JP2003319557A - エネルギー管理装置およびエネルギー管理方法 - Google Patents

エネルギー管理装置およびエネルギー管理方法

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JP2003319557A
JP2003319557A JP2002119590A JP2002119590A JP2003319557A JP 2003319557 A JP2003319557 A JP 2003319557A JP 2002119590 A JP2002119590 A JP 2002119590A JP 2002119590 A JP2002119590 A JP 2002119590A JP 2003319557 A JP2003319557 A JP 2003319557A
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Japan
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energy
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reduction
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JP2002119590A
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English (en)
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Takami Ueda
隆美 上田
Naohiko Suzuki
直彦 鈴木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギー需要を満たし、かつ購入コストを
最小にするように管理でき、また供給側からのエネルギ
ー削減要求に対応できると共に、需要側の自家発電に対
応した料金体系を設定できようなエネルギー管理装置お
よびエネルギー管理方法を得る。 【解決手段】 制約条件式と評価関数とを式設定手段1
により設定し(ステップST1)、購入コストを最小と
する購入量と購入コストとを購入計画算定手段2により
算出し(ステップST2)、算出された購入量、購入コ
ストおよびエネルギー削減要求量に基づいて削減対応計
画算定手段3により算出した(ステップST3)最低報
償料金単価ρmin と、供給側から提示される要求元報償
料金単価ρ req とを要求対応判断手段4において比較
し、削減要求を受け入れるか否かを判断し(ステップS
T4)、その結果を判断結果提示手段5において供給側
に提示する(ステップST5)。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、ビル・工場など
に適用され、エネルギーの効率的な運用を管理するため
のエネルギー管理装置およびエネルギー管理方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図14は、特開平8−237864号公
報「使用電力量制御方法および装置」に開示された従来
のエネルギー管理装置を示すブロック図である。図にお
いて、101はオペレータから入力された電力料金単
価、目標使用電力量を設定する設定部、102はこの設
定値を基に、使用可能な目標電力料金を算出する演算
部、103はこの目標電力料金の算出値に従うように監
視対象機器(各種負荷)105に対して制御を行う制御
部、104は各種情報を表示する表示部である。
【0003】次に動作について説明する。オペレータが
設定部101から、電力料金単価と使用時間帯に応じた
目標使用電力量を設定する。これらの設定値から演算部
102で目標電力料金を算出する。制御部103におい
て、実際の使用電力量と目標電力料金とを勘案して監視
対象機器105に対し運転制御指令を出力し、使用電力
料金が目標電力料金に従うように制御する。すなわち、
一定時間内で使用できる料金の最大値を算出し、それ以
内であれば時間帯や使用負荷の量に関係なく負荷運転が
できるようにし、必要に応じて最適なエネルギーコスト
で負荷制御を行う。このように、従来のエネルギー管理
装置では、電力料金単価情報を調査し、手入力されたデ
ータを基に最適エネルギーコストを算出している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のエネルギー管理
装置は以上のように構成されているので、事前にエネル
ギー供給側(電力会社、ガス会社等)により金額、契約
内容等が規定され、そのエネルギーコストはほぼ安定し
ているような従来実施されている昼夜時間帯別料金制の
下では、実用に適している。しかし、エネルギー供給側
において電力小売りなどの自由化が進展し、より安いコ
ストでエネルギー提供をすることが図られ、また需要側
が自ら発電しその余剰電力を供給側に売ることも可能に
なってくると、料金体系の複雑化、流動化が起こり、従
来の技術では対応できないという課題があった。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、エネルギー需要を満たし、かつコ
ストを最小にするように管理できるエネルギー管理装置
