(57)【要約】【課題】    複数のエネルギ需要家におけるエネルギ需給を管理することにより、エネルギの利用効率を高めエネルギコストを低減する。【解決手段】  分散型のエネルギ発生源１１２１〜１１２３及び該エネルギ発生源制御するコントローラ１１３１〜１１３３をそれぞれ備えた複数のエネルギ需要家１１０１〜１１０３におけるエネルギ需給を管理するエネルギ管理装置１００であって、前記エネルギ需要家毎の前記エネルギ発生源のエネルギ生産効率、需要家の位置情報、及びエネルギ充足度をそれぞれ格納したデータベース１０２と、前記エネルギ需要家にエネルギ過不足が発生したとき、前記データベースに格納したデータをもとにエネルギ生産コストが最も安価なエネルギ需要家のエネルギ発生源を解析し、解析結果をもとに前記エネルギ発生源を制御してエネルギを増減産する解析サーバ１０１と、前記増減したエネルギをエネルギ過不足の需要家に分配して供給するエネルギ分配手段１０３を備えた。【選択図】  図１
2005117864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギ発生源を制御するコントローラをそれぞれ備えた複数のエネルギ需要家におけるエネルギ需給を管理するエネルギ管理装置であって、
前記エネルギ需要家毎に配置した前記エネルギ発生源のエネルギ出力、需要家の位置情報、及びエネルギ充足度をそれぞれ格納したデータベースと、
前記エネルギ需要家にエネルギ過不足が発生したとき、前記データベースに格納したデータをもとにエネルギ生産コストが安価なエネルギ需要家のエネルギ発生源を解析し、解析結果をもとに前記エネルギ発生源を制御してエネルギを増減産する解析サーバと、
前記増減したエネルギを供給するエネルギ分配手段を備えたことを特徴とするエネルギ管理装置。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギ管理装置において、
前記分散型のエネルギ発生源及び該エネルギ発生源を制御するコントローラをそれぞれ備えた複数のエネルギ需要家は、外部からエネルギの供給を受け、その過不足分を分散型のエネルギ発生源から供給することを特徴とするエネルギ管理装置。
【請求項３】
請求項１ないし２記載のエネルギ管理装置において、
エネルギ需要家は、エネルギ需要量を測定するモニタを備え、モニタ値をエネルギ管理装置に提供することを特徴とするエネルギ管理装置。
【請求項４】
請求項１ないし３記載のエネルギ管理装置において、
前記分散型のエネルギ発生源は電気エネルギ及び熱エネルギを発生することを特徴とするエネルギ管理装置。
【請求項５】
請求項１ないし３記載のエネルギ管理装置において、
前記エネルギ管理装置側はエネルギ需要家からエネルギ管理費を徴収することを特徴とするエネルギ管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギ管理装置にかかり、特にエネルギ不足の需要家にエネルギを分配して供給することのできるエネルギ管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、エネルギの需要家は、電力会社等のエネルギの供給会社から電力の供給を受け、この供給を受けた電力を消費する。また、需要家自身が自家発電装置等を備え、自家用のエネルギを生産し、この生産したエネルギ及び前記エネルギの供給会社から供給を受けた電力を消費する場合がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
需要家自身が自家発電装置等を備え、自家用のエネルギを生産し、この生産したエネルギ及び前記エネルギの供給会社から供給を受けた電力を消費する場合においては、自家用のエネルギとして生産した電力（自家発電電力）及びエネルギの供給会社から供給を受けた電力（受電電力）の合計が需要家の消費電力（需要電力）を超える場合が発生する。この場合は余剰電力が発生する。
【０００４】
また、上記とは逆に、自家用のエネルギとして生産した電力（自家発電電力）及びエネルギの供給会社から供給を受けた電力（受電電力）の合計が需要家の消費電力（需要電力）に満たない場合が発生する。この場合は電力会社から不足分の電力の供給を受けることが必要となる。
【０００５】
このように、余剰電力あるいは電力不足が発生した場合には、余剰電力処理（余剰電力の販売、自家発電出力の抑制）あるいは不足電力処理（不足電力の購入、自家発電出力の増大）が必要となり、この処理にはコストがかかる。
【０００６】
本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたもので、複数のエネルギ需要家におけるエネルギ需給を管理することにより、エネルギの利用効率を高めエネルギコストを低減することのできるエネルギ管理装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記課題を解決するため、次のような手段を採用した。
