(57)【要約】【課題】  豊富に存在するにもかかわらず天候や太陽位置に大きく依存し、不安定であるために、電力系統への導入が遅れている自然エネルギーを有効に利用し、需要家のCO2発生量を大幅に削減することを可能とする。【解決手段】  需要家エネルギー管理システム１は、少なくとも電力系統に連系された自然エネルギー発電情報またはＣＯ２原単位の情報を受け取るホームゲートウェイ２と、ホームゲートウェイにより受け取られた自然エネルギー発電情報または電力のＣＯ２原単位の情報を表示するディスプレー３を具備することを特徴とする。【選択図】図１
2014147285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気象情報を入力し、地域の自然エネルギー発電量または地域電力のＣＯ２原単位を計算し
、当該地域電力のＣＯ２原単位に基づいて家電製品の運用スケジュールを計算するホーム
ゲートウェイと、
前記ホームゲートウェイにより計算された前記家電製品の運用スケジュールを表示する
ディスプレーと
を具備することを特徴とする需要家エネルギー管理システム。
【請求項２】
前記ホームゲートウェイは、所定期間のＣＯ２発生量が最も少なくなるか、または、所
定期間の自然エネルギー使用率が最も高くなる運用スケジュールを計算するアルゴリズム
を用いて、家電製品の運用スケジュールを計算し、
前記ディスプレーは、前記ホームゲートウェイにて計算された前記家電製品の運用スケ
ジュールを表示する
ことを特徴とする請求項１に記載の需要家エネルギー管理システム。
【請求項３】
前記ホームゲートウェイは、予め記憶されたスケジュール可能な家電機器と当該スケジ
ュール可能な家電機器の各々のスケジュール可能な時間帯を示すスケジュール可能な家電
情報に基づいて、家電製品の運用スケジュールを計算する
ことを特徴とする請求項１に記載の需要家エネルギー管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、需要家のエネルギーを管理する需要家エネルギー管理システムに
関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭や店舗など、電力需要家内の複数の機器の消費エネルギーを表示し、また時として
、制御することにより、省エネ、省コスト、CO2排出量の削減などを行う需要家エネルギ
ー管理システムが知られている（非特許文献１参照）。従来の需要家エネルギー管理シス
テムは、需要家内の機器類および制御装置から構成される。機器類は、家庭では複数の家
電機器から構成されることが多い。非特許文献1に示された従来の家庭エネルギー管理シ
ステムについて以下説明する。従来の家庭エネルギー管理システムでは、多くのシステム
の実証試験が行われているが、主な制御として（１）エアコンの在不在制御：人が居ない
ときにはエアコンを切る、（２）照明の在不在制御・明るさ制御：人が居ないときには照
明を切る、または、暗くする、（３）待機電力遮断、などである。消費エネルギーの表示
としては、電力消費量やガス消費量の表示をはじめとして、複数世帯間の比較により省エ
ネコンテスト、外気温などに応じたアドバイス、CO2排出量の表示がある。
【０００３】
過去の多くの実証試験の結果、直接的な自動制御による省エネルギー効果は小さい場合
が多く、逆にコストを大幅に増加させることから、好ましくないと言う評価が多い。一方
、エネルギー見える化は費用に対して効果があり、さらに使用者の興味を持ち積極的に省
エネに協力してもらうための工夫として、見易さの工夫、わかりやすさの工夫、新鮮な情
報の提供、楽しさが必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１３０９８３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】住環境計画研究所、平成18年10月4日「HEMS実証試験における省エネルギー効果の評価解析」（インターネットＵＲＬ：http://www.nedo.go.jp/informations/events/181004/juukankyou.pdf）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の需要家エネルギー管理システムは、家庭の電力やガスなどの消費エネルギーを減
