(57)【要約】      （修正有）【課題】需要家にとって電気料金の支出が少なくなるように太陽光発電装置によって発電した電力を有効に使用することができる電力管理システムを提供する。【解決手段】電力管理システムは、太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力量が、電気湯沸器の消費電力量よりも大きい第１条件が満たされたかを判定する第１判定部と、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い第２条件を満たすかを判断する第２判断部と、第１条件および第２条件が満たされている場合に、発電した電力を使用した電気湯沸器の動作を行なわせる制御を行なう制御部とを備える。【選択図】図６
2020095424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽光発電装置と、
電気湯沸器と、
前記太陽光発電装置および前記電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータとを備える電力管理システムにおいて、
前記コンピュータが、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集する処理と、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照する処理と、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が前記電気湯沸器の消費電力よりも大きく、且つ、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる処理と
を備えることを特徴とする、電力管理方法。
【請求項２】
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額に、前記単位時間と前記買電金額に基づいて算出したマージン金額を加算した金額よりも多い場合に、前記発電した電力を前記電気湯沸器の動作のために供給する処理
を備えることを特徴とする、請求項１記載の電力管理方法。
【請求項３】
太陽光発電装置と、
電気湯沸器と、
前記太陽光発電装置および前記電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータとを備える電力管理システムであって、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集する収集部と、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照する参照部と、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が、前記電気湯沸器の消費電力よりも大きい第１条件が満たされたかを判定する第１判定部と、
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い第２条件を満たすかを判断する第２判断部と、
前記第１条件および前記第２条件が満たされている場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる制御を行なう制御部と
を備える電力管理システム。
【請求項４】
太陽光発電装置および電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータに、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集し、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照して、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力量が前記電気湯沸器の消費電力量よりも大きく、且つ、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる処理を実行させる電力管理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理方法、電力管理システムおよび電力管理プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヒートポンプ（ＨＰ：Heat Pump）技術を利用し空気の熱で湯を沸かす自然冷媒ヒートポンプ給湯器を家庭に設置して運用することが行なわれている。このような自然冷媒ヒートポンプ給湯器として、例えば、エコキュート（登録商標）が知られている。
【０００３】
そして、家庭に自然冷媒ヒートポンプ給湯器を設置し、昼夜の電力料金の差額を利用して、夜間の安い時間帯の電力を用いてヒートポンプ給湯器でお湯の沸き上げ（湯沸し）を行なうことで、昼間の湯沸しのための電力消費を低減させることが行なわれている。
【０００４】
また、近年においては、家庭において太陽光発電を行なうことも一般的に行なわれている。２００９年１１月に我が国で開始された再生可能エネルギーの固定買取制度においては、家庭用の太陽光発電により昼間発電した電気を、例えば48円／kWhの売電単価で電力会社等に売る（売電する）ことで需要家が利益を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１９９１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の再生可能エネルギーの固定買取制度において、余剰電力の買い取り価格（売電価格）は所定期間（例えば、10年）が経過した以降は、売電価格が買電価格より安価となることが予想される。その結果、減額後の売電価格（例えば、10円／kWh）が夜間の電力料金（例えば、16円／kWh）よりも安くなる場合がある。この場合、需要家にとって、余剰電力を売却するよりも自身で使用（自家消費）して電力供給会社より購入する電力の使用量を削減した方が電気代が安くなる事態が生じる。
【０００７】
そこで、電気料金の総合的な支出金額を勘案して、家庭への負担が最も少なくなるようなエネルギー管理が求められる。
【０００８】
１つの側面では、本発明は、需要家にとって電気料金の支出が少なくなるように太陽光発電装置によって発電した電力を有効に使用できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このため、この電力管理方法は、太陽光発電装置と、電気湯沸器と、前記太陽光発電装置および前記電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータとを備える電力管理システムにおいて、前記コンピュータが、単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集し、前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照して、太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が前記電気湯沸器の消費電力よりも大きく、且つ、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる。
【発明の効果】
【００１０】
１つの側面では、需要家にとって電気料金の支出が少なくなるように太陽光発電装置によって発電した電力を有効に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の一例としての電力管理システムの機能構成を示す図である。
【図２】実施形態の一例としての電力管理システムの管理サーバのハードウェア構成を例示する図である。
【図３】実施形態の一例としての電力管理システムにおける電力管理方法の概要を説明するための図である。
【図４】実施形態の一例としての電力管理システムにおける太陽光発電量と需要家システムにおける消費電力量との関係を示す図である。
【図５】実施形態の一例としての電力管理システムにおける電気料金の節約金額を説明するための図である。
【図６】実施形態の一例としての電力管理システムにおける電力制御方法を説明するための図である。
