世帯消費電力構造と■所有電気機器

および節電意識との関連性
寺崎 康博，橋本 泰広，菅 幹雄，降旗 徹馬………ll……………l……刷‖l……………仙＝州‖仙‖lrl……………………………………………l…………………両……………………………l……………11…川…m‖川州川…州…1…川……m……川…川Ilなど，調査やデータ入手の制約を受けている．そのた

1．はじめにめ，・気温との関係も日単位ではなく月単位のデータを我が国における消費電力量は年々増加する傾向にあ

前提にモデル化が行われている．

り，地球環境保護の観点から省エネルギが提唱されて本稿では，このような問題解決に向け，日単位の電いる．最鱒では，原子力発電所の稼動停止による電力

力消費データから直接的に気温との関係を分析するモ

不足の回避もその要因の一つとなっている．家庭用消デルを提案し，世帯電力消費構造を明らかにする．そ費電力の伸びも様々な家庭用電気機器が市場に投入さして，所有機器および節電意識との関係を分析し，電れ普及した現在では特に増加する傾向にあり，節電意

力消費低減方策について具体的で効果的な節電行動を識の向上とともに効果的な省エネルギ方策が求められ明らかにする．

ている．そのため，家庭用消費電力の実態や構造の変以降，節2では分析に用いるデータの概要を述べ，遷および将来の消費電力予測など，多岐にわたって調節3

査・研琴［5，7，9〜11］が進められてきた．

案し，実際の世帯別電力消費測定値データを用いてモ

一方，海外でも我が国と同様に，地球温暖化や異常デルを検証する．次あ節4では世帯ごとの個別パラメ

気象との関係から消費電力に関する多くの研究が進めータ推定を行い，世帯消費電力構造を明らかにする．

られてきている．例えば，家庭用エネルギ消費の構造

続く，節5では所有機器との関連から，節6では節電についてモデル化を行った研究［2］や気温と消費電力意識との関連から，それぞれ電力消費との関連を調べ，の関係を取り上げた研究［1，3，12〜14］など多くの研具体的な節電方策を特定する．最後の節7にて本稿の究の蓄積がある．

ま・とめと今後の課題を述べる．

しかし，世帯ごとの属性や所有機器およか節電意識，さ・らには世帯を取り巻く環境から電力消費の2．分析デ「夕の概要を明らかにし，具体的な節電方策を立案しようとする

分析対象のデータは，平成15年度データ解析コン

とき，消費電力の変動は気温変動によりほぼ説明できペティションより提供されたもので，このデータ提供

るため，所有機器や節電意識との関係を明確に示せなにより本稿の分析が可能となった．データは，大きく■，いという問題が残されている．また，先行研究では，

世帯別電力消費の測定値データ，モニタ属性データ，

どちらかというと地域が限定され，電力消費計測期間

モニタアンケート結果データから構成されている．測が短く，世帯属性や所有電気機器の調査項目が少ない

定値データには計測器［8］を設置したモニタの平成14

てらさき やすひろ，ふりはた てつま東京理科大学経営学部〒346−8512久喜市下清久500
はしもと やすひろ

年4月から平成15年3月までの日別時間別の消費電力量計測値が格納されている．モニタ属性データには，
主に，モニタの属性（都道府県，家族それぞれの続

東京痙科大学経営学研究科

柄・年齢・性別・職業，住居の形態・所有関係・構〒346−8512 久喜市下清久500
すが みきお東京国際大学経済学部〒350−1197川越市的場北ト13−1
受付04．7．29 採択04．10．9

造・部屋数・面積など），所有機器（灯油製品8種類，

2005年2月号

ガス製品12種類，電化製品34種類，その他製品15種類），および，節電意識についてのアンケート結果が含まれている．
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（31）99

モニタは，宮城，大阪，福岡の世帯が多数を占めてアプローチに基づいた分析モデルを提案し，その有効いるものの，モニタ属性を国勢調査結果と比較したと性を示す．多くの先行研究で取り上げられている重回

ころ，家族人数では単身者の世帯が少なく子供を持つ

帰モデルに基づかないのは，後述する気温と消費電力

30代・40代の世帯が相対的に多いことや，中規模のの時系列的な推移を正確に表現しきれないと判断した

比較的新しい住居に暮らしているモニタが多いなどのからである．

特徴を有しているものの一，特に偏りがあると問題にす

3．1 モデルるほどではなく，概ね標準的な世帯がモニタになってデグリーデイとは1日の平均気温の華氏65度（18．33℃）からの乗離度数である［4］．寒暖分岐の基いる．

