図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2016年9月23日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (5)

課題

電力供給を管理する事業者にとって電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図ることができる給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムを提供する。

解決手段

給電調整装置10は、総売電計画量の時間推移を示す売電計画を記憶する計画記憶部10bと、住宅9へ供給されている総電力計測値を取得する計測データ取得部10eと、住宅9への総電力供給量が総売電計画量に一致するように、電気給湯器22A、燃料電池26に湯沸し動作を実行させることで電力調整を行うリアルタイム調整部10gとを備える。

概要

背景

電力会社は、時間帯季節ごとの電力需要格差を縮小するために、電力負荷平準化を図ることが好ましい。そこで、特許文献1では、電気料金が安い深夜電力時間帯等の特定時間帯における電力負荷の極端増減を平準化する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。

概要

電力供給を管理する事業者にとって電力供給の低コスト化および電力供給の安定化をることができる給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムを提供する。給電調整装置10は、総売電計画量の時間推移を示す売電計画を記憶する計画記憶部10bと、住宅9へ供給されている総電力の計測値を取得する計測データ取得部10eと、住宅9への総電力供給量が総売電計画量に一致するように、電気給湯器22A、燃料電池26に湯沸し動作を実行させることで電力調整を行うリアルタイム調整部10gとを備える。

目的

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力供給を管理する事業者にとって電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図ることができる給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

建物への電力供給を管理する事業者によって用いられる給電調整装置であって、前記建物は、貯湯式の電気給湯器または貯湯式のコージェネレーション装置給湯器として備えており、前記建物に対して前記事業者によって予め決められた総売電計画量の時間推移を示す売電計画を記憶する計画記憶部と、前記建物へ供給されている総電力計測値を取得する計測データ取得部と、前記計測値に基づく前記建物への総電力供給量が前記総売電計画量に一致するように、前記給湯器に湯沸し動作を実行させることで、前記建物が受電する電力を調整する電力調整を行うリアルタイム調整部とを備えることを特徴とする給電調整装置。

請求項2

前記給湯器が所定時刻までに湯を生成する湯沸し動作のスケジュールを記憶するスケジュール記憶部と、前記リアルタイム調整部が行った前記電力調整に応じて前記スケジュールを変更し、変更された前記スケジュールに応じて前記売電計画を変更する計画調整部とをさらに備えることを特徴とする請求項1記載の給電調整装置。

請求項3

前記総売電計画量は、単位時間毎積算電力であり、前記スケジュール記憶部は、前記給湯器が所定時刻までに目標量の湯を生成する湯沸し動作のスケジュールを記憶し、前記リアルタイム調整部は、前記建物へ供給される前記単位時間毎の積算電力を前記総電力供給量とし、前記総電力供給量が前記総売電計画量に一致するように前記電力調整を行い、前記計画調整部は、前記リアルタイム調整部が行った前記電力調整に応じて、前記給湯器が前記所定時刻までに目標量の湯を生成するように前記スケジュールを変更し、変更された前記スケジュールに応じて、前記売電計画を変更することを特徴とする請求項2記載の給電調整装置。

請求項4

前記リアルタイム調整部は、前記総電力供給量と前記総売電計画量との差分が所定値以上になると予測した場合に、前記電力調整を開始することを特徴とする請求項1乃至3いずれか記載の給電調整装置。

請求項5

給電調整装置に用いられる給電調整方法であって、建物は、貯湯式の電気給湯器または貯湯式のコージェネレーション装置を給湯器として備えており、前記建物へ供給されている総電力の計測値を計測データ取得部が取得し、前記計測値に基づく前記建物への総電力供給量が前記建物に対して前記事業者によって予め決められた総売電計画量に一致するように、前記給湯器に湯沸し動作を実行させることで、前記建物が受電する電力を調整する電力調整をリアルタイム調整部が行うことを特徴とする給電調整方法。

請求項6

コンピュータを、請求項1乃至4いずれかの給電調整装置として機能させることを特徴とするプログラム

技術分野

0001

本発明は、一般に給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムに関するものである。より詳細には、電力供給を管理する事業者に用いられる給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムに関するものである。

背景技術

0002

電力会社は、時間帯季節ごとの電力需要格差を縮小するために、電力負荷平準化を図ることが好ましい。そこで、特許文献1では、電気料金が安い深夜電力時間帯等の特定時間帯における電力負荷の極端増減を平準化する技術が提案されている(たとえば、特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2011−24325号公報

発明が解決しようとする課題

0004

近年、電力自由化が進められており、発電の自由化および小売の自由化が促進されることが予想される。

0005

電力小売事業者アグリゲータ等のように建物への電力供給を管理する事業者は、電力の供給元から所定量の電力を買い取る契約を結び、この買い取った電力を顧客へ売電している。一般に事業者は、売電量計画を売電計画として予め決めている。また、供給電力が売電計画を上回った場合、事業者は、超過分の電力に対する料金を別途支払う必要があり、余分なコストがかかってしまう。