【図７】実施形態の一例としての電力管理システムにおいて需要家向けに提示する情報のイメージ図である。
【図８】実施形態の一例としての電力管理システムにおける太陽光余剰電力監視部による処理を説明するためのフローチャートである。
【図９】図８のステップＡ６の詳細な処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本電力管理方法、電力管理システムおよび電力管理プログラムにかかる実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（実施形態および各変形例を組み合わせる等）して実施することができる。また、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。
【００１３】
（Ａ）構成
図１は実施形態の一例としての電力管理システム１の機能構成を示す図である。
【００１４】
本電力管理システム１は、管理サーバ１０と１つ以上の需要家システム２０とを備え、これらの管理サーバ１０と需要家システム２０とは通信ネットワーク５０を介して相互に通知可能に接続されている。
【００１５】
通信ネットワーク５０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）であってもよい。
【００１６】
需要家システム２０は、需要家の例えば自宅に設置される。需要家は電気の供給を受けて使用する者である。
【００１７】
需要家システム２０は、図１に示すように、ＨＰ給湯器２１，太陽光発電装置２２，ＨＥＭＳ（Home Energy Management System）コントローラ２５およびスマートメータ２３を備える。
【００１８】
ＨＥＭＳコントローラ２５は、各家に設置され、需要家システム２０と管理サーバ１０との間のデータ送受信を行なうコントローラである。ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１，太陽光発電装置２２およびスマートメータ２３と管理サーバ１０との各間においてデータ送受信を行なう。ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１、太陽光発電装置２２およびスマートメータ２３間等、需要家システム２０内におけるデータ送受信を行なってもよい。
【００１９】
また、ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１，太陽光発電装置２２およびスマートメータ２３を制御する機能を備えてもよい。例えば、ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１を起動させて沸き上げを開始させ、また、沸き上げを停止させる。
【００２０】
ＨＥＭＳコントローラ２５は、図示しないメモリを備え、このメモリに沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻を記憶する。ＨＥＭＳコントローラ２５は、沸き上げ開始時刻になると、ＨＰ給湯器２１を起動して沸き上げを行なわせる制御を行なう。また、ＨＥＭＳコントローラ２５は、沸き上げ終了時刻になるとＨＰ給湯器２１に対して沸き上げを停止させる制御を行なう。
ＨＥＭＳコントローラ２５に対する沸き上げ開始および沸き上げ終了（沸き上げ停止）の制御は後述する管理サーバ１０が行なう。すなわち、管理サーバ１０がＨＥＭＳコントローラ２５に対して沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻を指示（通知）する。
【００２１】
沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げ処理を制御するためのＨＰ制御情報として用いられる。
【００２２】
ＨＰ給湯器２１は、ヒートポンプ技術を利用し空気の熱で湯を沸かす自然冷媒ヒートポンプ給湯器（電気湯沸器）である。ＨＰ給湯器２１をエコキュートといってもよい。
【００２３】
ＨＰ給湯器２１は、ＨＥＭＳコントローラ２５からの制御に従って、図示しないボイラの水の沸き上げを行なう。ＨＰ給湯器２１は、電力を用いて沸き上げを行なうことで、電力エネルギーの貯蓄を実現する。
【００２４】
ＨＰ制御情報（沸き上げ開始時刻，沸き上げ終了時刻）は、予めＨＰ制御計画作成部１１（後述）により規定された時刻が初期値として設定されるとともに、管理サーバ１０（ＨＰ制御情報送信部１３）から更新指示とともに通知されるＨＰ制御情報により更新される。
【００２５】
ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１の消費電力量をＨＰ消費電力値として管理サーバ１０に送信（通知）する機能を有する。ＨＥＭＳコントローラ２５は、例えば、定期的にＨＰ給湯器２１の消費電力量を取得し、ＨＰ消費電力値として管理サーバ１０に送信する。
【００２６】
ＨＰ給湯器２１としては、既知の種々のヒートポンプ給湯器を用いることができ、その詳細な説明は省略する。
【００２７】
太陽光発電装置２２は、図示しない太陽光パネルを備え、太陽光による発電を行なう発電装置である。ＨＥＭＳコントローラ２５は、太陽光発電装置２２が発電した電力量を太陽光発電値として管理サーバ１０に送信する機能を備える。ＨＥＭＳコントローラ２５は、例えば、定期的に太陽光発電装置２２が発電した電力量を取得し、太陽光発電値として管理サーバ１０に送信する。
【００２８】
太陽光発電装置２２としては、既知の種々の太陽光発電装置を用いることができ、その詳細な説明は省略する。
【００２９】
太陽光発電装置２２によって発電された電力は、需要家において一般的な電力として使用することができる他、電力会社等に売却（売電）することもできる。また、太陽光発電装置２２によって発電された電力は、自身が備えられた需要家システム２０（以下、自需要家システム２０という場合がある）のＨＰ給湯器２１においてボイラの水を沸かすために使用（自家使用）することもできる。
【００３０】
スマートメータ２３は電力量計である。スマートメータ２３は、自需要家システム２０の太陽光発電装置２２によって発電され電力会社等に売電された電気量（売電力量）を管理する。また、スマートメータ２３は、電力会社から購入（買電）した電力量（買電力量）も管理する。
【００３１】
また、ＨＥＭＳコントローラ２５は、スマートメータ２３が管理する電力量の情報（例えば、売電力量や買電力量）をスマートメータ値として管理サーバ１０に送信（通知）する機能を備える。以下、買電力量を系統使用分電気量という場合がある。
【００３２】
ＨＥＭＳコントローラ２５は、例えば、定期的にスマートメータ２３から電力量の情報を取得し、スマートメータ値として管理サーバ１０に送信する。
【００３３】
管理サーバ１０は、本電力管理システム１における各需要家システム２０を管理する。例えば、管理サーバ１０は、各需要家システム２０に備えられたＨＰ給湯器２１の動作を制御する。
【００３４】
図２は実施形態の一例としての電力管理システム１の管理サーバ１０のハードウェア構成を例示する図である。
【００３５】
本電力管理システム１においては、管理サーバ１０は、需要家システム２０毎に、スマートメータ値，太陽光余剰電力およびＨＰ消費電力値を監視して、需要家の損が発生しないようにＨＰ給湯器２１の稼動を制御する。
【００３６】
図２に例示する管理サーバ１０は、サーバ機能を有する情報処理装置（コンピュータ）であって、プロセッサ１０１，メモリ１０２，記憶装置１０３およびネットワークインタフェース（Ｉ／Ｆ：Interface）１０４を備える。
【００３７】
記憶装置１０３は、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）、ＳＳＤ（Solid State Drive），ストレージクラスメモリ（Storage Class Memory：ＳＣＭ）等の記憶装置であって、種々のデータを格納するものである。
【００３８】
