(57)【要約】【課題】特別なセンタ装置を設けなくても各コミュニティの省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成可能な分散型エネルギコミュニティシステムを提供する。【解決手段】エネルギ供給装置３０を含むコミュニティ４０が備えるコミュニティ管理装置１０は、通信手段１１、エネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷とエネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性とについての情報に基づいて、各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を作成する運転計画作成手段１３、及び、自身のコミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０を運転計画に従って運転させる運転制御手段１４を少なくとも有し、エネルギ消費装置２０を含むコミュニティ４０が備えるコミュニティ管理装置１０は、通信手段１１、及び、自身のコミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷を導出する予測エネルギ負荷導出手段１２を少なくとも有する。【選択図】図２
2008250465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギ消費装置及びエネルギ供給装置の少なくとも何れか一方を備える複数のコミュニティが、前記複数のコミュニティ間での前記エネルギ供給装置から前記エネルギ消費装置へのエネルギ供給を可能に接続されている分散型エネルギコミュニティシステムであって、
各コミュニティは、前記エネルギ消費装置及び前記エネルギ供給装置を管理するコミュニティ管理装置を有し、
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備えるコミュニティ管理装置は、他のコミュニティとの間で情報の通信を行う通信手段と、各コミュニティにおける前記エネルギ消費装置の予測エネルギ負荷についての情報と、各コミュニティにおける前記エネルギ供給装置のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、各コミュニティにおける前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する運転計画作成手段と、自身のコミュニティにおける前記エネルギ供給装置を、前記運転計画に従って運転させる運転制御手段と、を少なくとも有し、
前記エネルギ消費装置を含むコミュニティが備えるコミュニティ管理装置は、前記通信手段と、自身のコミュニティにおける前記エネルギ消費装置の予測エネルギ負荷を導出する予測エネルギ負荷導出手段と、を少なくとも有し、
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが少なくとも１つ接続されている分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項２】
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記コミュニティ管理装置が管理する前記エネルギ供給装置のエネルギ供給特性についての情報を、実際の運転結果により更新して記憶する、装置特性記憶手段を有する請求項１記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項３】
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、全てのコミュニティのうちの複数のコミュニティからなるコミュニティ群を決定するコミュニティ群決定手段を有し、
前記運転計画作成手段は、自身のコミュニティが属する前記コミュニティ群における前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する請求項１又は２記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項４】
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記コミュニティ群を構成する複数のコミュニティのうちの親コミュニティを決定する親コミュニティ決定手段を有し、
前記親コミュニティに設けられた前記運転計画作成手段は、自身のコミュニティが属する前記コミュニティ群における前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する請求項３記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項５】
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記運転計画作成手段によって作成され、前記通信手段によって提供し合った各運転計画の中から実行用の運転計画を決定する運転計画決定手段を有し、
前記運転制御手段は、自身のコミュニティにおけるエネルギ供給装置を、前記実行用の運転計画に従って運転させる請求項１〜４の何れか一項に記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項６】
前記エネルギ供給装置は、熱エネルギと電気エネルギとを併せて供給する熱電併給装置、給湯装置、暖房給湯装置、又は、ヒートポンプ装置であるエネルギ発生装置、及び、蓄電装置、又は、蓄熱装置であるエネルギ蓄積装置の少なくとも一つである請求項１〜５の何れか一項に記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【請求項７】
