(57)【要約】      （修正有）【課題】電力市場の需要に応じて電力を供給可能にする電力取引支援装置を提供する。【解決手段】電力取引支援装置（需給管理サーバ）において、価格情報取得部は電力の調達価格と、これから電力市場で売買する場合の電力の予測価格を取得する。充放電パターン算出部は充放電パターンを複数生成し、電力の購入を行った場合の利益に関する情報を算出する。充放電パターン選択部は、算出部により算出された利益に関する情報に基づいて、複数生成された充放電パターンのうちいずれか一つを選択する。売買要求送信制御部は、選択された充放電パターンに基づいて電力市場サーバに対して電力の販売又は購入要求を送信する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
配電系統から供給される電力を消費する需要家であって、蓄電池が設けられた需要家の蓄電池を制御することで、電力の需要調整を行う電力取引支援装置において、
所定期間内において、電力の売買が可能な単位時間毎に、予め調達された場合の電力の調達価格と、これから電力市場で売買する場合の電力の予測価格と、を取得する取得部と、
前記所定期間に含まれる前記単位時間の各々について、前記蓄電池に蓄電する第１の時間と、前記蓄電池に蓄電された電力を放電する第２の時間と、前記電力の蓄電及び放電を行わない第３の時間と、を当てはめた充放電パターンを複数生成し、前記第１の時間における前記調達価格又は前記予測価格と、前記第２の時間における前記調達価格又は前記予測価格と、の差に基づいて、前記充放電パターン毎に、当該充放電パターンに従って電力の充電を行うことで電力の購入及び電力の放電を行うことで電力の購入を行った場合の利益に関する情報を算出する算出部と、
前記算出部により算出された前記利益に関する情報に基づいて、複数生成された前記充放電パターンのうちいずれか一つを選択する選択部と、
選択された前記充放電パターンに基づいて電力市場サーバに対して電力の販売又は購入要求を送信する送信部と、
を備える電力取引支援装置。
【請求項２】
前記算出部は、前記所定期間に含まれる前記単位時間の各々について、当該単位時間における前記調達価格又は前記予測価格のうちいずれか一つ以上に基づいて、前記充放電パターンにおける、前記第１の時間、前記第２の時間、及び前記第３の時間を当てはめる対象から除外する、
請求項１に記載の電力取引支援装置。
【請求項３】
前記算出部は、前記所定期間を所定時刻で分割し、前記所定期間を当該所定時刻で分割された複数の分割期間のいずれか一つ以上について、当該分割期間に含まれる単位時間の各々について、前記第１の時間と、前記第２の時間と、前記第３の時間と、を当てはめた充放電パターンを複数生成する、
請求項１又は２に記載の電力取引支援装置。
【請求項４】
前記算出部は、所定の数の単位時間を、前記分割期間から取り除く、
請求項３に記載の電力取引支援装置。
【請求項５】
前記算出部は、前記分割期間に含まれる単位時間枠毎に前記電力市場で電力を売買した場合の利益を算出し、当該分割期間における利益の平均値に基づいて特定された単位時間を、前記所定の数だけ、当該分割期間から取り除く、
請求項４に記載の電力取引支援装置。
【請求項６】
前記所定期間は、０時から２４時である、
請求項１乃至５のうちいずれか一つに記載の電力取引支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力取引支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電力システムでは、発電量を調整することで、需要に応じた電力を得ていた。例えば、需要に変化が生じる場合に、当該変化に追従して発電量を制御していた。このため、需要と供給のバランス差によるロスや、需要自体を調整できないことによるロスが発生していた。また、需要と供給との間で効率の良い制御が行えていないという問題があった。
【０００３】
これに対して、近年、スマートグリッドという技術が提案されている。当該技術の概念では、発電設備から、末端の電力機器までを、ネットワークで接続することで、従来型の中央制御では達成するのが難しかった、需要と供給との間の効率的な制御を実現することができる。
【０００４】
国内においては電力の小売事業が自由化され、電力の市場で取引も開始されている。これにより、電力会社が管理を行っていた電力の変動に対する調整管理は、販売事業者が行うことになる。販売事業者は、発電業者から調達する電力量と、販売対象である全需要家の総需要電力量を一致させる必要がある。
【０００５】
電力市場は、発電業者から調達する電力量と、販売対象である全需要家の総需要電力量と、を一致させるための仕組みとして提案されている。一般的に市場価格は商品が必要とされる時間に近づけば近づくほど価格は上昇する。従って、気象の変化等が原因で、当日の電力量ズレが大きいと、前日や１時間前といった価格が高い電力を購入することになる。
【０００６】
そこで、販売事業者は、電力を一時的に蓄積できる蓄電池等を設けることで、調整の電力を一時的に蓄積できる仕組みを用意し、蓄電池を用いて電力量のずれを抑止する技術の検討も進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１６−６２１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来技術においては、蓄電池を用いて電力市場取引を抑制するに留まり、所定の時間帯で積極的に蓄電池に蓄積された電力を用いることで、当該時間帯に予め購入されていた電力を電力市場取引に積極的に売買することまで考慮されていない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
実施形態の電力取引支援装置は、配電系統から供給される電力を消費する需要家であって、蓄電池が設けられた需要家の蓄電池を制御することで、電力の需要調整を行う電力取引支援装置において、取得部と、算出部と、選択部と、送信部と、を備える。取得部は、所定期間内において、電力の売買が可能な単位時間毎に、予め調達された場合の電力の調達価格と、これから電力市場で売買する場合の電力の予測価格と、を取得する。算出部は、所定期間に含まれる単位時間の各々について、蓄電池に蓄電する第１の時間と、蓄電池に蓄電された電力を放電する第２の時間と、電力の蓄電及び放電を行わない第３の時間と、を当てはめた充放電パターンを複数生成し、第１の時間における調達価格又は予測価格と、第２の時間における調達価格又は予測価格と、の差に基づいて、充放電パターン毎に、当該充放電パターンに従って電力の充電を行うことで電力の購入及び電力の放電を行うことで電力の購入を行った場合の利益に関する情報を算出する。選択部は、算出部により算出された利益に関する情報に基づいて、複数生成された充放電パターンのうちいずれか一つを選択する。送信部は、選択された充放電パターンに基づいて電力市場サーバに対して電力の販売又は購入要求を送信する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施形態の電力需給管理システムの構成例を示した図である。
