(57)【要約】【課題】給湯需要を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができるヒートポンプ給湯機、給湯システム、制御方法及びプログラムを提供することである。【解決手段】実施形態のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニットと、沸上げ単価算出部と、走査順位決定部と、運転計画部と持つ。ヒートポンプユニットは、湯を生成する。沸上げ単価算出部は、予め定められた期間において連続する複数の時間帯毎の沸上げ単価をヒートポンプユニットの電力量を表すＨＰ出力と運転コストとに基づいて算出する。走査順位決定部は、沸上げ単価と所定の条件とに基づいて、給湯機の運転を停止するか否かの計画を表す運転計画を変更する優先順位を時間帯毎に割り当てる。運転計画部は、時間帯毎に給湯機が貯めた湯の熱量を表す貯湯熱量が所定の条件を満たすか否か判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯を生成するヒートポンプユニットと、
予め定められた期間において連続する複数の時間帯毎の沸上げ単価を前記ヒートポンプユニットの電力量を表すＨＰ出力と運転コストとに基づいて算出する沸上げ単価算出部と、
前記沸上げ単価と所定の条件とに基づいて、給湯機の運転を停止するか否かの計画を表す運転計画を変更する優先順位を前記時間帯毎に割り当てる走査順位決定部と、
前記時間帯毎に前記給湯機が貯めた湯の熱量を表す貯湯熱量が所定の条件を満たすか否か判定する運転計画部と、
を備えるヒートポンプ給湯機。
【請求項２】
前記運転計画部１２３は、前記運転計画において、前記ヒートポンプユニットを運転させる時間帯における前記沸上げ単価よりも前記沸上げ単価が低い時間帯に前記ヒートポンプユニットを運転させることができる場合、沸上げ単価が低い時間帯にヒートポンプユニットを運転させるように前記運転計画を生成する、
請求項１に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項３】
沸上げ温度設定及びＨＰ出力、気温ごとに定格電力量を表す電力テーブルと沸上げ温度設定及び運転モードごとに出湯量を表す出湯量テーブルとに基づいて、前記時間帯毎の電力需要を推定する電力需要推定部をさらに備える、
請求項２に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項４】
少なくとも気象条件及び暦に基づいてＰＶ発電量を定義するＰＶ発電量テーブルを記憶するＰＶ発電量記憶部をさらに備える、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項５】
電力量の離散値に対して確率情報を記憶する電力需要記憶部をさらに備える、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項６】
熱負荷の離散値に対して確率情報を記憶する熱負荷記憶部をさらに備える、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項７】
前記電力テーブルと前記出湯量テーブルとは、少なくとも沸上げ温度及びＨＰ出力に対して、定格電力量又は電力量を推定する係数情報を記憶する、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項８】
前記運転計画部は、現在時刻から予め定められた期間までの運転コストが減少するように沸上げ単価が低い時間帯にヒートポンプユニットを運転させる運転計画を決定する、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項９】
前記運転計画部は、現在時刻から予め定められた期間において連続する複数の時間帯毎の前記運転計画を決定し、前記運転計画部は、前記時間帯毎の前記運転計画を前記ヒートポンプユニットへ出力する、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１０】
現在時刻から予め定められた期間までの変動する料金情報を記憶する料金テーブルを記憶し、前記料金情報に基づいて、電力量情報を電気料金に変換する電力量料金変換部をさらに備える、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１１】
前記料金テーブルは、予め定められた期間までの前記料金情報を、各時間帯毎の時刻幅を可変に保持する、
請求項１０に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１２】
前記沸上げ単価算出部は、電力需要及び前記ヒートポンプユニットの消費電力の合計値が目標電力よりも大きい場合、所定の値を加算して前記沸上げ単価を算出する、
請求項３に記載のヒートポンプ給湯機。
【請求項１３】
請求項１から１２のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機は、前記ヒートポンプによって生成された湯を蓄える貯湯ユニットをさらに備え、
前記貯湯ユニットは、湯を供給する、
給湯システム。
【請求項１４】
ヒートポンプ給湯機が実行する制御方法であって、
湯を生成するヒートポンプユニットが行う湯生成ステップと、
予め定められた期間において連続する複数の時間帯毎の沸上げ単価を前記ヒートポンプユニットの電力量を表すＨＰ出力と運転コストとに基づいて算出する沸上げ単価算出ステップと、
前記沸上げ単価と所定の条件とに基づいて、給湯機の運転を停止するか否かの計画を表す運転計画を変更する優先順位を前記時間帯毎に割り当てる走査順位決定ステップと、
前記時間帯毎に前記給湯機が貯めた湯の熱量を表す貯湯熱量が所定の条件を満たすか否か判定する運転計画ステップと、
を有する制御方法。
【請求項１５】
コンピュータを請求項１から１２のいずれか一項に記載のヒートポンプ給湯機として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ヒートポンプ給湯機、給湯システム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
給湯機は、給湯需要を満たすように、電力を利用して湯を生成する。しかしながら、湯を生成する場合の電力利用料金は、日中や深夜等の時間帯によって異なる。このため、給湯機の運転コストは、湯を生成する時間帯によっては変動する。このように従来では、給湯需要を満たすことはできても、給湯機の運転コストを抑制することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−２４５８３９号公報
【特許文献２】特開２０１６−４４８４９号公報
【特許文献３】特開２０１５−２１８９６７号公報
