(57)【要約】【課題】安全なネットワークにより効率よく電力の需給バランスを平準化する電力制御システムを提供する。【解決手段】ユーザの通信端末と電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムにおいて、通信端末が、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザを認証するための認証情報との入力を受付けて認証処理を行い、認証結果が認証成功を示す場合、需要家に供給者から電力を供給させ、電力制御装置が、ユーザ識別情報と、ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴を記憶し、ネットワークを介して接続された他のマイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の電力状態と、他のマイクログリッドにおける電力状態とを比較し、比較結果に応じて他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御する。【選択図】図１
2011229268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力の需要家であるユーザまたは前記需要家に電力を供給する供給者であるユーザの複数の通信端末と、当該通信端末にネットワークを介して接続された電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムであって、
前記通信端末は、
前記ユーザを識別するユーザ識別情報と、前記ユーザを認証するための認証情報とが入力される認証情報入力部と、
前記認証情報入力部に入力された前記ユーザ識別情報と前記認証情報とに基づいて、前記ユーザの認証処理を行う認証部と、
前記認証部による前記認証処理の認証結果が、認証成功を示す場合、前記需要家に前記供給者から電力を供給させる電力取引部と、を備え、
前記電力制御装置は、
前記ユーザ識別情報と、前記ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴が記憶される電力履歴記憶部と、
自身のマイクログリッド内において使用されている電力量と、自身のマイクログリッド内において供給可能な電力量との電力状態が記憶されている電力状態記憶部と、
ネットワークを介して接続された他の前記マイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の前記電力状態と、当該他のマイクログリッドにおける前記電力状態とを比較し、比較結果に応じて前記他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御する電力制御部と、
を備えることを特徴とする電力制御システム。
【請求項２】
前記通信端末の前記認証部は、前記ユーザに予め発行されたＩＣチップもしくはＩＣカードに記憶されている前記ユーザ識別情報と前記認証情報とに基づいて前記認証処理を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の電力制御システム。
【請求項３】
電力の需要家であるユーザまたは前記需要家に電力を供給する供給者であるユーザの複数の通信端末と、当該通信端末にネットワークを介して接続され、前記ユーザを識別するユーザ識別情報と、前記ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴が記憶される電力履歴記憶部と、自身のマイクログリッド内において使用されている電力量と、自身のマイクログリッド内において供給可能な電力量との電力状態が記憶されている電力状態記憶部とを備えた電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムの電力制御方法であって、
前記通信端末が、
前記ユーザ識別情報と、前記ユーザを認証するための認証情報との入力を受付けるステップと、
入力された前記ユーザ識別情報と前記認証情報とに基づいて、前記ユーザの認証処理を行うステップと、
前記認証処理の認証結果が、認証成功を示す場合、前記需要家に前記供給者から電力を供給させるステップと、
前記電力制御装置が、
前記ユーザ識別情報と、前記ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴を、前記電力履歴記憶部に記憶させるステップと、
ネットワークを介して接続された他の前記マイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の前記電力状態と、当該他のマイクログリッドにおける前記電力状態とを比較し、比較結果に応じて前記他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御するステップと、
を備えることを特徴とする電力制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力の需給バランスを最適化する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、温室効果ガスの影響で地球の温暖化が急激に進んでいる。地球温暖化が進むと、人類の生態系に与える影響は計り知れない。その温室効果ガスの主要因はＣＯ２である。このＣＯ２の多くは、化石燃料の消費によって発生するが、特に火力発電所から発生するＣＯ２の占める割合は大きい。このため、火力発電所に頼らないために、再生可能エネルギーの導入が進められている。再生可能エネルギーとして、太陽光発電や風力発電などの研究や電気事業法等の法整備が進んでおり、系統電力に加えてこのような再生可能エネルギーが大量に導入されることが今後予想される。再生可能エネルギーは気候などにより創電量が変動するため、電力を平準化させることが求められる。そこで、電力を創電または使用する設備等に通信端末を設置してネットワーク化し、情報通信を行うことにより電力の需給バランスを最適化しようとするスマートグリッドが研究されている。スマートグリッドを実現する方法として、図１４に示すような分散型エネルギーマネージメントが注目されている。ここでは、電力の需給区域を一定地域のクラスタごとに分割し、このようなクラスタをマイクログリッドとして、マイクログリッド内で需給バランスをとるように電力を制御する。このようなマイクログリッドの積み重ねにより、例えば国家規模でのスマートグリッドを実現することができる。特許文献１には、このようなマイクログリッド内で電力の売買を行うことを可能とする技術が提案されている。
