CN108369028B - 控制装置、热水器的控制方法和记录介质 - Google Patents

Abstract

在控制装置(2)中，指示取得部(201)取得对由被设置于需求地的发电设备(6)产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示。在由指示取得部(201)取得了指示的情况下，当在特定期间满足预先确定的条件时，热水器控制部(208)指令被设置于需求地的热水器(5)执行加热运转。

Description

控制装置、热水器的控制方法和记录介质

技术领域

本发明涉及控制装置、热水器的控制方法和记录介质。

背景技术

近年来，活用以太阳能和风力为代表的自然能源的技术受到关注，需求家庭自身拥有利用自然能源发电的发电设备的情况日益增多。这样的需求家庭能够自己消耗由发电设备产生的发电电力，另外能够将剩余电力向商用电力系统供给而卖给电力公司。由此，需求家庭能够减少从商用电力系统购入的电力并获得经济利益。

然而，由于从需求家庭的发电设备向商用电力系统供给电力的逆流，有时会导致商用电力系统的供求平衡被破坏。例如，在晴朗的休息日，对商用电力系统的电力的需求减少，并且由太阳能产生的发电量增加，因此，使得从需求家庭的发电设备向商用电力系统的电力供给增加。

于是，为了保持商用电力系统的供求平衡，正在推进用于电力公司对需求家庭指定期间来预先指示抑制逆流的制度的整顿。例如，2014 年日本的资源能量厅公布了针对太阳能发电的输出控制规则。该输出控制规则用于调整由发电设备产生的发电电力的输出以抑制需求家庭向商用电力系统的售电。

另外，提出有用于尽量在需求家庭消耗发电电力而减少逆流的技术。例如专利文献1公开了如下的技术：预测逆流电力大量产生的时间段，在预测的时间段使具有储热水箱的热泵式供热水制热装置运转。具有储热水箱的热水器的消耗电力一般来说较大，所以，根据专利文献1所公开的技术，能够有效地减少逆流电力。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/090365号

发明内容

发明要解决的课题

但是，专利文献1所公开的技术并非是上述那样的根据抑制逆流的指示而使逆流减少的技术。在指示了逆流的抑制的期间，由发电设备发出的电力的输出被抑制，所以，会产生发电损失。因此，要求减少指示了抑制逆流的期间的发电损失来提高电力的利用效率。

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于提供可提高电力的利用效率的控制装置等。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的控制装置具有：

指示取得机构，所述指示取得机构取得对由被设置于需求地的发电设备产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示；以及

热水器控制机构，在由所述指示取得机构取得了所述指示的情况下，当在所述特定期间满足预先确定的条件时，所述热水器控制机构指令被设置于所述需求地的热水器执行加热运转。

发明效果

本发明在取得了对由被设置于需求地的发电设备产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示的情况下，当在该特定期间满足预先确定的条件时，指令被设置于需求地的热水器执行加热运转。因此，根据本发明，能够提高电力的利用效率。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的能源管理系统的整体结构的图。

图2是用于说明由电力服务器分发的抑制指示的图。

图3是表示PV抑制时来自发电设备的输出电力的推移的图。

图4是表示控制装置的硬件结构的框图。

图5是表示控制装置的功能性结构的框图。

图6是表示在操作终端显示的设定画面的一个例子的图。

图7是表示电力数据库的一个例子的图。

图8是表示PV抑制时的发电电力和消耗电力的关系、以及热水器应执行加热运转的定时的图。

图9是表示实施PV抑制的日子的过去3天中来自发电设备的输出电力量的计测值的推移的图。

图10是表示实施PV抑制的日子的过去3天中来自发电设备的输出电力量的计测值中的最大值的推移的图。

图11是表示PV抑制时在操作终端显示的显示画面的一个例子的图。

图12是表示在能源管理系统中执行的处理的概要的时序图。

图13是表示PV－PCS的输出抑制处理的流程的一个例子的流程图。

图14是表示由控制装置执行的PV抑制判定处理的流程的一个例子的流程图。

图15是表示指令热水器执行加热运转的条件所使用的2个阈值的图。

图16是表示变形例的能源管理系统的整体结构的框图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，对图中相同或相当的部分标注相同附图标记。

图1表示本发明的实施方式的能源管理系统1的整体结构。能源管理系统1是进行一般家庭使用的电力的管理的、被称为所谓的 HEMS(Home Energy Management System，家庭能源管理系统)的系统。能源管理系统1具有控制装置2、操作终端3、电力计测装置4、热水器5和发电设备6。另外，控制装置2经由广域网N与电力服务器14和数据服务器13相连。

控制装置2被设置于作为电力的需求地(消耗地)的房屋H内的适当场所，监视在该房屋H中消耗的电力，并经由操作终端3来显示电力的消耗状况。另外，控制装置2控制热水器5和多个设备7(设备7－1、7－2、……)的动作并监视它们的动作状态。控制装置2的详细情况后述。

操作终端3(用户界面装置)例如是智能手机、平板终端、遥控器、手机或笔记本型电脑等便携设备。操作终端3具有按钮、触摸屏或触摸板等输入设备、有机EL(Electro-Luminescence，电致发光) 显示器或液晶显示器等显示设备、以及通信接口。操作终端3与控制装置2进行遵照Wi－Fi(注册商标)、Wi－SUN(注册商标)或有线 LAN(Local AreaNetwork，局域网)等众所周知的通信标准的通信。操作终端3接受来自用户的操作，并将表示接受的操作内容的信息发送给控制装置2。另外，操作终端3接收从控制装置2发送的用于提示用户的信息，并显示接收到的信息。这样，操作终端3起到作为与用户的界面(用户界面)的作用。

电力计测装置4计测在配置于房屋H的电力线D1～D3的每一条中输送的电力的值。电力线D1配置于商用电力系统8与配电盘9之间，电力线D2配置于发电设备6与配电盘9之间，电力线D3配置于配电盘9与热水器5之间。电力计测装置4经由通信线与分别连接于电力线D1～D3的CT(Current Transformer，变流器)1～CT3的每一个相连。CT1～CT3是计测交流电流的传感器。

配置于电力线D1的CT1计测从商用电力系统8向房屋H供给的电力Pb。该电力Pb与房屋H中需要电力的需求家庭从电力公司购得的电力(购电电力)相当。配置于电力线D2的CT2计测从发电设备 6向配电盘9输出的电力Pg。该电力Pg是由发电设备6发出的电力，被向房屋H内供给，与房屋H内可使用的电力相当。配置于电力线 D3的CT3计测从配电盘9向热水器5供给的电力Pe。该电力Pe与热水器5中消耗的电力相当。

需要说明的是，在未设置固定型蓄电池或电动汽车等蓄电设备的情况下，由CT1计测的电力Pb和由CT2计测的电力Pg之和与电力的需求地即房屋H的总消耗电力相当。也就是说，在将房屋H的总消耗电力表示为Pc时，Pc＝Pb+Pg的关系式成立。需要说明的是，在称为房屋H的总消耗电力的情况下，也包括在房屋H的用地中消耗的电力在内进行说明。下面，也将总消耗电力简称为“消耗电力”。

在从发电设备6输出的电力Pg超过房屋H的总消耗电力Pc时，在房屋H会产生剩余电力。在产生剩余电力时，房屋H的需求家庭将剩余电力作为逆流电力向商用电力系统8供给，从而能够向电力公司售出电力(售电)。这样，将从房屋H向商用电力系统8供给电力而使电力从需求家庭侧向电力公司侧返回的情况称为“逆流”。在产生逆流期间，由CT1计测的电力线D1的电力Pb成为负值。

电力计测装置4具有均未图示的CPU、ROM、RAM、通信接口和可读写的非易失性的半导体存储器等。另外，电力计测装置4具有无线通信接口，经由构建于房屋H内的无线网络与控制装置2通信。该无线网络例如是按照ECHONET Lite(Energy Conservation andHomecare Network Lite，能源节约与家庭医疗组织网络简化)的网络。需要说明的是，电力计测装置4也可以是经由外设的通信适配器(未图示)与该无线网络相连的规格。

电力计测装置4响应于来自控制装置2的要求而生成如下的计测数据并向控制装置2发送，该计测数据包含通过计测而得到的在电力线D1～D3中输送的电力作为计测值。在发送的计测数据中也包含电力计测装置4的设备地址、电力线的ID和计测时刻等。需要说明的是，电力计测装置4也可以响应于来自控制装置2的要求而生成如下的计测数据并向控制装置2发送，该计测数据一并包含电力线D1～D3的各计测值。

设备7(设备7－1、7－2、……)例如是空调机、照明器、地板制热系统、冰箱、IH(Induction Heating，感应加热)烹调器或电视等电气设备。设备7－1、7－2、……设置于房屋H(也包括其用地) 内，经由由配电盘9分支出的电力线D4、D5、……与商用电力系统8 和发电设备6电连接。