【特許文献４】特開２０１６−１１３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、給湯需要を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができるヒートポンプ給湯機、給湯システム、制御方法及びプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態のヒートポンプ給湯機は、ヒートポンプユニットと、沸上げ単価算出部と、走査順位決定部と、運転計画部とを持つ。ヒートポンプユニットは、湯を生成する。沸上げ単価算出部は、予め定められた期間において連続する複数の時間帯毎の沸上げ単価をヒートポンプユニットの電力量を表すＨＰ出力と運転コストとに基づいて算出する。走査順位決定部は、沸上げ単価と所定の条件とに基づいて、給湯機の運転を停止するか否かの計画を表す運転計画を変更する優先順位を時間帯毎に割り当てる。運転計画部は、時間帯毎に給湯機が貯めた湯の熱量を表す貯湯熱量が所定の条件を満たすか否か判定する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態の制御システム１００の構成の例を示す図。
【図２】第１の実施形態の制御部１１の構成の例を示す図。
【図３】第１の実施形態の電力テーブルの例を示す図。
【図４】第１の実施形態の出湯量テーブルの例を示す図。
【図５】第１の実施形態の料金テーブルの例を示す図。
【図６】第１の実施形態の制御部１１の動作の例を示すフローチャート。
【図７】第１の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図。
【図８】第１の実施形態の沸上げ計画の初期設定の一具体例を表す図。
【図９】第１の実施形態の時刻スロットの最も低い順位の走査が終了した場合の沸上げ計画の一具体例を表す図。
【図１０】第２の実施形態の制御システム１００ａの構成の例を示す図。
【図１１】第２の実施形態の制御部１１ａの構成の例を示す図。
【図１２】第２の実施形態の料金テーブルの例を示す図。
【図１３】第２の実施形態の制御部１１ａの動作の例を示すフローチャート。
【図１４】第２の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図。
【図１５】第２の実施形態の運転計画の生成の一具体例を示す図。
【図１６】第３の実施形態における制御部１１ｂの構成の例を示す図。
【図１７】第３の実施形態の制御部１１ｂの動作の例を示すフローチャート。
【図１８】第３の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図。
【図１９】第３の実施形態の運転計画の生成の例を示す図。
【図２０】第４の実施形態の制御部１１ｃの構成の例を示す図。
【図２１】第４の実施形態の制御部１１ｃの動作の例を示すフローチャート。
【図２２】第５の実施形態の制御部１１の動作の例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態のヒートポンプ給湯機、給湯システム、制御方法及びプログラムを、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態の制御システム１００の構成の例を示す図である。制御システム１００は、ヒートポンプ給湯機等の給湯機が生成した湯の熱量を熱負荷に供給するシステムである。制御システム１００は、住宅等に設置される。制御システム１００は、ヒートポンプ給湯機１と、料金登録部２と、負荷３と、分電盤４と、系統５と、熱負荷６とを備える。制御システム１００は、給湯システムの一態様である。
【０００９】
ヒートポンプ給湯機１は、電力を利用して湯を生成する。ヒートポンプ給湯機１は、生成した湯を熱負荷６に供給する。ヒートポンプ給湯機１は、制御部１１と、電力測定部１２と、電力量料金変換部１３と、ＨＰ（ヒートポンプ）ユニット１４と、貯湯ユニット１５と、環境情報測定部１６とを備える。
【００１０】
料金登録部２は、ヒートポンプ給湯機１が設置されている住宅が加入している電気料金プランを表す電気料金単価情報を、ヒートポンプ給湯機１に登録する。負荷３は、電力を消費する負荷である。分電盤４は、電力線を介して系統５から電力を取得する。系統５は、ヒートポンプ給湯機１及び分電盤４に電力を供給する。
【００１１】
熱負荷６は、ヒートポンプ給湯機１が設置されている住宅の給湯需要に応じて発生する熱負荷である。熱負荷６は、貯湯ユニット１５に給水された水の温度と、ＨＰユニット１４によって生成された湯の温度との差に基づいて表される。以下、水から湯を生成することを「沸上げ」という。
【００１２】
制御部１１（制御装置）は、電力測定部１２が測定した電力量情報（負荷情報）と、貯湯ユニット１５の貯湯量実測値と、電力量料金変換部１３から取得した電気料金単価情報（コスト情報）と、環境情報測定部１６から取得した気温情報と、に基づいて、ＨＰユニット１４の運転計画を生成する。制御部１１は、ＨＰユニット１４の運転計画を表す制御指示（制御指示値）を、ＨＰユニット１４に出力する。制御指示は、例えば、沸上げ温度設定値と、ＨＰ出力を指定して沸上げを開始する指示と、沸上げを停止する指示と、である。制御指示は、沸上げ温度設定値、もしくはＨＰ出力が制御できないＨＰユニット１４に関しては、そのどちらか片方による指示、もしくは、沸上げ開始指示だけであってもよい。
【００１３】
制御部１１は、複数の時間帯が連続している場合、予め定められた時間帯（以下「時刻スロット」という。）ごとに、ＨＰユニット１４の運転計画を時刻スロットごとに生成する。時刻スロットの時間幅は、予め定められる。以下、時刻スロットの時間幅は、一例として３０分間として説明する。
【００１４】
以下、予め定められた期間において連続する複数の時刻スロットのうちＮ番目の時刻スロットを「第Ｎ時刻スロット」という。制御部１１が運転計画を生成する処理を開始した時刻（現在時刻）から始まる１番目の時刻スロットは、第１時刻スロット（次時刻スロット）である。
【００１５】
制御部１１は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストが抑制されるように、ＨＰユニット１４が第１時刻スロットにおいて生成する熱量を表す制御指示をＨＰユニット１４に送信する。
【００１６】
電力測定部１２は、系統５が分電盤４に供給した電力量（受電点電力量）と、分電盤４からＨＰユニット１４に供給された電力量とを測定する。
電力量料金変換部１３は、料金登録部２によって電力量料金変換部１３に登録された時刻スロット単位の料金単価（電気料金単価情報）に基づいて、電力量情報を電気料金に変換する。
【００１７】
ＨＰユニット１４は、沸き上げ温度設定値に基づいて、ヒートポンプを用いて湯を生成する。沸き上げ温度設定値は、運転計画に基づいて定められる。貯湯ユニット１５は、ＨＰユニット１４が生成した湯を蓄える。貯湯ユニット１５は、熱負荷６に湯を供給する。
