(57)【要約】【課題】    電力供給に伴って、多様なサービスを提供することに適した電力制御システム等を提供する。【解決手段】  電力制御システム１は、制御部１１と、消費者が利用する制御負荷部３７及び４３を備える。制御負荷部３７及び４３は、例えば給湯サービスを提供する機器である。制御部１１は、制御負荷部３７及び４３を動作させて沸き上げ制御を行う。消費者は、制御負荷部３７及び４３を操作してお湯を使用する。制御部１１は、深夜電力料金の時間帯を利用して、夜間沸き上げを行う。また、再エネ発電が増加する昼間に系統安定化処理のための調整量を増加させる場合には、夜間沸き上げの量を減らして電力消費をシフトして、昼間沸き上げを行って電力を消費して調整量を増加させる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御システムであって、
当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
前記制御部は、前記負荷部において使用される電力量を増加させるとともに、系統に供給される電力量を増加させる、電力制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記負荷部において増加電力量を増加させて使用させるとともに、増加電力量の一部又は全部について再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加する、請求項１記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、系統安定化処理を行うものであり、
前記負荷部において使用される電力量を増加させるとともに、前記制御部が系統安定化処理に使用できる調整電力量を増加させる、請求項１又は２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記負荷部は、第１時間帯において基準電力量を使用するものであり、
前記制御部は、第１時間帯とは異なる時間帯である第２時間帯における電力供給がシフト条件を満たすならば、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、基準電力量を使用することに代えて、基準電力量よりも少ない電力量を使用するようにし、
第２時間帯において、前記負荷部において増加電力量を使用させるとともに、系統に供給される電力量について増加電力量の一部又は全部を増加させる、請求項１から３のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記負荷部は、蓄熱及び／又は蓄冷でき、
前記消費者は、前記負荷部を操作して、前記負荷部において蓄熱及び／又は蓄冷された熱エネルギーを、第１時間帯及び第２時間帯を含む基準時間帯において使用することができ、
前記制御部は、前記シフト条件が満たされるならば、前記負荷部に対して第１時間帯において基準時間帯に使用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷することに代えて、第２時間帯において基準時間帯に使用する熱エネルギーの一部又は全部を蓄熱及び／又は蓄冷するようにする、請求項４記載の電力制御システム。
【請求項６】
当該電力制御システムは、消費者が利用するコスト管理負荷部を含み、
前記制御部は、前記コスト管理負荷部に対して、前記シフト条件が満たされていても、当該消費者の第１時間帯における電力料金が、第２時間帯における電気料金よりも低いならば、第１時間帯において基準電力量を使用させる、請求項４又は５に記載の電力制御システム。
【請求項７】
前記制御部は、系統安定化処理に使用される調整電力量以外に系統に供給される電力量が減少したならば、減少量の一部又は全部について前記負荷部で使用される電力量を減少する、請求項１から６のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項８】
電力制御システムであって、
当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部と、消費者が利用するコスト管理負荷部を備え、
前記負荷部及び前記コスト管理負荷部は、第１時間帯において基準電力量を使用するものであり、
前記コスト管理負荷部は、当該コスト管理負荷部が使用する電力の一部又は全部について、消費者が従量課金により負担し、
前記制御部は、
前記負荷部に対して、第２時間帯における電力供給がシフト条件を満たすならば、第１時間帯において基準電力量を使用することに代えて、第２時間帯において基準電力量の一部を使用するようにし、
前記コスト管理負荷部に対して、前記シフト条件が満たされていても、第１時間帯における電力料金が第２時間帯における電気料金よりも低いならば、第１時間帯において基準電力量を使用することを維持する、電力制御システム。
【請求項９】
電力制御方法であって、
制御部が、消費者が利用する負荷部において増加電力量を増加させて使用させるとともに、増加電力量の一部又は全部について系統に供給される電力量を増加させるステップを含む電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力制御システム及び電力制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力は、需要と供給を別の組織が担うことが暗黙の前提とされてきた。電力供給は、電力会社が管理する。他方、電力消費は、電力会社以外の組織で行う。例えば家庭であれば、特許文献１には、家庭における発電を家庭内で対応して、系統に影響しないようにすることが記載されている。また、例えば特許文献２には、給湯器について、電力契約などに応じて昼間沸き上げ制御と夜間沸き上げ制御を組み合わせることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−２００２８０号公報
