蓄電池運用制御装置及び蓄電池運用制御方法ならびにそのプログラム
【課題】余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減できる蓄電池運用制御装置を提供する。
【解決手段】電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池の容量の時間変化に基づいて、蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、設定された蓄電池の容量の上限値と、蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する。そして、時間変化における所定の初期時刻での蓄電池の容量の予測値を、少なくとも上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、初期時刻における必要蓄電容量を算出し、初期時刻において蓄電池の容量が必要蓄電容量となるよう蓄電池を制御する。
【解決手段】電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池の容量の時間変化に基づいて、蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、設定された蓄電池の容量の上限値と、蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する。そして、時間変化における所定の初期時刻での蓄電池の容量の予測値を、少なくとも上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、初期時刻における必要蓄電容量を算出し、初期時刻において蓄電池の容量が必要蓄電容量となるよう蓄電池を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギーを用いて発電した電力を蓄積する蓄電池運用制御装置及び蓄電池運用制御方法ならびにそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電電力によって住宅やオフィス、工場などの施設における消費電力を賄い、また、余剰分について蓄電池に電力を蓄積する技術が多く利用されている。ここで、このような自然エネルギーを利用した発電電力では、日中などの発電電力が消費電力を上回る状況においては蓄電池への電力の蓄積や、電力会社に対して売電を行い、起床後や帰宅後就寝前などの消費電量が発電電力を上回る状況においては蓄電池から放電された電力による消費や、電力会社の電力線から供給された電力による消費が行われている。そして、このような自然エネルギー発電装置と蓄電池を有する発電システムにおいて、省エネルギー性と経済性の両方を向上させることのできる技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述の特許文献１の技術は、予測発電量と、予測負荷量に従って、太陽光発電装置からの発電量の余剰電力量が少なくなるように電力を消費する機器の稼働スケジュールを算出するとともに、夜間に蓄える電力量を算出し、機器の稼働制御と蓄電装置の充電量制御を行うことにより、自然エネルギーの利用量と安価な深夜電力の利用料のバランスをとることで、省エネルギー性と経済性の両方を向上させる技術である。
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、太陽光発電電力量または負荷電力量の変動が大きい場合に蓄電池に蓄積される電力容量がオーバフローまたは不足が発生する可能性がある。つまり、蓄電池が満充電の状態で太陽光発電電力量が負荷電力量よりも多い状態となると、蓄電池においてオーバフローした余剰電力を、電力会社の発電した電力の供給元である外部給電系統へ売電できない時間帯に逆潮させなければならない場合が生じる。また、蓄電池に蓄積されている電力量が少なく放電できない状態で太陽光発電電力量より負荷電力量が多い状態となると、単価の高い電力の外部給電系統からの供給を受ける必要となる場合が生じる。
従って、なるべく余剰電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減する技術が望まれている。
【０００６】
また、上述の特許文献１の技術では、日中の時間を太陽光発電電力量が負荷電力量を上回るシフト時間帯とその前後の時間帯の３時間帯に分け、その情報を用いて機器の稼働制御や蓄電装置の充電量制御を行う技術であるが、曇りの日など３時間帯に分けることが困難な時においては、省エネルギー性と経済性の両方を向上させるという目的でそのシステムを運用することは困難であると考えられる。
【０００７】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる蓄電池運用制御装置及び蓄電池運用制御方法ならびにそのプログラムを提供することを目的としている。
【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、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置であって、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測部と、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出部と、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて、前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を補正して、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出部と、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御部と、を備えることを特徴とする蓄電池運用制御装置である。
【０００９】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とを用いて算出する蓄電池制御開始時刻算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より少ない場合には、前記制御において充電制御を行い、前記現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より大きい場合には、前記制御において放電制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記差分電力量算出部は、さらに、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化における前記蓄電池の容量の最小値と、設定された前記蓄電池の容量の下限値との差分である下限側差分電力量を算出し、前記初期時刻必要蓄電容量算出部は、前記外部供給系統から受ける電力量と、前記蓄電池に蓄積される電力の放電量との割合が所望の割合となる前記補正容量を算出するための、前記上限側差分電力量と、前記下限側差分電力量とによって表される評価関数に基づいて、前記補正容量を算出することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とによって算出できる前記蓄電池が前記必要蓄電容量となるまでの充電時間の整数ｎ倍になった際に、前記必要蓄電容量に達するまでの電力量の整数ｎ分の１まで充電することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量の状態から定格充電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量と、前記現在の蓄電池の容量の状態から負荷に対して電力を放電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量との中間値が、前記必要蓄電容量となるよう、前記蓄電池の充電または放電を制御することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記初期時刻は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い時間帯において、前記自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る過程の発電電力＝使用電力となると予想される時刻であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻前においては前記外部供給電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行い、前記初期時刻以降においては前記自然エネルギー発電電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置における蓄電池運用制御方法であって、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、前記時間変化での所定の初期時刻における前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した際の、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出し、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御することを特徴とする蓄電池運用制御方法である。
【００１７】
また本発明は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置のコンピュータを、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測手段、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出手段、前記時間変化での所定の初期時刻における前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した際の、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出手段、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第１の図である。
【図３】蓄電池運用制御装置の処理フローを示す第１の図である。
【図４】太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第２の図である。
【図５】蓄電池制御方法の第１の例を示す図である。
【図６】蓄電池制御方法の第２の例を示す図である。
【図７】自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第１の図である。
【図８】自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第２の図である。
【図９】第４の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態による蓄電池運用制御装置を図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は蓄電池運用制御装置である。蓄電池運用制御装置１は、電力を蓄積する蓄電池２と制御線によって接続され、蓄電池２への充電または蓄電池２からの放電を制御する。なお、蓄電池２への充電制御とは外部供給電力系統からの電力を蓄電池２に充電するよう電力系統のスイッチの切替を行う制御であり、蓄電池２からの放電の制御とは、蓄電池２に蓄積される電力が負荷によって消費されるよう蓄電池２と負荷とが電力線によって接続されるよう電力系統のスイッチの切替を行う制御である。
【００２１】
また、蓄電池運用制御装置１は、気温、日照量、人の在室情報などのセンサ情報を取得するセンサ３と、太陽光発電を行う太陽光発電装置４と、電力負荷である空調機器５や空調外機器６と通信線により接続されている。蓄電池運用制御装置１は、太陽光発電装置４からは太陽光発電電力量を、空調機器５からは空調負荷電力量を、空調外機器６からは空調外負荷電力量を、通信線を介して受信する。また蓄電池運用制御装置１は、インターネット７を介して気象情報配信元（行政庁や気象情報配信会社）の有する気象情報配信装置と接続されており、気象情報を受信する。また、日時データを受信するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、蓄電池運用制御装置１は、情報取得部１０１、履歴データベース（ＤＢ）１０２、発電電力予測部１０３、使用電力予測部１０４を備えている。なお使用電力予測部１０４は、空調負荷電力量予測部１０５と空調外負荷電力量予測部１０６とによって構成されている。また蓄電池運用制御装置１は、蓄電池容量予測部１０７、ピーク値予測部１０８、差分電力量算出部１０９、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０、蓄電池制御開始時刻算出部１１１、タイムテーブル記憶部１１２、蓄電制御部１１３を備えている。
情報取得部１０１は、センサ３、太陽光発電装置４、空調機器５、空調外機器６、インターネット７を介して接続された気象情報配信装置、などから送信された情報を取得して履歴ＤＢ１０２へ記録する処理部である。
履歴ＤＢ１０２は、過去のあるタイミング毎（例えば１時間毎）の太陽光発電電力量や、気温、天気、空調負荷電力量、空調外負荷電力量などの情報が格納される。
【００２３】
そして、蓄電池運用制御装置１は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池２に対する充電を制御するとともに、蓄電池２に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する装置であって、発電電力予測部１０３が、気象情報に基づいて、自然エネルギー発電電力の時間変化を予測し、電力負荷で使用される使用電力の時間変化を使用電力予測部１０４が予測する。
使用電力は、空調機器５によって消費される空調負荷電力量の時間変化と、空調外機器６によって消費される空調外負荷電力量の時間変化が、空調負荷電力量予測部１０５と、空調外負荷電力量予測部１０６によってそれぞれ予測される。そして、ピーク値予測部１０８が、電力負荷（空調機器５や空調外機器６）で使用される使用電力の時間変化と、自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池２の容量の時間変化に基づいて、蓄電池２の容量の最大ピーク値を予測する。
【００２４】
次に、蓄電池運用制御装置１においては、差分電力量算出部１０９が設定された蓄電池２の容量の上限値と、蓄電池２の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０が、時間変化における所定の初期時刻での蓄電池２の容量の予測値を、少なくとも上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、初期時刻における必要蓄電容量を算出する。
また、蓄電池制御開始時刻算出部１１１が、初期時刻において蓄電池２の容量が必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、補正容量と、蓄電池２の定格充電電力と、初期時刻とを用いて算出し、蓄電制御部１１３が初期時刻において蓄電池２の容量が必要蓄電容量となるよう蓄電池制御開始時刻の検出に基づいて制御を開始する。
