(57)【要約】【課題】電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制すると共に、電力需要の変動への対応を可能とする電力管理装置および電力管理方法を提供する。【解決手段】需要情報および調達情報を取得する取得部１２と、ＤＲに関する削減情報が記憶されている記憶部１４と、需要情報に基づいて予測需要電力量を求める処理を行い、予測需要電力量が、調達電力量を含む負荷設備２０に供給される予定の計画調達電力量よりも大きいと判定された場合には、電力供給の実行までの期間と削減情報とに基づいてＤＲを求める処理、および、電力供給の実行までの期間と調達情報とに基づいて計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める処理を行い、ＤＲおよび追加調達コストに基づいて、需要電力量の削減量と、追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める処理を行う演算部１１と、が設けられていることを特徴とする。【選択図】  図１
2016032334.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置であって、
前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報、前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報を取得する取得部と、
前記負荷設備における前記需要電力のデマンドレスポンスに関する削減情報が記憶されている記憶部と、
前記需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める処理を行い、前記予測需要電力量が、前記調達電力量を含む前記負荷設備に供給される予定の計画調達電力量よりも大きいと判定された場合には、
前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記削減情報とに基づいて前記デマンドレスポンスを求める処理、および、
前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める処理を行い、
前記デマンドレスポンスおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める処理を行う演算部と、
が設けられていることを特徴とする電力管理装置。
【請求項２】
前記取得部は、前記負荷設備に電力を供給する電源であって周囲の環境変化に応じて発電量が変動する電源から前記発電量に関する発電情報を更に取得し、
前記演算部は、少なくとも前記調達電力量、および、前記発電情報から求められる前記発電量を前記計画調達電力量に含めて処理を行うことを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
【請求項３】
前記演算部は、前記発電情報に基づいて前記電源により発電される前記発電量を推定する処理を行い、その後に、前記電源が発電する電力量が、前記推定した発電量よりも小さい場合には、
前記電力市場から電力を追加調達する際に、前記追加調達量を増やし、前記追加調達量と前記削減量との和を、前記予測需要電力量と前記計画調達電力量との差よりも大きくすることを特徴とする請求項２記載の電力管理装置。
【請求項４】
前記演算部により求められた比率に基づいて、前記削減量に関するデマンドレスポンス指令の出力と、前記追加調達量の電力の調達指令の出力と、を行う出力部とが更に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
【請求項５】
前記記憶部には、デマンドレスポンス時間の長さ、時間帯、前記需要電力、予測需要電力、および季節の少なくとも１つに対応して値が異なる所定係数が予め記憶され、
前記演算部は、前記デマンドレスポンス時間の長さ、時間帯、前記需要電力、予測需要電力、および季節少なくとも１つに対応した前記所定係数を前記記憶部から取得し、前記追加調達量に前記所定係数を乗じた補正調達量を求める処理を行い、
前記出力部は、前記追加調達量の代わりに前記補正調達量の電力の調達指令を出力することを特徴とする請求項２または３に記載の電力管理装置。
【請求項６】
前記記憶部には、前記削減量および前記追加調達量の和に対する前記削減量の割合が小さくなるとともに値が１に近づき、前記削減量の割合が大きくなるとともに値が１よりも大きな所定値に近づく所定係数が予め記憶され、
前記演算部は、前記削減量および前記追加調達量の和に対する前記削減量の割合に対応する前記所定係数を取得し、前記追加調達量に前記所定係数を乗じた補正調達量を求める処理を行い、
前記出力部は、前記追加調達量の代わりに前記補正調達量の電力の調達指令を出力することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
【請求項７】
電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置における電力管理方法であって、
前記電力管理装置の演算部が、前記負荷設備に供給する調達電力量を含む計画調達電力量を求める演算処理を行う計画ステップと、
前記計画調達電力量を求めた後に、前記演算部が、前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める演算処理を行う予測ステップと、