【０００８】
エネルギ発生源を制御するコントローラをそれぞれ備えた複数のエネルギ需要家におけるエネルギ需給を管理するエネルギ管理装置であって、前記エネルギ需要家毎毎に配置した前記エネルギ発生源のエネルギ出力、需要家の位置情報、及びエネルギ充足度をそれぞれ格納したデータベースと、前記エネルギ需要家にエネルギ過不足が発生したとき、前記データベースに格納したデータをもとにエネルギ生産コストが安価なエネルギ需要家のエネルギ発生源を解析し、解析結果をもとに前記エネルギ発生源を制御してエネルギを増減産する解析サーバと、前記増減したエネルギを供給するエネルギ分配手段を備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、以上の構成を備えるため、エネルギの利用効率を高めエネルギコストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、最良の実施形態を添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態にかかるエネルギ管理装置を説明する図である。図において、１００はエネルギ管理装置である。１０１は解析サーバであり、データベースに格納したデータをもとに各エネルギ需要家毎のエネルギ需給の状態を解析し、解析結果をもとに各エネルギ需要家にエネルギの需給調整を指示する。１０２はデータベースであり、各需要家毎のエネルギ使用量及びエネルギ充足率データ等を格納する。１０３はエネルギ分配手段であり、解析サーバの指示をもとに各エネルギ需要家毎に備える分散型エネルギ源を制御する。この場合、後述するコントローラに対し、発生エネルギ量（例えば自家発電装置の発電電力量）の目標値を指示し、また、場合によっては使用エネルギ量（消費電力量）の目標値を指示することができる。
【００１１】
１１０はエネルギ需要家群（例えば集合住宅）、１１０１ないし１１０３はそれぞれエネルギ需要家（例えば、集合住宅内の一家屋）のである。１１１１ないし１１１３は各需要家毎に設置した負荷であり、該負荷には負荷の使用エネルギ量を測定するためのモニタを備える。なおモニタの測定値はエネルギ管理装置１００に伝送する。１１２１ないし１１２３は熱及び電気等のエネルギを発生する自家発電装置等の分散型エネルギ源、１１３１ないし１１３３は分散型エネルギ源を制御するコントローラである。
【００１２】
１２０は熱あるいは電気等のエネルギを供給するエネルギ供給会社、１２１はエネルギ供給会社の大規模発電装置である。エネルギ供給会１２０は各エネルギ需要家１１０１〜１１０３が必要とするエネルギの一部を供給し、分散型エネルギ源１１２１〜１１２３はその残部を供給することになる。また、エネルギ管理装置１００側は、エネルギ供給会１２０側と、各エネルギ需要家に対するエネルギ需給調整に関する一括契約を締結しておき、この契約に基づき、すなわち、エネルギ供給会社１２０側から所定のエネルギがエネルギ需要家１１０１〜１１０３に供給されることを前提に、例えば前記エネルギ需要家にエネルギ過不足が発生したとき、前記データベースに格納したデータをもとにエネルギ生産コストが最も安価なエネルギ需要家のエネルギ発生源を解析し、解析結果をもとに前記エネルギ発生源を制御してエネルギを増減産することができる。
【００１３】
まず、エネルギ管理装置１００側は、エネルギ供給会１２０側と、各エネルギ需要家に対するエネルギ需給調整に関する一括契約を締結する。この際に、エネルギ管理装置１００側では、契約金をエネルギ供給会社１２０側に支払う。エネルギ供給会社１２０側では、大規模発電装置１２１を稼動させてエネルギを生産し、生産したエネルギ（電力）をエネルギ需要家群１１０に供給する。
【００１４】
エネルギー管理装置１００側では、負荷１１１１〜１１１３に備えたモニタの測定値をもとに各負荷のエネルギ使用量及びエネルギ充足率を演算し、演算結果をデータベース１０２に格納する。解析サーバ１０１はデータベースに格納したデータをもとに各エネルギ需要家毎のエネルギ需給の状態を解析し、解析結果をもとに各エネルギ需要家にエネルギの需給調整を指示する。エネルギ分配手段１０３は、解析サーバの指示をもとにコントローラ１１３１〜１１３３を介して各エネルギ需要家毎に備える分散型エネルギ源１１２１〜１１２３を制御する
図２は、エネルギ管理装置、エネルギ需要家及びエネルギ供給会社間における情報及びエネルギの流れを説明する図である。
【００１５】
エネルギ需要家２０１、２０２は、エネルギ管理装置２００側との間にエネルギ管理の契約を結び、その契約料を支払う。エネルギ管理装置２００側は、エネルギ供給会社２０３に対しエネルギ需要家２０１、２０２に対するエネルギ供給費を含む委託契約費を支払う。委託契約費を受け取ったエネルギ供給会社２０３は、エネルギ帝要家２０１、２０２にエネルギを供給する。
