(57)【要約】【課題】比較的簡単かつ高い信頼性をもって電力需要の抑制可能量を計算できるようにすること。【解決手段】電力需要の抑制可能量を計算する電力需要抑制可能量計算装置１０は、エネルギ消費設備１２の利用状態を検出する状態検出部１０２と、エネルギ消費設備の積算エネルギ消費量を、予め設定される機能維持所要時間について、利用状態に関連付けて計算する第１計算部１０１と、エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置１１の蓄エネルギ量であって、利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と積算エネルギ消費量とから利用可能な蓄エネルギ量を利用状態に応じて計算し、エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算する第２計算部１０３と、を備える。【選択図】図１
2018068020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力需要の抑制可能量を計算する電力需要抑制可能量計算装置であって、
エネルギ消費設備の利用状態を検出する状態検出部と、
前記エネルギ消費設備の積算エネルギ消費量を、予め設定される機能維持所要時間について、前記利用状態に関連付けて計算する第１計算部と、
前記エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置の蓄エネルギ量であって、前記利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と前記積算エネルギ消費量とから利用可能な蓄エネルギ量を前記利用状態に応じて計算し、前記エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と前記利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算する第２計算部と、
を備える電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項２】
前記エネルギ消費設備は電気エネルギを消費する設備であり、
前記蓄エネルギ装置は電気エネルギを蓄積して所定の場合に前記エネルギ消費設備へ供給する装置である、
請求項１に記載の電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項３】
前記エネルギ消費設備は電気エネルギを利用して発生させた熱エネルギを貯蔵し、かつ要求に応じて熱エネルギを放出するものである、
請求項１に記載の電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項４】
前記状態検出部が検出した前記利用状態、前記第１計算部が計算した前記積算エネルギ消費量、または前記第２計算部が計算した前記電力需要の抑制可能量のうち少なくともいずれか一つを出力する出力部を備える、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項５】
前記エネルギ消費設備はそれぞれ複数ずつ存在し、
出力部を介して前記各エネルギ消費設備に関する前記利用状態および前記電力需要の抑制可能量を取得する統合化部をさらに備え、
前記統合化部は、前記各利用状態および前記電力需要の抑制可能量に基づいて、前記各エネルギ消費設備の中から所定のエネルギ消費設備を選択し、選択した所定のエネルギ消費設備に対して電力需要の抑制を指示する、
請求項１に記載の電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項６】
前記状態検出部は、前記エネルギ消費設備の利用状態を予め設定される段階ごとに分類し、その分類結果を前記利用状態として出力する、
請求項１に記載の電力需要抑制可能量計算装置。
【請求項７】
電力需要の抑制可能量を計算機で計算する方法であって、
エネルギ消費設備の利用状態を検出し、
前記エネルギ消費設備の積算エネルギ消費量を、予め設定される機能維持所要時間について、前記利用状態に関連付けて計算し、
前記エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置の蓄エネルギ量であって、前記利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と前記積算エネルギ消費量とから利用可能な蓄エネルギ量を前記利用状態に応じて計算し、
前記エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と前記利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算する、
電力需要抑制可能量計算方法。
【請求項８】
電力需要を抑制する電力需要抑制システムであって、
複数のエネルギ消費設備を管理対象とし、電力需要の抑制可能量を計算する複数の電力需要抑制可能量計算装置と、
前記各電力需要抑制可能量計算装置に通信可能に接続された計画立案装置と、
を備え、
前記各電力需要抑制可能量計算装置は、
前記各エネルギ消費設備の利用状態を検出する状態検出部と、
前記各エネルギ消費設備の積算エネルギ消費量を、予め設定される機能維持所要時間について、前記利用状態に関連付けて計算する第１計算部と、
前記各エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置の蓄エネルギ量であって、前記利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と前記積算エネルギ消費量とから利用可能な蓄エネルギ量を前記利用状態に応じて計算し、前記各エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と前記利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算する第２計算部と、
を備え、
前記計画立案装置は、
前記各電力需要抑制可能量計算装置から前記利用状態および前記電力需要の抑制可能量を取得し、
前記取得した利用状態および前記電力需要の抑制可能量に基づいて、前記各エネルギ消費設備の中から所定のエネルギ消費設備を選択し、
前記選択した所定のエネルギ消費設備に対して参加の可否を問合せ、
前記所定のエネルギ消費設備のうち参加を表明したエネルギ消費設備に対して、電力需要の抑制を指示する、
電力需要抑制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電力需要抑制可能量計算装置および方法、電力需要抑制システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電力需給の逼迫した時間帯に需要家が電力需要を節約すれば、その節約した分だけ発電所の出力が増加したのと同等の効果を得られる。そこで、近年、需要家での需要削減をネガワット発電などと呼び、市場での取り引きが着目されている。
【０００３】
ネガワット取引において入札したネガワット量の達成確率を向上する方法としては、特許文献１が知られている。特許文献１では、過去の実績に基づいて、運転スケジュール最適化を行わなかった場合の使用電力量であるベースラインを決め、ベースラインからの抑制量とその達成確率を高める工夫について述べている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−０５７９７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、通常時に使用する電気エネルギを運用変更によって抑制するため、機器のエネルギ特性、インセンティブ単価、設備設定値、設備により消費または生産される電気エネルギ量などの、各種情報に基づく最適化が必要である。
