CN102742120B - 能量供需控制系统 - Google Patents

Abstract

提供了一种能量供需控制系统，其具备：多个负载设备，该多个负载设备在规定的区域内使用，具备用于检测使用条件和动作状态的传感器，使用由上述传感器检测出的信息来自主地控制动作；以及电使用量测量装置，其测量上述负载设备各自的电使用量。上述能量供需控制系统还具备控制装置，该控制装置通过通信获取由上述传感器检测出的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及由上述电使用量测量装置测量出的电使用量的信息，根据基于获取到的来自传感器的信息以及电使用量的信息而求出的负载设备的预定使用量来对上述规定区域内的设备进行能量供需控制。

Description

能量供需控制系统

技术领域

本发明涉及一种对设置于规定区域内的设备进行能量供需控制的能量供需控制系统。

背景技术

近年来，随着环境意识的提高，除了购买电、燃气这样的由供应商供给的能量以外，还在需求方侧进行能量的创造、蓄积或者提高所购买的能量的利用效率，由此减轻环境负荷，对此提出了各种技术。

例如，在专利文献1中记载了以下的技术：使用包括发电设备、蓄电设备、蓄热设备、氢储存设备的分散能量设备，根据能量的需求和供给的实际状况来预测能量的需求和供给，基于预测值来控制分散能量设备。如果采用该技术，则会抑制与能量供给量的变动、能量需求量的变动相应的能量不足、浪费的产生，其结果是，能够降低能量的购买费用，并且减轻环境负荷。

专利文献1：日本特开2004-312798号公报

另外，在专利文献1所记载的技术中，组合了进行电能和热能的创造以及蓄积的多个装置，并且控制整体的能量供给与需求之间的平衡，由此抑制能量供需中的过量与不足。但是，在专利文献1所记载的结构中，并没有采用考虑消耗能量的负载设备的使用条件、动作状态来进行能量供需控制的结构。

另一方面，住宅内存在利用能量的多种负载设备。在各负载设备中，提供了很多具备检测使用条件和动作状态中的至少一方的传感器的负载设备，在这些负载设备中，通过使用由传感器检测出的信息来自主地控制动作。

例如，在负载设备是照明器具的情况下，存在具备传感器的照明器具，该传感器测量桌子上表面的照度作为使用条件，该照明器具自主地控制来自光源的光输出以维持所设定的目标照度。另外，在负载设备是空调装置的情况下，存在具备测量空气温度、空气湿度作为使用条件的传感器、测量过滤器的污浊度作为使用条件的传感器、测量室内是否有人或人在室内的位置作为使用条件的传感器等的空调装置。在空调装置中，通过使用由这些传感器检测出的信息，来自主地控制输出、风向这样的动作。

并且，在负载设备是洗衣机的情况下，存在以下的洗衣机：具备测量所投入的洗涤物的重量、污浊度作为使用条件的传感器，并具备测量注水量作为动作状态的传感器等，使用由这些传感器检测出的信息来选择以运转模式设定的动作状态。另外，在负载设备是洗碗机的情况下，存在以下的洗碗机：具备测量餐具数量、餐具的污浊度的传感器，与洗衣机同样地，选择以运转模式设定的动作状态。

如上所述，住宅内存在大量的具备传感器并且根据由传感器测量出的信息来自主地控制动作的负载设备。其中，在很多负载设备中，出于维持用户所设定的环境的目的或根据使用条件(洗涤物、餐具的投入量等)来优化动作的目的，在各负载设备中独立地使用传感器的信息。

换言之，在各负载设备中检测出的传感器的信息仅作为检测出该信息的时间点的信息来使用，而且仅使用于该负载设备的动作控制。因而，无法根据负载设备的使用条件、动作状态的实际状况来进行住宅这样的规定区域内的设备的能量供需控制。另外，无法将由设置于某一个负载设备的传感器检测出的信息使用于其它设备的能量供需控制。

发明内容

本发明是鉴于上述事由而完成的，提供一种将设置于规定区域的多个设备相关联来控制能量的供需的能量供需控制系统。

根据本发明的一个方式，提供了一种能量供需控制装置，该能量供需控制装置具备：多个负载设备，各负载设备在规定的区域内使用，具备用于检测使用条件和动作状态的传感器，使用由传感器检测出的信息来自主地控制动作；电使用量测量装置，其测量负载设备各自的电使用量；以及控制装置，其通过通信获取由传感器检测出的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及由电使用量测量装置测量出的电使用量的信息，根据基于获取到的来自传感器的信息以及电使用量的信息而求出的负载设备的预定使用量来对规定区域内的设备进行能量供需控制。

