(57)【要約】【課題】所望の時限において、需要家施設に備えられた負荷機器の消費電力を削減する電力管理方法、電力管理装置、および電力管理システムを提供する。【解決手段】冷却装置１４を備える需要家施設における電力管理方法であって、現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量または平均需要電力値の予測値を取得するステップと、予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定するステップと、予測値が第１の閾値以上であると判定したとき、対象時限における冷却装置１４の消費電力量が低減するように、冷却装置１４のデフロスト方式に応じて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する変更ステップと、を含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却庫内を冷却する冷却装置を備える需要家施設における電力管理方法であって、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需要電力値の第２の予測値を取得するステップと、
前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する変更ステップと、
を含む、電力管理方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電力管理方法であって、
前記変更ステップにおいて、オフサイクル方式の冷却装置のデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力が低減する低電力期間の少なくとも一部を前記対象時限に含ませるように、または、該低電力期間のうち前記対象時限に含まれる期間を増加させるように、該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する、電力管理方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電力管理方法であって、
前記変更ステップにおいて、ヒータ方式の冷却装置のデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力が増加する高電力期間のうち前記対象時限に含まれる期間を低減させるように、該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する、電力管理方法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載の電力管理方法であって、
前記変更ステップにおいて、前記冷却装置の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が所定範囲内に収まる限りにおいてデフロスト開始時刻を変更する、電力管理方法。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか一項に記載の電力管理方法であって、
前記需要家施設は複数の冷却装置を備え、
前記変更ステップにおいて、前記複数の冷却装置のうち、変更前のデフロスト開始時刻と、前記対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻と、の差の絶対値が小さい冷却装置から順に、デフロスト開始時刻を変更する、電力管理方法。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れか一項に記載の電力管理方法であって、
前記対象時限は、外気温、湿度、もしくは天気の予測情報、または電力削減要求に関する情報に基づいて定められる、電力管理方法。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか一項に記載の電力管理方法であって、
前記需要家施設は前記冷却庫周辺の空調を行う空調装置を備えており、
前記冷却装置のデフロスト開始時刻以降に前記冷却庫内の温度を監視するステップと、
前記温度が第２の閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記温度が第２の閾値以上であると判定したとき、前記空調装置の動作を制御して、前記冷却庫周辺の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う制御ステップと、
をさらに含む、電力管理方法。
【請求項８】
請求項７に記載の電力管理方法であって、
前記制御ステップで前記空調制御を開始した後、前記冷却庫内の温度が第１の所定値未満となったとき、前記空調制御を停止するステップをさらに含む、電力管理方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の電力管理方法であって、
前記温度が第２の閾値以上であると判定したとき、警告を行う警告ステップと、
前記警告ステップで前記警告を開始した後、前記冷却庫内の温度が第２の所定値未満となったとき、前記警告を停止するステップと、
をさらに含む、電力管理方法。
【請求項１０】
冷却庫内を冷却する冷却装置を備える需要家施設における電力管理を行う電力管理装置であって、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需用電力値の第２の予測値を取得し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する制御部を備える、電力管理装置。
【請求項１１】
需要家施設における電力管理を行う電力管理システムであって、
需要家施設内の冷却庫内を冷却する冷却装置と、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需用電力値の第２の予測値を取得し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する電力管理装置と、
を備える、電力管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力系統から電力の供給を受ける需要家における電力管理方法、電力管理装置、および電力管理システムに関し、特に、冷却装置を備える需要家における電力管理方法、電力管理装置、および電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、節電・節エネルギーに対する意識の高まりから電力管理装置（ＥＭＳ：Energy Management System）が着目され、さまざまな領域で活用されてきている。例えば、家庭向けにはＨＥＭＳ（Home EMS）、商業施設向けにはＳＥＭＳ（Store EMS）、工場向けにはＦＥＭＳ（Factory EMS）、ビル管理向けにはＢＥＭＳ（Building EMS）、および、様々なEMSを管理するＣＥＭＳ（Community EMS）などがある。
【０００３】
例えば特許文献１には、デマンドレスポンス等、需要家施設における消費電力の削減を需要家に対して求める電力削減要求に応じて、負荷機器の動作を通常モードから節電モードに切り替えることによって、消費電力を削減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２２９９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら負荷機器の動作は、電力削減要求とは無関係に、負荷機器の機能を実現するために制御されることが通常である。このため、電力削減要求に応じて負荷機器を節電モードで動作させることが必ずしも望ましくない場合がある。したがって、電力削減要求に応じた負荷機器の消費電力の削減について改善の余地があった。
【０００６】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、所望の時限において、需要家施設に備えられた負荷機器の消費電力を削減する電力管理方法、電力管理装置、および電力管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明に係る電力管理方法は、
冷却庫内を冷却する冷却装置を備える需要家施設における電力管理方法であって、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需要電力値の第２の予測値を取得するステップと、
前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する変更ステップと、を含む
ことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る電力管理方法は、
