(57)【要約】【課題】昇温を前倒しにする方が電力料金が安い場合に昇温の前倒しを促進させる。【解決手段】情報予測装置は、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定部１と、目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、昇温に必要な使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測部２と、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の高温待機時間ＴＡとして使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測部３と、高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の低温待機時間ＴＢとして使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測部４と、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測する実施時電力料金予測部５と、昇温を前倒ししない場合の電力料金を予測する非実施時電力料金予測部６とを備える。【選択図】  図２
2017028879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、前記昇温時間ＴＬと加熱装置のヒータの容量とに基づいて昇温に必要な加熱装置の使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測手段と、
割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２とに基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定手段と、
前記前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、前倒しの昇温の完了時点から前記昇温完了予定時点Ｔ２までの高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力に基づいて高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測手段と、
前記高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし、昇温開始するまでの低温待機時間ＴＢ中の想定されるヒータ出力に基づいて低温待機時間ＴＢの加熱装置の使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測手段と、
前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記高温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測手段と、
前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記低温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＢと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の電力料金を予測する非実施時電力料金予測手段とを備えることを特徴とする情報予測装置。
【請求項２】
請求項１記載の情報予測装置において、
さらに、昇温を前倒しする場合に、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要な出力よりもヒータ出力を上げることにより、前記目標温度よりも高い温度に昇温して、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げることにより、前記目標温度に降温させる動作を対象として、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力と前記目標温度よりも高い温度に昇温するのに必要なヒータ出力とヒータの容量とから、前記目標温度よりも高い温度への昇温に必要な追加電力ＰＸを予測する追加電力予測手段を備え、
前記高温電力予測手段は、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げる分だけ使用電力量を減らして、高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測し、
前記実施時電力料金予測手段は、前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記追加電力予測手段が予測した追加電力ＰＸと前記高温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＡと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測することを特徴とする情報予測装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の情報予測装置において、
前記昇温電力予測手段は、
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬｉ（ｉは１以上の整数）を、加熱装置の温度を制御する制御ループＬｉ毎に推定し、この昇温時間ＴＬｉの最大値を前記昇温時間ＴＬとする昇温時間推定手段と、
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて、加熱装置の温度を前記昇温時間ＴＬの間に目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力である必要出力ＭＵｉを、制御ループＬｉ毎に推定する必要出力推定手段と、
前記必要出力ＭＵｉと制御ループＬｉのヒータの容量とに基づいてヒータの使用電力の合計ＴＷを算出する使用電力合計算出手段と、
前記使用電力の合計ＴＷと前記昇温時間ＴＬとに基づいて前記使用電力量ＰＷを推定する電力量推定手段とから構成されることを特徴とする情報予測装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の情報予測装置において、
さらに、前記実施時電力料金予測手段の予測結果と前記非実施時電力料金予測手段の予測結果とを提示する予測結果提示手段を備えることを特徴とする情報予測装置。
【請求項５】
請求項４項に記載の情報予測装置において、
前記予測結果提示手段は、前記予測結果と共に、昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点と昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点とを提示することを特徴とする情報予測装置。
【請求項６】
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、前記昇温時間ＴＬと加熱装置のヒータの容量とに基づいて昇温に必要な加熱装置の使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測ステップと、
割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２とに基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定ステップと、
前記前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、前倒しの昇温の完了時点から前記昇温完了予定時点Ｔ２までの高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力に基づいて高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測ステップと、
前記高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし、昇温開始するまでの低温待機時間ＴＢ中の想定されるヒータ出力に基づいて低温待機時間ＴＢの加熱装置の使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測ステップと、
前記昇温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＷと前記高温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測ステップと、
前記昇温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＷと前記低温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＢと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の電力料金を予測する非実施時電力料金予測ステップとを含むことを特徴とする情報予測方法。
【請求項７】
請求項６記載の情報予測方法において、
さらに、昇温を前倒しする場合に、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要な出力よりもヒータ出力を上げることにより、前記目標温度よりも高い温度に昇温して、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げることにより、前記目標温度に降温させる動作を対象として、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力と前記目標温度よりも高い温度に昇温するのに必要なヒータ出力とヒータの容量とから、前記目標温度よりも高い温度への昇温に必要な追加電力ＰＸを予測する追加電力予測ステップを含み、
前記高温電力予測ステップは、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げる分だけ使用電力量を減らして、高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測し、
前記実施時電力料金予測ステップは、前記昇温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＷと前記追加電力予測ステップで予測した追加電力ＰＸと前記高温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＡと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測することを特徴とする情報予測方法。
【請求項８】
請求項６または７記載の情報予測方法において、
