(57)【要約】【課題】エネルギー需要家からエネルギー供給元へのリクエストを反映した双方向でのエネルギー管理を行うことができるエネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法を提供する。【解決手段】エネルギー需要家２００の下位系エネルギー管理システム２０１およびエネルギー供給元１０の上位系エネルギー管理システム１１は、エネルギー供給元１０から供給されるエネルギーの加減要求に対応する条件を予め記憶する記憶部２１、２１１をそれぞれ備え、下位系エネルギー管理システム２０１および上位系エネルギー管理システム１１は共同して、記憶部２１、２１１に記憶されたそれぞれの条件に基づいてネゴシエーションを行い、互いの条件が一致するエネルギーの加減要求の加減量を算出する。【選択図】      図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のエネルギー管理手段を備えたエネルギー供給元と、前記エネルギー供給元からエネルギーの供給を受ける第２のエネルギー管理手段を備えたエネルギー需要家とを備えたエネルギー管理システムであって、
前記エネルギー需要家の第２のエネルギー管理手段および前記エネルギー供給元の第１のエネルギー管理手段は、前記エネルギー供給元から供給されるエネルギーの加減要求に対応する条件を予め記憶する記憶手段をそれぞれ備え、
前記第２のエネルギー管理手段および前記第１のエネルギー管理手段は共同して、前記記憶手段に記憶されたそれぞれの前記条件に基づいてネゴシエーションを行い、互いの条件が一致する前記エネルギーの加減要求の加減量を算出することを特徴とするエネルギー管理システム。
【請求項２】
前記第１のエネルギー管理手段を備えたエネルギー供給元、および前記第２のエネルギー管理手段を備えたエネルギー需要家のいずれか１つ以上は、複数存在することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項３】
前記エネルギー供給元および前記エネルギー需要家は階層構造を構成しているものであって、前記エネルギー供給元と前記エネルギー需要家との間に、中間層として１層以上の階層をさらに備え、前記中間層は、当該中間層が挟まれている前後の階層と前記ネゴシエーションを行うことを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項４】
前記階層のいずれか１つ以上は、複数個存在することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー管理システム。
【請求項５】
前記予め設定された条件は、前記エネルギー供給元が要求するエネルギー加減要求量および前記エネルギー需要家が加減可能なエネルギーの加減量であって、加減を行う時間帯毎に加減量を数値化したデータであることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理システム。
【請求項６】
前記エネルギーの加減量は、前記エネルギーの加減量の大きさに応じた指標値であって、前記エネルギー需要家が前記エネルギーの加減要求を実行した場合に、エネルギー加減実行の代償に対応した指標値を予め設定し、前記加減を行う時間帯毎に数値化された削減量のそれぞれに対応づけた前記指標値を含むことを特徴とする請求項５に記載のエネルギー管理システム。
【請求項７】
前記データは、前記エネルギー加減の調整可能量に関する属性値を含んでおり、前記第２のエネルギー管理手段におけるエネルギー消費の負荷の加減調整可能量の情報、前記負荷のエネルギー消費が発生する時間帯のシフトを行う場合のシフト可能量の情報、前記負荷の稼動時間および前記負荷の積算エネルギーの加減調整可能量の情報、前記負荷のエネルギー消費の遮断可否の情報、前記負荷の消費または発生エネルギー量とその誤差量あるいは誤差率の情報、の少なくとも一つ以上の前記エネルギー加減の調整可能量に関する属性値を含んでいることを特徴とする請求項６に記載のエネルギー管理システム。
【請求項８】
前記データは、未来の予測値を含めた時間軸での属性値を含んでいることを特徴とする請求項７に記載のエネルギー管理システム。
【請求項９】
前記第１のエネルギー管理手段から前記第２のエネルギー管理手段にエネルギー加減要求量である前記データを送信することで、前記ネゴシエーションを実行することを特徴とする請求項５に記載のエネルギー管理システム。
【請求項１０】
前記階層構造において、上位の階層は、下位の階層から受信した複数の前記データを合算し、合算されたデータを前記上位の階層が備えるデータに置き換えることを特徴とする請求項３または５に記載のエネルギー管理システム。
【請求項１１】
前記エネルギー需要家が前記エネルギーの加減要求を実行した場合に、エネルギー加減実行の代償に対応した指標値を受け取ることを特徴とする請求項６に記載のエネルギー管理システム。
【請求項１２】
前記中間層は、当該中間層が挟まれている前後の階層と前記ネゴシエーションを行う場合、上位の階層からエネルギーの要求加減量を受け取り、当該要求加減量を満たし、且つ対応する前記指標値の合計量が最小となる下位の階層への要求加減量の配分を算出し、算出された前記要求加減量の配分に対応する前記指標値の合計量を上位の階層に通知することを特徴とする請求項３または６に記載のエネルギー管理システム。
【請求項１３】
前記中間層は、当該中間層が挟まれている前後の階層と前記ネゴシエーションを行う場合、上位の階層から前記指標値の提供可能量を受け取り、当該指標値の提供可能量を満たし、且つ前記指標値の提供可能量の範囲内で前記エネルギー加減量の合計量が最大となる下位の階層への指標値の配分を算出し、算出された前記指標値の配分に対応するエネルギー加減可能量の合計量を上位の階層に通知することを特徴とする請求項３または６に記載のエネルギー管理システム。
【請求項１４】
第１のエネルギー管理手段を備えたエネルギー供給元と、前記エネルギー供給元からエネルギーの供給を受ける第２のエネルギー管理手段を備えたエネルギー需要家とを備えたエネルギー管理システムで用いられるエネルギー管理方法あって、
前記エネルギー需要家の第２のエネルギー管理手段および前記エネルギー供給元の第１のエネルギー管理手段は、前記エネルギー供給元から供給されるエネルギーの加減要求に対応する条件をそれぞれが備える記憶手段に予め記憶し、
前記第２のエネルギー管理手段および前記第１のエネルギー管理手段は共同して、前記記憶手段に記憶されたそれぞれの前記条件に基づいてネゴシエーションを行い、互いの条件が一致する前記エネルギーの加減要求の加減量を算出することを特徴とするエネルギー管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー供給元がエネルギー需要家に対してエネルギー供給量の削減を要求した場合に、最適な削減量を算出することができるエネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、夏季の猛暑の日等の電力消費ピーク時において、空気調和機は多くの電力を消費している。このような電力消費ピーク時においては、空気調和機の設定温度を２〜３℃上げるだけで、大幅な省電力化を達成することができる。このことを考慮し、電力事業者などが遠隔制御で家庭やオフィスビル等の電気機器（空気調和機を含む）の電力消費量を調整するＤＳＭ（Demand Side Management：負荷制御方式）が提唱されている。具体的には、家電機器制御のための業界団体「エコーネットコンソーシアム」により、１９９９年１１月から東京都内において、ＤＳＭサービスの実証試験が開始されている。
【０００３】
ＤＳＭに関する制御方法としては、強制的な負荷遮断（選択負荷遮断）による全体の電力負荷の制限やピークカット、負荷の使用時間帯のシフトによる負荷平準化などがある。これらの負荷調整ロジックは予め遮断する負荷の優先順位、負荷の調整ルールをあらかじめ決定しておく必要があり、また、その調整は負荷側の都合を考慮しない一方的なエネルギー管理技術である。
【０００４】
このようなシステムにおいては、複数の需要家（負荷）へのエネルギー供給をエネルギー供給元からのみ管理する技術がある。特許文献１では、複数の負荷へのエネルギー供給を管理するエネルギー管理システムの技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１０５３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された技術では、エネルギー供給元からエネルギー需要家への一方的なデマンド制御を行っているため、エネルギー需要家からエネルギー供給元へのリクエストは反映されないという課題がある。また、上述したマイクログリッドなどの需給制御においては、負荷の需要予測は、負荷調整を加味したものではなく、あくまで負荷運用を最優先に考えた上での需要予測であり、その分、需給制御、運用計画において調整限界が厳しく、運用上、無理が生じる可能性がある。また、これらに対処するためには、予め、需給マッチングをとるために自家発電設備、燃料電池、電力貯蔵装置（蓄電池）などの設備を過剰に設置する必要があり、経済的にも制約がある。
【０００７】
そこで、本発明は、エネルギー需要家からエネルギー供給元へのリクエストを反映した双方向でのエネルギー管理を行うことができるエネルギー管理システムおよびエネルギー管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一態様によれば、第１のエネルギー管理手段を備えたエネルギー供給元と、前記エネルギー供給元からエネルギーの供給を受ける第２のエネルギー管理手段を備えたエネルギー需要家とを備えたエネルギー管理システムであって、前記エネルギー需要家の第２のエネルギー管理手段および前記エネルギー供給元の第１のエネルギー管理手段は、前記エネルギー供給元から供給されるエネルギーの加減要求に対応する条件を予め記憶する記憶手段をそれぞれ備え、前記第２のエネルギー管理手段および前記第１のエネルギー管理手段は共同して、前記記憶手段に記憶されたそれぞれの前記条件に基づいてネゴシエーションを行い、互いの条件が一致する前記エネルギーの加減要求の加減量を算出することを特徴とするエネルギー管理システムが提供される。
【０００９】
また、本発明の一態様によれば、第１のエネルギー管理手段を備えたエネルギー供給元と、前記エネルギー供給元からエネルギーの供給を受ける第２のエネルギー管理手段を備えたエネルギー需要家とを備えたエネルギー管理システムで用いられるエネルギー管理方法あって、前記エネルギー需要家の第２のエネルギー管理手段および前記エネルギー供給元の第１のエネルギー管理手段は、前記エネルギー供給元から供給されるエネルギーの加減要求に対応する条件をそれぞれが備える記憶手段に予め記憶し、前記第２のエネルギー管理手段および前記第１のエネルギー管理手段は共同して、前記記憶手段に記憶されたそれぞれの前記条件に基づいてネゴシエーションを行い、互いの条件が一致する前記エネルギーの加減要求の加減量を算出することを特徴とするエネルギー管理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、エネルギー需要家からエネルギー供給元へのリクエストを反映した双方向でのエネルギー管理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を模式的に示す図。
