(57)【要約】【課題】エネルギー需要に関する複数の要因を考慮したエネルギーの取引を可能にするエネルギー電子取引システム及びエネルギー電子取引方法を提供する。【解決手段】入札情報決定手段１２は入札情報４０を生成する。入札情報４０は、電力単価及び二酸化炭素排出原単位の相関関係により規定された電力制約条件を含んでいる。応札情報決定手段ＴＤ１〜ＴＤｎはそれぞれ、入札情報４０と供給者情報ＰＪ１〜ＰＪｎとに基づき、入札情報４０の電力制約条件を満足する場合、応札情報ＴＪを生成する。落札者決定手段１３は、供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎからの応札情報ＴＪ及び需要家情報１１に基づき、所定数の供給者システムＰＳからなる落札者を優先順位をつけて決定する。落札情報決定手段１４は、落札者決定手段１３により決定した落札者毎に上記優先順位を考慮してエネルギー供給量を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入札情報決定手段、落札者決定手段及び落札情報決定手段を有する需要家システムと、
各々が応札情報決定手段を有する複数の供給者システムと、
前記需要家システム，前記複数の供給者システム間に設けられ、前記需要家システムと前記複数の供給者システムとの間における情報の認識を可能とする通信手段とを備え、
前記需要家システムにおける前記入札情報決定手段は、前記需要家システムが所望する入札情報を決定し、該入札情報を前記通信手段を介して前記複数の供給者ステムに提示可能であり、前記入札情報は、エネルギーに関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含み、
前記複数の供給者システムそれぞれの前記応札情報決定手段は、前記入札情報の前記所定の制約条件を満足する場合、エネルギー供給に関する応札情報を決定し、該応札情報を前記通信手段を介して前記需要家システムに提示可能であり、
前記需要家システムにおける前記落札者決定手段は、前記複数の供給者システムからの前記応札情報に基づいて、前記複数の供給者システムから、前記入札情報を満足する所定数の落札者を前記所定の制約条件に基づく優先順位を付けて決定可能であり、
前記需要家システムにおける前記落札情報決定手段は、前記所定数の落札者毎に前記優先順位を考慮して供給エネルギー量を決定し、前記通信手段を介して前記所定数の落札者に対応する前記供給者システムに決定した前記エネルギー供給量を含む落札情報を提示可能であることを特徴とする、
エネルギー電子取引システム。
【請求項２】
請求項１記載のエネルギー電子取引システムであって、
前記第１のエネルギー要因は所定のエネルギー自体に関する要因を含み、前記第２のエネルギー要因は前記所定のエネルギーの使用に起因する環境負荷に関する要因を含む、
エネルギー電子取引システム。
【請求項３】
請求項２記載のエネルギー電子取引システムであって、
前記第１のエネルギー要因は前記所定のエネルギーの単位量当たりの価格を含み、前記第２のエネルギー要因は前記所定のエネルギーの単位量当たりの使用により発生する二酸化炭素排出量を含む、
エネルギー電子取引システム。
【請求項４】
請求項２あるいは請求項３記載のエネルギー電子取引システムであって、
前記所定のエネルギーは電力あるいは熱を含む、
エネルギー電子取引システム。
【請求項５】
需要家システムと、複数の供給者システムと、前記需要家システムと前記複数の供給者システムとの間における情報の認識を可能とした通信手段とを備えたエネルギー電子取引システムにおけるエネルギー電子取引方法であって、
(a) 前記需要家システムにおいて、所望する入札情報を決定して前記通信手段を介して前記複数の供給者システムに提示するステップを備え、前記入札情報は、エネルギー需要に関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含み、
(b) 前記複数の供給者システムそれぞれにおいて、前記入札情報の前記所定の制約条件を満足する場合、エネルギー供給に関する複数の応札情報を決定して前記通信手段を介して前記需要家システムに提示するステップと、
(c) 前記需要家システムにおいて、前記複数の供給者システムからの応札情報に基づいて、前記複数の供給者システムから、前記入札情報を満足する所定数の落札者を、前記所定の制約条件に基づく優先順位をつけて決定するステップと、
(d) 前記所定数の落札者毎に前記優先順位を考慮して供給エネルギー量を決定し、前記通信手段を介して前記所定数の落札者に対応する前記供給者システムに前記供給エネルギー量を含む落札情報を提示するステップとをさらに備える、
