JP2005295615A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 この発明は、小口需要家をまとめて集合小口需要家としてＩＰＰと最適な電力契約して小口需要家の電力料金を低減化するシステムを提供することを目的とする。
【解決手段】 この発明は、エネルギー管理会社２が複数の小口需要家１ａ〜１ｎの過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データをデータベース２１に格納する。ＩＰＰ３の供給最大電力情報もデータベース２１にを格納する。データベース２１から複数の小口需要家１ａ〜１ｎの過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データを読み出し、予想電力需要を予測し、この予測した電力需要と供給最大電力情報に基づき複数の小口需要家から適切な組合せの小口需要家をまとめて一つの集合小口需要家１００を構成し、この集合小口需要家１００の予想需要電力に基づきＩＰＰ３と電力供給契約を結び、各小口需要家１ａ〜１ｎに電力を供給する。
【選択図】 図１

Description

この発明は、電力供給システムに関し、適切な小口需要家を組み合わせて一定の電力を需要する集合小口需要家として電力を需給するシステムに関する。

電力会社や電力供給事業者（以下、ＩＰＰという。）は、工場やホテル、商業ビルなどの大口需要家と一般家庭などの小口需要家とは、それぞれ異なる需給契約を結んでいる。小口需要家は従量電灯契約、大口需要家は需要家が契約上一度に使用できる最大需要電力を基準とした電力契約がなされる。従量電灯契約は電力契約に比べ割高に設定されている。これは大口需要家と異なり、小口需要家では、電力需要量が予想しにくく、定量的な需要契約が結びにくく、従量制を取らざるを得ないからである。

即ち、少量の小口需要家とＩＰＰが、大口需要家のように、例えば、「今月は、最低ｘｋＷｈ〜最高ｙｋＷｈを使用する。」というような契約で電力を購入する方法は、電力需要が予想しづらい小口需要家では難しい。また、それぞれ個別に電力需要に応じた契約をＩＰＰが小口需要家と結ぶことは、契約が多枝にわたると共に煩雑であり、このような小口需要家と契約することはＩＰＰにとってはスケールメリットがなく、実現することは困難である。

現在は、ある程度電力自由化が進み、一定規模以上の大口需要家であれば、複数のＩＰＰと交渉し、最も安い電力を供給できる量の電力料金はＩＰＰと契約することができる。

小口需要家にとっても安い電力料金で契約できることが望まれている。小口需要家であっても、マンションなどの集合住宅においては、マンション全体で１つの大口需要家として業務用電力契約を結び、高圧の電気で受電し、各戸には低圧で配電、供給して電気料金を安価にすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１５９１３８号公報

上記した高圧の電気で受電し、各戸には低圧で配電、供給するようなシステムは、マンションなどの集合住宅であれば、対応が容易にできるが、一戸住宅の場合には対応が難しく、小口需要家が遠隔地に離れて存在している場合には対応することはできない。

また、ＩＰＰの発電はできるだけ一定の出力で発電すると利用率が高まり、コストパフォーマンスもよくなる。このため、ＩＰＰはできるだけ、自己の発電能力に適した一定の出力で発電するように需要家と契約できれば、ＩＰＰと需要家の双方にメリットが生じる。

この発明は、上記した事情に鑑みなされたものにして、小口需要家をまとめて集合小口需要家としてＩＰＰと最適な電力契約して小口需要家の電力料金を低減化するシステムを提供することを目的とする。

この発明は、複数の小口需要家の過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データ、ＩＰＰの少なくとも供給最大電力情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段から複数の小口需要家の過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データを読み出し、予想電力需要を予測する手段と、この予測手段で予測した電力需要と供給最大電力情報に基づき複数の小口需要家から適切な組合せの小口需要家をまとめて一つの大口需要家のように構成された集合を構成する手段と、を備え、この構成された集合の総予想電力需要に基づきＩＰＰと電力供給契約を結び、各小口需要家に電力を供給することを特徴とする。

前記集合の予想電力需要量が、ＩＰＰの供給する最大電力を越えず定格出力付近でできるだけ平均化するように、小口需要家を組み合わせるように構成すると良い。

この発明によれば、予想した集合小口需要家の将来の電力需要を基にＩＰＰと受給契約を行い、スケールメリットによりＩＰＰと交渉して安い大口需要家の電力契約を結ぶことが可能となる。そして、小口需要家に対しては、エネルギー管理会社からＩＰＰと契約した大口需要家の電力料金に基づいて、従来の電灯契約より安価な料金で契約し、小口需要家への電力料金を低減化することができる。

