JP2007058760A

JP2007058760A - エネルギー取引支援システム及びエネルギー取引支援プログラム

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Publication number: JP2007058760A
Application number: JP2005246133A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hashimoto; 博幸橋本; Koichi Hirose; 公一広瀬; Hideaki Hirano; 秀明平野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2005-08-26
Filing date: 2005-08-26
Publication date: 2007-03-08

Abstract

【課題】自社発電機を有する電気事業者が利用する、物理的な制約条件も考慮した上で燃料取引市場での売買取引と電力取引市場での売買取引について最適な取引計画を立案するエネルギー取引支援システムを提供する。
【解決手段】エネルギー取引支援システムは、発電に係わる制約条件と電力市場価格および燃料市場価格とに基づいて発電収益が最大になる発電計画を求め、発電計画から燃料必要量を求め、燃料必要量を確保しながら物理的燃料制約データ、燃料取引契約データおよび燃料市場価格に基づいて燃料取引収益が最大になる燃料取引量を求め、発電計画と電力需要データおよび電力取引契約データから電力取引量および電力取引額を求め、燃料市場価格と燃料取引量とから燃料取引額を求める。
【選択図】図１

Description

この発明は、電力取引市場における取引と燃料取引市場における取引とを含めたエネルギー取引支援システムおよびプログラムに関するものである。

従来、電気事業者は長期に渡る燃料購入を計画し、その燃料購入予定量をベースに需要に見合うだけの電力供給量を最適コスト計算により求めて発電計画を策定している。例えば、電力の取引にともなう市場リスクを計量し、リスクを許容値以下に保ちつつ収益を最大化する電力取引リスク管理システムでは、電力価格や燃料価格について確率モデルを適用して価格変動をモデル化することにより収益におけるリスクを算出し、提案のフレームワークのもとで契約ポートフォリオを組み替えてリスクを許容値以下に保持するポートフォリオを決定する（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２５２９６７号公報

ところで、日本でも卸電力取引所が開設し、翌日の電力商品から１年先までの電力先渡商品が市場で売買されるようになってきている。電力先渡商品とは将来の決められた期間における電力売買を現在に取り決め決済するものである。さらに、将来的には燃料に関してもより柔軟な取引が行える環境、例えば電気事業者による燃料小売、パイプラインによる燃料供給・融通や燃料受入先の他社変更可能な契約など、が形成されていく方向にある。
しかし、従来の電力取引リスク管理システムでは、電力取引に関し燃料単価の変動を模擬するだけであり燃料取引量まで考慮されておらず、また、燃料取引を検討する上で燃料設備側のモデル化にも触れられていないというように、電力先渡取引の売買を検討するときに燃料取引による売買を考慮したエネルギー取引の全体収益を検討することができないという問題がある。

この発明の目的は、自社発電機を有する電気事業者が利用する、物理的な制約条件も考慮した上で燃料取引市場での売買取引と電力取引市場での売買取引について最適な取引計画を立案するエネルギー取引支援システムおよびエネルギー取引支援プログラムを提供することである。

この発明に係わるエネルギー取引支援システムは、発電機を保有する電気事業者が行う予め定められたシナリオに基づく電力取引市場での最適な取引計画の立案を支援するエネルギー取引支援システムにおいて、上記シナリオのうち発電に係わる制約条件と電力市場価格および燃料市場価格とに基づいて発電収益が最大になる発電計画を求める電力調達販売計画処理部と、上記発電計画から燃料必要量を求める燃料必要量算出処理部と、上記燃料必要量を確保しながら上記シナリオのうち物理的燃料制約データ、燃料取引契約データおよび燃料市場価格に基づいて燃料取引収益が最大になる燃料取引量を求める燃料調達販売計画処理部と、上記発電計画と上記シナリオのうち電力需要データおよび電力取引契約データから電力取引量および電力取引額を求める電力取引量・取引額算出処理部と、上記燃料市場価格と燃料取引量とから燃料取引額を求める燃料取引量・取引額算出処理部と、を有する。

この発明によれば、自社発電機を持つ電気事業者が燃料取引市場での価格予測と電力取引市場での価格予測に基づいて、物理的な制約を満足した上で検討対象期間の最適な取引計画を立案するために、出力処理装置を通じてその結果をシステム操作者に提供することで、電力と燃料の各エネルギー取引に関する統合的な計画支援を行うことができる、といった従来にない顕著な効果を奏するものである。