ただし，測定値データは測定開始がモニタによって準気温18．33℃を起点として，冬はこれをどれだけ下輿なり，測定の欠損が含まれているため，データ数も回ったかを計るのがHeatingDegreeDay（HDD）でモニタによぅて異なる．：表1には，この概略を示すたあり，夏はこれをどれだけ上回ったかを計るのがめ月別にデータの記録有無を集計した結果と記録のあCooling Degree Day（CDD）である，．このHDDとる月数ごとに日平均消費電力量を示した．モニタによ

CDDにより冷暖房需要の必要度を計ることができる．

って測定開始時期およびデータ数が大きく異なること

一般的に，HDDおよびCDDは，が分かる．記録月数別に日平均消費電力量の推移を調

HDD＝maX（0，18．33℃−td）

べると，記録月数6か月以内にはばらつきがあり，記CDD＝maX（0，td−18．33℃）

l 録月数7か月以上で12kWh程度で安定している．こと定義され，一定の月あるいは期間を対象に累積計算

れは，夏季と冬季に電力消費が特に増大するためであし，その対象期間内の気温度合いの尺度とする．ここr る．よって，少なくとも7か月以上の記録月数が含まで，オdは日dにおける平均気温（℃）を表す．
これまで，消費電力と気温との関係を分析するためれるデータを分析対象にすべきと考えられる．

に用いられてきたデグリーデイ・アプローチでは，

3・消費電力と覇温の関係

HDDおよびCDDの累積度数を重回帰モデルの説明

気温の変化が消費電力に大きく影響することは明ら変数とし，月単位で消費電力量を推定している．このかである．特に，夏季における日中の電力需要は総供ため，気温と消費電力量の月当たりの平均的な関係を

給量を上回るほどであり，気温の変動に伴う電力需要取り扱っていることに．なる．世帯消雪電力量の所有機の予測は電力供給側の最重要課題になっている［6］．

器との関係を明らかにするためには，気温変動に影響

一方，需要家側の分析も，省エネルギの観点からそされる冷暖房利用の消費とそうでない消費に分離するの電力消費構造をつかむ上で関心が高まっている．し必要があるため，日単位で気温と消費電力量の関係をかし，多くは月単位に集計した電力消費データの分析取り扱う必要がある．また，地域ごと，世帯ごとに寒モデルであり，日単位で分析可能なより精緻なモデル

暖の感じ方や反応が違うと考えれらるため，寒暖分岐が求められている∴そこで，本稿ではデグリーデイ・の基準値18．330cは定数ではなく変数として扱った方

表1モニタ別測定値属性
欠損値無しの月数

日平均消費電力量

モニタ数

（kWb）

記

6

録

9

臥74

の

31

11．35
12．10

あ

3 7 8

18

る

1 4 10 10

25

9．98

月

1 3 5 9 20 6

44

11．29

数

2 3 9 16 22 58

6 11 14 24 37

1

12．44
12．08

9

2 7 11 35 77 45

178

12．11

3 2 9 21 39 141 130

343

12，28

12

鱒

；J

54
89

10

1■ 1 3 31 74 188 113 4Il

100（32）

9．37

10 22 108 358 499

7

20

73

26

39

67

63

89

194

282

426

471

12．23
12．75

1707

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オペレーションズ・リサーチ

が現実的であろう．さらには，暖房機器を使い始める

s．t．7二≧71

気温と冷房機器を使い始める気温は一つの基準温度で

了1，7t，ゐ，C，／≧0

分岐するのではなく，二つの基準値が存在すると考え

3．1モデルの評価た方が自然である．

提案する分析モデルの電力消費データへの当てはましたがって，本稿では日単位でHDDとCDDを用りを確認するため，24時間連続計測日数が350日以

い，基準温度は一つの定数18．330cではなく，二つの上ある世帯を抽出した二 該当する世帯は210世帯であ変数であると想定して気温との関係を捉える．つまり，

り■，これら世帯が居住する都道府県の県庁所在地の日

El■dのHDDをHd（7L），CDDをCd（n）のように表

平均気温データを用いて世帯別にパラメータ推定を行

記し，

った．

E。＝カ月云（了1）＋cC。（n）＋／

パラメータ推定に当たっては，本稿で提案する基準〃。（n）＝maX（0，n−オ。）

温度を2軸設ける分析モデルとの比較のため，基準温Cd（n）＝叩aX（0，オd−n）

度を18．330cに固定■した従来からの方法（1軸固定）のように考える．ここで，且dは日dにおける消費電と基準温度を変数rとして1軸で扱う方法（1軸変力量（kWh）を表し，了1は暖房機器を使い始める気動）について，それぞれ世帯別にパラメータ推定を行温であり，7t（≧n）は冷房機器を使い始める気温