このような手法により、蓄電池運用制御装置１は、余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減できるよう蓄電池２を制御する。
【００２５】
次に、蓄電池運用制御装置１の処理について説明する。
図２は太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第１の図である。
図３は蓄電池運用制御装置の処理フローを示す第１の図である。
蓄電池運用制御装置１の情報取得部１０１は、太陽光発電装置４から太陽光発電電力量の情報を逐次、または設定された所定の時間間隔で受信し、その情報を履歴ＤＢ１０２に記録する。太陽光発電電力量は、履歴ＤＢ１０２において、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。また、情報取得部１０１は、空調機器５や空調外機器６から負荷電力量を逐次、または設定された所定の時間間隔で受信し、その情報を履歴ＤＢ１０２に記録する。空調機器５から受信した空調負荷電力量や、空調外機器６から受信した空調外負荷電力量についても、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。
【００２６】
また同様に、情報取得部１０１は、各種センサ３から気温、日照量、住宅やオフィスや工場などの蓄電池２の放電する電力の消費対象場所における人の在室情報などを受信し、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。さらに、情報取得部１０１は、インターネット７を介して接続された気象情報配信装置より気象データを受信し、日時や曜日に対応付けて履歴ＤＢ１０２へ登録する。
【００２７】
そして、発電電力予測部１０３は予め設定された日時（例えば前日２３時（下記の通常モードの終了時）など）において、次の日の時間経過に応じた発電電力量の予測を、履歴ＤＢ１０２に記録されている情報に基づいて行う（ステップＳ１０１）。具体的には、例えば、インターネット７を介して気象情報配信装置などから受信した気象データに基づいて、次の日の気温や気象情報（晴れ、曇り、雨や日照強度など）を取得する。そして、既に履歴ＤＢ１０２に蓄積された気象データが一致または同様となる、年月日日や時間帯に対応する過去の時間経過毎の発電電力量を複数日について取得し、それらの時間帯毎の平均値によって、次の日の時間経過に応じた発電電力量として予測する。発電電力予測部１０３がどのように次の日の発電電力量を予測してもよく、公知の技術を用いてその予測処理を行う。
【００２８】
同様に使用電力予測部１０４は、次の日の電力の消費対象場所における時間経過に応じた使用電力量の予測を、履歴ＤＢ１０２に記録されている情報に基づいて行う（ステップＳ１０２）。具体的には、例えば使用電力予測部１０４内の空調負荷電力量予測部１０５は、次の日の曜日と同じ曜日に過去に取得した１時間毎の空調負荷電力量の情報を複数日について履歴ＤＢ１０２から読取り、時間毎に空調負荷電力量を平均化した値を、次の日の時間経過に応じた空調負荷電力量として予測する。また使用電力予測部１０４内の空調外負荷電力量予測部１０６は、次の日の曜日と同じ曜日に過去に取得した１時間毎の空調外負荷電力量の情報を複数日について履歴ＤＢ１０２から読取り、時間毎に空調外負荷電力量を平均化した値を、次の日の時間経過に応じた空調外負荷電力量として予測する。そして、使用電力予測部１０４は、空調負荷電力量予測部１０５と空調外負荷電力量予測部１０６によって算出された次の日の１時間毎の電力量をそれぞれ加算して、消費対象場所における時間経過に応じた（１時間毎の）使用電力量を予測する。なお、使用電力予測部１０４や、空調負荷電力量予測部１０５や、空調外負荷電力量予測部１０６がどのように次の日の発電電力量を予測してもよく、公知の技術を用いてその予測処理を行う。そして、当該使用電力の予測データを蓄電池容量予測部１０７へ出力する。
【００２９】
図２の（ａ）で示すグラフは、次の日の時間経過に応じた太陽光発電電力量と使用電力量を示すものである。このグラフは、７時ごろにおいて太陽光発電電力量が使用電力量を上回り、また１６時ごろにおいて使用電力量が太陽光発電電力量を上回ると予測されたことを示している。
【００３０】
次に、蓄電池容量予測部１０７は、入力した次の日の時間経過に応じた使用電力量と太陽光発電電力量とに基づいて、次の日の時間経過に応じた蓄電池２の容量の予測データを算出する（ステップＳ１０３）。蓄電池２の容量は充電率（state of charge：ＳＯＣ）で示されるものである。蓄電池容量予測部１０７における蓄電池２の容量の予測は、例えば、太陽光発電電力量と使用電力量の予測データが１時間毎の電力量のデータである場合には、ある時間（例えば８時）における太陽光発電電力量と使用電力量の差の電力で蓄電池２に１時間充電した場合の充電率を次の時間（例えば９時）における蓄電池２の充電率として算出し、各時間における充電率を順次算出していき、それらの情報を時間変化に応じた蓄電池容量の予測データとして出力する。なお、蓄電池容量予測部１０７は、次の日の時間変化に応じた太陽光発電電力量と使用電力量の予測データに基づいて、どのように蓄電池容量を予測するようにしてもよい。
【００３１】
図２の（ｂ）で示すグラフは、次の日の時間経過に応じた蓄電池２の容量（充電率）の予測データと蓄電池運用制御装置１の制御に基づく充放電量とを示すものである。線（ｘ）が蓄電池２の容量（充電率）の予測データであり、線（ｙ）が蓄電池運用制御装置１の制御に基づく蓄電池２の時間経過に応じた充放電量を示している。また、線（ｚ）は蓄電池２の容量（充電率）の予測データの補正値を示している。
ここで、図２のグラフは、ある住宅における時間経過に応じた発電電力量と使用電力量、および蓄電池２の容量（充電率）と充放電量を示しているが、グラフの下部に示すように、蓄電池２はスタンバイモードと呼ばれるモードと、蓄電池制御時間帯モードと呼ばれるモードと、通常モードと呼ばれるモードの何れかで制御される。
【００３２】
スタンバイモードは、２３時〜７時の時間帯におけるモードであり蓄電池２に対する充電または放電の制御を行わないモードである。このスタンバイモードで制御される時間帯の住宅における夜間の使用電力は、外部供給電力系統から得られた単価の安い電力で賄われる。
また、蓄電池制御時間帯モードは、通常時間帯において、なるべく余剰電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減することができるように、蓄電池２の容量（充電率）を制御するために充電（または放電）制御するモードである。
また通常モードは、蓄電池２に蓄積された電力または太陽光発電電力を優先して負荷（空調機器５や空調外機器６）の使用電力のために利用するモードである。通常モードで制御される時間帯の外部供給電力系統から得ることのできる電力は単価の高い電力であるため、蓄電池２に蓄積された電力または太陽光発電電力の利用を優先する。
【００３３】
蓄電池容量予測部１０７は、図２（ｂ）の線（ｘ）で示したような予測データの情報を算出すると、ピーク値予測部１０８へ通知する。当該予測データは次の日の１時間毎の時間と対応する時間における蓄電池２の容量（充電率ＳＯＣ）とを対応付けた情報である。予測データを受信すると、ピーク値予測部１０８は蓄電池２の容量の予測データから、最も高い容量（充電率）の値（最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘ）を読み取って、差分電力量算出部１０９へ出力する。そして、差分電力量算出部１０９が、蓄電池２の容量の上限値（ＳＯＣ１００）をメモリから読み取って、その上限値（ＳＯＣ１００）と最大ピーク値（ＳＯＣ’ｍａｘ）との差分である上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出する（ステップＳ１０４）。このとき、（上限値−最大ピーク値）の算出式によって上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出する。つまり、上限値と最大ピーク値の大小に応じて上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値はプラスまたはマイナスとなる。図２においては上限値＞最大ピーク値であるため上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値はプラスとなる。差分電力量算出部１０９は、算出した上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を初期時刻必要蓄電容量算出部１１０へ出力する。
【００３４】
ここで、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値がプラスである場合には、予測データにおける容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘに余裕がある。つまり蓄電池２に太陽光発電電力を蓄積できずに逆潮させてしまう可能性が低いと考えられる。従って、蓄電池制御時間帯モードの時間帯において、蓄電池２により多くの電力を充電することで、２３時〜７時の間の単価の安い電力を購入しておき、通常モードの時間帯における単価の高い外部供給電力の購入量を軽減して、代わりに蓄電池２に蓄積されている単価の安い電力を負荷で消費することができる。
また、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値がマイナスである場合には、予測データにおける容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００を超え、太陽光発電電力を逆潮させてしまうと予測されている場合である。従って、通常モードの時間帯となる前に蓄電池２の容量（充電率）を少なくしておくことで、通常モードの時間帯に逆潮を発生させずに、太陽光発電電力を有効に消費することができる。
【００３５】
初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を入力すると、通常モードが始まる初期時刻（７時）における蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが、蓄電池２の容量の上限値ＳＯＣ１００に近づくことができるような値である必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを、少なくとも上限側差分電力量ΔＳＯＣ１に基づく補正容量に基づいて算出する（ステップＳ１０５）。本実施形態においては上限側差分電力量ΔＳＯＣ１（ＳＯＣ１００−ＳＯＣ’ｍａｘ）＝補正容量とする。従って、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑは、予測データが示す次の日の初期時刻（７時）における蓄電池２の容量（ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７）に上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を加算した値となる。
つまり、
必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑ＝ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７+補正容量
となる。初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにすることで、最大ピーク値（ＳＯＣ’ｍａｘ）を蓄電池２の容量の上限値（ＳＯＣ１００）と等しくすることができる。
【００３６】
初期時刻必要蓄電容量算出部１１０において必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが算出されると、次に、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗと必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとを比較する（ステップＳ１０６）。そして、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＜必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑである場合には、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する（ステップＳ１０７）。この蓄電池制御開始時刻は、補正容量（＝上限側差分電力量ΔＳＯＣ１）と、蓄電池２の定格充電電力ＰＣＨ１と、初期時刻（７時）とを用いて、まず、補正容量（上限側差分電力量ΔＳＯＣ１）÷定格充電電力ＰＣＨ１により充電時間を算出する。そして、初期時刻−充電時間により蓄電池制御開始時刻を算出する。
【００３７】
そして、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、充電を示す情報と、算出した蓄電池制御開始時刻とを対応付けてタイムテーブル記憶部１１２に記録する（ステップＳ１０８）。そして蓄電制御部１１３は、タイムテーブル記憶部１１２の情報を読み込んでおき、蓄電池制御開始時刻と現在のカウントする時刻とが一致したと検出した場合には（ステップＳ１０９）、当該時刻に対応付けられた充電の情報に基づいて、蓄電池２に対して定格での充電制御を行う（ステップＳ１１０）。なお、蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＝必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑの場合には、蓄電制御部１１３は、スタンバイモードにおいて特に蓄電池２を制御せず、初期時刻（７時）まで待機する。
【００３８】
他方、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＞必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑである場合には、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための負荷が使用する電力としての放電制御を、スタンバイモードの時間帯において直ちに行う（ステップＳ１１１）。住宅などの消費対象場所における夜間の（２３時〜７時の）負荷の使用電力が変化することがあるため、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１（ＳＯＣ１００−ＳＯＣ’ｍａｘ）の値がプラスであるときのように、蓄電池制御開始時刻を決めて、初期時刻（７時）に蓄電池２の容量（充電率）が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑになるように放電制御（負荷による蓄電池２に蓄積された電力が消費されるように制御）することは難しい。従って、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための補正容量分の放電制御を、スタンバイモードの時間帯において直ちに行う。補正容量分の放電によって必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達したと検出した場合には放電の中止を制御する。これにより、通常モードまで蓄電池２の容量（充電率）が維持される。そして、蓄電制御部１１３は、初期時刻において太陽光発電電力の蓄電、または負荷への放電の制御を行う（ステップＳ１１２）。
