(57)【要約】【課題】複数の需要家での電力消費量の調整能力が変動するのを考慮して、電力取引市場で電力量を取引すること。【解決手段】電力取引管理システムは、電力価格を予測する電力価格予測処理２００６と、売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出する電力商品抽出処理２００８と、電力消費量を調整する能力を示す電力消費量調整能力を、需要家毎に予測する調整能力予測処理２１０６と、取引予定の電力量を電力消費量調整能力に基づいて各需要家に割り当てることで調整計画を作成する調整計画作成処理２１０７と、電力商品を売買する取引計画を調整計画に基づいて作成する取引計画作成処理２００８と、取引計画に基づく注文情報を市場運用管理装置５０へ送信する注文処理２０１０と、調整計画を各需要家へ送信する調整計画送信処理２０１０と、を実行する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力取引を管理する電力取引管理システムであって、
所定の電力取引市場を管理する市場運用管理装置と複数の需要家とに通信可能に接続される通信部と、
所定のコンピュータプログラムを記憶するメモリ部と、
前記通信部および前記メモリ部に接続されるプロセッサ部であって、前記所定のコンピュータプログラムを実行することで所定の処理を実行するプロセッサ部とを備え、
前記プロセッサ部は、
所定の電力取引市場における将来の電力価格を予測する電力価格予測処理と、
予め設定される所定の電力商品抽出条件と前記予測した電力価格とに基づいて、前記所定の電力取引市場で売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出する電力商品抽出処理と、
前記所定の電力商品についての所定の取引時点における、電力消費量を調整する能力を示す電力消費量調整能力を、前記需要家毎に予測する調整能力予測処理と、
前記所定の電力商品において取引予定の電力量を、前記電力消費量調整能力に基づいて前記各需要家に割り当てることで、調整計画を作成する調整計画作成処理と、
前記所定の電力商品を前記所定の電力取引市場で売買するための取引計画を前記調整計画に基づいて作成する取引計画作成処理と、
前記取引計画に基づく注文情報を前記市場運用管理装置へ送信する注文処理と、
前記調整計画を前記各需要家へ送信する調整計画送信処理と、
を実行する
電力取引管理システム。
【請求項２】
前記プロセッサ部は、前記取引計画作成処理に続いて、
前記取引計画についての収益を予測する収益予測処理と、
前記予測した収益が予め設定される収益条件を満たすか否かを判定する収益性判定処理と、
を実行し、
前記注文処理は、前記予測した収益が前記収益条件を満たすと判定された場合に、前記注文情報を前記市場運用管理装置へ送信し、
前記調整計画送信処理は、前記取引計画が前記市場運用管理装置へ送信される際に、前記調整計画を前記各需要家へ送信する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項３】
前記所定の電力商品についての情報は、電力需要の大きい時間帯で電力を売却する売り電力商品情報と、電力需要の小さい時間帯で電力を購入する買い電力商品情報との少なくともいずれかを含んでおり、かつ、前記所定の電力取引市場で取引される電力商品の電力価格は連続的に変動する、
請求項２に記載の電力取引管理システム。
【請求項４】
前記所定の電力商品についての情報は、前記売り電力商品情報と、当該売り電力商品情報に対応する前記買い電力商品情報とを含んでおり、
前記売り電力商品情報と前記買い電力商品情報とが前記所定の電力取引市場で取引されることにより、前記電力需要の大きい時間帯から前記電力需要の小さい時間帯へ電力需要を移動させるようになっている、
請求項３に記載の電力取引管理システム。
【請求項５】
前記プロセッサ部は、前記取引計画を修正する取引計画修正処理をさらに実行し、
前記取引計画修正処理は、
前記所定の電力取引市場において、前記所定の電力商品の売買が成立したか否か監視しており、
所定の修正判定時点までに前記所定の電力商品の売買が成立しなかったと判定した場合は、前記取引計画を修正し、
前記取引計画の修正に応じて前記調整計画を修正する、
請求項４に記載の電力取引管理システム。
【請求項６】
前記プロセッサ部は、前記取引計画修正処理により修正された取引計画に応じて、前記調整計画を修正する調整計画修正処理をさらに実行する、
請求項５に記載の電力取引管理システム。
【請求項７】
前記所定の電力商品抽出条件は、前記売り電力商品情報の電力価格と前記買い電力商品情報の電力価格との差額が所定の価格差以上であること、および／または、前記売り電力商品情報の取引時期と前記買い電力商品情報の取引時期とが所定の時間差以上であること、である、
請求項６に記載の電力取引管理システム。
【請求項８】
前記調整能力予測処理は、
前記各需要家の中から選択される所定の代表需要家についての、室温履歴情報と、建物情報と、設備情報と、外気温情報とに基づいて、前記代表需要家の建物に蓄熱可能な代表蓄熱量を予測し、
前記代表蓄熱量に基づいて前記各需要家全体で蓄熱可能な全体蓄熱量を予測し、
前記全体蓄熱量に基づいて前記各需要家全体における電力消費量の調整可能量を前記電力消費量調整能力として算出する、
請求項７に記載の電力取引管理システム。
【請求項９】
前記調整計画作成処理は、前記電力消費量調整能力と、前記各需要家について予め設定される制約条件と、前記各需要家についての設備情報に示される設備の特性とに基づいて、前記所定の電力商品で取引予定の電力量を前記各需要家に対して割り当てる、
請求項８に記載の電力取引管理システム。
【請求項１０】
前記制約条件には、電力消費量の調整が可能な時間に関する条件が含まれている、
請求項９に記載の電力取引管理システム。
【請求項１１】
前記設備の特性には、電力消費量を増減する場合の制御方法に関する情報と、電力消費量の調整に要するコストと、前記設備での蓄熱に関する情報とが含まれている、
請求項１０に記載の電力取引管理システム。
【請求項１２】
前記制御方法に関する情報は、前記設備の電力消費量の調整に要する調整所要時間を含んでおり、調整計画の開始時よりも前記調整所要時間だけ前の事前処理時間において、調整計画の実行時に求められる調整電力量が得られるように、前記調整計画の実行時に求められる調整電力量よりも小さい所定の調整電力量を事前に割り当てる、
請求項１１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１３】
前記取引計画修正処理は、
前記売り電力商品情報の売買が成立し、前記買い電力商品情報の売買が成立しない場合、前記買い電力商品情報についての電力価格を引き上げて前記取引計画を修正し、
前記売り電力商品情報の売買が成立せず、前記買い電力商品情報の売買が成立した場合、前記売り電力商品情報を取り消すと共に、前記買い電力商品情報に示す電力価格および電力量を持つ新たな売り電力商品情報を含むように前記取引計画を修正し、
前記売り電力商品情報および前記買い電力商品情報の両方の売買が成立しない場合、前記売り電力商品情報および前記買い電力商品情報の両方を取り消すように前記取引計画を修正する、
請求項５に記載の電力取引管理システム。
【請求項１４】
電力取引管理システムを用いて電力取引を管理する方法であって、
前記電力取引管理システムは、所定の電力取引市場を管理する市場運用管理装置と複数の需要家とに通信可能に接続されており、
前記電力取引管理システムは、
所定の電力取引市場における将来の電力価格を予測し、
予め設定される所定の電力商品抽出条件と前記予測した電力価格とに基づいて、前記所定の電力取引市場で売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出し、
前記所定の電力商品についての所定の取引時点における、電力消費量を調整する能力を示す電力消費量調整能力を、前記需要家毎に予測し、
前記所定の電力商品において取引予定の電力量を、前記電力消費量調整能力に基づいて前記各需要家に割り当てることで、調整計画を作成し、
前記所定の電力商品を前記所定の電力取引市場で売買するための取引計画を前記調整計画に基づいて作成し、
前記取引計画に基づく注文情報を前記市場運用管理装置へ送信し、
前記調整計画を前記各需要家へ送信する、
電力取引管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力取引管理システムおよび電力取引管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は、電力需要の増大に応じて電力供給を増加させることで、電力需給を均衡させてきた。これに対し、近年では、需要家における電力需要を減少させることで、電力需給を均衡させる仕組みが提案されている。需要家が電力需要を減らすことで生まれる調整電力の分だけ、電力を供給する側には余裕が生じる。調整電力は、「ネガワット」などと呼ばれることがある。
【０００３】
一方、小口の需要家がそれぞれの調整電力を市場で取引するのでは、取引成立までの手間がかかる。そこで、小口の需要家の調整電力を取りまとめて市場に卸し売る、アグリゲータと呼ばれる電力取引事業者が存在する。
【０００４】
需要家で調整可能な電力を束ねて市場で取引するための技術ではないが、電力取引に関する従来技術は、知られている（特許文献１）。この文献に記載の従来技術では、過去の気象データ、連系線の空き容量、需要予測などに基づいて電力価格を予測し、入札する電力量と入札価格を組にした入札データを作成し、電力取引市場に入札する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６-１７２２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来技術は、小口の需要家で調整可能な電力を束ねて管理対象とするものではなく、発電量を任意の値に制御可能な発電機を管理対象としているため、入札する電力量の時間変動を考慮する必要がない。従来技術では、発電機で発電した電力の適切な販売を目的としており、発電機の発電量が大きく変化するという事態を考慮する必要がない。
【０００７】
これに対し、複数の需要家で調整する電力量を取りまとめて市場で売買する場合は、需要家ごとに事情が異なるため、取引可能な電力量が変動する可能性がある。従って、複数の需要家で調整する電力量を取りまとめて市場で取引する場合は、取引の信頼性および使い勝手の面で改善の余地がある。
【０００８】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の需要家での電力消費量の調整能力が変動するのを考慮して、電力取引市場で電力量を取引することができるようにした電力取引管理システムおよび電力取引管理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明に従う電力取引管理システムは、電力取引を管理する電力取引管理システムであって、所定の電力取引市場を管理する市場運用管理装置と複数の需要家とに通信可能に接続される通信部と、所定のコンピュータプログラムを記憶するメモリ部と、通信部およびメモリ部に接続されるプロセッサ部であって、所定のコンピュータプログラムを実行することで所定の処理を実行するプロセッサ部とを備え、プロセッサ部は、所定の電力取引市場における将来の電力価格を予測する電力価格予測処理と、予め設定される所定の電力商品抽出条件と予測した電力価格とに基づいて、所定の電力取引市場で売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出する電力商品抽出処理と、所定の電力商品についての所定の取引時点における、電力消費量を調整する能力を示す電力消費量調整能力を、需要家毎に予測する調整能力予測処理と、所定の電力商品において取引予定の電力量を、電力消費量調整能力に基づいて各需要家に割り当てることで、調整計画を作成する調整計画作成処理と、所定の電力商品を所定の電力取引市場で売買するための取引計画を調整計画に基づいて作成する取引計画作成処理と、取引計画に基づく注文情報を市場運用管理装置へ送信する注文処理と、調整計画を各需要家へ送信する調整計画送信処理とを実行する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、需要家毎に予測する電力消費量調整能力に基づいて、取引予定の電力量を各需要家へ割り当てることで調整計画を生成し、この調整計画に基づいて取引計画を作成して注文することができる。従って、各需要家で調整可能な電力消費量の時間変動を事前に考慮して、電力量を取引することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】電力取引管理システムの全体概念を示す説明図。