前記変更ステップにおいて、オフサイクル方式の冷却装置のデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力が低減する低電力期間の少なくとも一部を前記対象時限に含ませるように、または、該低電力期間のうち前記対象時限に含まれる期間を増加させるように、該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する
ことが望ましい。
【０００９】
また、本発明に係る電力管理方法は、
前記変更ステップにおいて、ヒータ方式の冷却装置のデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力が増加する高電力期間のうち前記対象時限に含まれる期間を低減させるように、該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する
ことが望ましい。
【００１０】
また、本発明に係る電力管理方法は、
前記変更ステップにおいて、前記冷却装置の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が所定範囲内に収まる限りにおいてデフロスト開始時刻を変更する
ことが望ましい。
【００１１】
また、本発明に係る電力管理方法において、
前記需要家施設は複数の冷却装置を備え、
前記変更ステップにおいて、前記複数の冷却装置のうち、変更前のデフロスト開始時刻と、前記対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻と、の差の絶対値が小さい冷却装置から順に、デフロスト開始時刻を変更する
ことが望ましい。
【００１２】
また、本発明に係る電力管理方法において、
前記対象時限は、外気温、温度、もしくは天気の予測情報、または電力削減要求に関する情報に基づいて定められる
ことが望ましい。
【００１３】
また、本発明に係る電力管理方法において、
前記需要家施設は前記冷却庫周辺の空調を行う空調装置を備えており、
前記冷却装置のデフロスト開始時刻以降に前記冷却庫内の温度を監視するステップと、
前記温度が第２の閾値以上であるか否かを判定するステップと、
前記温度が第２の閾値以上であると判定したとき、前記空調装置の動作を制御して、前記冷却庫周辺の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う制御ステップと、をさらに含む、
ことが望ましい。
【００１４】
また、本発明に係る電力管理方法は、
前記制御ステップで前記空調制御を開始した後、前記冷却庫内の温度が第１の所定値未満となったとき、前記空調制御を停止するステップをさらに含む
ことが望ましい。
【００１５】
また、本発明に係る電力管理方法は、
前記温度が第２の閾値以上であると判定したとき、警告を行う警告ステップと、
前記警告ステップで前記警告を開始した後、前記冷却庫内の温度が第２の所定値未満となったとき、前記警告を停止するステップと、をさらに含む
ことが望ましい。
【００１６】
また、本発明に係る電力管理装置は、
冷却庫内を冷却する冷却装置を備える需要家施設における電力管理を行う電力管理装置であって、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需用電力値の第２の予測値を取得し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する制御部を備える
ことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る電力管理システムは、
需要家施設における電力管理を行う電力管理システムであって、
需要家施設内の冷却庫内を冷却する冷却装置と、
現在時刻が属する時限以降の対象時限における需要電力量の第１の予測値または平均需用電力値の第２の予測値を取得し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定し、前記第１の予測値または前記第２の予測値が前記第１の閾値以上であると判定したとき、前記対象時限における前記冷却装置の消費電力量が低減するように、前記冷却装置のデフロスト方式に応じて該冷却装置のデフロスト開始時刻を変更する電力管理装置と、を備える
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電力管理方法、電力管理装置、および電力管理システムによれば、所望の時限において負荷機器の消費電力が削減される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力管理システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】冷却装置が実行するデフロストと消費電力との関係を示す図である。
【図３】図１の電力管理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】各冷却装置がデフロストを実行する第１のタイムスケジュールを示す図である。
【図５】各冷却装置がデフロストを実行する第２のタイムスケジュールを示す図である。
【図６】図１の電力管理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】図６のデフロスト開始時刻の変更処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る電力管理システムの概略構成を示すブロック図である。
【図９】周辺空間の温度と冷却装置の消費電力値との関係を示す図である。
【図１０】周辺空間の湿度と冷却装置の消費電力値との関係を示す図である。
【図１１】図８の電力管理装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
はじめに図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係る電力管理システム１０について説明する。電力管理システム１０は、分電盤１１と、電力量計１２と、最大需要電力計１３と、少なくとも１つの冷却装置１４と、負荷１５と、電力管理装置１６と、を備える。図１において、実線は電力供給経路を示し、一点鎖線は情報送受信経路を示す。電力管理システム１０は、需要家施設、例えばスーパーマーケットまたはコンビニエンスストア等の商業施設に備えられる。
【００２２】
分電盤１１は、電力系統１７から取得する電力を、冷却装置１４、負荷１５、および電力管理装置１６に分配する。
【００２３】
電力量計１２は、電力系統１７から取得した電力量を検出する。例えば電力量計１２は、０．５［ｗｈ］の電力量を検出する度に、１パルスを出力する。本実施形態において電力系統１７から取得する電力量は、需要家施設全体における消費電力量に等しい。
【００２４】
最大需要電力計１３は、デマンド計ともよばれており、電力量計１２が出力したパルス数に基づいて計測した所定時限（デマンド時限）における需要電力量を、当該時限における平均需要電力値（デマンド値）に換算する。ここでデマンド時限は、国によって異なり、例えば日本およびイギリスでは３０分間、アメリカでは６０分間、ならびにドイツでは１５分間に定められている。以下、所定時限は３０分間（０．５時間）であり、１日が４８個の時限に分割されているものとして説明する。具体的には最大需要電力計１３は、所定時限（例えば、１３：００−１３：３０）における需要電力量がａ［ｋＷｈ］であるとき、当該時限における平均需要電力値Ｐ［ｋＷｈ］を、Ｐ＝ａ［ｋＷｈ］／０．５［ｈ］＝２ａ［ｋＷ］として算出する。最大需要電力計１３によって算出された平均需要電力値は、電力会社等によって電気料金の算出に用いられる。
【００２５】
ここで、上述のデマンド値と電気料金との関係について説明する。日本において、商業施設等の高圧受電者に課される電力料金の一部（基本料金）は、例えば直近の１年間における最大のデマンド値に応じて決定され、デマンド値が大きい程、基本料金が高くなる。したがって、電力料金を抑えるためには、現在時刻が属する時限のデマンド値が過去１年間の最大のデマンド値を越えないように、需要家施設の消費電力量を調整することが望ましい。
【００２６】
冷却装置１４は、例えば熱交換器を含んで構成され、需要家施設に備えられた冷却庫内の温度を所望の温度まで熱交換によって冷却する。本実施形態において冷却装置１４は、冷却庫内の温度を０℃以上の比較的低温（例えば、１０℃以下）まで冷却する冷蔵装置、または冷却庫内の温度を０℃未満まで冷却する冷凍装置である。冷却庫は、例えば冷凍食品または飲料等、低温環境に保たれるべき商品が保管または陳列される空間として用いられる。以下、冷却庫は、例えば需要家施設内の空間に連通する開口部を備え、当該開口部を介して商品の陳列および取り出し等が行われるものとして説明するが、これに限られない。例えば、開閉可能な扉によって開口部が閉じられる構成であってもよい。