另外，期望上述控制装置具备：历史记录存储部，其将由传感器检测出的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及从电使用量测量装置获取到的信息存储为历史记录信息；以及预测处理部，其通过使用由传感器检测出的使用条件和动作条件中的至少一方的信息以及历史记录存储部所存储的与负载设备有关的多个历史记录信息，来求出被估计为负载设备在规定的预测期间内所使用的电使用量作为预定使用量。

根据这种结构，能够将设置于规定区域的多个设备相关联来控制设备的能量供需。

期望在上述控制装置针对负载设备中的任一个负载设备检测到开始使用的指示时，上述预测处理部从传感器获取该负载设备的使用条件和动作状态中的至少一方的信息，将上述预测期间设为该负载设备运转开始到结束的期间，求出被估计为该负载设备在该预测期间内所消耗的电使用量作为预定使用量。

另外，期望作为上述设备，具备：分散电源，其具备利用自然能量进行发电的发电装置；蓄电装置，其具备利用分散电源和商用电源中的至少一方进行蓄电的蓄电池，能够将蓄电池的电力供给至负载设备；以及通知装置，其针对每个负载设备通知能否进行运转，蓄电装置还具备剩余容量检测部，该剩余容量检测部测量蓄电池的剩余容量，在针对负载设备中的任一个负载设备检测到开始使用的指示时，预测处理部求出预定使用量，在不存在其它正在运转的负载设备时，从蓄电池的剩余容量中减去所求出的预定使用量来求出预约剩余容量，在存在其它正在运转的负载设备时，计算从针对该正在运转的负载设备求出的预定使用量中减去该正在运转的负载设备的已使用量而得到的剩余量与针对被检测到开始使用的指示的负载设备求出的预定使用量之和，并且从蓄电池的剩余容量中减去该和来求出预约剩余容量，在预约剩余容量为规定的阈值以下的情况下，通过通知装置提示将被检测到开始使用的指示的负载设备的运转开始变更至之后的时刻。

附图说明

根据与如下的附图一起提供的后述的优选实施方式的说明，能够理解本发明的目的和特征。

图1是表示实施方式1的框图。

图2是该实施方式1的动作说明图。

图3是表示实施方式2的框图。

图4是表示该实施方式2的能量需求预测的一例的图。

图5是表示该实施方式2的能量需求预测的其它例的图。

具体实施方式

下面，参照形成本说明书的一部分的附图来更详细地说明本发明的实施方式。在所有附图中，对同一或类似的部分附加相同的部件标记，省略对其的重复说明。

另外，在下面说明的实施方式中，假设单户住宅作为配置多个负载设备的区域，但是，作为区域，也可以是集合住宅中的一个住户、办公楼中的一个事务所、商厦中的一个店铺等。简而言之，作为区域，要假设对多个负载设备进行管理的主体(住居的居民、事务所或店铺的管理者等)相同的范围。另外，在本发明中，能量的供需控制除了向各能量供给设备指示负载设备中的能量需求、对负载设备的能量供给的控制以外，还包括以下的情况：向用户通知推荐区域内的负载设备进行的动作。

(实施方式1)

如图1所示，本实施方式以将本发明应用于控制住宅中使用的负载设备1的情况为例来进行说明。在以控制负载设备1为目的的情况下，进行能量的创造、蓄积的分散型能量供给设备并非是必需的。但是，在本实施方式中，以具备分散电源4作为分散型能量供给设备的结构为例来进行说明，该分散电源4具备利用自然能量进行发电以创造住宅所使用的电力的发电装置41。另外，在本实施方式的结构中，设置有蓄电装置5，该蓄电装置5对商用电源和分散电源4中的至少一方的电力进行蓄电和放电。