エネルギー電子取引方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エネルギーとエネルギーの生成において発生する排出物等の環境負荷等を併せて取引き可能なエネルギー電子取引方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のエネルギー電子取引システムは、例えば、特許文献１に示されるように、通信ネットワークを介して接続された需要家と電力自由化市場との間で電力取引を仲介するシステムがあり、このシステムは，需要家の電力コストを低減させるために、電力自由化市場から最小調達コストとなる電力パーツの組合せを最適調達部によって選定して電力調達コストを求めている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３６２９７号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のエネルギー電子取引システムは，エネルギーの量に対する価格だけに関して取引きを行うので，エネルギーの価格以外の属性，例えばエネルギー生成において排出される二酸化炭素の量を考慮したエネルギーの取引きをすることができず，エネルギーの価格とは別に取引きすることが必要であるなどの問題点があった。また，エネルギーの種類も電力取引のように１種類に限定しているので，取引きを行う群内で，生成および発生したエネルギー，例えば電力の生成過程で発生する蒸気，あるいは蒸気の生成過程で同時に生成する電力等の複数のエネルギーを取引きすることができず，群全体のエネルギーコストや二酸化炭素排出の最適化を行うことができなかった。さらに従来は，このような取引きを一つの取引所において集中的に最適化管理を行っていたため，参加者の個々の利得を最適化することが困難であった。
【０００５】
この発明は，上記の問題点を解決するためになされたものであり，供給者から需要家へ各者の利得を最適化しつつ、エネルギー需要に関する複数の要因を考慮したエネルギーの取引を可能にするエネルギー電子取引システム及びエネルギー電子取引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】
【０００６】
この発明に係る請求項１記載のエネルギー電子取引システムは、入札情報決定手段、落札者決定手段及び落札情報決定手段を有する需要家システムと、各々が応札情報決定手段を有する複数の供給者システムと、前記需要家システム，前記複数の供給者システム間に設けられ、前記需要家システムと前記複数の供給者システムとの間における情報の認識を可能とする通信手段とを備え、前記需要家システムにおける前記入札情報決定手段は、前記需要家システムが所望する入札情報を決定し、該入札情報を前記通信手段を介して前記複数の供給者ステムに提示可能であり、前記入札情報は、エネルギーに関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含み、前記複数の供給者システムそれぞれの前記応札情報決定手段は、前記入札情報の前記所定の制約条件を満足する場合、エネルギー供給に関する応札情報を決定し、該応札情報を前記通信手段を介して前記需要家システムに提示可能であり、前記需要家システムにおける前記落札者決定手段は、前記複数の供給者システムからの前記応札情報に基づいて、前記複数の供給者システムから、前記入札情報を満足する所定数の落札者を前記所定の制約条件に基づく優先順位を付けて決定可能であり、前記需要家システムにおける前記落札情報決定手段は、前記所定数の落札者毎に前記優先順位を考慮して供給エネルギー量を決定し、前記通信手段を介して前記所定数の落札者に対応する前記供給者システムに決定した前記エネルギー供給量を含む落札情報を提示可能である。
【０００７】
この発明に係る請求項５記載のエネルギー電子取引方法は、需要家システムと、複数の供給者システムと、前記需要家システムと前記複数の供給者システムとの間における情報の認識を可能とした通信手段とを備えたエネルギー電子取引システムにおけるエネルギー電子取引方法であって、(a) 前記需要家システムにおいて、所望する入札情報を決定して前記通信手段を介して前記複数の供給者システムに提示するステップを備え、前記入札情報は、エネルギー需要に関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含み、(b) 前記複数の供給者システムそれぞれにおいて、前記入札情報の前記所定の制約条件を満足する場合、エネルギー供給に関する複数の応札情報を決定して前記通信手段を介して前記需要家システムに提示するステップと、(c) 前記需要家システムにおいて、前記複数の供給者システムからの応札情報に基づいて、前記複数の供給者システムから、前記入札情報を満足する所定数の落札者を、前記所定の制約条件に基づく優先順位をつけて決定するステップと、(d) 前記所定数の落札者毎に前記優先順位を考慮して供給エネルギー量を決定し、前記通信手段を介して前記所定数の落札者に対応する前記供給者システムに前記供給エネルギー量を含む落札情報を提示するステップとをさらに備えている。
【発明の効果】
【０００８】
この発明における請求項１記載のエネルギー電子取引システムは、需要家システムと複数の供給者システムとからなる一つの群内において、需要家システムの入札情報に応じて応札される複数の供給者システムからの応札情報に基づき落札者を決定するため、上記群内において最適なエネルギーの取引が可能となる。
【０００９】
また、入札情報にはエネルギーに関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含むため、複数（第１及び第２）のエネルギー要因による制約を同時に満足するエネルギー取引が可能となる。
