(57)【要約】【課題】発電された電力を有効に利用する。【解決手段】電力システムは、第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するとともに、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御する制御部を備える。【選択図】図１
2016072034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、
発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するとともに、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御する制御部
を備えることを特徴とする電力システム。
【請求項２】
前記第１サーバ装置を機能させた際の排熱を用いて周囲の温度が高められるように配置されている前記蓄電池を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力システム。
【請求項３】
前記制御部の制御により実行するプロセス数が調整される前記第１サーバ装置を備える
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電力システム。
【請求項４】
再生可能エネルギーを利用して発電する前記発電部を備える
ことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の電力システム。
【請求項５】
前記制御部は、
互いに異なる場所に設置されている複数の蓄電池のうち、前記第１サーバ装置でプロセスを実行したことにより充電可能な温度環境にある蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させるように制御する
ことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の電力システム。
【請求項６】
第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、
発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するステップと、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御するステップと
を含むことを特徴とする制御方法。
【請求項７】
第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、
発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するステップと、
前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御するステップと
をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力システム、制御方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
太陽光発電装置が発電する電力を電力需要に応じて効率よく供給するために、発電電力量が電力需要量より多くなることにより生じる余剰電力を蓄電池に一時的に蓄えて、蓄えた電力を電力需要量の多い時間に供給するシステムがある。このようなシステムでは、電力を効率よく蓄えることが必要とされることから、例えば、蓄電可能な電力のエネルギー密度が比較的高いリチウムイオン電池が利用されている。
蓄電池には安定に利用できる温度範囲が定められており、その温度範囲内で当該蓄電池を利用することが必要とされる。仮に、安定に利用できる温度範囲外で利用した場合に、蓄電池の電極の劣化が進行してしまうものがある。例えば、リチウムイオン電池は、安定に利用できる温度範囲より低い温度環境のもとで充電すると電極の劣化が進行することが知られている。
関連する蓄電池（二次電池）の充放電制御方法として、充電を許可する温度の温度範囲と放電を許可する温度の温度範囲をそれぞれ指定して、充電時と放電時とで温度範囲を切り替える技術がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術によれば、充電を許可する温度範囲の下限温度を、放電を許可する温度範囲の下限温度より高くして、充電を許可する温度範囲を下回る低温時の充電を制限する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５５８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の技術では、低温時に蓄電池への蓄電（充電）が制限されるため、余剰電力があったとしても低温時には蓄電池に蓄えることができないことがある。よって、発電された電力を有効に利用できないことがあった。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたもので、発電された電力を有効に利用することができる電力システム、制御方法、及びプログラムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するとともに、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御する制御部を備えることを特徴とする電力システム。
【０００６】
また、本発明の一態様は、上記電力システムにおいて、前記第１サーバ装置を機能させた際の排熱を用いて周囲の温度が高められるように配置されている前記蓄電池を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力システム。