【００１８】
図２は、第１の実施形態の制御部１１の構成の例を示す図である。制御部１１は、電力需要記憶部１１１と、熱負荷記憶部１１２と、電力記憶部１１３と、出湯量記憶部１１４と、電力需要推定部１１６と、沸上げ電力推定部１１８と、コスト算出部１１９と、走査順位決定部１２０と、累積熱負荷上限推定部１２１と、貯湯熱量計算部１２２と、運転計画部１２３と、制御指示部１２４と、沸上げ単価算出部１２５とを備える。
【００１９】
電力需要記憶部１１１と熱負荷記憶部１１２と電力記憶部１１３と出湯量記憶部１１４とは、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置等の不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）を有する記憶装置である。
【００２０】
電力需要推定部１１６と沸上げ電力推定部１１８とコスト算出部１１９と走査順位決定部１２０と累積熱負荷上限推定部１２１と貯湯熱量計算部１２２と運転計画部１２３と制御指示部１２４と沸上げ単価算出部１２５とのうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。これらのうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００２１】
電力需要記憶部１１１は、対象住宅の負荷３の電力又は電力量に関する時系列データを記憶する。電力需要記憶部１１１は、電力量の離散値に対して確率情報を記憶する。熱負荷記憶部１１２は、対象住宅の熱負荷６の熱量に関する時系列データを記憶する。熱負荷記憶部１１２は、熱負荷の離散値に対して確率情報を記憶する。電力記憶部１１３は、沸上げ温度設定及びＨＰ出力、気温ごとに定格電力量を表すデータテーブル（電力テーブル）を記憶する。ＨＰ出力には、例えば、通常運転モードと、セーブ運転モードとがある。電力記憶部１１３は、ＨＰユニット１４に供給される水の温度と気温とに基づいて電力を演算するための係数情報を、定格電力量を表すデータテーブルの代わりに記憶してもよい。
【００２２】
図３は、第１の実施形態の電力テーブルの例を示す図である。図３の例における電力テーブルは、沸上げ温度である摂氏６５度から摂氏９０度、代表的な気温である摂氏７度と摂氏１６度と摂氏２５度、通常運転モードとセーブ運転モードとのＨＰ出力に対する電力（ｋＷ）を示している。セーブ運転モードの電力は、例えば、通常運転モードの電力の「３分の２」の電力である。
【００２３】
出湯量記憶部１１４は、沸上げ温度設定及び運転モードごとに出湯量を表すデータテーブルである出湯量テーブルを記憶する。
【００２４】
図４は、第１の実施形態の出湯量テーブルの例を示す図である。出湯量テーブルは、沸上げ温度である摂氏６５度から摂氏９０度について、通常運転モードの出湯量（Ｌ／ｍｉｎ）を表す。出湯量テーブルは、沸上げ温度である摂氏６５度から摂氏９０度について、セーブ運転モードの出湯量（Ｌ／ｍｉｎ）を表す。セーブ運転モードの出湯量は、例えば、通常運転モードの出湯量の「３分の２」の出湯量である。
【００２５】
電力需要推定部１１６は、対象住宅の負荷３の電力又は電力量に関する時系列データに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要を推定する。電力需要推定部１１６は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要の上限値及び下限値を推定してもよい。電力需要推定部１１６は、電力需要を一意に求めるのではなく、例えば１００Ｗ単位の離散的な発電量（離散値）に対する確率分布を推定してもよい。
【００２６】
電力需要推定部１１６は、複数の電力負荷パターンを、類似性が高い電力負荷パターンごとに分類してもよい。電力需要推定部１１６は、運転計画を生成する対象日の電力負荷パターンがどの電力負荷パターンに照合するか判定してもよい。電力需要推定部１１６は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要を判定結果に基づいて求めることによって、電力需要の予測精度を向上させてもよい。
【００２７】
沸上げ電力推定部１１８は、沸き上げ温度設定値に基づいて、電力需要を表す電力テーブルを参照して、沸上げに必要な電力である沸上げ電力を推定する。沸上げ電力推定部１１８は、沸上げ温度設定値に基づいて、電力需要の上限値を表す電力テーブルを参照して、沸上げに必要な電力である沸上げ電力の上限値を推定してもよい。
【００２８】
コスト算出部１１９は、沸上げ電力と料金テーブルの各時刻の買電単価とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、時刻スロットごとに算出する。
【００２９】
沸上げ単価算出部１２５は、運転コストとＨＰ出力とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの沸上げ単価を、時刻スロットごとに算出する。
【００３０】
図５は、第１の実施形態の料金テーブルの例を示す図である。料金テーブルは、買電単価情報を時刻スロットごとに表す。以下、湯を生成する指示があるまで湯を生成せずに待機することを「待機」という。以下、時刻スロットにおける運転計画を「待機」もしくは、設定されている沸上げ指示を、別の指示（沸上げ設定温度、ＨＰ出力）に変更する優先順位を「走査順位」という。
【００３１】
沸上げ単価算出部１２５は、時刻tにおいて、沸上げ設定温度ＴＢ、ＨＰ出力Ｍの制御指示で沸上げを行う時の沸上げ単価は、以下の数式（１）により計算される。沸上げ単価は、単位熱量当たりのコストを表す。
【００３２】
沸上げ単価（円／ｋｗ)＝運転コスト(円)÷ＨＰ出力（ｋｗ）  式（１）
【００３３】
また、運転コストは以下のいずれかの式に基づいて求められる。
（１）ＰＶなしの場合
運転コスト(円)＝ＨＰ消費電力(kW)×買電単価(円/kWh)×1(h)
（２）ＰＶありの場合
運転コスト(円)＝ＭＡＸ(ＨＰ消費電力(kW)−ＰＶ余剰電力(kW))×買電単価(円/kWh)×1(h)＋ＭＩＮ(ＨＰ消費電力(kW),ＰＶ余剰電力(kW))×売電単価(円/kWh)×1(h)
（３）ＰＶあり、ピークカットありの場合
運転コスト(円)＝ＭＡＸ(ＨＰ消費電力(kW)−ＰＶ余剰電力(kW))×買電単価(円/kWh)×1(h)＋ＭＩＮ(ＨＰ消費電力(kW),ＰＶ余剰電力(kW))×売電単価(円/kWh)×1(h)＋ペナルティコスト(円)
なお、ペナルティコストは、電力需要及びＨＰ消費電力の合計値がピーク電力を超えた場合に発生する。
【００３４】