各コミュニティに設けられた前記通信手段が電力線により互いに接続されている請求項１〜６の何れか一項に記載の分散型エネルギコミュニティシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ消費装置及びエネルギ供給装置の少なくとも何れか一方を備える複数のコミュニティが、複数のコミュニティ間でのエネルギ供給装置からエネルギ消費装置へのエネルギ供給を可能に接続されている分散型エネルギコミュニティシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりエネルギ消費装置及びエネルギ供給装置の少なくとも何れか一方を備える複数のコミュニティが、それら複数のコミュニティ間でのエネルギ供給装置からエネルギ消費装置へのエネルギ供給を可能に接続されている分散型エネルギコミュニティシステムの提案がなされている。例えば、特許文献１に記載の分散型エネルギコミュニティシステムは、エネルギ消費装置及びエネルギ供給装置を少なくとも１つ備える複数のコミュニティと、複数のコミュニティ間でのエネルギの融通を制御するためのセンタ装置とを備えて構成される。そして、センタ装置が備える制御監視装置はデータベースを備え、各コミュニティに関するデータを収集してデータベースに蓄積し、このデータベースを基に各コミュニティにおけるエネルギ供給装置の運用管理を行う。
【０００３】
このような分散型エネルギコミュニティシステムを構築することで、あるコミュニティのエネルギ供給装置で発生したエネルギが、他のコミュニティにおいても有効に活用されることになる。つまり、１つのコミュニティだけではエネルギ余剰やエネルギ不足などが発生しがちであるが、複数のコミュニティにおけるエネルギ消費装置及びエネルギ供給装置を連動させることで、複数のコミュニティ全体としてのエネルギ余剰やエネルギ不足などの発生を抑制できる。その結果、１つのコミュニティのみでは達成が困難であった省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成できるようになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−４４８７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載のセンタ装置が備える制御監視装置は、サーバとして機能するコンピュータ、エネルギ融通の最適化計算を行うためのソフトウェア、各コミュニティに設けられたエネルギ消費装置やエネルギ供給装置と通信するための通信手段などを有する必要がある。そのため、分散型エネルギコミュニティシステムを構築するためのコストが大きくなるという問題がある。また、センタ装置が故障したときには、これら複数のコミュニティ間でのエネルギ融通が不可能になってしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、特別なセンタ装置を設けなくても各コミュニティの省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成可能な分散型エネルギコミュニティシステムを提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの特徴構成は、エネルギ消費装置及びエネルギ供給装置の少なくとも何れか一方を備える複数のコミュニティが、前記複数のコミュニティ間での前記エネルギ供給装置から前記エネルギ消費装置へのエネルギ供給を可能に接続されている分散型エネルギコミュニティシステムであって、
各コミュニティは、前記エネルギ消費装置及び前記エネルギ供給装置を管理するコミュニティ管理装置を有し、
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備えるコミュニティ管理装置は、他のコミュニティとの間で情報の通信を行う通信手段と、各コミュニティにおける前記エネルギ消費装置の予測エネルギ負荷についての情報と、各コミュニティにおける前記エネルギ供給装置のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、各コミュニティにおける前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する運転計画作成手段と、自身のコミュニティにおける前記エネルギ供給装置を、前記運転計画に従って運転させる運転制御手段と、を少なくとも有し、
前記エネルギ消費装置を含むコミュニティが備えるコミュニティ管理装置は、前記通信手段と、自身のコミュニティにおける前記エネルギ消費装置の予測エネルギ負荷を導出する予測エネルギ負荷導出手段と、を少なくとも有し、
前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが少なくとも１つ接続されている点にある。
本願におけるコミュニティは、エネルギ消費、エネルギ供給若しくはそれらの両方を行う一つの管理対象となる管理対象単位（管理ユニット）を意味する。
【０００８】
上記特徴構成によれば、各コミュニティがそれぞれコミュニティ管理装置を備えるため、運転計画を作成するための特別なセンタ装置を設けなくても、エネルギ供給装置を含むコミュニティにおいて、各コミュニティに設けられているエネルギ供給装置の運転計画が作成される。よって、各コミュニティとは別にセンタ装置を設け、そこに演算処理装置、アプリケーション、通信機能などを導入する必要が無くなる。よって、分散型エネルギコミュニティシステムを構築するための費用を削減できる。
また、各コミュニティにおけるエネルギ供給装置とエネルギ消費装置との間でエネルギ融通を行うことができるので、各コミュニティが省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標の達成に寄与できるようになる。加えて、エネルギ供給装置を有さず、エネルギ消費装置のみを有するようなコミュニティであっても、他のコミュニティにおいて発生する余剰エネルギを消費することで、複数のコミュニティの一員として、省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標の達成に貢献できる。
従って、特別なセンタ装置を設けなくても各コミュニティの省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成可能な分散型エネルギコミュニティシステムを提供できる。
【０００９】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記コミュニティ管理装置が管理する前記エネルギ供給装置のエネルギ供給特性についての情報を、実際の運転結果により更新して記憶する、装置特性記憶手段を有する点にある。ここで、エネルギ供給特性とは、エネルギ供給装置が供給可能なエネルギの形態（電気、温水、暖気、冷気など）や、エネルギ供給可能量の瞬時値、合計量及びエネルギ供給効率などである。