メモリ１０２はＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）を含む記憶メモリである。メモリ１０２のＲＯＭには、電力管理制御にかかるソフトウェアプログラムやこのプログラム用のデータ類が書き込まれている。メモリ１０２上のソフトウェアプログラムは、プロセッサ１０１に適宜読み込まれて実行される。また、メモリ１０２のＲＡＭは、一次記憶メモリあるいはワーキングメモリとして利用される。
【００３９】
メモリ１０２においては、各需要家システム２０から送信されるスマートメータ値，太陽光発電値，ＨＰ消費電力値等が記憶領域に格納される。
【００４０】
メモリ１０２には、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金や、太陽光発電装置２２により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金も記憶される。また、メモリ１０２に、ＨＰ給湯器２１関連で保持する情報として、ＨＰ給湯器２１の定格電力と沸き上げ時間を記憶してもよい。
【００４１】
メモリ１０２におけるこれらの情報は、例えば、後述する状態確認部１２２によって参照される。
【００４２】
ネットワークインタフェース１０４は、通信ネットワーク５０に通信可能に接続される。これにより管理サーバ１０は、通信ネットワーク５０を介して各需要家システム２０に備えられた図示しないネットワークインタフェースと接続され、各需要家システム２０のＨＰ給湯器２１，太陽光発電装置２２およびスマートメータ２３との間でデータの送受信を実現させる。
【００４３】
プロセッサ１０１は、管理サーバ１０全体を制御する。プロセッサ１０１は、マルチプロセッサであってもよい。プロセッサ１０１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit），ＭＰＵ（Micro Processing Unit），ＤＳＰ（Digital Signal Processor），ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit），ＰＬＤ（Programmable Logic Device），ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）のいずれか一つであってもよい。また、プロセッサ１０１は、ＣＰＵ，ＭＰＵ，ＤＳＰ，ＡＳＩＣ，ＰＬＤ，ＦＰＧＡのうちの２種類以上の要素の組み合わせであってもよい。
【００４４】
そして、管理サーバ１０のプロセッサ１０１が、電力管理プログラムを実行することにより、後述するＨＰ制御計画作成部１１，太陽光余剰電力監視部１２およびＨＰ制御情報送信部１３として機能するようになっている。
【００４５】
なお、これらのＨＰ制御計画作成部１１，太陽光余剰電力監視部１２およびＨＰ制御情報送信部１３としての機能を実現するためのプログラム（電力管理プログラム）は、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等），ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ，ＨＤ  ＤＶＤ等），ブルーレイディスク，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。また、そのプログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。
【００４６】
ＨＰ制御計画作成部１１，太陽光余剰電力監視部１２およびＨＰ制御情報送信部１３としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態ではメモリ１０２のＲＡＭやＲＯＭ）に格納されたプログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態ではプロセッサ１０１）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行するようにしてもよい。
【００４７】
管理サーバ１０には、図示しないディスプレイやプリンタ等の出力装置を備えてもよく、また、キーボードやマウス等のオペレータが操作・入力を行なうための入力装置を備えてもよい。
【００４８】
図３は実施形態の一例としての電力管理システム１における電力管理方法の概要を説明するための図である。
【００４９】
図３において、太線Ａは需要家の太陽光発電装置によって発電された電力（太陽光発電力）の遷移を示し、細実線Ｂは需要家宅における消費電力の遷移を示す。なお、この図３においては、晴天時の例について示すものとする。また、図３中において、横軸は経過時間を示し、縦軸は電力を示す。そして、図３中において曲線内の領域の面積が電力量を表す。
【００５０】
そして、太陽光発電力と消費電力との差、すなわち、太陽光発電力から消費電力を減算して求められる電力値（図３中の符号Ｃ参照）が太陽光余剰電力である。太陽光余剰電力は、電力会社等への売電電力としてよい。太陽光余剰電力は需要家システム２０に備えられるスマートメータ２３の逆潮流に相当する。
【００５１】
管理サーバ１０は、需要家毎（一般家庭）の太陽光余剰電力を監視する。管理サーバ１０は、夜間電力でお湯を沸かした場合と太陽光余剰電力および系統電力（昼間電気料金）でお湯を沸かした場合とで電気料金を比較評価し、需要家に損が発生しないようにＨＰ給湯器２１の稼働を制御する。
【００５２】
なお、図３に示す例においては、6:30〜18:00の時間帯に需要家システム２０におけるデータ収集が行なわれ、スマートメータ値，太陽光発電値およびＨＰ消費電力値が収集される。6:30〜18:00以外の時間帯においては、これらのデータ収集は行なわれない（データ未収期間）。
【００５３】
また、9:00〜16:30の期間はＨＰ給湯器制御時間（エコキュート制御時間）であり、ＨＰ給湯器２１による沸き上げが行なわれる（沸き上げ中）。ただし、需要家が在宅する時間帯（在宅時間帯）はＨＰ給湯器制御の対象外であってもよい。ＨＰ給湯器制御期間以外の期間は未制御の状態に相当する。
【００５４】
本電力管理システム１においては、管理サーバ１０は、スマートメータ２３から通知される需要家システム２０（太陽光発電装置２２）による売電量を監視し、売電量がＨＰ給湯器２１の消費電力を満たす（上回る）場合に、ＨＰ給湯器２１にお湯の沸き上げを行なわせる。
【００５５】
図４は実施形態の一例としての電力管理システム１における太陽光発電量と需要家システム２０における消費電力量との関係を示す図である。この図４において、横軸は経過時間を示し、縦軸は電力量を示す。
【００５６】
消費電力量には、ＨＰ給湯器２１の消費電力量（図４の符号Ｄ１参照）と、ＨＰ給湯器２１以外の機器の消費電力量（図４の符号Ｄ２参照）とが含まれる。
【００５７】
本電力管理システム１においては、夜間電気料金でお湯を沸かした場合と太陽光余剰電力および系統電力（昼間電気料金）でお湯を沸かした場合との電気料金を比較評価し、需要家の損が発生しないようにＨＰ給湯器２１の稼働を制御する。
【００５８】
図４においては、昼間電気料金の時間帯において、太陽光発電量が消費電力量を下回る場合に、割高な昼間電気をＨＰ給湯器２１による沸き上げに使用することとなる（図４の符号Ｄ３参照）。
【００５９】
図５は実施形態の一例としての電力管理システム１における電気料金の節約金額を説明するための図である。
【００６０】
図５中において、金額Ｅ１は夜間料金の電力で沸き上げを行なう場合にかかると想定される電気料金（想定電気料金）を示す。金額Ｅ２は、再生可能エネルギーの固定買取制度において、所定期間が経過して買い取り価格（売電価格）が減額された金額の売電料金の電力で沸き上げを行なう場合にかかる電気料金を示す。
【００６１】
減額後の売電価格（例えば、10円／kWh）が夜間の電力料金（例えば、16円／kWh）よりも安くなった場合には、夜間料金の電力で沸き上げを行なうよりも、減額後の売電価格の太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なうことは、売電価格の電力を用いて沸き上げを行なうことと等しい。従って、夜間料金の電力で沸き上げを行なうよりも、減額後の売電価格の太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なう方が電気料金は安くなる。