前記昇温電力予測ステップは、
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬｉ（ｉは１以上の整数）を、加熱装置の温度を制御する制御ループＬｉ毎に推定し、この昇温時間ＴＬｉの最大値を前記昇温時間ＴＬとする昇温時間推定ステップと、
加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて、加熱装置の温度を前記昇温時間ＴＬの間に目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力である必要出力ＭＵｉを、制御ループＬｉ毎に推定する必要出力推定ステップと、
前記必要出力ＭＵｉと制御ループＬｉのヒータの容量とに基づいてヒータの使用電力の合計ＴＷを算出する使用電力合計算出ステップと、
前記使用電力の合計ＴＷと前記昇温時間ＴＬとに基づいて前記使用電力量ＰＷを推定する電力量推定ステップとを含むことを特徴とする情報予測方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の情報予測方法において、
さらに、前記実施時電力料金予測ステップの予測結果と前記非実施時電力料金予測ステップの予測結果とを提示する予測結果提示ステップを含むことを特徴とする情報予測方法。
【請求項１０】
請求項９項に記載の情報予測方法において、
前記予測結果提示ステップは、前記予測結果と共に、昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点と昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点とを提示するステップを含むことを特徴とする情報予測方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギー使用量の大きな加熱装置の電力料金を予測する情報予測装置に係り、特に電気料金ベースのデマンドレスポンスに対応して、昇温を前倒しする場合と前倒ししない場合の電力料金を予測することができる情報予測装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地球温暖化問題に起因する法改正などに伴い、工場や生産ラインのエネルギー使用量管理が強く求められている。工場内の加熱装置や空調機器は特にエネルギー使用量の大きな設備装置であるため、エネルギー使用量の上限を、本来備える最大量よりも低く抑えるように管理されることが多い。例えば電力を使用する設備装置では、電力デマンド管理システムからの指示により、特定の電力使用量以内に制限する運用が行なわれている。
【０００３】
このような状況において、特に射出成形機による使用電力量の集中を防ぎ、これによりデマンド時間の平均使用電力を抑えて契約電力を抑制可能な射出成形機の電力管理システムが実用されている（特許文献１参照）。
【０００４】
図１２に示すように、射出成形機のシリンダ１００には、シリンダ用ヒータ１０１−１，１０１−２，１０１−３が装着されている。シリンダ用ヒータ１０１−１，１０１−２，１０１−３には、それぞれヒータの温度を測定するための温度センサである熱電対１０２−１，１０２−２，１０２−３が設けられている。シリンダ１００内にはスクリュ１０３が挿入されており、スクリュ１０３は図示しないサーボモータによって駆動されシリンダ１００内をノズル１０４の方向に対して前進後退するようになっている。
【０００５】
プラスチックの材料はホッパ１０５からシリンダ１００内に投入される。シリンダ１００内で溶融したプラスチックの材料はスクリュ１０３によって押され、金型１０６内に射出される。こうして、金型１０６内でプラスチックが固化することにより、成形品が作製される。
シリンダ用ヒータ１０１−１，１０１−２，１０１−３の温度は、それぞれ温調計１０７−１，１０７−２，１０７−３によって制御される。
【０００６】
特許文献１に開示された電力管理システムは、使用電力検出手段を備えた図１２のような射出成形機と、その射出成形機と通信回線で接続された管理装置とを有する電力管理システムであり、使用電力検出手段、管理装置、射出成形機のいずれか１つが、使用電力検出手段で計測した射出成形機の使用電力を射出成形機毎にサンプリング時間単位で積算する積算手段を備えている。管理装置は、サンプリング時間単位で積算された射出成形機の使用電力量の総和を所定時間に達するまでの間、逐次積算する逐次積算手段と、所定時間に達するまでの間に逐次積算手段により積算された積算結果が所定値を超えた場合に、使用電力検出手段を備えた１台以上の射出成形機のうち少なくとも１台の射出成形機に対し電力削減措置を実行することを指示する指示手段とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−２４０９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１に開示された電力管理システムでは、射出成形機の使用電力量を使用電力検出手段と積算手段によって監視しながら、指示手段によって電力削減措置（抑制対応）をするので、事前の対応としては必ずしも十分ではない。すなわち、使用電力量の集中を防ぐべき時間帯より以前に、電力を前倒し的に使用しておくなどの対応の余地が残っていることになる。
【０００９】
ただし、電力を前倒し的に使用するということは、本来の最適なタイミングとは異なるものにするのであるから、何らかの非効率が生じる可能性がある。例えば射出成形機の場合には、材料の搬入や成形品の製造、成形品の搬出に最も都合の良い時間帯とは別の時間帯で製造を行うことになる。したがって、電力使用を前倒しにすることの有利／不利を見極めながら電力を使用する方法が必要であり、その意味でも電力管理の更なる改善が求められている。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、工場や生産ラインで特に使用電力量が大きいとされている加熱装置を対象として、電気料金ベースのデマンドレスポンスに対応して、昇温を前倒しする場合と前倒ししない場合の電力料金を予測することにより、昇温を前倒しにする方が電力料金が安い場合に昇温の前倒しを促進させることができる情報予測装置および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】
【００１１】
本発明の情報予測装置は、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、前記昇温時間ＴＬと加熱装置のヒータの容量とに基づいて昇温に必要な加熱装置の使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測手段と、割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２とに基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定手段と、前記前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、前倒しの昇温の完了時点から前記昇温完了予定時点Ｔ２までの高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力に基づいて高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測手段と、前記高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし、昇温開始するまでの低温待機時間ＴＢ中の想定されるヒータ出力に基づいて低温待機時間ＴＢの加熱装置の使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測手段と、前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記高温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測手段と、前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記低温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＢと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の電力料金を予測する非実施時電力料金予測手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明の情報予測装置の１構成例は、さらに、昇温を前倒しする場合に、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要な出力よりもヒータ出力を上げることにより、前記目標温度よりも高い温度に昇温して、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げることにより、前記目標温度に降温させる動作を対象として、加熱装置の温度を前記目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力と前記目標温度よりも高い温度に昇温するのに必要なヒータ出力とヒータの容量とから、前記目標温度よりも高い温度への昇温に必要な追加電力ＰＸを予測する追加電力予測手段を備え、前記高温電力予測手段は、前記高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を前記高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げる分だけ使用電力量を減らして、高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測し、前記実施時電力料金予測手段は、前記昇温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＷと前記追加電力予測手段が予測した追加電力ＰＸと前記高温電力予測手段が予測した使用電力量ＰＡと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測することを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の情報予測装置の１構成例において、前記昇温電力予測手段は、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬｉ（ｉは１以上の整数）を、加熱装置の温度を制御する制御ループＬｉ毎に推定し、この昇温時間ＴＬｉの最大値を前記昇温時間ＴＬとする昇温時間推定手段と、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて、加熱装置の温度を前記昇温時間ＴＬの間に目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力である必要出力ＭＵｉを、制御ループＬｉ毎に推定する必要出力推定手段と、前記必要出力ＭＵｉと制御ループＬｉのヒータの容量とに基づいてヒータの使用電力の合計ＴＷを算出する使用電力合計算出手段と、前記使用電力の合計ＴＷと前記昇温時間ＴＬとに基づいて前記使用電力量ＰＷを推定する電力量推定手段とから構成されることを特徴とするものである。