また、ＩＰＰの定格出力付近でできるだけ平均化することで、ＩＰＰの発電機の利用率を上げることで、発電コストが低減できる。このことからコストダウンを更に期待できる。

以下、この発明の実施形態につき図面を参照して説明する。図１は、本発明の実施形態による電力供給システムの概要を示す模式図である。

本発明の実施形態による電力供給システムは、所定のサービス企業が小口需要家１ａ〜１ｎをまとめる。この小口需要家１ａ〜１ｎをまとめるサービス企業をこの明細書ではエネルギー管理会社２という。エネルギー管理会社２は、小口需要家１ａ〜１ｎをまとめ、まるであたかも一つの大口需要家のように構成する。この小口需要家１ａ〜１ｎをまとめ、まるであたかも一つの大口需要家のように構成したものをこの明細書では、集合小口需要家１００ということにする。そして、エネルギー管理会社２は、集合小口需要家１００を背景に電力会社やＩＰＰ３との一本化された交渉窓口として機能する。

エネルギー管理会社２は、予想した集合小口需要家１００の将来の電力需要を基にＩＰＰ３と受給契約を行い、スケールメリットによりＩＰＰ３と交渉して安い大口需要家１００の電力契約を結ぶ。そして、小口需要家に対しては、エネルギー管理会社からＩＰＰと契約した大口需要家の電力料金に基づいて、従来の電灯契約より安価な料金で契約し、小口需要家への電力料金を低減化する。

まとめた小口需要家１ａ〜１ｎとエネルギー管理会社２の管理用サーバ２ａとの間は、例えば、インターネットなどの回線１１を通じて種々の情報の伝達が行われる。エネルギー管理会社２は、各小口需要家１ａ〜１ｎの電力使用量に応じた請求業務、電力予想のデータ収集などのため、各小口需要家１ａ〜１ｎとの間で情報の伝達を行う。このため、後述するように、エネルギー管理会社２と契約した各小口需要家１ａ〜１ｎには、リモート計測装置１０ａ〜１０ｎが取り付けられる。エネルギー管理会社２は、各小口需要家１ａ〜１ｎの予想電力需要量をＩＰＰ３に通知する。そして、ＩＰＰ３より送配電線３１を介して各小口需要家１ａ〜１ｎに電力が送られる。

エネルギー管理会社２は、組み合わせた集合小口需要家１００の将来予想電力需要量を供給するＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化するように、小口需要家１ａ〜１ｎの組み合わせを選択する。これは、ＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化することで、ＩＰＰ３の発電機の利用率を上げることで、発電コストが低減できる。このことからコストダウンを更に期待できるように、小口需要家１ａ〜１ｎの組み合わせを考慮すると良い。

上記のシステムは、発電と送配電を一つの会社で行っている現在の電力会社の構造でも有効であるが、将来、電力自由化が進み、発電会社と送配電会社が分離した構造の電力供給関係になった場合、送配電会社がエネルギー管理会社２として機能し、送配電会社が実施するサービスとしても有望である。

そして、集合小口需要家１００は、マンションなどの集合住宅や自営配電線を有する新興住宅地など比較的まとまった地域だけでなく、広く散らばった小口需要家によって集合小口需要家１００を構成することができる。

広く散らばった小口需要家によって構成される集合小口需要家１００の場合には、エネルギー管理会社２がＩＰＰ３と具体的に受給契約する場合には、例えば、次のような契約体系が考えられる。（１）１カ年間の合計需要電力で契約したり、（２）電力パターンを月度或いは１日の時間帯別に詳細に取り決めるなど、幾つかの方法が考えられる。

（１）の場合は、１カ年の予想電力需要を予想、例えば、１万ｋＷｈと予想し、安価な電力料金、例えば、１０円／ｋＷｈとして契約する。この料金は、エネルギー管理会社２がＩＰＰ３との間の受給契約で決まる。尚、通常の電灯契約は、２５円／ｋＷｈ程度である。この場合、エネルギー管理会社２がＩＰＰ３に支払う契約料金は１０万円となる。これが、エネルギー管理会社２の仕入れ電力料金となる。

そして、エネルギー管理会社２は、小口需要家１ａ〜１ｎには、一般の電灯契約よりも安価な電力料金、例えば、２０円／ｋＷｈ程度の販売電力料金で供給する。

実際に、電力需要が１万ｋＷｈに満たなかった場合には、ＩＰＰ３からの返金はない。この場合は、満たなかった分だけ、エネルギー管理会社の利益が少なくなる。また、越えた場合は、ペナルティとして割高の仕入れの電力料金、例えば、３０円／ｋＷｈをＩＰＰに支払う。この料金は、エネルギー管理会社２がＩＰＰ３との間の受給契約で決まる。この場合は、越えた分だけエネルギー管理会社の利益が少なくなる。図２に予想電力需要量と実際の電力需要の例を示す。（ａ）は予想電力需要量、（ｂ）は電力需要が予想電力需要量に満たなかった場合、（ｃ）は電力需要が予想電力需要量に越えた場合を示している。（ｂ）の場合には、ｂで示す分エネルギー管理会社２の利益が少なくなり、（ｃ）の場合には、越えた分（ｃ）だけエネルギー管理会社２がＩＰＰ３にペナルティを払う。図２に示すように、１カ年の予想電力需要に満たない場合も越えた場合も、利益が少なくなるだけでなく、場合によっては赤字になる場合もある。このため、エネルギー管理会社２は、図２に示すように、集合小口需要家１００の予想電力需要量を実際の電力需要になるべく一致させるように予測することが望まれる。

上記したエネルギー管理会社２とＩＰＰ３との受給契約は、ＩＰＰ３にとっては、燃料の調達などがリスクを負うことなく計画的に行えるので、仕入れ資金の調達などの負担が少なくなり、メリットがある。

エネルギー管理会社２がＩＰＰ３との受給契約として、上記（２）の場合を行ったとしても仕組みが（１）の場合より複雑になるだけで、基本的には同様の仕組みで行える。

また、図３に示すような受給契約システムを取ることもできる。エネルギー管理会社２は、ＩＰＰ３から電力の年間の需要量を前払いで購入契約する。前払いすれば、更に通常より安いコストの電力を仕入れることが可能の場合がある。これを先の集合小口需要家１００の各小口需要家１ａ〜１ｎに小売りすることで利潤を更に増やすことができる。図２に示すように、予想が実際の需要と外れた場合、少ない場合には小口需要家１ａ〜１ｎが支払う電力料金収入が減り、越えた場合にはＩＰＰ３に支払うペナルティ料金が損失となる。

最も簡単な電力需要予想は、エネルギー管理会社２が、全小口需要家１ａ〜１ｎについて、過去１年間以上の電力需要データを取得し、この電力需要データをエネルギー管理会社２の管理用データベース２１に蓄積する。このデータベース２１を基に集計した予想合計電力需要量を算出すれば良い。このため、エネルギー管理会社２が、電力供給契約をＩＰＰ３に連絡すると共にこの予想合計電力需要量を基にした電力料金を決定し、電力供給契約を締結する。

小口需要家１ａ〜１ｎについて、電力需要データを取得するため、前述したように、エネルギー管理会社２と契約する各小口需要家１ａ〜１ｎには、リモート計測装置１０ａ〜１０ｎが取り着けられ、インターネットなどの回線１１を通じてエネルギー管理会社２のサーバ２ａからデータベース２１へ蓄積される。即ち、全ての小口需要家１ａ〜１ｎの電力需要はリモート計測装置１０ａ〜１０ｎからインターネットなどの回線１１を介して時々刻々エネルギー管理会社２のサーバの管理用データベースに蓄積されて行く。エネルギー管理会社２は、これらデータを基に予想合計電力需要量を算出すると共に、実際の請求、支払い業務を行う。エネルギー管理会社２は、管理用データベースに蓄積された電力需要データに従い小口需要家１ａ〜１ｎとの契約に基づいた料金を算出し、請求する。また、ＩＰＰ３とは、前述の契約で取り決めたルールに従い、過不足料金を精算する。また、ＩＰＰ３から各小口需要家１ａ〜１ｎに送電する際は、送配電線（電力送配電網）３１を使用するが、この時、電力託送料金が必要となる。この精算もエネルギー管理会社２が併せて行えばよい。

前述したように、ＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化することで、ＩＰＰ３の発電機の利用率を上げることができ、発電コストが低減できる。そこで、この発明においては、集合小口需要家１００の予想需要電力をエネルギー管理会社２のデータベース２１に蓄積された過去の電力需要のデータと小口需要家の立地条件、即ち、気温や生活パターンを基に適切な小口需要家を組み合わせてＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化するように考慮している。

集合小口需要家１００の予想需要電力を基にＩＰＰ３と受給契約することで、コストダウンを図るシステムにおいては、精度よく集合小口需要家の需要電力を予想することがコストダウンのポイントなる。そのために、エネルギー管理会社２に、データベースとして、顧客である小口需要家１ａ〜１ｎの立地条件、生活パターンなどのデータと需要電力量の相関関係を蓄積する。即ち、立地条件では、図４に示すように、北の地方に立地する需要家と南の地方に立地する需要家とは、季節で需要パターンが異なるので、これらの立地条件を勘案することで、１年間通して需要電力を平均化することが期待できる。また、生活パターンでは、図５に示すように、一般家庭か、昼間中心の商売か、夜間営業かなどで１日の時間での需要パターンが異なるので、これらの生活パターンを勘案することで、１日を通しての需要電力を平均化することが期待できる。

そこで、これらのデータをエネルギー管理会社２に、データベースとして、顧客である小口需要家１ａ〜１ｎの立地条件、生活パターンなどのデータと需要電力量の相関関係を蓄積し、各地に散らばっている小口需要家を適切に組み合わせてＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化し、平均化した集合小口需要家１００の予想需要電力を予測するように構成する。