前記演算部が、前記計画調達電力量および前記予測需要電力量を比較し、予測需要電力量が計画調達電力量を上回っているか否かを判定する処理を行う判定ステップと、
前記予測需要電力量が前記計画調達電力量を上回っていると判定された場合に、演算部が、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める演算処理を行う追加調達算出ステップと、
前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記負荷設備における前記需要電力のデマンドレスポンスに関する削減情報とに基づいて前記デマンドレスポンスを求める演算処理を行うデマンド算出ステップと、
前記デマンドレスポンスおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める比率ステップと、
を有することを特徴とする電力管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力管理装置および電力管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力小売自由化が始まったことにより、従来の電力会社の他にも特定規模電力事業者からも電力を調達することが可能となり、これまでよりも安価な種々の電力調達方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献１では、翌日、翌々日などに使用する電力を取り引きするスポット取引で電力を調達する電力管理装置が提案されている。ここでは、第１電力需要予測量に基づいてスポット取引を行い、取引対象日の前日などの第１電力需要予測の後に第２電力需要予測を行っている。これら第１電力需要予測量と、第２電力需要予測量との差分が発生した場合、その差分にあたる電力需要量を減らすデマンドを発行している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１０６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１におけるは電力管理装置スポット市場において電力を取り引きすることを前提としたものであって、当日の数時間後に電力を取り引きする４時間前市場や、１時間前市場などの当日市場を利用するものではない。そのため、スポット市場から電力が取り引きできる期限を過ぎたのちに、電力需要量の増加が予測された場合には、デマンドを発行することにより電力調達のコスト増加を抑制している。
【０００６】
しかしながら、スポット市場は、電力の取り引きの遅くとも前日までに入札を行う必要があるため、入札した電力量と、実際の電力需要量との間に差が発生しやすく、発生する差が大きくなりやすい。その結果、電力需要の抑制を図るデマンドの発行頻度が高くなると共に、抑制する電力需要の量も大きくなるため、需要家への負担が大きくなるという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制すると共に、電力需要の変動への対応を可能とする電力管理装置および電力管理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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の電力管理装置は、電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置であって、前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報、前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報を取得する取得部と、前記負荷設備における前記需要電力のデマンドレスポンス（以下「ＤＲ」と表記する。）に関する削減情報が記憶されている記憶部と、前記需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める処理を行い、前記予測需要電力量が、前記調達電力量を含む前記負荷設備に供給される予定の計画調達電力量よりも大きいと判定された場合には、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記削減情報とに基づいて前記ＤＲを求める処理、および、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める処理を行い、前記ＤＲおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める処理を行う演算部と、が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の電力管理方法は、電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置における電力管理方法であって、前記電力管理装置の演算部が、前記負荷設備に供給する調達電力量を含む計画調達電力量を求める演算処理を行う計画ステップと、前記計画調達電力量を求めた後に、前記演算部が、前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める演算処理を行う予測ステップと、前記演算部が