また、本発明の情報予測装置の１構成例は、さらに、前記実施時電力料金予測手段の予測結果と前記非実施時電力料金予測手段の予測結果とを提示する予測結果提示手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の情報予測装置の１構成例において、前記予測結果提示手段は、前記予測結果と共に、昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点と昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点とを提示することを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の情報予測方法は、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、前記昇温時間ＴＬと加熱装置のヒータの容量とに基づいて昇温に必要な加熱装置の使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測ステップと、割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２とに基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定ステップと、前記前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、前倒しの昇温の完了時点から前記昇温完了予定時点Ｔ２までの高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力に基づいて高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測ステップと、前記高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし、昇温開始するまでの低温待機時間ＴＢ中の想定されるヒータ出力に基づいて低温待機時間ＴＢの加熱装置の使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測ステップと、前記昇温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＷと前記高温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測ステップと、前記昇温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＷと前記低温電力予測ステップで予測した使用電力量ＰＢと前記時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の電力料金を予測する非実施時電力料金予測ステップとを含むことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、昇温に必要な使用電力量ＰＷを推定し、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定し、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとして高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡを予測し、高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとして低温待機時間ＴＢの使用電力量ＰＢを予測することにより、使用電力量ＰＷと使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測することができ、使用電力量ＰＷと使用電力量ＰＢと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の電力料金を予測することができる。本発明では、電気事業者が設定するデマンドレスポンスレベルに対応して電力料金を予測することができるので、昇温を前倒しにすることの有利／不利を判断するための情報をオペレータに対して提示することができ、昇温を前倒ししない場合よりも昇温を前倒しする場合の方が電力料金が安いという予測が得られたときに、オペレータに対して昇温を前倒しにするように薦めることができる。
【００１６】
また、本発明では、昇温を前倒しする場合に、加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な出力よりもヒータ出力を上げることにより、目標温度よりも高い温度に昇温して、高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げることにより、目標温度に降温させることで、昇温を前倒しする場合の電力料金を更に安価にすることができる。本発明では、目標温度よりも高い温度への昇温に必要な追加電力ＰＸを予測し、高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を下げる分だけ使用電力量を減らして、高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測し、使用電力量ＰＷと追加電力ＰＸと使用電力量ＰＡとに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測するので、昇温を前倒ししない場合よりも昇温を前倒しする場合の方が電力料金が安いという予測が得られたときに、オペレータに対して昇温を前倒しにするように薦めることができる。
【００１７】
また、本発明では、電力料金の予測結果と共に、昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点と昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点とを提示することにより、昇温を前倒しで開始する好適なタイミングをオペレータに教えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電気事業者が設定する電気料金ベースのデマンドレスポンスを説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る情報予測装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る昇温電力予測部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る加熱装置の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る情報予測装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る昇温電力予測部の動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態に係る情報予測装置の動作例を説明する図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態に係る情報予測装置の動作例を説明する図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る情報予測装置の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る情報予測装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る情報予測装置の動作例を説明する図である。
【図１２】射出成形機の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
［発明の原理１］
加熱装置においては、前倒し的に昇温を行なって高温で待機させる保温状態を維持する場合、低温で待機させて必要なタイミングで昇温させる場合に比べて、電力の使用量は多くなる。
【００２０】
しかし、発明者は、電気料金ベースのデマンドレスポンスについては、昇温時間帯の電気料金次第で、昇温を前倒しにする方がトータルの電気料金は安価になるケースも発生することに着眼した。すなわち、電気料金が安価になるのであれば、製品の生産にとって最適なタイミングでなくても良いケースもあり、昇温と保温のタイミングに調整の余地が見出せる。
【００２１】
ただし、昇温を前倒しで行なって加熱装置を高温で待機させる方法と低温で待機させて必要なタイミングで昇温させる方法のどちらの電気料金が安価になるのかを判断することや、昇温を前倒しで開始する好適なタイミングを判断することは、現場のオペレータにとって難しい。
【００２２】
そこで、発明者は、装置の加熱特性についての情報を活用して使用電力量の推移を予測し、これに基づき電気料金の予測に関する情報を提示すれば、オペレータが的確な判断ができるようになることに想到した。このような情報提示により、電力を前倒し的に使用する事前対応を促進することができる。
【００２３】
ここで、電気料金ベースのデマンドレスポンスについて説明する。電気料金ベースのデマンドレスポンスは、電気事業者が時間帯（または時間）別に料金を設定すること（ダイナミックプライシング）で、需要家に自らの判断で、割高な料金が設定された高負荷時の需要抑制、割安な料金が設定された低負荷時への需要シフトを促す枠組みである（http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/sougou/denryoku_system_kaikaku/002_s01_01_05.pdf）。
【００２４】
図１の例では、時間帯によって電力料金単価が変わる時間帯別料金（ＴＯＵ：Time of Use）の例を示しているが、料金メニューとしては他に、ピーク制料金（ＣＰＰ：Critical Peak Pricing）、ピーク日料金（ＰＤＰ：Peak Day Pricing）などがある。
【００２５】
ダイナミックプライシングの例としては、表１のようなものが知られている（特開２０１４−２２０９７１号公報参照）。この表１の例では、電力需要がピークとなる時間帯（１３時〜１７時）の電力価格単価を５段階にレベル分けしている。
【００２６】
【表１】
2017028879.tif 000003
【００２７】
［発明の原理２］
前倒しで昇温を行なって加熱装置を高温で待機させるのであれば、その加熱装置および周辺の製造装置による生産工程なども、昇温が完了次第、前倒し的に開始することも理屈上は有利である。すなわち、電力料金の高い時間帯に高温待機となる時間は、短い方が理屈上は有利である。