【００６２】
金額Ｅ３は、太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なうことで、夜間料金の電力で沸き上げを行なうことに比べて節約できた電気料金を示す。金額Ｅ３は、金額Ｅ１から金額Ｅ２を減算することで求められる（Ｅ３＝Ｅ１−Ｅ２）。
【００６３】
本電力管理システム１においては、管理サーバ１０は、節約できた電気料金が昼間の買電料金を加味しても得をしている間（節約できている間）は、ＨＰ給湯器２１にお湯を沸かし続けさせる。
【００６４】
なお、管理サーバ１０は、単位時間（例えば、５分）毎に需要家システム２０からのスマートメータ値，太陽光発電量およびＨＰ給湯器２１を評価し、需要家に損が発生しないように制御を行なう。
【００６５】
図６は実施形態の一例としての電力管理システム１における電力制御方法を説明するための図である。
【００６６】
図６中において、金額Ｆ１は、夜間料金の電力で沸き上げを行なう場合にかかると想定される電気料金（想定電気料金）を示す。金額Ｆ２は、再生可能エネルギーの固定買取制度において、所定期間が経過して買い取り価格（売電料金）が減額された金額の太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なう場合（売電料金で沸き上げた場合）にかかる電気料金を示す。金額Ｆ３は、太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なうことで、夜間料金の電力で沸き上げを行なうことに比べて節約できた電気料金を示す。
【００６７】
また、金額Ｆ４は、太陽光発電でまかなえる電気料金を示す。金額Ｆ５は需要家システム２０におけるＨＰ給湯器２１以外の消費電力量の料金を示す。
【００６８】
金額Ｆ６は、沸き上げにより発生した買電の電気料金を示し、太陽光発電の不足分の電気量の電気料金に相当する。金額Ｆ６においては、昼間の高い電気料金が適用される。
【００６９】
本電力管理システム１においては、金額Ｆ３と金額Ｆ６とを比較し、金額Ｆ６にマージンαを加えた値が金額Ｆ３未満（Ｆ６＋α＜Ｆ３）である間は、ＨＰ給湯器２１にお湯を沸かし続けさせる。すなわち、需要家システム２０において、節約できた電気料金の金額Ｆ３が、昼間の買電料金の金額Ｆ６以上であるとの条件が満たされている間は、管理サーバ１０は当該需要家システム２０のＨＰ給湯器２１にお湯を沸かし続けさせる。
【００７０】
そして、需要家システム２０において、金額Ｆ６にマージンαを加えた値が金額Ｆ３以上であることを検知すると（Ｆ６＋α≧Ｆ３）、管理サーバ１０は当該需要家システム２０のＨＰ給湯器２１に沸き上げを停止させる。これにより、ＨＰ給湯器２１への電気料金で評価し、需要家に損が発生しないようにすることができる。
【００７１】
また、管理サーバ１０は、上記の金額Ｆ３と金額Ｆ６との比較を定期的（例えば、５分間隔）に行なうものであり、この比較の間隔を短くすることでリアルタイム性を向上させることができる。
【００７２】
図７は実施形態の一例としての電力管理システム１において需要家向けに提示する情報（需要家向け画面２４）のイメージ図である。
【００７３】
需要家向け画面２４は、例えば、需要家システム２０に備えられた図示しないディスプレイに表示してもよい。また、この需要家向け画面２４の内容を紙等の媒体に印刷して需要家に提示してもよい。
【００７４】
この図７に例示する需要家向け画面２４は、太陽光発電装置２２による発電量や（符号Ｇ１参照）、ＨＰ給湯器２１の消費電力量（符号Ｇ２参照）を提示する。
【００７５】
また、需要家向け画面２４は、夜間料金で沸き上げた場合の電気料金（符号Ｇ３），太陽光余剰電力で沸き上げることにより生じた電気料金（符号Ｇ４参照），購入した電力の金額（符号Ｇ５）および節約できた金額（符号Ｇ６参照）をそれぞれ提示する。
【００７６】
さらに、需要家向け画面２４は、太陽光発電による買電価格の単価（符号Ｇ７参照），夜間電力料金の単価（符号Ｇ８）および昼間電気料金の単価（符号Ｇ９参照）をそれぞれ提示する。
【００７７】
また、需要家向け画面２４は、ＨＰ給湯器２１の消費電力量，需要家システム２０におけるＨＰ給湯器２１以外の機器による消費電力量，太陽光発電量および買電量の時間経過による推移を、それぞれグラフで表している（符号Ｇ１０〜Ｇ１３参照）。さら需要家向け画面２４は、節約金額の時間経過による推移についてもグラフで表している（符号Ｇ１４参照）。
【００７８】
このような需要家向け画面２４を需要家に提示することで顧客満足を向上させることができる。
【００７９】
次に、管理サーバ１０の機能構成について説明する。図１に示すように、管理サーバ１０は、ＨＰ制御計画作成部１１，太陽光余剰電力監視部１２およびＨＰ制御情報送信部１３としての機能を備える。また、管理サーバ１０においては、メモリ１０２に昼間沸き上げ状態情報１２６およびＨＰ制御計画情報１２７を備える。
【００８０】
昼間沸き上げ状態情報１２６は、需要家システム２０のＨＰ給湯器２１の状態を示す情報である。昼間沸き上げ状態情報１２６においては、ＨＰ給湯器２１の状態として、「未制御」，「沸き上げ中」および「沸き上げ完了」の３つの状態のうちいずれかが設定される。
【００８１】
ここで、昼間沸き上げ状態が「沸き上げ中」とは、ＨＰ給湯器２１による沸き上げが行なわれている期間内であることを示す。
【００８２】
また、昼間沸き上げ状態が「未制御」とは、ＨＰ給湯器２１による沸き上げが行なわれていない期間内であることを示す。
【００８３】
さらに、昼間沸き上げ状態が「沸き上げ完了」とは、ＨＰ給湯器２１のボイラの水の沸き上げが完了した状態であることを示す。
【００８４】
昼間沸き上げ状態情報１２６には、例えば、ＨＰ制御計画作成部１１によって作成されたＨＰ給湯器２１の制御計画を反映させてもよい。
【００８５】
ＨＰ制御計画情報１２７は、ＨＰ制御計画を規定するものであり、ＨＰ制御計画作成部１１により生成される。
【００８６】
ＨＰ制御計画作成部１１は、各需要家システム２０のＨＰ給湯器２１の制御計画を作成する。具体的には、ＨＰ制御計画作成部１１は、沸き上げるために十分な太陽光余剰電力が生じていると判断されたときに後５分コマより沸き上げ開始するための沸き上げ開始時刻と、沸き上げを完了させるための沸き上げ終了時刻とを制御計画に設定する（コマについては後述）。これらの沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻は、ＨＰ給湯器２１に対する制御の初期値として用いてもよい。以下、ＨＰ給湯器２１の制御計画をＨＰ制御計画という場合がある。
【００８７】
ＨＰ制御計画作成部１１によるＨＰ給湯器２１の制御計画の初期値の作成は、例えば、過去の需要家システム２０における太陽光発電の実績や天候予測等に基づいて行なってもよく、既知の種々の手法を用いて実現することができる。
【００８８】
ＨＰ制御計画情報１２７は、沸き上げ開始時刻と沸き上げ終了時刻と昼間沸き上げ強制停止日時とを含む。ＨＰ制御計画情報１２７は管理サーバ１０のメモリ１０２の所定の領域に記憶される。昼間沸き上げ強制停止日時は、ＨＰ給湯器２１によるお湯の沸き上げを強制的に停止させる日時である。
【００８９】
ＨＰ制御計画情報１２７の、沸き上げ開始時刻，沸き上げ終了時刻および昼間沸き上げ強制停止日時は、ＨＰ制御情報送信部１３により需要家システム２０のＨＰ給湯器２１に送信され、ＨＰ給湯器２１のＨＰ制御情報の書き換えに用いられる。
【００９０】
太陽光余剰電力監視部１２は、需要家システム２０から通知されるスマートメータ値，太陽光発電値およびＨＰ消費電力値を監視し、これらの情報に基づいて、需要家に金額的な損失が発生することがないように、需要家システム２０に備えられるＨＰ給湯器２１の動作制御を行なう。
【００９１】
太陽光余剰電力監視部１２は、図１に示すように、監視情報収集部１２１，状態確認部１２２，電気料金計算部１２３，電気料金監視部１２４およびＨＰ制御情報更新部１２５としての機能を備える。
【００９２】
監視情報収集部１２１は、各需要家システム２０からスマートメータ値，太陽光発電値およびＨＰ消費電力値を取得する。
【００９３】