各设备7具有无线通信接口，经由构建于房屋H内的前述无线网络与控制装置2通信。需要说明的是，各设备7也可以是经由外设的通信适配器(未图示)与该无线网络相连的规格。各设备7响应于来自控制装置2的要求，将包含设备ID(Identification)、当前时刻和表示当前的运转状态的信息在内的数据(运转状态数据)经由无线网络向控制装置2发送。

热水器5是具有热泵单元50和箱单元51的储热水式的热水器。热泵单元50和箱单元51由供热水流过的配管52连接。热水器5经由由配电盘9分支出的电力线D3与商用电力系统8和发电设备6电连接。下面，对热水器5进行说明。

<<热泵单元50>>

热水器5的热泵单元50具有均未图示的压缩机、第一热交换器、膨胀阀、第二热交换器、送风机和控制基板等。压缩机、第一热交换器、膨胀阀和第二热交换器连接成环状，形成用于使制冷剂循环的制冷循环回路。制冷循环回路也称为制冷剂回路。

压缩机压缩制冷剂而使温度和压力上升。压缩机具有能够根据驱动频率而使容量(每单位的送出量)变化的变频电路。压缩机按照来自控制基板的指示来改变上述容量。

第一热交换器是用于将自来水升温加热到目标加热温度的加热源。加热温度也称为储热水温度。第一热交换器是板式或双重管式等热交换器，进行制冷剂与水(低温水)之间的热交换。通过第一热交换器中的热交换，制冷剂散热，水吸热而温度上升。

膨胀阀使制冷剂膨胀，从而使温度和压力下降。膨胀阀按照来自控制基板的指示来改变阀开度。

第二热交换器进行由送风机送来的外部空气与制冷剂之间的热交换。通过第二热交换器中的热交换，制冷剂吸热，外部空气散热而温度下降。

控制基板具有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)、 ROM(Read onlyMemory，只读存储器)、RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)、通信接口和可读写的非易失性的半导体存储器等。控制基板经由通信线与压缩机、膨胀阀和送风机分别可通信地连接，并控制它们的动作。另外，控制基板经由未图示的通信线与箱单元51的后述的供热水控制器54可通信地连接。

<<箱单元51>>

箱单元51具有储热水箱53、供热水控制器54和混合阀56等。这些结构部件被收容在金属制的外装壳体内。

储热水箱53由不锈钢等金属或树脂等形成。在储热水箱53的外侧配置有隔热材料(未图示)。由此，在储热水箱53内，能够将高温的热水(以下称为高温水)长时间地保温。

供热水控制器54具有均未图示的CPU、ROM、RAM、通信接口和可读写的非易失性的半导体存储器等，统括控制热水器5。供热水控制器54经由未图示的通信线与热泵单元50的控制基板可通信地连接。另外，供热水控制器54经由通信线59与遥控器55可通信地连接。而且，供热水控制器54经由构建于房屋H内的前述无线网络与控制装置2可通信地连接。

<<遥控器55>>

遥控器55是用于显示热水器5的运转状态和储热水状态等并提示用户的终端装置。遥控器55设置于房屋H中的浴室，从用户接受与加热或供热水等相关的操作输入。

遥控器55具有均未图示的CPU、ROM、RAM、可读写的非易失性的半导体存储器、按钮、触摸屏或触摸板等输入设备、有机EL显示器或液晶显示器等显示设备、以及通信接口等。

<<加热动作>>

在加热动作(加热运转)的开始时，储热水箱53内的高温水被消耗，在储热水箱53的下部存积着接近自来水的温度的低温水。通过使未图示的泵工作，该低温水进入到热泵单元50的上述第一热交换器，通过与制冷剂的热交换而升温，成为高温水。该高温水返回到储热水箱53的上部，在储热水箱53内，在上部滞留高温水、在下部滞留低温水而形成温度分层，在高温水与低温水之间生成温度边界层。

在加热量增加而使得高温水的区域变大时，温度边界层接近储热水箱53的下部，进入到第一热交换器的水的温度(入水温度)逐渐上升。

<<供热水动作>>

在储热水箱53的上部连接有出热水管，从储热水箱53经由该出热水管而流出的高温水在混合阀56处与自来水混合。由此，成为用户所希望的温度(例如40℃)的热水，并被供给到例如配置于浴室的淋浴器57或水龙头58等供热水终端。此时，在储热水箱53中，在自来水压力的作用下，从与下部相连的供水管(未图示)供给与从上部流出的高温水的体积量相应的自来水。由此，在储热水箱53内，温度边界层向上方移动。在高温水变少时，热水器5进行追加加热。

接下来，转移到发电设备6的说明。发电设备6设置于房屋H，是利用作为自然能源的太阳能发电的设备。商用电力系统8向包括房屋H在内的不特定多数的需求地供给电力，而发电设备6为特定的需求地的需求家庭所拥有，是向特定的需求地即房屋H供给电力的设备。这样的发电设备6也称为分散型电源。

发电设备6具有进行太阳能发电(PV：Photovoltaic，光电)的 PV面板10和作为功率调节系统的PV－PCS11。PV面板10例如是多晶硅型的太阳能面板。PV面板10设置在房屋H的屋顶上，通过将太阳能转换成电能而进行太阳能发电。

PV－PCS11接收在PV面板10发出的电力的供给，并将被供给的电力经由电力线D2输出到配电盘9。此时，PV－PCS11将从PV 面板10供给的电力以规定的转换效率从直流电力转换成交流电力并输出，以便能够在房屋H内使用。

PV－PCS114具有均未图示的CPU、ROM、RAM、通信接口和可读写的非易失性的半导体存储器等。另外，PV－PCS11经由构建于房屋H内的前述无线网络与控制装置2通信。需要说明的是，PV－ PCS11也可以是经由外设的通信适配器(未图示)与该无线网络相连的规格。PV－PCS11从控制装置2经由无线网络而取得PV抑制的指示、以及由电力计测装置4计测的在各电力线D1～D3中输送的电力 Pb、Pg、Pe的计测值等。

路由器12是经由广域网N而能够与数据服务器13和电力服务器 14通信的装置，例如是宽带路由器。控制装置2经由路由器12与数据服务器13和电力服务器14通信。

数据服务器13是与控制装置2协作而使能源管理系统1发挥作用的服务器，例如是提供云计算的资源的服务器。数据服务器13存储控制装置2的动作所需的数据。数据服务器13例如经由控制装置2取得并储备电力计测装置4的计测结果、由控制装置2收集到的供热水器 5和设备7的运转状态、以及在该运转状态下消耗的电力等。而且，数据服务器13按时间段存储有来自商用电力系统8的电力的购电单价、以及向商用电力系统8的逆流电力的售电单价。并且，数据服务器13根据来自控制装置2的要求向控制装置2提供数据。

电力服务器14是由利用商用电力系统8向各需求家庭提供商用电源的电力公司运营的服务器。电力服务器14经由广域网N与设置于各需求家庭的需求地的控制装置2可通信地连接。

电力服务器14在满足了特定条件的情况下，向拥有发电设备6 的各需求家庭分发用于抑制在特定期间从各需求家庭的发电设备6向商用电力系统8的电力供给、即逆流的指令。这样抑制逆流的理由是为了防止从需求家庭向商用电力系统8过多供给大量的电力而导致商用电力系统8的供求平衡被破坏。下面，将由电力服务器14分发的抑制逆流的指示称为“抑制指示”，将控制发电设备6的输出来抑制逆流称为“PV抑制”。PV抑制也称为输出抑制或输出控制等。

具体地进行说明，电力服务器14从气象部门取得各需求家庭的发电设备6的设置场所的天气预报、太阳辐射量和日照时间等气象信息并制作PV抑制的日程表。并且，电力服务器14按照制作的日程表截止到实施PV抑制当天的前一天将抑制指示向各需求家庭分发。PV抑制的实施期间通常是由发电设备6产生的发电电力相对于商用电力系统8的供求状况变得过剩的期间，例如是预计会有大量的太阳辐射量的晴天时的白天的时间段。需要说明的是，在无需实施PV抑制的日子，电力服务器14不分发抑制指示。

由电力服务器14分发的抑制指示包括表示实施PV抑制的特定期间的时间信息、以及表示PV抑制时的发电设备6的输出限制的指令值的指令值信息。具体地进行说明，抑制指示指定特定日子中的特定时间段、即实施PV抑制的年月日和时刻(开始时刻和结束时刻)的信息作为实施PV抑制的特定期间。

另外，抑制指示指定从发电设备6的PV－PCS11向房屋H的配电盘9输出的电力相对于发电设备6的额定电力的比例(％)作为PV 抑制时的发电设备6的输出限制的指令值。在此，发电设备6的额定电力意味着发电设备6在适当的条件下可安全输出的最大的电力，具体而言与PV面板10的额定容量和PV－PCS11的额定容量中的较小的一方相当。

图2表示由电力服务器14分发的抑制指示的具体例。图2中的实线La表示未指示PV抑制时的由发电设备6产生的发电电力的推移，表示在太阳辐射量变多的正午为峰值且在白天为较大的值。而与之相对地，图2中的虚线Lp表示由抑制指示指定的发电设备6的输出限制的指令值的推移。