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記電力システムにおいて、前記制御部の制御により実行するプロセス数が調整される前記第１サーバ装置を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記電力システムにおいて、再生可能エネルギーを利用して発電する前記発電部を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記電力システムにおいて、前記制御部は、互いに異なる場所に設置されている複数の蓄電池のうち、前記第１サーバ装置でプロセスを実行したことにより充電可能な温度環境にある蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させるように制御することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一態様は、電力システムの制御方法であって、第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池があり、発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するステップと、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御するステップとを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の一態様は、第１サーバ装置の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池がある電力システムのコンピュータに、発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させる際に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを前記第１サーバ装置で実行させるように制御するステップと、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御するステップとを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、発電された電力を有効に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態による電力システムの概略構成の一例を示す構成図である。
【図２】本実施形態による蓄電制御装置の概略構成の一例を示す構成図である。
【図３】蓄電池の温度を考慮した制御を行わないクラスタを示す説明図である。
【図４】図３に示したクラスタで、空調設備を暖房装置として用いる場合を示す説明図である。
【図５】図３に示したクラスタで、空調設備を冷房装置として用いる場合を示す説明図である。
【図６】本実施形態による蓄電池の温度を考慮した制御を必要とする状態のクラスタを示す説明図である。
【図７】本実施形態による蓄電池の温度を考慮してサーバのプロセス数の制御を実施した状態のクラスタを示す説明図である。
【図８】本実施形態によるシステム内のエネルギー収支を改善する方法を説明する説明図である。
【図９】各クラスタにおける蓄電制御の処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
＜本実施形態＞
太陽光発電のような再生可能エネルギーに基づいて発電する発電設備は、大規模な発電設備から小規模な発電設備まで含めて広範な地域に設置されるようになってきている。このような発電設備では、例えば、電力需要に応じて効率よく供給するために、発電電力量が電力需要量より多くなることにより生じる余剰電力を蓄電池に一時的に蓄えて、蓄えた電力を電力需要量の多い時間に供給するようにしている。
【００１５】
ところで、蓄電池としては、例えば、蓄電可能な電力のエネルギー密度が比較的高いリチウムイオン電池が利用されることがあるが、定格温度範囲より低い温度で蓄電すると電極の劣化につながる場合がある。そのため、屋外に設置されている発電設備に付帯する蓄電池の温度が、地域、季節、天候、時間などによって低温状態となり、その低い温度環境のもとで充電すると蓄電池の電極の劣化が進行することがある。そこで、低温状態のときには充電を行わないように制限することが考えられるが、その場合、余剰電力があったとしてもその電力を蓄えておくことができなくなる。例えば、寒冷地では昼間でも気温が低い場合があり、昼間に余剰電力が生じたとしても気温が低いことによりその電力を夜間に利用するために蓄えておくことができなくなる。その対策として、蓄電池の温度を高めようとすると暖房設備が必要になる。特に、蓄電池の容量が多い場合には、蓄電池を配置する施設と、その施設内の温度を高めるための暖房設備が必要になり、電力的にも経済的にも効率がよくない。
【００１６】
一方で、クラウドシステムなどで利用されるサーバ（コンピュータ）は、その構成に含まれる半導体素子のスイッチングにより、稼働状態にあると電力を消費して発熱する。そのため、稼働状態にあるサーバを収容するサーバルームは、稼働状態にあるサーバから放出される熱を処理するため、冬季でも外部に熱を排出することが必要とされる。放出される熱量は、サーバの稼働状態によって変化する。例えば、稼働しているサーバの台数が多くなるほど、サーバが稼働中に処理するプロセスの量が多くなりＣＰＵ負荷が高まるほど、また、サーバが処理するサービスの量が多くなるほど、サーバルームから外部に放出される熱量が増加する。上記のように外部に放出される熱は、単に廃熱として扱われている場合が多い。
【００１７】
そこで、本実施形態による電力システムでは、サーバから放出される熱を再利用して、充電ができないほどの低温状態にある蓄電池の温度を高めるようにする。このような電力システムは、蓄電池の温度を高めるために専用で設ける暖房設備に掛る電力消費を低減させる。また、さらには、電力システムは、蓄電池の温度を充電可能な温度範囲になるように調整することができる。
【００１８】
このような電力システムにおいて、第１サーバ装置の排熱により暖気できるほど、第１サーバ装置の近くに配置されている蓄電池があり、発電設備（発電部）により発電された電力をその蓄電池に充電させることがある。このような場合に、前記蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、蓄電池の温度が充電できる温度まで上昇するまで充電することができない。
