家庭用エネルギー管理システム
【課題】本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムの課題は、居住者に対する負担を小さくすると共に、ＣＯ２排出量を小さくするよう家電機器を動作させることとする。
【解決手段】本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムは、家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位とスケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、を備える。
【解決手段】本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムは、家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位とスケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は家庭用エネルギー管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭や店舗などの電力需要家（以下、需要家とする）内の複数の機器の消費エネルギーを表示し、また時として、制御することにより、省エネルギー（以下、省エネとする）、省コスト、ＣＯ２排出量の削減などを行うエネルギー管理システムが知られている。従来の家庭用エネルギー管理システムは、需要家内の機器類および制御装置から構成され、機器類は家庭においては複数の家電機器から構成される。
【０００３】
この家庭用エネルギー管理システムは主に（１）〜（３）に示す制御を行う。（１）エアコンの在不在制御：人が居ないときにはエアコンを切る。（２）照明の在不在制御・明るさ制御：人が居ないときには照明を切るまたは暗くする。（３）待機電力遮断：家電機器の待機電力を遮断する。
【０００４】
また、この家庭用エネルギー管理システムの消費エネルギーに関連した表示としては、需要家内の電力消費量やガス消費量の表示をはじめとして、複数世帯間の比較による省エネコンテスト、外気温などに応じたアドバイス、ＣＯ２排出量の表示がある。
【０００５】
しかし、従来の家庭用エネルギー管理システムを導入した需要家内において、家電機器を自動制御することによる省エネ効果は小さい場合が多く、さらなる省エネを実現するためには、居住者の省エネへの積極的な協力を必要としていた。この居住者の積極的な協力には、自ら家電機器のＯＮ／ＯＦＦ等を操作するといった負担を居住者に対して強いていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】住環境計画研究所、“HEMS実証試験における省エネルギー効果の評価解析”、［online］、平成18年10月4日、ＮＥＤＯ、［平成22年8月6日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nedo.go.jp/informations/events/181004/juukankyou.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムの課題は、居住者に対する負担を小さくすると共に、ＣＯ２排出量を小さくするよう家電機器を動作させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムは、家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位とスケジュール条件とから、家電機器を動作させる時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における家庭用エネルギー管理システムの構成を示す図。
【図２】（ａ）実施形態における家庭用エネルギー管理システムが電力系統エネルギー管理システムから受信する電力価格の一例を示す図。（ｂ）実施形態における家庭用エネルギー管理システムが電力系統エネルギー管理システムから受信するＣＯ２原単位の一例を示す図。
【図３】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのＤＲ条件を示す図。
【図４】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのスケジュール条件を示す図。
【図５】実施形態における家庭用エネルギー管理システムの運転スケジュールを示す図。
【図６】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのＤＲスケジュールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムについて図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施形態）
本実施形態の家庭用エネルギー管理システムの構成について、図１を用いて説明する。図１は、家庭用エネルギー管理システムと周辺装置との関係を示す図である。
【００１２】
家庭用エネルギー管理システム１は、ホームゲートウェイ（以下、ホームＧ／Ｗと呼ぶ）２、ディスプレー３から構成される。
【００１３】
ホームＧ／Ｗ２は、ＤＲ条件記憶部８、スケジュール条件記憶部９、スケジュール計算部１０、ＤＲ計算部１１、制御部１２、スケジュール記憶部１３を備え、需要家６に設置された複数の家電機器４−１、４−２、・・・４−ｎと需要家内ローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮと呼ぶ）にて接続される。ここで、家電機器４−１〜４−ｎは、テレビ、エアコン、照明、蓄電池などの生活家電機器を示している。
【００１４】
さらにホームＧ／Ｗ２は、電力系統エネルギー管理システム７と通信線にて接続され、電力の時間変化する価格を示す電力価格、電力の時間変化するグリッドＣＯ２原単位を示すグリッドＣＯ２原単位、需要制御要求を受信する。
【００１５】
この電力系統エネルギー管理システム７から受信する電力価格、グリッドＣＯ２原単位、需要制御要求について説明する。
【００１６】
（電力価格、グリッドＣＯ２原単位）
図２に電力価格およびグリッドＣＯ２原単位を示す。図２（ａ）は、「電力価格」の時刻変化、図２（ｂ）は、「グリッドＣＯ２原単位」の時刻変化である。ここで、家庭用エネルギー管理システム１は、「電力価格」および「グリッドＣＯ２原単位」を１日のトレンドとして低周期（１日に１回程度）で受信する。
【００１７】
図２（ａ）に示す「電力価格」は、電力１ｋＷｈあたりの価格であり、０時〜６時は１０円／ｋＷｈ、６時〜７時は１５円／ｋＷｈ、７時〜１８時は３０円／ｋＷｈ、１８時〜２２時は１５円／ｋＷｈ、２２時〜２４時は１０円／ｋＷｈとしており、電力供給元が価格を変更している。
【００１８】
図２（ｂ）に示す「グリッドＣＯ２原単位」は、電力系統に設置される全ての発電装置によって発電される電力１ｋＷｈあたりのＣＯ２排出量である。この「グリッドＣＯ２原単位」は、総発電量のうち各発電種別（火力発電、原子力発電等）が発電する発電量の割合により時間変化する。つまり、０時〜６時はグリッドＣＯ２原単位が小さい原子力発電による発電量の割合が多くなるため、「グリッドＣＯ２原単位」は小さくなる。また、６時〜１２時はグリッドＣＯ２原単位が大きい火力発電による発電量の割合が多くなるため、「グリッドＣＯ２原単位」は大きくなる。
