電力需給調整装置及び電力管理システム
【課題】電力需要の削減をより柔軟に行うことが可能な電力需給調整装置及び電力管理システム。
【解決手段】複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、前記影響指数に基づいて前記制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、前記複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、を備える。
【解決手段】複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、前記影響指数に基づいて前記制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、前記複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、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、電力需給調整装置及び電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力管理に係る技術として、電力の流れを需要家と供給者との双方で制御するデマンドレスポンスが注目されている。デマンドレスポンスは、スマートグリッドを構成する要素の一つであり、供給者から各需要家へ電力需要の削減を要請し、その要請に従い需要家側で電力消費機器を制御等により電力需要を削減する仕組みである。電力需要の削減については、従来、電力消費機器に設定された優先度に従い電力需要を削減する技術が提案されている。
【０００３】
ところで、各需要家に削減目標を適切に設定する技術として、各需要家の電力需要を管理し、全体の削減目標を各需要家に分配する方法がある。この方法では、各需要家が申告した自身の電力需要の削減可能量（調整余力）を収集し、その調整余力を基に各需要家の削減目標を決定する。調整余力は一般的に、ビル等を利用する人の快適性・生産性を損なわない範囲で設定される。この調整余力に申告に基づいて削減目標を分配することで、需要家にとって無理のない分配を実施することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７５０１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の技術では、各需要家の調整余力を合計しても全体の削減目標に満たない場合に対応することができず、柔軟性に欠けるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の電力需給調整装置は、環境情報取得手段と、需要削減量算出手段と、影響指数決定手段と、需要削減プラン生成手段と、機器制御手段とを備える。環境情報取得手段は、複数の電気機器を有する需要家において、電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する。需要削減量算出手段は、制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する。影響指数決定手段は、制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する。需要削減プラン生成手段は、影響指数に基づいて制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する。機器制御手段は、複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する電気機器を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、制御区分の一例を示す図である。
【図３】図３は、制御区分管理ファイルのデータ構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した制御区分管理ファイルのソート結果を示す図である。
【図５】図５は、需要削減プランの生成方法の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、図５に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。
【図７】図７は、需要削減プランの他の生成方法の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、図７に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。
【図９】図９は、制御区分管理ファイルのデータ構成の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示した制御区分管理ファイルのソート結果を示す図である。
【図１１】図１１は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、需要削減量分配部の動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１５】図１５は、削減可能量導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、需要削減量分配処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係る電力需給調整装置の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１９】図１９は、電力管理システムの他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力需給調整装置及び電力管理システムの実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態においては、需要家が示した電力削減可能量を、電力系統運用者を相対であるいは電力市場で対価と取引するシステムが予め構築されているものとする。
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の電力管理システムは、電力を使用する各需要家に設けられた電力需給調整装置１０と、電力需給調整装置１０の各々に対応し各需要家の電力を管理する電力管理装置２０とが接続されて構成されている。
【００１０】
電力需給調整装置１０は、調整余力算出部１１と、需要削減量算出部１２と、人数計測部１３と、制御区分管理部１４と、需要削減プラン生成部１５と、機器制御部１６と、通信制御部１７とを備えている。
【００１１】
調整余力算出部１１は、電力消費機器ＥＬの状態に基づいて、自己の需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する。ここで、調整余力は、人の快適性・生産性を損なわない範囲で設定される需要家にとって無条件に削減可能な電力であり、デマンドレスポンスにおいて受け入れ可能な消費電力を表す。
【００１２】
調整余力は、例えば、予め定めた照明の光量の下限（例えば３０％）に従い、ビル内の照明の光量を下限に調光したとき削減される電力である。また、空調については、夏場の設定温度の上限（例えば２９℃）、冬場の設定温度の下限（例えば１８℃）を予め設定し、現在の設定温度から上限或いは下限に設定を変更したときに削減される電力である。なお、照明については、光量だけでなく明るさセンサ等によって計測される照度を基準として照度の下限を設定してもよいし、空調については、温度だけでなく湿度や風量、ＰＭＶ（Predicted Mean Vote）を基準としてもよい。
【００１３】
なお、調整余力の算出方法は特に問わず、例えば、調整余力が予め定められている形態としてもよいし、公知の技術を用いて算出する形態としてもよい。また、電力需給調整装置１０を操作するオペレータにより入力される形態としてもよい。
【００１４】
需要削減量算出部１２は、予め定められた制御区分毎に、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する。ここで、制御区分は、需要家内に設けられた電力消費機器ＥＬの電力供給を制御する上で、制御単位となるものである。制御区分は、例えば、需要家の施設を一又は複数のエリアに区分けしたときの、それぞれのエリアに該当する。
【００１５】
図２は、制御区分の一例を示す図である。図２では、オフィス３０を二つのエリアＡ１１、Ａ２１に区分けした例を示しており、エリアＡ１１、Ａ２１のそれぞれが制御区分となる。この場合、需要削減量算出部１２は、エリアＡ１１内に設けられた電力消費機器ＥＬ１１〜ＥＬ１５、エリアＡ２１内に設けられた電力消費機器ＥＬ２１〜ＥＬ２５の状態に基づき、制御区分となったエリアＡ１１、Ａ２１についての需要削減量をそれぞれ算出する。なお、制御区分は、空間的なエリアに限らず、例えば、同一種別の電力消費機器ＥＬ（例えば照明、空調）を、一の制御区分として区分けし、これら制御区分毎に需要削減量を算出する形態としてもよい。
【００１６】
また、需要削減量は、電力消費機器での現在の消費電力と、消費を抑えた場合での消費電力との差である。例えば、照明においては、光量１００％で点灯する現在の消費電力と、光量を１０％や０％（照明オフ）等の削減値に落とした場合での消費電力と、の差が需要削減量となる。ここで、需要削減量は、削減可能な電力という点で調整余力と共通するが、調整余力との違いとして、制御区分毎に算出される値であること、ある程度の快適性・生産性を損なう値であることを特徴としている。つまり、全制御区分での需要削減量の合計値は、調整余力を上回ることになる。
【００１７】
なお、需要削減量の算出方法は特に問わず、例えば、各電力消費機器ＥＬの削減値は予め定められている形態としてもよいし、公知の技術を用いて算出する形態としてもよい。また、電力需給調整装置１０を操作するオペレータにより入力される形態としてもよい。
【００１８】
図１に戻り、人数計測部１３は、制御区分の各々に設けられたセンサ機器ＳＮでのセンシング結果に基づいて、各制御区分やその周辺に存在する人の数を環境情報として取得する。
【００１９】
ここで、センサ機器ＳＮは、制御区分内に存在する人を検知するための各種のセンサ装置であって、制御区分毎に１又は複数個設けられている。センサ機器ＳＮは、自己の装置が設けられた制御区分をセンシングし、そのセンシング結果を人数計測部１３へ出力する。なお、センサ機器ＳＮとして用いるセンサ装置の種別は特に問わず、各種のセンサ装置を用いることが可能である。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサや、赤外線、超音波、可視光等を利用した人感センサを、センサ機器ＳＮとして用いる形態としてもよい。また、オフィス３０等の制御区分の出入口に設けた入退室センサや、制御区分内の各椅子に設けた着席センサ（圧力センサ等）を、センサ機器ＳＮとして用いる形態としてもよい。
【００２０】
また、人数計測の方法は、特に問わず、センサ機器ＳＮからの出力に応じた公知・公用の技術を用いることができる。例えば、センサ機器ＳＮがイメージセンサである場合、人数計測部１３は、センサ機器ＳＮからデータ（画像データ）が入力される毎に、当該データを構成する各画素について輝度値の差分を取り、輝度値の変化が所定値以上の場合に人が存在すると判断する。そして、存在と判断した人の数を、その制御区分に存在する人数として取得する。
【００２１】
制御区分管理部１４は、需要削減量算出部１２が算出した制御区分毎の需要削減量と、人数計測部１３が計測した制御区分毎の人数とを関連付け、制御区分管理ファイル１４１に記憶・管理する機能部である。なお、制御区分管理ファイル１４１自体は、図示しない記憶装置に保持されているものとする。また、制御区分管理ファイル１４１は、履歴として、所定期間（例えば、１週間や１年）分の制御区分毎の人数及び需要削減量を記憶しているものとする。
【００２２】
図３は、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成の一例を示す図である。同図に示すように、制御区分管理ファイル１４１は、制御区分毎に、需要削減量［ｋＷ］と人数［人］とを関連付けて記憶している。なお、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成は、図３の例に限らず、例えば、各制御区分が存在するフロア［階］等を関連付けて記憶する形態としてもよい。
【００２３】
需要削減プラン生成部１５は、制御区分管理ファイル１４１に記憶された制御区分毎の需要削減量と人数とに基づき、複数の需要削減プランを生成する。ここで、需要削減プランとは、各制御区分の環境情報や需要削減量から求まる影響指数に基づいて、制御区分を組み合わせることで、当該制御区分の各組により需要削減量の合計値が段階的に増加するよう立案された電力需要削減のための計画である。
【００２４】
以下、需要削減プラン生成部１５の動作例について説明する。まず、需要削減プラン生成部１５は、制御区分管理ファイル１４１を参照し、当該制御区分管理ファイル１４１の各エントリを、人数又は需要削減量の昇順に並び替える。例えば、制御区分管理ファイル１４１が図３に示す状態にある場合、需要削減プラン生成部１５は、図４に示すように、制御区分管理ファイル１４１の各エントリを人数又は需要削減量の昇順にソートする。ここで、図４は、図３に示した制御区分管理ファイル１４１のソート結果を示す図である。
【００２５】
次に、需要削減プラン生成部１５は、環境情報又は需要削減量を用いて、需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する。そして、需要削減プラン生成部１５は、影響指数に基づいてソート後のエントリを段階的に組み合わせ、その組み合わせ結果を需要削減プランとして生成する。ここで、影響指数には「需要削減量」や「人数」を用いることができる。