【図２】図２は、実施形態の需給管理サーバの構成を例示した図である。
【図３】図３は、事前調達電力価格と、１日当たりの市場予測価格と、の一覧を示した図である。
【図４】図４は、実施形態の需給管理サーバにおける電力売買の一例を示した図である。
【図５】図５は、実施形態の需給管理サーバにより生成された充放電パターンを例示した図である。
【図６】図６は、実施形態の充放電パターン算出部が充放パターンを生成するための検索手法を例示した図である。
【図７】図７は、本実施形態の需給管理サーバにおける電力売買の一例を示した図である。
【図８】図８は、実施形態の充放電パターン算出部により用いられる高速化手法の一例を示した図である。
【図９】図９は、実施形態の充放電パターン算出部により用いられる高速化手法の一例を示した図である。
【図１０】図１０は、時間枠１〜４８を、３個の分割時間枠に分割した例を示した図である。
【図１１】図１１は、実施形態の充放電パターン算出部による時間枠の分割手法を説明する図である。
【図１２】図１２は、実施形態の充放電パターン算出部の分割時間枠に対して時間枠を取り除く手法を説明する図である。
【図１３】図１３は、実施形態の需給管理サーバにおける１日前市場に対して電力の売買を行うまでの処理手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、一日に実施可能な充放電回数を“４”とした場合の充放電パターンの一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態）
図１は、実施形態の電力需給管理システムの構成例を示した図である。図１に示される例では、電力自由化時の電力システム全体を示している。本実施形態においては、電力取引支援装置として、蓄電池の制御を行う需給管理サーバ１００に適用した例について説明するが、電力の取引を行う装置であれば、他の装置であっても良い。
【００１２】
図１に示されるように、電力需給管理システムは、需給管理サーバ１００と、メータ管理サーバ１０３と、発電システム１０４と、事前調達電力サーバ１０５と、蓄電池を設けた需要家１０１と、蓄電池を設けていない需要家１０２と、電力市場サーバ１８０と、気象データサーバ１８１と、を備えている。
【００１３】
発電事業者の発電システム１０４で発電された電力が、電力系統ネットワーク１５２を介して各需要家１０１、１０２の各々に供給される。本実施形態の電力需給管理システムは、発電システム１０４を含む配電系統から供給される電力を、需要家１０１の蓄電池１２１で充放電制御することで、電力の需要調整を行う。
【００１４】
図１に示されるように、発電システム１０４から、電力系統ネットワーク１５２を介して需要家１０１、１０２に電力が供給されている。本実施形態においては、スマートメータ１１１、１１２は、全ての需要家に配置される。このため、蓄電池を設けられたか否かにかかわらず、需要家の消費電力を計測できる。
【００１５】
蓄電池を設けていない需要家１０２の消費電力は、需要家１０２＿１、１０２＿２、…、１０２＿ｍ毎に設けられているスマートメータ１１２＿１、１１２＿２、…、１１２＿ｍ（以下、スマートメータ１１２とする。）毎に計測されている。
【００１６】
蓄電池を設けた需要家１０１の消費電力は、需要家１０１の各々に設けられているスマートメータ１１１＿１、１１１＿２、１１１＿３、…、１１１＿ｎ（以下、スマートメータ１１１とする。）毎に計測されている。
【００１７】
スマートメータ１１２及びスマートメータ１１１で計測された電力は、３０分毎にＡＭＩ網（スマートメータ網）１５３を介して、配電事業者のメータ管理サーバ１０３に通知される。
【００１８】
一般的な電力小売事業者は、３０分毎に計測されたスマートメータ１１１、１１２のデータを、電力システム事業者間ネットワーク１５４を介して、配電事業者から取得できる。本実施形態では、配電事業者のメータ管理サーバ１０３が収集したデータが、電力システム事業者間ネットワーク１５４を介して電力小売事業者の需給管理サーバ１００に送信される。
【００１９】
そして、本実施形態の需給管理サーバ１００は、配電系統から供給される電力を消費する需要家のうち、蓄電池１２１が設けられた需要家１０１の蓄電池１２１を制御することで、電力の需要調整を行う。本実施形態の需給管理サーバ１００は、スマートメータ１１１、１１２による３０分単位の計測データに基づいて、電力の需要調整を行う。
【００２０】
電力市場サーバ１８０は、電力システム事業者間ネットワーク１５４を介して配電事業者、発電事業者、小売事業者が設けた電力取引用のサーバと接続されている。これにより、配電事業者、発電事業者、小売事業者は、１日前市場、時間前市場、及びネガワット市場における電力の取引が可能となる。
【００２１】
１日前市場、時間前市場における電力取引は、発電事業者が販売電力を入札し、小売事業者又は配電事業者が、当該電力を購入する。ネガワット市場は、需要家が配電系統（例えば発電システム１０４）から受電する予定であった電力を、当該需要家が使用せずに、他の需要家に融通する、ネガワットの売買を行う市場である。
【００２２】
本実施形態は、需要家１０１に設置された蓄電池１２１を用いて、ネガワットを創出する。つまり、需要家１０１が発電システム１０４から受電する予定であった電力の代わりに、予め充電した蓄電池１２１からの放電を用いることで、受電する予定であった電力を他の需要家に融通することとした。
【００２３】
このように、蓄電池１２１を使用したネガワットの場合、自家消費分が放電分と等しくなるため、放電電力を計量することで正確なネガワット量を把握することが可能である。
【００２４】
次に、需給管理サーバ１００について説明する。図２は、本実施形態の需給管理サーバ１００の構成を例示した図である。図２に示されるように、需給管理サーバ１００は、第１の通信Ｉ／Ｆ２０１と、第２の通信Ｉ／Ｆ２０２と、第３の通信Ｉ／Ｆ２０３と、制御部２０４と、メータ情報記憶部２０５と、充放電パターン管理データベース２０６と、を備えている。
【００２５】
第１の通信Ｉ／Ｆ２０１は、電力システム事業者間ネットワーク１５４と接続するための通信Ｉ／Ｆとする。これにより、第１の通信Ｉ／Ｆ２０１は、電力市場サーバ１８０、事前調達電力サーバ１０５、メータ管理サーバ１０３と、の間で通信可能となる。
【００２６】
第１の通信Ｉ／Ｆ２０１は、１日前市場、時間前市場、ネガワット市場、それぞれの電力の売買のためのデータ交換・通信を、電力市場サーバ１８０と行う。
【００２７】
