JP2006260431A - 電力入札価格策定支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電力入札価格を策定する際の基礎となる電力入札データを作成する電力入札価格策定支援システムを提供する。
【解決手段】 各発電設備において発電電力を単位増加させるのに要する単位電力量当たりの発電コストである電力増分単価を記憶している電力増分単価データベース２０と、電力を発電するために運転する発電設備を電力増分単価が安価な発電設備から順に並べて発電電力に対する各電力増分単価を表す電力増分単価曲線を作成する電力増分単価曲線作成手段５０と、予め別途求めた電力需要予測に基づき電力増分単価曲線における運転点を定める運転点決定手段６０と、運転点を中心に別途決定した入札電力に対する入札売買基準価格を電力増分単価曲線に基づき算出する入札基礎データ作成手段７０とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電力取引における電力入札価格を策定する際の基礎となる入札電力と入札売買基準価格との対の作成を支援するシステムに関する。

従来、発電設備又は配電設備の故障や、計画していた電力需要を超える電力需要などが一時的に生じた際には、不足する電力を補うために、個別に相対契約を結んでいる他の電気事業者からの余剰電力を供給してもらうことにより、そのような一時的な電力需要を満たしてきた。

ところが、近年の電力自由化の流れに従い多数の新たな電力事業者が参入することが予想され、従来の個々の電力事業者間の相対契約では効率が悪いため、電力の売り手と買い手とを結ぶ電力取引所が検討されている。そして、その電力取引所で電力を取引するためには、所定の時間（例えば３０分）に区分した複数の電力入札価格（例えば３０通り）を短時間（例えば８：３０〜９：３０の間）で策定しなければならないことになっている。

しかしながら、電力入札価格は発電機の諸元及び燃料の諸元などの多数のデータにより変動するため、そのような条件下において、適切な電力入札価格を策定する際の基礎となる入札電力と入札売買基準価格との対を作成・検討・確認・承認することが困難であるという問題があった。

一方、現在インターネットを利用した入札システムを用いた電力取引の最適入札量・価格策定に関する発明が提案されているが（特許文献１参照）、電力入札価格の策定方法についての具体的な方法は記載されていない。

特開２００１−３３１６９１号公報（特に段落［００２６］参照）

本発明は、電力入札価格を策定する際の基礎となる入札電力と入札売買基準価格とが対となった入札基礎データを作成する電力入札価格策定支援システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、一日を複数に分割した単位時間帯である各断面における電力の売買に供する少なくとも１種類の入札電力及び入札売買価格の対を決定するための電力入札価格策定支援システムであって、各発電設備において発電電力量を単位電力量増加させるのに要する単位電力量当たりの発電コストである電力増分単価を各発電設備ごとに記憶している電力増分単価データベースと、各断面の電力を発電するために運転する発電設備を電力増分単価が安価な発電設備から順に並べて発電電力に対する各電力増分単価を表す電力増分単価曲線を各断面ごとに作成する電力増分単価曲線作成手段と、予め別途求めた電力需要予測に基づき前記各断面ごとの前記電力増分単価曲線における各断面ごとの運転点を定める運転点決定手段と、前記運転点を中心に別途決定した少なくとも１種類の入札電力に対する入札売買基準価格を前記電力増分単価曲線に基づき算出して売買する前記入札電力と前記入札売買基準価格とが対となった入札基礎データを作成する入札基礎データ作成手段とを有することを特徴とする電力入札価格策定支援システムにある。

かかる第１の態様では、電力入札価格を策定する際の基礎となる入札電力と入札売買基準価格との対からなる入札基礎データを作成することができる。

本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記電力需要予測を作成する電力需要予測作成手段をさらに具備することを特徴とする電力入札価格策定支援システムにある。

かかる第２の態様では、必要に応じて入札基礎データの基礎となる電力需要予測データを作成することができる。

本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記入札電力に上限と下限を設けたことを特徴とする電力入札価格策定支援システムにある。

かかる第３の態様では、入札電力の上限と下限とを設けることによって、リスクが増大するような電力入札を防止することができる。

本発明によれば、電力入札価格を策定する際の基礎となる入札電力と入札売買基準価格とが対となった入札基礎データを迅速かつ容易に作成することができるので、適切な電力入札価格を迅速かつ容易に策定することができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。