0006

そこで、事業者にとっては、電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図るために、売電計画に沿った電力供給が実現されることが望ましい。

0007

本発明は、上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力供給を管理する事業者にとって電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図ることができる給電調整装置、給電調整方法、およびプログラムを提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明の給電調整装置は、建物への電力供給を管理する事業者によって用いられる給電調整装置であって、前記建物は、貯湯式の電気給湯器または貯湯式のコージェネレーション装置給湯器として備えており、前記建物に対して前記事業者によって予め決められた総売電計画量の時間推移を示す売電計画を記憶する計画記憶部と、前記建物へ供給されている総電力の計測値を取得する計測データ取得部と、前記計測値に基づく前記建物への総電力供給量が前記総売電計画量に一致するように、前記給湯器に湯沸し動作を実行させることで、前記建物が受電する電力を調整する電力調整を行うリアルタイム調整部とを備えることを特徴とする。

0009

本発明の給電調整方法は、給電調整装置に用いられる給電調整方法であって、建物は、貯湯式の電気給湯器または貯湯式のコージェネレーション装置を給湯器として備えており、前記建物へ供給されている総電力の計測値を計測データ取得部が取得し、前記計測値に基づく前記建物への総電力供給量が前記建物に対して前記事業者によって予め決められた総売電計画量に一致するように、前記給湯器に湯沸し動作を実行させることで、前記建物が受電する電力を調整する電力調整をリアルタイム調整部が行うことを特徴とする。

0010

本発明のプログラムは、コンピュータを、上述の給電調整装置として機能させることを特徴とする。

発明の効果

0011

以上説明したように、本発明は、電力供給を管理する事業者にとって電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図ることができるという効果がある。

図面の簡単な説明

0012

実施形態の給電調整システムの構成を示すブロック図である。
図2Aは、電力調整がなされなかった場合の売電計画と30分積算値とを示す図である。図2Bは、電力調整がなされなかった場合の電気給湯器による湯沸しスケジュールを示す図である。図2Cは、電力調整がなされなかった場合の燃料電池による湯沸しスケジュールを示す図である。
実施形態の30分積算値の予測処理を説明するための説明図である。
図4Aは、電力調整がなされた場合の売電計画および30分積算値を示す図である。図4Bは、電力調整がなされた場合の電気給湯器による湯沸しスケジュールを示す図である。図4Cは、電力調整がなされた場合の燃料電池による湯沸しスケジュールを示す図である。

実施例

0013

(実施形態)
近年、電力自由化および規制緩和によって、新規の事業者がエンドユーザである建物(需要家)への電力供給の管理事業に参入することが考えられる。エンドユーザへの電力供給を管理する事業者としては、電力小売事業者、アグリゲータ(Aggregator)等がある。たとえば、電力小売事業者には、特定規模電気事業者(PPS:Power Producer and Supplier)、一般電気事業者の小売部門などが該当する。また、アグリゲータには、集合住宅エネルギー管理を行うMEMSアグリゲータ(MEMS:Mansion Energy Management System)、ビルのエネルギー管理を行うBEMSアグリゲータ(BEMS:Building Energy Management System)などがある。また、電力小売事業者が提供するサービスには、MEMSアグリゲータ、BEMSアグリゲータなどのサービスが含まれてもよい。なお、電力供給を管理する事業者としては、建物に対する電力供給を管理できればよく、上述の例に限定されることはない。

0014

建物とは、住宅、ビルの店子テナント賃貸事務所、賃貸店舗)、図書館および病院等の施設など、電力の使用に関して契約可能な建物であればよい。また、建物には、この建物に付属する庭、駐車場道路なども含まれてもよい。

0015

以下、電力供給を管理する事業者が電力小売事業者である例について説明する。

0016

電力小売事業者は、発電事業者から、相対取引取引所取引によって所定量の電力を買い取り、この買い取った電力をエンドユーザである建物へ売電する。電力小売事業者が買い取る電力の価格、発電事業者から電力を受け取る期間などは、発電事業者との相対契約、または電力取引所での入札などによって決定される。なお、発電事業者には、一般電気事業者の発電部門、電気事業者の発電部門、特定電気事業者の発電部門、特定規模電気事業者の発電部門、再生可能エネルギー事業者等が該当する。

0017

そして電力小売事業者は、総売電計画量の時間推移を売電計画(全体売電計画)として予め決めている。総売電計画量は、電力小売事業者が売電を計画している総電力であり、電力小売事業者が、需要予測などに基づいて作成する。電力小売事業者は、作成した売電計画を送配電事業者系統運用者)に提出する。その後、電力小売事業者は、契約した複数の建物のそれぞれに対して電力を売電(供給)する。送配電事業者は、送配電ネットワーク運営して、系統全体の電力の需給バランスを維持する。