次に、小口需要家を適切に組み合わて集合小口需要家を構成し、ＩＰＰ３と受給契約と電力の送電を行うシステムを図６の全体の概念を示す説明図に基づき説明する。

図６に示すように、エネルギー管理会社２のデータベース２１には、顧客となる小口需要家の立地条件（気温）データ、生活パターン（一般家庭か、昼間中心の商売か、夜間営業か）などのデータ、各条件に基づく需要電力量を示すデータなどが格納されている。

エネルギー管理会社２へ小口需要家１ａ〜１ｅから電力契約の申し込み（図の点線）があると、エネルギー管理会社２のサーバは、データベース２１より、顧客となる小口需要家の立地条件（気温）データ、生活パターンなどのデータ、各条件に基づく需要電力量データを読み出し、これら各小口需要家１００の予想需要電力を予測する。そして、予測した予想需要電力からＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化する組合せを選択し、選択した小口需要家、この実施形態では、１ｂと１ｄと電力契約をして、１つの集合小口需要家１００を形成する。尚、契約しない１ｃ、１ｅは、他の小口需要家と組み合わせて他の集合小口需要家を形成する。そして、１つの集合小口需要家１００の予想電力需要をＩＰＰ３に連絡する（Ｓ１）。また、契約した小口需要家１ｂ、１ｄには、リモート計測装置１０ｂ、１０ｄが取り着けられる。

ＩＰＰ３は、エネルギー管理会社２から予想電力需要を得ると（Ｓ３）、発電に必要な燃料を手配する（Ｓ４）。一方、エネルギー管理会社２は、予測電力需要から先払いする電力料金を計算し、ＩＰＰ３に電力料金を先払いする（Ｓ２）。

ＩＰＰ３は、予想電力需要に従って発電し、送配電線を介して小口需要家１ｂ、１ｄに送電する（Ｓ５）。エネルギー管理会社２は、ＩＰＰ３からの発電電力量をデータベースに格納する（Ｓ７）。また、小口需要家１ｂ、１ｄのリモート計測装置１０ｂ、１０ｄから小口需要家１ｂ、１ｄが使用した実際の電力需要をエネルギー管理会社２のサーバに送信し、データベース２１にその情報を格納する（Ｓ６）。

エネルギー管理会社２は、予測電力需要と実際の需要とを比較し、差異を集計し、需要の変更、修正がある場合には、ＩＰＰ３に連絡する（Ｓ８）。ＩＰＰ３は、発電電力需要の変更指示に従って発電する（Ｓ９）。

エネルギー管理会社２は、リモート計測装置１０ｂ、１０ｄから小口需要家１ｂ、１ｄが使用した実際の電力需要に基づき、各戸別の電気料金の請求書を作成し、小口需要家１ｂ、１ｄに通知する（Ｓ１１）。また、予想電力需要と実際の需要を比較し、差異を集計し、過不足を精算する（Ｓ１０）。

データベース２１に格納された過去の電力需要のデータ、顧客の立地条件、生活パターン等から顧客の需要パターンを予測し、平均化する方法の具体例を以下に示す。

この例においては、過去１年間の小口需要家の消費電力パターンが分かっているものとする。この場合、今年の同時期（時期は１カ月単位で設定する）、同時刻の消費電力ｙｔ（ｋＷ）は次の（１）式のように推定できる。

ｙｔ＝αｔ＋β・Ｘｔ＋Ｕｔ …（１）
ここで、αｔは昨年の同時期、同時刻の消費電力量（ｋＷ）、βは温度係数（一般家庭で＋０．３程度）、Ｘｔは昨年との温度差（℃）、Ｕｔは誤差項（時間によって誤差項は変動する。通常はＵｔ＝約αｔ×０．２程度）である。

ここで挙げた温度係数β（＝０．３）や誤差項Ｕｔ（Ｕｔ＝約αｔ×０．２程度）は、経験則から得られた一般的な値を用いているが、場所や小口需要家の種類によって多少異なる。これらの係数や誤差項は特定の小口需要家について複数年の過去の需要電力データが得られれば、回帰分析によって、精度の高い値が得られ、予測精度は更に上がる。

図７は、上記の式によって各時刻別に推定したある小口需要家の１９９９年７月の予想消費電力とこれから推測した２０００年７月度の消費電力及び、実際の２０００年７月の消費電力を示す図である。この図７より、実際の消費電力は予測値を超えない精度で推移していることが分かる。

次に、上記手法により予測された消費電力需要をもとに、最も平均化される需要電力の組合せる方法につき説明する。

ＩＰＰ３が供給できるある時刻ｔの最大電力（上限）をＰｍａｘ（ｔ）とする。また、ＩＰＰ３が供給できるある時刻ｔの最も経済的な出力をＰｅｃｏ（ｔ）とする。一般的に発電機は定格出力Ｐ０で連続的に運転することが最も経済的なので、
Ｐｅｃｏ（ｔ）＝Ｐ０ …（２） となる。

