言是沒有吸引力的，因此，個體電能用戶賣給電カエ業公司的電カ的價格往往較低。與電能交易市場上目前交易的容量相比，每個個體電能用戶產生的電量極其地少；因此，個體電能用戶目前不能在電能交易市場上銷售電力。而且，現有電能交易市場的參與者有限。實際上，個體電能用戶事實上不能在電能交易市場上進行交易。在電カ交易方面，日本未審查專利申請公開號2008-225755公開了ー種根據電能交易市場上以往的交易歷史精確地預測將銷售和購買的電力量的方法。關于當前電カ交易的結構，日本電カ交易所、芝加哥商品交易所(CME)等等所發行的信息必須有用。引用列表專利文獻日本未審查專利申請公開號2008-22575
發明內容
技術問題在這種情況下，期望的是，實現有效地利用使用綠色能源發電設備的個體電能用戶產生的電力(下文中，稱為綠色電力)的結構。還期望的是，實現個體電能用戶可參與的小型電能交易市場。例如，對于各個本地區域，需要個體電能用戶可通過交易其多余的電力而彼此供應電力的能源社區。然而，為了實現該目的，要解決多個問題，例如，如何識別各個個體電能用戶、應如何確定電能的套利價格等。解決這些問題的結構也是期望的。鑒于上述情況，期望的是提供一種新型改進的并且能夠產生證書來認證綠色能源的綠色能源發電設備、移動裝置、儲電設備以及管理綠色能源信息的方法。解決問題的技術方案
因此，提供了一種用于認證電能的特征的方法。該方法包括獲得密鑰；獲取電能的量；以及根據量和密鑰產生數字簽名。該方法進一步包括產生包括簽名和量的證書。另一方面，提供了一種用于認證電能的特征的設備。該設備包括能源發電機以及處理器，該處理器被構造成獲得密鑰；獲取能源發電機產生的電能的量；以及根據量和密鑰產生數字簽名。如上所述，能夠建立用以產生證書以認證綠色能源的結構。
圖I是示出了根據本發明第一實施方式的綠色能源發電系統的構造的說明圖；圖2是示出了根據該實施方式的綠色能源發電設備的功能性構造的說明圖；圖3是示出了根據該實施方式的發電證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖4是示出了根據該實施方式的儲電設備的功能性構造的說明圖；圖5是示出了根據該實施方式的儲電證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖6是示出了根據該實施方式的界面設備的功能性構造的說明圖；圖7是示出了根據本發明第二實施方式的綠色能源發電系統的構造的說明圖；圖8是示出了根據該實施方式的儲電設備的功能性構造的說明圖；圖9是示出了根據該實施方式的余量證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖10是示出了根據該實施方式的空間證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖11是示出了根據該實施方式的界面設備的功能性構造的說明圖；圖12是示出了根據該實施方式的消耗證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖13是示出了根據該實施方式的電能交易服務器的功能性構造的說明圖；圖14是示出了根據本發明第三實施方式的綠色能源發電系統的構造的說明圖；圖15是示出了根據該實施方式的綠色能源發電設備的功能性構造的說明圖；圖16是示出了根據該實施方式的發電證書發行單元的功能性構造的說明圖；圖17是示出了根據該實施方式的儲電設備的功能性構造的說明圖；圖18是示出了根據該實施方式的界面設備的功能性構造的說明圖；圖19是示出了根據該實施方式的用于輸送電能的操作流程的說明圖；圖20是示出了根據該實施方式的用于輸送電能的操作流程的說明圖21是示出了能夠實現各種證書發行單元、界面設備、移動裝置、電能交易服務器等的功能的硬件構造示例的說明圖。
具體實施例方式下文中，將參照附圖詳細地描述實施方式。應注意，在本說明書和附圖中，具有基本相同功能和結構的結構元件用相同的參考標號表示，并且將這些結構元件的重復描述省略。(說明的流程)將簡要地說明關于實施方式的下述說明的流程。首 先，將參照圖I給出關于根據第一實施方式的家庭電力網絡I的構造的說明。然后，將參照圖2和圖3給出關于根據該實施方式的綠色能源發電設備11的說明。將參照圖4和圖5給出關于根據該實施方式的儲電設備12的構造的說明。將參照圖6給出關于根據該實施方式的界面設備13的構造的說明。接下來，將參照圖7給出關于根據本發明第二實施方式的電能交易系統的構造的說明。將參照圖8到圖10給出關于根據該實施方式的儲電設備12的構造的說明。接下來，將參照圖11和圖12給出關于根據該實施方式的界面設備13的構造的說明。然后，將參照圖13給出關于根據該實施方式的電能交易服務器5的說明。將參照圖14給出關于根據本發明第三實施方式的移動裝置6和電能接收設備7的構造的說明。將參照圖15和圖16給出關于根據該實施方式的綠色能源發電設備61的說明。將參照圖17給出關于根據該實施方式的儲電設備62的構造的說明。將參照圖18給出關于根據該實施方式的界面設備63的構造的說明。接下來，將參照圖19和圖20給出關于根據該實施方式的輸送電能的操作方法的說明。隨后，將給出關于能夠實現界面設備、移動裝置、電能交易服務器等的功能的硬件構造示例的說明。最后，描述這些實施方式的技術原理，并且給出由技術原理產生的功能效果的簡要說明。(描述項)I :第一實施方式(發行綠色證書)1-1 :家庭電力網絡I的構造1-2 :綠色能源發電設備11的構造1-3 :儲電設備12的構造1-4 :界面設備13的構造2 :第二實施方式(用于個體用戶的電能交易市場的結構)2-1 :電能交易系統的構造2-2 :儲電設備12的構造2-3 :界面設備13的構造2-4 電能交易服務器5的構造3 :第三實施方式(基于綠色證書的服務)3-1 :移動裝置6的構造3-2 :綠色能源發電設備61的構造
3-3 :儲電設備62的構造3-4 :界面設備63的構造3-5 :輸送電能的操作4 :硬件構造示例5 :結論I :第一實施方式(發行綠色證書)
下文中，將給出關于第一實施方式的說明。(1-1 :家庭電力網絡I的構造)首先，將參照圖I給出關于根據第一實施方式的家庭電力網絡I的構造的說明。圖I是示出了根據第一實施方式的綠色能源發電系統的構造的說明圖。應注意，詞語“家庭”用來使得可容易領會具體的構造，并且詞句“家庭”表示個體電能用戶自己可處理的尺度。如圖I中所示，家庭電力網絡I包括電能消耗裝置10、綠色能源發電設備11、儲電設備12以及界面設備13。家庭電力網絡I通過電力線連接至社區電力網絡2和電力工業公司3。而且，在本說明書中，綠色能源發電設備11、儲電設備12以及界面設備13可統稱為綠色能源發電設備。電能消耗裝置10為消耗電能的裝置。例如，電能消耗裝置10可以是家電，例如冰箱、洗衣機、空調、電風扇、電加熱設備、計算機、視頻接收器、視頻記錄/再現裝置、音樂播放器、錄音機、照明設備、電爐、微波爐、洗碗機、排風扇、干燥機、電動牙刷等。綠色能源發電設備11執行使用可再生能源或環境友好性資源發電的方法。例如，綠色能源發電設備11可執行使用太陽能、風能、地熱能、水能、原子能、生物燃料、氫燃料等發電的方法。然而，為了方便起見，本說明書主要集中于光伏電力發電方法。儲電設備12執行充入電能的方法。儲電設備12執行使用例如鉛酸電池、鋰離子二次電池(鋰離子電池)、鈉硫電池(NaS電池)、雙電層電容器、抽水蓄能水力發電系統等來充入電能的方法。然而，為了方便起見，本說明書主要集中于鋰離子二次電池。界面設備13執行允許電能用戶(下文中，稱為用戶)輸入信息或向用戶顯示信息的方法。應注意，界面設備13可結合于綠色能源發電設備11和儲電設備12內。而且，綠色能源發電設備11和儲電設備12可組合成單元。而且，綠色能源發電設備11、儲電設備12以及界面設備13可組合成單元。如圖I中所示的示例，電能消耗裝置10可依賴從綠色能源發電設備11的直接電能供應或充入儲電設備12內的電能的供應來工作。通常，使用可再生能源產生的電力往往是不穩定的。優選的是，電能消耗裝置10利用之前已充入儲電設備12內的電能。為此，本說明書將集中于依賴充入儲電設備12內的電能的供應進行工作的電能消耗裝置10。綠色能源發電設備11產生的電力將儲存在儲電設備12內。儲電設備12也可儲存電力工業公司3提供的電力。如上所述，儲存在儲電設備12內的電力將提供給電能消耗裝置10。儲存在儲電設備12內的電力將提供給社區電力網絡2和電力工業公司3。例如，綠色能源發電設備11產生的未被電能消耗裝置10消耗掉的多余電力將銷售給電力工業公司3。