【図２】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図３】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図４】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図５】同実施形態に係るエネルギー管理システムスコアカードについての機能を模式的に示す図。
【図６】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図７】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図８】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図９】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図１０】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図１１】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１２】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１３】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１４】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を模式的に示す図。
【図１６】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１７】同実施形態に係るエネルギー管理システムを適用したエネルギー管理方法を示したフローチャート。
【図１８】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図１９】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図２０】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図２１】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図２２】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードによるネゴシエーションの妥協点の一例を模式的に示す図。
【図２３】本発明の第３実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を模式的に示す図。
【図２４】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図２５】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図２６】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図２７】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図２８】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図２９】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図３０】本発明の第４実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を模式的に示す図。
【図３１】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図３２】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図３３】同実施形態に係るエネルギー管理システムの構成の概略を示すブロック図。
【図３４】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図３５】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【図３６】同実施形態に係るエネルギー管理システムで用いるスコアカードの一例を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を説明する。本実施形態のエネルギー管理システムは、例えば、エネルギー需要家に対してエネルギーやサービスを供給するエネルギー供給元として、電力会社を例として実現されている。なお、本実施形態では、エネルギー供給元を電力会社として説明しているが、上述したように、これに限定されるものではない。例えば、ガス会社・地域熱供給事業者などのエネルギープロバイダ、排出権事業者、エネルギー管理代行サービス事業者、省エネ支援サービス事業者などのサービスプロバイダ等を適用することができる。また、エネルギー需要家としては、集合住宅、マンション等が挙げられるが、同様に、これに限定されるものではなく、工場やプラント等のエネルギー消費者、エネルギー負荷、サービス消費者等が考えられる。
【００１４】
また、エネルギー管理システムは、階層型のエネルギー管理システム（以下、階層型エネルギー管理システムとも称する）という複数の階層を成すように構成されたシステムを用いる。図１に示されるように、複数の階層のうち、階層型のエネルギー管理システムの最上位（第一階層）は、エネルギー供給元である電力会社、ガス会社、地域熱供給会社などのエネルギープロバイダ、エネルギー管理に関する種々のサービスや排出権などを提供するサービスプロバイダとする。最上位のエネルギー管理システムは、エネルギープロバイダあるいはサービスプロバイダの管理下にあるものとする。また、最下位（第ｎ階層）は、エネルギー需要家の負荷群（負荷（１）、負荷（２）等）である。具体的にはエネルギー需要家のエネルギー負荷あるいは分散電源あるいは電力貯蔵装置など、あるいはそれらに付随するエネルギー管理システムである。即ち、最下位のエネルギー管理システムは、エネルギー需要家のエネルギー負荷あるいは分散電源あるいは電力貯蔵装置に対するものである。一般に最小構成で２階層（後述）、一般的には２以上のｎ階層構成とする。最下位系エネルギー管理システムは、エネルギー需要家のエネルギー負荷あるいは分散電源あるいは電力貯蔵装置、あるいはそれらに付随するエネルギー管理システムである。また、一般に下位になるほど、システムあるいは負荷群の数が増加するのが一般的であるが、時には一つの中間階層のエネルギー管理システムが複数の上位系のエネルギー管理システムとネゴシエーションを行うことも許容している。即ち、各階層間のエネルギー管理システムどうしがエネルギーの加減量を調整する機能は、双方向の通信によるネゴシエーション機能を有している。
【００１５】
図２は、階層型のエネルギー管理システムにおいて、例えば、３階層の具体的な例を模式的に示した図である。例えば上述したように、エネルギー供給元（エネルギー・サービスプロバイダ）１０が第一階層、集合住宅（のエネルギー管理組織やテナントビルのビル管理組織などに付随するエネルギー管理システム）１００が第二階層、各世帯や各ビルテナントなどに付随する負荷（のエネルギー管理システム）２００が第三階層となる。これらの各階層は、電話網、インターネット等のネットワークで相互に接続されている。なお、図２では、すべてを図示していないが、各階層は、図１に示すように、複数存在するものとする。
【００１６】
また、各階層は、それぞれエネルギー管理システムを備えている。即ち、エネルギー供給元１０は、上位系エネルギー管理システム（以下、上位系とも称する）１１を備え、集合住宅１００は、中位系エネルギー管理システム（以下、中位系とも称する）１０１を備え、負荷２００は、下位系エネルギー管理システム（以下、下位系とも称する）２０１を備えている。さらに、上位系エネルギー管理システム１１は、制御演算部２０を備え、中位系エネルギー管理システム１０１は、制御演算部１１０備え、下位系エネルギー管理システム２０１は、制御演算部２１０を備えている。エネルギー供給元１０から送信されたエネルギー加減要求（エネルギー削減要求）は、集合住宅１００を介して負荷２００まで送信される。エネルギー加減要求を受信した集合住宅１００の中位系エネルギー管理システム１０１及び負荷２００の下位系エネルギー管理システム２０１は、エネルギー供給元１０の上位系エネルギー管理システム１１とネゴシエーションと呼ばれる双方向の通信を行う。ネゴシエーションとは、一方がエネルギー加減調整に関する要求条件を提示し、他方がそれに対する可能条件あるいは報償条件を提示するやりとりの総称である。これらの要求条件（後述するエコポイント、スコアカード等）は、エネルギー供給元１０が備える記憶部２１、集合住宅１００が備える記憶部１１１、及び負荷２００が備える記憶部２１１にそれぞれ記憶されている。また、各制御演算部は、エネルギー加減要求量配分・エコポイント要求量合算を行う機能を備えている。
【００１７】
なお、本発明の第１実施形態では、上位エネルギー管理システム１０〜下位エネルギー管理システム２０１におけるエネルギーの加減量調整に対する報償条件を数値で定量的に表現するためにエコポイントという共通尺度を導入する。なお、このエコポイントは必要に応じて、経済価値や排出権との等価交換が可能なローカルマネーの機能を有することも可能である。（代償）エコポイントは、エネルギーの加減量の大きさに応じた指標値であって、エネルギー需要家がエネルギーの加減要求を実行した場合に、エネルギー加減の代償である指標値（エコポイント）を予め設定し、加減を行う時間帯毎に数値化された削減量のそれぞれに対応づけて指標値をテーブルデータ（スコアカード：後述）に記憶する。また、エネルギー加減量とは、エネルギー供給元１０から負荷２００に送信さえ得るエネルギー供給量の削減要求におけるエネルギーの削減量である。エネルギーの削減量は、すなわち省エネや節電を意味するが、時には電力系統の安定化や運用効率のために、エネルギー消費の増加も想定し、その両方の意味を持つものとする。
【００１８】