一方、上述したような通信端末として、電子式計量器（スマートメータ）の研究が進められている。スマートメータは、例えば需要家における需用電力を計測し、電力を供給する事業者などにリアルタイムに送信するものである。これにより、事業者側において、時々刻々と変化する需用電力の量を把握することが可能になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３２８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したようなマイクログリッドにおいては、マイクログリッド内の設備により電力の自給自足を行うことが理想的であるが、気候の変動などによりマイクログリッドでの需給バランスが崩れる場合があることも想定される。一方、上述のようなスマートメータはＩＰ（Internet Protocol）ネットワークなどに広く接続されるため、なりすましや個人情報の漏洩などが懸念される。そこで、このようなネットワークでは、マイクログリッド内における需給バランスが崩れた場合にもスマートグリッド全体としての需給バランスを平準化し、かつセキュリティに対する脅威に配慮された通信が行われることが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、安全なネットワークにより効率よく電力の需給バランスを平準化する電力制御システムおよび電力制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するために、本発明は、電力の需要家であるユーザまたは需要家に電力を供給する供給者であるユーザの複数の通信端末と、通信端末にネットワークを介して接続された電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムであって、通信端末は、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザを認証するための認証情報とが入力される認証情報入力部と、認証情報入力部に入力されたユーザ識別情報と認証情報とに基づいて、ユーザの認証処理を行う認証部と、認証部による認証処理の認証結果が、認証成功を示す場合、需要家に供給者から電力を供給させる電力取引部と、を備え、電力制御装置は、ユーザ識別情報と、ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴が記憶される電力履歴記憶部と、自身のマイクログリッド内において使用されている電力量と、自身のマイクログリッド内において供給可能な電力量との電力状態が記憶されている電力状態記憶部と、ネットワークを介して接続された他のマイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の電力状態と、他のマイクログリッドにおける電力状態とを比較し、比較結果に応じて他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御する電力制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、通信端末の認証部が、ユーザに予め発行されたＩＣチップもしくはＩＣカードに記憶されているユーザ識別情報と認証情報とに基づいて認証処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、電力の需要家であるユーザまたは需要家に電力を供給する供給者であるユーザの複数の通信端末と、通信端末にネットワークを介して接続され、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴が記憶される電力履歴記憶部と、自身のマイクログリッド内において使用されている電力量と、自身のマイクログリッド内において供給可能な電力量との電力状態が記憶されている電力状態記憶部とを備えた電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムの電力制御方法であって、通信端末が、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザを認証するための認証情報との入力を受付けるステップと、入力されたユーザ識別情報と認証情報とに基づいて、ユーザの認証処理を行うステップと、認証処理の認証結果が、認証成功を示す場合、需要家に供給者から電力を供給させるステップと、電力制御装置が、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴を、電力履歴記憶部に記憶させるステップと、ネットワークを介して接続された他のマイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の電力状態と、他のマイクログリッドにおける電力状態とを比較し、比較結果に応じて他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、本発明によれば、ユーザの通信端末と電力制御装置とが含まれて形成される複数のマイクログリッド同士がネットワークを介して接続された電力制御システムにおいて、通信端末が、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザを認証するための認証情報との入力を受付けて認証処理を行い、認証結果が認証成功を示す場合、需要家に供給者から電力を供給させ、電力制御装置が、ユーザ識別情報と、ユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴を記憶し、ネットワークを介して接続された他のマイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、自身の電力状態と、他のマイクログリッドにおける電力状態とを比較し、比較結果に応じて他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御するようにしたので、安全なネットワークにより効率よく電力の需給バランスを平準化する電力制御システムを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態による電力制御システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態による電力制御システムが備える施設等を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による親ＩＣカードと子ＩＣカードとの認証概念を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態による電力履歴記憶部に記憶されている電力履歴のテーブルデータ例を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態による電力取引の動作例を示すシーケンス図である。
【図６】本発明の一実施形態による需給バランス最適化処理の動作例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態による電力履歴記憶処理の動作例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施形態による需給バランス平準化の概念を示すモデル図である。
【図９】本発明の一実施形態による電力取引の例を示す図である。
【図１０】本発明の一実施形態による電力取引の例を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態による電力取引の例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態により形成されるスマートグリッドと電力決済システムと換金決済システムとの関係を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態を電力以外のエネルギー取引に適用する場合の熱エネルギーの需給バランス最適化の例を示す図である。
【図１４】分散型エネルギーマネージメントにおけるマイクログリッドの概念を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による電力制御システム１の構成を示す図である。電力制御システム１は、電力の需給区域を一定地域毎に分割したマイクログリッドＡ、マイクログリッドＢ、マイクログリッドＣ、・・・と、複数の系統電力会社７００（系統電力会社７００−１、系統電力会社７００−２、系統電力会社７００−３、・・・）とを備えており、これらが電力網および通信網を介して接続されている。ここでは、３つのマイクログリッド、３つの系統電力会社７００を図示して説明するが、それぞれ１つ以上の任意の数であって良い。
【００１２】
図２は、電力制御システム１が備える施設等を示す図である。例えば、マイクログリッドＡには、需要家の施設であるハウスや、蓄電事業者、太陽光発電所、電気自動車等に充電を行う充電スタンド、系統電力などが接続される。需要家のハウスは、電力を使用して動作する複数の電子機器や、太陽光発電した電力を蓄電する蓄電池、これらにおける使用電力または発電された電力等を計測する電子式計量器（スマートメータ）などを備えている。
【００１３】
図１に戻り、符号ａは、本実施形態による電力制御装置１４０が設置されるスマートコミュニティセンター（ＳＣＣ）である。このＳＣＣは一種の電力銀行と考えることができる。電力銀行とは、通常の銀行で取り扱う「貨幣」に代えて、「電力量」を単位とした預け入れ、引き出しを可能とするものである。ＳＣＣは、発電設備１１０と、蓄電設備１２０と、計量器１３０と、電力制御装置１４０とを備えているが、ＳＣＣは蓄電設備１２０と、電力制御装置１４０のみでも構わないし、電力制御装置１４０のみでも構わない。このＳＣＣの管理はインターネットデータセンター（ＩＤＣ）と同様のセキュリティの管理基準で運用される。
発電設備１１０は、例えば太陽光発電や風力発電などにより発電する設備である。
蓄電設備１２０は、発電された電力を蓄積する設備である。
計量器１３０は、ネットワーク（電力網）を介して他の施設等と需給する電力を計測する。
【００１４】
電力制御装置１４０は、自身のマイクログリッド内、および他のマイクログリッド間での電力取引を制御するコンピュータ装置である。電力制御装置１４０は、通信部１４１と、認証部１４２と、電力状態記憶部１４３と、電力履歴記憶部１４４と、電力決済履歴部１４５と、換金決済履歴記憶部１４６と、電力制御部１４７とを備えている。
【００１５】
通信部１４１は、ネットワーク（通信網）を介して接続された他の通信端末等と通信を行う。
認証部１４２は、ネットワーク（通信網）を介して接続された他の通信端末から認証要求を受信し、認証処理を行って認証結果を送信する。ここでは、例えば、電力制御システム１を用いて電力取引を行うユーザには、予め定められたユーザＩＤと、ユーザＩＤに対応するパスワードなどのユーザ情報が記憶されたＩＣカードが予め発行される。このようなＩＣカードに記憶されたユーザ情報は、例えば認証通信端末２５０の認証情報入力部２５１に読み出され、認証通信端末２５０の認証部２５２によって認証要求として電力制御装置１４０に送信される。認証部１４２は、予め定められたユーザ情報を自身の記憶領域に記憶しておき、送信された認証要求と、自身の記憶領域に予め記憶されているユーザ情報とを比較する。そして、認証部１４２は、送信された認証要求に含まれるユーザ情報に一致するユーザ情報が自身の記憶領域に記憶されていれば認証成功と判定し、記憶されていなければ、認証失敗と判定する。
【００１６】