つまり、総消費電力が経済的な出力値Ｐｅｃｏ（ｔ）＝Ｐ０で安定して消費されると最も安価な電力を供給できる。

ここで、例として、５件の小口需要家が存在し、それぞれの時間別予想電力の推移が表１及び図８で示す通りであるとする。この需要電力パターンは、実際の電力需要データをもとに作成した。尚、ｙ１（ｔ）は第１軒目の小口需要家の時刻ｔの消費電力を表すものとする。また、ＩＰＰ３が供給できる最大電力Ｐｍａｘ（ｔ）＝７（ｋＷ）、経済的な出力をＰｅｃｏ（ｔ）＝６（ｋＷ）でそれぞれ一定であるとする。

ここで、任意の複数軒（１軒のみの場合も含む）の小口需要家を組み合わせた各時刻別の総需要電力の推移をＹｎ（ｔ）で表すとする。ここで、Ｙｎ（ｔ）を全て表すと、次の数式のようになる。

今、Ｐｅｃｏ（ｔ）＝６（ｋＷ）と、各時刻別の総需要電力の推移Ｙｎ（ｔ）との差、Ｐｅｃｏ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ）について、２乗した値の２４時間の平均値をσｎとすると、次式のようになる。

σｎ＝１／２４・Σ（Ｐｅｃｏ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ））² …（３）

ここで、参考までに、Ｐｅｃｏ（ｔ）をＹｎ（ｔ）の平均値に置き換えると分散を表す式となる。分散は平均値からのちらばりを表す指標であり、その値が大きいと平均値から大きくちらばっていることを示す。このσｎは、Ｐｅｃｏ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ）がどれだけちらばっている化を示す指標である。従って、全てのＹｎ（ｔ）のσｎを調査し、最もσｎの小さいＹｎ（ｔ）の組合せがＩＰＰ３の発電機をＰｅｃｏ（ｔ）に近い一定出力で運転させることができる組合せといえる。但し、Ｙｎ（ｔ）のどの時間においても、ＩＰＰ３の発電機の最大電力Ｐｍａｘ（ｔ）を越えてはならない。即ち、次の条件を満足する必要がある。

ＭＡＸ［Ｙｎ（ｔ）］≦Ｐｍａｘ（ｔ） …（４）

ＭＡＸ［Ｙｎ（ｔ）］を調べると、今回の例では、最もσｎが小さいのはｎ＝１２３４５の時、即ち次式の時である。

σ１２３４５＝１／２４・Σ（Ｐｅｃｏ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ））²＝０．５３

しかし、この時のＭＡＸ［Ｙ１２３４５（ｔ）］＝７．９３となり、７を超えて上記（４）式の条件を満足しない。次にσｎが小さいのは、ｎ＝１２３４で、σ１２３１４＝０．８９４となる。

この時の、最大需要電力はＭＡＸ［Ｙ１２３４（ｔ）］＝６．３４２となり、ＩＰＰ３の最大発電電力以内であり、問題はない。このＹ１２３４（ｔ）とＹ１２３４５（ｔ）の時間的推移を図９に示す。

このように、小口需要家の全ての予想需要電力を組み合わせた場合に、（４）式、ＭＡＸ［Ｙｎ（ｔ）］≦Ｐｍａｘ（ｔ）を満たし、（３）式、σｎ＝１／２４・Σ（Ｐｅｃｏ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ））²が最低となる組合せを選択することで、最もＩＰＰ３の定格出力に近い効率の高い運転が実施できることになる。

尚、この実施形態では、小口需要家を５軒、予測する最小時間単位を１時間単位で期間を２４時間で説明したが、これを多数軒の小口需要家（例えば１０００軒以上）の場合の組合せで、異なる時間単位（例えば、１分単位、３０分単位、１日単位、１カ月単位、１年単位）や異なる期間（１週間、１カ月、１年間）に拡張して適用することは容易である。しかし、実際は、１０００軒程度の小口需要家を対象に、３０分単位で１カ年間とするのが実用的である。

また、この実施形態では、ＩＰＰ３が１つであると説明したが、ｎ個のＩＰＰが存在する場合には、それぞれのＩＰＰの最大出力ＰｍａｘをＰｍａｘ１、Ｐｍａｘ２、…Ｐｍａｘｎとすると、その合計最大出力は、ΣＰｍａｘ（ｔ）＝Ｐｍａｘ１＋Ｐｍａｘ２＋…＋Ｐｍａｘｎとなる。また、それぞれの経済的な定格出力をＰｅｃｏ１、Ｐｅｃｏ２、…、Ｐｅｃｏｎとすると、その合計の経済的な出力は、ΣＰｅｃｏ（ｔ）＝Ｐｅｃｏ１＋Ｐｅｃｏ２＋…＋Ｐｅｃｏｎとなる。従って、上記の実施形態のＰｍａｘ（ｔ）をΣＰｍａｘ（ｔ）、Ｐｅｃｏ（ｔ）をΣＰｅｃｏ（ｔ）に替えて適用すればよい。