そこで、第２サーバ装置で動作しているプロセスを、前記第１サーバ装置で動作するように制御するとともに、前記発電部により発電された電力を前記蓄電池に充電させるように制御する。
【００１９】
これにより、発電設備に設置されている蓄電池が低温状態であっても、蓄電池の温度を高めるための専用の暖房設備を必要とせずに、発電設備により発電された電力を蓄えておくことができる。蓄えられた電力は、その蓄電池を有する設備で利用してもよいし、配電線に接続された他の設備に提供してもよい。これにより、発電された電力の利用効率を高めることができる。
以下、発電された電力を温度状態によって選択した蓄電池に蓄電させる蓄電制御を行う本実施形態による電力システムについて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１の実施形態による電力システム１の概略構成の一例を示す構成図である。
この図に示す電力システム１は、発電所１０と、発電設備２０と、クラスタ３０と、送電系統４０と、配電系統５０と、蓄電制御装置６０と、を備えている。ここで、本実施形態における用語「クラスタ」とは、自然エネルギー（再生可能エネルギー）利用の分散型電源から構成される発電装置、蓄電装置、または負荷装置を備える需要家の設備を１単位（例えば、ビル、店舗、無線基地局単位の設備）とする電力クラスタ（Electricity Cluster）を意味している。なお、ここでは電力システム１が、２つの発電設備２０（発電設備２０−１、発電設備２０−２）と、３つのクラスタ３０（クラスタ３０−１、クラスタ３０−２、クラスタ３０−３）と、を備えている例を示しているが、それぞれ任意の数とすることができる。
【００２１】
発電所１０は、火力、水力、原子力などの各種エネルギーに基づいて発電する。これらの発電所１０が発電する電力は、クラスタ（需要家の設備）に安定な電力が供給されるように管理されている。発電所１０は、送電系統４０に接続されている。送電系統４０は、配電系統５０に接続されており、発電所１０が発電した電力を、送電線を介して配電系統５０に対して送電する。配電系統５０は、発電所１０から送電系統４０を介して送電された電力を、配電線を介して発電設備２０及びクラスタ３０に配電する。なお、ここでは、１つの発電所１０が送電系統４０に接続されている例を示しているが、発電所１０の数は任意の数とすることができる。
【００２２】
発電設備２０は、自然エネルギー（再生可能エネルギー）に基づいて発電する。例えば、自然エネルギーとして太陽光、太陽熱、風力、波力、地熱などが挙げられる。これらの自然エネルギーに基づいて発電設備２０が発電する電力は、発電する場所の天候や気候など周囲の環境の変化の影響を受けて変動する。この発電設備２０は、配電系統５０に接続されている。
【００２３】
例えば、発電設備２０は、太陽光に基づいて発電する発電装置２１０（発電部の一例）と、蓄電池（例えば、リチウムイオン電池）を有する蓄電装置２２０とを備えている。発電装置２１０が発電した電力は、配電系統５０を介してクラスタ３０に配電される。また、発電装置２１０が発電した電力のうちの余剰電力は、蓄電装置２２０に蓄電され、クラスタ３０の電力需要に応じて放電されて配電系統５０を介してクラスタ３０に配電される。なお、蓄電装置２２０は、配電系統５０を介して受電した電力を蓄電することも可能である。なお、ここでは、発電設備２０−１及び発電設備２０−２のそれぞれの蓄電装置２２０は、屋外に設置されているものとする。
【００２４】
クラスタ３０は、配電系統５０に接続されている需要家の設備である。例えば、クラスタ３０は、太陽光に基づいて発電する発電装置３１０と、蓄電装置３２０と、負荷装置３３０と、を備えている。蓄電装置３２０は、蓄電池（例えば、リチウムイオン電池）を有しており、配電系統５０を介して受電した電力（発電所１０が発電した電力または発電設備２０が発電した電力）や発電装置３１０が発電した電力を蓄電する。
【００２５】
蓄電装置３２０に蓄えられた電力は、負荷装置３３０の電力需要に応じて負荷装置３３０に給電される。また、蓄電装置３２０に蓄えられた電力は、他の設備の電力需要に応じて配電系統５０を介して他のクラスタ３０または発電設備２０に配電される。負荷装置３３０は、配電系統５０を介して受電した電力、発電装置３１０が発電した電力、または蓄電装置３２０に蓄えられた電力を消費する。
【００２６】
なお、ここでは、クラスタ３０−１、クラスタ３０−２、及びクラスタ３０−３が同様に発電装置３１０、蓄電装置３２０、及び負荷装置３３０を備えた構成であるものとして説明するが、発電装置３１０、蓄電装置３２０、及び負荷装置３３０のうちの少なくとも１つを備えたクラスタ３０が配電系統５０に接続されていてもよい。
また、ここでは、クラスタ３０−１における各負荷装置３３０−１には、サーバ３３１−１が含まれているものとする。クラスタ３０−２における各負荷装置３３０−２には、サーバ３３１−２が含まれているものとする。クラスタ３０−３における各負荷装置３３０−３には、サーバ３３１−３が含まれているものとする。
【００２７】
蓄電制御装置６０は、配電系統５０を介して接続される発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれから情報を収集する。また、蓄電制御装置６０は、収集した情報に基づいて、発電設備２０及びクラスタ３０の動作を制御する制御信号を発電設備２０及びクラスタ３０に送信する。例えば、蓄電制御装置６０は、発電設備２０により発電された電力を、配電系統５０を介して接続されるいずれの蓄電池に蓄電させるかを制御する。具体的には、蓄電制御装置６０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの蓄電池が設置されている環境の温度情報を取得し、取得した温度情報に基づいて、発電設備２０及びクラスタ３０において発電された電力を蓄電させるための蓄電池を選択する。
【００２８】
次に、図２を参照して、蓄電制御装置６０の構成について詳しく説明する。