、前記計画調達電力量および前記予測需要電力量を比較し、予測需要電力量が計画調達電力量を上回っているか否かを判定する処理を行う判定ステップと、前記予測需要電力量が前記計画調達電力量を上回っていると判定された場合に、演算部が、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める演算処理を行う追加調達算出ステップと、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記負荷設備における前記需要電力のＤＲに関する削減情報とに基づいて前記ＤＲを求める演算処理を行うデマンド算出ステップと、前記ＤＲおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める比率ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明の電力管理装置および電力管理方法によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率が求められ、求められた比率に応じて削減量に関するデマンド発行が行われ、追加調達量の電力が調達される。そのため、一律に負荷設備への消費電力の削減を求める場合や、電力市場から電力を追加調達する場合と比較して、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制することができる。ＤＲおよび追加調達コストの状況に応じて、削減量と追加調達量との比率を求めるため、電力需要の変動への対応が容易となる。
【００１１】
上記発明において前記取得部は、前記負荷設備に電力を供給する電源であって周囲の環境変化に応じて発電量が変動する電源から前記発電量に関する発電情報を更に取得し、前記演算部は、少なくとも前記調達電力量、および、前記発電情報から求められる前記発電量を前記計画調達電力量に含めて処理を行うことが好ましい。
【００１２】
このように計画調達電力量に、調達電力量および負荷設備に電力を供給する電源から調達される電力量を含めることにより、電力会社とは別の電源から供給される電力を負荷設備に供給する場合であっても、電力の調達コスト増加、ＤＲに応じた需要家へインセンティブを払うことによるコスト増加および、需要家への負担増加を抑制することができる。なお、電源としては、再生可能エネルギを利用して発電を行う電源を例示することができ、具体的には太陽光発電設備を例示することができる。
【００１３】
上記発明において前記演算部は、前記発電情報に基づいて前記電源により発電される前記発電量を推定する処理を行い、その後に、前記電源が発電する電力量が、前記推定した発電量よりも小さい場合には、前記電力市場から電力を追加調達する際に、前記追加調達量を増やし、前記追加調達量と前記削減量との和を、前記予測需要電力量と前記計画調達電力量との差よりも大きくすることが好ましい。
【００１４】
このように、電源により発電される発電量が推定した発電量よりも小さい場合に、追加調達量を増やす処理を行うことにより、電源により発電される発電量が減少しても削減量を増やすことなく予測需要電力量と計画調達電力量との差を埋めることができる。
【００１５】
上記発明においては、前記演算部により求められた比率に基づいて、前記削減量に関するＤＲ指令の出力と、前記追加調達量の電力の調達指令の出力と、を行う出力部とが更に設けられていることが好ましい。
【００１６】
上記発明において前記記憶部には、ＤＲ時間の長さ、時間帯、需要電力、予測需要電力、および季節の少なくとも１つ（以下「季節等」と表記する。）に対応して値が異なる所定係数が予め記憶され、前記演算部は、前記季節等に対応した前記所定係数を前記記憶部から取得し、前記追加調達量に前記所定係数を乗じた補正調達量を求める処理を行い、前記出力部は、前記追加調達量の代わりに前記補正調達量の電力の調達指令を出力することが好ましい。
【００１７】
このように季節等に応じた所定係数を用いて追加調達量を補正した補正調達量に基づいて追加調達する電力量を変動させることにより、電源により発電される発電量の変動への対応が容易となる。
【００１８】
上記発明において前記記憶部には、前記削減量および前記追加調達量の和に対する前記削減量の割合が小さくなるとともに値が１に近づき、前記削減量の割合が大きくなるとともに値が１よりも大きな所定値に近づく所定係数が予め記憶され、前記演算部は、前記削減量および前記追加調達量の和に対する前記削減量の割合に対応する前記所定係数を取得し、前記追加調達量に前記所定係数を乗じた補正調達量を求める処理を行い、前記出力部は、前記追加調達量の代わりに前記補正調達量の電力の調達指令を出力することが好ましい。
【００１９】
このように追加調達量に所定係数を乗じた補正調達量に基づいて、電力の追加調達を行うとともに、削減量の比率に応じて所定係数の値を変化させることにより、削減量の未達成が発生した場合への対応が容易となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の電力管理装置および電力管理方法によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率を求め、求められた比率に応じて削減量に関するデマンド発行と、追加調達量の電力を調達することにより、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制すると共に、電力需要の変動への対応が可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置の概略を説明する摸式図である。