【００１６】
エネルギ需要家２０２に供給したエネルギをＡとすると、エネルギ需要家２０２はエネルギ管理装置２００側に前記エネルギＡに相当する費用及びマージンβを支払う。エネルギ管理装置２００側ではエネルギ供給会社２０３にエネルギＡに相当する費用を支払う。
【００１７】
ここで、エネルギ供給会社２０３からエネルギ需要蒙２０２に供給するエネルギが（Ａ−Ｂ）である場合、すなわちエネルギ需要家２０２側においてエネルギがＢだけ不足する場合について説明する。
【００１８】
この場合、エネルギ管理装置２００は前記エネルギ需要家２０２におけるエネルギ不足を検知し、エネルギ需要家２０１に対して前記Ｂに相当するエネルギの生産及び生産したエネルギのエネルギ需要象２０２への供給を指示する。指示を受けたエネルギ需要家２０１は、保有する分散型エネルギ源を稼動してエネルギＢを生産し、生産したエネルギを需要家２０２に供給する。
【００１９】
このとき、エネルギ需要家２０２は、不足分のエネルギＢの受け取りに見合う費用をエネルギ管理装置２００側に支払う。また、エネルギ管理装置２００側は、エネルギ需要家２０１に対し、生産し供給したエネルギＢに対応する費用（Ｂ×α）を支払う。
【００２０】
図３は、エネルギ管理装置が保有するデータベースの構成を説明する図である。図において、３００は各エネルギ需要家毎に備える分散型エネルギ源のコントローラ名、３０１はエネルギ出力、３０２はランニングコスト、３０３は位置情報、３０４は負荷の必要エネルギ量、３０５はエネルギ充足度（例えば、過去２４時間におけるエネルギ需要の平均値に対する現在のエネルギ需要）を示す。
【００２１】
図４は、エネルギを増産すべき需要家を決定する処理を説明する図である。解析サーバ１０１は、予め設定した日時が到来したとき、エネルギ需要家のリスト（図３に示すデータベース）を参照して、エネルギ充足度が１００％未満（即ちエネルギ不足）となる需要家の数Ｎｌを初期化する（ステップ４００）。次に、変数ｉを１ないしＣｍａｘ（Ｃｍａｘはエネルギ需要家の総数）に順次設定してステップ４０２〜４０５を実行する。
【００２２】
エネルギ需要家のエネルギ充足度が１００％未満であれば、Ｎｌに１を加える（ステップ４０２，４０３）。また、エネルギ充足度が１００％以上であれば、エネルギ需要家の名義をリストに加える（ステップ４０２，４０３）。
【００２３】
ステップ４０３において求めたＮｌが０であれば、エネルギの供給を指示する必要が無いため処理を終了する。Ｎｌの値が１以上であれば、ステップ４０７に移行する。ステップ４０７において、変数ｊを１ないしＮに順次設定しステップ４０７ないし４１１を実施する。
【００２４】
まず、エネルギが不足している需要家の不足エネルギＥｎｌを算出する（ステップ４０８）。次いで、前記不足エネルギＥｎｌを生産し、供給するために必要とされるコストを算出する（ステップ４０９）。次いで、算出したコストをもとに、最も安価に供給することのできる需要家を求め、該需要家にエネルギーの生産及び供給を指示する。
【００２５】
エネルギを生産し供給するためのコストはＣは次式で求めることができる。
【００２６】
Ｃ＝Ｒ×（Ｗ＋Ｌ×Ｄ）／Ｅｆ
ただし、
Ｅ：不足エネルギ量（Ｗ）
Ｒ：ランニングコスト（円／ｈ）
Ｅｆ：エネルギ出力（Ｗ）
Ｄ：エネルギ供給側及び需要側の需要家間の距離（ｍ）
Ｌ：エネルギ伝送ロス（Ｗ／ｍ）
である。
【００２７】
図５は、エネルギ需要家においてエネルギ不足が発生した場合における処理を説明する図である。  
例えば、エネルギ需要家１１０２においてエネルギ不足が発生した場合、エネルギ管理装置１００内の解析サーバ１０１は前記不足分に対応して供給すべきエネルギ量を算出する。次いで、他のエネルギ需要家において前記エネルギ量を生産するに必要なコストを算出する。この例においては、エネルギ需要家１１０１が最も低コストでエネルギを生産することができるとする。この場合、解析サーバ１０１はエネルギ需要家１１０１のコントローラ１１３１にエネルギの増産（あるいは生産）を指示する。コントローラ１１３１は前記指示に基づき分散型エネルギ源１１２１を制御してエネルギを増産し、増産したエネルギをエネルギ需要家１１０２に供給する。
【００２８】
図６は、複数のエネルギ需要家においてエネルギ不足が発生した場合における処理を説明する図である。
【００２９】
例えば、エネルギ需要家１１０１及び１１０３においてエネルギ不足が発生した場合、まず、エネルギ管理装置１００内の解析サーバ１０１は前記エネルギ需要家１１０１の不足分に対応して供給すべきエネルギ量を算出する。次いで、他のエネルギ需要家において前記エネルギ量を生産するに必要なコストを算出する。この例においては、エネルギ需要家１１０１が必要とするエネルギを、エネルギ需要家１１０２が最も低コストで生産することができるとする。