図３は、本実施形態によって行われる親ＩＣカード２６０と複数の子ＩＣカード２６１（子ＩＣカード２６１−１、子ＩＣカード２６１−２、子ＩＣカード２６１−３、・・・）との認証概念を示す図である。ここで、ユーザに発行されるＩＣカードには、親カードと、１枚の親カードに対応する複数の子ＩＣカードとが存在する。例えば、親ＩＣカードは、認証通信端末２５０等に挿入したままにしておくＩＣチップもしくはＩＣカードであり、端末認証用カードである。子ＩＣカードは、親ＩＣカードに対応する複数のユーザがそれぞれ所持するＩＣカードであり、個人が個人認証用に使用するカードである。すなわち、親ＩＣカード２６０によって、認証通信端末２５０とＳＣＣとの間での認証が行われ、子ＩＣカード２６１によって、ユーザ個人とＳＣＣとの間で認証が行われる。
【００１７】
電力状態記憶部１４３には、自身のマイクログリッド内において使用されている電力量と、自身のマイクログリッド内において供給可能な電力量との電力状態が記憶されている。電力状態記憶部１４３に記憶されている電力状態は、電力制御部１４７によって収集され、記憶される。
【００１８】
電力履歴記憶部１４４には、ユーザを識別するユーザ識別情報（ユーザＩＤ）と、そのユーザに対して供給された電力量とが対応付けられた電力履歴が記憶される。図４は、電力履歴記憶部１４４に記憶されている電力履歴のテーブルデータの例を示す図である。電力履歴には、日時と、接続先端末ＩＤと、接続元端末ＩＤと、ユーザ親ＩＤと、ユーザ子ＩＤと、イベント種別（「買う・売る」、「消電・蓄電・発電」）と、電力量と、力率と、ガスデータと、消熱／蓄熱データと、蓄電残高と、電力消費残高と、チャージ残高と、換金決済残高（ここでは、クレジット残高）との情報が含まれる。
【００１９】
日時は、電力取引が行われた日時を示す。接続先端末ＩＤは、どこへ接続されるかを示しており、接続先に設置されている通信端末を識別する識別情報である。接続元端末ＩＤは、どこから接続されるかを示し、接続元に設置されている通信端末を識別する識別情報である。例えば、電気自動車の場合、接続先ＩＤは、電気自動車に内蔵、記憶されているＩＤ（識別情報）を識別する情報である。接続元端末ＩＤは、充電事業者（例えば、図１における充電事業者ｅ）の充電スタンドを識別する情報である。ユーザ親ＩＤは、親ＩＣチップもしくはＩＣカードのＩＤである。ユーザ子ＩＤは、子ＩＣカードのＩＤである。例えば、誰が電気自動車に充電したかを示すのはこの子カードのＩＤである。
【００２０】
イベント種別は、電力取引が行われたイベントの種別を示し、例えば、「買う（消電または蓄電）」または「売る（発電）」などを示す。電力量は、取引された電力の量である。力率は、配電等された場合の力率である。例えば、マイクログリッド内において直流で送配電された場合、力率は１であるが、異なるマイクログリッド間で交流により送配電されている場合、一定のロスが生じることとなる。ガスデータ、消熱／蓄熱データは、電力以外のエネルギー等の取引を行う場合に、電力量や力率などに相当する情報が記憶される項目である。ここで、電気使用量と電力の種別（蓄電事業者、系統電力会社１、２等）に応じて、料金が異なる。電力消費残高は、週末もしくは月末の精算を想定した電力消費の料金残高の項目である。例えば、銀行から引落しされるケースが考えられる。決済判断は、これらとは異なる支払い（例えば、チャージまたはクレジット）の選択の項目である。チャージ残高は、チャージされた金額からの前払い引き落としの残高を示す項目である。クレジット決済残高は、クレジット支払いにした場合の残高を示す項目である。ここで、電力量や電力量残高の値は、ｋｗ・Ｈ（キロワットアワー）を単位とする。
【００２１】
電力決済履歴部１４５には、電力履歴記憶部１４４に記憶されている電力履歴のうち、蓄電残高、電力消費残高等の電力履歴が記憶される。
換金決済履歴記憶部１４６には、電力履歴記憶部１４４に記憶されている電力履歴のうち、チャージ残高と、換金決済残高とが記憶され、チャージ履歴情報と、換金決済残高情報とが記憶される。換金決済では、例えばクレジット決済を選択することができる。
【００２２】
電力制御部１４７は、ネットワークを介して接続された他のマイクログリッドにおける電力制御装置と通信を行い、電力状態記憶部１４３に記憶されている自身の電力状態と、他のマイクログリッドの電力制御装置の電力状態とを比較し、比較結果に応じて他のマイクログリッドとの間での電力取引を制御する。ここで、電力制御部１４７は、自身のマイクログリッド内での電力取引により需給バランスを一定の範囲内に抑えることが可能である場合には、自身のマイクログリッド内での電力取引を行う。
【００２３】
符号ｂに示す需要家の施設は、一般機器２１０と、発電機器２２０と、蓄電機器２３０と、計量器２４０と、認証通信端末２５０とを備えている。ただし、需要家の施設は、一般機器２１０のみ、または一般機器２１０と発電機器２２０もしくは蓄電機器２３０のどちらか１つとを備えた構成でも良い。
一般機器２１０は、図２のハウス内に示したような、電力を使用して動作する各種機器（例えば、テレビ、パソコン、エアコン等）である。
発電機器２２０は、例えば太陽光発電や風力発電などにより発電する機器である。
蓄電機器２３０は、発電された電力を蓄積する設備である。
計量器２４０は、ネットワーク（電力網）を介して他の施設等と需給する電力を計測する。
【００２４】
認証通信端末２５０は、ネットワーク（通信網）を介して接続された他の通信端末等と通信を行うコンピュータ装置であり、認証情報入力部２５１と、認証部２５２と、電力取引部２５３とを備えている。
認証情報入力部２５１は、ユーザを識別するユーザ識別情報（ユーザＩＤ）と、ユーザを認証するための認証情報とが入力される。ここで、認証情報入力部２５１は、例えば、ＩＣリーダの機能を備えており、ユーザに予め発行されたＩＣカードに記憶されているユーザ情報を読み出すようにしても良い。また、認証情報入力部２５１は、キーボードなどの入力部を備え、ユーザＩＤやパスワードなどの入力を受付けるようにしても良い。また、例えば、指紋や虹彩などの生体認証のための情報の入力を受付けるようにしても良い。
【００２５】