【特許文献２】特開２０１８−２０４８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、近年、例えば再生可能エネルギー（例えば、太陽光、風力その他非化石エネルギー源のうち、エネルギー源として永続的に利用することができると認められるものなど）を利用した発電（以下、「再エネ発電」ともいう。）のように、電力会社が制御できない電力供給が増加している。電力会社は、再エネ発電などを含めた様々な要素を考慮して精緻な電力供給の制御を行うとともに、より多様なサービスを提供することが求められている。
【０００５】
よって、本発明は、電力供給に伴って、多様なサービスを提供することに適した電力制御システム等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の第１の観点は、電力制御システムであって、当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、前記制御部は、前記負荷部において使用される電力量を増加させるとともに、系統に供給される電力量を増加させる。
【０００７】
本願発明の第２の観点は、第１の観点の電力制御システムであって、前記制御部は、前記負荷部において増加電力量を増加させて使用させるとともに、増加電力量の一部又は全部について再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加する。
【０００８】
本願発明の第３の観点は、第１又は第２の観点の電力制御システムであって、前記制御部は、系統安定化処理を行うものであり、前記負荷部において使用される電力量を増加させるとともに、前記制御部が系統安定化処理に使用できる調整電力量を増加させる。
【０００９】
本願発明の第４の観点は、第１から第３のいずれかの観点の電力制御システムであって、前記負荷部は、第１時間帯において基準電力量を使用するものであり、前記制御部は、第１時間帯とは異なる時間帯である第２時間帯における電力供給がシフト条件を満たすならば、第１時間帯において、前記負荷部に対して、基準電力量を使用することに代えて、基準電力量よりも少ない電力量を使用するようにし、第２時間帯において、前記負荷部において増加電力量を使用させるとともに、系統に供給される電力量について増加電力量の一部又は全部を増加させる。
【００１０】
本願発明の第５の観点は、第４の観点の電力制御システムであって、前記負荷部は、蓄熱及び／又は蓄冷でき、前記消費者は、前記負荷部を操作して、前記負荷部において蓄熱及び／又は蓄冷された熱エネルギーを、第１時間帯及び第２時間帯を含む基準時間帯において使用することができ、前記制御部は、前記シフト条件が満たされるならば、前記負荷部に対して第１時間帯において基準時間帯に使用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷することに代えて、第２時間帯において基準時間帯に使用する熱エネルギーの一部又は全部を蓄熱及び／又は蓄冷するようにする。
【００１１】
本願発明の第６の観点は、第４又は第５の観点の電力制御システムであって、当該電力制御システムは、消費者が利用するコスト管理負荷部を含み、前記制御部は、前記コスト管理負荷部に対して、前記シフト条件が満たされていても、当該消費者の第１時間帯における電力料金が、第２時間帯における電気料金よりも低いならば、第１時間帯において基準電力量を使用させる。
【００１２】
本願発明の第７の観点は、第１から第６のいずれかの観点の電力制御システムであって、前記制御部は、系統安定化処理に使用される調整電力量以外に系統に供給される電力量が減少したならば、減少量の一部又は全部について前記負荷部で使用される電力量を減少する。
【００１３】
本願発明の第８の観点は、電力制御システムであって、当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部と、消費者が利用するコスト管理負荷部を備え、前記負荷部及び前記コスト管理負荷部は、第１時間帯において基準電力量を使用するものであり、前記コスト管理負荷部は、当該コスト管理負荷部が使用する電力の一部又は全部について、消費者が従量課金により負担し、前記制御部は、前記負荷部に対して、第２時間帯における電力供給がシフト条件を満たすならば、第１時間帯において基準電力量を使用することに代えて、第２時間帯において基準電力量の一部を使用するようにし、前記コスト管理負荷部に対して、前記シフト条件が満たされていても、第１時間帯における電力料金が第２時間帯における電気料金よりも低いならば、第１時間帯において基準電力量を使用することを維持する。
【００１４】
本願発明の第９の観点は、電力制御方法であって、制御部が、消費者が利用する負荷部において増加電力量を増加させて使用させるとともに、増加電力量の一部又は全部について系統に供給される電力量を増加させるステップを含む。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明によれば、電力会社などは、電力需要を調整して、電力供給などの調整を容易にすることができる。特に、電力供給は、均質なものを供給することが重要であった。他方、負荷部は、消費者が使用するものであり、電力を使用した様々なサービスを提供することができる。本願発明によれば、電力会社などは、電力供給という公的な信頼を前提とするサービスとともに、個々の消費者に適したサービスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本願発明の実施の形態に係る電力制御システムの構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１の電力制御システム１の動作の一例を示すフロー図である。