例えば、監視情報収集部１２１は、各需要家システム２０に対して、スマートメータ値，太陽光発電値およびＨＰ消費電力値の送信を要求することで、これらの情報を収集してもよい。また、需要家システム２０からこれらの情報を定期もしくは不定期に管理サーバ１０に送信し、監視情報収集部１２１が送信されたこれらの情報を受信することで取得してもよい。
【００９４】
ＨＥＭＳコントローラ２５は、スマートメータ値，太陽光発電値およびＨＰ消費電力値を、定期的に自発的に監視情報収集部１２１に送信してもよく、また、監視情報収集部１２１からの送信要求に応じて送信してもよい。
【００９５】
ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ制御計画情報１２７を更新する。ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ開始時刻，沸き上げ終了時刻および昼間沸き上げ強制停止日時を更新する。
【００９６】
ここで、本電力管理システム１は、５分間隔で需要家システム２０の監視とＨＰ給湯器２１の制御を行なう。従って、スマートメータ２３のスマートメータ値や太陽光発電値等は５分毎（５分単位）で処理される。以下、５分間隔で区切られた１つの処理単位をコマと称する場合がある。１コマは５分間に相当する。コマをサイクルと言ってもよい。
【００９７】
管理サーバ１０における制御処理の実行に際して、処理を行なっている現在時刻（処理時刻）を含む最新コマを最新５分コマもしくは現５分コマという場合がある。また、現５分コマの１つ前（５分前）のコマを前５分コマという場合がある。一方、現５分コマの１つ後のコマ、すなわち、現５分コマの５分後のコマを後５分コマという場合がある。後５分コマには現５分コマよりも５分後の時刻（現在５分コマ＋５分）である将来時刻が設定される。
【００９８】
ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させる場合には、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ開始時刻に、後５分コマの時刻を設定する。後５分コマの時刻を沸き上げ開始時刻に設定されたＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１に、次サイクルである後５分コマの時刻に相当する時刻になると沸き上げを開始させる。
【００９９】
また、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させる場合には、沸き上げ開始時刻として、沸き上げ開始時刻に沸き上げ時間を加算した値を設定する。沸き上げ時間は、ＨＰ給湯器２１のボイラの水の沸き上げるためにかかる時間である。沸き上げ時間は、ＨＰ給湯器２１の性能に応じて適宜設定してもよく、ＨＰ給湯器２１において実際に沸き上げにかかる時間を測定して得た時間を設定してもよい。
【０１００】
一方、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを停止（計画停止）させる場合には、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＥＭＳコントローラ２５にＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻を通知することで、沸き上げ終了時刻を設定する。沸き上終了時刻が設定されたＨＥＭＳコントローラ２５は、沸き上終了時刻になるとＨＰ給湯器２１に対して停止命令を送信して沸き上げを停止させる。
【０１０１】
ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させる場合には、昼間沸き上げ状態情報１２６に沸き上げ中であることを示す情報を設定する。また、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを停止させる場合には、昼間沸き上げ状態情報１２６に沸き上げ停止（計画停止）であることを示す情報を設定する。
【０１０２】
ＨＰ給湯器２１による沸き上げを強制的に停止（強制停止）させる場合には、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＥＭＳコントローラ２５に対して、沸き上終了時刻（昼間沸き上げ強制停止日時）を通知して、ＨＰ制御計画情報１２７の昼間沸き上げ強制停止日時に後５分コマの時刻を設定する。ＨＰ制御計画情報１２７の昼間沸き上げ強制停止日時に停止時刻が設定されたＨＥＭＳコントローラ２５は、次サイクルである後５分コマの時刻に相当する時刻になると、ＨＰ給湯器２１に対して沸き上げを停止（強制停止）させる。
昼間沸き上げ強制停止日時に停止時刻が設定されたＨＥＭＳコントローラ２５は、停止日時が来るとＨＰ給湯器２１に停止命令を送信することで停止させる。ＨＥＭＳコントローラ２５は、ＨＰ給湯器２１に対して更新指示とともに停止時刻を割り込み通知により通知してもよい。
【０１０３】
また、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを強制的に停止させる場合には、昼間沸き上げ状態情報１２６に沸き上げ停止（強制停止）であることを示す情報を設定する。
【０１０４】
状態確認部１２２は、本電力管理システム１における種々の状態を確認する。例えば、状態確認部１２２は、当該処理を実行中の時刻が売電優先期間内であるかを確認する。売電優先期間は特別に売電単価が高く設定された期間であり、この売電優先期間においては、太陽光余剰電力を売電することにより需要家は通常よりも高い利益を得ることができる。このような売電優先期間においては、太陽光余剰電力は沸き上げに用いるよりも売電する方が需要家にとって得になる。
【０１０５】
また、状態確認部１２２は、昼間沸き上げ状態情報１２６を参照することで、各需要家システム２０におけるＨＰ給湯器２１の状態を確認する。例えば、状態確認部１２２は、昼間沸き上げ状態として、ＨＰ給湯器２１が「未制御」，「沸き上げ中」および「沸き上げ完了」の３つの状態のうちいずれの状態であるかを確認する。
【０１０６】
状態確認部１２２は、昼間沸き上げ状態が「未制御」の状態において、太陽光余剰電力がＨＰ給湯器２１の沸き上げ電力を満たすかを判定する。
【０１０７】
具体的には、状態確認部（第１判定部）１２２は、以下の条件（ａ：第１条件）が満たされているかを判定（第１の判定）する。  
【０１０８】
太陽光発電装置.処理時刻を含む最新５分コマおよび前５分コマの発電電力（売電電力） 
> 機器情報（ＨＰ給湯器）.定格電力    ・・・（ａ）
【０１０９】
上記の条件（ａ）において、「太陽光発電装置.処理時刻を含む最新５分コマおよび前５分コマの売電電力」は、太陽光発電装置の発電電力値における、最新５分コマと前５コマとの各発電電力（売電電力）を意味する。
【０１１０】
また、上記の条件（ａ）において、「機器情報（ＨＰ給湯器）.定格電力」は、当該処理対象の需要家システム２０におけるＨＰ給湯器２１の定格電力、すなわち、ＨＰ給湯器２１が沸き上げを行なうために要する消費電力を示す。
【０１１１】
従って、条件（ａ）においては、最新５分コマで需要家システム２０が売電した電力と、その１つ前である前５分コマで需要家システム２０が売電した電力とが、ともにＨＰ給湯器２１の定格電力を超えているかを判断する。
【０１１２】
最新５分コマで需要家システム２０が売電した電力と、その１つ前の５分コマで需要家システム２０が売電した電力とが、ともにＨＰ給湯器２１の定格電力を超えている場合には、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを行なわせることが望ましい。売電電力がＨＰ給湯器２１の定格電力を超えている場合は、これからＨＰ給湯器２１を起動させてもままだ太陽光余剰電力が生じることが期待できるからである。
【０１１３】
なお、上記の条件（ａ）を満たし、且つＨＰ制御計画において、昼間沸き上げ状態が未制御である場合に、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させるためのＨＰ制御情報の更新を行なう。
【０１１４】