また、第１の通信Ｉ／Ｆ２０１は、事前（例えば数ヶ月前）に（発電システム１０４）の発電事業者から購入するベースとなる電力の売買取引を行うためのデータ交換・通信を、事前調達電力サーバ１０５と行う。
【００２８】
また、第１の通信Ｉ／Ｆ２０１は、配電事業者が収集しているスマートメータの電力値等を取得するためのデータ交換・通信を、メータ管理サーバ１０３と行う。
【００２９】
第２の通信Ｉ／Ｆ２０２は、気象予報機関による気象データサーバ１８１から、気象データ（気温・湿度など）を受信する。第２の通信Ｉ／Ｆ２０２が受信するデータは、気象データサーバ１８１から送信される気象データに制限するものではなく、需要予測を行うために有効なデータであれば良い。
【００３０】
第３の通信Ｉ／Ｆ２０３は、蓄電池１２１に対して充放電制御の指示を送信するためのインターフェースとする。
【００３１】
メータ情報記憶部２０５、及び充放電パターン管理データベース２０６は、需給管理サーバ１００の図示しない記憶部（例えばＨＤＤ）に設けられる。
【００３２】
メータ情報記憶部２０５は、メータ管理サーバ１０３から受信した、需要家１０１、１０２各々に設けられたスマートメータ１１１、１１２による計測データ（電力値等）を記憶する。
【００３３】
充放電パターン管理データベース２０６は、充放電パターン算出部２１３により生成された充放電パターンを管理するためのデータベースとする。
【００３４】
需給管理サーバ１００においては、制御部２０４に設けられた、図示しないプロセッサが、図示しない記憶部（例えばＨＤＤ）に記憶されたプログラムを実行する。これにより、制御部２０４は、需要予測部２１１と、価格情報取得部２１２と、充放電パターン算出部２１３と、充放電パターン選択部２１４と、売買要求送信制御部２１５と、充放電制御部２１６と、を実現する。
【００３５】
需要予測部２１１は、需要予測を行うために受信したデータ（例えば、気象データ）、及びメータ情報記憶部２０５に記憶された計測データと、に基づいて、電力市場枠３０分単位で１日４８個の予め定められた単位時間（以下、時間枠と称す。）の各々について、総需要の予測を行う。
【００３６】
価格情報取得部２１２は、需要予測部２１１に予測された１日の総需要に基づいて、１日前市場で電力の売買が行われる、０時から２４時について、３０分単位の４８個の時間枠の各々について、市場価格を予測した市場予測価格を取得する。本実施形態においては、需要予測部２１１に予測された１日の総需要に基づいて、価格情報取得部２１２が市場予測価格を算出することで取得する例について説明するが、市場予測価格を外部装置から取得しても良い。
【００３７】
本実施形態においては、１日前市場において電力の売買を行うために、１日の市場予測価格を取得する例について説明するが、１日の市場予測価格を取得することに制限するものではなく、電力の売買を行うための所定期間内であれば良い。また、本実施形態においては電力市場で電力の売買が可能な時間枠３０分単位で市場予測価格を取得する例について説明するが、３０分単位に制限するものではなく、電力の売買が可能な単位時間毎であればよい。
【００３８】
また、価格情報取得部２１２は、事前調達電力サーバ１０５から電力を購入した時における、３０分単位の４８個の時間枠の各々について事前調達電力価格を取得する。
【００３９】
図３は、事前調達電力価格と、本実施形態の価格情報取得部２１２により算出された、１日当たりの市場予測価格と、の一覧を示した図である。図３に示されるように、一日において３０分単位の時間枠が設けられている。時間枠には、それぞれ番号１〜４８が示されている。開始時刻は、時間枠の開始時刻を示している。終了時刻は、時間枠の終了時刻を示している。
【００４０】
事前調達電力価格は、事前調達電力サーバ１０５との間で事前に調達された電力の価格とする。事前調達電力価格は、一般的に長期的・包括的な契約となるため、時間による価格変動は少ない。
【００４１】
市場予測価格は、本実施形態の価格情報取得部２１２により算出された、１日前市場で売買される電力の時間枠毎の予測価格とする。市場予測価格は、１日前市場の購入（前日10:00まで購入できる）の判断に使用するために用いられるため、前日１０時前に行った予測価格である。市場予測価格は、直近の需要変動予測を反映した価格となるため、変動が大きく需要が増加する。例えば、日中では高額の傾向となり、夜間では低額の傾向となる。
【００４２】
本実施形態の需給管理サーバ１００は、事前調達電力価格が安い時間帯で蓄電池１２１に充電するよう制御し、市場予測価格が高い時間帯において充電した電力をネガワットとして販売する制御を行う。これにより、価格差を収益として得ることが可能であると共に、需要が高い時間帯において電力市場に対して電力を供給することができる。
【００４３】
同様に、需給管理サーバ１００は、市場価格が安い時間帯で蓄電池１２１に充電するよう制御し、事前調達電力価格が高い時間帯で蓄電池１２１に充電した電力を使用するよう制御する。これにより、事前調達電力価格が高い時間帯における、事前調達電力量を調整(削減)できるので、電力の購入コストを削減できる。
【００４４】
充放電パターン算出部２１３は、１日に含まれる時間枠（単位時間）の各々について、蓄電池１２１に蓄電する蓄電時間と、蓄電池１２１に蓄電された電力を放電する放電時間と、電力の充電及び放電を行わない空き時間とを当てはめた充放電パターンを複数生成する。そして、充放電パターン算出部２１３は、生成した充放電パターンを、充放電パターン管理データベース２０６に記憶させる。
【００４５】
さらに、充放電パターン算出部２１３は、充放電パターン毎に、充放電パターンに従って電力の蓄電するための電力の購入又は放電する電力を販売した場合における、事前調達電力価格、及び市場予測価格の差に基づいた利益に関する情報を算出する。本実施形態の利益に関する情報は、ネガワットとして電力の販売又は購入するための情報であって、ネガワットとして販売した場合の利益の他に、節約費用等が含まれている。
【００４６】
まず、蓄電池１２１に蓄電する蓄電時間と、蓄電池１２１に蓄電された電力を放電する放電時間と、について説明する。図４は、本実施形態の需給管理サーバ１００における電力を充放電した場合の一例を示した図である。図４に示される例では、時間枠毎に事前調達電力価格を示した一覧４０１と、時間枠毎に市場予測価格を示した一覧４０２と、が示されている。図４に示す例では、蓄電池１２１を介して、時間枠ｔ１で購入した電力を、時間枠ｔ２で販売していることを示している。
【００４７】
図４に示される例では、本実施形態の需給管理サーバ１００が、時間枠ｔ１において事前調達電力価格ａで購入した電力を需要家１０１の蓄電池１２１に充電させ、時間枠ｔ２において需要家１０１で蓄電池１２１に蓄電された電力を放電することで、当該時間枠で使用する予定の電力をネガワットとして市場予測価格ｂで販売する処理を行う。図４に示される例では、ａ×（１―Ｌｃｄ）＜ｂを満たした場合に収益が得られる。なお、時間枠ｔ１における事前調達電力価格ａ、時間枠ｔ２における市場予測価格ｂ、時間枠ｔ１〜時間枠ｔ２までの間の充放電ロス率Ｌｃｄとする。