った．各世帯の電力消費データヘのモデルめ当てはまとする．ゐは気温の暖房電力消費への効果を表すパラりを評価するために，推定値と実測値との平均二乗誤

メータ（気温が1℃下がったときの消費電力量の伸差（MSE）およびAICを算出した．その結果の一部び）を，Cは気温の冷房竜力・消費への効果を表すパラを表2に示す．表中，下線が引かれている数値は各世

メータ（気温が10c上がったときの消費電力量の伸帯ごとのMSEおよびAICの最小値であり，この三び）をそれぞれ表す．したがっ．て，ゐ〝。（T力）

つのモデルの中でそ＋cC。（ n）は冷暖房用途の消費電力量となり，これをてはまるモデルを表している．これをまとめたのが表

本稿では変動消費電力量と呼ぶ．／は冷暖房以外の用3である．

途に用いられる消費電力量を表し，本稿では，これをMSEを評価基準とした場合，基準温度を18．33℃

固定消費電力量と呼ぶ．
パラメー

表3 モデルの採択■

タn，n，ゐ，C，／を推定することで，世帯基準

消費電力量を冷暖房用途の変動消費電力量と固定消費モデル

世帯数 割合（％）

従来モデル（1軸固定）

電力量に分けることができ，気温の消費電力に与えるMSE

影響を把握することができる．本稿では，次の最小化問題を解くことによって，これらパラメータ値を得る．

AIC

min ∑（Ed−hHd（7L）一CCd（7t）−f）2

提案モデル（1軸変動）

0

0．0

71

33．8
66．2

提案モデル（2軸変動）

139

従来モデル（1軸固定）

17

8．1

提案モデル（1軸変動）

76

36．2

提案モデル（2軸変動）

117

55．7

rJl，rC，力，C，′ d

表2 世帯別パラメータ推定結果の評価
AIC

MSE
No． モニタID 都道府県
1 11532893913 ．北海道
2 11615327313 北海道
3・ 11663990513 北海道
4 11682176313 北海道
5 11741637413 北海道
6 11787078213 北海萄

7．435

7．192

1．529

1．519

6．305
0．817

5．299
0．809

2．983

2．947

1．618

1．570

7 11865579413 北海道

6．849 6．849

8

3．189

206
207 98652289811 宮崎県
208 99252172011 鹿児島県
209 99256603111 鹿児島県
210 99638083111 鹿児島県

2005年2月号

1軸固定 1軸変動 −2軸変動 1軸固定 1軸変動 2軸変動

3．448

1．384
3．446

5．767

5．582

7．390

6．363

3．576

2．170

1．419

7．079 1700．575 1690．962 1687．439
1．500 1148．654 1148．387 1145．916
5．444 1671．135 1611．419 1623．010
0．806 929．854 928．365 929．270．2．921 1381．898 1379．646 1378．507
1．603 1191．625 1182．929 1192．195
6．936 1676．688 1678．677 1685．096

1．394
3，398
5．299
6．141
2．160

1432．391
1611．890
1698．472
1461．565© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

1434．237
1602．558
1648．265
1287．231

1431．315
1586．359
1637．871
1287．679（33）川1∞に固定した従来モデノレ（1軸固定）が採択された世帯︶

00 05▲U︵℃

2軸設けるモデルにおいてもn＝nとして推定され，

00

帯あるが，これは次節で述べるとおりに，基準温度を00させたモデルの予測精度が最も高くなる世帯が71世

CDD基準温度高いことが分かる．また，基準温度を1軸設けて変動

00

はなく，基準温度を変数として扱った方が予測精度が1軸のモデルと同様の結果と・なる世帯が含まれているためである．概ね，基準温度を2軸設けるモデルの方が予測精度が高いといえるであろう．