对于分散电源4中使用的发电装置41，假设为太阳光发电装置、风力发电装置等。分散电源4中包含具有调节输出的功能、调节发电效率的功能的电力调节器(未图示)。另外，蓄电装置5包括蓄电池51以及对蓄电池51进行充电和放电的充放电回路52。要充入蓄电池51的电力能够从商用电源和分散电源4中的至少一方得到，但是在本实施方式中假设使用设置于分散电源4的发电装置41的电力来对蓄电池51进行充电的情况。

在利用自然能量进行发电的发电装置41中，随着时间经过，输出会大幅变动，但是通过将发电装置41的输出蓄积到蓄电池51中，会缓和输出变动。使蓄积在该蓄电池51中的电力通过电力调节器而输出，由此能够与商用电源一起供给至负载设备1。

此外，本实施方式并未假设使分散电源4与商用电源的电力系统互联，但是并不妨碍采用使分散电源4与商用电源的电力体系互联的结构。另外，也能够采用以下的结构：利用商用电源的电力对蓄电池51进行充电，由此使针对商用电源的电力需求均衡。在这种情况下，能够采用由分散电源4和商用电源共用蓄电装置5的结构。

在下面的说明中，设为分散电源4使用太阳光发电装置作为发电装置41，利用太阳光发电装置的输出对设置于蓄电装置5的蓄电池51蓄积电力。另外，设为由太阳光发电装置送出的直流电力和蓄积在蓄电池51中的直流电力通过电力调节器作为交流电力而从分散电源4输出。并且，从商用电源和分散电源4中的一方选择性地对负载设备1供给电力，分散电源4不向商用电源进行反流。蓄电装置5中设置有测量蓄电池51的剩余容量的剩余容量检测部53。剩余容量检测部53通过监视蓄电池51的充电和放电的电流来测量蓄电池51的剩余容量。

住宅中配置有多个负载设备1以及配电盘2，该配电盘2对连接有负载设备1的各负载系统分配电力。对配电盘2输入来自商用电源的电力和来自分散电源4的电力。配电盘2中设置有测量各负载系统(分支后的各系统)的电使用量的电使用量测量装置21。各负载系统中有时连接多个负载设备1，但是原则上设各负载系统分别连接一个负载设备1。

电使用量测量装置21例如能够使用电子式的电力量测量装置，该电子式的电力量测量装置通过使用罗哥夫斯基线圈(Rogowski Coil)测量每个负载系统的电流并测量每个负载系统的线间电压来计算电力。在这种情况下，电使用量测量装置21能够测量电流、电压、电力作为电使用量。在下面的说明中，对测量电力作为电使用量的情况进行说明。

将负载设备1假设为消耗电能的设备，存在空调设备、取暖设备、照明设备、烹饪设备、视频设备、冰箱/冷库、供热水设备等各种设备。各负载设备1具备：传感器11，其检测使用条件和动作状态；功能部12，其承担作为负载设备1的功能；以及控制部10，其基于传感器11的输出来控制功能部12。即，负载设备1基于由传感器11检测出的信息来自主地控制功能部12。

控制部10也可以具备学习功能。在具备学习功能的情况下，对由传感器11检测出的信息进行累积来学习实际状况，对负载设备1的动作进行指示以应用适合于学习结果的规则来实现节能化。即，负载设备1使用由传感器11检测出的信息来自主且自适应地控制动作。设置学习功能来自适应地进行控制是由于：如果针对传感器11的输出以固定形式控制负载设备1的动作，则根据使用条件、用户的生活模式的不同，未必一定节能。

对于传感器11所要检测的使用条件，如果负载设备1是空调装置，则是温度、湿度等，如果负载设备1是洗衣机，则是洗涤物的质量、污浊度等，是用户所指示的内容以外的信息，意味着负载设备1的外在信息。另外，对于传感器11所要检测的动作状态，如果负载设备1是空调装置，则是设定温度等，如果负载设备1是洗衣机，则是运转模式等，意味着用户对负载设备1指示的信息。因而，传感器11包含如开关那样接受用户指示的部件。在本实施方式中，如上所述那样将使用条件设为用户指示内容以外的信息、将动作状态设为用户指示内容来进行说明，但是当然存在以下的情况：例如虽然是使用条件，但污浊度等也能够由用户来指示，在这种情况下，污浊度包含于动作状态中。