【００４８】
図４に示される例では、事前に調達した調達電力を充電し、短期市場である１日市場において市場電力として販売する例について説明した。本実施形態においては、このような電力の売買に制限するものではない。例えば、１日市場で購入した市場電力で蓄電池１２１を充電し、事前に購入した調達電力の代わりに放電する手法も考えられる。つまり、市場価格が安い場合に、当該市場価格による市場電力を購入して、調達電力をキャンセルすることで、売買コストを削減することができると共に、電力市場の需要を満たすことができる。なお、電力市場の取引は、販売価格を指定した登録による取引となる。従って、市場予測価格が外れた場合には、取引自体が成立しないことになる。このため、より高い精度で市場価格の予測が必要になる。
【００４９】
本実施形態の需給管理サーバ１００は、このような充放電の組み合わせ（充放電パターン）を事前に用意しておき、当該充放電パターンに従った市場電力の売買を、１日前市場に対して行う必要がある。
【００５０】
図５は、需給管理サーバ１００により生成された充放電パターンを例示した図である。図５に示される充放電パターンにおいては、“充”は、充電を行う時間枠、換言すれば電力を事前調達電力価格で購入する時間枠とする。“放”は、放電を行う時間枠、換言すれば電力を市場予測価格で販売する時間枠とする。“−”は充電も放電も行わない時間枠、換言すれば電力の販売及び購入を行わない時間枠とする。
【００５１】
本実施形態においては、蓄電池１２１に予め売買するための容量を設けておく。そして、充電する時間枠（３０分）において当該容量全てについて充電が行われ、放電する時間枠（３０分）において、当該容量全てについて放電が行われる。さらに、一つの時間枠内で、充電と放電とを行わないものとする。
【００５２】
また充電した電力を電力市場で販売する方法は、ここではネガワットを前提とした。ネガワットとは、予め蓄電池に充電されている電力を自家消費することで、元々系統から受電し使用する予定であった電力を他に融通する電力のことである。系統への電力の送出は逆潮流と呼ばれ一般的には禁止されている。ネガワットとして取引を行う理由は、蓄電池の電力を逆潮流させずに取引を行うことを前提としたためである。
【００５３】
また、図５に示される例では、矢印５０１、５０２に示されるように、放電を行う前に、予め蓄電池１２１に対して充電が行われているものとする。本実施形態の需給管理サーバ１００は、充放電による電力取引の収益・節約効果が高くなる充放電パターンの生成が必要となる。
【００５４】
図６は、充放電パターン算出部２１３が充放パターンを生成するための検索手法を例示した図である。図６に示されるように、充放電パターン算出部２１３は、時間枠１〜４８の各々ついて、“充”（充電）、“放”（放電）、“−”（充電も放電も行わない）を当てはめていく。
【００５５】
最初の時間枠“１”では、充電を行うか、充電及び放電を行わないか、の２通りの選択肢が存在する。次に、時間枠２では、時間枠“１”が「充」の場合の選択肢として“放”か“−”の２通りの選択肢が存在し、「−」の場合の選択肢として“充”か“−”の２通りの選択肢が存在する。
【００５６】
時間枠“３”以降においては、前の時間枠が“充”の場合には“放”又は“−”を当てはめ、前の時間枠が“放”の場合には“充”又は“−”を当てはめる。また、前の時間枠が“−”の場合には最後に実行した充放電が“充”であれば“放”又は“−”を当てはめ、“放”であれば“充”又は“−”を当てはめる。つまり、どのような状況においても、時間枠が一つ進む毎に２通りの選択肢が存在する。
【００５７】
ただし、時間枠“４７”から最後の時間枠“４８”に移る場合に、翌日も今日と同様の状態、換言すれば蓄電池１２１において、売買するための容量を空けた状態で開始できるよう（つまり“充”か“−”で開始できるよう）に、充電した状態で終わらないように調整する必要がある。そこで、時間枠“４７”が“充”の場合には、時間枠“４８”が“放”となり、時間枠“４７”が“放”の場合には、時間枠“４８”が“−”となる。
【００５８】
従って、４８個の時間枠による充放電パターンは、時間枠１〜４７までが２分岐となり、時間枠４７と時間枠４８との間は分岐無しの構成（２分木ツリー）で示される。このような場合、充放電パターンは２^４７=約１４０兆通りとなる。
【００５９】
次に充放電パターン毎に得られる利益について説明する。式（１）は、充放電パターンで得られる合計利益Ｐｒ_sumを示している。ＣＧ（１）〜ＣＧ（４８）は、時間枠毎に充電を行うか否かを示したパラメータとし、充電が行われる場合には“１”が設定され、充電が行われない場合には“０”が設定される。ＤＧ（１）〜ＤＧ（４８）は、時間枠毎に放電を行うか否かを示したパラメータとし、放電が行われる場合には“１”が設定され、放電が行われない場合には“０”が設定される。また、事前調達電力価格Ｐｐ（１）〜Ｐｐ（４８）、市場予測価格Ｍｐ（０）〜Ｍｐ（４８）とする。充放電ロス率Ｌｃｄとする。なお、式（１）で示される例では、充放電ロス率Ｌｃｄを考慮しているが、充放電ロス率Ｌｃｄを考慮しない手法を用いても良い。
【００６０】
Ｐｒ_sum＝Σ｛ＤＣ（ｉ）×Ｍｐ（ｉ）−ＣＧ（ｉ）×Ｐｐ（ｉ）÷（１−Ｌｃｄ）｝  （ｉ＝１〜４８）……（１）
【００６１】
上述したように、充放電パターンは約１４０兆通り存在する。そして、全ての充放電パターンに対して式（１）から合計利益Ｐｒ_sumを算出し、合計利益Ｐｒ_sumが最も大きい充放電パターンを選択すれば、最も収益が得られる充放電を行うことができる。
【００６２】
上述した実施形態においては、充放電ロス率Ｌｃｄを考慮した場合について説明した。しかしながら、他のパラメータを考慮しても良い。例えば、蓄電池１２１には充放寿命回数が設定されているため、当該充放寿命回数を考慮してもよい。次に充放電寿命回数を検討した場合について説明する。本実施形態においては、充放電寿命回数Ｎｃｄに基づいた、蓄電池１２１における１回の充放電のコストをＢｃｄとする。充放電コストＢｃｄは、Ｂｐ÷Ｎｃｄから算出される。なお、蓄電池１２１の価格をＢｐとする。
【００６３】
そして、蓄電池１２１のコストを含めて利益を得るためには、式（２）を満たす必要がある。なお、事前仕入を行った時間枠ｉ１、市場に販売を行った時間枠ｉ２とする。
【００６４】
Ｍｐ（ｉ２）＞｛Ｐｐ（ｉ１）÷(１−Ｌｃｄ)｝＋Ｂｃｄ……（２）
【００６５】
このように、充放電ロス率Ｌｃｄを考慮した事前調達電力価格に、充放電コストＢｃｄを加算した価格よりも、市場予測価格が高いことが取引を行う条件となる。