0（カ

500

10∝1

1500

2つ∝l

HDD基準温度（●c）

AICを評価基準にした場合，基準温度を2軸設け

図1HDD基準温度（7L）とCDD基準温度（7t）の関係

るモデルのデータへの当てはまりが最も良い世帯は50︻Jウ﹂211012軸設けるモデルのパラメータ推定結果から世帯消費のモデルの有効性を確認セきたので，次に，基準温度を50

かにし，変動消費電力量と固定消費電力量に分離する

00

以上のように世帯消費電力量と気温との関係を明ら

50

4．世帯消費電力構造の分析

00の世帯で当てはまりが最も良くなっている．

HDD消費電力量の伸び ︵kWト／℃︶

117世帯（55．7％）に輝少するが，それでも半数以上

0〔め電力構造を把握する．

5（刀

10CO

15CO

20∝1

25〔0

3000

HDD基準過度（Oc）

図2 HDD基準温度（n）と消費電力量の伸び（ゐ）図1には，冷暖房め基準温度であるnとnの関係を示した．冷房機器を使用し始める基準温度である

00
4
4
︻J

︵k∴Wh／℃︶

0∝1

500

10∝〉

︻J
2

15∝〉

20CO

2500

CDD基準過度ぐC）

図3 CDD基準温度（n）と消費電力量の伸び（c）↑

CDDに反応しない北国系の世帯である．この線形関50系であり，その左下は夏季に電力消費のピークがなく

00

ける電力消費のピーケがなくHDDに反応しない南国

50＝了二と推定された世帯である．その右上は冬季にお00が確認できる．これ噂パラメータの推定の結果，n叩

中で原点から右上に向かって線形に並んでいる点分布

00

用されることに影響していると考え■られる．また，図50・段はガスや灯油のフアンヒ「タなどエアコン以外も使山

冷房手段はほぼエアコ．ンに限られるのに対し，暖房手

CDD消費電力土の伸び71の方がばらつきが大きいことが分かる．これは，507tのばらつきよりも，暖房を使用し始める基準温度

一ト

ものの，そのばらつきも比較的大きい．消費電力量のも対応できる世帯である．また，線形関係にあり，そ伸びは住宅の広さや構造等に影響していると考えられの中間に布置する世帯には地域的傾向はなく，気温のるが，nは暖房機器を使い始める日平均気温であり，変化に対して反応せず1年中消費電力量に変動がない

世帯ごとの寒さに対する感度を反映していると考えら世帯である．この部分は消費電力に気温変動が影響しれる．ちなみに，図中に消費電力量の伸びゐが2ない世帯であり，本モデルに当てはまらない世帯といkWhを超える世帯がある．これら世帯の所有機器をうことになる．

調べたところ，ガスや灯油の暖房器具を所有していなl

係にある部分は，基準温度を一つだけ設けるモデルでぁの関係を示した．気温がlOc上昇したときの消費電力量の伸びゐは基準温度15℃前後をピークにばらついている．この15℃が暖房を使い始める目安になる
102（34）2E▲U O

図2には，HDD基準温度nと消費電力量の伸びい世帯であった．エアコンのみで暖房を行っていると推察される．

図3には，CDD基準温度71と消費電力量の伸びcの関係を示した．図2のnのばらつきが大きいのに© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オペレーションズ・リサーチ

3000

対■し，7二のばらつきは比較的小さいことが分かる．

表4 固定消雪電力量と所有機器との関係

実際，CDDではほぼ250cに集中しており，多く0）世

説明変数

係数

f値

帯は日平均気温が25℃から冷房器具を使い始めると冷蔵庫（140J以下）

2．561 3．230＊＊

冷蔵庫（14別以上）

4．416 4．240＊＊

考えられる．省エネルギ対策として，冷房設定温度をテレビ（20インチ台）

2．841 3．790＊＊

28℃にと提唱されているが，日平均気温が250cの日

テレビ（30インチ台）

1．759 2．440＊

食器洗い乾燥機
温水洗浄暖房便座

2．284 2．890＊＊

は，日中30℃を超えるような夏日であり，決して無理な設定温度ではないと考えられる．その消費電力量の伸びcは25℃付近でばらつきがあり，世帯によって大きく畢なる．CDD消費電力量の伸びcを小さくするような方策が採れれば節電に有効となると考えられる．