负载设备1具备多种传感器11，利用传感器11来监视使用条件，使负载设备1根据用户所指示的动作状态进行动作。例如，如果负载设备1是空调装置，则控制部10运转功能部12使得由传感器11检测出的作为使用条件的气温成为作为运动状态而从用户提供给传感器11的温度。另外，如果负载设备1是洗衣机，则控制部10根据由传感器11检测出的作为使用条件的洗涤物的重量和污浊度来决定水量、洗涤时间等洗涤所需的参数，来使功能部12进行动作。

同样地，如果负载设备1是洗碗机，则与洗衣机同样地，由传感器11检测餐具的量和污浊度作为使用条件，如果负载设备1是照明装置，则指示调光水平、照度作为动作状态，检测亮度、照度作为使用条件。在控制部10中，使用由传感器11检测出的这些使用条件、动作状态的信息来控制功能部12的动作。

由设置于各负载设备1的传感器11检测出的负载设备1的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及由设置于配电盘2中的电使用量测量装置21测量出的电使用量被提供给设置于住宅的控制装置3。

控制装置3具有通信功能，通过与传感器11和电使用量测量装置21之间进行通信来获取所需的信息。关于通信标准，并没有特别限制，可以使用利用专用通信线路的有线通信、将电力线用作通信线路的电力线载波通信、无线通信中的任一个。在图1中，虚线表示包括通信在内的信息的传递路径，实线表示电力的路径。

控制装置3能够附设在配电盘2上。但是，在住宅内设置有住宅内服务器的情况下，能够使住宅内服务器具有控制装置3的功能。或者，在使用内置计算机并具有通信功能的多功能电表的情况下，能够对电表附加作为控制装置3的功能。

在控制装置3中，设置有历史记录存储部31，该历史记录存储部31获取来自传感器11的信息和来自电使用量测量装置21的信息并将这些信息存储为历史记录。历史记录存储部31具备计算当前日期和时间的时钟部，将每隔测量单位期间(例如5分钟、10分钟、30分钟等的期间)从传感器11和电使用量测量装置21获取的信息与获取到该信息的日期和时间一起存储为历史记录信息。另外，历史记录信息中还包括负载设备1的种类。历史记录信息根据负载设备1的种类而不同。表1中示出了负载设备1为空调装置、洗衣机、照明设备、供热水装置(电气式)的情况下的历史记录信息的项目。

[表1]

在表1中，空调装置中的“人的存在”有时不仅指是否有人，还包括人的位置。另外，照明装置中的“人的存在”指是否有人即可，供热水装置中的“人的存在”除了在如浴室、洗脸室、厨房那样从供热水装置供给热水的场所是否有人的信息以外，在浴室的情况下，也可以还包括是否浸泡在浴缸中的信息。洗衣机的“重量”、“污浊度”是与洗涤物有关的值，洗碗机的“餐具量”是餐具的个数和重量，“污浊度”是餐具的污浊程度。供热水装置中的“水温”意味着出水温度。

消耗电力是按每个负载系统进行检测的。表1中示出的负载设备1是在住宅内消耗比较多电力的设备，每个负载系统中设置有一部负载设备1，在多个负载系统中设置了同种负载设备1的情况很多。因而，如果是按每个负载系统测量电力，则能够代替负载系统而使用负载设备1的消耗电力。在这种负载设备1中，还有冰箱、电灶、取暖设备、视频设备、信息设备、温水清洗马桶、餐具清洗干燥机、吸尘器等。

在如上所述那样根据负载系统不同清楚可知负载设备1的种类的情况下，能够通过将每个负载系统与负载设备1的种类进行对应来使历史记录信息中包含负载设备1的种类。但是，在吸尘器、熨斗等仅在使用时插入插座来进行使用的负载设备1的情况下，无法与负载系统对应。因而，期望在电使用量测量装置21附加使用伴随负载设备1的动作的电压、电流的变动特性来判断负载设备1的种类的功能。或者，也可以不将这种负载设备1所消耗的能量记录于历史记录信息中，而作为固定的能源量与损耗同样地进行处理。

另外，为了将由传感器11检测出的信息、由电使用量测量装置21检测出的信息、历史记录信息等直接进行显示或加工后进行显示，而设置有具备显示器和操作部(开关、触摸面板)的监视器6(在图示例中连接在配电盘2上，但是连接关系并不特别限定于此)。在监视器6中，能够通过操作部的操作来选择显示内容。对于设置监视器6的场所并没有特别限制，但是期望设置在如厨房、餐厅那样一天中逗留时间长且看到监视器6的机会多的房间中。