【００２８】
しかし、何らかの理由により、電力料金の高い時間帯に加熱装置が高温待機となる時間を短縮できない場合もある。このような場合には、本来の昇温目標である設定値ＳＰよりも一旦高い温度に昇温するのが好ましい。そして、電力料金の高い時間帯における高温待機時は、ヒータ出力を本来の出力よりも低めにすることで、さらに電力料金を安価にすることができる。
【００２９】
［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図２は本発明の第１の実施の形態に係る情報予測装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態は、上記発明の原理１に対応する例である。本実施の形態では、本発明の意義を理解しやすくするため、昇温を前倒ししない場合、割高な料金（電力単価）が設定された時間帯の開始時点Ｔ１以後に昇温を開始するものとする。すなわち、昇温を前倒ししない場合、昇温に必要な電力量は全て割高な料金になるものとする。ただし、その分、割高な料金の電力による高温待機がないので、昇温を前倒しにすることの有利／不利については、一概に言えないものになる。
【００３０】
情報予測装置は、割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２とに基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する前倒し時間決定部１と、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、昇温時間ＴＬと加熱装置のヒータの容量とに基づいて昇温に必要な加熱装置の使用電力量ＰＷを推定する昇温電力予測部２と、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、前倒しの昇温の完了時点から昇温完了予定時点Ｔ２までの高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力に基づいて高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測部３と、高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし、昇温開始するまでの低温待機時間ＴＢ中の想定されるヒータ出力に基づいて低温待機時間ＴＢの加熱装置の使用電力量ＰＢを予測する低温電力予測部４と、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと高温電力予測部３が予測した使用電力量ＰＡと電気事業者から通知された時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測部５と、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと低温電力予測部４が予測した使用電力量ＰＢと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の電力料金を予測する非実施時電力料金予測部６と、予測結果を提示する予測結果提示部７とを備えている。
【００３１】
図３は昇温電力予測部２の構成を示すブロック図である。昇温電力予測部２は、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて加熱装置の温度を目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬｉ（ｉは１以上の整数）を、加熱装置の温度を制御する制御ループＬｉ毎に推定し、この昇温時間ＴＬｉの最大値を昇温時間ＴＬとする昇温時間推定部２０と、加熱装置の昇温前の温度と目標温度と加熱装置の加熱能力とに基づいて、加熱装置の温度を昇温時間ＴＬの間に目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力である必要出力ＭＵｉを、制御ループＬｉ毎に推定する必要出力推定部２１と、必要出力ＭＵｉと制御ループＬｉのヒータの容量とに基づいてヒータの使用電力の合計ＴＷを算出する使用電力合計算出部２２と、使用電力の合計ＴＷと昇温時間ＴＬとに基づいて使用電力量ＰＷを推定する電力量推定部２３とから構成される。
【００３２】
図４は本実施の形態の適用対象となる加熱装置の構成を示すブロック図である。図４の加熱装置は、被加熱物を加熱するための加熱処理炉２００と、加熱処理炉２００の内部に設置された複数のヒータＨ１〜Ｈ４と、それぞれヒータＨ１〜Ｈ４によって加熱される加熱処理炉２００内の制御ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度を測定する複数の温度センサＳ１〜Ｓ４と、ヒータＨ１〜Ｈ４に出力する操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を算出する温調計２０１−１〜２０１−４と、温調計２０１−１〜１０１−４から出力された操作量ＭＶ１〜ＭＶ４に応じた電力をそれぞれヒータＨ１〜Ｈ４に供給する電力調整器２０２−１〜２０２−４とから構成される。この場合、各操作量ＭＶ１〜ＭＶ４は各ヒータＨ１〜Ｈ４のヒータ出力を意味することになり、ヒータの容量に対するヒータ出力値によって使用電力が決まる。
【００３３】
温調計２０１−１〜２０１−４は、それぞれ温度センサＳ１〜Ｓ４が計測した温度ＰＶ１〜ＰＶ４が目標温度ＳＰと一致するように操作量ＭＶ１〜ＭＶ４を算出する。電力調整器２０２−１〜２０２−４は、操作量ＭＶ１〜ＭＶ４に応じた電力をヒータＨ１〜Ｈ４に供給する。この図４に示した加熱装置においては、温調計２０１−１〜２０１−４が制御ゾーンＺ１〜Ｚ４の温度ＰＶ１〜ＰＶ４を制御する制御ループが、４個形成されていることになる。
【００３４】
以下、本実施の形態の情報予測装置の動作を図５を参照して説明する。図５は情報予測装置の動作を示すフローチャートである。
まず、昇温電力予測部２は、各制御ループＬｉ（ｉ＝１〜ｎであり、制御ループの個数ｎは１以上の整数、図４の例ではｎ＝４）の電気ヒータの一定出力を仮定して、目標温度に昇温するのに必要な昇温時間ＴＬを推定し、昇温に必要な電力量ＰＷを予測する（図５ステップＳ１００）。
【００３５】
図６は昇温電力予測部２の動作を示すフローチャートである。昇温電力予測部２内の昇温時間推定部２０は、各制御ループＬｉの昇温実施時に変更される目標温度の変更後の予定値ＳＰｉ（昇温完了時の目標温度）と昇温前の温度ＰＶｉとを取得して、各制御ループＬｉの温度ＰＶｉの予定されている変更量ΔＰＶｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図６ステップＳ２００）。
ΔＰＶｉ＝ＳＰｉ−ＰＶｉ                                        ・・・（１）
【００３６】
昇温完了時の目標温度ＳＰｉについては、例えば情報予測装置のオペレータが入力すればよい。昇温前の温度ＰＶｉはオペレータが入力してもよいし、電力料金の予測演算実行時に加熱装置の電源が既に入っていて、加熱装置の温度が低温待機中の初期温度で整定している場合には、温度センサＳｉによって計測された値を昇温前の温度ＰＶｉとしてもよい。
【００３７】
続いて、昇温時間推定部２０は、各制御ループＬｉの昇温前の操作量ＭＶｉを取得し、目標温度ＳＰｉの変更に伴う温度ＰＶｉの変化のレート（速度）ＴＨｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図６ステップＳ２０１）。
ＴＨｉ＝ＴＨｏｉ｛１００．０／（１００．０−ＭＶｉ）｝          ・・・（２）
【００３８】
各制御ループＬｉの昇温前の操作量ＭＶｉについては、例えば情報予測装置のオペレータが入力すればよい。また、電力料金の予測演算実行時に加熱装置の電源が既に入っていて、加熱装置の温度が低温待機中の初期温度で整定している場合には、各制御ループＬｉの制御装置（図４の例では温調計２０１−１〜２０１−４）から操作量ＭＶｉを取得してもよい。
【００３９】
式（２）において、ＴＨｏｉは制御ループＬｉ毎に予め記憶されている値であり、操作量ＭＶｉ＝０．０％の状態から最大出力ＭＶｉ＝１００．０％にしたとき（すなわち操作量上昇幅が１００．０％のとき）の温度ＰＶｉの変化レート値である。つまり、式（２）は、変化レート値ＴＨｏｉを操作量上昇幅（１００．０−ＭＶｉ）で換算する数式である。本実施の形態では加熱装置の例で説明しているので、温度ＰＶｉの変化レートＴＨｉは昇温レート［ｓｅｃ．／℃］である。
【００４０】
次に、昇温時間推定部２０は、各制御ループＬｉの温度ＰＶｉをΔＰＶｉだけ変化させるのに必要な温度変化時間である昇温時間ＴＬｉを、温度ＰＶｉの変化レートＴＨｉと変更量ΔＰＶｉとから次式により制御ループＬｉ毎に推定する（図６ステップＳ２０２）。
ＴＬｉ＝ＴＨｉΔＰＶｉ                                          ・・・（３）
【００４１】
そして、昇温時間推定部２０は、各制御ループＬｉの昇温時間ＴＬｉのうちの最大値ＴＬを選出する（図６ステップＳ２０３）。
ＴＬ＝ｍａｘ（ＴＬｉ）                                          ・・・（４）
式（４）において、ｍａｘ（  ）は最大値選出演算関数である。以上のステップＳ２００〜Ｓ２０３の処理により、昇温時間ＴＬを推定することができる。
【００４２】
次に、昇温電力予測部２内の必要出力推定部２１は、各制御ループＬｉの昇温前の操作量ＭＶｉを取得し、各制御ループＬｉの温度ＰＶｉを昇温時間ＴＬの間に変更量ΔＰＶｉ分だけ変化させるのに必要な操作量である必要出力ＭＵｉを次式により制御ループＬｉ毎に算出する（図６ステップＳ２０４）。
ＭＵｉ＝｛１００．０ＴＨｏｉ／（ＴＬ／ΔＰＶｉ）｝＋ＭＶｉ      ・・・（５）
【００４３】
式（５）は、式（２）において、分母の１００．０をＭＵｉに置換し、ＴＨｉをＴＬ／ΔＰＶｉに置換して、ＭＵｉについて解くことにより得られる数式である。
上記のとおり、昇温前の操作量ＭＶｉについては、オペレータが入力してもよいし、各制御ループＬｉの制御装置から取得してもよい。
【００４４】
昇温電力予測部２内の使用電力合計算出部２２は、各制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉから各ヒータＨｉの使用電力の総和である使用電力の合計ＴＷを次式により算出する（図６ステップＳ２０５）。
【００４５】
【数１】
2017028879.tif 000004
【００４６】
式（６）において、ＣＴｍｉは制御ループＬｉ毎に予め記憶されている値であり、操作量ＭＶｉが最大値１００．０％の場合のヒータＨｉの使用電力値（容量）である。