【図２】電力取引管理システムを含む全体システムの構成図。
【図３】電力取引管理システムの処理の流れと機能の関係を示す説明図。
【図４】電力取引管理システムのハードウェアと機能の関係を示す説明図。
【図５】取引計画情報の構成例。
【図６】調整計画情報の構成例。
【図７】調整計画情報をグラフ化した場合の例。
【図８】リソース仕様情報の構成例。
【図９】運用制約情報の構成例。
【図１０】電力取引計画生成処理のフローチャート。
【図１１】調整能力予測処理のフローチャート。
【図１２】調整計画生成処理のフローチャート。
【図１３】取引計画修正処理のフローチャート。
【図１４】学習処理のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。電力取引事業者は、電力系統の需給がひっ迫した場合のみならず、卸電力取引価格が高騰した場合にも、電力需給の均衡に貢献することができる。例えば、卸電力価格の高騰した時間枠における需要家群の電力需要を一時的に削減し、他の時間枠で調達した電力で需要家群の電力需要を賄うことで、電力需要のピークをずらすことができる。電力取引事業者は、アグリゲータとも呼ばれる。
【００１３】
例えば、電力取引事業者は、電力取引市場または発電事業者（系統運用者）から、負荷設備に供給するための電力を事前に確保している。以下、負荷設備を設備と呼ぶ場合がある。電力取引事業者は、確保している電力の一部を、卸電力価格の高い時間帯（ピーク時間帯）に、電力取引市場を介して売却する。電力取引市場へ売却した電力量が、需要家群で削減調整すべき電力量となる。以下、需要家群で削減すべき電力量を調整電力量と呼ぶ場合がある。
【００１４】
各需要家は、電力の削減調整を行うピーク時間帯よりも前の時点で、電力を積極的に消費することにより、消費電力を無理なく削減できる。例えば、外気温の低い季節の場合、需要家は、事前に過暖房しておくことで、室温を上げておくことができる。従って、ピーク時間帯に暖房を停止させても、室温が急激に低下するのを抑制できる。同様に、外気温の高い季節の場合、需要家は、事前に過冷房しておくことで、室温を下げておくことができる。従って、ピーク時間帯に冷房を停止させても、室温の急激な上昇を抑制できる。このように、いわゆるピークシフトを行うことで、需要家の負担の少ない需要調整を実現することができる。
【００１５】
そこで電力取引事業者は、卸電力価格の高い時間帯で電力を売却すると同時に、卸電力価格の安い時間において過暖房または過冷房に必要な追加電力を購入する。卸電力価格の高いときに電力を売却して得た金額と、ピークシフトのための追加電力の購入のために支払った金額との差は、電力取引事業者の利益の源泉となる。
【００１６】
このような、いわゆる電力取引市場を介した調整電力量の取引は、小売ライセンスを持つ電力事業者であれば単独で行うことができる。小売ライセンスを持たない事業者であれば、小売事業者を通じて調整電力量を取引する。
【００１７】
ところで、各需要家はそれぞれ個別の事情を抱えているため、電力取引事業者が指定したピーク時間帯での電力調整に参加できない場合がある。過暖房または過冷房によるピークシフトの効果も、各需要家の建物の熱容量や設備の仕様などで大きく異なる。従って、需要家群を束ねて管理する電力取引事業者は、電力取引市場で取引する際に、各需要家で可能な調整電力量の時間変化を事前に考慮する必要がある。ここで、電力取引事業者が取りまとめる対象である需要家群をリソースと呼ぶ場合がある。
【００１８】
本実施形態では、需要家群を取りまとめて電力を市場で売買する場合に特徴的な性質に鑑みて、電力取引管理システム１を提案する。本実施形態の電力取引管理システム１は、例えば、電力取引を管理する電力取引管理装置２０と、リソースの可用性を評価するリソース可用性評価装置２１とを含む。本実施例の電力取引管理システム１は、リソースの調整能力の時間的な変動を予め評価した上で、卸電力価格の変動に応じた調整量取引を実現する。
【００１９】
リソース可用性評価装置２１は、リソースを構成する需要家のうち代表的な需要家について、代表需要家の設備の物理的特性や代表需要家の運用条件に基づいて、調整能力を予測する。リソース可用性評価装置２１は、予測した代表需要家の調整能力に基づいて、リソースの調整能力を予測する。リソース可用性評価装置２１は、予測した各リソースの調整能力と、リソースの運用に関わる制約条件とに基づいて、所定の時間枠ごとに与えられた目標調整値を充足する調整計画を作成する。
【００２０】
電力取引管理装置２０は、市場運用管理装置５０から受信した過去の約定結果から未来の所定期間の卸電力取引価格の予測値を計算する。電力取引管理装置２０は、予め設定した閾値に基づいて、取引基準を満たす売りと買いの電力商品の対を検出し、リソース可用性評価装置２１を用いて取引を実行可能な電力商品対を決定する。電力取引管理装置２０は、決定した電力商品対の取引を完了した場合の収益性が予め設定した基準を満たすか否かを判定する。電力取引管理装置２０は、収益性の基準を満たす電力商品対を取引するための注文データを作成して、市場運用管理装置５０へ送信する。電力取引管理装置２０は、市場運用管理装置５０から受信した約定状況と、予め定められている調整計画の変更期限とに基づいて、取引計画を修正することもできる。
【実施例１】
【００２１】
図１は、電力取引管理システム１を含む全体システムの概念図である。図１では、電力取引市場の参加者が管理するコンピュータの動作の概要を説明する。理解のために、図１では参加者の名前を表示しているが、実際の処理は各参加者の管理するコンピュータにより実行される。
【００２２】
火力発電所、水力発電所、原子力発電所、風力発電所、太陽光発電所などの発電所で発電された電力は、送電線、変電所などを介して各需要家に供給される。ここでは、発電事業者および送配電事業者を区別せずに系統運用者７と呼ぶ。
【００２３】
系統運用者７の管理するコンピュータは、電力取引市場を運用する取引市場運用者５の管理するコンピュータ５０（図２参照）に接続されている。図１では、系統運用者７を１つだけ示しているが、複数の系統運用者７が同一の電力取引市場に参加可能である。取引市場運用者５の管理するコンピュータ５０には、一つまたは複数の電力小売事業者６（１）、６（２）が管理するコンピュータ６０（図２参照）が接続されている。電力小売事業者６は３つ以上存在してもよい。以下、区別しない場合、小売事業者６と呼ぶ。
【００２４】
電力取引事業者１（１）、１（２）の管理するコンピュータ群のうち所定のコンピュータ２０（図２参照）は、小売事業者６のコンピュータ６０、または、取引市場運用者５のコンピュータ５０の、少なくともいずれか一方に接続されている。電力取引事業者１は、一つまたは複数の小売事業者６を介して電力取引市場で電力を取引することもできるし、小売事業者６を介さずに電力取引市場で電力を直接取引することもできる。
【００２５】
図１では、電力取引事業者１（１）、１（２）を２つ示すが、少なくとも１つあればよく、３つ以上存在してもよい。区別しない場合、電力取引事業者１と呼ぶ。電力取引事業者１の管理する一つまたは複数のコンピュータから成るコンピュータプログラムは、電力取引管理システムに該当する。従って、電力取引管理システムと表現する場合がある。
【００２６】
電力取引事業者１の管理するコンピュータ群のうち他の所定のコンピュータ３０，３１（図２参照）は、需要家４（１）、４（２）の管理するコンピュータ４１，４２（図２参照）に接続されている。区別しない場合、需要家４と呼ぶ。
【００２７】
電力取引管理システム１は、小売事業者６のコンピュータを介してまたは直接に、取引市場運用者のコンピュータ５０と通信し、電力商品を売買する。さらに、電力取引管理システム１は、需要家４の管理するコンピュータ４１，４２との間で情報を収集したり、電力商品の売買を実現するための電力調整の指示を与えたりする。
【００２８】
詳細は後述するが、電力取引管理システム１は、電力取引市場における電力価格（卸電力価格。以下同様）を予測する機能２００６と、各需要家４で削減調整する電力に関する計画を作成する機能２１０７を有する。さらに、電力取引管理システム１は、予測した電力価格と調整計画に基づいて、電力取引市場で電力商品を取引するための取引計画を作成する機能２００８を有する。さらに、電力取引管理システム１は、取引計画の収益を評価する機能２００９と、必要な場合に取引計画を修正する機能２０１１を備える。
【００２９】
電力取引市場では、時間帯ごとの電力価格が時々刻々と変化している。取引市場運用者５の下側に示すグラフは、電力商品の価格である電力価格の変化を示す。縦軸は、一日の時間を所定単位（例えば３０分単位、６０分単位など）の時間帯で区切っている。各時間帯は隣接しており、隙間はない。例えば、３０分単位の場合、一日の時間は、００：００〜００：３０、００：３０〜０１：００、０１：００〜０１：３０、０１：３０〜０２：００．．．２３：００〜２３：３０、２３：３０〜００：００のように４８個の時間帯に区切られている。図１では、それらの所定単位の時間帯をＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４として表示している。
【００３０】
電力価格の変化を示すグラフの横軸は、取引の日付を示す。例えば３日分などの複数の日付が示されている。図１中では、２日前（ｄ０＝ｄ２−２日）、１日前（ｄ１＝ｄ２−１日）、今日（ｄ２）の３日分の日付を示す。
【００３１】
ある一日に着目すると、各時間帯での電力価格はそれぞれ異なる。例えば、冷暖房設備の作動する時間帯、食事を準備する時間帯などでは電力需要が大きいため、それらの時間帯の電力価格は高くなる傾向にある。これに対し、活動が低調になる深夜の時間帯などでは電力需要が少ないため、それらの時間帯の電力価格は低くなる傾向にある。また例えば、夏季や冬季などでは電力需要が大きいため、電力価格は高くなる傾向にある。これに対し、春や秋などでは電力需要が少ないため、電力価格は低くなる傾向にある。さらに、電力取引管理システムが取りまとめる需要家の種類に応じて、電力需要も増減する。需要家の種類としては、例えば、一般家庭、商業施設、病院、工場などである。
【００３２】
電力取引管理システム１の電力価格を予測する機能２００６は、将来の数日分の電力価格を予測することができる。グラフの右端に示す丸印は、２日前（ｄ０）に予測した電力価格を示す。白丸は、予測した電力価格と実際の電力価格との差が所定の許容範囲に収まっている場合である。黒丸は、予測した電力価格と実際の電力価格との差が所定の許容範囲に収まらない場合である。
【００３３】
図１中に黒丸で示すように、ある時間帯Ｔ３の予測電力価格が現実の電力価格よりもΔＤ低かった場合を想定する。もし予測した電力価格で電力を売却予定であった場合、実際の価格は予定価格よりΔＤ低下しているため、赤字になる可能性がある。この場合、電力取引管理システム１の取引計画修正機能２０１１は、電力取引計画を修正する。
【００３４】