【図２】図１の電力管理装置における制御を説明するフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る電力管理装置における制御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】
【００２２】
この発明の第１の実施形態に係る電力管理装置について、図１および図２を参照しながら説明する。
本実施形態では、本願発明の電力管理装置１が、電力会社３１、電力市場３２および太陽光発電設備（電源）３３から電力を調達する負荷設備２０における需要電力量を管理するとともに、負荷設備２０へ供給される調達電力量を管理する装置である例に適用して説明する。
【００２３】
さらに具体的には、電力管理装置１が、電力の供給が行われる実需給の前に求められた計画調達電力量Ｐ１と比較して、その後に求められた予測需要電力量Ｐ２が大きくなった場合に、電力市場３２から調達する電力量、および、負荷設備２０に要請する需要電力量の削減量を管理する装置である例に適用して説明する。
【００２４】
なお、電力市場３２は、電力の供給が行われる実需給ＰＲの前日までに売買が行われるスポット市場や、実需給の４時間前までに売買が行われる４時間前市場や、１時間前までに売買が行われる１時間前市場などが含まれる。また、本実施形態では、周囲の環境変化に応じて発電量が変動する電源として太陽光発電設備３３を用いる例に適用して説明するが、太陽光発電設備３３に限られることなく、風力発電設備など他の再生可能エネルギ発電設備であってもよく、特に限定するものではない。さらに、負荷設備２０は１つのビルであってもよいし、複数のビルであってもよい。さらに、ビルやその他の設備を含む地域であってもよく、その規模や範囲を特に限定するものではない。
【００２５】
電力管理装置１は、ＣＰＵ（中央演算処理ユニット）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク、入出力インタフェース等を有するコンピュータシステムである。ＲＯＭ等に記憶されている制御プログラムは、ＣＰＵを演算部１１として機能させるものであり、入出力インタフェース等を取得部１２、および出力部１３として機能させるものであり、ハードディスク等を記憶部１４として機能させるものである。
【００２６】
取得部１２は、インターネット等の情報通信網２を介して電力市場３２のサーバからスポット市場、４時間前市場および１時間前市場の少なくとも１つにおける電力の売買価格に関する調達情報を取得するものである。調達情報としては、単位電力量当たりの買電価格を例示することができる。さらに取得部１２は、負荷設備２０に設けられた電力計などから需要電力に関する需要情報を取得するものである。需要情報としては、負荷設備２０において消費される単位時間当たりの電力量を例示することができる。
【００２７】
さらに、取得部１２は、インターネット等の情報通信網２を介して気象サーバ４０から気象条件に関する気象情報を取得するものである。取得部１２により取得される気象情報としては、太陽光発電設備３３が設置位置を含む地域についての天気予報文字データや、ＧＰＶデータ（Ｇｒｉｄ  Ｐｏｉｎｔ  Ｖａｌｕｅ  データ）や、衛星画像や、天空画像などを例示することができる。
【００２８】
記憶部１４は、取得部１２により取得された調達情報や、需要情報や、気象情報などを記憶するものであり、さらに負荷設備２０における需要電力のＤＲに関する削減情報などを記憶するものでもある。削減情報は、予め記憶部１４に記憶されていてもよいし、需要情報と同様に取得部１２を介して負荷設備２０から取得してもよい。さらには、負荷設備２０を製造した会社や、販売した業者から取得してもよい。
【００２９】
なお、需要情報としては、負荷設備２０におけるＤＲの反応率や、ＤＲ時間の長さや、時間帯や、需要電力や、予測需要電力や、季節による反応率の変化や、需要電力の削減を実行したことに対して支払われるインセンティブコストなどを例示することができる。
【００３０】
さらに記憶部１４は、所定の気象情報において太陽光発電設備３３が発電する電力量を表す設備情報のデータベース、および、所定の気象条件において太陽光発電設備３３が発電する電力値の確率を表す発電情報のデータベースが記憶されるものでもある。
【００３１】
設備情報は、例えば所定の日射量が得られた場合に太陽光発電設備３３が発電する発電量と当該日射量との対応関係を示す情報であり、太陽光発電設備３３ごとに固有な情報である。発電情報は、例えば同一の日射量が得られた場合であっても、太陽光発電設備３３に生じる発電量のばらつきを表すものであり、ばらついたそれぞれの発電量が出現する確率を示す情報である。発電情報は、予め推定されたものを用いてもよいし、太陽光発電設備３３を運用することにより蓄積される発電実績に基づいて逐次更新されるものであってもよい。
【００３２】
演算部１１は、負荷設備に供給される予定の計画調達電力量Ｐ１を求め、需要情報に基づいて負荷設備２０における将来の需要電力量である予測需要電力量Ｐ２を求めるものである。更に、計画調達電力量Ｐ１よりも予測需要電力量Ｐ２が大きい場合には、負荷設備２０における需要電力量の削減を行うか、電力市場３２から電力を追加調達するかを判定する処理を行うものである。なお、演算部１１において行われる処理の詳細な内容については後述する。