【００１９】
なお、「グリッドＣＯ２原単位」UPは電力系統エネルギー管理システム７にて（１）式を用いて算出される。
【００２０】
UP＝（UNuclear×PNuclear＋UCoal×PCoal）／TP …（１）式
ここで、UNuclear、UCoal、は夫々、原子力発電、火力発電の予め算出・設定されたＣＯ２排出原単位を示す。TPは、電力系統に設置される全ての発電装置によって発電される総発電量である。
【００２１】
（需要制御要求）
需要制御要求は、需要家６に要求される制御内容を示し、制御レベルおよび制御時間を含んでいる。ここでの制御レベルは、需要家６に要求される電力消費量の削減量を示すレベルであり、例えば、「１」〜「３」の３段階で表され、制御レベル１は制御レベル２に比べて要求される電力消費量の削減量は小さい。制御時間は、制御要求する時間を示している。
【００２２】
この需要制御要求は、制御対象となる家電機器、将来の天候や気温の予測、制御の緊急度等を含んでもよい。また、これらの受信する情報は、需要家６に設置された図示しない電力量計又は情報モデムを経由してもよい。
【００２３】
次に、本実施形態の家庭用エネルギー管理システムのホームＧ／Ｗ２に備えられた各構成について説明する。
【００２４】
ＤＲ条件記憶部８は、事前に設定された家電機器４−１〜４−ｎのＤＲ条件を記憶している。このＤＲ条件について図３を用いて説明する。図３は、家電機器４−１〜４−ｎをテレビ、エアコン、照明、給湯器、食洗機、洗濯機、ＩＨクッキングヒーター、電気自動車とした場合のＤＲ条件を示す一例である。
【００２５】
家電機器制御、優先順位は、夫々、家電機器４−１〜４−ｎの制御内容と、その制御内容に対応した優先度を示している。この優先度は、「１」〜「３」というように段階的に設定されており、優先度１は、優先度２および優先度３よりも制御が優先される。つまり、電源を遮断してもその瞬間には実生活に影響のない給湯器や洗濯機の需要制御の優先順位を「１」とし、優先的に需要制御を行うようにしている。一方、多少影響があるテレビ、エアコン、照明は優先順位を「２」とし、優先度を下げ、大きな影響があるＩＨクッキングヒーターは「×」として需要制御を行わない設定としている。
【００２６】
また、「仕上がり時刻」は、家電機器４−１〜４−ｎの作業を完了すべき時刻を表している。例えば、給湯器は夕方５時にはお湯を満蓄にすることが望ましいため、「１７：００」を「仕上がり時刻」としている。
【００２７】
スケジュール条件記憶部９は、家電機器４−１〜４−ｎのスケジュール条件を記憶している。このスケジュール条件について図４を用いて説明する。図４は家電機器４−１〜４−ｎのスケジュール条件の一例を示す図である。スケジュール条件には、家電機器４−１〜４−ｎの、運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含んでいる。
【００２８】
ここでの食洗機の運転許容時間帯は、「２２時〜４時」としており、この時間帯のみ食洗機の運転を許容している。必要運転時間は、「１ｈ」としており、食洗機が動作を完了するために１時間必要であることを示している。運転時消費電力は、「１ｋＷ」としており、食洗機の運転時における消費電力を示している。
【００２９】
スケジュール計算部１０は、スケジュール条件記憶部９に記憶されたスケジュール条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信したグリッドＣＯ２原単位とから家電機器４−１〜４−ｎの運用スケジュールを作成し、ディスプレー３に表示し、居住者が承諾したことを示す承諾信号が図示しない入力部により入力されたと判断した場合にスケジュール記憶部１３に記憶する。
【００３０】
ＤＲ計算部１１は、電力系統エネルギー管理システム７から受信した電力価格、グリッドＣＯ２原単位、および需要制御要求と、ＤＲ条件記憶部８に記憶されたＤＲ条件とに基づいて、ＤＲスケジュールを作成し、ディスプレー３に表示し、居住者が承諾したことを示すＤＲ承諾信号が図示しない入力部により入力されたと判断した場合にスケジュール記憶部１３に記憶する。
【００３１】
制御部１２は、スケジュール計算部１０およびＤＲ計算部１１により作成された運用スケジュールおよびＤＲスケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。
【００３２】
上述した構成を持つ家庭用エネルギー管理システムの動作について、以下に説明する。ここでは、電力系統エネルギー管理システム７から需要制御要求を受信しない場合と、受信する場合に分けて説明している。
【００３３】
（需要制御要求を受信しない場合）
需要制御要求を受信しない場合は、ＤＲ計算部１１は動作しない。つまり、スケジュール計算部１０は、事前に設定され、スケジュール条件記憶部９記憶されたスケジュール条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信したグリッドＣＯ２原単位から運転スケジュールを作成する。ここでは、スケジュール条件の運転許容時間帯のうち、グリッドＣＯ２原単位が最も小さい時間帯に各家電機器４−１〜４−ｎを運転させるよう運転スケジュールを作成されている。ここでの運転スケジュールの作成は、１日に１回程度行われ、例えば、０時００分に当日１日の運転スケジュールを作成してもよい。
【００３４】
ここで、運転スケジュールについて図５を用いて説明する。図５は、スケジュール計算部１０が作成する運転スケジュールの一例を示した図である。ここでスケジュール計算部１０により作成される運用スケジュールは、家電機器４−１〜４−ｎが排出するＣＯ２排出量または電力消費量に伴う電力料金を小さくするように作成される。つまり、スケジュール条件の範囲内で、ＣＯ２原単位が小さい時間または電力料金が小さい時間に家電機器４−１〜４−ｎを動作させる。
【００３５】
「家電機器」は、それぞれの家電機器４−１〜４−ｎを示している。「動作時間帯」は、「家電機器」に対応し、各家電機器４−１〜４−ｎが動作する時間帯を示している。さらに、この運転スケジュールによって家電機器４−１〜４−ｎが制御される場合に削減できるＣＯ２排出量と、そのＣＯ２排出量に応じて付与される評価指数を示すエコポイントについても表示している。
【００３６】
さらに、居住者が選択可能な「ＯＫ／ＮＯ」ボタンを表示している。居住者は図示しない入力部によって、表示された運転スケジュールの各々を承諾するか否かを選択し、受け入れる場合は「ＯＫ」を選択し、受け入れない場合は「ＮＯ」を選択する。さらに、「すべてＯＫ」「すべてＮＯ」ボタンも表示しており、運転スケジュールを受け入れるか否かの一括選択も可能としている。
【００３７】
居住者により承諾された場合、入力部からスケジュール承諾信号を受信し、承諾された運転スケジュールはスケジュール記憶部１３に記憶される。制御部１２は、スケジュール記憶部１３に記憶された運転スケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。
【００３８】
（需要制御要求を受信する場合）
次に、需要制御要求を受信する場合について説明する。前述の通り、スケジュール計算部１０による運転スケジュール作成は、１日に１回程度、事前に設定された定時になった場合に行われるが、ＤＲ計算部１１によるＤＲスケジュールの作成は需要制御要求を受信した場合に行われる。つまり、スケジュール計算部１０により運転スケジュールが作成された後、ＤＲ計算部１１によりＤＲスケジュールが作成されるため、運転スケジュールの作成についての説明は省略する。