0018

しかしながら、電力小売事業者は、実際に供給される建物への総供給電力が総売電計画量を上回った場合、総売電計画量を上回る電力(補填された電力)に対するインバランス料金を送配電事業者へ支払う必要があり、余分なコストがかかってしまう。

0019

本実施形態では、電力小売事業者が複数の住宅に対して電力を供給する場合を例にして説明する。住宅は、集合住宅の住戸戸建て住宅のいずれでもよい。

0020

図1に示すように、以下に説明する給電調整装置10を用いて、複数の住宅9のそれぞれにおける湯沸し動作のスケジュール(湯沸しスケジュール)を調整する給電調整システムが構成されている。給電調整装置10は、電力小売事業者によって管理されるサーバ装置であり、インターネット等を含む広域通信網6を通して他の通信端末通信することができる。

0021

図1に示す構成例では、個々の住宅9には、住宅9で使用する電気機器22について、動作状態監視および制御を可能にするコントローラ21が配置されている。コントローラ21は広域通信網6に接続しており、給電調整装置10とコントローラ21とは、広域通信網6を通して通信することができる。

0022

コントローラ21は、HEMS(Home Energy Management System)のコントローラであることが望ましい。このコントローラ21は、電気機器22と通信することにより、電気機器22の動作状態を監視し、また電気機器22の動作状態を制御することが可能である。つまり、電気機器22は、コントローラ21と通信することにより、コントローラ21に動作状態を送信し、コントローラ21からの指示を受信する。

0023

コントローラ21と電気機器22との間の通信の方式は、電波伝送媒体とする無線通信電力線あるいは専用線を伝送媒体とする有線通信などから選択される。無線通信の仕様は、無線LAN(Local Area Network)、特定小電力無線局、Bluetooth(商標)などから適宜に選択され、有線通信の仕様は、電力線搬送通信有線LANなどから適宜に選択される。コントローラ21が電気機器22との通信に、無線LANあるいは有線LANの仕様を用いる場合、コントローラ21は、電気機器22と直接通信せずに、ルータを通して電気機器22と通信する構成を採用することが可能である。コントローラ21と電気機器22との間の通信における上位層通信プロトコルは、たとえば、ECHONET Lite(商標)の規格満足するように定められる。

0024

さらに、住宅9には分電盤23が配置されている。分電盤23は、電力小売事業者の売電電力を、送配電事業者が運営する電力系統8から受電し、この受電した電力を複数系統分岐回路24に分岐させる。つまり、分電盤23は、電力系統8から受電した交流電力を、複数系統の分岐回路24に分岐させる。

0025

分電盤23は、一般的に、電力系統8から電力を受電する1個の主幹ブレーカと、主幹ブレーカの負荷側の電路に接続された複数個分岐ブレーカとを筐体の中に備える。分岐回路24は、主幹ブレーカの負荷側の電路を複数系統に分岐させることにより形成され、分岐回路24ごとに分岐ブレーカが挿入される。たとえば、分電盤23では、主幹ブレーカの負荷側の電路が、細長い板状に形成された導電バーにより形成され、複数個の分岐ブレーカにおける電源側の端子が導電バーに電気的に接続されることにより、複数系統の分岐回路24が形成される。

0026

分電盤23には、計測装置25が付設される。計測装置25は、分電盤23の筐体の内部に配置される構成と、分電盤23の筐体の外部に配置される構成とのいずれかが採用される。計測装置25は、複数系統の分岐回路24に一対一に対応する複数個の電流センサを備える。電流センサは分岐回路24ごとに電流を計測する。電流センサは、分岐ブレーカの電源側と負荷側とのどちらで電流を計測してもよい。また、計測装置25は、主幹回路の電流を計測する電流センサを備えていてもよい。

0027

電流センサは、コアレス型コイルであるロゴスキーコイルを用いる。ただし、この種の用途で用いる電流センサは、環状コアを備えるカレントトランスホール素子GMR(Giant Magnetic Resistances)素子のような磁気抵抗素子シャント抵抗などから選択可能である。

0028

計測装置25は、主幹ブレーカの2次側で、分岐回路24の線間電圧を計測する。また、計測装置25は、計測された電圧値を、電流センサが分岐回路24ごとに計測した電流値と併せて、複数の分岐回路24のそれぞれで消費した電力値を定期的に計算する。分岐回路24には、1台の電気機器22が接続される場合と、複数台の電気機器22が接続される場合とがある。したがって、計測装置25から出力される分岐回路24ごとの電力値は、1台の電気機器22だけの電力値である場合と、複数台の電気機器22の電力値の合計である場合とがある。

0029

コントローラ21は、計測装置25と通信することにより、分岐回路24ごとに消費された電力値のデータを取得することができる。コントローラ21と計測装置25との間の通信の方式は、電波を伝送媒体とする無線通信、電力線あるいは専用線を伝送媒体とする有線通信などから選択される。