認証部２５２は、認証情報入力部２５１に入力されたユーザＩＤと認証情報とに基づいて、ユーザの認証処理を行う。例えば、認証部２５２は、入力されたユーザＩＤと認証情報とが含まれる認証要求を電力制御装置１４０に送信し、送信した認証要求に応じて電力制御装置１４０から応答される認証結果を取得する。ここで、認証部２５２は、認証情報入力部２５１がＩＣカードリーダを備えておりＩＣカードに記憶された情報を読み取った場合には、読み取った情報に基づいて認証要求を生成し、電力制御装置１４０に送信するようにしても良い。あるいは、認証部２５２は、ＩＣカードが有するＩＣチップに備えられた認証処理機能により認証を行わせ、出力される認証結果を取得するようにしても良い。
電力取引部２５３は、認証部２５２による認証処理の認証結果が、認証成功を示す場合、需要家に供給者から電力を供給させる、もしくは需要家から供給者に電力を供給させる。
【００２６】
符号ｃに示す蓄電事業者の施設は、蓄電設備３１０と、計量器３２０と、認証通信端末３３０とを備えている。
蓄電設備３１０は、ＳＣＣが備える蓄電設備１２０と同様であり、発電された電力を蓄積する設備である。
計量器３２０は、ネットワーク（電力網）を介して他の施設等と需給する電力を計測する。
認証通信端末３３０は、需要家の認証通信端末２５０と同様の機能を備えたコンピュータ装置であり、蓄電事業者の認証等の処理を行う。
【００２７】
符号ｄに示す発電事業者の施設は、発電設備４１０と、計量器４２０と、認証通信端末４３０とを備えている。
発電設備４１０は、ＳＣＣが備える発電設備１１０と同様であり、例えば太陽光発電や風力発電などにより発電する設備である。
計量器４２０は、ネットワーク（電力網）を介して他の施設等と需給する電力を計測する。
認証通信端末４３は、需要家の認証通信端末２５０と同様の機能を備えたコンピュータ装置であり、発電事業者の認証等の処理を行う。
【００２８】
符号ｅに示す充電事業者の施設は、蓄電設備５１０と、計量器５２０と、認証通信端末５３０とを備えている。ただし、充電事業者の施設には、蓄電設備はあってもなくても良い。例えば、電気自動車には電力網からの電力を直接供給しても良いし、蓄電設備を備えている場合であれば、蓄電設備からの電力を供給しても良い。
蓄電設備５１０は、ＳＣＣが備える蓄電設備１２０と同様であり、発電された電力を蓄積する設備である。
計量器５２０は、ネットワーク（電力網）を介して他の施設等と需給する電力を計測する。
認証通信端末５３０は、需要家の認証通信端末２５０と同様の機能を備えたコンピュータ装置であり、充電事業者の認証等の処理を行う。
【００２９】
ＩＳＰ６００は、ネットワーク（通信網）に接続されたインターネットサービスプロバイダのコンピュータ装置である。インターネットサービスプロバイダは、例えば、電力履歴記憶部１４４に記憶されている蓄電残高、電力消費残高の値等に応じて、例えばポイントサービスなどの付加的なサービスを提供することができる。
系統電力会社７００は、送電を行ういわゆる一般電気事業者であり、認証通信端末７１０を備えている。
認証通信端末７１０は、需要家の認証通信端末２５０と同様の機能を備えたコンピュータ装置であり、系統電力会社の認証等の処理を行う。
【００３０】
次に、図面を参照して、電力制御システム１の動作例を説明する。図５は、電力制御システム１による電力取引の動作例を示すシーケンス図である。ここでは、マイクログリッドＡの電力制御装置１４０を電力制御装置１４０−１とし、マイクログリッドＢの電力制御装置１４０を電力制御装置１４０−２として説明する。
認証通信端末２５０の認証情報入力部２５１は、ユーザのＩＣカードに記憶されたユーザ情報を読み取る（ステップＳ１）。認証部２５２は、認証情報入力部２５１が読み取ったユーザ情報が含まれる認証要求を、電力制御装置１４０−１に送信する（ステップＳ２）。電力制御装置１４０−１の認証部１４２は、通信部１４１を介して認証通信端末２５０から送信された認証要求を受信し、認証処理を行う（ステップＳ３）。認証部１４２は、認証結果を認証通信端末２５０に送信する（ステップＳ４）。
【００３１】
認証通信端末２５０の認証部２５２は、電力制御装置１４０から送信された認証結果を受信し、認証結果が認証成功を示すか否かを判定する（ステップＳ５）。認証部２５２が、認証結果が認証失敗を示すと判定すれば（ステップＳ５：ＮＯ）、処理を終了する。一方、認証部２５２が、認証結果が認証成功を示すと判定すれば（ステップＳ５：ＹＥＳ）、認証通信端末２５０は、定められた取引要求を電力制御装置１４０−１に送信する（ステップＳ６）。ここで、取引要求とは、例えば、一定量の電力の供給要求や、一定量の電力の売却要求などである。
【００３２】
電力制御装置１４０−１の通信部１４１が、認証通信端末２５０から送信された取引要求を受信すると、電力制御部１４７は、電力状態記憶部１４３に記憶されている電力状態を参照して、マイクログリッドＡが需給バランスの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ７）。電力制御部１４７が、マイクログリッドＡが需給バランスの範囲内であると判定すると（ステップＳ７：ＹＥＳ）、電力制御装置１４０−１は、認証通信端末２５０に対してマイクログリッドＡ内で取引を行うことを許可する取引許可を送信する（ステップＳ９）。需給バランスの範囲とは、その状況に応じて設定されるが、例えば、（需要量＜供給量＜需要量＋数％）を満たす範囲である。認証通信端末２５０の電力取引部２５３は、電力制御装置１４０−１から送信された取引許可を受信すると、他の通信端末（例えば、認証通信端末３３０、認証通信端末４３０、認証通信端末５３０など）と通信を行い、電力取引を行う（ステップＳ１０）。また、電力取引部２５３は、行った電力取引に基づく電力履歴を生成し、電力制御装置１４０−１に送信する（ステップＳ１１）。電力制御装置１４０−１の通信部１４１が、送信された電力履歴を受信すると、電力制御部１４７は、自身の記憶領域に電力履歴を記憶させる。
【００３３】