【００３９】
ＤＲ計算部１１は、事前に設定され、ＤＲ条件記憶部８記憶されたＤＲ条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信した需要制御要求およびグリッドＣＯ２原単位からＤＲスケジュールを作成する。
【００４０】
ここで作成するＤＲスケジュールについて図６を用いて説明する。図６は、ＤＲ計算部１１が作成するＤＲスケジュールの一例を示す図である。
【００４１】
図６での「メッセージ」は、「１２時〜１５時まで１０％電力消費を削減してください」としており、制御レベルの内容を具体化した文章を表示している。制御レベルに対応するメッセージは事前に設定されている。
【００４２】
「家電機器」は、それぞれの家電機器４−１〜４−ｎを示している。「停止時間帯」は、「家電機器」に対応し、各家電機器４−１〜４−ｎが停止する時間帯を示している。ここであげられる「家電機器」は、ＤＲ条件記憶部８に記憶されたＤＲ条件のうち、優先度が高い家電機器４−１〜４−ｎである。つまり、需要制御要求の制御レベルが「１」であった場合、ＤＲ条件の優先度「１」と設定された家電機器４−１〜４−ｎがあげられる。また、制御レベルが「２」であった場合、ＤＲ条件の優先度「１」および優先度「２」があげられる。
【００４３】
また、家電機器４−１〜４−ｎに蓄電池を含む場合、蓄電池放電に伴う蓄電容量の変化を表示している。さらに、この運転スケジュールによって家電機器４−１〜４−ｎが制御される場合に削減できるＣＯ２排出量と、そのＣＯ２排出量に応じて付与される評価指数を示すエコポイントについても表示している。
【００４４】
さらに、運転スケジュールと同様に、居住者が選択可能な「ＯＫ／ＮＯ」ボタンを表示している。居住者は図示しない入力部によって、表示されたＤＲスケジュールの各々を受け入れるか否かを選択し、受け入れる場合は「ＯＫ」を選択し、受け入れない場合は「ＮＯ」を選択する。さらに、「すべてＯＫ」「すべてＮＯ」ボタンも表示しており、ＤＲスケジュールを受け入れるか否かの一括選択も可能としている。
【００４５】
居住者により承諾された場合、入力部からＤＲ承諾信号を受信し、承諾されたＤＲスケジュールは、スケジュール記憶部１３に記憶される。制御部１２は、スケジュール記憶部１３に記憶された運転スケジュールおよびＤＲスケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。ここで、運転スケジュールとＤＲスケジュールに矛盾が発生した場合はＤＲスケジュールが優先される。
【００４６】
本実施形態の家庭用エネルギー管理システムによれば、居住者は、運転スケジュールおよびＤＲスケジュールを承諾するか否かを入力しており、居住者が自ら各家電機器４−１〜４−ｎの電源をＯＮ／ＯＦＦするという作業をする必要がない。そのため、ＣＯ２排出量の削減を容易に行うことが可能である。
【００４７】
また、スケジュール計算部１０は、グリッドＣＯ２原単位を考慮して運転スケジュールを作成しているため、家電機器４−１〜４−ｎの動作時間は変更せず、動作する時間帯を変更することにより、ＣＯ２排出量を減少させることが可能である。
【００４８】
また、ＤＲ計算部１１は、需要制御要求を考慮してＤＲスケジュールを作成しているため、太陽光発電等の自然エネルギー発電を電力系統に設置することによる電力系統の不安定性（系統電圧、系統周波数等の意図しない変化）を解消することが可能である。そのため、本実施形態の家庭用エネルギー管理システムを需要家６に導入することにより、電力系統に自然エネルギーを導入することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態ではディスプレー３と図示しない入力部を分けているが、ディスプレー３がタッチパネル式である場合は、入力部とディスプレー３は一体となっている。タッチパネル式にすることによって、入力部とディスプレー３を一体としてコストを下げることができる。さらに、居住者は直感的な作業にて承諾するか否かを選択することが可能である。
【００５０】
また、電力系統エネルギー管理システムから受信した需要制御要求に基づくＤＲスケジュールを居住者が承諾した場合、ＤＲスケジュールを承諾することによる削減されるＣＯ２排出量やエコポイントを含む情報を、電力系統エネルギー管理システム７または図示しない電力量計に対して送信してもよい。それらを送信することによって、電力系統エネルギー管理システム７または電力量計を管理する事業者が需要家６の需要制御要求に対する動向を知ることが可能であり、事業者は削減されるＣＯ２排出量やエコポイントに応じた対価を需要家６に対して提供できる。
【００５１】
また、需要家６に太陽光発電等の自然エネルギー発電が導入されている場合、グリッドＣＯ２原単位UPの代わりに、（２）式で示す家庭ＣＯ２原単位Uhomeを用いて運転スケジュールおよびＤＲスケジュールを作成する。
【００５２】
Uhome=（Tbuy×UP＋Tsolar×Usolar）／（Tbuy＋Tsolar） ・・・（２）式
ここで、Tbuyは、電力系統から供給される電力量、UPはグリッドＣＯ２原単位、Tsolarは、太陽光発電量、Usolarは予め算出・設定された太陽光発電のＣＯ２原単位である。
【００５３】
また、スケジュール計算部１０が運転スケジュールを作成する方法の一例を示す。家電機器４−１〜４−ｎが多量に接続されている場合、ＣＯ２排出量を最小化する計算を全ての家電機器４−１〜４−ｎに対して一斉に行うには、スケジュール計算部１０の高い処理能力および長い処理時間を必要とする。そのため、消費電力の大きな家電機器４−１〜４−ｎから１つずつＣＯ２原単位が小さい時間帯に動作時間を決定することによって、スケジュール計算部１０に求める処理能力を落とすこと可能となり、コスト削減にもつながる。
【００５４】
さらに、スケジュール計算部１０が運転スケジュールを作成する際には、原子力発電により供給される電力の割合が多くなる深夜等、ＣＯ２原単位が小さい時間帯に家電機器４−１〜４−ｎの動作が集中する虞がある。そのため、電力供給可能な最大許容電力消費量を設定し、スケジュール計算部１０は何れの時間においても、動作させる家電機器４−１〜４−ｎの電力消費量の合計値が、その最大許容電力消費量を超えないよう運転スケジュールを作成することで、家電機器４−１〜４−ｎが動作する時間帯を分散させることが可能となる。この最大許容電力消費量には、冷蔵庫等の常時動作する機器の消費電力や、系統に接続している機器の待機電力を含めることにより、より安定かつ正確な運転スケジュールを作成することが可能となる。
【００５５】
また、家電機器４−１〜４−ｎの１つとして、ヒートポンプにより伝熱された空気中の熱を用いて湯沸かしを行うヒートポンプ型給湯器（例えば、エコキュート（登録商標））を用いる場合は、この装置の特性上、外気温が高いほど効率が良くなる。同じ量を湯沸かしする場合でも、効率が良い条件では短い時間で湯沸かし可能であり、湯沸かしが完了するまでの電力消費量は効率によって変化することが知られている。
【００５６】