1．811 3．400♯＊［ガス］給湯器・風呂釜 −1．909 ■3．400＊＊
照明（白熱電球）−2．545 −3．210＊＊

その他保有機器
パソコン・ワープロ
空気清浄機
炊飯器
掃除機

2．514 1．870＊−4．468 −1．590

R2（AdjR2）0■324 （0．277）

1．910 1．750
0．957 1．670−1二729 −1．720＊：5％有意 ＊＊：1％有意

5．
各電気機器を個別に調べれば，消費電力量を把握で対し，変数増加法，変数減少法，変数増減法を用いてきることは当然である．しかし，消費電力量はその使変数選択を行ったが，いずれも有意となった所有機器

用時間によって変わってくる」二，個々の機器ごとにセは同じであることが判明した1．表4には変数増滅法

ンサを設定して，オン・オフの状態やその負荷を測定を用いて得られた推定結果を示す．

することは容易ではない．

冷蔵庫，テレビ，食器洗い乾燥機，温水洗浄暖房便

本稿で対象としている測定データのように各世帯の座の所有は固定消費電力量に正の影響を与えている．

給電線付近にセンサを設置し，消費電力量を測定する

冷蔵庫は容量の大きし万が一般的であろう．したがって，各世帯の消費電力

いるが，テ｝どは20インチ台の方が30インチ台より量の総量から，その消費の内訳を類推することは需要も固定消費電力量に強く影響する結果となった．この家側の分析を行うために重要となる．

結果の解釈は難しい面があるものの，多重共線性につ

このような目的もふまえ，本稿では，前節の世帯別
パラメー

タ推定を行った．つまり，気温と消費電力のいて調べたところ，変数間の相関はあまり高くなく共線関係の可能性は低いと考えられる．（ガス）給湯

関係を把握するだけではなく，消費電力量を冷暖房機

器・風呂釜はガスを利用するため，電力消費を減らす器の使用による変動消費電力量とそれ以外の電気機器影響を与えていることが分かる．照明（白熱電球）もでの消費，すなわち，固定消費電力量に分離すること

電力消費を減らす影響を与えていると推定されるが，を目的として推定を行ったのである．

これについても共線性の検討を行ったが，他の変数と本節では，所有機器の有無と消費電力量の関係を分の相関は高くはなかった．固定消賛電力量に負の影響

析し，節電に向けた提言を行う．ここで，・所有機器をを与える結果の解釈は現段階では困難であり，今後の取り上げるのは，事前分析により，世帯人員，住宅面課題である．

積等の属性と消費電力量の間に顕著な関係を見出せな

5．2 変動消費電力量との関係

かったため，所有機器の影響が大きいと判断したから変動消費電力量は前節にて推定されたパラメータ値を用いて，冷房用途の冷房変動消費電力量E。は且。

である．
5．1．固定消費電力量との関係＝C∑dCd（n）と，暖房用途の暖房変動消費電力量E力

前節にて推定した210世帯の各世帯ごとの固定消費

はE力＝ゐ∑。〟。（n）とそれぞれ求めることができる．

電力量を用いて所有機器と電力消費の関係を分析した．

しかし，これらの値は世帯別の基準温度からの差の累分析モデルは重回帰モデルを採用し，積という，気温と日数の影響を受けているため，所有／＝仇＋β1∬1＋β2こr2＋…＋β41∬41＋Eとした．∬iは冷暖房機器以外の機器才（＝し2，・∫・，・41）の所有を表現するダミー変数である．これらの変数に
1これらの推計にはソフトウエアSASリリース8．02を使用した．

2005年2月号

機器や節電意識だけでこれらの値を説明することは難しいと考えられる．
節4において推定された暖房消費電力量の伸びゐと冷房消費電力量の伸びcについては，気温差の累積に影響を受けないもめであり，これらのパラメータ© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（35）103ll

表5 冷房消費電力量の伸びcと所有機器との関係
係数 f値

説明変数
エアコン（電気冷房式）

0．391 3．050＊＊

エアコン（電気冷房専用式） 0．270 2．100＊＊0．059 （0．050）

月2（AdjR2）

モデル2：／＝β0＋β1Jl＋＆J2＋‥・＋β9∬9＋β10こr15−1＋β‖J15−2＋…＋β16」れS7＋β17∬25−1十β18∬25−2＋…＋＆3こr25■7＋β24∬35−8＋β25∬35−9＋…＋戯7∬35−11