さらに、エネルギーの削減量の調整であるネゴシエーションの情報伝達手段として、本実施形態では、スコアカードと呼ばれるデータ群を用いる。スコアカードは、エネルギー加減の調整可能量に関する属性値を含んでおり、負荷（エネルギー需要家等の下位エネルギー管理システム２０１：第２のエネルギー管理手段）におけるエネルギー消費の負荷の加減調整可能量の情報、負荷のエネルギー消費が発生する時間帯のシフトを行う場合のシフト可能量の情報、負荷の稼動時間および負荷の積算エネルギーの加減調整可能量の情報、負荷のエネルギー消費の遮断可否の情報、負荷の消費または発生エネルギー量とその誤差量あるいは誤差率の情報、の少なくとも一つ以上のエネルギー加減の調整可能量に関する属性値を含んでおり、それらの関係を表記したデータ群である。即ち、スコアカードは、エネルギーの加減調整可能量とそれらの価値尺度を表現するエコポイントを対応付けたテーブルデータの一種である（後述：図６等参照）。スコアカードにおける属性値としては、エネルギーの削減量の調整（ネゴシエーション）の実現手段として、例えば、
１．負荷調整可能量（エネルギー利用量を増加減調整）
２、負荷シフト可能量（エネルギー利用を時間方向に移動）
３、負荷稼動時間・積算エネルギー調整可能量（エネルギーの利用時間あるいは積算値を調整）
４、負荷調整遮断可否（強制負荷遮断）
５、負荷の消費あるいは発生エネルギー量とその誤差量あるいは誤差率（非ネットワーク化負荷など需要予測不可能な負荷のエネルギー消費量変動幅、あるいは太陽光発電などの発電量予測不可能な分散電源の発電量変動幅などの特定値）
等がある。スコアカードには、これらの少なくとも一つ以上の属性値が記憶される。これらの属性値は、上述したように、エネルギー加減調整可能量に関するものである。また、スコアカードには、現在の瞬時値的なエネルギー加減量だけでなく、予測値を含めた時間軸でのエネルギー加減量などの属性値を記載可能とする。
【００１９】
図２に示されるように、エネルギー供給元１０から集合住宅１００及び負荷２００に対して、エネルギー加減要求量（エネルギー供給量の削減要求）が送信された場合、複数の上位エネルギー管理システム１１〜複数の中位エネルギー管理システム１０１〜複数の下位エネルギー管理システム２０１が双方向通信により互いにエネルギーの削減量の調整（ネゴシエーション）を行う。
【００２０】
すなわち、上位系１１と中位系１０１、及び中位系１０１と下位系２０１の間では、（１）エネルギー加減要求量とエコポイント要求量、（２）エコポイント提供可能量とエネルギー加減可能量、（３）スコアカードとそれに適合したエネルギー加減量・エコポイント提供量、などのネゴシエーションが実行される（後述）。
【００２１】
上位系１１、中位系１０１、及び下位系２０１の各エネルギー管理システム間でのネゴシエーションは、上位系１１からエネルギー加減要求量を提示（送信）し、これに対するエコポイント要求量を返信する場合が挙げられる。また、図３に示されるように、上位系１１からエコポイント提供可能量を提示（送信）し、これに対するエネルギー加減可能量を返信する場合があがられる。さらに、図４に示されるように、上位系１１からスコアカードの要求を下位系２０１に送信し、この要求に応じて下位系２０１からスコアカードの提供（送信）を受け、スコアカードの条件に適合したエネルギー加減量とエコポイントを下位系に提示（送信）する場合、等の方法で実現する。また、下位系エネルギー管理システム２０１は、複数の上位のエネルギー管理システムとのネゴシエーション機能を有し、必要エネルギー削減量総和が最小となる、あるいは要求エコポイント総和が最大となる上位のエネルギー管理システムを１つあるいは複数の組み合わせで選択するネゴシエーション機能を有する（後述）。なお、詳しいネゴシエーションの演算方法については後述する。
【００２２】
また、特に中位系エネルギー管理システム１０１は、下位系２０１の複数のスコアカードを加味し（ネゴシエーションの演算の条件に加え）、上位系１１から提示（送信）されたエネルギー加減要求量またはエコポイント提供可能量を複数の下位系２０１へのエネルギー加減要求量またはエコポイント提供可能量に配分する機能、下位系２０１から提示（返信）されたエネルギー加減可能量またはエコポイント要求量を合算して上位系１１にエネルギー加減可能量またはエコポイント要求量として提示（返信）する、などの機能を備えている。
【００２３】
さらに、特に中位系エネルギー管理システム１０１は、上位系１１〜下位系２０１とのネゴシエーションの周期が異なることを許容し、この場合の不整合をローカルで調整する機能（ネゴシエーション周期の不整合調整機能）を備えてる。このネゴシエーション周期の不整合調整機能とは、中位系のエネルギー管理システムは、上位系のエネルギー管理システムとのネゴシエーションの周期と、下位系のエネルギー管理システムあるいは負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷あるいは分散電源あるいは電力貯蔵装置）とのネゴシエーションの周期が異なる場合（例えば、片方が１時間毎で、もう一方が１分毎の場合等）を許容する機能であり、ネゴシエーション周期の不一致により発生した不整合を、ローカルなエネルギー負荷配分の加減調整や電力貯蔵装置の活用により解決する調整機能である。
【００２４】
また、中位系エネルギー管理システム１０１は、上位系１１または下位系２０１のエネルギー管理システムから新規に追加要求、あるいは撤退・削除要求があったとき、上位系１１または下位系２０１のエネルギー管理システムからその要求を受け取り、自己のデータベースにおいて対応する変更を施すと同時に、その完了通知を上位あるいは下位のエネルギー管理システムへ返信する機能を有する（後述）。
【００２５】
さらに、中位系１０１および下位系２０１のエネルギー管理システムは、上位系１１とのネゴシエーションにより得たエコポイント、または下位系２０１とのネゴシエーションにより提供したエコポイントを集計し、例えばエコポイント・サービスプロバイダに対し、決済等を行う機能を有する（後述）。
【００２６】
（スコアカードの諸管理機能）
（表示・編集、データベース、テンプレート、推論機能）
次に、図５は、各エネルギー管理システムが備えるスコアカード管理機能の構成を中心に模式的に示す図である。なお、図５では、一例として、エネルギー供給元１０の上位系エネルギー管理システム１１について説明するが、各エネルギー管理システム１０１、２０１も同様の構成を備えている。
【００２７】
上位系エネルギー管理システム１１の制御演算部２０は、スコアカード管理部２２を備えている。スコアカード管理部２２は、スコアカード情報の合成や配分計算を行うスコアカード配分・合成演算機能、スコアカードデータベース２５の管理機能（記録、検索機能）、各負荷２００ごとの該当するテンプレート２６を記憶部２１から読み出す機能、スコアカードの諸管理機能、複数の上位系１１が存在する場合の上位系選択機能、複数上位系１１への要求配分機能、上位系１１〜下位系２０１が行うエネルギー加減要求の新規追加・削減撤退（キャンセル）の場合の管理機能、予め設定された換算レートに従ったエコポイントの排出権や経済価値への換算に関する決済機能等を有する。スコアカード管理部２２は、スコアカード表示・編集部２３及びスコアカード推論部２４を備えている。スコアカード表示・編集部２３は、スコアカードの表示・編集を行う。スコアカード推論部２４は、過去実績のデータベースに基づく推論機能（過去のデータの中で取得したデータと一致する実現可能性が高いデータ）を検索して接続された入出力端末３００等に検索結果の表示を行う。
【００２８】
以下にスコアカードの諸管理機能について詳細に説明する。本実施形態の階層型のエネルギー管理システムでは、ネゴシエーションに用いるスコアカードの諸管理機能として、図５に示す以下の機能を有する。
【００２９】
（ａ）入出力端末３００を有し、入出力端末３００上でスコアカードの表示機能あるいは編集機能を有する。具体的には、図６〜図１０に示された各スコアカードの属性値を表示および編集処理を入出力端末３００を用いて行うことができる。
【００３０】
（ｂ）記憶部２１内に、スコアカードデータベース２５を有し、過去のスコアカードの属性値をスコアカードデータベース２５に記録する機能と、スコアカードデータベース２５から条件別の属性値を検索する機能を有する。具体的には、毎時の合成計算などにより得られたスコアカードをスコアカードデータベース２５に負荷種別、季節、日月、時間帯などとともに記録する機能、ある負荷、ある季節・日月・時間帯、などの検索条件を与えることで、過去の事例から該当するスコアカードをスコアカードデータベース２５から検索する機能などを有する。
【００３１】
（ｃ）記憶部２１には、さらにスコアカードテンプレート２６を有する。具体的には、負荷ごとに典型的なスコアカードのデフォルト値を記述したテンプレートをスコアカードテンプレート２６として予め記憶しておくことで、各スコアカードの利用の際にデフォルトのスコアカードとして読み出して直ちに利用することができる。
【００３２】
（ｄ）スコアカードの属性値をスコアカードデータベース２５から読み出して、推論する機能を有する。具体的には、上述した（ｂ）のデータベース検索機能により、該当する負荷、季節・日月・時間帯、などの検索条件により抽出された過去のスコアカードの平均値を算出し、算出された過去のスコアカードの平均値を、検索した該当条件に対するスコアカードの推論値として用いることができる。
【００３３】
（第１実施形態による階層型エネルギー管理システムの動作・作用）
次に、第１実施形態による階層型のエネルギー管理システムの動作・作用について説明する。
【００３４】
（階層間ネゴシエーションモデル）
（双方向通信によるネゴシエーション、スコアカード：加減量とエコポイント）
本実施形態の階層型のエネルギー管理システムにおいて、各階層間のエネルギー管理システムどうしがエネルギーの加減量を調整する機能は、双方向の通信によるネゴシエーション機能により実現される。ネゴシエーション機能において、エネルギーの加減調整可能量とそれらの価値尺度を表現するエコポイントを対応付けたスコアカードを用いる。
【００３５】
（スコアカードの機能・特徴記述）
（エネルギー加減量に関する５つの属性値、エコポイント表記、時間軸表記）
ネゴシエーションに用いるスコアカードの例を図６〜図１０に示す。スコアカードには、上述したように、（１）負荷調整可能量、（２）負荷シフト可能量、（３）負荷稼動時間・積算エネルギー調整可能量、（４）負荷調整遮断可否、（５）負荷の消費あるいは発生エネルギー量とその誤差量あるいは誤差率の少なくとも一つ以上のエネルギー加減調整可能量に関する属性値が記載されている。
【００３６】