【００３９】
以上のような処理によって、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにすることで、通常モードにおいて蓄電池２の容量（充電率）が上限値（ＳＯＣ１００）を超えることなく、蓄電池２の容量を制御することができる。これにより、初期時刻（７時）以降に太陽光発電装置４によって発電された太陽光発電電力は全て蓄電池２に蓄積され、外部給電系統に逆潮することがなく、発電した電力を無駄なく消費することができる。
また、上述の処理によれば、蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００未満であるような場合には、初期時刻（７時）の時点での蓄電池２の容量を多くしておくため、予測に反して通常モードの時間帯に使用電力が多くなった場合でも、通常モードの時間帯の単価の高い電力の購入量を軽減して、代わりに、スタンバイモード時に安く購入した電力を用いることができるため、消費対象場所における電力コストを抑えることができる。
また、使用電力量と発電力電力量との大小関係が頻繁に入れ代わるような気象条件においても、使用電力量と発電電力量の予測に基づいて最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘを予測できるため、太陽光発電電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減できるような、初期時刻における蓄電池２の必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出することが可能となる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図４は太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第２の図である。
上述の第１の実施形態の処理においては、蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００と等しくなるような、初期時刻（７時）における蓄電池２の必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出した。しかしながら、このような処理方法では、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量が著しくオーバした（著しく最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００を超える）場合には、太陽光発電電力が逆潮してその電力を多く捨てることとなる。また上述の処理方法では、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量によって、負荷の使用電力量を著しく賄うことができないような場合には、通常モードの時間帯の単価の高い電力を著しく多く購入しなければならない。従って、最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘ＞ＳＯＣ１００，ＳＯＣ’ｍｉｎ＜ＳＯＣ０、のような場合のデメリットを最小限にするために以下の処理を行うものである。
【００４１】
蓄電池運用制御装置１において差分電力量算出部１０９は、第１の実施形態と同様に上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出するとともに、電力負荷（空調機器５や空調外機器６）で使用される使用電力の時間変化および太陽光発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池２の容量（充電率）の時間変化における最小値ＳＯＣ’ｍｉｎと、設定された蓄電池２の容量（充電率）の下限値（例えば、ＳＯＣ０＝充電率０％）と、の差分である下限側差分電力量ΔＳＯＣ２（図４参照）を算出する。下限側差分電力量ΔＳＯＣ２は、蓄電池２の容量（充電率）の下限値が充電率０％である場合、ΔＳＯＣ２＝ＳＯＣ’ｍｉｎとなる。そして、差分電力量算出部１０９は、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１と下限側差分電力量ΔＳＯＣ２とを初期時刻必要蓄電容量算出部１１０へ出力する。
【００４２】
そして、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、外部供給電力系統から得ると予測される電力量と、蓄電池２に蓄積される電力からの放電量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数に、上限側差分電力量と、下限側差分電力量との各値を代入して、補正容量を算出する。または、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、上限側差分電力量と、下限側差分電力量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数に、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１と、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２との各値を代入して、補正容量を算出するようにしてもよい。そして、この補正容量を用いて、蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する。外部供給電力系統から得ると予測される電力量と、蓄電池２に蓄積される電力からの放電量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数としては、例えばΔＳＯＣ１＝ΔＳＯＣ２となるように補正容量を算出する関数であり、
補正容量＝（｜ΔＳＯＣ１｜＋｜ΔＳＯＣ２｜）÷２
により表される。そして、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、補正容量を算出すると、
必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑ＝ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７+補正容量
により、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出して、算出した補正容量を蓄電池制御開始時刻算出部１１１へ出力し、また、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを蓄電制御部１１３へ出力する。そして、蓄電池制御開始時刻算出部１１１および、蓄電制御部１１３は、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４３】
上述の処理によれば、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最大値が上限値を大きく超えて、太陽光発電電力を逆潮させて無駄にしてしまう状況や、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最小値が下限値を大きく下回ることで単価の高い外部供給電力系統からの電力を多く買わなければならないような状況において、補正容量分の蓄電池２の容量の補正を行って、初期時刻の時点で蓄電池２の容量が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに制御し、予測データの最大値と上限値との差と、予測データの最小値と下限値との差が等しくなるようにしている。
これにより、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最大値が上限値を大きく超えて、著しく太陽光発電電力を逆潮させて無駄にしてしまう状況や、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最小値が下限値を大きく下回ることで単価の高い外部供給電力系統からの電力を著しく多く買わなければならないような状況を軽減または回避することができる。
【００４４】
また、上述の評価関数以外にも、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１または下限側差分電力量ΔＳＯＣ２の何れか、または両方に、所定の重み付けを付けて、所期時刻（７時）において必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるような、蓄電池２の容量に対する補正容量分の補正を行うようにしてもよい。
【００４５】
例えば、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の重視度をα(０≦α≦１)、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２の重視度をβ（β＝１−α）とする。このときαが大きいほど、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を重視して補正容量を決めることを表し、α＝１の場合は上限側差分電力量ΔＳＯＣ１だけを評価し、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２は評価し、また、α＝β＝０．５のときは、補正容量に基づいた補正後の蓄電池容量の予測データにおけるΔＳＯＣ１とΔＳＯＣ２は等しくなるよう評価する評価関数を用いる。
【００４６】
具体的には、
（ａ）ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ２＞０のとき
（ΔＳＯＣ１＾２）／α＋（ΔＳＯＣ２＾２）／β （０＜α＜１）
ΔＳＯＣ１＾２ （α＝０）
ΔＳＯＣ２＾２ （α＝１）
（ｂ）ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ２≦０のとき
（ΔＳＯＣ２＾２）／α＋（ΔＳＯＣ１＾２）／β （０＜α＜１）
ΔＳＯＣ２＾２ （α＝０）
ΔＳＯＣ１＾２ （α＝１）
を評価関数として、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、当該評価関数を最小とするΔＳＯＣ１、ΔＳＯＣ２となる補正容量を算出する。そして、この補正容量を用いて、蓄電池制御開始時刻算出部１１１が、蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する。
【００４７】
以上、第２の実施形態による蓄電池運用制御装置１の処理によれば、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量が著しく充電量オーバして太陽光発電電力の逆潮により電力を多く捨てることになるようなリスクを軽減することのできる蓄電池２の容量（充電率）の予測データを生成することができる。
また、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量によって、大きな使用電力量を著しく賄うことができず、通常モードの時間帯の単価の高い電力を著しく多く購入しなければならないようなリスクを軽減することのできる蓄電池２の容量（充電率）の予測データを生成することができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は蓄電池制御方法の第１の例を示す図である。
上述の実施例においては、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ以上である場合には、補正容量÷定格充電電力によって充電に必要な時間を算出し、初期時刻より充電に必要な時間分前の蓄電池制御開始時刻に達するまでスタンバイモード（充放電無し状態）に移行し、蓄電池制御開始時刻から定格充電電力ＰＣＨ１による充電を行っている。また、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ未満である場合には、直ちに蓄電池２の容量が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるまで蓄電池２の電力を使用電力として供給している。ここで、蓄電池制御時間帯モードに気象データを再受信して、太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の予測をし直し、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを再設定することが考えられるが、このような場合において新たに予測された必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが増加したとしても、通常は定格充電電力ＰＣＨ１による充電で蓄電池２の充電を行うため、充電時間が足りず、蓄電池２の容量が初期時刻に必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達しない可能性がある。
従って、本実施形態ではこのような課題を解決するための構成を有する蓄電池運用制御装置１について説明する。
【００４９】
蓄電制御部１１３は、スタンバイモードの時間帯において事前に、タイムテーブル記憶部１１２から蓄電池制御開始時刻を読み取って、現在の時刻から初期時刻（７時）までの時間が、蓄電池制御開始時刻から初期時刻（７時）までの充電時間のｎ倍（ｎ＝整数）になったかどうかを判定する。本実施形態においてはｎ＝２とする。そして、蓄電制御部１１３は、現在の時刻から初期時刻（７時）までの時間が、蓄電池制御開始時刻から初期時刻（７時）までの充電時間の２倍になった場合には、その時刻における必要充電容量＝必要蓄電容量−現在の蓄電容量（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）を算出する。蓄電制御部１１３は、ｎ＝２であるため、（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２を計算の後、充電の制御を開始して、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達するかを判定する。そして、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達した場合には再度スタンバイモードへと移行する。そして、蓄電制御部１１３は、（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２を計算と、充電の制御と、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達するかの判定と、必要充電量＝（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）が予め決定しておいた一定値未満になったかの判定と、の処理を繰り返す。そして、蓄電池制御部１１３は、必要充電量＝（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）が予め決定しておいた一定値未満になったと判定した場合、必要充電量分を充電し、スタンバイモードへと移行する。
【００５０】
図６は蓄電池制御方法の第２の例を示す図である。
次に、第３の実施形態による他の手法について説明する。