【００１０】
上記特徴構成によれば、装置特性記憶手段によって各コミュニティにおけるエネルギ供給装置のエネルギ供給特性についての情報が記憶可能であるので、実際の運転結果により経時的に変化する装置特性を逐次記憶しておくことができる。
【００１１】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、全てのコミュニティのうちの複数のコミュニティからなるコミュニティ群を決定するコミュニティ群決定手段を有し、
前記運転計画作成手段は、自身のコミュニティが属する前記コミュニティ群における前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する点にある。
【００１２】
上記特徴構成によれば、コミュニティ群を自在に設定できるので、通信トラブルの場合などにより通信不能のコミュニティが存在したとしても、そのコミュニティを除いた複数のコミュニティによるコミュニティ群を構築し、それらのコミュニティにおいてエネルギの融通を行って省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成できる。
また、各コミュニティの運転計画作成手段が運転計画を作成する対象とするコミュニティの数を適正数に減少させることができ、その結果、運転計画の作成に要する時間及び演算負荷の増大を防止できる。
【００１３】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記コミュニティ群を構成する複数のコミュニティのうちの親コミュニティを決定する親コミュニティ決定手段を有し、
前記親コミュニティに設けられた前記運転計画作成手段は、自身のコミュニティが属する前記コミュニティ群における前記エネルギ供給装置の運転計画を作成する点にある。
【００１４】
上記特徴構成によれば、複数のコミュニティのうちの親コミュニティにおいて作成された運転計画で各コミュニティのエネルギ供給装置を運転させることができる。
【００１５】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、前記エネルギ供給装置を含むコミュニティが備える前記コミュニティ管理装置は、前記運転計画作成手段によって作成され、前記通信手段によって提供し合った各運転計画の中から実行用の運転計画を決定する運転計画決定手段を有し、
前記運転制御手段は、自身のコミュニティにおけるエネルギ供給装置を、前記実行用の運転計画に従って運転させる点にある。
【００１６】
上記特徴構成によれば、各コミュニティにおいて作成された運転計画の中から適当な運転計画を決定できるので、運転計画の信頼性を確保して、確実に省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標を達成できる。
【００１７】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、前記エネルギ供給装置は、熱エネルギと電気エネルギとを併せて供給する熱電併給装置、給湯装置、暖房給湯装置、又は、ヒートポンプ装置であるエネルギ発生装置、及び、蓄電装置、又は、蓄熱装置であるエネルギ蓄積装置の少なくとも一つである点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、熱電併給装置、給湯装置、暖房給湯装置、又は、ヒートポンプ装置などで発生したエネルギをエネルギ消費装置へ融通でき、蓄電装置、又は、蓄熱装置などで蓄積されていたエネルギをエネルギ消費装置へ融通できる。
【００１９】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムの別の特徴構成は、各コミュニティに設けられた前記通信手段が電力線により互いに接続されている点にある。
【００２０】
上記特徴構成によれば、電力線を介して各コミュニティ間での通信を行えるので、別途通信線を設置する費用を削減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
＜第１実施形態＞
以下に図面を参照して第１実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムについて説明する。図１は、分散型エネルギコミュニティシステムの概略的な構成を説明するブロック図である。
図１に示すように、本発明の分散型エネルギコミュニティシステムは、エネルギ消費装置２０及びエネルギ供給装置３０の少なくとも何れか一方を備える複数のコミュニティ４０が、互いにエネルギを融通可能に電力線１によって接続されて構成されている。但し、分散型エネルギコミュニティシステムは、エネルギ供給装置３０を含むコミュニティ４０が少なくとも１つ接続されて構成される。電力線１は、商用電力系統に接続されていてもよいし、商用電力系統とは独立して設けられていてもよい。本実施形態において、コミュニティ４０ａ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇは、エネルギ消費装置２０（２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ）及びエネルギ供給装置３０（３０ａ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ）の両方を含む。コミュニティ４０ｂは、エネルギ供給装置３０ｂのみを含む。コミュニティ４０ｈは、エネルギ消費装置２０ｈのみを含む。また、各コミュニティ４０（４０ａ〜４０ｈ）には、コミュニティ管理装置１０（１０ａ〜１０ｈ）が設けられている。本願におけるコミュニティは、エネルギ消費、エネルギ供給若しくはそれらの両方を行う一つの管理対象となる管理対象単位（管理ユニット）を意味する。
【００２２】
図２は、図１に示した分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図である。以下に、各コミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０及びエネルギ供給装置３０の構成について説明する。
【００２３】
本実施形態において、エネルギ消費装置２０は、電力を消費する種々の電気エネルギ消費装置２０Ｅ又は暖房や温水の形態で熱を消費する種々の熱エネルギ消費装置２０Ｔである。