昇温電力予測部２内の電力量推定部２３は、使用電力合計算出部２２が算出した使用電力の合計ＴＷを昇温時間ＴＬだけ維持するものとして、昇温に必要な使用電力量ＰＷを推定する（図６ステップＳ２０６）。
ＰＷ＝ＴＷＴＬ                                                  ・・・（７）
以上で、昇温電力予測部２の処理が終了する。
【００４７】
次に、前倒し時間決定部１は、割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１と、昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２に基づき、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを決定する（図５ステップＳ１０１）。
ＴＭ＝Ｔ２−Ｔ１                                                ・・・（８）
【００４８】
割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１は、電気事業者（電力会社）からのデマンドレスポンスレベルの通知に基づいて求めることができる。
なお、昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点が予め分かっていて、昇温完了予定時点Ｔ２が分かっていない場合、昇温時間推定部２０が推定した昇温時間ＴＬを使用して、昇温完了予定時点Ｔ２を求めるようにすればよい。すなわち、昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点に昇温時間ＴＬを加えた時刻を昇温完了予定時点Ｔ２とすればよい。
【００４９】
高温電力予測部３は、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし（ＴＡ＝ＴＭ）、昇温後の高温を維持する定常状態で必要なヒータＨｉの一定出力ＭＡｉの想定される値を用いて、前倒し時間分の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡを予測する（図５ステップＳ１０２）。
【００５０】
具体的には、高温電力予測部３は、各ヒータＨｉの容量ＣＴｍｉに一定出力ＭＡｉを乗算することで高温待機中の使用電力をヒータＨｉ毎に算出し、これらの総和を高温待機中の使用電力の合計とする。そして、高温電力予測部３は、使用電力の合計に高温待機時間ＴＡを乗算することで使用電力量ＰＡを算出する。
【００５１】
一方、低温電力予測部４は、高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとし（ＴＢ＝ＴＡ＝ＴＭ）、昇温前の低温を維持する定常状態で必要なヒータＨｉの一定出力ＭＢｉの想定される値を用いて、前倒し時間分の低温待機時間ＴＢの使用電力量ＰＢを予測する（図５ステップＳ１０３）。
【００５２】
具体的には、低温電力予測部４は、各ヒータＨｉの容量ＣＴｍｉに一定出力ＭＢｉを乗算することで低温待機中の使用電力をヒータＨｉ毎に算出し、これらの総和を低温待機中の使用電力の合計とする。そして、低温電力予測部４は、使用電力の合計に低温待機時間ＴＢを乗算することで使用電力量ＰＢを算出する。
【００５３】
次に、実施時電力料金予測部５は、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと高温電力予測部３が予測した使用電力量ＰＡと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測する（図５ステップＳ１０４）。典型的なパターンとしては、昇温中の電力料金が通常の電力料金（電力単価）になり、昇温後の高温で待機中の電力料金が割高な電力料金（電力単価）になる。
【００５４】
実施時電力料金予測部５は、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷのうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価（例えば１５円／ｋＷｈ）を乗算することで、昇温中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＷのうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価（例えば１００円／ｋＷｈ）を乗算することで、昇温中の第２の電力料金を算出し、さらに高温電力予測部３が予測した使用電力量ＰＡのうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価を乗算することで、高温待機中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＡのうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価を乗算することで、高温待機中の第２の電力料金を算出する。これら４つの電力料金の総和が昇温を前倒しする場合の合計の電力料金である。
【００５５】
ただし、昇温中に電力単価が切り替わらない場合には、昇温中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。同様に、高温待機中に電力単価が切り替わらない場合には、高温待機中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。
【００５６】
非実施時電力料金予測部６は、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと低温電力予測部４が予測した使用電力量ＰＢと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の電力料金を予測する（図５ステップＳ１０５）。典型的なパターンとしては、低温で待機中の電力料金が通常の電力料金（電力単価）と割高な電力料金（電力単価）とになり、昇温中の電力料金が割高な電力料金（電力単価）になる。
【００５７】
非実施時電力料金予測部６は、低温電力予測部４が予測した使用電力量ＰＢのうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価（例えば１５円／ｋＷｈ）を乗算することで、低温待機中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＢのうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価（例えば１００円／ｋＷｈ）を乗算することで、低温待機中の第２の電力料金を算出し、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷのうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価を乗算することで、昇温中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＷのうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価を乗算することで、昇温中の第２の電力料金を算出する。
【００５８】
昇温を前倒しする場合と同様に、低温待機中に電力単価が切り替わらない場合には、低温待機中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。同様に、昇温中に電力単価が切り替わらない場合には、昇温中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。
【００５９】
なお、本実施の形態の情報予測装置には、電気事業者（電力会社）からデマンドレスポンスレベルが予め通知され、実施時電力料金予測部５と非実施時電力料金予測部６とは、例えば表１に示したようなダイナミックプライシングの電力単価や時間帯を認識することができ、割高な電力料金の時間帯とその電力単価、および通常の電力料金の時間帯とその電力単価を認識することができるようになっている。
【００６０】
予測結果提示部７は、実施時電力料金予測部５の予測結果と非実施時電力料金予測部６の予測結果とを出力する（図５ステップＳ１０６）。このときの出力方法としては、例えば予測結果提示部７によるオペレータへの情報提示や印刷などがあり、また予測結果のデータを外部に出力するようにしてもよい。
【００６１】
なお、予測結果提示部７は、電力料金の予測結果と共に、昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点Ｔ０αと昇温を前倒ししない場合の昇温開始予定時点Ｔ０βとをオペレータに対して提示するようにしてもよい。昇温開始予定時点Ｔ０α，Ｔ０βは次式のように計算することができる。
Ｔ０α＝Ｔ２−ＴＬ−ＴＡ                                        ・・・（９）
Ｔ０β＝Ｔ２−ＴＬ                                            ・・・（１０）
【００６２】
こうして、本実施の形態では、昇温を前倒しで開始する好適なタイミングをオペレータに教えることができる。
【００６３】
次に、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）を用いて本実施の形態の動作例を説明する。図７（Ａ）、図７（Ｂ）は昇温を前倒ししない場合の電力料金の予測を説明する図であり、図７（Ａ）は目標温度ＳＰおよび温度ＰＶの変化を示す図、図７（Ｂ）はヒータ出力の変化を示す図である。図８（Ａ）、図８（Ｂ）は昇温を前倒しする場合の電力料金の予測を説明する図であり、図８（Ａ）は目標温度ＳＰおよび温度ＰＶの変化を示す図、図８（Ｂ）はヒータ出力の変化を示す図である。
【００６４】
ここでは、昇温前の目標温度ＳＰｉおよび温度ＰＶｉを１００℃とする。この値は各制御ループＬｉの制御装置（図４の例では温調計２０１−１〜２０１−４）から取得してもよいし、オペレータが入力してもよい。また、昇温完了時の目標温度ＳＰｉを４００℃とする。この値については、ステップＳ２００で説明したとおり、オペレータが入力すればよい。
【００６５】
なお、図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）における温度ＰＶｉの変化とヒータ出力の変化は、実際の変化を計測したものではなく、昇温が開始されたときに起こる予定の変化を模擬的に表現したものである。
【００６６】
図４の加熱装置におけるヒータＨ１の容量はＣＴｍ１＝３ｋＷ、ヒータＨ２の容量はＣＴｍ２＝５ｋＷ、ヒータＨ３の容量はＣＴｍ３＝５ｋＷ、ヒータＨ４の容量はＣＴｍ４＝３ｋＷとする。また、加熱装置の加熱能力、すなわち温度ＰＶ１〜ＰＶ４の変化レートＴＨｏ１〜ＴＨｏ４として以下のような値が昇温電力予測部２に予め登録されているものとする。
【００６７】