0030

本実施形態において、住宅9内には複数の電気機器22があり、複数の電気機器22には、貯湯式の電気給湯器22Aが含まれる場合がある。図1においては、住宅91が電気給湯器22Aを備えている。なお、住宅91以外の他の1または複数の住宅9も、電気給湯器22Aを備えていてもよい。

0031

貯湯式の電気給湯器22Aは、電気給湯ユニット貯湯タンクを付設しており、分岐回路24を通して供給される交流電力を用いて湯沸し動作を行い、生成した湯を貯湯タンクに貯めておく(貯湯)。電気給湯器22Aは、ヒートポンプ式ヒータ式のいずれでもよい。電気給湯器22Aは、他の電気機器22と同様に、コントローラ21からの指示によって湯沸し動作を制御される。

0032

そして、電気給湯器22Aは、分岐回路24に一対一に接続されており、コントローラ21は、電気給湯器22Aが消費した電力値を他の電気機器22が消費した電力値と区別することができる。

0033

さらに、住宅9が貯湯式のコージェネレーション装置を備える場合もある。図1においては、住宅92が貯湯式のコージェネレーション装置として燃料電池26を備えている。本実施形態では、貯湯式のコージェネレーション装置として燃料電池26を用いるが、内燃機関を用いる貯湯式のコージェネレーション装置でもよい。なお、住宅92以外の他の1または複数の住宅9も、燃料電池26を備えていてもよい。

0034

分電盤23の主幹ブレーカの負荷側の電路からは、連系ブレーカが挿入された連系回路27が分岐しており、燃料電池26は、連系回路27に一対一に接続されている。燃料電池26の発電電力は、分電盤23を通して電気機器22が接続された他の分岐回路24に供給される。電気機器22は、燃料電池26の発電時において、電力系統8から供給される交流電力と、燃料電池26の発電電力との両方を受電可能となる。

0035

燃料電池26は、メタンあるいはプロパンを含む燃料ガス改質により生成した水素ガスを用いる貯湯式のコージェネレーション装置であって、発電ユニットに貯湯タンクが付設されている。発電ユニットは、燃料電池ユニットを用いて発電し、交流電力を供給する。さらに発電ユニットは、発電動作時に生じる排熱を利用して湯を生成する。貯湯タンクは、発電ユニットの発電動作時に生成された湯を貯める。すなわち、燃料電池26は、発電と湯沸かしとの両方の機能を有している。

0036

燃料電池26は、コントローラ21と通信することにより、コントローラ21に動作状態(貯湯量発電量などのデータ)を送信し、コントローラ21からの指示を受信する。すなわち、燃料電池26は、他の電気機器22と同様に、コントローラ21からの指示によって湯沸し動作(発電動作)を制御される。

0037

コントローラ21は、計測装置25から取得した各分岐回路24の電力値を合計し、この合計した電力値を住宅9で消費した電力(主幹電力)として、内蔵時計が計時している日時と対応付ける。内蔵時計は、たとえば、リアルタイムクロックが用いられる。コントローラ21は、主幹電力値と、主幹電力値が計測された日時とを含む計測データを生成する。

0038

また、個々の住宅9において電力系統8から受電する電力量を計測する通信機能付きの電力メータ(所謂、スマートメータ)を住宅9毎に設けて、コントローラ21は、この電力メータの計測データを主幹電力値として取得して用いてもよい。なお、電力メータとコントローラ21との間の通信は、所謂Bルート経由で行われる。

0039

そして、コントローラ21は、主幹電力の計測データを給電調整装置10へ送信する機能を備える。

0040

以下、給電調整装置10の動作について説明する。ただし、本実施形態は、給電調整装置10の一態様であり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で、適宜に設計を変更することが可能である。

0041

給電調整装置10は、住宅9における電気給湯器22Aおよび燃料電池26の各湯沸しスケジュールを変更することで、電力の需要側の電力負荷を調節する電力調整を行い、さらに売電計画を変更する機能を有する。

0042

給電調整装置10は、インターフェイス部10a(以下、インターフェイス部を「I/F部」という)を備える。I/F部10aは、各種データ、各種情報が含まれた信号を広域通信網6を通して授受する通信のインターフェイス機能を有する。

0043

給電調整装置10は、さらに処理部100を備える。処理部100は、I/F部10aを用いて、コントローラ21などと通信することができる。処理部100は、計画記憶部10b、スケジュール記憶部10c、計測データ処理部10d、計測データ取得部10e、調整部10f、指示部10iを備える。

0044

計画記憶部10bは、売電計画(全体売電計画)を記憶している。電力小売事業者は、電力系統8を介して全ての住宅9へ売電する総電力の計画値を、計画単位(単位時間)毎の総売電計画量として予め設定しており、売電計画は、計画単位毎の総売電計画量の時間推移を示す。電力小売事業者は、複数の住宅9の総電力需要予測し、この予測結果に基づいて総売電計画量を設定する。なお、総売電計画量には、電気給湯器22Aの湯沸し動作に要する電力(電気給湯器22Aの消費電力)も含まれている。