およびエネルギー管理方法を得ることを目的とする。
【0006】また、この発明は供給側からのエネルギー
削減要求に対応でき、需要側の自家発電に対応した料金
体系を設定できるなど、複雑化、流動化する料金体系を
管理できるエネルギー管理装置およびエネルギー管理方
法を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】この発明に係るエネルギ
ー管理装置は、需要側設備のエネルギーの入出力情報と
需要側設備の運転条件に対応するエネルギー需要量とか
ら設備構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す制約
条件式を設定すると共に、供給側から示されるエネルギ
ー単価に基づいて購入コストを算出するための評価関数
を設定する式設定手段と、設定された制約条件式と評価
関数とに基づいて、購入コストを最小とする購入量と購
入コストとを算出する購入計画算定手段と、供給側から
示されるエネルギー削減要求量に応じて需要側に提示さ
れる報償料金の単価について、需要側が削減要求に応じ
ることができる最低報償料金単価を、算出された購入
量、購入コストおよび削減要求量に基づいて算出する削
減対応計画算定手段と、算出された最低報償料金単価と
供給側から示される要求元報償料金単価とを比較し、供
給側の削減要求を受け入れるか否かを判断する要求対応
判断手段と、判断された結果を供給側に提示する判断結
果提示手段とを備えたものである。
【0008】この発明に係るエネルギー管理装置は、需
要側設備のエネルギーの入出力情報と需要側設備の運転
条件に対応するエネルギー需要量とから設備構成に基づ
いたエネルギーの需給関係を表す制約条件式を設定する
と共に、供給側から示されるエネルギー単価に基づいて
購入コストを算出するための評価関数を設定する式設定
手段と、設定された制約条件式と評価関数とに基づい
て、購入コストを最小とする購入量と購入コストとを算
出する購入計画算定手段と、供給側から示されるエネル
ギー削減要求量に応じて需要側に提示される報償料金の
単価について、需要側が削減要求に応じることができる
最低報償料金単価を、算出された購入量、購入コストお
よび削減要求量に基づいて算出する削減対応計画算定手
段と、算出された最低報償料金単価を供給側に提示する
最低報償料金提示手段とを備えたものである。
【0009】この発明に係るエネルギー管理装置は、需
要側の使用制限量に応じたペナルティ情報を削減対応計
画算定手段に対して設定するペナルティ情報設定手段を
備え、削減対応計画算定手段がペナルティ情報を加味し
て最低報償料金単価を算出したものである。
【0010】この発明に係るエネルギー管理方法は、需
要側設備のエネルギーの入出力情報と需要側設備の運転
条件に対応するエネルギー需要量とから設備構成に基づ
いたエネルギーの需給関係を表す制約条件式を設定する
と共に、供給側から示されるエネルギー単価に基づいて
購入コストを算出するための評価関数を設定し、設定さ
れた制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コストを
最小とする購入量と購入コストとを算出し、供給側から
示されるエネルギー削減要求量に応じて需要側に提示さ
れる報償料金の単価について、需要側が削減要求に応じ
ることができる最低報償料金単価を、算出された購入
量、購入コストおよび削減要求量に基づいて算出し、算
出された最低報償料金単価と供給側から示される要求元
報償料金単価とを比較し、供給側の削減要求を受け入れ
るか否かを判断し、判断された結果を供給側に提示する
ようにしたものである。
【0011】この発明に係るエネルギー管理方法は、需
要側設備のエネルギーの入出力情報と需要側設備の運転
条件に対応するエネルギー需要量とから設備構成に基づ
いたエネルギーの需給関係を表す制約条件式を設定する
と共に、供給側から示されるエネルギー単価に基づいて
購入コストを算出するための評価関数を設定し、設定さ
れた制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コストを
最小とする購入量と購入コストとを算出し、供給側から
示されるエネルギー削減要求量に応じて需要側に提示さ
れる報償料金の単価について、需要側が削減要求に応じ
ることができる最低報償料金単価を、算出された購入
量、購入コストおよび削減要求量に基づいて算出し、算
出された最低報償料金単価を供給側に提示するようにし
たものである。
【0012】この発明に係るエネルギー管理方法は、需
要側の使用制限量に応じたペナルティ情報を設定し、ペ
ナルティ情報を加味して最低報償料金単価を算出したも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1によるエ
ネルギー管理装置の構成を示すブロック図である。図に
おいて、1は式設定手段、2は購入計画算定手段、3は
削減対応計画算定手段、4は要求対応判断手段、5は判
断結果提示手段である。図2は図1に示すエネルギー管
理装置の動作手順を示すフローチャートである。
【0014】次に動作について説明する。まず、式設定
手段1において、需要側設備におけるエネルギーの入出
力に関する設備入出力特性情報(入出力情報)と需要側
設備の運転条件に対応するエネルギー需要量とから設備