在图2的例子中，在9点到11点以及13点到15点的时间段，指定将从发电设备6输出的电力抑制为发电设备6的额定电力的40％ (例如相对于5.0kW的额定电力，为2.0kW)。另外，在11点到13 点的时间段，指定将从发电设备6输出的电力抑制为发电设备6的额定电力的0％、即完全不输出由发电设备6发出的电力。换言之，在指令值不足100％的9点至15点的时间段，从发电设备6输出的电力被抑制。而与之相对地，在指令值为100％的0点至9点和15点至24 点的时间段，从发电设备6输出的电力实质上未被抑制。

抑制指示以例如30分钟为单位来指定PV抑制的日程表，另外，以例如1％为单位来指定发电设备6的输出的指令值。需要说明的是，抑制指示也能够以电力的单位(例如kW单位)来指定指令值，以代替相对于发电设备6的额定电力的比例。例如如图2所示，在40％的指令值与2.0kW的输出电力相对应、0％的限制值与0kW的输出电力相对应的情况下，抑制指示也可以将2.0kW和0kW指定为从发电设备6输出的电力的指令值。

下面，将用电力的单位来表示指令值的值称为“限制值”。限制值在指令值按比例指定的情况下与发电设备6的额定电力乘以指令值而得到的值相当，在指令值按电力指定的情况下与该指令值自身相当。另外，通过使限制值乘以时间，从而也能够用电力量的单位Wh来表示限制值。例如，将通过使限制值乘以PV抑制的日程表的单位即30 分钟的时间而用电力量的单位来表示的值称为“限制量”或“抑制量”等。

控制装置2取得由电力服务器14分发的抑制指示，并将所取得的抑制指示向发电设备6的PV－PCS11转送。PV－PCS11在取得从控制装置2转送来的抑制指示时，在由抑制指示指定的PV抑制的实施期间，调整输出电力以防止来自发电设备6的输出电力相对于发电设备6的额定值的比例超过所指示的限制值。作为输出电力的调整方法， PV－PCS11执行相位提前相位控制。具体地进行说明，PV－PCS11 在PV抑制的实施期间，通过使电流的相位与电压的相位错开而使从 PV－PCS11输出的有效电力减少。

图3表示PV抑制时的来自发电设备6的输出电力的推移。图3 中的单点划线Lc表示房屋H的总消耗电力的推移，一般来说从家庭的消耗电力量变多的下午到傍晚示出较大的值。而与之相对地，图3 中的粗实线Lg表示由发电设备6发出的电力中从发电设备6输出的电力、即由CT2计测的电力Pg的推移。

在图3所示的例子中，在未实施PV抑制的期间P1和P4中，PV －PCS11不抑制来自发电设备6的输出。因此，用粗实线Lg表示的来自发电设备6的输出电力Pg与用细实线La表示的发电设备6可输出的发电电力相等。该发电设备6可输出的发电电力是在PV面板10 中发出的电力(面板发电电力)乘以PV－PCS11的转换效率而得到的电力。下面，将发电设备6可输出的发电电力表示为Pa，与从发电设备6实际输出的电力Pg相区别。另外，将发电设备6可输出的发电电力Pa简称为“由发电设备6产生的发电电力Pa”或“发电电力Pa”等。

而与之相对地，在实施PV抑制的期间P2和P3中，PV－PCS11 抑制来自发电设备6的输出。因此，用粗实线Lg表示的来自发电设备6的输出电力Pg变得比用细实线La表示的由发电设备6产生的发电电力Pa小。

更详细地进行说明，在实施PV抑制的期间P2和P3中的期间P2，用单点划线Lc表示的房屋H的总消耗电力Pc比与用虚线Lp表示的限制值相对应的电力(2.0kW)小。在此情况下，PV－PCS11如粗实线Lg所示那样，将来自发电设备6的输出电力Pg抑制到与限制值相对应的电力。

而与之相对地，在实施PV抑制的期间P2和P3中的期间P3，用单点划线Lc表示的房屋H的总消耗电力Pc比与用虚线Lp表示的限制值相对应的电力(2.0kW)大。在此情况下，PV－PCS11如粗实线 Lg所示那样，只是将来自发电设备6的输出电力Pg抑制到与总消耗电力Pc相等的电力而并非抑制到与限制值相对应的电力。但是，在例如如图3中的即将到15点的期间那样，在利用发电装置30可输出的发电电力Pa比总消耗电力Pc小的期间，PV－PCS11使来自发电设备 6的输出电力Pg与由发电电力带来的可输出的发电电力Pa相等。

图3下部表示期间P2所包含的时刻T1和期间P3所包含的时刻 T2处的、发电设备6可输出的发电电力Pa与损失电力的关系。在此，损失电力是发电损失，是尽管由发电设备6的PV面板10发电却并未从PV－PCS11输出的电力(Pa－Pg)。在期间P2所包含的时刻T1，来自发电设备6的输出电力Pg被抑制到与限制值相对应的电力，所以，发电设备6的损失电力变得较大。而与之相对地，在期间P3所包含的时刻T2，只是被抑制到与总消耗电力Pc相等的电力，所以，发电设备6的损失电力变得较小。因此，在PV抑制时，若增加总消耗电力Pc以使之超过限制值，则能够降低损失电力。

另外，在期间P2所包含的时刻T1，被抑制到与限制值相对应的电力的、来自发电设备6的输出电力Pg比房屋H的总消耗电力Pc 大，所以，与其差值(Pg－Pc)相当的电力作为剩余电力而剩余。该剩余电力作为逆流电力而被出售给商用电力系统8。而与之相对地，在期间P3所包含的时刻T2，来自发电设备6的输出电力Pg与房屋H 的总消耗电力Pc相等，所以，既不产生购电，也不产生售电。

接下来，转移到控制装置2的说明。如图4所示，控制装置2具有控制部21、存储部22、计时部23、屋内通信部24和屋外通信部25。上述各部件经由总线29连接。

控制部21具有均未图示的CPU、ROM和RAM等。CPU也称为中央处理装置、中央运算装置、处理器、微处理器、微机或DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理器)等。在控制部21中，CPU读出存储于ROM的程序和数据，将RAM用作作业区，对控制装置2进行统括控制。

存储部22例如是闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM，可擦可编程只读存储器)或EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM，带电可擦可编程只读存储器)等非易失性半导体存储器，起到作为所谓二次存储装置(辅助存储装置)的作用。存储部22存储控制部21为了进行各种处理而使用的各种程序和数据、以及控制部21进行各种处理而生成或取得的各种数据。

计时部23具有RTC(Real Time Clock，实时时钟)，是在控制装置2的电源断开期间也继续计时的计时设备。

屋内通信部24具有用于经由构建于房屋H内的前述无线网络进行通信的NIC(Network Interface Card controller，网络接口卡控制器)，在控制部21的控制下，经由无线网络与电力计测装置4、热水器5、发电设备6和设备7分别通信。另外，屋内通信部24在控制部 21的控制下，经由Wi－Fi(注册商标)、Wi－SUN(注册商标)或有线LAN等与操作终端3通信。

屋外通信部25经由路由器12与例如因特网等广域网N相连。屋外通信部25经由广域网N与数据服务器13和电力服务器14等通信。

接下来，参照图5，对控制装置2的功能性结构进行说明。如图5 所示，控制装置2功能性地具有终端通信部200、指示取得部201、计测值取得部202、转送部203、判定部205、消耗电力计算部206、发电电力推定部207和热水器控制部208。上述各功能由软件、固件、或软件和固件的组合来实现。软件和固件被记载为程序，并存储于各设备中的ROM或存储部22中。并且，在控制部21中，CPU通过执行存储于ROM或存储部22的程序来实现各部件的功能。

另外，控制装置2具有指示存储部210、计测值存储部220和设定存储部230。指示存储部210、计测值存储部220和设定存储部230 被构建于存储部22内的存储区域。

终端通信部200经由屋内通信部24与操作终端3通信。图6表示在操作终端3显示的设定画面的具体例。终端通信部200作为使图6 所示的设定画面在操作终端3的显示设备显示的显示控制部而起作用。作为需求家庭的用户，在图6所示的设定画面中，能够经由操作终端3的输入设备而设定各种模式。

例如“太阳能输出抑制协作模式”是通过在PV抑制时协作控制热水器5来有效地活用PV抑制时的发电设备6的损失电力的模式。用户通过将“太阳能输出抑制协作模式”中的“太阳能输出抑制协作控制”的项目设定为开启而能够使该功能有效。在“太阳能输出抑制协作控制”的项目被设定为开启时，操作终端3将表示该设定的内容的设定信息发送给控制装置2。控制装置2的终端通信部200作为接受从操作终端3发送来的设定信息的设定信息接受部而发挥作用。终端通信部 200通过控制部21与屋内通信部24协作来实现。由终端通信部200 接受的设定信息被存储于设定存储部230。

指示取得部201取得如下的指示：抑制在特定期间从向特定的需求地供给电力的发电设备6向商用电力系统8的电力供给。特定的需求地具体而言是房屋H及其用地，是从设置于房屋H的发电设备6 和商用电力系统8接收电力的供给并消耗电力的场所。抑制特定期间的电力供给的指示如前述那样是从电力服务器14分发的PV抑制的指示(抑制指示)。