0045

図2Aは、電力小売事業者が設定した計画期間T1に亘る売電計画を例示する。計画期間T1の時間長さは24時間である。売電計画は、30分を計画単位T10にして、30分毎に総売電計画量Q1が設定されており、総売電計画量Q1は、30分間の積算電力(30分積算値)で表される。なお、計画期間T1の時間長さは24時間に限定されるものではない。また、計画単位T10の時間長さも30分に限定されるものではない。

0046

スケジュール記憶部10cは、住宅9のそれぞれが備える電気給湯器22A、燃料電池26の各湯沸しスケジュールに関するデータを記憶している。電気給湯器22Aの湯沸し動作では、当該電気給湯器22Aを備える住宅9において、電気給湯器22Aの湯沸し動作に要する電力が消費される。また、燃料電池26の湯沸し動作では、当該燃料電池26を備える住宅9に対して、電力系統8からの商用電力と燃料電池26の発電電力との両方が供給される。

0047

湯沸しスケジュールは、各住宅9における湯の使用履歴、各住宅9の居住者要望などに基づいて、電力小売事業者によって予め作成されている。そして、湯沸しスケジュールの内容(電気給湯器22Aの消費電力、燃料電池26の発電電力)は、電力小売事業者が設定した上述の売電計画に反映されている。

0048

さらに、湯沸しスケジュールは、総売電計画量Q1の平準化(ピーク値の抑制)を図ることができるように、湯沸し動作のタイミングが設定されることが望ましい。また、湯沸しスケジュールを作成する専用サーバを広域通信網6上に設けて、給電調整装置10が広域通信網6を介して湯沸しスケジュールのデータを取得してもよい。また、給電調整装置10が湯沸しスケジュールを作成する機能を備えていてもよい。

0049

具体的に、スケジュール記憶部10cは、図2B,図2Cに示す湯沸しスケジュールを記憶している。図2Bは、住宅91の電気給湯器22Aの湯沸しスケジュールであり、図2Cは、住宅92の燃料電池26の湯沸しスケジュールである。また、他の住宅9にも、電気給湯器22Aの湯沸しスケジュール、または燃料電池26の湯沸しスケジュールが設定されており、スケジュール記憶部10cは、他の住宅9の湯沸かしスケジュールも記憶している。

0050

図2Bに示すように、電気給湯器22Aには、計画期間T1内の時刻t1までに目標量V1の湯を生成するための湯沸し動作201が設定されている。図2Cに示すように、燃料電池26には、計画期間T1内の時刻t11までに目標量V11の湯を生成するための湯沸し動作301が設定されている。

0051

指示部10iは、湯沸しスケジュールに基づいて、各住宅9のコントローラ21へ、電気給湯器22Aの運転タイミング、燃料電池26の運転タイミングを指示する。各住宅9のコントローラ21は、計画部10jによって指示された運転タイミングで、電気給湯器22A、燃料電池26に湯沸し動作を実行させて貯湯させる。

0052

また、各住宅9のコントローラ21は、指示部10iからの指示に対して、この指示内容受け入れるか拒否するかを選択する機能を備えていてもよい。この場合、各住宅9のコントローラ21は、指示部10iからの指示を受け入れたときのみ、指示部10iによって指示された運転タイミングで、電気給湯器22Aまたは燃料電池26に湯沸し動作を実行させて貯湯させる。この選択処理は、ユーザによる手動選択処理、あるいは予め設定されている判断基準を用いたコントローラ21による自動選択処理で実現される。自動選択処理で用いられる判断基準としては、たとえば、ユーザが予め設定した電気機器22の使用スケジュールが用いられ、コントローラ21は、指示部10iからの指示が、電気機器22の使用スケジュールに反していないか否かを判断する。

0053

計測データ処理部10dは、複数の住宅9のそれぞれのコントローラ21から受信した各計測データに基づいて、複数の住宅9のそれぞれの主幹電力を足し合わせた合計値を総供給電力(総電力)として導出する。総供給電力は、電力系統8を介して全ての住宅9へ供給されている総電力である。

0054

計測データ取得部10eは、総供給電力のデータを計測データ処理部10dから取得して、調整部10fへ引き渡す。

0055

調整部10fは、リアルタイム調整部10g、計画調整部10hを備える。そして、売電計画が計画記憶部10bに既に記憶されており、各住宅9の湯沸しスケジュールがスケジュール記憶部10cに既に記憶されており、現在時刻が計画期間T1内に達したとして、調整部10fの動作を説明する。

0056

図2Aには、計画期間T1における総供給電力の30分積算値W1(総電力供給量)の時間推移を一点鎖線で例示している。30分積算値W1は、当初、総売電計画量Q1に一致して変化している。なお、30分積算値W1が、電力系統8を介して全ての住宅9へ供給されている総電力供給量に相当する。