具体的には、ヒータＨ１による温度ＰＶ１の変化レートＴＨｏ１として１０．８ｓｅｃ．／℃が設定され、ヒータＨ２による温度ＰＶ２の変化レートＴＨｏ２として８．４ｓｅｃ．／℃が設定され、ヒータＨ３による温度ＰＶ３の変化レートＴＨｏ３として８．４ｓｅｃ．／℃が設定され、ヒータＨ４による温度ＰＶ４の変化レートＴＨｏ４として１０．８ｓｅｃ．／℃が設定されているものとする。
【００６８】
電力料金については、１３時から１７時の時間帯において電気事業者（電力会社）が定めた電力単価がデマンドレスポンスレベル３の１００円／ｋＷｈになるものとする。つまり、割高な電力料金が設定された時間帯の開始時点Ｔ１が１３時ということになり、１３時以前の電力単価は１５円／ｋＷｈである。
【００６９】
昇温を前倒ししない本来の予定では、１５時に図４の加熱装置を低温１００℃から高温４００℃に昇温完了させ、加熱処理工程（例えば半導体製造における加熱処理工程）を稼働させる予定があるものとする。すなわち、昇温を前倒ししない場合の昇温完了予定時点Ｔ２が１５時ということになり、この時点にちょうど昇温完了させれば、理屈上は使用電力量が最少になる。
【００７０】
前倒し時間決定部１は、割高な電力料金が設定された時間になる前に昇温完了させるための前倒し時間ＴＭを下記のように２時間（１２０分）とする。
ＴＭ＝Ｔ２−Ｔ１＝１５時−１３時＝２時間                      ・・・（１１）
【００７１】
昇温時間推定部２０は、各制御ループＬｉの温度ＰＶｉの予定されている変更量ΔＰＶｉを下記のように３００℃とする。
ΔＰＶｉ＝ＳＰｉ−ＰＶｉ＝４００℃−１００℃＝３００℃        ・・・（１２）
【００７２】
昇温時間推定部２０が推定した昇温時間ＴＬの値は１時間（６０分、３６００ｓｅｃ．）になる。各制御ループＬｉの昇温開始前の操作量ＭＶｉの値は１０％である。式（５）より、必要出力推定部２１が算出する制御ループＬ１，Ｌ４の必要出力ＭＵ１，ＭＵ４は１００．０％、必要出力推定部２１が算出する制御ループＬ２，Ｌ３の必要出力ＭＵ２，ＭＵ３は８０．０％となる。
【００７３】
使用電力合計算出部２２は、制御ループＬ１のヒータＨ１の使用電力を（ＭＵ１／１００）ＣＴｍ１＝３．０ｋＷ、制御ループＬ２のヒータＨ２の使用電力を（ＭＵ２／１００）ＣＴｍ２＝４．０ｋＷ、制御ループＬ３のヒータＨ３の使用電力を（ＭＵ３／１００）ＣＴｍ３＝４．０ｋＷ、制御ループＬ４のヒータＨ４の使用電力を（ＭＵ４／１００）ＣＴｍ４＝３．０ｋＷと算出する。これら使用電力の総和が使用電力の合計ＴＷであり、使用電力合計算出部２２はＴＷ＝１４．０ｋＷと算出する。
【００７４】
電力量推定部２３は、昇温に必要な使用電力量ＰＷを下記のように１４．０ｋＷｈとする。
ＰＷ＝１４．０ｋＷ×１時間＝１４．０ｋＷｈ                    ・・・（１３）
【００７５】
高温電力予測部３は、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとする。ここでは、昇温後の高温を維持する定常状態で必要なヒータＨ１〜Ｈ４の一定出力ＭＡ１〜ＭＡ４が一律に３０％として予め設定されているものとする。
【００７６】
したがって、高温電力予測部３は、高温待機中のヒータＨ１の使用電力をＣＴｍ１×ＭＡ１＝３ｋＷ×３０％＝０．９ｋＷ、高温待機中のヒータＨ２の使用電力をＣＴｍ２×ＭＡ２＝５ｋＷ×３０．０％＝１．５ｋＷ、高温待機中のヒータＨ３の使用電力をＣＴｍ３×ＭＡ３＝５ｋＷ×３０．０％＝１．５ｋＷ、高温待機中のヒータＨ４の使用電力をＣＴｍ４×ＭＡ４＝３ｋＷ×３０％＝０．９ｋＷとする。高温待機中の使用電力の合計は４．８ｋＷ（０．９ｋＷ＋１．５ｋＷ＋１．５ｋＷ＋０．９ｋＷ）となる。
【００７７】
これにより、高温電力予測部３は、１３時から１５時の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡを下記のように９．６ｋＷｈとする。
ＰＡ＝４．８ｋＷ×ＴＡ＝４．８ｋＷ×２時間＝９．６ｋＷｈ      ・・・（１４）
【００７８】
一方、低温電力予測部４は、高温待機時間ＴＡと同じ時間を、昇温を前倒ししない場合の加熱装置の低温待機時間ＴＢとする（ＴＢ＝ＴＡ＝ＴＭ）。ここでは、昇温前の低温を維持する定常状態で必要なヒータＨ１〜Ｈ４の一定出力ＭＢ１〜ＭＢ４が一律に１０％として予め設定されているものとする。
【００７９】
したがって、低温電力予測部４は、低温待機中のヒータＨ１の使用電力をＣＴｍ１×ＭＢ１＝３ｋＷ×１０％＝０．３ｋＷ、低温待機中のヒータＨ２の使用電力をＣＴｍ２×ＭＢ２＝５ｋＷ×１０．０％＝０．５ｋＷ、低温待機中のヒータＨ３の使用電力をＣＴｍ３×ＭＢ３＝５ｋＷ×１０．０％＝０．５ｋＷ、低温待機中のヒータＨ４の使用電力をＣＴｍ４×ＭＢ４＝３ｋＷ×１０％＝０．３ｋＷとする。低温待機中の使用電力の合計は１．６ｋＷ（０．３ｋＷ＋０．５ｋＷ＋０．５ｋＷ＋０．３ｋＷ）となる。
【００８０】
これにより、低温電力予測部４は、１２時から１４時の低温待機時間ＴＢの使用電力量ＰＢを下記のように３．２ｋＷｈとする。
ＰＢ＝１．６ｋＷ×ＴＢ＝１．６ｋＷ×２時間＝３．２ｋＷｈ      ・・・（１５）
【００８１】
実施時電力料金予測部５は、使用電力量ＰＷと使用電力量ＰＡと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測する。昇温を前倒しする場合、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示す１２時から１３時の昇温に必要な使用電力量ＰＷは上記のとおり１４．０ｋＷｈである。昇温を前倒しする場合、図８（Ａ）、図８（Ｂ）に示す１３時から１５時の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡは上記のとおり９．６ｋＷｈである。
【００８２】
したがって、実施時電力料金予測部５は、昇温を前倒しする場合の１２時から１３時の電力料金を１４．０ｋＷｈ×１５円／ｋＷｈ＝２１０円と予測し、昇温を前倒しする場合の１３時から１５時の電力料金を９．６ｋＷｈ×１００円／ｋＷｈ＝９６０円と予測し、昇温を前倒しする場合の合計の電力料金を１１７０円と予測する。
【００８３】
一方、非実施時電力料金予測部６は、使用電力量ＰＷと使用電力量ＰＢと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒ししない場合の電力料金を予測する。昇温を前倒ししない場合、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示す１２時から１４時の低温待機時間ＴＢの使用電力量ＰＢは上記のとおり３．２ｋＷｈである。このとき、１２時から１３時の通常の電力料金のときの使用電力量は３．２ｋＷｈ／２＝１．６ｋＷｈ、同様に１３時から１４時の割高な電力料金のときの使用電力量も３．２ｋＷｈ／２＝１．６ｋＷｈとなる。昇温を前倒ししない場合、図７（Ａ）、図７（Ｂ）に示す１４時から１５時の昇温に必要な使用電力量ＰＷは上記のとおり１４．０ｋＷｈである。
【００８４】
したがって、非実施時電力料金予測部６は、昇温を前倒ししない場合の１２時から１３時の電力料金を１．６ｋＷｈ×１５円／ｋＷｈ＝２４円と予測し、昇温を前倒ししない場合の１３時から１４時の電力料金を１．６ｋＷｈ×１００円／ｋＷｈ＝１６０円と予測し、昇温を前倒ししない場合の１４時から１５時の電力料金を１４．０ｋＷｈ×１００円／ｋＷｈ＝１４００円と予測し、昇温を前倒ししない場合の合計の電力料金を１５８４円と予測する。
【００８５】
以上のように、昇温完了予定時点Ｔ２の１５時以前の３時間（１２時から１５時の時間帯で、昇温時間ＴＬが１時間と高温待機時間ＴＡまたは低温待機時間ＴＢが２時間）における加熱装置のヒータＨ１〜Ｈ４の全使用電力量は、昇温を前倒しする場合に２３．６ｋＷｈであり、昇温を前倒ししない場合に１７．２ｋＷｈである。つまり、昇温を前倒しすることで、昇温完了予定時点Ｔ２になるまで高温待機が必要になるため、全使用電力量が増えることになる。
【００８６】
一方で、電力料金は、昇温を前倒しする場合に１１７０円であり、昇温を前倒ししない場合に１５８４円である。昇温を前倒しするメリットがあることになり、このような予測結果を加熱装置のオペレータに対して提示する意義は大きい。
【００８７】
電力会社から予め通知されるデマンドレスポンスレベル次第で電力料金は変化するが、本実施の形態によれば、デマンドレスポンスレベルに対応して電力料金を予測することができるので、昇温を前倒しにすることの有利／不利を判断するための情報をオペレータに対して提示することができる。
なお、使用電力量および電力料金の予測はあくまでも判断指標としての予測なので、特段に高精度である必要はない。
【００８８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図９は本発明の第２の実施の形態に係る情報予測装置の構成を示すブロック図であり、図２と同一の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、上記発明の原理２に対応する例である。本実施の形態では、昇温を前倒しする場合に、昇温完了時の目標温度に昇温するのに必要な出力よりもヒータ出力を上げることにより、目標温度よりも高い温度に昇温しておき、高温待機時間中にヒータ出力を高温待機時間中の想定されるヒータ出力よりも下げることにより（本実施の形態ではヒータＯＦＦ）、目標温度に降温させる動作を対象として電力料金を予測する。そのために、第１の実施の形態の昇温時にヒータＨ２，Ｈ３の出力を８０％にしていたところを、１００％に上げるパターンで説明する。
【００８９】
本実施の形態の情報予測装置は、前倒し時間決定部１と、昇温電力予測部２と、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし、高温待機時間ＴＡ中にヒータ出力を高温待機時間ＴＡ中の想定されるヒータ出力よりも下げる分だけ使用電力量を減らして、高温待機時間ＴＡの加熱装置の使用電力量ＰＡを予測する高温電力予測部３ａと、低温電力予測部４と、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと後述する追加電力予測部８が予測する追加電力ＰＸと高温電力予測部３ａが予測した使用電力量ＰＡと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の加熱装置の電力料金を予測する実施時電力料金予測部５ａと、非実施時電力料金予測部６と、予測結果提示部７と、加熱装置の温度を昇温完了時の目標温度に昇温するのに必要なヒータ出力と目標温度よりも高い温度に昇温するのに必要なヒータ出力とヒータの容量とから、目標温度よりも高い温度への昇温に必要な追加電力ＰＸを予測する追加電力予測部８とを備えている。
【００９０】
以下、本実施の形態の情報予測装置の動作を図１０を参照して説明する。図１０は情報予測装置の動作を示すフローチャートである。
昇温電力予測部２の動作（図１０ステップＳ１００）と前倒し時間決定部１の動作（図１０ステップＳ１０１）は第１の実施の形態と同じなので、説明は省略する。