在电力服务器14分发抑制指示时，指示取得部201经由广域网N 取得被分发的抑制指示。指示取得部201在取得抑制指示时，将由所取得的抑制指示指定的日程表和限制值等PV抑制的内容存储于指示存储部210。这样，指示取得部201通过控制部21与屋外通信部25 协作来实现。

指示存储部210存储由指示取得部201取得的抑制指示的内容。抑制指示的内容具体而言是由抑制指示指定的PV抑制的日程表和限制值。每当指示取得部201从电力服务器14取得抑制指示时，指示存储部210就更新被存储的PV抑制的日程表和限制值。

计测值取得部202经由屋内通信部24从电力计测装置4取得由电力计测装置4得到的电力的计测值。具体地进行说明，计测值取得部202取得从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值、从商用电力系统8向房屋H供给的电力Pb的计测值、以及向热水器5供给的电力Pe的计测值。

电力计测装置4将由CT1～CT3得到的在电力线D1～D3中输送的电力Pb、Pg、Pe的计测值例如定期地发送给控制装置2。或者，计测值取得部202也可以根据需要向电力计测装置4发送电力Pb、Pg、 Pe的计测值的要求，并且电力计测装置4以响应于该要求的方式将电力Pb、Pg、Pe的计测值发送给控制装置2。这样，计测值取得部202 通过控制部21与屋内通信部24协作来实现。

计测值存储部220存储由计测值取得部202取得的电力Pb、Pg、 Pe的计测值。每当计测值取得部202取得由电力计测装置4得到的电力Pb、Pg、Pe的计测值时，计测值存储部220就存储所取得的计测值并构建数据库。

图7表示被存储于计测值存储部220的电力数据库40的具体例。如图7所示，电力数据库40按照时序存储有购电电力Pb的电力量、发电电力的输出电力Pg的电力量、由电力Pb与电力Pg之和得到的房屋H的总消耗电力Pc的电力量、以及热水器的消耗电力Pe的电力量。

在从电力计测装置4取得电力Pb、Pg、Pe的计测值时，计测值取得部202算出各自的电力量并将其依次存储于电力数据库40。在此，电力量是跨预先确定的时间的电力的累计值。具体地进行说明，计测值取得部202在作为PV抑制的日程表的单位的30分钟累计来自电力计测装置4的电力Pb、Pg、Pe的计测值和电力Pb与电力Pg之和。由此，计测值取得部202分别取得购电电力Pb的计测值、发电电力的输出电力Pg的计测值、由电力Pb与电力Pg之和得到的房屋H的消耗电力(总消耗电力)Pc的计测值、以及热水器的消耗电力Pe的计测值而作为以30分钟为1个单位的电力量，并且每30分钟就将其存储于电力数据库40。

需要说明的是，在将从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值作为电力量而取得的情况下，计测值取得部202作为第一计测值取得部而发挥作用。在将房屋H的消耗电力Pc(＝Pb+Pg)的计测值作为电力量而取得的情况下，计测值取得部202作为第二计测值取得部而发挥作用。在将热水器5的消耗电力Pe的计测值作为电力量而取得的情况下，计测值取得部202作为第三计测值取得部而发挥作用。下面，判定部205、消耗电力计算部206和发电电力推定部207的处理采用作为电力量而存储于电力数据库40的电力Pb、Pg、Pe、Pc的计测值来执行。

转送部203将由指示取得部201取得的抑制指示的内容经由屋内通信部24向发电设备6的PV－PCS11转送。另外，转送部203将由计测值取得部202取得的电力Pb、Pg、Pe的计测值经由屋内通信部 24向发电设备6的PV－PCS11转送。这样，转送部203通过控制部 21与屋内通信部24协作来实现。

判定部205在由指示取得部201取得了抑制指示的情况下，在由抑制指示指定的特定期间，判定是否满足应指令热水器5执行加热运转的预先确定的条件。应指令热水器5执行加热运转的预先确定的条件是用于如下判定的条件：能否通过使热水器5执行加热运转对在通过PV抑制来抑制从发电设备6输出的电力的期间产生的损失电力有效地加以利用。利用热水器5的加热运转的理由是：热水器5的加热运转与其它运转或其它设备的使用相比，一般来说消耗电力大，所以，能够有效地利用损失电力。判定部205由控制部21来实现。下面，一边参照图8，一边对判定部205的判定处理进行详细说明。

图8表示PV抑制时的发电电力Pa和消耗电力Pc的关系、以及热水器5应执行加热运转的定时的具体例。与图2和图3所示的例子同样地，图8中的实线La表示未指示PV抑制时的由发电设备6产生的发电电力Pa的推移，虚线Lp表示由抑制指示指定的来自发电设备 6的输出电力Pg的限制值的推移。另外，单点划线Lc表示房屋H的总消耗电力Pc的推移，粗实线Lg表示来自发电设备6的输出电力 Pg的推移。但是，为了容易理解，在图8所示的例子中，将用虚线 Lp表示的输出电力Pg的限制值作为在整个区间为恒定的值来进行说明。

在图8中，在由发电设备6发电的(即发电电力Pa为正的)时刻H至时刻I的期间中的、时刻A至时刻F的期间，发电电力Pa比房屋H的消耗电力Pc大。因此，在时刻A至时刻F的期间，未从商用电力系统8购电。另外，在时刻A至时刻D的期间，房屋H的消耗电力Pc比限制值小。因此，在时刻A至时刻D的期间，来自发电设备6的输出电力Pg被抑制到限制值，从房屋H向商用电力系统8 售电。而与之相对地，在时刻D至时刻F的期间，房屋H的消耗电力Pc比限制值大。因此，在时刻D至时刻F的期间，来自发电设备 6的输出电力Pg被抑制到房屋H内的总消耗电力Pc，既不产生购电，也不产生售电。

作为第一判定处理，判定部205判定是否满足第一条件。在未从商用电力系统8向房屋H供给电力的情况、即未从商用电力系统8购电的情况下，满足该第一条件。判定部205基于由计测值取得部202 取得的电力Pb的计测值来判定是否从商用电力系统8购电。在购电的情况下，不产生剩余电力，也不产生发电损失，所以，无需使热水器5运转。

具体地进行说明，判定部205判定最后存储于电力数据库40的电力Pb的电力量是否为预先确定的阈值α以上。阈值α是考虑了因状况不同而在售电中购电量也可能瞬间增大这种情况的余量，是正的较小值(例如50Wh)。由第一判定处理来特定图8所示的时刻A至时刻 F的期间D1。

作为第二判定处理，判定部205判定是否满足第二条件。在从发电设备6向房屋H供给的电力Pg比由抑制指示确定的限制值大的情况下，满足该第二条件。判定部205判定由计测值取得部202取得的电力Pb的计测值是否比由抑制指示确定的限制值大。

作为不满足该第二条件的情况，可考虑两种情况。一种是PV抑制的实施期间的天气不好而使得发电设备6的发电量未达到抑制量的情况(电力Pg＜限制值)。在此情况下，发电设备6处于未抑制输出的状态，所以，不产生发电损失。另一种是例如如图8中的从时刻A至时刻D的期间那样、来自发电设备6的输出电力Pg被抑制到限制值的情况(电力Pg＝限制值)。在此情况下，剩余电力向商用电力系统8售电。因此，将上述量的电力转用到热水器5的运转中直至停止售电，这种情况从需求家庭的经济性的观点来看，不能说是高效的。而与之相对地，在满足第二条件的期间且来自发电设备6的输出电力 Pg比限制值大的期间D2，并非是售电中，所以，即便使热水器5运转，也不会妨碍售电。

具体地进行说明，判定部205判定最后存储于电力数据库40的电力Pg的电力量是否为抑制量与阈值β相加而得到的值以上、即当前的发电设备6的输出电力量是否实质上超过抑制量。阈值β是考虑了 PV－PCS11的输出的调整实时稍稍偏移这种情况的余量，是正的较小值(例如100Wh)。由第二判定处理来特定图8所示的时刻D至时刻 G的期间D2。

作为第三判定处理，判定部205判定是否满足第三条件。在热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力比由发电设备6产生的发电电力Pa小的情况下，满足该第三条件。例如，在热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力比发电设备6可输出的发电电力Pa大的情况下，热水器5执行加热运转而会产生购电的需要。使热水器5执行加热运转直至购电这种情况，从需求家庭的经济性的观点和环境性的观点来看，不能说是高效的。因此，作为第三判定处理，判定部205 判定热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力是否比由发电设备 6产生的发电电力Pa小，换言之，判定即使不购电、热水器5是否可执行加热运转。

为了执行第三判定处理，消耗电力计算部206基于存储于电力数据库40的电力Pc和电力Pe的计测值来计算热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力。另外，发电电力推定部207基于存储于电力数据库40的电力Pg的计测值来推定由发电设备6产生的发电电力Pa。消耗电力计算部206和发电电力推定部207分别通过控制部21 与存储部22协作来实现。