0057

電力小売事業者は、売電計画を作成する際に、計画期間T1における30分積算値W1の時間推移を、売電計画と同時期における過去の実績等に基づいて予測し、この予測結果から総売電計画量Q1を設定している。しかし、実際の30分積算値W1は、天気気温湿度風速雲量雨量等)、来客の有無、家人健康状態などの条件が予測時と異なることによって、総売電計画量Q1からずれる可能性がある。図2Aにおいて、計画単位T101では、30分積算値W1が総売電計画量Q1を大きく下回り、計画単位T102では、30分積算値W1が総売電計画量Q1を大きく上回っている。なお、計画単位T10を区別する場合、計画単位T101,T102,...の符号を用いる。

0058

そこで、リアルタイム調整部10gは、実際の30分積算値W1の時間推移が総売電計画量Q1の時間推移に沿うように、電力調整を行う。電力調整とは、電気給湯器22A、燃料電池26の各湯沸し動作を実行させることで、住宅9が電力系統8から受電する電力が調整される処理である。

0059

具体的に、リアルタイム調整部10gは、図3に示すように、総供給電力の積算処理を30分(計画単位T10)毎に開始する。そして、リアルタイム調整部10gは、積算処理を開始してから5分経過する毎に(5分経過時、10分経過時、15分経過時、20分経過時、25分経過時)、総供給電力の積算値W11に基づいて30分積算値W1を予測する。すなわち、リアルタイム調整部10gは、計画単位T10内の積算値W11に基づいて5分毎に30分積算値W1を予測する。そして、計画単位T10が順次移行する度に、リアルタイム調整部10gは、総供給電力の積算値をリセットして、計画単位T10毎に新たな積算処理を開始する。

0060

そして、リアルタイム調整部10gは、30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分が所定値ΔY以内であるか否かを判定し、30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分が所定値ΔYを上回ると判定した場合に、この計画単位T10内の電力調整を開始する。すなわち、リアルタイム調整部10gは、電力調整の必要性の有無を計画単位T10のそれぞれにおいて5分毎に判定する。

0061

指示部10iは、リアルタイム調整部10gによる電力調整の内容に基づいて、各住宅9のコントローラ21へ、電気給湯器22Aの運転タイミング、燃料電池26の運転タイミングをリアルタイムに指示する。各住宅9のコントローラ21は、計画部10jによって指示された運転タイミングで、電気給湯器22Aまたは燃料電池26に湯沸し動作を実行させる。

0062

ここで、図2A、図2B、図2Cは、リアルタイム調整部10gによる電力調整がなされなかった場合の総売電計画量Q1、30分積算値W1、湯沸しスケジュールを示す。一方、図4A、図4B、図4Cは、リアルタイム調整部10gによる電力調整がなされた場合の総売電計画量Q1、30分積算値W1、湯沸しスケジュールを示す。

0063

計画期間T1において、当初、30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分が所定値ΔY未満であり、リアルタイム調整部10gは、30分積算値W1は総売電計画量Q1に一致しているとみなす

0064

しかし、計画単位T101における30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分が所定値ΔY以上になると、リアルタイム調整部10gは、計画単位T101における電力調整を開始する。この場合、30分積算値W1の予測結果が総売電計画量Q1を下回るので、リアルタイム調整部10gは、燃料電池26の湯沸し動作301のうち、計画単位T101の湯沸し動作を停止させる。すなわち、リアルタイム調整部10gは、計画単位T101における発電電力を低減させて、総供給電力を増やすことで、計画単位T101における30分積算値W1を増大方向に修正し、計画単位T101における30分積算値W1を総売電計画量Q1に一致させる。

0065

また、計画単位T102における30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分が所定値ΔY以上になると、リアルタイム調整部10gは電力調整を開始する。この場合、30分積算値W1の予測結果が総売電計画量Q1を上回るので、リアルタイム調整部10gは、電気給湯器22Aの湯沸し動作201のうち、計画単位T102の湯沸し動作を停止させる。すなわち、リアルタイム調整部10gは、計画単位T102における総供給電力を低減させて、計画単位T102における30分積算値W1を減少方向に修正し、計画単位T102における30分積算値W1を総売電計画量Q1に一致させる。

0066

なお、上述の電力調整は住宅91,92だけでなく、他の住宅9に対しても同様に行われる。この電力調整の対象となる住宅9は、30分積算値W1の予測結果と総売電計画量Q1との差分の大きさ、各住宅9の電気給湯器22Aの消費電力、燃料電池26の発電電力の大きさなどに基づいて決定される。

0067

図4A、図4B、図4Cは、リアルタイム調整部10gによる上述の電力調整がなされた場合の総売電計画量Q1、30分積算値W1、および湯沸しスケジュールを示す。

0068

図4Bに示すように、電気給湯器22Aが、湯沸し動作201のうち計画単位T102の湯沸し動作を停止したことによって、住宅91では、湯沸し動作201によって生成される湯量がV2となって、目標量V1より少なくなってしまう(V2<V1)。