図２は、本実施形態による蓄電制御装置６０の概略構成の一例を示す構成図である。この図に示す蓄電制御装置６０は、通信部６１０と、情報収集部６２０と、温度環境判定部６３０（判定部の一例）と、記憶部６４０と、蓄電制御部６５０と、を備えている。
【００２９】
通信部６１０は、通信網を介して発電設備２０（発電設備２０−１、発電設備２０−２）、及びクラスタ３０（クラスタ３０−１、クラスタ３０−２、クラスタ３０−３）と通信する。
【００３０】
情報収集部６２０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの発電装置の発電状態、蓄電池の蓄電状態（例えば、蓄電池残容量ＳＯＣ（State of charge））、電力消費量などの情報を、通信部６１０を介して取得して収集する。また、情報収集部６２０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの蓄電装置（蓄電装置２２０または蓄電装置３２０）が有する蓄電池が設置されている環境の温度情報を収集する。この温度情報は、蓄電池の温度または蓄電池の周囲温度（近傍の温度）である。例えば、温度情報は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれにおいて、蓄電池に設けられた温度センサにより検出された温度、または蓄電池の近傍に設けられた温度センサにより検出された温度に基づいた温度情報である。また、情報収集部６２０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれから取得した各種情報を、温度環境判定部６３０、記憶部６４０、または蓄電制御部６５０に供給する。
【００３１】
温度環境判定部６３０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの蓄電池が、充電可能な温度環境にあるか否かを判定する。例えば、蓄電池に対する充電を許可する温度範囲が設定されており、この温度範囲に基づいて、充電可能な温度環境にあるか否かを判定する判定基準値が定まる。温度環境判定部６３０は、情報収集部６２０が取得した発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの温度情報と、蓄電池の充電可能な温度範囲に基づいて定まる判定基準値とに基づいて、それぞれの蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを判定する。そして、温度環境判定部６３０は、判定した結果を示す判定結果情報を、記憶部６４０及び蓄電制御部６５０に供給する。
【００３２】
記憶部６４０は、配電系統５０に接続されている各設備の情報、各設備から情報収集部６２０が収集した各種情報、情報収集部６２０が収集した情報に基づいて生成された情報などを記憶する。例えば、記憶部６４０は、設備位置情報記憶部６４１と、電力状態情報記憶部６４２と、温度環境情報記憶部６４３と、処理量設定情報記憶部６４４とを備えている。
【００３３】
設備位置情報記憶部６４１は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれが設置されている位置を示す設備位置情報を記憶する。例えば、設備位置情報には、設備を識別する設備情報と、その設備の位置情報とが関連付けられた情報が含まれる。設備の位置情報には、例えば、緯度、経度、及び高度を示す情報が含まれている。蓄電制御部６５０は、この設備位置情報を参照することにより、例えば、各設備間の距離を算出する。
【００３４】
電力状態情報記憶部６４２は、情報収集部６２０が取得した発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの発電装置の発電状態、蓄電池の蓄電状態、電力消費量などの電力状態情報を記憶する。例えば、電力状態情報には、設備を識別する設備情報と、その設備の発電装置の発電状態、蓄電池の蓄電状態、電力消費量などを示す情報とが関連付けられた情報が含まれる。蓄電制御部６５０は、この電力状態情報を参照することにより、各設備の発電装置の発電電力量、余剰電力量、蓄電池残容量ＳＯＣなどを取得する。
【００３５】
温度環境情報記憶部６４３は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを示す温度環境情報を記憶する。この温度環境情報は、温度環境判定部６３０が判定した結果を示す判定結果情報に基づいて、記憶または更新される。
【００３６】
処理量設定情報記憶部６４４は、蓄電制御部６５０が指示したクラスタ３０のそれぞれのサーバの処理量を定める処理量設定情報を記憶する。例えば、処理量設定情報には、識別する設備情報と、当該施設のサーバに実行させる処理量の上限値を指示する処理量設定情報などを示す情報とが関連付けられた情報が含まれる。例えば、この処理量として、サーバが実行するプロセス数、通信装置が扱う通信サービス数などを定めることができる。以下の説明では、この処理量として、サーバが実行するプロセス数を定めた場合を代表して説明する。蓄電制御部６５０は、この処理量設定情報を参照することにより、各設備に指示した実行させるプロセス数の上限値などを取得する。
【００３７】
次に、図３から図５を参照して、空調装置を用いて蓄電装置の温度を調整する蓄電制御について説明する。
図３は、本実施形態の構成と比較するために、蓄電池の温度を考慮した制御を行わないクラスタを示す説明図である。図４は、図３に示したクラスタで、空調設備を暖房装置として用いる場合を示す説明図である。図５は、図３に示したクラスタで、空調設備を冷房装置として用いる場合を示す説明図である。
【００３８】
上記の図３から図５に示されるクラスタ７０は、太陽光に基づいて発電する発電装置７１０と、蓄電装置７２０と、負荷装置７３０と、空調設備７６０とを備えている。
クラスタ７０における発電装置７１０、蓄電装置７２０、及び、負荷装置７３０は、前述のクラスタ３０における発電装置３１０、蓄電装置３２０、及び、負荷装置３３０に対応する。