【図３】図１の電力制御システム１による同時同量の制御の一例について具体的に説明するための図である。
【図４】図１の電力制御システム１による沸き上げ制御について具体的に説明するための図である。
【図５】図１の電力制御システム１による同時同量の制御の他の一例について具体的に説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１８】
図１は、本願発明の実施の形態に係る電力制御システムの構成の一例を示すブロック図である。図１を参照して、電力制御システム１の構成の一例を説明する。
【００１９】
従来、電力供給と電力消費は、異なる組織が行うことが暗黙の前提となってきた。例えば、特許文献１は、家庭などにおける再エネ発電による電力を系統に影響させないためのものである。特許文献２は、系統とは独立に、組織内の事情で沸き上げ制御をするものである。これらの技術は、電力会社などによるアンシラリーサービス（供給される電力の品質を維持するサービス。周波数制御、需給バランス調整などの系統安定化業務（潮流調整、電圧調整など））に適用することはできない。
【００２０】
電力供給と電力消費を別々の組織により実現するという前提を採用してきたことは、例えば、同時同量の制御の観点から説明することができる。電気は、発電と消費が同時に行われる。そのため、電力会社（特に、一般送配電事業者）は、時々刻々と変動している電力需要（電力消費量）に合わせて、供給する電力量を調整する必要がある（同時同量の制御）。電力会社は、同時同量の制御を実現するために、電力需要に追従させて電力供給を調整してきた。このような観点からは、電力会社が、電力需要を制御する必要はない。電力会社は、電力需要を増加させれば電力供給を増加させることとなり、電力需要を減少させれば電力供給を減少させるだけであった。
【００２１】
このような従来の考え方によれば、電力会社にとって、電力需要がピークになる時間帯などで電力需要をさらに増大することは、有限でコストの高い調整力を使用する量を増加させるだけとなり、望ましいものとは考えられていなかった。例外として、深夜に電力需要が落ち込むことにより、原子力発電などの調整が難しい発電設備の発電量を減らす必要があるという問題が生じた。そのため、電力会社は、深夜料金などを導入して深夜の時間帯に電力消費を促して、昼間の電力ピークを抑制する工夫を行ってきた。
【００２２】
近年、様々な発電事業者が電力を供給している。特に、再エネ発電による電力供給が増大しており、電力供給において再エネ発電が占める割合が大きくなっている。電力会社は、電力需要に加えて再エネ発電などによる電力供給をも考慮して、調整力を利用して同時同量の制御を実現している。
【００２３】
このような状況において、深夜電力の導入などで昼間の電力需要が小さくなってしまうと、太陽光発電などの再エネ発電が増加する時間帯で需給がひっ迫し、電力会社の調整量が小さくなる。そのため、短時間で大きく変化する太陽光発電などを考慮した制御が困難になってしまうという新たな課題が生じることとなった。
【００２４】
電力制御システム１は、系統安定事業部３を備える。系統安定事業部３は、制御部１１（本願請求項の「制御部」の一例）と、調整発電部１３と、予測部１５と、蓄電部１７を備える。
【００２５】
制御部１１は、地域５（供給区域）におけるアンシラリーサービスを実施する。予測部１５は、地域５における電力供給及び電力需要を予測する。調整発電部１３は、出力を迅速に調整できる発電設備であり、通常、発電コストが高い。調整力は、電力会社が、供給区域におけるアンシラリーサービスを行うために必要となる発電設備などの能力である。蓄電部１７は、電力需要に対して電力供給に余剰がある場合に、余剰分を蓄電する。調整量（本願請求項の「系統に電力を供給される電力」の一例であり、「調整電力量」の一例である。）は、制御部１１が、電力会社が確保する調整力を用いて、地域５においてアンシラリーサービスをするために使用することができる電力量をいう。
【００２６】
地域５では、電力供給事業部２１と、再エネ発電事業部２２と、契約単位部２３、２５、２７及び２９が存在する。
【００２７】
電力供給事業部２１及び再エネ発電事業部２２は、地域５に電力（本願請求項の「系統に電力を供給される電力」の一例）を供給する。電力供給事業部２１は、原子力発電などにより発電した電力を供給する供給発電部３１を備える。再エネ発電事業部２２は、再エネ発電による電力を供給する再エネ発電部３２を備える。
【００２８】
契約単位部２３、２５、２７及び２９は、例えば家族単位のように電気使用契約の単位におけるものである。現在、契約単位部２３、２５、２７及び２９は、様々な形態がある。なお、例えば集合住宅のように、家族単位とは別に、複数の家族に共通なものであってもよい。
【００２９】
契約単位部２３は、消費者負荷部３３と、再エネ発電部３５を備える。消費者負荷部３３は、制御負荷部３７（本願請求項の「負荷部」の一例）と、一般負荷部３９を備える。契約単位部２５は、消費者負荷部４１を備える。消費者負荷部４１は、制御負荷部４３（本願請求項の「負荷部」の一例）と、一般負荷部４５を備える。
【００３０】