ここで、運転コストは、気温ＴＯの条件下で、沸上げ設定温度ＴＢ、ＨＰ出力Ｍで沸上げを行う時の運転コストである。沸上げ単価は、運転コストをＨＰ出力で除算することで、算出される。ＨＰ出力がセーブ運転である場合、必要な電力が通常運転より低く沸上げ単価は安価となる。沸上げ単価を利用した走査順位の決定では、セーブ運転が選択されやすい傾向にある。しかし、セーブ運転は、出湯量が通常運転より低い。したがって、セーブ運転では、同じ熱量を生成した場合の累計運転コストは、通常運転より高コストとなる。そこで、単位熱量当たりの運転コストである「沸上げ単価」を用いて走査順位を決定する。
【００３５】
走査順位決定部１２０は、以下の第１条件及び第２条件に基づいて、時刻スロットに走査順位を定める。
第１条件：沸上げ単価が高い時刻の時刻スロットである。
第２条件：沸上げ単価が同じである場合、早い時刻の時刻スロットである。
【００３６】
累積熱負荷上限推定部１２１は、熱負荷の時系列データに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの熱負荷の累積値の上限値（以下「累積熱負荷上限値」という。）を、時刻スロットごとに推定する。累積熱負荷上限推定部１２１は、累積熱負荷上限値を一意に求めるのではなく、例えば１ｋＪ単位の離散的な熱量に対する確率分布を推定してもよい。
【００３７】
累積熱負荷上限推定部１２１は、複数の熱負荷パターンを、類似性が高い熱負荷パターンごとに分類してもよい。累積熱負荷上限推定部１２１は、運転計画を生成する対象日の熱負荷パターンがどのパターンに照合するかを判定してもよい。累積熱負荷上限推定部１２１は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの累積熱負荷上限値を判定結果に基づいて求めることによって、累積熱負荷上限値の予測精度を向上させてもよい。
【００３８】
貯湯熱量計算部１２２は、沸上げ温度設定値と出湯量テーブルとに基づいて、ＨＰユニット１４が沸上げ温度設定値に基づいて生成する熱量（貯湯熱量）を、時刻スロットごとに計算する。貯湯熱量計算部１２２は、沸上げ温度設定値と出湯量テーブルとに基づいて、ＨＰユニット１４が沸上げ温度設定値に基づいて生成する熱量を計算する。
【００３９】
運転計画部１２３は、以下の３機能を持つ。
（１）運転計画部１２３は、初期設定として、貯湯ユニット１５の貯湯熱量が最大になるよう、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの時刻スロットの運転計画を定める。
（２）運転計画部１２３は、第１条件に基づいて、沸上げ単価が高い時刻の時刻スロットの運転計画を「待機」と定め、沸上げ単価が低い時刻スロットを「当該沸上げ設定温度、ＨＰ出力による沸上げ」と定める。
（３）運転計画部１２３は、第２条件に基づいて、早い時刻の時刻スロットの早い時刻の時刻スロットの運転計画を「待機」と定め、沸上げ単価が低い時刻スロットを「当該沸上げ設定温度、ＨＰ出力による沸上げ」と定める。
【００４０】
運転計画部１２３は、運転計画を定める対象の時刻スロットを、走査順位が高い時刻の時刻スロットから順に選択する。運転計画部１２３は、上述の３機能を実施した時、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの全ての時刻スロットにおいて式（２）及び式（３）で構成されるヒートポンプ給湯機１が貯めた湯の熱量を表す貯湯熱量条件が成立するか否かを判定する。
【００４１】
貯湯熱量の累積値≦沸上げ設定温度の最大貯湯熱量      式（２）
貯湯熱量の累積値≧累積熱負荷の上限値                式（３）
【００４２】
運転計画部１２３は、運転計画を定める対象の時刻スロットを、走査順位が高い時刻の時刻スロットから順に選択する。運転計画部１２３は、上記機能を実施した時、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの全ての時刻スロットにおいて以下の２つの貯湯熱量条件が成立するか否かを判定する。
【００４３】
図６は、第１の実施形態の制御部１１の動作の例を示すフローチャートである。制御部１１は、熱負荷情報、料金テーブル及び気温情報を取得する（ステップＳ１０３〜Ｓ１０５）。
【００４４】
沸上げ電力推定部１１８は、沸上げ温度設定値に基づいて、電力テーブルを参照して、沸上げ電力を推定する。コスト算出部１１９は、沸上げ電力と料金テーブルの各時刻の買電単価とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、時刻スロットごとに計算する（ステップＳ１０９）。
【００４５】
沸上げ単価算出部１２５は、ステップＳ１０９で計算された時刻スロットごとの運転コストとＨＰ出力とに基づいて、式（１）を用いて、沸上げ単価を算出する（ステップＳ１１０）。
【００４６】
走査順位決定部１２０は、ステップＳ１１０で計算された時刻スロットごとの沸上げ単価、第１条件及び第２条件に基づいて、時刻スロットに走査順位を定める（ステップＳ１１１）。
【００４７】
累積熱負荷上限推定部１２１は、対象住宅の熱負荷の時系列データに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの累積熱負荷上限値を、時刻スロットごとに推定する（ステップＳ１１２）。
【００４８】
運転計画部１２３は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまで、選択可能な沸上げ設定温度のうち最高温度で貯湯熱量が最大になる運転計画を初期設定する。運転計画は、第Ｎ時刻スロット先までの各時刻に割り当てられる。このとき、ＨＰユニット１４は、「沸上げ」と定められた時刻スロットでは、沸上げ温度設定値に基づいて湯を生成する。貯湯熱量計算部１２２は、貯湯ユニット１５に蓄えられる熱量を、時刻スロットごとに計算する。貯湯熱量計算部１２２は、沸上げ温度設定値と出湯量テーブルとに基づいて、ＨＰユニット１４が沸上げ温度設定値に基づいて生成する熱量を計算する（ステップＳ１１３）。
【００４９】
運転計画部１２３は、運転計画を定める対象の時刻スロットを、走査順位が高い時刻の時刻スロットから順に選択する（ステップＳ１１４）。運転計画部１２３は、時刻スロット１の最も低い順位の走査が終了したか否か判定する（ステップＳ１１５）。
【００５０】
最も低い走査順位の処理が完了している場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、第１時刻スロットの計画を制御指示部１２４へ送信する（ステップＳ１２５）。
【００５１】
最も低い走査順位の処理が完了していない場合（ステップＳ１１５：ＮＯ）、運転計画部１２３は、対象時刻スロットが「待機」であるか否か判定する（ステップＳ１１６）。対象時刻スロットが「待機」である場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、ステップＳ１２４に遷移する。対象時刻スロットが「待機」でない場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）、運転計画部１２３は、Ｓ１１７〜Ｓ１２３のステップにおいて、別の時刻スロットにおいてより安価な沸上げが実施できるか否かを判定し、沸上げ計画をシフトする。