【００６６】
本実施形態においては、上述した状況を考慮した上で、最適な(収益最大となる)充放電パターンの算出を行う必要がある。
【００６７】
図７は、本実施形態の需給管理サーバ１００における電力売買の一例を示した図である。図７に示される例では、電力を売買する市場が逆の場合を示している。つまり、図７で示される例は、時間枠ｔ３において市場予測価格ｃで購入した電力を蓄電池１２１に充電させ、事前調達電力価格ｄで購入した電力を使用する予定であった時間枠ｔ４において蓄電池１２１に蓄電された電力を、ネガワットとして放電している。
【００６８】
つまり、電力市場において市場予測価格が安いタイミングで電力を充電し、調達電力を使用する予定だった時間でネガワットとして放電する例である。電力市場での販売ではないため直接的な収入ではないが、安価に充電した市場電力を、調達電力が高い時間で利用することで、経費の節約を実現できる。具体的には、式（３）で表すことができる。
【００６９】
Saving＝Σ｛ＤＣ（ｉ４）×Ｐｐ（ｉ４）−ＣＧ（ｉ３）×Ｍｐ（ｉ３）÷（１−Ｌｃｄ）｝  （ｉ＝１〜４８）……（３）
【００７０】
式（３）においても、上記と同様に、Ｐｐ（ｉ４）＞｛Ｍｐ（ｉ３）÷(１−Ｌｃｄ)｝＋Ｂｃｄを満たす必要がある。なお、市場で購入を行った時間枠ｉ３、事前仕入れを行った時間枠ｉ４とする。
【００７１】
また、図７で示される例では、時間枠ｔ５において事前調達電力価格ｅで購入された調達電力で充電し、時間枠ｔ６において市場予測価格ｆでネガワットとして市場販売しているものとする。このように複数の態様を組み合わせても良い。
【００７２】
本実施形態における態様として、調達電力で充電し、ネガワットとして市場で販売する例と、市場電力を購入充電し、調達電力として消費する例について説明した。前者は価格差を収益とし、後者は価格差を節約として収益を創出する。
【００７３】
上述した手法においては、４８個の時間枠全てを用いた場合、充放電パターンが１４０兆通りとなる。１４０兆通りの充放電パターンの各々についてコストを算出し、効果が最も高くなる充放電パターンを選択するためには、非常に高い演算能力が求められる。通常のＰＣやサーバで演算を行う場合には、数時間〜数日の時間が必要になると考えられる。翌日の需要状況や市場価格状況に基づいて市場予測価格等を予測しつつ、かつ翌日の市場取引を行うための１日前市場の締切である前日１０時に間に合うように充放電パターンを生成するために演算時間の短縮が求められる。例えば、１０時の３０分〜１時間前から演算を開始し、１０時までに演算結果が算出されるよう、３０分前後で計算が完了するのが望ましい。
【００７４】
そこで、本実施形態の充放電パターン算出部２１３では、演算を高速化するためにいくつかの手法を用いることとした。
【００７５】
図８は、本実施形態の充放電パターン算出部２１３により用いられる高速化手法の一例を示した図である。図８に示される例では、４８個の時間枠が示されている。上述したように、事前調達電力を時間枠ｉで充電し、時間枠ｊで１日前市場で販売することで、得られる収益（充放電ロス、及び蓄電池の充放電コストを考慮した収益とする。また、収益が得られない場合は０とする）を、Ｐｒ（ｉ，ｊ）とする。この場合、時間枠ｔａが関わる収益パターンＰｒ−ｔａは、以下の式（４）で示すことができる。
【００７６】
Ｐｒ−ｔａ＝｛Ｐｒ(１，ｔａ)，Ｐｒ(２，ｔａ)，…，Ｐｒ(ｔａ−１，ｔａ)，Ｐｒ(ｔａ，ｔａ＋１)，Ｐｒ(ｔａ，ｔａ＋２)，…，Ｐｒ(ｔａ，４７)，Ｐｒ(ｔａ，４８)｝…（４）
【００７７】
時間枠ｔａの収益パターンＰｒ−ｔａのうち収益の最大値をＰｒ−ｔａmaxとする。そして、Ｐｒ−ｔａmax＝０となる場合、換言すれば時間枠ｔａに係る収益パターンで収益が得られない場合、時間枠ｔａを充放電パターンの最大収益の検索から除外して良いことになる。
【００７８】
つまり、充放電パターン算出部２１３は、１４０兆通りの売買パターンを全て検索するのではなく、事前に時間枠ｔ＝１〜４８の各々に対してＰｒ−ｔａmaxを算出し、除外できる時間枠を抽出する。時間枠を抽出するための演算は、時間枠４８×時間枠４８枠の収益を求める演算であるため、演算負荷は非常に軽くなる。
【００７９】
例えば、市場予測価格と事前調達電力価格が、ほぼ等しい場合、上記の事前処理を行うことで、多くの時間枠を演算対象から除外することができると考えられる。仮に、時間枠が３０個程度に削減できた場合、売買パターンの数は、２^２９＝約５．３億通りとなる。このように、１４０兆通りの場合に比べて、演算負荷及び演算に要する時間の短縮を実現できる。
【００８０】
上述した例は、事前調達電力で蓄電池１２１を充電し、放電により電力市場でのネガワット販売を想定した場合について説明した。しかしながら、上述したように、時間枠ｉにおいて電力市場で購入した電力で蓄電池１２１を充電し、時間枠ｊで蓄電池１２１を放電することで得られる節約額（充放電ロス、及び蓄電池の充放電コストを考慮した節約額とする。なお、節約額が得られない場合は０とする）を、Ｓｖ（ｉ，ｊ）とする。そして、時間枠ｔａにおける節約の最大値Ｓｖ−ｔａmax＝０となる場合、充放電パターン算出部２１３は、時間枠ａを、節約額が最大となる充放電パターンの演算の際に除外する。
【００８１】
同様に、収益又は節約額の合計が最大となる充放電パターンを検索する場合、Ｐｒ−ｔａmax  ＡＮＤ  Ｓｖ−ｔａmax＝０が成立する場合に、時間枠ｔａを、充放電パターンの演算の際に除外する。
【００８２】
このように、充放電パターン算出部２１３は、１日に含まれる時間枠の各々のうち、当該時間枠における事前調達電力価格及び市場予測価格のうちいずれか一つ以上に基づいて、当該時間枠について、蓄電池１２１に蓄電する蓄電時間、蓄電池１２１から放電する放電時間、及び蓄電及び放電を行わない空き時間を当てはめる対象から除外する。
【００８３】
本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、上述した処理で、検索対象から所定の時間枠を除外することで、充放電パターンの演算の高速化、及び演算負荷の軽減を実現できる。
【００８４】
図９は、本実施形態の充放電パターン算出部２１３により用いられる高速化手法の一例を示した図である。図９で示す例では、さらに、詳細に検索が不要な充放電パターンを除外する手法が示されている。図９で示される例では、矢印９０１は、時間枠“１”で充電し、時間枠“３”で放電する例が示されている。この場合、収益Ｐｒ（１，３）として示すことができる。
【００８５】
本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、収益Ｐｒ（１，３）＞０、換言すれば収益を得られると判断した場合には、２分岐による検索をさらに進める。
【００８６】