を冷暖房所有機器により説明されると想定し，これら＋β28エ4S8十β29二r459十…＋β31∬。5−11

関係を節5．1と同様な垂回帰モデルを用いて検討した．

＋戯2こr55■12十伍3∬55−13＋β3。∬55−1。＋ど
ここで，∬i（才＝1，2，…，9）は所有機器の所有有無を表

機器20種類（エアコンやファンヒータなど）の所有

すダミー変数であり，Jlは冷蔵庫（140J以下），∬2を表現するダミー変数を用い，冷房用消費電力量の伸は冷蔵庫（140J以上），∬3はテレビ（20インチ台），

びcに対しては冷房機轟4種類（電気冷房・ガス暖∬4はテレビ（30インチ台），∬5は食器洗い乾燥機，l

つまり，暖房用消費電力量の伸びゐに対しては暖房

房式，電気冷房・灯油暖房式，電気冷房式，電気冷房∬6は温水洗浄暖房便座，∬7は（ガス）給湯器・風呂専用式）の所有を表現するダミー変数を用いた．その釜，∬8は照明（白熱電球），∬9はその他保有機器の所

結果は表5の通りであり，Cに対して電気冷房式と電有の有無をそれぞれ表す．これらは，節5．1において，【 気冷房専用式のエアコンは有意に正の影響が存在する

固定消費電力量との関係が有意になった所有機器（表ことが判明した．しかし，ゐに対する暖房機器との重4）であり，これらのみを取り上げて，その機器に関

回帰分析においては有意な結果が得られなかった．

する節電意識の質問項目を取り上げる．ふ（ノ＝1，2，

1 また，これらのパラメータやnとnについては世帯の節電意識の影響も受けると考えられるので節6

51−S7は冷蔵庫に関する節電意識に関するダミー変にて再検討する．

数であり，Slは季節により温度調整，S2はものを詰
1

め込みすぎない，S3は無駄な開閉を減らす，S4・は開6．節電意識と消費電力の関連性

けている時間を短縮，S5は熱いものは冷ましてから

l 本節では，前節での結果を受け，固定消費電力量に入れる，S6は壁から間隔をあけて設置する，57は直強く影響する冷蔵庫やテレビなどの所有機器について

射日光の当たる場所に設置しない，をそれぞれ表す．

l の節電意識と電力の消費の関係を分析する．さらに，

58〜Sllはテレビに関する節電意識のダミー変数であ

冷暖房の節電意識との関係も分析し，節電意識が消費

り，S8は見ないときは消す，S9は不要時は主電源電力に与える影響を明らかにする．

OFF，51。は画面を不必要に明るく しない，511は音分析対象データには，意識に関する調査結果も含ま量を不必要に大きく しない，をそれぞれ表す．S12

れており，各機器ごとにいくつかの質問を設け，5段〜S14は便座暖房等に関する節電意識のダミー変数で階で評価している．5段階評価のうち，「できていなあり，512は使用後ふたを閉める，513は季節により

い」と「あまりできて：いない」を0，「まあまあでき

温度調整，Sl。は外出時に電源OFF，をそれぞれ表す．

ている」，「かなりできている」と「よくできている」

有効な節電意識に対する回答が得られたサンプル数という評価を1としたダミー変数5ブを質問項目分設

138世帯に対して，節5．1と同様の方法で分析を行っ

け，節電意識の効果を検証した．

た．変数増減法を用いて変数選択を行い得られた結果

6．1固定消費電力量への節電意識の効果
固定消費電力量への節電意識の効果を検証するために用いたモデルは次の二つである．モデル1は節電意

を表6に示す．

当てはまりは，サンプル数138で，寄与率＝0．286
であり，F値は8．03（分子の自由度＝9，・分母の自由

l 識が固定消費電力量を．シフトさせる効果を持つか否か

度＝129）で有意な．結果となった．表中，先頭に所有を検証するものであり■，モデル2は節電意識が所有機

機器名が記されている説明変数が節電意識のダミー変器に対する反応係数を変化させるか否かを検証するも数であり，テレビの「音量を不必要に大きくしない」のである．

と冷蔵庫の「季節により温度調整」に対する二つの節

モデル1：

電意識が有意であり，この意識が高いと固定消費電力／＝β0＋β1∬1＋β2∬2＋…＋β9∬9＋β10Sl＋β115−2十…＋戯35−1。＋∈
104（36）r…，14）は先に定義した節電意識のダミー変数である．