（実施形態１）
図１に示すように、本発明の実施形態１の電力入札価格策定支援システム１は、端末１００と、ネットワーク５を介して端末１００と接続された電力入札価格策定支援サーバ１０とを具備しており、電力入札価格策定支援サーバ１０は、各発電設備において発電電力量を単位電力量増加させるのに要する単位電力量当たりの発電コストである電力増分単価データ２１を発電設備ごとに格納する電力増分単価データベース２０と、電力需要を予測して予め作成される電力需要予測データ３１を格納する電力需要予測データベース３０と、電力を発電するために運転する発電設備を電力増分単価データ２１が安価な発電設備から順に並べて発電電力に対する各電力増分単価を表す電力増分単価曲線を作成する電力増分単価曲線作成手段５０と、電力需要予測データ３１から電力増分単価曲線における運転点６１を定める運転点決定手段６０と、運転点６１を中心に別途決定した少なくとも１種類の入札電力に対する入札売買基準価格を電力増分単価曲線に基づき算出して、売買する入札電力と入札売買基準価格とが対となった入札基礎データ７１を作成する入札基礎データ作成手段７０とを具備している。

電力増分単価データベース２０は、電力増分単価データ２１を格納するものである。電力増分単価データ２１とは、各発電設備の発電電力量を単位電力量増加させるのに要する単位電力量当たりの発電コストを示すものである。具体的には、例えば１日を複数の単位時間帯の断面に分割し、図２に示すような時間［００：００〜００：３０］の断面における電力増分単価データ２１などが挙げられる。ここで、電力増分単価データ２１は、発電機の熱効率、燃料単価、脱硫費用、脱硝費用、灰処理費用などの種々の発電機の諸元から得られるものであり、その発電機が発電する発電量が多くなるにつれて高くなるが、図２に示すように、本実施形態では、発電機Ａ〜Ｆに対応する電力増分単価データ２１の上限と下限とを設定し、上限と下限とに挟まれる部分については、例えば一次関数で補間するようになっている。このようにして、各発電設備における発電量に応じた電力増分単価データ２１を設定することができる。なお、本実施形態では、電力増分単価データ２１は３０分ごとの断面に対して作成されており、１日では４８個の断面ごとの電力増分単価データ２１が電力増分単価データベース２０に格納されることになる。また、本実施形態では、後述するように各断面における電力増分単価曲線５１を作成するために、図２に示すように各断面における各発電設備の供給電力が電力増分単価データベース２０に格納されている。この供給電力は、各発電設備の最大供給電力から最低供給電力を引いて得られるものであり、各発電機の作業制約などにより断面ごとに変化し得る値である。なお、本実施形態では、発電機ごとに別な発電設備としたが、発電設備は、単独の発電機でも、並列に運転される同一又は異なる仕様の複数の発電機でもよく、さらにはそれらが組み合わされた発電所などであってもよい。

電力需要予測データベース３０は、各断面における電力需要予測データ３１を格納するものである。電力需要予測データ３１とは、過去の電力需要やその日の天気予報などに基づいて電力需要を予測して予め作成されるデータであり、図３に示されるように時間によって変化するものである。具体的には、図４に示されるようなデータであり、たとえば時間［００：００〜００：３０］の断面における電力需要予測データ３１は、図４より「１１０００ＭＷｈ」となる。なお、本実施形態では、電力需要予測データ３１は過去の電力需要やその日の天気予報などに基づいて予め作成されているとしたが、作成される時期は特に限定されることはなく、入札基礎データ７１を作成する際に作成するようにしてもよい。