一方、ステップＳ７において、電力制御部１４７が、マイクログリッドＡが需給バランスの範囲内はないと判定すると（ステップＳ７：ＮＯ）電力制御装置１４０−１の電力制御部１４７は、他のマイクログリッド（例えば、マイクログリッドＢ）に、取引要求を送信する。電力制御装置１４０−２の電力制御部１４７は、電力制御装置１４０−１から送信された取引要求を受信すると、電力制御装置１４０−１がステップＳ７において行った処理と同様に、自身のマイクログリッドＢが需給バランスの範囲内であるか否かを判定する。電力制御装置１４０−２の電力制御部１４７は、需給バランスの範囲内でありマイクログリッドＡに電力を供給可能であると判定すると、電力制御装置１４０−１に取引許可を送信する（ステップＳ１２）。電力制御装置１４０−１は、認証通信端末２５０に取引許可を送信する（ステップＳ１３）。認証通信端末２５０は、電力制御装置１４０−２から送信された取引許可を受信すると、マイクログリッドＢ内の通信端末（例えば、マイクログリッドＢにおける認証通信端末３３０、認証通信端末４３０、認証通信端末５３０など）と通信を行い、電力取引を行う（ステップＳ１４）。また、電力取引部２５３は、行った電力取引に基づく電力履歴を生成し、電力制御装置１４０−１に送信する（ステップＳ１５）。ここでは、電力取引部２５３は、マイクログリッドＢとの間で行った電力取引に基づく電力履歴を、電力制御装置１４０−２にも送信するようにして良い。
【００３４】
図６は、電力制御装置１４０による需給バランス最適化処理の動作例を示すフローチャートである。需給バランスの最適化処理は、図５のステップＳ７において示した処理に相当する。ここでは、電力制御部１４７は、マイクログリッドＡ内の各通信端末と通信し、電力供給状態を取得する（ステップＳ２０）。ここでは、例えば、蓄電事業者の認証通信端末３３０と、充電事業者の認証通信端末５３０とから、事業者蓄電データを取得する。また、需要家の認証通信端末２５０から、需要家蓄電データを取得する。また、自身のＳＣＣ内における計量器１３０から、蓄電設備１２０に蓄電された蓄電データを取得する。電力制御部１４７は、取得した蓄電データを電力状態記憶部１４３に記憶させる。
【００３５】
また、電力制御部１４７は、発電事業者の認証通信端末４３０から、事業者発電データを取得する。また、系統電力会社７００の認証通信端末７１０から、電力会社発電データを取得する。また、需要家の認証通信端末２５０から、需要家発電データを取得する。また、自身のＳＣＣ内における計量器１３０から、発電設備１１０が発電した発電データを取得する。電力制御部１４７は、取得した発電データを電力状態記憶部１４３に記憶させる。
【００３６】
また、電力制御部１４７は、マイクログリッドＡ内の各通信端末と通信し、電力使用状態を取得する（ステップＳ２１）。例えば、需要家の認証通信端末２５０から、電力消費データを取得する。さらに、例えば気象庁などからネットワークを介して配信される気象予測データなどを取得する。電力制御部１４７は、取得した電力消費データを、電力状態記憶部１４３に記憶させる。最初は実データを用いて、最適化を図る。全体システムのモデリング等により、ベストエフォート的に需給バランスの最適化を図る。次に、電力制御部１４７は、需給バランス予測と、需給バランス範囲の設定処理を行う。例えば、電力制御部１４７は、需要家、事業者、電力会社、ＳＣＣなどの、存在する地域や、備える設備等の情報が含まれる各種基礎データを取得する。電力制御部１４７は、このように取得した基礎データと、ステップＳ２０において取得した電力供給状態と、ステップＳ２１において取得した電力使用状態と、起動予測データ等に基づいて、需給バランスを予測し、需給バランス範囲を判定する（ステップＳ２２）。
【００３７】
ここで、電力制御部１４７は、マイクログリッドＡ内の需給バランスにおいて、電力の使用量が電力の供給量よりも多い（電力の供給が不足している）と判定すると（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、電力状態記憶部１４３に記憶された電力状態や、電力履歴記憶部１４４に記憶された電力履歴を参照して、電力量の予測計算を行う（ステップＳ２４）。また、電力制御部１４７は、電力履歴記憶部１４４に記憶された電力履歴のうち、相手先電力状態の項目を参照して、マイクログリッドＡ内の供給能力を算定する（ステップＳ２５）。また、電力制御部１４７は、需要家、事業者、電力会社、ＣＳＳの発電料金データや、事業者、需要家、ＳＣＣの蓄電料金データなどに基づいて、電力料金を算出する（ステップＳ２６）。そして、電力制御部１４７は、ステップＳ２４において算出した電力量と、ステップＳ２５において算出した供給能力と、ステップＳ２６において算出した電力料金とに基づいて、電力補給手段を選択する（ステップＳ２７）。電力補給手段としては、例えば、需要家、電力会社、事業者に給電要請すること、自身のＳＣＣ内の発電設備１１０または蓄電設備１２０から給電すること、他のマイクログリッドに給電要請することなどが考えられる。
【００３８】
一方、ステップＳ２３において、電力制御部１４７が、マイクログリッドＡ内の需給バランスにおいて、電力の使用量が電力の供給量よりも少ない（電力の供給量が過剰である）と判定すると（ステップＳ２３：ＮＯ）、発電履歴データや蓄電履歴データに基づいて、マイクログリッドＡ内の電力量の予測計算を行う（ステップＳ２８）。また、マイクログリッドＡ内の供給能力を算定する（ステップＳ２９）。また、電力料金を算出する（ステップＳ３０）。そして、電力制御部１４７は、ステップＳ２８において算出した電力量と、ステップＳ２９において算出した供給能力と、ステップＳ３０において算出した電力料金とに基づいて、電力削減手段を選択する（ステップＳ３１）。電力削減手段としては、例えば、需要家、電力会社、事業者、ＳＣＣに削減要請すること、他のマイクログリッドに電力の売却を要請することなどが考えられる。その後、継続するか、否かを判断する（ステップ３２）。継続する場合、再度スタートに戻る。
【００３９】
図７は、電力制御装置１４０による電力履歴記憶処理の動作例を示すフローチャートである。
電力制御装置１４０の電力制御部１４７は、例えば図５のステップＳ１４において認証通信端末２５０から送信された電力履歴を受信すると、受信した電力履歴を、自身の記録領域に一時的に記憶させて蓄積する。電力制御部１４７は、このように電力履歴を蓄積した蓄積時間が、一定時間（例えば、３０分）を経過したか否かを判定する（ステップＳ４０）。電力制御部１４７は、電力履歴を蓄積した蓄積時間が、一定時間を経過しない間は（ステップＳ４０：ＮＯ）、認証通信端末２５０等から送信される電力履歴等の蓄積を続ける（ステップＳ４１）。ここで、電力制御部１４７が蓄積するデータは、例えば、需要家、電力会社、事業者、ＳＣＣのそれぞれの基礎データ、電力消費データ、発電履歴データ、蓄電履歴データ、蓄電料金データ、発電料金データ、気象予測データなどがある。