量を低減させることができるという結果になった．
モデル2の結果は表7に示す．
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オペレーションズ・リサーチ

表6 節電意識の固定消費電力量への効果：モデル1
係数

説明変数
冷蔵庫（14朋以上）

表8 節電意識の71に対する効果▲，説明変数
係数 f値
冷房温度設定28℃以上 −0．064 −0．110
不必要な使用を避ける −0．583 −0．710
こまめなフィルタ掃除 −1．071 −2．080＊
0．248 0．410
断熱管理
月2（Adj月2）0．028 （0．006）

上値

1．864 2．400＊

テレビ（20インチ台）

1．907 2．570＊

食器洗い乾燥機
温水洗浄暖房便座

2．080 2．530＊

ガス：給湯器・風呂釜−2．362 ＿4．260＊＊

照明（白熱電球）−2．106 −2．650…

1．792 3．330＊＊

テレビ：音量を不必要に大きくしない −2．161 −3．020＊＊

冷蔵庫：季節により温度調整
冷蔵庫：壁から間隔をあけて設置

表9 節電意識のcに対する効果＿1．−201 ＿2．100＊−0．861 −1．350

f値
係数
説明変数
冷房温度設定28℃以上 −0．425 −3．280＊＊
不必要な使用を避ける −0．173 −0．960
こまめなフィルタ掃除 0．029 0．260
断熱管理−0．008 −0．060
R2（AdjR2）
0．075 （0．053）

0．286 （0．252）

R2（AdjR2）

表7 節電意識の固定消賓電力量への効果：モデル2
説明変数

係数

f値

冷蔵庫（14別以上）

2．569 2．280＊

テレビ（20インチ台）

4．020 3．530＊＊

食器洗い乾燥機
温水洗浄暖房便座

2．605 3．390＊＊

ガス：給湯器・風呂釜−2．691 ＿4．190＊＊

照明（白熱電球）−3．1712．451・ 2．770＊＊

テレビ20インチ台：

冷房消費電力量の伸びcと節電意識の関係を分析するモデルは，
C＝β0＋β15−1＋β25■2＋β35−3＋＆S。＋∈
を用いた．この干デルを用いて分析した結果が表9で−2．938大型冷蔵庫：季節により温度調整−1．293 −1．820
大型冷蔵庫：壁から間隔をあけて設置 −1．270 −1．540
便座暖房：外出時に電源OFF−1．579 −1．820
R2（A旬月2）0・387 （0．339）

ある．
cと冷房機器に対する節電意識との関係から，エア
コンの「冷房温度設定28℃以上」に対する節電意識が高し．−と冷房消費電力量の伸びcを低くすることが当てはまりは，サンプル数138で，寄与率＝0．387
であり，F値は8．13（分子の自由度〒10，分母の自できることを意味する．

nとゐについても71やcと同様のモデルを適■用

由度＝128）で有意な結果となった．テレビ20インチ

し，節電意識の効果を検証したが，暖房手段は電気機

台「音量を不必要に大きくしない」に対する節電意識器だけに依存していないため変動が大きく有意な結果が高いと固定消費電力量が低くなる結果とな◆った．

が得られなかった．

6．2 変動消費電力量への節電意識の効果
節・5．2で述べたように，，変動消費電力量は気温差と7．おわりに本稿では，家庭用消費電力の低減方策を模索するたのだけで説明することには無理があるので，気温差とのめに，世帯レベルにおいて電力消費のいく

累積の影響を受けないn，n，ゐ，Cを利用して，節電を明らかにした．

意識との関係について重回帰モデルを用いて検討した．

まず，基本集計により電力消費の測定値と属性の性質を把握し，次に，気温との関係をモデル化し，有効7tとの関係は，
71＝ふ＋β15■1＋β2S2＋β35−3＋仇S。＋ど性を既存モデルとの対比で検討した．その結果，十分の垂回帰モデルを用いた．．ここで，5J（ノ＝1，2，‥l，4）な予測精度とデータへの当てはまりを確認できた．こは，．冷房機器に対する4種の質問項目の回答をダミ⊥のモデルは，世帯消費電力量を気温に影響される変動変数化したもので，51は冷房温度設定28℃以上，52

消費電力量と気温に影響されない固定消費電力量に分は不必要な使用を避ける，S3はこまめなフィルタ掃ける ことができるため，これを活用し，所有機器との除，5。は断熱管理，をそれぞれ表す．分析結果を表8