消費者負荷部３３及び４１は、消費者が操作して利用する機器などである。一般負荷部３９及び４５は、消費者が操作して電力消費を制御する機器などである。制御負荷部３７及び４３は、消費者が操作して利用するが、制御部１１が制御して電力を消費させることができる機器などである。まず、制御部１１が、制御負荷部３７と制御負荷部４３を同様に制御する場合について説明する。
【００３１】
以下では、制御負荷部３７及び４３は、制御部１１が制御してお湯を沸かし、消費者が操作してお湯を使用する給湯部であるとする。給湯部は、電力を使用してお湯を沸かす時間帯と、消費者が使用する時間帯を異なるものにすることができる。
【００３２】
本願発明の負荷部は、電力を使用する時間帯と、消費者が使用する時間帯が異にすることができるものであればよい。例えば、空調設備などのように、蓄熱及び／又は蓄冷するものであってもよい。
【００３３】
従来、消費者が使用する消費者負荷部において使用する電力は、原則として、消費者が従量課金により負担するため、消費者が制御してきた。電力会社は、深夜電力料金などを導入して、消費者が深夜料金の安価な時間帯にお湯を沸き上げて昼間に使用するように誘導することなどにより、昼間の電気使用のピークを分散させてきた。そのため、例えば特許文献２に記載されているように、家庭などの事情のみを考慮して、昼間沸き上げ制御と夜間沸き上げ制御を組み合わせることなどを行ってきた。
【００３４】
契約単位部２７は、消費者負荷部４７と、再エネ発電部４９を備える。消費者負荷部４７は、一般負荷部５１を備える。契約単位部２９は、消費者負荷部５３を備える。消費者負荷部５３は、一般負荷部５５を備える。
【００３５】
契約単位部２７及び２９は、従来と同様に、制御部１１が電力消費の制御を行わない。すなわち、消費者負荷部４７及び５３は、制御部１１が制御する制御負荷部がなく、それぞれ、消費者が操作して電力消費を制御する一般負荷部５１及び５５を備える。
【００３６】
再エネ発電部３５及び４９は、再エネ発電を行う。発電された電力は、契約単位部において消費したり、売電したりする。
【００３７】
図２は、図１の電力制御システム１の動作の一例を示すフロー図である。図２を参照して、図１の電力制御システム１の動作の一例を説明する。
【００３８】
予測部１５は、複数の時間帯のそれぞれにおいて、地域５における電力供給と電力需要を予測する（ステップＳＴ１）。複数の時間帯は、例えば、一日を異なる料金時間帯に分割したり、１時間ごとに分割したり、構成員の行動の単位となる時間帯（睡眠時間、起床から外出まで、帰宅から就寝までなど）に分割したりしたものである。制御部１１は、余剰電力があるか否かを判断する（ステップＳＴ２）。電力供給が電力需要を超えて余剰電力があるならば、制御部１１は、再エネ発電事業部２２の再エネ発電部３２に対して出力制限をしたり、蓄電部１７に対して余剰電力を蓄電させたりするなどを行い、地域５において供給される電力量を抑制し（ステップＳＴ３）、ステップＳＴ４に進む。余剰電力がないならば、ステップＳＴ４に進む。
【００３９】
制御部１１は、調整量を増加させるために昼間沸き上げを行うか否かを判断する（ステップＳＴ４）。昼間沸き上げを行わないならば、予測部１５は、一日のお湯の使用量を予測して（ステップＳＴ５）、夜間沸き上げにより一日の使用量を用意する（ステップＳＴ６）。昼間沸き上げを行うならば、予測部１５は午前のお湯の使用量を予測して（ステップＳＴ７）制御部１１は夜間沸き上げにより午前の使用量を用意する（ステップＳＴ８）。続いて、予測部１５は午後のお湯の使用量を予測して（ステップＳＴ９）制御部１１は昼間沸き上げにより午後の使用量を用意する（ステップＳＴ１０）。
【００４０】
図３を参照して、図１の電力制御システム１による同時同量の制御の一例について具体的に説明する。
【００４１】
図３（ａ）にあるように、近年、電力供給において、再エネ発電などが占める割合が増加している。再エネ発電は、例えば太陽光発電が昼間に発電量のピークがあって深夜にはほぼ発電されないように、一日の発電量の変動が大きい。さらに、短期的にも、自然環境が変動するために、これに応じて発電量の変動が大きい。
【００４２】
このように、近年の同時同量の制御は、電力需要と再エネ発電などの差分に対して行われている。すなわち、図３（ｂ）及び（ｃ）にあるように、従来と同様に、電力需要の増加及び減少に対応して、それぞれ、調整量を増加及び減少する。さらに、図３（ｄ）及び（ｅ）にあるように、再エネ発電の増加及び減少に対応して、それぞれ、調整量を減少及び増加する。このように、電力会社は、電力需要の変動に加えて再エネ発電の大きな変動をも考慮した高度かつ精緻な調整をすることが必要となっている。電力会社にとって、再エネ発電が増大する時間帯において充分な調整量を確保することが、新たな課題になっている。
【００４３】
従来であれば、調整量の確保は、単純に、電力需要の増大に対応するために、調整力として即応性の高い発電設備を新たに用意することで対応することができた。しかしながら、近時は、再エネ発電が高まって、電力需要と再エネ発電による電力供給との差分が小さくなり、電力会社が調整できる余地が小さくなっていることが新たな問題として生じている。このような問題は、特に、再エネ発電が増大する時間帯（図３（ｄ）の時間帯）において調整量が減少しているときに、電力需要が減少するとき（図３（ｃ）が生じたとき）に、調整量がさらに減少するために顕著なものとなる。調整量の確保は、電力需要と再エネ発電による電力供給との差分を十分に確保することが必要になったのである。
【００４４】
図３（ｆ）にあるように、現在、余剰電力を蓄電等して、系統に供給しないようにすることなどが行われている（図１の蓄電部１７参照）。しかしながら、再エネ発電が急増している現状からは、将来的に蓄電施設を十分に確保し続けることができるかは不明である。
【００４５】