なお、空調設備７６０は、蓄電装置７２０と負荷装置７３０が配置された場所の温湿度環境を調整する。例えば、空調設備７６０は、蓄電装置７２０が配置された場所の温度環境を調整する空調装置７６１と、負荷装置７３０が配置された場所の温度環境を調整する空調装置７６２とを備える。
空調装置７６１は、蓄電装置７２０が配置された場所の温度が蓄電装置７２０の使用温度範囲から外れる場合に、自ら備える温度制御手段によって使用温度範囲内の温度になるように調整する。例えば、図４に示すように、蓄電装置７２０が配置された場所の温度が蓄電装置７２０の使用温度範囲より低くなった場合には、空調装置７６１は、暖房装置として機能する。
【００３９】
空調装置７６２は、負荷装置７３０が配置された場所の温度が負荷装置７３０の使用温度範囲から外れる場合に、自ら備える温度制御手段によって使用温度範囲内の温度になるように調整する。例えば、負荷装置７３０を機能させると、電力損失分の排熱が発生し、負荷装置７３０が配置された場所の温度が上昇する。その結果、図５に示すように、負荷装置７３０が配置された場所の温度が、負荷装置７３０を機能させるための使用温度範囲より高くなる場合には、空調装置７６２は、冷房装置として機能する。
上記のように、空調設備７６０による温度調整を行うと、同温度調整を行わない場合に比べて、負荷装置７３０を利用したり、蓄電装置７２０に蓄電したりする機会が多くなる。ただし、空調設備７６０によって消費される電力が増加することから、空調設備７６０による温度調整を行なわない場合に比べて同じ処理を行う際の電力の利用量が多くなり、電力の利用効率が低下する。
【００４０】
次に、図６から図８を参照して、蓄電池の温度を考慮した制御について説明する。図６は、蓄電池の温度を考慮した制御を必要とする状態のクラスタを示す説明図である。
【００４１】
ここで、次に示すいくつかの状況を仮定して、それぞれの状況における処理について説明する。図６（ａ）にクラスタ３０−３の状態を示し、図６（ｂ）にクラスタ３０−１の状態を示す。
【００４２】
（第１の状況）
図６（ａ）は、クラスタ３０−３において、サーバ３３１−３の実施可能な処理量に対し、サーバ３３１−３が実施している処理量が比較的少ない状況を示す。このような状況にある場合、サーバ３３１−３を稼働させたことによる熱の発生量は少ない。例えば、熱の発生量が、空調設備による冷却を必要とするほどではないこともある。さらに、このような状況にあるクラスタ３０−３において、蓄電装置３２０−３の蓄電池の温度が使用温度範囲を外れた低温状態にあるとする。このような状況のままでは、蓄電装置３２０−３の蓄電池に蓄電させることができない。
上記のような場合でも、蓄電装置３２０−３が置かれた場所の熱容量が比較的小さければ、サーバ３３１−３の排熱を用いることにより、蓄電装置３２０−３を暖気させるのに必要な熱を得ることができる。
さらに、蓄電装置３２０−３が置かれた場所の熱容量が比較的大きい場合には、サーバ３３１−３の排熱を用いても、蓄電装置３２０−３を暖気させるのに十分な熱を得ることができないことがある。このような場合、蓄電装置３２０−３の蓄電池に蓄電させることができない。そのため、他の何らかの手段で蓄電装置３２０−３を暖気させるのに十分な熱を確保する必要がある。
【００４３】
（第２の状況）
ここでは、上記のクラスタ３０−３における「第１の状況」に加えて、さらに、クラスタ３０−１において次の状況があると仮定する。
図６（ｂ）は、クラスタ３０−１において、サーバ３３１−１が比較的多くの処理を実施している場合を示す。この場合、サーバ３３１−１を稼働させていることによる熱の発生量も多く、サーバ３３１−１は、空調設備３６２−１による冷却を必要とする。一方で、蓄電池３２０−１の温度は使用温度範囲にあり、空調設備３６１−１による暖気を必要としていないものとする。例えば、上記の条件は、クラスタ３０−１が、クラスタ３０−３より温暖な位置にある場合に生じ得る。
上記のように図６（ａ）と（ｂ）とを組み合わせた「第２の状況」の場合、クラスタ３０−３では、蓄電装置３２０−３を暖気させるための熱を必要としているのに対して、クラスタ３０−１では、サーバ３３１−１の排熱を処理するために、空調設備による冷却を必要としている。このような状況下では、システム内のエネルギー収支に無駄が生じている。
【００４４】
次に、図７と図８を参照して、システム内のエネルギー収支を改善する方法について説明する。
図７は、蓄電池の温度を考慮してサーバのプロセス数の制御を実施した状態のクラスタを示す説明図である。
【００４５】
ここで、同図７は、前述の図６に対応する。図７（ａ）にクラスタ３０−３の状態を示し、図７（ｂ）にクラスタ３０−１の状態を示す。
図８は、システム内のエネルギー収支を改善する方法を説明する説明図である。この
図８は、クラスタ３０−１におけるサーバ３３１−１が実行するプロセス数、蓄電装置３２０−１の温度、空調設備の消費電力と、クラスタ３０−３におけるサーバ３３１−３が実行するプロセス数、蓄電装置３２０−３の温度、空調設備の消費電力との関係を時間の経過に応じた変化を示す。
上記の図６に示した「第２の状況」では、システム内のエネルギー収支に無駄が生じていた。このような状況は、クラスタごとに個別に調整していても調整しきれるものではない。この状況を図７の時刻ｔ１から時刻ｔ２の状態として示し、その状況を改善した結果を時刻ｔ２から時刻ｔ３に示す。時刻ｔ２から時刻ｔ３に示す状況は、図７に示す状況に相当する。
【００４６】
本実施形態では、各クラスタ３０に設けられたサーバ３３１を仮想化して、仮想化（クラウド化）されたサーバ群として扱うようにする。このように仮想化することにより、何れのサーバで所望の処理を実行するかについて、ユーザは指定する必要がなくなる。本実施形態では、ユーザが指定する代わりに、電力システム１がその制御を行う。
同図に示されるように、時刻ｔ２までの状況では、クラスタ３０−３において、蓄電池の温度が下限値を割った状態にあり、サーバ３３１−３が実行するプロセス数も多くない。
【００４７】
そこで、時刻ｔ２のタイミングに同期させて、電力システム１は、クラスタ３０−１において、サーバ３３１−１から発生する熱を低減するために、サーバ３３１−１において実行している処理量を低減させる。このように処理量を低減させることで、サーバ３３１−１からの熱の発生を低減させる。