図６〜図１０では一例として、エネルギー需用家を一般家庭世帯、負荷をエアコン（図６）、洗濯機（図７）、太陽光発電設備（図８）、ＴＶ（図９）、外灯（図１０）の場合について記載している。エアコンでは、図６に示すように、負荷の調整可能幅（エネルギー加減可能幅）を表し、同時にその代償として要求するエコポイント数（代償エコポイント）を記載している。代償エコポイントとは、相手（エネルギー供給元１０）からのエネルギー削減要求に対して、自身（中位系、下位系）が相手の要求を受け入れた場合に、その代償として相手側に要求する（エネルギー加減要求の要求幅を小さくするように要求する）ために用いるエコポイントである。また、上位系１１から強制的にエネルギー供給を遮断された場合に発生する代償エコポイントもスコアカードに設定されている。
【００３７】
次に、洗濯機の例では、図７に示されるように、負荷の時間シフト可能な時間帯（エネルギーシフト可能時間帯）を表し、可である時間帯にシフトした場合に、代償として要求する代償エコポイント数を時間帯毎に記載している。さらに、上位系１１から強制的にエネルギー供給を遮断された場合に発生する代償エコポイントもスコアカードに設定されている。
【００３８】
さらに、太陽光発電設備の例では、図８に示されるように、太陽光発電設備の負荷調整は、負荷の予測および正確な発電量予測が困難なため、スコアカードには発電量予測値（エネルギー需要予測）とその誤差率（需要誤差）が記載されている。さらに、上位系１１から強制的にエネルギー供給を遮断された場合に発生する代償エコポイントもスコアカードに設定されている。
【００３９】
また、ＴＶの例では、図９に示されるように、ＴＶの負荷調整が可能な稼働時間（日運用時間加減可能幅）がスコアカードに記載されている。ＴＶの負荷調整が可能な稼働時間は、ＴＶのスイッチがＯＮしている１日あたりの延べ使用時間である。
【００４０】
外灯の例では、図１０に示されるように、外灯の強制的に負荷遮断可能な時間帯がスコアカードに記載されている。即ち、上位系１１から強制的にエネルギー供給を遮断された場合に発生する代償エコポイントもスコアカードに設定されている。
【００４１】
以上の様にスコアカードには、各エネルギーの加減調整可能量に対応した、代償エコポイント（エコポイント換算値）を記載する。また、この例の様にスコアカードには、未来の予測値を含めた時間軸での記載を可能としている（スコアカードに含まれる時間帯には、現在の時間帯以降の時間が含まれている）。
【００４２】
（階層間のネゴシエーション機能の詳細）
（ネゴシエーション方法）
本実施形態の階層型のエネルギー管理システムにおけるネゴシエーション機能は、以下に分類される。
【００４３】
（１）図２に示されるように、上系位エネルギー管理システム１１が、中系位エネルギー管理システム１０１または下位系エネルギー管理システム２０１である負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷、分散電源、および電力貯蔵装置等）に対し、エネルギーの要求加減量を提示（送信）し、下位から要求エコポイントを受け取るネゴシエーション機能を備えている。
【００４４】
（２）図３に示されるように、上系位エネルギー管理システム１１が、中系位エネルギー管理システム１０１または下位系エネルギー管理システム２０１である負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷、分散電源、および電力貯蔵装置等）に対し、提供可能なエコポイントを提示（送信）し、下位系２０１から実現可能なエネルギーの加減量の情報を受け取るネゴシエーション機能を備えている。
【００４５】
（３）図４に示されるように、上系位エネルギー管理システム１１が、中系位エネルギー管理システム１０１または下位系エネルギー管理システム２０１である負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷、分散電源、および電力貯蔵装置等）に対し、スコアカードを要求し、下位系２０１からスコアカードを受け取るネゴシエーション機能を備えている。
【００４６】
（４）図１１に示されるように、上系位エネルギー管理システム１１は、エネルギー加減要求量配分・エコポイント要求量合算部１１ａを備えている。上系位エネルギー管理システム１１のエネルギー加減要求量配分・エコポイント要求量合算部１１ａは、中系位エネルギー管理システム１０１または下位系エネルギー管理システム２０１である負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷、分散電源、および電力貯蔵装置等）から回収したスコアカード情報を合算して自分自身のスコアカード情報を作成する機能を備えている。
【００４７】
（５）図１２に示されるように、下位系エネルギー管理システム２０１である負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷、分散電源、および電力貯蔵装置等）が、上系位エネルギー管理システム１１に自分自身のスコアカードを提供し、そのスコアカードに適合したエネルギー加減量とエコポイントを受け取る、ネゴシエーション機能を備えている。
【００４８】
（６）図１３に示されるように、中系位エネルギー管理システム１０１が、上系位エネルギー管理システム１１からエネルギーの要求加減量を受け取り、要求加減量を満たしかつ対応する要求エコポイント合計量が最小となる下位系エネルギー管理システムへの加減量配分を算出し、算出された要求エコポイント合計量を上系位エネルギー管理システムに提供するネゴシエーション機能を備えている。
【００４９】
（７）図１４に示されるように、中系位エネルギー管理システム１０１が、上系位エネルギー管理システム１１からエコポイント提供可能量を受け取り、エコポイント提供可能量の範囲内で対応するエネルギー加減量合計量が最大となる下位系エネルギー管理システムへのエコポイント配分を算出し、算出された要求エコポイント合計量を上系位エネルギー管理システムに提供するネゴシエーション機能を備えている。
【００５０】
上述したこれらのネゴシエーション機能は、総括して表現すれば、エネルギー加減要求量、エネルギー加減可能量、対応するエコポイント提供可能量、エコポイント要求量、スコアカード等の授受を行い、各条件を調整する処理である。その結果として、上位系１１からのエネルギー加減要求量およびエコポイント提供可能量を複数下位系（中位系１０１および下位系２０１）に最適にエネルギー加減要求量およびエコポイント提供可能量を配分する機能と、複数上位系１１に対しエネルギー加減可能量やエコポイント要求量を最適に配分する機能、上下位系の追加・削減の管理機能、エコポイントの排出権や経済価値への換算決済機能などを実現している。
【００５１】
また、下位系エネルギー管理システム２０１は、複数の上系位エネルギー管理システム１１とのネゴシエーション機能を有し、必要エネルギー削減量総和が最小となる、あるいは要求エコポイント総和が最大となる上系位エネルギー管理システム１１を１つあるいは複数の組み合わせで選択するネゴシエーション機能を有する。
【００５２】
一般に、ある階層のエネルギー管理システムは、その下位あるいは上系位エネルギー管理システムとのネゴシエーションを通じて、エネルギー加減量あるいはエコポイントの配分計算を、以下いずれかの最適化問題として解く。
【００５３】
＜エネルギー加減要求量の下位系への最適配分＞
制約条件：上位系からのエネルギー加減要求量
＝Σ（第ｉ番目の下位系に配分するエネルギー加減要求量）
最小化：Σ（第ｉ番目の下位系のエコポイント要求量）となる最適化問題を解くことで最適配分を計算する。
【００５４】
＜エコポイント提供可能量の下位系への最適配分＞
制約条件：上位系からのエコポイント提供可能量
＝Σ（第ｉ番目の下位系に配分するエコポイント提供可能量）
最大化：Σ（第ｉ番目の下位系のエネルギー加減可能量）となる最適化問題を解くことで最適配分を計算する。
【００５５】
＜エネルギー加減可能量の上位系への最適配分＞
制約条件：下位系のエネルギー加減可能量
＝Σ（第ｊ番目の上位系に配分するエネルギー加減可能量）
最大化：Σ（第ｊ番目の上位系へのエコポイント要求量）となる最適化問題を解くことで最適配分を計算する。
【００５６】
＜エコポイント提供可能量の上位系への最適配分＞
制約条件：下位系のエコポイント提供可能量
＝Σ（第ｊ番目の上位系に配分するエコポイント提供可能量）
最小化：Σ（第ｊ番目の上位系のエネルギー加減可能量）となる最適化問題を解くことで最適配分を計算する。
【００５７】
ここで、上述した各機能の具体的な手順について説明する。
【００５８】
上位系１１からのエネルギー加減要求量およびエコポイント提供可能量を複数下位系（中位系１０１および下位系２０１）に最適にエネルギー加減要求量およびエコポイント提供可能量を配分する機能は、例えば、簡単な例として、エアコンと洗濯機とＴＶが使用中のある時間断面において、以下の様になる。
【００５９】
まず、エアコン（１０００Ｗ）は削減量に応じたエコポイント、すなわち１０％の削減で１０ポイントのエコポイントを要求するものとする。ただし、最大５０％までの負荷を
また、洗濯機（５００Ｗ）は洗濯を延期するには２５ポイントのエコポイントが必要とする。さらにＴＶ（３００Ｗ）の使用を中断するには６０ポイントのエコポイントが必要とする。このとき、
＜エネルギー加減要求量の下位系への最適配分＞
制約条件としての上位系からのエネルギー加減要求量は８００Ｗであったとする。このとき、下位系＝エアコン＋洗濯機＋ＴＶへ供給するエコポイント総和を最小とするには、
エアコン３００Ｗ低減、洗濯の延期による洗濯機ＯＦＦで５００Ｗ低減、ＴＶは現状維持となる。結果として下位系に供給するエコポイント総和は３０＋２５＝５５ポイントとなる。理由は、１エコポイントあたりの電力削減量がエアコン＝１０Ｗ／ポイント、
洗濯機＝２０Ｗ／ポイント、ＴＶ＝５Ｗ／ポイントとなり、まず洗濯機をＯＦＦにすることが最も効率的、次に可能な範囲でエアコンを削減することが効率的だからである。
【００６０】
＜エコポイント提供可能量の下位系への最適配分＞
制約条件として、上位系からのエコポイント提供可能量を５０ポイントとする。その結果、下位系のエネルギー加減可能量を最大化するには、エアコン２５０Ｗ低減、洗濯の延期による洗濯機ＯＦＦで５００Ｗ低減、ＴＶは現状維持となる。これも上記と同様の理由で洗濯機が最も効率的、エアコンが２番目、ＴＶが最後であるためである。一方、上位系からのエコポイント提供可能量を８０ポイントとすると、エアコン５００Ｗ低減、洗濯機ＯＦＦで５００Ｗ低減、ＴＶは現状維持で使用するエコポイントは７５ポイントのみとなる。理由は、エアコンの調整幅が５０％までの制約条件とＴＶをＯＦＦにするために６０ポイント使うより５ポイントあまらせてもエアコンを削減した方が得だからである。
【００６１】
このように上記の最適化問題は様々なケースでの複雑な配分計算をシステマティックに扱うことが可能である。
【００６２】
次に、複数上位系１１に対しエネルギー加減可能量やエコポイント要求量を最適に配分する機能は、例えば、上位系としてのエコポイント供給サービスプロバイダがＡ社、Ｂ社の２社あったとする。ある時間において、Ａ社が１０Ｗ削減で１ポイント、最大３０ポイントまで支給。Ｂ社が２０Ｗ削減で１ポイント、無制限に支給とする。