蓄電制御部１１３はスタンバイモード中であって、タイムテーブル記憶部１１２に記録されている蓄電池制御開始時刻より前の時刻における予め定められた時間になると、現在の時刻から定格充電電力ＰＣＨ１による充電制御を行った場合に初期時刻（７時）において達する蓄電池２の容量（充電率）ＳＯＣ（以下、充電継続時初期時刻容量と呼ぶ）と、消費対象場所の予測された時間経過に応じた使用電力量に基づいて、現在の時刻から蓄電池２に蓄積された電力を負荷に消費させた場合に初期時刻（７時）において達する蓄電池２の容量（充電率）ＳＯＣ（以下、放電継続時初期時刻容量と呼ぶ）とを算出する。そして、蓄電制御部１１３は、算出した充電継続時初期時刻容量と放電継続時初期時刻容量との中間値が、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるよう充電または放電の制御を行う。例えば、所定の時間おきに、充電継続時初期時刻容量と放電継続時初期時刻容量との中間値を算出して必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑと比較し、中間値＞必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑであれば充電制御、中間値＜必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑであれば消費対象場所の使用電力を蓄電池２から賄うための制御（電力系統の切替など）を行う。なお、このような制御によって、中間値＝必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなった場合にはその時点でスタンバイモードへ移行（蓄電池２と空調機器５や空調外機器６との電力線の遮断などの制御）を行う。
【００５１】
第３の実施形態の処理によれば、第１の実施形態や第２の実施形態の蓄電池制御開始時刻よりも前に、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるまで徐々に充電または放電を行っている。従って、予測データが変更となり必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが増加したとしても、初期時刻までに新たに定義された必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達するよう定格充電で蓄電池２を充電制御することができるようになる。なお、蓄電池２に対する単位時間あたりの充電量を増減させることができるような場合には、実施形態３の構成を備えなくてもよい。
【００５２】
（第４の実施形態）
図７は自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第１の図である。
図８は自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第２の図である。
図７（Ａ）は、通常モードの時間帯の電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時以降において、太陽光発電電力などの自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力（需要）を上回った場合の余剰電力（自然エネルギー発電電力−電力負荷による使用電力）の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。このような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時前には外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。またこのような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時以降においては自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。従って、自然エネルギー発電出力を捨てることなく蓄電池２に対して充電制御を行うことができる。
【００５３】
一方、図７（Ｂ）は、通常モードの時間帯の電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力を上回った場合の余剰電力の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。このような場合、蓄電制御部１１３は、図７（Ａ）と同様に、午前７時前は外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。またこのような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時以降においては自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。つまり、図７（Ｂ）のような状態においては、午前７時前において、自然エネルギー発電電力の余剰電力があるにもかかわらず、外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行うこととなるため、自然エネルギー発電電力の余剰電力を捨ててしまう（外部供給電力への逆潮などを行う）ことなる。
従って、このような問題を解決するために以下の制御を行う。
【００５４】
図８（Ｂ）は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力を上回った場合の余剰電力の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。この場合、上述の問題を解決するために、蓄電制御部１１３は、図７（Ｂ）と同様の図である図８（Ａ）で示す制御とは異なり、図８（Ｂ）で示す制御を行う。つまり、蓄電池制御部１１３は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、余剰電力が使用電力を上回った場合に、その余剰電力が使用電力を上回る間の余剰電力＝使用電力となる時刻を示す初期時刻Ｔ１を検出する。そして蓄電池制御部１１３は、自然エネルギー発電電力の余剰電力が使用電力を上回る間の余剰電力＝使用電力となる初期時刻Ｔ１以降においては、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時前であっても、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて、蓄電池２の充電制御を行う。これにより、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時前における自然エネルギー発電電力の余剰電力を無駄にすることなく有効利用することができる。なお、外部供給電力を用いた蓄電池２の単位時間当たりの充電量は、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２の単位時間当たりの充電量よりも多くなる。
【００５５】
図９は第４の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
図９で示す蓄電池運用制御装置１は、図１で示す蓄電池運用制御装置１に、更に初期時刻設定部１１４の構成を備えたものである。
第４の実施形態の処理の前提としては、初期時刻設定部１１４が、予め予測処理によって午前７時前に自然エネルギー発電電力の余剰電力が使用電力を上回ると予測した場合には、事前に、自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る間の発電電力＝使用電力となると予想される初期時刻Ｔ１を算出し、タイムテーブル記憶部１１２などに記録してく。そして、蓄電池制御部１１３はタイムテーブル記憶部１１２から初期時刻Ｔ１を読み取って、当該初期時刻Ｔ１前には外部供給電力を用いた蓄電池２への充電制御を行い、初期時刻Ｔ１以降には自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２への充電制御を行う。
しかしながら、そのような予測の処理や初期時刻Ｔ１の算出を行う初期時刻設定部１１４を蓄電池運用制御装置１内に設けなくともよい。この場合、蓄電制御部１１３が、自然エネルギー発電電力と使用電力とを常に計測して、予め設定されている初期時刻（例えば午前７時）より前に自然エネルギー発電電力が使用電力を上回ったと判定した場合に、その上回る過程において発電電力＝使用電力となった時刻を新たな初期時刻Ｔ１として決定する。そして、蓄電池制御部１１３は初期時刻Ｔ１において、外部供給電力を用いた蓄電池２への充電制御から、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２への充電制御に直ちに切り替えるようにしてもよい。
【００５６】
なお、初期時刻設定部１１４の初期時刻の予測手法は、例えば、明日の月日に近い去年以前や今年の各月日における気温、日照量などのデータを履歴ＤＢ１０２から読み取る。そして初期時刻設定部１１４は、読み取ったデータの中から、明日の気象データから把握できる気温、日照量に類似する気温、日照量の組合せを示す各月日のデータを複数取得する。そして初期時刻設定部１１４は、それら取得した過去の月日において、自然エネルギー発電電力が使用電力を上回ったと判定されて過去に設定された初期時刻Ｔ１を、当該情報を記憶する履歴ＤＢ１０２から取得する。そして、初期時刻設定部１１４は、それら過去に設定された初期時刻Ｔ１の平均値を明日の初期時刻Ｔ１として算出し、当該初期時刻Ｔ１をタイムテーブル記憶部１１２へ記録する。この場合、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、タイムテーブル記憶部１１２から初期時刻Ｔ１を読み取って、当該初期時刻Ｔ１における必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出する。
【００５７】
上述した蓄電池運用制御装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５８】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・蓄電池運用制御装置
２・・・蓄電池
３・・・センサ
４・・・太陽光発電装置
５・・・空調機器
６・・・空調外機器
１０１・・・情報取得部
１０２・・・履歴ＤＢ
１０３・・・発電電力予測部
１０４・・・使用電力予測部
１０５・・・空調負荷電力量予測部
１０６・・・空調外負荷電力量予測部
１０７・・・蓄電池容量予測部
１０８・・・ピーク値予測部
１０９・・・差分電力量算出部
１１０・・・初期時刻必要蓄電容量算出部
１１１・・・蓄電池制御開始時刻算出部
１１２・・・タイムテーブル記憶部
１１３・・・蓄電制御部
１１４・・・初期時刻設定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然エネルギーを用いて発電した電力を蓄積する蓄電池運用制御装置及び蓄電池運用制御方法ならびにそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電電力によって住宅やオフィス、工場などの施設における消費電力を賄い、また、余剰分について蓄電池に電力を蓄積する技術が多く利用されている。ここで、このような自然エネルギーを利用した発電電力では、日中などの発電電力が消費電力を上回る状況においては蓄電池への電力の蓄積や、電力会社に対して売電を行い、起床後や帰宅後就寝前などの消費電量が発電電力を上回る状況においては蓄電池から放電された電力による消費や、電力会社の電力線から供給された電力による消費が行われている。そして、このような自然エネルギー発電装置と蓄電池を有する発電システムにおいて、省エネルギー性と経済性の両方を向上させることのできる技術が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２９５６８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、上述の特許文献１の技術は、予測発電量と、予測負荷量に従って、太陽光発電装置からの発電量の余剰電力量が少なくなるように電力を消費する機器の稼働スケジュールを算出するとともに、夜間に蓄える電力量を算出し、機器の稼働制御と蓄電装置の充電量制御を行うことにより、自然エネルギーの利用量と安価な深夜電力の利用料のバランスをとることで、省エネルギー性と経済性の両方を向上させる技術である。
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献１の技術では、太陽光発電電力量または負荷電力量の変動が大きい場合に蓄電池に蓄積される電力容量がオーバフローまたは不足が発生する可能性がある。つまり、蓄電池が満充電の状態で太陽光発電電力量が負荷電力量よりも多い状態となると、蓄電池においてオーバフローした余剰電力を、電力会社の発電した電力の供給元である外部給電系統へ売電できない時間帯に逆潮させなければならない場合が生じる。また、蓄電池に蓄積されている電力量が少なく放電できない状態で太陽光発電電力量より負荷電力量が多い状態となると、単価の高い電力の外部給電系統からの供給を受ける必要となる場合が生じる。
従って、なるべく余剰電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減する技術が望まれている。
【０００６】
また、上述の特許文献１の技術では、日中の時間を太陽光発電電力量が負荷電力量を上回るシフト時間帯とその前後の時間帯の３時間帯に分け、その情報を用いて機器の稼働制御や蓄電装置の充電量制御を行う技術であるが、曇りの日など３時間帯に分けることが困難な時においては、省エネルギー性と経済性の両方を向上させるという目的でそのシステムを運用することは困難であると考えられる。
【０００７】
そこでこの発明は、上述の課題を解決することのできる蓄電池運用制御装置及び蓄電池運用制御方法ならびにそのプログラムを提供することを目的としている。
【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、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置であって、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測部と、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出部と、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて、前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を補正して、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出部と、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御部と、を備えることを特徴とする蓄電池運用制御装置である。