【００２６】
以下、図４〜図６を参照し、需要削減プランの生成方法の一例について説明する。ここでは、需要削減量の合計値を影響指数とし、独立した需要削減プランとして生成する際の基準となる尺度を５ｋＷ毎（１〜５、６〜１０、１１〜１５…）とした場合について説明する。また、人数の昇順に制御区分を組み合わせる例について説明するが、これに限らず、需要削減量の昇順に制御区分を組み合わせてもよい。
【００２７】
まず、需要削減プラン生成部１５は、図４に示したエントリのうち、最も人数の少ない「制御区分１」の需要削減量５［ｋＷ］を参照する。この場合、最初の尺度となる１〜５［ｋＷ］の範囲内であるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１に係るエントリを独立した需要削減プランとし、当該エントリに含まれる需要削減量及び人数を含んだ需要削減プラン（プランＰ１１）を生成する。
【００２８】
次に、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」と「制御区分３」との組について需要削減量の合計値１１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値は、１１〜１５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１及び制御区分３の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１２）を生成する。
【００２９】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」及び「制御区分２」の組について需要削減量の合計値２１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値は、２１〜２５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１、制御区分３及び制御区分２の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１３）を生成する。
【００３０】
さらに、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」、「制御区分２」及び「制御区分４」の組についての需要削減量の合計値４１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値４１［ｋＷ］は、４１〜４５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１、制御区分３、制御区分２及び制御区分４の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１４）を生成する。
【００３１】
図６は、図５に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。同図に示すように、各需要削減プラン（Ｐ１１〜Ｐ１４）に対し、重要削減量と人数とが関連付けられる。また、図６では、各需要削減プランの人数に基づき需要削減により影響を受ける人数の影響レベルを、影響指数として関連付けている。
【００３２】
ここで、人数が１〜５人のときレベル１、人数が６〜１０人のときレベル２と、５人刻みでレベルを増加させた例を示しており、レベルが上がるほど影響度が大きくなる。なお、影響人数レベルのレベル分けは、上記の例に限らず、例えば制御区分管理ファイル１４１に格納されたエントリ全体の人数（図３の場合３８人）に対する各需要削減プランの人数の割合に応じてレベル分けする形態としてもよい。また、図６では、人数に基づき影響レベルを導出しているが、需要削減量に基づいて影響レベルを導出してもよい。
【００３３】
また、上記例では、レベル分けにより影響指数を離散的な値としたが、連続値としてもよい。この場合、例えば、人数又は需要削減量そのものとしてもよいし、制御区分管理ファイル１４１に格納されたエントリ全体の人数（図３の場合３８人）に対する各需要削減プランの人数の割合そのものとしてもよい。
【００３４】
また、需要削減プランの他の生成方法として、人数の合計を影響指数とする方法が挙げられる。以下、図４、図７及び図８を参照し、人数の合計を影響指数とした場合での需要削減プランの生成方法の一例について説明する。ここでは、独立した需要削減プランとして生成する際の基準を６人以上とし、且つその尺度を５人毎（６〜１０、１１〜１５…）とした場合について説明する。また、人数の昇順に制御区分を組み合わせる例について説明するが、これに限らず、需要削減量の昇順に制御区分を組み合わせてもよい。
【００３５】
まず、需要削減プラン生成部１５は、図４に示したエントリのうち、最も人数の少ない「制御区分１」の人数２［人］を参照する。この場合、基準となる６人に満たないため、需要削減プラン生成部１５は、「制御区分１」についての需要削減プランは生成しない。
【００３６】
次に、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」と「制御区分３」との組について人数の合計値６［人］を算出する。この場合、その合計値は、６〜１０［人］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１及び制御区分３の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２１）を生成する。
【００３７】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」及び「制御区分２」の組について人数の合計値１３［人］を算出する。この場合、その合計値は、１１〜１５［人］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１、制御区分３及び制御区分２の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２２）を生成する。
【００３８】
さらに、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」、「制御区分２」及び「制御区分４」の組についての人数の合計値３８［人］を算出する。この場合、その合計値３８［人］は、３６〜４０［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１、制御区分３、制御区分２及び制御区分４の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２３）を生成する。
【００３９】
図８は、図７に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。同図に示すように、各需要削減プラン（Ｐ２１〜Ｐ２３）に対し、重要削減量と人数とが関連付けられる。また、図８では、図６と同様、各需要削減プランの人数に基づき需要削減により影響を受ける人数のレベルを関連付けている。
【００４０】
さらに、影響指数として上記例以外の要素を用いる形態としてもよく、例えば、人数を需要削減量で割った値［人／ｋＷ］を影響指数としてもよい。この場合、例えば、図９に示すように、制御区分毎の電気削減量と人数とを制御区分管理ファイル１４１に格納する段階で、その人数を需要削減量で割った値（影響指数）を算出する形態としてもよい。ここで、図９は、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成の他の例を示す図であり、制御区分毎に、需要削減量［ｋＷ］と影響指数［人／ｋＷ］とを関連付けて記憶している。
【００４１】
また、図９に示す制御区分管理ファイル１４１を用いる場合、需要削減プラン生成部１５は、影響指数［人／ｋＷ］の昇順にソートすることで、図１０に示すソート結果を取得する。そして、需要削減プラン生成部１５は、需要削減量や影響指数の合計値を基準とし、上記と同様の生成方法を用いることで需要削減プランを生成する。
【００４２】
なお、需要削減プラン生成部１５において、人数を需要削減量で割った値を算出する形態としてもよく、この場合、例えば制御区分管理ファイル１４１の各エントリのソート時に、各エントリに含まれた人数と需要削減量とから影響指数［人／ｋＷ］を算出し、この算出した値に基づいてソートを行ってもよい。これにより、図１０と同様のソート結果を取得することができる。
【００４３】
さらに、上述した影響指数の算出に、制御区分毎の温度や湿度、照度等の環境情報を用いる形態としてもよい。これら環境情報の取得方法は、特に問わず、種々の方法を用いることが可能である。例えば、制御区分内に設置された空調機により測定された温度、湿度を、通信を介して取得する形態としてもよいし、照明制御向けに設置された照度センサにより計測された照度を、通信を介して取得する形態とてもよい。また、制御区分内に設置された専用のセンサにより計測された温度、湿度及び照度を、通信を介して取得する形態としてもよい。また、人数計測に用いるカメラの撮影映像に基づいて照度を計測する形態としてもよい。
【００４４】
環境情報として温度を用いる場合、例えば、下記式（１）や（２）を用いて影響指数を決定することができる。なお、下記式（１）、（２）中の「需要削減に伴う温度の変化量」は、予め定数で与える方法や、季節や外気温等に基づく温度変化のモデルを用いて求めることができる。また、湿度についても同様の手法で影響指数を算出することができる。
需要削減に伴う温度の変化量の絶対値／現在の温度 …（１）
需要削減に伴う温度の変化量の絶対値×人数 …（２）
【００４５】
環境情報として照度を用いる場合には、例えば、下記式（３）や（４）を用いることで制御区分毎の影響指数を算出することができる。ここで、下記式（３）、（４）中の「需要削減に伴う照度の変化量」は、予め定数で与える方法や、照度変化のモデル（消費電力に対する照度の関数等）を用いて求めることができる。
需要削減に伴う照度の低下量／現在の照度 …（３）
需要削減に伴う照度の低下量×人数 …（４）
【００４６】
また、需要削減プランの生成対象となる時期は、現在（当日）に限らず、１日後や１週間後等の将来を対象としてもよい。将来分の需要削減プランを生成する場合には、制御区分管理ファイル１４１に記憶された各制御区分での人数及び需要削減量の履歴に基づいて、将来の制御区分毎の人数及び需要削減量を公知の統計処理方法により予測する。
【００４７】
予測方法は、例えば、図１１に示すように、過去７日間分の履歴の平均を予測結果とする方法や、図１２に示すように、予測対象の日から１年前の履歴を予測結果とする方法等を用いることができる。ここで、図１１、図１２は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。さらに、これらの方法で予測した結果に、天気予報から天候や気温を取得し、夏場において、予測に用いた日よりも予測対象の日の気温が高い時には上方修正する等、補正を実施してもよい。これらの方法で求めた制御区分毎の人数及び需要削減量の予測値を用いることで、将来分の需要削減プランを生成することができる。
【００４８】
機器制御部１６は、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬへの電力供給量を制御する機能部である。機器制御部１６は、電力管理装置２０から需要削減量の通知を受け付けると、この通知された需要削減量に従い、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う。例えば、照明であれば光量を低下させることや、夏場の空調であれば設定温度を上昇させることを行う。また、機器制御部１６は、電力管理装置２０から電力削減プランの通知を受け付けると、この需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬへの電力供給量を削減する。
【００４９】
なお、電力管理装置２０から、需要削減プランを特定可能な識別子が通知された場合には、その通知された識別子に対応する需要削減プランを需要削減プラン生成部１５から取得し、この需要削減プランに基づいて各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行うものとする。
【００５０】
通信制御部１７は、インターネット等のネットワークに接続可能な通信インターフェース（図示せず）を用いて、電力管理装置２０との間でデータ通信を行う。具体的に、通信制御部１７は、調整余力算出部１１で算出された調整余力と、需要削減プラン生成部１５で生成された需要削減プランとの組を、電力管理装置２０に送信する。また、通信制御部１７は、電力管理装置２０から送信される需要削減量を受信する。
【００５１】
また、電力需給調整装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のコンピュータ構成や、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置、インターネット等のネットワークに接続するためのインターフェース等を有する（何れも図示せず）。なお、上述した調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２、人数計測部１３、制御区分管理部１４、需要削減プラン生成部１５、機器制御部１６及び通信制御部１７は、ＣＰＵとＲＯＭ又は記憶装置に記憶された所定のプログラムとの協働により実現される形態としてもよいし、ハードウェア構成により実現される形態としてもよい。
【００５２】
一方、電力管理装置２０は、情報収集部２１と、需要削減量分配部２２と、需要削減量通知部２３、通信制御部２４とを備える。
【００５３】