次に、上記したシステムを実現する構成につき説明する。図１０は、この発明の電力供給システムを構成する示すブロック図である。

エネルギー管理会社２は、小口需要家１ａ〜１ｎをまとめ、集合小口需要家１００を構成している。この集合小口需要家１００の組合せは、契約を希望する小口需要家の中から上記の（３）式、（４）式の条件に従い、エネルギー管理会社２のサーバ２ａと管理用データベース２１とで算出して決定している。そして、エネルギー管理会社２は、集合小口需要家１００の予測需要電力を背景にＩＰＰ３と交渉し、ＩＰＰ３と受給契約を行う。そして、小口需要家に対しては、エネルギー管理会社からＩＰＰ３と契約した大口需要家の電力料金に基づいて、従来の電灯契約より安価な料金で契約し、小口需要家への電力料金を低減化する。

まとめた小口需要家１ａ〜１ｎとエネルギー管理会社２の管理用サーバ２との間は、例えば、インターネットなどの回線１１を通じて種々の情報の伝達が行われる。エネルギー管理会社２は、各小口需要家１ａ〜１ｎの電力使用量に応じた請求業務、電力予想のデータ収集などのため、各小口需要家１ａ〜１ｎとの間で情報の伝達を行う。

エネルギー管理会社２と契約した各小口需要家１ａ〜１ｎには、リモート計測装置１０ａ〜１０ｎが取り着けられる。このリモート計測装置１０ａ〜１０ｎは、送配電線３１から送られ、消費した電力を計測する電力計測部１０１と、気温を測定する気温計測部１０２と、電力計測部１０１、気温計測部１０２のデータを保持するデータ保持部１０３と、これらデータをインターネットなどの回線を介してエネルギー管理会社２の管理用サーバ２に通信を行う通信デバイス１０４を備えている。また、これらの各データの確認及びてエネルギー管理会社２との間の情報交換等はＰＣ端末１０５により確認可能なように構成されている。

また、ＩＰＰ３もインターネットなどの回線１１を通じてエネルギー管理会社２との間で種々の情報の伝達が可能なように構成されている。このためエネルギー管理会社２はＩＰＰ端末３０が設けられており、このＩＰＰ端末３０は、発電電力を計測する電力計測部３０１と、電力計測部３０１のデータを保持するデータ保持部３０２と、これらデータをインターネットなどの回線を介してエネルギー管理会社２の管理用サーバ２に通信を行う通信デバイス３０３を備えている。また、これらの各データの確認及びてエネルギー管理会社２との間の情報交換等はＰＣ端末３０５により確認可能なように構成されている。

エネルギー管理会社２は、各小口需要家１ａ〜１ｎの将来予想電力需要量をＩＰＰ３に通知する。そして、ＩＰＰ３より送配電線３１を介して各小口需要家１ａ〜１ｎに電力が送られる。

そして、エネルギー管理会社２は、ＩＰＰ３からの発電電力量をデータベース２１に格納する（Ｓ７）。また、小口需要家１ａ〜１ｎのリモート計測装置１０ａ〜１０ｎから小口需要家１ａ〜１ｎが使用した実際の電力需要を回線１１を介してエネルギー管理会社２のサーバ２ａに送信し、データベース２１にその情報が格納される。

エネルギー管理会社２は、リモート計測装置１０ａ〜１０ｎから送信された小口需要家１ａ〜１ｎが使用した実際の電力需要に基づき、各戸別の電気料金の請求書を作成し、小口需要家１ａ〜１ｎに通知する。また、予想電力需要と実際の需要を比較し、差異を集計し、ＩＰＰ３に過不足を精算するように構成している。

次に、エネルギー管理会社２の構成につき図１１に従い説明する。図１１は、この電力供給システムを行うためのエネルギー管理会社２のサーバ２ａを中心としたシステム構成を示すブロック図である。

この発明の電力供給システムを行うエネルギー管理会社２のシステムは、ＣＰＵ２３、ＲＡＭ２４、キーボード、スキャナー、プリンタ等の入出力装置２５、インターネット等と接続される通信デバイス２６、ディスプレイ装置などの表示装置２７がバス２８に接続され、このバス２８にはプログラム格納部２２、管理情報用データベース２１とが接続される。そして、プログラム格納部２２、管理情報用データベース２１、ＣＰＵ２３、入出力装置２５、通信デバイス２６、表示装置２７とのそれぞれの間でデータ、制御等のやり取りが行われる。

データベース２１は、このプログラムで処理する電力供給システムに用いられる各種情報を格納し、気象情報データベース（ＤＢ）２１０，消費電力データベース（ＤＢ）２１１，小口需要家を構成する顧客情報データベース（ＤＢ）２１２，契約条件データベース（ＤＢ）２１３，その他の管理情報データベース（ＤＢ）２１４を有する。