0069

そこで、計画調整部10hは、計画単位T102で電力調整が実行された場合、電気給湯器22Aによる新たな湯沸し動作202を時刻t1までに追加して、不足湯量(V1−V2)を補う。湯沸し動作202では、時刻t1までに目標量V3(=V1−V2)の湯を生成する。

0070

また、図4Cに示すように、燃料電池26が、湯沸し動作301のうち計画単位T101の湯沸し動作を停止したことによって、住宅92では、湯沸し動作301によって生成される湯量がV12となって、目標量V11より少なくなってしまう(V12<V11)。

0071

そこで、計画調整部10hは、計画単位T101で電力調整が実行された場合、燃料電池26による新たな湯沸し動作302を時刻t11までに追加して、不足湯量(V11−V12)を補う。湯沸し動作302では、時刻t11までに目標量V13(=V11−V12)の湯を生成する。

0072

上述のように、計画調整部10hは、電力調整に応じて、以降の貯湯スケジュールを変更する。変更後の貯湯スケジュール(図4B、図4C)は、変更前の貯湯スケジュール(図2B、図2C)と同様に、各時刻t1,t11までに、各目標量V1,V11の湯を生成しておく必要がある。そこで、計画調整部10hは、電力調整による不足湯量を補うための湯沸し動作202,302を追加する。

0073

そして、計画調整部10hは、湯沸しスケジュールの変更内容に応じて、売電計画を変更する。具体的に、電気給湯器22Aの湯沸し動作202によって増大する総供給電力、および燃料電池26の湯沸し動作302によって減少する総供給電力を売電計画に反映させる。図4Aでは、湯沸し動作202の実行期間に対応する計画単位T10の総売電計画量Q1を増大させ(図4A中の402)、湯沸し動作302の実行期間に対応する計画単位T10の総売電計画量Q1を減少させる(図4A中の401)。

0074

そして、電力小売事業者は、総売電計画量Q1が変更された計画単位T10の開始時刻より所定時間以上前(例えば1時間以上前)に、変更後の売電計画を送配電事業者に提出する。この結果、当該計画単位T10における総売電計画量Q1の変更を反映させた売電計画が有効となる。

0075

また、リアルタイム調整部10gは、30分積算値W1の予測結果が総売電計画量Q1を下回っている場合、電気給湯器22Aの湯沸し動作を追加することで、30分積算値W1を増大方向に修正し、30分積算値W1を総売電計画量Q1に一致させることもできる。

0076

さらに、リアルタイム調整部10gは、30分積算値W1の予測結果が総売電計画量Q1を上回っている場合、燃料電池26の湯沸し動作を追加することで、30分積算値W1を減少方向に修正し、30分積算値W1を総売電計画量Q1に一致させることもできる。

0077

この場合、電気給湯器22Aおよび燃料電池26は、湯沸し動作の追加によって増加する湯量を、以降で生成する必要がなくなる。そこで、計画調整部10hは、電気給湯器22Aに対して追加された湯沸し動作に要する消費電力分だけ、以降の総売電計画量Q1を減少させる。また、計画調整部10hは、燃料電池26に対して追加された湯沸し動作で発生する発電電力分だけ、以降の総売電計画量Q1を増加させる。

0078

上述の給電調整装置10は、電力小売事業者(住宅9(建物)への電力供給を管理する事業者)によって用いられる。住宅9は、貯湯式の電気給湯器22Aまたは燃料電池26(貯湯式のコージェネレーション装置)を給湯器として備えている。給電調整装置10は、計画記憶部10bと、計測データ取得部10eと、リアルタイム調整部10gとを備える。計画記憶部10bは、住宅9に対して電力小売事業者によって予め決められた総売電計画量Q1の時間推移を示す売電計画を記憶する。計測データ取得部10eは、住宅9へ供給されている総電力の計測値を取得する。リアルタイム調整部10gは、総電力の計測値に基づく住宅9への30分積算値W1(総電力供給量)が総売電計画量Q1に一致するように、給湯器(電気給湯器22A、燃料電池26の少なくとも一方)に湯沸し動作を実行させることで、住宅9が受電する電力を調整する電力調整を行う。

0079

電力小売事業者にとっては、電力供給の低コスト化および電力供給の安定化を図るために、売電計画に沿った電力供給が実現されることが望ましい。そこで、給電調整装置10は、30分積算値W1が総売電計画量Q1に一致するように、電気給湯器22A、燃料電池26に湯沸し動作を実行させることで電力調整を行う。したがって、30分積算値W1が総売電計画量Q1を上回ることによるインバランス料金の発生を給電調整装置10によって抑制でき、電力小売事業者にとって電力供給の低コスト化を図ることができる。また、給電調整装置10によって30分積算値W1を総売電計画量Q1に一致させることで、電力系統8全体の電力の需給バランスを維持することにも寄与できる。したがって、給電調整装置10によって電力供給の安定化を図ることもできる。