また、エネルギ供給装置３０は、熱エネルギと電気エネルギとを併せて供給する熱電併給装置、給湯装置、暖房給湯装置、又は、ヒートポンプ装置などであるエネルギ発生装置３０Ｇ、及び、蓄電装置、又は、蓄熱装置などであるエネルギ蓄積装置３０Ｓの少なくとも一つである。
【００２４】
コミュニティ４０ａにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）と熱消費装置２３（２０Ｔ）とである。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、熱を発生させる給湯装置３１により構成されるエネルギ発生装置３０Ｇである。
電力消費装置２２は、他のコミュニティ４０、商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。給湯装置３１は、ガス又は電気を消費して温水を生成する。熱消費装置２３は、給湯装置３１によって生成される温水（熱）を消費するカランやシャワーなどである。よって、コミュニティ４０ａのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２及び熱消費装置２３による電力及び熱の使用量を計測している。
【００２５】
コミュニティ４０ｂにおいて、エネルギ供給装置３０として機能するのは、蓄電池３６により構成されるエネルギ蓄積装置（蓄電装置）３０Ｓである。
蓄電池３６は、電力線１から電力を充電する充電作動及び電力線１に対して電力を放電する放電作動が可能である。
【００２６】
コミュニティ４０ｃにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）と熱消費装置２３（２０Ｔ）とである。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、熱電併給装置３２により構成されるエネルギ発生装置３０Ｇと、貯湯装置（蓄熱装置の一例）３３により構成されるエネルギ蓄積装置３０Ｓとである。
電力消費装置２２は、自身のコミュニティ４０ｃに設けられた熱電併給装置３２で発生された電力及び他のコミュニティ４０や商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。熱電併給装置３２は、ガスを消費して熱と電気とを併せて発生させるガスエンジン式のものや、炭化水素を含むガス、水素ガス、アルコール、灯油などの燃料を消費して熱と電気とを併せて発生させる燃料電池式のものなどである。貯湯装置３３は、熱電併給装置３２にて発生された熱を温水の形態で蓄積するものである。熱消費装置２３は、熱電併給装置３２にて生成された熱、又は、貯湯装置３３にて蓄積されている熱の消費に用いられるカランやシャワーなどである。
よって、コミュニティ４０ｃのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２及び熱消費装置２３による電力及び熱の使用量を計測している。
【００２７】
コミュニティ４０ｄにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、熱消費装置２３（２０Ｔ）である。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、熱電併給装置３２により構成されるエネルギ発生装置３０Ｇと、フライホイール（蓄電装置の一例）３７により構成されるエネルギ蓄積装置３０Ｓとである。
熱電併給装置３２及び熱消費装置２３の具体例は上述したのと同様である。フライホイール３７は、熱電併給装置３２にて生成された電気エネルギを運動エネルギに変換して蓄積し、その運動エネルギを電気エネルギに再変換して外部に供給可能な装置（蓄電装置）である。
よって、コミュニティ４０ｄのユーティリティ計測手段２１は、熱消費装置２３による熱の使用量を計測している。
【００２８】
コミュニティ４０ｅにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）と熱消費装置２３（２０Ｔ）とである。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、暖房給湯装置３４により構成されるエネルギ発生装置３０Ｇである。
電力消費装置２２は、他のコミュニティ４０や商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。暖房給湯装置３４は、ガスや電気を消費して、暖房用途及び給湯用途に利用できる高温の熱（温水など）を発生させる装置である。熱消費装置２３は、暖房給湯装置３４にて生成された熱の消費に用いられる温水暖房装置、カランやシャワーなどである。
よって、コミュニティ４０ｅのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２及び熱消費装置２３による電力及び熱の使用量を計測している。
【００２９】
コミュニティ４０ｆにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）である。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、キャパシタ３８により構成されるエネルギ蓄積装置（蓄電装置）３０Ｓである。
電力消費装置２２は、他のコミュニティ４０や商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。キャパシタ３８は、電力線１から電力を充電する充電作動及び電力線１に対して電力を放電する放電作動が可能である。
よって、コミュニティ４０ｆのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２による電力の使用量を計測している。
【００３０】
コミュニティ４０ｇにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）と熱消費装置２３（２０Ｔ）とである。また、エネルギ供給装置３０として機能するのは、ヒートポンプ装置３５により構成されるエネルギ発生装置３０Ｇと、貯湯装置３３により構成されるエネルギ蓄積装置（蓄熱装置）３０Ｓとである。