【００１０】
さらに、落札情報決定手段により、所定数の落札者毎に所定の制約条件に基づく優先順位を考慮して供給エネルギー量を含む落札情報決定しているため、需要家システムは入札情報の所定の制約条件を最適な状態で満足させる内容で、所定数の落札者に対応する所定数の供給者システムそれぞれからエネルギー供給を受けることができる。
【００１１】
この発明における請求項５記載のエネルギー電子取引方法は、需要家システムと複数の供給者システムとからなる一つの群内において、ステップ(c) で需要家システムの入札情報の所定の制約条件を満足する場合に応札される、複数の供給者システムからの応札情報に基づき落札者を決定するため、上記群内において最適なエネルギーの取引が可能となる。
【００１２】
また、入札情報にはエネルギーに関する第１及び第２のエネルギー要因の相関関係によって規定される所定の制約条件を含むため、複数（第１及び第２）のエネルギー要因による制約を同時に満足するエネルギー取引が可能となる。
【００１３】
さらに、ステップ(d) で、所定数の落札者毎に所定の制約条件に基づく優先順位を考慮して供給エネルギー量を含む落札情報決定しているため、需要家システムは入札情報の所定の制約条件を最適な状態で満足させる内容で、所定数の落札者に対応する所定数の供給者システムそれぞれからエネルギー供給を受けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１はこの発明による実施の形態であるエネルギー電子取引システムの構成を示すブロック図である。同図に示すエネルギー電子取引システム１は、需要家システム１０、通信手段４及び供給者システムＰＳ（ＰＳ１〜ＰＳｎ）より構成され、需要家システム１０と供給者システムＰＳとは通信手段４を介して情報の授受が可能である。
【００１５】
需要家システム１０は需要家情報１１を所定の記憶装置に格納しており、入札情報決定手段１２、落札者決定手段１３及び落札情報決定手段１４から構成される。
【００１６】
一方、各供給者システムＰＳは供給者情報ＰＪ（ＰＪ１〜ＰＪｎ）を所定の記憶装置に格納しており、応札情報決定手段ＴＤ（ＴＤ１〜ＴＤｎ）を有している。
【００１７】
需要家システム１０における入札情報決定手段１２は、電力や熱などの各時間単位のエネルギー需要量，これまでの排出量，年度末の排出量上限などの需要家情報１１に基づいて、入札情報４０を生成する。入札情報４０は、電力単価（電力単位量当たりのコスト）及び二酸化炭素排出原単位（電力単位量当たりの二酸化炭素排出量）である第１及び第２のエネルギー要因の相関関係により規定された電力制約条件を含んでいる。
【００１８】
そして、入札情報決定手段１２は、生成した入札情報４０をエネルギー供給者の供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎそれぞれに通信手段４を用いて伝達する。
【００１９】
一方、供給者システムＰＳ１における応札情報決定手段ＴＤ１は、入札情報４０と供給者情報ＰＪ１とに基づき、入札情報４０の電力制約条件を満足する応札情報ＴＪ１を生成する。同様に、供給者システムＰＳｋ（ｋ＝２〜ｎのいずれか）における応札情報決定手段ＴＤｋ、入札情報４０と供給者情報ＰＪｋとに基づき、入札情報４０の電力制約条件満足する応札情報ＴＪｋを生成する。なお、実際の取引時には、応札情報ＴＪを生成しない供給者システムＰＳも存在するが、説明の都合上、供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎ全てが応札情報ＴＪ１〜ＴＪｎを生成したとしている。
【００２０】
応札情報決定手段ＴＤ１〜ＴＤｎは、生成した応札情報ＴＪ１〜ＴＪｎを、通信手段４を用いて需要家システム１０に伝達する。
【００２１】
需要家システム１０における落札者決定手段１３、応札情報ＴＪ１〜ＴＪｎ及び需要家情報１１に基づき、所定数の供給者システムＰＳからなる落札者を電力制約条件に基づく優先順位を付けて決定する。
【００２２】
需要家システム１０における落札情報決定手段１４は、落札者決定手段１３により決定した所定数の落札者毎に電力制約条件に基づく優先順位を考慮してエネルギー供給量を決定する。そして、落札情報決定手段１４は決定した落札者毎のエネルギー供給量に基づき、落札情報ＢＪ１〜ＢＪｎを生成する。なお、落札情報ＢＪ１〜ＢＪｎにおいて、落札者に対応する供給者システムＰＳに対しては、上記決定した供給エネルギー量を含む情報となり、落札者以外に対応する供給者システムＰＳに対しては落札者でない旨の情報となる。
【００２３】
落札情報決定手段１４は、生成した落札情報ＢＪ１〜ＢＪｎは通信手段４を用いて供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎに伝達する。その結果、供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎ内の落札者は、落札情報ＢＪ１〜ＢＪｎに従いエネルギーを需要家へ所定の方法で供給する。
【００２４】