すなわち、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ開始時刻に、後５分コマの時刻を設定する。また、ＨＰ制御情報更新部１２５は、沸き上げ終了時刻として、沸き上げ開始時刻に沸き上げ時間を加算した値を設定する。さらに、ＨＰ制御情報更新部１２５は、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ中」であることを示す情報を設定する。
【０１１５】
また、状態確認部１２２は、処理時刻（現在時刻）とＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻との比較を行なう。
【０１１６】
「処理時刻≧ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻」である場合、すなわち、処理時刻がＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻以降である場合には、ＨＰ制御情報更新部１２５が、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ停止」であることを示す情報を設定する。
【０１１７】
一方、「処理時刻＜ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻」である場合、すなわち、処理時刻がＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻前である場合には、後述する電気料金監視部１２４による電気料金評価が行なわれる。
【０１１８】
電気料金計算部１２３は、以下の（i）〜（iii）の３種類の電気料金を算出する。なお、以下の式中において、単位をkhWに換算するために電力量（Wh）を1000で除算している。
【０１１９】
（i）太陽光余剰電気使用分の電気料金
昼間沸き上げ状態情報１２６において「沸き上げ中」が設定されている場合に、電気料金計算部１２３は以下の太陽光余剰消費分の電気料金（単位：円）を算出する。
太陽光余剰消費分の電気料金（円）＝５分間のＨＰ消費電力量（Wh） ÷ 1000
× 売電単価（円/kWh）の総和  ・・・（１）
【０１２０】
（ii）系統からの電気使用分の電気料金
昼間沸き上げ状態情報１２６において「沸き上げ中」が設定されており、且つ、系統からの電気使用分（スマートメータ２３の消費電力量）が0よりも多い（＞0）場合に、電気料金計算部１２３は、以下の系統使用分電気料金（単位：円）を算出する。
系統使用分電気料金（円） ＝ ５分間のスマートメータ消費電力量（Wh） ÷ 1000
× 昼間電気料金単価（円/kWh）の総和  ・・・（２）
【０１２１】
（iii）夜間沸き上げ想定の電気料金
昼間沸き上げ状態情報１２６において「沸き上げ中」が設定されている場合に、電気料金計算部１２３は、以下の夜間沸き上げ想定の電気料金（単位：円）を算出する。
夜間使用想定電気料金（円） ＝ ５分間のＨＰ消費電力量（Wh） ÷ 1000
× 夜間電気料単価（円/kWh）の総和  ・・・（３）
電気料金監視部１２４は、太陽光余剰電力（売電料金）でお湯を沸き上げることで節約できた電気料金と、昼間に発生した系統電力（買電料金）とを比較し、沸き上げを継続するか、中止するかを判定する。
【０１２２】
電気料金監視部（第２判定部）１２４は、以下の条件（ｂ１：第２条件）もしくは条件（ｂ２：第３条件）が満たされているかを判断する（第２の判定）。条件（ｂ１）もしくは条件（ｂ２）が満たされている場合、すなわち、節約できた電気料金が昼間の買電料金を超えている間は、昼間沸き上げ状態情報１２６における「沸き上げ中」を継続する。つまり、何もせずに処理を終了する。
【０１２３】
［節約金額の累積額がα未満の場合］
夜間沸き上げ想定の電気料金（iii）−太陽光余剰消費分の電気料金（i）
≧  系統からの電気使用分の電気料金（ii）  ・・・（ｂ１）
【０１２４】
［節約金額の累積額がα以上の場合］
夜間沸き上げ想定の電気料金（iii）−太陽光余剰消費分の電気料金（i）
≧  系統からの電気使用分の電気料金（ii）＋α  ・・・（ｂ２）
また、上記条件（ｂ１），（ｂ２）のいずれにも該当しない場合には、昼間沸き上げ状態情報１２６に、沸き上げ停止（強制停止）を設定する。また、電気料金監視部１２４は、昼間沸き上げ状態情報１２６の昼間沸き上げ強制停止日時に、後５分コマに対応する時刻を設定する。
【０１２５】
上述の如く、太陽光余剰電力監視部１２は５分間隔で需要家システム２０の監視とＨＰ給湯器２１の制御を行なう。これにより、節約できた電気料金（図６の金額Ｆ３）が昼間の買電料金（図６の金額Ｆ６）以上であるとの条件が満たされないと判断された時点で、当該条件が満たされなくなってから５分近くが経過している場合が生じうる。そこで、マージンαを設定し、節約できた電気料金（図６の金額Ｆ３）よりも昼間の買電料金（図６の金額Ｆ６）が多くなる状態が５分間経過しても、需要家に損が生じることがないようにする。
【０１２６】
すなわち、その５分間で沸き上げのための電力を全量系統からの電気で賄った場合でも、合計すると需要家が損することがなくなり、割高な昼間の電気料金を使い過ぎることがなくなる。
【０１２７】
ただし、沸き上げ開始直後は、必ず電気料金監視の式が成り立たず、すぐに沸き上げを強制停止させることになるため、沸き上げ開始直後の沸き上げを継続させるために、節約金額の累積値がαを超えるまでは、マージンαを設定しない（α＝０とする）。
【０１２８】
ＨＰ制御情報送信部１３は、ＨＰ制御計画作成部１１によって決定された各のＨＰ給湯器２１の沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻を、ＨＰ制御情報として需要家システム２０（ＨＰ給湯器２１）に送信する。
【０１２９】
また、ＨＰ制御情報送信部１３は、太陽光余剰電力監視部１２により各のＨＰ給湯器２１の沸き上げ開始時刻や沸き上げ終了時刻が決定されると、これらの沸き上げ開始時刻や沸き上げ終了時刻を、ＨＰ制御情報として需要家システム２０（ＨＥＭＳコントローラ２５）に送信する。
【０１３０】
ＨＰ制御情報送信部１３は、太陽光発電装置２２により発電した電力をＨＰ給湯器２１の動作のために供給させる制御を行なう制御部として機能する。
【０１３１】
（Ｂ）動作
上述の如く構成された実施形態の一例としての電力管理システム１における太陽光余剰電力監視部１２による処理を、図８に示すフローチャートに従って説明する。
【０１３２】
なお、図８はステップＡ１〜Ａ１０の処理を示し、図９は図８のステップＡ６の詳細な処理（ステップＢ１〜Ｂ３）を示す。
【０１３３】
ステップＡ１において、状態確認部１２２は現在日時（処理日時）が売電優先期間内であるかを確認する。現在日時が売電優先期間内である場合には（ステップＡ１のＹＥＳルート参照）、処理を終了する。
【０１３４】
確認の結果、売電優先期間外である場合には（ステップＡ１のＮＯルート参照）、ステップＡ２に移行する。
【０１３５】
ステップＡ２において、状態確認部１２２は、昼間沸き上げ状態情報１２６を参照して、需要家システム２０のＨＰ給湯器２１の状態を確認する。
【０１３６】
確認の結果、昼間沸き上げ状態情報１２６に「未制御」が設定されている場合には（ステップＡ２の“未制御”ルート参照）、ステップＡ３に移行する。
【０１３７】
ステップＡ３においては、上述した条件（ａ）が満たされたかを確認する。すなわち、状態確認部１２２は、最新5分間で需要家システム２０が売電した電力量と、その１つ前の5分間で需要家システム２０が売電した電力量とが、ともにＨＰ給湯器２１の定格電力を超えているかを判断する。
【０１３８】
確認の結果、条件（ａ）が満たされていない場合には（ステップＡ３のＮＯルート参照）、処理を終了する。
【０１３９】
また、確認の結果、条件（ａ）が満たされている場合には（ステップＡ３のＹＥＳルート参照）、ステップＡ４に移行する。
【０１４０】
ステップＡ４において、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させるためのＨＰ制御計画情報１２７の更新を行なう。
【０１４１】