また、図９で示される例では、矢印９０２は、時間枠“５”で充電し、時間枠“７”で放電する例が示されている。そして、充放電パターン算出部２１３は、収益Ｐｒ（５，７）＝０、換言すれば収益を得られないと判断した場合には、２分岐による検索を停止する。換言すれば、時間枠“５”で充電し、時間枠“７”で放電する状況では、利益が得られないので、以降の時間枠“８”〜時間枠“４８”の探索は省略される。
【００８７】
このように、本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、検索時において充放電が行われる毎に収益が生じているか否かを判断し、収益が生じていないと判断した場合には、以降の２分岐検索を停止する。これにより、充放電パターンの検索数を削減し、収益が最も高い充放電パターンの検索の高速化を図ることができる。
【００８８】
また、本実施形態においては、図８に示した所定の時間枠を除外する処理と、図９に示した所定の時間枠以降の検索処理を省略する処理と、を組み合わせる例について説明するが、いずれか一つのみ行っても良い。
【００８９】
本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、図８に示した所定の時間枠を除外する処理と、図９に示した所定の時間枠移行の検索処理を省略する処理と、を行った場合であっても、充放電パターンの検索数が多く、１日前市場の取引に間に合わなくなる状況も考えられる。
【００９０】
そこで、本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、図８に示した所定の時間枠を除外する処理と、図９に示した所定の時間枠移行の検索処理を省略する処理と、を行っても検索数が多く、さらに演算負荷の軽減が必要な場合、以下に示す処理を行う。
【００９１】
本実施形態においては、時間枠１〜４８を分割して、分割された時間枠毎に、充放電パターンを検索することとした。
【００９２】
図１０は、時間枠１〜４８を、３個の分割時間枠１００１、１００２、１００３に分割した例を示した図である。図１０に示される分割時間枠１００１は時間枠１〜ａとし、分割時間枠１００２は時間枠ａ＋１〜ｂとし、分割時間枠１００３は時間枠ｂ＋１〜４８とする。
【００９３】
分割時間枠毎の充放電パターンの検索数は以下の通りとなる。以下に示す例では、分割時間枠１００１の検索数を、Pattern（１，ａ）とし、分割時間枠１００２の検索数を、Pattern（ａ＋１，ｂ）とし、分割時間枠１００３の検索数を、Pattern（ｂ＋１，４８）とする。
【００９４】
Pattern（１，ａ）＝２^（ａ−１）
Pattern（ａ＋１，ｂ）＝２^（ｂ−ａ−１）
Pattern（ｂ＋１，４８）＝２^（４８−ｂ−１）
【００９５】
そして、４８個の時間枠が均等に３分割された場合には、ａ＝１６、ｂ＝３１となるため、Pattern（１，１６）＝Pattern（１７，３１）＝Pattern（３２，４８）＝２^１５=３２，７６８となる。この場合、充放電パターンの数が少なく、高速な検索を実現できる。
【００９６】
しかしながら、分割時間枠単位で検索がなされるため、分割時間枠間をまたがった電力の売買ができない。このため、最も利益又は節約額が高くなる充放電パターンを導き出せない可能性がある。そこで、本実施形態の充放電パターン算出部２１３は、適切な分割時刻を導出することとした。
【００９７】
図１１は、本実施形態の充放電パターン算出部２１３による時間枠の分割手法を説明する図である。図１１を用いて分割時刻の特定手法を説明する。
【００９８】
まず、充放電パターン算出部２１３は、時間枠１〜４８の各々について、当該時間枠における市場予測価格と、事前調達電力価格と、に基づいた利益Ｐｒ(１，１)，Ｐｒ(２，２)，Ｐｒ(３，３)，…，Ｐｒ(４７，４７)，Ｐｒ(４８，４８)を算出する。
【００９９】
その後、充放電パターン算出部２１３は、利益が高いものからＮ個の利益Ｐｒ（ｘ、ｘ）を抽出する。本実施形態においては、Ｎ＝４とする。そして、図１１に示される例では、利益Ｐｒ(２４，２４)，Ｐｒ(２５，２５)，Ｐｒ(２７，２７)，Ｐｒ(２９，２９)が抽出された例とする。
【０１００】
そして、充放電パターン算出部２１３は、抽出された利益に対応する時間枠のうち、最も遅い時間枠の後を、分割時刻として設定する。そして、充放電パターン算出部２１３は、時間枠１〜４８を２つに分割する。図１１に示される例では、時間枠２９の後が、分割時刻となる。そして、充放電パターン算出部２１３は、時間枠１〜４８を、第１の分割時間枠１１０１と、第２の分割時間枠１１０２と、に分割する。
【０１０１】
ところで、利益が高い時間枠は、日中１２時〜１５時の需要の不確定性の高いところで発生する特性がある。本実施形態では、当該時間枠が、時間枠１〜４８の中央であることを考慮して、当該時間枠の後を分割時刻とすることとした。利益が高い時間枠は、充放電が集中している可能性が高いため、すでに充電した電力も、抽出された時間枠で放電される可能性が高い。このため、抽出された時間枠の後を分割時刻とすることで、適切な充放電を実現すると共に、充放電パターンを算出するための演算量を軽減することが可能となる。
【０１０２】
なお、本実施形態はＮ＝４の場合について説明したが、Ｎ＝４に制限するものではなく、他の数値でも良い。例えば、Ｎ＝１としてもよい。この場合、収益Ｐｒ（ｘ，ｘ）が最大となる時間枠ｘの後を分割時刻とする。
【０１０３】
上述した説明は、収益を最大にする場合について説明したが、同様に節約を最大にする場合においても適応できる。同様に、収益の最大にする場合と、節約を最大にする場合と、を組み合わせた場合においても同様の手法を用いることができる。
【０１０４】
図１１で示したような分割処理を行った場合であっても、分割時刻が偏っていれば、充放電パターンの演算に処理負荷が大きくなることも考えられる。このような場合には、さらなる高速化手法が必要となる。
【０１０５】
図１２は、本実施形態の充放電パターン算出部２１３による分割時間枠に含まれる時間枠を取り除く手法を説明する図である。図１２に示される例では、分割時刻が時間枠“３４”の後と偏っていたために、第１の分割時間枠１２０１が第２の分割時間枠１２０２と比べて長くなったため、充放電パターンの演算の負荷が大きくなった場合とする。
【０１０６】
つまり、分割時刻が時間枠“３４”の後の場合には、第１の分割時間枠１２０１の充放電パターンの検索には、２^３３＝約８６億通りの検索が必要となる。このような場合には、目標時間内の計算が終わらない可能性がある。そこで、充放電パターン算出部２１３は、第１の分割時間枠１２０１から時間枠を取り除くことで、演算時間を短くすることとした。
【０１０７】
充放電パターン算出部２１３は、第１の分割時間枠１２０１内の時間枠１〜３４毎に、当該時間枠ｉで電力を売買した場合の利益Ｐｒ（ｉ，ｉ）（ｉ＝１〜３４）を算出し、当該利益Ｐｒ（ｉ，ｉ）（ｉ＝１〜３４）の平均値Ｐｒ−ave（１，３４）を算出する。