また、図３（ｇ）にあるように、電力会社は、法律的・技術的には、再エネ発電事業者に対して出力を抑制させることはできる。しかしながら、出力抑制は、再エネ発電事業者などにとっては稼ぎ時に収入を抑制されることとなり、心理的には受け入れられないものである。電力会社は、再エネ発電事業者に対する出力抑制をしないように努力をすることが求められている。
【００４６】
本願発明によれば、図３（ｈ）にあるように、電力会社が電力消費を制御できる制御負荷部を備える。これにより、図３（ｉ）にあるように、電力会社が特定の時間帯において電力需要を増加させて、調整量を確保することができるようになる。制御部１１は、制御負荷部３７及び４３において、単に電力需要を増加させるだけでなく、消費者に対して電力を使用したサービスを提供することとなる。そのため、電力会社が提供できるサービスの幅が広がり、例えばサブスクリプション型サービスを提供することなどを行うことができる。
【００４７】
必要であれば、電力会社は、やむを得ず出力制御などを行わざるを得ないであろう。本願発明によれば、電力会社は、自らのリスクにより制御負荷部３７及び４３を制御して調整量を確保する努力を行っている。出力制御を受ける再エネ発電事業者にとっては、心から納得することは難しい面もあるであろうが、電力会社としては、自らができる範囲での努力をした上で出力制御を依頼することにより、再エネ発電事業者に対する説明責任の一端を果たすことができる。
【００４８】
図４を参照して、図１の電力制御システム１における沸き上げ制御について具体的に説明する。夜間沸き上げの時間帯が本願請求項の「第１時間帯」の一例であり、昼間沸き上げの時間帯が本願請求項の「第２時間帯」の一例であり、一日（夜間沸き上げを開始してから、次に夜間沸き上げを開始するまでの時間）が本願請求項の「基準時間帯」の一例である。
【００４９】
図４（ａ）にあるように、従来、深夜電力料金時間帯において、一日に使用するお湯を沸き上げて使用していた。
【００５０】
図４（ｂ）にあるように、制御部１１は、従来と同様に夜間沸き上げにより一日に使用するお湯を用意し、それに加えて、調整量を確保するために昼間沸き上げを行うことも考えられる。このような制御であれば、電力会社は、消費者に、確実に一日に使用するお湯を提供でき、消費者は夜間沸き上げと同様のサービスを受けることができる。しかしながら、午後に使用するお湯を二重に用意することとなり、調整量を確保できる余地が小さくなるとともに、昼間に沸きあげられたお湯が無駄になる可能性が高い。電力会社は、このような制御では、夜間の電力を無駄に消費することとなる。
【００５１】
図４（ｃ）にあるように、制御部１１は、昼間沸き上げを行うならば、夜間沸き上げでは午前に使用するお湯を準備するようにして、調整量を充分に確保できるようにするとともに、昼間沸き上げにより午後に使用するお湯を準備することが望ましい。一般的な家庭では、夕方から夜にかけて、お風呂に入るなどにより、お湯の消費が増加する。図４（ａ）にあるように夜間沸き上げのみでは、沸き上げてからお湯の消費量が増加する時間帯までの経過時間が大きく、その間に発散する熱エネルギーが増加する可能性が高い。昼間沸き上げにより午後に使用するお湯を確保することにより、無用な熱エネルギーの発散を防止できる。また、沸き上げてから消費するまでの時間が短くなるため、お湯消費の予測精度が向上することが期待される。そのため、トータルの電力使用量は、少なくなることが期待され、最悪でも維持することが期待される。
【００５２】
図４（ｃ）のように夜間沸き上げのお湯の量を減らすことは、給湯サービスの質の低下につながるリスクがある。そのため、制御部１１の制御は、電力会社にとって極めて重要なものとなる。すなわち、制御負荷部３７及び４３の制御は、電力会社にとって、単に調整量を確保するという電力供給での利点を得るのみではなく、これによって自らが評価されるというリスクを負うものである。
【００５３】
なお、制御部１１は、制御負荷部３７と制御負荷部４３に対して、経済的な観点から制御を行ってもよい。例えば、制御負荷部３７（本願請求項の「コスト管理負荷部」の一例）は、使用する電力の一部又は全部について、消費者が従量課金により負担するものとする。他方、制御負荷部４３（本願請求項の「負荷部」の一例）は、使用する電力について、消費者が、例えば定額負担などにより、従量課金では負担しないとする。この場合、制御負荷部４３は、すでに説明したように、電力会社が必要に応じて電力使用をシフトさせるなどの制御を行う。他方、制御負荷部３７は、従量課金であるため、電力使用をシフトした場合に、消費者の経済的な負担が減ることも加味して制御を行う。例えば、制御負荷部４３の電力使用シフトのみで対応できる場合には、系統に供給される電力の料金を変更しない。他方、制御負荷部４３の電力使用シフトのみによる対応が難しいことが予測される場合には、時間帯ごとの電力料金を変更して、例えば深夜時間帯料金よりも昼間時間帯料金を低くして、消費者負荷部４７及び５３を使用する消費者に、昼間に電力使用をするように促すとともに、制御負荷部３７に対して電力使用シフトをすることにより、制御負荷部３７を使用する消費者が経済的な利益を得るようにする。このように、制御部１１は、従量課金の有無などにより制御負荷部ごとに異なる制御をしてもよい。また、制御部１１は、電力料金の変更と連動させて制御負荷部における電力使用を制御してもよい。
【００５４】
また、制御部１１における調整量の増加は、制御負荷部３７及び４３が消費する電力の全部でもよく、一部でもよい。例えば、制御負荷部３７及び４３が消費する電力量について調整量を増加させてもよい。また、例えば、制御負荷部３７及び４３が消費する電力量の一部について調整量を増加させ、他の一部について再エネ発電事業者に対する出力制御の範囲を少なくするなどを行ってもよい。