電力消費装置２２は、他のコミュニティ４０や商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。ヒートポンプ装置３５は、電気エネルギ又はガスエンジンなどにより得られる動力を用いて冷媒の圧縮と膨張とを行う過程で空気の加熱及び冷却を行う装置である。貯湯装置３３は、ヒートポンプ装置３５にて発生された熱を温水の形態で蓄積するものである。熱消費装置２３は、ヒートポンプ装置３５にて生成された冷気や暖気を利用する空調装置、ヒートポンプ装置３５にて生成された熱、又は、貯湯装置３３にて蓄積されている熱の消費に用いられるカランやシャワーなどである。
よって、コミュニティ４０ｇのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２及び熱消費装置２３による電力及び熱の使用量を計測している。
【００３１】
コミュニティ４０ｈにおいて、エネルギ消費装置２０として機能するのは、電力消費装置２２（２０Ｅ）である。
電力消費装置２２は、他のコミュニティ４０や商用電力系統などから電力線１を介して供給される電力を消費する。
よって、コミュニティ４０ｈのユーティリティ計測手段２１は、電力消費装置２２による電力の使用量を計測している。
【００３２】
次に、各コミュニティ４０におけるコミュニティ管理装置１０の構成について説明する。
上述したようにコミュニティ４０ａ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅ、４０ｆ、４０ｇは、エネルギ消費装置２０（２０ａ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ、２０ｇ）及びエネルギ供給装置３０（３０ａ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅ、３０ｆ、３０ｇ）の両方を含む。よって、コミュニティ管理装置１０ａ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇは、通信手段１１と、予測エネルギ負荷導出手段１２と、運転計画作成手段１３と、運転制御手段１４とを有する。本実施形態において、コミュニティ管理装置１０が備える各手段は、エネルギ消費装置２０及びエネルギ供給装置３０の何れかにまとめて或いは分散して内蔵されている。
例えば、予測エネルギ負荷に基づいて運転計画を作成し、その運転計画に従って運転するようなエネルギ供給装置が実現されている。つまり、そのようなエネルギ供給装置は、予測エネルギ負荷導出手段１２、運転計画作成手段１３及び運転制御手段１４を備えている。よって、そのようなエネルギ供給装置がコミュニティに設けられているのであれば、既存の予測エネルギ負荷導出手段１２、運転計画作成手段１３及び運転制御手段１４を利用することもできる。
【００３３】
通信手段１１は、他のコミュニティ４０との間で情報の通信を行うためのものである。本実施形態において、各コミュニティ４０に設けられた通信手段１１は、各コミュニティ４０に引き込まれている電力線を介して互いに接続され、電力線搬送技術を用いて通信可能となっている。但し、各コミュニティ４０は、他のコミュニティ４０のネットワークアドレスを所有しているものとする。
【００３４】
予測エネルギ負荷導出手段１２は、自身のコミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷を導出するものである。つまり、エネルギ負荷としての電力消費量及び熱消費量を予測する。例えば、過去のユーティリティ使用量に基づいて導出できる。よって、予測エネルギ負荷導出手段１２は、ユーティリティ計測手段２１によって過去に計測され、記憶装置（図示せず）に記憶されている過去のユーティリティ使用量に基づいて、自身のコミュニティ４０の予測エネルギ負荷を導出できる。或いは、予測エネルギ負荷導出手段１２は、自身のコミュニティ４０において発生するイベントのスケジュールに基づいて、自身のコミュニティ４０の予測エネルギ負荷を導出するようにもできる。また、暦や気候などについての情報を参照して、予測エネルギ負荷を補正することもできる。
【００３５】
運転計画作成手段１３は、電力線１により互いに接続されている各コミュニティ４０における上記エネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷についての情報と、各コミュニティ４０における上記エネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を作成する。つまり、運転計画作成手段１３は、自身のコミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画だけでなく、他のコミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画も作成する。このとき作成される運転計画は、全てのコミュニティ４０で構成されるコミュニティ群におけるエネルギ消費量が最も小さくなるような、つまり省エネルギを目的とした最適計算によって、又は、全てのコミュニティ４０で構成されるコミュニティ群におけるエネルギコストが最も小さくなるような、つまり省コストを目的とした最適計算によって作成される。或いは、低ＣＯ2排出量などを目的とした最適計算を行ってもよい。但し、エネルギ供給装置３０がエネルギ蓄積装置３０Ｓである場合、エネルギ蓄積装置３０Ｓからエネルギを放出する運転を行うときのエネルギ発生量は正の値であり、エネルギを蓄積する運転を行うときのエネルギ発生量は負の値となる。
【００３６】
エネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性とは、エネルギ供給装置３０が供給可能なエネルギの形態（電気、温水、暖気、冷気）や、エネルギ供給可能量の瞬時値、合計量及びエネルギ供給効率などである。よって、自身のコミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０を運転することで発生したエネルギが他のコミュニティ４０に送られ（例えば、電気エネルギが電力線１を介して他のコミュニティ４０に送られ）、そのコミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０で消費されることもある。
【００３７】