この発明に係わるエネルギー取引支援システムは、予め定められたシナリオに基づいて一次エネルギーである燃料およびそれを消費して得られる二次エネルギーである電力のそれぞれの取引市場において行う取引全体として最適な取引計画を立案することにより、システム操作者の判断を支援する。
このシナリオは、電力の取引に係わるデータと燃料の取引に係わるデータとして予め定められる。電力の取引に係わるデータは、発電機の運転に係わるデータ、発電に係わる物理的制約条件および発電機に対して立案されている作業計画などからなる発電に係わる制約条件、予測する電力取引市場の電力市場価格、電力需要および電力取引契約の内容からなる。また、燃料の取引に係わるデータは、燃料取引に係わる物理的制約条件、燃料取引契約の内容および予測する燃料取引市場の燃料市場価格からなる。
また、取引計画は、電力取引市場での電力取引量および電力取引額と燃料取引市場での燃料取引量および燃料取引額からなる。

特に、この発明に係わるエネルギー取引支援システムは、発電に係わる制約条件と電力市場価格および燃料市場価格とに基づいて、所定の検討対象期間での発電収益が最大になる検討対象期間内の各時間帯の発電量を求め、求められた各時間帯の発電量を発電するために必要とする燃料を確保するとともに、燃料取引に係わるデータに基づいて検討対象期間での燃料取引収益が最大になる検討対象期間内の各時間帯の燃料取引量を求める。

また、電力需要および電力取引契約の内容と求められた各時間帯の発電量とに基づいて検討対象期間での電力の調達量および販売量からなる電力取引量および電力取引額を求め、求められた各時間帯の燃料取引量から検討対象期間での燃料取引額を求め、これら求められた発電量、燃料取引量、電力取引量、電力取引額および燃料取引額を表示してシステム操作者の判断に供する。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１に係わるエネルギー取引支援システムの構成図である。
この発明の実施の形態１に係わるエネルギー取引支援システム１は、取引の契約を立案するためのシナリオのうち立案に際してシステム操作者が外部から入力するデータを受け付けるデータ設定部２、シナリオにもとづいて発電量および燃料取引量を立案する計画演算部３、計画演算部３の演算結果から電力および燃料に関する取引量および取引額を算出する結果処理部４、種々の演算結果をディスプレイ５上に表示する表示処理部６、データ設定部２によって受け付けた種々の入力データ、計画演算部３による演算結果、結果処理部４による算出結果を格納するデータ格納部７から構成されている。
なお、実施の形態１において検討対象期間は一ヶ月間、時間帯は３０分として以下説明するが、これに限るものではない。

データ設定部２は、システム操作者が外部から種々のデータを入力するマウス、キーボードやディスプレイ等の装置により構成される。
計画演算部３と結果処理部４は、コンピュータの記録媒体に記憶され、読み込んだプログラムに従って処理を行う中央演算処理装置から構成されている。

データ格納部７は、データ設定部２、計画演算部３、結果処理部４、表示処理部６に必要なデータが保存されており、必要に応じてデータが読み出されるデータベースから構成されている。
また、データ格納部７には、発電機テーブル１１、物理的電力制約テーブル１２、発電機作業計画テーブル１３、電力需要テーブル１４、電力取引契約テーブル１５、物理的燃料制約テーブル１６、燃料取引契約テーブル１７、電力市場価格テーブル１８、燃料市場価格テーブル１９、電力調達販売テーブル２０、燃料消費量テーブル２１、電力取引量額テーブル２２、燃料調達販売テーブル２３、燃料取引量額テーブル２４が格納されている。

発電機テーブル１１は、電力調達販売計画を立案するために必要とする発電機の出力上下限値、出力変化速度、起動パターン、停止パターン、起動費、停止費、最小起動時間、最小停止時間、熱消費量曲線係数などからなる発電機データが発電機ごとに登録されている。
物理的電力制約テーブル１２は、電力調達販売計画を立案するために必要とする発電機の作業計画以外の発電機の強制運転期間とその出力値や停止期間、また運転予備力容量の確保、運転員による起動停止操作可能時間などからなる物理的電力制約データが登録されている。
発電機作業計画テーブル１３は、電力調達販売計画を立案するために必要とする各発電機の定期点検などの作業により運転を停止する期間や出力値を一定に制限する期間などからなる発電機作業計画データが登録されている。
電力需要テーブル１４は、電力取引量・取引額を算出するために必要とする電力事業者が小売契約している需要家の需要予測量からなる電力需要データが登録されている。