【００６３】
＜エネルギー加減可能量の上位系への最適配分＞
制約条件として、前述のエアコンのみ考える。このとき、上位系へのエコポイント要求量が最大となるには、エアコンを最大の５００Ｗ低減し、Ａ社に３００Ｗ分＝３０ポイント、Ｂ社に残り２００Ｗ＝１０ポイント、合計４０ポイントを得る。
【００６４】
＜エコポイント提供可能量の上位系への最適配分＞
下位系のエコポイント提供を最大３５ポイントとすると、エネルギー削減量を最小限で済ませるには、エアコンを４００Ｗ低減し、Ａ社に３００Ｗ分＝３０ポイント、Ｂ社に残り１００Ｗ＝５ポイント、合計３５ポイントを得る。
【００６５】
また、エネルギー管理システムの制御演算部のスコアカード管理部は、スコアカード情報の合成や配分計算を行うスコアカード配分・合成演算機能を備えている。例えば、図６から図１０では、５種類の設備（エアコン、洗濯機、太陽発電設備、ＴＶ、外灯）に対する５枚のスコアカードが上位系エネルギー管理システム１１において１枚のスコアカードに合成される。または、１枚のスコアカードを下位系エネルギー管理システム２０１において５枚のスコアカードに分割される。
【００６６】
上記の例では、例えば、エアコン（１０００Ｗ）は、１００Ｗ低減で１０ポイント、２００Ｗ低減で２０ポイント・・・５００Ｗ低減で５０ポイントという関係が記載されたスコアカードを有する。洗濯機（５００Ｗ）は５００Ｗ低減で２５ポイントという関係が記載されたスコアカードを有する。さらにＴＶ（３００Ｗ）使用中断で６０ポイントという関係が記載されたスコアカードを有する。上記の各例題に示した演算手続きはスコアカードに従った表現で実行されることで合成されたスコアカードを得る。例えば、エネルギー加減要求量の下位系への最適配分の例では、削減量０〜４９０Ｗ未満まではエアコンの削減によりエコポイント０〜４９ポイント、５００Ｗで洗濯機ＯＦＦにより２５ポイント、削減量５００Ｗ超〜１０００Ｗまで洗濯機とエアコンの削減で２５〜７５ポイント、削減量１０００Ｗ超〜１３００ＷでＴＶのＯＦＦにより１０５〜１３５ポイントとなる。これらの関係が合成されたスコアカードに記載される。
【００６７】
（ネゴシエーションの周期の不整合解消処理、複数上位系の処理、上位系および下位系の増減管理、エコポイントの換算・決済）
さらに、本実施形態に係る階層型のエネルギー管理システムにおいては、図１に示されるように、上位系（第一階層）、中位系（第二階層〜第ｎ−１階層）、下位系（第ｎ階層）の３階層以上の構成において、中系位エネルギー管理システム（１）、・・・、（ｍ）は、上系位エネルギー管理システム（１）、（２）とのネゴシエーションの周期と、下位系エネルギー管理システム（１）、・・・、（ｍ）または負荷群（エネルギー需要家のエネルギー負荷あるいは分散電源あるいは電力貯蔵装置）とのネゴシエーションの周期が異なる場合を許容するものとする。ネゴシエーション周期の不一致により不整合が発生した場合は、ローカルなエネルギー負荷配分の加減調整や電力貯蔵装置の活用により解決する調整機能を有する。
【００６８】
具体的には、例えば、上位系（第一階層）のエネルギープロバイダ（電力会社など）が１時間単位でのエネルギー加減要求量を通知するのに対し、下位系のエネルギー需用家の負荷設備群が１分単位での負荷調整制御が必要とする場合について説明する。この場合、中間層に位置するエネルギー管理システム（第二階層〜第ｎ−１階層）は、上位系（第一階層）に対して１時間で満たすべきエネルギー加減調整量を下位系のエネルギー加減調整量に配分する。その条件は、
上位系に対し１時間で満たすべきエネルギー加減調整量
＝ΣΣ（ｉ番目の下位系の時刻ｋ分でのエネルギー加減調整量）
となるように調整が行われる。ここで、下位系の一部が電力貯蔵装置であれば、それに対する充放電量を調整する。また、下位系の一部が太陽効発電設備であれば、その発電量予測は困難なので、１時間の積算値を計算しながら、負荷や電力貯蔵装置の配分を調整し、１時間で上位系が要求するエネルギー加減調整量にマッチングするような需給制御あるいは同時同量制御が実施される。
【００６９】
さらに、図１の階層型のエネルギー管理システムの構造で、ある時期に上位系または下位系エネルギー管理システムが新規に追加、あるいは一部脱落する場合が想定される。これに対し、中系位エネルギー管理システムは、上位系または下位系エネルギー管理システムから新規に追加要求、あるいは撤退・削除要求があったとき、上位系または下位系エネルギー管理システムからその要求を受け取り、受け取った中系位エネルギー管理システムのデータベースにおいて対応する変更を施すと同時に、その完了通知を上位系または下位系エネルギー管理システムへ返信する機能を有する。これにより、図１の階層型のエネルギー管理システムの構造変化に柔軟に対応することが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態の階層型エネルギー管理システムにおいて、上系位エネルギー管理システムとのネゴシエーションにより得たエコポイント、あるいは下位系エネルギー管理システムとのネゴシエーションにより提供したエコポイントを集計する。集計したエコポイントは、例えば、エコポイント・サービスプロバイダに対し、決済を行う機能を有する。決済は、エコポイント・サービスプロバイダとの契約条件に基づき、エコポイント１ポイントあたりの価格あるいは等価な排出権との交換などの決済行為を実行する。これにより、各負荷のエネルギー加減調整、負荷調整に対する代償を決済することが可能になり、需用家に対する報償を提供することで積極的な負荷調整、しいては社会全体の省エネ、節電、合理的なエネルギー運用を可能にすることができる。なお、上述した第１実施形態では、エネルギーの削減をベースとした例になっているが、同様にエネルギーの増加に対する実施構成も可能である。さらに上位系エネルギー管理システム１１〜下位系エネルギー管理システム２０１の役割を逆転することも可能である。例えば、下位系エネルギー管理システム２０１が中位系エネルギー管理システム１０１を介して上位系エネルギー管理システム１１に必要なエネルギー増加量を提示し、上位系エネルギー管理システム１１はそのエネルギー増加に対応するエコポイントの支払いを下位系エネルギー管理システム２０１に要求する、といった実施形態としても実現できる。
【００７１】
（第１実施形態による階層型のエネルギー管理システムの効果）
上述した第１実施形態によれば、エネルギー需要家からエネルギー供給元へのリクエストを反映した双方向でのエネルギー管理を行うことができる。さらに、以下のような効果を奏することができる。
【００７２】
エネルギー管理を２階層以上の複数階層構成で実行することで、エネルギープロバイダやサービスプロバイダと、集合住宅管理組織やビル管理組織と、各世帯あるいは各ビルテナントなどの複雑な利害関係を有するステークホールダー間のエネルギー調整、負荷調整、負荷配分、利害の代償の決済などを円滑に管理・調整することが可能となる。
【００７３】
また、エネルギー管理システム全体のエネルギー加減調整要求を下位のエネルギー加減調整要求に最適に配分することで、エネルギー需要家および負荷側に一方的な負荷調整を強いることなく、双方向のネゴシエーション機能により円滑なエネルギー加減調整が可能となる。また、ネゴシエーション機能において、エネルギーの加減調整可能量とそれらの価値尺度を表現するエコポイントを対応付けたスコアカードを用いることで、利害関係を有するステークホールダー間の調整・負担配分の意思決定を迅速かつ合理的に実行することができる。
【００７４】
さらに、エネルギー加減調整のための負荷調整・負荷制御の手段として、上述したエネルギーの負荷調整可能量、負荷シフト可能量、負荷稼動時間・積算エネルギー調整可能量、負荷調整遮断可否、負荷の消費あるいは発生エネルギー量とその誤差量あるいは誤差率、などの負荷、エネルギー需要家ごとの負荷調整に関する属性値を考慮した調整を実行することで、無理の無い、柔軟な負荷調整・負荷制御が可能となる。また、それぞれの負荷調整の代償尺度として、（代償）エコポイントによる定量化が可能となり、代償の決済を円滑に進めることができる。さらに、スコアカードを用いることで、未来の予測値を含めた時間軸での調整を可能とすることで、エネルギー管理を各瞬時の時間断面だけでなく、予測値まで含めた時間軸でのエネルギー管理、最適化を行うことができる。
【００７５】
また、エネルギー加減調整のネゴシエーション手段として、エネルギー加減要求量やエネルギー加減可能量によるネゴシエーション、エコポイント提供可能量およびエコポイント要求量によるネゴシエーション、スコアカードによるネゴシエーションなど多様なネゴシエーション手段を用意することで、状況に応じた柔軟な負荷調整・負荷制御が可能となることで、上位系から下位系に対する負荷調整・負荷制御の最適な配分を合理的に決定することができる。
【００７６】
さらに、ネゴシエーションの情報伝達手段としてスコアカードを用いることで、スコアカードの表示・編集機能、データベース管理機能、負荷ごとのテンプレート機能、過去実績のデータベースに基づく推論機能、など、スコアカードの諸管理機能を有し、円滑なネゴシエーションを行うことができる。
【００７７】
また、上位系・下位系とのネゴシエーションの周期が異なる場合にも対応することができる。このため、例えば、数百件〜数千万件の多数の需要家に対してサービスを提供しているエネルギー供給元のエネルギー管理システムでは、１日〜１時間単位のエネルギーの管理を行うことができ、下位系のローカルなエネルギー管理システムでは、各負荷の１分〜１秒単位の負荷制御を行うことができるため、それぞれの階層に応じた最適な管理・制御周期でのエネルギー管理・制御の実行が可能となる。
【００７８】
さらに、中位系は複数の上位系が存在する場合、自己のエネルギー加減可能量や要求エコポイントを考慮した最適な上位系の選択あるいは複数上位系への要求配分が可能となる。例えば複数のサービスプロバイダ（上位系）から最適なサービスプロバイダを選定したり、複数のエネルギープロバイダから電気を購入することで、複数の上位系からの負荷調整要求に対し、最適に配分対応することが可能となる。
【００７９】
また、上位系のプロバイダ（エネルギー供給元）や下位系の負荷（エネルギー需要家等）などが追加、削除される場合、各エネルギー管理システムは、追加または削除の通知を受けることで、自動的に対応することができる。このため、階層型のエネルギー管理システムの構造は柔軟に変更が可能となる。
【００８０】
さらに、エコポイントを排出権または経済価値へ換算する決済機能などを有することで、複数の需用家および複数の負荷との利害関係の代償を円滑に決済することができる。
【００８１】
（第２実施形態）