【０００６】
このためには、ネガワット取引に参加する各設備について、精度の高い設備情報などを取得する必要がある。したがって、多くの設備について精度の高い情報をそれぞれ収集し、きめ細かく運用を変更するのは現実的ではない。さらに、従来技術では、ネガワット取引に参加する各設備で本当にどれだけの電気エネルギを節約できたのかを客観的に確認する手段がないため、ネガワット取引の発注者にベースラインを認定してもらう必要もあり、手間がかかる。
【０００７】
本発明は上述の課題に鑑みてなされたもので、その目的は、比較的簡単かつ高い信頼性をもって電力需要の抑制可能量を計算できるようにした電力需要抑制可能量計算装置および方法、電力需要抑制システムを提供することにある。本発明の他の目的は、エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置を有効利用することで、比較的簡単かつ高い信頼性をもって電力需要の抑制可能量を計算できるようにした電力需要抑制可能量計算装置および方法、電力需要抑制システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明に従う電力需要抑制可能量計算装置は、電力需要の抑制可能量を計算する電力需要抑制可能量計算装置であって、エネルギ消費設備の利用状態を検出する状態検出部と、エネルギ消費設備の積算エネルギ消費量を、予め設定される機能維持所要時間について、利用状態に関連付けて計算する第１計算部と、エネルギ消費設備に対応づけられる蓄エネルギ装置の蓄エネルギ量であって、利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と積算エネルギ消費量とから利用可能な蓄エネルギ量を利用状態に応じて計算し、エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算する第２計算部と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、エネルギ消費設備の利用状態に関連付けられた蓄エネルギ量と、エネルギ消費設備における積算エネルギ消費量とから、利用可能な蓄エネルギ量を利用状態に応じて計算することができる。これにより、本発明によれば、エネルギ消費設備でのエネルギ消費量の時間変化と利用可能な蓄エネルギ量とに基づいて、電力需要の抑制可能量を計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電力需要抑制可能量計算装置を含むシステム全体ののブロック図。
【図２】蓄エネルギ装置に蓄積されるエネルギ量の変化を示すグラフ。
【図３】エネルギ消費設備のエネルギ消費量を計測する様子を示すグラフ。
【図４】計測値を記憶する仕組みを示す説明図。
【図５】サービス利用状態を検出する方法の例を示す説明図。
【図６】モデル化部により生成される回帰モデルの例を示す説明図。
【図７】未利用の蓄エネルギ量を計算する方法を示す説明図。
【図８】ネガワット取引市場への入札を説明する図。
【図９】第２実施例に係り、電力需要抑制可能量計算装置を含むシステム全体のブロック図。
【図１０】使用形態の異なる複数の蓄エネルギ装置を組み合わせることでネガワット取引に入札する様子を示す説明図。
【図１１】抑制可能プロファイルの例を示す説明図。
【図１２】統合化システムの処理を示すフローチャート。
【図１３】第３実施例に係り、電力需要抑制可能量計算装置を含むシステム全体のブロック図。
【図１４】第４実施例に係り、踏切警報装置の持つ蓄エネルギ装置を利用する場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、サービス利用状態ごとに消費エネルギ量および蓄エネルギ量を求め、蓄エネルギ装置からのエネルギ放出によって系統負荷を抑制する（電力需要を抑制する）。
【００１２】
本実施形態では、もともとは電力需要の抑制のために設けられたのではない蓄エネルギ設備を、電力需要の抑制にも利用する。本実施形態では、電力需要抑制の専用装置ではない蓄エネルギ装置を用いて電力需要の抑制を図るため、使用形態の異なる複数の蓄エネルギ装置を組み合わせて用いる必要がある。
【００１３】
したがって、多種多様な蓄エネルギ装置を連携させ得る本実施形態では、それら蓄エネルギ装置のそれぞれについて精度の高い情報を収集して複雑なモデルを作成することは、特に難しい。そこで、本実施形態では、蓄エネルギ装置と蓄エネルギ装置が対応づけられるエネルギ消費設備とに関して計測可能な情報に基づいて、簡便かつ正確に電力需要抑制可能量を計算する。
【００１４】
本実施形態の電力需要抑制可能量計算装置１０は、エネルギ消費設備１２について予め設定された機能維持所要時間内での余剰蓄エネルギ量（利用可能な蓄エネルギ量）を、エネルギ消費設備１２の利用状態を表すサービス利用状態データＤ２の値と関連付けてモデル化する手段１０３を備える。モデル化する手段１０３は、エネルギ消費設備１２におけるエネルギ消費のうち、蓄エネルギ設備１１が代替可能な部分のエネルギ消費の時間変化と余剰蓄エネルギ量とから系統負荷抑制可能量（電力需要抑制可能量）を推定する。実際の抑制量は、蓄エネルギ設備１１の放出する放エネルギ量、または蓄エネルギ装置１１の蓄積するエネルギ量の抑制量として計測することができる。
【００１５】
本実施形態によれば、複雑かつ正確なモデルを作成することなく、電力系統への負荷の抑制量を計測値から決定することができる。さらに、本実施形態によれば、負荷抑制の実際の実施量も計測結果を基に決めることができる。以下の説明では、需要抑制を負荷抑制と呼ぶ場合がある。
【実施例１】
【００１６】
図１は、電力需要抑制システムの全体概要を示す。電力需要抑制システムは、例えばプロシューマ１を含む。プロシューマ１は、プロデューサとコンシューマを合成した概念である。本実施例では、系統２への電力需要の抑制を生産できる消費者という意味で、プロシューマという言葉を用いる。
【００１７】
プロシューマ１は、例えば、デマンド調整力診断装置１０と、蓄エネルギ設備１１と、エネルギ消費設備１２とを備える。先に蓄エネルギ設備１１およびエネルギ消費設備１２について説明する。蓄エネルギ設備１１は「蓄エネルギ装置」の例であり、本実施例では電力を一次エネルギとして貯蔵する。本実施例のエネルギ消費設備１２は、電力を一次エネルギとしてサービスを提供する設備である。
【００１８】
例えば、エネルギ消費設備１２は携帯電話基地局であり、蓄エネルギ設備１１は携帯基地局に設けられるバッテリ装置である。さらに例えば、エネルギ消費設備１２は、電気エネルギを利用して湯（熱エネルギ）を生成し、その湯をタンクに貯蔵し、貯蔵した湯を必要に応じて提供する、電気給湯機のような設備である。この場合、エネルギ消費設備１２は、蓄エネルギ設備１１を兼ねる。エネルギ消費設備１２および蓄エネルギ設備１１は、上述の例に限らない。本実施例は種々の設備に適用可能である。
【００１９】
蓄エネルギ設備１１は、スイッチ２２を介して受電設備２１に接続される。エネルギ消費設備１２は、スイッチ２３を介して受電設備２１に接続される。系統２の電力は、受電設備２１等を介して、蓄エネルギ設備１１とエネルギ消費設備１２に供給される。蓄エネルギ設備１１は、系統２の電力を利用してエネルギを蓄積する。
【００２０】