したがって、スケジュール計算部１０は、電力系統エネルギー管理システムから外気温を予測した予測気温情報を受信し、この予測気温情報とスケジュール条件の運転許容時間帯の開始時刻（例えば、ヒートポンプ型給湯器（登録商標）の運転許容時間帯が２３時〜翌６時である場合の開始時刻は２３時）とから一定量の湯沸かしが完了するまでの電力消費量を算出する。次に、開始時刻から５分遅らせて同様の計算を行う。以降同様の計算を５分刻みで遅らせて行い、湯沸かしが完了する時間が運転許容時間帯の終了時刻（例えば、ヒートポンプ型給湯器の運転許容時間帯が２３時〜翌６時である場合の終了時刻は翌６時）となった場合または終了時刻を過ぎた場合、計算を終了する。
【００５７】
そして、運転許容時間帯にて５分刻みで計算された電力消費量のうち、最も電力消費量が小さい時間帯にヒートポンプ型給湯器を動作させるよう運転スケジュールを作成する。このように運転スケジュールを作成することで、さらに電力消費量を小さくすることが可能である。
【００５８】
本発明に係る実施形態によれば、居住者に対する負担を小さくすると共に、ＣＯ２排出量を小さくするよう家電機器を動作させることが可能である。
【００５９】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１…家庭用エネルギー管理システム
２…ホームゲートウェイ
３…ディスプレー
４−１〜４−ｎ…家電機器
６…需要家
７…電力系統エネルギー管理システム
８…ＤＲ条件記憶部
９…スケジュール条件記憶部
１０…スケジュール計算部
１１…ＤＲ計算部
１２…制御部
１３…スケジュール記憶部
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は家庭用エネルギー管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭や店舗などの電力需要家（以下、需要家とする）内の複数の機器の消費エネルギーを表示し、また時として、制御することにより、省エネルギー（以下、省エネとする）、省コスト、ＣＯ２排出量の削減などを行うエネルギー管理システムが知られている。従来の家庭用エネルギー管理システムは、需要家内の機器類および制御装置から構成され、機器類は家庭においては複数の家電機器から構成される。
【０００３】
この家庭用エネルギー管理システムは主に（１）〜（３）に示す制御を行う。（１）エアコンの在不在制御：人が居ないときにはエアコンを切る。（２）照明の在不在制御・明るさ制御：人が居ないときには照明を切るまたは暗くする。（３）待機電力遮断：家電機器の待機電力を遮断する。
【０００４】
また、この家庭用エネルギー管理システムの消費エネルギーに関連した表示としては、需要家内の電力消費量やガス消費量の表示をはじめとして、複数世帯間の比較による省エネコンテスト、外気温などに応じたアドバイス、ＣＯ２排出量の表示がある。
【０００５】
しかし、従来の家庭用エネルギー管理システムを導入した需要家内において、家電機器を自動制御することによる省エネ効果は小さい場合が多く、さらなる省エネを実現するためには、居住者の省エネへの積極的な協力を必要としていた。この居住者の積極的な協力には、自ら家電機器のＯＮ／ＯＦＦ等を操作するといった負担を居住者に対して強いていた。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】住環境計画研究所、“HEMS実証試験における省エネルギー効果の評価解析”、［online］、平成18年10月4日、ＮＥＤＯ、［平成22年8月6日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nedo.go.jp/informations/events/181004/juukankyou.pdf＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムの課題は、居住者に対する負担を小さくすると共に、ＣＯ２排出量を小さくするよう家電機器を動作させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムは、家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位とスケジュール条件とから、家電機器を動作させる時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態における家庭用エネルギー管理システムの構成を示す図。
【図２】（ａ）実施形態における家庭用エネルギー管理システムが電力系統エネルギー管理システムから受信する電力価格の一例を示す図。（ｂ）実施形態における家庭用エネルギー管理システムが電力系統エネルギー管理システムから受信するＣＯ２原単位の一例を示す図。
【図３】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのＤＲ条件を示す図。
【図４】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのスケジュール条件を示す図。
【図５】実施形態における家庭用エネルギー管理システムの運転スケジュールを示す図。
【図６】実施形態における家庭用エネルギー管理システムのＤＲスケジュールを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態における家庭用エネルギー管理システムについて図面を参照して説明する。
【００１１】
（実施形態）
本実施形態の家庭用エネルギー管理システムの構成について、図１を用いて説明する。図１は、家庭用エネルギー管理システムと周辺装置との関係を示す図である。
【００１２】
家庭用エネルギー管理システム１は、ホームゲートウェイ（以下、ホームＧ／Ｗと呼ぶ）２、ディスプレー３から構成される。
【００１３】
ホームＧ／Ｗ２は、ＤＲ条件記憶部８、スケジュール条件記憶部９、スケジュール計算部１０、ＤＲ計算部１１、制御部１２、スケジュール記憶部１３を備え、需要家６に設置された複数の家電機器４−１、４−２、・・・４−ｎと需要家内ローカルエリアネットワーク（以下、ＬＡＮと呼ぶ）にて接続される。ここで、家電機器４−１〜４−ｎは、テレビ、エアコン、照明、蓄電池などの生活家電機器を示している。
【００１４】
さらにホームＧ／Ｗ２は、電力系統エネルギー管理システム７と通信線にて接続され、電力の時間変化する価格を示す電力価格、電力の時間変化するグリッドＣＯ２原単位を示すグリッドＣＯ２原単位、需要制御要求を受信する。
【００１５】
この電力系統エネルギー管理システム７から受信する電力価格、グリッドＣＯ２原単位、需要制御要求について説明する。
【００１６】
（電力価格、グリッドＣＯ２原単位）
図２に電力価格およびグリッドＣＯ２原単位を示す。図２（ａ）は、「電力価格」の時刻変化、図２（ｂ）は、「グリッドＣＯ２原単位」の時刻変化である。ここで、家庭用エネルギー管理システム１は、「電力価格」および「グリッドＣＯ２原単位」を１日のトレンドとして低周期（１日に１回程度）で受信する。
【００１７】
図２（ａ）に示す「電力価格」は、電力１ｋＷｈあたりの価格であり、０時〜６時は１０円／ｋＷｈ、６時〜７時は１５円／ｋＷｈ、７時〜１８時は３０円／ｋＷｈ、１８時〜２２時は１５円／ｋＷｈ、２２時〜２４時は１０円／ｋＷｈとしており、電力供給元が価格を変更している。
【００１８】
図２（ｂ）に示す「グリッドＣＯ２原単位」は、電力系統に設置される全ての発電装置によって発電される電力１ｋＷｈあたりのＣＯ２排出量である。この「グリッドＣＯ２原単位」は、総発電量のうち各発電種別（火力発電、原子力発電等）が発電する発電量の割合により時間変化する。つまり、０時〜６時はグリッドＣＯ２原単位が小さい原子力発電による発電量の割合が多くなるため、「グリッドＣＯ２原単位」は小さくなる。また、６時〜１２時はグリッドＣＯ２原単位が大きい火力発電による発電量の割合が多くなるため、「グリッドＣＯ２原単位」は大きくなる。