また、プログラム格納部２２は、メインプログラム２２１の他、データの送受信、データの記録、読み出しを行うデータ受信・記録プログラム２２２、前記データベース２１に格納されたデータベースに基づき、電力需要量を推定する電力需要推定プログラム２２３，最適な小口需要家を組み合わせるプログラム２２４、電力需要通知プログラム２２５、小口需要量算出プログラム２２６、需要量の差異を通知するプログラム２２７，請求書発行プログラム２２８等を有する。

前記プログラム格納部２２に格納された各構成要素２２１〜２２８は、実際にはコンピュータシステムの記憶媒体に確保された領域及びこの領域にインストールされたコンピュータソフトウエアプログラムである。そして、前記ＣＰＵ２３によってＲＡＭ２４上に呼び出され実行されることで、この発明の機能を奏するようになっている。また、前記データベース２１に格納される各データは、前記プログラム格納部２２に格納された各構成要素が機能することで、前記ＲＡＭ２４上に呼び出されて処理に用いられた後、前記データベース２１内に格納されるようになっている。

気象情報データベース２１０には、インターネット等の回線から送られてくる小口需要家１ａ〜１ｎに取り着けられたリモート計測装置１ａ〜１ｎの気温計測部１０２で測定した気温情報が格納される。また、過去数年間の気温データも格納されている。消費電力データベース２１１には、インターネット等の回線から送られてくる小口需要家１ａ〜１ｎに取り着けられたリモート計測装置１ａ〜１ｎの電力計測部１０１から送られてくる時々刻々の消費電力が格納される。更に、消費電力データベース２１１には、過去数年間の小口需要家１ａ〜１ｎの消費電力の需要パターンが格納されている。情報データ２１２には、各小口需要家１ａ〜１ｎの立地条件、生活パターンなどの情報が格納されている。契約条件２１３は、ＩＰＰ３との契約条件、小口需要家との契約条件が格納されている。管理情報データベース２１４には、小口需要家の連絡先、請求書発行日、住所等の管理情報が格納されている。

エネルギー管理会社２へ小口需要家１ａ〜１ｎとの電力契約が行われると、エネルギー管理会社２のサーバ２ａは、電力需要推定プログラム２２３を起動させ、データベース２１の気象情報データベース２１０、データ情報データ２１１より、顧客となる小口需要家の立地条件、気温データ、生活パターンなどのデータ、各条件に基づく需要電力量データを読み出す。そして、これら各小口需要家１００の予想需要電力を予測する。

続いて、最適な小口需要家を組み合わせるプログラム２２４を起動させ、予測した予想需要電力からＩＰＰ３の定格出力付近でできるだけ平均化する組合せを選択し、選択した小口需要家を１つの集合小口需要家１００を形成する。

そして、電力需要通知プログラム２２５を起動させ、１つの集合小口需要家１００の予想電力需要をＩＰＰ３に連絡する。

エネルギー管理会社２は、契約期間が終了すると、需要量の差異通知プログラム２７７を起動し、小口需要家１ａ〜１ｎのリモート計測装置１０ａ〜１０ｎから送られきた小口需要家１ａ〜１ｎが使用した実際の消費電力を予測電力需要と実際の需要とを比較し、差異を集計し、ＩＰＰ３に連絡する。

エネルギー管理会社２は、請求書発行プログラム２２８を起動し、小口需要家１ａ〜１ｎが使用した実際の電力需要に基づき、各戸別の電気料金の請求書を作成し、小口需要家１ａ〜１ｎに通知する。また、予想電力需要と実際の需要を比較し、差異を集計し、過不足を精算する。

つぎに、この発明の電力需要を推定し、最適な小口需要家を構成するプログラム２２３及び２２４の動作につき、更に図１２のフローチャートに従い説明する。

全ての各小口需要家（顧客）の過去の時刻別の消費電力、気温のトレンド（時刻変化パターン）データベース２１から読み出す（Ｓ２０）。そして、全ての各小口需要家（顧客）について、読み出したトレンドデータを用いて、各小口需要家（顧客）にｙｔ＝αｔ＋β・Ｘｔ＋Ｕｔの回帰式を作成する（Ｓ２１)。

全ての各小口需要家（顧客）について、今年と来年の予想温度差データを気象庁などの気象予報に関する外部データ源から入手し、気象情報データベース２１０に格納させる（Ｓ２２）。全ての各小口需要家（顧客）について、回帰式に基づき来年の個別の需要電力パターンを予測する（Ｓ２３）。

予測された全ての各小口需要家（顧客）の需要電力パターンを任意の複数軒（１軒のみの場合も含む）の小口需要家を組み合わせた各時刻別の総需要電力の推移をＹｎ（ｔ）を全ての組合せについて計算する（Ｓ２４）。