【００５５】
また、制御部１１は、第２時間帯において、制御負荷部３７及び４３に電力消費をさせることに加えて、再エネ発電部３２に対して出力制御を行ってもよい。
【００５６】
また、制御部１１は、第２時間帯において調整量が調整基準値よりも少ないことが予測されるならば、第２時間帯において制御負荷部３７及び４３に電力を消費させるようにしてもよい。調整基準値は、再エネ発電などによる電力供給を考慮して決定されるものであってもよい。
【００５７】
さらに、図５を参照して、図１の電力制御システム１による同時同量の制御の他の一例について具体的に説明する。
【００５８】
図５（ａ）にあるように、電力会社は、一般に、原子力発電所、水力発電所、火力発電所などを利用して電力供給を行う（以下では、「通常電力供給」という。）とともに、調整力として確保した発電所により同時同量の制御を行っている。
【００５９】
ここで、通常電力供給を行う発電所の一部が発電を停止した場合（例えば水力発電所が停止した場合など）、図５（ｂ）にあるように、他の通常電力供給を増加させたり、調整力をさらに利用したりして、同時同量の制御を行うことが考えられる。しかしながら、調整力は発電コストが高く、これを恒常的に行うことは現実的ではない。そのため、図５（ｃ）にあるように、他の電力会社から電力を融通してもらうことなどが行われている。
【００６０】
図５（ｄ）にあるように、本願発明によれば、通常電力供給を行う発電部が供給する電力量が減少した場合に、制御負荷部が消費する電力量を減少させることにより、他の電力会社から融通される電力量を減少させてもよい。ただし、再エネ発電は、発電量の変動が大きく、調整力による調整が望ましい。そのため、本願発明において、再エネ発電と調整力を除いた発電施設から供給される電力供給量が減少した場合に、制御負荷部における電力使用を減少するようにしてもよい。このように、調整力を使用した調整によるコストに着目して、負荷部における電力量の制御を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１  電力制御システム、３  系統安定事業部、５  地域、１１  制御部、１３  調整発電部、１５  予測部、２１  電力供給事業部、２２  再エネ発電事業部、２３，２５，２７，２９  契約単位部、３１  供給発電部、３２，３５，４９  再エネ発電部、３３，４１，４７，５３  消費者単位部、３７，４３  制御負荷部、３９，４５，５１，５５  一般負荷部
【図１】
2020195169.tif 000003
【図２】
2020195169.tif 000004
【図３】
2020195169.tif 000005
【図４】
2020195169.tif 000006
【図５】
2020195169.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】令和2年1月27日(2020.1.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御システムであって、
当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
前記制御部は、系統安定化処理を行うものであり、
再生可能エネルギーを利用した発電量が増大して前記制御部が系統安定化処理に利用できる調整電力量が減少した場合に、前記制御部は、前記負荷部において使用される電力量を、第１使用量から、前記第１使用量よりも多い第２使用量に増加させるとともに、前記調整電力量を、第１調整量から、前記第１調整量よりも多い第２調整量に増加させ、
前記第２調整量から前記第１調整量を引いた増加調整量は、前記第２使用量から前記第１使用量を引いた増加使用量の一部又は全部である、電力制御システム。
【請求項２】
前記調整電力量以外の系統に供給される電力量が、第１供給量から、前記第１供給量よりも少ない第２供給量に減少した場合に、前記制御部は、前記負荷部で使用される電力量を、第３使用量から、前記第３使用量よりも少ない第４使用量に減少させ、
前記第３使用量から前記第４使用量を引いた減少使用量は、前記第１供給量から前記第２供給量を引いた減少供給量の一部又は全部である、請求項１記載の電力制御システム。
【請求項３】
電力制御システムであって、
当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
第１時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量は、第２時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量よりも少なく、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第２基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部で使用される電力量を、第３基準量から、前記第３基準量よりも多い第４基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第１発電量から、前記第１発電量よりも多い第２発電量に増加させる、電力制御システム。
【請求項４】
前記制御部が電力使用をシフトせず、かつ、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加させない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を、第２時間帯において第５基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトせず、かつ、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加させる場合に、