【００１９】
なお、「グリッドＣＯ２原単位」UPは電力系統エネルギー管理システム７にて（１）式を用いて算出される。
【００２０】
UP＝（UNuclear×PNuclear＋UCoal×PCoal）／TP …（１）式
ここで、UNuclear、UCoal、は夫々、原子力発電、火力発電の予め算出・設定されたＣＯ２排出原単位を示す。TPは、電力系統に設置される全ての発電装置によって発電される総発電量である。
【００２１】
（需要制御要求）
需要制御要求は、需要家６に要求される制御内容を示し、制御レベルおよび制御時間を含んでいる。ここでの制御レベルは、需要家６に要求される電力消費量の削減量を示すレベルであり、例えば、「１」〜「３」の３段階で表され、制御レベル１は制御レベル２に比べて要求される電力消費量の削減量は小さい。制御時間は、制御要求する時間を示している。
【００２２】
この需要制御要求は、制御対象となる家電機器、将来の天候や気温の予測、制御の緊急度等を含んでもよい。また、これらの受信する情報は、需要家６に設置された図示しない電力量計又は情報モデムを経由してもよい。
【００２３】
次に、本実施形態の家庭用エネルギー管理システムのホームＧ／Ｗ２に備えられた各構成について説明する。
【００２４】
ＤＲ条件記憶部８は、事前に設定された家電機器４−１〜４−ｎのＤＲ条件を記憶している。このＤＲ条件について図３を用いて説明する。図３は、家電機器４−１〜４−ｎをテレビ、エアコン、照明、給湯器、食洗機、洗濯機、ＩＨクッキングヒーター、電気自動車とした場合のＤＲ条件を示す一例である。
【００２５】
家電機器制御、優先順位は、夫々、家電機器４−１〜４−ｎの制御内容と、その制御内容に対応した優先度を示している。この優先度は、「１」〜「３」というように段階的に設定されており、優先度１は、優先度２および優先度３よりも制御が優先される。つまり、電源を遮断してもその瞬間には実生活に影響のない給湯器や洗濯機の需要制御の優先順位を「１」とし、優先的に需要制御を行うようにしている。一方、多少影響があるテレビ、エアコン、照明は優先順位を「２」とし、優先度を下げ、大きな影響があるＩＨクッキングヒーターは「×」として需要制御を行わない設定としている。
【００２６】
また、「仕上がり時刻」は、家電機器４−１〜４−ｎの作業を完了すべき時刻を表している。例えば、給湯器は夕方５時にはお湯を満蓄にすることが望ましいため、「１７：００」を「仕上がり時刻」としている。
【００２７】
スケジュール条件記憶部９は、家電機器４−１〜４−ｎのスケジュール条件を記憶している。このスケジュール条件について図４を用いて説明する。図４は家電機器４−１〜４−ｎのスケジュール条件の一例を示す図である。スケジュール条件には、家電機器４−１〜４−ｎの、運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含んでいる。
【００２８】
ここでの食洗機の運転許容時間帯は、「２２時〜４時」としており、この時間帯のみ食洗機の運転を許容している。必要運転時間は、「１ｈ」としており、食洗機が動作を完了するために１時間必要であることを示している。運転時消費電力は、「１ｋＷ」としており、食洗機の運転時における消費電力を示している。
【００２９】
スケジュール計算部１０は、スケジュール条件記憶部９に記憶されたスケジュール条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信したグリッドＣＯ２原単位とから家電機器４−１〜４−ｎの運用スケジュールを作成し、ディスプレー３に表示し、居住者が承諾したことを示す承諾信号が図示しない入力部により入力されたと判断した場合にスケジュール記憶部１３に記憶する。
【００３０】
ＤＲ計算部１１は、電力系統エネルギー管理システム７から受信した電力価格、グリッドＣＯ２原単位、および需要制御要求と、ＤＲ条件記憶部８に記憶されたＤＲ条件とに基づいて、ＤＲスケジュールを作成し、ディスプレー３に表示し、居住者が承諾したことを示すＤＲ承諾信号が図示しない入力部により入力されたと判断した場合にスケジュール記憶部１３に記憶する。
【００３１】
制御部１２は、スケジュール計算部１０およびＤＲ計算部１１により作成された運用スケジュールおよびＤＲスケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。
【００３２】
上述した構成を持つ家庭用エネルギー管理システムの動作について、以下に説明する。ここでは、電力系統エネルギー管理システム７から需要制御要求を受信しない場合と、受信する場合に分けて説明している。
【００３３】
（需要制御要求を受信しない場合）
需要制御要求を受信しない場合は、ＤＲ計算部１１は動作しない。つまり、スケジュール計算部１０は、事前に設定され、スケジュール条件記憶部９記憶されたスケジュール条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信したグリッドＣＯ２原単位から運転スケジュールを作成する。ここでは、スケジュール条件の運転許容時間帯のうち、グリッドＣＯ２原単位が最も小さい時間帯に各家電機器４−１〜４−ｎを運転させるよう運転スケジュールを作成されている。ここでの運転スケジュールの作成は、１日に１回程度行われ、例えば、０時００分に当日１日の運転スケジュールを作成してもよい。
【００３４】
ここで、運転スケジュールについて図５を用いて説明する。図５は、スケジュール計算部１０が作成する運転スケジュールの一例を示した図である。ここでスケジュール計算部１０により作成される運用スケジュールは、家電機器４−１〜４−ｎが排出するＣＯ２排出量または電力消費量に伴う電力料金を小さくするように作成される。つまり、スケジュール条件の範囲内で、ＣＯ２原単位が小さい時間または電力料金が小さい時間に家電機器４−１〜４−ｎを動作させる。
【００３５】
「家電機器」は、それぞれの家電機器４−１〜４−ｎを示している。「動作時間帯」は、「家電機器」に対応し、各家電機器４−１〜４−ｎが動作する時間帯を示している。さらに、この運転スケジュールによって家電機器４−１〜４−ｎが制御される場合に削減できるＣＯ２排出量と、そのＣＯ２排出量に応じて付与される評価指数を示すエコポイントについても表示している。
【００３６】
さらに、居住者が選択可能な「ＯＫ／ＮＯ」ボタンを表示している。居住者は図示しない入力部によって、表示された運転スケジュールの各々を承諾するか否かを選択し、受け入れる場合は「ＯＫ」を選択し、受け入れない場合は「ＮＯ」を選択する。さらに、「すべてＯＫ」「すべてＮＯ」ボタンも表示しており、運転スケジュールを受け入れるか否かの一括選択も可能としている。
【００３７】
居住者により承諾された場合、入力部からスケジュール承諾信号を受信し、承諾された運転スケジュールはスケジュール記憶部１３に記憶される。制御部１２は、スケジュール記憶部１３に記憶された運転スケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。
【００３８】
（需要制御要求を受信する場合）