【００５２】
運転計画部１２３は、走査順位が最も低い時刻スロットを「シフト時刻スロット」とする（ステップＳ１１７）。運転計画部１２３は、対象時刻の沸上げを一時記憶し、対象時刻スロットを待機に変更する（ステップＳ１１８）。
【００５３】
運転計画部１２３は、シフト時刻スロットを、ステップＳ１１７又はステップＳ１２２の走査順位の「沸上げ」を行う計画に変更する（ステップＳ１１９）。
【００５４】
運転計画部１２３は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの全ての時刻スロットにおいて貯湯熱量条件（式（２）および式（３）で定めた関係）が成立するか否かを判定する（ステップＳ１２０）。
【００５５】
貯湯熱量条件が成立する場合（ステップＳ１２０：ＹＥＳ）、ステップＳ１２４に遷移する。貯湯熱量条件が成立しない場合（ステップＳ１２０：ＮＯ）、運転計画部１２３は、対象時刻スロットをステップＳ１１８で一時記憶した沸上げにする（ステップＳ１２１）。運転計画部１２３は、現在のシフト時刻スロットの走査順位の次に走査順位が低い時刻スロットをシフト時刻スロットに変更する（ステップＳ１２２）。
【００５６】
運転計画部１２３は、現在のシフト時刻スロットの走査順位が対象時刻スロットの走査順位より高いか否かを判定する（ステップＳ１２３）。
【００５７】
現在のシフト時刻スロットの走査順位が対象時刻スロットの走査順位より高い（現在の運転より安価に沸上げを行う時刻スロットにシフトすることができない）場合（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）、運転計画部１２３は、対象の時刻スロットを次に走査順位が高い時刻スロットに変更する（ステップＳ１２４）。現在のシフト時刻スロットの走査順位が対象時刻スロットの走査順位より高くない（運転計画部１２３は、現在の運転より安価に沸上げを行う時刻スロットにシフトすることができる）場合（ステップＳ１２３：ＮＯ）、ステップＳ１１８に遷移する。
【００５８】
ステップＳ１２５が終了すると、現在時刻が時刻ｔから時刻ｔ＋１に変化した場合、貯湯ユニット１５の現在の貯湯熱量を制御部１１にフィードバックする。制御部１１は、図６で示したフローチャートの動作を繰り返し演算する。
【００５９】
図７は、第１の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図である。図７は、ＨＰ出力は固定、沸上げ設定温度が摂氏６５度、摂氏９０度の２種類で沸上げを行うことができるヒートポンプ給湯機１のステップＳ１１０およびＳ１１１で計算された結果例である。
【００６０】
図８は、第１の実施形態の沸上げ計画の初期設定の一具体例を表す図である。図８は、摂氏９０度で沸上げを行うヒートポンプ給湯機１の運転計画の初期設定例である。ステップＳ１１３で設定された初期設定例である。
【００６１】
図９は、第１の実施形態の時刻スロットの最も低い順位の走査が終了した場合の沸上げ計画の一具体例を表す図である。図９は、運転計画部１２３の制御手段が終了した後の運転計画の例である。
【００６２】
このように、第１の実施形態の制御部１１は、走査順位決定部１２０と、運転計画部１２３と、沸上げ単価算出部１２５とを持つ。走査順位決定部１２０は、予め定められた第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの期間において連続する複数の時刻スロットのうち、ヒートポンプ給湯機１の沸上げ単価が高い時刻の時刻スロットに対して、高い優先順位（走査順位）を割り当てる。運転計画部１２３は、所定の期間における給湯需要を満たす場合、高い優先順位が割り当てられた時間帯におけるヒートポンプ給湯機１のＨＰユニット１４の運転を待機にし、低い優先順位で沸上げすることを判定する。沸上げ単価算出部１２５は、単位熱量あたりの運転コストを算出することによって、ＨＰ出力が異なる（出湯量が異なる）運転においても、運転を行う時刻スロットと、沸上げ設定温度と、ＨＰ出力と、を１つの指標で評価できる。
【００６３】
このように構成された、第１の実施形態の制御部１１は、時刻スロット毎で、沸上げ設定温度とＨＰ出力を制御しつつ、給湯需要を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。第１の実施形態の制御部１１は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの累積熱負荷上限値を満たし、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの出湯量テーブルに基づいて算出された貯湯熱量の累積値（累積貯湯熱量）を抑制することによって、給湯に必要な熱量を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。第１の実施形態の制御部１１は、前時刻スロットの熱需要推定値及び熱需要実測値に誤差がある場合でも、給湯に必要な熱量を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。
【００６４】
＜変形例＞
制御部１１は、ヒートポンプ給湯機１の外部に備えられてもよい。例えば、制御部１１は、クラウド技術によってヒートポンプ給湯機１の外部に実装されてもよい。制御部１１がヒートポンプ給湯機１の外部に実装された場合、制御部１１は、外部ネットワークを経由してＨＰユニット１４の運転計画を生成してもよい。
【００６５】
第１の実施形態の走査順位決定部１２０は、運転コストが同じである時刻スロットのうち早い時刻の時刻スロットに、高い優先順位（走査順位）を割り当ててもよい。
【００６６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、太陽光発電による余剰電力が発生する点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明する。
【００６７】
図１０は、第２の実施形態の制御システム１００ａの構成の例を示す図である。制御システム１００ａは、ヒートポンプ給湯機１ａと、料金登録部２と、負荷３と、分電盤４と、系統５と、熱負荷６と、ＰＶ７とを備える。
【００６８】
ＰＶ７は、太陽光発電システム（Photovoltaics System）である。ＰＶ７は、太陽光を利用して発電した電力を、分電盤４及びヒートポンプ給湯機１ａに供給する。電力測定部１２は、系統５が供給した電力量（受電点電力量）と、ＨＰユニット１４に供給された電力量と、ＰＶ７が発電した電力量とを測定する。
【００６９】