這種多余電力可提供給社區電力網絡2，并且可銷售給形成社區電力網絡2的其他用戶。當用戶從形成社區電力網絡2的另一個用戶購買電力時，所購買的電力將儲存在儲電設備12內。社區電力網絡2是通過將多個家庭電力網絡I連接至電力網絡20的一種電能社區。應注意，本文中的術語“社區”并非必然地表示諸如轄區、市區等的區域，而是表示電力網絡20內管理的家庭的數量。毫無疑問，社區電力網絡2可劃分為轄區、市區、不同的電力工業公司3所管理的行政區域等。應注意，為了簡單起見，圖I示出了位于社區電力網絡2之外的家庭電力網絡I的詳細構造；然而，假設該家庭電力網絡I包含在社區電力網絡2內。如上所述，儲存在儲電設備12內的電力不僅由包含在家庭電力網絡I內的電能消耗裝置10使用，而且還將提供給電力工業公司3或社區電力網絡2。而且，從社區電力網絡2內的另一個家庭電力網絡I或電力工業公司3購買的電力將儲存在儲電設備12內。因此，在根據該實施方式的系統內，在家庭電力網絡I的外和內都進行接收/發送電力。關于這種電力的接收/發送的用戶操作經由界面設備13執行。例如，使用界面設備13來執行從電力工業公司3或另一個家庭電力網絡I購買電力的操作。為此，界面設備13通過通信網絡(未示出)連接至另一個家庭電力網絡I或電力工業公司3，并且可與另一個家庭電力網絡I或電力工業公司3交換信息。界面設備13可從 儲電設備12獲取關于所儲存的電量或關于空間大小等的信息，并且可顯示所獲取的信息。界面設備13可從綠色能源發電設備11獲取關于發電量的信息。而且，界面設備13可從綠色能源發電設備11獲取后面所述的發電證書，并且可從儲電設備12獲取后面所述的儲電證書。上述發電證書為認證通過綠色能源發電所產生的電力的數字證書。該發電證書由綠色能源發電設備11發行。類似于發電證書，儲電證書也是認證通過綠色能源發電所產生的電力的數字證書。然而，發電證書基于從綠色能源發電設備11輸出的電力，而儲電證書基于從儲電設備12輸出的電力。換言之，儲電證書基于綠色能源發電所產生的并且已通過儲存而丟失的電力修正過的電力。數字證書可包括信息、基于該信息的數字簽名和/或用于驗證數字簽名的公鑰。該公鑰由可靠的證書中心驗證。在圖I的示例中，證書中心4相當于證實公鑰的證書中心。而且，假定綠色能源發電設備11和儲電設備12持有預先產生的私鑰以及公鑰以用于發行數字證書。假設公鑰由證書中心4證實。如上所述，綠色能源發電設備11持有與證書中心4證實的公鑰成對的私鑰。綠色能源發電設備11在將所產生的電力提供給儲電設備12時，利用該私鑰發行發電證書，該證書證實關于發電量的信息。具體地，綠色能源發電設備11通過使用私鑰根據關于發電量的信息，產生數字簽名，并且通過將數字簽名添加至關于發電量的信息而產生發電證書。應注意，關于產生電力的區域的信息(識別社區電力網絡2的信息)可添加至發電證書中。綠色能源發電設備11發行的發電證書將輸入至儲電設備12內。如上所述，儲電設備12持有與證書中心4證實的公鑰成對的私鑰，并且儲電設備12使用該私鑰來發行儲電證書。首先，儲電設備12從證書中心4獲取與綠色能源發電設備11相對應的公鑰證書，并且通過使用公鑰證書內所包含的公鑰，驗證發電證書內所包含的數字簽名。如果驗證數字簽名成功，則儲電設備12將發電證書內所包含的發電量乘以儲存效率，以計算根據經儲存失去的電力修正的發電量(下文中，稱為修正的發電量)。隨后，儲電設備12發行用于認證關于修正的發電量的信息的儲電證書。具體地，儲電設備12通過使用私鑰根據關于修正的發電量的信息生成數字簽名，并且通過將數字簽名添加至關于修正的發電量的信息生成儲電證書。應注意，關于已產生電力的區域的信息(識別社區電力網絡2的信息)可添加至儲電證書中。如上發行的儲電證書將輸入至界面設備13內。界面設備13在將來自儲電設備12的電力提供給其他家庭電力網絡I或電力工業公司3時，將由儲電設備12輸入的儲電證書提供給另一個家庭電力網絡I或電力工業公司3。通過以此方式提供儲電證書，界面設備13驗證儲電設備12所提供的電力為綠色能源。因此，根據該實施方式的綠色能源發電系統利用發電證書，來提供用于驗證綠色能源發電設備11產生的電力是綠色能源的結構。通過使用這種結構，當在綠色能源價格和標準能源價格之間存在差距時，例如，提供儲電證書使得能夠以綠色能源價格銷售儲電設備12的電力。
而且，甚至在綠色能源發電設備11所產生的電力已在家庭電力網絡I內消耗的情況下，如果沒有其他的話，發電證書保留。保留的發電證書使得能夠以綠色能源的價格銷售從電力工業公司3購買的任何任意電力。因此，不論是否銷售所生成的綠色能源，均可通過產生綠色能源獲得利潤。提供這種結構使得綠色能源發電的貨幣價值明顯，并且期望這會鼓勵用戶投資綠色能源發電設備。而且，如果實現以上結構，那么發電證書本身獲得貨幣價值，并且發電證書可證券化。因此，為了提升用戶的綠色能源發電意識，具體實現綠色能源的價值具有極大的意義。如果綠色能源發電的價值得到廣泛認可，那么會促進對綠色能源發電的設備的投資，因此將會減少溫室氣體的排放。期望建立一種將綠色能源的價值和貨幣價值結合的結構，從而改善世界環境。至此已經描述了綠色能源發電系統的總體圖。稍后將描述綠色能源發電系統的詳細構造。以上已經描述了根據該實施方式的家庭電力網絡I的構造。(1-2 :綠色能源發電設備11的構造)將參照圖2和圖3給出關于根據本實施方式的綠色能源發電設備11的構造的說明。圖2是示出了根據本發明實施方式的綠色能源發電設備11的功能性構造的說明圖。圖3是示出了根據本發明實施方式的發電證書發行單元114的功能性構造的說明圖。(總體構造)如圖2中所示，綠色能源發電設備11包括光伏板111、發電量測量單元112、電能輸送單元113、發電證書發行單元114以及通信單元115。應注意，在下面的描述中，發電量測量單元112和發電證書發行單元114可統稱為證書模塊。發電量測量單元112、發電證書發行單元114以及通信單元115可實施為軟件模塊。綠色能源發電設備11可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，發電量測量單元112、發電證書發行單元114和/或通信單元115可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。光伏板111執行通過將太陽光的能量轉換成電力來產生能量的方法。光伏板111利用例如硅太陽能電池或染料敏化太陽能電池等。光伏板111所產生的電力將輸入至發電量測量單元112。發電量測量單元112測量光伏板111的發電量。關于發電量測量單元112測量出的發電量的信息將輸入至發電證書發行單元114。
光伏板111所產生的電力將通過發電量測量單元112輸入至電能輸送單元113。光伏板111產生的電力所輸送至的電能輸送單兀113將輸入的電力輸送給電能消耗裝置10或儲電設備12。應注意，在本文中的描述中，輸入至電能輸送單元113的電力將輸送給儲電設備12。關于發電量的信息從發電量測量單元112輸入至的發電證書發行單元114，發行包括關于發電量的輸入信息的發電證書。應注意，稍后將描述發電證書發行單元114的詳細功能性構造。由發電證書發行單元114發行的發電證書將輸入至通信單元115。發電證書所輸入至的通信單元115將輸入的發電證書發送給儲電設備12。(發電證書發行單元114的詳情)將給出關于發電證書發行單元114的詳細功能性構造的說明。如圖3中所示，發電證書發行單元114包括簽名生成單元1141、存儲單元1142以及證書生成單元1143。應注意，存儲單元1142存儲預先生成的私鑰以及相應的公鑰。而且，假設存儲單元1142內儲 存的公鑰已經由證書中心4證實。簽名生成單元1141、存儲單元1142以及證書生成單元1143可實施為軟件模塊。綠色能源發電設備11或發電證書發行單元114可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，簽名生成單元1141、存儲單元1142和/或證書生成單元1143可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。在將關于發電量的信息從發電量測量單元112輸入至發電證書發行單元114中時的情況下，輸入的關于發電量的信息將輸入至簽名生成單元1141。關于發電量的信息所輸入至的簽名生成單元1141從存儲單元1142獲取私鑰，并且使用已經獲取的私鑰根據關于發電量的信息，生成數字簽名。簽名生成單元1141所生成的數字簽名將與關于發電量的信息一起輸入至證書生成單元1143。