具体地进行说明，第一，消耗电力计算部206通过从热水器5执行加热运转之前的房屋H的消耗电力Pc的计测值减去热水器5执行加热运转之前的热水器5的消耗电力Pe的计测值、进而加上热水器5 的消耗电力的额定值R，从而计算热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力(以下，表示为Pc’)。也就是说，Pc’＝Pc－Pe+R的关系式成立。

热水器5执行加热运转之前的房屋H的消耗电力Pc的计测值和热水器5的消耗电力Pe的计测值分别由作为第二计测值取得部和第三计测值取得部发挥作用的计测值取得部202取得，并作为电力量而存储于电力数据库40。消耗电力计算部206参照最后存储于电力数据库 40的电力Pc和电力Pe的计测值。需要说明的是，热水器5的消耗电力Pe在热水器5不运转时是接近0的值，在热水器5执行一些运转中时是与该运转相对应的值。

热水器5的消耗电力的额定值R是在热水器5执行加热运转时热水器5中预计会消耗的最大的电力量。额定值R根据加热温度和储热水量等各种条件而被预先规定，被预先存储于控制装置2的存储部22 或热水器5内的存储机构。在额定值R被存储于热水器5的情况下，消耗电力计算部206根据需要，经由屋内通信部24从热水器5取得与应执行的加热运转相对应的额定值R。

消耗电力计算部206通过从如上所述取得的房屋H的总消耗电力 Pc的计测值减去热水器5的消耗电力Pe的计测值、进而加上热水器 5的额定值R的值，从而计算热水器5执行加热运转时预测的房屋H 的消耗电力Pc’。该消耗电力Pc’如图8中双点划线Lc’所示那样，表示在总消耗电力Pc的推移上加上了一定的偏移而得到的推移。

第二，由发电设备6产生的发电电力Pa在未实施PV抑制期间能够通过由配置于电力线D2的CT2计测来自发电设备6的输出电力Pg 而取得。但是，在实施PV抑制期间，由于无法计测面板发电电力，所以，无法直接取得发电电力Pa。因此，发电电力推定部207采用过去实际发电量作为当前的发电电力Pa的推定值。具体地进行说明，发电电力推定部207将实施PV抑制的特定期间之前的期间即未实施 PV抑制的期间来自发电设备6的输出电力Pg推定为PV抑制的实施期间的由发电设备6产生的发电电力Pa。

实施PV抑制的特定期间之前的期间来自发电设备6的输出电力 Pg的计测值利用作为第一计测值取得部发挥作用的计测值取得部202 取得，并作为电力量存储于电力数据库40。发电电力推定部207采用存储于电力数据库40的电力Pg的计测值中的、在实施PV抑制的特定日子之前的多天(过去C天)中与实施PV抑制的特定时间段相同的时间段中从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值，来推定发电电力Pa。

在此，相同的时间段意味着从与PV抑制的开始时刻相同的时刻开始并在与PV抑制的结束时刻相同的时刻结束的时间段。采用与实施PV抑制的特定时间段相同的时间段中的计测值是因为，若是一天中的相同时间段，则太阳辐射量为相同程度，太阳能发电的发电量也推定为相同程度。

图9表示实施PV抑制的日子的过去3天中来自发电设备的输出电力的计测值的推移的例子。在图9的例子中，在实施PV抑制的日子的1天前的日子，来自发电设备6的输出电力量在上午少而从下午开始变多。而与之相对地，在实施PV抑制的日子的2天前的日子，利用太阳能得到的发电量在一天中都少。另外，在实施PV抑制的日子的3天前的日子，来自发电设备6的输出电力量在上午多而从下午开始变少。这样，来自发电设备6的输出电力量受到白天的天气影响。

在实施PV抑制的特定时间段所包含的各时间，发电电力推定部 207将由计测值取得部202在过去C天中取得的计测值中的最大值推定为实施PV抑制的日子的该时间的发电电力Pa。例如，在过去C天的每一天中，若在与实施PV抑制的特定时间段相同的时间段所包含的第一时间计测的输出电力Pg的计测值中的、过去C天中的第X天的输出电力Pg的计测值为最大，则发电电力推定部207将第X天的输出电力Pg的计测值推定为实施PV抑制的日子的第一时间的发电电力Pa。另外，在过去C天的每一天中，若在与实施PV抑制的特定时间段相同的时间段所包含的第二时间计测的输出电力Pg的计测值中的、过去C天中的第Y天的输出电力Pg的计测值为最大，则发电电力推定部207将第Y天的输出电力Pg的计测值推定为实施PV抑制的日子的第二时间的发电电力Pa。

图10表示图9所示的实施PV抑制的日子的过去3天中来自发电设备的输出电力的计测值中的最大值的推移(移动最大值)。发电电力推定部207根据图9所示的过去3天的输出电力Pg的计测结果，将图10所示的推移的值推定为实施PV抑制的日子的各时间的发电电力 Pa。在各时间选择输出电力Pg的计测值的最大值的理由是：实施PV 抑制的日子是预计逆流电力会变大的日子，通常是晴天的日子，所以，推定为利用太阳能最大限度地发电。过去C天例如被设定为紧靠实施 PV抑制的日子之前的连续10天至2周左右以便至少包括不实施PV 抑制的晴天的日子。

判定部205采用由消耗电力计算部206算出的消耗电力Pc’和由发电电力推定部207推定出的发电电力Pa，在指示了PV抑制的特定期间执行第三判定处理。也就是说，判定部205判定热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力Pc’是否比由发电设备6产生的发电电力Pa小。由第三判定处理来特定图8所示的时刻B至时刻E(E’) 的期间D3。

在由指示取得部201取得了抑制指示的情况下，在指示了PV抑制的特定期间，在由判定部205判定为满足了预先确定的条件时，热水器控制部208指令热水器5执行加热运转。

预先确定的条件是利用前述判定部205进行的第一至第三判定处理中的3个条件，在满足所有这3个条件的情况下，满足预先确定的条件。具体地进行说明，在(1)从商用电力系统8向房屋H供给电力、(2)从发电设备6向房屋H供给的电力Pg比由抑制指示确定的限制值大、并且(3)热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力比由发电设备6产生的发电电力Pa小的情况下，满足预先确定的条件。满足所有这3个条件的时间段是图8所示的例子中的从时刻D(D’) 至时刻E(E’)的期间D4。

这样，在指示了PV抑制的特定期间中的、满足了预先确定的条件的至少一部分期间，热水器控制部208指令热水器5执行加热运转。具体地进行说明，热水器控制部208经由屋内通信部24向热水器5 的供热水控制器54发送表示加热运转的许可的PV抑制许可触发指令。另一方面，在指示了PV抑制的特定期间中的、不再满足预先确定的条件时，热水器控制部208指令热水器5停止加热运转。具体地进行说明，热水器控制部208经由屋内通信部24向热水器5的供热水控制器54发送表示加热运转的解除的PV抑制解除触发指令。这样，热水器控制部208通过控制部21与屋内通信部24协作来实现。

热水器控制部208在PV抑制的实施期间、在满足了预先确定的条件的情况下，将这样的指令按预先确定的周期反复发送给供热水控制器54。预先确定的周期例如是与PV抑制的日程表的单位相同的30 分钟。通过按一定的周期反复发送指令，即使在例如产生了瞬间的通信中断的情况下，也能够向热水器5切实地传送指令。

供热水控制器54在从热水器控制部208接收加热运转的指令时，根据接收到的指令来执行加热运转。具体地进行说明，供热水控制器 54控制热泵单元50，在储热水箱53内生成所希望的加热温度的热水。加热温度和储热水量等加热运转中的各种条件例如由用户经由遥控器 55预先设定。

需要说明的是，热水器控制部208不考虑热水器5侧的状况就发送指令，所以，供热水控制器54也有时不按照接收到的指令进行动作。例如，在热水器5已经在进行加热运转却又接收到加热运转的指令的情况下，供热水控制器54忽略该指令。同样地，在热水器5已经不加热运转时却接收到停止加热运转的指令的情况下，供热水控制器54 忽略该指令。尤其是，1天中的加热运转的次数考虑压缩机的寿命而被限定为例如1次。因此，供热水控制器54在已经接收到加热运转的指令而执行加热运转时，即使在同一天再次接收到加热运转的指令，也不执行第二次的加热运转。另外，供热水控制器54在从用户经由遥控器55接受了热水器5的控制指示的情况下，使用户的控制指示优先。

利用热水器控制部208控制热水器5的结果经由操作终端3来显示。图11表示PV抑制时在操作终端显示的显示画面的具体例。终端通信部200在实施PV抑制的期间，如图11所示，作为使操作终端3 的显示设备显示包括设备的列表、设备的布局和表示当前状态的消息等在内的通知信息的显示控制部发挥作用。

具体地进行说明，终端通信部200将表示处于PV抑制中的PV 抑制图像31与发电电力、消耗电力、充电电力和售电电力的量一起显示。另外，终端通信部200将表示在PV抑制中正执行协作控制的协作控制图像32显示在作为协作控制对象的设备的热水器5的图像附近。通过这样的显示，用户能够目视确认PV抑制中的各种信息。