【００９１】
次に、追加電力予測部８は、昇温電力予測部２内の必要出力推定部２１が算出した必要出力ＭＵｉ（ｉ＝１〜ｎであり、制御ループの個数ｎは１以上の整数、図４の例ではｎ＝４）のうち最大値１００％に到達していない必要出力を必要出力推定部２１による算出値よりも上昇させて、昇温完了時の目標温度ＳＰｉよりも高い温度まで昇温させる場合に、この目標温度ＳＰｉよりも高い温度を予測すると共に（図１０ステップＳ１０７）、目標温度ＳＰｉよりも高い温度への昇温に必要な加熱装置の追加電力ＰＸを予測する（図１０ステップＳ１０８）。
【００９２】
本実施の形態では、最大値１００％に到達していない必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させるものとする。上記のとおり、各制御ループＬｉの温度ＰＶｉの変化レートＴＨｏｉは昇温電力予測部２に予め登録されている。追加電力予測部８は、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させたときの当該制御ループＬｉの温度ＰＶｉの上昇量ΔＰＶｉ’を次式のように算出する。
ΔＰＶｉ’＝ＴＬ／ＴＨｏｉ                                    ・・・（１６）
【００９３】
したがって、追加電力予測部８は、昇温前の低温待機中の目標温度ＳＰｉに上昇量ΔＰＶｉ’を加算した値を、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させたときの制御ループＬｉの温度ＰＶｉ’とする（ステップＳ１０７）。
【００９４】
さらに、追加電力予測部８は、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させたときの制御ループＬｉの追加電力ＰＸｉを次式のように算出する（ステップＳ１０８）。
ＰＸｉ＝（ＭＵｉ’／１００）ＣＴｍｉ−（ＭＵｉ／１００）ＣＴｍｉ
・・・（１７）
【００９５】
必要出力ＭＵｉが最大値１００％に到達していない制御ループが複数あって、これら複数の制御ループの各々について追加電力ＰＸｉを算出する場合、追加電力予測部８は、追加電力ＰＸｉの合計をＰＸとする。
【００９６】
次に、高温電力予測部３ａは、必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させた制御ループＬｉのヒータＨｉをＯＦＦにしたときに、追加電力予測部８が予測した当該制御ループＬｉの温度ＰＶｉ’から昇温完了時の目標温度ＳＰｉに降温するまでの降温時間ＴＸを予測する（図１０ステップＳ１０９）。
【００９７】
高温電力予測部３ａには、ヒータＨｉをＯＦＦにしたときの温度ＰＶｉの変化レート（降温レート）ＴＣｏｉ［ｓｅｃ．／℃］が制御ループＬｉ毎に予め記憶されている。高温電力予測部３ａは、制御ループＬｉの温度ＰＶｉ’から昇温完了時の目標温度ＳＰｉに降温するまでの降温時間ＴＸｉを次式のように算出する。
ＴＸｉ＝（ＰＶｉ’−ＳＰｉ）ＴＣｏｉ                          ・・・（１８）
言うまでもなく、式（１８）のＳＰｉは昇温完了時の目標温度である。
【００９８】
必要出力ＭＵｉが最大値１００％に到達していない制御ループが複数あって、これら複数の制御ループの各々について降温時間ＴＸｉを算出する場合、高温電力予測部３ａは、複数の降温時間ＴＸｉのうちの最長の値をＴＸとする。
【００９９】
高温電力予測部３ａは、昇温を前倒しする場合に、必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％まで上昇させて制御ループＬｉの温度ＰＶｉを昇温完了時の目標温度ＳＰｉよりも高い温度ＰＶｉ’まで昇温させたときに、この制御ループＬｉのヒータＨｉをＯＦＦにしても既知の昇温完了予定時点Ｔ２までに目標温度ＳＰｉに降温できないと判断した場合（図１０ステップ１１０においてＮＯ）、追加電力予測部８に対して、ステップＳ１０７に戻り、ＭＵｉ’を下方修正するよう指示する。
【０１００】
昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点Ｔ０αは、式（９）のように算出できる。高温電力予測部３ａは、（Ｔ０α＋ＴＬ＋ＴＸ）＞Ｔ２、すなわち昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点Ｔ０αに昇温時間ＴＬと降温時間ＴＸとを加えた時刻が昇温完了予定時点Ｔ２を超える場合、昇温完了予定時点Ｔ２までに目標温度ＳＰｉに降温できないと判断する。
【０１０１】
追加電力予測部８は、高温電力予測部３ａから必要出力ＭＵｉ’の下方修正の指示を受けると、必要出力ＭＵｉ’を、必要出力推定部２１が算出した必要出力ＭＵｉよりも大きい値で、かつ最大値１００％よりも小さい値の範囲で下方修正する。追加電力予測部８は、例えば必要出力ＭＵｉ’を所定幅だけ下げて必要出力ＭＵｉ”に修正する（ＭＵｉ＜ＭＵｉ”＜１００）。
【０１０２】
このとき、追加電力予測部８は、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ”まで上昇させたときの当該制御ループＬｉの温度ＰＶｉの上昇量ΔＰＶｉ’を次式のように算出する。
ΔＰＶｉ’＝（ＴＬ／ＴＨｏｉ）×（ＭＵｉ”／１００）          ・・・（１９）
ここでは、温度と必要出力との関係が線形の関係にあるものとして式（１９）の計算を行なっている。
【０１０３】
これにより、追加電力予測部８は、昇温前の低温待機中の目標温度ＳＰｉに上昇量ΔＰＶｉ’を加算した値を、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ”まで上昇させたときの制御ループＬｉの温度ＰＶｉ’とする（ステップＳ１０７）。
【０１０４】
さらに、追加電力予測部８は、制御ループＬｉの必要出力ＭＵｉをＭＵｉ”まで上昇させたときの制御ループＬｉの追加電力ＰＸｉを次式のように算出する（ステップＳ１０８）。
ＰＸｉ＝（ＭＵｉ”／１００）ＣＴｍｉ−（ＭＵｉ／１００）ＣＴｍｉ
・・・（２０）
【０１０５】
高温電力予測部３ａは、必要出力ＭＵｉをＭＵｉ”まで上昇させた制御ループＬｉのヒータＨｉをＯＦＦにしたときに、追加電力予測部８が予測した当該制御ループＬｉの温度ＰＶｉ’から昇温完了時の目標温度ＳＰｉに降温するまでの降温時間ＴＸを予測する（ステップＳ１０９）。このステップＳ１０９の処理は上記のとおりである。
【０１０６】
こうして、必要出力ＭＵｉをＭＵｉ”まで上昇させて制御ループＬｉの温度ＰＶｉを昇温完了時の目標温度ＳＰｉよりも高い温度ＰＶｉ’まで昇温させたときに、制御ループＬｉのヒータＨｉをＯＦＦにすれば昇温完了予定時点Ｔ２までに目標温度ＳＰｉに降温可能と判断できるまで（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、ＭＵｉ”を下方修正しながら、ステップＳ１０７〜Ｓ１０９の処理が繰り返し実行される。
【０１０７】
高温電力予測部３ａは、ステップＳ１１０において判定ＹＥＳとなった場合、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとし（ＴＡ＝ＴＭ）、昇温後の高温を維持する定常状態で必要なヒータＨｉの一定出力ＭＡｉの想定される値を用いて、前倒し時間分の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡを予測する（図１０ステップＳ１１１）。
【０１０８】
ただし、高温電力予測部３ａは、ヒータＨｉのうち必要出力ＭＵｉをＭＵｉ’＝１００％またはＭＵｉ”（ＭＵｉ＜ＭＵｉ”＜１００）まで上昇させたヒータについて、高温待機時間ＴＡ内の降温時間ＴＸ中にヒータをＯＦＦにする分だけ使用電力量を減らして、使用電力量ＰＡを予測する。この高温電力予測部３ａのステップＳ１１１の処理の詳細については後述する。
【０１０９】
低温電力予測部４の動作（図１０ステップＳ１０３）は、第１の実施の形態と同じなので、説明は省略する。
実施時電力料金予測部５ａは、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと追加電力予測部８が予測した追加電力ＰＸと高温電力予測部３が予測した使用電力量ＰＡと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測する（図１０ステップＳ１１２）。
【０１１０】
実施時電力料金予測部５ａは、昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷと追加電力予測部８が予測した追加電力ＰＸとの合計の使用電力量のうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価（例えば１５円／ｋＷｈ）を乗算することで、昇温中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＷと追加電力ＰＸとの合計の使用電力量のうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価（例えば１００円／ｋＷｈ）を乗算することで、昇温中の第２の電力料金を算出し、さらに高温電力予測部３が予測した使用電力量ＰＡのうち通常の電力料金の時間帯分の使用電力量に通常の電力単価を乗算することで、高温待機中の第１の電力料金を算出し、使用電力量ＰＡのうち割高な電力料金の時間帯分の使用電力量に割高な電力単価を乗算することで、高温待機中の第２の電力料金を算出する。これら４つの電力料金の総和が昇温を前倒しする場合の合計の電力料金である。
【０１１１】
第１の実施の形態と同様に、昇温中に電力単価が切り替わらない場合には、昇温中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。同様に、高温待機中に電力単価が切り替わらない場合には、高温待機中の第１の電力料金または第２の電力料金のうちどちらか一方のみが発生することになる。
【０１１２】
非実施時電力料金予測部６の動作（図１０ステップＳ１０５）と予測結果提示部７の動作（図１０ステップＳ１０６）は、第１の実施の形態と同じなので、説明は省略する。
【０１１３】
次に、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）を用いて本実施の形態の動作例を説明する。図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）は昇温を前倒しする場合の電力料金の予測を説明する図であり、図１１（Ａ）は目標温度ＳＰおよび温度ＰＶの変化を示す図、図１１（Ｂ）はヒータ出力の変化を示す図である。
【０１１４】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図８（Ａ）、図８（Ｂ）の場合と同様に、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）における温度ＰＶｉの変化とヒータ出力の変化は、実際の変化を計測したものではなく、昇温が開始されたときに起こる予定の変化を模擬的に表現したものである。