數字簽名以及關于發電量的信息所輸入至的證書生成單元1143生成包含所輸入的數字簽名以及關于發電量的信息的發電證書。隨后，證書生成單元1143所產生的發電證書將輸入至通信單元115。(發電證書的內容)在該示例中，發電證書包含關于發電量的信息和數字簽名。通過使用該發電證書，能夠認證從綠色能源發電生成的電力的發電量。然而，存在下列情況期望的是將關于綠色能源發電的類型以及能源發電的區域等的信息添加。例如，當能源價格隨著能源發電時產生的溫室氣體的排放量而變化時，需要獲知綠色能源發電的類型，以確定能源的交易價格。在這種情況下，優選的是，在發電證書內添加表示綠色能源發電的類型的信息(下文中，稱為電能發電方法數據)。在圖2和圖3的示例中，將表示光伏發電的電能發電方法數據添加至發電證書內。在使用可再生能源的發電方法的情況下，溫室氣體的排放量接近零；然而，在環境友好性能源發電的情況下，溫室氣體的排放量根據用于電能發電的燃料而變化。在這種情況下，在電能發電方法數據內指示燃料的類型。使用能夠指定表示能源發電時環境負荷的程度的參考指標，并且能夠添加表示該參考指標的信息來作為電能發電方法數據。如果(作為區域政策)期望具有一種在本地產生以及在本地使用的能源消耗，那么優選的是，將關于發電區域的信息(下文中，稱為區域信息)添加至發電證書內。如果發電區域地理上遠離消耗區域，那么通過電力輸送線輸送電能時，會產生能量輸送損耗。而且，反復進行DC/AC轉換和頻 率轉換會造成能源損耗。由于這些原因，在多種情況下，需要那種在本地產生以及在本地消耗的能源消耗的類型。在促進這種能源消耗類型的情況下，通常應用政策，以使得本地產生以及本地消耗的電力的銷售價格被設定得較高，以及本地產生以及在本地消耗的電力的購買價格設定得低。然后，期望發電證書內添加有區域信息，從而認證電力在本地產生以及在本地消耗。可添加關于期望的消耗區域的信息作為區域信息。通過將這種信息添加至發電證書內，可更精確地確定發電證書的價值，這有利于促進對環境具有最佳影響的綠色電能發電設備。也有利于發展區域政策和區域服務，或者形成面向區域的交易市場。應注意，期望的是，使用數字簽名可靠地認證添加至發電證書內的各種信息，類似于關于發電量的信息。在這種情況下，簽名生成單元1141執行數字簽名的生成。而且，證書生成單元1143執行包含各種信息以及相應的數字簽名的證書的生成。以上已經描述了根據該實施方式的綠色能源發電設備11的構造。(1-3 :儲電設備12的構造)接下來，將參照圖4和圖5描述根據本發明的儲電設備12的構造。圖4是示出了根據該實施方式的儲電設備12的功能性構造的說明圖。圖5是示出了根據該實施方式的儲電證書發行單元125的功能性構造的說明圖。(總體構造)如圖4中所示，儲電設備12包括電能接收單元121、充電/放電控制單元122、電池123、電能輸送單元124、儲電證書發行單元125以及通信單元126。儲電證書發行單元125和通信單元126可實施為軟件模塊。儲電設備12可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，儲電證書發行單元125和/或通信單元126可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。(接收時)首先，由綠色能源發電設備11提供的電力將由電能接收單元121接收。電能接收單元121接收到的電力將輸入至充電/放電控制單元122。電能接收單元121將電力輸入至的充電/放電控制單元122，將輸入的電力輸入至電池123，從而給電池123充電。此時，儲電證書發行單元125通過通信單元126接收來自綠色能源發電設備11的發電證書。已經接收發電證書的儲電證書發行單元125根據所接收到的發電證書以及電池123的儲存效率，發行儲電證書。應注意，稍后將描述儲電證書發行單元125的功能性構造的詳細描述。(發送時)如果通過通信單元126從界面設備13接收到放電指令，那么該指令將通過通信單元126輸入至充電/放電控制單元122。放電指令所輸入至的充電/放電控制單元122根據該指令使電池123釋放電量。通過充電/放電控制單元122從電池123釋放的電力將輸入至電能輸送單元124，并且將從電能輸送單元124輸送至電能消耗裝置10、社區電力網絡2或電力工業公司3。然而，在該示例中，假設輸送給電力工業公司3。此時，充電/放電控制單元122將關于放電量的信息輸入至儲電證書發行單元125。關于放電量的信息所輸入至的儲電證書發行單兀125,根據關于放電量的信息生成認證從綠色能源發電生成的放電量的儲電證書。如果從綠色能源發電設備11接收電力時能夠使用發行的儲電證書，那么將使用儲電證書。然而，在該示例中，假設儲電證書發行單元125發行與放電量相對應的儲電證書。已經發行與放電量相對應的儲電證書的儲電證書發行單元125，通過通信單元126將儲電證書傳輸至界面設備13。(儲電證書發行單元125的詳細描述)將說明儲電證書發行單元125的詳細功能性構造。如圖5中所示，儲電證書發行單元125包括簽名驗證單元1251、發電量修正單元1252、簽名生成單元1253、存儲單元1254以及證書生成單元1255。應注意，存儲單元1254存儲預先生成的私鑰和相應的公鑰。而且，假設存儲單元1254內儲存的公鑰已經由證書中心4驗證。簽名驗證單元1251、發電量修正單元1252、簽名生成單元1253、存儲單元1254以及證書生成單元1255可實施為軟件模塊。儲電設備12或儲電證書發行單元125可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，簽名驗證單元1251、發電量修正單元1252、簽名生成單元1253、存儲單元1254和/或證書生成單元1255可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。
(接收時)首先，儲電證書發行單元125通過通信單元126接收到的發電證書將輸入至簽名驗證單元1251。發電證書所輸入至的簽名認證單元1251通過通信單元126從證書中心4中獲取與綠色能源發電設備11相對應的公鑰證書。然后，簽名驗證單元1251使用公鑰證書內包含的公鑰，來驗證發電證書內包含的數字簽名的有效性。如果數字簽名的驗證成功，那么簽名認證單元1251將關于發電證書內包含的發電量的信息輸入至發電量修正單元1252。如果將區域信息等添加至發電證書內，那么簽名驗證單元1251以相同方式驗證數字簽名，并且如果成功，則簽名驗證單元1251將區域信息等輸入至證書生成單元1255。然而，在該示例中，假設發電證書內僅僅包含關于發電量的信息。簽名驗證單兀1251將關于發電量的信息輸入至的發電量修正單兀1252,從充電/放電控制單元122獲取表示電池123的充電效率的信息。然后，發電量修正單元1252將發電量乘以電池123的充電效率，從而計算修正的發電量，根據電池123內電力的損耗進行調整。應注意，如果實際上使用發電證書表示的發電量，那么電池123內損耗的電力(未消耗時損耗的電力)的值依然是不清楚的。為此，發電量要由發電量修正單元1252進行修正。關于由發電量修正單元1252算出的經修正的發電量的信息將輸入至簽名生成單元1253。關于經修正的發電量的信息所輸入至的簽名生成單元1253從存儲單元1254獲取私鑰，并且使用獲取的私鑰根據關于經修正的發電量的信息，生成數字簽名。簽名生成單元1253所生成的數字簽名將與關于經修正的發電量的信息一起輸入至證書生成單元1255內。數字簽名以及關于經修正的發電量的信息所輸入至的證書生成單元1255，生成包含輸入的數字簽名以及關于經修正的發電量的信息的儲電證書。應注意，如果區域信息等包含在發電證書內，那么簽名生成單元1253生成用于區域信息等的數字簽名，并且證書生成單元1255生成包含區域信息等的儲電證書。應注意，證書生成單元1255可以在儲電證書內包括實際上在發電證書內所包含的區域信息等。(發送時)如果儲電設備12通過通信單元126從界面設備13接收放電指令，那么關于放電量的信息將輸入至儲電證書發行單元125。輸入至儲電證書發行單元125內的關于放電量的信息將輸入至證書生成單兀1255內。關于放電量的信息輸入至的證書生成單兀1255生成與放電量相對應的儲電證書，以通過通信單元126發送到放電目的地(在該示例中，為電力工業公司3)。應注意，具有以下兩種方法來生成與放電量相對應的發電證書。第一種方法在接收電力時，生成與每單元規定電量(經修正的發電量)相對應的多個儲電證書。換言之，當接收與發電量的某個量對應的一個發電證書時，該方法不生成與經修正的發電量相對應的僅一個儲電證書。