このように、本実施例の電力取引管理システム１は、電力受渡し時間軸における最適化と、取引時間上での最適化との、２つの異なる時間軸上で電力取引の適正化を実現する。電力受渡し時間軸における最適化とは、例えば、電力価格の安い時間帯の電力を市場から購入し、電力価格の高い時間帯で需要家群の消費電力を低減し、その低減した電力を調整電力として市場に売却することである。購入価格よりも売却価格の方が高くなるほど、利益が増大する。その利益は、電力取引事業者の収益になる。さらに、利益の一部は需要家４に還元することもできる。取引計画を履行するために、電力取引管理システム１は、管理下の需要家４に対して、電力消費量を削減調整するように指示する。この指示を受けた需要家４のコンピュータ４１（図２参照）は、負荷設備のスイッチを切ったり、設定温度を上下させたりして、電力消費量を削減する。この削減した分の電力（調整電力）は、その時間帯の電力購入を予約している他の電力取引管理システムまたは小売事業者６に売却される。
【００３５】
図２は、電力取引管理システム１を含む全体システムを示す。通信ネットワークＣＮには、例えば、電力取引管理システム１（電力取引事業者）、需要家４、取引市場運用者５、小売事業者６、気象情報提供者８、系統運用者７（図１にのみ図示）のコンピュータが接続されている。以下、事業者の有するコンピュータと当該事業者とを区別せずに、説明する場合がある。
【００３６】
電力取引管理システム１は、契約に基づいて電力取引事業者がリソース（需要家群）から調達した調整電力を、直接または小売事業者を介して、電力取引市場で取引を行うためのシステムである。
【００３７】
電力取引事業者は、例えば、取引運用管理者とリソース運用管理者を含んで構成することができる。取引運用管理者は、契約に基づいた需要家４からの調整電力の調達と、直接または小売事業者６を介した電力取引市場での取引計画の立案ならびに実行とを行う事業者である。リソース運用管理者は、取引運用管理者が立案したリソースの調整計画を参照して、実際にリソースの運用を実行する事業者である。電力取引事業者は、常に取引運用管理者とリソース運用管理者とに分かれている必要はなく、同一の事業者が取引の運用とリソースの運用の両方を管理してもよい。
【００３８】
取引運用管理システム２は、取引運用管理者の管理するコンピュータシステムであり、例えば、電力取引管理装置２０、リソース可用性評価装置２１、情報入出力端末２２を備える。電力取引管理装置２０は、電力取引市場との間で電力取引に必要な情報を交換するコンピュータである。リソース可用性評価装置２１は、リソースとしての需要家群が所定の時間帯でどの程度電力を調整できるかを評価するコンピュータである。情報入出力端末２２は、各管理装置２０，２１へ指示や情報を入力したり、各管理装置２０，２１の処理結果などを表示したりするためのコンピュータである。
【００３９】
リソース運用管理システム３は、リソースである各需要家４の運用を管理するコンピュータシステムであり、例えば、リソース運用管理装置３０、リソース情報管理装置３１、情報入出力端末３２を備える。リソース運用管理装置３０は、調整計画に従って、リソースである各需要家４へ電力調整の指示を与えるコンピュータである。リソース運用を実行する際に、リソース運用管理装置３０は、需要家４の有する制御装置４１に対して制御信号を送信し、需要家４の有する設備を制御する。リソース情報管理装置３１は、各需要家４に関する情報を取得するコンピュータである。情報入出力端末３２は、各管理装置３０，３１へ情報を入出力するためのコンピュータである。
【００４０】
電力取引管理システム１の構成は、図２に示す例に限定しない。電力取引管理システム１を一つの物理的コンピュータから構成し、その物理的コンピュータ内に、上述した各管理装置２０，２１，２２，３０，３１，３２と同等の機能を実装する構成でもよい。あるいは、管理装置２０，２１を一つのコンピュータにまとめたり、管理装置３０，３１を他の一つのコンピュータにまとめたりする構成でもよい。
【００４１】
需要家４は、図示せぬ負荷設備を有する個人または法人である。負荷設備としては、例えば、照明装置、空調装置、冷蔵庫、冷凍庫、温水貯蔵装置などの電気エネルギを消費する各種装置を挙げることができる。
【００４２】
需要家４は、例えば、情報入出力端末４０、制御装置４１、計測装置４２を備える。需要家４は、保有設備の情報、保有設備の運用に関する情報、建物に関する情報などを、情報入出力端末４０を介して、電力取引管理システム１へ送信する。制御装置４１は、電力取引管理システム１から受信する制御信号に応じて、需要家４の保有する設備の動作を制御する。計測装置４２は、例えば、室温、外気温、日射量、設備稼働状態などの、需要家の環境を示す情報を取得して、電力取引管理システム１へ送信する。なお、上述した情報は一例であり、上記の情報全てを計測装置４２が常に取得する必要はない。計測装置４２は、適切な電力調整に必要な範囲で情報を取得できればよい。
【００４３】
小売事業者６は、電力取引市場で調達した電力を系統運用者７の運用する配電網を通じて、需要家４に供給する。さらに、小売事業者は、需要家４へ供給を予定していた電力の一部を、電力取引事業者を介して需要家４から買い戻すこともできる。小売事業者６は、電力取引管理システム１や電力取引市場との取引に関する情報を通信するための、取引情報管理装置６０を備える。
【００４４】
取引市場運用者５は、電力取引市場を運用する事業者であり、市場運用管理装置５０を備える。市場運用管理装置５０は、小売事業者６の装置６０、電力取引管理システム１、系統運用者７の装置との間で、電力取引に関する情報を交換する。
【００４５】
気象情報提供者８は、気象情報配信装置８０を保有している。気象情報配信装置８０は、電力取引管理システム１などに対して、気象予測情報や過去の気象情報を配信する。
【００４６】
図３を参照して、電力取引管理システム１の処理の流れと機能の関係を説明する。電力取引管理システム１は、上述のように、リソースとしての需要家群の状況に応じて電力取引の計画を作成し実行する取引運用管理システム２と、需要家群に指示を出して所定のタイミングで電力を調整させるリソース運用管理システム３を備える。取引運用管理システム２は、需要家群の個別的事情を考慮して動的に取引計画を作成するもので、主に、電力取引管理装置２０と、リソース可用性評価装置２１を備える。
【００４７】
電力取引管理装置２０は、例えば、電力価格予測部２００６、取引条件設定部２００７、取引計画生成部２００８、収益性評価部２００９、注文実行部２０１０、取引計画修正部２０１１、取引計画情報記憶部２０１２を備える。詳細は図４で後述する。
【００４８】
ここでは概略を述べる。電力取引管理装置２０は、過去の約定結果を示す過去約定結果情報５００１Ａと、調整計画情報２０１３Ａとに基づいて、取引計画情報２０１２Ａを生成する。市場運用管理装置５０は、過去約定結果情報５００１Ａを過去約定結果情報記憶部５００１に格納して管理しており、電力取引管理装置２０からの求めに応じて過去約定結果情報５００１Ａを電力取引管理装置２０へ送信する。
【００４９】
リソース可用性評価装置２１は、調整計画情報２０１３Ａを作成し、電力取引管理装置２０へ送信する。電力取引管理装置２０は、受領した調整計画情報２０１３Ａを、調整計画情報記憶部２０１３に格納する。なお、調整計画情報２０１３Ａを記憶する記憶部２０１３は、リソース可用性評価装置２１内に設けてもよい。図中では、過去約定結果情報５００１Ａを過去約定結果５００１Ａと、調整計画情報２０１３Ａを調整計画情報２０１３Ａと、取引計画情報２０１２Ａを取引計画２０１２Ａと、示している。
【００５０】
電力取引管理装置２０は、調整計画情報２０１３Ａを用いて取引計画情報２０１２Ａを生成し、取引計画情報記憶部２０１２に記憶する。電力取引管理装置２０は、取引計画情報２０１２Ａを達成するための注文データを生成し、生成した注文データを市場運用管理装置５０へ送信する。市場運用管理装置５０は、電力取引管理装置２０から受信した注文データを、注文受付部５００３で受け付ける。市場運用管理装置５０は、受け付けた注文データを、現在取引情報５００２Ａの一部として、現在取引記憶部５００２へ格納して管理する。
【００５１】
上述の通り、電力取引市場には複数の小売事業者６や電力取引事業者が参加しており、かつ、気象の急激な変化や突発的なイベントなどで電力需要も変動するため、電力取引市場の電力価格は日々変化する。従って、電力取引管理システム１の予定した電力価格で、電力商品を売買できるとは限らない。約定予定日において、実際の電力価格が予定した電力価格よりも所定の価格差以上安い場合、赤字になる可能性があるため、電力取引管理システム１は、調整電力を電力取引市場へ売却するわけにはいかない。約定予定日における実際の電力価格が予定した電力価格よりも所定の価格差以上高い場合も、赤字になる可能性があるため、電力取引管理システム１は、消費電力を調整するための事前準備で使用する電力を電力取引市場から購入するわけにはいかない。
【００５２】
このように、電力価格が変動する市場では、最初に作成した取引計画情報２０１２Ａに従って作成した注文データの取引が成立しない場合もありえる。そこで、電力取引管理装置２０は、市場運用管理装置５０から受信した現在取引情報５００２Ａと、最初に生成した取引計画情報２０１２Ａとに基づいて、取引計画情報２０１２Ａを修正する。そして、電力取引管理装置２０は、取引内容を変更するための注文データを新たに作成し、市場運用管理装置５０に送信する。新たな注文データは、現在取引情報５００２Ａの一部として現在取引記憶部５００２へ格納される。
【００５３】
電力取引管理装置２０が保持する取引計画情報２０１２Ａの構成例は、図５で説明するが、先に簡単に概要を述べる。取引計画情報２０１２Ａは、例えば、売り注文であるか買い注文であるかを区別するための商品識別子と、売り注文と買い注文との価格差と、注文する取引数量とを含むことができる。電力取引管理装置２０が保持する調整計画情報２０１３Ａは、例えば、各リソースの所定時間枠ごとの調整目標値を含むことができる。
【００５４】
リソース可用性評価装置２１の概要を説明する。リソース可用性評価装置２１は、気象情報配信装置８０から受信した情報と、計測装置４２から受信した情報と、リソース情報管理装置３１から受信した情報とに基づいて、リソースの調整能力を予測する。リソース可用性評価装置２１は、リソースの調整能力の予測結果と、リソース仕様情報２０１９Ａと、運用制約情報２１１０Ａとに基づいて、調整計画情報２０１３Ａを生成する。リソース可用性評価装置２１は、生成した調整計画情報２０１３Ａを電力取引管理装置２０へ送信する。図３では、電力取引管理装置２０が調整計画情報２０１３Ａを記憶部２０１３へ格納する場合を示すが、これに限らず、リソース可用性評価装置２１が調整計画情報２０１３Ａを記憶部２０１３へ格納してもよい。
【００５５】
リソース可用性評価装置２１が保持するリソース仕様情報２０１９Ａの構成例は、図８で述べる。先に簡単に説明すると、リソース仕様情報２０１９Ａは、例えば、各リソース（需要家４）についての、調整容量の最大値と最小値、調整電力量の時間的な変化率、調整に要するコスト、貯熱量、および熱量の変化率などを含むことができる。
【００５６】
リソース可用性評価装置２１が保持する運用制約情報２１１０Ａの構成例は、図９で述べる。簡単に説明すると、運用制約情報２１１０Ａは、例えば、各リソースについての、調整を実行する際の継続時間の最大値および最小値、調整を休止する際の継続時間の最大値および最小値、調整を実行可能な時間枠の指定条件、時間枠の排他的条件などを含むことができる。時間枠の排他的条件とは、例えば、朝方での消費電力の調整と夕方での消費電力の調整のうちいずれか一方のみ実行可能である、といった条件である。
【００５７】
図４を参照して、電力取引管理装置２０およびリソース可用性評価装置２１の機能構成の一例を説明する。
【００５８】
