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技術 推計システム、家庭内エネルギー消費管理システム、地域エネルギー管理システム、エネルギー消費実態の評価システム、エネルギー消費実態の可視化システム、エネルギー消費行動の改善提案システム、その方法、並びにそのシステムを搭載した電子機器及びサーバー。

出願人 凸版印刷株式会社学校法人早稲田大学株式会社早稲田環境研究所
発明者 伊原克将永田勝也小野田弘士
出願日 2014年10月9日 (6年0ヶ月経過) 出願番号 2014-208341
公開日 2015年5月21日 (5年5ヶ月経過) 公開番号 2015-097084
状態 特許登録済
技術分野 交流の給配電 特定用途計算機
主要キーワード 増加コスト 電力供給管 レジャー活動 積み上げ計算 小中学生 可視化データ 積み上げ型 省エネルギー機器
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2015年5月21日)のものです。
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図面 (20)

課題

家庭におけるエネルギー消費量の推計などにおいて、家庭の世帯にかかわるデータの入力の負担を軽くし、かつ、家庭の時系列のエネルギー消費量を正確に推計する推計システムを提供する。

解決手段

一世帯の家庭内での生活行動項目として、複数の生活行動の項目を予め設定し、設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数とを、分類した気温分類毎と一週間の曜日毎とに分類して記憶し、一世帯のライフステージ毎に、気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、時刻毎の平均行為者率とエネルギー消費係数の積との和にその他の定数を加算した値から、一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算する。

概要

背景

家庭事業所における省エネルギー環境保全及び経済性の両面から重要である。エネルギーを多量に消費する工場などの事業所では機器毎に消費量を監視し、合理的なエネルギー消費計画する工夫が種々行われている。
また、家庭では、特許文献1などに記載のように、新築家屋リフォーム時の住宅の住宅性能向上やソーラーシステム導入による効果を住宅の購入する顧客に速やかに提案できる光熱費予測システムが提案され、省エネルギー化に貢献しようとしている。

更に、発電者側では、特許文献2などに記載のように、需要家に設置された発電機で発電した電力を需要家へ供給し電力負荷電力需要を賄うとともに、発電に伴う排熱回収して蓄熱することで需要家の熱負荷などの熱需要を賄う発電システムが提案されている。この発電システムは、火力発電などの従来の発電システムと比較してエネルギー効率が非常に高く、省エネルギー化に貢献できる。

概要

家庭におけるエネルギー消費量の推計などにおいて、家庭の世帯にかかわるデータの入力の負担を軽くし、かつ、家庭の時系列のエネルギー消費量を正確に推計する推計システムを提供する。一世帯の家庭内での生活行動項目として、複数の生活行動の項目を予め設定し、設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数とを、分類した気温分類毎と一週間の曜日毎とに分類して記憶し、一世帯のライフステージ毎に、気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、時刻毎の平均行為者率とエネルギー消費係数の積との和にその他の定数を加算した値から、一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算する。

目的

本発明は、家庭におけるエネルギー消費量の推計などにおいて、家庭の世帯にかかわるデータの入力の負担を軽くし、かつ、家庭の時系列のエネルギー消費量を正確に推計することを目的とする

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

家庭におけるエネルギー消費量の推計ステムであって、一世帯家庭内での生活行動項目として、複数の生活行動の項目を予め設定し、前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数とを、分類した気温分類毎と一週間の曜日毎とに分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の定数を加算した値から、一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算する時刻毎消費電力演算部と、を備えることを特徴とする家庭におけるエネルギー消費量の推計システム。

請求項2

前記設定する生活行動の項目は、「睡眠」と、「食事」と、「身のまわりの用事」と、「炊事掃除洗濯」と、「テレビ鑑賞」と、「インターネット操作を要する行動」と、「その他の行動」とであることを特徴とする請求項1に記載した家庭におけるエネルギー消費量の推計システム。

請求項3

前記請求項1又は請求項2に記載の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムと、気温データを入力する気温データ入力手段と、地域エネルギー管理システムデマンドレスポンス通信を行う消費電力デマンドレスポンス通信手段と、前記地域エネルギー管理システムからのデマンド信号に応じて、前記推計システムで求めた一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を用いて世帯の電力消費計画量を計算する電力消費調整量演算手段と、前記世帯の電力消費計画量のデータを前記消費電力デマンドレスポンス通信手段を介して前記地域エネルギー管理システムに送信する送信手段と、前記世帯の電力消費計画量に従って家庭における被制御家庭電器機器の消費電力を制御する消費電力調整手段と、を備えることを特徴とする家庭内エネルギー消費管理システム

請求項4

前記請求項1又は請求項2に記載の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムと、ライフステージ毎世帯数記憶手段、平均気温データ入力手段と、全過程消費電力推計手段と、家庭以外の時刻毎消費電力推計手段と、電力需給量調整手段と、デマンドレスポンス通信を行う消費電力デマンドレスポンス通信手段と、発電稼動制御手段とを備え、前記電力需給量調整手段は、前記推計システムが求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を集計して地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する計算手段と、前記負荷パターンに応じたデマンド信号を、前記消費電力デマンドレスポンス通信手段を介して地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムに送信する送信手段と、前記地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムから世帯の電力消費計画量のデータを受信する受信手段と、前記世帯の電力消費計画量のデータを用いて再度、地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する第2の計算手段と、を備え、前記発電機稼動制御手段は、前記第2の計算手段が計算した負荷パターンに基づいて発電機の稼動計画量を算出し該発電機の稼動を制御することを特徴とする地域エネルギー管理システム。

請求項5

家庭におけるエネルギー消費量の推計方法であって、一世帯の家庭での生活行動の項目として、「睡眠」と、「食事」と、「身のまわりの用事」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「テレビ鑑賞」と、「インターネット操作を要する行動」と、「その他の行動」とを設定し、前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶し、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の定数を加算した値から一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費量の推計方法。

請求項6

地域エネルギー管理システムとデマンドレスポンス通信を行い、前記地域エネルギー管理システムからのデマンド信号に応じて、前記請求項1又は請求項2の推計システムで求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を用いて世帯の電力消費計画量を計算し、前記世帯の電力消費計画量のデータを前記地域エネルギー管理システムに送信し、前記世帯の電力消費計画量に従って家庭における被制御家庭電器機器の消費電力を制御することを特徴とする家庭内エネルギー消費管理方法

請求項7

前記請求項1又は請求項2に記載の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが求めた一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を集計して地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算し、前記負荷パターンに応じたデマンド信号を、地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムに送信し、更に前記家庭内エネルギー消費管理システムから世帯の電力消費計画量のデータを受信し、受信した世帯の電力消費計画量のデータを用いて再度、地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算し、再計算した負荷パターンに基づいて発電機の稼動計画量を算出し、該発電機の稼動を制御することを特徴とする地域エネルギー管理方法

請求項8

家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムであって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部と、を備え、前記設定した第2の生活行動の項目毎に、当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、前記世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定した各エネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価するエネルギー消費実態定量評価演算部を有することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム。

請求項9

前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応することを特徴とする請求項8に記載の家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム。

請求項10

家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システムであって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部と、を備え、前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定した各エネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、前記エネルギー機器のエネルギー消費、前記行為時間を指標として可視化するエネルギー消費実態可視化演算部を有することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム。

請求項11

前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応することを特徴とする請求項10に記載の家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム。

請求項12

前記エネルギー消費実態可視化演算部は、前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、対応する前記エネルギー機器のエネルギー消費別に可視化することを特徴とする請求項10又は請求項11に記載の家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム。

請求項13

前記エネルギー消費実態可視化演算部は、前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値に基づき可視化することを特徴とする請求項12に記載の家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム。

請求項14

家庭におけるエネルギー消費行動改善提案システムであって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部とを備え、前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価するエネルギー消費行動改善提案演算部を有し、前記定量評価に基づき、前記ライフステージに対応したエネルギー消費行動の改善提案を掲示することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム。

請求項15

前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応することを特徴とする請求項14に記載のエネルギー消費行動の改善提案システム。

請求項16

家庭におけるエネルギー消費実態の評価方法であって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、コンピュータが前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および各生活行動の行為時間を計算し、前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活構造の行為時間および前記設定したエネルギー機器の各エネルギー消費を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費実態の評価方法。

請求項17

家庭におけるエネルギー消費実態の可視化方法であって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他第2の定数を加算した値から一世帯の設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算し、前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、前記定量評価に基づき、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、前記エネルギー機器のエネルギー消費、前記行為時間を指標として可視化することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費実態の可視化方法。

請求項18

家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案方法であって、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他第2の定数を加算した値から一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算し、前記設定した生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、前記定量評価に基づき、前記ライフステージに対応したエネルギー消費行動の改善提案を掲示することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案方法。

請求項19

請求項1に記載の推計システム、請求項3に記載の家庭内エネルギー消費管理システム、請求項4に記載の地域エネルギー管理システム、請求項8に記載のエネルギー消費実態の評価システム、請求項10に記載のエネルギー消費実態の可視化システム、及び請求項14に記載のエネルギー消費行動の改善提案システムの少なくとも1つのシステムを搭載した電子機器

請求項20

請求項1に記載の推計システム、請求項3に記載の家庭内エネルギー消費管理システム、請求項4に記載の地域エネルギー管理システム、請求項8に記載のエネルギー消費実態の評価システム、請求項10に記載のエネルギー消費実態の可視化システム、及び請求項14に記載のエネルギー消費行動の改善提案システムの少なくとも1つのシステムを備えるサーバー

技術分野

0001

本発明は、各世帯家庭におけるエネルギー消費量の推計家庭内エネルギー消費管理、地域エネルギー管理、エネルギー消費実態の評価、エネルギー消費実態の可視化、及びエネルギー消費行動改善提案に関する技術である。