更確切地說，根據每單元規定的電量，生成所需要數量的儲電證書。因此，如果使用該方法，那么在接收電力時，會生成盡可能多(經修正的發電量/每單元的電量)的儲電證書。如果對于每個電力單元一個一個地生成儲電證書，并且這些證書儲存在存儲單元1254內，那么放電時提供的儲電證書的數量對應于輸出至放電目的地的放電量。第二種方式在放電時生成與放電量對應的一個儲電證書。在接收與發電量的某個量相對應的一個發電證書時，該方法生成與經修正的發電量相對應的一個儲電證書，并且將儲電證書儲存在存儲單元1254內。放電時，讀取存儲單元1254內儲存的儲電證書，將修正的發電量分成第一修正的發電量和第二修正的發電量，其中第一修正的發電量等于放電量，第二修正的發電量是通過從原始的修正的發電量中減去第一修正的發電量算得的，并且生成與第一修正的發電量和第二修正的發電量中的每一個相對應的儲電證書。隨后，將 用于第一修正的發電量的儲電證書提供給放電目的地，而將用于第二修正的發電量的儲電證書儲存在存儲單元1254內。使用任一種方法，將獲取與放電量相對應的儲電證書，并且通過通信單元126將儲電證書提供給放電目的地。當使用上述第一種方法時，不需要重新創建儲電證書；然而，使用上述第二種方法時，需要重新創建儲電證書(創建第一和第二儲電證書)。在這種情況下，簽名生成單元1253和證書生成單元1255執行儲電證書的重新創建的處理，與接收電力時執行儲電證書的創建的處理類似。應注意，本文中所述的這兩種方法為示例，其他方法可用于創建與放電量相對應的儲電證書。在本說明書中，假設通過第二種方法生成與放電量相對應的儲電證書。以上已經說明了根據該實施方式的儲電設備12的構造。(1-4 :界面設備13的構造)將參照圖6說明根據該實施方式的界面設備13的構造。圖6是示出了根據本發明實施方式的界面設備的功能性構造的說明圖。如圖6中所示，界面設備13包括通信單元131、中央處理單元132、存儲單元133、顯示單元134以及輸入單元135。當從儲電設備12釋放電力時，用戶使用輸入單元135輸入關于放電量等的信息。使用輸入單元135輸入的信息將通過中央處理單元132和通信單元131輸入至儲電設備12。當儲電設備12執行放電處理時，通信單元131接收儲電證書。通信單元131接收到的儲電證書將輸入至中央處理單元132。儲電證書輸入至的中央處理單元132通過通信單元131將輸入的儲電證書發送到放電目的地(在該示例中，為電力工業公司3)。應注意，用戶購買或出售電力時，界面設備13允許用戶輸入或顯示信息。中央處理單元132執行用于實現這種功能的處理。例如，中央處理單元132通過通信單元131從電力工業公司3等獲取關于電力的購買價格和電力的售價的信息，并且將信息顯示在顯示單元134上。而且，中央處理單元132將使用輸入單元135輸入的關于要購買的電量或要出售的電量的信息輸入至顯示單元134，或者通過通信單元131將該信息發送給電力工業公司3等。而且，當用戶使用輸入單元135輸入出售電力的指令時，中央處理單元132通過通信單元131將放電指令以及關于電量的信息發送給儲電設備12。應注意，存儲單元133用于儲存從儲電設備12或電力工業公司3接收到的信息或者用戶已經輸入的信息，或者根據需要用于儲存與綠色能源發電設備11或儲電設備12相對應的公鑰等。存儲單元133用于儲存定義中央處理單元132的操作的程序。以上已經描述了根據該實施方式的界面設備13的構造。2 :第二實施方式(用于個體用戶的電能交易市場的結構)下文中，將說明第二實施方式。應注意，具有與根據上述第一實施方式的結構元件的功能和結構基本上相同的結構元件使用相同的參考標號表示，并且將這些結構性部件的重復描述省略。 (2-1 :電能交易系統的構造)首先，將參照圖7描述根據該實施方式的電能交易系統的構造。圖7是示出了根據該實施方式的電能交易系統的功能性構造的說明圖。應注意，與第一實施方式中的描述相同，詞語“家庭”用于可容易地領會具體構造，并且本文中的詞語“家庭”表示個體電力用戶自己可處理的尺寸。如圖7中所示，根據該實施方式的電能交易系統包括家庭電力網絡I、多個社區電力網絡2(第一社區電力網絡到第N社區電力網絡)、證書中心4以及電能交易服務器5。應注意，與圖I中相似，可包括電力工業公司3。而且，家庭電力網絡I包括電能消耗裝置10、綠色能源發電設備11、儲電設備12以及界面設備13。假設家庭電力網絡I通過電力線連接至多個社區電力網絡2 (第一社區電力網絡到第N社區電力網絡)。圖I和圖7的主要區別在于存在電能交易服務器5。如同第一實施方式的上述說明所述，使用化石燃料等產生的普通電能和綠色能源之間存在價格差距，并且如果開發出一種通過將發電證書或儲電證書加入某種電能而以綠色能源的價格進行交易電力的結構，那么發電證書和儲電證書將具有貨幣價值。而且，能夠開發其中發電證書或儲電證書在被證券化后其本身可單獨進行交易的市場。上述電能交易服務器5為用于管理諸如上述中的一個的電能交易以及用于管理發電證書或儲電證書的交易等的服務器設備。該實施方式涉及管理這種電能交易以及發電證書或儲電證書的交易的方法。下文中，將逐一地說明加入到上述第一實施方式的構造中的儲電設備12的功能、界面設備13的功能以及用于實現根據該實施方式的電子交易管理的電能交易服務器5的功能。雖然在是否考慮儲存時發生電力損耗這個方面，發電證書和儲電證書是不同的，但是發電證書和儲電證書實質上相同的點在于均為認證綠色能源的數字證書。儲存時的損耗小到可以忽略時，發電證書和儲電證書相同。為此，在下面的描述中，假設儲電證書用于電能交易。上面已經描述了根據該實施方式的電能交易的構造。(2-2 :儲電設備12的構造)將參照圖8至圖10描述根據該實施方式的儲電設備12的構造。圖8是示出了根據該實施方式的儲電設備12的功能性構造的說明圖。圖9是示出了根據該實施方式的余量證書發行單元127的功能性構造的說明圖。圖10是示出了根據該實施方式的空間證書發行單元128的功能性構造的說明圖。如圖8中所示，儲電設備12包括電能接收單元121、充電/放電控制單元122、電池123、電能輸送單元124、儲電證書發行單元125、通信單元126、余量證書發行單元127以及空間證書發行單元128。應注意，電能接收單元121、充電/放電控制單元122、電池123、電能輸送單元124、儲電證書發行單元125以及通信單元126的功能與根據上述第一實施方式的儲電設備12相同；因此，將省略關于這些結構元件的詳細說明，而僅僅給出關于余量證書發行單元127和空間證書發行單元128的說明。儲電證書發行單元125、通信單元126、余量證書發行單元127以及空間證書 發行單元128可實施為軟件模塊。儲電設備12可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，儲電證書發行單元125、通信單元126、余量證書發行單元127和/或空間證書發行單元128可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。(介紹)除了能源，還存在在世界上進行交易的各種商品。例如，各種金融商品在市場上流通，例如股權、貨幣、應收貸款、有價證券等。而且，還廣泛使用衍生物，例如，期貨、掉期、期權等。例如，期貨為在未來日期以目前指定的價格進行現金商品交易的合同。現金商品包括各種商品，例如石油、能源、排放信用、小麥、大豆、玉米等。最初，過去習慣于在到期日執行的期貨與現金商品的交付和接收相關聯。然而，現如今，涉及期貨的交易通常不需要交付或接收實際的商品，并且在用于抵消的到期日之前執行抵消交易。為此，由于投機性交易，現金商品的交易價格通常快速地上下浮動。然而，本實施方式中所假定的電能交易市場是假設要交付和接收現金商品的個體電力工業用戶參與的市場。因此，非常需要消除風險，例如由那些投機性交易造成的螺旋式市場價格，或者交付日期能源供應下跌。為了消除這種風險，需要排除在比交付商品所需要的時間短的時段內進行反復出售和購買的參與者，排除不想擁有將交付的任何現金商品的參與者，或者排除難以接收現金商品的參與者。雖然這里將期貨描述為示例，但是該實施方式意指實時電能交易。因此，電能交易服務器5優選的是實時管理信息，該信息包括例如目前下了出售訂單的參與者是否具有足夠的剩余電池電量進行交付，或者下了購買訂單的參與者是否具有充足的電池空間進行接收。然而，隨著參與者數量的增加，電能交易服務器難以實時確定每個參與者的剩余電池電量和電池空間。該實施方式解決了這些問題。(余量證書發行單元127的功能)根據該實施方式的電能交易系統使用認證剩余電池電量的余量證書，以證實提交出售訂單的參與者的剩余電池電量。