図１５を参照して、本発明の第２実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を説明する。本実施形態は、最も単純な一対一での構成においてエネルギー管理システム同士がネゴシエーションを行う実施形態について示したものである。
【００８２】
図１５は、本実施形態による階層型のエネルギー管理システムの構成について模式的に示した図である。第１実施形態との相違点は、同図に示されるように、エネルギー供給元１０の上位系１１と、負荷（エネルギー需要家）２００の下位系２０１が一対一で双方向の通信を行う構成となっている点である。また、第１実施形態と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００８３】
本実施形態のエネルギー管理システムは、エネルギー供給元１０及び負荷（エネルギー需要家）２００から構成されている。エネルギー供給元１０は、エネルギー管理システム（上位エネルギー管理システム）１１を備えている。また、上位エネルギー管理システム１１は、制御演算部１２及び記憶部１３を備えている。さらに、負荷２００は、エネルギー管理システム（下位エネルギー管理システム）２０１を備えている。また、下位エネルギー管理システム２０１は、制御演算部２０２及び記憶部２０３を備えている。本実施形態では、エネルギー供給元１０から負荷２００にエネルギーとして、例えば電力が供給されている状態において、エネルギー供給元１０から負荷２００に、エネルギー供給量の削減要求が送信された場合、エネルギー供給元１０の上位エネルギー管理システム１１と負荷２００の下位エネルギー管理システム２０１とが双方向に通信を行い、上位エネルギー管理システム１１及び下位エネルギー管理システム２０１に予め記憶された条件に基づいてエネルギーの削減量の調整（ネゴシエーション）を行うものである。
【００８４】
（第２実施形態による階層型のエネルギー管理システムの動作・作用）
次に、第２実施形態による階層型エネルギー管理システムの動作・作用について図１６および図１７を参照して説明する。図１６は、本実施形態における上位系エネルギー管理システム１１からエネルギー加減要求を受信した下位系エネルギー管理システム２０１がエネルギー加減要求に対するエコポイント要求量を返信する場合について模式的に示した図である。図１７は、本実施形態に係るエネルギー管理システムの手順を示したフローチャートである。
【００８５】
上位系エネルギー管理システム１１は、ある時刻で削減が必要なエネルギー量（エネルギー加減要求）として例えば10kWを下位系エネルギー管理システム２０１に提示（送信）する（ステップＳ１０１）。エネルギー加減要求を受信した下位系エネルギー管理システム２０１は、負荷（エネルギー需要家等）のエネルギー需要に基づいて、削減可能なエネルギー量を算出し、削減可能なエネルギー量に対応する要求エコポイント（例えば10ポイント/kW）を上位系エネルギー管理システム１１に通知（返信）する（ステップＳ１０２）。要求エコポイントを受信した上位系エネルギー管理システム１１は、少なくとも10×10=100ポイントを代償エコポイントとして下位系エネルギー管理システム２０１に提供すれば、削減必要なエネルギー量10kWを削減できると判別することができる（ステップＳ１０３）。
【００８６】
次に、図１８は、本実施形態における上位系エネルギー管理システム１１からエネルギー加減要求としてエコポイント提供可能量を受信した下位系エネルギー管理システム２０１がエコポイント提供可能量に対するエネルギーの加減要求の加減量であるエネルギー加減可能量を返信する場合について模式的に示した図である。
【００８７】
上位系エネルギー管理システム１１は、ある時刻で上位系エネルギー管理システム１１から下位系エネルギー管理システム２０１に提供可能なエコポイントをエコポイント提供可能量として、例えば100ポイントを下位系エネルギー管理システム２０１に提示（送信）する。エコポイント提供可能量を受信した下位系エネルギー管理システム２０１は、負荷（エネルギー需要家等）のエネルギー需要に基づいて、削減エネルギー量に対する要求エコポイント（代償エコポイント）の比（例えば10ポイント/kW）を予め設定する。下位系エネルギー管理システム２０１は、上位系１１から提示された100ポイントに対して、100ポイント÷10ポイント/kW=10kWを算出し、上位系エネルギー管理システム１１にエネルギー削減可能量として10kWを通知（返信）する。エネルギー削減可能量を受信した上位系エネルギー管理システム１１は、少なくとも100ポイントを下位系エネルギー管理システム２０１に提供すれば、エネルギー量10kWを削減できると判別することができる。
【００８８】
上述したようなデータの授受は、ネゴシエーションを行う場合の基礎となるものである。さらに、所定の時間断面におけるネゴシエーションだけでなく、所定の時間幅でのネゴシエーションを行う場合は、複雑なネゴシエーションとなる。即ち、上位系エネルギー管理システム１１のエネルギー削減量に対して提供できるエコポイント、下位系エネルギー管理システム２０１が受け取るエコポイント（代償エコポイント）に対して削減できるエネルギー量には一般に限界があると考えられ、これらの複雑な要求事項、条件をネゴシエーションの過程で表現するのが、以下に説明するスコアカードである。
【００８９】
図１９は、このスコアカードを用いた例である。上位系エネルギー管理システム１１は、下位系エネルギー管理システム２０１に削減要求スコアカードを提示（送信）する。下位系エネルギー管理システム２０１は上位系エネルギー管理システム１１に削減提案スコアカードを提示（返信）する。
【００９０】
図２０は、これのスコアカードの一例として削減要求スコアカードを示した図である。また、図２１は、これのスコアカードの一例として削減提案スコアカードを示した図である。削減要求スコアカードおよび削減提案スコアカードでは、それぞれ、ある日の時刻１時、２時、３時の複数時間断面における予想消費電力量、予想消費電力量の予測誤差率、各時刻でのエコポイントとエネルギー削減要求量、エネルギー削減可能量の関係を関数テーブル化している。
【００９１】
図２０に示されるように、例えば、時刻１時における上位系エネルギー管理システム１１の削減要求スコアカードでは、10%のエネルギー削減に対し、1ポイントの（代償）エコポイントを上位系エネルギー管理システム１１から下位系エネルギー管理システム２０１に提供することを提示している。これに対し、図２１に示されるように、下位系エネルギー管理システム２０１の削減提案スコアカードでは、（代償）エコポイントを上位系エネルギー管理システム１１から下位系エネルギー管理システム２０１に提供する場合、1ポイントの（代償）エコポイントに対し、20%のエネルギー削減を提案している。以後、下位系エネルギー管理システム２０１および上位系エネルギー管理システム１１は、互いに共同してネゴシエーションを行い、最適なエネルギー加減要求の削減量（の妥協点）を算出する。即ち、上位系エネルギー管理システム１１は、できる限り下位系エネルギー管理システム２０１へのエネルギー供給を削減したい場合は、さらに削減量の増加を下位系エネルギー管理システム２０１に通知（交渉）する。例えば、図２２に示されるように、両者のスコアカード（削減要求スコアカードおよび削減提案スコアカード）の時刻１時における（代償）エコポイントとエネルギー削減量の関係を参照した場合、両者のスコアカード（削減要求スコアカードおよび削減提案スコアカード）のエコポイントの値が一致する点は、削減量が50%で対応するエコポイントが５ポイントの場合である。従って、この条件（削減量が50%で対応するエコポイントが５ポイント）で上位系エネルギー管理システム１１と下位系エネルギー管理システム２０１との最適なエネルギー加減要求の削減量（の妥協点）が算出されることになる。同様に、２時の時点では、１ポイントのエコポイントで10%のエネルギー削減、３時の時点では、３ポイントのエコポイントで60%のエネルギー削減としてエコポイントの値が一致する（上位系エネルギー管理システム１１と下位系エネルギー管理システム２０１とが合意に至る）。このように、各時刻ごとに複雑な要求条件の折り合うエコポイントの値が一致する点（合意点、妥協点）が両者のスコアカード（削減要求スコアカードおよび削減提案スコアカード）の提示（双方向に通信を行うこと）により容易、且つ速やかに算出することができる。なお、階層型のエネルギー管理システム間のネゴシエーションの仕組みとしては、上述した第２実施形態では、エネルギーの削減をベースとした例になっているが、同様にエネルギーの増加に対する実施構成も可能である。さらに上位系エネルギー管理システム１１と下位系エネルギー管理システム２０１の役割を逆転することも可能である。例えば、下位系エネルギー管理システム２０１が上位系エネルギー管理システム１１に必要なエネルギー増加量を提示し、上位系エネルギー管理システム１１はそのエネルギー増加に対応するエコポイントの支払いを下位系エネルギー管理システム２０１に要求する、といった実施形態としても実現できる。
【００９２】
（第２実施形態による階層型エネルギー管理システムの効果）
上述した第２実施形態を用いることにより、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、上位系エネルギー管理システム１１と下位系エネルギー管理システム２０１の間でエネルギー削減量の提示と対応するエコポイントの要求（図２０）、および提供可能なエコポイントと対応するエネルギー削減量の提示（図２１）、といった形で双方向の意思を伝達しあうネゴシエーションが実現できる。これにより、双方のエネルギー調整に対する都合を加味した負荷制御が可能となる。
【００９３】
また、これらのエネルギー削減要求量、エネルギー削減可能量、（代償）エコポイントとの関係をスコアカードの形式で表現することで、複数の時間断面にまたがる要求条件を表現・提示したり、削減可能なエネルギーの限界、提供可能なエコポイントの上限を互いに提示することが可能となり、双方のより複雑な運用条件を加味したネゴシエーションが可能となる。
【００９４】
（第３実施形態）
図２３を参照して、本発明の第３実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を説明する。本実施形態は、１つの上位系と複数の下位系とから構成されているエネルギー管理システム同士がネゴシエーションを行う実施形態について示したものである。
【００９５】
図２３は、本実施形態による階層型のエネルギー管理システムの構成について模式的に示した図である。第２実施形態との相違点は、同図に示されるように、エネルギー供給元１０の上位系１１と、複数の負荷（エネルギー需要家）２００−１、２００−２、・・・、２００−ｎの下位系２０１−１、２０１−２、・・・、２０１−ｎが双方向の通信を行う構成となっている点である。また、第２実施形態と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【００９６】