背景技術

0002

家庭、事業所における省エネルギー環境保全及び経済性の両面から重要である。エネルギーを多量に消費する工場などの事業所では機器毎に消費量を監視し、合理的なエネルギー消費を計画する工夫が種々行われている。
また、家庭では、特許文献1などに記載のように、新築家屋リフォーム時の住宅の住宅性能向上やソーラーシステム導入による効果を住宅の購入する顧客に速やかに提案できる光熱費予測システムが提案され、省エネルギー化に貢献しようとしている。

0003

更に、発電者側では、特許文献2などに記載のように、需要家に設置された発電機で発電した電力を需要家へ供給し電力負荷電力需要を賄うとともに、発電に伴う排熱回収して蓄熱することで需要家の熱負荷などの熱需要を賄う発電システムが提案されている。この発電システムは、火力発電などの従来の発電システムと比較してエネルギー効率が非常に高く、省エネルギー化に貢献できる。

先行技術

0004

特開2005−332165号公報
特開2010−071493号公報

発明が解決しようとする課題

0005

特許文献1の技術では、住宅に設置した、冷房暖房給湯等の個々の機器をどの程度の頻度で使用するかを入力して住宅全体でのエネルギー消費量を積み上げ計算することでエネルギー消費量を推計している。しかし、積み上げ型計算方法を取る場合は、入力する必要があるデータ数が多いため多くの手間を要する問題があった。また、その入力データの正確性も確かでは無いため、住宅における時系列のエネルギー消費量を正確に推定することが困難である問題があった。

0006

また、特許文献2の発電システムの技術では、省エネルギー性最大限に発揮するために需要家の電力負荷の電力需要に適した発電システムの運転を行う必要がある。そのため、この発電システムでも、家庭の時系列のエネルギー消費量を推定し、その推定に基づいて発電システムの運転を計画する機能が必要である。しかし、特許文献2の技術においても、特許文献1と同様に、家庭の時系列のエネルギー消費量を正確に推定することが困難であるという問題があった。
本発明は、家庭におけるエネルギー消費量の推計などにおいて、家庭の世帯にかかわるデータの入力の負担を軽くし、かつ、家庭の時系列のエネルギー消費量を正確に推計することを目的とする。

課題を解決するための手段

0007

上記の課題を解決するために、本発明の一態様は、家庭におけるエネルギー消費量の推計システムであって、
一世帯の家庭内での生活行動項目として、複数の生活行動の項目を予め設定し、
前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数とを、分類した気温分類毎と一週間の曜日毎とに分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、
前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の定数を加算した値から、一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算する時刻毎消費電力演算部と、
を備えることを特徴とする。

0008

本発明の他の態様は、前記の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムと、
気温データを入力する気温データ入力手段と、
地域エネルギー管理システムデマンドレスポンス通信を行う消費電力デマンドレスポンス通信手段と、
前記地域エネルギー管理システムからのデマンド信号に応じて、前記推計システムで求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を用いて世帯の電力消費計画量を計算する電力消費調整量演算手段と、
世帯の電力消費計画量のデータを前記消費電力デマンドレスポンス通信手段を介して前記地域エネルギー管理システムに送信する送信手段と、
世帯の電力消費計画量に従って家庭における被制御家庭電器機器の消費電力を制御する消費電力調整手段と、
を備えることを特徴とする家庭内エネルギー消費管理システムである。

0009

本発明の他の態様は、前記の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムと、ライフステージ毎世帯数記憶手段、平均気温データ入力手段と、全過程消費電力推計手段と、家庭以外の時刻毎消費電力推計手段と、電力需給量調整手段と、デマンドレスポンス通信を行う消費電力デマンドレスポンス通信手段と、発電機稼動制御手段とを備え、
前記電力需給量調整手段は、
前記推計システムが求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を集計して地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する計算手段と、
前記負荷パターンに応じたデマンド信号を、前記消費電力デマンドレスポンス通信手段を介して地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムに送信する送信手段と、
前記地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムから世帯の電力消費計画量のデータを受信する受信手段と、
世帯の電力消費計画量のデータを用いて再度、地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する第2の計算手段とを備え、
前記発電機稼動制御手段は、前記第2の計算手段が計算した負荷パターンに基づいて発電機の稼動計画量を算出し該発電機の稼動を制御することを特徴とする地域エネルギー管理システムである。

0010

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費量の推計方法であって、
一世帯の家庭での生活行動の項目として、「睡眠」と、「食事」と、「身のまわりの用事」と、「炊事掃除洗濯」と、「テレビ鑑賞」と、「インターネット操作を要する行動」と、「その他の行動」とを設定し、
前記設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶し、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、
コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の定数を加算した値から一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算することを特徴とする家庭におけるエネルギー消費量の推計方法である。

0011

本発明の他の態様は、地域エネルギー管理システムとデマンドレスポンス通信を行い、前記地域エネルギー管理システムからのデマンド信号に応じて、前記推計システムで求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を用いて世帯の電力消費計画量を計算し、
世帯の電力消費計画量のデータを前記地域エネルギー管理システムに送信し、
世帯の電力消費計画量に従って家庭における被制御家庭電器機器の消費電力を制御することを特徴とする家庭内エネルギー消費管理方法である。

0012

本発明の他の態様は、前記の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが求めた前記一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を集計して地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算し、
前記負荷パターンに応じたデマンド信号を、地域の家庭の家庭内エネルギー消費管理システムに送信し、更に前記家庭内エネルギー消費管理システムから世帯の電力消費計画量のデータを受信し、受信した世帯の電力消費計画量のデータを用いて再度、地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算し、再計算した負荷パターンに基づいて発電機の稼動計画量を算出し、該発電機の稼動を制御することを特徴とする地域エネルギー管理方法である。

0013

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムであって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、
前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部と、を備え、
前記設定した第2の生活行動の項目毎に、当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
前記世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定した各エネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価するエネルギー消費実態定量評価演算部を有することを特徴とする。

0014

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システムであって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、
前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部と、を備え、
前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定した各エネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、前記エネルギー機器のエネルギー消費、前記行為時間を指標として可視化するエネルギー消費実態可視化演算部を有することを特徴とする。

0015

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システムであって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶する生活行動別係数データ記憶手段と、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する生活行動別平均行為者率記憶手段と、
前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算する時刻毎消費電力演算部とを備え、
前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価するエネルギー消費行動改善提案演算部を有し、
前記定量評価に基づき、前記ライフステージに対応したエネルギー消費行動の改善提案を掲示することを特徴とする。

0016

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価方法であって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、
コンピュータが前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他の第2の定数を加算した値から、一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および各生活行動の行為時間を計算し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した第2の生活構造の行為時間および前記設定したエネルギー機器の各エネルギー消費を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価することを特徴とする。

0017

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費実態の可視化方法であって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、
コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他第2の定数を加算した値から一世帯の設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記設定した生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、
前記定量評価に基づき、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、前記エネルギー機器のエネルギー消費、前記行為時間を指標として可視化することを特徴とする。

0018

本発明の他の態様は、家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案方法であって、
一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定し、
前記設定する第1の生活行動の項目は、「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とであり、
電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、
前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の第2の定数を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して記憶し、
一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記設定した第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶し、
コンピュータが、前記時刻毎の平均行為者率と前記エネルギー消費係数の積との和に前記その他第2の定数を加算した値から一世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量、および行為時間を計算し、
前記設定した生活行動の項目毎の当該生活行動で使用する各エネルギー機器を設定し、
前記各エネルギー機器における単位当たりのエネルギー消費量を設定し、
前記第2の生活行動毎の行為時間を設定し、
世帯の前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、前記生活行動の行為時間および前記設定したエネルギー機器のエネルギー消費量を指標として、前記設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量を定量評価し、
前記定量評価に基づき、前記ライフステージに対応したエネルギー消費行動の改善提案を掲示することを特徴とする。

0019

本発明の他の態様は、上述のシステムの少なくとも1つのシステムを搭載した電子機器若しくはサーバーである。
ここで、電子機器は、たとえばパソコン家電モバイル端末である。サーバーは例えばwebサーバーである。

発明の効果

0020

本発明によれば、一世帯の住宅を設計などする際に、一世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量の情報を参考にして住宅のエネルギーシステムを見直し住宅の省エネルギー化を推進することができる。本発明は、例えば統計データのみを用いて代表性のある結果を定期的且つ継続的に評価可能とする技術である。
すなわち、本発明によれば、家庭における時系列のエネルギー消費実態を容易に推計することができるようになる。これにより、家庭における生活行動に対応した省エネ対策の効果を定量的に評価可能となるため、例えば家庭のライフステージ別に有効な省エネ対策情報の提供の幅を広げることができる効果がある。