該余量證書由儲電設備12的余量證書發行單元127發行。如圖9中所示，余量證書發行單元127包括余量獲取單元1271、簽名生成單元1272、存儲單元1273以及證書生成單元1274。應注意，存儲單元1273存儲預先生成的私鑰和相應的公鑰。而且，假設存儲單元1273內儲存的公鑰已經由證書中心4證實。余量獲取單元1271、簽名生成單元1272、存儲單元1273以及證書生成單元1274可實施為軟件模塊。儲電設備12或余量證書發行單元127可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，余量獲取單元1271、簽名生成單元1272、存儲單元1273和/或證書生成單元1274可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。如果用戶使用界面設備13提交出售訂單，那么表示出售訂單的通知將通過通信單元126輸入至充電/放電控制單元122。接收該通知的充電/放電控制單元122檢測電池123的剩余電池電量，并且將關于檢測到的剩余電池電量的信息輸入至余量證書發行單元127。已輸入至余量證書發行單元127中的關于剩余電池電量的信息由余量獲取單元1271獲取。并且余量獲取單元1271獲取的關于剩余電池電量的信息將輸入至簽名生成單元 1272。關于剩余電池電量的信息所輸入至的簽名生成單元1272從存儲單元1273獲取私鑰，并且使用已獲取的私鑰根據關于剩余電池電量的信息，生成數字簽名。簽名生成單元1272所生成的數字簽名將與關于剩余電池電量的信息一起輸入至證書生成單元1274。數字簽名和關于剩余電池電量的信息所輸入至的證書生成單元1274生成包含所輸入的數字 簽名和關于剩余電池電量的信息的余量證書。隨后，證書生成單元1274生成的余量證書將輸入至通信單元126。該余量證書將通過通信單元126發送給界面設備13以及通過界面設備13發送給電能交易服務器5。(空間證書發行單元128的功能)根據該實施方式的電能交易系統使用認證電池空間的空間證書，以證實提交購買訂單的參與者的電池空間。該空間證書由儲電設備12的空間證書發行單元128發行。如圖10中所示，空間證書發行單元128包括空間獲取單元1281、簽名生成單元1282、存儲單元1283以及證書生成單元1284。應注意，存儲單元1283存儲預先生成的私鑰和相應的公鑰。而且，假設存儲單元1283內存儲的公鑰已經由證書中心4證實。空間獲取單元1281、簽名生成單元1282、存儲單元1283以及證書生成單元1284可實施為軟件模塊。儲電設備12或空間證書發行單元128可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，空間獲取單元1281、簽名生成單元1282、存儲單元1283和/或證書生成單元1284可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。如果用戶使用界面設備13提交購買訂單，那么表示購買訂單的通知將通過通信單元126輸入至充電/放電控制單元122。接收該通知的充電/放電控制單元122檢測電池123的電池空間，并且將關于檢測到的電池空間的信息輸入至空間證書發行單元128。輸入至空間證書發行單元128中的關于電池空間的信息由空間獲取單元1281獲取。并且空間獲取單元1281獲取的關于電池空間的信息將輸入至簽名生成單元1282。關于電池空間的信息所輸入至的簽名生成單元1282從存儲單元1283獲取私鑰，并且使用已獲取的私鑰根據關于電池空間的信息，生成數字簽名。簽名生成單元1282所生成的數字簽名將與關于電池空間的信息一起輸入至證書生成單元1284。數字簽名和關于電池空間的信息已輸入至的證書生成單元1284生成包含輸入的數字簽名和關于電池空間的信息的空間證書。隨后，證書生成單元1284生成的空間證書將輸入至通信單元126內。該空間證書將通過通信單元126發送給界面設備13以及通過界面設備13發送給電能交易服務器5。已經說明了儲電設備12的構造。如上所述，在提交出售訂單時，余量證書要發送給電能交易服務器5，而提交購買訂單時，空間證書要發送給電能交易服務器5。電能交易服務器5可根據實時發送的余量證書和空間證書，限制購買訂單或銷售訂單的處理。結果，能夠避免現金商品不能交付或接收的風險。(2-3 :界面設備13的構造)將參照圖11和圖12說明根據該實施方式的界面設備13的構造。圖11是示出了根據該實施方式的界面設備13的功能性構造的說明圖。圖12是示出了根據該實施方式的消耗證書發行單元136的功能性構造的說明圖。如圖11中所示，界面設備13包括通信單元131、中央處理單元132、存儲單元133、顯示單元134以及輸入單元135。應注意,通信單元131、存儲單元133、顯示單元134以及輸入單元135與根據上述第一實施方式的界面設備13的基本上相同；因此，關于這些結構元件的詳細描述將被省略，而僅僅給出關于中央處理單元132 (消耗證書發行單元136)的功能的說明。如上所述，根據余量證書或空間證書來限制購買訂單或銷售訂單的處理，使得能 夠避免現金商品不能交付或接收的風險。然而，電池123的剩余電池電量每秒鐘都在減少。為此，優選的是，使用戶提交的銷售訂單接近通過從余量證書所表示的剩余電池電量中減去某個容限(margin)所算得的電量。另一方面，可接受的是，允許用戶提交的購買訂單接近與空間證書所表示的電池空間相等的電量。而且，如果通過商品的實際交付時間來預期某個耗電量，那么優選的是，使用戶提交接近基于考慮預計的某個耗電量的電力上限的銷售訂單。作為中央處理單元132的功能之一的消耗證書發行單元136，包括發行認證所預計的耗電量的消耗證書。如圖12中所示，消耗證書發行單元136包括消耗設置單元1361、簽名生成單元1362、存儲單元1363以及證書生成單元1364。應注意，存儲單元1363存儲預先生成的私鑰和相應的公鑰。而且，假設存儲單元1363內儲存的公鑰已經由證書中心4證實。消耗設置單元1361監視電能消耗裝置10的耗電量。消耗設置單元1361檢測通常消耗電力的電能消耗裝置10，并且計算所檢測到的電能消耗裝置10每時間單位所消耗的耗電量。應注意，如果用戶通過使用輸入單元135指定電能消耗裝置10，那么將計算所指定的電能消耗裝置10每時間單位所消耗的耗電量。然后，當用戶使用輸入單元135提交銷售訂單時，消耗設置單元1361根據預先算出的每時間單位的耗電量，計算實際交付之前，在規定的時段內所消耗的電力，并且將該結果設為電力消耗。關于由消耗設置單元1361設置的電力消耗的信息將輸入至簽名生成單元1362。關于電力消耗的信息所輸入至的簽名生成單元1362從存儲單元1363獲取私鑰，并且使用所獲取的私鑰根據關于電力消耗的信息，生成數字簽名。簽名生成單元1362生成的數字簽名將與關于電力消耗的信息一起輸入至證書生成單元1364。數字簽名和關于電力消耗的信息所輸入至的證書生成單元1364生成包含所輸入的數字簽名和關于電力消耗的信息的電力消耗證書。證書生成單元1364生成的電力消耗證書將輸入至通信單元131，并且通過通信單元131發送給電能交易服務器5。以上已經說明了根據該實施方式的界面設備13的構造。如上所述，使用消耗證書使得能夠在考慮至實際現金商品交付時家庭電力網絡I內預計的耗電量的情況下，提交銷
售訂單。(2-4 電能交易服務器5的構造)
將參照圖13描述根據該實施方式的電能交易服務器5的功能。圖13是示出了根據該實施方式的電能交易服務器5的功能性構造的說明圖。如圖13中所示，電能交易服務器5包括通信單元51、訂單接收單元52、市場價格決定單元53、證書獲取單元54、電能購買限制單元55、電能銷售限制單元56、引入/饋送電能控制單元57、本地市場價格收集單元58以及價格預測單元59。(交易功能)用戶提交訂單時，訂單信息將通過通信單元51輸入至訂單接收單元52。訂單接收單元52根據輸入的訂單信息接收訂單，并且將該訂單輸入至市場價格決定單元53。然而，在該階段，訂單不固定。市場價格決定單元53根據訂單接收單元52接收到的訂單量，基于供需平衡，確定購買價格和銷售價格(本文中，稱為市場價格)。關于市場價格決定單元53決定的市場價格的信息將輸入至訂單接收單元52。