【００２７】
また冷却装置１４は、冷却庫内の温度が低温となることによって熱交換器に発生する霜を除去するために、周期的にデフロストを行う。効率良く霜を除去するために、例えば冷却装置１４の仕様に応じた所定の時間間隔で周期的にデフロストを実行することが通常である。デフロスト開始時刻のタイムスケジュールは、例えばタイマー等を用いて冷却装置に予め設定されている。冷却装置１４のデフロスト方式として、例えばオフサイクル方式およびヒータ方式が一般的に知られている。冷蔵装置にはオフサイクル方式が採用され、冷凍装置にはヒータ方式が採用されることが一般的である。
【００２８】
ここで、デフロスト方式毎に、冷却装置１４のデフロストの実行と消費電力値との関係について、図２を参照して説明する。
【００２９】
オフサイクル方式において、少なくとも熱交換器による熱交換が一定時間（熱交換停止期間）停止されることによってデフロストが実行され、当該一定時間が経過すると熱交換が再開される。ここで図２（ａ）は、横軸を時間とし、各冷却装置１４（オフサイクル方式およびヒータ方式）に設定されたデフロスト開始時刻および熱交換停止期間等のタイムスケジュールを示す図である。本実施形態においてオフサイクル方式の冷却装置１４には、図２（ａ）に示すように６時間周期で３０分間の熱交換停止期間１８が設定されるが、周期および熱交換停止期間の値はこれに限られない。また図２（ｂ）は、横軸を時間、および縦軸を冷却装置１４の消費電力値［ｋＷ］としたグラフである。図２（ｂ）に示すように、熱交換停止期間１８の始期（デフロスト開始時刻）に熱交換が停止されることによって、熱交換停止期間１８において消費電力値が時間経過に従い減少する。また、熱交換停止期間１８の終期に熱交換が再開されることによって、熱交換停止期間１８後の復帰期間１９（本実施形態においては、３０分間）において消費電力値が時間経過に従い増加する。復帰期間１９後の消費電力値は、熱交換停止期間１８前（例えば、０２：００−０３：３０）等の通常動作時と同程度の消費電力値となる。以下、オフサイクル方式の冷却装置１４においてデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力値が低減している期間、すなわち熱交換停止期間１８および復帰期間１９を、低電力期間２０という。このようにオフサイクル方式の冷却装置１４では、デフロストの実行によって、低電力期間２０に亘って消費電力値が通常動作時よりも小さい値となる。
【００３０】
一方ヒータ方式において、熱交換が一定時間（熱交換停止期間）停止されるとともにヒータを動作させることによってデフロストが実行される。また、当該一定時間が経過するとヒータの動作が停止されおよび熱交換が再開される。本実施形態においてヒータ方式の冷却装置１４には、図２（ａ）に示すように１２時間周期で３０分間の熱交換停止期間２１が設定されるが、周期及び熱交換停止期間の値はこれに限られない。ここで図２（ｂ）に示すように、熱交換停止期間２１の始期（デフロスト開始時刻）にヒータの動作が開始されることによって、熱交換停止期間２１において消費電力値が時間経過に従い増加する。また、熱交換停止期間２１の終期にヒータの動作が停止されることによって、熱交換停止期間２１後の復帰期間２２（本実施形態においては、９０分間）において消費電力値が時間経過に従い減少する。復帰期間２２後の消費電力値は、熱交換停止期間２１前（通常動作時）と同程度の消費電力値となる。以下、ヒータ方式の冷却装置１４においてデフロストの実行によって通常動作時よりも消費電力値が増加している期間、すなわち熱交換停止期間２１および復帰期間２２を、高電力期間２３という。このようにヒータ方式の冷却装置１４では、デフロストの実行によって、高電力期間２３に亘って消費電力値が通常動作時よりも大きい値となる。
【００３１】
図１に示す負荷１５は、例えば照明等の電力消費機器である。負荷１５は、例えば電力系統１７から取得した電力によって動作する。
【００３２】
電力管理装置１６は、有線または無線を介して、分電盤１１、電力量計１２、冷却装置１４、負荷１５、およびインターネット等のネットワーク２４と通信可能に接続される。また電力管理装置１６は、例えば需要家施設全体の消費電力量等に基づいて、冷却装置１４および負荷１５の一般的な電力管理を行う。また本実施形態に係る電力管理装置１６は、対象とする時限（対象時限）における平均需要電力値（デマンド値）の予測値に基づいて、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する。後述するように、デフロスト開始時刻の変更によって、対象時限における冷却装置１４の消費電力量が低減され、所定時限における実際の平均需要電力値が低減され得る。電力管理装置１６の動作の詳細については後述する。
【００３３】
次に図３を参照して、電力管理装置１６の構成について具体的に説明する。電力管理装置１６は、入出力部２５と、記憶部２６と、制御部２７と、を備える。
【００３４】
入出力部２５は、多様な外部機器と接続し情報の送受信を行うインターフェースである。例えば入出力部２５は、有線または無線を介して、分電盤１１、電力量計１２、冷却装置１４、負荷１５、およびネットワーク２４と通信可能に接続される。
【００３５】
記憶部２６は、例えばメモリ装置であって、電力管理装置１６の動作に必要な種々の情報およびプログラム等を記憶する。例えば記憶部２６は、後述するように制御部２７によって定められる第１の閾値を示す情報、および各冷却装置１４のデフロストに関する情報を記憶する。デフロストに関する情報は、例えばデフロスト方式、デフロスト開始時刻、熱交換停止期間、および復帰期間等を示す情報を含むが、これに限られない。またデフロストに関する情報は、予め記憶されてもよく、制御部２７によって入出力部２５を介して冷却装置１４から取得されてもよい。
【００３６】
制御部２７は、例えば専用のマイクロプロセッサまたは特定のプログラムを読み込むことによって特定の処理を実行する汎用のＣＰＵである。制御部２７は、電力管理装置１６の動作全体を制御する。
【００３７】
例えば制御部２７は、入出力部２５を介して、電力量計１２が出力するパルスを取得し、取得したパルスの数を時限毎に計上する。
【００３８】
また制御部２７は、対象時限および第１の閾値を決定する。続いて制御部２７は、対象時限における平均需用電力値の予測値を算出することによって取得する。そして制御部２７は、当該予測値に基づいて、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する。以下、制御部２７の動作について詳細に説明する。
【００３９】
（対象時限および第１の閾値の決定）
はじめに、制御部２７が対象時限および第１の閾値を決定する動作について説明する。対象時限および第１の閾値は、任意の方法によって決定されてもよい。以下、異なる複数の方法を例示して説明する。
【００４０】
（方法Ａ）
制御部２７は、１つの時限について電力量計１２が出力するパルス数を計上し終えると、当該時限の平均需要電力値、すなわちデマンド値を算出する。そして制御部２７は、算出したデマンド値を記憶部２６に蓄積し、過去１年間の最大のデマンド値以下の値を第１の閾値に定める。例えば、第１の閾値は過去１年間の最大のデマンド値に定められる。あるいは制御部２７は、例えば入出力部２５およびネットワーク２４を介して電力会社が管理するサーバから、需要家施設における過去１年間の最大デマンド値の値を取得し、取得した値を第１の閾値に定める。そして制御部２７は、第１の閾値を示す情報を記憶部２６に記憶する。また制御部２７は、現在時刻が属する時限を対象時限に定める。
【００４１】
（方法Ｂ）
制御部２７は、上記方法Ａと同様にして、過去１年間の最大のデマンド値以下の値を第１の閾値に定める。また制御部２７は、入出力部２５を介してネットワーク２４から外気温、湿度、または天気等の予測情報を取得する。以下は、外気温を用いた場合について説明する。外気温の予測情報は、例えば気象情報等であって、現在時刻よりも後（将来）の外気温の予測値を示す情報である。そして制御部２７は、外気温の予測情報に基づいて時限毎に外気温の予測値が得られる場合には、予測値が所定の基準温度を超える時限を特定し、当該時限を対象時限に定める。あるいは制御部２７は、外気温の予測情報に基づいて日毎に外気温の予測値が得られる場合には、予測値が基準温度を超える日を特定し、当該日に含まれる少なくとも１つの時限（例えば、日中で気温が比較的高くなる１３：００−１３：３０）を対象時限に定める。ここで対象時限は、現在時刻が属する時限以降の１つ以上の時限である。一般的に、気温が比較的高い時限において冷却装置１４および負荷１５のうちエアコン等の空調機器の消費電力量が増加し、需要家施設全体における消費電力量が増加する傾向がある。したがって、年間で気温が比較的高い時限における最大のデマンド値は、過去１年間における最大デマンド値を上回る可能性がある。基準温度は、任意の時限におけるデマンド値が過去１年間における最大デマンド値を上回る可能性がある気温の閾値であって、例えば過去の実測データまたはシミュレーション等によって予め決定可能である。