蓄エネルギ設備１１は、電気エネルギを蓄えてもよいし、あるいは、熱エネルギや運動エネルギなどに変換して蓄えてもよい。エネルギ消費設備１２は、系統２の電力を利用して機能を提供してもよいし、あるいは停電時等には蓄エネルギ設備１１から供給されるエネルギを用いて機能を提供してもよい。蓄エネルギ設備１１からエネルギ消費設備へのエネルギ供給を点線で示す。
【００２１】
デマンド調整力診断装置１０は、プロシューマ１において抑制可能な電力需要（デマンド調整力）を計算する装置である。デマンド調整力診断装置１０は、「電力需要抑制可能量計算装置」の例である。デマンド調整力診断装置１０は、マイクロプロセッサ、メモリ、補助記憶装置、入出力インターフェース回路、通信インターフェース回路（いずれも不図示）などを含む計算機を利用して生成される。
【００２２】
デマンド調整力診断装置１０は、例えば、対象エネルギ消費量積算部１０１、サービス利用状態検出部１０２、モデル化部１０３、通信部１０４を備える。
【００２３】
対象エネルギ消費量積算部１０１は、スイッチ１３を介して、蓄エネルギ設備１１またはエネルギ消費設備１２のいずれかに接続される。対象エネルギ消費量積算部１０１は、蓄エネルギ設備１１を常用で用いる場合の対象エネルギ消費量、または、蓄エネルギ設備１１をエネルギ消費設備１２の非常用電源として用いる場合の対象エネルギ消費量を、計測値Ｄ３として取得する。
【００２４】
そして、対象エネルギ消費量積算部１０１は、予め定められたエネルギ消費設備１２の機能維持所要時間について、対象エネルギ消費量を積算する。つまり、対象エネルギ消費量積算部１０１は、定められた機能維持所要時間だけエネルギ消費設備１２が機能を維持するために必要となるエネルギ量を、計測値Ｄ３を積算して求める。
【００２５】
エネルギ消費設備１２の機能維持所要時間とは、停電時においても、その設備１２が機能（サービス）を維持すべき時間である。機能維持所要時間は、エネルギ消費設備１２の種類や仕様などに応じて事前に設定される。機能維持所要時間は、規則で定められる場合もあるし、設備のベンダーが自主的に設定している場合もある。例えば、電気給湯機のような日常的に使用される設備の場合、機能維持所要時間は２４時間のように長く設定されるであろう。これに対し、携帯基地局の非常用電源の場合、停電のような非常時に使用されるため、機能維持所要時間は数時間程度に設定されるであろう。機能維持所要時間については、図２で後述する。
【００２６】
サービス利用状態検出部１０２は、「状態検出部」の例である。サービス利用状態検出部１０２は、エネルギ消費設備１２の提供するサービスに関する情報Ｄ１を取得し、そのサービス情報Ｄ１を分析することにより、サービス利用状態を検出する。サービス利用状態検出部１０２は、予め定義された複数の段階のいずれにサービス利用状態が属するかを分類することもできる。
【００２７】
サービスとは、エネルギ消費設備１２が提供する機能であり、例えば携帯電話基地局の場合は通信サービスが該当する。蓄エネルギ設備１１およびエネルギ消費設備１２が電気給湯機の場合、湯の提供がサービスとなる。踏切に設置される警報遮断機の場合は、バーの昇降と警報音の鳴動がサービスとなる。サービス利用状態検出部１０２は、必要に応じて例えば、気象データを配信するサーバなどのような情報供給源から情報を取得して利用することもできる。
【００２８】
モデル化部１０３は、対象エネルギ消費量積算部１０１の計算結果である対象エネルギの消費積算値Ｄ４（以下、積算値Ｄ４とも呼ぶ）と、サービス利用状態検出部１０２のサービス利用状態の分類結果であるサービス利用状態データＤ２とを関連付けてモデルを生成する。モデル化部１０３は、利用可能な蓄エネルギ量を計算する機能１０３１を備えることもできる。
【００２９】
前述したモデルの形成例を説明する。例えば、サービスを利用するユーザ数が少ない場合、エネルギ消費量は少なくて済むため、消費するエネルギの積算値も小さくなる。これに対し、ユーザ数が多い場合、エネルギ消費量は増加するため、消費するエネルギの積算値も大きくなる。
【００３０】
図２を用いて、機能維持所要時間ｔｆを説明する。図２（ａ）は、蓄エネルギ設備１１を常用で用いる場合の例を示す。図２（ｂ）は、蓄エネルギ設備１１を非常用で用いる場合の例を示す。
【００３１】
本実施例における常用とは、エネルギを蓄える時期とエネルギを放出する時期とを繰り返すサイクルがある場合をいう。以下では、エネルギを蓄えることを蓄エネルギ、エネルギを放出することを放エネルギと呼ぶ場合がある。
【００３２】
図２（ａ）に示すように、例えば電気給湯機は、電気料金の安い深夜から早朝の時間帯にかけて、系統２からの電力を用いて熱エネルギとしての湯を生成し、蓄えておく（Ｔ０−Ｔ１）。図２では、蓄えられたエネルギ量に符号ＥＳを付している。その後の時間帯（Ｔ１−Ｔ２）で、電気給湯機は、熱エネルギとしての湯をユーザへ供給する。
【００３３】
このように、エネルギを蓄積する時期とエネルギを放出する時期とが所定の運転サイクルで繰り返す場合を常用と呼ぶ。
【００３４】
常用される蓄エネルギ設備１１の場合、蓄エネルギおよび放エネルギは、おおよそ決まった時刻あるいは時間帯に実施される。例えば、常用される蓄エネルギ設備１１は、一日の中、時刻Ｔ１（例えば午前７時）までに満杯状態ＥＳまでエネルギを蓄え、その後、時刻Ｔ２（例えば翌日の午前７時）までに放エネルギと蓄エネルギを実施する。
【００３５】
これに対し、風力発電設備の出力安定化などに用いるバッテリ装置は、日常的に用いられるものであるが、明確な運転サイクルを持たず天候に大きく左右される。本実施例では、明確な運転サイクルを持たない蓄エネルギ設備１１については、対象としない。
【００３６】
常用される蓄エネルギ設備１１の場合、機能維持所要時間ｔｆは、蓄エネルギ設備１１の運転サイクルの時間的な長さ（サービス提供時間）に相当する。
【００３７】
一方、蓄エネルギ設備１１を非常用に用いる場合、図２（ｂ）に示すように、任意の時刻Ｔ０から一定の期間、エネルギ消費設備１２の機能を維持できることが必要となる。非常用の蓄エネルギ装置１１は、例えば停電時に、一定の時間だけ照明を点灯したり、計算機などの重要負荷の機能を維持したり、通信サービスの継続を提供したりといった用途で使用される。
【００３８】
モデル化部１０３は、サービス利用状態検出部１０２により分類された時間帯毎のサービス利用状態データＤ２の値と、対象エネルギ消費Ｄ３の積算値Ｄ４とを取得する。モデル化部１０３は、サービス利用状態データＤ２と、蓄エネルギ設備１１の最大エネルギ容量または計測した蓄エネルギ量から積算値Ｄ４を差し引いて得た余剰蓄エネルギ量とを、組として記憶する。そして、モデル化部１０３は、組として記録した過去データを基に、テーブル化する。テーブル化には、例えば、関数によるフィッティングを用いてもよいし、または、サービス利用状態データＤ２を離散化して各離散値に対する余剰蓄エネルギ量を対応させてテーブル化してもよい。上述の余剰蓄エネルギ量は、「利用可能な蓄エネルギ量」に該当する。
【００３９】
デマンド調整力診断装置１０は、エネルギ消費設備１２のサービス利用状態データＤ２と、モデル化部１０３で構築したモデルとに基づいて、系統２の電力需要を抑制可能な量（ネガワット量）を計算する。プロシューマ１は、計算された抑制可能量をネガワット取引市場に入札する。取引市場を含む例は、他の実施例で後述する。なお、入札時の価格は、蓄エネルギ設備１１の運用に伴うコストから決定することができる。
【００４０】