【００３０】
この場合、解析サーバ１０１はエネルギ需要家１１０２のコントローラ１１３２にエネルギの増産を指示する。コントローラ１１３２は前記指示に基づき分散型エネルギ源１１２２を制御してエネルギを増産し、増産したエネルギをエネルギ需要家１１０１に供給する。
【００３１】
次に、エネルギ管理装置１００内の解析サーバ１０１は前記エネルギ需要家１１０３の不足分に対応して供給すべきエネルギ量を算出する。次いで、他のエネルギ需要家において前記エネルギ量を生産するに必要なコストを算出する。この例においては、エネルギ需要家１１０３が必要とするエネルギを、エネルギ需要家１１０２が最も低コストで生産することができるとする。
【００３２】
この場合、解析サーバ１０１はエネルギ需要家１１０２のコントローラ１１３２にエネルギの増産を指示する。コントローラ１１３２は前記指示に基づき分散型エネルギ源１１２２を制御してエネルギを増産し、増産したエネルギをエネルギ需要家１１０３に供給する。
【００３３】
図７は、エネルギ需要家毎のエネルギ充足度を算出のために各エネルギ需要家が必要とするエネルギ量を求める処理を説明する図である。なお、この処理は解析サーバ１０１内で行われる。まず、ステップ８０１において、変数をｉ（ｉ：１〜Ｃmax（Ｃmaxは全エネルギ需要家数））と置き、ステップ８０２〜８０６をエネルギ需要家数分実行する。ステップ８０２において、必要エネルギ量Ｅｎに０を代入し、初期化する。ステップ８０３において、エネルギ需要家Ｃｉから必要とするエネルギ量についての入力の有無を判断し、入力が無い場合、ステップ８０４において過去２４時間におけるエネルギ需要家Ｃｉのエネルギ需要量をＥｎに代入する。また、エネルギ需要家Ｃｉから必要とするエネルギ量について入力があった場合は、その値をステップ８０５においてＥｎに代入する。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態によれば、エネルギ需要家が消費しているエネルギ量を測定し、エネルギ不足を検出した場合、他の需要家が保有する分散型エネルギ源のうち最も低コストの分散型エネルギ源を駆動してエネルギを増産し、増産したエネルギを供給することができる。このため、エネルギ供給会社からのエネルギ購入量を低減することができる。従って、エネルギ管理装置が管理する需要家群におけるエネルギコスト及びエネルギ管理コストを低減することができる。
【００３５】
また、エネルギ管理装置１００側では、各エネルギ需要家とエネルギ管理の契約を結ぶことにより対価を得ることができる。また、エネルギ需要家２０１に余剰エネルギＢが発生した場合には、該余剰エネルギを一旦買い取り、買い取ったエネルギを他のエネルギ需要家に販売することで、その差額を対価として得ることができる。また、エネルギ需要家２０１は余剰エネルギをエネルギ管理装置側に販売することにより、対価を得ることができる。これによりエネルギ需要家２０１におけるエネルギ費を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態にかかるエネルギ管理装置を説明する図である。
【図２】エネルギ管理装置、エネルギ需要家及びエネルギ供給会社間における情報及びエネルギの流れを説明する図である。
【図３】エネルギ管理装置が保有するデータベースの構成を説明する図である。
【図４】エネルギを増産すべき需要家を決定する処理を説明する図である。
【図５】エネルギ需要家においてエネルギ不足が発生した場合における処理を説明する図である。
【図６】複数のエネルギ需要家においてエネルギ不足が発生した場合における処理を説明する図である。
【図７】エネルギ需要家毎のエネルギ充足度を算出のために各エネルギ需要家が必要とするエネルギ量を求める処理を説明する図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００，２００  エネルギ管理装置
１０１  解析サーバ
１０２  データベース
１０３  エネルギ分配手段
１１０  エネルギ需要家群
２０１，２０２，１１０１，１１０２，１１０３  エネルギ需要家
１１１１，１１１２，１１１３  負荷
１１２１，１１２２，１１２３  分散型エネルギ源
１１３１，１１３２，１１３３  コントローラ  
１２０，２０３  エネルギ供給会社
１２１  大規模発電装置
【図１】
2005117864.tif 000003
【図２】
2005117864.tif 000004
【図３】
2005117864.tif 000005
【図４】
2005117864.tif 000006
【図５】
2005117864.tif 000007
【図６】
2005117864.tif 000008
【図７】
2005117864.tif 000009