【００４２】
（方法Ｃ）
制御部２７は、入出力部２５を介してネットワーク２４から電力削減要求を示す情報を取得する。電力削減要求に関する情報は、例えばデマンドレスポンスなどの電力供給者から受信する情報、または需要家自身が設定する情報等、需要家施設に対して所定時限における消費電力の削減を求める情報である。電力削減要求に関する情報は、所定時限を示す情報と、需要家施設の所定時限における平均需要電力値の目標値を示す情報と、を含むが、これに限られない。そして制御部２７は、電力削減要求に関する情報に示される所定時限を対象時限に定め、および目標値を第１の閾値に定める。ここで対象時限は、現在時刻が属する時限以降の１つ以上の時限である。
【００４３】
（平均需要電力値の予測値の算出）
次に、制御部２７が対象時限における平均需要電力値の予測値を算出する動作について説明する。対象時限における平均需要電力値の予測値は、任意の方法によって決定されてもよい。
【００４４】
例えば制御部２７は、現在時刻が属する時限を対象時限に定めたときには、現在時刻が対象時限（例えば、１３：００−１３：３０）内のトリガ時刻（例えば、対象時限の中間の時刻である１３：１５）と等しくなったときに、対象時限の始期から現在時刻まで（すなわち、１５分間）に取得した電力量計１２のパルス数に応じて需要電力量ｂ［ｋＷｈ］を算出し、これを２倍にした値２ｂ［ｋＷｈ］を対象時限における需要電力量の推定値に定める。そして制御部２７は、需要電力量の推定値２ｂ［ｋＷｈ］を０．５［ｈ］で除算した値４ｂ［ｋＷ］を、対象時限における平均需用電力値の予測値に定める。
【００４５】
あるいは制御部２７は、現在時刻が属する時限よりも後の時限を目標時限に定めたときには、対象時限よりも過去の時限における平均需要電力値に基づき、例えば最小二乗法を用いて対象時限における平均需用電力値の予測値を算出する。
【００４６】
またあるいは、制御部２７は、入出力部２５を介してネットワーク２４から外気温、湿度、または天気等の予測情報を取得したときには、外気温等と需要家施設の平均需要電力値との対応関係を示すルックアップテーブルから、対象時限が含まれる日の予測最高気温または対象時限における予測気温等に対応する平均需用電力値を抽出し、抽出された値を対象時限のおける平均需用電力値の予測値に定めてもよい。ルックアップテーブルは、例えば過去の実測データまたはシミュレーション等によって予め決定可能である。
【００４７】
（デフロスト開始時刻の変更）
次に、制御部２７が対象時限における平均需要電力値の予測値に基づいて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する動作について説明する。
【００４８】
はじめに制御部２７は、対象時限における平均需用電力値の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。予測値が第１の閾値以上であるとき、制御部２７は、後述するように冷却装置１４のデフロスト開始時刻の変更処理を実行し、対象時限における冷却装置１４の消費電力量を低減させる。一方、予測値が第１の閾値未満であるとき、制御部２７は、デフロスト開始時刻の変更処理を行うことなく、通常動作（例えば、電力量計１２からのパルスの取得）に戻る。
【００４９】
ここで図４および図５を参照して、冷却装置１４のデフロスト開始時刻の変更と、対象時限における冷却装置１４の消費電力量の低減と、の関係について説明する。
【００５０】
まず図４（ａ）および図４（ｂ）を参照して、現在時刻が属する時限が対象時限に定められているときの、デフロスト開始時刻の変更と消費電力量の低減との関係の具体例について説明する。図４（ａ）および図４（ｂ）は、横軸を時間として各冷却装置１４（オフサイクル方式の冷却装置Ａ−Ｃおよびヒータ方式の冷却装置Ｄ−Ｅ）のデフロスト開始時刻および熱交換停止期間等のタイムスケジュールの例を示す図である。具体的には、図４（ａ）はデフロスト開始時刻変更前（以下、「変更前」ともいう。）における各冷却装置１４の熱交換停止期間１８等を示し、図４（ｂ）はデフロスト開始時刻変更後（以下、「変更後」ともいう。）における各冷却装置１４の熱交換停止期間１８等を示す。また図４において、現在時刻は１３：１５、対象時限は１３：００−１３：３０、およびトリガ時刻は１３：１５である。
【００５１】
まず、上述したようにオフサイクル方式の冷却装置１４では、低電力期間２０（すなわち、熱交換停止期間１８および復帰期間１９）に亘って消費電力値が通常動作時よりも小さい値となる（図２参照）。したがって、デフロスト開始時刻を変更して低電力期間２０のうち対象時限に含まれる期間を増加させることによって、対象時限における消費電力量が低減される。
【００５２】
ここでデフロスト開始時刻の変更によって、連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が比較的大きく変更されると、デフロスト実行の周期性が崩れて霜を効率良く除去できない可能性がある。したがって好適には、オフサイクル方式の冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第１の範囲（例えば、６時間±１時間）に収まる限りにおいてデフロスト開始時刻が変更される。換言すると、オフサイクル方式の冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第１の範囲を超えないように、デフロスト開始時刻が変更される。第１の範囲は、オフサイクル方式の冷却装置１４において実用上許容可能なデフロスト開始時刻の間隔の時間的範囲であって、例えば実験またはシミュレーション等によって冷却装置１４毎に予め決定可能である。
【００５３】
例えばオフサイクル方式の冷却装置Ａにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：２３であり、対象時限に含まれる低電力期間２０は７分間である。ここで冷却装置Ａのデフロスト開始時刻を早めるように変更すると、対象時限に含まれる低電力期間２０が増加するので、冷却装置Ａの対象時限における消費電力量が低減する。また冷却装置Ａのデフロスト開始時刻は、図４（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０７：１５）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：１５−１４：１５の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ａのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図４（ｂ）では現在時刻である１３：１５となるように（８分早めるように）変更される。
【００５４】
またオフサイクル方式の冷却装置Ｂにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：３０であり、対象時限に含まれる低電力期間２０は０分間である。また冷却装置Ｂのデフロスト開始時刻は、図４（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０７：３０）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：３０−１４：３０の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｂのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図４（ｂ）では現在時刻である１３：１５となるように（１５分早めるように）変更される。
【００５５】
またオフサイクル方式の冷却装置Ｃにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１４：２３であり、対象時限に含まれる低電力期間２０は０分間である。ここで冷却装置Ｃのデフロスト開始時刻を早めるように変更し、低電力期間２０の一部が対象時限に含まれることとなると、冷却装置Ｃの対象時限における消費電力量が低減する。また冷却装置Ｃのデフロスト開始時刻は、図４（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０８：２３）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１３：２３−１５：２３の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｃのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図４（ｂ）では１３：２３となるように（１時間早めるように）変更される。