【０００９】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とを用いて算出する蓄電池制御開始時刻算出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より少ない場合には、前記制御において充電制御を行い、前記現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より大きい場合には、前記制御において放電制御を行うことを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記差分電力量算出部は、さらに、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化における前記蓄電池の容量の最小値と、設定された前記蓄電池の容量の下限値との差分である下限側差分電力量を算出し、前記初期時刻必要蓄電容量算出部は、前記外部供給系統から受ける電力量と、前記蓄電池に蓄積される電力の放電量との割合が所望の割合となる前記補正容量を算出するための、前記上限側差分電力量と、前記下限側差分電力量とによって表される評価関数に基づいて、前記補正容量を算出することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とによって算出できる前記蓄電池が前記必要蓄電容量となるまでの充電時間の整数ｎ倍になった際に、前記必要蓄電容量に達するまでの電力量の整数ｎ分の１まで充電することを特徴とする。
【００１３】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量の状態から定格充電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量と、前記現在の蓄電池の容量の状態から負荷に対して電力を放電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量との中間値が、前記必要蓄電容量となるよう、前記蓄電池の充電または放電を制御することを特徴とする。
【００１４】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記初期時刻は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い時間帯において、前記自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る過程の発電電力＝使用電力となると予想される時刻であることを特徴とする。
【００１５】
また本発明は、上述の蓄電池運用制御装置において、前記蓄電制御部は、前記初期時刻前においては前記外部供給電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行い、前記初期時刻以降においては前記自然エネルギー発電電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行うことを特徴とする。
【００１６】
また本発明は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置における蓄電池運用制御方法であって、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、前記時間変化での所定の初期時刻における前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した際の、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出し、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御することを特徴とする蓄電池運用制御方法である。
【００１７】
また本発明は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置のコンピュータを、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測手段、設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出手段、前記時間変化での所定の初期時刻における前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した際の、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出手段、前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御手段、として機能させることを特徴とするプログラムである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第１の図である。
【図３】蓄電池運用制御装置の処理フローを示す第１の図である。
【図４】太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第２の図である。
【図５】蓄電池制御方法の第１の例を示す図である。
【図６】蓄電池制御方法の第２の例を示す図である。
【図７】自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第１の図である。
【図８】自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第２の図である。
【図９】第４の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態による蓄電池運用制御装置を図面を参照して説明する。
図１は第１の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、符号１は蓄電池運用制御装置である。蓄電池運用制御装置１は、電力を蓄積する蓄電池２と制御線によって接続され、蓄電池２への充電または蓄電池２からの放電を制御する。なお、蓄電池２への充電制御とは外部供給電力系統からの電力を蓄電池２に充電するよう電力系統のスイッチの切替を行う制御であり、蓄電池２からの放電の制御とは、蓄電池２に蓄積される電力が負荷によって消費されるよう蓄電池２と負荷とが電力線によって接続されるよう電力系統のスイッチの切替を行う制御である。
【００２１】
また、蓄電池運用制御装置１は、気温、日照量、人の在室情報などのセンサ情報を取得するセンサ３と、太陽光発電を行う太陽光発電装置４と、電力負荷である空調機器５や空調外機器６と通信線により接続されている。蓄電池運用制御装置１は、太陽光発電装置４からは太陽光発電電力量を、空調機器５からは空調負荷電力量を、空調外機器６からは空調外負荷電力量を、通信線を介して受信する。また蓄電池運用制御装置１は、インターネット７を介して気象情報配信元（行政庁や気象情報配信会社）の有する気象情報配信装置と接続されており、気象情報を受信する。また、日時データを受信するようにしてもよい。
【００２２】
ここで、蓄電池運用制御装置１は、情報取得部１０１、履歴データベース（ＤＢ）１０２、発電電力予測部１０３、使用電力予測部１０４を備えている。なお使用電力予測部１０４は、空調負荷電力量予測部１０５と空調外負荷電力量予測部１０６とによって構成されている。また蓄電池運用制御装置１は、蓄電池容量予測部１０７、ピーク値予測部１０８、差分電力量算出部１０９、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０、蓄電池制御開始時刻算出部１１１、タイムテーブル記憶部１１２、蓄電制御部１１３を備えている。
情報取得部１０１は、センサ３、太陽光発電装置４、空調機器５、空調外機器６、インターネット７を介して接続された気象情報配信装置、などから送信された情報を取得して履歴ＤＢ１０２へ記録する処理部である。
履歴ＤＢ１０２は、過去のあるタイミング毎（例えば１時間毎）の太陽光発電電力量や、気温、天気、空調負荷電力量、空調外負荷電力量などの情報が格納される。
【００２３】
そして、蓄電池運用制御装置１は、自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池２に対する充電を制御するとともに、蓄電池２に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する装置であって、発電電力予測部１０３が、気象情報に基づいて、自然エネルギー発電電力の時間変化を予測し、電力負荷で使用される使用電力の時間変化を使用電力予測部１０４が予測する。
使用電力は、空調機器５によって消費される空調負荷電力量の時間変化と、空調外機器６によって消費される空調外負荷電力量の時間変化が、空調負荷電力量予測部１０５と、空調外負荷電力量予測部１０６によってそれぞれ予測される。そして、ピーク値予測部１０８が、電力負荷（空調機器５や空調外機器６）で使用される使用電力の時間変化と、自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池２の容量の時間変化に基づいて、蓄電池２の容量の最大ピーク値を予測する。
【００２４】
次に、蓄電池運用制御装置１においては、差分電力量算出部１０９が設定された蓄電池２の容量の上限値と、蓄電池２の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０が、時間変化における所定の初期時刻での蓄電池２の容量の予測値を、少なくとも上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、初期時刻における必要蓄電容量を算出する。
また、蓄電池制御開始時刻算出部１１１が、初期時刻において蓄電池２の容量が必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、補正容量と、蓄電池２の定格充電電力と、初期時刻とを用いて算出し、蓄電制御部１１３が初期時刻において蓄電池２の容量が必要蓄電容量となるよう蓄電池制御開始時刻の検出に基づいて制御を開始する。
このような手法により、蓄電池運用制御装置１は、余剰電力の外部給電系統への逆潮を低減し、また外部給電系統からの電力の供給を低減できるよう蓄電池２を制御する。
【００２５】
次に、蓄電池運用制御装置１の処理について説明する。
図２は太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第１の図である。
図３は蓄電池運用制御装置の処理フローを示す第１の図である。
蓄電池運用制御装置１の情報取得部１０１は、太陽光発電装置４から太陽光発電電力量の情報を逐次、または設定された所定の時間間隔で受信し、その情報を履歴ＤＢ１０２に記録する。太陽光発電電力量は、履歴ＤＢ１０２において、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。また、情報取得部１０１は、空調機器５や空調外機器６から負荷電力量を逐次、または設定された所定の時間間隔で受信し、その情報を履歴ＤＢ１０２に記録する。空調機器５から受信した空調負荷電力量や、空調外機器６から受信した空調外負荷電力量についても、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。
【００２６】
また同様に、情報取得部１０１は、各種センサ３から気温、日照量、住宅やオフィスや工場などの蓄電池２の放電する電力の消費対象場所における人の在室情報などを受信し、例えば日時や曜日に対応付けて登録される。さらに、情報取得部１０１は、インターネット７を介して接続された気象情報配信装置より気象データを受信し、日時や曜日に対応付けて履歴ＤＢ１０２へ登録する。
【００２７】
そして、発電電力予測部１０３は予め設定された日時（例えば前日２３時（下記の通常モードの終了時）など）において、次の日の時間経過に応じた発電電力量の予測を、履歴ＤＢ１０２に記録されている情報に基づいて行う（ステップＳ１０１）。具体的には、例えば、インターネット７を介して気象情報配信装置などから受信した気象データに基づいて、次の日の気温や気象情報（晴れ、曇り、雨や日照強度など）を取得する。そして、既に履歴ＤＢ１０２に蓄積された気象データが一致または同様となる、年月日日や時間帯に対応する過去の時間経過毎の発電電力量を複数日について取得し、それらの時間帯毎の平均値によって、次の日の時間経過に応じた発電電力量として予測する。発電電力予測部１０３がどのように次の日の発電電力量を予測してもよく、公知の技術を用いてその予測処理を行う。
【００２８】
同様に使用電力予測部１０４は、次の日の電力の消費対象場所における時間経過に応じた使用電力量の予測を、履歴ＤＢ１０２に記録されている情報に基づいて行う（ステップＳ１０２）。具体的には、例えば使用電力予測部１０４内の空調負荷電力量予測部１０５は、次の日の曜日と同じ曜日に過去に取得した１時間毎の空調負荷電力量の情報を複数日について履歴ＤＢ１０２から読取り、時間毎に空調負荷電力量を平均化した値を、次の日の時間経過に応じた空調負荷電力量として予測する。また使用電力予測部１０４内の空調外負荷電力量予測部１０６は、次の日の曜日と同じ曜日に過去に取得した１時間毎の空調外負荷電力量の情報を複数日について履歴ＤＢ１０２から読取り、時間毎に空調外負荷電力量を平均化した値を、次の日の時間経過に応じた空調外負荷電力量として予測する。そして、使用電力予測部１０４は、空調負荷電力量予測部１０５と空調外負荷電力量予測部１０６によって算出された次の日の１時間毎の電力量をそれぞれ加算して、消費対象場所における時間経過に応じた（１時間毎の）使用電力量を予測する。なお、使用電力予測部１０４や、空調負荷電力量予測部１０５や、空調外負荷電力量予測部１０６がどのように次の日の発電電力量を予測してもよく、公知の技術を用いてその予測処理を行う。そして、当該使用電力の予測データを蓄電池容量予測部１０７へ出力する。
【００２９】
図２の（ａ）で示すグラフは、次の日の時間経過に応じた太陽光発電電力量と使用電力量を示すものである。このグラフは、７時ごろにおいて太陽光発電電力量が使用電力量を上回り、また１６時ごろにおいて使用電力量が太陽光発電電力量を上回ると予測されたことを示している。
【００３０】
次に、蓄電池容量予測部１０７は、入力した次の日の時間経過に応じた使用電力量と太陽光発電電力量とに基づいて、次の日の時間経過に応じた蓄電池２の容量の予測データを算出する（ステップＳ１０３）。蓄電池２の容量は充電率（state of charge：ＳＯＣ）で示されるものである。蓄電池容量予測部１０７における蓄電池２の容量の予測は、例えば、太陽光発電電力量と使用電力量の予測データが１時間毎の電力量のデータである場合には、ある時間（例えば８時）における太陽光発電電力量と使用電力量の差の電力で蓄電池２に１時間充電した場合の充電率を次の時間（例えば９時）における蓄電池２の充電率として算出し、各時間における充電率を順次算出していき、それらの情報を時間変化に応じた蓄電池容量の予測データとして出力する。なお、蓄電池容量予測部１０７は、次の日の時間変化に応じた太陽光発電電力量と使用電力量の予測データに基づいて、どのように蓄電池容量を予測するようにしてもよい。
【００３１】
図２の（ｂ）で示すグラフは、次の日の時間経過に応じた蓄電池２の容量（充電率）の予測データと蓄電池運用制御装置１の制御に基づく充放電量とを示すものである。線（ｘ）が蓄電池２の容量（充電率）の予測データであり、線（ｙ）が蓄電池運用制御装置１の制御に基づく蓄電池２の時間経過に応じた充放電量を示している。また、線（ｚ）は蓄電池２の容量（充電率）の予測データの補正値を示している。
ここで、図２のグラフは、ある住宅における時間経過に応じた発電電力量と使用電力量、および蓄電池２の容量（充電率）と充放電量を示しているが、グラフの下部に示すように、蓄電池２はスタンバイモードと呼ばれるモードと、蓄電池制御時間帯モードと呼ばれるモードと、通常モードと呼ばれるモードの何れかで制御される。
【００３２】
スタンバイモードは、２３時〜７時の時間帯におけるモードであり蓄電池２に対する充電または放電の制御を行わないモードである。このスタンバイモードで制御される時間帯の住宅における夜間の使用電力は、外部供給電力系統から得られた単価の安い電力で賄われる。