構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す制約条件式
と、外部のエネルギー供給側から提示されるエネルギー
単価に基づいて購入コストを算出するための評価関数と
を設定する(ステップST1)。次に、購入計画算定手
段2において、上記制約条件式と評価関数とに基づいて
購入コストが最小となるように購入量と購入コストとを
算出する(ステップST2)。
【0015】供給側から需要側にエネルギー需要量の削
減を要求があり、この要求に需要側が応じた場合、削減
量に応じた報償料金が需要側に支払われるものとする。
この報償料金は、算出された上記購入量、購入コストお
よび供給側のエネルギー削減要求量から算出される。こ
の要求に応じるために最低限必要な料金単価である最低
報償料金単価ρmin を削減対応計画算定手段3により算
出する(ステップST3)。
【0016】次に、需要側が供給側の要求に応じた場合
に供給側から提示される報償料金単価を要求元報償料金
単価ρreq とし、要求対応判断手段4において、最低報
償料金単価ρmin と要求元報償料金単価ρreq とを比較
する(ステップST4)。要求元報償料金単価ρreq
方が大きい場合は要求を受け入れ、他方、小さい場合は
要求を拒否することにし、その判断結果を判断結果提示
手段5において供給側に提示する(ステップST5)。
以上の処理について、以下に詳細を説明する。
【0017】図3は、この発明の実施の形態1によるエ
ネルギー入出力設備を示す図であり、この設備は供給側
から購入したエネルギーを変換して各種負荷に対して供
給するものである。図において、20は外部のエネルギ
ー供給側から購入した買電力、21は同じく買ガス、2
5はエネルギー需要設備の電気負荷、26は同じく冷房
負荷、27は同じく蒸気負荷、30は買電力20を受け
る受電設備(EP)、31は買ガス21を燃料としてエ
ンジンを駆動するコージェネレーション設備(CG)、
32は買ガス21を燃料として蒸気を発生させる蒸気ボ
イラー(BO)、33は電気から冷水を発生させる電気
式冷凍機(TR)、34は蒸気から冷水を発生させる蒸
気吸収式冷凍機(AR)を示す。22は受電設備30お
よびコージェネレーション設備31から発生する電気、
23はコージェネレーション設備31および蒸気ボイラ
ー32から発生する蒸気、24は電気式冷凍機33およ
び蒸気吸収式冷凍機34より発生する冷水を示す。
【0018】次に動作について説明する。この設備は、
外部のエネルギー供給側から購入した買電力20と買ガ
ス21を直接または間接的な形でエネルギー需要設備の
電気負荷25、冷房負荷26、蒸気負荷27に供給する
ものである。買電力20を受電設備30で受け、買ガス
21をコージェネレーション設備31および蒸気ボイラ
ー32で受ける。コージェネレーション設備31は、買
ガス21を燃料としてエンジンを駆動して自家発電を行
うと同時にエンジンの排気ガスの熱を蒸気23として回
収する。また、蒸気ボイラー32は、買ガス21を燃料
として蒸気23を発生させる。これら発生した蒸気23
は、蒸気吸収式冷凍機34により冷水24に変換され
る。また、受電設備30およびコージェネレーション設
備31で発生した電気22は、冷水24を作るために電
気式冷凍機33に与えられる。
【0019】以上のように、全体としてみると、受電設
備30およびコージェネレーション設備31からの電気
22により電気負荷25のエネルギーが賄われ、コージ
ェネレーション設備31および蒸気ボイラー32からの
蒸気23により蒸気負荷27のエネルギーが賄われ、ま
た、電気式冷凍機33と蒸気吸収式冷凍34からの冷水
24により冷房負荷26のエネルギーが賄われるように
なっている。
【0020】次に、設備入出力特性の例を説明する。各
設備のエネルギーの入力と出力の関係は式(1)から式
(5)で表される。式中xi は各設備の入力エネルギー
量、yi は各設備の出力エネルギー量、δi は各設備の
起動(δi =1)・停止(δ i =0)を表す起動・停止
変数をそれぞれ表す。ここで、以下の説明において、変
数xi 、yi およびδi における添え字iは各設備に対
応し、i=1のときはコージェネレーション設備31、
i=2のときは蒸気吸収式冷凍機34、i=3のときは
電気式冷凍機33、i=4のときは蒸気ボイラー32に
それぞれ対応する。また、添え字iのうち小文字アルフ
ァベットによるものは各エネルギー量に対応し、eは電
気、gはガス、sは蒸気をそれぞれ示す。また、添え字
iのうち大文字アルファベットによるものは各エネルギ
ー負荷に対応し、Eは電気、Cは冷水、Sは蒸気をそれ
ぞれ示す。さらに、式(1)から式(5)におけるai
およびbi は、入力に対する出力の傾きと切片をそれぞ
れ表す。以下の説明において、ai 、bi における添え
字iのうち、Eはコージェネレーション設備31のガス
入力と電気出力の関係、Sはコージェネレーション設備
31のガス入力と蒸気出力の関係、Aは蒸気吸収式冷凍
機34の蒸気入力と冷水出力の関係、Dは電気式冷凍機
33の電気入力と冷水出力の関係、Bは蒸気ボイラー3
2のガス入力と蒸気出力の関係をそれぞれ示す。また、
エネルギーの単位として、ガスはNm3 、電気はkW、
蒸気/冷水はMcal/hとする。 コージェネレーション設備のガス入力と電気出力の関