次に、需要制御要求を受信する場合について説明する。前述の通り、スケジュール計算部１０による運転スケジュール作成は、１日に１回程度、事前に設定された定時になった場合に行われるが、ＤＲ計算部１１によるＤＲスケジュールの作成は需要制御要求を受信した場合に行われる。つまり、スケジュール計算部１０により運転スケジュールが作成された後、ＤＲ計算部１１によりＤＲスケジュールが作成されるため、運転スケジュールの作成についての説明は省略する。
【００３９】
ＤＲ計算部１１は、事前に設定され、ＤＲ条件記憶部８記憶されたＤＲ条件と、電力系統エネルギー管理システム７から受信した需要制御要求およびグリッドＣＯ２原単位からＤＲスケジュールを作成する。
【００４０】
ここで作成するＤＲスケジュールについて図６を用いて説明する。図６は、ＤＲ計算部１１が作成するＤＲスケジュールの一例を示す図である。
【００４１】
図６での「メッセージ」は、「１２時〜１５時まで１０％電力消費を削減してください」としており、制御レベルの内容を具体化した文章を表示している。制御レベルに対応するメッセージは事前に設定されている。
【００４２】
「家電機器」は、それぞれの家電機器４−１〜４−ｎを示している。「停止時間帯」は、「家電機器」に対応し、各家電機器４−１〜４−ｎが停止する時間帯を示している。ここであげられる「家電機器」は、ＤＲ条件記憶部８に記憶されたＤＲ条件のうち、優先度が高い家電機器４−１〜４−ｎである。つまり、需要制御要求の制御レベルが「１」であった場合、ＤＲ条件の優先度「１」と設定された家電機器４−１〜４−ｎがあげられる。また、制御レベルが「２」であった場合、ＤＲ条件の優先度「１」および優先度「２」があげられる。
【００４３】
また、家電機器４−１〜４−ｎに蓄電池を含む場合、蓄電池放電に伴う蓄電容量の変化を表示している。さらに、この運転スケジュールによって家電機器４−１〜４−ｎが制御される場合に削減できるＣＯ２排出量と、そのＣＯ２排出量に応じて付与される評価指数を示すエコポイントについても表示している。
【００４４】
さらに、運転スケジュールと同様に、居住者が選択可能な「ＯＫ／ＮＯ」ボタンを表示している。居住者は図示しない入力部によって、表示されたＤＲスケジュールの各々を受け入れるか否かを選択し、受け入れる場合は「ＯＫ」を選択し、受け入れない場合は「ＮＯ」を選択する。さらに、「すべてＯＫ」「すべてＮＯ」ボタンも表示しており、ＤＲスケジュールを受け入れるか否かの一括選択も可能としている。
【００４５】
居住者により承諾された場合、入力部からＤＲ承諾信号を受信し、承諾されたＤＲスケジュールは、スケジュール記憶部１３に記憶される。制御部１２は、スケジュール記憶部１３に記憶された運転スケジュールおよびＤＲスケジュールに基づいて、家電機器４−１〜４−ｎを制御する。ここで、運転スケジュールとＤＲスケジュールに矛盾が発生した場合はＤＲスケジュールが優先される。
【００４６】
本実施形態の家庭用エネルギー管理システムによれば、居住者は、運転スケジュールおよびＤＲスケジュールを承諾するか否かを入力しており、居住者が自ら各家電機器４−１〜４−ｎの電源をＯＮ／ＯＦＦするという作業をする必要がない。そのため、ＣＯ２排出量の削減を容易に行うことが可能である。
【００４７】
また、スケジュール計算部１０は、グリッドＣＯ２原単位を考慮して運転スケジュールを作成しているため、家電機器４−１〜４−ｎの動作時間は変更せず、動作する時間帯を変更することにより、ＣＯ２排出量を減少させることが可能である。
【００４８】
また、ＤＲ計算部１１は、需要制御要求を考慮してＤＲスケジュールを作成しているため、太陽光発電等の自然エネルギー発電を電力系統に設置することによる電力系統の不安定性（系統電圧、系統周波数等の意図しない変化）を解消することが可能である。そのため、本実施形態の家庭用エネルギー管理システムを需要家６に導入することにより、電力系統に自然エネルギーを導入することが可能となる。
【００４９】
なお、本実施形態ではディスプレー３と図示しない入力部を分けているが、ディスプレー３がタッチパネル式である場合は、入力部とディスプレー３は一体となっている。タッチパネル式にすることによって、入力部とディスプレー３を一体としてコストを下げることができる。さらに、居住者は直感的な作業にて承諾するか否かを選択することが可能である。
【００５０】
また、電力系統エネルギー管理システムから受信した需要制御要求に基づくＤＲスケジュールを居住者が承諾した場合、ＤＲスケジュールを承諾することによる削減されるＣＯ２排出量やエコポイントを含む情報を、電力系統エネルギー管理システム７または図示しない電力量計に対して送信してもよい。それらを送信することによって、電力系統エネルギー管理システム７または電力量計を管理する事業者が需要家６の需要制御要求に対する動向を知ることが可能であり、事業者は削減されるＣＯ２排出量やエコポイントに応じた対価を需要家６に対して提供できる。
【００５１】
また、需要家６に太陽光発電等の自然エネルギー発電が導入されている場合、グリッドＣＯ２原単位UPの代わりに、（２）式で示す家庭ＣＯ２原単位Uhomeを用いて運転スケジュールおよびＤＲスケジュールを作成する。
【００５２】
Uhome=（Tbuy×UP＋Tsolar×Usolar）／（Tbuy＋Tsolar） ・・・（２）式
ここで、Tbuyは、電力系統から供給される電力量、UPはグリッドＣＯ２原単位、Tsolarは、太陽光発電量、Usolarは予め算出・設定された太陽光発電のＣＯ２原単位である。
【００５３】
また、スケジュール計算部１０が運転スケジュールを作成する方法の一例を示す。家電機器４−１〜４−ｎが多量に接続されている場合、ＣＯ２排出量を最小化する計算を全ての家電機器４−１〜４−ｎに対して一斉に行うには、スケジュール計算部１０の高い処理能力および長い処理時間を必要とする。そのため、消費電力の大きな家電機器４−１〜４−ｎから１つずつＣＯ２原単位が小さい時間帯に動作時間を決定することによって、スケジュール計算部１０に求める処理能力を落とすこと可能となり、コスト削減にもつながる。
【００５４】
さらに、スケジュール計算部１０が運転スケジュールを作成する際には、原子力発電により供給される電力の割合が多くなる深夜等、ＣＯ２原単位が小さい時間帯に家電機器４−１〜４−ｎの動作が集中する虞がある。そのため、電力供給可能な最大許容電力消費量を設定し、スケジュール計算部１０は何れの時間においても、動作させる家電機器４−１〜４−ｎの電力消費量の合計値が、その最大許容電力消費量を超えないよう運転スケジュールを作成することで、家電機器４−１〜４−ｎが動作する時間帯を分散させることが可能となる。この最大許容電力消費量には、冷蔵庫等の常時動作する機器の消費電力や、系統に接続している機器の待機電力を含めることにより、より安定かつ正確な運転スケジュールを作成することが可能となる。
【００５５】
また、家電機器４−１〜４−ｎの１つとして、ヒートポンプにより伝熱された空気中の熱を用いて湯沸かしを行うヒートポンプ型給湯器（例えば、エコキュート（登録商標））を用いる場合は、この装置の特性上、外気温が高いほど効率が良くなる。同じ量を湯沸かしする場合でも、効率が良い条件では短い時間で湯沸かし可能であり、湯沸かしが完了するまでの電力消費量は効率によって変化することが知られている。
【００５６】
