(57)【要約】【課題】電力供給網における電力需要を制御する際に、安価で信頼性をもって電力消費を抑制することができる技術を提供する。【解決手段】少なくとも１つの供給元と複数の需要家を持つ少なくとも１つの電力供給網における電力需要制御において、少なくとも１つの制御システム（２）が、電力供給網に接続されるとともに、ネットワークを介してたがいに接続されている複数の端末コンピュータ（１）の処理能力を電力供給網の電力供給状態に応じて変化させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの供給元と複数の需要家を持つ少なくとも１つの電力供給網における電力需要制御方法であって、
少なくとも１つの制御システム（２）が、電力供給網に接続されるとともに、ネットワークを介してたがいに接続されている複数の端末コンピュータ（１）の処理能力を電力供給網の電力供給状態に応じて変化させることを特徴とする電力需要制御方法。
【請求項２】
前記制御システム（２）が、電力供給網の個別領域の電力供給状態に関するデータを取得することを特徴とする請求項１に記載の電力需要制御方法。
【請求項３】
前記制御システム（２）が、端末コンピュータ（１）の地理的位置をネットワークプロトコルを介して取得し、端末コンピュータ（１）の処理能力の少なくとも一部分を、電力供給網の個別領域の電力供給状態に応じて変化させることを特徴とする請求項２に記載の電力需要制御方法。
【請求項４】
前記制御システム（２）が取引所（４）の電力料金表を取得することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の電力需要制御方法。
【請求項５】
前記制御システム（２）が取引所（４）に余剰化電力情報を提示することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力需要制御方法。
【請求項６】
前記制御システム（２）が前記端末コンピュータ（１）の処理能力の余裕を検知することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の電力需要制御方法。
【請求項７】
前記制御システム（２）が端末コンピュータ（１）に処理ジョブをあたえることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の電力需要制御方法。
【請求項８】
とくには請求項１〜７のいずれか一項に記載の電力需要制御方法を実施するためのクラウドコンピュータシステムであって、複数の端末コンピュータ（１）を含み、前記端末コンピュータは、電力を供給する電力供給網に接続され、かつ１つのネットワークを介してたがいに接続されており、
前記クラウドコンピュータシステムが制御システム（２）を含み、前記制御システム（２）は前記端末コンピュータ（１）の処理能力の少なくとも一部分を電力供給状態に応じて変化させることを特徴とするクラウドコンピュータシステム。
【請求項９】
前記クラウドコンピュータシステムが電力供給網情報システム（３）を含み、前記電力供給網情報システム（３）は、電力供給網における個別領域の電力供給状態に関するデータを取得して制御システム（２）に転送することを特徴とする請求項８に記載のクラウドコンピュータシステム。
【請求項１０】
前記制御システム（２）が、ネットワークプロトコルを介して前記端末コンピュータ（１）の地理的位置を取得するとともに、前記端末コンピュータ（１）の処理能力の少なくとも一部分を電力供給網の前記端末コンピュータ（１）に対応する個別領域内における電力供給状態に応じて変化させるように構築されていることを特徴とする請求項８または９に記載のクラウドコンピュータシステム。
【請求項１１】
前記制御システム（２）が取引所（４）の電力料金表を取得するように構築されていることを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載のクラウドコンピュータシステム。
【請求項１２】
前記制御システム（２）が、余剰化電力情報を取引所（４）に提示するように構築されていることを特徴とする請求項８〜１１のいずれか一項に記載のクラウドコンピュータシステム。
【請求項１３】