図２は、電力取引契約テーブル１５の概要ページのデータ構造を示す図である。図３は、電力取引契約テーブル１５の詳細ページのデータ構造を示す図である。
電力取引契約テーブル１５の概要ページおよび詳細ページは、電力取引量・取引額を算出するために必要とする電力取引契約に関する電力取引契約データが登録されている。電力取引契約は、電力取引市場で売買され既に契約済みのものと未契約で検討のためのものがある。
電力取引契約データは、概要データと詳細データとに分けられて登録されている。
概要データは、図２に示すように、１件の電力取引契約毎に、契約名、契約相手、契約種別（販売または調達の区分）、契約最大電力、契約最大電力に対する基本料金、各時刻の契約量に対する従量料金からなる。
詳細データは、図３に示すように、１件の電力取引契約毎に、指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯における電力使用量を示す契約量からなる。

物理的燃料制約テーブル１６は、燃料必要量および燃料調達販売計画を立案するために必要とする燃料貯蔵設備毎の燃料を供給する供給先の発電機、貯蔵上下限値などからなる物理的燃料制約データが格納されている。
図４は、燃料取引契約テーブル１７の概要ページのデータ構造を示す図である。図５は、燃料取引契約テーブル１７の詳細ページのデータ構造を示す図である。
燃料取引契約テーブル１７の概要ページおよび詳細ページは、燃料調達販売計画を立案するために必要とする燃料取引契約に関する燃料取引契約データが登録されている。燃料取引契約は、燃料取引市場で売買され既に契約済みのものと未契約で検討のためにだけ作られたものがある。
燃料取引契約データは、概要データと詳細データとに分けられて登録されている。
概要データは、図４に示すように、一件の燃料取引契約毎に、契約名、契約相手、契約種別（販売または調達の区分）、契約期間（開始日と終了日）、契約量に対する従量料金、契約燃料の単位発熱量、総契約量からなる。
詳細データは、図５に示すように、１件の燃料取引契約毎に、指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯における契約量からなる。

図６は、電力市場価格テーブル１８のデータ構造を示す図である。
電力市場価格テーブル１８は、電力調達販売計画を立案するために必要とする検討対象期間に亘る電力市場価格が各時間帯の時系列データとして登録されている。１件のデータとして指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯に対して予め予測されている電力市場価格からなる。

図７は、燃料市場価格テーブル１９のデータ構造を示す図である。
燃料市場価格テーブル１９は、電力調達販売計画および燃料調達販売計画を立案するために必要とする検討対象期間に亘る燃料市場価格が各時間帯の時系列データとして登録されている。１件のデータとして指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯に対して予め予測されている燃料市場価格からなる。なお、燃料市場価格が日単位のデータである場合には、日単位で同日のすべての時間帯に対して同じデータが格納されている。

データ設定部２は、電力市場価格設定処理部３１、燃料市場価格設定処理部３２、電力取引契約検討データ設定処理部３３、燃料取引契約検討データ設定処理部３４から構成されている。
電力市場価格設定処理部３１は、検討対象期間に亘って予め予測され、システム操作者により入力された電力市場価格の時系列データを電力市場価格テーブル１８に登録する。
燃料市場価格設定処理部３２は、検討対象期間に亘って予め予測され、システム操作者により入力された燃料市場価格の時系列データを燃料市場価格テーブル１９に登録する。

電力取引契約検討データ設定処理部３３は、システム操作者が電力取引市場では未契約ではあるが検討のために作成した電力取引契約に関するデータを電力取引契約テーブル１５に登録する。電力取引契約テーブル１５と同じ項目が入力される。
燃料取引契約検討データ設定処理部３４は、システム操作者が燃料取引市場では未契約ではあるが検討のために作成した燃料取引契約に関するデータを燃料取引契約テーブル１７に登録する。燃料取引契約テーブル１７と同じ項目が入力される。
これらシステム操作者による入力は、キーボードおよびディスプレイから成る装置を利用して行われる。なお、予め用意されているＣＳＶ形式など予め規定されたファイル形式に従っている外部の電子ファイルに記録されたデータをシステムに読み込ませてもよい。