電力取引管理装置２０は、例えばパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータなどの情報処理装置として構成される。電力取引管理装置２０は、一つの装置として構成されている必要はなく、複数の装置を連携させることで構成してもよい。電力取引管理装置２０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００１、入力装置２００２、出力装置２００３、通信装置２００４及び記憶装置２００５を備えることができる。
【００５９】
「プロセッサ部」としてのＣＰＵ２００１は、記憶部２００５に格納された所定のコンピュータプログラムを読み出して実行することで、電力取引管理装置２０の動作を統括的に制御する。
【００６０】
入力装置２００２は、オペレータが電力取引管理装置２０に情報を入力するための装置である。入力情報には、デーや指示がある。入力装置２００２は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、音声認識装置、動作認識装置などを用いて構成される。出力装置２００３は、電力取引管理装置２０から外部へ情報を出力する装置である。出力装置２００３は、例えば、ディスプレイ、プリンタ、音声合成装置などを用いて構成される。通信装置２００４は、通信ネットワークＣＮを介して通信するための装置である。通信部２００４は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）または有線ＬＡＮに接続するためのＮＩＣ（Network Interface Card）を備えて構成される。
【００６１】
記憶装置２００５は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ハードディスク、フラッシュメモリなどの記憶媒体にデータを格納する装置である。図中では、記憶装置２００５を一つの装置として示しているが、主記憶装置と補助記憶装置のように、複数の記憶装置から構成することもできる。
【００６２】
「メモリ部」としての記憶装置２００５は、コンピュータプログラム群２００６〜２０１１と、データベース群２０１２，２０１３とが格納されている。先にコンピュータプログラム群について説明し、次にデータベース群について説明する。
【００６３】
記憶装置２００５には、例えば、電力価格予測部２００６、取引条件設定部２００７、取引計画生成部２００８、収益性評価部２００９、注文実行部２０１０、及び取引計画修正部２０１１などの機能を実現するための所定のコンピュータプログラムを格納する。記憶装置２００５は、オペレーティングシステム、デバイスドライバなども格納しているが、図示は省略する。
【００６４】
電力価格予測部２００６は、「電力価格予測処理」を実行するプログラムである。詳しくは電力価格予測部２００６は、市場運用管理装置５０から取得した過去の約定結果情報５００１Ａに基づいて、電力商品ごとの電力価格を所定の将来期間にわたって予測するプログラムである。
【００６５】
取引条件設定部２００７は、電力取引市場で電力を取引するために必要な条件を設定するプログラムである。取引条件として設定する値は、例えば、電力価格差の閾値、および、受渡時間の差の閾値である。
【００６６】
電力取引管理システム１は、電力需要の大きい時間帯においてリソースの消費電力を削減し、リソースで削減した分の電力を電力商品として電力取引市場に売却する。さらに、電力取引管理システム１は、消費電力調整のための事前処理に使用する電力を、電力取引市場から購入する。事前処理とは、例えば、消費電力を調整する前に、室温を強めに下げておく、または強めに上げておく、といった処理である。
【００６７】
このように電力取引管理システム１は、リソースで調達する電力商品を電力取引市場へ売ると共に、リソースに追加供給するための電力商品を電力取引市場から購入する。売り注文する電力商品の電力価格の方が、その売り注文に対応する買い注文する電力商品の電力価格よりも高くなければ、取引結果は赤字となる。そこで、電力取引管理システム１は、取引条件の一つとして、電力価格差の閾値の設定を要求する。
【００６８】
さらに、リソースが消費電力調整のための事前処理を行う時間と、リソースが消費電力を調整する時間帯との時間差が短すぎる場合、リソースは対応できない場合がある。例えば、ある種の設備は、運転開始後ただちに所定の運転状態に移行するのではなく、時間をかけて運転状態に移行する。運転終了後も同様に、時間をかけて運転状態から停止状態へ移行する。従って、電力取引管理システム１は、事前調整の効果を得るために、売り注文の電力商品の受け渡し時間と買い注文の電力商品の受渡し時間との時間差の閾値設定を、取引条件の他の一つとして要求する。
【００６９】
取引計画生成部２００８は、オペレータから設定される取引条件と、予測した将来の電力価格とに基づいて、選択した電力商品を電力取引市場で売買するための取引計画を生成するプログラムである。取引計画は、取引計画情報２０１２Ａとして生成され、取引計画情報記憶部２０１２に格納される。以下、取引計画情報２０１２Ａを取引計画２０１２Ａと略記する場合がある。
【００７０】
取引計画生成部２００８は、「電力商品抽出処理」および「取引計画作成処理」を実行する。詳しく説明すると、取引計画生成部２００８は、電力価格予測部２００６が予測した電力商品ごとの電力価格の予測値に対して、取引条件設定部２００７で設定した価格差の閾値および時間差の閾値の両方を満たす電力商品の対を全て検出する。そして、取引計画生成部２００８は、検出した電力商品対の中から、例えば価格差の大きい順など予め設定した優先度に基づいて取引すべき電力商品対を決定する。さらに、取引計画生成部２００８は、決定した電力取引商品対のうち売り注文を行う時間枠の調整電力量を、リソース可用性評価装置２１を用いて計算することで取引可能な数量を決定する。つまり、取引計画生成部２００８は、リソース可用性評価装置２１の評価結果に従って、売る電力商品の中味である調整電力量を決定する。調整電力量とは、リソースが消費電力を削減調整することで作り出す電力を意味し、調整量または取引量とも呼ぶ。
【００７１】
収益性評価部２００９は、「収益予測処理」および「収益性判定処理」を実行するプログラムである。収益性評価部２００９は、取引計画生成部２００８が生成した取引計画に基づいて予測利益を計算し、その予測利益が予め設定した収益条件を満たすか否かを判定する。
【００７２】
注文実行部２０１０は、「注文処理」を実行するプログラムである。注文実行部２０１０は、収益条件を満たす取引計画に基づいて注文データを生成し、市場運用管理装置５０に注文データを送信する。さらに、注文実行部２０１０は、取引計画に対応付けられている調整計画をリソース運用管理装置３０に送信する。リソース運用管理装置３０は、「調整計画送信処理」を実行することで、リソースに調整計画を送信する。ここで、各需要家４の制御装置４１は、自装置４１に関連する調整計画のみ受信する。
【００７３】
取引計画修正部２０１１は、「取引計画修正処理」を実行するプログラムである。取引計画修正部２０１１は、市場運用管理装置５０から取得した現在の約定状況情報５００２Ａに基づいて、取引計画２０１２Ａを修正する。
【００７４】
記憶装置２００５に記憶されるデータベース群について説明する。記憶装置２００５には、取引計画情報記憶部２０１２と、調整計画情報記憶部２０１３などのデータベースが格納されている。
【００７５】
取引計画情報記憶部２０１２は、取引計画情報２０１２Ａを保持する。調整計画情報記憶部２０１３は、調整計画情報２０１３Ａを保持する。取引計画情報２０１２Ａは、取引計画生成部２００８が生成した取引計画の情報である。詳細は後述する。調整計画情報２０１３Ａは、リソース可用性評価装置２１の作成した調整計画の情報である。詳細は後述する。
【００７６】
リソース可用性評価装置２１は、例えばパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ又はハンドヘルドコンピュータなどの情報処理装置である。リソース可用性評価装置２１は、一つの装置として構成されている必要はなく、複数の装置を連携させることで構成してもよい。例えば、リソース可用性評価装置２１と電力取引管理装置２０を一体化してもよい。
【００７７】
リソース可用性評価装置２１は、例えば、ＣＰＵ２１０１、入力装置２１０２、出力装置２１０３、通信装置２１０４及び記憶装置２１０５を備えることができる。
【００７８】
ＣＰＵ２１０１は、電力取引管理装置２０のＣＰＵ２００１と共に「プロセッサ部」を構成することができる。ＣＰＵ２１０１は、リソース可用性評価装置２１の動作を統括的に制御する。
【００７９】
入力装置２１０２は、電力取引管理装置２０の入力装置２００２に対応する。出力装置２１０３は、電力取引管理装置２０の出力装置２００３に対応する。通信装置２１０４は、電力取引管理装置２０の通信装置２００４に対応する。従って、これら装置２１０２〜２１０４の説明は省略する。
【００８０】
記憶装置２１０５は、電力取引管理装置２０の記憶装置２００５と共に「メモリ部」を構成できる。記憶装置２１０５には、調整能力予測部２１０６、調整計画生成部２１０７、調整計画修正部２１０８などの各種コンピュータプログラムが格納されている。
【００８１】
調整能力予測部２１０６は、リソースの建物や設備についての情報と、リソースの過去の環境（室温など）  についての情報と、リソース所在地の予測外気温情報とに基づいて、リソースの調整能力を予測するプログラムである。リソースの建物や設備についての情報は、リソース情報管理装置３１から取得する。リソースの過去の室温の記録（室温履歴）は、計測装置４２から取得する。リソース所在地の予測外気温情報は、気象情報配信装置８０から取得する。なお、リソースを構成する需要家４ごとにそれぞれ調整能力を予測してもよいし、あるいは、リソースを代表する需要家を選定し、代表需要家についての調整能力を予測する構成でもよい。後者の場合、代表需要家の調整能力に基づいて、リソース全体の調整能力を算出することができる。本実施例では、後述のように、演算処理の負荷を軽減すべく、代表需要家の調整能力を予測する。
【００８２】
リソースの調整能力とは、例えば、リソースの調整電力量やリソースの内包する熱量などの、物理量で示される情報である。リソースの内包する熱量とは、リソースが消費電力を調整する結果、変動する熱量である。
【００８３】
調整計画生成部２１０７は、「調整計画作成処理」を実行するプログラムである。調整計画生成部２１０７は、リソース仕様情報２０１９Ａ、運用制約情報２１１０Ａ、及び調整能力予測部２１０６の予測結果に基づいて、取引計画生成部２００８の作成した取引計画を実現するための調整計画情報２０１３Ａを生成する。詳しくは、調整計画生成部２１０７は、取引計画生成部２００８から与えられた時間枠ごとの目標調整値を満たすように、各リソースでの調整電力量を決定する。調整計画情報２０１３Ａは、調整計画情報記憶部２０１３に格納される。調整計画情報記憶部２０１３は、電力取引管理装置２０内に設けてもよいし、リソース可用性評価装置２１内に設けてもよい。あるいは、電力取引管理装置２０およびリソース可用性評価装置２１のいずれとも異なる別体のストレージ装置内に、調整計画情報記憶部２０１３などを配置する構成でもよい。電力取引管理装置２０およびリソース可用性評価装置２１が必要な情報にアクセスして利用できる構成であればよく、図示した構成例に限定されない。
【００８４】
調整計画修正部２１０８は、「調整計画修正処理」を実行するプログラムである。調整計画修正部２１０８は、取引計画修正部２０１１から与えられた情報に基づいて、調整計画情報記憶部２０１３に保持されている調整計画を修正する。
【００８５】
記憶装置２１０５には、リソース仕様情報記憶部２１０９、運用制約情報記憶部２１１０などのデータベースも格納されている。リソース仕様情報記憶部２１０９は、リソース仕様情報２１０９Ａを保持する。運用制約情報記憶部２１１０は、運用制約情報２１１０Ａを保持する。ソース仕様情報２１０９Ａは、消費電力の調整に関わるリソースの仕様に関わる情報である。詳細は後述する。運用制約情報２１１０Ａは、リソースの運用に対する制約に関する情報である。詳細は後述する。