【００５６】
一方、上述したようにヒータ方式の冷却装置１４は、高電力期間２３（すなわち、熱交換停止期間２１および復帰期間２２）に亘って消費電力値が通常動作時よりも大きい値となる。したがって、デフロスト開始時刻を変更し高電力期間２３のうち対象時限に含まれる期間を低減させることによって、対象時限における消費電力量が低減される。
【００５７】
好適には、上述したオフサイクル方式と同様に、ヒータ方式の冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第２の範囲（例えば、１２時間±３０分）に収まる限りにおいてデフロスト開始時刻が変更される。換言すると、ヒータ方式の冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第２の範囲を超えないように、デフロスト開始時刻が変更される。第２の範囲は、ヒータ方式の冷却装置１４において実用上許容可能なデフロスト開始時刻の間隔の時間的範囲であって、例えば実験またはシミュレーション等によって冷却装置１４毎に予め決定可能である。
【００５８】
例えばヒータ方式の冷却装置Ｄにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：１５であり、対象時限に含まれる高電力期間２３は１５分間である。また冷却装置Ｄのデフロスト開始時刻は、図４（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０１：１５）との間隔が第２の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：４５−１３：４５の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｄのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図４（ｂ）では１３：３０以降となるように（１５分以上遅らせるように）変更される。好適には、図４（ｂ）に示すように、デフロスト開始時刻が１３：３０に変更される。
【００５９】
またヒータ方式の冷却装置Ｅにおいて、変更前のデフロスト開始時刻は１４：００であり、対象時限に含まれる高電力期間２３は０分間である。したがって、冷却装置Ｅのデフロスト開始時刻を変更する必要はない。
【００６０】
次に図５（ａ）および図５（ｂ）を参照して、現在時刻が属する時限よりも後の１つの時限が対象時限に定められているときの、デフロスト開始時刻の変更と消費電力量の低減との関係の具体例について説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、横軸を時間として各冷却装置１４（オフサイクル方式の冷却装置Ａ−Ｃおよびヒータ方式の冷却装置Ｄ−Ｅ）の熱交換停止期間等の例を示す図である。具体的には、図５（ａ）はデフロスト開始時刻変更前（以下、「変更前」ともいう。）における各冷却装置１４の熱交換停止期間１８等を示し、図５（ｂ）はデフロスト開始時刻変更後（以下、「変更後」ともいう。）における各冷却装置１４の熱交換停止期間等を示す。また図５において、現在時刻は１２：３８、および対象時限は１３：００−１３：３０である。
【００６１】
まず、上述したようにオフサイクル方式の冷却装置１４では、熱交換停止期間１８において消費電力値が時間経過に従い減少し、熱交換停止期間１８の終期において消費電力値が最小値（下向きのピーク）となり、その後復帰期間１９において消費電力値が時間経過に従い増加する（図２参照）。本実施形態では、熱交換停止期間１８の終期が対象時限内の基準時刻と一致するとき、対象時限における消費電力量が最小になる。例えば基準時刻は、対象時限の中間の時刻であって、図５において１３：１５である。
【００６２】
例えば図５に示すオフサイクル方式の冷却装置Ａにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：１５である。また冷却装置Ａのデフロスト開始時刻は、図５（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０７：１５）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：１５−１４：１５の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ａのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図５（ｂ）では１２：４５になるように（３０分早めるように）変更されて、熱交換停止期間１８の終期が基準時刻と等しくなる。
【００６３】
またオフサイクル方式の冷却装置Ｂにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：３０である。また冷却装置Ｂのデフロスト開始時刻は、図５（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０７：３０）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：３０−１４：３０の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｂのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図５（ｂ）では１２：４５になるように（４５分早めるように）変更されて、熱交換停止期間１８の終期が基準時刻と等しくなる。
【００６４】
またオフサイクル方式の冷却装置Ｃにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１４：２３である。また冷却装置Ｂのデフロスト開始時刻は、図５（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０８：２３）との間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１３：２３−１５：２３の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｃのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、図５（ｂ）では１３：２３となるように（１時間早めるように）変更される。
【００６５】
一方、ヒータ方式の冷却装置Ｄにおいて、変更前のデフロスト開始時刻が１３：１５であり、対象時限に含まれる高電力期間２３は１５分間である。また冷却装置Ｄのデフロスト開始時刻は、図５（ａ）では前回のデフロスト開始時刻（例えば、０１：１５）との間隔が第２の範囲内に収まる限りにおいて、すなわち１２：４５−１３：４５の範囲内で変更可能である。好適には冷却装置Ｄのデフロスト開始時刻は、上記範囲内において対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻、ここでは１３：３０以降となるように（１５分以上遅らせるように）変更される。図５（ｂ）では、デフロスト開始時刻が１３：３０に変更されている。
【００６６】
またヒータ方式の冷却装置Ｅにおいて、変更前のデフロスト開始時刻は１４：００であり、対象時限に含まれる高電力期間２３は０分間である。したがって、冷却装置Ｅのデフロスト開始時刻を変更する必要はない。
【００６７】
以上のように各冷却装置１４のデフロスト開始時刻が変更されることによって、対象時限における消費電力量が低減される。
【００６８】
（デフロスト開始時刻の変更処理）
次に、制御部２７が実行する、冷却装置１４のデフロスト開始時刻の変更処理について説明する。はじめに制御部２７は、各冷却装置１４から、現在設定されているデフロスト開始時刻、すなわち変更前のデフロスト開始時刻を示す情報を取得する。
【００６９】
続いて制御部２７は、各冷却装置１４について優先順位を決定する。具体的には制御部２７は、冷却装置１４毎に、変更前のデフロスト開始時刻と、対象時限の消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻と、の差の絶対値を算出する。例えば図４において、冷却装置Ａにおける時刻の差の絶対値は｜１３：２３−１３：１５｜＝８分、冷却装置Ｂにおける時刻の差の絶対値は｜１３：３０−１３：１５｜＝１５分、冷却装置Ｃにおける時刻の差の絶対値は｜１４：２３−１３：２３｜＝１時間、冷却装置Ｄにおける時刻の差の絶対値は｜１３：１５−１３：３０｜＝１５分、および冷却装置Ｅにおける時刻の差の絶対値は０分である。そして制御部２７は、算出された絶対値がゼロである冷却装置１４を除き、絶対値が小さい冷却装置１４程、優先順位を上位に定める。例えば図４において、優先順位は、上位のものから冷却装置Ａ＞冷却装置Ｂ＝冷却装置Ｄ＞冷却装置Ｃの順に定められる。