したがって、スケジュール計算部１０は、電力系統エネルギー管理システムから外気温を予測した予測気温情報を受信し、この予測気温情報とスケジュール条件の運転許容時間帯の開始時刻（例えば、ヒートポンプ型給湯器（登録商標）の運転許容時間帯が２３時〜翌６時である場合の開始時刻は２３時）とから一定量の湯沸かしが完了するまでの電力消費量を算出する。次に、開始時刻から５分遅らせて同様の計算を行う。以降同様の計算を５分刻みで遅らせて行い、湯沸かしが完了する時間が運転許容時間帯の終了時刻（例えば、ヒートポンプ型給湯器の運転許容時間帯が２３時〜翌６時である場合の終了時刻は翌６時）となった場合または終了時刻を過ぎた場合、計算を終了する。
【００５７】
そして、運転許容時間帯にて５分刻みで計算された電力消費量のうち、最も電力消費量が小さい時間帯にヒートポンプ型給湯器を動作させるよう運転スケジュールを作成する。このように運転スケジュールを作成することで、さらに電力消費量を小さくすることが可能である。
【００５８】
本発明に係る実施形態によれば、居住者に対する負担を小さくすると共に、ＣＯ２排出量を小さくするよう家電機器を動作させることが可能である。
【００５９】
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００６０】
１…家庭用エネルギー管理システム
２…ホームゲートウェイ
３…ディスプレー
４−１〜４−ｎ…家電機器
６…需要家
７…電力系統エネルギー管理システム
８…ＤＲ条件記憶部
９…スケジュール条件記憶部
１０…スケジュール計算部
１１…ＤＲ計算部
１２…制御部
１３…スケジュール記憶部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、
電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、
前記運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【請求項２】
前記スケジュール計算部は、前記ＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作することによるＣＯ２排出量を算出し、前記スケジュール条件の範囲内においてＣＯ２排出量が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項１記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項３】
前記スケジュール計算部は、電力系統エネルギー管理システムから受信した電力価格と前記スケジュール条件とから、家電機器の運転スケジュールを作成する
請求項１又は２記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項４】
前記スケジュール計算部は、前記電力価格と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作することによる電力料金を算出し、前記スケジュール条件の範囲内において電力料金が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項３記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項５】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールおよび家電機器の動作時間を承諾するか否かを示す選択表示を表示部に表示し、入力部から承諾することを示すスケジュール承諾信号を受信し、
前記制御部は、前記スケジュール承諾信号を受信した運転スケジュールに基づいて前記家電機器を制御する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項６】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって、削減可能なＣＯ２排出量を表示部に表示する
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項７】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって削減可能なＣＯ２排出量に対応した評価指数を表示部に表示する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項８】
前記スケジュール計算部は、電力系統エネルギー管理システムから外気温を予測した予測気温情報を受信し、前記予測気温情報と前記スケジュール条件とに基づいて、ヒートポンプ型給湯器が動作することによって排出されるＣＯ２排出量が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項９】
家電機器の制御内容を示す家電機器制御、および前記制御内容の優先度を示す優先順位、を含むＤＲ条件が記憶されたＤＲ条件記憶部と、
前記ＤＲ条件に記憶されたＤＲ条件と電力系統エネルギー管理システムから受信した需給制御要求とから、家電機器の動作時間を示すＤＲスケジュールを作成するＤＲ計算部と、
前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１０】
前記需給制御要求は、要求される電力消費量の削減量の指標を示す制御レベル、および制御が要求される制御時間を含み、
前記ＤＲ条件記憶部に記憶された前記優先順位は、前記制御レベルに対応して事前に設定され、
前記ＤＲ計算部は、前記制御時間の間、前記制御レベルに対応した前記優先順位を持つ家電機器を制御する
請求項９記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１１】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールおよび家電機器の動作時間を承諾するか否かを示す選択表示を表示部に表示し、入力部から承諾することを示すＤＲ承諾信号を受信し、
前記制御部は、前記ＤＲ承諾信号を受信した運転スケジュールに基づいて前記家電機器を制御する
請求項９又は１０のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１２】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって、削減可能なＣＯ２排出量を表示部に表示する
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１３】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって削減可能なＣＯ２排出量に対応した評価指数を表示部に表示する
請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１４】
前記入力部からＤＲ承諾信号を受信した場合、前記電力系統エネルギー管理システムまたは電力量計に対して前記ＣＯ２排出量または前記評価指数を送信する
請求項１２または１３に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１５】
家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、
電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、
家電機器の制御内容を示す家電機器制御、および前記制御内容の優先度を示す優先順位、を含むＤＲ条件が記憶されたＤＲ条件記憶部と、