なお、上記した説明では、入札情報４０、応札情報ＴＪ、落札情報ＢＪを通信手段４介して需要家システム１０，供給者システムＰＳ間で直接授受を行う態様を示したが、通信手段４をネットワークサーバとしての機能を有し、当該ネットワークサーバに上記情報４０，ＴＪ、ＢＪを格納し、需要家システム１０及び供給者システムＰＳからそれぞれネットワーク接続により認識可能な態様も考えられる。
【００２５】
すなわち、通信手段４が介在することによって、需要家システム１０から生成される入札情報４０及び落札情報ＢＪは供給者システムＰＳに提示可能であればよく、供給者システムＰＳから生成される応札情報ＴＪは需要家システム１０に提示可能な構成であれば良い。
【００２６】
以下、需要家システム１０の入札情報決定手段１２、落札者決定手段１３及び落札者決定手段１４並びに供給者システムＰＳの応札情報決定手段ＴＤによって実現される、実施の形態のエネルギー電子取引方法の処理手順について説明する。
【００２７】
図２は、図１で示した実施の形態におけるエネルギー電子取引システムによるエネルギー電子取引方法の処理手順を示すフローチャートである。以下、同図を参照して、処理の流れを説明する。
【００２８】
まず、ステップＳＴ１において、需要家システム１０における入札情報決定手段１２は、需要家情報１１に基づき入札情報（仕様）４０を決定する。入札情報４０における購入を希望する品目（電力，熱）について、需要量および入札のスコア付けルールを例えば（Ｄ，λ，μ，ν）の形で提示する。ここで、Ｄはエネルギー需要量であり、λはエネルギーの単価の重み定数であり、μは二酸化炭素排出原単位の重み定数であり、νはエネルギー単価と二酸化炭素排出原単位のλ，μによる重み付け和をｅとしたときの最大値である。
【００２９】
例えば品目が電力の場合、αが電力単位Ａ当たりのコストを示す電力単価（円／ｋＷ）であり、βが電力単位量当たりの二酸化炭素排出量を示す電力の二酸化炭素排出原単位（ｔ／ｋＷ）とすると、ｅおよびνはそれぞれ次の式の式(1)及び式(2)のようになる。
【００３０】
【数１】
2005258880.tif 000003
【００３１】
【数２】
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【００３２】
上記式(2)が電力単価及び二酸化炭素排出原単位（第１及び第２のエネルギー要因）の相関関係により規定される電力制約条件（所定の制約条件）となる。
【００３３】
したがって、応札においては上記式(2)のｅが小さいほど上位にランキングされ、同じ場合には先に応札したものが優先される。
【００３４】
需要家は、ステップＳＴ１で購入を希望するエネルギーを（Ｄ，λ，μ，ν）の形で入札情報４０として提示する。各変数Ｄ，λ，μ，νの値は入札情報決定手段１２により次のように決定される。
【００３５】
（エネルギー量Ｄの決定方法）
需要家システム１０を用いる需要家が所望する需要量がそのままＤとして提示される。例えば、電力ならばＤＥ、熱ならばＤＨを提示する。
【００３６】
（パラメータλ，μ，νの決定方法）
λとμは需要家にとってのエネルギー単価と二酸化炭素排出量原単位の重みを表すものであり、すなわち、式(1)，式(2)の電力制約条件におけるエネルギー単価及び二酸化炭素排出量原単位それぞれの重み付けがλ，μによって決定される。これらλ及びμも需要家が決定する。νは需要家単体で最適化した場合の運用計画にしたがって決定する。例えば電力に関しては、電力会社からの購入電力量ＢＥｅを用いて以下の式(3)により決定される。
【００３７】
【数３】
2005258880.tif 000005
【００３８】
以下、入札情報４０の生成例について詳述する。取引対象のエネルギーが電力の場合の入札情報４０は式(3)を満足するように選ばれる。式(3)で示した、α（），β（）のカッコ内はエネルギーの種類を表し、ＢＥｅは電力会社ｅからの購入電力量を表しており，α（ＢＥｅ）は電力会社ｅからの購入電力量がＢＥｅのときの電力単価、β（ＢＥｅ）は電力会社ｅからの購入電力量がＢＥｅのときの二酸化炭素排出原単位を表す。
【００３９】
したがって、上記カッコ内が、例えば，エネルギーが供給者からの販売熱量ＳＨの場合、α（ＳＨ）は供給者からの販売熱量がＳＨのときの熱単価、β（ＳＨ）は供給者からの販売熱量がＳＨのときの二酸化炭素排出原単位を表することになる。
【００４０】
例えば、需要家情報１１の電力の単価と二酸化排出量が次の10.4円/kWと0.3kgCO2/kWであると仮定すると、｛kWあたり電力単価α（ＢＥｅ）＝10.4円/kW｝、｛kWあたりの二酸化炭素排出量β（ＢＥｅ）＝0.3kgCO2/kW｝となる。このとき、二酸化炭素排出量の価値が１円／kgCO2であると判断して、λとμをそれぞれλ＝１，μ＝１に設定したとする。
【００４１】
需要家が現在の単価よりも安いエネルギー(10.4円/kW以下）を望むならばλに１よりも大きい値を設定する。逆の場合は１より小さい値を設定する。同様に、需要家が現在の二酸化排出量が少ないエネルギー(0.3kgCO2/kW)を望むならばμに１よりも大きい値を設定する。逆の場合は１より小さい値を設定する。
【００４２】
また，単価と二酸化炭素排出量の関係で，単価を重視する場合は，λよりもμを小さい値に設定する。逆に二酸化炭素排出量を重視する場合は，λよりもμを 大きい値に設定する。