すなわち、ＨＰ制御情報更新部１２５は、ＨＰ制御計画の沸き上げ開始時刻に、後５分コマの時刻を設定する。また、ＨＰ制御情報更新部１２５は、沸き上げ終了時刻として、沸き上げ開始時刻に沸き上げ時間を加算した値を設定する。さらに、ＨＰ制御情報更新部１２５は、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ中」であることを示す情報を設定する。
【０１４２】
ＨＰ制御情報送信部１３は昼間沸き上げ状態情報１２６から沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻を読み出して、対応するＨＥＭＳコントローラ２５に送付する。ＨＥＭＳコントローラ２５は、沸き上終了時刻になるとＨＰ給湯器２１に沸き上げを停止させる。これにより、ＨＰ給湯器２１の沸き上げ開始時刻および沸き上げ終了時刻が更新される。その後、処理を終了する。
【０１４３】
また、ステップＡ２における確認の結果、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ完了」が設定されている場合には、（ステップＡ２の“沸き上げ完了”ルート参照）、そのまま処理を終了する。
【０１４４】
さらに、また、ステップＡ２における確認の結果、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ中」が設定されている場合には、（ステップＡ２の“沸き上げ中”ルート参照）、ステップＡ５に移行する。
【０１４５】
ステップＡ５において、状態確認部１２２は、処理時刻≧ＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻であるかを確認する。
【０１４６】
確認の結果、処理時刻がＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻以降である場合には（ステップＡ５のＹＥＳルート参照）、ステップＡ１０に移行する。
【０１４７】
ステップＡ１０においては、ＨＰ制御情報更新部１２５が、昼間沸き上げ状態情報１２６に「沸き上げ停止」であることを示す情報を設定する（計画停止）。その後、処理を終了する。
【０１４８】
ステップＡ５における確認の結果、処理時刻がＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ終了時刻前である場合には（ステップＡ５のＮＯルート参照）、ステップＡ６において、マージンαの設定が行なわれる。
【０１４９】
ここで、図９に示すフローチャート（ステップＢ１〜Ｂ３）に従って、実施形態の一例としての電力管理システム１におけるマージンαの設定方法を説明する。
【０１５０】
図９のステップＢ１において、電気料金監視部１２４は、節約金額の累積値がα以下であるかを確認する。確認の結果、節約金額の累積値がα以下である場合には（ステップＢ１のＹＥＳルート参照）、ステップＢ２において、α＝０を設定する。すなわち、上記条件（ｂ１）が採用される。
【０１５１】
一方、節約金額の累積値がαよりも大きい場合には（ステップＢ１のＮＯルート参照）、ステップＢ３において、電気料金監視部１２４は、αに予め規定された０以外の値を設定する。すなわち、上記条件（ｂ２）が採用される。
【０１５２】
その後、図８のステップＡ７において、電気料金監視部１２４による、条件（ｂ１）もしくは条件（ｂ２）が満たされているかの判断（電気料金評価）が行なわれる。
【０１５３】
条件（ｂ１）もしくは条件（ｂ２）が満たされている場合には（ステップＡ７のＹＥＳルート参照）、そのまま処理を終了する。すなわち、昼間沸き上げ状態情報１２６の「沸き上げ中」が継続される。
【０１５４】
一方、条件（ｂ１）および条件（ｂ２）のいずれも満たされない場合には（ステップＡ７のＮＯルート参照）、ステップＡ８において、昼間沸き上げ状態情報１２６に沸き上げ停止（強制停止）が設定される。
【０１５５】
また、電気料金監視部１２４は、昼間沸き上げ状態情報１２６の昼間沸き上げ強制停止日時に、後５分コマに対応する時刻を設定し、処理を終了する。
【０１５６】
（Ｃ）効果
このように、本発明の一実施形態としての電力管理システム１によれば、太陽光余剰電力を用いて沸き上げを行なうことで、夜間料金の電力で沸き上げを行なうことに比べて節約できた電気料金（金額Ｆ３）と、太陽光発電の不足分を買電することによる電気料金（金額Ｆ６）とを比較する。
【０１５７】
そして、需要家システム２０において、節約できた電気料金の金額Ｆ３が、昼間の買電料金の金額Ｆ６以上であるとの条件が満たされている間は、管理サーバ１０は当該需要家システム２０のＨＰ給湯器２１にお湯を沸かし続けさせる。
【０１５８】
これにより、需要家にとって電気料金の支出が少なくなるように太陽光発電装置２２によって発電した電力を有効に使用することができる。また、売電価格（単価）が減額された後においても、需要家システム２０において需要家に金銭的な利益を最大化することができるシステム運用を実現することができる。
【０１５９】
また、マージンαを設定し、節約できた電気料金（図６の金額Ｆ３）よりも昼間の買電料金（図６の金額Ｆ６）が多くなる状態が５分間経過しても、需要家に損が生じることがないようにする。すなわち、その５分間で沸き上げのための電力を全量系統からの電気で賄った場合でも、合計すると需要家が損することがなくなり、割高な昼間の電気料金を使い過ぎることがなくなる。
【０１６０】
太陽光余剰電力監視部１２において、監視情報収集部１２１が、ＨＥＭＳコントローラ２５を介して、ＨＰ消費電力値，スマートメータ値および太陽光発電値を定期的に収集する。そして、状態確認部１２２および電気料金監視部１２４が、収集した情報を用いて第１条件（ａ），第２条件（ｂ１）もしくは第３条件（ｂ２）が満たされるかを判断する。そして、電気料金監視部１２４が、これらの判断結果に応じて、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを継続するか中止するかを判定する。すなわち、監視情報収集部１２１により収集した情報を用いた評価がリアルタイムに行なわれ、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを継続するか中止するかの判定が行なわれる。
【０１６１】
ＨＰ給湯器２１による沸き上げを停止させると判定した場合には、電気料金監視部１２４が、昼間沸き上げ状態情報１２６の昼間沸き上げ強制停止日時に、後５分コマに対応する時刻を設定する。そして、ＨＰ制御情報更新部１２５が、ＨＥＭＳコントローラ２５に昼間沸き上げ強制停止日時を沸き上げ終了時刻として通知することで、ＨＰ給湯器２１の沸き上げ終了時刻を設定する。
【０１６２】
需要家システム２０においては、このようにして更新された沸き上げ終了時刻（昼間沸き上げ強制停止日時）になると、ＨＥＭＳコントローラ２５がＨＰ給湯器２１の沸き上げを停止させる。
【０１６３】
これにより、監視情報収集部１２１により定期的に収集した情報を用いて、ＨＰ給湯器２１の沸き上げ停止の制御をリアルタイムに行なうことができ、需要家システム２０における電気料金の無駄を無くし、需要家に損を発生させない運用を実現することができる。
【０１６４】
ＨＰ制御情報更新部１２５が、ＨＰ給湯器２１による沸き上げを開始させる場合には、沸き上げ開始時刻として、沸き上げ開始時刻に沸き上げ時間を加算した値を設定する。ＨＰ制御情報更新部１２５が、ＨＥＭＳコントローラ２５にＨＰ制御計画情報１２７の沸き上げ開始時刻を通知することで、沸き上げ開始時刻を設定する。これにより、監視情報収集部１２１により定期的に収集した情報を用いて、ＨＰ給湯器２１の沸き上げ開始の制御をリアルタイムに行なうことができ、これによっても、需要家システム２０における電気料金の無駄を無くし、需要家に損を発生させない運用を実現することができる。
【０１６５】
このように、本電力管理システム１においては、太陽光余剰電力監視部１２が、需要家システム２０における実績（ＨＰ消費電力値，スマートメータ値および太陽光発電値）をリアルタイムで評価し、ＨＰ給湯器２１の稼働をコントロールする。
【０１６６】
需要家システム２０における実績値をリアルタイム評価することで、電気料金を低減し、需要家に損を発生させない制御を実現することができる。
【０１６７】
（Ｄ）その他