【００３３】
出力部１３は、電力市場３２に対して追加調達する電力量、または、負荷設備２０に対して需要電力量の削減量であるＤＲを通知するものである。出力部１３はインターネット等の情報通信網を介して電力市場３２および負荷設備２０に接続されていてもよいし、専用回線を介して接続されていてもよく、特に制御信号を伝達する伝達手段の形式を限定するものではない。
【００３４】
次に、上記の構成からなる電力管理装置１における電力量の管理方法について図２を参照しながら説明する。ここでは、１時間前市場から追加の電力を調達する例に適用して説明するが、４時間前市場から追加の電力を調達する場合に適用してもよいし、スポット市場から追加の電力を調達する場合に適用してもよく、特に限定するものではない。
【００３５】
まず、電力管理装置１の演算部１１は、計画調達電力量Ｐ１を求める演算処理を行う（Ｓ１０：計画ステップ）。この計画調達電力量Ｐ１を求める処理は、例えば、負荷設備２０に電力の供給が実行される実需給ＰＲの数日前に行われる。求められた計画調達電力量Ｐ１は、例えば、記憶部１４に記憶される。計画調達電力量Ｐ１には、電力市場３２から調達する電力である調達電力量の他に、太陽光発電設備３３が発電すると予測される電力である発電量も含まれる。電力管理装置１は、求めた計画調達電力量Ｐ１の電力を、電力市場３２から調達するオーダーを出力する処理を行う。
【００３６】
本実施形態では、負荷設備２０における過去の需要電力量に基づいて計画調達電力量Ｐ１を求める方法や、負荷設備２０からの需要電力量の要求量に基づいて計画調達電力量Ｐ１を求める方法などに適用して説明する。なお、計画調達電力量Ｐ１を求める方法としては、公知の方法を用いることができ、特にその方法を限定するものではない。
【００３７】
太陽光発電設備３３の発電量を推定する方法は、数値気象モデル、衛星画像、天空画像および日射データや、発電情報などに基づいて算出する方法など、公知の方法を用いることができ特に限定するものではない。調達電力量を定める方法としては、発電量との和が計画調達電力量Ｐ１を満たすように定める方法を例示することができる。
【００３８】
次に、演算部１１は、予測需要電力量Ｐ２を求める演算処理を行う（Ｓ２０：予測ステップ）。この予測需要電力量Ｐ２を求める処理は、例えば、負荷設備２０に電力の供給が実行される実需給ＰＲの当日であって、１時間前市場の入札期限の所定時間前に行われる。所定時間としては、１時間から３時間程度を例示することができる。本実施形態では、負荷設備２０から取得された需要情報に基づいて、実需要の際の需要電力量である予測需要電力量Ｐ２を推定する例に適用して説明する。なお、予測需要電力量Ｐ２を求める方法としては、公知の方法を用いることができ、特にその方法を限定するものではない。
【００３９】
その後、演算部１１は、計画調達電力量Ｐ１および予測需要電力量Ｐ２を比較し、予測需要電力量Ｐ２が計画調達電力量Ｐ１を上回っているか否かを判定する処理を行う（Ｓ３０：判定ステップ）。予測需要電力量Ｐ２が計画調達電力量Ｐ１を上回る判定された場合（ＹＥＳの場合）には、演算部１１は次に説明する処理を実行する。その一方で、予測需要電力量Ｐ２が計画調達電力量Ｐ１以下と判定された場合（ＮＯの場合）には、実需給の際に電力が不足する可能性が低いため制御を終了する。
【００４０】
Ｓ３０の判定処理で、予測需要電力量Ｐ２が計画調達電力量Ｐ１を上回っていると判定された場合（ＹＥＳの場合）、演算部１１は、追加調達コストを求める演算処理を行う（Ｓ４０：追加調達算出ステップ）。本実施形態では、電力市場３２のサーバから取得された１時間前市場における単位電力量当たりの電力価格である調達情報、および、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた値に少なくとも基づいて追加調達コストを算出する例に適用して説明する。なお、追加調達コストを求める方法としては、公知の方法を用いることができ、特にその方法を限定するものではない。
【００４１】
演算部１１は、ＤＲを求める演算処理を行う（Ｓ５０：デマンド算出ステップ）。本実施形態では、当該演算時からＤＲ指令により需要電力削減が開始されるまでの時間、負荷設備２０における需要電力削減に関する削減情報、および、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた値に少なくとも基づいてＤＲを求める例に適用して説明する。なお、ＤＲを求める方法としては、公知の方法を用いることができ、特にその方法を限定するものではない。また、削減情報としては、デマンドの反応率や、インセンティブなどのコストなどを例示することができる。
【００４２】
演算部１１は、求められた追加調達コストおよびＤＲを比較し、ＤＲが追加調達コストを超えるか否かを判定する処理を行う（Ｓ６０：比率ステップ）。Ｓ６０の判定処理で、ＤＲが追加調達コストを超えると判定された場合（ＹＥＳの場合）、演算部１１は、電力市場３２から電力の追加調達を行う処理を行う（Ｓ７０）。具体的には、出力部１３から電力市場３２のサーバへ、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた量の追加電力量を調達するオーダーを発注する制御信号を出力する。
【００４３】