控制装置3具备预测处理部32，该预测处理部32通过将保存在历史记录存储部31中的历史记录信息组合使用，来根据设置于住宅中的负载设备1的动作和各负载系统中的电力的使用模式预测在住宅中将来要产生的能量需求。

预测处理部32具有以下的功能：求出被估计为负载设备1在规定的预测期间内所使用的电使用量作为预定使用量；基于所求出的预定使用量来对住宅内的设备进行电力的供需管理控制。在预定使用量的估计中，使用蓄积在历史记录存储部31中的关于负载设备1的多个历史记录信息以及来自传感器11的信息。

作为电力的供需管理控制，存在在本实施方式中说明的与负载设备1中的电力需求有关的控制，以及在实施方式2中说明的与分散电源(例示了燃料电池)等的供给电力有关的控制。

在本实施方式中，为了估算负载设备1中的电力需求，针对每个负载设备1执行以下动作：将负载设备1运转开始到结束的期间设为预测期间，求出被估计为在预测期间内消耗的电使用量(消耗电力量)作为预定使用量。

通过将来自传感器的信息与历史记录信息进行对照，来抽取出多个条件与由传感器11得到的信息接近的历史记录信息，使用抽取出的历史记录信息进行插值来计算出预定使用量。另外，作为插值以外的技术，也可以使用以下的技术等：使用历史记录信息进行模糊运算；使用利用历史记录信息来进行学习的神经网络。

求出预定使用量的时刻是指示开始使用负载设备1的时间点，当控制装置3通过传感器11检测到已指示开始使用负载设备1时，在预测处理部32中求出预定使用量。在此，指示开始使用意味着用户接通电源开关的操作、内置于负载设备1的定时开关的接通等。

例如，在负载设备1是洗衣机的情况下，当将洗涤物投入洗衣机并例如进行了接通电源开关的操作时，控制装置3识别为用户指示开始使用洗衣机。在预测处理部32中，以对控制装置3的该通知为触发，来求出预定使用量。为了求出预定使用量，使用作为使用条件而由传感器11检测出的洗涤物的重量和洗涤物的污浊度以及存储在历史记录存储部31中的历史记录信息。

在本实施方式的预测处理部32中，在求出负载设备1运转开始到结束的一次使用所涉及到的预定使用量(使用电力量)之后，使从蓄电装置5的剩余容量检测部53获取到的蓄电池51的剩余容量减去预定使用量。减法运算的结果是由于使用该负载设备1而使用了蓄电池51的电力时在蓄电池51中残留的剩余容量，是由该负载设备1预约后的容量，因此下面称为预约剩余容量。

在预约剩余容量为负的情况下，意味着蓄电池51中没有残留运转该负载设备1所需的电力。即，如果评价预约剩余容量，则能够判断以蓄电池51的剩余容量是否能够运转负载设备1。但是，由于需要考虑从蓄电池51向负载设备1供给电力时的各种损耗，因此事先规定与损耗相抵的程度的阈值，在预约剩余容量为阈值以下的情况下，判断为以蓄电池51的剩余容量无法运转负载设备1。

在预约处理部32中判断为预约剩余容量为阈值以下的情况下，从商用电源对负载设备1供给电力。另外，根据与电力公司的合同不同，存在每个固定时间(例如30分钟)的电力使用量的峰值超过规定值时电费单价变高的情况，按时间带设定不同的电费的情况等。在这种情况下，存在以下的可能性：如果在判断为预约剩余容量为阈值以下的时间点立即从商用电源对负载设备1供电则电费变高。

因此，在本实施方式中，通过监视器6向用户提示将该负载设备1的运转开始变更至之后的时刻的指示。作为利用监视器6的提示方法，除了进行使用显示在画面上的文字、图形的视觉性提示以外，也可以进行使用警报声、声音消息的听觉性提示。

说明具体例。设为根据与电力公司的合同而将平日的7点~10点和17点~23点的电费设为基准价格，对10点~17点设定比较贵的电费，对23点~翌日7点设定比较便宜的电费。即，以将电费的单价设定为三级的情况为前提。