らすことにより、家庭のエネルギーコストを削減することにより家庭に利益を分与しつつ
、最終的には社会のCO2発生量削減を目指したものである。しかし上述のように、家庭の
消費エネルギーを削減することを目標にしても、家庭の不満を抑えつつ自動制御で削減で
きる割合は多くない。その結果、消費エネルギーの見える化による住民自らの参加意識に
頼った省エネになるが、それでも、非特許文献１に記載されているように、省エネの目標
として電力消費量の１０％程度の削減という小幅な目標にとどまっている。
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、豊富に存在するにもかかわらず天候
や太陽位置に大きく依存し、不安定であるために、電力系統への導入が遅れている自然エ
ネルギーを有効に利用し、需要家のCO2発生量を大幅に削減することを可能とすることに
ある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、実施形態の需要家エネルギー管理システムは、少なくと
も電力系統に連系された自然エネルギー発電情報またはＣＯ２原単位の情報を受け取るホ
ームゲートウェイと、ホームゲートウェイにより受け取られた自然エネルギー発電情報ま
たは電力のＣＯ２原単位の情報を表示するディスプレーを具備することを特徴とする。  
【発明の効果】
【０００９】
自然エネルギーを有効に利用し、需要家のCO2発生量を大幅に削減することが可能とな
る。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態の需要家エネルギー管理システムの構成を示す図。
【図２】実施形態のホームゲートウェイが受け取る電力のCO2原単位の情報、及び、自然エネルギー発電量の情報の例を示す図。
【図３】実施形態のディスプレーの情報の表示例を示す図。
【図４】実施形態のディスプレーの情報のその他の表示例を示す図。
【図５】実施形態の家電機器の運用スケジュールの決定処理の動作例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図１乃至図５を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。図１に
本発明の実施形態の需要家エネルギー管理システムの構成を示す。家庭用エネルギー管理
システム（需要家エネルギー管理システム）１は、情報の送受信を行うホームゲートウェ
イ（ホームＧ／Ｗ）２と、ホームゲートウェイ２が送受信した情報、及び、後述するホー
ムゲートウェイ２において計算を行った結果に関する情報を表示するディスプレー３とを
有する。
【００１２】
ホームゲートウェイ２が送受信する情報は、電力系統に関する情報（電力系統情報）、
自然エネルギー発電量の情報（自然エネルギー発電情報）、電気のCO2原単位の情報（電
気CO2原単位情報）、火力発電や原子力発電や水力発電などの発電量の情報（電源発電情
報）、気象情報などである。自然エネルギー発電量の情報は、電力系統に連系された所定
地域範囲の太陽光発電の発電量や風力発電の発電量や、家庭１００内の家庭用太陽光発電
５の発電量など自然エネルギーによる発電量の情報、又はその任意の組み合わせの発電量
を含む情報を含む。電源発電情報は、自然エネルギー以外の電源による発電量の情報であ
る。電気のCO2原単位の情報（電気CO2原単位情報）は、家庭１００に供給される電力の全
ての種類のCO2原単位の情報であり、火力発電、水力発電、原子力発電、太陽光発電、家
庭用太陽光発電、風力発電などの種類のCO2原単位の情報を含む。
【００１３】
ホームゲートウェイ２は、電力系統側の電力系統エネルギー管理システム７から通信線
８を介して情報を受け取る。また、ホームゲートウェイ２は、電力量計（スマートメータ
）を経由して、情報を受け取ることが可能である。また、ホームゲートウェイ２は、情報
モデムを経由して、情報を受け取ることが可能である。ホームゲートウェイ２が受信した
自然エネルギー発電量や電気のCO2原単位などの情報は、ディスプレー３において表示す
る。さらに、ホームゲートウェイ２は、家庭内ＬＡＮ６により家電機器４や家庭用太陽光
発電（ＰＶ）５などのエネルギー機器と情報を交換できる機能を有する。
【００１４】