係: y1e = aE 1 + bE δ1 (1) コージェネレーション設備のガス入力と蒸気出力の関
係: y1s = aS 1 + bS δ1 (2) 蒸気吸収式冷凍機の蒸気入力と冷水出力の関係: y2 = aA 2 + bA δ2 (3) 電気式冷凍機の電気入力と冷水出力の関係: y3 = aD 3 + bD δ3 (4) 蒸気ボイラーのガス入力と蒸気出力の関係: y4 = aB 4 + bB δ4 (5) また、各エネルギー設備の入力エネルギーの上限値をx
iMAX、下限値をxiMINで表し、各エネルギー設備の入力
エネルギーxi の関係を式(6)とすると、 xiMINδi ≦ xi ≦ xiMAXδi (6) 外部エネルギーの買電力量xe 、買ガス量xg は、同様
に式(7)、(8)の関係となる。 xeMINδe ≦ xe ≦ xeMAXδe (7) xgMINδg ≦ xg ≦ xgMAXδg (8) さらに、エネルギー需要量について、電気負荷をy
E [kW]、冷房負荷をy C[Mcal/h]、蒸気負
荷をyS [Mcal/h]とする。図3に示すエネルギ
ー入出力設備のエネルギーバランスについての制約条件
式は、各々のエネルギー需要量に対して、コージェネレ
ーション設備の電気出力−電気式冷凍機の電気入力+買
電力量=電気負荷 aE 1 +bE δ1 −x3 +xe =yE (9) 蒸気吸収式冷凍機の冷水出力+電気式冷凍機の冷水出力
=冷水負荷 aA 2 +bA δ2 +aD 3 +bD δ3 =yC (10) コージェネレーション設備の蒸気出力+蒸気ボイラーの
蒸気出力−蒸気吸収式蒸気入力=蒸気負荷 aS 1 +bS δ1 +aB 4 +bB δ4 −x2 =yS (11) 買ガス量−コージェネレーション設備のガス入力−蒸気
ボイラーのガス入力=0 xg −x1 −x4 =0 (12) となる。各エネルギーの上下限値を含めてマトリクスで
表すと、
【数1】 となる。
【0021】買電力単価をce [円/kWh]、買ガス
単価をcg [円/Nm3 ]とすると、外部エネルギー購
入コストの評価関数は、式(14)で与えられる。
【数2】
【0022】前述したステップST1では、式設定手段
1は、式(13)と式(14)が設定されるように動作
する。また、ステップST2では、購入計画算定手段2
は式(13)の制約条件のもとに式(14)の評価関数
Lを最小にするように、各設備の入力量を01整数混合
線形計画法等により決定している。
【0023】図4は図3に示すエネルギー入出力設備の
仕様例を示す説明図であり、各設備の入出力量および入
力上限量・下限量を示している。図5は、図4のデータ
より得られた設備運転計画を示す説明図で、エネルギー
単価を、買電力単価ce =13円/kWh、買ガス単価
g=70円/Nm3 とし、1時間当たりのエネルギー
需要量を、電気負荷yE =500kW、冷房負荷yC
300Mcal/h、蒸気負荷yS =1200Mcal
/hとした場合を示す。図5において、CG電気および
CG蒸気が示す設備出力エネルギー値は、コージェネレ
ーション設備31の発電計画値および蒸気発生計画値を
それぞれ表す。また、AR冷水、TR冷水およびBO蒸
気が示す設備出力エネルギー値は、蒸気吸収式冷凍機3
4の冷水発生計画値、電気式冷凍機33の冷水発生計画
値および蒸気ボイラー32の蒸気発生計画値をそれぞれ
表す。さらに、買電力および買ガスが示す設備出力エネ
ルギー値は、購入電力量および購入ガス量をそれぞれ表
す。この結果、購入量は、買電力量xe =352kW、
買ガス量xg =173Nm3 となり、購入コスト=35
2×13+173×70=16686円と算出できる。
【0024】次に、削減対応計画算定手段3の動作の詳
細について説明する。エネルギー供給側からのエネルギ
ー削減要求を、例えば電気エネルギーの削減要求として
考える。エネルギー削減要求量をEreq 、このEreq
応じた報償料金単価をρans とすると、報償料金はρ
ans req と表される。ここで、購入計画算定手段2で
算出した購入コストが、削減対応時と変わらないとした
場合の購入コストバランスより、追加される制約条件式
は、 Cpri =Cpost +ρans req (15) となる。ここで、Cpri は購入計画算定手段2で算出し
た購入コスト、Cpostは削減対応時の購入コストであ
り、Cpostは削減対応時の購入電気コストと購入ガスコ
ストとの和であるため、式(15)を買電力量xe 、買
ガス量xg で表すと、 Cpri =ce e +cg g +ρans req (16) となる。
【0025】さらに、購入エネルギー量中の電力量をE
pri とすると、式(17)に示すように、購入電力量E
pri は削減量Ereq と削減対応時の購入電力量Epost
和に等しい。 Epri =Ereq +Epost (17) 以上より、制約条件式は、
【数3】 となる。
【0026】削減対応計画算定手段3は、式(17)と
式(18)とを制約条件式として報償料金単価ρans
最小にする設備運転計画を求めることにより、削減要求
に応じるために必要な最低報償料金単価ρmin を算出す
る。
【0027】図6は、図5に示す設備運転計画に対し
て、エネルギー削減要求量が270kWであったときの
最低報償料金単価ρmin を求めた場合の設備運転計画を
示す説明図である。図6において、図5と共通する設備
出力エネルギーを示すには同一用語を用い、その説明を