【００７０】
続いて制御部２７は、以下に説明する動作を、優先順位が上位である冷却装置１４から順に実行する。
【００７１】
まず制御部２７は、記憶部２６に記憶されたデフロストに関する情報に基づき、冷却装置１４のデフロスト方式を判定する。
【００７２】
デフロスト方式がオフサイクル方式であるとき、制御部２７は、上述したように、連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、対象時限の消費電力量を低減させるように、好適には最小にするように、デフロスト開始時刻を変更する。
【００７３】
具体的には制御部２７は、連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて、低電力期間２０のうち対象時限に含まれる期間を増加させるデフロスト開始時刻の候補を特定する。好適には制御部２７は、低電力期間２０のうち対象時限に含まれる期間を最長にするデフロスト開始時刻変更の候補を特定する。そして制御部２７は、デフロスト開始時刻を、特定された候補に一致させるように変更する。ここで、低電力期間２０のうち対象時限に含まれる期間を最長にするデフロスト開始時刻の複数の候補が特定されたときには、制御部２７は、特定された複数の候補のうち、熱交換停止期間１８の終期と基準時刻との差の絶対値を最小にする候補を識別する。そして制御部２７は、デフロスト開始時刻を、識別された候補に一致させるように変更する。
【００７４】
一方、デフロスト方式がヒータ方式であるとき、制御部２７は、上述したように、連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第２の範囲内に収まる限りにおいて、対象時限の消費電力量を低減させるように、好適には最小にするように、デフロスト開始時刻を変更する。
【００７５】
具体的には制御部２７は、連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第２の範囲内に収まる限りにおいて、高電力期間２３のうち対象時限に含まれる期間を低減させるデフロスト開始時刻の候補を特定する。好適には制御部２７は、高電力期間２３のうち対象時限に含まれる期間を最短にするデフロスト開始時刻の候補を特定する。そして制御部２７は、デフロスト開始時刻を、特定された候補に一致させるように変更する。
【００７６】
続いて制御部２７は、上述のようにしてオフサイクル方式またはヒータ方式の冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更すると、記憶部２６に記憶されたデフロストに関する情報のうち、当該冷却装置１４のデフロスト開始時刻を示す情報を更新する。
【００７７】
続いて制御部２７は、変更後のデフロスト開始時刻に基づいて対象時限における平均需用電力値の予測値を新たに算出する。続いて制御部２７は、予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。予測値が第１の閾値未満であるとき、制御部２７は、デフロスト開始時刻の変更処理を終了する。一方、予測値が第１の閾値以上であるとき、制御部２７は、優先順位が同位または下位である他の冷却装置１４について上述した動作を繰り返し実行する。また制御部２７は、優先順位が定められた全ての冷却装置１４について上述した動作を実行したときも、デフロスト開始時刻の変更処理を終了する。
【００７８】
また制御部２７は、デフロスト開始時刻の変更処理を終了すると、デフロスト開始時刻を変更した各冷却装置１４に対して制御信号を送信し、変更後のデフロスト開始時刻を各冷却装置１４に再設定させる。
【００７９】
次に図６のフローチャートを参照して、本実施形態に係る電力管理装置１６の動作について説明する。電力管理装置１６は、現在時刻が属する時限が対象時限に定められている場合には、例えば現在時刻がトリガ時刻となったときに下記の動作を開始する。また電力管理装置１６は、現在時刻が属する時限よりも後の時限が対象時限に定められている場合には、例えば電力削減要求に関する情報を取得したとき等、対象時限の始期よりも前の時刻に下記の動作を開始する。
【００８０】
ステップＳ１００：はじめに電力管理装置１６の制御部２７は、対象時限における平均需要電力値の予測値を算出する。
【００８１】
ステップＳ１０１：続いて制御部２７は、ステップＳ１００の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。予測値が第１の閾値以上であるとき（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、制御部２７は、ステップＳ１０２に進む。一方、予測値が第１の閾値未満であるとき（ステップＳ１０１−Ｎｏ）、制御部２７は、本処理を終了する。
【００８２】
ステップＳ１０２：ステップＳ１０１の予測値が第１の閾値以上であるとき（ステップＳ１０１−Ｙｅｓ）、制御部２７は、デフロスト開始時刻の変更処理を実行する。
【００８３】
ステップＳ１０３：そして制御部２７は、冷却装置１４のデフロスト開始時刻の変更処理が終了すると、デフロスト開始時刻を変更した各冷却装置１４に対して制御信号を送信し、変更後のデフロスト開始時刻を各冷却装置１４に再設定させる。
【００８４】
次に図７のフローチャートを参照して、デフロスト開始時刻の変更処理について説明する。本処理は、上述したステップＳ１０２（図６参照）において実行される。
【００８５】
ステップＳ２００：はじめに電力管理装置１６の制御部２７は、各冷却装置１４から、現在設定されているデフロスト開始時刻を示す情報を取得する。
【００８６】
ステップＳ２０１：続いて制御部２７は、各冷却装置１４について優先順位を決定する。
【００８７】
ステップＳ２０２：続いて制御部２７は、ステップＳ２０２以降の処理が未実行である冷却装置のうち、優先順位が最上位である冷却装置１４について、記憶部２６に記憶されたデフロストに関する情報に基づき、当該冷却装置１４のデフロスト方式を判定する。冷却装置１４がオフサイクル方式であるとき、ステップＳ２０３に進む。一方、冷却装置１４がヒータ方式であるとき、ステップＳ２０４に進む。
【００８８】
ステップＳ２０３：ステップＳ２０２で冷却装置１４がオフサイクル方式であるとき、制御部２７は、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を、冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第１の範囲内に収まる限りにおいて対象時限における消費電力量を低減しまたは最小にするデフロスト開始時刻に変更し、デフロストに関する情報を更新して、ステップＳ２０５に進む。
【００８９】
ステップＳ２０４：ステップＳ２０２で冷却装置１４がヒータ方式であるとき、制御部２７は、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を、冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が第２の範囲内に収まる限りにおいて対象時限における消費電力量を低減しまたは最小にするデフロスト開始時刻に変更し、デフロストに関する情報を更新して、ステップＳ２０５に進む。
【００９０】
ステップＳ２０５：ステップＳ２０３またはステップＳ２０４の後、制御部２７は、変更後のデフロスト開始時刻に基づいて対象時限における平均需用電力値の予測値を算出する。
【００９１】
ステップＳ２０６：続いて制御部２７は、ステップＳ２０５の予測値が第１の閾値以上であるか否かを判定する。予測値が第１の閾値以上であるとき（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）、ステップＳ２０７に進む。一方、予測値が第１の閾値未満であるとき（ステップＳ２０６−Ｎｏ）、制御部２７はデフロスト開始時刻の変更処理を終了して、上述したステップＳ１０３（図６参照）に進む。
【００９２】
ステップＳ２０７：ステップＳ２０６で予測値が第１の閾値以上であるとき（ステップＳ２０６−Ｙｅｓ）、制御部２７は、優先順位が定められた全ての冷却装置１４についてステップＳ２０２以降の処理を実行したか否かを判定する。全ての冷却装置１４についてステップＳ２０２以降の処理を実行したとき（ステップＳ２０７−Ｙｅｓ）、制御部２７は当該変更処理を終了して、上述したステップＳ１０３（図６参照）に進む。一方、全ての冷却装置１４についてステップＳ２０２以降の処理を実行していないとき（ステップＳ２０７−Ｎｏ）、ステップＳ２０２に戻り、優先順位が同位または下位の他の冷却装置１４について処理を繰り返し実行する。
【００９３】