開示の技術は上述した実施形態に限定されるものではなく、本実施形態の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。本実施形態の各構成および各処理は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせてもよい。
【０１６８】
例えば、上述した実施形態においては、管理サーバ１０は、５分間隔で需要家システム２０の監視とＨＰ給湯器２１の制御を行なっているが、これに限定されるものではない。例えば、５分未満の間隔もしくは５分よりも長い間隔で需要家システム２０の監視とＨＰ給湯器２１の制御を行なってもよく、適宜変更して実施することができる。
【０１６９】
また、上述した実施形態においては、需要家システム２０に太陽光発電装置が備えられているが、これに限定されるものではない、例えば、風力等の他のエネルギーを用いて発電を行なう発電装置を備えてもよく、種々変形して実施することができる。
【０１７０】
さらに、上述した実施形態においては、需要家システム２０にＨＰ給湯器２１が備えられているが、これに限定されるものではなく、ヒートポンプ以外の手法を用いて電気エネルギーの貯蓄を行なってもよい。
【０１７１】
また、上述した実施形態においては、管理サーバ１０が需要家システム２０のＨＰ給湯器２１に対する沸き上げの開始や停止を制御する例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、管理サーバ１０（太陽光余剰電力監視部１２）は、遠隔操作可能であり、且つ電力消費をコントロールできる他の電子機器の動作を制御してもよく、種々変形して実施することができる。他の電子機器としては、例えば、蓄電池や電気自動車のような電気をエネルギーとして蓄えられる機器であってもよい。
【０１７２】
上述した実施形態において、太陽光余剰電力監視部１２としての機能を管理サーバ１０に備えているが、これに限定されるものではない。例えば、太陽光余剰電力監視部１２としての機能を他のサーバのような管理サーバ１０の外部に備えてもよく、また、太陽光余剰電力監視部１２としての機能を需要家システム２０内に備えてもよい。太陽光余剰電力監視部１２としての機能をＨＥＭＳの機能として備えてもよく、種々変形して実施することができる。
【０１７３】
上述した実施形態においては、需要家システム２０に太陽光発電装置２２が備えられた例を示しているが、これに限定されるものではない。例えば、風力発電も含めた固定買取価格制度の対象となっている再生可能エネルギーを生成する装置であってもよく、種々変形して実施することができる。
【０１７４】
また、上述した開示により本実施形態を当業者によって実施・製造することが可能である。
【０１７５】
（Ｅ）付記
以上の実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
【０１７６】
（付記１）
太陽光発電装置と、
電気湯沸器と、
前記太陽光発電装置および前記電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータとを備える電力管理システムにおいて、
前記コンピュータが、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力と管理対象で消費している電力とを収集する処理と、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照する処理と、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が前記電気湯沸器の消費電力よりも大きく、且つ、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる処理と
を備えることを特徴とする、電力管理方法。
【０１７７】
（付記２）
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額に、前記単位時間と前記買電金額に基づいて算出したマージン金額を加算した金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる処理
を備えることを特徴とする、付記１記載の電力管理方法。
【０１７８】
（付記３）
太陽光発電装置と、
電気湯沸器と、
前記太陽光発電装置および前記電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータとを備える電力管理システムであって、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集する収集部と、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照する参照部と、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が、前記電気湯沸器の消費電力よりも大きい第１条件が満たされたかを判定する第１判定部と、
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い第２条件を満たすかを判断する第２判断部と、
前記第１条件および前記第２条件が満たされている場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる制御を行なう制御部と
を備える電力管理システム。
【０１７９】
（付記４）
前記制御部が、
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額に、前記単位時間と前記買電金額に基づいて算出したマージン金額を加算した金額よりも多い第３条件を満たすかを判断する
ことを特徴とする、付記３記載の電力管理システム。
【０１８０】
（付記５）
太陽光発電装置および電気湯沸器のそれぞれと通信可能に接続されたコンピュータに、
単位時間毎に、前記太陽光発電装置により発電した電力量と管理対象で消費している電力量とを収集し、
前記電気湯沸器の作動に必要となる電力量と、夜間及び昼間に買電する場合の単位電力量当たりの買電料金と、前記太陽光発電装置により発電した電力を売る場合の単位電力量当たりの売電料金とを記憶した記憶部を参照して、
太陽光発電により発生した電力の内の売電中の電力が前記電気湯沸器の消費電力よりも大きく、且つ、夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額よりも多い場合に、前記発電した電力を使用した前記電気湯沸器の動作を行なわせる処理を実行させる電力管理プログラム。
【０１８１】
（付記６）
夜間電力料金で前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせた場合の想定電気料金から前記太陽光発電装置により前記発電した電力を売電することにより得られる料金を減算して求める金額が、前記電気湯沸器に沸き上げを行なわせるために発生した買電金額に、前記単位時間と前記買電金額に基づいて算出したマージン金額を加算した金額よりも多い場合に、前記発電した電力を前記電気湯沸器の動作のために供給する
処理を前記コンピュータに実行させる付記５記載の電力管理プログラム。
【符号の説明】
【０１８２】
１    電力管理システム
１０    管理サーバ
１１    ＨＰ制御計画作成部
１２    太陽光余剰電力監視部
１２１    監視情報収集部
１２２    状態確認部
１２３    電気料金計算部
１２４    電気料金監視部
１２５    ＨＰ制御情報更新部
１２６    昼間沸き上げ状態情報
１２７    ＨＰ制御計画情報
２０    需要家システム
２１    ＨＰ給湯器
２２    太陽光発電装置
２３    スマートメータ
２４    需要家向け画面
２５    ＨＥＭＳコントローラ
１０１    プロセッサ
１０２    メモリ
１０３    記憶装置
１０４    ネットワークインタフェース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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