【００４３】
なお，νは需要家の現状の値を基に設定すれば良い。例えば，｛λ，μ，ν ｝が｛ 1 ，1，10.7 ｝の場合は現状維持を意味し、｛ 2， 1， 10.7｝の場合は単価を1/2下げることを意味し、｛1， 2， 10.7｝の場合は二酸化炭素排出量を1/2下げることを意味し、｛2 1.5 10.7｝は単価及び二酸化炭素排出量を共に下げながら、単価を重視することを意味する。このように、式(1)〜式(3)による電力制約条件は電力単価及び二酸化炭素排出原単位の相関関係におって規定される条件となる。
【００４４】
次に、ステップＳＴ２において、供給者システムＰＳを用いた供給者の応札が行われる。供給者システムＰＳｉ（ｉ＝１〜ｎ）の応札は四項組（α（ＰＳｉ），β（ＰＳｉ），Ｕ（ＰＳｉ），Ｌ（ＰＳｉ））により行う。ここで、Ｕ（ＰＳｉ）はエネルギー供給（販売）量の上限値であり、Ｌ（ＰＳｉ）はエネルギー供給量の下限値である。ただし、入札情報４０を満足すべく、全ての応札は次の式(4)を満たさなければならない。式(4)は上述した式(1)及び式(2)の電力制約条件を満足することを意味している。
【００４５】
【数４】
2005258880.tif 000006
【００４６】
このステップＳＴ２を処理を新規の応札がなくなるか、予め設定された応札の期限が過ぎるまで繰り返す。
【００４７】
その後、ステップＳＴ３において、需要家システム１０の落札者決定手段１３により落札者の決定がなされる。図３は、図２のステップＳＴ３の落札者決定処理の処理手順を示すフローチャートである。以下、同図を参照して、落札者決定手段１３による図１のステップＳＴ３の処理手順を説明する。
【００４８】
まず、ステップＳＴ１１において、供給者システム集合Ｙの初期化処理を実行する。すなわち、応札した供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎの集合を改めて集合Ｙとおき，式(1)のｅが最小のものから順に供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎを並べ換え、電力制約条件に基づく優先順位を決定する。そして、並べ替え後の優先順位がｉ番目の供給者システムをＳｉと設定する。したがって、式(5)に示すように、供給者システム集合Ｙが初期設定される。
【００４９】
【数５】
2005258880.tif 000007
【００５０】
ここで、電力制約条件に基づく優先順位がｉ番目の供給者システムＳｉの提示を（α（Ｓｉ），β（Ｓｉ），Ｕ（Ｓｉ），Ｌ（Ｓｉ））とする。
【００５１】
次に、ステップＳＴ１２において、落札者システム集合Ｓの初期化処理を行い、集合Ｓ=φに設定する。
【００５２】
そして、ステップＳＴ１３において、供給者システムＳｉの選択を行う。まず、優先順位が最上位のシステムＳｉ（最初にステップＳＴ１３を実行する場合はｉ＝１）を選択し、当該供給者システムＳｉを供給者システム集合Ｙから除く。
【００５３】
次に、ステップＳＴ１４において、落札者選別用の判定を行い、以下の式(6)を満足すれば（ｙｅｓの場合）ステップＳＴ１６に移行し、満足しなければ（ｎｏの場合）ステップＳＴ１５に移行する。
【００５４】
【数６】
2005258880.tif 000008
【００５５】
ステップＳＴ１４でｎｏと判定された際に実行されるステップＳＴ１５において、当該供給者システムＳｉを採用するとエネルギー需要量Ｄを超えてしまうため供給者システムＳｉを落札候補から外し、ステップＳＴ１３に戻る。ステップＳＴ１３において、供給者システム集合Ｙから優先順位が最上位のシステムＳｉ（２回目にステップＳＴ１３を実行する場合はｉ＝２）を選択し、当該供給者システムＳｉを集合Ｙから除き、再びステップＳＴ１４の処理に移行する。
【００５６】
ステップＳＴ１４でｙｅｓと判定された際に実行されるステップＳＴ１６において、エネルギー需要量Ｄ以内での供給が可能であるため供給者システムＳｉを落札者に決定し、供給者システムＳｉを落札者システム集合Ｓに設定する。
【００５７】
次に、ステップＳＴ１７で終了判定が行われ、以下の式(7)を満足すれば（ｙｅｓの場合）、既に決定した落札者により十分なエネルギー量Ｄが供給可能と判断しステップＳＴ３の処理は終了し、満足しなければ（ｎｏの場合）ステップＳＴ１３に戻り新たな供給者システムＳｉを落札候補として選択する。
【００５８】
【数７】
2005258880.tif 000009
【００５９】
以降、ステップＳＴ１７でｙｅｓとなるまで、ステップＳＴ１３〜ＳＴ１７の処理が繰り返され、ステップＳＴ１７でｙｅｓとなるとステップＳＴ３の落札者決定処理は終了する。
【００６０】
このように、ステップＳＴ３の落札者決定処理を実行することにより、供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎからの応札情報ＴＪ１〜ＴＪｎに基づいて、供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎから、入札情報４０の電力制約条件を満足する所定数の落札者を、電力制約条件に基づく優先順位をつけて決定することができる。
【００６１】