このように、本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置１６によれば、対象時限における平均需要電力値（デマンド値）の予測値が第１の閾値以上であると判定したときに、デフロスト方式に応じて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する。上述したように、デフロスト開始時刻の変更によって、対象時限における冷却装置１４の消費電力量が低減可能である。また、対象時限における冷却装置１４の消費電力量が低減されるため、例えばデマンド値に基づいて電力料金が決定される場合において、電力料金を抑えるために好適である。
【００９４】
また電力管理装置１６は、冷却装置１４の連続する２つのデフロスト開始時刻の間隔が所定範囲（第１の範囲または第２の範囲）内に収まる限りにおいてデフロスト開始時刻を変更する。このようにして、デフロスト開始時刻が比較的大きく変更されることが防止されるので、例えばデフロスト開始時刻の間隔が極端に大きくなりデフロストの実行によっても霜が十分に除去できない等といった不都合の発生が抑制される。
【００９５】
また電力管理装置１６は、変更前のデフロスト開始時刻と、対象時限における消費電力量を最小にするデフロスト開始時刻と、の差の絶対値が小さい冷却装置１４から順に、デフロスト開始時刻を変更する。このようにして、デフロスト開始時刻が比較的大きく変更されることが防止され、例えば霜が十分に除去できない等といった不都合の発生が抑制される。
【００９６】
（第２の実施形態）
次に図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る電力管理システム１００について説明する。電力管理システム１００は、分電盤１１と、電力量計１２と、最大需要電力計１３と、少なくとも１つの冷却装置１４と、負荷１５と、電力管理装置１６と、空調装置２８０と、端末装置２９０と、を備える。電力量計１２、最大需要電力計１３、および負荷１５は、第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。
【００９７】
分電盤１１は、電力系統１７から取得する電力を、冷却装置１４、負荷１５、電力管理装置１６、および空調装置２８０に分配する。
【００９８】
冷却装置１４は、第１の実施形態と同様に、需要家施設に備えられた冷却庫内の温度を所望の温度まで熱交換によって冷却する。また本実施形態に係る冷却装置１４は、例えばさらに温度センサを含んで構成され、冷却庫内の温度を測定可能である。冷却装置１４は、熱交換停止期間において冷却庫内の温度を測定し、測定した温度を示す情報を電力管理装置１６に送信する。
【００９９】
電力管理装置１６は、第１の実施形態と同様に、例えば需要家施設全体の消費電力量等に基づいて、冷却装置１４、負荷１５、および空調装置２８０の一般的な電力管理を行う。また電力管理装置１６は、第１の実施形態と同様に、対象時限における平均需要電力値の予測値に基づいて、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する。また本実施形態に係る電力管理装置１６は、空調装置２８０を用いて、オフサイクル方式の冷却装置１４の熱交換停止期間において需要家施設内における冷却庫周辺の空間（周辺空間）の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う。空調制御の実行によって、オフサイクル方式の冷却装置１４において復帰期間の終期に発生する消費電力値のピークが低減される。また電力管理装置１６は、空調制御の実行中、端末装置２９０の動作を制御して、需要家施設におけるユーザ（例えば、従業員）に対する警告を行う。周辺空間の温度および湿度の少なくとも一方と冷却装置１４のピークとの関係、および電力管理装置１６の動作の詳細については後述する。
【０１００】
空調装置２８０は、需要家施設内における冷却庫の周辺空間内に備えられ、周辺空間の空調を行う。空調装置２８０は、例えば需要家施設におけるユーザ等が手動で行う温度設定および湿度設定等の空調設定に従って動作可能である。また空調装置２８０は、電力管理装置１６による一般的な電力管理に応じて空調設定を自動的に変更してもよい。また空調装置２８０は、本実施形態に係る電力管理装置１６の空調制御に従って空調設定を変更する。
【０１０１】
端末装置２９０は、例えば携帯電話やパーソナルコンピュータ等の情報端末であって、有線または無線を介して電力管理装置１６と通信可能である。端末装置２９０は、後述するように電力管理装置１６の制御によって、需要家施設におけるユーザ（例えば、従業員）に対して警告を行う。警告は、例えば画像の表示または音声によって行われ、ユーザに対して冷却庫内への立ち入りおよび商品等の搬入等の抑制を促す。
【０１０２】
ここで、周辺空間の温度とオフサイクル方式の冷却装置１４の消費電力値との関係について、図９を参照して説明する。図９は、横軸を時間、および縦軸を冷却装置１４の消費電力値［ｋＷ］としたグラフである。
【０１０３】
電力管理装置１６による空調制御無しの場合には、熱交換停止期間（３０分間）の始期（デフロスト開始時刻）に熱交換が停止されることによって、熱交換停止期間において消費電力値が時間経過に従い減少する。また、熱交換停止期間の終期に熱交換が再開されることによって、熱交換停止期間後の復帰期間（本実施形態においては、３０分間）において消費電力値が時間経過に従い増加する。ここで復帰期間の終期における消費電力値は、熱交換停止期間前（例えば、０２：００−０３：３０）等の通常動作時よりも大きい値となる。換言すると、空調制御無しの場合には、復帰期間の終期において消費電力値のピーク３００が発生し得る。このことは、熱交換停止期間において冷却庫内の温度が比較的高くなった場合に、通常動作時と同程度の比較的低い温度まで冷却庫内の温度を急激に低下させるために復帰期間における消費電力が増大することに起因する。
【０１０４】
一方、電力管理装置１６による空調制御有りの場合には、空調制御無しの場合と比較して周辺空間の温度が低い。かかる場合には、復帰期間の終期における消費電力値は、空調制御無しの場合と比較して小さくなる。換言すると、空調制御有りの場合には、復帰期間の終期において消費電力値のピーク３００が抑制される。このことは、空調制御によって周辺空間の温度が低下することによって、空調制御無しの場合と比較して熱交換停止期間における冷却庫内の温度上昇が抑制されることに起因する。
【０１０５】
次に、周辺空間の湿度とオフサイクル方式の冷却装置１４の消費電力値との関係について、図１０を参照して説明する。図１０は、横軸を時間、および縦軸を冷却装置１４の消費電力値［ｋＷ］としたグラフである。
【０１０６】
電力管理装置１６による空調制御無しの場合には、上述した例と同様に、３０分間の熱交換停止期間の後、３０分間の復帰期間の終期において消費電力値のピーク３００が発生し得る。
【０１０７】
一方、電力管理装置１６による空調制御有りの場合には、霜を除去するために必要な熱交換停止期間が、空調制御無しの場合と比較して短くなる（例えば、１５分間）。熱交換停止期間の短縮によって、空調制御無しの場合と比較して、熱交換停止期間における冷却庫内の温度上昇が抑制され、復帰期間の終期において消費電力値のピーク３００が抑制される。また、復帰期間も熱交換停止期間と同様に、空調制御無しの場合と比較して短くなる（例えば、１５分間）。
【０１０８】
次に、電力管理装置１６の構成について具体的に説明する。電力管理装置１６は、第１の実施形態と同様に、入出力部２５と、記憶部２６と、制御部２７と、を備える（図３参照）。入出力部２５および記憶部２６は、第１の実施形態と同様である。
【０１０９】
制御部２７は、第１の実施形態と同様に、対象時限における平均需用電力値の予測値に基づいて、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更する。
【０１１０】
また本実施形態に係る制御部２７は、デフロスト開始時刻以降、例えば熱交換停止期間および復帰期間において、入出力部２５を介して冷却装置１４から冷却庫内の温度を示す情報を取得し、冷却庫内の温度を監視する。続いて制御部２７は、冷却庫内の温度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。ここで熱交換停止期間における温度が比較的高い場合には、上述したように復帰期間の終期に発生する消費電力値のピーク値が増大する傾向がある。第２の閾値は、復帰期間の終期に発生する消費電力値のピーク値が実用上許容可能な値となるような冷却庫内温度の閾値であって、例えば実験またはシミュレーションによって予め決定可能である。第２の閾値は、定数であってもよく、例えばデフロスト開始時刻からの経過時間に応じて変化する値であってもよい。
【０１１１】