系統２に対する電力需要の抑制は、以下のようにして実現できる。一つは、エネルギ消費設備１２へのエネルギ供給元を系統２から蓄エネルギ設備１１へ切り替えることにより、エネルギ消費設備１２が系統２からの電力を消費しないようにする方法である。他の一つは、蓄エネルギ設備１１の蓄エネルギ動作を停止させることで、蓄エネルギ設備１１が系統２の電力を消費するのを抑制する方法である。蓄エネルギ設備１１と系統２との接続または遮断は、スイッチ２２が制御する。エネルギ消費設備１２と系統２との接続または遮断は、スイッチ２３が制御する。なお、図示は省略するが、蓄エネルギ設備１１からエネルギ消費設備１２へのエネルギ供給を制御するための装置（例えば、スイッチや制御弁等）をプロシューマ１は備える。
【００４１】
上述の構成により、本実施例では、プロシューマ１のエネルギ消費設備１２がユーザへ提供するサービスに影響を与えない範囲で、プロシューマ１の有する蓄エネルギ設備１１に蓄積されたエネルギを、いわゆるネガワット取引に利用することができる。
【００４２】
さらに本実施例では、ネガワット取引の対象である抑制量（ネガワット量）は、蓄エネルギ設備１１およびエネルギ消費設備１２に対する計測結果から客観的に求めることができる。このため、本実施例では、従来技術のように電力需要の抑制対策を全く実施しない場合の仮定の数値であるベースラインを計算する手間がいらず、客観的で説得力のある電力需要の抑制量を簡便に計算することができる。
【００４３】
具体的には、蓄エネルギ設備１１からエネルギ消費設備１２へ供給されるエネルギ量（放エネルギ量）、あるいは、蓄エネルギ設備１１への蓄エネルギを停止した時点の蓄エネルギ量のいずれかと、蓄エネルギ設備１１の効率とを考慮することで、電力需要の抑制量を計算できる。
【００４４】
対象エネルギ消費積算部１０１について、図３および図４を用いて説明する。
【００４５】
図３に示すように、対象エネルギ消費積算部１０１は、対象エネルギ消費Ｄ３の計測結果を基に、現在時刻ＴＣから機能維持所要時間ｔｆよりも前の時刻を開始時刻として、機能維持所要時間ｔｆの間に必要となる対象エネルギの消費量を計算する。
【００４６】
デマンド調整力診断装置１０は、計測周期と機能維持所要時間ｔｆとから、下記の数式１で決まるデータ数を格納することのできる記憶手段を有する。その記憶手段の容量が、数式１で決まるデータ数分の合計データ量に一致する場合、最新の計測値の格納位置を記憶する手段も設け、古いデータを書き換えるようにして記憶手段を利用する。
【００４７】
図４は、記憶手段を、古いデータから順番に上書きして使用するリングバッファのように構成する場合を示す。この場合、記憶手段に記録された全てのデータの合計が、時々刻々の対象エネルギ消費Ｄ３を積算した値Ｄ４となる。
【００４８】
データ数＝機能維持所要時間／計測周期・・・（数式１）
【００４９】
図５を用いて、サービス利用状態検出部１０２について説明する。サービス利用状態検出部１０２は、エネルギ消費設備１２の利用状態を検出するサービス情報Ｄ１を定期的または不定期に取得する。サービス利用状態検出部１０２は、取得したサービス情報Ｄ１を予め定めた区間で離散化し、エネルギ消費設備１２の利用状態を分類する。サービス利用状態検出部１０２は、その分類結果をサービス利用状態データＤ２として、モデル化部１０３に提供する。
【００５０】
サービス利用状態検出部１０２は、前述した対象エネルギ消費積算部１０１と同様に、機能維持所要時間ｔｆ内の平均値としてサービス利用状態データＤ２を算出し、モデル化部１０３へ送付してもよい。サービス利用状態検出部１０２は、予め区間を定める代わりに、過去の機能維持所要時間ｔｆよりも十分長い期間のサービス情報Ｄ１を分析することで、さびる利用状態データＤ２を算出してもよい。例えば、サービス利用状態検出部１０２は、サービス情報Ｄ１の取る値のヒストグラムを作り、これが一定割合になるように分割してもよい。図５では、サービス情報Ｄ１をスカラー量として示したが、ベクトル量であってもよい。
【００５１】
図６を用いて、モデル化部１０３について説明する。モデル化部１０３では、サービス利用状態検出部１０２の分類結果であるサービス利用状態データＤ２と、対象エネルギ消費積算部１０１の積算値Ｄ４とを用いて、サービス利用状態データＤ２に対する余剰蓄エネルギ量を計算するモデルを構築する。以下、サービス利用状態データＤ２を分類結果Ｄ２と呼ぶことがある。
【００５２】
蓄エネルギ設備１１が非常用設備の場合、モデル化部１０３は、数式２にしたがって、蓄エネルギ設備容量から対象エネルギ消費の積算値Ｄ４を差し引くことで余剰蓄エネルギ量を算出する。非常用設備の場合は、満蓄状態である可能性が高いため、蓄エネルギ設備容量を計算の基礎に用いる。
【００５３】
Ｍａｘ（蓄エネルギ設備容量−調整係数×対象エネルギ消費積算値，０）・・・（数式２）
【００５４】
ここで、蓄エネルギ設備容量とは、蓄エネルギ設備１１に蓄積可能なエネルギ量の最大値である。調整係数については後述する。Ｍａｘとは、（蓄エネルギ設備容量−調整係数×対象エネルギ消費積算値）と０とを比較し、いずれか大きい方を選択する関数である。したがって、数式２は、０以上の値を余剰蓄エネルギ量として出力し、マイナスの値を出力しない。
【００５５】
蓄エネルギ設備１１が常用の場合、モデル化部１０３は、数式３にしたがって、直近のサイクル開始時点での蓄エネルギ量から対象エネルギ消費の積算値Ｄ４を差し引くことで余剰蓄エネルギ量を算出する。常用設備の場合は、満蓄状態の手前、例えば６０〜９０％程度の蓄エネルギ状態で使用される可能性が高いため、最新サイクルの開始時点で蓄積されているエネルギ量を計算の基礎として使用する。
【００５６】
Ｍａｘ（最新の蓄エネルギ量−調整係数×対象エネルギ消費積算値，０）・・・（数式３）
【００５７】
モデル化部１０３は、数式２または数式３から得た機能維持所要時間内での余剰蓄エネルギ量を、サービス利用状態検出部１０２の分類結果Ｄ２を説明変数として、モデルを生成する。モデル化の方法には複数ある。
【００５８】
図６（ａ）に示すように、対象エネルギ消費積算部１０１の積算値Ｄ４を回帰することでモデル化してもよい。図６（ｂ）に示すように、サービス利用状態検出部１０２の分類結果Ｄ２が離散的な値となる場合は、各分類結果Ｄ２に対して、対象エネルギ消費積算部１０１の積算値Ｄ４の平均値と分散などを、テーブルの形で管理してもよい。
【００５９】
蓄エネルギ設備１１が非常用設備である場合、対象エネルギ消費積算部１０１の積算値Ｄ４と、サービス利用状態の分類結果Ｄ２との間の相関が弱い場合もあり得る。この場合は、分類結果Ｄ２に基づいて、分類値に応じた０以上の値をとる調整係数を設定し、対象エネルギ消費積算値Ｄ４に調整係数を掛けて、予め調整するようにしてもよい。
【００６０】
調整係数設定の考え方は、蓄エネルギ設備１１を有するエネルギ消費設備１２が提供するサービスの種類や内容に依存するため、後述の実施例で具体例を示す。ここでは一般論を述べる。
【００６１】
非常用の蓄エネルギ設備１１の場合、エネルギ消費設備１２が非常時に消費するエネルギを蓄エネルギ設備１１からの放エネルギで賄う。そこで、非常用の蓄エネルギ設備１１を活用する場合は、非常用の蓄エネルギ設備１１が必要とする蓄エネルギ量が低下して、無駄な蓄エネルギをしないように調整をする。
【００６２】
一方、常用の蓄エネルギ設備１１では、蓄エネルギ設備１１にエネルギを蓄える際に、系統からの電力を消費する。したがって、蓄エネルギを抑制できれば、系統負荷も抑制することができる。そこで、常用の蓄エネルギ設備１１では、蓄エネルギ時に、系統からの電力を消費し過ぎることのないように調整する必要がある。
【００６３】
調整係数が「１」の場合は調整なし、調整係数が「０．５」の場合は対象エネルギ消費が半分であると見なし、余剰蓄エネルギ量を多く考えることに対応する。例えば、暫定的に調整係数を設定し、エネルギ消費設備１２の提供するサービスに支障が生じる事態が生じた場合に、調整係数を「１」に近づけるように運用してもよい。