情報収集部２１は、各需要家の調整余力算出部１１及び需要削減プラン生成部１５から、調整余力と需要削減プランとを収集する。収集は、インターネット等のネットワークを通じて実施する。
【００５４】
需要削減量分配部２２は、収集された各需要家の調整余力及び需要削減プランに基づいて、各需要家に依頼する需要削減量を算出する機能部である。
【００５５】
具体的に、需要削減量分配部２２は、各需要から収集された調整余力を合計し、その合計値が予め定められた目標削減量以上か否かを判定する。ここで、調整余力の合計が目標削減量以上の場合、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された調整余力の範囲内で、需要削減量を分配する。ここで、分配方法は特に限らず、種々の方法を用いることが可能である。例えば、各需要家の需要削減量が均等になるように分配してもよいし、各需要家の調整余力に対する需要削減量の割合が均等になるように分配してもよい。
【００５６】
また、調整余力の合計が目標削減量を下回る場合、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された需要削減プランに基づいて需要削減量の分配を行う。以下、需要削減プランに基づく需要削減量の分配方法について説明する。
【００５７】
例として、需要家全体（需要家Ａ及びＢ）で削減すべき目標の電力（目標削減量）を６０［ｋＷ］、需要家Ａの調整余力４［ｋＷ］、需要家Ｂの調整余力を１１［ｋＷ］とする。この場合、調整余力を合計しても目標削減量の６０［ｋＷ］を達成することはできず、４５［ｋＷ］分が未達となる。そこで、需要削減量分配部２２は、需要家Ａ及び需要家Ｂから収取された需要削減プランを統合（マージ）する。
【００５８】
例えば、図１３（ａ）が需要家Ａの需要削減プラン、図１３（ｂ）が需要家Ｂの需要削減プランであったとすると、需要削減量分配部２２は、これらの需要削減プランを統合することで、図１３（ｃ）に示す統合結果（以下、統合需要削減プランという）を得る。ここで、図１３は、需要削減量分配部２２の動作を説明するための図であり、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の需要削減プランでは、人数そのものを影響指数とした例を示している。また、図１３（ｃ）では、統合の際に、人数の昇順にソートを施した結果を示している。
【００５９】
需要削減量分配部２２は、統合需要削減プランから、目標削減量の未達分を満たす需要削減プランを選択することで、各需要家に需要削減量を分配する。ここで、需要削減プランの選択方法は、特に問わないものとするが、人数の合計値がより小さくなる需要削減プランの組を選択することが好ましい。また、各需要家の需要削減プランを組み合わせて選択することが好ましい。
【００６０】
例えば、図１３（ｃ）の統合需要削減プランの場合、未達分の４５［ｋＷ］を満たし、且つ人数の合計値が最小となる需要削減プランを選択すると、需要家Ａの需要削減プランＰ３４と、需要家Ｂの需要削減プランＰ４１との組が選択されることになる。なお、各需要家において実施可能な需要削減プランは一つであるため、同一の需要家において複数のプランを選択することはできない。
【００６１】
なお、選択した需要削減プランの影響指数に応じて、需要削減量分配部２２が、対応する需要家に対価（インセンティブ）やペナルティを与える形態としてもよい。例えば、図１３（ｃ）の需要削減プランＰ３４及び需要削減プランＰ４１が選択された場合、各プランに含まれる人数（３８人、１５人）に応じて、消費電力量１［ｋＷｈ］あたりの電気料金を所定金額値引き（或いは値上げ）する形態としてもよい。また、上述したように、影響指数をレベルとして離散的に示す場合、各レベルに応じてインセンティブやペナルティを与える形態としてもよい。
【００６２】
需要削減量通知部２３は、需要削減量分配部２２が調整余力に基づいて分配した需要削減量を、通信制御部２４を介して対応する需要家の機器制御部１６に通知する。また、需要削減量通知部２３は、需要削減量分配部２２が選択した需要削減プランを、通信制御部２４を介して対応する需要家の機器制御部１６に通知してもよい。
【００６３】
例えば、図１３（ｃ）の需要削減プランＰ３４及び需要削減プランＰ４１が需要削減量分配部２２で選択された場合、需要削減量通知部２３は、需要家Ａの機器制御部１６に需要削減プランＰ３４を通知するとともに、需要家Ｂの機器制御部１６に需要削減プランＰ４１を通知する。なお、需要削減プランＰ３４に含まれる需要削減量を通知する形態としてもよいし、需要削減プランＰ３４を特定可能な識別子を通知する形態としてもよい。
【００６４】
通信制御部２４は、インターネット等のネットワークに接続可能な通信インターフェース（図示せず）を用いて、各需要家の電力需給調整装置１０との間でデータ通信を行う。具体的に、通信制御部２４は、各需要家の電力需給調整装置１０から送信される調整余力と需要削減プランとの組を受信する。また、通信制御部２４は、需要削減量通知部２３の制御に従い、各需要家の電力需給調整装置１０に需要削減量を送信する。
【００６５】
また、電力管理装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコンピュータ構成や、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置、インターネット等のネットワークに接続するためのインターフェース等を有する（何れも図示せず）。なお、上述した情報収集部２１、需要削減量分配部２２、需要削減量通知部２３及び通信制御部２４は、ＣＰＵとＲＯＭ又は記憶装置に記憶された所定のプログラムとの協働により実現される形態としてもよいし、ハードウェア構成により実現される形態としてもよい。
【００６６】
各需要家の電力需給調整装置１０では、機器制御部１６が需要削減量の通知を受け付けると、この需要削減量に基づいて電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う。これにより、目標削減量が達成される。
【００６７】
次に、上述した構成の電力管理システムの動作について説明する。ここで、図１４は、第１の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１４では、二つの需要家（需要家Ａ、Ｂ）を示しているが、その数は特に問わないものとする。
【００６８】
まず、需要家Ａ及び需要家Ｂの電力需給調整装置１０では、調整余力及び需要削減プラン導出のための削減可能量導出処理が開始される（ステップＳ１１、Ｓ１２）。ここで、削減可能量導出処理を実行するタイミングは特に問わず、例えば、電力管理装置２０から需要削減要求が通知されたタイミングや、所定の時間間隔（例えば、３０分）毎に実行する形態としてもよい。以下、図１５を参照して、削減可能量導出処理について説明する。
【００６９】
図１５は、削減可能量導出処理の手順を示すフローチャートである。まず、調整余力算出部１１は、自己の装置が設けられた需要家の調整余力を算出する（ステップＳ２１）。
【００７０】
需要削減量算出部１２は、制御区分毎に需要削減量を算出する（ステップＳ２２）。次いで、人数計測部１３は、各センサ機器ＳＮからの出力に基づいて、各制御区分に存在する人の数を計測する（ステップＳ２３）。なお、需要削減量算出部１２で算出された各制御区分の需要削減量と、人数計測部１３で計測された各制御区分の人数は、制御区分管理ファイル１４１が管理する制御区分管理ファイル１４１に格納される。
【００７１】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、所定の影響指数に基づいて制御区分管理ファイル１４１に記憶された制御区分を順次組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成し（ステップＳ２４）、本処理を終了する。
【００７２】
なお、情報出力処理を実行するタイミングは特に問わず、例えば、電力管理装置２０から調整余力及び需要削減プランの収集が通知された際に実行する形態としてもよいし、所定の時間間隔毎に実行する形態としてもよい。
【００７３】
図１４に戻り、需要家Ａ及び需要家Ｂの各々では、通信制御部１７が、削減可能量導出処理により得られた調整余力及び需要削減プランの組を電力管理装置２０に送信する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００７４】
一方、電力管理装置２０では、需要家Ａ及び需要家Ｂの電力需給調整装置１０から送信された調整余力及び需要削減プランの組を、情報収集部２１が収集すると、需要削減量分配部２２は、これら収集された各需要家の調整余力及び需要削減プランに基づいて、需要削減量分配処理を実行する（ステップＳ１５）。以下、図１６を参照して、需要削減量分配処理について説明する。
【００７５】
図１６は、需要削減量分配処理の手順を示すフローチャートである。まず、需要削減量分配部２２は、収集された各需要家の調整余力の合計値を算出する（ステップＳ３１）。次に、需要削減量分配部２２は、ステップＳ３１で算出した合計値が、予め定められた目標削減量以上か否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで、調整余力の合計が目標削減量以上の場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、需要削減量分配部２２は、各需要から収集された調整余力の範囲内で、目標削減量を満たすよう需要削減量を各需要家に分配し（ステップＳ３３）、本処理を終了する。
【００７６】
また、調整余力の合計が目標削減量を下回る場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された需要削減プランを統合することで、統合需要削減プランを生成する（ステップＳ３４）。次いで、需要削減量分配部２２は、統合需要削減プランから、目標削減量の未達分を満たす需要削減プランを選択する（ステップＳ３５）。そして、需要削減量分配部２２は、ステップＳ３４で選択した需要削減プランに含まれる需要削減量を、当該需要削減プランに対応する需要家に分配し（ステップＳ３６）、本処理を終了する。
【００７７】
図１４に戻り、需要削減量通知部２３は、需要削減量分配処理で各需要家に分配された需要削減量を、対応する需要家の電力需給調整装置１０に通知する（ステップＳ１６、Ｓ１７）。なお、上述したように、需要削減プランが選択された場合には、その需要削減プラン又は当該需要削減プランを特定可能な識別子を通知してもよい。
【００７８】
電力管理装置２０から需要削減量の通知を受け取った機器制御部１６では、この需要削減量に従い、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う（ステップＳ１８、Ｓ１９）。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、各需要家の調整余力の合計値が目標削減量に満たない場合に、各需要家で生成された需要削減プランに基づいて需要削減量を分配することができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。また、各需要家の需要削減プランを用いることで、各需要者に与える影響の大きさ（影響指数）に基づいて需要削減量を分配することができるため、人の快適性・生産性を考慮しながら目標削減量を達成することができる。
【００８０】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、需要家同士で調整余力の調整を行うことが可能な形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の要素については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００８１】
図１７は、第２の実施形態に係る電力需給調整装置１０ａの構成を示す図である。同図に示すように、電力需給調整装置１０ａは、調整余力算出部１１と、需要削減量算出部１２と、人数計測部１３と、制御区分管理部１４と、需要削減プラン生成部１５と、機器制御部１６と、通信制御部１７と、調整余力調整部１８とを備えている。
【００８２】
ここで、調整余力調整部１８は、通信制御部１７を介して、他の需要家の調整余力調整部１８とデータ通信を行い、当該他の需要家の調整余力調整と協働することで調整余力の調整を行う。
【００８３】
具体的に、調整余力調整部１８は、調整余力算出部１１で算出された自己の需要家の調整余力が所定の基準値に到達しない場合、他の需要家の調整余力調整部１８に調整余力の調整提案を送信する。ここで、調整提案には、代行を依頼する不足分の電力が含まれているものとする。また、調整提案に、代行より発生する報酬額（例えば、１［ｋＷｈ］あたり１００円等）を含めてもよい。
【００８４】
一方、他の需要家（調整余力調整部１８）から調整提案を受けた場合、調整余力調整部１８は、調整余力算出部１１を制御することで自己の需要家の調整余力を算出させ、算出された調整余力に応じて、調整提案を承認するか否かを判定する。調整提案を承認した場合、調整余力調整部１８は、この調整提案を送信した他の需要家の調整余力調整部１８に承認する旨を通知するとともに、自己の需要家の調整余力に調整提案で指示された電力を追加する。また、調整提案を拒否する場合、調整提案を送信した他の需要家の調整余力調整部１８に拒否する旨を通知するものとする。
【００８５】
調整提案を送信した調整余力調整部１８では、承認の旨の通知を受け付けると、自己の需要家の調整余力をそのまま保持する。なお、調整提案が拒否された場合は、調整提案の送信を停止する形態としてもよいし、さらに他の需要家の調整余力調整部１８に調整提案を送信する形態としてもよい。
【００８６】