制御部２７は、冷却庫内の温度が第２の閾値以上であるとき、空調装置２８０の動作を制御して、周辺空間の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う。また制御部２７は、端末装置２９０の動作を制御して警告を行う。
【０１１２】
続いて制御部２７は、空調制御を開始した後、冷却庫内の温度が所定値未満となったか否かを判定する。所定値は、上述の空調制御および警告を停止しても消費電力値のピーク値が実用上許容可能な値となるような冷却庫内温度の閾値であって、例えば第２の閾値と等しい値であってもよく、第２の閾値とは異なる値であってもよい。
【０１１３】
そして制御部２７は、冷却庫内の温度が所定値未満となったとき、空調制御および警告を停止する。
【０１１４】
次に図１１のフローチャートを参照して、本実施形態に係る電力管理装置１６が空調制御および警告を行う動作について説明する。本処理は、例えば現在時刻がデフロスト開始時刻となったときに開始される。
【０１１５】
ステップＳ３００：はじめに電力管理装置１６の制御部２７は、冷却装置１４から、入出力部２５を介して冷却庫内の温度を示す情報の継続的な取得を開始する。
【０１１６】
ステップＳ３０１：続いて制御部２７は、冷却庫内の温度が第２の閾値以上であるか否かを判定する。冷却庫内の温度が第２の閾値以上であるとき（ステップＳ３０１−Ｙｅｓ）、ステップＳ３０２に進む。一方、冷却庫内の温度が第２の閾値未満であるとき（ステップＳ３０１−Ｎｏ）、ステップＳ３０１に戻る。
【０１１７】
ステップＳ３０２：ステップＳ３０１で冷却庫内の温度が第２の閾値以上であるとき（ステップＳ３０１−Ｙｅｓ）、制御部２７は、空調装置２８０の動作を制御して、周辺空間の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う。
【０１１８】
ステップＳ３０３：続いて制御部２７は、端末装置２９０の動作を制御して警告を行う。
【０１１９】
ステップＳ３０４：続いて制御部２７は、ステップＳ３０２の空調制御およびステップＳ３０３の警告を開始した後、冷却庫内の温度が所定値未満となったか否かを判定する。冷却庫内の温度が所定値未満となったとき（ステップＳ３０４−Ｙｅｓ）、ステップＳ３０５に進む。一方、冷却庫内の温度が所定値以上から所定値未満となっていないとき（ステップＳ３０４−Ｎｏ）、ステップＳ３０４に戻る。
【０１２０】
ステップＳ３０５：ステップＳ３０４で冷却庫内の温度が所定値未満となったとき（ステップＳ３０４−Ｙｅｓ）、制御部２７は、ステップＳ３０２の空調制御を停止する。
【０１２１】
ステップＳ３０６：そして制御部２７は、ステップＳ３０３の警告を停止する。
【０１２２】
このように、本発明の第２の実施形態に係る電力管理装置１６は、第１の実施形態と同様に、対象時限における平均需要電力値の予測値に基づいて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更可能である。
【０１２３】
また電力管理装置１６は、デフロスト開始時刻以降に冷却庫内の温度が第２の閾値以上になるとき、空調装置２８０の動作を制御して周辺空間の温度および湿度の少なくとも一方を低下させる空調制御を行う。このため、冷却装置１４の復帰期間の終期に発生し得る消費電力値のピークが低減されるので、復帰期間の終期が属する時限の消費電力量が低減される。ここで第１の実施形態と同様に、冷却装置１４のデフロスト開始時刻を変更すると、例えばオフサイクル方式の複数の冷却装置１４のデフロスト開始時刻が一致する場合がある（例えば、図４（ｂ）の冷却装置ＢおよびＣ）。かかる場合には、複数の冷却装置１４において復帰期間の終期が一致する（同時刻となる）ため、複数の冷却装置１４のピークが重なり、復帰期間１９の終期が属する時限（図４（ｂ）において、１４：００−１４：３０）の消費電力量が比較的大きく増加し得る。したがって、消費電力値のピークが低減される本実施形態は、複数の冷却装置１４において復帰期間の終期が一致する場合に特に好適である。
【０１２４】
また電力管理装置１６は、冷却庫内の温度が第２の閾値以上となると、端末装置２９０の動作を制御して警告を行う。このようにして、例えば需要家における使用者による冷却庫内への立ち入りおよび商品等の搬入等の抑制を促すので、冷却庫内の温度のさらなる上昇が抑制され、冷却装置１４の復帰期間の終期に発生し得る消費電力値のピークの増大が抑制される。
【０１２５】
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部、各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部やステップ等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
【０１２６】
例えば、上述の実施形態において、電力管理装置１６は、対象時限における平均需要電力値の予測値［ｋＷ］と第１の閾値との比較に基づいて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を調整する例について説明したが、平均需要電力値の予測値を用いる構成に限られない。例えば電力管理装置１６は、対象時限における需要電力量の予測値［ｋＷｈ］と、過去１年間において最大のデマンド値が記憶された時限における需要電力量と、の比較に基づいて冷却装置１４のデフロスト開始時刻を調整してもよい。かかる場合には、過去１年間において最大のデマンド値が記憶された時限における需要電力量が第１の閾値に定められる。
【０１２７】
また上述の実施形態において、電力管理装置１６が対象時限における平均需要電力値（または需要電力量）の予測値を算出する例について説明したが、電力管理装置１６が予測値を算出する構成に限られない。例えば、ネットワーク２４に接続された外部のサーバ装置が対象時限における平均需要電力値（または需要電力量）の予測値を算出し、電力管理装置１６が入出力部２５およびネットワーク２４を介して当該サーバ装置から予測値を取得する構成であってもよい。
【０１２８】
また上述の実施形態において、電力管理装置１６が定める所定のデフロスト開始時刻、熱交換停止期間、および復帰期間に従って冷却装置１４が自動的にデフロストを実行する例について説明したが、冷却装置１４が自動的にデフロストを実行する構成に限られない。例えば、電力管理装置１６が、冷却装置１４の動作を制御して、デフロストを実行させてもよい。
【０１２９】
また上述の実施形態において、熱交換停止期間および復帰期間が予め定められる例について説明したが、これらの期間が予め定められる構成に限られない。例えば、冷却装置１４は、例えば熱交換器の温度を測定する温度センサを含んで構成され、デフロスト開始時刻以後に熱交換器の温度が所定温度まで上昇したときに、熱交換停止期間を終了させてもよい。また冷却装置１４は、復帰期間の始期以降に冷却庫内の温度が所定温度まで低下したときに、復帰期間を終了させてもよい。
【０１３０】
また上述の実施形態において、電力管理装置１６が自動的に第１の閾値および対象時限を決定する例について説明したが、電力管理装置１６が自動的に決定する構成に限られない。例えば、需要家が自発的に第１の閾値および対象時限を定めて電力管理装置１６に入力し、消費電力量の削減に取り組んでもよい。
【０１３１】
また上述の実施形態において、基準時刻は対象時限の中間の時刻である例について説明したが、基準時刻はこれに限られない。基準時刻は、オフサイクル方式の冷却装置１４における、低電力期間中の消費電力の時間変化（波形）に基づいて、対象時限内の任意の時刻に定められる。
【０１３２】
また上述の第２の実施形態において、冷却庫内の温度が所定値未満となったときに、電力管理装置１６の空調制御および警告が停止される例について説明したが、空調制御が停止される冷却庫内の温度と警告が停止される冷却庫内の温度とは異なる値であってもよい。すなわち、冷却庫内の温度が第１の所定値未満となったときに空調制御が停止され、冷却庫内の温度が第２の所定値未満となったときに警告が停止される構成において、第１の所定値と第２の所定値とは、同一の値であってもよく、異なる値であってもよい。
【符号の説明】
【０１３３】
１０、１００    電力管理システム
１１    分電盤
１２    電力量計
１３    最大需要電力計
１４    冷却装置
１５    負荷
１６    電力管理装置
１７    電力系統
１８、２１    熱交換停止期間
１９、２２    復帰期間
２０    低電力期間
２３    高電力期間
２４    ネットワーク
２５    入出力部
２６    記憶部
２７    制御部
２８０    空調装置
２９０    端末装置
３００    ピーク
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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