関連性を明確に指摘することができた．冷蔵庫，テレに示す．

ビ，温水洗浄暖房便座，食器洗い乾燥機の所有は固定7tと冷房機器に対する節電意識との関係から，エ

消費電力量に顕著に反応している．節電意識との関係

アコンの「フィルタ掃除」に対する節電意識が高いとでは，テレビの音量を不必要に大きくしない，冷蔵庫

冷房機器を使い始める温度が低くなるという結果が有では季節により温度調整するという行動が効果的であ意となった．

ることを明らかにすることができた．さらに，冷房で2005年2月号© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

（37）川5

は28℃の設定温度を守．ることが節電に効果的である住宅における電気機器の所有状況と照明・動力他用電力消費量に関する調査という知・見を得た．

，日本建築学会計画系論文集，

Vol．565，pp．113−120，2003．

しかし，20インチ台￠テレビの方が30インチ台の［6］灰田武史，武藤昭一，高橋芳雄，石井康貴： 多年度デー

テレビよりも固定消費電力量に強く影響することや照タのトレンド処理に基づいた最大電力予測 ，電気学会論

明（白熱電球）の所有が電力消費に負の影響を与える

文誌B，Vol．117，pp．110ト1107，1997．

ことの解釈ができないという問題が残された．

［打石田健一： 戸建住宅のエネルギー消費量

今後の課題としては，，日本建築学会計画系論文集，Vol．501，pp．29−36，1997．

で与えられているので藤間の日累積型モデルを検討す［8］エ藤博之： 家庭用エネルギーマネジメント最適制御

ると冷暖房を使い始める温度を推計することができるシステムの開発

l と考えられるので，これを今後進めていく．

，日本エネルギー学会誌，Vol．82，pp．

642−648，2003．

［9］三浦秀一： 全国における住宅の用途別エネルギー消

謝辞 匿名の査読者からは有益なご意見を頂戴した．

費と地域特性に関する研究

ここに記して謝意を表す．

集，Vol．510，pp．77−83，1998．

，日本建築学会計画系論文［10］中上英俊，田中昭雄，村越千春，石原修：
参考文献［1］）．Al−ZeyerandA．

庭用エネルギ消賓構造の変遷と将来予測

A．A卜Ibrahim：

Modellingthe

ImpactofTemperatui・eOnElectricityConsumptionin
theEastern Provinc占ofSaudiArabia，Joumald

凡作Cα5オわ曙，Vol．15，pp．97−106，1996．

計画系論文集，Vol．555，pp．53−60，2002．
［11］尾島俊雄，増田康広： 住宅におけるエネルギ消費の実態調査−エネルギ消費実態に関する調査（1）−（2） ，．空気調和・衛生工学会論文集，Vol．12，pp．53−80，1980．

［12］D．J．SailorandRMu負oz：［2］M．Aydinalp，Ⅴ．i．ugursal，and A．S．Fung：
ModellingofResidehtialEnergyConsumptionatthe

National・Level， InliernationalJ？umal〆Eneナ紗
斤搭eα〝々，Vol．27，pp／44ト453，2003．

［3］E．A．Badr and G．E．Nasr： On the Relationship

我が国の家，日本建築学全

SensitivityofElectric−

ityandNaturalGasConsumptiontoClimateintheU．
S．A−Methodology and Results for Eight States，
β乃β瑠ツ，Vol．22，pp．987−998，1997．

［13］D．J．SailorandA．A．Pavlova： AirConditioning

BetweenElectiricalEnergyConsumptionandClimate

MarketSaturationandLong−TermResponseofResi−

Factorsin Lebanon：Co−Integration and Error−Cor−dentialCoolingEnergyDemandto ClimateChange，

rection Models，IntemationalJournalqf Ene瑠ツ」 斤おeα化ゐ，Vol．25，pp．1033−1042，2001．
［4］W．Bach：Our771んatenedClimate，D．ReidelPubli−

E乃gナ苫γ，Vol．28，pp．94ト951，2003．

［14］Y．Y．Yan： Climate and ResidentialElectricity
ConsumptioninHongKong，

E乃eクgγ，Vol．23，pp．17−

20，1998．

ShingCompany，Boston，1984．
［5］源城かほり，田辺新一，松本真一，長谷川兼一，吉野博：【

106（38）© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

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