図面の簡単な説明

0021

本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが計算する際に用いる平日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが計算する際に用いる土曜日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが計算する際に用いる日曜日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る第1の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費量の推計システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る第1の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費量の推計システムの動作フローチャートである。
本発明の実施形態に係る第1の実施形態の家庭におけるエネルギー消費量の推計システムが表示手段で表示する、一世帯当たりの時刻毎の電力のエネルギー消費の推計量Pのグラフの例を示す図である。
本発明の実施形態に係る第2の実施形態の、家庭内エネルギー消費管理システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る第2の実施形態の、家庭内エネルギー消費管理システムの動作フローチャート(その1)である。
本発明の実施形態に係る第2の実施形態の、家庭内エネルギー消費管理システムの動作フローチャート(その2)である。
本発明の実施形態に係る第3の実施形態の、地域エネルギー管理システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る第3の実施形態の、地域エネルギー管理システムの動作フローチャート(その1)である。
本発明の実施形態に係る第3の実施形態の、地域エネルギー管理システムの動作フローチャート(その2)である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いる平日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いる土曜日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いる日曜日用の生活行動別係数データの値である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いるエネルギー機器のエネルギー消費データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いるエネルギー機器のエネルギー消費データの値である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いる設定した生活行動の項目毎の使用するエネルギー機器である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムが計算する際に用いる設定した生活行動の項目毎の使用するエネルギー機器である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムの動作フローチャートである。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムの夏季平日の定量評価結果を示した図である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムの冬季平日の定量評価結果を示した図である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システムの冬季 平日の定量評価結果を示した図である
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システムにて可視化したエネルギー消費実態図である。
本発明の実施形態に係る第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システムにて可視化したエネルギー消費実態図である。
本発明の実施形態に係る第5の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システムのブロック構成図である。
本発明の実施形態に係る第5の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システムにて提案する提案表の一例である。
本発明の実施形態に係る家庭におけるエネルギー(ガス)消費実態の評価システムが計算する際に用いる生活行動別係数データの値である。

実施例

0022

(本発明の原理
本発明は、公的機関が、HEMS(HomeEnergyManagementSystem)を用いて世帯毎に取得した、その世帯における各個別機器の時刻毎の消費電力量のデータ、及び、ガス及び水道の時刻毎の消費量のデータと、世帯の構成員へのアンケートにより得られた世帯の構成員の情報と、各構成員の生活行動のパターンの情報との公的な統計データを用いて評価などを行う技術である。それらの統計データに重回帰分析を適用することで、一世帯当たりの時刻毎の電力のエネルギー消費の推計量Pを計算して推計するための下記式1を求めると共に、図1から図3に示す係数データを導出して予め設定値とし記憶した。
P= B1×A1+B2×A2+B3×A3+B4×A4
+B5×A5+B6×A6+B7×A7+C1
・・・式1
ここで、その他の定数(C1)は、電力においては、待機電力を表している。また、ガスにおいては、0とみなす

0023

本発明は、図4に示すような家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10が、式1におけるエネルギー消費の推計量Pを、時刻毎に、単位時間あたりの電力(W)の単位で算出する。
このエネルギー消費の推計量Pは、対象にするエネルギーの種類は電力だけに限定されず、ガスの燃焼により得られるエネルギーもエネルギー消費の推計量Pに含ませることができる。また、エネルギーの種類毎に用意した式1により各種類のエネルギーのエネルギー消費の推計量Pを計算することもできる。

0024

この式1における値B1〜B7は、一世帯の構成員による各生活行動別の平均行為者率(100%の場合の値が1)をあらわす生活行動別平均行為者率であり、各世帯毎の時刻毎に異なる値を持つ配列データであらわす。本実施形態における生活行動別平均行為者率B1〜B7にそれぞれ対応する生活行動の例を以下の表1に示す。設定する生活行動の項目の分類はこれに限定されない。生活スタイルなどの実態に合わせて適宜、主要な生活行動を選別して設定すればよい。

0025

[表1]
(単独で行われる第1の生活行動)
B4:炊事・掃除・選択
・・・食事の支度後片付け、掃除、洗濯・アイロンがけなど
B6:趣味娯楽(ネット)
・・・趣味・娯楽・遊びとしてインターネットを使う(電子メールは除く)
複数人で同時に行われる第1の生活行動)
B1:睡眠
・・・30分以上連続した睡眠、仮眠昼寝など
B2:食事
・・・朝食、昼食、夕食、夜食、給食など
B3:身のまわりの用事
・・・洗顔トイレ、入浴、着替え化粧散髪など
B5:テレビ(自宅内)
・・・自宅内でのテレビ視聴
B7:その他・不明

0026

ここで、以下の推計システム、消費管理システム、地域エネルギー管理システムでは、生活行動の分類に重なりは無いように集計する。(使用していない生活行動は、家庭内で実施していない生活行動、あるいはエネルギーの推計に影響しない生活行動である。)
なお、後述のエネルギー消費実態の評価システム、可視化システム、改善提案システムでは、分類に重なりが発生する。これはテレビなどのエネルギー機器を使用する際は、複数の生活行動を同時に実施しているためである。そのため、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内))を「在宅活動」に項目を変更し、「趣味娯楽(ネット))を「自由行動」に項目を変更した。ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」を「入浴」に、「趣味娯楽(ネット)」を「自由行動」に項目を変更した。
生活行動別平均行為者率B1〜B7は、生活行動別平均行為者率B1〜B7に係わる各設定された生活行動の項目を表1に大分類して、その大分類の生活行動項目毎に、その生活行動別平均行為者率を計算する計算方法を、以下のように異ならせる。

0027

(複数人で同時に行われる生活行動)
行為者率とは、ある時刻の1時間の時間幅の中で、該当する生活行動を少しでも(15分以上)した人の数が一世帯の全構成員の人数の中で占める平均の割合のデータの配列である。表1の大分類で、複数人で同時に行われる生活行動と分類した平均行為者率B1、B2、B3、B5、B7は、各自の行為者率の平均を平均行為者率と定義する。

0028

(単独で行われる生活行動)
表1の大分類で、単独で行われる生活行動と分類した行為者率では、ある時刻の1時間の時間幅の中で該当する生活行動を少しでも(15分以上)した人が存在する場合に、その時刻の生活行動の行為者率を1にし、そうで無い場合は、その生活行動の行為者率を0にする。
そして、生活行動別平均行為者率B4とB6は、その時刻の、複数の世帯におけるそれらの行為者率1か0かを複数の世帯で平均化した値を、その時刻の生活行動別平均行為者率B4とB6と定義する。

0029

この生活行動別平均行為者率B1〜B7の時刻毎のデータによる配列データは、公的機関がHEMSを用いて時刻毎の消費電力量を取得した各世帯に対して、その世帯の構成員へのアンケートで取得したデータから導出した。すなわち、アンケートによって取得した世帯のライフステージ毎に、アンケートにより得られた各世帯の生活行動の行為者率のデータを元にして、生活行動別平均行為者率B1〜B7の時刻毎のデータを得た。なお、ライフステージの区分は、本実施形態では以下の表2のように区分けする。

0030

[表2]
(1)シングルライフステージ:
59以下を想定した一人暮らしの勤め人。
(2)カップルライフステージ:
59歳以下を想定した勤め人の夫婦の二人暮し。
(3)ベビーファミリーライフステージ:
就学児童がいる勤め人の夫婦。
(4)キッズファミリーライフステージ:
一番下の子ともが小中学生の夫婦。
(5)アダルトファミリー前期ライフステージ:
一番下の子ともが高校生か大学生の夫婦。
(6)アダルトファミリー後期ライフステージ:
一番下の子ともが勤め人の、勤め人夫婦。
(7)シニアシングルライフステージ:
60歳以上を想定した一人暮らしの無職。
(8)シニアカップルライフステージ:
60歳以上を想定した、無職の夫婦の二人暮し。

0031

(定数C1と係数An)
式1における定数C1と係数A1〜A7は、一世帯の構成員の各設定した生活行動の項目毎の係数である生活行動別係数データである。図1から図3に、日本の都市部の地域における公的統計データを重回帰分析することによって得た生活行動別係数データである係数A1〜A7とその他の定数C1を示す。図1から図3の生活行動項目毎の係数A1〜A7、C1は、世帯の構成員へのアンケートを元にして取得した生活行動別平均行為者率B1〜B7を説明変数とし、HEMSにより測定した各時刻の平均消費電力従属変数とする重回帰分析により計算して得た。

0032

平均気温の区分)
計算に適用する平均気温の区分は、その日の月日によって季節を計算することで定める。平均気温の区分けは、日本の東京都では、春では10℃〜13.8℃〜20℃、夏では20℃〜27.2℃〜23℃、秋では23℃〜19.3℃〜12℃、冬では12℃〜5.6℃〜13℃くらいの気温である。
重回帰分析により得た生活行動別係数である定数データC1と係数A1〜A7は、春、夏、秋、冬の季節で区分した平均気温の区分毎に異なり、一週間の、平日、土曜日、日曜日の区分毎に異なる係数が得られた。

0033

本発明は、これらの、一世帯の構成員の各生活行動項目毎の、生活行動別係数データの係数A1〜A7とその他の定数C1とを、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10の第1の生活行動別係数データ記憶手段14で記憶する。この生活行動別係数データである係数A1〜A7とその他の定数C1とは、地域毎にそれらのデータを取得し重回帰分析することが望ましい。
尚、An、Bnの、nは添字を表す。

0034

<第1の実施形態>
(家庭におけるエネルギー消費量の推計システム)
図4に、第1の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10のブロック構成図を示す。
この家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、住宅の施行業者事務所又は事業所に設置する、コンピュータで実行されるコンピュータシステムである。そして、住宅の施行業者が、住宅の顧客の新築住宅や住宅のリフォーム時に、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果省エネルギー機器の導入を検討できるように、顧客に対して、住宅のエネルギー消費量を時刻毎に推計した情報を表示するために使用する。

0035

図4のブロック構成図のように、この家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、ライフステージ設定手段11と、気温分類、曜日分類設定手段12と、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13と、生活行動別係数データ記憶手段14と、時刻毎消費電力演算部15と、時刻毎消費電力推計値記憶手段16とを有する。
この家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、時刻毎消費電力演算部15が、式1に従って、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。

0036

家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、ライフステージ設定手段11が、一世帯をライフステージに分類し、また、気温分類、曜日分類設定手段12が、所定日を、その季節と曜日とで分類する。
また、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13が、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に分類して、前記主要な項目として設定した生活行動項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する。また、第1の生活行動別係数データ記憶手段14が、生活行動項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数C1を、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶する。
そして、時刻毎消費電力演算部15が、生活行動項目毎に、その分類における一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。