計算された全ての組合せのＹｎ（ｔ）について、ＭＡＸ［Ｙｎ（ｔ）］≦Ｐｍａｘのうち、最もσｎが小さくなる組合せを選択する（Ｓ２５）。σｎは上記（３）式に示すとおりである。

最もσｎが小さくなる組合せにより、集合小口需要家１００を構成し、予想電力としてＩＰＰ３に連絡する（Ｓ２６）。このよにして、集合小口需要家１００が構成される。

次に、集合小口需要家の予想需要電力と実際の需要との差異をＩＰＰへ通知するプログラムの動作につき、図１３に従い説明する。

予め構成された集合小口需要家１００の各小口需要家から最新の消費電力データと気温のデータを読み込む（Ｓ３１）。予め構成された集合小口需要家１００の各小口需要家の最新の消費電力データを集計する（Ｓ３２）。ＩＰＰ３の最新発電データＰ（ｔ）を読み込む。なお、Ｐ（ｔ）は、予め構成された集合小口需要家１００の予想需要電力に従って発電されている（Ｓ３３）。

続いて、Ｐ（ｔ）≧Ｙｎ（ｔ）であるか判定する（Ｓ３４）。Ｐ（ｔ）＜Ｙｎ（ｔ）となる消費電力については、割増料金を支払うため、割増料金データとしてデータベース２１に格納する（Ｓ３５）。

そして、Ｐ（ｔ）≧Ｙｎ（ｔ）の場合には、発電量と消費電力との差異Ｐ（ｔ）−Ｙｎ（ｔ）を計算しＩＰＰ３に通知すると共にデータベースに格納する（Ｓ３６）。

月末、或いは電気料金の集計期間の期末であるか否か判断する（Ｓ３７）。月末或いは期末でない場合には、始め（Ｓ３１）に戻り、前述の動作を繰り返す。月末或いは期末であると、予測電力需要と実際の需要を比較し、差異を集計し、過不足を精算する。そして、各小口需要家（顧客）に対して請求書を発行し、料金の請求を行う（Ｓ３８）。

このようにして、集合小口需要家の予想需要電力と実際の需要との差異をＩＰＰへ通知し、支払い、料金の徴収を行う。

本発明の実施形態による電力供給システムの概要を示す模式図である。 予想電力需要量と実際の電力需要の例を示す図である。 本発明の実施形態による集合小口需要家の予想需要電力を基に電力受給契約を締結するシステムの概要を示す模式図である。 北の小口需要家の予想需要電力と南の小口需要家の予想需要電力に基づく１年間の合計需要電力量を平均化する様子を示す図である。 昼中心の小口需要家の予想需要電力と夜中心の小口需要家の予想需要電力に基づく１日間の合計需要電力量を平均化する様子を示す図である。 小口需要家を適切に組み合わて集合小口需要家を構成し、ＩＰＰと受給契約と電力の送電を行うシステムの全体の概念を示す説明図である。 本発明の実施形態によって各時刻別に推定したある小口需要家の１９９９年７月の予想消費電力とこれから推測した２０００年７月度の消費電力及び、実際の２０００年７月の消費電力を示す図である。 各時刻別に推定した５軒の時間的な消費電力の推移を示す図である。 このＹ１２３４（ｔ）とＹ１２３４５（ｔ）の時間的推移を示す図である。 この発明の電力供給システムを構成する示すブロック図である。 この電力供給システムを行うためのエネルギー管理会社のサーバのシステム構成を示すブロック図である。 この発明の電力供給システムにおいて、電力需要を推定し、最適な小口需要家を構成する動作を説明するフローチャートである。 この発明の電力供給システムにおいて、集合小口需要家の予想需要電力と実際の需要との差異をＩＰＰへ通知する動作を説明するフローチャートである。

符号の説明

１ａ〜１ｎ 小口需要家
１００ 集合小口需要家
２ エネルギー管理会社
３ ＩＰＰ

Claims (2)

1. 複数の小口需要家の過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データ、電力供給事業者の少なくとも供給最大電力情報を格納する記憶手段と、前記記憶手段から複数の小口需要家の過去の電力需要のデータ、各小口需要家の電力消費に関係する情報データを読み出し、予想電力需要を予測する手段と、この予測手段で予測した電力需要と供給最大電力情報に基づき複数の小口需要家から適切な組合せの小口需要家をまとめて一つの大口需要家のように構成された集合を構成する手段と、を備え、この構成された集合の総予想電力需要に基づき電力供給事業者と電力供給契約を結び、各小口需要家に電力を供給することを特徴とする電力供給システム。
2. 前記集合の予想電力需要量が、電力供給事業者の供給する供給最大電力を越えず定格出力付近でできるだけ平均化するように、小口需要家を組み合わせることを特徴とする請求項１に記載の電力供給システム。
   
   
   

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