その一方で、ＤＲが追加調達コスト以下と判定された場合（ＮＯの場合）、演算部１１は、負荷設備２０にＤＲ指令を出力する処理を行う（Ｓ８０）。具体的には、出力部１３から負荷設備２０へ、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた量に相当するＤＲ指令を出力する制御信号を出力する。Ｓ７０の処理、または、Ｓ８０の処理が行われると、演算部１１により一連の処理は終了する。
【００４４】
上記の構成の電力管理装置１によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、ＤＲ指令を出力するか、追加電力量を行うかが定められる。そのため、一律に負荷設備２０への消費電力の削減を求める場合や、電力市場３２から電力を追加調達する場合と比較して、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制することができる。ＤＲおよび追加調達コストの状況に応じて、ＤＲ指令を出力するか、追加電力量を行うかが定められるため、電力需要の変動への対応が容易となる。
【００４５】
計画調達電力量Ｐ１に、調達電力量および太陽光発電設備３３の電力量を含めることにより、電力会社とは別の電源から供給される電力を負荷設備２０に供給する場合であっても、電力の調達コスト増加、ＤＲに応じた需要家へインセンティブを払うことによるコスト増加および、需要家への負担増加を抑制することができる。
【００４６】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態について図３を参照して説明する。本実施形態の電力管理装置の基本構成は、第１の実施形態と同様であるが、第１の実施形態とは、電力の追加調達量およびＤＲを定める処理方法が異なっている。よって、本実施形態においては、図３を用いて電力の追加調達量およびＤＲを定める処理方法について説明し、その他の構成等の説明を省略する。
【００４７】
本実施形態の電力管理装置１における電力量の管理方法は、図３に示すように、計画調達電力量Ｐ１を求める演算処理（Ｓ１０）からＤＲを求める演算処理（Ｓ５０）までは、第１の実施形態と同様であるため、その説明を省略する。
【００４８】
追加調達コストおよびＤＲが求められると、演算部１１は、追加調達コストおよびＤＲを対比し、電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求める演算処理を行う（Ｓ１６０：比率ステップ）。比率を求める演算方法としては種々の方法を用いることができ、例えば、電力の追加調達に要する費用と、ＤＲに要する費用の合計額が最も少なくなる方法などを挙げることができる。
【００４９】
その後、演算部１１は、求められた比率に従い電力市場３２から電力の追加調達を行う処理、および、ＤＲ指令を出力する処理を行う（Ｓ１７０）。つまり、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた量に電力の追加調達に関する比率を乗じた量を電力市場３２から電力の追加調達を行う処理を行うとともに、ＤＲに関する比率を乗じた量に相当するＤＲ指令を出力する処理を行う。
【００５０】
上記の構成の電力管理装置によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率が求められ、求められた比率に応じて削減量に関するデマンド発行が行われ、追加調達量の電力が調達される。そのため、一律に負荷設備２０への消費電力の削減を求める場合や、電力市場３２から電力を追加調達する場合と比較して、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制することができる。ＤＲおよび追加調達コストの状況に応じて、削減量と追加調達量との比率を求めるため、電力需要の変動への対応が容易となる。
【００５１】
なお、上述の実施形態のように、追加調達コストおよびＤＲに基づいて、電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求めてもよいし、更に、太陽光発電設備３３の発電量を加えて電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求めてもよい。
【００５２】
具体的には、計画調達電力量Ｐ１を求める際に太陽光発電設備３３の発電量の推定値を求め、その後、例えば予測需要電力量Ｐ２を求める際に、太陽光発電設備３３が発電する発電量を再び推定する処理が行われる。この再度の推定値が、以前の推定値よりも小さいと判定された場合、演算部１１は、電力市場３２から電力を追加調達する際に、追加調達する電力量を増やし、追加調達する電力量と削減量との和を、予測需要電力量Ｐ２と計画調達電力量Ｐ１との差よりも大きくする演算処理を行ってもよい。
【００５３】
このように、追加調達する電力量を増やす演算処理を行うことにより、太陽光発電設備３３により発電される発電量が減少しても削減量を増やすことなく予測需要電力量Ｐ２と計画調達電力量Ｐ１との差を埋めることができる。
【００５４】
さらに、上述の実施形態のように、季節等に関係なく電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求めてもよいし、季節等を考慮した電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求めてもよい。
【００５５】