【００８６】
図５は、取引計画情報２０１２Ａの構成例を示す。取引計画情報２０１２Ａは、取引計画生成部２００８によって作成される情報であり、所定の条件に合致する電力商品対の候補が記憶される。取引計画情報２０１２Ａは、注文実行部２０１０が注文データを作成する際に用いられる。さらに、取引計画情報２０１２Ａは、取引計画修正部２０１１が取引計画を修正する際にも用いられる。
【００８７】
取引計画情報２０１２Ａは、例えば、売り電力の商品識別子欄２０１２Ａ１と、受渡し時間枠欄２０１２Ａ２と、買い電力の商品識別子欄２０１２Ａ３と、受渡し時間枠欄２０１２Ａ４と、予測価格差欄２０１２Ａ５と、取引優先度欄２０１２Ａ６と、取引可能数量欄２０１２Ａ７とを備える。
【００８８】
売り電力の商品識別子欄２０１２Ａ１は、売却する電力商品の候補を識別するための識別子を記憶する。受渡し時間枠欄２０１２Ａ２は、売却対象の電力商品候補を売却する時間帯を示す情報を記憶する。買い電力の商品識別子欄２０１２Ａ３は、購入する電力商品の候補を識別するための識別子を記憶する。受渡し時間枠欄２０１２Ａ４は、購入対象の電力商品候補の購入時間帯を示す情報を記憶する。
【００８９】
予測価格差欄２０１２Ａ５は、売却対象の電力商品候補の予測電力価格と、購入対象の電力商品候補の予測電力価格との差を記憶する。取引優先度欄２０１２Ａ６は、注文するか否かを決定するために使用する優先度を記憶する。取引優先度は、注文するかしないかを示すフラグ情報として用いることができる。
【００９０】
取引計画生成部２００８は、最初に欄２０１２Ａ１から欄２０１２Ａ５までの情報を生成する。さらに、取引計画生成部２００８は、欄２０１２Ａ１から欄２０１２Ａ５までの情報に基づいて、取引優先度欄２０１２Ａ６の情報を作成する。
【００９１】
取引優先度欄２０１２Ａ６には、時間枠が重複しない限りにおいて、取引すべき電力商品対の優先度が格納される。図５の例において、取引優先度欄２０１２Ａ６に「１」「２」「３」が格納された各電力商品対は、電力商品を売却する時間枠および電力商品を購入する時間枠のいずれも、互いに重なっていない。異なる電力商品の受け渡しを同時に実行することは、通常の場合できないためである。取引計画情報２０１２Ａに登録された電力商品対のうち、取引優先度欄２０１２Ａ６に値が設定された電力商品対は、実際の取引対象として選択される。
【００９２】
最後に、取引計画生成部２００８は、取引可能数量欄２０１２Ａ７に、選択した電力商品対で取引可能な数量（電力）を記憶する。取引計画生成部２００８は、リソース可用性評価装置２１に対して、取引可能な数量の算出を依頼する。リソース可用性評価装置２１は、取引優先度に基づいて、リソースで取引可能な数量を算出し、取引計画生成部２００８へ渡す。
【００９３】
図５の例では、５行目に示す売り電力商品識別子「１４０７２２−３５」と買い電力商品識別子「１４０７２２−３０」との電力商品対は、予測価格差が最も高いため、取引優先度に「１」が設定される。取引優先度「１」が設定された電力商品対の取引可能数量は、リソース可用性評価装置２１の演算した「９００ｋＷ」である。
【００９４】
なお、本実施例では、売却対象の電力商品の取引可能数量と、購入対象の電力商品の取引可能数量とは等しいものとして示すが、これに限らない。例えば収益条件を満たすのであれば、売却対象の電力商品の取引可能数量と、購入対象の電力商品の取引可能数量とは異なってもよい。
【００９５】
図６および図７を用いて、調整計画情報２０１３Ａの構成例と表示例を示す。調整計画情報２０１３Ａは、リソース可用性評価装置２１の調整計画生成部２１０７によって作成される。
【００９６】
調整計画情報２０１３Ａは、例えば、調整を行う時間枠欄２０１３Ａ１ごとに、各リソース（各需要家４）での消費電力の調整に関わる状態値欄２０１３Ａ２と、各リソースに割り当てる調整量を示す調整量欄２０１３Ａ３とを対応付けて構成される。
【００９７】
時間枠欄２０１３Ａ１には、取引計画生成部２００８から与えられる、消費電力調整の開始時間と終了時間、及び、開始時間から終了時間までの長さが格納される。状態値欄２０１３Ａ２には、調整計画生成部２１０７の計算結果である、各リソースの時間枠ごとの調整に関する状態値が格納される。調整量欄２０１３Ａ３には、調整計画生成部２１０７の計算結果である、各リソースの時間枠ごとの割当て調整電力量の値が目標調整値として格納される。
【００９８】
例えば図５の例では、「リソース１」は、時間枠「１７：００〜１７：３０」「１７：３０〜１８：００」「１８：００〜１８：３０」の連続する３つの（複数の）時間枠において、状態値に「１」が設定されている。状態値「１」は、その時間枠で消費電力を調整することを示す。それら３つの時間枠に割り当てられた目標調整電力量は、調整量欄２０１３Ａ３に示すように、「２６０」「３５０」「３５０」と計算されている。
【００９９】
ここで、消費電力の調整終了後の時間枠「１８：３０〜１９：００」以降では、調整を行わないことを意味する状態値「０」が設定されている。しかし、調整終了直後の時間枠「１８：３０〜１９：００」には、状態値「０」が設定されているにに関わらず、「１００」の調整電力量が割り当てられている。この調整終了後の調整電力割り当ては、調整終了後の回復段階であることを意味する。例えば集中冷暖房設備などのようなある種の負荷設備には、停止状態から運転状態への移行、および運転状態から停止状態への移行に、時間を要するものがある。
【０１００】
図６中の「リソース２」に着目する。「リソース２」において、連続する２つの（複数の）時間枠「１６：００〜１６：３０」「１６：３０〜１７：００」には、状態値「２」が設定されている。
【０１０１】
状態値「２」は、消費電力の調整を実行する本来の時間枠よりも先行して、調整を開始することを意味する。上述のように、集中冷暖房設備のようなある種の負荷設備は調整電力量の変化率が遅いため、早目に調整を開始しなければ、予定した時間枠において目標調整電力量を達成できない可能性がある。そこで、調整電力量の目標値が「０」である、先行時間枠においても調整電力量を割り当てる。図６の例では、先行時間枠「１６：００〜１６：３０」「１６：３０〜１７：００」において、リソース２には、「８０ｋＷ」「１６０ｋＷ」の調整電力量が割り当てられている。
【０１０２】
図７は、図６の調整計画情報２０１３Ａを視覚化した例を示す。グラフの横軸は時間を示す。グラフの縦軸は調整電力量を示す。図７は、運用制約情報２１１０Ａに記載された各リソースの制約条件を満たしながら、図中太い実線で示す目標調整値を充足可能な調整計画が生成されたことを示している。
【０１０３】
調整計画情報２０１３Ａの作成結果として得られた、全リソースの各時間枠の調整電力量の値は、取引計画情報２０１２Ａの取引可能数量欄２０１２Ａ７の対応する時間枠の箇所に格納される。
【０１０４】
図８は、リソース仕様情報２１０９Ａの構成例を示す。リソース仕様情報２１０９Ａは、消費電力の調整に参加するリソースの仕様を示す情報であり、例えば、リソース運用管理システム３を管理する管理者によって予め入力される。住宅メーカの運用するコンピュータなどがリソース仕様情報２１０９Ａの一部または全部を作成するために必要な情報を提供する場合、その提供された情報を用いてリソース仕様情報２１０９Ａを、自動的にまたは半自動的に、作成してもよい。
【０１０５】
リソース仕様情報２１０９Ａは、例えば、調整容量を示す欄２１０９Ａ１と、調整量の変化率を示す欄２１０９Ａ２と、コストを示す欄２１０９Ａ３と、貯熱量を示す欄２１０９Ａ４と、熱量変化率を示す欄２１０９Ａ５とを、リソースごとに管理している。
【０１０６】
調整容量欄２１０９Ａ１は、リソースでの調整電力量の最大値と最小値を格納する。調整量変化率欄２１０９Ａ２は、リソースでの電力調整の時間的な変化量であるＲａｍｐ−Ｕｐ値とＲａｍｐ−Ｄｏｗｎ値を格納する。
【０１０７】
コスト欄２１０９Ａ３は、リソースで消費電力を調整する場合に電力取引事業者が支払うコストを格納する。そのコストは、調整待機料と調整実施料とに分けられる。調整待機料は、リソース確保のために支払うコストであり、１時間当りの調整電力量（ｋＷｈ）のコストとして算出される。調整実施料は、実際に消費電力の調整を実行した際の調整電力量（ｋＷｈ）あたりのコストである。
【０１０８】
貯熱量欄２１０９Ａ４は、リソースにおいて蓄積可能な熱量の最大値および最小値を格納する。熱量変化率欄２１０９Ａ５は、消費電力を調整する際の熱の消費率と、消費電力の調整の有無に関わらず発生する熱の流入率および流出率とを格納する。このように構成されるリソース仕様情報２１０９Ａは、調整計画生成部２１０７が調整計画を作成する際に利用される。
【０１０９】
図９は、運用制約情報２１１０Ａの構成例を示す。運用制約情報２１１０Ａは、リソースの運用についての制約を示す情報であり、例えばリソース運用管理システム３の管理者によって予め入力される。これに代えて、需要家４が情報入出力端末４０を用いて、運用制約に関する情報を電力取引管理システム１へ入力する構成でもよいし、電力取引管理システム１が需要家４の制御装置４１から運用制約に関する情報の一部または全部を取得する構成でもよい。
【０１１０】
運用制約情報２１１０Ａは、例えば、調整を実行する場合の継続時間を示す欄２１１０Ａ１と、調整を休止する場合の継続時間を示す欄２１１０Ａ２と、調整実行可能な時間的条件を示す欄２１１０Ａ３と、時間の排他条件を示す欄２１１０Ａ４を含む。
【０１１１】
調整実行継続時間欄２１１０Ａ１は、リソースごとの、調整を実行するに際して継続可能な時間の最大値および最小値を格納する。調整休止継続時間欄２１１０Ａ２は、リソースごとの、調整を実行しない時間、すなわち休止を継続する時間の最大値および最小値を格納する。
【０１１２】
調整実行可能な時間条件欄２１１０Ａ３は、リソースごとの、調整可能な時間枠、あるいは、調整できない時間枠を区別するためのフラグ値を格納する。図中のバツ印は、消費電力を調整できない時間枠であることを示す。時間の排他条件欄２１１０Ａ４は、リソースごとの、時間的な排他条件を格納する。例えば、リソースの種類、特徴、性質などにより、一日一回のみ消費電力の調整が可能であるといった条件が存在する場合がある。欄２１１０Ａ４は、例えば、朝方に調整を実行する場合は夕方は行わない、といった時間枠の排他的な条件を格納する。
【０１１３】
図９の例では、「リソース１」は、消費電力の調整を開始する場合、最低「１．５」時間は継続しなければならず、かつ、最大でも「２」時間までしか継続できない。さらに「リソース１」は、消費電力の調整を終了させた場合、少なくとも「１」時間は調整を再開できない。また「リソース１」は、例えば「１５：３０〜１６：００」「１６：００〜１６：３０」「１６：３０〜１７：００」の連続する３つの時間枠では、消費電力を調整できないことが事前にわかっている。さらに「リソース１」には、時間の排他条件が設定されている。その排他条件とは、「１７：００〜２０：００」までの時間帯と「０９：００〜１２：００」の時間帯とは電力調整の実行について競合し、いずれか一方の時間帯で電力を調整した場合は、他方の時間帯での電力調整はできない、という条件である。このように構成される運用制約情報２１１０Ａは、調整計画生成部２１０７が調整計画を作成する際に利用される。
【０１１４】
図１０〜図１４を用いて、電力取引管理システム１の処理を説明する。図１０は、電力取引計画を生成する処理の順を示すフローチャートである。本処理は、電力取引管理装置２０が電力取引事業者からの入力操作を受け付けた事を契機として開始される。
【０１１５】
最初に、電力取引管理装置２０は、ステップＳ１０１からステップＳ１０４までの処理を実行する。次いでリソース可用性評価装置２１は、ステップＳ１０５からステップＳ１０７までの処理を実行する。そして、最後に電力取引管理装置２０は、ステップＳ１１０からステップＳ１１２までの処理を実行する。