計画演算部３は、電力調達販売計画処理部３６、燃料必要量算出処理部３７、燃料調達販売計画処理部３８を有する。
電力調達販売計画処理部３６は、発電機テーブル１１から発電機データ、物理的電力制約テーブル１２から物理的電力制約データ、発電機作業計画テーブル１３から発電機作業計画データ、電力市場価格テーブル１８から電力市場価格データ、燃料市場価格テーブル１９から燃料市場価格データを読み出す。そして、これらのデータを用いて発電計画アルゴリズムに従って検討対象期間に亘る価格ベースの発電計画を立案する。

この発電計画アルゴリズムは、これらのデータを条件として発電収益が最大となるような各発電機の起動停止状態と出力とを決定するものであり、その発電計画アルゴリズムとしては例えばラグランジュ緩和法を適用することができる。ラグランジュ緩和法は、電力事業者が発電計画を立案するときに従来から一般に使用しているものであり、本発明では従来の発電コストが最小となるような各発電機の起動停止状態と出力とを決定する問題の目的関数を発電収益が最大となるように置き換えることに等しい。ここで発電収益とは、式（１）で表すように、発電時刻における市場価格にもとづいて発電量の価値を算出し、その価値から発電コストを差し引いた差分である。

但し、式（１）において、Ｔ_Ｓは検討対象期間の開始時刻、Ｔ_Ｅは検討対象期間の終了時刻、Ｎは発電機の台数、ＭＰ_Ｅｌｅ（ｔ）は各時間帯が開始する時刻ｔにおける電力市場価格、ＭＰ_Ｆｕｅｌ（ｔ）は時刻ｔにおける燃料市場価格、Ｐ_ｉ（ｔ）は時刻ｔにおける発電機ｉの出力、ｃｆは燃料消費量曲線に基づく発電コスト関数、ＳＵＣ_ｉは発電機ｉの起動コスト、ＳＤＣ_ｉは発電機ｉの停止コストである。

また、発電計画アルゴリズムにおいて、燃料市場価格を各計画時刻における燃料単価として参照している。燃料単価と各燃料の単位発熱量とから算出した単位熱量コストに各発電機の熱消費量曲線係数を乗じることにより、各時間帯における発電機出力に対するコストが表される。したがって、各発電機の性能と電力および燃料の市場価格の変動を考慮して発電収益を最大化していることを示している。
なお、複数の電力取引市場が存在する場合には、各電力取引市場に対する発電機出力を変数として与えることにより複数の電力取引市場に対応した発電計画アルゴリズムに容易に拡張可能である。
また、電力調達販売計画処理部３６は、各発電機の各時間帯の出力、各発電機の各時間帯の発電コスト、総発電コストを電力調達販売テーブル２０に登録する。

図８は、燃料必要量算出処理部３７において算出される燃料消費量が登録されている燃料消費量テーブル２１のデータ構造を示す図である。
燃料必要量算出処理部３７は、電力調達販売計画処理部３６から各時間帯の各発電機の燃料必要量を収集し、物理的燃料制約テーブル１６から各発電機が燃料供給を受ける燃料貯蔵設備に関する物理的燃料制約データを読み込む。そして、燃料必要量算出処理部３７は、これらのデータを用いて各時間帯の燃料消費量を燃料貯蔵設備ごとに集計し算出する。そして、燃料消費量テーブル２１に燃料消費量データを燃料貯蔵設備毎に登録する。
燃料消費量データは、指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯毎の燃料消費量からなる。

燃料調達販売計画処理部３８は、燃料市場価格テーブル１９から燃料市場価格データ、燃料取引契約テーブル１７から燃料取引契約データ、物理的燃料制約テーブル１６から物理的燃料制約データを読み出す。また、燃料消費量テーブル２１から各時間帯の燃料消費量データを読み込む。
次に、燃料調達販売計画処理部３８は、各データを変数として燃料計画アルゴリズムに従って、検討対象期間に亘る燃料市場価格に対して価格ベースの燃料調達販売計画を立案する。
この燃料計画アルゴリズムは、例えば燃料市場価格に基づいて燃料取引収益が最大となるような各燃料貯蔵設備における販売調達量を決定するものである。その燃料計画アルゴリズムの一例を説明する。ここでは、燃種は１つで燃料貯蔵設備も１つとする。また、燃料取引市場との取引は随時可能であるとしている。検討対象期間の開始時刻Ｔ_Ｓから終了時刻Ｔ_Ｅまでに亘って式（２）により求められる燃料取引収益が最大を示す燃料取引量ｖ（ｔ）を求める。