【００６４】
第１の場合として、放エネルギによるネガワット提供中、または、放エネルギ後の蓄エネルギ完了前に、サービス利用状態が変化して、調整係数を「１」と設定した状態に遷移した場合は、サービスに支障が生じる事態の一様態である。この第１の場合、実害が発生しない段階であるから、例えば調整係数を「０．５」から「０．７５」に上げ、さらに「０．７５」から「０．８７５」あげたりするように、調整係数を徐々に「１」に近づければよい。
【００６５】
第２の場合として、放エネルギ中、または放エネルギ後の蓄エネルギ完了前に、サービスを維持するための放エネルギが必要な事態が発生する場合は、サービスに支障が生じる事態の他の一様態である。この場合、調整係数を「１」に再設定してもよい。
【００６６】
逆に一定期間の間、第１の場合が発生しないときは、調整係数の変更を停止する。若しくは、調整係数を現在値よりも小さくしてもよい。さらに第１の場合が発生したときは、エネルギ消費設備１２のネガワット提供を中止してもよい。
【００６７】
図７，図８を用いてネガワット取引市場への入札について説明する。デマンド調整力診断装置１０は、電力を一次エネルギとするエネルギ消費設備１２の電力消費量を定期的に計測する。前述のように、過去のデータを用いてモデル化部１０３で求めた、サービス利用状態検出部１０２の分類結果毎の余剰蓄エネルギ量を基に、実施可能なネガワット量を計算する。
【００６８】
非常用の蓄エネルギ設備１１の場合、図７に示すように、現時点での消費電力量Ｐと余剰蓄エネルギ量（電力換算値）とを基に、ネガワット取引の直近の単位時間帯Ｔ３（時間幅ＴＮ）における実施可能ネガワット量を、下記の数式４に従い計算する。
【００６９】
ｍｉｎ（電力換算した余剰蓄エネルギ量／ＴＮ，Ｐ）・・・（数式４）
【００７０】
数式４は、電力換算した余剰蓄エネルギ量と現時点での消費電力量Ｐのうち、いずれか小さい方の値を出力する。
【００７１】
なお、実施可能ネガワット量は、継続的なデータの計測に基づいて計算するが、サービス利用状態データＤ２の値と時間帯とが同じでも、毎回の計算結果が常に同じになるわけではない。このため、統計的な処理をして、ネガワット取引量を決める必要がある。
【００７２】
データのバラツキ具合を示す情報として、時刻毎の各サービス利用状態分類値Ｄ２に対する平均値と分散のような値を計算して得る。ネガワット取引が成立した場合に、確実にネガワットを実施する観点から、小さい側のασ値を用いて、実施可能ネガワット量をスカラー値としても良い。
【００７３】
ここで、αは正の値であり、例えば２σなら９７．５％以上の確率で達成可能な実施可能ネガワット量に対応する。あるいは分位数および最小値などを用いても良い。例えば４分位の場合、下から１／４分位数の値を用いると云った方法がある。
【００７４】
過去の同じ分類結果Ｄ２に対して、エネルギ消費設備１２の電力消費量の平均値や最大値などの統計データを紐づけて管理してもよい。そして、このように管理した過去データに基づいて、現時点から直近のネガワット取引時間帯Ｔ３だけでなく、さらに先のネガワット取引時間帯Ｔ４や、さらにそれ以降の時刻に対してのネガワット取引計画を事前に作成してもよい。
【００７５】
ところで、ネガワット取引に応じると、蓄エネルギ設備１１の余剰蓄エネルギ量は減少する。このため、ネガワット取引の実施以降、蓄エネルギ運転に戻るまでの間、複数の時間帯でそれぞれネガワット取引を行う場合は、最初の時間帯以降では、それ以前の時間帯での実施可能ネガワット量を余剰蓄エネルギ量から差し引いて、数式４と同様にして計算すればよい。
【００７６】
常用の蓄エネルギ設備１１の場合について図２（ａ）と図８を用いて説明する。図２（ａ）における余剰蓄エネルギ量は、蓄エネルギ運転を開始する直前の時刻での蓄エネルギ量である。図２（ａ）の例では、時刻Ｔ０での蓄エネルギ量で、ほとんど余剰エネルギが無い。ネガワット取引では、蓄エネルギと放エネルギのサイクルの中で、蓄エネルギ動作を途中で中止することで実現する。
【００７７】
サービス利用状態検出部１０２の分類結果Ｄ２によって、余剰蓄エネルギ量や図８に示すような蓄エネルギ設備１１の消費電力が違ってくる。図２（ａ）の場合とは異なり、余剰蓄エネルギ量が存在する場合、余剰蓄エネルギ量に相当する量を蓄エネルギする際の消費電力量がネガワット量（系統の電力消費の抑制代）となる。
【００７８】
サービス利用状態検出部１０２のある分類結果Ｄ２における蓄エネルギ量と電力量とが図２（ａ）および図８に示す場合であると仮定して、以下、余剰蓄エネルギ量から実施可能ネガワット量を求める処理について説明する。
【００７９】
図２（ａ）に示すサイクル内で製造した蓄エネルギ量ＥＳが、図８の同じ時間帯における消費電力で製造した蓄エネルギ量であるとみなすことができる。この部分の電力消費を図８ではハッチングして示す。
【００８０】
なお、消費電力において全ての時間共通する負荷があるような場合、それを取り除いて計算してもよい。図８のハッチングした部分の電力消費量をＰＳとすると、下記の数式５のようにして、余剰蓄エネルギ量（未利用蓄エネルギ量〜を電力に換算できる。
【００８１】
なお、これは非常用の蓄エネルギ設備１１の場合も同様である。非常用の蓄エネルギ設備１１の場合、放エネルギ直後などの蓄エネルギ実施時に、その蓄エネルギで消費する電力（系統からの電力）を計測して、この計測値をＰＳとする。そして、蓄エネルギ設備１１の容量をＥＳとして換算すればよい。
【００８２】
電力換算余剰蓄エネルギ量＝（ＰＳ／ＥＳ）＊余剰蓄エネルギ量・・・（数式５）
【００８３】
常用の蓄エネルギ設備１１でネガワット取引を行う場合、ネガワット取引実施時のサービス利用状態検出部１０２の分類結果Ｄ２に対応した、電力換算余剰蓄エネルギ量と蓄エネルギ設備１１の消費電力データとを用いて、未利用分を割り当てる。ネガワット価格の高い時間帯から、非常用の蓄エネルギ設備１１の場合と同様に、割り当てれば良い。
【００８４】
ネガワット取引が成立した場合、約定した取引について、前述のような制御を実施し、系統２への電力負荷を抑制する。実施した電力系統の負荷抑制量は、蓄エネルギ設備１１に設置された計測手段により計測した放エネルギ量や、蓄エネルギ量の推移から蓄エネルギの打ち切り時点の蓄エネルギ量と、制御を行なった場合の蓄エネルギ量の差とから計算することができる。
【００８５】
なお、常用の蓄エネルギ設備１１については、サイクル運転をすることを前提としているため、次の蓄エネルギ時の最大蓄エネルギ量や設備の容量との差を取れば良い。
【００８６】
デマンド調整力診断装置１０は、蓄エネルギ設備１１をネガワット取引に使用した場合、非常用であるか常用であるかに関わらず、蓄エネルギを実施する。蓄エネルギ完了までの所要時間と蓄エネルギに使用した電力量とについて、それぞれ記録しておく。デマンド調整力診断装置１０は、過去の実績と比較して大きなかい離がある場合、その後のネガワット取引計画時に、余剰蓄エネルギ量とは無関係に、リフレッシュのための放エネルギの実施を計画しても良い。
【００８７】
さらに、デマンド調整力診断装置１０は、蓄エネルギ設備１１の寿命が短いと判断できる場合、更新の手続きを行った上で、更新日の前日等、更新が近いタイミングでは、リフレッシュのための放エネルギと同様に、深い深度に達する放エネルギの実施を計画してもよい。
【００８８】
定期的にまたは不定期に所定の放エネルギを実行することで、蓄エネルギ設備１１の運転状態を適正に保ちつつ、実施可能ネガワット量を増やすことができる。
【００８９】