例として、各需要家（需要家Ａ，Ｂ）は調整余力を１００［ｋＷ］以上とする義務があるとする（不足した場合、１［ｋＷｈ］あたり１０００円のペナルティを支払う等）。ここで、需要家Ａの調整余力算出部１１が調整余力を算出し、その値が４０［ｋＷ］となった場合、６０［ｋＷ］の不足が生じることになる。そこで、需要家Ａの調整余力調整部１８は、需要家Ｂの調整余力調整部１８に、不足分となる６０［ｋＷ］の代行を依頼する調整提案を送信する。
【００８７】
需要家Ｂの調整余力調整部１８では、調整提案を受け付けると、自己の需要家の調整余力算出部１１を制御し、調整余力を算出させる。調整余力調整部１８は、算出された調整余力に基づいて、調整提案で依頼された６０［ｋＷ］を代行することが可能か否かを判定し、可能と判定した場合に承認の旨の通知を需要家Ａの調整余力調整部１８に行う。なお、代行することが可能か否かの判定方法は、特に問わず、例えば、依頼された電力が算出された調整余力の所定の割合（例えば３０％）以内である場合に可能と判定してもよいし、依頼された電力と算出された調整余力との合計値が所定の閾値以下である場合に可能と判定してもよい。また、調整提案に、報酬額が含まれる場合には、この報酬額が予め定められた基準額を充足するか否かに応じて、可能か否かを判定してもよい。
【００８８】
ここで、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、調整提案を承認した場合、算出された調整余力に調整提案で依頼された６０［ｋＷ］を加算する。また、承認の通知を受け付けた需要家Ａの調整余力調整部１８は、調整余力４０［ｋＷ］を保持する。
【００８９】
次に、上述した電力需給調整装置１０ａを有する電力管理システムの動作について説明する。ここで、図１８は、第２の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１８では、二つの需要家（需要家Ａ，Ｂ）を示しているが、その数は特に問わないものとする。
【００９０】
まず、需要家Ａにおいて、調整余力算出部１１が調整余力を算出すると（ステップＳ４１）。需要家Ａの調整余力調整部１８は、ステップＳ４１で算出された調整余力と所定の基準値とを比較し、この基準値に調整余力が満たない場合、不足分の代行を依頼する調整提案を、需要家Ｂの調整余力調整部１８に送信する（ステップＳ４２）。
【００９１】
ここで、ステップＳ４１、Ｓ４２の処理は、上述した削減可能量導出処理内で実行することが好ましい。具体的には、図１５に示したステップＳ２１（ステップＳ４１）と連動してステップＳ４２を実行することで、電力管理装置２０への調整余力及び需要削減プランの送出に先がけて、当該調整余力の調整を行うことができる。なお、図１８では、削減可能量導出処理の表記を省略している。
【００９２】
一方、調整提案を受け付けた需要家Ｂの調整余力調整部１８では、自己の需要家の調整余力算出部１１に調整余力を算出させると（ステップＳ４３）、算出された調整余力と調整提案で指示された電力とに基づき、代行することが可能か否かを判定する。ここで、代行することが可能と判定した場合、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、承認する旨を需要家Ａの調整余力調整部１８に送信する（ステップＳ４４）。その後、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、自己の需要家の調整余力に調整提案で指示された電力を加算する。
【００９３】
需要家Ａの調整余力調整部１８では、需要家Ｂの調整余力調整部１８から承認する旨を受け付けると、自己の需要家の調整余力をそのまま保持する。そして、需要家Ａ及び需要家Ｂでは、電力管理装置２０からの要求等に応じて、調整後の調整余力を需要削減プランとともに電力管理装置２０に送信する（ステップＳ４５、Ｓ４６）。
【００９４】
電力管理装置２０では、需要家Ａ及び需要家Ｂの各々から送信された調整余力（及び需要削減プラン）を、情報収集部２１が収集すると、需要削減量分配部２２は、需要削減量分配処理を実行する（ステップＳ４７）。なお、以降のステップＳ４７〜Ｓ５１の処理は、上述した第１の実施形態のステップＳ１５〜Ｓ１９と同様であるため説明を省略する。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、需要家間で調整余力を調整することで、自己の需要家での調整余力が所定の基準値に満たない場合等に、その調整余力の不足分を他の需要家に代行させることができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。また、電力管理装置２０への調整余力及び需要削減プランの送出に先がけて、当該調整余力の調整を行うことで、電力管理装置２０側では調整後の調整余力に基づいて需要削減量を分配することができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、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。上記実施形態は、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、組み合わせ、追加等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【００９７】
例えば、上記実施形態の電力管理システムでは、一の需要家内に一の電力需給調整装置１０を設ける構成としたが、需要家内での電力需給調整装置１０の個数はこれに限らないものとする。例えば、図１９に示す電力管理システムのように、一の需要家内に存在するテナント毎に電力需給調整装置１０を設ける構成としてもよい。また、図１９に示すように、需要家内に電力管理装置２０を設ける構成としてもよい。なお、図１９は、電力管理システムの他の構成例を示す図である。
【００９８】
また、図１９の構成例では、テナント毎に調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５を備える構成としているが、これに限らず、調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５を需要家内に一つ備え、これらの機能部を用いて全テナントでの調整余力算出、需要削減量算出及び需要削減プラン生成を実施する構成としてもよい。また、この構成においては、電力管理装置２０の需要削減量分配部２２を、調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５と接続することで、一の需要家内において調整余力算出、需要削減量算出、需要削減プラン生成及び需要削減量の分配を実施する構成としてもよい。
【００９９】
また、上記実施形態の電力需給調整装置１０（１０ａ）、電力管理装置２０で実行されるプログラムは、各装置が備える記憶媒体に予め組み込んで提供するものとするが、これに限らず、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１００】
また、上記実施形態の電力需給調整装置１０（１０ａ）、電力管理装置２０で実行されるプログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、１０ａ 電力需給調整装置
１１ 調整余力算出部
１２ 需要削減量算出部
１３ 人数計測部
１４ 制御区分管理部
１４１ 制御区分管理ファイル
１５ 需要削減プラン生成部
１６ 機器制御部
１７ 通信制御部
１８ 調整余力調整部
２０ 電力管理装置
２１ 情報収集部
２２ 需要削減量分配部
２３ 需要削減量通知部
２４ 通信制御部
ＥＬ 電力消費機器
ＳＮ センサ機器
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電力需給調整装置及び電力管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電力管理に係る技術として、電力の流れを需要家と供給者との双方で制御するデマンドレスポンスが注目されている。デマンドレスポンスは、スマートグリッドを構成する要素の一つであり、供給者から各需要家へ電力需要の削減を要請し、その要請に従い需要家側で電力消費機器を制御等により電力需要を削減する仕組みである。電力需要の削減については、従来、電力消費機器に設定された優先度に従い電力需要を削減する技術が提案されている。
【０００３】
ところで、各需要家に削減目標を適切に設定する技術として、各需要家の電力需要を管理し、全体の削減目標を各需要家に分配する方法がある。この方法では、各需要家が申告した自身の電力需要の削減可能量（調整余力）を収集し、その調整余力を基に各需要家の削減目標を決定する。調整余力は一般的に、ビル等を利用する人の快適性・生産性を損なわない範囲で設定される。この調整余力に申告に基づいて削減目標を分配することで、需要家にとって無理のない分配を実施することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７５０１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−１６１８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の技術では、各需要家の調整余力を合計しても全体の削減目標に満たない場合に対応することができず、柔軟性に欠けるという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施の形態の電力需給調整装置は、環境情報取得手段と、需要削減量算出手段と、影響指数決定手段と、需要削減プラン生成手段と、機器制御手段とを備える。環境情報取得手段は、複数の電気機器を有する需要家において、電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する。需要削減量算出手段は、制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する。影響指数決定手段は、制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する。需要削減プラン生成手段は、影響指数に基づいて制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する。機器制御手段は、複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する電気機器を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、制御区分の一例を示す図である。
【図３】図３は、制御区分管理ファイルのデータ構成の一例を示す図である。
【図４】図４は、図３に示した制御区分管理ファイルのソート結果を示す図である。
【図５】図５は、需要削減プランの生成方法の一例を説明するための図である。
【図６】図６は、図５に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。
【図７】図７は、需要削減プランの他の生成方法の一例を説明するための図である。
【図８】図８は、図７に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。
【図９】図９は、制御区分管理ファイルのデータ構成の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、図９に示した制御区分管理ファイルのソート結果を示す図である。
【図１１】図１１は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。
【図１２】図１２は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。
【図１３】図１３は、需要削減量分配部の動作を説明するための図である。
【図１４】図１４は、第１の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１５】図１５は、削減可能量導出処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、需要削減量分配処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は、第２の実施形態に係る電力需給調整装置の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、第２の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
【図１９】図１９は、電力管理システムの他の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る電力需給調整装置及び電力管理システムの実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態においては、需要家が示した電力削減可能量を、電力系統運用者を相対であるいは電力市場で対価と取引するシステムが予め構築されているものとする。
【０００９】
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態の電力管理システムは、電力を使用する各需要家に設けられた電力需給調整装置１０と、電力需給調整装置１０の各々に対応し各需要家の電力を管理する電力管理装置２０とが接続されて構成されている。
【００１０】
電力需給調整装置１０は、調整余力算出部１１と、需要削減量算出部１２と、人数計測部１３と、制御区分管理部１４と、需要削減プラン生成部１５と、機器制御部１６と、通信制御部１７とを備えている。
【００１１】