前記クラウドコンピュータシステムが処理サービスプロバイダ（５）を含み、前記処理サービスプロバイダは、処理ジョブを制御システム（２）に転送するように構築されていることを特徴とする請求項８〜１２のいずれか一項に記載のクラウドコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの供給元と複数の需要家を持つ少なくとも１つの電力供給網における電力需要制御方法、及びこの方法を実施するためのクラウドコンピュータシステムに関する。
【０００２】
電力は、大量に蓄えることができない。したがって電力供給網において供給元による電力供給と、需要家による電力購入は、釣り合いがとれていなければならない。
【背景技術】
【０００３】
需要家の電力需要の制御は、「Ｄｅｍａｎｄ  Ｓｉｄｅ  Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ；電力需要管理」または「負荷管理」と呼ばれる。電力が逼迫した際には、個々の需要家の電気機器を遠隔操作して、ある特定時間、スイッチオンまたはスイッチオフする方法が公知である。この方法は、一時的なスイッチオフがより大きなトラブルにつながらない機器に適用される。このような電力需要管理は、スーパーマーケットの冷却装置などに以前から用いられている。
【０００４】
このような方法を採用する場合、需要家は、処理対象となる機器をスイッチオフしてふたたびスイッチオンするために、遠隔制御信号を受信可能な装置を備えなければならない。これは大きな費用負担を導く。さらに、赤外線またはラジオ無線（電波）用いた無線接続によるそのようなオンオフ制御においては、信号のスムーズな伝送を妨げる外部の影響を受けやすく、その結果誤動作が生じる可能性が高くなる。それによって、一部の需要家は、スイッチオフと再スイッチオンの実行がうまくいかずに、金銭的損害を生じる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、電力供給網における電力需要を制御する際に、安価で信頼性をもって電力消費を抑制することができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
少なくとも１つの供給元と複数の需要家を持つ少なくとも１つの電力供給網における電力需要制御方法において上記の課題を解決するため、本発明では、少なくとも１つの制御システムが、電力供給網に接続されるとともに、ネットワークを介してたがいに接続されている複数の端末コンピュータの処理能力を電力供給網の電力供給状態に応じて変化させる。
また、上記のような電力需要制御方法を実施するための本発明によるクラウドコンピュータシステムでは、このシステムを構成する複数の端末コンピュータは、電力を供給する電力供給網に接続され、かつ１つのネットワークを介してたがいに接続されており、さらにこのクラウドコンピュータシステムを構成する制御システムが前記端末コンピュータの処理能力の少なくとも一部分を電力供給状態に応じて変化させる。
上記の電力需要制御方法及びクラウドコンピュータシステムによける好適な実施形態例はそれらの従属請求項に記載されている。
【０００７】
本発明による電力需要制御方法は、好ましくは本発明によるクラウドコンピュータシステム上で、好適に実施される。逆に、本発明によるクラウドコンピュータシステムは、本発明による電力需要制御方法を、好適に実施するものとして構築される。
【０００８】
本発明では、少なくとも１つの制御システムが、電力供給のため電力供給網に接続されているとともに、ネットワークを介してたがいに接続されている複数の端末コンピュータの処理能力を電力供給網の電力供給状態に基づいて変化させる。これにより電力供給網の受給状態の協調が図れる。
【０００９】
この電力供給網は、好ましくは低電圧の電力供給網である。このような電力供給網は、小型コンピュータ、たとえばデスクトップまたはラップトップのパソコンが接続される商用電源を与えるものである。なお、本発明のいう端末コンピュータにはワークステーションなども含まれ、これはたとえばサーバとして用いられるものである。ここで用いられる端末コンピュータなる用語は本発明の制御システムに対する端末という意味で用いられており、この端末コンピュータがサーバとして用いられていてもよいし、スタンドアローン的に用いられているものであっても良い。また、この端末コンピュータには一般的な機器に組み込まれているコンピュータも含まれているのはもちろんである。
【００１０】