また、燃料取引量ｖ（ｔ）として式（３）の範囲の値が制約条件として設定される。但し、ここでｆ^ｍａｘは単位時間当たりの最大取引可能量である。
また、燃料取引量ｖ（ｔ）は式（４）により設定される時刻ｔにおける燃料貯蔵量Ｖ（ｔ）が式（５）の関係を満足する必要がある。但し、ここでＳＣ^ｍｉｎは燃料貯蔵設備の下限容量、ＳＣ^ｍａｘは燃料貯蔵設備の上限容量である。
また、燃料取引契約ｉによる時刻ｔの燃料供給量Ｑ_ｉ（ｔ）（バー）の検討対象期間の開始時刻Ｔ_Ｓから時刻Ｔまでの総量は式（６）の関係を満足していなければならない。

このように定式化された問題は一般的な数理計画手法により求解することができる。
また、複数の燃料貯蔵設備が存在する場合には上式を容易に複数設備に対応したモデルに拡張可能である。また、複数の燃種が存在する場合には、上式の目的関数を燃種ごとの総和を取るように変更することで容易に拡張可能である。
そして、燃料調達販売計画処理部３８は、各時間帯の燃料取引量を燃料調達販売テーブル２３に登録する。

結果処理部４は、電力取引量・取引額算出処理部４１、燃料取引量・取引額算出処理部４２を有する。
電力取引量・取引額算出処理部４１は、電力調達販売テーブル２０から各時間帯のすべての発電機の出力Ｐ_ｉ（ｔ）を読み込み、それから発電機出力合計量を求める。また、電力需要テーブル１４から小売りの電力需要データ、電力取引契約テーブル１５から電力取引契約データを読み取り、各時間帯の需要合計量を求める。
そして、電力取引量・取引額算出処理部４１は、需要合計量から発電機出力合計量を差し引いて偏差量を求める。発電機出力合計量が需要合計量を上回る場合には偏差量は負となり電力取引市場に対する販売可能量を示す。一方、発電機出力合計量が需要合計量を下回る場合には偏差量は正となり電力取引市場からの調達可能量を示す。

また、電力取引量・取引額算出処理部４１は、各時間帯の販売可能量または調達可能量に各時間帯の電力市場価格を積算し、検討対象期間に亘って和算して検討対象期間での電力取引額（支払額または受取額）を算出する。このようにすることにより、どの期間にどのくらいの電力取引額になるのかを容易に把握することが可能になる。
また、電力取引量・取引額算出処理部４１は、各時間帯における販売可能量または調達可能量、電力調達販売における収益を電力取引量額テーブル２２に登録する。

燃料取引量・取引額算出処理部４２は、燃料調達販売テーブル２３から各時間帯における燃料取引量ｖ（ｔ）を読み込み、燃料市場価格テーブル１９から各時間帯の燃料市場価格ＭＰ_Ｆｕｅｌ（ｔ）を読み込み、それらを積算して各時間帯における燃料取引額を求め、それらを検討対象期間に亘って各時間帯の燃料取引額を和算して総取引額を求める。このようにすることにより、どの期間にどのくらいの燃料取引額が必要であるのかを容易に把握することが可能になる。
また、燃料取引量・取引額算出処理部４２は、各燃料貯蔵設備の貯蔵スケジュール、燃料調達販売における収益といった情報を算出し、燃料取引量額テーブル２４に登録する。

表示処理部６の出力処理部４４は、電力調達販売計画処理部３６、燃料必要量算出処理部３７、燃料調達販売計画処理部３８、電力取引量・取引額算出処理部４１、燃料取引量・取引額算出処理部４２において得られた結果をディスプレイ５の画面に表示する。この際、ディスプレイ５の横方向に時刻が進むように表され、各時間帯の電力取引量と燃料取引量とが対になって表示され、予測される電力市場価格と燃料市場価格とを考慮して発電機の最適な運転計画と燃料貯蔵設備における貯蔵を考慮した燃料の最適な調達販売計画に基づいて、どの期間にどのくらいの電力や燃料を市場取引により売買するのが好ましいのかを容易に把握することが可能になる。