図２に戻って、ステップＳＴ３が終了すると、ステップＳＴ４において、落札情報決定手段１４による落札者の供給量の決定処理が実行される。
【００６２】
図４は、図２のステップＳＴ４の処理の詳細を示すフローチャートである。以下、同図を参照して、落札情報決定手段１４によるステップＳＴ４の処理手順を説明する。
【００６３】
まず、ステップＳＴ２１において、落札者システム集合Ｓとして、ステップＳＴ３によって決定した供給者システムをそのまま初期設定する。
【００６４】
次に、ステップＳＴ２２において、落札者システムＳｉの優先順位付けを行う。すなわち、落札者システム集合Ｓにおける供給者システムＳｉを式(8)のように優先順位の高い順にナンバリングする。なお、式(8)では落札者がｍ名（所定数）の場合を示している。また、供給者システムＳｉの提示は前述したように（α（Ｓｉ）， β（Ｓｉ）， Ｕ（Ｓｉ）， Ｌ（Ｓｉ））となる。
【００６５】
【数８】
2005258880.tif 000010
【００６６】
以降、以下のステップＳＴ２３〜ＳＴ２９の処理を経て、落札した供給者システムからの電力の供給量（売買量）を決定する。
【００６７】
ステップＳＴ２３において、終了判定処理を行う。以下の式(9)を満足すれば（ｙｅｓの場合）ステップＳＴ２３に移行し、式(8)を満足しない場合は（ｎｏの場合）ステップＳＴ２４に移行する。
【００６８】
【数９】
2005258880.tif 000011
【００６９】
ステップＳＴ２３でｎｏと判定された際に実行されるステップＳＴ２９において、「Σsj∈s Ｕ（Ｓｊ）＝Ｄ」となる（ステップＳＴ３におけるステップＳＴ１７で式（7）を満足している）と推定されるため、供給量をＵ（Ｓｉ）として決定し、手続きを終了する。
【００７０】
ステップＳＴ２３でｙｅｓと判定された際に実行されるステップＳＴ２４において、集合ＳＤ＝φ，ｉ＝ｍと初期設定する。
【００７１】
その後、ステップＳＴ２５において、供給者システムＳｉを落札者システム集合Ｓから取り除く。例えば、落札者システム集合ＳがＳ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４｝である場合（ｍ＝４の場合）、供給者システムＳ４が落札者システム集合Ｓから取り除かれ、落札者システム集合Ｓ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝となる。
【００７２】
次に、ステップＳＴ２６において、以下の式(10)による終了判定処理を行い。式(10)を満足すれば（ｙｅｓの場合）ステップＳＴ２７に移行し、式(10)を満足しない場合は（ｎｏの場合）ステップＳＴ２８に移行する。
【００７３】
【数１０】
2005258880.tif 000012
【００７４】
ステップＳＴ２６でｙｅｓと判定された際に実行されるステップＳＴ２７において、調整供給者の選択処理を行う。すなわち、供給者システムＳｉを集合ＳＤに設定する。変数ｉを１デクリメントした後、ステップＳＴ２５へ戻る。例えば、ｍ＝４の場合に最初にステップＳＴ２７が実行されるとｉ＝３（＝ｍ−１）にデクリメントされる。
【００７５】
一方、ステップＳＴ２６でｎｏと判定された際に実行されるステップＳＴ２８において、供給量を決定する。すなわち、落札者システム集合Ｓの供給システムＳｊからはそれぞれＵ（Ｓｊ）を供給し，集合ＳＤの供給者システムＳｋからはそれぞれＬ（Ｓｋ）を供給し、供給者システムＳｉからは以下の式(11)を満足する供給量ＱＳを決定し、ステップＳＴ４の落札者の供給量決定処理が終了する。
【００７６】
【数１１】
2005258880.tif 000013
【００７７】
以下、図４で示したステップＳＴ４の処理を例を挙げて説明する。ここで、落札者システム集合Ｓ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４｝で ｛Ｕ（Ｓ１）＝１００（単位省略，以下同様）， Ｌ（Ｓ１）＝５０｝，｛Ｕ（Ｓ２）＝１００， Ｌ（Ｓ２）＝５０｝｛Ｕ（Ｓ３）＝１００， Ｌ（Ｓ３）＝４０｝｛Ｕ（Ｓ４）＝１００， Ｌ（Ｓ４）＝６０｝でＤ＝３５０であった場合を仮定する。
【００７８】
この場合、ステップＳＴ２３以降の処理は、ステップＳＴ２３、ＳＴ２４（ＳＤ＝φ，ｉ＝４）、ＳＴ２５（Ｓ＝｛Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３｝（Ｓ４除去））、ＳＴ２６（Ｄ−｛Ｕ（Ｓ１）＋Ｕ（Ｓ２）＋Ｕ（Ｓ３）｝−０≦Ｌ（Ｓ４）？→左辺＝５０≦右辺＝６０）、ＳＴ２７（ｉ＝３，ＳＤ＝｛Ｓ４｝）、ＳＴ２５（Ｓ＝｛Ｓ１，Ｓ２｝（Ｓ３除去））、及びＳＴ２６（Ｄ−｛Ｕ（Ｓ１）＋Ｕ（Ｓ２）｝−Ｕ（Ｓ４）≦Ｌ（Ｓ３）？→左辺＝５０≦右辺＝４０）を経て、ステップＳＴ２８に移行する。
【００７９】
その結果、ステップＳＴ２８において、落札者システム集合Ｓの供給者システムＳ１，Ｓ２からはそれぞれ１００（＝Ｕ（Ｓ１）），１００（＝Ｕ（Ｓ２））の供給量，集合ＳＤの供給者システムＳ４からは６０（＝Ｌ（Ｓ４））の供給量、調整供給者である供給者システムＳ３からは式(11)を満足する９０（＝３５０−２００−６０）の供給量が決定する。このように、需要家システム１０の要求を満足するエネルギー量Ｄに関し、供給者システムＳ１〜Ｓ４それぞれの最適な供給量が決定する。