具体的には、記憶部１４に、季節等に対応して値が異なる所定係数を予め記憶しておき、演算部１１は、季節等に対応した所定係数を取得し、追加調達量に所定係数を乗じた補正調達量を求める処理を行う。そして、出力部１３は、追加調達量の代わりに補正調達量の電力の調達するオーダーを発注する制御信号を出力してもよい。
【００５６】
太陽光発電設備３３は、例えば、夏季には発電される発電量が増加しやすく、冬季には発電される発電量が減少しやすい。そのため、夏季に対応する所定係数を相対的に大きくし、冬季に対応する所定係数を相対的に小さくすることにより、季節に応じて追加調達量を変動させることができ、太陽光発電設備３３により発電される発電量の変動への対応が容易となる。
【００５７】
その他に、上述の実施形態のように、削減量および追加調達量の和に対する削減量の割合を考慮せずに、電力を追加調達する量と、ＤＲにより消費電力を削減する量との比率を求めてもよいし、上記割合を考慮して比率を求めてもよい。
【００５８】
具体的には、削減量および追加調達量の和に対する削減量の割合が小さくなるとともに値が１に近づき、削減量の割合が大きくなるとともに値が１よりも大きな所定値に近づく所定係数が、記憶部１４に予め記憶されている。演算部１１は、削減量および追加調達量の和に対する削減量の割合に対応する所定係数を取得し、追加調達量に所定係数を乗じた補正調達量を求める演算処理を行う。そして、出力部１３は、追加調達量の代わりに補正調達量の電力の調達するオーダーを発注する制御信号を出力してもよい。
【００５９】
一般的に、削減量および追加調達量の和に対する削減量の割合が大きくなると、負荷設備２０における需要電力の削減量が、要求された削減量に満たない可能性が高くなる。このような場合に、追加調達量に１よりも大きな値を持つ所定係数を乗じて補正した補正調達量に基づいて電力の追加調達を行うことにより、削減量の未達成が発生した場合への対応が容易となる。
【００６０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、本発明を上記の実施形態に適用したものに限られることなく、これらの実施形態を適宜組み合わせた実施形態に適用してもよく、特に限定するものではない。
【符号の説明】
【００６１】
１…電力管理装置、１１…演算部、１２…取得部、１３…出力部、１４…記憶部、２０…負荷設備、３２…電力市場、３３…太陽光発電設備（電源）、Ｐ１…計画調達電力量、Ｐ２…予測需要電力量、Ｓ１０…計画ステップ、Ｓ２０…予測ステップ、Ｓ３０…判定ステップ、Ｓ４０…追加調達算出ステップ、Ｓ５０…デマンド算出ステップ、Ｓ６０，Ｓ１６０…比率ステップ
【図１】
2016032334.tif 000003
【図２】
2016032334.tif 000004
【図３】
2016032334.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月20日(2014.11.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置における電力管理方法であって、
前記電力管理装置の演算部が、前記負荷設備に供給する調達電力量を含む計画調達電力量を求める演算処理を行う計画ステップと、
前記計画調達電力量を求めた後に、前記演算部が、前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める演算処理を行う予測ステップと、
前記演算部が、前記計画調達電力量および前記予測需要電力量を比較し、予測需要電力量が計画調達電力量を上回っているか否かを判定する処理を行う判定ステップと、
前記予測需要電力量が前記計画調達電力量を上回っていると判定された場合に、演算部が、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める演算処理を行う追加調達算出ステップと、
前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記負荷設備における前記需要電力のデマンドレスポンスに関する削減情報とに基づいて前記デマンドレスポンスを求める演算処理を行うデマンドレスポンス算出ステップと、
前記デマンドレスポンスおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める比率ステップと、
を有することを特徴とする電力管理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献１では、翌日、翌々日などに使用する電力を取り引きするスポット取引で電力を調達する電力管理装置が提案されている。ここでは、第１電力需要予測量に基づいてスポット取引を行い、取引対象日の前日などの第１電力需要予測の後に第２電力需要予測を行っている。これら第１電力需要予測量と、第２電力需要予測量との差分が発生した場合、その差分にあたる電力需要量を減らすデマンドレスポンス（ＤＲ）を発行している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上述の特許文献１におけるは電力管理装置スポット市場において電力を取り引きすることを前提としたものであって、当日の数時間後に電力を取り引きする４時間前市場や、１時間前市場などの当日市場を利用するものではない。そのため、スポット市場から電力が取り引きできる期限を過ぎたのちに、電力需要量の増加が予測された場合には、ＤＲを発行することにより電力調達のコスト増加を抑制している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