また、蓄電池制御時間帯モードは、通常時間帯において、なるべく余剰電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減することができるように、蓄電池２の容量（充電率）を制御するために充電（または放電）制御するモードである。
また通常モードは、蓄電池２に蓄積された電力または太陽光発電電力を優先して負荷（空調機器５や空調外機器６）の使用電力のために利用するモードである。通常モードで制御される時間帯の外部供給電力系統から得ることのできる電力は単価の高い電力であるため、蓄電池２に蓄積された電力または太陽光発電電力の利用を優先する。
【００３３】
蓄電池容量予測部１０７は、図２（ｂ）の線（ｘ）で示したような予測データの情報を算出すると、ピーク値予測部１０８へ通知する。当該予測データは次の日の１時間毎の時間と対応する時間における蓄電池２の容量（充電率ＳＯＣ）とを対応付けた情報である。予測データを受信すると、ピーク値予測部１０８は蓄電池２の容量の予測データから、最も高い容量（充電率）の値（最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘ）を読み取って、差分電力量算出部１０９へ出力する。そして、差分電力量算出部１０９が、蓄電池２の容量の上限値（ＳＯＣ１００）をメモリから読み取って、その上限値（ＳＯＣ１００）と最大ピーク値（ＳＯＣ’ｍａｘ）との差分である上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出する（ステップＳ１０４）。このとき、（上限値−最大ピーク値）の算出式によって上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出する。つまり、上限値と最大ピーク値の大小に応じて上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値はプラスまたはマイナスとなる。図２においては上限値＞最大ピーク値であるため上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値はプラスとなる。差分電力量算出部１０９は、算出した上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を初期時刻必要蓄電容量算出部１１０へ出力する。
【００３４】
ここで、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値がプラスである場合には、予測データにおける容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘに余裕がある。つまり蓄電池２に太陽光発電電力を蓄積できずに逆潮させてしまう可能性が低いと考えられる。従って、蓄電池制御時間帯モードの時間帯において、蓄電池２により多くの電力を充電することで、２３時〜７時の間の単価の安い電力を購入しておき、通常モードの時間帯における単価の高い外部供給電力の購入量を軽減して、代わりに蓄電池２に蓄積されている単価の安い電力を負荷で消費することができる。
また、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の値がマイナスである場合には、予測データにおける容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００を超え、太陽光発電電力を逆潮させてしまうと予測されている場合である。従って、通常モードの時間帯となる前に蓄電池２の容量（充電率）を少なくしておくことで、通常モードの時間帯に逆潮を発生させずに、太陽光発電電力を有効に消費することができる。
【００３５】
初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を入力すると、通常モードが始まる初期時刻（７時）における蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが、蓄電池２の容量の上限値ＳＯＣ１００に近づくことができるような値である必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを、少なくとも上限側差分電力量ΔＳＯＣ１に基づく補正容量に基づいて算出する（ステップＳ１０５）。本実施形態においては上限側差分電力量ΔＳＯＣ１（ＳＯＣ１００−ＳＯＣ’ｍａｘ）＝補正容量とする。従って、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑは、予測データが示す次の日の初期時刻（７時）における蓄電池２の容量（ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７）に上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を加算した値となる。
つまり、
必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑ＝ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７+補正容量
となる。初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにすることで、最大ピーク値（ＳＯＣ’ｍａｘ）を蓄電池２の容量の上限値（ＳＯＣ１００）と等しくすることができる。
【００３６】
初期時刻必要蓄電容量算出部１１０において必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが算出されると、次に、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗと必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとを比較する（ステップＳ１０６）。そして、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＜必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑである場合には、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する（ステップＳ１０７）。この蓄電池制御開始時刻は、補正容量（＝上限側差分電力量ΔＳＯＣ１）と、蓄電池２の定格充電電力ＰＣＨ１と、初期時刻（７時）とを用いて、まず、補正容量（上限側差分電力量ΔＳＯＣ１）÷定格充電電力ＰＣＨ１により充電時間を算出する。そして、初期時刻−充電時間により蓄電池制御開始時刻を算出する。
【００３７】
そして、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、充電を示す情報と、算出した蓄電池制御開始時刻とを対応付けてタイムテーブル記憶部１１２に記録する（ステップＳ１０８）。そして蓄電制御部１１３は、タイムテーブル記憶部１１２の情報を読み込んでおき、蓄電池制御開始時刻と現在のカウントする時刻とが一致したと検出した場合には（ステップＳ１０９）、当該時刻に対応付けられた充電の情報に基づいて、蓄電池２に対して定格での充電制御を行う（ステップＳ１１０）。なお、蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＝必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑの場合には、蓄電制御部１１３は、スタンバイモードにおいて特に蓄電池２を制御せず、初期時刻（７時）まで待機する。
【００３８】
他方、蓄電池制御開始時刻算出部１１１は、現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ＞必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑである場合には、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための負荷が使用する電力としての放電制御を、スタンバイモードの時間帯において直ちに行う（ステップＳ１１１）。住宅などの消費対象場所における夜間の（２３時〜７時の）負荷の使用電力が変化することがあるため、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１（ＳＯＣ１００−ＳＯＣ’ｍａｘ）の値がプラスであるときのように、蓄電池制御開始時刻を決めて、初期時刻（７時）に蓄電池２の容量（充電率）が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑになるように放電制御（負荷による蓄電池２に蓄積された電力が消費されるように制御）することは難しい。従って、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための補正容量分の放電制御を、スタンバイモードの時間帯において直ちに行う。補正容量分の放電によって必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達したと検出した場合には放電の中止を制御する。これにより、通常モードまで蓄電池２の容量（充電率）が維持される。そして、蓄電制御部１１３は、初期時刻において太陽光発電電力の蓄電、または負荷への放電の制御を行う（ステップＳ１１２）。
【００３９】
以上のような処理によって、初期時刻（７時）において蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにすることで、通常モードにおいて蓄電池２の容量（充電率）が上限値（ＳＯＣ１００）を超えることなく、蓄電池２の容量を制御することができる。これにより、初期時刻（７時）以降に太陽光発電装置４によって発電された太陽光発電電力は全て蓄電池２に蓄積され、外部給電系統に逆潮することがなく、発電した電力を無駄なく消費することができる。
また、上述の処理によれば、蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００未満であるような場合には、初期時刻（７時）の時点での蓄電池２の容量を多くしておくため、予測に反して通常モードの時間帯に使用電力が多くなった場合でも、通常モードの時間帯の単価の高い電力の購入量を軽減して、代わりに、スタンバイモード時に安く購入した電力を用いることができるため、消費対象場所における電力コストを抑えることができる。
また、使用電力量と発電力電力量との大小関係が頻繁に入れ代わるような気象条件においても、使用電力量と発電電力量の予測に基づいて最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘを予測できるため、太陽光発電電力を外部給電系統へ逆潮させず、また外部給電系統からの電力の供給を低減できるような、初期時刻における蓄電池２の必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出することが可能となる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図４は太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の時間変化を示す第２の図である。
上述の第１の実施形態の処理においては、蓄電池２の容量（充電率）の最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００と等しくなるような、初期時刻（７時）における蓄電池２の必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出した。しかしながら、このような処理方法では、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量が著しくオーバした（著しく最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘが上限値ＳＯＣ１００を超える）場合には、太陽光発電電力が逆潮してその電力を多く捨てることとなる。また上述の処理方法では、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量によって、負荷の使用電力量を著しく賄うことができないような場合には、通常モードの時間帯の単価の高い電力を著しく多く購入しなければならない。従って、最大ピーク値ＳＯＣ’ｍａｘ＞ＳＯＣ１００，ＳＯＣ’ｍｉｎ＜ＳＯＣ０、のような場合のデメリットを最小限にするために以下の処理を行うものである。
【００４１】
蓄電池運用制御装置１において差分電力量算出部１０９は、第１の実施形態と同様に上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を算出するとともに、電力負荷（空調機器５や空調外機器６）で使用される使用電力の時間変化および太陽光発電電力の時間変化とによって予測される蓄電池２の容量（充電率）の時間変化における最小値ＳＯＣ’ｍｉｎと、設定された蓄電池２の容量（充電率）の下限値（例えば、ＳＯＣ０＝充電率０％）と、の差分である下限側差分電力量ΔＳＯＣ２（図４参照）を算出する。下限側差分電力量ΔＳＯＣ２は、蓄電池２の容量（充電率）の下限値が充電率０％である場合、ΔＳＯＣ２＝ＳＯＣ’ｍｉｎとなる。そして、差分電力量算出部１０９は、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１と下限側差分電力量ΔＳＯＣ２とを初期時刻必要蓄電容量算出部１１０へ出力する。
【００４２】
そして、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、外部供給電力系統から得ると予測される電力量と、蓄電池２に蓄積される電力からの放電量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数に、上限側差分電力量と、下限側差分電力量との各値を代入して、補正容量を算出する。または、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、上限側差分電力量と、下限側差分電力量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数に、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１と、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２との各値を代入して、補正容量を算出するようにしてもよい。そして、この補正容量を用いて、蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する。外部供給電力系統から得ると予測される電力量と、蓄電池２に蓄積される電力からの放電量との割合が所望の割合となる補正容量を算出するための評価関数としては、例えばΔＳＯＣ１＝ΔＳＯＣ２となるように補正容量を算出する関数であり、
補正容量＝（｜ΔＳＯＣ１｜＋｜ΔＳＯＣ２｜）÷２
により表される。そして、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、補正容量を算出すると、
必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑ＝ＳＯＣ’Ｔｉｍｅ＝７+補正容量