図２は、ホームゲートウェイ２が受け取る電力のCO2原単位の情報、及び、自然エネル
ギー発電量の情報の例を示している。図２（ａ）は電力のCO2原単位の情報の例を示し、
図２（ｂ）は自然エネルギー発電量の情報の例を示している。図２に示すように、ホーム
ゲートウェイ２では情報を1日のトレンドとして受け取る。このように情報を１日のトレ
ンドとして受け取ると、1日の中で最も低炭素な電力の時刻を知ることができる。なお、
ホームゲートウェイ２は、情報を、瞬時、瞬時の値として受け取ることも可能である。
【００１５】
図３は、ディスプレー３の情報の表示例を示している。図３の例では、風力発電と太陽
光発電の発電量を表示する例を示している。発電量の全体の枠は、100%出力時の発電容量
を表している。この例では、風力発電の方が太陽光発電より容量が少し大きいことを示し
ており、風力発電の100%出力時の発電容量は「＊＊万ｋＷ」、太陽光発電の100%出力時の
発電容量は「＋＋万ｋＷ」である。その中の塗りつぶしてある部分が現在の発電量を表す
。△印の表示は、出力の平均値（出力平均）を表している。風力発電では、平均出力は、
最大容量の20%程度が多い。太陽光発電では平均出力は最大容量の10%程度となる。
【００１６】
図４は、ディスプレー３の情報のその他の表示例である。図４の例では、電力のCO2原
単位の情報を表示している。△印の表示は、平均の電力のCO2原単位（平均原単位）であ
る。
【００１７】
なお、ホームゲートウェイ２において、自然エネルギー発電量を、火力発電や原子力発
電を含めた全体の発電量に対する割合（自然エネルギー利用率）として計算し、ディスプ
レー３には、ホームゲートウェイ２により計算された結果を、自然エネルギーの利用率の
予測値として表示することも可能である。ホームゲートウェイ２は、自然エネルギー利用
率の予測値を、以下の式（１）を用いて計算する。
【数１】
2014147285.tif 000003
【００１８】
また、ディスプレー３は、積算自然エネルギー利用率またはCO2原単位の過去1日または
適当な期間の積算値を表示することも可能である。この場合、ホームゲートウェイ２は、
積算自然エネルギー利用率またはCO2原単位の過去1日または適当な期間の積算値の予測値
を、以下の式（２）を用いて計算する。
【数２】
2014147285.tif 000004
【００１９】
また、当該需要家に家庭用太陽発電などの太陽光発電がある場合には、それを考慮して
、自然エネルギー利用率やCO2原単位を計算し、ディスプレー３において表示することが
可能である。その場合、ホームゲートウェイ２は、自然エネルギー利用率の予測値を、以
下の式（３）を用いて計算する。
【数３】
2014147285.tif 000005
【００２０】
また、ホームゲートウェイ２は、家電機器４など家庭１００内において使用される電力
のCO2原単位の予測値を、以下の式（４）を用いて計算する。ここで、当該需要家に家庭
用太陽光発電などの太陽光発電がある場合には、それを考慮して、家庭１００内において
使用される電力のCO2原単位の予測値を計算する。
【数４】
2014147285.tif 000006
【００２１】
また、図には表示していないが、自然エネルギー発電量が標準値より大きくなる程度や
CO2原単位が標準値より小さくなる程度に応じて、ディスプレー３に、電力の使用を促す
コメントを表示することも可能である。即ち、自然エネルギーが極めて豊富、または、CO
2原単位が極めて低ければ、電力量に余裕があり現在の電力使用量に対して更に使用可能
である旨（或いは、電力をふんだんに使うことを進める旨）のメッセージをディスプレー
３に表示する。逆に、自然エネルギー発電が普通より少ない、または、CO2原単位が平均
より高いときには、節電を促す旨のメッセージをディスプレー３に表示する。この際、ホ
ームゲートウェイ２は、自然エネルギー発電量、または、自然エネルギー利用率、または
、ＣＯ２原単位の所定期間の平均値と、現在の自然エネルギー発電量、または、現在の自
然エネルギー利用率、または、現在のＣＯ２原単位を比較し、その大小に応じて上述した
メッセージを作成する。ディスプレー３は、ホームゲートウェイ２により作成されたメッ
セージを表示する。
【００２２】
次に、家庭用エネルギー管理システム１が、気象情報に基づく気象条件から需要家自身