0037

新築住宅や住宅のリフォーム時に、住宅の施行業者が、この家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を用いて、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費量(電力消費量)の推計量Pを計算し、その一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを顧客に提示する。
それによって、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討する用に供する。これにより、顧客がエネルギー消費量を低減した住宅を選択し、住宅の省エネルギー化を推進することができる効果がある。

0038

次に、本実施形態の、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10の各手段の処理を詳細に説明する。
(ライフステージ設定手段)
ライフステージ設定手段11は、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10の操作者に、一世帯に対して、表2に示す8つのライフステージの分類を選択・指定させ、指定されたライフステージを記憶手段に記憶する。

0039

(気温分類、曜日分類設定手段)
気温分類、曜日分類設定手段12は、操作者にキーボードあるいはタッチパネル等の入力手段を用いて地域名と月日データを入力させる。次に、その入力データから、以下のデータを計算する。月日のデータにより、住宅の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する。この平均気温の分類の枠は、春、夏、秋、冬に限定されず、地域によって気温の分類枠を異ならせることができる。例えば、熱帯地方などでは、気温の分類枠を1つにすることもできる。
また、気温分類、曜日分類設定手段12は、入力した地域名と月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、例えば、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する。この分類枠は、これに限定されず、国によって、家庭の宗教習慣文化によって、例えば1ヶ月の中の特定の期間を特定の種類の時間枠に分類することができる。

0040

(生活行動別平均行為者率データ記憶手段)
第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13は、表1の各生活項目に対して、ライフステージ毎、気温分類毎、曜日分類毎に、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを記憶する。この生活行動別平均行為者率データの集合は、その世帯が属する地域毎にデータを持つ。
このように、ライフステージ毎の、時刻毎の生活行動別の行為者率データが第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13に記憶されている。このため、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10の操作者に、その各生活行動別の行為者率を時刻毎に入力する手間を要求しないので、操作者のデータ入力の手間がかからない効果がある。

0041

(生活行動別係数データ記憶手段)
第1の生活行動別係数データ記憶手段14は、生活行動別に、予め行った重回帰分析によって得られた、気温分類毎、曜日分類毎の生活行動別係数データの係数A1〜A7と定数C1とを記憶する。この生活行動別係数データの集合は、その世帯が属する地域毎にデータを持つ。

0042

(時刻毎消費電力演算部)
時刻毎消費電力演算部15は、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13から、その世帯に指定されたライフステージと気温分類と曜日分類の、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを読み出す。また、第1の生活行動別係数データ記憶手段14から、指定された気温分類と曜日分類の、生活行動別係数データであるC1とA1〜A7を読み出す。
そして、時刻毎消費電力演算部15は、それらのデータを用いて式1を計算することで一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算し、その結果を時刻毎消費電力推計値記憶手段16に記憶し、そのデータを出力する。
ここで、本実施形態における各記憶手段は、例えばデータベースその他の記憶装置からなる。

0043

動作手順
本実施形態の家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、図5に示す動作フローチャートに従って以下の手順で動作する。
(ステップS1)
ライフステージ設定手段11が、操作者に一世帯のライフステージの分類を選択・指定させ、指定されたライフステージを記憶手段に記憶する。
(ステップS2)
気温分類、曜日分類設定手段12が、操作者にキーボードあるいはタッチパネル等の入力手段を用いて地域名と月日データを入力させる。

0044

(ステップS3)
気温分類、曜日分類設定手段12が、その入力データから、住宅の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する計算を行う。
(ステップS4)
気温分類、曜日分類設定手段12が、月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する計算を行う。
(ステップS5)
時刻毎消費電力演算部15が、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13から、その世帯に指定されたライフステージと、気温分類及び曜日分類の生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データとを読み出す。

0045

(ステップS6)
時刻毎消費電力演算部15が、第1の生活行動別係数データ記憶手段14から、指定された気温分類と曜日分類の、生活行動別係数データC1とA1〜A7を読み出す。
(ステップS7)
時刻毎消費電力演算部15が、それらのデータを用いて式1を計算することで、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算すると共に、その計算結果を時刻毎消費電力推計値記憶手段16に記憶し、そのデータを、編集処理をして表示手段で表示することで操作者に通知する。

0046

図6に、表示手段で表示する一世帯当たりの時刻毎の電力のエネルギー消費の推計量Pの表示例を示す。図6は、ベビーファミリーライフステージの世帯の、平均気温分布が春の、平日の、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pの値を時刻毎に棒グラフで表示した場合を示す。図6では、棒グラフの棒で、各生活行動毎の式1の内訳をあらわした。すなわち、棒グラフの棒に、式1の、生活行動別平均行為者率Bnと生活行動別係数データAnの積の加算値をあらわした。
このように、各生活行動毎の式1の内訳をグラフにあらわすことで、ある時刻においてはどの生活行動が主要であるかの情報が表現できる効果がある。

0047

こうして、本実施形態の、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10は、時刻毎の生活行動項目毎に、その生活行動項目において主に用いられる機器の電力の消費量を推計する計算を行い、その結果を時刻毎に操作者に知らせることができる。
この家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を住宅の施行業者が使用することで、住宅の顧客が新築住宅や住宅のリフォームを計画する際に、住宅の施行業者が、その顧客の一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費量(電力消費量)の推計量Pの推移を速やかに表示できる。

0048

顧客の世帯に太陽光発電システム蓄電池システムを設置する場合の時刻当たりの発電量の推計データや蓄電池システムの充電エネルギーの推計データを、本実施形態の家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10によるエネルギー消費の推計量Pの計算結果と合計して、その世帯のエネルギーシステムが必要とする電力の総和を計算することができる。

0049

住宅の施行業者がそれにより顧客に太陽光発電システムや蓄電池システムの具体的導入効果を提示し、顧客がその情報を参考にして住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討する用に供する。それにより、顧客が太陽光発電システムや蓄電池システムなどを備えた、エネルギー消費量を低減した住宅を建築することを促進し、住宅の省エネルギー化を推進することができる効果がある。
それ以外の効果として、エネルギー消費量の推計システム10が家庭の世帯において多大な電力を消費している機器を推計する情報を表示することで、顧客がその機器の電力の消費量を節減する計画を立てる用に供し、世帯のエネルギー消費量を節減する電力節減計画を的確に立案できるようにする効果がある。

0050

<第2の実施形態>
(家庭内エネルギー消費管理システム)
図7のブロック構成図に、コンピュータで実行される第2の実施形態のコンピュータシステムである家庭内エネルギー消費管理システム20の機能構成を示す。第2の実施形態の家庭内エネルギー消費管理システム20は、図7のブロック構成図のように、第1の実施形態で説明した家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を組み込むと共に、それに加えて、気温データ入力手段21と、消費電力デマンドレスポンス通信手段22と、電力消費調整量演算手段23と、被制御家庭電器機器25の消費電力を制御する消費電力調整手段24と、で構成する。この家庭内エネルギー消費管理システム20は、各家庭の住宅に設置して使用する。

0051

この家庭内エネルギー消費管理システム20は、第1の実施形態と同様な家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を有し、それに加えて、以下の機能手段を持つ。
(気温データ入力手段)
すなわち、家庭内エネルギー消費管理システム20は、気温データ入力手段21を有し、気温データ入力手段21が、その住宅の外気の気温データを測定する。あるいは、気温データ入力手段21は、通信回線を通じて気象データを受信する手段であっても良い。
(消費電力デマンドレスポンス通信手段)
また、家庭内エネルギー消費管理システム20は、消費電力デマンドレスポンス通信手段22を有し、それを介して、地域エネルギー管理システム30から、電力の需要ピーク時に所定電力を超える電力に加算する電力価格を通知するデマンド信号を受信する。
そのデマンド信号を受信した、家庭内エネルギー消費管理システム20は、使用電力量を計画する計算を行い、その計算結果の電力消費計画量を地域エネルギー管理システム30に返信する。

0052

(電力消費調整量演算手段)
すなわち、家庭内エネルギー消費管理システム20の電力消費調整量演算手段23が、消費電力デマンドレスポンス通信手段22を介して、地域エネルギー管理システム30から、電力の需要がピークになる時刻の、所定電力を超える電力を使用する場合に余分に必要になる電力価格のデータを含むデマンド信号を受信する。

0053

次に、その電力消費調整量演算手段23が、その電力価格のデータと、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10の出力の消費電力推計値とをその世帯の構成員に表示する。そして、世帯の構成員から指示を受けて、電力の需要がピークになる時刻におけるその世帯の電力消費計画量を決定して記憶する。
そして、各世帯の家庭内エネルギー消費管理システム20は、その世帯の電力消費計画量のデータを、消費電力デマンドレスポンス通信手段22を介して、地域エネルギー管理システム30に送信する。

0054

(消費電力調整手段)
そして、家庭内エネルギー消費管理システム20の電力消費調整量演算手段23は、電力の需要がピークになる時刻に、消費電力調整手段24を用いて、被制御家庭電器機器25の総消費電力量を電力消費計画量以下に制限する制御を行う。例えばエアコンの被制御家庭電器機器25の室温の設定温度の値を変える制御を行ったり、電磁調理器の被制御家庭電器機器25の最大使用電力の上限を制限する。