調整余力算出部１１は、電力消費機器ＥＬの状態に基づいて、自己の需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する。ここで、調整余力は、人の快適性・生産性を損なわない範囲で設定される需要家にとって無条件に削減可能な電力であり、デマンドレスポンスにおいて受け入れ可能な消費電力を表す。
【００１２】
調整余力は、例えば、予め定めた照明の光量の下限（例えば３０％）に従い、ビル内の照明の光量を下限に調光したとき削減される電力である。また、空調については、夏場の設定温度の上限（例えば２９℃）、冬場の設定温度の下限（例えば１８℃）を予め設定し、現在の設定温度から上限或いは下限に設定を変更したときに削減される電力である。なお、照明については、光量だけでなく明るさセンサ等によって計測される照度を基準として照度の下限を設定してもよいし、空調については、温度だけでなく湿度や風量、ＰＭＶ（Predicted Mean Vote）を基準としてもよい。
【００１３】
なお、調整余力の算出方法は特に問わず、例えば、調整余力が予め定められている形態としてもよいし、公知の技術を用いて算出する形態としてもよい。また、電力需給調整装置１０を操作するオペレータにより入力される形態としてもよい。
【００１４】
需要削減量算出部１２は、予め定められた制御区分毎に、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する。ここで、制御区分は、需要家内に設けられた電力消費機器ＥＬの電力供給を制御する上で、制御単位となるものである。制御区分は、例えば、需要家の施設を一又は複数のエリアに区分けしたときの、それぞれのエリアに該当する。
【００１５】
図２は、制御区分の一例を示す図である。図２では、オフィス３０を二つのエリアＡ１１、Ａ２１に区分けした例を示しており、エリアＡ１１、Ａ２１のそれぞれが制御区分となる。この場合、需要削減量算出部１２は、エリアＡ１１内に設けられた電力消費機器ＥＬ１１〜ＥＬ１５、エリアＡ２１内に設けられた電力消費機器ＥＬ２１〜ＥＬ２５の状態に基づき、制御区分となったエリアＡ１１、Ａ２１についての需要削減量をそれぞれ算出する。なお、制御区分は、空間的なエリアに限らず、例えば、同一種別の電力消費機器ＥＬ（例えば照明、空調）を、一の制御区分として区分けし、これら制御区分毎に需要削減量を算出する形態としてもよい。
【００１６】
また、需要削減量は、電力消費機器での現在の消費電力と、消費を抑えた場合での消費電力との差である。例えば、照明においては、光量１００％で点灯する現在の消費電力と、光量を１０％や０％（照明オフ）等の削減値に落とした場合での消費電力と、の差が需要削減量となる。ここで、需要削減量は、削減可能な電力という点で調整余力と共通するが、調整余力との違いとして、制御区分毎に算出される値であること、ある程度の快適性・生産性を損なう値であることを特徴としている。つまり、全制御区分での需要削減量の合計値は、調整余力を上回ることになる。
【００１７】
なお、需要削減量の算出方法は特に問わず、例えば、各電力消費機器ＥＬの削減値は予め定められている形態としてもよいし、公知の技術を用いて算出する形態としてもよい。また、電力需給調整装置１０を操作するオペレータにより入力される形態としてもよい。
【００１８】
図１に戻り、人数計測部１３は、制御区分の各々に設けられたセンサ機器ＳＮでのセンシング結果に基づいて、各制御区分やその周辺に存在する人の数を環境情報として取得する。
【００１９】
ここで、センサ機器ＳＮは、制御区分内に存在する人を検知するための各種のセンサ装置であって、制御区分毎に１又は複数個設けられている。センサ機器ＳＮは、自己の装置が設けられた制御区分をセンシングし、そのセンシング結果を人数計測部１３へ出力する。なお、センサ機器ＳＮとして用いるセンサ装置の種別は特に問わず、各種のセンサ装置を用いることが可能である。例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等のイメージセンサや、赤外線、超音波、可視光等を利用した人感センサを、センサ機器ＳＮとして用いる形態としてもよい。また、オフィス３０等の制御区分の出入口に設けた入退室センサや、制御区分内の各椅子に設けた着席センサ（圧力センサ等）を、センサ機器ＳＮとして用いる形態としてもよい。
【００２０】
また、人数計測の方法は、特に問わず、センサ機器ＳＮからの出力に応じた公知・公用の技術を用いることができる。例えば、センサ機器ＳＮがイメージセンサである場合、人数計測部１３は、センサ機器ＳＮからデータ（画像データ）が入力される毎に、当該データを構成する各画素について輝度値の差分を取り、輝度値の変化が所定値以上の場合に人が存在すると判断する。そして、存在と判断した人の数を、その制御区分に存在する人数として取得する。
【００２１】
制御区分管理部１４は、需要削減量算出部１２が算出した制御区分毎の需要削減量と、人数計測部１３が計測した制御区分毎の人数とを関連付け、制御区分管理ファイル１４１に記憶・管理する機能部である。なお、制御区分管理ファイル１４１自体は、図示しない記憶装置に保持されているものとする。また、制御区分管理ファイル１４１は、履歴として、所定期間（例えば、１週間や１年）分の制御区分毎の人数及び需要削減量を記憶しているものとする。
【００２２】
図３は、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成の一例を示す図である。同図に示すように、制御区分管理ファイル１４１は、制御区分毎に、需要削減量［ｋＷ］と人数［人］とを関連付けて記憶している。なお、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成は、図３の例に限らず、例えば、各制御区分が存在するフロア［階］等を関連付けて記憶する形態としてもよい。
【００２３】
需要削減プラン生成部１５は、制御区分管理ファイル１４１に記憶された制御区分毎の需要削減量と人数とに基づき、複数の需要削減プランを生成する。ここで、需要削減プランとは、各制御区分の環境情報や需要削減量から求まる影響指数に基づいて、制御区分を組み合わせることで、当該制御区分の各組により需要削減量の合計値が段階的に増加するよう立案された電力需要削減のための計画である。
【００２４】
以下、需要削減プラン生成部１５の動作例について説明する。まず、需要削減プラン生成部１５は、制御区分管理ファイル１４１を参照し、当該制御区分管理ファイル１４１の各エントリを、人数又は需要削減量の昇順に並び替える。例えば、制御区分管理ファイル１４１が図３に示す状態にある場合、需要削減プラン生成部１５は、図４に示すように、制御区分管理ファイル１４１の各エントリを人数又は需要削減量の昇順にソートする。ここで、図４は、図３に示した制御区分管理ファイル１４１のソート結果を示す図である。
【００２５】
次に、需要削減プラン生成部１５は、環境情報又は需要削減量を用いて、需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する。そして、需要削減プラン生成部１５は、影響指数に基づいてソート後のエントリを段階的に組み合わせ、その組み合わせ結果を需要削減プランとして生成する。ここで、影響指数には「需要削減量」や「人数」を用いることができる。
【００２６】
以下、図４〜図６を参照し、需要削減プランの生成方法の一例について説明する。ここでは、需要削減量の合計値を影響指数とし、独立した需要削減プランとして生成する際の基準となる尺度を５ｋＷ毎（１〜５、６〜１０、１１〜１５…）とした場合について説明する。また、人数の昇順に制御区分を組み合わせる例について説明するが、これに限らず、需要削減量の昇順に制御区分を組み合わせてもよい。
【００２７】
まず、需要削減プラン生成部１５は、図４に示したエントリのうち、最も人数の少ない「制御区分１」の需要削減量５［ｋＷ］を参照する。この場合、最初の尺度となる１〜５［ｋＷ］の範囲内であるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１に係るエントリを独立した需要削減プランとし、当該エントリに含まれる需要削減量及び人数を含んだ需要削減プラン（プランＰ１１）を生成する。
【００２８】
次に、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」と「制御区分３」との組について需要削減量の合計値１１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値は、１１〜１５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１及び制御区分３の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１２）を生成する。
【００２９】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」及び「制御区分２」の組について需要削減量の合計値２１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値は、２１〜２５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１、制御区分３及び制御区分２の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１３）を生成する。
【００３０】
さらに、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」、「制御区分２」及び「制御区分４」の組についての需要削減量の合計値４１［ｋＷ］を算出する。この場合、その合計値４１［ｋＷ］は、４１〜４５［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図５に示すように、制御区分１、制御区分３、制御区分２及び制御区分４の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ１４）を生成する。
【００３１】
図６は、図５に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。同図に示すように、各需要削減プラン（Ｐ１１〜Ｐ１４）に対し、重要削減量と人数とが関連付けられる。また、図６では、各需要削減プランの人数に基づき需要削減により影響を受ける人数の影響レベルを、影響指数として関連付けている。
【００３２】
ここで、人数が１〜５人のときレベル１、人数が６〜１０人のときレベル２と、５人刻みでレベルを増加させた例を示しており、レベルが上がるほど影響度が大きくなる。なお、影響人数レベルのレベル分けは、上記の例に限らず、例えば制御区分管理ファイル１４１に格納されたエントリ全体の人数（図３の場合３８人）に対する各需要削減プランの人数の割合に応じてレベル分けする形態としてもよい。また、図６では、人数に基づき影響レベルを導出しているが、需要削減量に基づいて影響レベルを導出してもよい。
【００３３】
また、上記例では、レベル分けにより影響指数を離散的な値としたが、連続値としてもよい。この場合、例えば、人数又は需要削減量そのものとしてもよいし、制御区分管理ファイル１４１に格納されたエントリ全体の人数（図３の場合３８人）に対する各需要削減プランの人数の割合そのものとしてもよい。
【００３４】
また、需要削減プランの他の生成方法として、人数の合計を影響指数とする方法が挙げられる。以下、図４、図７及び図８を参照し、人数の合計を影響指数とした場合での需要削減プランの生成方法の一例について説明する。ここでは、独立した需要削減プランとして生成する際の基準を６人以上とし、且つその尺度を５人毎（６〜１０、１１〜１５…）とした場合について説明する。また、人数の昇順に制御区分を組み合わせる例について説明するが、これに限らず、需要削減量の昇順に制御区分を組み合わせてもよい。
【００３５】
まず、需要削減プラン生成部１５は、図４に示したエントリのうち、最も人数の少ない「制御区分１」の人数２［人］を参照する。この場合、基準となる６人に満たないため、需要削減プラン生成部１５は、「制御区分１」についての需要削減プランは生成しない。
【００３６】
次に、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」と「制御区分３」との組について人数の合計値６［人］を算出する。この場合、その合計値は、６〜１０［人］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１及び制御区分３の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２１）を生成する。
【００３７】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」及び「制御区分２」の組について人数の合計値１３［人］を算出する。この場合、その合計値は、１１〜１５［人］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１、制御区分３及び制御区分２の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２２）を生成する。
【００３８】
さらに、需要削減プラン生成部１５は、人数の昇順に従い「制御区分１」、「制御区分３」、「制御区分２」及び「制御区分４」の組についての人数の合計値３８［人］を算出する。この場合、その合計値３８［人］は、３６〜４０［ｋＷ］の範囲内となるため、需要削減プラン生成部１５は、図７に示すように、制御区分１、制御区分３、制御区分２及び制御区分４の組を独立した需要削減プランとし、この組のエントリに含まれる需要削減量及び人数を合計した需要削減プラン（プランＰ２３）を生成する。
【００３９】
図８は、図７に示す生成方法で生成された需要削減プランを示す図である。同図に示すように、各需要削減プラン（Ｐ２１〜Ｐ２３）に対し、重要削減量と人数とが関連付けられる。また、図８では、図６と同様、各需要削減プランの人数に基づき需要削減により影響を受ける人数のレベルを関連付けている。