【０１１５】
ここでは、適用対象の加熱装置および加熱装置の加熱能力（温度ＰＶｉの変化レートＴＨｏｉ）は、第１の実施の形態と同じものとする。デマンドレスポンスレベルおよび時間帯は、第１の実施の形態と同じものとする。また、第１の実施の形態と同様に、昇温を前倒ししない本来の予定では、１５時に図４の加熱装置を低温１００℃から高温４００℃に昇温完了させ、加熱処理工程（例えば半導体製造における加熱処理工程）を稼働させる予定があるものとする。
【０１１６】
前倒し時間決定部１が決定する前倒し時間ＴＭは、第１の実施の形態と同じ２時間（１２０分）になる。
昇温時間推定部２０が推定する昇温時間ＴＬは、第１の実施の形態と同じ１時間（６０分、３６００ｓｅｃ．）になる。
【０１１７】
式（５）より、必要出力推定部２１が算出する制御ループＬ１，Ｌ４の必要出力ＭＵ１，ＭＵ４は１００．０％、必要出力推定部２１が算出する制御ループＬ２，Ｌ３の必要出力ＭＵ２，ＭＵ３は８０．０％となる。したがって、追加電力予測部８は、最大値１００％に到達していない必要出力ＭＵ２，ＭＵ３をＭＵ２’＝ＭＵ３’＝１００％まで上昇させるものとする。
【０１１８】
追加電力予測部８は、制御ループＬ２，Ｌ３の必要出力ＭＵ２，ＭＵ３をＭＵ２’＝ＭＵ３’＝１００％まで上昇させたときの制御ループＬ２，Ｌ３の温度ＰＶ２，ＰＶ３の上昇量ΔＰＶ２’，ΔＰＶ３’を次式のように算出する。
ΔＰＶ２’＝ＴＬ／ＴＨ２
＝３６００／｛８．４×１００．０／（１００．０−１０．０）｝
＝３８６℃                                          ・・・（２１）
ΔＰＶ３’＝ＴＬ／ＴＨ３
＝３６００／｛８．４×１００．０／（１００．０−１０．０）｝
＝３８６℃                                          ・・・（２２）
【０１１９】
したがって、追加電力予測部８は、昇温前の低温待機中の目標温度ＳＰ２，ＳＰ３＝１００℃に上昇量ΔＰＶ２’，ΔＰＶ３’＝３８６℃を加算した４８６℃を、制御ループＬ２，Ｌ３の必要出力ＭＵ２，ＭＵ３をＭＵ２’＝ＭＵ３’＝１００％まで上昇させたときの制御ループＬ２，Ｌ３の温度ＰＶ２’．ＰＶ３’とする。
【０１２０】
さらに、追加電力予測部８は、制御ループＬ２，Ｌ３の必要出力ＭＵ２，ＭＵ３をＭＵ２’＝ＭＵ３’＝１００％まで上昇させたときの制御ループＬ２，Ｌ３の追加電力ＰＸ２，ＰＸ３を次式のように算出する。
ＰＸ２＝（ＭＵ２’／１００）ＣＴｍ２−（ＭＵ２／１００）ＣＴｍ２
＝（１００／１００）×５−（８０／１００）×５＝１ｋＷ  ・・・（２３）
ＰＸ３＝（ＭＵ３’／１００）ＣＴｍ３−（ＭＵ３／１００）ＣＴｍ３
＝（１００／１００）×５−（８０／１００）×５＝１ｋＷ  ・・・（２４）
【０１２１】
追加電力予測部８は、ＰＸ２とＰＸ３の合計を追加電力ＰＸ＝２ｋＷとする。高温電力予測部３ａは、ヒータＨ２，Ｈ３をＯＦＦにしたときに、制御ループＬ２，Ｌ３の温度ＰＶ２’．ＰＶ３’＝４８６℃から昇温完了時の目標温度ＳＰｉ＝４００℃に降温するまでの降温時間ＴＸ２，ＴＸ３を次式のように算出する。ここでは、ヒータＨ２，Ｈ３をＯＦＦにしたときの温度ＰＶ２，ＰＶ３の変化レートＴＣｏ２，ＴＣｏ３を２１ｓｅｃ．／℃とする。
ＴＸ２＝（ＰＶ２’−ＳＰ２）ＴＣｏ２＝（４８６−４００）×２１
≒１８００ｓｅｃ                                        ・・・（２５）
ＴＸ３＝（ＰＶ３’−ＳＰ３）ＴＣｏ３＝（４８６−４００）×２１
≒１８００ｓｅｃ                                        ・・・（２６）
【０１２２】
ＴＸ２＝ＴＸ３であるから、降温時間ＴＸは１８００ｓｅｃ（３０分）となる。昇温を前倒しする場合の昇温開始予定時点Ｔ０αは１２時である。高温電力予測部３ａは、昇温開始予定時点Ｔ０αに昇温時間ＴＬと降温時間ＴＸとを加えた時刻が１３時３０分となり、昇温完了予定時点Ｔ２（１５時）よりも前なので、昇温完了予定時点Ｔ２までに目標温度ＳＰｉに降温できると判断する。
【０１２３】
高温電力予測部３ａは、前倒し時間ＴＭと同じ時間を、昇温を前倒しする場合の加熱装置の高温待機時間ＴＡとする。第１の実施の形態と同様に、昇温後の高温を維持する定常状態で必要なヒータＨ１〜Ｈ４の一定出力ＭＡ１〜ＭＡ４が一律に３０％として予め設定されているものとする。したがって、高温電力予測部３ａは、高温待機中のヒータＨ１の使用電力をＣＴｍ１×ＭＡ１＝３ｋＷ×３０％＝０．９ｋＷ、高温待機中のヒータＨ４の使用電力をＣＴｍ４×ＭＡ４＝３ｋＷ×３０％＝０．９ｋＷとする。
【０１２４】
また、高温電力予測部３ａは、高温待機の時間帯のうち始めのＴＸ２の時間帯（１３時から１３時３０分）の間、ヒータＨ２をＯＦＦにするので、この間のヒータＨ２の使用電力を０ｋＷとし、ＴＸ２経過後の時間帯（１３時３０分から１５時）のヒータＨ２の使用電力をＣＴｍ２×ＭＡ２＝５ｋＷ×３０．０％＝１．５ｋＷとする。
【０１２５】
同様に、高温電力予測部３ａは、高温待機の時間帯のうち始めのＴＸ３の時間帯（１３時から１３時３０分）の間、ヒータＨ３をＯＦＦにするので、この間のヒータＨ３の使用電力を０ｋＷとし、ＴＸ３経過後の時間帯（１３時３０分から１５時）のヒータＨ３の使用電力をＣＴｍ３×ＭＡ３＝５ｋＷ×３０．０％＝１．５ｋＷとする。
【０１２６】
したがって、高温電力予測部３ａは、高温待機の時間帯のうち始めのＴＸ２，ＴＸ３の時間帯（１３時から１３時３０分）の使用電力の合計を１．８ｋＷ（０．９ｋＷ＋０．０ｋＷ＋０．０ｋＷ＋０．９ｋＷ）とする。また、高温電力予測部３ａは、高温待機の時間帯のうちＴＸ２，ＴＸ３経過後の時間帯（１３時３０分から１５時）の使用電力の合計を４．８ｋＷ（０．９ｋＷ＋１．５ｋＷ＋１．５ｋＷ＋０．９ｋＷ）とする。
【０１２７】
そして、高温電力予測部３ａは、１３時から１３時３０分の時間帯の使用電力の合計１．８ｋＷにＴＸ２＝ＴＸ３＝０．５時間を乗算することで、１３時から１３時３０分の時間帯の使用電力量を算出し、１３時３０分から１５時の時間帯の使用電力の合計４．８ｋＷに高温待機時間ＴＡの残りの時間（ＴＡ−ＴＸ２）＝（ＴＡ−ＴＸ３）＝１．５時間を乗算することで、１３時３０分から１５時の時間帯の使用電力量を算出し、これらの使用電力量の合計を１３時から１５時の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡとする。
ＰＡ＝１．８ｋＷ×０．５時間＋４．８ｋＷ×１．５時間＝８．１ｋＷｈ
・・・（２７）
【０１２８】
なお、本実施の形態では、ＴＸ２＝ＴＸ３の場合について説明しているが、ＴＸ２≠ＴＸ３の場合にも同様に計算できることは言うまでもない。つまり、ヒータＨ２とヒータＨ３のＯＮ／ＯＦＦに応じて高温待機時間ＴＡを細かく区分して（例えばヒータＨ２，Ｈ３が共にＯＦＦの時間帯、ヒータＨ２がＯＮでヒータＨ３のみがＯＦＦの時間帯、ヒータＨ３がＯＮでヒータＨ２のみがＯＦＦの時間帯、ヒータＨ２，Ｈ３が共にＯＮの時間帯など）、区分した時間帯毎に使用電力量を算出し、これらの使用電力量の合計を使用電力量ＰＡとすればよい。
【０１２９】
第１の実施の形態と同様に、低温電力予測部４は、昇温を前倒ししない場合の１２時から１４時の低温待機時間ＴＢの使用電力量ＰＢを３．２ｋＷｈとする。
【０１３０】
実施時電力料金予測部５ａは、使用電力量ＰＷと追加電力ＰＸと使用電力量ＰＡと時間帯別電力単価とに基づき、昇温を前倒しする場合の電力料金を予測する。昇温を前倒しする場合、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示す１２時から１３時の昇温に必要な使用電力量は昇温電力予測部２が予測した使用電力量ＰＷ＝１４．０ｋＷｈに追加電力予測部８が予測した追加電力ＰＸ＝２ｋＷを加えた値１６．０ｋＷｈである。昇温を前倒しする場合、図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）に示す１３時から１５時の高温待機時間ＴＡの使用電力量ＰＡは上記のとおり８．１ｋＷｈである。
【０１３１】
したがって、実施時電力料金予測部５ａは、昇温を前倒しする場合の１２時から１３時の電力料金を１６．０ｋＷｈ×１５円／ｋＷｈ＝２４０円と予測し、昇温を前倒しする場合の１３時から１５時の電力料金を８．１ｋＷｈ×１００円／ｋＷｈ＝８１０円と予測し、昇温を前倒しする場合の合計の電力料金を１，０５０円と予測する。
非実施時電力料金予測部６は、第１の実施の形態と同様に、昇温を前倒ししない場合の電力料金を１５８４円と予測する。
【０１３２】
以上のように、本実施の形態では、昇温を前倒しする場合に、少なくとも一部の制御ループＬｉの温度ＰＶｉを昇温完了時の目標温度ＳＰｉよりも高い温度に昇温しておき、高温待機中に昇温完了時の目標温度ＳＰｉまで降温させることで、第１の実施の形態のケースにおける１１７０円よりもさらに有利な１０５０円という電力料金の予測結果が得られる。
【０１３３】
本実施の形態では、昇温を前倒しする場合に安価な昇温プランがあることをオペレータに認識させることができ、昇温を前倒ししない場合よりも昇温を前倒しする場合の方が電力料金が安いという予測が得られたときに、オペレータに対して昇温を前倒しにするように薦めることができる。
【０１３４】
なお、第１、第２の実施の形態では、適用対象として、温度を制御する制御ループＬｉを複数備えたマルチループ制御系の加熱装置を例に挙げて説明しているが、これに限るものではなく、本発明は制御ループＬｉが１つのシングルループ制御系の加熱装置に適用することも可能である。
【０１３５】
第１、第２の実施の形態で説明した情報予測装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明は、加熱装置の電力料金を予測する技術に適用することができる。
【符号の説明】
【０１３７】
１…前倒し時間決定部、２…昇温電力予測部、３，３ａ…高温電力予測部、４…低温電力予測部、５，５ａ…実施時電力料金予測部、６…非実施時電力料金予測部、７…予測結果提示部、８…追加電力予測部、２０…昇温時間推定部、２１…必要出力推定部、２２…使用電力合計算出部、２３…電力量推定部。
【図１】
2017028879.tif 000005
【図２】
2017028879.tif 000006
【図３】
2017028879.tif 000007
【図４】
2017028879.tif 000008
【図５】
2017028879.tif 000009
【図６】
2017028879.tif 000010
【図９】
2017028879.tif 000011
【図１０】
2017028879.tif 000012
【図１２】
2017028879.tif 000013
【図７】
2017028879.tif 000014
【図８】
2017028879.tif 000015
【図１１】
2017028879.tif 000016