これらの端末コンピュータは、ネットワークを介してたがいに接続されている。好ましくはネットワークとしてのインターネットを介して、端末コンピュータ集合体が形成される。本発明のとくに好適な実施形態の１つでは、端末コンピュータは、クラウドコンピュータシステムの一構成要素である。
【００１１】
クラウドコンピュータシステムは、抽象化されたＩＴインフラストラクチャであって、たとえば分散された処理機能またはデータメモリを備える。クラウドコンピュータシステムはオン・デマンド・インフラストラクチャを含み、その例が端末コンピュータ、メモリまたはネットワーク、ならびにオン・デマンド・ソフトウェア、たとえばオペレーティングシステム（ＯＳ）、アプリケーション、またはマネジメントツールである。
【００１２】
本発明では、クラウドコンピュータシステムが少なくとも１つの制御システムを備え、この制御システムは、端末コンピュータの処理能力の少なくとも一部分を、配電網の電力供給状態に基づいて制御する。
【００１３】
この制御システムは１つ以上のプログラムであって、これらプログラムは、クラウドコンピュータシステム制御システムとして機能する。この制御システムは、端末コンピュータの処理能力を変更させるものとして構築されている。処理能力を表現するための尺度としてＣＰＵ使用率を利用することができる。このＣＰＵ使用率は、パーセントで表示され、端末コンピュータの１つ以上のメインプロセッサの状態を記述的に表している。
【００１４】
電力供給網に電力供給の逼迫が生じた場合、制御システムは、端末コンピュータの処理能力の少なくとも一部分を削減する。これによりこの端末コンピュータの電力消費が低下する。なぜならば、最新の端末コンピュータのプロセッサは、待機状態（アイドル状態）にあるとき、フル稼働時と比べて、電力のごく一部分しか必要としないからである。
【００１５】
本発明の場合、完全なスイッチオフやスイッチオンを行わず、処理能力の部分的な削減と増加だけを行うことができる。端末コンピュータを制御する際に追加的な装置は不要である。なぜならば、コミュニケーションすべてが、端末コンピュータをたがいにつないでいるネットワークを介して行われるからである。さらには制御システムが外部の影響に妨害されることがなく、制御システムの信頼性ある機能形態が維持される。
【００１６】
本発明のとくに有利な実施形態の１つでは、制御システムは、電力供給網における個別領域の電力供給状態に関するデータを取得する。電力供給網事業者は、これらのデータを入手することができる。そのために、電力供給網情報システム（ＶＩＳ）が装備されるとよい。これは１つ以上のプログラムであって、これらプログラムは個別領域の電力供給状態に関するデータを取得し、制御システムに転送する。この電力供給網情報システムは、好ましくは、クラウドコンピュータシステムの構成要素とするとよい。
【００１７】
制御システムはさらに、ネットワークプロトコルを介して、端末コンピュータの地理的位置を把握することができる。これら端末コンピュータが、ネットワークとしてのインターネットを介してたがいに接続されている場合、インターネットプロトコル（ＩＰ情報）をそのために用いることができる。
【００１８】
個別領域の電力供給状態に関するデータと、端末コンピュータの地理的位置に関するデータとを結合することによって、クラウドコンピュータシステム内部で、個々の端末コンピュータの処理能力を、ローカルな電力供給状態に基づいて適合させることができる。そのため制御システムは、電力供給不足の領域における端末コンピュータの処理能力を削減する。電力供給に余裕のある領域の端末コンピュータでは、処理能力が相当に増加される。
【００１９】
とくに好適なのは、制御システムが取引所で電力料金表を取得する形態である。このような情報取得のためのネットワーク接続も同様に、ネットワークとしてインターネットを介して生成できる。取引所としては、たとえば「Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅ（ＥＥＸ）」取引所が適している。
【００２０】
制御システムは、端末コンピュータ制御のためのパラメータとして、その時点の電力料金表を用いる。これにより制御システムは、価格変動に対応することができる。電力料金表が高ければ、制御システムは端末コンピュータの処理能力を削減して、余剰電力を作り出す。電力料金表が低ければ、制御システムは端末コンピュータの処理能力を高める。そのため制御システムには、上限と下限の限界値（条件しきい値）を設定しておき、それを上回る、または下回る場合、端末コンピュータの処理能力を変更するように構成するとよい。