運転計画作成手段１３による上記運転計画の作成は、１日に１回（例えば、午前２時に１回）、２４時間分の運転計画として作成される場合や、１時間に１回、その時点の運転計画を更新する形態で作成される場合などがある。また、他のコミュニティ４０のエネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性や他のコミュニティ４０における予測エネルギ負荷についての情報などは、上記運転計画の作成時に通信手段１１を介して互いに提供しあうことで得られる。よって、運転計画の作成に用いられる上記予測エネルギ負荷についての情報と上記エネルギ供給特性についての情報とは、複数のコミュニティ４０の間で共通である。その結果、複数のコミュニティ４０における運転計画作成手段１３によって重複して作成された複数の運転計画は、互いに同じものになる。
【００３８】
運転制御手段１４は、自身のコミュニティにおける上記エネルギ供給装置３０を、運転計画作成手段１３によって作成された運転計画に従って運転させるものである。よって、全てのコミュニティ４０で構成されるコミュニティ群に設けられたエネルギ供給装置３０で発生するエネルギは、このコミュニティ群におけるエネルギ消費装置２０で消費されるエネルギに近い値となる。従って、コミュニティ群におけるエネルギの過不足を抑制できる。
【００３９】
図２に示したコミュニティ４０ｂは、エネルギ供給装置３０ｂのみを含む。よって、コミュニティ管理装置１０ｂは、通信手段１１と、運転計画作成手段１３と、運転制御手段１４とを有する。これら、通信手段１１と、運転計画作成手段１３と、運転制御手段１４との構成は上述したのと同様である。
【００４０】
図２に示したコミュニティ４０ｈは、エネルギ消費装置２０ｈのみを含む。よって、コミュニティ管理装置１０ｈは、通信手段１１と、予測エネルギ負荷導出手段１２とを有する。これら、通信手段１１と予測エネルギ負荷導出手段１２との構成は上述したのと同様である。
【００４１】
図３は第１実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャートである。
工程＃１００において、コミュニティ管理装置１０の運転計画作成手段１３は、運転計画を作成するタイミングになると、各コミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷についての情報とエネルギ供給装置３０のエネルギ特性についての情報とを通信手段１１を用いて提供し合う。次に、工程＃１０２において運転計画作成手段１３は、各コミュニティ４０における上記エネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷についての情報と、各コミュニティ４０における上記エネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を最適計算によって作成する。工程＃１０４において運転計画作成手段１３は、通信手段１１を用いて、作成した運転計画を他のコミュニティに送信する。その後、工程＃１０６において運転制御手段１４は、自身のコミュニティにおける上記エネルギ供給装置３０を、運転計画作成手段１３によって作成された運転計画に従って運転させる。
【００４２】
以上のように、第１実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムでは、運転計画を作成するための特別なセンタ装置を設けなくても、エネルギ供給装置を含むコミュニティにおいて、各コミュニティに設けられているエネルギ供給装置の運転計画が各コミュニティ管理装置により作成される。よって、各コミュニティとは別にセンタ装置を設け、そこに演算処理装置、アプリケーション、通信機能などを導入する必要が無くなる。よって、分散型エネルギコミュニティシステムを構築するための費用を削減できる。
また、各コミュニティにおけるエネルギ供給装置とエネルギ消費装置との間でエネルギ融通を行うことができるので、各コミュニティが省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標の達成に寄与できるようになる。加えて、エネルギ供給装置を有さず、エネルギ消費装置のみを有するようなコミュニティであっても、他のコミュニティにおいて発生する余剰エネルギを消費することで、複数のコミュニティの一員として、省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標の達成に貢献できる。同様に、エネルギ供給装置のみを含むコミュニティからエネルギ消費装置を含む他のコミュニティにエネルギを融通できるので、エネルギ供給装置のみを含むコミュニティにおいても省エネルギ、省コスト、低ＣＯ2排出といった目標の達成に寄与できるようになる。
【００４３】
＜第２実施形態＞
第２実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムは、コミュニティ管理装置の構成が第１実施形態と異なっている。以下に第２実施形態におけるコミュニティ管理装置の構成について説明するが、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４４】
図４は、第２実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図である。本実施形態では、エネルギ供給装置３０を含むコミュニティ４０に設けられたコミュニティ管理装置１０には、第１実施形態で説明したコミュニティ管理装置に対してコミュニティ群決定手段１５と装置特性記憶手段１６とが追加で設けられている。
但し、エネルギ消費装置２０のみを含むコミュニティ４０（４０ｈ）に設けられたコミュニティ管理装置１０はコミュニティ群決定手段１５を備えていないが、コミュニティ４０ｈは上記コミュニティ群決定手段１５によって決定される何れかのコミュニティ群に属する。
【００４５】
コミュニティ群決定手段１５は、全てのコミュニティのうちの複数のコミュニティからなるコミュニティ群を決定するものである。例えば、コミュニティ４０の数が増大してくると、運転計画作成手段１３が運転計画を作成するために演算処理する情報量も増大してくる。そのため、本実施形態では、運転計画作成手段１３が運転計画を作成する対象とするコミュニティの数を適正数に減少させ、運転計画作成手段１３が演算処理する情報量を適切な量にまで減少させるべく、コミュニティ群決定手段１５はコミュニティ群を決定する。
例えば、各コミュニティ管理装置１０のコミュニティ群決定手段１５は、運転計画の作成に要する時間及び演算負荷の増大を防止するべく、少なくとも通信手段１１を用いて通信可能な範囲に存在し、且つ、所定の数以下の複数のコミュニティで構成されるコミュニティ群を決定する。