省略する。図5の場合と比較すると、削減要求前の買電
力量=352kWであったのに対して、削減要求量の2
70kW分が削減され、352−270=82kWとな
っている。このとき、コージェネレーション設備31の
電気出力y1eが最大発電量の470kWとなり、電気式
冷凍機33の冷水出力y3 が低下し、蒸気吸収式冷凍機
34からの冷水出力y2 が増加している。このとき、最
低報償料金単価ρmin は、2.00円/kWhとなる。
【0028】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、設定した制約条件式と評価関数より、購入コストが
最小となる購入量と購入コストとを算出し、これらと供
給側から示されるエネルギー削減要求量とを用いて最低
報償料金単価を算出し、要求元報償料金単価と比較して
要求を受け入れるか判断するようにしたので、需要側が
必要とするエネルギー需要量を満たし、かつ購入コスト
を最小にするエネルギー管理を可能とし、また購入コス
トの損失が無く供給側の要求を受け入れることができる
ため、電力小売り自由化により複雑化、流動化する料金
体系に対応できる効果が得られる。
【0029】実施の形態2.図7はこの発明の実施の形
態2によるエネルギー管理装置の構成を示すブロック図
である。図において、図1と共通する部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。6はエネルギー供給側に
最低報償料金単価を提示する最低報償料金単価提示手段
である。図8は図7に示すエネルギー管理装置の動作手
順を示すフローチャートである。
【0030】ステップST1からステップST3までは
実施の形態1と同様の動作であるが、この実施の形態2
においては、ステップST6において最低報償料金単価
提示手段6が、削減対応計画算定手段3で算出した最低
報償料金単価ρmin を要求元(供給側)に提示するよう
にしている。
【0031】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、算出された最低報償料金単価をエネルギー供給側に
そのまま提示するようにしたので、供給側が入手する需
要側の情報が増えることで、より精度の高いエネルギー
削減要求量と要求元報償料金単価を需要側に提示できる
という効果が得られる。
【0032】なお、上記の例では、エネルギー削減量分
をコージェネレーション設備31による自家発電で補っ
ており、このコージェネレーション設備31の運転に必
要なガスコストを、削減量に応じた報償料金で賄ってい
る。従って、実施の形態1では、コージェネレーション
設備31の自家発電により賄うことができるエネルギー
量より多くのエネルギー削減要求量を受け入れることは
出来ない。
【0033】実施の形態3.図9はこの発明の実施の形
態3によるエネルギー管理装置の構成を示すブロック図
である。図において、図1と共通する部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。7は削減対応計画算定手
段3に対してエネルギー需要削減ペナルティ単価を設定
するペナルティ情報設定手段である。図10は図9に示
すエネルギー管理装置の動作手順を示すフローチャート
である。
【0034】この実施の形態3においては、ステップS
T3’で、削減対応計画算定手段3に対して、ペナルテ
ィ情報設定手段7により、エネルギー需要削減ペナルテ
ィ単価を設定し、これを加味して最低報償料金単価ρ
min を求める。ここで、エネルギー需要削減ペナルティ
ー単価とは、例えば冷房需要エネルギーの使用を制限す
るとしたときに、その制限に見合って提示されるペナル
ティー料金の単価のことである。冷房エネルギー需要制
限量をxc 、ペナルティー単価をσとすると、冷房エネ
ルギー需要制限量xc を加味したエネルギー需給バラン
スは、式(10)より、蒸気吸収式冷凍機の冷水出力+
電気式冷凍機の冷水出力+制限量=冷水負荷 aA 2 +bA δ2 +aD 3 +bD δ3 +xC =yC (19) となる。マトリクスで書き表すと、
【数4】 となる。
【0035】また、制限量に応じた料金σxc がエネル
ギー供給側から支払われるため、購入コストバランス式
は、式(16)より Cpri =ce e +cg g +ρans req +σxc (21) となる。
【0036】削減対応計画算定手段3は、式(21)と
式(22)とを制約条件式として、報償料金単価ρans
を最小にする設備運転計画を求めることにより、削減要
求に応じるために必要な最低報償料金単価ρmin を算出
する。
【0037】図11は、ペナルティ単価σ=7円/(M
cal/h)とし、エネルギー削減要求が300kWで
あったときの、最低報償料金単価ρmin を求めた場合の
設備運転計画を示す説明図である。図11において、図
5と共通する設備出力エネルギーを示すには同一用語を
用い、その説明を省略する。図5の場合と比較すると、
電気式冷凍機33の冷水発生量が抑えられ、買電力量
は、削減要求量の300kW分が削減され、352−3
00=52kWになっている。また、コージェネレーシ
ョン設備31の電気出力y1eが最大発電量の470kW
となっている。このとき、最低報償料金単価ρmin は、
2.80円/kWhとなる。