【０１１６】
ただし、ステップＳ１０７の判定結果が「Ｎｏ」の場合、電力取引管理装置２０は、ステップＳ１０８およびステップＳ１０９を実行する。その後、リソース可用性評価装置２１は、ステップＳ１０６およびステップＳ１０７の処理を実行する。
【０１１７】
実際には、電力取引管理装置２０のＣＰＵ２００１および記憶装置２００５に格納されている各種コンピュータプログラムに基づいて、あるいは、リソース可用性評価装置２１のＣＰＵ２１０１および記憶装置２１０５に格納されている各種コンピュータプログラムに基づいて、各処理が実行される。以下、説明の便宜上、処理主体を、電力取引管理装置２０およびリソース可用性評価装置２１が有する各種コンピュータプログラムとして説明する。
【０１１８】
まず電力価格予測部２００６は、市場運用管理装置５０から取得した過去の約定結果情報５００１Ａに基づいて、所定の将来期間における電力商品ごとの電力価格の予測値を算出する（Ｓ１０１）。例えば、電力価格予測部２００６は、日付（月、曜日）、気温、原油価格などを説明変数とした重回帰モデルなどを用いた統計的手法や、ＡＲ（Auto-regressive）モデルなどを用いた信号処理的手法などにより、電力価格を予測する。
【０１１９】
取引計画生成部２００８は、ステップＳ１０１で算出された電力商品ごとの価格の予測値と、取引条件設定部２００７により設定された価格差の閾値および時間差の閾値とに基づいて、取引候補となる、売りと買いの電力商品対を全て検出する（Ｓ１０２）。つまり、取引計画生成部２００８は、売却対象の電力商品と購入対象の電力商品とからなるペアを全て抽出する。例えば、取引計画生成部２００８は、取引条件設定部２００７により設定された価格差の閾値「７０ポンド・ＭＷｈ」と時間差の閾値「３時間」とに基づいて、図５に示す取引計画情報２０１２Ａの１２種の電力商品対を検出する。
【０１２０】
取引計画生成部２００８は、以下のステップＳ１０４〜ステップＳ１０７またはステップＳ１０４〜ステップＳ１０９を、候補として検出した電力商品対のそれぞれについて実行する（Ｓ１０３）。
【０１２１】
取引計画生成部２００８は、取引数量が未決定の電力商品対のうち、予め設定した優先度に基づいて、取引すべき電力商品対を選択し、取引数量上限値を取引数量として設定する（Ｓ１０４）。
【０１２２】
例えば、価格差が大きな電力商品対ほどその優先度が高くなる場合、取引計画生成部２００８は、図５に示す取引計画情報２０１２Ａの予測価格差欄２０１２Ａ５のうち、価格差「８７ポンド・ＭＷｈ」である電力商品対を取引対象として選択する。この電力商品対の価格差が最も大きく、優先度が最も高いためである。
【０１２３】
本実施例では、リソース仕様情報２０１９Ａの調整容量欄２１０９Ａ１に記載された、各リソースの調整容量の最大値の合計を取引数量の上限値として使用する。図８の例では、「リソース１」〜「リソース３」の最大調整容量の合計は、９００ｋＷである。そこで、取引計画生成部２００８は、優先度に従って選択した電力商品対の取引数量を「９００ｋＷ」に設定する。つまり、電力取引管理システム１の管理下にあるリソースを用いて売却可能な調整電力量の最大値を、取引数量ＢＷの初期値として使用する。
【０１２４】
取引計画生成部２００８は、取引の対象期間を調整計画の実施期間とする。さらに、取引計画生成部２００８は、ステップＳ１０４で設定した取引数量の初期値を、売り電力商品の受渡し時間枠における目標調整値とする。取引計画生成部２００８は、調整計画の実施期間と目標調整値をリソース可用性評価装置２１に送信する（Ｓ１０４）。
【０１２５】
調整能力予測部２１０６は、電力取引管理装置２０から送信されてきた調整計画期間におけるリソースの調整能力を予測する（Ｓ１０５）。調整能力予測部２１０６の処理の詳細は、図１１を用いて後述する。
【０１２６】
つぎに調整計画生成部２１０７は、調整能力予測部２１０６によるリソースの調整能力の予測結果と、リソース仕様情報２１０９Ａと、運用制約情報２１１０Ａとに基づいて、電力取引管理装置２０から指示された目標調整値を充足するための調整計画を作成する（Ｓ１０６）。調整計画生成部２１０７は、実行可能な調整計画を作成できた場合（Ｓ１０７：ＹＥＳ）、その調整計画を電力取引管理装置２０へ送信する。調整計画生成部２１０７は、実行可能な調整計画を作成できなかった場合（Ｓ１０７：ＮＯ）、その旨の電文を電力取引管理装置２０に送信する。なお、調整計画生成部２１０７によるステップＳ１０６の詳細は、図１２を用いて後述する。
【０１２７】
電力取引管理装置２０は、実行可能な調整計画を作成できない旨の電文を調整計画生成部２１０７から受領すると（Ｓ１０７：ＮＯ）、目標調整値となる取引数量ＢＷを所定量Δｂｗだけ減少させる（Ｓ１０８）。そして、電力取引管理装置２０は、減少させた取引数量を新たな目標調整値として、調整計画生成部２１０７に対して調整計画の作成を再度指示する（Ｓ１０６）。電力取引管理装置２０は、目標調整値となる取引数量ＢＷが０になるまで（Ｓ１０９：ＹＥＳ）、ステップＳ１０８において目標調整値となる取引数量ＢＷを所定量Δｂｗずつ減少させる。
【０１２８】
調整計画生成部２１０７による調整計画の作成後に、収益性評価部２００９は、取引対象の電力商品対の予測価格差と、リソース可用性評価装置２１が作成した調整計画におけるコスト計算結果とに基づいて、取引計画の予測利益を計算する（Ｓ１１０）。収益性評価部２００９は、ステップＳ１１０で算出した予測利益が予め設定した収益条件を満たすか否かを判定する（Ｓ１１１）。
【０１２９】
例えば、収益性評価部２００９は、電力価格予測部２００６が算出した予測電力価格に対する分散などのボラティリティと、リソース可用性評価装置２１が算出したリソースの調整能力の分散などのボラティリティとに基づいて、モンテカルロシミュレーションを実行する。収益性評価部２００９は、モンテカルロシミュレーションの結果として得られた予測利益の分散値、あるいはＶａＲ（Value at Risk）等の指標値が、予め設定した値以下であるか否かを判定する。
【０１３０】
注文実行部２０１０は、取引計画が収益条件を満たすと判定した場合（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９を通じて作成した取引計画情報２０１２Ａに基づいて注文データを作成し、注文データを市場運用管理装置５０に送信する（Ｓ１１２）。
【０１３１】
注文データの発行と同時に、注文実行部２０１０は、注文された取引計画に対応する調整計画情報２０１３Ａに基づいて、リソース運用管理装置３０に対して調整計画を送信し（Ｓ１１２）、本処理を終了する。
【０１３２】
図１１は、図１０中にステップＳ１０５として示した調整能力予測処理のフローチャートである。この処理は、電力取引管理装置２０から調整計画の対象期間についての情報を受信したことを契機として、調整能力予測処理部２１０６およびＣＰＵ２１０１により実行される。説明の便宜上、処理主体を調整能力予測部２１０６として説明する。
【０１３３】
まず調整能力予測部２１０６は、各リソースに属する需要家群のうち、代表となる需要家を設定する（Ｓ２０１）。調整能力予測部２１０６は、例えば、電力需要プロファイル、所在地、家族構成、建物情報などの需要家を説明する属性情報に基づいて、統計的な処理に基づいたクラスタリングを行う。調整能力予測部２１０６は、クラスタの平均に最も近い需要家を代表需要家として選択する（Ｓ２０１）。
【０１３４】
次に、調整能力予測部２１０６は、代表需要家の過去の室温計測履歴情報を、この代表需要家の計測装置４２から取得し（Ｓ２０２）、調整計画期間の開始時点における室温の予測値を計算する（Ｓ２０３）。室温の予測値の計算は、重回帰モデルなどの統計的手法でも良いし、ＡＲモデル等を用いた信号処理的な手法でもよい。
【０１３５】
調整能力予測部２１０６は、代表需要家の建物情報および設備情報を、リソース情報管理装置３１から取得する（Ｓ２０４）。調整能力予測部２１０６は、建物情報として、例えば壁の素材や厚さ、床面積、窓の数や窓の向きなどを含む情報を取得する。調整能力予測部２１０６は、設備情報として、消費電力の調整に用いる設備の、例えば定格消費電力、定格出力、ＣＯＰ（Coefficientof Performance）などを含む情報を取得する。
【０１３６】
さらに、調整能力予測部２１０６は、代表需要家の所在地における、調整計画の開始時点での気象予測情報を、気象情報配信装置８０から取得する（Ｓ２０５）。気象予測情報は、例えば、外気温、湿度、露点、日照量などの予測値を含んでよい。
【０１３７】
調整能力予測部２１０６は、室温予測値（Ｓ２０３）と、気象予測値（Ｓ２０５）と、建物情報および設備情報（Ｓ２０４）とを用いて、調整計画の開始時点における代表需要家の躯体蓄熱量を計算する（Ｓ２０６）。躯体蓄熱量の計算は、一般的な熱の移動モデルを用いて計算してもよい。
【０１３８】
調整能力予測部２１０６は、代表需要家の躯体蓄熱量に基づいて、代表需要家が属するリソースの全体の蓄熱量を計算する（Ｓ２０７）。調整能力予測部２１０６は、例えば、代表需要家での電力需要とリソース全体での電力需要との比率を用いて、代表需要家の躯体蓄熱量からリソース全体の蓄熱量を予測してもよい。
【０１３９】
調整能力予測部２１０６は、処理対象の全てのリソースについて調整能力を予測したか判定し（Ｓ２０８）、未処理のリソースがある場合（Ｓ２０８：ＮＯ）、ステップＳ２０１へ戻り、上述したステップを繰り返す。
【０１４０】
図１２は、図１０中にステップＳ１０６として示した調整計画生成処理のフローチャートである。この処理は、調整能力予測部２１０６での処理が終了したこと、あるいは電力取引管理装置２０から調整計画を作成する期間の情報を受信したことのいずれかを契機として、調整計画生成部２１０７およびＣＰＵ２１０１により実行される。説明の便宜上、処理主体を調整計画生成部２１０７として説明する。
【０１４１】
まず調整計画生成部２１０７は、調整計画期間の開始時点での、各リソースの初期状態を設定する（Ｓ３０１）。設定すべき初期状態としては、例えば、調整の実行状態を示す状態値、調整を実行する場合の調整電力量、調整を実行する継続時間、調整を実行しない継続時間、調整能力予測部２１０６が計算した各リソースの蓄熱量、がある。
【０１４２】
次に、調整計画生成部２１０７は、ステップＳ３０１で設定した状態値（調整の実行状態を示す状態値）に基づいて、次の時間枠における各リソースの遷移先の状態値を全て列挙する（Ｓ３０２）。調整計画生成部２１０７は、列挙した状態値の中から、電力取引管理装置２０の指示する目標調整値を満たすと共に、運用制約情報２１１０Ａに記載の各リソースの制約を充足可能な遷移先状態のみを抽出する（Ｓ３０３）。
【０１４３】
調整計画生成部２１０７は、次の時間枠における遷移先状態に基づいて、各リソースの調整電力量の割当て値を計算する（Ｓ３０４）。調整計画生成部２１０７は、例えば、発電機に対する経済的負荷を配分する手法と同様の手法によって、調整電力量の割り当て値を計算することができる。ただし、調整の状態値が「２」となる遷移を行うリソースに対しては、そのリソースのＲａｍｐ−Ｕｐ値を割当て値として設定する。
【０１４４】
調整計画生成部２１０７は、各リソースの遷移先状態（Ｓ３０３）と、各リソースへの割当て調整電力量（Ｓ３０４）とについて、リソース仕様情報２１０９Ａに記載された調整待機料および調整実施料のそれぞれに基づき、電力取引事業者としてのコストを算出する（Ｓ３０５）。
【０１４５】
調整計画生成部２１０７は、ステップＳ３０４で計算した各リソースへの割当て調整電力量に対し、リソース仕様情報２１０９Ａに記載の熱量変化率に基づいて、各リソースの次の時間枠での貯熱量を計算する（Ｓ３０６）。
【０１４６】