【００４６】
装置特性記憶手段１６は、コミュニティ管理装置１０が管理するエネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性についての情報を、実際の運転結果により更新して記憶するものである。本実施形態においてエネルギ供給特性とは、エネルギ供給装置が供給可能なエネルギの形態（電気、温水、暖気、冷気など）や、エネルギ供給可能量の瞬時値、合計量及びエネルギ供給効率などである。エネルギ供給装置３０は実際の運転結果によりその特性を変化させている。例えば、蓄電池３６であれば、放電可能量又は充電可能量の瞬時値、合計量及びエネルギ供給効率などはその時々で変化する。よって、通信手段１１がエネルギ供給特性についての情報を、同じコミュニティ群のコミュニティ４０との間で随時提供し合い、装置特性記憶手段１６が、そのエネルギ供給特性についての情報を記憶しておけば、運転計画作成手段１３は最新のエネルギ供給特性についての情報に基づいて、自身のコミュニティが属するコミュニティ群におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を作成できる。
【００４７】
図５は、第２実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャートである。但し、コミュニティ群は既に決定されているものとする。
工程＃２００において、コミュニティ管理装置１０の運転計画作成手段１３は、運転計画を作成するタイミングになると、同じコミュニティ群に属する各コミュニティ４０の間で予測エネルギ負荷についての情報を通信手段１１を用いて提供し合う。次に、工程＃２０２において運転計画作成手段１３は、各コミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷についての情報と、装置特性記憶手段１６に記憶されている各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、同じコミュニティ群に属する各コミュニティ４０に限り、エネルギ供給装置３０の運転計画を最適計算によって作成する。工程＃２０４において運転計画作成手段１３は、通信手段１１を用いて、作成した運転計画を同じコミュニティ群に属する他のコミュニティに送信する。その後、工程＃２０６において運転制御手段１４は、自身のコミュニティにおける上記エネルギ供給装置３０を、運転計画作成手段１３によって作成された運転計画に従って運転させる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
第３実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムは、コミュニティ管理装置の構成が第２実施形態と異なっている。以下に第３実施形態におけるコミュニティ管理装置の構成について説明するが、第１実施形態及び第２実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００４９】
図６は、第３実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図である。本実施形態では、エネルギ供給装置３０を含むコミュニティ４０に設けられたコミュニティ管理装置１０には、第２実施形態で説明したコミュニティ管理装置に対して親コミュニティ決定手段１７が追加で設けられている。エネルギ供給装置３０を含まないコミュニティ４０は、親コミュニティ決定手段１７を備えず、親コミュニティにならない。
【００５０】
親コミュニティ決定手段１７は、上記コミュニティ群を構成する複数のコミュニティ４０のうちの親コミュニティを決定するものである。例えば、親コミュニティ決定手段１７は、同じコミュニティ群に属する他のコミュニティ４０の親コミュニティ決定手段１７と連動し、エネルギ消費装置２０及びエネルギ供給装置３０の両方が設けられたコミュニティ４０を親コミュニティと決定する。よって、同じコミュニティ群に複数の親コミュニティが存在することもある。そして、親コミュニティに設けられた運転計画作成手段１３が、自身のコミュニティ４０が属するコミュニティ群におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を作成する。
【００５１】
本実施形態において、親コミュニティ決定手段１７が親コミュニティを決定するための処理を行うのは、新たなコミュニティ４０が電力線１に接続されたときである。つまり、電力線１にエネルギ供給装置３０を備えている１つのコミュニティ４０が接続されているときは、そのコミュニティが親コミュニティとなる。そして、次にエネルギ供給装置３０を備えている別のコミュニティ４０が接続されたとき、それらのコミュニティ４０の親コミュニティ決定手段１７同士で親コミュニティを決定する。
【００５２】
よって、第３実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムでは、親コミュニティに設けられたコミュニティ管理装置１０の運転計画作成手段１３が、第２実施形態において図５を参照して説明した制御フローに従って、同じコミュニティ群に属する各コミュニティ４０のエネルギ供給装置３０の運転計画を作成し、他のコミュニティ４０にその運転計画を送信する。
そして、親コミュニティ以外のコミュニティでは、コミュニティ管理装置１０の運転計画作成手段１３はエネルギ供給装置３０の運転計画を作成しない。そして、運転制御手段１４は、親コミュニティから受信した運転計画に従って自身のエネルギ供給装置３０の運転を制御する。
【００５３】
＜第４実施形態＞
第４実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムは、コミュニティ管理装置の構成が第３実施形態と異なっている。以下に第４実施形態におけるコミュニティ管理装置の構成について説明するが、第１実施形態〜第３実施形態と同様の構成については説明を省略する。
【００５４】
図７は、第４実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図である。本実施形態では、エネルギ供給装置３０を含むコミュニティ４０に設けられたコミュニティ管理装置１０には、運転計画決定手段１８が設けられている。