過去の実績と比較してリフレッシュや更新をするか否かを判定方法を説明する。時間が過去の平均値よりも所定の時間以上長くなったり、電力消費が過去の平均値よりも所定量以上大きくなったりした場合に、リフレッシュや更新を実行すればよい。所定時間や所定量は、類似の蓄エネルギ設備１１の劣化データなどを基に決めればよい。
【００９０】
本実施例によれば、複雑かつ正確なモデルを作成することなく、電力系統２への負荷の抑制量を計測値から決定できる。さらに、本実施例によれば、実際に達成されたネガワット量を蓄エネルギ設備１１やエネルギ消費設備１２に対する客観的な計測結果を基に測定することができる。
【実施例２】
【００９１】
図９〜図１２を用いて第２実施例を説明する。本実施例を含む以下の各実施例は、第１実施例の変形例に相当するため、第１実施例との差異を中心に説明する。本実施例では、複数のプロシューマ１を管理してネガワット取引の計画を立案する統合化システム３と、ネガワット取引を管理する電力取引市場システム４を例示する。
【００９２】
図９は、本実施例に係るシステム全体の構成図である。本実施例の各プロシューマ１は、通信ネットワークＣＮを介して統合化システム３に接続されている。「統合化部」としての統合化システム３は、通信ネットワークＣＮを介して、電力取引市場システム４に接続されている。なお、統合化システム３と各プロシューマ１を接続する通信ネットワークと、統合化システム３と電力取引市場システム４を接続する通信ネットワークは異なってもよいし、図９に示すように共通してもよい。
【００９３】
統合化システム３は、コンピュータシステムとして構成されており、例えば、需要抑制計画作成部３１、プロファイル管理部３２、通信部３３を備える。通信部３３は通信ネットワークＣＮを介して他の計算機１０，４と通信する機能である。需要抑制計画作成部３１は、複数のプロシューマ１のネガワット達成能力を統合することで、ネガワット量を実現するための計画を立案する機能である。プロファイル管理部３２は、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０から取得する抑制可能プロファイルＤ５を管理する機能である。
【００９４】
電力取引市場システム４は、ネガワット取引を管理するコンピュータである。その詳細は割愛するが、通信機能や取引管理機能などを備える。
【００９５】
各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０は、モデル化部１０３で構築したサービス利用状態データＤ２とその時の実施可能ネガワット量との関係を示すモデルを、抑制可能プロファイルＤ５として、統合化システム３へそれぞれ通知する。さらに、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０は、図９では図示を省略するが、その時々のサービス利用状態検出部１０２の分類結果Ｄ２も統合化システム３へそれぞれ通知する。
【００９６】
統合化システム３は、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０から通知された抑制可能プロファイルＤ５とサービス利用状態データＤ２とから、各プロシューマ１で実施可能なネガワット量を計算し、ネガワット取引市場に入札する。
【００９７】
図９では図示を省略するが、気象データなどを供給する情報供給源を統合化システム３に接続し、統合化システム３が一括して気象データを取得して、各デマンド調整力診断装置１０に配信してもよい。各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０でそれぞれ気象データを取得するのは効率が悪く、経済性が低いためである。
【００９８】
各デマンド調整力診断装置１０のサービス利用状態検出部１０２は、サービス情報Ｄ１や制御情報のほかに、統合化システム３からの情報も用いて、サービス利用状態データＤ２を算出することができる。
【００９９】
各デマンド調整力診断装置１０から抑制可能プロファイルＤ５を統合化システム３へ送信する代わりに、抑制可能プロファイルＤ５を算出するために必要な元データを、各デマンド調整力診断装置１０から統合化システム３へ送信してもよい。統合化システム３は、受信した元データを用いて、サービス利用状態検出部１０２やモデル化部１０３が実施する処理を行ってもよい。
【０１００】
デマンド調整力診断装置１０の持つ機能の一部を統合化システム３に移した場合でも、蓄エネルギ設備１１を有するエネルギ消費設備１２が持つセンサの情報や制御情報以外の情報も活用した、抑制可能プロファイルＤ５を生成することができる。
【０１０１】
図１０に、複数の非常用の蓄エネルギ設備１１を連携させてネガワット取引に臨む場合を示す。図１０に示す例は、放エネルギの後で蓄エネルギを実施するような単純構成の非常用の蓄エネルギ設備１１を複数組み合わせることで、ネガワット量を確保する。
【０１０２】
図１０に示すように、複数の蓄エネルギ設備１１の放エネルギを組み合わせることで、放エネルギに対するリバウンド（蓄エネルギ）をネガワット取引の需要の乏しい時間帯に移すことができる。また、放エネルギによるネガワット量の供給が少なかったり、ネガワット取引の単位時間幅より短い時間で放エネルギを行うような設備１１であったりした場合でも、複数組み合わせることでネガワット取引に活用することができる。
【０１０３】
余剰蓄エネルギ量の調整を行ったなどの理由で、一部の蓄エネルギ設備１１のネガワット量の供給が停止される場合、デマンド調整力診断装置１０は、その事象の発生とそこまでの放エネルギ量とを電力量に換算して、統合化システム３に通知する。
【０１０４】
これにより、統合化システム３は、蓄エネルギ設備１１によるネガワット供給予定量と実績との差から、必要となるネガワット供給量を計算する。統合化システム３は、ネガワット供給可能な別の蓄エネルギ設備１１をネガワット取引に参加させることで、系統２に対するネガワット供給を継続することができる。なお、換算には、数式５で述べた係数（ＰＳ／ＥＳ）を用いればよい。さらに変換効率を考慮してもよい。
【０１０５】
コストは、各設備１１のコスト情報を放エネルギ量で重み付けして計算する。ネガワット取引を落札できた場合、統合化システム３は、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０に指令Ｄ６を送信する。指令Ｄ６は、対応する入札の計算で決定した配分で、各プロシューマ１における抑制量や抑制実行時間などを含む。
【０１０６】
図１１に、抑制可能プロファイルＤ５の構成例を示す。プロファイルＤ５は、サービス利用状態の分類値Ｄ２に応じて、時間帯ごとの実施可能ネガワット量をテーブル化したデータとする。
【０１０７】
各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０は、抑制実施後に、放エネルギ量または、蓄エネルギ打ち切り時の蓄エネルギ量と、予定していた蓄エネルギ量との差を、統合化システム３に通知する。統合化システム３は、通知された情報に基づいてネガワット取引を清算する。
【０１０８】
図１１では、時間帯毎を横軸として、実施可能ネガワット量を示すが、土曜・日曜・祝日、金曜や祝日の前日、月曜日や連休明けの日などでは、通常と異なる特徴を示す。このような条件も識別できるようにプロファイルＤ５を構成してもよい。
【０１０９】
なお、抑制可能プロファイルＤ５とサービス利用状態データＤ２とをデマンド調整力診断装置１０から統合化システム３へ通知する代わりに、その時々のサービス利用状態データＤ２に応じた抑制可能量だけを統合化システム３に通知してもよい。このようにすれば、統合化システム３では、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０からの抑制可能プロファイルＤ５を記憶する必要がなくなるため、統合化システム３の記憶容量および計算量を減らすことができる。