を含む地域の自然エネルギー発電量または地域電力のCO2原単位を予測し、家電製品４の
運用スケジュールを、一日のCO2発生量が最も少なくなるか、または自然エネルギー使用
率の最も高くなるように決定する動作について述べる。
【００２３】
図５に、家庭用エネルギー管理システム１の家電機器４の運用スケジュールの決定処理
の動作例を示す。家庭用エネルギー管理システム１のホームゲートウェイ２には、自動的
に運用スケジュールの対象とする家電機器４を選択する機能、スケジュールして良い時間
範囲を指定する機能、電力の自然エネルギー率やCO2原単位の予測を入力する機能、家電
機器４の運用スケジュールを出力する機能を持つ。
【００２４】
ホームゲートウェイ２は、上述したように式（４）を用いて計算したCO2原単位情報５
１と、ホームゲートウェイ２内に記憶されているスケジュール可能な家電情報５２に基づ
いて、家電運用スケジュール５３を計算する。ホームゲートウェイ２において、家電運用
スケジュール５３を計算するための家電機器４のスケジューリングアルゴリズムは、一般
には非線形最適化法または総当り計算、またはその組み合わせを適用する。ホームゲート
ウェイ２は、計算した家電運用スケジュール５３に基づいて、家庭内LAN６を活用して家
電機器４を自動制御することが可能である。
【００２５】
ここで、CO2原単位情報５１は、家庭１００内において使用される電力の一日分のCO2原
単位の情報である。スケジュール可能な家電情報５２は、スケジュール可能な家電機器と
、このスケジュール可能な家電機器の各々についてスケジュール可能な時間帯を示してい
る。図５の例では、スケジュール可能な家電機器として「エアコン」、「食洗機」、「洗
濯機」等が示されており、これらの家電機器は、ホームゲートウェイ２が運用スケジュー
ルの対象として選択可能なものである。また、スケジュール可能な時間帯として、「エア
コン」は「１０時〜１６時」、「食洗機」は「２２時〜４時」、「洗濯機」は「８時〜１
６時」であることを示しており、ホームゲートウェイ２は、これらの家電機器について、
スケジュール可能な時間帯の範囲内にてスケジュールして良い時間範囲を指定することが
可能である。
【００２６】
家電運用スケジュール５３は、運用対象とする家電機器と、この運用対象の家電機器の
各々についての運用計画を示している。図５の例では、運用対象の家電機器として「エア
コン」、「食洗機」、「洗濯機」等が示されている。また、運用計画として、「エアコン
」は「１０時〜１６時」、「食洗機」は「２２時〜２３時」、「洗濯機」は「１２時〜１
３時」の時間帯に運用を行うよう制御することを示している。
【００２７】
また、ディスプレー３は、ホームゲートウェイ２により計算された家電運用スケジュー
ル５３の表示や、利用者に対するアドバイスに関するメッセージの表示、節約できるCO2
発生量の表示等を行う。
【００２８】
このように本発明の実施形態によれば、自然エネルギー発電量や電気のCO2原単位など
の情報、自然エネルギー利用率、積算自然エネルギー利用率、家庭内において使用される
電力のCO2原単位などの表示、または、一日のCO2発生量が最も少なくなるか、または自然
エネルギー使用率の最も高くなるように運用スケジュールを計算し、家電製品を制御する
ことにより、需要家のCO2発生量を大幅に削減することができる。
【００２９】
したがって、豊富に存在するにもかかわらず天候や太陽位置に大きく依存し、不安定で
あるために、電力系統への導入が遅れている自然エネルギーを有効に利用し、需要家のCO
2発生量を大幅に削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３０】
１…家庭用エネルギー管理システム、２…ホームゲートウェイ、３…ディスプレー、４
…家電機器、５…家庭用太陽光発電、６…家庭内ＬＡＮ、７…電力系統エネルギー管理シ
ステム、８…通信線、５１…CO2原単位情報、５２…スケジュール可能な家電情報、５３
…家電運用スケジュール情報、１００…家庭。
【図１】
2014147285.tif 000007
【図２】
2014147285.tif 000008
【図３】
2014147285.tif 000009
【図４】
2014147285.tif 000010
【図５】
2014147285.tif 000011