【0038】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、実施の形態1と同様の効果が得られ、さらに、コー
ジェネレーション設備31などによる自家発電能力以上
のエネルギー削減要求には対応できないという実施の形
態1の問題に対して、例えば、冷房エネルギー需要量に
対するエネルギー需要削減ペナルティー単価を設けるこ
とにより、コージェネレーション設備31の運転に必要
なガスコストをさらに多く賄うことができ、より広範な
エネルギー削減要求に対応できる効果が得られる。
【0039】実施の形態4.図12はこの発明の実施の
形態4によるエネルギー管理装置の構成を示すブロック
図である。図7および図9と共通する部分には同一符号
を付し、その説明を省略する。また、図13は図12に
示すエネルギー管理装置の動作手順を示すフローチャー
トであり、図8および図10と共通するステップには同
一符号を付して示す。
【0040】この実施の形態4においては、最低報償料
金単価提示手段6が、ペナルティ情報設定手段7で設定
されたエネルギー需要削減ペナルティ単価を加味して算
出された最低報償料金単価ρmin をエネルギー供給側に
提示するように動作する(ステップST6)。
【0041】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、算出された最低報償料金単価をエネルギー供給側に
そのまま提示するようにしたので、供給側が入手する需
要側の情報が増えることで、より精度の高いエネルギー
削減要求量と要求元報償料金単価を需要側に提示できる
という効果が得られる。
【0042】上記の例は、対応前後の購入コストの損失
が無いという条件で示したが、要求対応時には、ある程
度のコスト余裕を持たせて判断を行ってもよい。
【0043】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、制約
条件式と評価関数とを設定する式設定手段と、設定され
た制約条件式と評価関数とに基づいて購入コストを最小
とする購入量と購入コストとを算出する購入計画算定手
段と、需要側が供給側のエネルギー削減要求に応じるこ
とができる最低報償料金単価を算出する削減対応計画算
定手段と、算出された最低報償料金単価と要求元報償料
金単価とを比較し供給側の削減要求を受け入れるか否か
を判断する要求対応判断手段と、判断された結果を供給
側に提示する判断結果提示手段とを備えるように構成し
たので、需要側が必要とするエネルギー需要量を満た
し、かつ購入コストを最小にするエネルギー管理を可能
とし、また購入コストの損失が無くエネルギー供給側の
要求を受け入れることができるため、電力小売り自由化
により複雑化、流動化する料金体系に対応できる効果が
ある。
【0044】この発明によれば、制約条件式と評価関数
とを設定する式設定手段と、設定された制約条件式と評
価関数とに基づいて購入コストを最小とする購入量と購
入コストとを算出する購入計画算定手段と、需要側が供
給側のエネルギー削減要求に応じることができる最低報
償料金単価を算出する削減対応計画算定手段と、算出さ
れた最低報償料金単価を供給側に提示する最低報償料金
提示手段とを備えるように構成したので、エネルギー供
給側が入手する需要側の情報が増えることで、より精度
の高いエネルギー削減要求量と要求元報償料金単価を需
要側に提示できる効果がある。
【0045】この発明によれば、需要側の使用制限量に
応じたペナルティ情報を削減対応計画算定手段に対して
設定するペナルティ情報設定手段を備え、削減対応計画
算定手段がこの情報を加味して最低報償料金単価を算出
するように構成したので、需要側の自家発電により多く
のエネルギーを賄うことができるため、より広範なエネ
ルギー削減要求に対応できる効果がある。
【0046】この発明によれば、制約条件式と評価関数
とを設定し、これらに基づいて購入コストを最小とする
購入量と購入コストとを算出し、需要側が供給側のエネ
ルギー削減要求に応じることができる最低報償料金単価
を算出し、算出された最低報償料金単価と要求元報償料
金単価とを比較し供給側の削減要求を受け入れるか否か
を判断し、判断された結果を供給側に提示するように構
成したので、需要側が必要とするエネルギー需要量を満
たし、かつ購入コストを最小にするエネルギー管理を可
能とし、また購入コストの損失が無くエネルギー供給側
の要求を受け入れることができるため、電力小売り自由
化により複雑化、流動化する料金体系に対応できる効果
がある。
【0047】この発明によれば、制約条件式と評価関数
とを設定し、これらに基づいて購入コストを最小とする
購入量と購入コストとを算出し、需要側が供給側のエネ
ルギー削減要求に応じることができる最低報償料金単価
を算出し、算出した最低報償料金単価を供給側に提示す
るように構成したので、エネルギー供給側が入手する需
要側の情報が増えることで、より精度の高いエネルギー
削減要求量と要求元報償料金単価を需要側に提示できる
効果がある。
【0048】この発明によれば、需要側の使用制限量に
応じて設定したペナルティ情報を加味して最低報償料金
単価を算出するように構成したので、需要側の自家発電
により多くのエネルギーを賄うことができるため、より
広範なエネルギー削減要求に対応できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1によるエネルギー管