【０１１０】
図１１に示すデータを、帳票に出力したり、画面に表示したりしてもよい。なお、統合化システム３を持たないシステムの場合、例えばログ情報や、特別なＩＰアドレスなどで、デマンド調整力診断装置１０が提供するＨＴＭＬサービスなどを通じて、画面に表示してもよい。あるいは、デマンド調整力診断装置１０内にデータを記録しておき、必要に応じ保守端末装置などから、記録したデータを取り出せるようにしてもよい。
【０１１１】
実施可能ネガワット量ではなく、対象エネルギ消費積算部１０１の積算値Ｄ４を、サービス利用状態の分類値Ｄ２に対して記録しておき、ログや画面としてシステムの保守や監査などの際に表示できるようにしてもよい。
【０１１２】
なお、第１実施例では、リフレッシュを行う場合、過去の実績との比較による方式について説明したが、本実施例では、複数の蓄エネルギ設備１１の情報が集約されるため、他の同種設備の実績と比較して時間が長い場合や、消費電力が大きい場合にリフレッシュさせるようにしてもよい。
【０１１３】
図１２は、統合化システム３の処理の例を示すフローチャートである。統合化システム３の通信部３３は、通信ネットワークＣＮを介して、各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０から情報を取得する（Ｓ１０）。取得する情報には、上述したプロファイルＤ５などを含む。取得したプロファイルＤ５は、プロファイル管理部３２によって記憶され、管理される。
【０１１４】
需要抑制計画作成部３１は、通信部３３および通信ネットワークＣＮを介して、電力取引市場システム４からネガワット取引の入札情報を取得する（Ｓ１１）。
【０１１５】
需要抑制計画作成部３１は、必要とされている電力需要の抑制に貢献しうる設備１１を選択し（Ｓ１２）、選択した設備１１を持つプロシューマ１に対してネガワット取引に参加するか問い合わせる（Ｓ１３）。
【０１１６】
需要抑制計画作成部３１は、ネガワット取引に参加するプロシューマ１の持つ蓄エネルギ設備１１の組み合わせ（ネガワット実行時期やネガワット量）を計算し（Ｓ１４）、電力取引市場システム４へ応札情報を送信する（Ｓ１５）。
【０１１７】
需要抑制計画作成部３１は、電力取引市場でネガワット取引が成立すると、ネガワット取引に参加する各プロシューマ１のデマンド調整力診断装置１０に対し、需要抑制の実行時期（ネガワット実行時期）や抑制量（ネガワット量）を指示する（Ｓ１６）。
【０１１８】
このように構成される本実施例では、複数の設備１１を適宜組み合わせることで、ネガワット取引に臨むことができる。
【実施例３】
【０１１９】
図１３を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、第１実施例で述べた対象エネルギ消費積算部１０１の代わりに、対象エネルギ消費推定部１０１Ａを用いる。本実施例は、第２実施例と組み合わせることが可能である。対象エネルギ消費積算部１０１を有するプロシューマ１と、対象エネルギ消費推定部１０１Ａを有するプロシューマ１とが混在するシステムを統合化システム３が管理する構成でもよい。
【０１２０】
対象エネルギ消費推定部１０１Ａは、計測した瞬時の対象エネルギＤ３の消費速度を計測し、この計測値に機能維持所要時間を掛けることで、対象エネルギ消費Ｄ３の積算値Ｄ４を推定する。
【０１２１】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。本実施例では、対象エネルギ消費量を積算する必要がないため、第１実施例よりも短時間で、積算値Ｄ４を推定することができる。
【実施例４】
【０１２２】
図１４を用いて、第４実施例を説明する。本実施例では、鉄道の踏切警報装置に適用する場合を説明する。本実施例は上述した第１〜第３実施例のいずれとも組み合わせ可能である。
【０１２３】
鉄道の踏切の本来の機能は、線路上を走行する車両の通過に合わせて、道路交通を遮断することである。鉄道の踏切警報装置における蓄エネルギ設備１１は蓄電池であり、その用途は停電などの非常時にも踏切による遮断サービスの維持と、そのことを周囲に知らせる警報サービスを維持とにある。なお、踏切の上げ下げには電力を消費するが、上げた状態または下げた状態の維持については電力の消費はない。
【０１２４】
踏切警報装置の場合、サービス利用状態データＤ２は、例えば、予め定めた時間間隔において、同一の蓄電池が非常用電力を供給する１つないし複数の踏切に最も近い線路上を走行する車両の進行方向まで考慮した距離や当該時間帯のダイヤの密度、あるいは時間帯そのもの、あるいは、その時間帯での気象や災害などである。
【０１２５】
線路上を走行する車両までの距離やダイヤの密度は、踏切警報装置が提供すべきサービスの指標と言えるものの一例であり、気象条件や災害情報は、踏切警報装置の蓄エネルギ設備１１の重要性に関する指標の一例である。
【０１２６】
踏切警報装置と線路上を走行する車両までの距離が遠く離れていたり、ダイヤが粗で、翌日まで線路上を走行する車両がない場合などでは、踏切警報装置の機能を維持する必要に乏しい。このような安全性に影響がない場合にまで、停電に備えて蓄電池を満蓄にしておく必要はない。
【０１２７】
線路の土砂崩れや津波による線路の浸水などの場合のように、線路上を走行する車両の走行が長期間停止せざるをえない場合も、復旧ないしその見通しが立つまで、踏切警報装置の機能を維持する必要はない。この場合、踏切警報装置にから所定距離内に車両が存在するとしても、蓄電池を満蓄状態にして電力系統２（配電系統）の停電に備える必要性はない。一方、雷雨の可能性が高いような気象条件では、線路敷設エリアの電力系統２が停電するリスクが高くなる。この場合、踏切警報装置の蓄電池は満蓄状態であることが望ましい。
【０１２８】
本実施例では、踏切警報装置の特性を踏まえて、調整係数を設定する。本実施例を第１実施例と組み合わせる場合、対象エネルギ消費積算部１０１の出力に対する調整係数の設定例としては、在線位置から踏切区間までの距離が所定値を上回る場合や、災害で列車が通過する可能性がないことが分かる場合は、調整係数を「０」とすればよい。さらに気象条件から電力系統２の停電の確率が高い状態の場合は、距離によらず、調整係数を「１」とすればよい。
【０１２９】
図１４は、４つの踏切での電力消費の例を示している。消費電力の時間差は、踏切間の距離に依存する。この例は、同時に複数の踏切が遮断サービスおよび警報サービスを提供することがない例を示すが、実際には必ずしもその限りではない。
【０１３０】
線路を走行する車両の進行方向も考慮した踏切区間までの距離が一定値を下回った場合、当該地域の電力系統２の停電に対して踏切の作動を考慮する必要がある。本実施例を第３実施例と組み合わせる場合、対象エネルギ消費推定部１０１Ａでは、図１４に示した警報サービスによる消費電力、ないし、遮断サービスと警報サービスによる消費の平均値を電力消費（単位時間当たりの電力消費量）から計算し、線路上を走行する車両が当該踏切区間を通過するまでの時間と掛け合わせることで、必要な電力量を計算する。
【０１３１】
Ｗｈｒメータで計測している場合は、ある期間の消費電力量を計測し、鉄道ダイヤから決まる通過本数と、走行速度と通過する車両の長さと、軌道回路の単位長さから決まる各踏切での遮断継続時間とから、下記の数式６、数式７にしたがって、踏切通過中の踏切警報装置における消費電力を推定すればよい。
【０１３２】