在此，假设以下情况：在8点将洗涤物投入洗衣机并进行了接通洗衣机的电源开关的操作。如上所述，设置于控制装置3的预测处理部32通过使用从传感器11获取到的洗涤物的重量和污浊度以及历史记录存储部31所存储的历史记录信息来估计运转洗衣机的情况下的预定使用量。另外，从剩余容量检测部53获取该时间点的蓄电池51的剩余容量，基于剩余容量和预定使用量来计算预约剩余容量。

另一方面，设在8点空调装置正在运转，空调装置预定运转到11点。在这种情况下，认为在开始运转空调装置的时间点已经计算了对蓄电池51的剩余容量的预定使用量。因此，首先，求出在空调装置开始运转的时间点针对空调装置求出的预定使用量中减去已使用的电力量后的余量。求出该余量与针对洗衣机求出的预定使用量相加的和，并且，如果从蓄电池51的剩余容量中减去该和则能够求出预约剩余容量。将该预约剩余容量与阈值进行比较。

上述预约剩余容量等效于以下值，将在空调装置开始运转的时间点求出的蓄电池51的剩余容量减去空调装置的预定使用量后的值视作洗衣机开始运转的时间点的蓄电池51的剩余容量，从该剩余容量中减去针对洗衣机求出的预定使用量而求出的值。

在此，在预约剩余容量为阈值以下时，预测处理部32判断为无法以现状的蓄电池51的剩余容量来运转洗衣机，需要来自商用电源的电力供给。在这种情况下，在监视器6上提示在电费单价便宜的时间带(例如23点~翌日7点的时间带)运转洗衣机那样将洗衣机的运转开始变更至之后的时刻的提案等。另外，预测处理部32还能够在通过由发电装置41对蓄电池51进行充电而能够运转洗衣机的时间点在监视器6上提示已经能够运转洗衣机。

图2中简单地归纳了上述的预测处理部32的处理过程。首先，当控制装置3检测到负载设备1使用开始指示时(S1)，预测处理部32获取检测时间点的负载设备1的传感器11的输出(S2)，并且从历史记录存储部31获取历史记录信息(S3)。接着，预测处理部32将从传感器11获取到的信息与历史记录信息进行对照，来估计负载设备1开始运转到运转结束的预测期间内的使用电力量(预定使用量)(S4)。另外，从蓄电装置5获取蓄电池51的剩余容量(S5)，计算在该负载设备1中使用了与预约使用量相当的电力的情况下的预约剩余容量(S6)。在此，关于蓄电池51的剩余容量，在不存在其它正在运转的负载设备时，是步骤S1中负载设备开始运转的时间点的蓄电池51的实际剩余容量，在存在其它正在运转的负载设备时，将在其它正在运转的负载设备的开始运转的时间点求出的蓄电池的剩余容量减去该负载设备的预定使用量后得到的值视作当前要计算的负载设备1开始运转的时间点的蓄电池的剩余容量。将计算出的预约剩余容量与规定的阈值进行比较(S7)，如果超过阈值(S7：“是”)，则通过监视器6提示能够运转(S8)，如果小于等于阈值(S7：“否”)，则通过监视器6提示最好变更运转时刻(S9)。

如上所述，在使用如太阳光发电装置或风力发电装置那样利用自然能量的发电装置作为能量创造装置、使用具备蓄电池51的蓄电装置5作为能量蓄积装置的本实施方式中，使用来自传感器11和电使用量测量装置21的信息以及保存在历史记录存储部31中的历史记录信息来求出预定使用量，由此能够高精确度地控制发电装置的输出与蓄电池51的充放电之间的关系。

(实施方式2)

在实施方式1中设置分散电源4和蓄电装置5，并控制负载设备1的运转(参照图1)，但是在本实施方式中，如图3所示，例示了取代分散电源4和蓄电装置5而设置燃料电池7的情况，说明控制燃料电池7的动作的例子。即，在本实施方式中，例示了以下的情况：作为在住宅中使用的创造能量的能量创造设备，使用同时创造电能和热能的热电联产装置。在此，假设了一种使用燃料电池7来创造电能和热能的热电联产装置，但是也能够使用利用燃气发动机来驱动发电机的热电联产装置。