【０１０８】
そして、充放電パターン算出部２１３は、時間枠１〜３４のうち、平均値Ｐｒ−ave（１，３４）に近い収益Ｐｒ（ｉ，ｉ）の時間枠ｉを所定数だけ取り除く。所定の数Ｍは、検索のパターンの数に基づいた演算処理が、目的時刻前に終わるように充放電パターン算出部２１３により設定される。例えば、Ｍ＝３とする。目的時刻とは、１日前市場による取引が終了する前の時刻とする。
【０１０９】
そこで、充放電パターン算出部２１３は、図１２に示されるように、時間枠１２１１、１２１２、１２１３を検索対象から取り除く。そして、充放電パターン算出部２１３は、３１個の時間枠で充放電パターンの検索を行うことで高速化を実現できる。
【０１１０】
つまり、収益Ｐｒ（ｉ，ｉ）が平均値Ｐｒ−ave（１，３４）に近い時間枠は、充電及び放電を行わない時間となる可能性が高いため、検索対象から除外する処理を行うものとした。これにより、充電及び放電を行わない可能性がある時間を検索対象から取り除くことで、高速化を図りつつ、収益の大きい充放電パターンの生成を実現できる。
【０１１１】
また、上述した手法では、分割期間から取り除く時間枠を特定するために、平均値Ｐｒ−aveを用いる場合について説明した。しかしながら、分割期間から取り除く時間枠を特定する手法を、平均値Ｐｒ−aveを用いる手法に制限するものではなく、例えば、分割時間枠１〜３４の範囲内の市場予測価格及び事前調整価格の最大値・最小値間の中間値を求め、中間値に近い時間枠を除外する手法を用いても良い。さらには、分割時間枠１〜３４内の市場予測価格及び事前調整価格の分布から充放電枠となる可能性の低い時間枠を取り除く手法を用いても良い。
【０１１２】
図１１及び図１２に示される例では、説明を容易にするため、予め時間枠が取り除かれていない場合について説明した。しかしながら、図１１及び図１２に示される手法は、図８で示した時間枠を取り除く処理や、図９で示した検索不要な充放電パターンを取り除いた後に行っても良い。これにより、さらなる高速化と演算負荷の軽減を実現できる。そして、充放電パターン算出部２１３は、検索された充放電パターン毎に利益に関する情報（利益及び節約額）を算出する。算出された利益に関する情報は、充放電パターン管理データベース２０６に登録される。
【０１１３】
充放電パターン選択部２１４は、充放電パターン管理データベース２０６に記憶された充放電パターン毎の利益（電力の売買コスト）に基づいて、複数生成された充放電パターンのうちいずれか一つを選択する。
【０１１４】
売買要求送信制御部２１５は、選択された充放電パターンに基づいて時間枠毎に設定された蓄電池１２１に対する充電及び放電に従って、電力市場サーバ１８０の１日前市場に対して電力の販売及び購入要求を、第１の通信Ｉ／Ｆ２０１を介して送信する。
【０１１５】
充放電制御部２１６は、選択された充放電パターンに基づいた充電又は放電の指示を、第３の通信Ｉ／Ｆ２０３を介して、蓄電池１２１の需要家１０１に対して送信する。さらに、充放電制御部２１６は、メータ情報記憶部２０５に記憶された需要家１０１の計測データに基づいて、需要を考慮した蓄電池１２１の制御を行っても良い。本実施形態においては、蓄電池１２１から放電された電力は、需要家１０１内で消費可能な例として説明した。
【０１１６】
次に、本実施形態の需給管理サーバ１００の１日前市場に対して電力の売買を行うまでの処理について説明する。図１３は、本実施形態の需給管理サーバ１００における上述した処理の手順を示すフローチャートである。
【０１１７】
まず、需要予測部２１１は、気象データサーバ１８１から受信した気象データ、及びメータ情報記憶部２０５に記憶された計測データと、に基づいて、電力市場枠３０分単位で１日４８個の時間枠の各々について、総需要の予測を行う（Ｓ１３０１）。
【０１１８】
次に、価格情報取得部２１２は、総需要の予測に基づいて、１日前市場による時間枠毎の市場予測価格を算出する（Ｓ１３０２）。さらに、価格情報取得部２１２は、事前調達電力価格も取得しておく。
【０１１９】
充放電パターン算出部２１３は、１日の時間枠毎に、当該時間枠と、当該時間枠以外の時間枠との間で電力を売買した際に、利益＝０及び節約額＝０が成立する場合に、当該時間枠を、充放電パターンの生成対象から取り除く（Ｓ１３０３）。
【０１２０】
充放電パターン算出部２１３は、２分岐で検索を行って、充放電パターンの検索数を算出する際に、当該充放電パターンの所定の時間枠で行われた電力の販売又は購入で利益＝０又は節約額＝０となる場合に、所定の時間枠以降の検索を停止し、当該充放電パターンを選択候補から取り除く（Ｓ１３０４）。
【０１２１】
そして、充放電パターン算出部２１３は、Ｓ１３０４で検索される充放電パターンの検索数に基づいて、所定の時間内に終了するか否かを判定する（Ｓ１３０５）。所定の時間内に終了すると判定した場合（Ｓ１３０５：Ｙｅｓ）、検索処理を行った後、Ｓ１３１１に遷移する。
【０１２２】
一方、所定の時間内に終了しないと判定した場合（Ｓ１３０５：Ｎｏ）、充放電パターン算出部２１３は、時間枠毎の利益に基づいて、分割時刻を特定する（Ｓ１３０６）。次に、充放電パターン算出部２１３は、分割時刻で分割された分割時間枠毎に、充放電パターンを検索する（Ｓ１３０７）。
【０１２３】
そして、充放電パターン算出部２１３は、Ｓ１３０７で検索された充放電パターンの検索数に基づいて、所定の時間内に終了するか否かを判定する（Ｓ１３０８）。所定の時間内に終了すると判定した場合（Ｓ１３０８：Ｙｅｓ）、検索処理を行った後、Ｓ１３１１に遷移する。
【０１２４】
一方、所定の時間内に終了しないと判定した場合（Ｓ１３０５：Ｎｏ）、充放電パターン算出部２１３は、所定の時間内に終了するために適した個数の時間枠を、分割時間枠から取り除く（Ｓ１３０９）。
【０１２５】
そして、充放電パターン算出部２１３は、分割時間枠に対して、充放電パターンを検索する（Ｓ１３１０）。
【０１２６】
そして、充放電パターン算出部２１３は、充放電パターン毎の電力の売買による利益に関する情報（利益及び節約額）を算出する（Ｓ１３１１）。
【０１２７】
そして、充放電パターン選択部２１４が、利益に関する情報（利益及び節約額）に基づいて、充放電パターンを選択する（Ｓ１３１２）。
【０１２８】
そして、売買要求送信制御部２１５が、選択された充放電パターンに従うように、電力市場サーバ１８０に対して、電力の販売及び購入の要求を送信する（Ｓ１３１３）。
【０１２９】
本実施形態においては、上述した構成を備えることで、一日の需要を予測した後、１日前市場の締め切りである時刻（例えば１０時）に間に合うように演算時間を調整しながら、充放電パターンを算出する手法について説明した。このように、一日の総需要を予測した後から充放電パターンを算出できるので、１日前市場の需要に応じた充放電を実現できる。