消費電力＝ある期間の消費電力量／（一定期間での通過車両数＊ある期間の踏切稼働時間）・・・（数式６）
【０１３３】
ある期間の踏切稼働時間＝Σ（（車両長＋単位軌道回路長）／踏切通過時の車両速度））・・・（数式７）
【０１３４】
都市部などダイヤが混雑している地域においては、踏切警報装置の消費電力の積算値を時間帯間に積算した値そのものを使用してもよい。
【０１３５】
このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、踏切警報装置のバッテリを有効利用してネガワット取引を実行できる。
【実施例５】
【０１３６】
第５実施例では、第１実施例〜第３実施例を携帯電話の基地局に適用する場合について説明する。携帯基地局の本来の機能は、携帯端末に対していつでも通信できる環境を提供することである。また携帯基地局における蓄エネルギ設備１１は蓄電池であり、その用途は停電などの非常時にも通信サービスを維持することにある。
【０１３７】
サービス利用状態データＤ２は、蓄エネルギ設備１１を有するエネルギ消費設備１２が本来の機能を果たす際の指標に関するデータである。携帯基地局の場合は、例えば、予め定めた時間間隔における、携帯基地局が通信サービスを提供するセル内に存在する端末の数、あるいは通信を行った端末の数、あるいはその時間帯での気象条件（気温、湿度、降水量、降雪量、積雪量）などである。
【０１３８】
セル内の端末数や通信を行った端末数は、携帯基地局が提供すべきサービスの指標の一例である。気象条件は、携帯基地局の蓄エネルギ設備１１の重要性に関する指標の一例である。
【０１３９】
例えばセル内にある端末数や通信を行う端末数が少ない場合（例えば０台）、停電時に携帯基地局の機能を維持する必要はないため、停電に備えて蓄電池を満蓄状態にしておく必要はない。また例えば、積雪量がゼロ、降雪量もゼロ、さらに降水量もゼロである場合、系統２に停電が生じる可能性は低い。この場合、たとえセル内に一定数の端末が存在したり、通信を行う実績があったりしたとしても、蓄電池を満蓄状態にして停電に備える必要性は少ない。一方、例えば気温が３０度前後以上から急激に低下するような場合や、雷雨の可能性が高い場合は、停電のリスクは高くなるため、蓄電池は満蓄状態であることが望ましい。
【０１４０】
本実施例では、上述した携帯電話基地局の蓄電池の使用形態を踏まえて、調整係数を設定する。対象エネルギ消費積算部１０１の出力に対する調整係数の設定例として、セル内端末数が「０」であるなら、調整係数も「０」に設定すればよい。セル内端末数と通話確率の積を一定期間の実績に対して０〜１で正規化した値を使うなどしてもよい。気象条件から雷雨の確率が高い状態の場合は、セル内端末数や通話確率にかかわらず、調整係数を「１」に設定すればよい。なお、前述した調整方法で調整係数を掛けることが前提となるが、気象条件から停電の確率が低い場合は、調整係数を「０．５」等の低めの値に設定してもよい。
【実施例６】
【０１４１】
第６実施例では、第１実施例〜第３実施例を、家庭用の電気式温水設備に適用する場合を説明する。
【０１４２】
電気式温水設備の本来の機能は、日々に消費される温水を提供することである。また温水供給設備における蓄エネルギ設備１１は蓄熱槽である。
【０１４３】
電気式温水設備の場合のサービス利用状態データＤ２は、温水設備の製造した温水を消費する日々の人員の数や気温などである。調理機器や娯楽機器、情報機器、空調設備の使用状況などを用いてもよい。人員は、例えば、電気式温水設備を設置した場所のＷｉＦｉの接続端末数などから判別することができる。
【０１４４】
調理機器の使用電力やテレビなどの娯楽機器、パーソナルコンピュータなどの情報機器、エアコンディショナなどの空調機器の使用状況が前後数日、あるいは前年同時期と異なる場合は、特異なイベントを実施している可能性がある。この場合、温水消費のパターンが予測しづらい状況にあると考えることができる。
【０１４５】
常用の蓄エネルギ設備の調整方法は、前述したように、非常用の蓄エネルギ設備とは異なり、実績以上に蓄エネルギ設備１１が利用される可能性を考慮する必要がある。
【０１４６】
本実施例では、このような点を特性を踏まえて、調整係数を設定する。対象エネルギ消費積算部１０１の出力に対する調整係数の設定例としては、調理機器などの使用電力が頻度の少ない消費形態となっている場合、調整係数を「２」などの「１」よりも大きな値に設定すればよい。
【実施例７】
【０１４７】
第７実施例では、第１実施例〜第３実施例２を、オフィスなどで使用するＵＰＳ（Uninterruptible Power Supply）装置に適用する場合を説明する。
【０１４８】
ＵＰＳ装置の本来の機能は、系統２の電力がなくなった場合にも、一定の時間、業務を継続できるように電源を供給することである。ＵＰＳ装置における蓄エネルギ設備１１は蓄電池である。
【０１４９】
ＵＰＳ装置の場合、例えば、予め定めた時間間隔において、予め定めた機器の稼働状況や気象条件がサービス利用状態データＤ２となる。サービスの対象となる設備数は、ＵＰＳ装置が提供すべきサービスの指標の一例である。気象条件は、ＵＰＳ装置の蓄エネルギ設備１１の重要性に関する指標の一例である。
【０１５０】
サービス対象の設備が少ない場合（例えば０台）、ＵＰＳ装置の機能を維持する必要はないため、停電に備えて蓄電池を満蓄状態にしておく必要はない。気象条件が安定しているなら、停電の生じる可能性は低いため、サービス対象の機器が一定数以上ある場合でも、蓄電池を満蓄状態にして停電に備える必要性は少ない。これに対し、気象が不安定な場合、雷雨の可能性が高く、停電リスクは高くなるため、蓄電池は満蓄状態であることが望ましい。
【０１５１】
本実施例では、このような特性を踏まえて、調整係数を設定する。対象エネルギ消費積算部１０１の出力に対する調整係数の設定例としては、設備数が「０」なら調整係数も「０」に設定すればよい。設備数の一定期間の実績に対して０〜１で正規化した値を使うなどしてもよい。
【０１５２】
各設備の稼働状況に応じて電力消費を計測しておき、稼働計画に基づいて、稼働する機器消費電力の計測結果を組み合わせることで、対象エネルギ消費を推定してもよい。さらに気象条件から停電の確率が高い状態の場合は、稼働設備数に係らず、調整係数を「１」に設定にすればよい。前述した調整方法で調整係数を掛けることが前提となるが、気象条件から停電の発生する確率が低い場合は、調整係数を「０．５」等の低めの値に設定してもよい。
【０１５３】
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。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。
【０１５４】
また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。
【符号の説明】
【０１５５】
１：プロシューマ、２：系統、３：統合化システム３、４：電力取引市場システム、１０：デマンド調整力診断装置、１１：蓄エネルギ設備、１２：エネルギ消費設備、１０１：対象エネルギ消費量積算部、１０１Ａ：対象エネルギ消費量推定部、１０２：サービス利用状態検出部、１０３：モデル化部
【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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【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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