参照图12至图14，对以上构成的能源管理系统1中执行的处理的流程进行说明。

图12表示在能源管理系统1中执行的处理的概要。图12表示从自电力服务器14分发一次的PV抑制的指示起直至该PV抑制的实施结束为止的、由电力服务器14、控制装置2、发电设备6和热水器5 执行的处理的流程。在假设从电力服务器14分发了多次的PV抑制的指示的情况下，针对多次的PV抑制的每一次的PV抑制，图12所示的处理并列执行。

需要说明的是，虽然图12并未示出电力计测装置4和操作终端3，但在执行图12所示的处理期间，电力计测装置4利用CT1～CT3计测在电力线D1～D3中输送的电力，并将计测的电力的计测值依次向控制装置2发送。另外，操作终端3在图6所示的设定画面中从用户接受太阳能输出抑制协作控制的设定，并将接受的设定的内容向控制装置 2发送。

电力服务器14在决定实施PV抑制并确定其日程表和详细内容后，将PV抑制的指示(抑制指示)分发到各需求家庭(步骤S1)。在从电力服务器14分发抑制指示时，控制装置2经由广域网N取得被分发的抑制指示。在取得抑制指示时，控制装置2经由构建于房屋 H内的无线网络将所取得的抑制指示向发电设备6的PV－PCS11转送(步骤S2)。

PV－PCS11在取得从控制装置2转送来的抑制指示时，按照所取得的抑制指示来执行由发电设备6产生的发电电力的输出抑制(步骤 S3)。图13表示在步骤S3中执行的PV－PCS11的输出抑制处理的详细情况。该输出抑制处理在向PV－PCS11供给电力期间按一定的周期反复执行。一定的周期例如是1分钟。

在图13所示的输出抑制处理中，PV－PCS11第一对当前时刻是否包含在由抑制指示指定的PV抑制的实施期间进行判定(步骤 S301)。需要说明的是，在没有抑制指示的情况下，步骤S301的判定被否定。

在判定为当前时刻不包含在PV抑制的实施期间的情况下(步骤 S301中的“否”)，PV－PCS11在通常模式下动作(步骤S302)。通常模式是不抑制来自发电设备6的输出电力而将可输出的发电电力全部向房屋H或商用电力系统8供给的模式。此后，PV－PCS11结束输出抑制处理。

另一方面，在判定为当前时刻包含在PV抑制的实施期间的情况下(步骤S301中的“是”)，PV－PCS11第二对来自发电设备6的当前的输出电力Pg是否比限制值大进行判定(步骤S303)。

在例如如当前的天气为阴天或雨天而使得利用太阳能得到的发电量本来就小的情况那样、判定为来自发电设备6的当前的输出电力Pg 不比限制值大的情况下(步骤S303中的“否”)，无需抑制来自发电设备6的输出电力Pg。因此，PV－PCS11向步骤S302转移，在通常模式下动作。

另一方面，在判定为来自发电设备6的当前的输出电力Pg比限制值大的情况下(步骤S303中的“是”)，PV－PCS11判定是否从商用电力系统8供给电力、即是否从商用电力系统8购电(步骤S304)。 PV－PCS11取得由CT1计测的电力Pb的值并判定电力Pb的值是否为正，从而判定是否从商用电力系统8供给电力。

在判定为未从商用电力系统8供给电力的情况下(步骤S304中的“否”)，PV－PCS11在输出抑制模式下动作(步骤S305)。输出抑制模式是将来自发电设备6的输出电力Pg抑制到由抑制指示所指示的限制值的模式。该情况与例如如图3所示的期间P2那样、房屋H的总消耗电力Pc比限制值小而产生了剩余电力的情况相当。此后，PV －PCS11结束输出抑制处理。

在判定为从商用电力系统8供给电力的情况下(步骤S304中的“是”)，PV－PCS11在逆流零模式下动作(步骤S306)。逆流零模式是调整来自发电设备6的输出电力Pg以使得逆流电力尽可能接近零的模式。该情况与如下的情况相当：例如如图3所示的期间P3那样，在房屋H的总消耗电力Pc比限制值大而未产生剩余电力、即来自发电设备6的输出电力Pg被抑制到限制值时，需要从商用电力系统8 购电。在此情况下，PV－PCS11将来自发电设备6的输出电力Pg调整为与总消耗电力Pc相等。由此，由CT1计测的电力Pb尽可能为零，既不产生购电，也不产生售电。此后，PV－PCS11结束输出抑制处理。

返回图12所示的能源管理系统1整体的处理的说明。在控制装置 2将从电力服务器14取得的抑制指示向发电设备6转送时，控制装置 2判定PV抑制的开始时刻是否到来(步骤S4)。在PV抑制的开始时刻未到来的情况下(步骤S4中的“否”)，控制装置2待机直到开始时刻到来。

另一方面，在PV抑制的开始时刻到来时(步骤S4中的“是”)，控制装置2按照所取得的抑制指示来执行PV抑制判定(步骤S5)。图14表示在步骤S5中执行的PV抑制判定处理的详细情况。当在图 6所示的设定画面中太阳能输出抑制协作控制被设定为开启并且由抑制指示指定的PV抑制的实施期间到来时，按一定的周期反复执行该 PV抑制判定处理。一定的周期例如是与PV抑制的日程表的单位相同的30分钟。

在图14所示的PV抑制判定处理中，作为第一判定处理，控制装置2的控制部21判定当前的购电量是否为阈值α以下、即判定当前是否实质上购电(步骤S501)。当前的购电量通过参照由计测值取得部 202取得并最后存储于电力数据库40的电力Pb的计测值而得到。通过步骤S501的处理，判定当前时刻是否包含在图8所示的期间D1。

在判定为当前实质上未购电的情况下(步骤S501中的“是”)，作为第二判定处理，控制部21判定当前的发电设备6的输出电力量是否为抑制量与阈值β相加而得到的值以上、即当前的发电设备6的输出电力量是否实质上超过抑制量(步骤S502)。当前的发电设备6的输出电力量通过参照由计测值取得部202取得并最后存储于电力数据库 40的电力Pg的计测值而得到。另外，抑制量是通过使由抑制指示确定的限制值乘以作为PV抑制的日程表的单位的30分钟的时间而以电力量的单位表示的值。通过步骤S502的处理，判定当前时刻是否包含在图8所示的期间D2。

在判定为当前实质上购电的情况下(步骤S501中的“否”)，不产生剩余电力。另外，在判定为当前的发电设备6的输出电力量实质上未超过抑制量的情况下(步骤S502中的“否”)，产生售电。因此，控制部21在这些情况下判定为无需使热水器5运转，并结束PV抑制判定处理。

当在步骤S502中判定为当前的发电设备6的输出电力量实质上超过抑制量的情况下(步骤S502中的“是”)，控制部21判定当前设定的 PV抑制标识是开启还是关闭(步骤S503)。PV抑制标识是表示向热水器5发送的PV抑制的指令状况的标识，被存储于控制装置2的例如存储部22。在刚刚之前的PV抑制判定处理中，在向热水器5发送了PV抑制许可触发指令的情况下，PV抑制标识被设定为开启，在向热水器5发送了PV抑制解除触发指令的情况下，PV抑制标识被设定为关闭。控制部21采用根据当前设定的PV抑制标识是开启还是关闭而不同的条件，来执行以下的第三判定处理。

在PV抑制标识被设定为开启的情况下(步骤S503中的“是”)，作为第三判定处理，控制部21判定过去实际发电量是否比热水器5 的加热运转时的房屋H的消耗电力量与阈值γ相加而得到的值大(步骤S504)。过去实际发电量是由发电电力推定部207推定出的发电电力Pa的量，如前述那样，在过去C天中与实施PV抑制的特定时间段相同的时间段，通过取得从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值而得到。另外，热水器5的加热运转时的房屋H的消耗电力量是由消耗电力计算部206算出的电力Pc’的量，如前述那样，通过从存储于数据库40的房屋H的总消耗电力Pc的计测值减去热水器5的消耗电力Pe的计测值、进而加上热水器5执行加热运转时的热水器5 的消耗电力而算出。

需要说明的是，用于判定的过去实际发电量只不过是推定当前的实际发电量的量，所以，阈值γ是被设定成防止消耗电力量超过发电设备6可输出的发电量的、用于确保安全的余量。

在PV抑制标识被设定为关闭的情况下(步骤S503中的“否”)，作为第三判定处理，控制部21判定过去实际发电量是否比热水器5 的加热运转时的房屋H的消耗电力量与阈值γ’相加而得到的值大(步骤S505)。也就是说，控制部21根据当前设定的PV抑制标识是开启还是关闭而采用不同的阈值作为余量。