図１１は、第２の実施形態の制御部１１ａの構成の例を示す図である。制御部１１ａは、ＰＶ発電量記憶部１１０と、電力需要記憶部１１１と、熱負荷記憶部１１２と、電力記憶部１１３と、出湯量記憶部１１４と、ＰＶ発電量推定部１１５と、電力需要推定部１１６と、ＰＶ余剰計算部１１７と、沸上げ電力推定部１１８と、コスト算出部１１９ａと、走査順位決定部１２０と、累積熱負荷上限推定部１２１と、貯湯熱量計算部１２２と、運転計画部１２３と、制御指示部１２４と、沸上げ単価算出部１２５とを備える。
【００７０】
ＰＶ発電量記憶部１１０は、気象予報とＰＶ発電量との関係を表すデータテーブルであるＰＶ発電量テーブルを記憶する。例えば、ＰＶ発電量記憶部１１０は、晴、曇又は雨などの気象予報に対する各時刻のＰＶ発電量の確率分布情報を記憶する。気象予報とＰＶ発電量との関係を表すデータテーブルは、例えば、季節又は月単位でＰＶ発電量を表すデータテーブルである。ＰＶ発電量記憶部１１０は、暦に応じた太陽の位置と気温とに基づいてＰＶ発電量を演算するための係数情報を表すデータテーブルを記憶してもよい。
【００７１】
ＰＶ発電量推定部１１５は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現されてもよい。これらのうち一部又は全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００７２】
ＰＶ発電量推定部１１５は、気象予報とＰＶ発電電量テーブルとに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量を推定する。ＰＶ発電量推定部１１５は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量の上限値及び下限値を推定してもよい。ＰＶ発電量推定部１１５は、ＰＶ発電量を一意に求めるのではなく、例えば１００Ｗ単位の離散的な発電量に対する確率分布を推定してもよい。
【００７３】
ＰＶ余剰計算部１１７は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量推定値から、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要推定値を減算した結果として、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ余剰推定量を算出する。ＰＶ余剰計算部１１７は、ＰＶ余剰電力量を一意に求めるのではなく、例えば１００Ｗ単位の離散的な発電量（離散値）に対する確率分布を推定してもよい。
【００７４】
コスト算出部１１９ａは、ＰＶ余剰電力量の予測誤差を見込んで、運転コストを算出する。例えば、コスト算出部１１９ａは、ＰＶ余剰電力量の予測値の下限値に基づいて、運転コストを算出してもよい。例えば、コスト算出部１１９ａは、沸上げ電力と買電単価とＰＶ余剰電力量と太陽光発電の売電単価とに基づいて、運転コストを算出してもよい。
【００７５】
図１２は、第２の実施形態の料金テーブルの例を示す図である。料金テーブルは、買電単価情報及び太陽光発電売電単価情報を、時刻スロットごとに表す。
【００７６】
図１３は、第２の実施形態の制御部１１ａの動作の例を示すフローチャートである。制御部１１ａは、気象予報、負荷情報、熱負荷情報及び料金テーブル及び気温情報を取得する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。
【００７７】
ＰＶ発電量推定部１１５は、気象予報とＰＶ発電電量テーブルとに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量を推定する（ステップＳ１０６）。
【００７８】
電力需要推定部１１６は、対象住宅の電力の負荷情報に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要を推定する（ステップＳ１０７）。
【００７９】
ＰＶ余剰計算部１１７は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量推定値から、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要推定値を減算することで、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ余剰推定量を算出する（ステップＳ１０８）。
【００８０】
沸上げ電力推定部１１８は、沸上げ温度設定値に基づいて、電力テーブルを参照して、沸上げ電力を推定する。コスト算出部１１９ａは、沸上げ電力とＰＶ余剰量と料金テーブルの各時刻の買電単価及び太陽光発電売電単価とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、時刻スロットごとに計算する（ステップＳ１０９）。
【００８１】
沸上げ単価算出部１２５は、運転コストとＨＰ出力とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの沸上げ単価を算出する（ステップＳ１１０）。
【００８２】
ステップＳ１１１〜ステップＳ１２５は第１の実施形態と同じであるため省略する。
【００８３】
図１４は、第２の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図である。図１４は、ＨＰ出力が固定、沸上げ設定温度が摂氏６５度、摂氏９０度の２種類で沸上げを行うことができるヒートポンプ給湯機１のステップＳ１１０およびＳ１１１で計算された結果例である。ＰＶ７がない第１の実施形態と比べ、ＰＶ発電量がある昼時間の沸上げ単価が安価になる。
【００８４】
図１５は、第２の実施形態の運転計画の生成の一具体例を示す図である。図１５は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの沸上げ単価のグラフを含む。沸上げ単価は、ＰＶ余剰電力量が確率分布として与えられた場合、期待値として計算される。
【００８５】
第２実施形態のＰＶ発電量推定部１１５は、期間におけるＰＶ発電量の下限値を推定してもよい。ＰＶ余剰計算部１１７は、ＰＶ発電量の下限値と期間における電力需要との差であるＰＶ余剰電力又はＰＶ余剰電力量を計算してもよい。コスト算出部１１９ａは、沸上げ電力と買電単価とＰＶ余剰電力とＰＶ発電の売電単価とに基づいて運転コストを算出してもよい。
【００８６】