さらに、時刻ｔ２のタイミングに同期させて、クラスタ３０−３において、サーバ３３１−３における処理量を増やして、サーバ３３１−３からの熱の発生を増加させる。さらに、サーバ３３１−３からの熱を用いて蓄電装置３２０−３を暖気させる。例えば、サーバ３３１−３からの熱を蓄電装置３２０−３に供給するために、サーバ３３１−３が配置されている場所からの排気を蓄電装置３２０−３が置かれている場所に流すようにしてもよい。或いは、サーバ３３１−３が配置されている場所と蓄電装置３２０−３が置かれている場所との間で熱交換を行うようにしてもよい。このようにして、空調設備の消費電力を低減しつつ、クラスタ３０−３において、蓄電装置３２０−３に充電できるようにする。
【００４８】
また、その結果、充電できない温度に低下した蓄電池を暖気するために必要とされた空調装置が消費する電力を低減し、蓄電池の温度を使用可能な温度範囲に調整することが可能になる。これにより、寒冷地であっても、最寄りの発電設備からの電力を蓄電池に貯えることができるようになる。さらに、最寄りの発電設備からの電力を蓄電池に貯えることにより、蓄電するために送電する距離を短くでき、送電損失を低減することもできる。
このようにして、電力システム１では、各サーバで実行する処理量を調整してシステム内のエネルギー収支が最適になるように制御することが可能になり、発電した電力を有効に利用できるようになる。
【００４９】
また、上記のようにサーバ３３１−１において処理量を制限しても、サーバ３３１−３において処理量を多くなるように制御してバランスをとることにより、サーバ群としての処理のパフォーマンスを低減させることなく、システム内のエネルギー収支を改善させることができる。
【００５０】
図９を参照して、各クラスタにおける蓄電制御について説明する。同図は、各クラスタにおける蓄電制御の処理の手順を示すフローチャートである。
この図に示される処理は、蓄電池の使用温度範囲より低い温度に、当該蓄電装置が配置された場所の温度が低下した場合に、発電された電力をより効率よく利用するための処理である。
【００５１】
まず、情報収集部６２０が、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの発電装置の発電状態、蓄電池の蓄電状態（例えば、蓄電池残容量ＳＯＣ（State of charge））、電力消費量などの情報を各クラスタ３０から収集する。また、情報収集部６２０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれの蓄電装置（蓄電装置２２０または蓄電装置３２０）が有する蓄電池が設置されている環境の温度情報を各クラスタ３０から収集する。情報収集部６２０は、発電設備２０及びクラスタ３０のそれぞれから取得した各種情報を、温度環境判定部６３０、記憶部６４０、または蓄電制御部６５０に供給する（ステップＳ１０）。
【００５２】
各蓄電装置３２０が配置された場所の温度が予め定めた所定の温度より低下しているか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００５３】
ステップＳ２０の判定の結果、各蓄電装置３２０が配置された場所の温度が予め定めた所定の温度より低下していると判定した場合には、蓄電制御部６５０は、各発電装置２１０と、各発電装置３１０の発電電力量が蓄電装置３２０に蓄電するのに十分な電力量を発電しているか否かを判定する（ステップＳ３０）。
【００５４】
ステップＳ３０の判定の結果、発電装置の発電電力量が蓄電装置３２０に蓄電するのに十分な電力量を発電していると判定した場合には、蓄電制御部６５０は、各蓄電装置３２０の充電量が蓄電可能な充電量にあるか否かを判定する（ステップＳ４０）。
【００５５】
ステップＳ４０の判定の結果、蓄電装置の充電量が蓄電可能な充電量にあると判定した場合には、蓄電制御部６５０は、当該蓄電装置３２０が設けられたクラスタ３０において、サーバ３３１が実行するプロセス数の制限値を予め定められた閾値ＴＨ１に増加させるように当該クラスタに指示する（ステップＳ５０）。
【００５６】
蓄電制御装置６０からの指示に応じて、各クラスタ３０のサーバ３３１は、実行するプロセス数の上限値（制限値）として閾値ＴＨ１を設定する。各クラスタ３０のサーバ３３１は、設定された閾値に応じたプロセス数の処理（プロセス）を実行する（ステップＳ６０）。
【００５７】
一方、ステップＳ２０の判定の結果、蓄電装置が配置された場所の温度が予め定めた所定の温度より低下していないと判定した場合には、蓄電制御部６５０は、各クラスタ３０のサーバ３３１に対して、実行するプロセス数の制限値を予め定められた閾値ＴＨ２にするよう指示する。なお、この閾値ＴＨ２は、前述の閾値ＴＨ１に比べ、実行するプロセス数の上限値（制限値）を低くするように設定されている（ステップＳ７０）。以下、蓄電制御装置６０から指示された閾値ＴＨ２に応じてステップＳ６０の処理を実施する。
【００５８】
上記と同様に、ステップＳ３０の判定の結果、発電装置の発電電力量が蓄電装置に蓄電するのに十分な電力量を発電していないと判定した場合には、蓄電制御部６５０は、各クラスタ３０のサーバ３３１に対して、実行するプロセス数の上限値（制限値）を予め定められた閾値ＴＨ２にするよう指示する（ステップＳ７０）。以下、蓄電制御装置６０から指示された閾値ＴＨ２に応じてステップＳ６０の処理を実施する。
【００５９】
上記と同様に、ステップＳ４０の判定の結果、蓄電装置の充電量が蓄電可能な充電量にないと判定した場合には、蓄電制御部６５０は、各クラスタ３０のサーバ３３１に対して、実行するプロセス数の制限値を予め定められた閾値ＴＨ２にするよう指示する（ステップＳ７０）。以下、蓄電制御装置６０から指示された閾値ＴＨ２に応じてステップＳ６０の処理を実施する。
【００６０】
このように、本実施形態による電力システム１は、上記の手順に従って処理を行うことにより、発電された電力を有効に利用することができる。
【００６１】