このとき燃料市場価格が安く電力市場価格が高い場合には発電量を多くして燃料を多く消費する計画を策定する。一方、燃料市場価格が高く電力市場価格が安い場合には発電量を少なくし燃料消費量を抑制し、燃料の余剰分があれば燃料市場にて販売することにより収益を増加させるような計画を策定する。

図９は、エネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。
次に、計画演算部３、結果処理部４、表示処理部６を構成するコンピュータに実行させるエネルギー取引支援を行う手順のプログラムについて図９を参照して説明する。
Ｓ１０１では、発電機テーブル１１から発電機データ、物理的電力制約テーブル１２から物理的電力制約データ、発電機作業計画テーブル１３から発電機作業計画、電力市場価格テーブル１８から電力市場価格、燃料市場価格テーブル１９から燃料市場価格を読み込む。それから、これらのデータを用いて発電計画アルゴリズムに従って検討対象期間に亘る価格ベースの発電計画を立案する。さらに、各発電機の各時間帯の出力、各発電機の各時間帯の発電コスト、総発電コストを電力調達販売テーブル２０に登録する。

Ｓ１０２では、電力調達販売テーブル２０から各時間帯の各発電機の燃料必要量を読み込み、物理的燃料制約テーブル１６から各発電機が燃料供給を受ける燃料貯蔵設備に関する物理的燃料制約データを読み込む。そして、これらのデータを用いて各時間帯の燃料消費量を燃料貯蔵設備ごとに集計し算出する。そして、燃料消費量テーブル２１に燃料消費量データを燃料貯蔵設備毎に登録する。
Ｓ１０３では、燃料市場価格テーブル１９から燃料市場価格、燃料取引契約テーブル１７から燃料取引契約データ、物理的燃料制約テーブル１６から物理的燃料制約データを読み出す。また、燃料消費量テーブル２１から各時間帯の燃料消費量データを読み込む。そして、各データを変数として燃料計画アルゴリズムに従って、検討対象期間に亘る燃料市場価格に対して価格ベースの燃料調達販売計画を立案する。さらに、各時間帯の燃料の取引量を燃料調達販売テーブル２３に登録する。

Ｓ１０４では、電力調達販売テーブル２０から各時間帯のすべての発電機の出力を読み込み、それらから発電機出力合計量を求める。また、電力需要テーブル１４から小売りの電力需要データ、電力取引契約テーブル１５から電力取引契約データを読み込み、各時間帯の需要合計量を求める。それから、需要合計量から発電機出力合計量を差し引いて偏差量を求める。発電機出力合計量が需要合計量を上回る場合には偏差量は負となり電力取引市場に対する販売可能量を示す。一方、発電機出力合計量が需要合計量を下回る場合には偏差量は正となり電力取引市場からの調達可能量を示す。
また、各時間帯の販売可能量または調達可能量に各時間帯の電力市場価格を積算し、検討対象期間に亘って和算して電力取引額（支払額または受取額）を算出する。
また、各時間帯における販売可能量または調達可能量、電力調達販売における収益を電力取引量額テーブル２２に登録する。

Ｓ１０５では、燃料調達販売テーブル２３から各時間帯における燃料取引量、燃料市場価格テーブル１９から各時間帯の燃料市場価格を読み込み、それらを積算して各時間帯における燃料取引額を求め、それらを検討対象期間に亘って各時間帯の燃料取引額を和算して総取引額を算出する。
また、各燃料貯蔵設備の貯蔵スケジュール、燃料調達販売における収益といった情報を算出し、燃料取引量額テーブル２４に登録する。

Ｓ１０６では、得られた結果をディスプレイ５の画面に表示する。この際、ディスプレイ５の横方向に時刻が進むように表され、各時間帯の電力取引量と燃料取引量とが対になって表示される。
プログラムをコンピュータの記録媒体に記憶させて保存する、または伝送媒体を介して読み込み保存することにより、システム操作者は随時、安定して処理を呼び出すことが可能となり、繰り返し使用することができるようになる。
なお、プログラムは記録媒体に格納されており、記録媒体は、例えば、ハードディスク、ＣＤーＲＯＭ、ＭＯなどコンピュータ読取可能な媒体であればよい。