第１時間帯において前記負荷部は前記第１基準量を使用して、
第２時間帯において前記制御部は、前記負荷部で使用される電力量を前記第５基準量よりも多い第６基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第３発電量から、前記第３発電量よりも多い第４発電量に増加させ、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第２基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部で使用される電力量を、前記第４基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を前記第２発電量に増加させ、
前記第４発電量から前記第３発電量を引いた第１増加発電量は、前記第６基準量から前記第５基準量を引いた第１増加基準量の一部又は全部であり、
前記第２発電量から前記第１発電量を引いた第２増加発電量は、前記第４基準量から前記第２基準量を引いた第２増加基準量の一部又は全部である、請求項３記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、前記負荷部を利用する前記消費者の第２時間帯における電力料金が、第１時間帯における電気料金よりも低いならば、電力使用をシフトする、請求項３又は４に記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記負荷部は、蓄熱及び／又は蓄冷でき、
前記消費者は、前記負荷部を操作して、前記負荷部において蓄熱及び／又は蓄冷された熱エネルギーを使用することができ、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において次の第１基準時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第２時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷し、第２時間帯において次の第１時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷する、請求項３から５のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項７】
電力制御システムにおける電力制御方法であって、
前記電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
前記制御部は、系統安定化処理を行うものであり、
再生可能エネルギーを利用した発電量が増大して前記制御部が系統安定化処理に利用できる調整電力量が減少した場合に、前記制御部が、前記負荷部において使用される電力量を、第１使用量から、前記第１使用量よりも多い第２使用量に増加させるとともに、前記調整電力量を、第１調整量から、前記第１調整量よりも多い第２調整量に増加させるステップを含み、
前記ステップにおいて、前記第２調整量から前記第１調整量を引いた増加調整量は、前記第２使用量から前記第１使用量を引いた増加使用量の一部又は全部である、電力制御方法。
【請求項８】
電力制御システムにおける電力制御方法であって、
前記電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
第１時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量は、第２時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量よりも少なく、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を使用して、第２時間帯において第２基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第３基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部に対して、前記第２基準量よりも多い第４基準量を使用させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第１発電量から、前記第１発電量よりも多い第２発電量に増加させるステップを含む電力制御方法。
【手続補正書】
【提出日】令和2年7月9日(2020.7.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力制御システムであって、
当該電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
第１時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量は、第２時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量よりも少なく、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第２基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部で使用される電力量を、第３基準量から、前記第３基準量よりも多い第４基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第１発電量から、前記第１発電量よりも多い第２発電量に増加させる、電力制御システム。