理装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 同実施の形態1に係るエネルギー管理装置の
動作を示すフローチャートである。
【図3】 同実施の形態1に係るエネルギー入出力設備
を示す図である。
【図4】 同実施の形態1に係るエネルギー入出力設備
の仕様を示す説明図である。
【図5】 同実施の形態1に係る設備運転計画を示す説
明図である。
【図6】 同実施の形態1に係るエネルギー削減要求受
け入れ時の設備運転計画を示す説明図である。
【図7】 同実施の形態2によるエネルギー管理装置の
構成を示すブロック図である。
【図8】 同実施の形態2に係るエネルギー管理装置の
動作を示すフローチャートである。
【図9】 同実施の形態3によるエネルギー管理装置の
構成を示すブロック図である。
【図10】 同実施の形態3に係るエネルギー管理装置
の動作を示すフローチャートである。
【図11】 同実施の形態3に係る設備運転計画を示す
説明図である。
【図12】 同実施の形態4によるエネルギー管理装置
の構成を示すブロック図である。
【図13】 同実施の形態4に係るエネルギー管理装置
の動作を示すフローチャートである。
【図14】 従来のエネルギー管理装置を示すブロック
図である。
【符号の説明】
1 式設定手段、2 購入計画算定手段、3 削減対応
計画算定手段、4 要求対応判断手段、5 判断結果提
示手段、6 最低報償料金単価提示手段、7ペナルティ
情報設定手段、20 買電力、21 買ガス、22 電
気、23 蒸気、24 冷水、25 電気負荷、26
冷房負荷、27 蒸気負荷、30 受電設備EP、31
コージェネレーション設備CG、32 蒸気ボイラー
BO、33 電気式冷凍機TR、34 蒸気吸収式冷凍
機AR。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 需要側設備のエネルギーの入出力情報と
    前記需要側設備の運転条件に対応するエネルギー需要量
    とから設備構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す
    制約条件式を設定すると共に、供給側から示されるエネ
    ルギー単価に基づいて購入コストを算出するための評価
    関数を設定する式設定手段と、 設定された制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コ
    ストを最小とする購入量と購入コストとを算出する購入
    計画算定手段と、 供給側から示されるエネルギー削減要求量に応じて需要
    側に提示される報償料金の単価について、需要側が削減
    要求に応じることができる最低報償料金単価を、算出さ
    れた購入量、購入コストおよび前記削減要求量に基づい
    て算出する削減対応計画算定手段と、 算出された最低報償料金単価と供給側から示される要求
    元報償料金単価とを比較し、供給側の削減要求を受け入
    れるか否かを判断する要求対応判断手段と、 判断された結果を供給側に提示する判断結果提示手段と
    を備えたことを特徴とするエネルギー管理装置。
  2. 【請求項2】 需要側設備のエネルギーの入出力情報と
    前記需要側設備の運転条件に対応するエネルギー需要量
    とから設備構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す
    制約条件式を設定すると共に、供給側から示されるエネ
    ルギー単価に基づいて購入コストを算出するための評価
    関数を設定する式設定手段と、 設定された制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コ
    ストを最小とする購入量と購入コストとを算出する購入
    計画算定手段と、 供給側から示されるエネルギー削減要求量に応じて需要
    側に提示される報償料金の単価について、需要側が削減
    要求に応じることができる最低報償料金単価を、算出さ
    れた購入量、購入コストおよび前記削減要求量に基づい
    て算出する削減対応計画算定手段と、 算出された最低報償料金単価を供給側に提示する最低報
    償料金提示手段とを備えたことを特徴とするエネルギー
    管理装置。
  3. 【請求項3】 需要側の使用制限量に応じたペナルティ
    情報を削減対応計画算定手段に対して設定するペナルテ
    ィ情報設定手段を備え、前記削減対応計画算定手段が前
    記ペナルティ情報を加味して最低報償料金単価を算出し
    たことを特徴とする請求項1または請求項2記載のエネ
    ルギー管理装置。
  4. 【請求項4】 需要側設備のエネルギーの入出力情報と
    前記需要側設備の運転条件に対応するエネルギー需要量
    とから設備構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す
    制約条件式を設定すると共に、供給側から示されるエネ
    ルギー単価に基づいて購入コストを算出するための評価
    関数を設定し、 設定された制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コ