應注意，交易市場可分成社區電力網絡2的多個單元。在這種情況下，本地市場價格收集單元58要研究和收集每個社區電力網絡2內的市場價格。隨后，關于本地市場價格收集單元58收集到的每個社區電力網絡2內的市場價格的信息將輸入至市場價格決定單元53中。在這種情況下，市場價格決定單元53根據關于每個社區電力網絡2內的市場價格的信息，確定整個市場價格。應注意，使用已設置在每個社區電力網絡2內的社區儲電設備21 (參照圖7)，可執行每個社區電力網絡2的電力交易市場中的實際交付。如上所述，訂單接收單元52在接收用戶訂單時不固定訂單。訂單接收單元52接收訂單時，證書獲取單元54在使訂單固定之前，從用戶獲取各種證書。證書獲取單元54包括空間證書獲取單元541、消耗證書獲取單元542、余量證書獲取單元543以及儲電證書獲取單元544。(購買訂單)如果從用戶接收到的訂單為購買訂單，那么證書獲取單元54從空間證書獲取單元541獲取空間證書，以及從消耗證書獲取單元542獲取消耗證書。空間證書獲取單元541所獲取的空間證書以及消耗證書獲取單元542所獲取的消耗證書將輸入至電能購買限制單元55中。電能購買限制單元55從證書中心4中獲取與儲電設備12相對應的公鑰證書，并且使用包含在所獲取的公鑰證書內的公鑰，驗證包含在空間證書和消耗證書內的數字簽名。然而，如果不能獲取消耗證書，那么將僅僅驗證包含在空間證書內的數字簽名。如果驗證成功，那么電能購買限制單元55讀取關于空間證書內包含的電池空間的信息以及關于消耗證書內包含的電力消耗的信息，并且將這些信息輸入至訂單接收單元52中。比較關于用戶購買訂單所指定的購買電量的信息和電能購買限制單元55已輸入的關于剩余電池空間的信息以及關于電力消耗的信息，如果購買電量小于(剩余的電池空間+電力消耗)，那么訂單接收單元52固定購買訂單。隨后，訂單接收單元52將關于購買電量的信息輸入至引入/饋送電能控制單元57中。關于購買電量的信息所輸入至的引入/饋送能源控制單元57執行控制指令，以使得將關于所購買的電量的電力提供給提交購買訂單的用戶。該控制指令將通過通信單元51發送給供電商的儲電設備12、社區儲電設備21或者規定的儲電位置。供電商的儲電設備12、社區儲電設備21或者規定的儲電位置將關于所購買的電量的電力提供給已提交購買訂單的用戶的儲電設備12。
(銷售訂單)如果用戶接收到的訂單為銷售訂單，那么證書獲取單元54從余量證書獲取單元543獲取余量證書，并且從儲電證書獲取單元544獲取儲電證書。余量證書獲取單元543所獲取的余量證書將輸入至電能銷售限制單元56。電能銷售限制單元56從證書中心4獲取與儲電設備12相對應的公鑰證書，并且使用包含在所獲取的公鑰證書內的公鑰，驗證包含在余量證書內的數字簽名。如果驗證成功，那么將關于包含在余量證書內的剩余電池電量的信息輸入至訂單接收單元52。儲電證書獲取單元544從證書中心4獲取與儲電設備12相對應的公鑰證書，并且使用包含在所獲取的公鑰證書內的公鑰，驗證包含在所獲取的儲電證書內的數字簽名。如果驗證成功，那么將關于包含在儲電證書內的經修正的發電 量的信息輸入至訂單接收單元52。如上所述，儲電證書為認證電力為綠色能源的證書。因此，以綠色能源的價格購買關于包含在儲電證書內的修正過的發電量的電力。如果銷售的電力并非綠色能源，那么將不獲取儲電證書。在這種情況下，儲電證書獲取單元544將電力并非綠色能源的通知輸入至訂單接收單元52中。然而，此處假設可獲取儲電證書。當已輸入關于剩余電池電量的信息和關于修正過的發電量的信息時，如果通過比較關于用戶的銷售訂單所指出的銷售電量的信息和電能銷售限制單元56輸入的關于剩余電池電量的信息確定銷售電量小于剩余電池電量，那么訂單接收單元52固定銷售訂單。隨后，訂單接收單元52從市場價格決定單元53獲取綠色能源的市場價格，并且在銷售訂單指定的銷售電量中，關于儲電證書獲取單元544輸入的修正的發電量的量，以綠色能源的市場價格固定銷售訂單。而且，訂單接收單元52從市場價格決定單元53獲取綠色能源的市場價格，并且對于要銷售的電量，以一般的市場價格固定銷售訂單。然后，訂單接收單元52將關于要銷售的電量的信息輸入至引入/饋送電能控制單元57。關于要銷售的電量的信息輸入至的引入/饋送電能控制單元57執行控制指令，以使得用于要銷售的電量的電力從已經提交銷售訂單的用戶的儲電設備12發送到規定的儲存位置。該控制指令將通過通信單元51發送到已提交銷售訂單的用戶的儲電設備12中。已接收到控制指令的儲電設備12將用于要銷售的電量的電力發送到規定的儲存位置。(價格預測功能)將說明通過電能交易服務器5進行的價格預測。價格預測單元59包括市場價格預測單元591、存儲單元592以及環境信息收集單元593。市場價格預測單元591根據市場價格決定單元53確定的電力的購買和銷售價格在過去發生的變化、目前的購買和銷售價格、過去交易量的變化、目前的交易量以及后面要描述的環境信息收集單元593所收集的環境信息，預測未來的市場價格。環境信息收集單元593執行用于收集關于影響綠色能源的電量的環境因素的信息的方法。例如，環境信息收集單元593收集環境信息，例如過去和目前的天氣預報。而且，環境信息收集單元593將所收集的環境信息輸入至存儲單元592中。市場價格預測單元591參考存儲單元592內累積的環境信息，并且該信息將用于預測市場價格。例如，如果連續多天下雨或為日照很少的陰天，那么可預測光伏發電所供應的電能的量減少。在這種情況下，預測綠色能源的價格高于平時。以這種方式預測的市場價格將通過通信單元51發送給每個用戶和電力工業公司3的界面設備13。以上已經說明了根據該實施方式的電能交易服務器5的功能。3 :第三實施方式(基于綠色證書的服務)下文中，將說明第三實施方式。應注意，與根據上述第一和第二實施方式的結構元件的功能和結構基本相同的結構元件用相同的參考標號表示，并且這些結構元件的重復說明將被省略。(3-1 :移動裝置6的構造)將參照圖14說明根據本發明第三實施方式的移動裝置6和電能接收設備7的構造。圖14是示出了根據該實施方式的綠色能源發電系統的構造的說明圖。應注意，移動裝置6的具體示例為個人計算機、移動電話、便攜式游戲機、便攜式信息終端、信息家用電器、 汽車導航系統等。如圖14中所示，移動裝置6包括能量消耗部件60、綠色能源發電設備61、儲電設備62、界面設備63以及價值信息獲取單元64。電能接收設備7包括電能接收單元71、簽名驗證單元72以及價值信息發行單元73。能量消耗部件60為用于實現移動裝置6的各個功能的電氣部件。綠色能源發電設備61實施與根據上述第一實施方式的綠色能源發電設備11大致相同的功能。然而，綠色能源發電設備61包含在小到足以能夠安裝在移動裝置6上的物體內。類似于綠色能源發電設備61，儲電設備62包含在小到足以能夠安裝在移動裝置6上的物體內。而且，與根據上述第一實施方式的儲電設備12不同，儲電設備62不發行儲電證書。在這種情況下，將使用發電證書代替儲電證書。應注意，省略發行儲電證書的功能有利于將移動裝置6制造得更小以及更節能。界面設備63執行用于接收用戶的操作的方法以及向用戶顯示信息的方法。價值信息獲取單元64從電能接收設備7獲取價值信息。該價值信息例如為優惠券或電子貨幣等。應注意，移動裝置6和電能接收設備7之間的通信可為有線或無線。移動裝置6和電能接收設備7之間的能量輸送可使用電磁感應以非接觸方式的進行或者使用電力線以有線的方式進行。當用戶操作指示將電力從儲電設備62輸送到電能接收設備7時，從儲電設備62中釋放出的電力將由電能接收設備7的電能接收單元71接收。此時，綠色能源發電設備61發行的發電證書通過界面設備63發送給電能接收設備7。該發電證書將由電能接收設備7的簽名驗證單元72接收。已接收到發電證書的簽名驗證單元72從證書中心4獲取與綠色能源發電設備61相對應的公鑰證書，并且使用所獲取的公鑰證書內包含的公鑰，驗證所獲取的發電證書內包含的數字簽名。如果驗證成功，那么簽名驗證單元72將發電證書輸出到外面，以及將關于發電證書內所包含的發電量的信息輸入至價值信息發行單元73。關于發電量的信息所輸入至的價值信息發行單元73根據已輸入的關于發電量的信息，將與發電量相對應的價值信息發送給移動裝置6。發送到移動裝置6的價值信息將由移動裝置6的價值信息獲取單元64接收，并且將輸入至界面設備63。界面設備63存儲由價值信息獲取單元64輸入的價值信息。以上已經說明了根據該實施方式的移動裝置6和電能接收設備7的構造。(3-2 :綠色能源發電設備61的構造)