このように、第２実施形態の制御部１１ａは、ＰＶ発電量を利用して、給湯需要を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。第２実施形態の制御部１１ａは、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの累積熱負荷上限値を満たし、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの出湯量テーブルに基づいて算出された貯湯熱量の累積値（累積貯湯熱量）をさらに抑制することによって、給湯に必要な熱量を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。第２実施形態の制御部１１ａは、前時刻スロットの熱需要推定値及び熱需要実測値に誤差がある場合でも、給湯に必要な熱量を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。なお、第２実施形態の変形例は、第１実施形態の変形例と同様でもよい。
【００８７】
（第３の実施形態）
第１の実施形態は、ヒートポンプ給湯機１の沸上げによって、ピーク電力が増加する場合がある。実施形態３では、可能なかぎり目標ピーク電力以下で沸上げを行うヒートポンプ給湯機１の運転計画を指示する点で第１の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明する。
【００８８】
制御システム１００の構成は、第１の実施形態の制御システム１００（図１参照）と同じである。
【００８９】
図１６は、第３の実施形態における制御部１１ｂの構成の例を示す図である。制御部１１ｂは、電力需要記憶部１１１と、熱負荷記憶部１１２と、電力記憶部１１３と、出湯量記憶部１１４と、電力需要推定部１１６と、沸上げ電力推定部１１８と、コスト算出部１１９ｂと、走査順位決定部１２０と、累積熱負荷上限推定部１２１と、貯湯熱量計算部１２２と、運転計画部１２３と、制御指示部１２４と、沸上げ単価算出部１２５と、目標ピーク電力算出部１２６とを備える。
【００９０】
目標ピーク電力算出部１２６は、電力需要記憶部１１１に記憶された電力需要の履歴データに基づいて、電力量が最大となる時刻の電力量から目標ピーク電力を算出する。
【００９１】
コスト算出部１１９ｂは、沸上げ電力と料金テーブルの各時刻の買電単価と目標ピーク電力に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、時刻スロットごとに算出する。コスト算出部１１９ｂは、数式（３）のように目標ピーク電力を超過する時刻スロットの運転コストに対してペナルティを加算する点で第１の実施形態と異なる。ペナルティは目標電力を超過した場合に、一定のコストを加算しても良いし、超過電力に対する関数として定義しても良い。
【００９２】
図１７は、第３の実施形態の制御部１１ｂの動作の例を示すフローチャートである。制御部１１ｂは、負荷情報、熱負荷情報、料金テーブル及び気温情報を取得する（ステップＳ１０２〜Ｓ１０５）。
【００９３】
目標ピーク電力算出部１２６は、電力需要記憶部１１１に記憶された電力需要の履歴データに基づいて、電力量が最大となる時刻の電力量から目標ピーク電力を算出する（ステップＳ１０９−１）。
【００９４】
コスト算出部１１９ｂは、ステップＳ１０９−１において算出した目標ピーク電力と、料金テーブルの各時刻の買電単価と、太陽光発電売電単価と、電力需要と、沸上げ電力と、ＰＶ余剰量と、に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、式（４）を用いて算出する（ステップＳ１０９−２）。
【００９５】
沸上げ単価算出部１２５は、運転コストとＨＰ出力とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの沸上げ単価を、時刻スロットごとに算出する（ステップＳ１１０）。
【００９６】
ステップＳ１１１〜ステップＳ１２５は第１の実施形態と同じであるため省略する。
【００９７】
図１８は、第３の実施形態の沸上げ単価計算結果と各時刻の走査順位計算結果の一具体例を表す図である。図１８は、ＨＰ出力が固定、沸上げ設定温度が摂氏６５度、摂氏９０度の２種類で沸上げを行うことができるヒートポンプ給湯機１のステップＳ１１０およびＳ１１１で計算された結果例である。第１実施形態の計算結果に対して、目標ピーク電力を超える時刻スロットにおいて、沸上げ単価が高くなることが相違点である。
【００９８】
図１９は、第３の実施形態の運転計画の生成の例を示す図である。図１９は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの沸上げ単価のグラフを含む。
【００９９】
このように構成された制御部１１ｂは、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの累積熱負荷上限値を満たし、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの出湯量テーブルに基づいて算出された貯湯熱量の累積値（累積貯湯熱量）をさらに抑制する。したがって、給湯に必要な熱量を満たし且つ目標ピーク電力以下の条件で電気料金をさらに抑制することができる。第３実施形態の制御部１１ｂは、前時刻スロットの熱需要推定値及び熱需要実測値に誤差がある場合でも、給湯に必要な熱量を満たし且つ電気料金等の運転コストをさらに抑制することができる。なお、第３実施形態の変形例は、第１実施形態の変形例と同様でもよい。
【０１００】
（第４の実施形態）
第２の実施形態では、ヒートポンプ給湯機の沸上げによって、ピーク電力が増加する場合がある。第４の実施形態では、可能なかぎり目標ピーク電力以下で沸上げを行うヒートポンプ給湯機の運転計画を指示する点で第２の実施形態と相違する。第４の実施形態は、第４の実施形態では、第２及び第３の実施形態との相違点について説明する。
【０１０１】
第４の実施形態の制御システムの構成は第２実施形態（図１０参照）と同様である。図２０は、第４の実施形態の制御部１１ｃの構成の例を示す図である。制御部１１ｃは、ＰＶ発電量記憶部１１０と、電力需要記憶部１１１と、熱負荷記憶部１１２と、電力記憶部１１３と、出湯量記憶部１１４と、ＰＶ発電量推定部１１５と、電力需要推定部１１６と、ＰＶ余剰計算部１１７と、沸上げ電力推定部１１８と、コスト算出部１１９ｃと、走査順位決定部１２０と、累積熱負荷上限推定部１２１と、貯湯熱量計算部１２２と、運転計画部１２３と、制御指示部１２４と、沸上げ単価算出部１２５と、目標ピーク電力算出部１２６とを備える。
【０１０２】
コスト算出部１１９ｃは、ＰＶ余剰電力量の予測誤差を見込んで、運転コストを算出する。例えば、コスト算出部１１９ｃは、ＰＶ余剰電力量の予測値の下限値に基づいて、運転コストを算出してもよい。例えば、コスト算出部１１９ｃは、沸上げ電力と買電単価とＰＶ余剰電力量と太陽光発電の売電単価と目標ピーク電力とに基づいて、運転コストを算出してもよい。
【０１０３】
図２１は、第４の実施形態の制御部１１ｃの動作の例を示すフローチャートである。制御部１１ｃは、気象予報、負荷情報、熱負荷情報、料金テーブル及び気温情報を取得する（ステップＳ１０１〜Ｓ１０５）。
【０１０４】
ＰＶ発電量推定部１１５は、気象予報とＰＶ発電電量テーブルとに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量を推定する（ステップＳ１０６）。