電力増分単価曲線作成手段５０とは、電力を発電するために運転する発電設備を電力増分単価データ２１が安価な発電設備から順に並べて発電電力に対する各電力増分単価を表す電力増分単価曲線５１を作成するように機能する。具体的には、縦軸に電力増分単価をとり、横軸に供給電力をとって、図２に示す電力増分単価データ２１から電力増分単価が安価な発電設備から順に並べて図５に示すような時間［００：００〜００：３０］の断面における電力増分単価曲線５１を作成するように機能する。ここで、電力増分単価曲線５１とは、図５において実線で描かれている不連続な曲線であり、点線に挟まれた発電機Ａ、発電機Ｂなどは、その点線に挟まれた範囲において、その電力増分単価曲線５１に寄与する発電機を示す。なお、発電機Ａ、発電機Ｂなどの下方に記載されている数値は、図２に示した供給電力である。この電力増分単価曲線５１を用いることにより、後述するように、所定の供給電力を発電する際に合理的な電力増分単価を決定することができる。

運転点決定手段６０とは、電力需要予測データ３１から電力増分単価曲線５１における運転点６１を定めるように機能する。具体的には、例えば図４に示される時間［００：００〜００：３０］の断面における電力需要予測データ３１が「１１０００ＭＷｈ」であることから、この「１１０００ＭＷｈ」から原子力発電所などより供給される固定供給電力や稼働している発電機の最低供給電力などを引いて得られるものを供給電力に換算して、図６に示すように「１１０００ＭＷｈ」を供給電力に換算したところに直線６２を引き、その直線６２と電力増分単価曲線５１との交点を求め、その交点を時間［００：００〜００：３０］の断面における運転点６１として定める。すなわち、電力増分単価が安価な発電機から順に発電させ、電力需要予測データ３１から換算した供給電力と同じ供給電力を発電することができるところを運転点６１として定める。このようにして、運転点決定手段６０により運転点６１を定めることができる。このように運転点６１を定めることにより、この運転点６１より右側の供給電力を発電する場合には、運転点６１より右側の電力分だけ余剰に発電することになり、運転点６１より左側の供給電力を発電する場合には、運転点６１より左側の電力分だけ電力が不足することになる。なお、本実施形態では、実際に電力増分単価曲線５１を作成し、運転点６１を求めるようにしたが、具体的な電力増分単価曲線５１を作成せずに電力増分単価データ２１と電力需要予測データ３１とから数値計算により、直接運転点６１を定めるようにしてもよい。

入札基礎データ作成手段７０とは、運転点６１を中心に別途決定した少なくとも１種類の入札電力に対する入札売買基準価格を電力増分単価曲線５１に基づき算出して、売買する入札電力と入札売買基準価格とが対となった入札基礎データ７１を作成するように機能する。具体的には、例えば前述した図６における運転点６１を基準として図６の電力増分単価曲線５１に基づいて、図７に示すような時間［００：００〜００：３０］の断面における入札基礎データ７１を作成する。以下に、図６の電力増分単価曲線５１から図７に示す入札基礎データ７１を作成する手順を説明する。

図７に示す入札基礎データ７１を作成するには、まず運転点６１に基づいて購入又は売却するための入札電力を決定する。本実施形態では、たとえば入札電力は、運転点６１において発電させていた発電機Ｄを最低供給電力で発電させた際に運転点６１より不足する電力を賄うための電力、又は運転点６１において発電していた発電機Ｄを最大供給電力で発電させた際に運転点６１より余剰となる電力、あるいは運転点６１において発電していた発電機Ａ〜Ｄに加えて新たな発電機Ｅを最大供給電力で発電させた際に運転点６１より余剰となる電力を考慮して決定される。具体的には、たとえば図６に示すように、運転点６１においては発電機Ａ〜Ｄが発電しているので、それらすべての発電機を最低供給電力で発電させた場合には、運転点６１から不足する電力を賄うために入札により購入すべき入札電力は「３６０ＭＷ」となる。また、発電機Ａを最大供給電力で発電させ、その他の発電機を最低供給電力で発電させた場合には、不足する電力を賄うために入札により購入すべき入札電力は「２６０ＭＷ」となる。さらに、運転点６１において発電していたすべての発電機Ａ〜Ｄを最大供給電力で発電させた場合には、運転点６１より余剰となる電力を売却するために入札により売却すべき入札電力は「５０ＭＷ」となる。また、運転点６１から新たな発電機Ｅを最大供給電力で発電させた場合には、運転点６１より余剰となる電力を売却するために入札により売却すべき入札電力は「２５０ＭＷ」となる。なお、図７では、余剰電力として入札により売却する電力についてはマイナスの符号を付している。また、本実施形態では、運転点６１から入札電力を決定する際には、発電する発電機は電力増分単価が低いものから発電し、すべての発電機が発電できる最大供給電力を超えなければ新たな発電機から発電しないものとしている。