しかしながら、スポット市場は、電力の取り引きの遅くとも前日までに入札を行う必要があるため、入札した電力量と、実際の電力需要量との間に差が発生しやすく、発生する差が大きくなりやすい。その結果、電力需要の抑制を図るデマンドレスポンスの発行頻度が高くなると共に、抑制する電力需要の量も大きくなるため、需要家への負担が大きくなるという問題があった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の電力管理方法は、電力市場から負荷設備に供給する調達電力量および前記負荷設備における需要電力量を管理する電力管理装置における電力管理方法であって、前記電力管理装置の演算部が、前記負荷設備に供給する調達電力量を含む計画調達電力量を求める演算処理を行う計画ステップと、前記計画調達電力量を求めた後に、前記演算部が、前記負荷設備における前記需要電力に関する需要情報に基づいて前記負荷設備における将来の需要電力量である予測需要電力量を求める演算処理を行う予測ステップと、前記演算部が、前記計画調達電力量および前記予測需要電力量を比較し、予測需要電力量が計画調達電力量を上回っているか否かを判定する処理を行う判定ステップと、前記予測需要電力量が前記計画調達電力量を上回っていると判定された場合に、演算部が、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記前記電力市場から電力を調達する際の価格に関する調達情報とに基づいて前記計画調達電力量とは別の追加電力を調達する追加調達コストを求める演算処理を行う追加調達算出ステップと、前記負荷設備への電力供給の実行までの期間と、前記負荷設備における前記需要電力のＤＲに関する削減情報とに基づいて前記ＤＲを求める演算処理を行うデマンドレスポンス算出ステップと、前記ＤＲおよび前記追加調達コストに基づいて、前記負荷設備における前記需要電力量の削減量と、前記電力市場から追加調達する電力量である追加調達量との比率を求める比率ステップと、を有することを特徴とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の電力管理装置および電力管理方法によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率が求められ、求められた比率に応じて削減量に関するＤＲ発行が行われ、追加調達量の電力が調達される。そのため、一律に負荷設備への消費電力の削減を求める場合や、電力市場から電力を追加調達する場合と比較して、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制することができる。ＤＲおよび追加調達コストの状況に応じて、削減量と追加調達量との比率を求めるため、電力需要の変動への対応が容易となる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
本発明の電力管理装置および電力管理方法によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率を求め、求められた比率に応じて削減量に関するデマンドレスポンス発行と、追加調達量の電力を調達することにより、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制すると共に、電力需要の変動への対応が可能になるという効果を奏する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
演算部１１は、ＤＲを求める演算処理を行う（Ｓ５０：ＤＲ算出ステップ）。本実施形態では、当該演算時からＤＲ指令により需要電力削減が開始されるまでの時間、負荷設備２０における需要電力削減に関する削減情報、および、予測需要電力量Ｐ２から計画調達電力量Ｐ１を引いた値に少なくとも基づいてＤＲを求める例に適用して説明する。なお、ＤＲを求める方法としては、公知の方法を用いることができ、特にその方法を限定するものではない。また、削減情報としては、ＤＲの反応率や、インセンティブなどのコストなどを例示することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
上記の構成の電力管理装置によれば、ＤＲと追加調達コストに基づいて、削減量と追加調達量との比率が求められ、求められた比率に応じて削減量に関するＤＲ発行が行われ、追加調達量の電力が調達される。そのため、一律に負荷設備２０への消費電力の削減を求める場合や、電力市場３２から電力を追加調達する場合と比較して、電力の調達コスト増加、および、需要家への負担増加を抑制することができる。ＤＲおよび追加調達コストの状況に応じて、削減量と追加調達量との比率を求めるため、電力需要の変動への対応が容易となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
１…電力管理装置、１１…演算部、１２…取得部、１３…出力部、１４…記憶部、２０…負荷設備、３２…電力市場、３３…太陽光発電設備（電源）、Ｐ１…計画調達電力量、Ｐ２…予測需要電力量、Ｓ１０…計画ステップ、Ｓ２０…予測ステップ、Ｓ３０…判定ステップ、Ｓ４０…追加調達算出ステップ、Ｓ５０…ＤＲ算出ステップ、Ｓ６０，Ｓ１６０…比率ステップ