0055

(動作手順)
本実施形態の家庭内エネルギー消費管理システム20は、図8図9フローチャートに示す以下の手順で動作する。
(ステップS1)
家庭内エネルギー消費管理システム20の初期設定として、地域エネルギー管理システムとの通信の初期設定を行う。
更に、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10のライフステージ設定手段11が、家庭の世帯のシステム操作者に、一世帯のライフステージの分類を選択・指定させ、指定されたライフステージを記憶手段に記憶する。また、初期設定として、操作者に、その世帯の属する地域名を入力させる。そして、入力された地域名用の、生活行動別係数データの係数A1〜A7と定数C1とを、計算用の係数データとして第1の生活行動別係数データ記憶手段14内に用意する。

0056

(ステップS2)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、月日と時刻の時計17から月日データを読み込む。
(ステップS3)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、気温データ入力手段21からその住宅の気温のデータを読み込む。
(ステップS4)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、その月日のデータと気温のデータを用いて、その世帯の住宅の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する計算を行う。

0057

(ステップS5)
気温分類、曜日分類設定手段12が、月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する計算を行う。
(ステップS6)
時刻毎消費電力演算部15が、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13から、その世帯に指定されたライフステージと、気温分類と曜日分類の生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データとを読み出す。
(ステップS7)
時刻毎消費電力演算部15が、第1の生活行動別係数データ記憶手段14から、指定された気温分類と曜日分類の、生活行動別係数データである定数C1と係数A1〜A7を読み出す。

0058

(ステップS8)
時刻毎消費電力演算部15が、それらのデータを用いて式1を計算することで、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算し、その計算結果を時刻毎消費電力推計値記憶手段16に記憶する。
(ステップS9)
電力消費調整量演算手段23が、消費電力デマンドレスポンス通信手段22を介して、地域エネルギー管理システム30から、電力の需要のピーク時に所定電力を超える電力に加算する電力価格を通知するデマンド信号を受信する。

0059

(ステップS10)
電力消費調整量演算手段23が、地域エネルギー管理システム30から受信した、電力の需要がピークになる時刻の、所定電力を超える電力を使用する場合に余分に必要になる費用見積りのデータを表示手段で表示することで、世帯の構成員にそのデータを観察させる。また、電力消費調整量演算手段23は、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pの情報を表示手段で表示することで、世帯の構成員にそのデータを観察させる。
(ステップS11)
次に、電力消費調整量演算手段23が、世帯の構成員から指示を受けて、電力の需要がピークになる時刻におけるその世帯の電力消費計画量を決定して記憶する。

0060

(ステップS12)
次に、電力消費調整量演算手段23が、その世帯の電力消費計画量のデータを、消費電力デマンドレスポンス通信手段22を介して、地域エネルギー管理システム30に送信する。
(ステップS13)
そして、家庭内エネルギー消費管理システム20の電力消費調整量演算手段23は、電力の需要がピークになる時刻に、消費電力調整手段24を用いて、被制御家庭電器機器25の総消費電力量を電力消費計画量以下に制限する制御を行う。
例えばエアコンの被制御家庭電器機器25の室温の設定温度の値を変える制御を行ったり、電磁調理器の被制御家庭電器機器25の最大使用電力の上限を制限したりする。

0061

このようにして、本実施形態の家庭内エネルギー消費管理システム20は、地域エネルギー管理システム30と通信しながら、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を用いて自家のエネルギー消費の推計量Pを計算して電力需要を推計して、家庭内の電力消費計画量を計算し、その家庭内の電力消費計画量を地域エネルギー管理システム30に返信する。また、その家庭内の電力消費計画量に合わせて、自家内の被制御家庭電器機器25の電力消費を制御する。
本実施形態の家庭内エネルギー消費管理システム20を用いることで、家庭において、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算して表示することで、家庭の構成員が電力の需要がピークになる時刻におけるその世帯の電力消費計画量を的確に立案できるようになる効果がある。

0062

<第3の実施形態>
(地域エネルギー管理システム)
図10のブロック構成図に、第3の実施形態に係る地域エネルギー管理システム30の機能手段の構成を示す。第3の実施形態の地域エネルギー管理システム30は、図10のブロック構成図のように、第1の実施形態で説明した家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10を組み込み、それに加えて、ライフステージ毎世帯数記憶手段31と、平均気温データ入力手段32と、全家庭消費電力推計手段33と、家庭以外の時刻毎消費電力推計手段34と、電力需給量調整手段35と、発電機稼動制御手段36と、消費電力デマンドレスポンス通信手段37とで構成する。

0063

地域エネルギー管理システム30は、学校やビルなどの1つの建物あたり、あるいは、複数の世帯の小規模な集合あたりに、燃料電池ガスエンジンを用いた発電機などの小型の発電機や蓄電池システムなどの発電機40を設置して予備の電力の発電量を管理する。すなわち、地域エネルギー管理システム30は、その発電機40からの出力と、電力会社からの商用電力とを併用して、その1つの建物等の時刻毎の消費電力を推計し、その消費電力の推計に従って発電機40を稼動させる。

0064

この地域エネルギー管理システム30は、図10のブロック構成図のように、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10以外に以下の機能手段を有する。
(ライフステージ毎世帯数記憶手段)
すなわち、地域エネルギー管理システム30はライフステージ毎世帯数記憶手段31を有し、それが、エネルギー(電力)を供給する先の世帯のライフステージ毎に世帯数を記憶する。また、地域エネルギー管理システム30は平均気温データ入力手段32を有し、それが、その地域の外気の平均温度を測定するか、又は、通信回線を通じて気象データを受信する。

0065

(全家庭消費電力推計手段)
また、地域エネルギー管理システム30は全家庭消費電力推計手段33を有し、それが、家庭の全世帯の消費電力の推計値を集計する。
(家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段)
また、地域エネルギー管理システム30は家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段34を有し、それが、エネルギー(電力)を供給する先の、家庭以外の拠点のエネルギー消費の推計量を計算する。

0066

(電力需給量調整手段)
また、地域エネルギー管理システム30は電力需給量調整手段35を有し、それが、全家庭消費電力推計手段33から全世帯の時刻毎の消費電力の推計値のデータを受け取り、また、家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段34から家庭以外の拠点の時刻毎のエネルギー消費の推計量のデータを受け取る。電力需給量調整手段35は、計算手段、送信手段、受信手段、及び第2の計算手段を備える。

0067

(発電機稼動制御手段)
そして、電力需給量調整手段35は、受け取ったデータから、総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する(計算手段)。次に、発電機稼動制御手段36が、電力需給量調整手段35が求めた負荷パターンに基づいて、発電機40を稼動させて不足電力を補う発電を行う。ここで、電力を供給する蓄電池システムも発電機40の一種に分類する。

0068

(消費電力デマンドレスポンス通信手段)
また、電力需給量調整手段35は、電力の需給関係により稼動する必要がある発電機40の稼動に伴う増加コストを計算する。そして、所定電力を超える電力に課金する金額を計算する。そして、消費電力デマンドレスポンス通信手段37を介して、各家庭の家庭内エネルギー消費管理システム20及び、家庭以外の拠点のエネルギー消費管理システムに、電力の需要のピーク時に所定電力を超える電力に加算する電力価格を通知するデマンド信号を送信する(送信手段)。

0069

各家庭の家庭内エネルギー消費管理システム20は、その、所定電力を超える電力に課金する金額のデータを受信した場合に、その地域の電力需要がピークになる時刻におけるその世帯の電力消費計画量を計算し記憶する。そして、各世帯の家庭内エネルギー消費管理システム20は、その世帯の電力消費計画量のデータを地域エネルギー管理システム30に送信する。

0070

地域エネルギー管理システム30の電力需給量調整手段35は、消費電力デマンドレスポンス通信手段37を介して、各家庭から、その世帯の電力消費計画量のデータを受信し、家庭以外の全拠点のエネルギー消費管理システムから電力消費計画量のデータを受け取る(受信手段)。
そして、電力需給量調整手段35は、全世帯と全拠点の時刻毎の消費電力の推計値と電力消費計画量を用いて、再度、総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する(第2の計算手段)。電力需給量調整手段35は、その負荷パターンに基づいて、発電機稼動制御手段36を介して発電機40を稼動させて不足電力を補う発電を行う。

0071

(動作手順)
本実施形態の地域エネルギー管理システム30は、図11図12のフローチャートに示す以下の手順で動作する。
(ステップS1)
地域エネルギー管理システム30は、そのシステムの稼動の初期に、その地域の各世帯の家庭内エネルギー消費管理システム20との間で消費電力デマンドレスポンス通信手段37を介して通信を行う初期の通信設定を行う。
また、地域エネルギー管理システム30は、その地域の各世帯のライフステージの分類をライフステージ毎世帯数記憶手段31に記憶する。それにより、ライフステージ毎世帯数記憶手段31が、その地域の家庭の世帯のライフステージ毎の世帯数を記憶する。

0072

また、地域エネルギー管理システム30は、その地域用の、生活行動別係数データC1とA1〜A7とを計算用の係数データを第1の生活行動別係数データ記憶手段14内に用意する。
また、地域エネルギー管理システム30は、その地域用の、世帯のライフステージ毎の、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13に記憶する。

0073

(ステップS2)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、月日と時刻の時計17から月日データを読み込む。
(ステップS3)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、平均気温データ入力手段32からその地域の平均気温のデータを読み込む。
(ステップS4)
次に、気温分類、曜日分類設定手段12が、その月日のデータと気温のデータを用いて、その地域の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する計算を行う。

0074

(ステップS5)
気温分類、曜日分類設定手段12が、月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する計算を行う。
(ステップS6)
時刻毎消費電力演算部15が、その地域のライフステージ毎に、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段13から、そのライフステージと気温分類と曜日分類の、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを読み出す。