次に、決定された入札電力に対する入札売買基準価格を決定する。本実施形態では、入札売買基準価格は、入札電力を決定する際に最低供給電力で発電させた発電機の中で電力増分単価が最も安価な発電機の下限の電力増分単価、又は入札電力を決定する際に運転点６１において最大供給電力で発電させた発電機の上限の電力増分単価あるいは入札電力を決定する際に新たに発電させた発電機の上限の電力増分単価としている。具体的には、たとえば前述した入札により購入すべき入札電力が「３６０ＭＷ」である場合には、最低供給電力で発電させた発電機の中で最も電力増分単価が安価な発電機Ａの下限の電力増分単価である４．２円／ｋＷｈが入札売買基準価格となる。同様に前述した入札により購入すべき入札電力が「２６０ＭＷ」である場合には、最低供給電力で発電させた発電機の中で最も電力増分単価が安価な発電機Ｂの下限の電力増分単価である５．０円／ｋＷｈが入札売買基準価格となる。また、前述した入札により売却すべき入札電力が「５０ＭＷ」である場合には、運転点６１において最大供給電力で発電していなかった発電機Ｄの上限の電力増分単価８．０円／ｋＷｈが入札売買基準価格となる。さらに、前述した入札により売却すべき入札電力が「２５０ＭＷ」である場合には、発電機Ｅの上限の電力増分単価である９．０円／ｋＷｈが入札売買基準価格となる。本実施形態では、前述した方法により求まる電力増分単価を入札売買基準価格としたが、各発電機の運転点６１の変化から求まる別の費用、例えば発電機の運転に要する費用の差や、運転に要する費用をその時の出力で除したものなどから入札売買基準価格を算出してもよい。

以上のようにして、各断面における入札電力と入札売買基準価格とが対となった複数の入札基礎データ７１を作成することができる。なお、本実施形態では、運転点６１を中心にして前述したように入札電力を決定し、入札基礎データ７１を作成したが、運転点６１を中心にして適宜所定の電力を入札電力として決定し、入札基礎データ７１を作成してもよい。

次に、図８を参照して、電力入札価格策定支援システム１の動作について説明する。図８は電力入札価格策定支援システム１のシーケンスを示す図である。まず、端末１００に作成すべき入札基礎データ７１の日付や作成すべき入札基礎データ７１の数などが含まれる作成依頼データ１１０が入力されると（Ｓ１）、その作成依頼データ１１０はネットワーク５を介して電力入札価格策定支援サーバ１０に送信される（Ｓ２）。

その作成依頼データ１１０が電力入札価格策定支援サーバ１０に受信されると、その作成依頼データ１１０に基づいて電力増分単価データ２１が電力増分単価データベース２０から抽出される（Ｓ３）と共に、その作成依頼データ１１０に基づいて電力需要予測データ３１が電力需要予測データベース３０から抽出される（Ｓ４）。なお、本実施形態では電力増分単価データ２１が抽出された後に、電力需要予測データ３１が抽出されているが、電力需要予測データ３１が抽出された後に、電力増分単価データ２１が抽出されてもよく、同時に抽出されるようにしてもよい。

次に、電力増分単価曲線作成手段５０により抽出された電力増分単価データ２１に基づいて電力増分単価曲線５１が作成される（Ｓ５）。そして、運転点決定手段６０により電力増分単価曲線５１及び電力需要予測データ３１に基づいて運転点６１が決定される（Ｓ６）。さらに、入札基礎データ作成手段７０により電力増分単価曲線５１及び運転点６１に基づいて複数の入札基礎データ７１が作成される（Ｓ７）。作成された入札基礎データ７１はネットワーク５を介して端末１００に送信される（Ｓ８）。そして、送信された入札基礎データ７１は、端末１００の表示画面に表示される（Ｓ９）。

以上説明したように、本実施形態に係る電力入札価格策定支援システム１によれば、電力入札価格を策定する際の基礎となる入札基礎データ７１を迅速かつ容易に作成することができる。