阈值γ’与阈值γ同样地，是被设定成防止消耗电力量超过发电设备6可输出的发电量的、用于确保安全的余量，但被设定为比阈值γ大的值。详细地说，如图15所示，将PV抑制标识从关闭被切换为开启时的阈值γ’设定为比PV抑制标识从开启被切换为关闭时的阈值γ大一定程度的值。由此，在开启和关闭的切换时设置滞后。这是所谓的颤振对策，是为了防止因阈值附近的晃动而使得PV抑制判定标识的设定频繁切换为开启和关闭。作为一个例子，阈值γ和阈值γ’被分别设定为0Wh和200Wh。以下，将阈值γ’称为第一阈值，将阈值γ称为第二阈值。

更详细地进行说明，在热水器5执行加热运转时的房屋H的总消耗电力Pc’与第一阈值γ’相加而得到的值比由发电设备6产生的发电电力Pa小的情况下，判定部205判定为应指令热水器5执行加热运转。另外，在热水器5执行加热运转时的房屋H的总消耗电力Pc’与第二阈值γ相加而得到的值比由发电设备6产生的发电电力Pa大的情况下，判定部205判定为应指令热水器5停止加热运转。热水器控制部208按照判定部205的判定结果，指令热水器5执行加热运转或停止加热运转。

通过这样的步骤S504和步骤S505的处理，判定当前时刻是否包含在图8所示的期间D4。在步骤S504和步骤S505中，在判定为过去实际发电量比热水器5的加热运转时的房屋H的消耗电力量与预先确定的值γ或γ’相加而得到的值大的情况下(步骤S504中的“是”，步骤S505中的“是”)，控制部21将PV抑制标识设定为开启(步骤S506)。然后，控制部21经由屋内通信部24向热水器5发送PV抑制许可触发指令(步骤S507)。

而与之相对地，在步骤S504和步骤S505中，在判定为过去实际发电量不比热水器5的加热运转时的房屋H的消耗电力量与预先确定的值γ或γ’相加而得到的值大的情况下(步骤S504中的“否”，步骤 S505中的“否”)，控制部21将PV抑制标识设定为关闭(步骤S508)。然后，控制部21经由屋内通信部24向热水器5发送PV抑制解除触发指令(步骤S509)。

在向热水器5发送PV抑制许可触发指令或PV抑制解除触发指令时，控制部21结束图14所示的PV抑制判定处理。

返回图12所示的能源管理系统1整体的处理的说明。作为步骤 S5中的PV抑制判定的结果，热水器5接收从控制装置2发送来的控制指令。控制指令具体而言是PV抑制许可触发指令或PV抑制解除触发指令。在接收控制指令时，热水器5将对已接收到控制指令这种情况的响应返回到控制装置2(步骤S6)。

然后，热水器5按照接收到的控制指令来改变加热模式(步骤S7)。具体地进行说明，热水器5的供热水控制器54若在未进行加热运转时接收到PV抑制许可触发指令，则控制热泵单元50来执行加热运转。另外，供热水控制器54若在进行加热运转时接收到PV抑制解除触发指令，则控制热泵单元50而停止加热运转。需要说明的是，如前述那样，供热水控制器54也有时不按照接收到的指令进行动作。

控制装置2在步骤S5中执行PV抑制判定、并向热水器5发送控制指令时，判定PV抑制的结束时刻是否到来(步骤S8)。在PV抑制的结束时刻未到来的情况下(步骤S8中的“否”)，控制装置2将处理返回步骤S5。然后，控制装置2按预先确定的时间间隔(例如30分钟)执行PV抑制判定，并根据判定结果向热水器5发送PV抑制许可触发指令或PV抑制解除触发指令。另一方面，在PV抑制的结束时刻到来时(步骤S8中的“是”)，图12所示的处理结束。

如以上说明的那样，在本实施方式的能源管理系统1中，控制装置2在PV抑制的实施期间，在满足预先确定的第一至第三条件的情况下，指令热水器5执行加热运转。其结果是，能够减少在PV抑制时产生的发电损失，能够提高电力的利用效率。

此时，控制装置2将实施PV抑制的日子之前的日子中从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值推定为PV抑制的实施期间的发电设备6的发电电力Pa。由于采用过去的实际的发电量，所以，不花费较大的计算成本就能够高精度地推定PV抑制的实施期间的发电设备6的发电电力Pa。

而且，控制装置2在PV抑制的实施期间、在热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力Pc’比发电电力Pa小的情况下，指令热水器5执行加热运转。换言之，控制装置2将热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力Pc’与发电设备6可输出的发电电力Pa进行比较，估算能够使消耗量增加多少，然后指令热水器5执行加热运转。其结果是，能够以与发电损失相当的电力使热水器5执行加热运转而不会购电。尤其是，在约定了按时间段的费用的情况下，实施PV抑制的白天的电力单价一般来说较高，所以，通过不产生购电而能够有效地减轻经济损失。

(变形例)

上面，对本发明的实施方式进行了说明，但在实施本发明时，可进行各种方式的变形和应用。

例如，在上述实施方式中，热水器控制部208在PV抑制的实施期间、在满足所有预先确定的第一至第三条件的情况下，指令热水器 5执行加热运转。但是，热水器控制部208也可以在仅满足第一至第三条件中的任一个或两个条件的情况下指令热水器5执行加热运转。

例如，热水器控制部208也可以在PV抑制的实施期间、在仅满足第三条件的情况下，即在热水器5执行加热运转时的房屋H的消耗电力Pc’比发电设备6的发电电力Pa小的情况下，指令热水器5执行加热运转。在此情况下，热水器控制部208在图8中的从时刻B至时刻E(E’)的期间D3中，指令热水器5执行加热运转。该期间D3包括从时刻B至时刻D(D’)的售电的期间。因此，在减少发电损失比售电所带来的经济效果更为优先的情况下，这样的方式是有效的。

另外，热水器控制部208也可以在PV抑制的实施期间、在仅满足第一条件的情况下，即在未从商用电力系统8向房屋H供给电力的情况下，指令热水器5执行加热运转。在此情况下，热水器控制部208 在图8中的从时刻A至时刻F的期间D1中，指令热水器5执行加热运转。或者，应指令热水器5执行加热运转的预先确定的条件可以是在仅满足第二条件的情况下满足，也可以是在满足第一条件和第三条件的情况下满足，也可以是在满足第一条件和第二条件的情况下满足，也可以是在满足第二条件和第三条件的情况下满足。这样，能够根据用户的喜好或状况等来分别确定在满足哪种条件的情况下热水器控制部208指令热水器5执行加热运转。

另外，在上述实施方式中，发电电力推定部207将实施PV抑制的日子之前的日子中从发电设备6向房屋H供给的电力Pg的计测值推定为PV抑制的实施期间的发电电力Pa。但是，发电电力推定部207 也可以推定PV抑制时的发电电力Pa而不采用计测值。例如，发电电力推定部207也能够基于PV抑制的实施期间的天气和季节等信息来推定该期间的发电电力Pa。

另外，在上述实施方式中，在实施PV抑制的特定时间段所包含的各时间，发电电力推定部207将由计测值取得部202在过去C天中取得的计测值中的最大值推定为实施PV抑制的日子的该时间的发电电力Pa。但是，即使在PV抑制中，事实上发电电力Pa比过去最大值小的情况也较多。因此，发电电力推定部207也可以将对在过去C 天中取得的计测值中的最大值进行了修正而得到的值推定为发电电力 Pa。例如，发电电力推定部207能够将在过去C天中取得的计测值中的最大值乘以0.95或0.9等预先确定的修正系数而得到的值推定为实施PV抑制的日子的各时间的发电电力Pa。

另外，在上述实施方式中，发电设备6设置于房屋H。但是，发电设备6只要是有别于商用电力系统8的电力系统即可，也可以设置于远离房屋H的用地而远距离向房屋H供给电力。在此情况下，包括设置有发电设备6的场所在内都称为需求地。另外，需求地不限于上述的房屋H那样的一般住宅，只要是来自发电设备6和商用电力系统 8的电力的需求地即可，也可以是多户住宅、设施、大厦或工厂等。

另外，在上述实施方式中，电力计测装置4计测在电力线D1～D3 中输送的电力Pb、Pg、Pe，并将该计测值发送给控制装置2。然后，控制装置2将从电力计测装置4取得的电力Pb、Pg、Pe的计测值转送到发电设备6的PV－PCS11。但是，电力计测装置4也可以将电力 Pb、Pg、Pe的计测值直接发送给PV－PCS11。另外，电力计测装置 4以外的装置也可以计测电力。例如，发电设备6的PV－PCS11也可以经由通信线与配置于电力线D2的CT2相连，来计测从发电设备6 自身输出的电力Pg。另外，热水器5的供热水控制器54也可以经由通信线与配置于电力线D3的CT3相连，来计测热水器5自身消耗的电力Pe。这样计测的结果能够经由构建于房屋H内的无线网络适当发送，从而在各设备之间共享。

另外，在上述实施方式中，从电力服务器14分发的PV抑制的指示向控制装置2发送，并从控制装置2向PV－PCS11转送。但是，PV抑制的指示也可以直接向PV－PCS11发送。在此情况下，PV－ PCS11将PV抑制的指示的内容向控制装置2发送，从而控制装置2 的指示取得部201取得PV抑制的日程表和限制值等信息。