將參照圖15和圖16說明根據本實施方式的綠色能源發電設備61的構造。圖15是示出了根據該實施方式的綠色能源發電設備61的功能性構造的說明圖。圖16是示出了根據該實施方式的發電證書發行單元614的功能性構造的說明圖。(總體構造)如圖15中所示，綠色能源發電設備61包括光伏板611、發電量測量單元612、電能輸送單元613、發電證書發行單元614以及通信單元615。應注意，在下面的描述中，發電量測量單元612和發電證書發行單元614可統稱為證書模塊。發電量測量單元612、發電證書發行單元614以及通信單元615可實施為軟件模塊。綠色能源發電設備61可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，發電量測量單元612、發電證書發行單元614和/或通信單元615可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。光伏板611執行用于通過將太陽光的能量轉換成電力來產生能量的方法。光伏板·611利用例如硅太陽能電池或染料敏化太陽能電池等。光伏板611所產生的電力將輸入至發電量測量單元612。發電量測量單元612測量光伏板611的發電量。關于發電量測量單元612所測量的發電量的信息將輸入至發電證書發行單元614。光伏板611所產生的電力將通過發電量測量單兀612輸入至電能輸送單兀613。光伏板611所產生的電力所輸送至的電能輸送單元613將輸入的電力發送給能量消耗部件60或儲電設備62。應注意,在此處的描述中，電能輸送單兀613輸出的電力將發送給儲電設備62。關于發電量的信息從發電量測量單元612輸入至的發電證書發行單元614發行包括輸入的關于發電量的信息的發電證書。應注意，稍后將描述發電證書發行單元614的詳細功能性構造。由發電證書發行單元614發行的發電證書將輸入至通信單元615。發電證書所輸入至的通信單元615將輸入的發電證書發送給界面設備63。(發電證書發行單元614的詳情)將給出關于發電證書發行單元614的詳細功能性構造的說明。如圖16中所示，發電證書發行單元614包括簽名生成單元6141、存儲單元6142以及證書生成單元6143。應注意，存儲單元6142存儲預先生成的私鑰以及相應的公鑰。而且，假設存儲單元6142內存儲的公鑰已經由證書中心4證實。簽名生成單元6141、存儲單元6142以及證書生成單元6143可實施為軟件模塊。綠色能源發電設備61或發電證書發行單元614可包括用于執行軟件模塊以執行其功能的一個或多個處理器。可替換地，簽名生成單元6141、存儲單元6142和/或證書生成單元6143可包括一個或多個專用硬件模塊，例如集成電路模塊。在將關于發電量的信息從發電量測量單元612輸入至發電證書發行單元614的情況下，輸入的關于發電量的信息將輸入至簽名生成單兀6141。關于發電量的信息所輸入至的簽名生成單元6141從存儲單元6142獲取私鑰，并且使用已獲取的私鑰根據關于發電量的信息，生成數字簽名。簽名生成單元6141所生成的數字簽名將與關于發電量的信息一起輸入至證書生成單元6143。數字簽名以及關于發電量的信息所輸入至的證書生成單元6143生成包含所輸入的數字簽名以及關于發電量的信息的發電證書。隨后，證書生成單元6143所生成的發電證書將輸入至通信單元615。
以上已經說明了根據該實施方式的綠色能源發電設備61的構造。(3-3 :儲電設備62的構造)將參照圖17說明根據該實施方式的儲電設備62的構造。圖17是示出了根據該實施方式的儲電設備62的功能性構造的說明圖.(總體構造)如圖17中所示，儲電設備62包括電能接收單元621、充電/放電控制單元622、電池623以及電能輸送單元624。(接收時)
首先，由綠色能源發電設備61提供的電力將由電能接收單元621接收。電能接收單元621接收到的電力將輸入至充電/放電控制單元622。電能接收單元621將電力輸入至的充電/放電控制單元622將電力輸出到電池623，從而給電池623重新充電。(發送時)如果電池623通過界面設備63接收到放電指令，那么該指令將輸入至充電/放電控制單元622。放電指令所輸入至的充電/放電控制單元622根據該指令使電池623釋放電量。在充電/放電控制單元622的控制下從電池623釋放的電力將輸入至電能輸送單元624，并且將從電能輸送單元624發送給能量消耗部件60或電能接收設備7。然而，在該示例中，假設發送給電能接收設備7。上面已經說明了根據該實施方式的儲電設備62的構造。(3-4 :界面設備63的構造)將參照圖18說明根據該實施方式的界面設備63的構造。圖18是示出了根據該實施方式的界面設備63的功能性構造的說明圖。如圖18中所示，界面設備63包括通信單元631、中央處理單元632、存儲單元633、顯示單元634以及輸入單元635。當進行從儲電設備62放電時，用戶使用輸入單元635輸入關于放電量等的信息。使用輸入單元635輸入的信息將通過中央處理單元632和通信單元631輸入至儲電設備62。當儲電設備62執行放電處理時，通信單元631從綠色能源發電設備61接收發電證書。通信單元631接收到的發電證書將輸入至中央處理單元632。發電證書所輸入至的中央處理單元632通過通信單元631將輸入的發電證書發送給電能接收設備7。而且，當用戶使用輸入單元635輸入放電指令時，中央處理單元632通過通信單元631將放電指令以及關于放電量的信息發送給儲電設備62。應注意，存儲單元633用于儲存從電能接收設備7接收到的價值信息或者用戶輸入的信息，或者根據需要用于存儲與綠色能源發電設備61相對應的公鑰等。存儲單元633用于存儲定義中央處理單元632的操作的程序。上面已經說明了根據該實施方式的界面設備63的構造。(3-5 :發送電能的操作)將參照圖19和圖20說明發送電能的方法。圖19是示出了根據該實施方式的發送電能的操作流程的說明圖。圖20是示出了在根據該實施方式的發送電能的操作流程中顯示的圖形界面的示例的說明圖；如圖19中所示，移動裝置6和電能接收設備7執行相互認證(S101)。如果相互認證成功，那么移動裝置6通知電能接收設備7電能輸送的最大量(S102)。該電能輸送的最大量為電池623的剩余電池電量，從剩余電池電量或用戶輸入的能源輸送量的最大值中減去移動裝置6工作所需要的某個容限而算出剩余的電量。電能接收設備7促使用戶選擇電能輸送量，并且允許用戶選擇電能輸送量(S103)，如圖20中所示。如果用戶已經選擇發電量，那么電能接收設備7通知移動裝置6用戶所選擇的發電量，并且還請求傳送發電證書(S104)。隨后，移動裝置6促使用戶選擇是否允許電能輸送(S105)，如圖20中所示。如果用戶允許進行電能輸送，那么移動裝置6開始輸送電力，并且還將發電證書發送(分配)給電能接收設備7 (S106)o應注意，在步驟S106之后，根據發電證書認證的發電量，進行授予價值信息。上面已經說明了根據該實施方式的發送電能的方法。(4 :硬件構造的示例) 例如，通過使用圖21中所示的信息處理設備的硬件構造，可實現上述各種證書發行單元、界面設備、移動裝置、電能交易服務器等的功能。即，通過使用計算機程序控制圖21中所示的硬件，實現每個結構元件的功能。此外，該硬件為任意模式，并且可為個人計算機、諸如手機、PHS或PDA之類的移動信息終端、游戲機或各種信息設備。而且,PHS為個人手持式電話系統的縮寫。同樣，PDA為個人數字助理的縮寫。如圖21中所示，該硬件主要包括CPU 902、ROM 904、RAM 906、主機總線908以及橋接器910。而且，該硬件包括外部總線912、接口 914、輸入單元916、輸出單元918、存儲單元920、驅動器922、連接端口 924以及通信單元926。而且，CPU為中央處理單元的縮寫。同樣，ROM為只讀存儲器的縮寫。而且，RAM為隨機存取存儲器的縮寫。CPU 902例如用作算術處理單元或控制單元，并且根據ROM 904、RAM 906、存儲單元920或可移動記錄介質928上記錄的各種程序，控制每個結構元件的整個操作或部分操作。ROM 904為用于存儲例如將裝載在CPU 902上的程序或者進行算法操作時使用的數據等的裝置。RAM 906臨時或永久地存儲例如將裝載在CPU 902上的程序或者在執行該程序時任意改變的各種參數等。這些結構元件例如通過能夠進行高速數據傳輸的主機總線908彼此連接。就其本身而言，主機總線908通過橋接器910連接至外部總線912，例如，該外部總線的數據傳輸速度相對低。而且，輸入單元916例如為鼠標、鍵盤、觸屏、按鈕、開關或控制桿。此外，輸入單元916可為可通過使用紅外線或其他無線電波發送控制信號的遙控器。輸出單元918例如為可視覺上或聽覺上通知用戶所獲取的信息的諸如CRT、IXD、PDP或ELD的顯示裝置、諸如揚聲器或耳機的音頻輸出裝置、打印機、移動電話或傳真機。而且，CRT為陰極射線管的縮寫。IXD為液晶顯示器的縮寫。PDP為等離子顯示器的縮寫。同樣，ELD為電致發光顯示器的縮寫。存儲單元920為儲存各種數據的裝置。存儲單元920例如為諸如硬盤驅動器(HDD)的磁存儲器、半導體存儲裝置、光存儲器、或磁光存儲器。HDD為硬盤驅動器的縮寫。驅動器922為讀取諸如磁盤、光盤、磁光盤或者半導體存儲器的可移動記錄介質928上記錄的信息,或者向可移動記錄介質928內寫入信息的裝置。可移動記錄介質928例如為DVD介質、藍光介質、HD-DVD介質、各種半導體存儲介質等。當然，可移動記錄介質928可為例如其上安裝有非接觸式IC芯片的IC卡或電子裝置。IC為集成電路的縮寫。