【０１０５】
電力需要推定部１１６は、対象住宅の電力の負荷情報に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要を推定する（ステップＳ１０７）。
【０１０６】
ＰＶ余剰計算部１１７は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ発電量推定値から、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの電力需要推定値を減算することで、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットのＰＶ余剰推定量を算出する（ステップＳ１０８）。
【０１０７】
目標ピーク電力算出部１２６は、電力需要記憶部１１１に記憶された電力需要の履歴データを基に、電力量が最大となる時刻の電力量から目標ピーク電力を算出する（ステップＳ１０９−１）。
【０１０８】
コスト算出部１１９ｃは、ステップＳ１０９−１において算出した目標ピーク電力と、料金テーブルの各時刻の買電単価と、太陽光発電売電単価と、沸上げ電力と、ＰＶ余剰量と、に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの運転コストを、算出する（ステップＳ１０９−２）。
【０１０９】
沸上げ単価算出部１２５は、運転コストとＨＰ出力とに基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの沸上げ単価を、時刻スロットごとに算出する（ステップＳ１１０）。
【０１１０】
ステップＳ１１１〜ステップＳ１２５は第１の実施形態と同じであるため省略する。
【０１１１】
このように構成された制御部１１ｃは、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの累積熱負荷上限値を満たし、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの出湯量テーブルに基づいて算出された貯湯熱量の累積値（累積貯湯熱量）をさらに抑制する。したがって、給湯に必要な熱量を満たし且つ目標ピーク電力以下の条件で運転コストをさらに抑制することができる。第４実施形態の制御部１１ｃは、前時刻スロットの熱需要推定値及び熱需要実測値に誤差がある場合でも、給湯に必要な熱量を満たし且つ電気料金等の運転コストをさらに抑制することができる。なお、第４実施形態の変形例は、第１実施形態の変形例と同様でもよい。
【０１１２】
（第５の実施形態）
第１から第４の実施形態では、制御指示部１２４は第１時刻スロット（次時刻スロット）について制御指示をＨＰユニット１４に送信する。第５の実施形態では、制御指示部１２４は複数の時刻スロットについて複数の制御指示をＨＰユニット１４に送信する点が、第１から第４の実施形態と相違する。第５の実施形態では、第１の実施形態との相違点について説明する。
【０１１３】
第５の実施形態の制御システムの構成は第１の実施形態（図１及び図２参照）と同様である。ＨＰユニット１４は、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの複数の制御指示を記憶する。制御指示部１２４は、複数の時刻スロットについて、複数の制御指示を時刻スロットごとにＨＰユニット１４に送信する。
【０１１４】
図２２は、第５の実施形態の制御部１１の動作の例を示すフローチャートである。ステップＳ１０３〜ステップＳ１１５は第１の実施形態と同じであるため省略する。運転計画部１２３は、全ての走査順位において、対象の時刻スロットの運転計画を「沸上げ」から「待機」に変更した場合について、Ｓ１１６〜Ｓ１２４に定めた処理を実施する。全ての走査順位の処理が完了している場合（ステップＳ１１５：ＹＥＳ）、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットの計画を制御指示部１２４へ送信する（ステップＳ１２５）。
【０１１５】
運転計画部１２３は、期間における複数の時刻スロットについて、湯の生成を開始又は停止する制御指示を、制御指示部１２４を介してＨＰユニット１４に出力してもよい。このように構成された第５実施形態のＨＰユニット１４は、制御部１１が何らかの不具合によりＨＰユニット１４に制御指示を送信できなくなった場合でも、不具合が発生する前に取得した制御指示に基づいて、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットにおいて、運転計画に従って貯湯ユニット１５に給湯することができる。
【０１１６】
第５の実施形態の制御部１１ｃは、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの各時刻スロットの累積熱負荷上限値を満たし、第１時刻スロットから第Ｎ時刻スロットまでの出湯量テーブルに基づいて算出された貯湯熱量の累積値（累積貯湯熱量）をさらに抑制する。したがって、給湯に必要な熱量を満たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。第５の実施形態の制御部１１は、前時刻スロットの熱需要推定値及び熱需要実測値に誤差がある場合でも、給湯に必要な熱量を満たし且つ電気料金等の運転コストをさらに抑制することができる。なお、第５の実施形態の変形例は、第１〜４実施形態の変形例と同様でもよい。
【０１１７】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、運転計画部１２３を持つことにより、給湯需要を見たし且つ運転コストをさらに抑制することができる。
【０１１８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１１９】
１…ヒートポンプ給湯機、２…料金登録部、３…負荷、４…分電盤、５…系統、６…熱負
荷、７…ＰＶ、１１…制御部、１２…電力測定部、１３…電力量料金変換部、１４…ＨＰユニット、１５…貯湯ユニット、１６…環境情報測定部、１００…制御システム、１１１…電力需要記憶部、１１２…熱負荷記憶部、１１３…電力記憶部、１１４…出湯量記憶部、１１６…電力需要推定部、１１８…沸上げ電力推定部、１１９…コスト算出部、１２０…走査順位決定部、１２１…累積熱負荷上限推定部、１２２…貯湯熱量計算部、１２３…運転計画部、１２４…制御指示部、１２５…沸上げ単価算出部、１１ａ…制御部、１００ａ…制御システム
【図１】
2018185126.tif 000003
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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