調整計画生成部２１０７は、ステップＳ３０２からステップＳ３０６までの処理を、時間枠を一つずつ進めながら調整計画期間の最後まで実施する（Ｓ３０７：ＹＥＳ）。調整計画生成部２１０７は、コストの累計額が最も小さくなる状態遷移の系列を、調整計画として抽出して（Ｓ３０８）、本処理を終了する。
【０１４７】
上述した調整計画生成処理は、動的計画法として一般的に知られている方法である。動的計画法は、発電計画を生成する際に用いられる方法である。しかし、本実施例による調整電力量取引における調整計画の生成は、発電計画の生成とは以下の点で異なる。
【０１４８】
第１に、調整計画の生成においては、目標調整値が急激に変化する点で異なる。ある時間枠でゼロであった目標調整値が、次の時間枠では大きな値に急増する。第２に、リソースの調整電力量の変動率は、発電機に比べて極めて遅い点で異なる。そこで、本実施例では、上記の第１、第２の相違点に対応するために、目標調整値が「０」の時間枠であっても、リソースを稼動させるために事前に調整電力量を割り当てている。目標調整値が０の時間枠においても事前に調整電力量を割り当てるという特徴的処理は、発電計画の生成方法には存在しない。この特徴的処理は、例えば、「設備の消費電力の調整に要する調整所要時間が設備特性として設備情報に含まれており、調整計画の開始時よりも前の調整所要時間において、調整計画実行時に求められる調整電力量が得られるように、前記調整計画実行時に求められる調整電力量よりも小さい所定の調整電力量を事前に割り当てる」と表現することができる。
【０１４９】
なお、本実施例の調整計画生成処理は、いわゆる組合せ最適化処理であるから、例えば遺伝アルゴリズムなどの、効率的に解を得るための手法を適用してもよい。さらに、組合せ最適化処理では、リソース数および計画期間が増加すると、その組合せの数が膨大となるため、処理時間が長くなる。そこで、例えば、ステップＳ３０３で抽出する状態遷移を一定の数までに抑制すれば、処理時間の増大を抑制できる。この場合、最適な組合せとならない可能性があるが、現実的な解を比較的短時間で得ることができる。
【０１５０】
図１３は、取引計画を修正する処理のフローチャートである。この処理は、取引運用管理者からの入力操作を受け付けたことを契機として、あるいは一定の時間が経過するたびに、もしくはリソースの調整計画の修正期限を迎えたことを契機として、取引計画修正部２０１１およびＣＰＵ２００１に基づいて実行される。説明の便宜上、処理主体を取引計画修正部２０１１として説明する。
【０１５１】
まず取引計画修正部２０１１は、注文実行部２０１０から市場運用管理装置５０へ送信した注文データで示される注文のうち、本処理を開始する時点において約定されずに残っている注文（未約定の注文）を検出する（Ｓ４０１）。なお注文とは、上述の通り、売買対象の電力商品対についての注文である。
【０１５２】
取引計画修正部２０１１は、未約定の注文が、売り注文であるか買い注文であるかを判断する（Ｓ４０２、Ｓ４０３）。本実施例では、まず先に未約定の注文が売り注文であるかを判定する（Ｓ４０２）。つまり、取引計画修正部２０１１は、電力商品対のうち、売却対象の電力商品が売れ残っているかを判定する。
【０１５３】
取引計画修正部２０１１は、未約定の注文が売り注文である場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、その売り注文と対を形成する買い注文も未約定であるか判断する（Ｓ４０３）。取引計画修正部２０１１は、売り注文と買い注文の両方ともが未約定である場合（Ｓ４０３：ＹＥＳ）、それら未約定の売り注文および買い注文を取り消すための注文データを生成して、市場運用管理装置５０へ送信する（Ｓ４０４）。
【０１５４】
つまり、取引計画修正部２０１１は、計画修正期限が訪れているリソースに割り当てた調整電力量の分だけ、売り注文と買い注文の両方の取引数量を取り消すための注文データを生成し、注文実行部２０１０を通じて市場運用管理装置５０に送信する。同時に、取引計画修正部２０１１は、注文の修正されたリソースを特定するための識別子を、リソース可用性評価装置２１へ送信する（Ｓ４０４）。
【０１５５】
リソース可用性評価装置２１の調整計画修正部２１０８は、電力取引管理装置２０からリソース識別子を受領する。調整計画修正部２１０８は、識別子の通知されたリソースについて、注文を取り消した時間枠における調整計画を破棄する（Ｓ４０５）。そして、調整計画修正部２１０８は、修正した調整計画を電力取引管理装置２０へ送信し、調整計画情報２０１３Ａを更新する（Ｓ４０５）。
【０１５６】
ところで売り注文は未約定であるが（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、その売り注文に対応する買い注文は約定済みである場合（Ｓ４０３：ＮＯ）、取引計画修正部２０１１は、未約定の売り注文については、ステップＳ４０４と同様に処理する（Ｓ４０６）。すなわち、取引計画修正部２０１１は、計画修正期限が訪れているリソースに割り当てた調整電力量の分だけ、取引数量を取り消す注文データを生成し、注文実行部２０１０を通じて市場運用管理装置５０へ送信する。これにより、未約定の売り注文は取り消される。
【０１５７】
一方、約定済みの買い注文により確保した追加の電力は、計画修正期限が訪れているリソースに割り当てた調整電力量の分だけ不要となる。つまり、購入してしまった追加の電力は、売れ残った調整電力量の分だけ不要となる。そこで、取引計画修正部２０１１は、不要となった購入済み電力を、購入時の価格かつ購入時の量で、売却する。すなわち、取引計画修正部２０１１は、約定された買い注文の時間枠に対して、その買い注文の価格にて、計画修正期限が訪れているリソースに割り当てた調整電力量の分だけ「売り注文」を行う注文データを生成する。取引計画修正部２０１１は、注文実行部２０１０を通じて、その注文データを市場運用管理装置５０に送信する（Ｓ４０６）。その後、取引計画修正部２０１１は、上述したステップＳ４０５の処理を行う。
【０１５８】
ところで、売り注文は約定済みであるが（Ｓ４０２：ＮＯ）、買い注文は未約定である場合、消費電力を調整するための事前準備に使用する電力を確保できていない。
【０１５９】
上述のように、電力取引管理システム１は、電力需要の大きい時間帯でリソースの消費電力を削減調整して、消費電力の削減に応じた調整電力量を生成し、その調整電力量を売却して利益を得る。できるだけ不便をかけずにリソースでの消費電力削減を進めるため、事前にリソースの設備の稼働状態を制御する。
【０１６０】
例えば、外気温が上がって冷房用の電力需要が増大するよりも前に、リソースの冷房設備を用いて予め室内を過冷房にしておけば、外気温の高い時間帯で冷房設備を停止させても、生活上の不便は少ない。同様に、外気温が低下して暖房用の電力需要が増大するよりも前に、リソースの暖房設備を用いて予め室内を過暖房にしておけば、外気温の低い時間帯で暖房設備を停止させても、生活上の不便は少ない。ただし、冷房設備および暖房設備の種類によっては、停止状態から定常運転状態への移行および定常運転状態から停止状態への移行に時間を要するため、予め通電して動作させておく必要がある。本実施例の電力取引管理システム１は、このような設備の特性についても考慮していることは既に述べた通りである。
【０１６１】
買い注文が未約定の場合、すなわち事前準備に使用する電力を確保できていない場合は、上述の通り、事前に過暖房や過冷房を行ういわゆるピークシフトのための追加の電力が確保できていないことを意味する。従って、取引計画修正部２０１１は、できるだけ早く電力を確保する必要がある。
【０１６２】
従って、取引計画修正部２０１１は、現在の気配値に基づいて、買い注文した電力商品の価格を約定可能な価格に引き上げ、注文実行部２０１０を通じて市場運用管理装置５０へ送信する（Ｓ４０７）。この場合、買い注文は直ちに約定されるため、調整計画は修正する必要はない。そこで、ステップＳ４０５をスキップして、本処理を終了する。
【０１６３】
図１４は、学習処理を示すフローチャートである。本処理は、取引計画の生成に使用するパラメータ、および調整計画の生成に使用するパラメータを学習して改善する。
【０１６４】
取引計画に関するパラメータの学習については、その処理主体は、電力取引管理装置２０となる。調整計画に関するパラメータの学習については、その処理主体は、リソース可用性評価装置２１となる。ここでは、取引計画に関するパラメータの学習と調整計画に関するパラメータの学習の両方を一度に説明する。従って、処理主体を電力取引管理システム１とする。
【０１６５】
電力取引管理システム１は、取引終了後に、取引結果を電力取引管理装置２０から取得する（Ｓ５０１）。電力取引管理システム１は、取引結果に基づいて、取引計画の生成に使用するパラメータのうち修正対象のパラメータを修正して保存する（Ｓ５０２）。修正対象のパラメータには、例えば、図１０のステップＳ１０２で使用する、価格差の閾値および時間差の閾値がある。市場の最新動向や気象の最新の予測などに応じて、価格差の閾値および時間差の閾値を動的に変更することで、利益の得られる売買注文を効率的に約定できるようになる。
【０１６６】
さらに、電力取引管理システム１は、調整計画の実行結果をリソース運用管理装置３０から取得する（Ｓ５０３）。電力取引管理システム１は、各リソースの信頼性を算出して保存する（Ｓ５０４）。注文データの発行と同時に各リソースへ調整計画を送信しても、各リソースが受信した調整計画の通りに消費電力を調整するとは限らない。また、リソースの保有する設備が老朽化していたり、保守が悪いために所定の性能を発揮できない場合もある。このような種々の原因により、リソースで確保できる調整電力量は、目標調整値から外れることがある。そこで、電力取引管理システム１は、調整計画の実行結果を解析することで、調整電力量の変動率を算出し、次回の調整計画の立案に役立てる。
【０１６７】
このように構成される本実施例の電力取引管理システム１は、リソースの調整能力の時間的な変動を予め評価した上で、電力価格の変動に応じた調整量取引を実現できる。
【０１６８】
電力取引管理システム１は、市場運用管理装置５０から取得した過去の約定結果の情報５００１Ａから、取引を行うに値する売りと買いの電力商品の対を検出する。そして、電力取引管理システム１は、検出した電力商品対のうち売り注文を行う電力商品の受渡し時間帯における各リソースの調整能力を、リソースを代表する需要家の気温や室温の予測値、および需要家の建物や設備情報に基づいた物理的観点からの躯体蓄熱量の予測計算により予測する。電力取引管理システム１は、予測したリソースごとの調整能力とリソースの仕様情報２１０９Ａと運用制約２１１０Ａとに基づいた調整計画を生成することで、取引計画情報２０１２Ａおよび調整計画情報２０１３Ａを生成する。
【０１６９】
さらに電力取引管理システム１は、現在の取引状況から取引計画情報２０１２Ａおよび調整計画情報２０１３Ａを修正する。これにより、本実施例では、電力価格の変動する市場において、電力取引事業者が取りまとめるリソースの調整能力に関わる時間的な変動を考慮した調整電力量取引を可能としている。
【０１７０】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、取引対象の時間枠は、３０分単位に限らず、１時間単位、２時間単位、３時間単位、４時間単位などでもよい。また、例えば「平日ピーク」などの定型ブロックの電力商品であっても良い。また、電力取引市場が規定する取引規則に反しない範囲において、異なるブロック商品種を用いても良い。
【０１７１】
また、電力価格予測部２００６と調整能力予測部２１０６とは、主にそれぞれ過去の履歴情報のみに基づいて予測演算するものであると説明したが、これに限らず、図１４で述べたように、例えば、予測結果と、後日に取得される実績結果との誤差を用いた学習を行っても良い。
【０１７２】
また、電力価格予測部２００６と調整能力予測部２１０６とは、点予測の結果を出力する場合を説明したが、これに限らず、例えば分散、標準偏差、信頼区間等のボラティリティを現す情報であってもよい。