【００４０】
ステップＳ４０において、電力制御部１４７が、電力履歴を蓄積した蓄積時間が一定時間を経過したと判定すると（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、電力制御部１４７は、蓄積したデータを、電力履歴記憶部１４４に記憶させるデータフォーマットに変換し、履歴テーブルを生成する（ステップＳ４２）。また、電力制御部１４７は、生成した履歴テーブルを、電力履歴記憶部１４４に記憶させる。そして、電力制御部１４７は、予め定められた決済システム報告時間であるか否かを判定する（ステップＳ４４）。決済システム報告時間は、例えば月に一度などに決済を行なうことを定めた時間である。電力制御部１４７は、自身が備える計時機能により取得する現在時間と、予め定められた決済システム報告時間とが一致するか否かを判定し、一致しないと判定すると（ステップＳ４４：ＮＯ）、ステップＳ４０に戻る。
【００４１】
一方、電力制御部１４７が、現在時間と、予め定められた決済システム報告時間とが一致すると判定すると（ステップＳ４４：ＹＥＳ）、決済情報を生成する（ステップＳ４５）。ここでの決済は電力量に基づき行われる。そのデータは電力決済履歴記憶部１４５に記憶される。供給量が使用量を超える場合、換金処理をしても、電力量のまま残しても良い。例えば、電力の使用量が電力の供給量を上回る需要家などについては、その差分の換金処理を行う（ステップＳ４６）。そのデータは換金決済履歴記憶部１４５に記憶される。電力制御部１４７は、このような決済処理、換金処理に基づいた電力履歴を、電力履歴記憶部１４４に記憶させる（ステップＳ４７）。図６と同様に継続するか否かを判断し（ステップ４８）、継続する場合、再度スタートに戻る。
【００４２】
図８は、本実施形態による需給バランス平準化の概念を示すモデル図である。以上説明したような処理により、需要家による電気の消費に応じて、電気の需給バランスが算出され、系統電力会社や風力、太陽光発電などの電気供給が行われ、場合により蓄電池が利用されて、さらに電気の需給バランスが算出され、需給バランスの平準化が行われる。
【００４３】
ここで、図９を参照して、本実施形態の電力制御システム１による電力制御が行われる４つのケースについて、具体的な金額を例示して説明する。
（ａ）に示すケース１は、マイクログリッドＡ内で需要家Ａ−１が電力を購入する場合である。例えば、５月の連休に家族で遠方に旅行する計画があるとする。電気自動車に充電したいときはＳＣＣを通して電力を購入する。需要家Ａ−１がグリッド内の各事業者から電力を購入する場合、ＳＣＣ−Ａからの電力料金＋販売手数料で必要な電力を購入する。ＳＣＣ−Ａは、各事業者から購入した電力を需要家Ａ−１に販売手数料を加算して販売する。
【００４４】
（ｂ）に示すケース２は、マイクログリッドＡ内で需要家Ａ−１が電力を販売する場合である。例えば、需要家Ａ−１が保有する発電機器により発電した電気を、ＳＣＣを通して売却する例である。需要家Ａ−１がグリッド内の各事業者に電力を販売する場合、ＳＣＣ−Ａに対して電力料金に相当する電力を販売する。ＳＣＣ−Ａは、需要家Ａ−１から購入した電力をグリッド内の各事業者に販売手数料を加算して販売する。
【００４５】
（ｃ）に示すケース３は、マイクログリッドＢからマイクログリッドＡの需要家Ａ−１が電力を購入する場合である。例えば、自分のグリッドで地震がおきた場合、グリッド内の発電機器および蓄電機器の故障により発電も蓄電もできないので、グリッド内もＳＣＣ−Ａも余剰電力がない。その場合、近隣のグリッドＢから需要家が電力を購入する。需要家Ａ−１が別グリッドの各事業者に電力を購入する場合、自グリッドであるＳＣＣ−Ａからの電力料金＋グリッドＡの販売手数料＋グリッドＢの販売手数料で必要な電力を購入する。ＳＣＣ−Ａは、ＳＣＣ−Ｂから電力料金＋グリッドＢの販売手数料で電力を購入する。ＳＣＣ−Ｂは、各事業者から購入した電力をＳＣＣ−ＡにグリッドＢの販売手数料を加算して販売する。
【００４６】
（ｄ）に示すケース４は、マイクログリッドＡの需要家Ａ−１がマイクログリッドＢへ電力を販売する場合である。例えば、隣のグリッドＢで地震がおきたとする。電力が極端に足りないニュースを聞いたので、発電機器により発生した電力をマイクログリッドＢへ販売したい。需要家Ａ−１が別グリッドの各事業者に電力を販売する場合、自グリッドであるＳＣＣ−Ａに電力料金に相当する電力を販売する。ＳＣＣ−Ａは、ＳＣＣ−Ｂに需要家Ａ−１から購入した電力料金＋グリッドＡの販売手数料で電力を販売する。ＳＣＣ−Ｂは、ＳＣＣ−Ａから購入した電力を各事業者にグリッドＢの販売手数料を加算して販売する。以上示したように、売買取引時の情報はすべてＳＣＣを通して行われる。
【００４７】
また、本実施形態によれば、図１０に示すように、通信端末においてＩＣカードを用いた本人認証を行うことにより、ユーザの本人性を確認した上でデータの送受信を行うことが可能となる。これにより、あるユーザが、自身のＩＣカード（子ＩＣカード）を用いて、充電事業者からの充電を利用するような場合にも、同一ユーザに紐付けて電力履歴を記憶することができる。これにより、いつ、どこで、誰が、どの程度の電力を使用または給電したかを記録することができる。また、本実施形態により取得された電力履歴を、定められたユーザに閲覧公開可能に公開することで、例えば別居中の家族などの生活状態をみることができる。例えば、一人暮らしの老人宅に設置された認証通信端末２５０によって取得される電力履歴を、予め定められたユーザ（例えば、その老人の子供など）に閲覧可能に提供することで、ユーザが離れていても老人の生活を把握することなどが可能になる。また、親が遠く離れて暮らす子供（学生）の生活状態を把握したり、病人の生活状態を把握したりすることが可能になる。これにより、例えば、生活パターンが急激に変化した場合などに危険状態を察知できる場合もあると考えられる。