運転計画決定手段１８は、上記運転計画作成手段１７によって作成され、各コミュニティ４０の間で通信手段１１によって提供し合った各運転計画の中から実行用の運転計画を決定するものである。
【００５５】
各コミュニティ４０の運転計画作成手段１３で運転計画を各別に作成する場合、作成された運転計画はシステムエラーや計算エラーにより、各コミュニティ４０の間で異なってしまう可能性もある。そのような場合でも、本実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムでは、コミュニティ管理装置１０に運転計画決定手段１８が設けられているので、同じコミュニティ群に属するコミュニティ４０の中で実行されるべき一つの運転計画を決定できる。例えば、運転計画決定手段１８は、各コミュニティ４０との間で提供し合った各運転計画同士を比較し、多数決などによって実行用の運転計画を決定する。
【００５６】
図８は、第４実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャートである。但し、コミュニティ群及び親コミュニティは既に決定されているものとする。
工程＃４００において、コミュニティ管理装置１０の運転計画作成手段１３は、運転計画を作成するタイミングになると、同じコミュニティ群に属する各コミュニティ４０の間で予測エネルギ負荷についての情報を通信手段１１を用いて提供し合う。次に、工程＃４０２において運転計画作成手段１３は、各コミュニティ４０におけるエネルギ消費装置２０の予測エネルギ負荷についての情報と、装置特性記憶手段１６に記憶されている各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０のエネルギ供給特性についての情報とに基づいて、同じコミュニティ群に属する各コミュニティ４０におけるエネルギ供給装置３０の運転計画を最適計算によって作成する。工程＃４０４において運転計画作成手段１３は、通信手段１１を用いて、作成した運転計画を同じコミュニティ群に属する他のコミュニティに送信する。
【００５７】
工程＃４０６において各コミュニティ４０に設けられている運転計画決定手段１８は、自身及び他のコミュニティ４０で作成された運転計画の中から実行用の運転計画を決定する。その後、工程＃４０８において運転制御手段１４は、自身のコミュニティにおける上記エネルギ供給装置３０を、運転計画決定手段１８によって作成された運転計画に従って運転させる。
【００５８】
＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態において、複数のコミュニティ４０の間で融通可能であるのは電気エネルギであるが、熱エネルギを融通可能に構成してもよい。
【００５９】
＜２＞
上記実施形態において、親コミュニティ決定手段１７が、エネルギ消費装置２０及びエネルギ供給装置３０の両方が設けられたコミュニティ４０を親コミュニティと決定する例について説明したが、他の基準で親コミュニティを決定してもよい。例えば、親コミュニティ決定手段１７が、装置特性記憶手段１６に記憶されている情報に基づいて、エネルギ供給装置３０のエネルギ供給量が最も大きい（或いは、大きい方から数個の）コミュニティを親コミュニティと決定するように改変してもよい。或いは、電力線１に対して最も早く接続されたコミュニティが親コミュニティとなるように改変してもよい。
【００６０】
＜３＞
上記実施形態において、エネルギ消費装置のみを含むコミュニティに運転計画作成手段１３、運転制御手段１４、コミュニティ群決定手段１５、装置特性記憶手段１６、親コミュニティ決定手段１７、運転計画決定手段１８を設け、エネルギ消費装置のみを含むコミュニティでも各コミュニティのエネルギ供給装置の運転計画が作成されるように改変してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明に係る分散型エネルギコミュニティシステムは、分散型電源などのエネルギ供給装置を備えたコミュニティ同士でエネルギを融通するために利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】分散型エネルギコミュニティシステムの概略的な構成を説明するブロック図
【図２】第１実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図
【図３】第１実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャート
【図４】第２実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図
【図５】第２実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャート
【図６】第３実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図
【図７】第４実施形態の分散型エネルギコミュニティシステムの具体例を説明する機能ブロック図
【図８】第４実施形態における分散型エネルギコミュニティシステムで行われる制御のフローチャート
【符号の説明】
【００６３】
１  電力線
１０  コミュニティ管理装置
１１  通信手段
１２  予測エネルギ負荷導出手段
１３  運転計画作成手段
１４  運転制御手段
１５  コミュニティ群決定手段
１６  装置特性記憶手段
１７  親コミュニティ決定手段
１８  運転計画決定手段
２０  エネルギ消費装置
３０  エネルギ供給装置
３１  給湯装置（エネルギ供給装置、エネルギ発生装置）
３２  熱電併給装置（エネルギ供給装置、エネルギ発生装置）
３３  貯湯装置（エネルギ供給装置、エネルギ蓄積装置、蓄熱装置）
３４  暖房給湯装置（エネルギ供給装置、エネルギ発生装置）
３５  ヒートポンプ装置（エネルギ供給装置、エネルギ発生装置）
３６  蓄電池（エネルギ供給装置、エネルギ蓄積装置、蓄電装置）
３７  フライホイール（エネルギ供給装置、エネルギ蓄積装置、蓄電装置）
３８  キャパシタ（エネルギ供給装置、エネルギ蓄積装置、蓄電装置）
【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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