0075

(ステップS7)
時刻毎消費電力演算部15が、第1の生活行動別係数データ記憶手段14から、指定された気温分類と曜日分類の、生活行動別係数データである定数C1と係数A1〜A7とを読み出す。
(ステップS8)
時刻毎消費電力演算部15が、それらのデータを用いて式1を計算することで、そのライフステージにおける一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費量に推計量Pを計算し、その結果を時刻毎消費電力推計値記憶手段16に記憶する。
(ステップS9)
全家庭消費電力推計手段33が、時刻毎消費電力推計値記憶手段16からそのライフステージの一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pのデータを読出し、そのライフステージの世帯数を掛け算して、同一ライフステージの全世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算して記憶する。

0076

(ステップS10)
全家庭消費電力推計手段33が、ステップS6からステップS9の処理を繰り返して、全ライフステージについて計算し、その計算結果を集計することで、全ライフステージの全世帯の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算して記憶する。
(ステップS11)
次に、家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段34が、その地域の家庭以外の全拠点の時刻毎のエネルギー消費の推計量を計算する。

0077

(ステップS12)
次に、電力需給量調整手段35が、全家庭消費電力推計手段33から全世帯の時刻毎の消費電力の推計値のデータを受け取り、また、家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段34から家庭以外の拠点の時刻毎のエネルギー消費の推計量のデータを受け取り、その地域の総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する(計算手段)。
(ステップS13)
次に、電力需給量調整手段35が、電力の需給関係により稼動する必要がある発電機40の稼動に伴う増加コストを計算する。そして、所定電力を超える電力に課金する金額を計算する。

0078

(ステップS14)
次に、電力需給量調整手段35が、消費電力デマンドレスポンス通信手段37を介して、電力の需要ピーク時に電力の消費が多いと推測した家庭の家庭内エネルギー消費管理システム20及び、家庭以外の拠点のエネルギー消費管理システムに、電力の需要のピーク時に所定電力を超える電力に加算する電力価格を通知するデマンド信号を送信する(送信手段)。
(ステップS15)
次に、電力需給量調整手段35が、消費電力デマンドレスポンス通信手段37を介して、各家庭の家庭内エネルギー消費管理システム20から世帯の電力消費計画量のデータを受け取る(受信手段)。また、家庭以外の全拠点のエネルギー消費管理システムから、家庭以外の拠点の電力消費計画量のデータを受け取る。

0079

(ステップS16)
電力需給量調整手段35は、全世帯と全拠点の時刻毎の消費電力の推計値と電力消費計画量を用いて、再度、総消費電力の時刻毎の負荷パターンを計算する(第2の計算手段)。
(ステップS17)
電力需給量調整手段35は、その負荷パターンに基づいて、その日の発電機40の稼動計画を算出する。
(ステップS18)
発電機稼動制御手段36は、その日の発電機40の稼動計画に基づいて、発電機40を稼動させて不足電力を補う発電を行う。
地域エネルギー管理システム30は毎日、ステップS2からステップS18までの処理を繰り返す。また、適宜、その地域の世帯数が変わる都度、ステップS1の処理を実施してライフステージ毎の世帯数のデータを更新する。

0080

(以下の実施形態に係る原理)
以下に説明する実施形態に係る本発明は、公的機関が、HEMS(HomeEnergyManagementSystem)を用いて世帯毎に取得した、その世帯の各個別機器の時刻毎の消費電力量のデータ、及び、ガス及び水道の時刻毎の消費量のデータと、世帯の構成員へのアンケートにより得られた世帯の構成員の情報と、各構成員の生活行動のパターンの情報との公的な統計データを用いた。それらの統計データに重回帰分析を適用することで、一世帯当たりの時刻毎の電力のエネルギー消費の推計量Pを計算して推計する以下の式2と、図13図15に示す係数データを導出した。
P= B1×A1+B2×A2+B3×A3+B4×A4
+B5×A5+B6×A6+B7×A7+C2
・・・式2
ここで、その他の定数(C2)は、電力においては、待機電力を表している。また、ガスにおいては、0とみなす。

0081

本発明は、図16に示すような家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50が、この式2におけるエネルギー消費の推計量Pを、時刻毎に、単位時間あたりの電力(W)の単位で算出する。
このエネルギー消費の推計量Pは、対象にするエネルギーの種類は電力だけに限定されず、ガスの燃焼により得られるエネルギーもエネルギー消費の推計量Pに含ませることができる。また、エネルギーの種類毎に用意した式2により各種類のエネルギーのエネルギー消費の推計量Pを計算することもできる。

0082

この式2における値B1〜B7は、一世帯の構成員による各生活行動別の平均行為者率(100%の場合の値が1)をあらわす生活行動別平均行為者率であり、各世帯毎の時刻毎に異なる値を持つ配列データであらわす。生活行動別平均行為者率B1〜B7に対応する以下で説明する実施形態で設定した第2の生活行動の項目を以下の表3に示す。第1の生活行動の項目の例は、上述の表1と同様である。
尚、生活行動の項目の分類はこれに限定されない。適宜、主要な生活行動の項目を選択して設定すればよい。

0083

[表3]
(単独で行われる第2の生活行動)
B4:炊事・掃除・選択。
B6:自由行動
(複数人で同時に行われる第2の生活行動)
B1:睡眠
B2:食事
B3:身のまわりの用事
B5:在宅行動
B7:その他・不明

0084

すなわち、以下の実施形態では、一世帯における生活行動の項目として、第1の複数の生活行動の項目と第2の複数の生活行動の項目とを予め設定する。
前記設定する第1の生活行動の項目は、上述の実施形態での生活行動の項目と同様に「テレビ(自宅内)」と、「趣味娯楽(ネット)」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「食事」と、「その他の行動」とである。
前記設定する第2の生活行動の項目は、「在宅行動」と、「自由行動」と、「睡眠」と、「炊事・掃除・洗濯」と、「身のまわりの用事」と、「入浴」と、「食事」と、「その他の行動」とである。

0085

エネルギー機器に応じて、電力に関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「在宅行動」に対応し、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応し、ガスに関する分析においては、「テレビ(自宅内)」は「入浴」に、「趣味娯楽(ネット)」は「自由行動」に対応する。このように、使用するエネルギー機器などによって生活行動を選択することで、エネルギー消費実態の分析精度が高まる。

0086

ここで、
在宅活動(国民生活時間では起床在宅)・・・家にいて起きて活動している時間である。
自由行動・・・人間性を維持向上させるために行う自由裁量性の高い行動。
マスメディア接触、積極的活動であるレジャー活動、人と会うこと・話すことが中心の会話交際心身を休めることが中心の休息、からなる。
入浴・・・自宅での入浴(浴槽入浴シャワー入浴を含む)
その他・不明・・・上記のどれにも当てはまらない行動
である。
その他の生活行動の内容は、前述と同じである。

0087

生活行動別平均行為者率B1〜B7は、生活行動別平均行為者率B1〜B7にかかわる各生活行動の項目を表3に大分類して、その大分類の生活行動の項目毎に、その生活行動別平均行為者率を計算する計算方法を、以下のように異ならせる。
(複数人で同時に行われる第2の生活行動)
行為者率とは、ある時刻の1時間の時間幅の中で、該当する生活行動を少しでも(15分以上)した人の数が一世帯の全構成員の人数の中で占める平均の割合のデータの配列である。表3の大分類で、複数人で同時に行われる生活行動と分類した平均行為者率B1、B2、B3、B5、B7は、各自の行為者率の平均を平均行為者率と定義する。

0088

(単独で行われる第2の生活行動)
表3の大分類で、単独で行われる生活行動と分類した行為者率では、ある時刻の1時間の時間幅の中で該当する生活行動を少しでも(15分以上)した人が存在する場合に、その時刻の生活行動の行為者率を1にし、そうで無い場合は、その生活行動の行為者率を0にする。
そして、生活行動別平均行為者率B4とB6は、その時刻の、複数の世帯におけるそれらの行為者率1か0かを複数の世帯で平均化した値を、その時刻の生活行動別平均行為者率B4とB6と定義する。

0089

この生活行動別平均行為者率B1〜B7の時刻毎のデータによる配列データは、公的機関がHEMSを用いて時刻毎の消費電力量を取得した各世帯に対して、その世帯の構成員へのアンケートで取得したデータから導出した。すなわち、アンケートによって取得した世帯のライフステージ毎に、アンケートにより得られた各世帯の生活行動の行為者率のデータを元にして、生活行動別平均行為者率B1〜B7の時刻毎のデータを得た。なお、ライフステージの区分は、以下の表4のように区分けする。

0090

[表4]
(1)シングルライフステージ:
59歳以下を想定した一人暮らしの勤め人。
(2)カップルライフステージ:
59歳以下を想定した勤め人の夫婦の二人暮し。
(3)ベビーファミリーライフステージ:
未就学の児童がいる勤め人の夫婦。
(4)キッズファミリーライフステージ:
一番下の子ともが小中学生の夫婦。
(5)アダルトファミリー前期ライフステージ:
一番下の子ともが高校生か大学生の夫婦。
(6)アダルトファミリー後期ライフステージ:
一番下の子ともが勤め人の、勤め人夫婦。
(7)シニアシングルライフステージ:
60歳以上を想定した一人暮らしの無職。
(8)シニアカップルライフステージ:
60歳以上を想定した、無職の夫婦の二人暮し。

0091

(定数C2と係数An)
式2におけるその他の第2の定数C2と係数A1〜A7とは、一世帯の構成員の第2の生活行動項目毎の係数である生活行動別係数データである。図13図15に、日本の都市部の地域における公的統計データを重回帰分析することによって得た第2の生活行動の生活行動別係数データの定数C2と係数A1〜A7を示す。図13図15の生活行動項目毎の係数は、世帯の構成員へのアンケートを元にして取得した生活行動別平均行為者率B1〜B7を説明変数とし、HEMSにより測定した各時刻の平均消費電力を従属変数とする重回帰分析により計算して得た。
なお、エネルギー(機器)がガスの場合には、図30に示すような第2の生活行動の生活行動別係数データを採用する。求め方は同様に重回帰分析により計算して得る。