另外，在上述实施方式中，对控制装置2设置在房屋H内的情况进行了说明。但是，在本发明中，也可以将具有与控制装置2同等功能的装置设置于房屋H外。图16表示该情况的能源管理系统1a的例子。在图16所示的能源管理系统1a中，在房屋H中未设置控制装置2。代替控制装置2，路由器12与操作终端3、电力计测装置4、热水器5、发电设备6和设备7中的每一个分别可通信地连接，从而对各设备间的通信进行中继。并且，路由器12和数据服务器13协作来实现控制装置2的作用。或者，路由器12也可以构成为不能与房屋H 内的一部分设备通信。例如，可以构成为，路由器12和热水器5并未可通信地相连，发电设备6对路由器12和热水器5的通信进行中继。通过这样省去控制装置2，能够减少设置在房屋H内的设备的数量，所以，能够简便地构成能源管理系统1a。

在上述实施方式中，操作终端3具有显示部和输入部，控制装置 2经由无线或有线通信而取得被输入到操作终端3的输入信息，并将显示信息向操作终端3发送并显示。但是，在本发明中，控制装置2 也可以具有显示部和输入部。也就是说，控制装置2自身也可以具有操作终端3的功能。在此情况下，设定信息接受部不经由操作终端3 而经由控制装置2所具有的输入部，接受来自用户的设定输入。另外，显示控制部不经由操作终端3而经由控制装置2所具有的显示部，向用户显示信息。

在上述实施方式中，在控制装置2的控制部21中，CPU执行被存储于ROM或存储部22的程序，从而分别作为终端通信部200、指示取得部201、计测值取得部202、转送部203、判定部205、消耗电力计算部206、发电电力推定部207和热水器控制部208发挥作用。但是，在本发明中，控制部21也可以是专用的硬件。专用的硬件例如是单一电路、复合电路、程序化的处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)、FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、或者它们的组合等。在控制部21是专用的硬件的情况下，各部件的每一种功能可以分别由单独的硬件来实现，各部件的功能也可以集中由单一的硬件来实现。

另外，也可以构成为，各部件的功能中的一部分由专用的硬件来实现而另一部分由软件或固件来实现。这样，控制部21能够通过硬件、软件、固件、或者它们的组合来实现上述的各功能。

通过将规定本发明的控制装置2的动作的动作程序适用于现有的个人计算机或信息终端装置等，也可使该个人计算机或信息终端装置等作为本发明的控制装置2发挥作用。

另外，这样的程序的分发方法是任意的，例如，可以被存储于CD －ROM(CompactDisk ROM，光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk，数字通用磁盘)、MO(MagnetoOptical Disk，磁光盘)、或者存储卡等计算机可读取的记录介质而分发，也可以经由因特网等通信网络而分发。

本发明在不脱离本发明的广义的精神和范围内可实施各种实施方式和变形。另外，上述的实施方式是用于说明本发明的而并非用于限定本发明的范围。也就是说，本发明的范围由权利要求书而并非实施方式来表示。并且，在权利要求书的保护范围内和在与其同等的发明的意义的范围内实施的各种变形也看作在本发明的范围内。

产业上的可利用性

本发明可适当用于进行电力管理的系统等。

附图标记的说明

1、1a能源管理系统、2控制装置、3操作终端、4电力计测装置、5热水器、6发电设备、7(7－1、7－2、……)设备、8商用电力系统、9配电盘、10PV面板、11PV－PCS、12路由器、13数据服务器、14电力服务器、21控制部、22存储部、23计时部、24 屋内通信部、25屋外通信部、29总线、31PV抑制图像、32协作控制图像、40电力数据库、50热泵单元、51箱单元、52配管、53储热水箱、54供热水控制器、55遥控器、56混合阀、57淋浴器、58 水龙头、59通信线、200终端通信部、201指示取得部、202计测值取得部、203转送部、205判定部、206消耗电力计算部、207发电电力推定部、208热水器控制部、210指示存储部、220计测值存储部、230设定存储部、D1～D5电力线、H房屋、N广域网。

Claims (11)

1.一种控制装置，其中，具有：

指示取得机构，所述指示取得机构取得对由被设置于需求地的发电设备产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示；

发电电力推定机构，在由所述指示取得机构取得了所述指示的情况下，所述发电电力推定机构基于所述特定期间之前的期间从所述发电设备输出的电力的计测值，推定在所述特定期间产生损失电力的期间的所述发电电力；以及

热水器控制机构，当在所述特定期间在产生所述损失电力的期间满足预先确定的条件时，所述热水器控制机构指令被设置于所述需求地的热水器执行加热运转，

所述发电设备具备光电面板和功率调节系统，

所述损失电力是通过抑制在所述特定期间所述功率调节系统从所述发电设备输出的电力而产生的、尽管由所述光电面板发电却并未从所述功率调节系统输出的电力，

在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

2.如权利要求1所述的控制装置，其中，

在从所述发电设备输出的电力比由所述指示确定的限制值大的情况下，并且，在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

3.如权利要求1所述的控制装置，其中，

在未从所述商用电力系统向所述需求地供给电力的情况下，并且，在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

4.如权利要求1所述的控制装置，其中，

在未从所述商用电力系统向所述需求地供给电力、从所述发电设备输出的电力比由所述指示确定的限制值大、并且所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

5.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，

所述控制装置还具有第一计测值取得机构，所述第一计测值取得机构在所述特定期间之前的期间，取得从所述发电设备输出的电力的计测值；

所述发电电力推定机构基于由所述第一计测值取得机构取得的所述计测值，推定在所述特定期间产生所述损失电力的期间的所述发电电力。

6.如权利要求5所述的控制装置，其中，

所述特定期间是特定日子中的特定时间段；

所述第一计测值取得机构在所述特定日子之前的日子中的与所述特定时间段相同的时间段，取得从所述发电设备输出的电力的计测值。

7.如权利要求6所述的控制装置，其中，

所述第一计测值取得机构在所述特定日子之前的多天中的与所述特定时间段相同的时间段，取得从所述发电设备输出的电力的计测值；

所述发电电力推定机构将由所述第一计测值取得机构取得的所述多天的所述计测值中的最大值推定为在所述特定期间产生所述损失电力的期间的所述发电电力。

8.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，

所述控制装置还具有：

第二计测值取得机构，所述第二计测值取得机构取得所述热水器执行所述加热运转之前的所述需求地的消耗电力的计测值；

第三计测值取得机构，所述第三计测值取得机构取得所述热水器执行所述加热运转之前的所述热水器的消耗电力的计测值；以及

消耗电力计算机构，所述消耗电力计算机构从由所述第二计测值取得机构取得的所述需求地的消耗电力的计测值减去由所述第三计测值取得机构取得的所述热水器的消耗电力的计测值、进而加上所述热水器的消耗电力的额定值，从而计算所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力。

9.如权利要求1至4中任一项所述的控制装置，其中，

在由所述指示取得机构取得了所述指示的情况下，在所述特定期间，在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力与第一阈值相加而得到的值比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小时，所述热水器控制机构指令所述热水器执行所述加热运转；在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力与比所述第一阈值小的第二阈值相加而得到的值比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力大时，所述热水器控制机构指令所述热水器停止所述加热运转。

10.一种热水器的控制方法，在所述控制方法中，

取得对由被设置于需求地的发电设备产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示；

在取得了所述指示的情况下，基于所述特定期间之前的期间从所述发电设备输出的电力的计测值，推定在所述特定期间产生损失电力的期间的所述发电电力；

当在所述特定期间在产生所述损失电力的期间满足了预先确定的条件的情况下，指令被设置于所述需求地的热水器执行加热运转，其中，

所述发电设备具备光电面板和功率调节系统，

所述损失电力是通过抑制在所述特定期间所述功率调节系统从所述发电设备输出的电力而产生的、尽管由所述光电面板发电却并未从所述功率调节系统输出的电力，

在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

11.一种记录介质，计算机能够读取，所述记录介质记录有使计算机作为指示取得机构、发电电力推定机构以及热水器控制机构发挥作用的程序，其中，

所述指示取得机构取得对由被设置于需求地的发电设备产生的发电电力在特定期间向商用电力系统的供给进行抑制的指示；

在由所述指示取得机构取得了所述指示的情况下，所述发电电力推定机构基于所述特定期间之前的期间从所述发电设备输出的电力的计测值，推定在所述特定期间产生损失电力的期间的所述发电电力；

当在所述特定期间在产生所述损失电力的期间满足预先确定的条件时，所述热水器控制机构指令被设置于所述需求地的热水器执行加热运转，

所述发电设备具备光电面板和功率调节系统，

所述损失电力是通过抑制在所述特定期间所述功率调节系统从所述发电设备输出的电力而产生的、尽管由所述光电面板发电却并未从所述功率调节系统输出的电力，

在所述程序中，在所述热水器执行所述加热运转时的所述需求地的消耗电力比由所述发电电力推定机构推定出的所述发电电力小的情况下，满足所述预先确定的条件。

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