在这种热电联产装置中，使用储热水罐以蓄积热能，将热能转换为热水量来进行蓄积。另外，能够兼用蓄电池以蓄积电能。即，能量创造设备有时包括储热水罐、蓄电池。

配电盘2的一次侧电力包括使用燃料电池7进行发电而得到的电力。但是，住宅用的燃料电池7大多不具备单独使用能供给住宅内的所有电力的容量，因此期望与由电供应商供给电力的电力系统进行系统互联来使用于一次侧电力。

本实施方式的预测处理部32针对每个预测单位期间(通常是一天，但是也考虑一周的周期性和一年的周期性。另外，是负载设备1。)预测能量需求。在本实施方式中，使用燃料电池7作为能量创造设备，因此，作为能量需求，需要同时预测电能的需求和热能的需求。

这样，在对两种能量进行需求预测的情况下，在很多时候产生以下情况：为了满足由燃料电池7发出的电能的量和在发出该量的电能时得到的热能的量中的一方的需求，而另一方产生过量或不足。

为了应对这种问题，想到了以下方法：控制燃料电池7的动作以满足电能和热能中的一方的需求预测，使另一方产生不足，另外购买不足部分的能量。说到燃料电池7，通常使其满足电能的需求，而对于热能，则使用储热水罐来进行蓄热并且通过追加焚烧来补充不足部分。关于焚烧所需的能量，从电力系统购买电力或购买燃料气体。

在预测处理部32中，通过使用保存在历史记录存储部31中的历史记录信息来预测每个预测单位期间的电能和热能的需求，因此，例如能够通过基于到前一天为止的历史记录信息来预测当天的需求来决定运转安排以避免当天的电能、热能产生过量与不足。

在此，历史记录存储部31中包含设置于各个负载设备1中的传感器11的检测信息和每个负载系统的电力信息，因此能够考虑到多个负载设备1的使用条件和用户的生活模式，从而能够正确地进行能量的需求预测。因而，能够优化运转安排，结果是能够使能量的供需平衡的精度高。此外，用于优化运转安排的过程乃至规则需要预先设定。

在上述的例子中，原则上将预测单位期间设为一天，但是也可以在一天中设定多个时间区间(以30分钟为单位、以1个小时为单位等)，以时间区间为预测单位期间来大致实时地进行负载设备1的动作控制。图4、图5是将预测单位期间设为1个小时的例子，示出每小时的电能(以右下的影线表示的区域)和热能(以左下的影线表示的区域)的变化。另外，图4示出冬季，图5示出夏季。

如上所述，在使用储热水罐来蓄积热能的情况下，只要在热能的需求增大的时间带蓄积(在图中为6点~8点、18点~19点、21点~22点等)所需的热能即可。

在本实施方式的预测处理部32中，使用多个负载设备1的使用条件、动作状态以及多个负载设备1中的使用电力作为历史记录信息，因此能够预测出住宅整体对于如图4、图5那样预测出的电能和热能的需求。因而，能够根据该需求预测来决定能量的购买量和购买的时间，以避免在热能的需求增大的时间带产生不足。简而言之，能够针对每个预测单位期间预测电能和热能的需求，决定燃料电池7的运转安排以减少能量的购买量。

另外，在燃料电池7中，兼用蓄积热能的储热水罐，对蓄积在储热水罐内的热能的量设定上限值。即，储热水罐所能够蓄积的热能的最大值是由储热水罐的内容积来决定的，但是在实际使用时并非蓄热到最大值，而是设定热能量小于最大值的上限值，通常进行管理使得所蓄积的热能量不超过上限值。

在通常使用时，根据热能量的需求预测将上限值设定为固定值。但是，设置有设定部71以能够由用户提高设定上限值，以备由于来客等而热能量的需求临时增加的情况。在这种情况下，通过预测处理部32的热能的需求预测无法对应。因此，构成为将储热水罐所能够蓄积的热能量的上限值提供给预测处理部32。由此，能够进行追踪上限值的变化的需求预测，以完成对所要购买的能源量的调节。

另外，如上所述，设置有监视器6，因此能够视觉确认负载设备1的动作、历史记录信息。即，能够使电能和热能的需求、供给“可视化”，从而能够给用户带来节能意识。

另外，在如上所述那样使用燃料电池7作为能量创造设备的情况下，一般来说，当使电能的需求满足时热能的供给会产生不足。因而，如果能够降低热能的需求，则能够减少热能的不足部分，从而减少所要购买的能源量。或者，在能量的购买单价根据时间带而变动的情况下，如果在购买单价便宜的时间带预先购买所需的能量，则能够降低能量的购买金额。