0092

以下の説明では、図13図15の生活行動別係数データを使用する場合を主な例として説明する。
(平均気温の区分)
計算に適用する平均気温の区分は、その日の月日によって季節を計算することで定める。平均気温の区分けは、日本の東京都では、春では10℃〜13.8℃〜20℃、夏では20℃〜27.2℃〜23℃、秋では23℃〜19.3℃〜12℃、冬では12℃〜5.6℃〜13℃くらいの気温である。

0093

重回帰分析により得た生活行動別係数データであるC2と係数A1〜A7は、春、夏、秋、冬の季節で区分した平均気温の区分毎に異なり、一週間の、平日、土曜日、日曜日の区分毎に異なる係数が得られた。
本発明は、これらの、一世帯の構成員の各生活行動項目毎の、生活行動別係数データC2と係数A1〜A7を、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50の生活行動別係数データ記憶手段54で記憶する。この生活行動別係数データC2と係数A1〜A7は、地域毎にそれらのデータを取得し重回帰分析することが望ましい。

0094

<第4の実施形態>
(家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム)
図16に、第4の実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50のブロック構成図を示す。
この家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、住宅の施行業者の事務所又は事業所に設置する、コンピュータで実行されるコンピュータシステムである。そして、住宅の施行業者が、住宅の顧客の新築住宅や住宅のリフォーム時に、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討できるように、顧客に対して、住宅のエネルギー消費量を時刻毎に推計した情報を表示するために使用する。

0095

図16のブロック構成図のように、この家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、ライフステージ設定手段51と、気温分類、曜日分類設定手段52と、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段53と、第2の生活行動別係数データ記憶手段54と、第2の生活行動別行為時間記憶手段63、時刻毎消費エネルギー演算部55と、第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部56と、エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段57と、第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段58と、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59と、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果記憶手段60とを有する。

0096

この家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、時刻毎消費電力演算部15が、式2に従って、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。
家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、ライフステージ設定手段51が、一世帯をライフステージに分類し、また、気温分類、曜日分類設定手段52が、所定日を、その季節と曜日とで分類する。

0097

また、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段53が、一世帯のライフステージ毎に、前記気温の分類毎と一週間の曜日毎に、第1の生活行動の項目毎の時刻毎の平均行為者率を記憶する。また、第2の生活行動別係数データ記憶手段54が、第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費係数A1〜A7とその他の定数C2とを、春、夏、秋、冬に分類した気温の分類毎と一週間の曜日毎に記憶する。
そして、時刻毎消費エネルギー演算部55が、第2の生活行動の項目毎に、その分類における一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。

0098

新築住宅や住宅のリフォーム時に、住宅の施行業者が、この家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50を用いて、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費量(電力消費量)の推計量Pを計算し、その一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを顧客に提示する。
それによって、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討する用に供する。これにより、顧客がエネルギー消費量を低減した住宅を選択し、住宅の省エネルギー化を推進することができる効果がある。

0099

本実施形態の、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50における各手段の処理内容を以下で詳細に説明する。
(ライフステージ設定手段)
ライフステージ設定手段51は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50の操作者に、一世帯に対して、表2に示す8つのライフステージの分類を選択・指定させ、指定されたライフステージを記憶手段に記憶する。

0100

(気温分類、曜日分類設定手段)
気温分類、曜日分類設定手段52は、操作者にキーボードあるいはタッチパネル等の入力手段を用いて地域名と月日データを入力させる。次に、その入力データから、以下のデータを計算する。月日のデータにより、住宅の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する。この平均気温の分類の枠は、春、夏、秋、冬に限定されず、地域によって気温の分類枠を異ならせることができる。例えば、熱帯地方などでは、気温の分類枠を1つにすることもできる。
また、気温分類、曜日分類設定手段52は、入力した地域名と月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、例えば、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する。この分類枠は、これに限定されず、国によって、家庭の宗教習慣や文化によって、例えば1ヶ月の中の特定の期間を特定の種類の時間枠に分類することができる。

0101

(第1の生活行動別平均行為者率記憶手段)
第1の生活行動別平均行為者率記憶手段53は、第1の生活項目に対して、ライフステージ毎、気温分類毎、曜日分類毎に、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを記憶する。この生活行動別平均行為者率データの集合は、その世帯が属する地域毎にデータを持つ。
このように、ライフステージ毎の、時刻毎の生活行動別の行為者率データが生活行動別平均行為者率記憶手段53に記憶されているので、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50の操作者には、その各生活行動別の行為者率を時刻毎に入力する手間を要求しないので、操作者のデータ入力の手間がかからない効果がある。

0102

(第2の生活行動別係数データ記憶手段)
第2の生活行動別係数データ記憶手段54は、第2の生活行動別に、予め行った重回帰分析によって得られた、気温分類毎、曜日分類毎の生活行動別係数データである定数C2と係数A1〜A7を記憶する。この生活行動別係数データの集合は、その世帯が属する地域毎にデータを持つ。

0103

(時刻毎消費エネルギー演算部)
時刻毎消費エネルギー演算部55は、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段53から、その世帯に指定されたライフステージと気温分類と曜日分類の、第2の生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを読み出す。また、第2の生活行動別係数データ記憶手段54から、指定された気温分類と曜日分類の、第2の生活行動の生活行動別係数データである定数C2と、係数A1〜A7を読み出す。
そして、時刻毎消費エネルギー演算部55は、それらのデータを用いて式2を計算することで一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。

0104

(第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部56は、時刻毎消費エネルギー演算部55にて計算された一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pから、第2の生活行動項目毎のエネルギー消費量を演算する。
(第2の生活行動別行為時間記憶手段)
第2の生活行動別行為時間記憶手段63は、ライフステージ設定手段51からの情報に基づき、第2の生活行動毎の行為時間Tを予め計算して記憶する。

0105

(エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段)
エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段57は、エネルギー機器データにおける公表値を用いて算出した機器別の単位当たりのエネルギー消費量eを記憶する。図17図18にその機器別のエネルギー消費量eの例を示す。
(第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段)
第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段58は、第2の生活行動ごとに使用していると設定されたエネルギー機器データを記憶する。図19図20にその設定されたエネルギー機器データの例を示す。

0106

(第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59は、第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部56及び第2の生活行動別行為時間記憶手段63から第2の生活行動項目毎のエネルギー消費量と、第2の生活行動項目毎の行為時間を読み出す。また、エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段57から、機器別のエネルギー消費データを読み出す。さらに、第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段58から、第2の生活行動ごとに使用していると設定されたエネルギー機器データを読み出す。

0107

そして、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59は、それらのデータを用いて式3を計算することで、設定した第2の生活行動の項目毎のエネルギー消費量eを、各生活行動の行為時間Tと、エネルギー機器におけるエネルギー消費とを指標として定量評価を行う。
P=e×T ・・・式3
その定量評価結果を第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果記憶手段60に記憶し、そのデータを出力する。

0108

(動作手順)
本実施形態の家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、図21に示す動作フローチャートに従って以下の手順で動作する。
(ステップS1)
ライフステージ設定手段51が、操作者に一世帯のライフステージの分類を選択・指定させ、指定されたライフステージを記憶手段に記憶する。
(ステップS2)
気温分類、曜日分類設定手段52が、操作者にキーボードあるいはタッチパネル等の入力手段を用いて地域名と月日データを入力させる。
(ステップS3)
気温分類、曜日分類設定手段52が、その入力データから、住宅の1日の平均気温の分類を、春、夏、秋、冬に分類する計算を行う。

0109

(ステップS4)
気温分類、曜日分類設定手段52が、月日データを元にして、データを計算する日の曜日を、平日、土曜日、日曜日又は休日、に分類する計算を行う。
(ステップS5)
時刻毎消費エネルギー演算部55が、第1の生活行動別平均行為者率記憶手段53から、その世帯に指定されたライフステージと気温分類と曜日分類の、生活行動別平均行為者率データB1〜B7の時刻毎の配列データを読み出す。
(ステップS6)
時刻毎消費エネルギー演算部55が、生活行動別係数データ記憶手段54から、指定された気温分類と曜日分類の、生活行動別係数データである定数Cと係数A1〜A7を読み出す。

0110

(ステップS7)
時刻毎消費エネルギー演算部55が、それらのデータを用いて式2を計算することで一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを計算する。
(ステップS8)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部56が、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを用いて計算することで、一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pから、第2の生活行動項目毎のエネルギー消費量と、第2の生活行動項目毎の行為時間Tを計算する。
(ステップS9)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59が、エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段57から、機器別のエネルギー消費eを読み出す。

0111

(ステップS10)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59が、第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段58から、第2の生活行動毎に設定されたエネルギー機器データを読み出す。
(ステップS11)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59が、第2の生活行動別行為時間記憶手段63から、第2の生活行動別の行為時間Tの呼び出しを行う。
(ステップS12)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59が、それらのデータを用いて式3を計算することで、設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費量を、第2の生活行動の各行為時間Tと、エネルギー機器におけるエネルギー消費量eとを指標として定量評価を行う。その評価結果を第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部59に記憶し、そのデータを表示手段で表示することで操作者に通知する。