【００８０】
すなわち、優先順位の高い供給者システムＳ１，Ｓ２に対しては上限値のエネルギー供給量を決定し、優先順位の低い供給者システムＳ４に対しては下限値のエネルギー供給量を決定し、その間の優先順位の供給者システムＳ２に対しては残りのエネルギー供給量を決定することにより、落札者システム集合Ｓの優先順位を考慮してエネルギー量Ｄを満足する供給者システムＳ１〜Ｓ４のエネルギー供給量を決定している。
【００８１】
このように、ステップＳＴ４の落札者の供給量決定処理を実行することにより、ｍ名（上記例では４名）の落札者毎に優先順位を考慮して供給エネルギー量を示す落札情報ＢＪを決定している。
【００８２】
したがって、需要家システム１０は入札情報４０の電力制約条件を最適な状態で満足させる内容で、落札者システム集合Ｓの供給者システムＳｉそれぞれからエネルギー供給を受けることができる。
【００８３】
次に、供給者システムＰＳによる入札（応札）内容について説明する。エネルギー（電力，熱など）の入札順序としては、電力，熱の順序、その逆、同時などがあるが、ここでは電力，熱の順に入札を行う場合の例を示す。
【００８４】
電力の入札を行う時点では、熱の売買量を０と仮定して電力の売買量・単価・二酸化炭素排出原単位を計算し、次に電力の売買量・単価・二酸化炭素排出原単位を既に決定した値を用いて熱の売買量・単価・二酸化炭素排出原単位を決定する。以下、この点について詳述する。
【００８５】
コジェネシステム（熱電併給システム）では，電力と熱を同時に生成するため電力と熱に分けてそれらのコストと二酸化炭素排出量を決定することが困難である。したがって，ここでは，コジェネシステムにおいて，まず，熱を売らない場合に，ある電力量（需要電力量）Ｐを生成するのに必要なコストＣ１とそのときの二酸化炭素排出量Ｏ１を計算することにより，電力の単価（コスト／生成電力量）と二酸化炭素原単位（二酸化炭素排出量／生成電力量）計算する。
【００８６】
次に、ある電力量（需要電力量）Ｐとある熱量（需要熱量）Ｓを生成する時に必要なコストＣ２とそのときの二酸化炭素排出量Ｏ２を計算する。そして，ある電力量だけを生成したときのコストの差（Ｃ２−Ｃ１），二酸化炭素排出量の差（Ｏ２−Ｏ１）を計算する。このとき，熱量Ｓを生成するときのコストが Ｃ２−Ｃ１、熱量Ｓを生成するときに排出する二酸化炭素排出量がＯ２−Ｏ１となるので，熱の単価は（Ｃ２−Ｃ１）／Ｓ，熱の二酸化炭素排出原単位は（Ｏ２−Ｏ１）／Ｓと決定することができる。
【００８７】
次に、図２のステップＳＴ２の処理である、供給者システムＰＳにおける応札情報決定手段ＴＤが供給（販売）するエネルギーの（α（Ｓｉ），β（Ｓｉ），Ｕ（Ｓｉ），Ｌ（Ｓｉ））を提示する方法の一例について説明する。
【００８８】
図５は応札情報決定手段ＴＤによる応札情報の提示方法を示すフローチャートである。以下、同図を参照しつつ、その処理手順を説明する。
【００８９】
まず、ステップＳＴ３１において、自己供給エネルギーの初期値設定を行う。すなわち、現在オークションの対象となっているエネルギーを売買しないと仮定し、自己の運転最適化を行う。このときの利得Ｃを“０”とする。利得としては、利益、運転コスト、エネルギー収支、対外的な評価など、供給者にとって得となるもの全てが含まれる。
【００９０】
次に、ステップＳＴ３２において、供給エネルギーの改善処理を行う。すなわち、現在提示されているνを、ある与えられた値Δνだけ減少させる。新たなνを用いたλα＋μβとＣ≧０を自己の制約条件に加え、運転計画の最適化を行い、その結果得られた電力の供給量ＳＥを決定する。
【００９１】
そして、ステップＳＴ３３において、供給量の判定処理を行い。電力の供給量ＳＥ≦０ならば（ｙｅｓ）ステップＳＴ３４に移行し、ＳＥ＞０ならばステップＳＴ３６に移行する。
【００９２】
ステップＳＴ３３でｙｅｓと判定された場合に実行されるステップＳＴ３４において、供給エネルギー量の算出が行われる。現在提示されているν（ステップＳＴ３２でΔνだけ減少させる前のν）を用いたλα＋μβとＣ≧０を自己の制約条件に加え、運転計画の最適化を行い、その結果、得られた電力の供給量ＳＥを再度決定する。
【００９３】
そして、ステップＳＴ３５において、供給量の再判定処理を行い。ステップＳＴ３４で得た電力の供給量ＳＥ≦０ならば（ｙｅｓ）、新たな提示を行わずに処理を終了し、ＳＥ＞０ならば（ｎｏ）ステップＳＴ３６に移行する。
【００９４】
ステップＳＴ３３あるいはＳＴ３５でｎｏの場合に実行されるステップＳＴ３６において、供給量の上限と下限を設定する。パラメータα（Ｓｉ）、β（Ｓｉ）の値をステップＳＴ３３あるいはステップＳＴ３５で求めた最適運転時のものに固定し、制約条件にＣ≧０を加え、供給量ＳＥ（熱の場合はＳＨ）の最小化を目的関数とした計画問題と、最大化を目的関数とした計画問題をそれぞれ解き、利得が正となる供給量の上限Ｕ（Ｓｉ）と下限Ｌ（Ｓｉ）を求める。
【００９５】
そして、ステップＳＴ３７において、ステップＳＴ３６で求めた（α（Ｓｉ），β（Ｓｉ），Ｕ（Ｓｉ），Ｌ（Ｓｉ））を応札情報ＴＪとして提示する。
【００９６】