在对负载设备1的动作、储热水罐的上限值设定进行了变更的情况下(例如，空调装置的设定温度被变更的情况下)，期望通过监视器6进行通知，来向用户通知能量的使用状况相对于需求预测发生了变化。特别是在对负载设备1的设定进行了增加能量需求量的变更的情况下、进行了在能量创造设备(燃料电池7)中增加能量供给量的变更的情况下，期望一定进行通知。通过这种通知，能够使用户意识到能量购买费用的变化等，其结果的是能够使用户有意识考虑节能地使用负载设备1。

在监视器6中，能够参照历史记录信息并且实时地获取来自传感器11和电使用量测量装置21的信息，因此通过使用这些信息，能够提出减少购买能量的方案、减少能量购买金额的方案。

在本实施方式2中，作为能量创造设备，例示了燃料电池，但是在利用燃气发动机进行发电的热电联产装置中也能够采用上述的技术。或者，在进行与电力系统的系统互联并且允许反流的分散电源中，也能够利用需求预测来使分散电源与买卖电之间的关系恰当。其它结构和动作与实施方式1相同。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明并不限于这些特定的实施方式，在不脱离权利要求的范围的情况下能够进行各种变更和变形，这些也属于本发明的范畴。

Claims (2)

1.一种能量供需控制系统，具备：

多个负载设备，各负载设备在规定区域内使用，分别具备用于检测使用条件和动作状态的传感器，使用由上述传感器检测出的信息来自主地控制动作；

电使用量测量装置，其测量上述负载设备各自的电使用量；以及

控制装置，其通过通信获取由上述传感器检测出的上述负载设备各自的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及由上述电使用量测量装置测量出的上述负载设备各自的电使用量的信息，根据基于从上述传感器获取到的上述负载设备各自的信息以及上述负载设备各自的电使用量的信息而求出的上述负载设备各自的预定使用量来对上述规定区域内的设备进行能量供需控制，

上述控制装置具备：

历史记录存储部，其将由上述传感器检测出的上述负载设备各自的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及由上述电使用量测量装置测量出的上述负载设备各自的电使用量的信息存储为历史记录信息；以及

预测处理部，其通过使用由上述传感器检测出的上述负载设备各自的使用条件和动作状态中的至少一方的信息以及上述历史记录存储部所存储的与上述负载设备的各负载设备有关的多个历史记录信息，来求出被估计为上述负载设备各自在规定的预测期间内所使用的电使用量作为预定使用量，

在上述控制装置针对上述负载设备中的任一个负载设备检测到开始使用的指示时，上述预测处理部从上述传感器获取该负载设备的使用条件和动作状态中的至少一方的信息，将上述预测期间设为该负载设备运转开始到结束的期间，求出被估计为该负载设备在该预测期间内所消耗的电使用量作为预定使用量。

2.根据权利要求1所述的能量供需控制系统，其特征在于，

作为上述设备具备：

分散电源，其具备利用自然能量进行发电的发电装置；

蓄电装置，其具备利用上述分散电源和商用电源中的至少一方进行蓄电的蓄电池，能够将上述蓄电池的电力供给至上述负载设备；以及

通知装置，其针对每个上述负载设备通知能否进行运转，

上述蓄电装置还具备剩余容量检测部，该剩余容量检测部测量上述蓄电池的剩余容量，

在针对上述负载设备中的任一个负载设备检测到开始使用的指示时，上述预测处理部求出预定使用量，在不存在其它正在运转的负载设备时，从上述蓄电池的剩余容量中减去所求出的预定使用量来求出预约剩余容量，在存在其它正在运转的负载设备时，计算从针对该正在运转的负载设备求出的预定使用量中减去该正在运转的负载设备的已使用量而得到的剩余量与针对被检测到开始使用的指示的上述负载设备求出的预定使用量之和，并且从上述蓄电池的剩余容量中减去该和来求出预约剩余容量，在预约剩余容量为规定的阈值以下的情况下，通过上述通知装置提示将被检测到开始使用的指示的上述负载设备的运转开始变更至之后的时刻。