連接端口 924為諸如USB端口、IEEE1394端口、SCSI、RS-232C端口或用于連接外部連接的裝置930 (例如光學音頻終端)的端口的端口。外部連接的裝置930例如為打印機、移動音樂播放器、數碼相機、數碼攝像機或IC錄音機。而且，USB為通用串行總線的縮寫。此外，SCSI為小型計算機系統接口的縮寫。通信單元926為連接至網絡932的通信裝置，并且例如為用于有線或無線LAN、藍牙(注冊商標)或WUSB的通信卡、光通信路由器、ADSL路由器或各種通信調制解調器。連接至通信單元926的網絡932為通過有線連接或無線連接的網絡構造，并且例如為因特網、家用LAN、紅外線通信、可見光通信、廣播或衛星通信。而且，LAN為局域網的縮寫。此外，WUSB為無線USB的縮寫。而且，ADSL為非對稱數字用戶線路的縮寫。上面已經說明了能夠實現根據該實施方式的界面設備、移動裝置、電能交易服務器等的功能的硬件構造的示例。(5:結論) 最后，簡要說明根據這些實施方式的技術內容。此處所陳述的技術內容可為各種設備的一部分，例如PC、移動電話、便攜式游戲機、便攜式信息終端、信息設備、汽車導航系統等。例如，下面所述的綠色能源發電設備可安裝在這種設備上。根據該實施方式的綠色能源發電設備包括綠色能源發電機、發電量測量單元以及發電證書發行單元，與下面相似。綠色能源發電設備使用可再生能源或環境友好性資源發電。上述發電量測量單元測量綠色能源發電單元產生的發電量。而且，上述發電證書發行單元獲取表示發電量測量單元所測量出的發電量的發電量信息，并且發行用于認證所獲取的發電量信息的有效性的發電證書。通過使用以這種方式發行的發電證書，能夠向其他人證明綠色電能發電所產生的發電量。例如，能夠開發出一種結構，在該結構中，當與綠色證書一起銷售電力時，會以綠色能源價格可購買電力。對于另一個示例，與綠色證書一起交易任意電力，從而能夠以綠色能源的價格交易電力。因此，如果綠色證書改變交易價格，那么綠色證書將具有貨幣價值。如果綠色證書具有貨幣價值，那么綠色證書可視為有價證券。結果，綠色發電的價值對于電能用戶變得明顯，并且有利于綠色能源發電設備的傳播。毫無疑問，當綠色能源發電設備廣泛流行并且替代使用化石燃料的電能發電時，綠色能源發電會阻止全球環境退化，即使只能阻止很小的程度。以上已經參照附圖詳細地描述了各個實施方式。然而，本發明并不限于該示例。本領域技術人員應當理解，根據設計需要和其他因素，可以有各種改變、組合、子組合和變形，只要它們在所附權利要求及其等同替換的范圍。在上面的描述中，已經描述了光伏發電作為綠色電能發電的示例；然而，根據該實施方式的技術可用于各種發電，例如風能發電、地熱能發電、水力能發電、原子能發電、生物能發電、天然氣發電、燃料電池發電等。已經描述了電池作為充入電能的方法的示例。具體而言，根據該實施方式的技術可以以相同的方式應用于充入電能的各種方法中，例如，二次 電池(鋰離子電池、NaS電池等)、電容器(電雙層電容器等)、升降式存儲系統等等。本申請包含于2010年2月9日向日本專利局提交的日本優先權專利申請JP2010-026563號所公開的相關主題，其全部內容通過引證結合于本文中。
參考符號列表I家庭電力網絡10電能消耗裝置11綠色能源發電設備111光伏板112發電量測量單元113電能輸送單元114消耗證書發行單元 1141簽名生成單元1142存儲單元1143消耗證書發行單元115通信單元12儲電設備121電能接收單元122充電/放電控制單元123 電池124電能輸送單元125儲電證書發行單元1251251簽名驗證單元1252發電量修正單元1253簽名生成單元1254存儲單元1255證書生成單元126通信單元127余量證書發行單元1271余量獲取單元1272簽名生成單元1273存儲單元1274證書生成單元128空間證書發行單元1281空間獲取單元1282簽名生成單元1283存儲單元1284證書生成單元13界面設備131通信單元132中央處理單元133存儲單元134顯示單元
135輸入單元136消耗證書發行單元1361消耗設置單元1362簽名生成單元1363存儲單元 1364證書生成單元2社區電力網絡20能源網絡21社區儲電設備3電力工業公司4證書中心5電能交易服務器51通信單元52訂單接收單元53市場價格決定單元54證書獲取單元541空間證書獲取單元542消耗證書獲取單元543余量證書獲取單元544儲電證書獲取單元55電能購買限制單元56電能銷售限制單元57引入/饋送電能控制單元58本地市場價格收集單元59價格預測單元591市場價格預測單元592存儲單元593環境信息收集單元6移動裝置60能量消耗部件61綠色能源發電設備611光伏板612發電量測量單元613電能輸送單元614發電證書發行單元6141簽名生成單元6142存儲單元6143證書生成單元615通信單元
62儲電設備621電能接收單元622充電/放電控制單元623 電池624電能輸送單元63界面設備631通信單元632中央處理單元
633存儲單元634顯示單元635輸入單元64價值信息獲取單元7電能接收設備71電能接收單元72簽名驗證單元73價值信息發行單元
權利要求
1.一種用于認證電能的特征的方法，包括 獲得密鑰； 獲取電能的量； 根據所述量和所述密鑰生成數字簽名；以及 生成包括所述簽名和所述量的證書。
2.根據權利要求I所述的方法，其中，從可再生能源或環境友好性資源中的至少一個生成所述電能。
3.根據權利要求I所述的方法，其中，所述證書包括所述電能的特征。
4.根據權利要求3所述的方法，其中，所述特征包括所述電能的類型。
5.根據權利要求3所述的方法，其中，所述特征包括地理位置。
6.根據權利要求I所述的方法，其中，所述證書對應于電能的銷售價格。
7.根據權利要求I所述的方法，其中，所述證書為有價證券。
8.根據權利要求I所述的方法，其中，所述密鑰為私鑰。
9.根據權利要求8所述的方法，包括 將所述證書發送給訪問與所述密鑰對應的公鑰的元件。
10.根據權利要求I所述的方法，其中，獲取密鑰包括由用戶設備內的安全模塊從所述用戶設備之外獲取所述密鑰。
11.根據權利要求I所述的方法，其中，獲取所述量包括由用戶設備內的安全模塊獲取所述用戶設備內的能源發電機產生的電能的量。
12.根據權利要求I所述的方法，其中，生成簽名包括由用戶設備內的安全模塊生成簽名。
13.根據權利要求I所述的方法，其中，生成證書包括由用戶設備生成證書。
14.一種用于認證電能的特征的設備，包括 能源發電機；以及 處理器，被構造成 獲得密鑰； 獲取所述能源發電機生成的電能的量；以及 根據所述量和所述密鑰生成數字簽名。
15.根據權利要求14所述的設備，其中，所述處理器包含在安全模塊內。
16.根據權利要求14所述的設備，其中，從密鑰供應商獲取密鑰，所述密鑰供應商與設備的供應商不同。
17.根據權利要求14所述的設備，其中，從密鑰供應商獲取密鑰，所述密鑰供應商與所述能量發電機的供應商不同。
18.根據權利要求14所述的設備，其中，從可再生能源或環境友好性資源中的至少一個生成所述電能。
19.根據權利要求14所述的設備，包括 處理器，被構造成生成包括所述簽名、所述量以及所述電能的特征的證書。
20.根據權利要求19所述的設備，其中，所述特征包括電能的類型。
21.根據權利要求19所述的設備，其中，所述特征包括地理位置。
22.根據權利要求19所述的設備，其中，所述證書對應于電能的銷售價格。
23.根據權利要求19所述的設備，其中，所述證書為有價證券。
24.根據權利要求19所述的設備，其中，所述密鑰為從密鑰供應商獲取的私鑰。
25.根據權利要求24所述的設備，包括處理器，被構造成將所述證書發送給訪問與所述私鑰對應的公鑰的元件。
全文摘要
本發明提供一種用于認證電能的特征的方法。該方法包括獲得密鑰、獲取電能的量以及根據量和密鑰生成數字簽名。該方法進一步包括生成包括簽名和量的證書。
文檔編號H02J3/00GK102754121SQ20118000815
公開日2012年10月24日 申請日期2011年1月20日 優先權日2010年2月9日
發明者中野淳, 今井裕, 倉本大, 脅田能宏 申請人:索尼公司