【００２１】
本発明の好適な実施形態の１つでは、制御システムは、余剰化電力情報を取引所に提示するものとして構築される。この余剰化電力情報は、配電網に予期せぬ事象が生じたとき、適時に正確な必要電力が電力顧客に供給されることを保証する。供給の逼迫が生じたとき、制御システムは、電力供給網中の端末コンピュータの電力消費を下げ、余剰化電力を作り出し、余剰化電力情報を用意する。この余剰化電力は平準化調整のための電力の一部分となる。この平準化調整のための電力は、不足電力をカバーする電力を準備する際に、電力受給の差を補償するために必要となるものである。余剰化電力（Ｒｅｇｅｌｌｅｉｓｔｕｎｇ）ないしは余剰化電力情報は、規則調整エネルギ（Ｒｅｇｅｌｅｎｅｒｇｉｅ）とも呼ばれる。
【００２２】
好適な実施形態の１つでは、制御システムが端末コンピュータの処理能力の余裕を検知して、端末コンピュータにはその余裕に応じて処理ジョブを与えるように構築されている。そのため制御システムは、好ましくは、処理サービスプロバイダに接続されている。処理サービスプロバイダとは、取得管理している処理ジョブを制御システムに転送する、１つ以上のプログラムないしは、そのようなプログラムの実行体である。
【００２３】
好ましくはこの処理ジョブは、処理サービスプロバイダによって優先順位づけされる。優先順位によるこの分類に応じて、制御システムは、これらの処理ジョブに端末コンピュータの処理能力を提供する。優先順位が高い場合、制御システムは、電力料金表の電気料金レベルが高くても、処理ジョブを端末コンピュータに割り当てる。それと反対に、処理ジョブに低い優先順位が付されている場合、制御システムは、電力料金表の電気料金レベルが低い場合にのみ処理ジョブを割り当てる。
【００２４】
本発明は、上述の方法及びシステムで述べられた種々の機能をコンピュータ上で実現させるコンピュータプログラムも本発明の対象である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のクラウドコンピュータシステムの全体構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
この実施形態では、複数の端末コンピュータ１が、電力供給のための電力供給網に接続されている。端末コンピュータ１はネットワークを介してたがいに接続され、この場合の実施形態においては、その接続がインターネットを介して行われている。これらの端末コンピュータは１つのクラウドコンピュータシステムの一部分である。これにより、抽象化されたＩＴインフラストラクチャはネットワークを介して利用可能な「クラウドコンピューティング」が可能となる。このクラウドコンピュータシステムは、オン・デマンド・インフラストラクチャ、たとえば端末（クライアント）やサーバも含むコンピュータ、メモリ（データベース）、ネットワーク、オン・デマンド・ソフトウェアを構成要素としている。
【００２７】
制御システム２は、端末コンピュータ１の処理能力の少なくとも一部分を、電力供給状態に基づいて制御する。制御システム２は、１つ以上のプログラムでもあり、それらのプログラムを実行する実行体でもある。これらのソフトウェアは、小型端末コンピュータ上、および／またはクラウド端末コンピュータの一部分である１つ以上の中央サーバ上にインストールすることができる。
【００２８】
制御システム２は、電力供給網情報システム（ＶＩＳ）３から、個別領域の電力供給状態に関するデータを受け取る。電力供給網情報システム３は、好ましくはクラウドコンピュータシステムの一部分であって、コンピュータに１つ以上のプログラムの形態であるソフトウェアとして、インストールすることでその機能が実現される。電力供給網情報システム３は、電力供給元、たとえば電力会社によって運用されていてもよい。実施形態の１つでは、個別領域における電力供給状態に関するデータが、経験値としてファイルされており、それが利用される。しかし、特に好適な形態は、電力供給網情報システム３が技術的パラメータを継続的に取得し、このパラメータを用いて、個別領域における電力供給状態を導出することである。電力供給網情報システムによって導出された電力供給状態に関するデータは、制御システム２に転送される。