により、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出して、算出した補正容量を蓄電池制御開始時刻算出部１１１へ出力し、また、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを蓄電制御部１１３へ出力する。そして、蓄電池制御開始時刻算出部１１１および、蓄電制御部１１３は、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４３】
上述の処理によれば、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最大値が上限値を大きく超えて、太陽光発電電力を逆潮させて無駄にしてしまう状況や、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最小値が下限値を大きく下回ることで単価の高い外部供給電力系統からの電力を多く買わなければならないような状況において、補正容量分の蓄電池２の容量の補正を行って、初期時刻の時点で蓄電池２の容量が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに制御し、予測データの最大値と上限値との差と、予測データの最小値と下限値との差が等しくなるようにしている。
これにより、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最大値が上限値を大きく超えて、著しく太陽光発電電力を逆潮させて無駄にしてしまう状況や、蓄電池２の容量（充電率）の予測データの最小値が下限値を大きく下回ることで単価の高い外部供給電力系統からの電力を著しく多く買わなければならないような状況を軽減または回避することができる。
【００４４】
また、上述の評価関数以外にも、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１または下限側差分電力量ΔＳＯＣ２の何れか、または両方に、所定の重み付けを付けて、所期時刻（７時）において必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるような、蓄電池２の容量に対する補正容量分の補正を行うようにしてもよい。
【００４５】
例えば、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１の重視度をα(０≦α≦１)、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２の重視度をβ（β＝１−α）とする。このときαが大きいほど、上限側差分電力量ΔＳＯＣ１を重視して補正容量を決めることを表し、α＝１の場合は上限側差分電力量ΔＳＯＣ１だけを評価し、下限側差分電力量ΔＳＯＣ２は評価し、また、α＝β＝０．５のときは、補正容量に基づいた補正後の蓄電池容量の予測データにおけるΔＳＯＣ１とΔＳＯＣ２は等しくなるよう評価する評価関数を用いる。
【００４６】
具体的には、
（ａ）ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ２＞０のとき
（ΔＳＯＣ１＾２）／α＋（ΔＳＯＣ２＾２）／β （０＜α＜１）
ΔＳＯＣ１＾２ （α＝０）
ΔＳＯＣ２＾２ （α＝１）
（ｂ）ΔＳＯＣ１＋ΔＳＯＣ２≦０のとき
（ΔＳＯＣ２＾２）／α＋（ΔＳＯＣ１＾２）／β （０＜α＜１）
ΔＳＯＣ２＾２ （α＝０）
ΔＳＯＣ１＾２ （α＝１）
を評価関数として、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、当該評価関数を最小とするΔＳＯＣ１、ΔＳＯＣ２となる補正容量を算出する。そして、この補正容量を用いて、蓄電池制御開始時刻算出部１１１が、蓄電池２の容量（充電率）を必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑにするための充電を行う蓄電池制御開始時刻を算出する。
【００４７】
以上、第２の実施形態による蓄電池運用制御装置１の処理によれば、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量が著しく充電量オーバして太陽光発電電力の逆潮により電力を多く捨てることになるようなリスクを軽減することのできる蓄電池２の容量（充電率）の予測データを生成することができる。
また、太陽光発電電力量や使用電力量の予測がはずれ、蓄電池２の容量によって、大きな使用電力量を著しく賄うことができず、通常モードの時間帯の単価の高い電力を著しく多く購入しなければならないようなリスクを軽減することのできる蓄電池２の容量（充電率）の予測データを生成することができる。
【００４８】
（第３の実施形態）
図５は蓄電池制御方法の第１の例を示す図である。
上述の実施例においては、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ以上である場合には、補正容量÷定格充電電力によって充電に必要な時間を算出し、初期時刻より充電に必要な時間分前の蓄電池制御開始時刻に達するまでスタンバイモード（充放電無し状態）に移行し、蓄電池制御開始時刻から定格充電電力ＰＣＨ１による充電を行っている。また、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが現在の蓄電池２の容量ＳＯＣｎｏｗ未満である場合には、直ちに蓄電池２の容量が必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるまで蓄電池２の電力を使用電力として供給している。ここで、蓄電池制御時間帯モードに気象データを再受信して、太陽光発電電力量、使用電力量、蓄電池容量の予測をし直し、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを再設定することが考えられるが、このような場合において新たに予測された必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが増加したとしても、通常は定格充電電力ＰＣＨ１による充電で蓄電池２の充電を行うため、充電時間が足りず、蓄電池２の容量が初期時刻に必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達しない可能性がある。
従って、本実施形態ではこのような課題を解決するための構成を有する蓄電池運用制御装置１について説明する。
【００４９】
蓄電制御部１１３は、スタンバイモードの時間帯において事前に、タイムテーブル記憶部１１２から蓄電池制御開始時刻を読み取って、現在の時刻から初期時刻（７時）までの時間が、蓄電池制御開始時刻から初期時刻（７時）までの充電時間のｎ倍（ｎ＝整数）になったかどうかを判定する。本実施形態においてはｎ＝２とする。そして、蓄電制御部１１３は、現在の時刻から初期時刻（７時）までの時間が、蓄電池制御開始時刻から初期時刻（７時）までの充電時間の２倍になった場合には、その時刻における必要充電容量＝必要蓄電容量−現在の蓄電容量（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）を算出する。蓄電制御部１１３は、ｎ＝２であるため、（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２を計算の後、充電の制御を開始して、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達するかを判定する。そして、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達した場合には再度スタンバイモードへと移行する。そして、蓄電制御部１１３は、（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２を計算と、充電の制御と、蓄電池２に充電した充電量が(ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）÷２の値に達するかの判定と、必要充電量＝（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）が予め決定しておいた一定値未満になったかの判定と、の処理を繰り返す。そして、蓄電池制御部１１３は、必要充電量＝（ＳＯＣｒｅｑ−ＳＯＣｎｏｗ）が予め決定しておいた一定値未満になったと判定した場合、必要充電量分を充電し、スタンバイモードへと移行する。
【００５０】
図６は蓄電池制御方法の第２の例を示す図である。
次に、第３の実施形態による他の手法について説明する。
蓄電制御部１１３はスタンバイモード中であって、タイムテーブル記憶部１１２に記録されている蓄電池制御開始時刻より前の時刻における予め定められた時間になると、現在の時刻から定格充電電力ＰＣＨ１による充電制御を行った場合に初期時刻（７時）において達する蓄電池２の容量（充電率）ＳＯＣ（以下、充電継続時初期時刻容量と呼ぶ）と、消費対象場所の予測された時間経過に応じた使用電力量に基づいて、現在の時刻から蓄電池２に蓄積された電力を負荷に消費させた場合に初期時刻（７時）において達する蓄電池２の容量（充電率）ＳＯＣ（以下、放電継続時初期時刻容量と呼ぶ）とを算出する。そして、蓄電制御部１１３は、算出した充電継続時初期時刻容量と放電継続時初期時刻容量との中間値が、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるよう充電または放電の制御を行う。例えば、所定の時間おきに、充電継続時初期時刻容量と放電継続時初期時刻容量との中間値を算出して必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑと比較し、中間値＞必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑであれば充電制御、中間値＜必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑであれば消費対象場所の使用電力を蓄電池２から賄うための制御（電力系統の切替など）を行う。なお、このような制御によって、中間値＝必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなった場合にはその時点でスタンバイモードへ移行（蓄電池２と空調機器５や空調外機器６との電力線の遮断などの制御）を行う。
【００５１】
第３の実施形態の処理によれば、第１の実施形態や第２の実施形態の蓄電池制御開始時刻よりも前に、必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑとなるまで徐々に充電または放電を行っている。従って、予測データが変更となり必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑが増加したとしても、初期時刻までに新たに定義された必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑに達するよう定格充電で蓄電池２を充電制御することができるようになる。なお、蓄電池２に対する単位時間あたりの充電量を増減させることができるような場合には、実施形態３の構成を備えなくてもよい。
【００５２】
（第４の実施形態）
図７は自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第１の図である。
図８は自然エネルギー発電電力と使用電力（需要）との関係および時間経過に応じた蓄電容量の変化を示す第２の図である。
図７（Ａ）は、通常モードの時間帯の電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時以降において、太陽光発電電力などの自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力（需要）を上回った場合の余剰電力（自然エネルギー発電電力−電力負荷による使用電力）の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。このような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時前には外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。またこのような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時以降においては自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。従って、自然エネルギー発電出力を捨てることなく蓄電池２に対して充電制御を行うことができる。
【００５３】
一方、図７（Ｂ）は、通常モードの時間帯の電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力を上回った場合の余剰電力の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。このような場合、蓄電制御部１１３は、図７（Ａ）と同様に、午前７時前は外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。またこのような場合、蓄電制御部１１３は、午前７時以降においては自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて蓄電池２の充電制御を行う。つまり、図７（Ｂ）のような状態においては、午前７時前において、自然エネルギー発電電力の余剰電力があるにもかかわらず、外部供給電力を用いて蓄電池２の充電制御を行うこととなるため、自然エネルギー発電電力の余剰電力を捨ててしまう（外部供給電力への逆潮などを行う）ことなる。
従って、このような問題を解決するために以下の制御を行う。
【００５４】
図８（Ｂ）は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、自然エネルギー発電電力が電力負荷による使用電力を上回った場合の余剰電力の時間変化と、その時の蓄電池２の蓄電容量の時間変化を示している。この場合、上述の問題を解決するために、蓄電制御部１１３は、図７（Ｂ）と同様の図である図８（Ａ）で示す制御とは異なり、図８（Ｂ）で示す制御を行う。つまり、蓄電池制御部１１３は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時より前において、余剰電力が使用電力を上回った場合に、その余剰電力が使用電力を上回る間の余剰電力＝使用電力となる時刻を示す初期時刻Ｔ１を検出する。そして蓄電池制御部１１３は、自然エネルギー発電電力の余剰電力が使用電力を上回る間の余剰電力＝使用電力となる初期時刻Ｔ１以降においては、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時前であっても、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いて、蓄電池２の充電制御を行う。これにより、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い午前７時前における自然エネルギー発電電力の余剰電力を無駄にすることなく有効利用することができる。なお、外部供給電力を用いた蓄電池２の単位時間当たりの充電量は、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２の単位時間当たりの充電量よりも多くなる。
【００５５】
図９は第４の実施形態による蓄電池運用制御装置の構成を示すブロック図である。
図９で示す蓄電池運用制御装置１は、図１で示す蓄電池運用制御装置１に、更に初期時刻設定部１１４の構成を備えたものである。