【請求項２】
前記制御部が電力使用をシフトせず、かつ、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加させない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を、第２時間帯において第５基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトせず、かつ、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を増加させる場合に、
第１時間帯において前記負荷部は前記第１基準量を使用して、
第２時間帯において前記制御部は、前記負荷部で使用される電力量を前記第５基準量よりも多い第６基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第３発電量から、前記第３発電量よりも多い第４発電量に増加させ、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第２基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部で使用される電力量を、前記第４基準量に増加させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を前記第２発電量に増加させ、
前記第４発電量から前記第３発電量を引いた第１増加発電量は、前記第６基準量から前記第５基準量を引いた第１増加基準量の一部又は全部であり、
前記第２発電量から前記第１発電量を引いた第２増加発電量は、前記第４基準量から前記第２基準量を引いた第２増加基準量の一部又は全部である、請求項１記載の電力制御システム。
【請求項３】
前記制御部は、前記負荷部を利用する前記消費者の第２時間帯における電力料金が、第１時間帯における電気料金よりも低いならば、電力使用をシフトする、請求項１又は２に記載の電力制御システム。
【請求項４】
前記負荷部は、蓄熱及び／又は蓄冷でき、
前記消費者は、前記負荷部を操作して、前記負荷部において蓄熱及び／又は蓄冷された熱エネルギーを使用することができ、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において次の第１時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第２時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷し、第２時間帯において次の第１時間帯までに前記消費者が利用する熱エネルギーを蓄熱及び／又は蓄冷する、請求項１から３のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項５】
前記制御部は、第２時間帯において増加させる再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量の一部又は全部は、前記制御部が系統安定化処理に利用できる調整電力量である、請求項１から４のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記負荷部に対して第１使用量の電力量を使用させている場合に、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用して発電を行う発電所の一部が停止して、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量が、第１供給量から、前記第１供給量よりも少ない第２供給量に減少したときに、前記制御部は、前記負荷部で使用される電力量を、前記第１使用量から、前記第１使用量よりも少ない第２使用量に減少させる、請求項１から５のいずれかに記載の電力制御システム。
【請求項７】
電力制御システムにおける電力制御方法であって、
前記電力制御システムは、制御部と、消費者が利用する負荷部を備え、
第１時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量は、第２時間帯における再生可能エネルギーを利用した発電量よりも少なく、
前記制御部が電力使用をシフトしない場合に、前記負荷部は、第１時間帯において第１基準量を使用して、第２時間帯において第２基準量を使用し、
前記制御部が電力使用をシフトする場合に、前記制御部は、
第１時間帯において、前記負荷部に対して、前記第１基準量を使用することに代えて、前記第１基準量よりも少ない第３基準量を使用させ、
第２時間帯において、前記制御部が、前記負荷部に対して、前記第２基準量よりも多い第４基準量を使用させるとともに、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量を、第１発電量から、前記第１発電量よりも多い第２発電量に増加させるステップを含む電力制御方法。
【請求項８】
前記制御部が、前記負荷部に対して第１使用量の電力量を使用させている場合に、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用して発電を行う発電所の一部が停止して、再生可能エネルギーとは異なるエネルギーを利用した発電量が、第１供給量から、前記第１供給量よりも少ない第２供給量に減少したときに、前記制御部は、前記負荷部で使用される電力量を、前記第１使用量から、前記第１使用量よりも少ない第２使用量に減少させる、請求項７に記載の電力制御方法。