本実施形態の電力システム１は、サーバ３３１−３（第１サーバ装置）の排熱を利用できるように、サーバ３３１−３（第１サーバ装置）の近くに蓄電装置３２０−３を配置する。蓄電制御装置６０は、発電設備３１０−３（発電部）により発電された電力を蓄電装置３２０−３の蓄電池に充電させる際に、蓄電池が充電できる温度環境にないと判定された場合、サーバ３３１−１（第２サーバ装置）で実行しているプロセスをサーバ３３１−３で実行させるように制御するとともに、発電設備３１０−３により発電された電力を蓄電装置３２０−３の蓄電池に充電させるように制御する。
これにより、発電設備２０−１の蓄電池が低温状態で充電できない場合であっても、発電設備２０−１により発電された電力を他の設備の充電可能な蓄電池に蓄えることができるため、発電された電力（余剰電力）を有効に利用することができる。
【００６２】
なお、上述の例では、充電可能な温度環境にない蓄電池がクラスタ３０−３の蓄電池ある場合を例に説明したが、充電可能な温度環境にない蓄電池が複数あることもある。充電可能な温度環境にない蓄電池が複数ある場合には、蓄電制御装置６０は、その複数の蓄電池のうちのいずれか一つを任意に選択して蓄電させてもよいし、いずれか複数を任意に選択して蓄電させてもよい。
【００６３】
また、充電可能な温度環境にない蓄電池が複数ある場合に、蓄電制御装置６０は、その充電可能な複数の蓄電池のそれぞれの蓄電状態（例えば、蓄電池残容量ＳＯＣ）に基づいて、蓄電させる蓄電池を選択してもよい。具体的には、蓄電制御装置６０は、図４のステップＳ４０の処理において、電力状態情報記憶部６４２に記憶されている電力状態情報を参照して、複数の充電可能な温度環境にない蓄電池のうち蓄電池残容量ＳＯＣの値が小さい蓄電池を、蓄電させる蓄電池として優先して選択してもよい。
【００６４】
これにより、電力システム１において、発電設備２０−１の蓄電池が低温状態で充電できない場合には、他の設備の充電可能な複数の蓄電池のうち蓄電池残容量ＳＯＣの値が小さい蓄電池に優先して、発電設備２０−１により発電された電力（余剰電力）を蓄えることができるため、発電された電力を有効に利用することができる。
【００６５】
また、充電可能な温度環境にない蓄電池が複数ある場合に、蓄電制御装置６０は、その充電可能な複数の蓄電池のそれぞれの発電元（発電設備２０−１が設置されている場所）からの距離に基づいて、蓄電させる蓄電池を選択してもよい。具体的には、蓄電制御装置６０は、図７のステップＳ４０の処理において、設備位置情報記憶部６４１に記憶されている設備位置情報を参照して、充電可能な複数の蓄電池のうち発電元からの距離が近い場所にある蓄電池を、発電設備２０−１により発電された電力（余剰電力）を蓄電させる蓄電池として優先して選択してもよい。
【００６６】
これにより、電力システム１において、発電設備２０−１の蓄電池が低温状態で充電できない場合には、他の設備の充電可能な複数の蓄電池のうち距離が近い蓄電池に優先して、発電設備２０−１により発電された電力（余剰電力）を蓄えることができるため、充電ロスを抑制し、発電された電力を有効に利用することができる。
【００６７】
また、充電可能な温度環境にある蓄電池が複数ある場合には、蓄電制御装置６０は、その充電可能な複数の蓄電池のそれぞれの蓄電状態と、発電元との距離との両方に基づいて、蓄電させる蓄電池を選択してもよい。例えば、蓄電制御装置６０は、蓄電池残容量ＳＯＣが所定の値より小さい蓄電池のうち、発電元との距離が最も近い蓄電池を蓄電させる蓄電池として選択してもよい。
【００６８】
なお、図４に示す蓄電制御処理において、ステップＳ３０の処理を除いた処理としてもよい。即ち、余剰電力が生じている設備（ここでは、発電設備２０−１）の蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを判定する処理は行わずに、当該蓄電池を含む配電系統５０に接続されている蓄電池のうちから充電可能な温度環境にある蓄電池を、余剰電力を蓄電させる蓄電池として選択してもよい。例えば、余剰電力が生じている設備の蓄電池が充電可能な温度環境にない場合には、この余剰電力が生じている設備の蓄電池ではなく、他の充電可能な温度環境にある蓄電池が選択される。なお、余剰電力が生じている設備の蓄電池が充電可能な温度環境にある場合には、例えば発電元（余剰電力が生じている設備）との距離を優先すると、この余剰電力が生じている設備の蓄電池が選択される。
【００６９】
なお、上述した例では、温度環境判定部６３０は、情報収集部６２０が取得した蓄電池の温度情報に基づいて、その蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを判定したが、蓄電池の温度情報に代えて、その蓄電池が設置されている場所の近隣の天気情報に含まれる温度情報（気温情報）に基づいて、その蓄電池が充電可能な温度環境にあるか否かを判定してもよい。さらに、温度環境判定部６３０は、その蓄電池が設置されている場所の近隣の天気情報に含まれる温度情報（気温情報）に加えて、時期（季節）や時刻、蓄電池が設置されている環境などを加味して判定してもよい。
【００７０】
なお、上述した例では、発電設備２０−１（発電元）により発電された電力が、クラスタ３０−３の蓄電池（蓄電先）に蓄電される例を説明したが、発電元の設備または蓄電先の設備はこれに限られるものではない。例えば、互いに異なるクラスタ３０どうし、または互いに異なる発電設備どうしが、発電元の設備と蓄電先の設備との関係となってもよい。また、発電設備２０の蓄電池が充電可能な温度環境にあって、クラスタ３０の蓄電池が電可能な温度環境にない場合には、クラスタ３０により発電された電力が発電設備２０の蓄電池に蓄電されてもよい。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態において、蓄電制御装置６０が備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、上述の各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
【００７２】