前記ＤＲ条件に記憶されたＤＲ条件と電力系統エネルギー管理システムから受信した需給制御要求とから、家電機器の動作時間を示すＤＲスケジュールを作成するＤＲ計算部と、
前記運転スケジュールまたは前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１】
家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、
電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、
前記運転スケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【請求項２】
前記スケジュール計算部は、前記ＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作することによるＣＯ２排出量を算出し、前記スケジュール条件の範囲内においてＣＯ２排出量が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項１記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項３】
前記スケジュール計算部は、電力系統エネルギー管理システムから受信した電力価格と前記スケジュール条件とから、家電機器の運転スケジュールを作成する
請求項１又は２記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項４】
前記スケジュール計算部は、前記電力価格と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作することによる電力料金を算出し、前記スケジュール条件の範囲内において電力料金が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項３記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項５】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールおよび家電機器の動作時間を承諾するか否かを示す選択表示を表示部に表示し、入力部から承諾することを示すスケジュール承諾信号を受信し、
前記制御部は、前記スケジュール承諾信号を受信した運転スケジュールに基づいて前記家電機器を制御する
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項６】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって、削減可能なＣＯ２排出量を表示部に表示する
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項７】
前記スケジュール計算部は、前記運転スケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって削減可能なＣＯ２排出量に対応した評価指数を表示部に表示する
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項８】
前記スケジュール計算部は、電力系統エネルギー管理システムから外気温を予測した予測気温情報を受信し、前記予測気温情報と前記スケジュール条件とに基づいて、ヒートポンプ型給湯器が動作することによって排出されるＣＯ２排出量が小さくなるよう前記運転スケジュールを作成する
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項９】
家電機器の制御内容を示す家電機器制御、および前記制御内容の優先度を示す優先順位、を含むＤＲ条件が記憶されたＤＲ条件記憶部と、
前記ＤＲ条件に記憶されたＤＲ条件と電力系統エネルギー管理システムから受信した需給制御要求とから、家電機器の動作時間を示すＤＲスケジュールを作成するＤＲ計算部と、
前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１０】
前記需給制御要求は、要求される電力消費量の削減量の指標を示す制御レベル、および制御が要求される制御時間を含み、
前記ＤＲ条件記憶部に記憶された前記優先順位は、前記制御レベルに対応して事前に設定され、
前記ＤＲ計算部は、前記制御時間の間、前記制御レベルに対応した前記優先順位を持つ家電機器を制御する
請求項９記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１１】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールおよび家電機器の動作時間を承諾するか否かを示す選択表示を表示部に表示し、入力部から承諾することを示すＤＲ承諾信号を受信し、
前記制御部は、前記ＤＲ承諾信号を受信した運転スケジュールに基づいて前記家電機器を制御する
請求項９又は１０のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１２】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって、削減可能なＣＯ２排出量を表示部に表示する
請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１３】
前記ＤＲ計算部は、前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を動作させることによって削減可能なＣＯ２排出量に対応した評価指数を表示部に表示する
請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１４】
前記入力部からＤＲ承諾信号を受信した場合、前記電力系統エネルギー管理システムまたは電力量計に対して前記ＣＯ２排出量または前記評価指数を送信する
請求項１２または１３に記載の家庭用エネルギー管理システム。
【請求項１５】
家電機器の運転可能な時間帯を示す運転許容時間帯、動作が完了するために必要な時間を示す必要運転時間、および運転時の消費電力を示す運転時消費電力を含むスケジュール条件が記憶されたスケジュール条件記憶部と、
電力系統エネルギー管理システムから受信したＣＯ２原単位と前記スケジュール条件とから、家電機器が動作する時間を示す運転スケジュールを作成するスケジュール計算部と、
家電機器の制御内容を示す家電機器制御、および前記制御内容の優先度を示す優先順位、を含むＤＲ条件が記憶されたＤＲ条件記憶部と、
前記ＤＲ条件に記憶されたＤＲ条件と電力系統エネルギー管理システムから受信した需給制御要求とから、家電機器の動作時間を示すＤＲスケジュールを作成するＤＲ計算部と、
前記運転スケジュールまたは前記ＤＲスケジュールに基づいて家電機器を制御する制御部と、
を備える家庭用エネルギー管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９４０７７（Ｐ２０１２−９４０７７Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４２８２３（Ｐ２０１０−２４２８２３）
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
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