【００４０】
さらに、影響指数として上記例以外の要素を用いる形態としてもよく、例えば、人数を需要削減量で割った値［人／ｋＷ］を影響指数としてもよい。この場合、例えば、図９に示すように、制御区分毎の電気削減量と人数とを制御区分管理ファイル１４１に格納する段階で、その人数を需要削減量で割った値（影響指数）を算出する形態としてもよい。ここで、図９は、制御区分管理ファイル１４１のデータ構成の他の例を示す図であり、制御区分毎に、需要削減量［ｋＷ］と影響指数［人／ｋＷ］とを関連付けて記憶している。
【００４１】
また、図９に示す制御区分管理ファイル１４１を用いる場合、需要削減プラン生成部１５は、影響指数［人／ｋＷ］の昇順にソートすることで、図１０に示すソート結果を取得する。そして、需要削減プラン生成部１５は、需要削減量や影響指数の合計値を基準とし、上記と同様の生成方法を用いることで需要削減プランを生成する。
【００４２】
なお、需要削減プラン生成部１５において、人数を需要削減量で割った値を算出する形態としてもよく、この場合、例えば制御区分管理ファイル１４１の各エントリのソート時に、各エントリに含まれた人数と需要削減量とから影響指数［人／ｋＷ］を算出し、この算出した値に基づいてソートを行ってもよい。これにより、図１０と同様のソート結果を取得することができる。
【００４３】
さらに、上述した影響指数の算出に、制御区分毎の温度や湿度、照度等の環境情報を用いる形態としてもよい。これら環境情報の取得方法は、特に問わず、種々の方法を用いることが可能である。例えば、制御区分内に設置された空調機により測定された温度、湿度を、通信を介して取得する形態としてもよいし、照明制御向けに設置された照度センサにより計測された照度を、通信を介して取得する形態とてもよい。また、制御区分内に設置された専用のセンサにより計測された温度、湿度及び照度を、通信を介して取得する形態としてもよい。また、人数計測に用いるカメラの撮影映像に基づいて照度を計測する形態としてもよい。
【００４４】
環境情報として温度を用いる場合、例えば、下記式（１）や（２）を用いて影響指数を決定することができる。なお、下記式（１）、（２）中の「需要削減に伴う温度の変化量」は、予め定数で与える方法や、季節や外気温等に基づく温度変化のモデルを用いて求めることができる。また、湿度についても同様の手法で影響指数を算出することができる。
需要削減に伴う温度の変化量の絶対値／現在の温度 …（１）
需要削減に伴う温度の変化量の絶対値×人数 …（２）
【００４５】
環境情報として照度を用いる場合には、例えば、下記式（３）や（４）を用いることで制御区分毎の影響指数を算出することができる。ここで、下記式（３）、（４）中の「需要削減に伴う照度の変化量」は、予め定数で与える方法や、照度変化のモデル（消費電力に対する照度の関数等）を用いて求めることができる。
需要削減に伴う照度の低下量／現在の照度 …（３）
需要削減に伴う照度の低下量×人数 …（４）
【００４６】
また、需要削減プランの生成対象となる時期は、現在（当日）に限らず、１日後や１週間後等の将来を対象としてもよい。将来分の需要削減プランを生成する場合には、制御区分管理ファイル１４１に記憶された各制御区分での人数及び需要削減量の履歴に基づいて、将来の制御区分毎の人数及び需要削減量を公知の統計処理方法により予測する。
【００４７】
予測方法は、例えば、図１１に示すように、過去７日間分の履歴の平均を予測結果とする方法や、図１２に示すように、予測対象の日から１年前の履歴を予測結果とする方法等を用いることができる。ここで、図１１、図１２は、人数及び需要削減量の予測方法を説明するための図である。さらに、これらの方法で予測した結果に、天気予報から天候や気温を取得し、夏場において、予測に用いた日よりも予測対象の日の気温が高い時には上方修正する等、補正を実施してもよい。これらの方法で求めた制御区分毎の人数及び需要削減量の予測値を用いることで、将来分の需要削減プランを生成することができる。
【００４８】
機器制御部１６は、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬへの電力供給量を制御する機能部である。機器制御部１６は、電力管理装置２０から需要削減量の通知を受け付けると、この通知された需要削減量に従い、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う。例えば、照明であれば光量を低下させることや、夏場の空調であれば設定温度を上昇させることを行う。また、機器制御部１６は、電力管理装置２０から電力削減プランの通知を受け付けると、この需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬへの電力供給量を削減する。
【００４９】
なお、電力管理装置２０から、需要削減プランを特定可能な識別子が通知された場合には、その通知された識別子に対応する需要削減プランを需要削減プラン生成部１５から取得し、この需要削減プランに基づいて各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行うものとする。
【００５０】
通信制御部１７は、インターネット等のネットワークに接続可能な通信インターフェース（図示せず）を用いて、電力管理装置２０との間でデータ通信を行う。具体的に、通信制御部１７は、調整余力算出部１１で算出された調整余力と、需要削減プラン生成部１５で生成された需要削減プランとの組を、電力管理装置２０に送信する。また、通信制御部１７は、電力管理装置２０から送信される需要削減量を受信する。
【００５１】
また、電力需給調整装置１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のコンピュータ構成や、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置、インターネット等のネットワークに接続するためのインターフェース等を有する（何れも図示せず）。なお、上述した調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２、人数計測部１３、制御区分管理部１４、需要削減プラン生成部１５、機器制御部１６及び通信制御部１７は、ＣＰＵとＲＯＭ又は記憶装置に記憶された所定のプログラムとの協働により実現される形態としてもよいし、ハードウェア構成により実現される形態としてもよい。
【００５２】
一方、電力管理装置２０は、情報収集部２１と、需要削減量分配部２２と、需要削減量通知部２３、通信制御部２４とを備える。
【００５３】
情報収集部２１は、各需要家の調整余力算出部１１及び需要削減プラン生成部１５から、調整余力と需要削減プランとを収集する。収集は、インターネット等のネットワークを通じて実施する。
【００５４】
需要削減量分配部２２は、収集された各需要家の調整余力及び需要削減プランに基づいて、各需要家に依頼する需要削減量を算出する機能部である。
【００５５】
具体的に、需要削減量分配部２２は、各需要から収集された調整余力を合計し、その合計値が予め定められた目標削減量以上か否かを判定する。ここで、調整余力の合計が目標削減量以上の場合、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された調整余力の範囲内で、需要削減量を分配する。ここで、分配方法は特に限らず、種々の方法を用いることが可能である。例えば、各需要家の需要削減量が均等になるように分配してもよいし、各需要家の調整余力に対する需要削減量の割合が均等になるように分配してもよい。
【００５６】
また、調整余力の合計が目標削減量を下回る場合、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された需要削減プランに基づいて需要削減量の分配を行う。以下、需要削減プランに基づく需要削減量の分配方法について説明する。
【００５７】
例として、需要家全体（需要家Ａ及びＢ）で削減すべき目標の電力（目標削減量）を６０［ｋＷ］、需要家Ａの調整余力４［ｋＷ］、需要家Ｂの調整余力を１１［ｋＷ］とする。この場合、調整余力を合計しても目標削減量の６０［ｋＷ］を達成することはできず、４５［ｋＷ］分が未達となる。そこで、需要削減量分配部２２は、需要家Ａ及び需要家Ｂから収取された需要削減プランを統合（マージ）する。
【００５８】
例えば、図１３（ａ）が需要家Ａの需要削減プラン、図１３（ｂ）が需要家Ｂの需要削減プランであったとすると、需要削減量分配部２２は、これらの需要削減プランを統合することで、図１３（ｃ）に示す統合結果（以下、統合需要削減プランという）を得る。ここで、図１３は、需要削減量分配部２２の動作を説明するための図であり、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）の需要削減プランでは、人数そのものを影響指数とした例を示している。また、図１３（ｃ）では、統合の際に、人数の昇順にソートを施した結果を示している。
【００５９】
需要削減量分配部２２は、統合需要削減プランから、目標削減量の未達分を満たす需要削減プランを選択することで、各需要家に需要削減量を分配する。ここで、需要削減プランの選択方法は、特に問わないものとするが、人数の合計値がより小さくなる需要削減プランの組を選択することが好ましい。また、各需要家の需要削減プランを組み合わせて選択することが好ましい。
【００６０】
例えば、図１３（ｃ）の統合需要削減プランの場合、未達分の４５［ｋＷ］を満たし、且つ人数の合計値が最小となる需要削減プランを選択すると、需要家Ａの需要削減プランＰ３４と、需要家Ｂの需要削減プランＰ４１との組が選択されることになる。なお、各需要家において実施可能な需要削減プランは一つであるため、同一の需要家において複数のプランを選択することはできない。
【００６１】
なお、選択した需要削減プランの影響指数に応じて、需要削減量分配部２２が、対応する需要家に対価（インセンティブ）やペナルティを与える形態としてもよい。例えば、図１３（ｃ）の需要削減プランＰ３４及び需要削減プランＰ４１が選択された場合、各プランに含まれる人数（３８人、１５人）に応じて、消費電力量１［ｋＷｈ］あたりの電気料金を所定金額値引き（或いは値上げ）する形態としてもよい。また、上述したように、影響指数をレベルとして離散的に示す場合、各レベルに応じてインセンティブやペナルティを与える形態としてもよい。
【００６２】
需要削減量通知部２３は、需要削減量分配部２２が調整余力に基づいて分配した需要削減量を、通信制御部２４を介して対応する需要家の機器制御部１６に通知する。また、需要削減量通知部２３は、需要削減量分配部２２が選択した需要削減プランを、通信制御部２４を介して対応する需要家の機器制御部１６に通知してもよい。
【００６３】
例えば、図１３（ｃ）の需要削減プランＰ３４及び需要削減プランＰ４１が需要削減量分配部２２で選択された場合、需要削減量通知部２３は、需要家Ａの機器制御部１６に需要削減プランＰ３４を通知するとともに、需要家Ｂの機器制御部１６に需要削減プランＰ４１を通知する。なお、需要削減プランＰ３４に含まれる需要削減量を通知する形態としてもよいし、需要削減プランＰ３４を特定可能な識別子を通知する形態としてもよい。
【００６４】
通信制御部２４は、インターネット等のネットワークに接続可能な通信インターフェース（図示せず）を用いて、各需要家の電力需給調整装置１０との間でデータ通信を行う。具体的に、通信制御部２４は、各需要家の電力需給調整装置１０から送信される調整余力と需要削減プランとの組を受信する。また、通信制御部２４は、需要削減量通知部２３の制御に従い、各需要家の電力需給調整装置１０に需要削減量を送信する。
【００６５】
また、電力管理装置２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のコンピュータ構成や、ＨＤＤやＳＳＤ等の記憶装置、インターネット等のネットワークに接続するためのインターフェース等を有する（何れも図示せず）。なお、上述した情報収集部２１、需要削減量分配部２２、需要削減量通知部２３及び通信制御部２４は、ＣＰＵとＲＯＭ又は記憶装置に記憶された所定のプログラムとの協働により実現される形態としてもよいし、ハードウェア構成により実現される形態としてもよい。
【００６６】
各需要家の電力需給調整装置１０では、機器制御部１６が需要削減量の通知を受け付けると、この需要削減量に基づいて電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う。これにより、目標削減量が達成される。
【００６７】
次に、上述した構成の電力管理システムの動作について説明する。ここで、図１４は、第１の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１４では、二つの需要家（需要家Ａ、Ｂ）を示しているが、その数は特に問わないものとする。
【００６８】
まず、需要家Ａ及び需要家Ｂの電力需給調整装置１０では、調整余力及び需要削減プラン導出のための削減可能量導出処理が開始される（ステップＳ１１、Ｓ１２）。ここで、削減可能量導出処理を実行するタイミングは特に問わず、例えば、電力管理装置２０から需要削減要求が通知されたタイミングや、所定の時間間隔（例えば、３０分）毎に実行する形態としてもよい。以下、図１５を参照して、削減可能量導出処理について説明する。
【００６９】
図１５は、削減可能量導出処理の手順を示すフローチャートである。まず、調整余力算出部１１は、自己の装置が設けられた需要家の調整余力を算出する（ステップＳ２１）。
【００７０】
需要削減量算出部１２は、制御区分毎に需要削減量を算出する（ステップＳ２２）。次いで、人数計測部１３は、各センサ機器ＳＮからの出力に基づいて、各制御区分に存在する人の数を計測する（ステップＳ２３）。なお、需要削減量算出部１２で算出された各制御区分の需要削減量と、人数計測部１３で計測された各制御区分の人数は、制御区分管理ファイル１４１が管理する制御区分管理ファイル１４１に格納される。