例えば、上記実施形態において、蓄電制御装置６０、は、内部にコンピュータシステムを有している。そして、上述の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述の各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７３】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【００７４】
なお、ここで、本発明と上述した実施形態との対応関係について補足して説明する。本発明における電力システムは、図１に示す電力システム１が対応する。また、本発明における蓄電制御装置は、図１及び図２に示す蓄電制御装置６０が対応する。また、本発明における発電部は、図１に示す発電装置２１０または発電装置３１０が対応する。また、本発明における蓄電池は、図１に示す蓄電装置２２０または蓄電装置３２０が有する蓄電池が対応する。また、本発明における制御部は、図２に示す蓄電制御部６５０が対応する。
【００７５】
[１]そして、上記実施形態において、電力システム１は、第１サーバ装置（サーバ３３１−３）の排熱により暖気できる位置に配置されている蓄電池（蓄電設備３１１−３）があり、発電部（発電設備３１０−１）により発電された電力を蓄電池（蓄電設備３１１−３）に充電させる際に、蓄電池（蓄電設備３１１−３）が充電できる温度環境にないと判定された場合、第２サーバ装置で実行しているプロセスを第１サーバ装置で実行させるように制御するとともに、発電部により発電された電力を蓄電池（蓄電設備３１１−３）に充電させるように制御する蓄電制御部６５０を備える。
これにより、電力システム１は、例えば、発電設備２０−１の蓄電池が低温状態で充電できない場合であっても、発電設備２０−１により発電された電力を、他の設備の蓄電池（蓄電設備３１１−３）に蓄えるように制御できるため、発電された電力（余剰電力）を有効に利用することができる。
【００７６】
[２]また、上記実施形態において、電力システム１は、第１サーバ装置を機能させた際の排熱を用いて周囲の温度が高められるように配置されている蓄電池（蓄電設備３１１−３）を備える。
これにより、電力システム１は、例えば、発電設備２０−１の蓄電池が低温状態で充電できない場合であっても、発電設備２０−１により発電された電力を、他の設備の蓄電池（蓄電設備３１１−３）に蓄えることができるため、発電された電力（余剰電力）を有効に利用することができる。
【００７７】
[３]また、上記実施形態において、蓄電制御部６５０の制御により実行するプロセスが調整される第１サーバ（サーバ３３１−３）を備える。
これにより、電力システム１は、例えば、クラスタ３０−３の蓄電池が低温状態で充電できない場合であっても、サーバ３３１−３が処理するプロセスの量を増加させて発熱量を増やすことにより、クラスタ３０−３の蓄電池の温度を高めることができる。これにより、発電された電力（余剰電力）を、備える蓄電池に貯えることができ、その電力を有効に利用することができる。
【００７８】
また、本発明の一態様は、上記電力システムにおいて、再生可能エネルギーを利用して発電する前記発電部（発電設備３１０）を備える。
これにより、電力システム１は、発電部が再生可能エネルギーを利用して発電した電力を蓄電池に貯えることができ、その電力を有効に利用することができる。
【００７９】
[４]また、上記実施形態において、蓄電制御部６５０は、互いに異なる場所に設置されている複数の蓄電池のうち、前記第１サーバ装置でプロセスを実行したことにより充電可能な温度環境にある蓄電池に対して、前記発電部により発電された電力を蓄電させるように制御する。
【００８０】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明の電力システム１（１Ａ）は、上述の図示例にのみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８１】
なお、図３に示す温度環境情報では、温度環境判定部６３０が判定した結果に基づいて、充電可能であるか否かを示す情報（例えば、「充電許可」または「充電禁止」）が記憶されている例を示したがこれに限られるものではなく、例えば、温度の状態を示す情報（例えば、「非低温状態」または「低温状態」など）、または、温度を示す情報（例えば、「２０度」、「−１０度」など）が記憶されていてもよい。この場合、蓄電制御部６５０は、温度の状態を示す情報や温度を示す情報に基づいて、それぞれの蓄電池が充電可能であるか否かを判定してもよい。
【００８２】
なお、以上の説明においては、蓄電装置２２０及び蓄電装置３２０が有する蓄電池についてリチウムイオン電池を例示して説明したが、他の種類の蓄電池であってもよい。なお蓄電装置２２０及び蓄電装置３２０における蓄電池の種類や仕様によって、充電可能な温度範囲が異なる。そのため、充電可能な温度環境にあるか否かを判定する判定基準値は、蓄電池の種類や仕様に応じた充電を許可する温度範囲に基づいて定められる。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・電力システム、１０・・・発電所、２０、２１・・・発電設備、
３０・・・クラスタ、４０・・・送電系統、５０、５１・・・配電系統、
６０・・・蓄電制御装置、６１０・・・通信部、６２０・・・情報収集部、
６３０・・・温度環境判定部、６４０・・・記憶部、
６４１・・・設備位置情報記憶部、６４２・・・電力状態情報記憶部、
６４３・・・温度環境情報記憶部、６４４・・・処理量設定情報記憶部、
６５０・・・蓄電制御部（制御部）
【図１】
2016072034.tif 000003
【図２】
2016072034.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016072034.tif 000006
【図５】
2016072034.tif 000007
【図６】
2016072034.tif 000008
【図７】
2016072034.tif 000009
【図８】
2016072034.tif 000010
【図９】
2016072034.tif 000011