第４の実施形態の処理の前提としては、初期時刻設定部１１４が、予め予測処理によって午前７時前に自然エネルギー発電電力の余剰電力が使用電力を上回ると予測した場合には、事前に、自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る間の発電電力＝使用電力となると予想される初期時刻Ｔ１を算出し、タイムテーブル記憶部１１２などに記録してく。そして、蓄電池制御部１１３はタイムテーブル記憶部１１２から初期時刻Ｔ１を読み取って、当該初期時刻Ｔ１前には外部供給電力を用いた蓄電池２への充電制御を行い、初期時刻Ｔ１以降には自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２への充電制御を行う。
しかしながら、そのような予測の処理や初期時刻Ｔ１の算出を行う初期時刻設定部１１４を蓄電池運用制御装置１内に設けなくともよい。この場合、蓄電制御部１１３が、自然エネルギー発電電力と使用電力とを常に計測して、予め設定されている初期時刻（例えば午前７時）より前に自然エネルギー発電電力が使用電力を上回ったと判定した場合に、その上回る過程において発電電力＝使用電力となった時刻を新たな初期時刻Ｔ１として決定する。そして、蓄電池制御部１１３は初期時刻Ｔ１において、外部供給電力を用いた蓄電池２への充電制御から、自然エネルギー発電電力の余剰電力を用いた蓄電池２への充電制御に直ちに切り替えるようにしてもよい。
【００５６】
なお、初期時刻設定部１１４の初期時刻の予測手法は、例えば、明日の月日に近い去年以前や今年の各月日における気温、日照量などのデータを履歴ＤＢ１０２から読み取る。そして初期時刻設定部１１４は、読み取ったデータの中から、明日の気象データから把握できる気温、日照量に類似する気温、日照量の組合せを示す各月日のデータを複数取得する。そして初期時刻設定部１１４は、それら取得した過去の月日において、自然エネルギー発電電力が使用電力を上回ったと判定されて過去に設定された初期時刻Ｔ１を、当該情報を記憶する履歴ＤＢ１０２から取得する。そして、初期時刻設定部１１４は、それら過去に設定された初期時刻Ｔ１の平均値を明日の初期時刻Ｔ１として算出し、当該初期時刻Ｔ１をタイムテーブル記憶部１１２へ記録する。この場合、初期時刻必要蓄電容量算出部１１０は、タイムテーブル記憶部１１２から初期時刻Ｔ１を読み取って、当該初期時刻Ｔ１における必要蓄電容量ＳＯＣｒｅｑを算出する。
【００５７】
上述した蓄電池運用制御装置は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００５８】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・蓄電池運用制御装置
２・・・蓄電池
３・・・センサ
４・・・太陽光発電装置
５・・・空調機器
６・・・空調外機器
１０１・・・情報取得部
１０２・・・履歴ＤＢ
１０３・・・発電電力予測部
１０４・・・使用電力予測部
１０５・・・空調負荷電力量予測部
１０６・・・空調外負荷電力量予測部
１０７・・・蓄電池容量予測部
１０８・・・ピーク値予測部
１０９・・・差分電力量算出部
１１０・・・初期時刻必要蓄電容量算出部
１１１・・・蓄電池制御開始時刻算出部
１１２・・・タイムテーブル記憶部
１１３・・・蓄電制御部
１１４・・・初期時刻設定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置であって、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測部と、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出部と、
少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて、前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を補正して、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出部と、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御部と、
を備えることを特徴とする蓄電池運用制御装置。
【請求項２】
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とを用いて算出する蓄電池制御開始時刻算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項３】
前記蓄電制御部は、
前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より少ない場合には、前記制御において充電制御を行い、
前記現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より大きい場合には、前記制御において放電制御を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項４】
前記差分電力量算出部は、さらに、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化における前記蓄電池の容量の最小値と、設定された前記蓄電池の容量の下限値との差分である下限側差分電力量を算出し、
前記初期時刻必要蓄電容量算出部は、前記外部供給電力から受ける電力量と、前記蓄電池に蓄積される電力の放電量との割合が所望の割合となる前記補正容量を算出するための、前記上限側差分電力量と、前記下限側差分電力量とによって表される評価関数に基づいて、前記補正容量を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項５】
前記蓄電制御部は、
前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とによって算出できる前記蓄電池が前記必要蓄電容量となるまでの充電時間の整数ｎ倍になった際に、前記必要蓄電容量に達するまでの電力量の整数ｎ分の１まで充電する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項６】
前記蓄電制御部は、
前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量の状態から定格充電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量と、前記現在の蓄電池の容量の状態から負荷に対して電力を放電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量との中間値が、前記必要蓄電容量となるよう、前記蓄電池の充電または放電を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項７】
前記初期時刻は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い時間帯において、前記自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る過程の発電電力＝使用電力となると予想される時刻である
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項８】
前記蓄電制御部は、前記初期時刻前においては前記外部供給電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行い、前記初期時刻以降においては前記自然エネルギー発電電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項９】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置における蓄電池運用制御方法であって、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、
前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出し、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する
ことを特徴とする蓄電池運用制御方法。
【請求項１０】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置のコンピュータを、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測手段、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出手段、
前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出手段、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置であって、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測部と、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出部と、
少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて、前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を補正して、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出部と、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御部と、
を備えることを特徴とする蓄電池運用制御装置。
【請求項２】
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電池制御開始時刻を、前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とを用いて算出する蓄電池制御開始時刻算出部と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項３】
前記蓄電制御部は、
前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より少ない場合には、前記制御において充電制御を行い、
前記現在の蓄電池の容量が、前記必要蓄電容量より大きい場合には、前記制御において放電制御を行う
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項４】
前記差分電力量算出部は、さらに、前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化における前記蓄電池の容量の最小値と、設定された前記蓄電池の容量の下限値との差分である下限側差分電力量を算出し、
前記初期時刻必要蓄電容量算出部は、前記外部供給電力から受ける電力量と、前記蓄電池に蓄積される電力の放電量との割合が所望の割合となる前記補正容量を算出するための、前記上限側差分電力量と、前記下限側差分電力量とによって表される評価関数に基づいて、前記補正容量を算出する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項５】
前記蓄電制御部は、
前記補正容量と、前記蓄電池の定格充電電力と、前記初期時刻とによって算出できる前記蓄電池が前記必要蓄電容量となるまでの充電時間の整数ｎ倍になった際に、前記必要蓄電容量に達するまでの電力量の整数ｎ分の１まで充電する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項６】
前記蓄電制御部は、
前記初期時刻の前の時間帯における現在の蓄電池の容量の状態から定格充電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量と、前記現在の蓄電池の容量の状態から負荷に対して電力を放電のみを行った場合に前記初期時刻において達する前記蓄電池の容量との中間値が、前記必要蓄電容量となるよう、前記蓄電池の充電または放電を制御する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項７】
前記初期時刻は、通常時間帯電力料金より単位時間当たりの電力料金の低い時間帯において、前記自然エネルギー発電電力が使用電力を上回る過程の発電電力＝使用電力となると予想される時刻である
ことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項８】
前記蓄電制御部は、前記初期時刻前においては前記外部供給電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行い、前記初期時刻以降においては前記自然エネルギー発電電力を用いて前記蓄電池に対する充電制御を行う
ことを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の蓄電池運用制御装置。
【請求項９】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置における蓄電池運用制御方法であって、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測し、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出し、
前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出し、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する
ことを特徴とする蓄電池運用制御方法。
【請求項１０】
自然エネルギー発電電力または外部供給電力の蓄電池に対する充電を制御するとともに、前記蓄電池に蓄積される電力の電力負荷に対する放電を制御する蓄電池運用制御装置のコンピュータを、
前記電力負荷で使用される使用電力の時間変化と、前記自然エネルギー発電電力の時間変化とによって予測される前記蓄電池の容量の時間変化に基づいて、前記蓄電池の容量の最大ピーク値を予測するピーク値予測手段、
設定された前記蓄電池の容量の上限値と、前記蓄電池の容量の最大ピーク値との差分である上限側差分電力量を算出する差分電力量算出手段、
前記時間変化における所定の初期時刻での前記蓄電池の容量の予測値を、少なくとも前記上限側差分電力量に基づく補正容量に基づいて補正した値である、前記初期時刻における必要蓄電容量を算出する初期時刻必要蓄電容量算出手段、
前記初期時刻において前記蓄電池の容量が前記必要蓄電容量となるよう制御する蓄電制御手段、
として機能させることを特徴とするプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１２０４１９（Ｐ２０１２−１２０４１９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７１４２（Ｐ２０１１−９７１４２）
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２５日（２０１１．４．２５）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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