（他の実施形態）
実施形態１では、予め作成しておいた電力需要予測データ３１を用いて入札基礎データ７１を作成したが、電力入札価格策定支援サーバ１０に電力需要予測データ３１を作成する電力需要予測作成手段をさらに具備させて電力需要予測データ３１を作成させるようにしてもよい。電力需要予測作成手段を具備させることにより、必要に応じて適宜電力需要予測データ３１を作成することができる。

また、本実施形態では、発電機が発電できる供給電力に基づいて入札基礎データ７１の入札電力を決定したが、リスク管理を行うために、入札基礎データ７１の入札電力の上限と下限を設定してもよい。具体的には、例えば入札電力の上限を「３００ＭＷｈ」、下限を「４００ＭＷｈ」とした場合には、図７の入札番号「１」の入札電力が「３００ＭＷｈ」、入札番号「７」の入札電力が「−４００ＭＷｈ」となる。このときの入札基準価格は、その入札電力の下限に該当する電力増分単価と、その入札電力の上限に該当する電力増分単価となる。具体的には、入札電力の上限が「３００ＭＷｈ」である場合には、図７より入札基準価格は約「４．４円／ｋＷｈ」となり、入札電力の下限が「−４００ＭＷｈ」である場合には、同様に入札基準価格は約「１０．９円／ｋＷｈ」となる。このように入札電力の上限と下限とを設けることによって、リスクが増大するような電力入札を防止することができる。

本発明の実施形態１に係る電力入札価格策定支援システムの概略図である。 本発明の実施形態１に係る時間［００：００〜００：３０］における電力増分単価データを示す図である。 本発明の実施形態１に係る電力需要予測データの時間変化を示す図である。 本発明の実施形態１に係る時間［００：００〜００：３０］における電力需要予測データを示す図である。 本発明の実施形態１に係る時間［００：００〜００：３０］における電力増分単価曲線示す図である。 本発明の実施形態１に係る時間［００：００〜００：３０］における運転点と電力増分単価曲線との関係を示す図である。 本発明の実施形態１に係る時間［００：００〜００：３０］における入札基礎データを示す図である。 本発明の実施形態１に係る電力入札価格策定支援システムのシーケンスを示す図である。

符号の説明

１ 電力入札価格策定支援システム
５ ネットワーク
１０ 電力入札価格策定支援サーバ
２０ 電力増分単価データベース
２１ 電力増分単価データ
３０ 電力需要予測データベース
３１ 電力需要予測データ
５０ 電力増分単価曲線作成手段
５１ 電力増分単価曲線
６０ 運転点決定手段
６１ 運転点
６２ 直線
７０ 入札基礎データ作成手段
７１ 入札基礎データ
１００ 端末
１１０ 作成依頼データ

Claims (3)

1. 一日を複数に分割した単位時間帯である各断面における電力の売買に供する少なくとも１種類の入札電力及び入札売買価格の対を決定するための電力入札価格策定支援システムであって、
   各発電設備において発電電力量を単位電力量増加させるのに要する単位電力量当たりの発電コストである電力増分単価を各発電設備ごとに記憶している電力増分単価データベースと、
   各断面の電力を発電するために運転する発電設備を電力増分単価が安価な発電設備から順に並べて発電電力に対する各電力増分単価を表す電力増分単価曲線を各断面ごとに作成する電力増分単価曲線作成手段と、
   予め別途求めた電力需要予測に基づき前記各断面ごとの前記電力増分単価曲線における各断面ごとの運転点を定める運転点決定手段と、
   前記運転点を中心に別途決定した少なくとも１種類の入札電力に対する入札売買基準価格を前記電力増分単価曲線に基づき算出して売買する前記入札電力と前記入札売買基準価格とが対となった入札基礎データを作成する入札基礎データ作成手段とを有することを特徴とする電力入札価格策定支援システム。
2. 請求項１において、前記電力需要予測を作成する電力需要予測作成手段をさらに具備することを特徴とする電力入札価格策定支援システム。
3. 請求項１又は２において、前記入札電力に上限と下限を設けたことを特徴とする電力入札価格策定支援システム。
   
   

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