【０１３０】
（変形例１）
上述した実施形態においては、充放電の回数を考慮せずに、充放電パターンを検索する場合について説明した。しかしながら、蓄電池においては実行可能な充放電回数が定められている。このため、蓄電池で充放電を行なわれた場合には、当該蓄電池の寿命が短くなったとみなすことができる。つまり、蓄電池で充放電が行われた場合に、短くなった寿命に対応するコストより利益が生じている必要がある。このために、本変形例では、１日に実行可能な充放電の数を設定した場合について説明する。
【０１３１】
図１４は、一日に実施可能な充放電回数“４”とした場合の充放電パターンの一例を示した図である。図１４は、充放電１４０１、１４０２、１４０３、１４０４が行われた例とする。
【０１３２】
図１４に示されるような充放電回数を“４”の場合には、充放電パターンの数が限られる。このため、充放電パターンの検索の高速化も実現できる。また、本変形例においても、第１の実施形態と同様の高速化手法と組み合わせても良い。これにより、さらなる高速化を実現できる。
【０１３３】
なお、１日当たりの充放電回数を“４”に制限するものではなく、蓄電池１２１の充放電性能（充放電回数の理論値）や、蓄電池１２１の寿命を考慮して定める。例えば、蓄電池１２１の充放電性能が１０，０００回で、１０年間使用することを想定している場合、１０,０００÷(３６５×１０)＝２．７/日となる。同様に、蓄電池１２１を１０年使用することを想定し、充放電性能２０，０００回の場合には５．４回/日となり、充放電性能４０,０００回の場合には１１．２回/日となる。
【０１３４】
しかしながら、充放電回数は予め定められた回数に制限するのではなく、利益に応じて、１日当たりの充放電回数を変更しても良い。変形例においては、１日当たりの充放電可能な回数の基準値を“Ｄ”とする。そして、充放電パターン算出部２１３は、充放電で得られる効果に応じて、充放電の回数を変更する。本変形例の充放電パターン算出部２１３は、式（５）に基づいて、充放電回数を増加させた場合の利益Ｅｆ（Ｄ＋１）と、基準値“Ｄ”の場合の利益Ｅｆ（Ｄ）と、に基づいて、当該利益の差分値Ｅｆ＿ｄｉｆｆを算出する。
【０１３５】
Ｅｆ＿ｄｉｆｆ＝Ｅｆ（Ｄ＋１）―Ｅｆ（Ｄ）…（５）
【０１３６】
そして、充放電パターン算出部２１３は、差分値Ｅｆ＿ｄｉｆｆが、予め定められた閾値Ｅｆ＿ｔｈより高いか否かを判定する。差分値Ｅｆ＿ｄｉｆｆが、閾値Ｅｆ＿ｔｈより高いと判定した場合には、減る寿命以上の利益が生じるものとして、充放電回数を“Ｄ＋１”に変更する。差分値Ｅｆ＿ｄｉｆｆが、閾値Ｅｆ＿ｔｈ以下と判定した場合、寿命を維持するために、充放電回数を“Ｄ”とする。
【０１３７】
さらに、充放電パターン算出部２１３は、充電回数を“Ｄ＋１”に変更した後に、続いて、充放電回数“Ｄ＋２”、“Ｄ＋３”に変更可能か否かの判定を行っても良い。当該変更可能か否かについても、同様に閾値Ｅｆ＿ｔｈを超える効果が生じるか否かに基づいて判定する。
【０１３８】
また、充放電回数“Ｄ”を、上述したような固定値に制限するものではなく、他の手法で決定しても良い。例えば、前年の市場予測価格及び事前調達電力価格に基づいて決定してもよい。
【０１３９】
また、例えば、充放電パターン算出部２１３は、蓄電池１２１を使用する所定期間（例えば、１０年）中において、予め設定された周期（例えば、１年、５年）毎に、それまでに行われた蓄電池１２１の充放電の回数の合計（以下、充放電合計回数と言う）を計数する。次に、充放電パターン算出部２１３は、計数した充放電合計回数に基づいて、蓄電池１２１を所定期間まで使用した場合の充放電合計回数を予測する。そして、充放電パターン算出部２１３は、予測した充放電合計回数が、充放電性能回数に達しているか否かを判断する。ここで、充放電性能回数は、蓄電池１２１の充放電が可能な回数の上限である。予測した充放電合計回数が充放電性能回数に達しないと判断した場合、充放電パターン算出部２１３は、蓄電池１２１を所定期間まで使用した場合の充放電合計回数が、充放電性能回数に達するように、１日当たりの充放電可能な回数の基準値“Ｄ”を増加させる。これにより、蓄電池１２１の充放電により生じる利益が少ない場合であっても蓄電池１２１の１日当たりの充放電の回数を増やして利益を生じさせつつ、所定期間中に充放電性能回数まで蓄電池１２１の充放電を繰り返して、蓄電池１２１の性能を使い切ることができる。
【０１４０】
（変形例２）
上述した実施形態及び変形例においては、１日前市場に合わせて、１０時前に１日分の充放電パターンを算出する手法について説明した。しかしながら、充放電パターンを算出する所定の期間を、０時〜２４時の１日分に制限するものではない。そこで、変形例２としては、所定の期間が８時〜１５時（時間枠１６〜３０）の場合について説明する。
【０１４１】
本変形例においては、充放電パターン算出部２１３は、８時〜１５時における充放電パターンを生成する。このように本変形例においては、需要が高い時間に限り、電力の販売又は購入を行うことで、電力市場における需要に対応すると共に、充放電パターンの演算の負荷を軽減できる。本変形例においては、充放電パターンを算出するための時間枠を変更した以外は、第１の実施形態と同様の処理を行うものとして説明を省略する。
【０１４２】
上述した実施形態及び変形例においては、電力市場で電力の購入及び販売を行って、蓄電池を用いた充放電制御を行う際に、利益又は節約額の向上を図ることができる。換言すれば、電力の需要が高い時間帯に、当該電力市場を介して電力の供給を実現できる。
【０１４３】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１４４】
１００…需給管理サーバ、２０１…第１の通信Ｉ／Ｆ、２０２…第２の通信Ｉ／Ｆ、２０３…第３の通信Ｉ／Ｆ、２０４…制御部、２０５…メータ情報記憶部、２０６…充放電パターン管理データベース、２１１…需要予測部、２１２…価格情報取得部、２１３…充放電パターン算出部、２１４…充放電パターン選択部、２１５…売買要求送信制御部、２１６…充放電制御部。
【図１】
2019152999.tif 000003
【図２】
2019152999.tif 000004
【図３】
2019152999.tif 000005
【図４】
2019152999.tif 000006
【図５】
2019152999.tif 000007
【図６】
2019152999.tif 000008
【図７】
2019152999.tif 000009
【図８】
2019152999.tif 000010
【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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