0112

図22〜24は、定量評価結果の一例である。図22〜24は、横軸に行為時間を、縦軸に各種エネルギーの単位時間あたりの消費量を指標として散布図を作成したものである。
図22は、夏季平日における世帯構成別の定量評価結果を示した図である。
この図22に示すように、夏季について、自由行動は、キッズファミリーやアダルトファミリー(前期)など、成人していない子どもがいる世帯は、単位時間あたりの電力消費量が大きく、シニアシングルやシニアカップルのようにシニア世帯は、行為時間が長い傾向にあることが確認される。自由行動の平均行為者率や行為時間は、起床在宅の平均行為者率や行為時間と強い相関関係にあることが確認される。つまり、シニア世帯は未成年の子どもがいる世帯に比べて起床在宅時の自由行動の行為割合が高く、行為時間も長いということが確認される。一方で、シニア世帯のほうが未成年の子どもがいる世帯に比べて単位時間あたりの電力消費量が小さいため、高齢者がいる世帯は、効率的な自由行動を行っていると考えられる。したがって、自由行動における電力削減対策を検討する際には、高齢者世帯の取組みを応用する方法が適切であると考えられる。

0113

炊事・洗濯・掃除については、特に主婦がいる世帯の電力消費や行為時間が大きいことが特徴である。したがって、特に主婦のいる世帯については炊事・掃除・洗濯に関する対策が有効であると確認できる。
シングル世帯については、全体的に行為時間が短いため、全体として機器の効率的な使用が求められる。一方で、シニア世帯については、全体的に行為時間が長いため、全体として家庭内の行為時間を短縮できるような対策が有効と考えられる。

0114

図23は、冬季平日における世帯構成別の定量評価結果を示した図である。
冬季(図23)と夏季(図22)を比較すると、その傾向に大きく差がないことが確認される。しかし、夏季と比較して冬季のほうが、単位時間あたりの電力消費量が大きいため、年間を通して電力消費量を削減するためには、冬季における対策を優先的に実行することがよいと確認される。

0115

図24は、冬季平日における世帯構成別のガス使用量を指標として、定量評価結果を示した図である。
ガスについては、入浴における単位時間あたりのガス消費量が最も大きく、特にシニア世帯、シングル世帯が大きい値を示している。そのため、入浴の湯量を減らすことができる対策が有効であるといえる。
未成人の子どもがいる世帯については、自由行動における単位時間当たりのガス消費量が大きいため、入浴を除くと自由行動を効率化できる対策が有効といえる。
主婦のいる世帯においては、炊事・掃除・洗濯における単位時間当たりのガス消費量が大きいため、入浴を除くと炊事・掃除・洗濯の効率化ができる対策が有効といえる。
又、使用するエネルギー機器などによって生活行動を選択することで、エネルギー消費実態の分析精度が高まる。

0116

<第5の実施形態>
(家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム)
図25に、第5の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム70のブロック構成図を示す。
この家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム70は、住宅の施行業者の事務所又は事業所に設置する、コンピュータで実行されるコンピュータシステムである。そして、住宅の施行業者が、住宅の顧客の新築住宅や住宅のリフォーム時に、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討できるように、顧客に対して、住宅のエネルギー消費量を時刻毎に推計した情報を表示するために使用する。

0117

図25のブロック構成図のように、この家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム70は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50と、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化演算部61と、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化データ記憶手段62とを有する。
家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、第4の実施形態で説明したシステムと同じ構成であるため、説明を省略する。

0118

(第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化演算部)
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化演算部61は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50の時刻毎消費エネルギー演算部55から一世帯当たりの時刻毎のエネルギー消費の推計量Pを読み出し可視化するための計算を実施する。計算した可視化の例として、図26に推計量Pの値を時刻毎に棒グラフで表示した場合を示す。

0119

あるいは、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果記憶手段60から、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果を読出し、定量評価結果を設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費量の内訳を、エネルギー機器のエネルギー消費別に可視化するための計算を実施する。計算した可視化の例として、図27に生活行動毎にエネルギー消費量とその内訳を棒グラフで表示した場合を示す。
上記の可視化の計算は、データを加工・編集して、表示のための演算を行う処理である。
第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化演算部61で計算した計算結果を、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化データ記憶手段62で記憶する。

0120

<第6の実施形態>
(家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム)
図28に、第5の実施形態に係る家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム80のブロック構成図を示す。
この家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム80は、住宅の施行業者の事務所又は事業所に設置する、コンピュータで実行されるコンピュータシステムである。そして、住宅の施行業者が、住宅の顧客の新築住宅や住宅のリフォーム時に、顧客が住宅のエネルギーシステムを見直し、費用対効果で省エネルギー機器の導入を検討できるように、顧客に対して、住宅のエネルギー消費量を時刻毎に推計した情報を表示するために使用する。

0121

図28のブロック構成図のように、この家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム80は、家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50と、エネルギー消費行動改善提案演算部81と、エネルギー消費行動改善提案データ記憶手段82とを有する。
家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム50は、第4の実施形態で説明したシステムと同じ構成であるため、説明を省略する。

0122

(エネルギー消費行動改善提案演算部)
エネルギー消費行動改善提案演算部81は、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果記憶手段60から、第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果を読出し、ライフステージに対応したエネルギー消費行動の改善提案を計算を実施する。計算結果の例として、図29にエネルギー消費行動の改善提案を示す。
上記の改善提案の計算は、データを加工・編集して、改善提案内容の表示のための演算を行う処理である。
エネルギー消費行動改善提案演算部81が計算した計算結果をエネルギー消費行動改善提案データ記憶手段82で記憶する。

0123

なお、本発明は、以上の全実施形態で示した一世帯の主要な生活行動として設定した生活行動の項目毎のエネルギー消費係数とその他の定数C1、定数C2、の値に限定されない。また、本発明の家庭における推計システム、家庭内エネルギー消費管理システム、地域エネルギー管理システム、推計方法、エネルギー消費実態の評価システム、エネルギー消費実態の可視化システム、エネルギー消費行動の改善提案システムの扱うエネルギーは電力に限定されず、ガスあるいは石炭石油のエネルギー消費量を推計する庭における推計システム、家庭内エネルギー消費管理システム、地域エネルギー管理システム、推計方法、エネルギー消費実態の評価システム、エネルギー消費実態の可視化システム、エネルギー消費行動の改善提案システムを構成することも可能である。

0124

また、以上説明してきた家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10、家庭内エネルギー消費管理システム20、地域エネルギー管理システム30、エネルギー消費実態の評価システム50、エネルギー消費実態の可視化システム70、及びエネルギー消費行動の改善提案システム80の少なくとも1つのシステムは、電子機器に搭載されて使用されても良い。

0125

また、以上説明してきた家庭におけるエネルギー消費量の推計システム10、家庭内エネルギー消費管理システム20、地域エネルギー管理システム30、エネルギー消費実態の評価システム50、エネルギー消費実態の可視化システム70、及びエネルギー消費行動の改善提案システム80の少なくとも1つのシステムによる処理は、サーバーに設けて、サーバーで実行可能な構成となっていても良い。

0126

このように、本発明は、家庭におけるエネルギー消費量の推計システム、家庭内エネルギー消費管理システム、地域エネルギー管理システム、推計方法、エネルギー消費実態の評価システム、エネルギー消費実態の可視化システム、エネルギー消費行動の改善提案システムを用いて、時刻毎のエネルギー消費実態を推計する計算を行うことによって、需要側の家庭内エネルギー消費管理システム20が、家庭の消費電力のピークカットシフトを行うことができる。また、電力を供給する側で電力供給管理を行う地域エネルギー管理システム30が、ピークカット・シフトに向けた電力の需要予測分散型電源蓄電池の稼動計画を算出して、不足電力を効率良く補う発電を制御できる。
あるいは、エネルギー消費実態を可視化して表示することが可能となり、さらに具体的なエネルギー消費行動の改善案を提案することが可能となる。

0127

10・・・家庭におけるエネルギー消費量の推計システム
11・・・ライフステージ設定手段
12・・・気温分類、曜日分類設定手段
13・・・第1の生活行動別平均行為者率記憶手段
14・・・第1の生活行動別係数データ記憶手段
15・・・時刻毎消費電力演算部
16・・・時刻毎消費電力推計値記憶手段
17・・・月日と時刻の時計
20・・・家庭内エネルギー消費管理システム
21・・・気温データ入力手段
22・・・消費電力デマンドレスポンス通信手段
23・・・電力消費調整量演算手段
24・・・消費電力調整手段
25・・・被制御家庭電器機器
30・・・地域エネルギー管理システム
31・・・ライフステージ毎世帯数記憶手段
32・・・平均気温データ入力手段
33・・・全家庭消費電力推計手段
34・・・家庭以外拠点の時刻毎消費電力推計手段
35・・・電力需給量調整手段
36・・・発電機稼動制御手段
37・・・消費電力デマンドレスポンス通信手段
40・・・(蓄電池を含む)発電機
50・・・家庭におけるエネルギー消費実態の評価システム
51・・・ライフステージ設定手段
52・・・気温分類、曜日分類設定手段
53・・・第1の生活行動別平均行為者率記憶手段
54・・・第2の生活行動別係数データ記憶手段
55・・・時刻毎消費エネルギー演算部
56・・・第2の生活行動項目毎エネルギー消費量演算部
57・・・エネルギー機器別エネルギー消費記憶手段
58・・・第2の生活行動別使用エネルギー機器記憶手段
59・・・第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価演算部
60・・・第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態定量評価結果記憶手段
61・・・第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化演算部
62・・・第2の生活行動項目毎エネルギー消費実態可視化データ記憶手段
70・・・家庭におけるエネルギー消費実態の可視化システム
80・・・家庭におけるエネルギー消費行動の改善提案システム
81・・・エネルギー消費行動改善提案演算部
82・・・エネルギー消費行動改善提案データ記憶手段
A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、C1、C2・・・生活行動別係数データ
B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7・・・生活行動別平均行為者率

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