【００４８】
また、本実施形態による認証通信端末２５０の機能を備えるスマートメータを、国や電力会社が各家庭に配布する場合、スマートメータにディスプレイやキーボードなどを設け、ネットワークを介したインターネット等のブラウジングが可能ないわゆるＰＣ（パーソナルコンピュータ）の機能を持たせるようにしても良い。このようにすれば、例えばインターネット網が普及していない国や地域などに、インターネット網を普及させ、情報格差などを是正することができる。
【００４９】
また、マイクログリッド毎に異なる料金設定を行うようにしても良いし、ユーザが自身のマイクログリッド内で電力を購入するときと、他のマイクログリッド内で電力を購入するときとで異なる料金設定を行うようにしても良い。例えば、図１１の（ａ）に示すように、マイクログリッドＡのユーザが、自マイクログリッド内で充電を行うときは、転学の料金とする。その後、図１１の（ｂ）に示すように、ユーザがマイクログリッドＡからマイクログリッドＢに移動し、自マイクログリッド外で充電を行うときは、手数料が加算されるようにしても良い。また、太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは、気候等によりその発電量が変化するので、例えば、変動為替と同様に取引されるようにしても良い。
【００５０】
また、図１２に示すように、例えば、複数の国家毎のスマートグリッド（スマートグリッドＰａ、スマートグリッドｂ）を、同一の電力決済システムのプラットホーム上で制御する。換金決済システムのプラットホームについては、さらに広範囲のスマートグリッドに共通に利用するようにしても良い。例えば、同じ国でも、地域により、風力発電が適している場所もあれば、太陽光発電が適している場所もあるので、それぞれの地域の気象条件にあわせて、マイクログリッドが組まれる。また、ヨーロッパでは国家を超えて、電力網が伸びている場所もあり、フィールドインタリフ（ＦＩＴ）は国家もしくは複数の国家で共通している場合もあるし、単独の場合もある。これらの共通の国家間で、電力決済システムを築いてもよい。また、換金決済システムのプラットホームは、より広範囲に、例えばクレジットカードのプラットホームを用いてもよい。ＳＣＣがクレジット決済のみでないのは、公共性があるためである。ブラックリストに記載されている人はクレジットカードを持つことが出来ない。決済は気象条件とともに、公共性を考えて、全ての人が利用できるように考える必要がある。
【００５１】
また、本実施形態による電力制御システム１は、電力の取引システムとして説明したが、図１３に示すように、ガスや熱などを数値化してエネルギー取引を行うシステムに適用しても良い。
また、異なるマイクログリッド間で電力の取引を行う場合には、直流送配電網を設けてもよい。太陽光発電、蓄電池などは直流のため、場合により直流伝送の方が好ましい。直交変換を行ってから電力の送電を行うようにして良い。
また、本実施形態における各マイクログリッドと系統電力会社７００などとは、電力網と通信網とによって接続されることとしたが、例えば通信網などが整備されていない地域などにおいては、電力網における電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）により情報通信を行うようにしても良い。もちろん、通信網があっても、ＰＬＣを用いてもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、蓄電事業者と、発電事業者と、充電事業者と、需要家とを区別して図示して説明したが、これらは、複数の役割を兼ねている事業者等であっても良い。例えば、蓄電事業と発電事業との双方を行う事業者であっても良い。また、本実施形態では、需要家が、発電機器２２０と、蓄電機器２３０とを備える例を図示したが、需要家は発電機器２２０や蓄電機器２３０などを備えなくても良い。
【００５３】
なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより電力の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
【００５４】
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００５５】
１  電力制御システム
１１０  発電設備
１２０  蓄電設備
１３０  計量器
１４０  電力制御装置
１４１  通信部
１４２  認証部
１４３  電力状態記憶部
１４４  電力履歴記憶部
１４５  電力決済履歴部
１４６  換金決済履歴記憶部
１４７  電力制御部
２１０  一般機器
２２０  発電機器
２３０  蓄電機器
２４０  計量器
２５０  認証通信端末
２５１  認証情報入力部
２５２  認証部
２５３  電力取引部
２６０  親ＩＣカード
２６１  子ＩＣカード
３１０  蓄電設備
３２０  計量器
３３０  認証通信端末
４１０  発電設備
４２０  計量器
４３０  認証通信端末
５１０  蓄電設備
５２０  計量器
５３０  認証通信端末
６００  ＩＳＰ
７００  系統電力会社
７１０  認証通信端末
【図１】
2011229268.tif 000003
【図２】
2011229268.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011229268.tif 000006
【図５】
2011229268.tif 000007
【図６】
2011229268.tif 000008
【図７】
2011229268.tif 000009
【図８】
2011229268.tif 000010
【図９】
2011229268.tif 000011
【図１０】
2011229268.tif 000012
【図１１】
2011229268.tif 000013
【図１２】
2011229268.tif 000014
【図１３】
2011229268.tif 000015
【図１４】
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