【０１７３】
また、取引計画生成部２００８へ入力する情報は、電力価格の予測値として説明したが、これに限らず、市場運用管理装置から入手可能であり、かつ取引終了期限が訪れていない、現時点で取引中の電力商品の卸価格の気配値であってもよい。
【０１７４】
また、各処理部の出力結果や、各処理部の中間結果を、ディスプレイやプリンタなどの出力装置を通じて、適宜出力しても良い。
【符号の説明】
【０１７５】
１：電力取引管理システム、４：需要家、２０：電力取引管理装置、２１：リソース可用性評価装置、３０：リソース運用管理装置、３１：リソース情報管理装置、４１：制御装置、４２：計測装置、５０：市場運用管理装置
【図１】
2018064454.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】
2018064454.tif 000014
【図１３】
2018064454.tif 000015
【図１４】
2018064454.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月29日(2017.11.29)
【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】
電力取引を管理する電力取引管理システムであって、
所定の電力取引に関わる他の装置とリソースとに通信可能に接続される通信部と、
所定のコンピュータプログラムを記憶するメモリ部と、
前記通信部および前記メモリ部に接続されるプロセッサ部であって、前記所定のコンピュータプログラムを実行することで所定の処理を実行するプロセッサ部とを備え、
前記プロセッサ部は、
予め設定される所定の電力商品抽出条件と電力価格とに基づいて、前記所定の電力取引に関わる他の装置を介して売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出する電力商品抽出処理と、
リソースそれぞれに関する、前記所定の電力商品についての所定の取引時点における電力を調整する能力を示す電力調整能力の情報に基づいて、前記所定の電力商品において取引予定の電力量を前記各リソースに割り当てることで調整計画を作成する調整計画作成処理と、
前記所定の電力商品を前記所定の電力取引に関わる他の装置を介して売買するための取引計画を前記調整計画に基づいて作成する取引計画作成処理と、
前記取引計画に基づく注文情報を前記電力取引に関わる他の装置へ送信する注文処理と、
前記調整計画を前記各リソースへ送信する調整計画送信処理と、
を実行する電力取引管理システム。
【請求項２】
前記プロセッサ部は、
前記所定の電力商品についての所定の取引時点における、電力を調整する能力を示す電力調整能力を、前記リソース毎に予測する調整能力予測処理を実行する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項３】
前記電力価格は、
将来の電力価格の予測値、および／または、現在の電力価格の実際値である、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項４】
前記プロセッサ部は、
所定の電力取引市場における将来の電力価格を予測する電力価格予測処理を実行する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項５】
前記リソースは、
一つ以上の需要家で構成される需要家群、および/または、一つ以上の需要家をまとめている事業者、および/または電源装置もしくは電源装置を運用する者である、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項６】
前記電力取引に関わる他の装置は、
電気の小売販売に関わる装置、電力取引所の運用に関わる装置、気象情報の配信に関わる装置、需要家の保持する装置のいずれか、又はすべてである、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項７】
前記プロセッサ部は、前記取引計画作成処理に続いて、
前記取引計画についての収益を予測する収益予測処理と、
前記予測した収益が予め設定される収益条件を満たすか否かを判定する収益性判定処理と、
を実行し、
前記注文処理は、前記予測した収益が前記収益条件を満たすと判定された場合に、前記注文情報を前記電力取引に関わる他の装置へ送信し、
前記調整計画送信処理は、前記取引計画が前記電力取引に関わる他の装置へ送信される際に前記調整計画を前記各リソースへ送信する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項８】
前記所定の電力商品についての情報は、
電力価格の高い時間帯で電力を売却する売り電力商品情報と、電力価格の低い時間帯で電力を購入する買い電力商品情報との少なくともいずれかを含んでおり、かつ、前記電力取引に関わる他の装置を介して取引される電力商品の電力価格は連続的に変動する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項９】
前記所定の電力商品についての情報は、
電力価格の高い時間帯で電力を売却する売り電力商品情報と、当該売り電力商品情報に対応する電力価格の低い時間帯で電力を購入する買い電力商品情報とを含んでおり、前記売り電力商品情報と前記買い電力商品情報とが前記電力取引に関わる他の装置を介して取引されることにより、前記電力価格の高い時間帯から前記電力価格の低い時間帯へ電力需要を移動させるようになっている、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１０】
前記プロセッサ部は、
前記取引計画を修正する取引計画修正処理をさらに実行し、
前記取引計画修正処理は、
前記所定の電力取引に関わる他の装置を介して前記所定の電力商品の売買が成立したか否か監視しており、所定の修正判定時点までに前記所定の電力商品の売買が成立しなかったと判定した場合は、前記取引計画を修正し、前記取引計画の修正に応じて前記調整計画を修正する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１１】
前記プロセッサ部は、
前記取引計画を修正する取引計画修正処理により修正された取引計画に応じて、前記調整計画を修正する調整計画修正処理をさらに実行する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１２】
前記所定の電力商品抽出条件は、
電力価格の高い時間帯で電力を売却する売り電力商品情報の電力価格と、当該売り電力商品情報に対応する電力価格の低い時間帯で電力を購入する買い電力商品情報の電力価格との差額が所定の価格差以上である、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１３】
前記所定の電力商品抽出条件は、
電力価格の高い時間帯で電力を売却する売り電力商品情報の取引時期と、当該売り電力商品情報に対応する電力価格の低い時間帯で電力を購入する買い電力商品情報の取引時期とが所定の時間差以上であることである、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１４】
前記調整能力予測処理は、
前記各リソースの中から選択される所定の代表リソースについての、室温履歴情報と、建物情報と、設備情報と、外気温情報とに基づいて、前記代表リソースの建物に蓄熱可能な代表蓄熱量を予測し、
前記代表蓄熱量に基づいて前記各リソース全体で蓄熱可能な全体蓄熱量を予測し、
前記全体蓄熱量に基づいて前記各リソース全体における電力の調整可能量を前記電力調整能力として算出する、
請求項２に記載の電力取引管理システム。
【請求項１５】
前記調整計画作成処理は、
前記電力調整能力と、前記各リソースについて予め設定される制約条件と、前記各リソースについての設備情報に示される設備の特性とに基づいて、前記所定の電力商品で取引予定の電力量を前記各リソースに対して割り当てる、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１６】
前記電力調整能力と、前記各リソースについて予め設定される制約条件には、
電力の調整が可能な時間に関する条件が含まれている、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１７】
前記各リソースについての設備情報に示される設備の特性には、
電力を増減する場合の制御方法に関する情報と、電力の調整に要するコストと、前記設備での蓄熱に関する情報とが含まれている、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１８】
電力を増減する場合の制御方法に関する情報は、
前記設備の電力の調整に要する調整所要時間を含んでおり、調整計画の開始時よりも前記調整所要時間だけ前の事前処理時間において、調整計画の実行時に求められる調整電力量が得られるように、前記調整計画の実行時に求められる調整電力量よりも小さい所定の調整電力量を事前に割り当てる、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項１９】
前記取引計画修正処理は、
電力価格の高い時間帯で電力を売却する売り電力商品情報の売買が成立し、当該売り電力商品情報に対応する電力価格の低い時間帯で電力を購入する買い電力商品情報の売買が成立しない場合、前記買い電力商品情報についての電力価格を引き上げて前記取引計画を修正し、
前記売り電力商品情報の売買が成立せず、前記買い電力商品情報の売買が成立した場合、前記売り電力商品情報を取り消すと共に、前記買い電力商品情報に示す電力価格および電力量を持つ新たな売り電力商品情報を含むように前記取引計画を修正し、
前記売り電力商品情報および前記買い電力商品情報の両方の売買が成立しない場合、前記売り電力商品情報および前記買い電力商品情報の両方を取り消すように前記取引計画を修正する、
請求項１０に記載の電力取引管理システム。
【請求項２０】
電力取引管理システムを用いて電力取引を管理する方法であって、
前記電力取引管理システムは、
所定の電力取引に関わる他の装置に通信可能に接続されており、
前記電力取引管理システムは、
予め設定される所定の電力商品抽出条件と電力価格とに基づいて、前記所定の電力取引に関わる他の装置を介して売買予定の所定の電力商品についての情報を抽出し、
リソースそれぞれに関する、前記所定の電力商品についての所定の取引時点における電力を調整する能力を示す電力調整能力の情報に基づいて、
前記所定の電力商品において取引予定の電力量を、前記各リソースに割り当てることで調整計画を作成し、
前記所定の電力商品を前記電力取引に関わる他の装置を介して売買するための取引計画を前記調整計画に基づいて作成し、
前記取引計画に基づく注文情報を前記電力取引に関わる他の装置へ送信し、
前記調整計画を前記各リソースへ送信する、
電力取引管理方法。
【請求項２１】
前記所定の電力商品についての情報は、
電力需要の大きい時間帯で電力を売却する売り電力商品情報と、電力需要の小さい時間帯で電力を購入する買い電力商品情報との少なくともいずれかを含んでおり、
かつ、前記電力取引に関わる他の装置を介して取引される電力商品の電力価格は連続的に変動する、
請求項１に記載の電力取引管理システム。
【請求項２２】
前記所定の電力商品についての情報は、
電力需要の大きい時間帯で電力を売却する売り電力商品情報と、当該売り電力商品情報に対応する電力需要の小さい時間帯で電力を購入する買い電力商品情報とを含んでおり、
前記売り電力商品情報と前記買い電力商品情報とが前記電力取引に関わる他の装置を介して取引されることにより、前記電力需要の大きい時間帯から前記電力需要の小さい時間帯へ電力需要を移動させるようになっている、
請求項１に記載の電力取引管理システム。