    ストを最小とする購入量と購入コストとを算出し、 供給側から示されるエネルギー削減要求量に応じて需要
    側に提示される報償料金の単価について、需要側が削減
    要求に応じることができる最低報償料金単価を、算出さ
    れた購入量、購入コストおよび前記削減要求量に基づい
    て算出し、 算出された最低報償料金単価と供給側から示される要求
    元報償料金単価とを比較し、供給側の削減要求を受け入
    れるか否かを判断し、 判断された結果を供給側に提示するようにしたことを特
    徴とするエネルギー管理方法。
  5. 【請求項5】 需要側設備のエネルギーの入出力情報と
    前記需要側設備の運転条件に対応するエネルギー需要量
    とから設備構成に基づいたエネルギーの需給関係を表す
    制約条件式を設定すると共に、供給側から示されるエネ
    ルギー単価に基づいて購入コストを算出するための評価
    関数を設定し、 設定された制約条件式と評価関数とに基づいて、購入コ
    ストを最小とする購入量と購入コストとを算出し、 供給側から示されるエネルギー削減要求量に応じて需要
    側に提示される報償料金の単価について、需要側が削減
    要求に応じることができる最低報償料金単価を、算出さ
    れた購入量、購入コストおよび前記削減要求量に基づい
    て算出し、 算出された最低報償料金単価を供給側に提示するように
    したことを特徴とするエネルギー管理方法。
  6. 【請求項6】 需要側の使用制限量に応じたペナルティ
    情報を設定し、前記ペナルティ情報を加味して最低報償
    料金単価を算出したことを特徴とする請求項4または請
    求項5記載のエネルギー管理方法。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012065407A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Toshiba Corp 電力制御装置、電力制御システム及び方法
JP2013005470A (ja) * 2011-06-10 2013-01-07 Fuji Electric Co Ltd 同時同量制御システム、その購入電力計画生成装置
JP2016038795A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 中国電力株式会社 電力需要量抑制支援装置、電力需要量抑制支援方法およびプログラム
JP2017187932A (ja) * 2016-04-06 2017-10-12 三菱電機株式会社 エネルギー需給計画策定装置及びエネルギー需給計画策定プログラム
WO2020004454A1 (ja) * 2018-06-26 2020-01-02 株式会社Ihi エネルギーシステム最適化プログラム、エネルギーシステム最適化方法及びエネルギーシステム最適化装置
JP7121180B1 (ja) 2021-11-24 2022-08-17 大阪瓦斯株式会社 タンク運用計画導出システム及びタンク運用計画導出方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012065407A (ja) * 2010-09-14 2012-03-29 Toshiba Corp 電力制御装置、電力制御システム及び方法
JP2013005470A (ja) * 2011-06-10 2013-01-07 Fuji Electric Co Ltd 同時同量制御システム、その購入電力計画生成装置
JP2016038795A (ja) * 2014-08-08 2016-03-22 中国電力株式会社 電力需要量抑制支援装置、電力需要量抑制支援方法およびプログラム
JP2017187932A (ja) * 2016-04-06 2017-10-12 三菱電機株式会社 エネルギー需給計画策定装置及びエネルギー需給計画策定プログラム
WO2020004454A1 (ja) * 2018-06-26 2020-01-02 株式会社Ihi エネルギーシステム最適化プログラム、エネルギーシステム最適化方法及びエネルギーシステム最適化装置
JPWO2020004454A1 (ja) * 2018-06-26 2021-05-13 株式会社Ihi エネルギーシステム最適化プログラム、エネルギーシステム最適化方法及びエネルギーシステム最適化装置
JP7230913B2 (ja) 2018-06-26 2023-03-01 株式会社Ihi エネルギーシステム最適化プログラム、エネルギーシステム最適化方法及びエネルギーシステム最適化装置
JP7121180B1 (ja) 2021-11-24 2022-08-17 大阪瓦斯株式会社 タンク運用計画導出システム及びタンク運用計画導出方法
WO2023095389A1 (ja) * 2021-11-24 2023-06-01 大阪瓦斯株式会社 タンク運用計画導出システム及びタンク運用計画導出方法
JP2023077351A (ja) * 2021-11-24 2023-06-05 大阪瓦斯株式会社 タンク運用計画導出システム及びタンク運用計画導出方法

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