【００２９】
制御システム２はさらに、端末コンピュータ１の地理的位置をネットワークプロトコルに基づいて取得する実施形態では、そのためにインターネットプロトコル（ＩＰ情報）を用いる。制御システム２は、対象となる端末コンピュータ１に対して電力供給不足の地域ではその処理能力を下げ、そして電力供給にゆとりがある地域ではその処理能力を上げる。
【００３０】
端末コンピュータ１のプロセッサは、処理負荷が小さくなった場合、または待機状態（アイドル状態）の場合、全負荷時に使われる電力のごく一部分しか消費しない。これにより、この端末コンピュータ１で余剰となる電力を他にまわすといった電力需要管理が可能となる。その際、そのような端末コンピュータ１自体またはそのような端末コンピュータ１を組み込んだ機器を制御するために需要家に対してなんら追加的装置を要求しない。端末コンピュータ１は、それに適したプログラムを用い、インターネットを介してのみ、クラウドコンピュータシステムと連携するように統合化されるだけである。処理能力に関連して端末コンピュータ１を電力供給状態に基づいて制御するための制御システム２は、相応するソフトウェアコンポーネントによって構築される。
【００３１】
図１に示された実施形態では、制御システム２は、取引所４から電力料金表を取得する。ここでは、Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｅｘｃｈａｎｇｅの電力料金表が利用される。その時点の電力料金表が、制御システム２が端末コンピュータを制御するのに用いられるパラメータとなる。この電力料金表に示された対応する値が何らかの限界値を上回ると、端末コンピュータ１の処理能力が抑制され、電力消費が抑えられる。電力料金表に示された対応する値が低くなると、その処理能力はふたたび増加される。電力マーケットと結合することにより、クラウドコンピュータシステムはその時点の市場トレンドに対応することになる。
【００３２】
クラウドコンピュータシステムはさらに処理サービスプロバイダ５を含む。この処理サービスプロバイダ５は、処理ジョブを取得し、その処理ジョブに優先順位づけを行い、制御システム２に転送する、ソフトウェアコンポーネントないしはソフトウェアコンポーネントの実行体である。制御システム２は、処理ジョブを優先順位に従って、クラウドコンピュータシステムの端末コンピュータ１に付与する。優先順位の高い処理ジョブは、電力料金表が高い場合でも実行される。これにより顧客には、処理ジョブを高いコストで迅速に行わせるか、低いコストでゆっくり行わせるかの選択が可能となる。
【００３３】
本発明はパソコン１またはパソコン組み込み機器１がクラウドコンピュータシステムの１つの構成要素となり、その所有者がクラウドコンピュータシステムに参加する可能性を提供する。クラウドコンピュータシステムは１つの制御システムを含み、この制御システム２は、このパソコン１の処理能力を電力供給状態に応じて制御するものとして、構築されている。これにより電力コストが節減される。そのためには、このシステムに参加する者は、対応する次のようなプログラムだけインストールされればよい。すなわち、直接に制御システムとして機能するソフトウェアコンポーネント、あるいはその他の付随ソフトウェアコンポーネント、たとえばサーバ上の同コンポーネントと協働する形で制御システムを形成するプログラムである。
【００３４】
ネットワーク結合された端末コンピュータ１の集合体から、次のようなバーチャルな端末コンピュータユニットが生じる。すなわち、その集合体の内部で処理ジョブを端末コンピュータ１に付与することができるようなバーチャル端末コンピュータユニットであり、この端末コンピュータ１では、その地理的位置によって好適な電力供給条件が存在する。
【００３５】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構造に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００３６】
１：端末コンピュータ
２：制御システム
３：電力供給網情報システム
４：取引所
５：処理サービスプロバイダ
【図１】
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