なお、本実施の形態では、エネルギーに関する第１及び第２のエネルギー要因の２つの項目の相関関係によって規定される所定の制約を例に示したが、λ，μの他に新たな定数（例えば、η）を追加した以下の式(12)を用いることにより、第３以上のエネルギー要因の項目を増やすこともできる。
【００９７】
【数１２】
2005258880.tif 000014
【００９８】
本実施の形態では、「ｅ＝λα＋μβ」としたが、提示する項目が２つの場合には、λの範囲を０≦λ≦１に限定することにより、以下の式(13)に示すようにμを省略した式を用いることもできる。また、同様に、μの範囲を０≦μ≦１に限定することにより、以下の式(14)に示すようにλを省略した式を用いることもできる。
【００９９】
【数１３】
2005258880.tif 000015
【０１００】
【数１４】
2005258880.tif 000016
【０１０１】
図６はエネルギーコストと二酸化炭素排出量に関して、群内のエネルギー融通なしに個々の事業者が最適化を行った場合と群内でエネルギーの取引を行った場合とのシミュレーション結果を示したグラフである。なお、同図において、群内のエネルギー融通なしに個々の事業者が最適化を行った結果を実線で示し、群内でエネルギーの取引を行った結果を点線で示している。
【０１０２】
同図に示すように、群内でエネルギーの取引を行った方が、事業者が個々に最適化を行うよりも全体として最適になっていることがわかる。同図における点Ａは各事業者が二酸化炭素排出量の制限のもとで最適化を行った結果である。点Ｃは点Ａの供給計画のもとで事業者の余剰エネルギーを別の事業者へ融通した結果である。また、点Ｂは二酸化炭素排出量の制限のもとで点Ｃでは余剰エネルギーだけを供給していたのに対し、より低コストでエネルギーを生成できる事業者がエネルギーの不足している事業者へエネルギーを供給するために自己の需要量以上にエネルギーを生成して供給した結果を表している。
【０１０３】
図６に示すように、エネルギー取引による郡全体で最適化を行った方が、エネルギー取引なしの個々の最適化よりも、群のエネルギーコストを低減化できる効果を奏している。
【０１０４】
このように、図１で示した構成の実施の形態のエネルギー電子取引システムにおいて、図２〜図５で示したエネルギー電子取引方法によって二酸化炭素排出量を考慮したエネルギー（電力，熱）の取引を群（需要家システム１０，供給者システムＰＳ１〜ＰＳｎ）内で行うことができる。
【０１０５】
すなわち、需要家システム１０の入札情報４０に応じて応札される複数の供給者システムからの応札情報ＴＪに基づき落札者を決定するため、上記群内において最適なエネルギーの取引が可能となる。
【０１０６】
また、入札情報４０にはエネルギー需要に関する電力単価及び二酸化炭素排出原単位（第１及び第２のエネルギー要因）により規定される電力制約条件（所定の制約条件）を含むため、電力単価及び二酸化炭素排出原単位による制約を同時に満足するエネルギー取引が可能となる。
【０１０７】
さらに、本実施の形態では、エネルギーの使用に起因する環境負荷である二酸化炭素排出量を考慮したエネルギー取引が行える。
【０１０８】
加えて、本実施の形態では、エネルギーに関するコストと二酸化炭素排出量との相関見解を満足するようにエネルギー取引が行える。
【０１０９】
さらに、本実施の形態では、エネルギーとして電力あるいは熱の取引を、電力あるいは熱の使用に起因する二酸化炭素排出量であり環境負荷と電力あるいは熱の相関関係を考慮した内容で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１０】
【図１】この発明による実施の形態であるエネルギー電子取引システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１で示した実施の形態におけるエネルギー電子取引システムによるエネルギー電子取引方法の処理手順を示すフローチャートである。
【図３】図２のステップＳＴ３の落札者決定処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】図２のステップＳＴ４の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】応札情報の提示方法を示すフローチャートである。
【図６】エネルギーコストと二酸化炭素排出量に関するシミュレーション結果を示したグラフである。
【符号の説明】
【０１１１】
１  エネルギー電子取引システム、４  通信手段、１０  需要家システム、１１  需要家情報、１２  入札情報決定手段、１３  落札者決定手段、１４  落札情報決定手段、４０  入札情報、ＢＪ１〜ＢＪｎ  落札情報、ＰＳ１〜ＰＳｎ  供給者システム、ＰＪ１〜ＰＪｎ  供給者情報、ＴＤ１〜ＴＤｎ  応札情報決定手段、ＴＪ１〜ＴＪｎ  応札情報。
【図１】
2005258880.tif 000017
【図２】
2005258880.tif 000018
【図３】
2005258880.tif 000019
【図４】
2005258880.tif 000020
【図５】
2005258880.tif 000021
【図６】
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