【００７１】
続いて、需要削減プラン生成部１５は、所定の影響指数に基づいて制御区分管理ファイル１４１に記憶された制御区分を順次組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成し（ステップＳ２４）、本処理を終了する。
【００７２】
なお、情報出力処理を実行するタイミングは特に問わず、例えば、電力管理装置２０から調整余力及び需要削減プランの収集が通知された際に実行する形態としてもよいし、所定の時間間隔毎に実行する形態としてもよい。
【００７３】
図１４に戻り、需要家Ａ及び需要家Ｂの各々では、通信制御部１７が、削減可能量導出処理により得られた調整余力及び需要削減プランの組を電力管理装置２０に送信する（ステップＳ１３、Ｓ１４）。
【００７４】
一方、電力管理装置２０では、需要家Ａ及び需要家Ｂの電力需給調整装置１０から送信された調整余力及び需要削減プランの組を、情報収集部２１が収集すると、需要削減量分配部２２は、これら収集された各需要家の調整余力及び需要削減プランに基づいて、需要削減量分配処理を実行する（ステップＳ１５）。以下、図１６を参照して、需要削減量分配処理について説明する。
【００７５】
図１６は、需要削減量分配処理の手順を示すフローチャートである。まず、需要削減量分配部２２は、収集された各需要家の調整余力の合計値を算出する（ステップＳ３１）。次に、需要削減量分配部２２は、ステップＳ３１で算出した合計値が、予め定められた目標削減量以上か否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで、調整余力の合計が目標削減量以上の場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、需要削減量分配部２２は、各需要から収集された調整余力の範囲内で、目標削減量を満たすよう需要削減量を各需要家に分配し（ステップＳ３３）、本処理を終了する。
【００７６】
また、調整余力の合計が目標削減量を下回る場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、需要削減量分配部２２は、各需要家から収集された需要削減プランを統合することで、統合需要削減プランを生成する（ステップＳ３４）。次いで、需要削減量分配部２２は、統合需要削減プランから、目標削減量の未達分を満たす需要削減プランを選択する（ステップＳ３５）。そして、需要削減量分配部２２は、ステップＳ３４で選択した需要削減プランに含まれる需要削減量を、当該需要削減プランに対応する需要家に分配し（ステップＳ３６）、本処理を終了する。
【００７７】
図１４に戻り、需要削減量通知部２３は、需要削減量分配処理で各需要家に分配された需要削減量を、対応する需要家の電力需給調整装置１０に通知する（ステップＳ１６、Ｓ１７）。なお、上述したように、需要削減プランが選択された場合には、その需要削減プラン又は当該需要削減プランを特定可能な識別子を通知してもよい。
【００７８】
電力管理装置２０から需要削減量の通知を受け取った機器制御部１６では、この需要削減量に従い、各制御区分に設けられた電力消費機器ＥＬが需要削減量を満たすような制御を行う（ステップＳ１８、Ｓ１９）。
【００７９】
以上のように、本実施形態によれば、各需要家の調整余力の合計値が目標削減量に満たない場合に、各需要家で生成された需要削減プランに基づいて需要削減量を分配することができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。また、各需要家の需要削減プランを用いることで、各需要者に与える影響の大きさ（影響指数）に基づいて需要削減量を分配することができるため、人の快適性・生産性を考慮しながら目標削減量を達成することができる。
【００８０】
［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。本実施形態では、需要家同士で調整余力の調整を行うことが可能な形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の要素については、同一の符号を付与し説明を省略する。
【００８１】
図１７は、第２の実施形態に係る電力需給調整装置１０ａの構成を示す図である。同図に示すように、電力需給調整装置１０ａは、調整余力算出部１１と、需要削減量算出部１２と、人数計測部１３と、制御区分管理部１４と、需要削減プラン生成部１５と、機器制御部１６と、通信制御部１７と、調整余力調整部１８とを備えている。
【００８２】
ここで、調整余力調整部１８は、通信制御部１７を介して、他の需要家の調整余力調整部１８とデータ通信を行い、当該他の需要家の調整余力調整と協働することで調整余力の調整を行う。
【００８３】
具体的に、調整余力調整部１８は、調整余力算出部１１で算出された自己の需要家の調整余力が所定の基準値に到達しない場合、他の需要家の調整余力調整部１８に調整余力の調整提案を送信する。ここで、調整提案には、代行を依頼する不足分の電力が含まれているものとする。また、調整提案に、代行より発生する報酬額（例えば、１［ｋＷｈ］あたり１００円等）を含めてもよい。
【００８４】
一方、他の需要家（調整余力調整部１８）から調整提案を受けた場合、調整余力調整部１８は、調整余力算出部１１を制御することで自己の需要家の調整余力を算出させ、算出された調整余力に応じて、調整提案を承認するか否かを判定する。調整提案を承認した場合、調整余力調整部１８は、この調整提案を送信した他の需要家の調整余力調整部１８に承認する旨を通知するとともに、自己の需要家の調整余力に調整提案で指示された電力を追加する。また、調整提案を拒否する場合、調整提案を送信した他の需要家の調整余力調整部１８に拒否する旨を通知するものとする。
【００８５】
調整提案を送信した調整余力調整部１８では、承認の旨の通知を受け付けると、自己の需要家の調整余力をそのまま保持する。なお、調整提案が拒否された場合は、調整提案の送信を停止する形態としてもよいし、さらに他の需要家の調整余力調整部１８に調整提案を送信する形態としてもよい。
【００８６】
例として、各需要家（需要家Ａ，Ｂ）は調整余力を１００［ｋＷ］以上とする義務があるとする（不足した場合、１［ｋＷｈ］あたり１０００円のペナルティを支払う等）。ここで、需要家Ａの調整余力算出部１１が調整余力を算出し、その値が４０［ｋＷ］となった場合、６０［ｋＷ］の不足が生じることになる。そこで、需要家Ａの調整余力調整部１８は、需要家Ｂの調整余力調整部１８に、不足分となる６０［ｋＷ］の代行を依頼する調整提案を送信する。
【００８７】
需要家Ｂの調整余力調整部１８では、調整提案を受け付けると、自己の需要家の調整余力算出部１１を制御し、調整余力を算出させる。調整余力調整部１８は、算出された調整余力に基づいて、調整提案で依頼された６０［ｋＷ］を代行することが可能か否かを判定し、可能と判定した場合に承認の旨の通知を需要家Ａの調整余力調整部１８に行う。なお、代行することが可能か否かの判定方法は、特に問わず、例えば、依頼された電力が算出された調整余力の所定の割合（例えば３０％）以内である場合に可能と判定してもよいし、依頼された電力と算出された調整余力との合計値が所定の閾値以下である場合に可能と判定してもよい。また、調整提案に、報酬額が含まれる場合には、この報酬額が予め定められた基準額を充足するか否かに応じて、可能か否かを判定してもよい。
【００８８】
ここで、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、調整提案を承認した場合、算出された調整余力に調整提案で依頼された６０［ｋＷ］を加算する。また、承認の通知を受け付けた需要家Ａの調整余力調整部１８は、調整余力４０［ｋＷ］を保持する。
【００８９】
次に、上述した電力需給調整装置１０ａを有する電力管理システムの動作について説明する。ここで、図１８は、第２の実施形態に係る電力管理システムの動作の一例を示すシーケンス図である。なお、図１８では、二つの需要家（需要家Ａ，Ｂ）を示しているが、その数は特に問わないものとする。
【００９０】
まず、需要家Ａにおいて、調整余力算出部１１が調整余力を算出すると（ステップＳ４１）。需要家Ａの調整余力調整部１８は、ステップＳ４１で算出された調整余力と所定の基準値とを比較し、この基準値に調整余力が満たない場合、不足分の代行を依頼する調整提案を、需要家Ｂの調整余力調整部１８に送信する（ステップＳ４２）。
【００９１】
ここで、ステップＳ４１、Ｓ４２の処理は、上述した削減可能量導出処理内で実行することが好ましい。具体的には、図１５に示したステップＳ２１（ステップＳ４１）と連動してステップＳ４２を実行することで、電力管理装置２０への調整余力及び需要削減プランの送出に先がけて、当該調整余力の調整を行うことができる。なお、図１８では、削減可能量導出処理の表記を省略している。
【００９２】
一方、調整提案を受け付けた需要家Ｂの調整余力調整部１８では、自己の需要家の調整余力算出部１１に調整余力を算出させると（ステップＳ４３）、算出された調整余力と調整提案で指示された電力とに基づき、代行することが可能か否かを判定する。ここで、代行することが可能と判定した場合、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、承認する旨を需要家Ａの調整余力調整部１８に送信する（ステップＳ４４）。その後、需要家Ｂの調整余力調整部１８は、自己の需要家の調整余力に調整提案で指示された電力を加算する。
【００９３】
需要家Ａの調整余力調整部１８では、需要家Ｂの調整余力調整部１８から承認する旨を受け付けると、自己の需要家の調整余力をそのまま保持する。そして、需要家Ａ及び需要家Ｂでは、電力管理装置２０からの要求等に応じて、調整後の調整余力を需要削減プランとともに電力管理装置２０に送信する（ステップＳ４５、Ｓ４６）。
【００９４】
電力管理装置２０では、需要家Ａ及び需要家Ｂの各々から送信された調整余力（及び需要削減プラン）を、情報収集部２１が収集すると、需要削減量分配部２２は、需要削減量分配処理を実行する（ステップＳ４７）。なお、以降のステップＳ４７〜Ｓ５１の処理は、上述した第１の実施形態のステップＳ１５〜Ｓ１９と同様であるため説明を省略する。
【００９５】
以上のように、本実施形態によれば、需要家間で調整余力を調整することで、自己の需要家での調整余力が所定の基準値に満たない場合等に、その調整余力の不足分を他の需要家に代行させることができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。また、電力管理装置２０への調整余力及び需要削減プランの送出に先がけて、当該調整余力の調整を行うことで、電力管理装置２０側では調整後の調整余力に基づいて需要削減量を分配することができるため、電力需要の削減をより柔軟に行うことができる。
【００９６】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、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。上記実施形態は、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、組み合わせ、追加等を行うことができる。また、上記実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
【００９７】
例えば、上記実施形態の電力管理システムでは、一の需要家内に一の電力需給調整装置１０を設ける構成としたが、需要家内での電力需給調整装置１０の個数はこれに限らないものとする。例えば、図１９に示す電力管理システムのように、一の需要家内に存在するテナント毎に電力需給調整装置１０を設ける構成としてもよい。また、図１９に示すように、需要家内に電力管理装置２０を設ける構成としてもよい。なお、図１９は、電力管理システムの他の構成例を示す図である。
【００９８】
また、図１９の構成例では、テナント毎に調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５を備える構成としているが、これに限らず、調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５を需要家内に一つ備え、これらの機能部を用いて全テナントでの調整余力算出、需要削減量算出及び需要削減プラン生成を実施する構成としてもよい。また、この構成においては、電力管理装置２０の需要削減量分配部２２を、調整余力算出部１１、需要削減量算出部１２及び需要削減プラン生成部１５と接続することで、一の需要家内において調整余力算出、需要削減量算出、需要削減プラン生成及び需要削減量の分配を実施する構成としてもよい。
【００９９】
また、上記実施形態の電力需給調整装置１０（１０ａ）、電力管理装置２０で実行されるプログラムは、各装置が備える記憶媒体に予め組み込んで提供するものとするが、これに限らず、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。
【０１００】
また、上記実施形態の電力需給調整装置１０（１０ａ）、電力管理装置２０で実行されるプログラムをインターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０、１０ａ 電力需給調整装置
１１ 調整余力算出部
１２ 需要削減量算出部
１３ 人数計測部
１４ 制御区分管理部
１４１ 制御区分管理ファイル
１５ 需要削減プラン生成部
１６ 機器制御部
１７ 通信制御部
１８ 調整余力調整部
２０ 電力管理装置
２１ 情報収集部
２２ 需要削減量分配部
２３ 需要削減量通知部
２４ 通信制御部
ＥＬ 電力消費機器