本実施形態のエネルギー管理システムは、エネルギー供給元１０及び複数の負荷（エネルギー需要家）２００−１、２００−２、・・・、２００−ｎから構成されている。エネルギー供給元１０は、エネルギー管理システム（上位エネルギー管理システム）１１を備えている。また、上位エネルギー管理システム１１は、制御演算部１２及び記憶部１３を備えている。さらに、複数の負荷２００−１、２００−２、・・・、２００−ｎは、それぞれエネルギー管理システム（下位エネルギー管理システム）２０１−１、２０１−２、・・・、２０１−ｎを備えている。また、各下位エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２、・・・、２０１−ｎは、それぞれ制御演算部２１０−１、図示しない制御演算部２１０−２、・・・、２１０−ｎ及び記憶部２１１−１、図示しない記憶部２１１−２、・・・、２１１−ｎを備えている。
【００９７】
図２４は、本実施形態による階層型のエネルギー管理システムの構成について、理解を容易にするために簡略化して下位系を２つとして模式的に示した図である。
【００９８】
（第３実施形態による階層型エネルギー管理システムの動作・作用）
次に、第３実施形態による階層型エネルギー管理システムの動作・作用について説明する。図２４に示されるように、まず、上位系エネルギー管理システム１１がエネルギー加減要求量として、例えば10kWのエネルギー削減を下位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２に要求（送信）する。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１−１は、例えば最大6kWまで1kW/ポイントで削減可能、下位系エネルギー管理システム２０１−２は、例えば最大10kWまで0.5kW/ポイントで削減可能である場合、上位系エネルギー管理システム１１はエネルギーの要求削減量（10kWのエネルギー削減）を満たし、かつ下位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２に提供する（代償）エコポイントを最小化する最適配分を算出してネゴシエーションを行う。この場合の計算は一般に線形計画法などの数理計画法で解が求められる。例えば、下位系エネルギー管理システム２０１−１に6kW、下位系エネルギー管理システム２０１−２に4kWを削減量として割り当て、合計10kWのエネルギー削減を達成するとともに、下位系エネルギー管理システム２０１−１に６ポイント、下位系エネルギー管理システム２０１−２に８ポイントの合計１４ポイントのエコポイントを配分して提供するのが最適となる。
【００９９】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１００】
最小化  Ｐ１＋Ｐ２
制約条件  １［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］≦６ｋＷ
０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］≦１０ｋＷ
１［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］
＋０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］＝１０ｋＷ
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝６ポイント、Ｐ２＝８ポイントを得る。
【０１０１】
同様に、図２５に示されるように、上位系エネルギー管理システム１１がエネルギー加減要求量として、例えば１４ポイントのエコポイント提供可能量を下位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２に提示（送信）する。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１−１が例えば最大6kWまで1kW/ポイントで削減可能、下位系エネルギー管理システム２０１−２が例えば最大10kWまで0.5kW/ポイントで削減可能である場合、上位系エネルギー管理システム１１は提供可能エコポイント上限を満たし、かつ削減するエネルギー量が最大となる最適配分を算出してネゴシエーションを行う。この場合の計算についても上述した線形計画法などの数理計画法で解が求められる。例えば、下位系エネルギー管理システム２０１−１に６ポイント、下位系エネルギー管理システム２０１−２に８ポイントの合計１４ポイントのエコポイントを配分して、下位系エネルギー管理システム２０１−１に6kW、下位系エネルギー管理システム２０１−２に4kWのエネルギー削減量、合計10kWのエネルギー削減を達成するのが最適となる。
【０１０２】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１０３】
最大化  １［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］
＋０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］
制約条件  １［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］≦６ｋＷ
０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］≦１０ｋＷ
Ｐ１［ポイント］＋Ｐ２［ポイント］＝１４ポイント
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝６ポイント、Ｐ２＝８ポイントを得る。
【０１０４】
結果として、２０１−１で６ｋＷ、２０１−２で４ｋＷ、合計１０ｋＷを削減することができる。
【０１０５】
図２６は、上述したネゴシエーションをスコアカードを用いて実現する場合について模式的に示した図である。ここで、下位系エネルギー管理システム２０１−１は、例えば負荷エネルギー削減、下位系エネルギー管理システム２０１−２は負荷エネルギーシフトが可能な負荷に対するエネルギー管理システムであるとする。
【０１０６】
以上のような状態で、上位系エネルギー管理システム１１は、下位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２のそれぞれに、エネルギー加減要求量として、削減要求スコアカードを送信する。削減要求スコアカードでは、図２７に示されるように、例えば２ポイントの（代償）エコポイントを上位系エネルギー管理システム１１が提供することで5%のエネルギー低減を要求している。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１−１は、図２８に示されるように、例えば、5%の負荷低減で１ポイントのエコポイントを削減提案スコアカードとして上位系エネルギー管理システム１１に要求（送信）し、下位系エネルギー管理システム２０１−２は、図２９に示されるように、例えば、15%の負荷を1時から2時にシフトすることで１ポイントのエコポイントをシフト提案スコアカードとして上位系エネルギー管理システム１１に要求（送信）する。
【０１０７】
上位系エネルギー管理システム１１は、できる限り多くのエネルギー削減を少ないエコポイントで実現できるように最適なエネルギー削減配分を算出してネゴシエーションを行う。算出された計算結果は、（代償）エコポイント１０ポイントを５ポイントずつ、下位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２にそれぞれ配分し、下位系エネルギー管理システム２０１−１は25%のエネルギー削減、下位系エネルギー管理システム２０１−２は25%のエネルギーシフトを実現している。
【０１０８】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１０９】
最大化    ｆ１（Ｐ１）＋ｆ２（Ｐ２）
ただし、ｆ１（）は図２８のスコアカードに基づく関数、ｆ２（）は図２９のスコアカードに基づく関数、でエコポイントとエネルギー削減の割合［％］の関係を示す関数。
【０１１０】
制約条件  ０≦Ｐ１≦７
０≦Ｐ２≦５
Ｐ１＋Ｐ２＝１０［ポイント］
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝５ポイント、Ｐ２＝５ポイントを得る。
【０１１１】
結果として、２０１−１は25%のエネルギー削減、下位系エネルギー管理システム２０１−２は25%のエネルギーシフトとなる。
【０１１２】
（第３実施形態による階層型エネルギー管理システムの効果）
上述した第３実施形態を用いることにより、第２実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、一つの上位系エネルギー管理システム１１が複数の下位系エネルギー管理システム２０１とネゴシエーションを通じて、提供可能なエコポイントの範囲で最適なエネルギー削減量の配分を実現できる。また、必要なエネルギー削減量の条件で最適なエコポイントの配分を実現できる。さらに、スコアカードを用いたネゴシエーションにより、エネルギー削減方法として、エネルギー消費量そのものの削減やエネルギー消費の時間シフトなど異なる形態のエネルギー負荷調整が混在する場合でも、最適な調整の配分が実現できる。
【０１１３】
（第４実施形態）
図３０を参照して、本発明の第４実施形態に係るエネルギー管理システムの構成を説明する。本実施形態は、複数の上位系と複数の下位系とから構成されているエネルギー管理システム同士がネゴシエーションを行う実施形態について示したものである。
【０１１４】
図３０は、本実施形態による階層型のエネルギー管理システムの構成について模式的に示した図である。第３実施形態との相違点は、同図に示されるように、複数のエネルギー供給元１０−１、・・・、１０−ｎの上位系１１と、１つの負荷（エネルギー需要家）２００の下位系２０１が双方向の通信を行う構成となっている点である。また、第３実施形態と同様の構成には同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
【０１１５】
本実施形態のエネルギー管理システムは、複数のエネルギー供給元１０−１、・・・、１０−ｎ及び負荷（エネルギー需要家）２００から構成されている。エネルギー供給元１０−１、・・・、１０−ｎは、それぞれエネルギー管理システム（上位エネルギー管理システム）１１−１、・・・、図示しないエネルギー管理システム（上位エネルギー管理システム）１１−ｎを備えている。また、複数の上位エネルギー管理システム１１−１、・・・、１１−ｎは、制御演算部１２−１、・・・、図示しない制御演算部１２−ｎ及び記憶部１３−１、・・・、図示しない記憶部１３−ｎを備えている。さらに、１つの負荷２００は、エネルギー管理システム（下位エネルギー管理システム）２０１を備えている。また、下位エネルギー管理システム２０１は、制御演算部２１０及び記憶部２１１を備えている。