0080

また、給電調整装置10は、スケジュール記憶部10cと、計画調整部10hとをさらに備えることが好ましい。スケジュール記憶部10cは、給湯器が所定時刻までに湯を生成する湯沸し動作のスケジュール(湯沸しスケジュール)を記憶する。計画調整部10hは、リアルタイム調整部10gが行った電力調整に応じて湯沸しスケジュールを変更し、変更された湯沸しスケジュールに応じて売電計画を変更する。

0081

したがって、給電調整装置10は、電力調整を行ったとしても、この電力調整の結果に応じて、湯沸しスケジュールを変更して、湯量を確保することができる。さらには、変更後の湯沸しスケジュールに応じて、売電計画が変更されることで、電力小売事業者は、変更後の売電計画に基づいた電力調達を行うことが可能になる。

0082

また、給電調整装置10において、総売電計画量Q1は、計画単位T10(単位時間)毎の積算電力であることが好ましい。スケジュール記憶部10cは、給湯器が所定時刻までに目標量の湯を生成する湯沸し動作のスケジュール(湯沸しスケジュール)を記憶する。リアルタイム調整部10gは、住宅9へ供給される計画単位T10毎の積算電力である30分積算値W1を総電力供給量とし、30分積算値W1が総売電計画量Q1に一致するように電力調整を行う。計画調整部10hは、リアルタイム調整部10gが行った電力調整に応じて、給湯器が所定時刻までに目標量の湯を生成するように湯沸しスケジュールを変更し、変更された湯沸しスケジュールに応じて、売電計画を変更する。

0083

したがって、給電調整装置10は、計画単位T10毎に電力調整を行うことができ、計画単位T10毎に湯沸かしスケジュールおよび売電計画を変更することが可能になる。

0084

また、給電調整装置10において、リアルタイム調整部10gは、30分積算値W1と総売電計画量Q1との差分が所定値以上になると予測した場合に、電力調整を開始することが好ましい。

0085

したがって、30分積算値W1と総売電計画量Q1とが一致する精度が高くなる。

0086

本実施形態の給電調整方法は、給電調整装置10に用いられる。住宅9は、貯湯式の電気給湯器22Aまたは燃料電池26(貯湯式のコージェネレーション装置)を給湯器として備えている。住宅9へ供給されている総電力の計測値を計測データ取得部10eが取得する。リアルタイム調整部10gは、総電力の計測値に基づく住宅9への30分積算値W1(総電力供給量)が住宅9に対して電力小売事業者によって予め決められた総売電計画量Q1に一致するように、給湯器(電気給湯器22A、燃料電池26の少なくとも一方)に湯沸し動作を実行させる。すなわち、住宅9が受電する電力を調整する電力調整をリアルタイム調整部10gが行う。

0087

したがって、本実施形態の給電調整方法は上記同様に、インバランス料金の発生を抑制でき、電力小売事業者にとって電力供給の低コスト化を図ることができる。また、電力供給の安定化を図ることもできる。

0088

また、上述の実施形態において給電調整装置10は、コンピュータを搭載しており、このコンピュータがプログラムを実行することによって、上述の機能が実現されている。コンピュータは、プログラムを実行するプロセッサを備えたデバイスと、他の装置との間でデータを授受するためのインターフェイス用のデバイスと、データを記憶するための記憶用のデバイスとを主な構成要素として備える。プロセッサを備えたデバイスは、半導体メモリと別体であるMPU(Micro Processing Unit)のほか、半導体メモリを一体に備えるマイコン(Micro Controller)のいずれであってもよい。記憶用のデバイスは、半導体メモリのようにアクセス時間が短い記憶装置と、ハードディスク装置のような大容量の記憶装置とが併用される。

0089

プログラムの提供形態としては、コンピュータに読み取り可能なROM(Read Only Memory)、光ディスク等の記録媒体に予め格納されている形態、インターネット等を含む広域通信網を介して記録媒体に供給される形態等がある。

0090

すなわち、プログラムは、コンピュータを、給電調整装置10として機能させることを特徴とする。

0091

したがって、コンピュータを給電調整装置10として機能させるプログラムも、上記同様の効果を奏し得る。すなわち、このプログラムは、インバランス料金の発生を抑制でき、電力小売事業者にとって電力供給の低コスト化を図ることができる。また、電力供給の安定化を図ることもできる。

0092

なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。

0093

10給電調整装置
100 処理部
10b計画記憶部
10cスケジュール記憶部
10d計測データ処理部
10e 計測データ取得部
10f 調整部
10gリアルタイム調整部
10h 計画調整部
10i指示部
21コントローラ
22電気機器
22A電気給湯器
25計測装置
26燃料電池(コージェネレーション装置)

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