ＳＮ センサ機器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、
前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、
前記影響指数に基づいて前記制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、
前記複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、
を備える電力需給調整装置。
【請求項２】
前記影響指数決定手段は、前記環境情報又は需要削減量を所定の尺度でレベル分けすることで、前記影響指数を決定する請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項３】
前記環境情報取得手段は、前記環境情報として前記制御区分の各々に係る人数を取得し、
前記影響指数決定手段は、前記人数そのもの又は当該人数を所定の尺度でレベル分けした値を、前記影響指数と決定する請求項２に記載の電力需給調整装置。
【請求項４】
前記環境情報取得手段は、前記環境情報として前記制御区分の各々に係る温度、湿度及び照度の何れか又は全てを取得し、
前記影響指数決定手段は、前記制御区分各々の温度、湿度及び照度の何れかを用いて、前記影響指数を決定する請求項１〜３の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項５】
前記需要削減プラン生成手段は、前記影響指数が少ない制御区分から順に組み合わせて前記需要削減プランを生成する請求項１〜４の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項６】
前記環境情報取得手段が取得した環境情報と、前記需要削減量算出手段が算出した需要削減量とを関連付けて所定期間分記憶する記憶手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、前記記憶手段に記憶された過去の環境情報及び需要削減量から、前記制御区分各々の将来の環境情報及び需要削減量を予測し、この予測した環境情報及び需要削減量に基づいて前記需要削減プランを生成する請求項１〜５の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項７】
前記需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する調整余力算出手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、少なくとも前記調整余力を上回る需要削減量を実現可能な需要削減プランを生成し、
前記機器制御手段は、外部装置により前記調整余力に基づき分配された需要削減量又は前記選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、前記電気機器を制御する請求項１〜６の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項８】
他の電力需給調整装置との間で前記調整余力の調整を行う調整手段を更に備え、
前記調整手段は、前記他の電力需給調整装置から電力削減の代行が依頼された場合、前記調整余力算出手段で算出された自装置の調整余力に応じて、前記代行を承認するか否かを決定する請求項７に記載の電力需給調整装置。
【請求項９】
前記調整手段は、前記調整余力算出手段で算出された自装置の調整余力が、所定の目標需要削減量に達しない場合、この目標需要削減量の不足分の電力の削減を、他の電力需給調整装置に依頼する請求項８に記載の電力需給調整装置。
【請求項１０】
複数の電力需給調整装置と、電力管理装置とを含む電力管理システムであって、
前記電力需給調整装置の各々は、複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、前記影響指数に基づいて前記制御区分を複数組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、前記複数の需要削減プランのうち、前記電力管理装置から通知される需要削減プランに含まれた各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、
を備え、
前記電力管理装置は、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランから、所定の目標需要削減量を満たす需要削減プランを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された需要削減プランを、対応する前記電力需給調整装置に通知する通知手段と、
を備える電力管理システム。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランのうち、標需要削減量を満たし、且つ当該需要削減プランに係る前記影響指数が最小となる需要削減プランの組を選択する請求項１０に記載の電力管理システム。
【請求項１２】
前記電力需給調整装置の各々は、自己の需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する調整余力算出手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、少なくとも前記調整余力を上回る需要削減量を実現可能な需要削減プランを生成し、
前記選択手段は、前記力需給調整装置の各々で算出された調整余力の合計値が前記目標需要削減量以上の場合に、当該合計値の範囲内で前記電力需給調整装置の各々に需要削減量を分配し、前記合計値が前記目標需要削減量未満の場合に、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランから、所定の目標需要削減量を満たす需要削減プランを選択し、
前記通知手段は、前記選択手段で分配された需要削減量又は選択された需要削減プランを、対応する前記電力需給調整装置に通知し、
前記機器制御手段は、前記機器制御手段から通知される需要削減量又は需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、前記電気機器を制御する請求項１０又は１１に記載の電力管理システム。
【請求項１３】
前記電力管理装置は、前記選択手段で選択された需要削減プランに係る影響指数に応じて、当該需要削減プランに対応する前記電力需給調整装置の需要家にインセンティブ又はペナルティを付与する付与手段を更に備える請求項１０〜１２の何れか一項に記載の電力管理システム。
【請求項１】
複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、
前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、
前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、
前記影響指数に基づいて前記制御区分を組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、
前記複数の需要削減プランのうち、外部装置により選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、
を備える電力需給調整装置。
【請求項２】
前記影響指数決定手段は、前記環境情報又は需要削減量を所定の尺度でレベル分けすることで、前記影響指数を決定する請求項１に記載の電力需給調整装置。
【請求項３】
前記環境情報取得手段は、前記環境情報として前記制御区分の各々に係る人数を取得し、
前記影響指数決定手段は、前記人数そのもの又は当該人数を所定の尺度でレベル分けした値を、前記影響指数と決定する請求項２に記載の電力需給調整装置。
【請求項４】
前記環境情報取得手段は、前記環境情報として前記制御区分の各々に係る温度、湿度及び照度の何れか又は全てを取得し、
前記影響指数決定手段は、前記制御区分各々の温度、湿度及び照度の何れかを用いて、前記影響指数を決定する請求項１〜３の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項５】
前記需要削減プラン生成手段は、前記影響指数が少ない制御区分から順に組み合わせて前記需要削減プランを生成する請求項１〜４の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項６】
前記環境情報取得手段が取得した環境情報と、前記需要削減量算出手段が算出した需要削減量とを関連付けて所定期間分記憶する記憶手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、前記記憶手段に記憶された過去の環境情報及び需要削減量から、前記制御区分各々の将来の環境情報及び需要削減量を予測し、この予測した環境情報及び需要削減量に基づいて前記需要削減プランを生成する請求項１〜５の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項７】
前記需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する調整余力算出手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、少なくとも前記調整余力を上回る需要削減量を実現可能な需要削減プランを生成し、
前記機器制御手段は、外部装置により前記調整余力に基づき分配された需要削減量又は前記選択された需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、前記電気機器を制御する請求項１〜６の何れか一項に記載の電力需給調整装置。
【請求項８】
他の電力需給調整装置との間で前記調整余力の調整を行う調整手段を更に備え、
前記調整手段は、前記他の電力需給調整装置から電力削減の代行が依頼された場合、前記調整余力算出手段で算出された自装置の調整余力に応じて、前記代行を承認するか否かを決定する請求項７に記載の電力需給調整装置。
【請求項９】
前記調整手段は、前記調整余力算出手段で算出された自装置の調整余力が、所定の目標需要削減量に達しない場合、この目標需要削減量の不足分の電力の削減を、他の電力需給調整装置に依頼する請求項８に記載の電力需給調整装置。
【請求項１０】
複数の電力需給調整装置と、電力管理装置とを含む電力管理システムであって、
前記電力需給調整装置の各々は、複数の電気機器を有する需要家において、前記電気機器の電力制御単位となる制御区分毎に、当該制御区分の環境状態を示す環境情報を取得する環境情報取得手段と、前記制御区分の各々で削減可能な電力を需要削減量として算出する需要削減量算出手段と、前記制御区分各々の環境情報又は需要削減量を用いて、当該需要削減量の実施に伴う影響の大きさを示す影響指数を決定する影響指数決定手段と、前記影響指数に基づいて前記制御区分を複数組み合わせ、当該制御区分の各組により前記需要削減量の合計値を段階的に増加させた複数の需要削減プランを生成する需要削減プラン生成手段と、前記複数の需要削減プランのうち、前記電力管理装置から通知される需要削減プランに含まれた各制御区分の需要削減量に従って、当該制御区分に属する前記電気機器を制御する機器制御手段と、
を備え、
前記電力管理装置は、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランから、所定の目標需要削減量を満たす需要削減プランを選択する選択手段と、前記選択手段により選択された需要削減プランを、対応する前記電力需給調整装置に通知する通知手段と、
を備える電力管理システム。
【請求項１１】
前記選択手段は、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランのうち、標需要削減量を満たし、且つ当該需要削減プランに係る前記影響指数が最小となる需要削減プランの組を選択する請求項１０に記載の電力管理システム。
【請求項１２】
前記電力需給調整装置の各々は、自己の需要家で削減可能な電力を示す調整余力を算出する調整余力算出手段を更に備え、
前記需要削減プラン生成手段は、少なくとも前記調整余力を上回る需要削減量を実現可能な需要削減プランを生成し、
前記選択手段は、前記力需給調整装置の各々で算出された調整余力の合計値が前記目標需要削減量以上の場合に、当該合計値の範囲内で前記電力需給調整装置の各々に需要削減量を分配し、前記合計値が前記目標需要削減量未満の場合に、前記電力需給調整装置の各々で生成された需要削減プランから、所定の目標需要削減量を満たす需要削減プランを選択し、
前記通知手段は、前記選択手段で分配された需要削減量又は選択された需要削減プランを、対応する前記電力需給調整装置に通知し、
前記機器制御手段は、前記機器制御手段から通知される需要削減量又は需要削減プランに含まれる各制御区分の需要削減量に従って、前記電気機器を制御する請求項１０又は１１に記載の電力管理システム。
【請求項１３】
前記電力管理装置は、前記選択手段で選択された需要削減プランに係る影響指数に応じて、当該需要削減プランに対応する前記電力需給調整装置の需要家にインセンティブ又はペナルティを付与する付与手段を更に備える請求項１０〜１２の何れか一項に記載の電力管理システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−９９１４１（Ｐ２０１３−９９１４１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０５１０（Ｐ２０１１−２４０５１０）
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月１日（２０１１．１１．１）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]