【０１１６】
図３１は、本実施形態による階層型のエネルギー管理システムの構成について、理解を容易にするために簡略化して上位系を２つとして模式的に示した図である。
【０１１７】
（第４実施形態による階層型のエネルギー管理システムの動作・作用）
次に、第４実施形態による階層型のエネルギー管理システムの動作・作用について説明する。図３１に示されるように、まず、上位系エネルギー管理システム１１−１が下位系エネルギー管理システム２０１に例えば最大6ポイントまで1kW/ポイントでエネルギー加減要求量を送信すると共に、上位系エネルギー管理システム１１−２が下位系エネルギー管理システム２０１に例えば最大１０ポイントまで0.5kW/ポイントでエネルギー加減要求量を送信する。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１では、例えば10kWのエネルギー削減が可能である場合、上位系エネルギー管理システム１１−１に５kWの削減量を提供し、上位系エネルギー管理システム１１−２に５kWの削減量を提供する場合が、上位系エネルギー管理システム１１−１、１１−２から提供されるエコポイントが最大となるため、最適であると算出される。この様に下位系エネルギー管理システム２０１の削減可能量の範囲で、上位系エネルギー管理システム１１から提供されるエコポイントを最大化する最適配分を算出する。この計算は上述したように、一般に線形計画法などの数理計画法で解が求められる。
【０１１８】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１１９】
最大化  Ｐ１＋Ｐ２
制約条件  Ｐ１≦６
Ｐ２≦１０
１［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］
＋０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］≦１０ｋＷ
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝５ポイント、Ｐ２＝１０ポイントを得る。
【０１２０】
よって、上位系エネルギー管理システム１１−１に５kWの削減量を提供し、上位系エネルギー管理システム１１−２に５kWの削減量を提供するのが最適となる。
【０１２１】
同様に、図３２に示されるように、まず、上位系エネルギー管理システム１１−１がエネルギー加減要求量として、例えば最大６ポイントまで1kW/ポイントでエコポイント提供する旨のエコポイント提供可能量を下位系エネルギー管理システム２０１に提示（送信）すると共に、上位系エネルギー管理システム１１−２がエネルギー加減要求量として、例えば最大10ポイントまで0.5kW/ポイントでエコポイント提供する旨のエコポイント提供可能量を下位系エネルギー管理システム２０１に提示（送信）する。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１では、例えば１２ポイントのエコポイントが必要である場合、上位系エネルギー管理システム１１−１に6kWの削減量を提供し、上位系エネルギー管理システム１１−２に4kWの削減量を提供するのが要求エコポイントの条件でエネルギー削減量が最小となるため、最適であると算出される。この様に下位系エネルギー管理システム２０１のエコポイント必要量の範囲で、上位系エネルギー管理システム１１に対して提供するエネルギー削減量を最小化する最適配分を算出する。この計算は上述したように一般に線形計画法などの数理計画法で解が求められる。
【０１２２】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１２３】
最小化  １［ｋＷ／ポイント］×Ｐ１［ポイント］
＋０．５［ｋＷ／ポイント］×Ｐ２［ポイント］
制約条件  Ｐ１≦６
Ｐ２≦１０
Ｐ１＋Ｐ２＝１２
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝２ポイント、Ｐ２＝１０ポイントを得る。
【０１２４】
よって、上位系エネルギー管理システム１１−１に２kWの削減量を提供し、上位系エネルギー管理システム１１−２に５kWの削減量を提供するのが最適となる。
【０１２５】
さらに、図３３は、上述したネゴシエーションをスコアカードを用いて実施する場合について模式的に示した図である。上位系エネルギー管理システム１１−１、１１−２のそれぞれに対し、１つの下位系エネルギー管理システム２０１が配分するエネルギー削減量を最適化する。
【０１２６】
まず、上位系エネルギー管理システム１１−１、１１−２のそれぞれから下位系エネルギー管理システム２０１に削減要求スコアカードが（提示）送信される。上位系エネルギー管理システム１１−１、１１−２のそれぞれから削減要求スコアカードを受信した下位系エネルギー管理システム２０１は、できる限り少ないエネルギー削減量で多くのエコポイントを獲得するために、最適なエネルギー削減配分を算出する。
【０１２７】
削減要求スコアカードでは、図３４、３５に示されるように、例えば上位系エネルギー管理システム１１−１はエコポイント１ポイントで３ｋＷｈの供給エネルギー削減を要求し、上位系エネルギー管理システム１１−２は、エコポイント１ポイントで０．５ｋＷｈの供給エネルギー削減を要求するものとする。これに対し、下位系エネルギー管理システム２０１は、図３６に示されるように、例えばエコポイント１ポイントで１ｋＷｈの供給エネルギー削減を可能とした、エネルギー削減提案スコアカードを上位系エネルギー管理システム１１に要求（送信）する。
【０１２８】
下位系エネルギー管理システム２０１は、できる限り多くのエコポイントを、少ないエネルギー削減で実現できるように最適なエネルギー削減配分を算出してネゴシエーションを行う。算出された計算結果は、（代償）エコポイント６ポイントを上位系エネルギー管理システム２０１−１、２０１−２にそれぞれ２ポイントと４ポイントに配分し、それぞれのエネルギープロバイダから受ける受電量を２０１−１、２０１−２それぞれ、６ｋＷｈ，２ｋＷｈで合計８ｋＷｈ削減するエネルギー削減調整を実現している。
【０１２９】
以上の計算は、線形計画問題として、以下の数式を解くことで解を得られる。
【０１３０】
最大化    Ｐ１＋Ｐ２
制約条件  ０≦Ｐ１≦３
０≦Ｐ２≦４
ｆ１（Ｐ１）＋ｆ２（Ｐ２）≦ｆ３（Ｐ１＋Ｐ２）
ただし、ｆ１（）は図３４のスコアカードに基づく関数、ｆ２（）は図３５のスコアカードに基づく関数、ｆ３（）は図３６のスコアカードに基づく関数、でエコポイントとエネルギー削減の割合［％］の関係を示す関数、
上述した数式を解くことで、最適解Ｐ１＝２ポイント、Ｐ２＝４ポイントを得る。
【０１３１】
結果として、１１−１は４ｋＷｈ，１１−２は２ｋＷｈのエネルギー削減、下位系エネルギー管理システムとしては合計６ｋＷｈのエネルギー削減となる。
【０１３２】
（第４実施形態による階層型エネルギー管理システムの効果）
上述した第４実施形態を用いることにより、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。即ち、一つの下位系エネルギー管理システム２０１が複数の上位系エネルギー管理システム１１とネゴシエーションを通じて、必要なエコポイントの範囲でトータルが最小なエネルギー削減量の配分を実現できる。さらに、可能なエネルギー削減量の条件でトータルが最大となるエコポイント要求配分を実現できる。また、スコアカードを用いたネゴシエーションにより、エネルギー供給量の削減方法として、エネルギー供給量そのものの削減やエネルギー供給の時間シフトなど異なる形態のエネルギー供給調整が混在する場合でも、最適な調整の配分が実現できる。
【０１３３】
また、本発明は、上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【０１３４】
１０−１、・・・、１０−ｎ…エネルギー供給元、１１、１１−１、１１−２、・・・、１１−ｎ…上位系エネルギー管理システム、２３…スコアカード表示・編集部、２４…スコアカード推論部、２０、１１０、２１０、２１０−１…制御演算部、２１、１１１、２１１、２１１−１…記憶部、２５…スコアカードデータベース、２６…スコアカードテンプレート、１０１…中位系エネルギー管理システム、２００、２００−１、２００−２、２００−３、・・・、２００−ｎ…負荷（エネルギー需要家等）、２０１…下位系エネルギー管理システム、３００…入出力端末。
【図１】
2011059939.tif 000003
【図２】
2011059939.tif 000004
【図３】
2011059939.tif 000005
【図４】
2011059939.tif 000006
【図５】
2011059939.tif 000007
【図６】
2011059939.tif 000008
【図７】
2011059939.tif 000009
【図８】
2011059939.tif 000010
【図９】
2011059939.tif 000011
【図１０】
2011059939.tif 000012
【図１１】
2011059939.tif 000013
【図１２】
2011059939.tif 000014
【図１３】
2011059939.tif 000015
【図１４】
2011059939.tif 000016
【図１５】
2011059939.tif 000017
【図１６】
2011059939.tif 000018
【図１７】
2011059939.tif 000019
【図１８】
2011059939.tif 000020
【図１９】
2011059939.tif 000021
【図２０】
2011059939.tif 000022
【図２１】
2011059939.tif 000023
【図２２】
2011059939.tif 000024
【図２３】
2011059939.tif 000025
【図２４】
2011059939.tif 000026
【図２５】
2011059939.tif 000027
【図２６】
2011059939.tif 000028
【図２７】
2011059939.tif 000029
【図２８】
2011059939.tif 000030
【図２９】
2011059939.tif 000031
【図３０】
2011059939.tif 000032
【図３１】
2011059939.tif 000033
【図３２】
2011059939.tif 000034
【図３３】
2011059939.tif 000035
【図３４】
2011059939.tif 000036
【図３５】
2011059939.tif 000037
【図３６】
2011059939.tif 000038