このようなエネルギー取引支援システム１は、電力取引市場および燃料取引市場の価格推移と発電機および燃料貯蔵設備に関する物理的な制約とを考慮した上で電力および燃料の調達販売計画を策定するので、電力だけでなく燃料の売買も含めて計画することができる。
また取引量と同様に取引額を表示することにより、どの期間にどのくらいの取引額が必要であるのかを容易に把握することが可能になる。
同時にコスト、収益といった情報を算出することによって、検討のために設定した電力取引契約検討データや燃料取引契約検討データをコスト・収益の面から評価することができ、その結果を適時に表示し提供することができる。

実施の形態２．
図１０は、この発明の実施の形態２に係わるエネルギー取引支援システム１Ｂの構成を示す構成図である。
この発明の実施の形態２に係わるエネルギー取引支援システム１Ｂは、図１０に示すように、実施の形態１に係わるエネルギー取引支援システム１に複数のシナリオが準備され、それらを選択する機能が追加されていることが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。特に、実施の形態２に係わるエネルギー取引支援システム１Ｂでは、複数のシナリオとして複数の電力取引市場での電力市場価格の時系列データが準備されており、複数の時系列データを選択しながら電力調達販売計画および燃料調達販売計画を立案する。
この追加する機能に関連して、実施の形態２に係わる結果処理部４Ｂは実施の形態１に係わる結果処理部４に計画演算部３で用いるシナリオを複数のシナリオの中から選択するシナリオ選択部５１が追加されている。
また、実施の形態２に係わるデータ設定部２Ｂに、実施の形態１に係わる電力市場価格設定処理部３１と燃料市場価格設定処理部３２との替わりに市場価格設定処理部５２が備えられている。
さらに、実施の形態２に係わるデータ格納部７Ｂに、実施の形態１に係わる電力市場価格テーブル１８と燃料市場価格テーブル１９との替わりに市場価格テーブル５３が格納されている。

図１１は、市場価格テーブル５３のデータ構造を示す図である。
市場価格テーブル５３は、図１１に示すように、電力調達販売計画および燃料調達販売計画を立案するために必要とする検討対象期間に亘る電力市場価格と燃料市場価格とが時系列データとして対になって登録されている。そして、市場価格テーブル５３には、時系列データが複数登録されている。１件のデータとして指定年月日、指定時間帯、指定年月日の指定時間帯に対して予め予測されている電力市場価格および燃料市場価格からなる。
複数登録されている時系列データは、例えば、１つ目は電力市場価格と燃料市場価格がそれぞれ平均近くを推移し、２つ目は電力市場価格が平均よりも高く推移し燃料市場価格が平均を推移し、３つ目は電力市場価格が平均を下回って推移し燃料市場価格が平均を推移する市場価格データである。
なお、市場価格設定処理部５２は、システム操作者により入力された値を市場価格テーブル５３に登録するが、複数の時系列データのデータ数が多い場合、別途用意したＣＳＶ形式など予め規定されたファイル形式に従った外部の電子ファイルからシステムで繰り返し計算の度に順に１データずつ読み込むことにより行ってもよい。

実施の形態２に係わる電力調達販売計画処理部３６Ｂは、実施の形態１に係わる電力調達販売計画処理部３６と市場価格テーブルから順次対になっている電力市場価格および燃料市場価格を読み込むことが異なっており、それ以外は同様であるので同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
電力調達販売計画処理部３６Ｂは、市場価格テーブル５３から電力市場価格と燃料市場価格から構成されている複数の時系列データの中から１つの時系列データを読み込んだ後でこの時系列データを再度読み込めないようにする。このようにすると、繰り返し市場価格テーブル５３から時系列データを読み込んでも、時系列データが２回読み込まれることはない。

実施の形態２に係わるシナリオ選択部５１は、市場価格テーブル５３に格納されている複数の時系列データがすべて選択されたか否かを判断し、終了していないときには再度電力調達販売計画処理部３６Ｂを動作し、終了したときは出力処理部４４を動作する。

出力処理部４４は、計画演算部３および結果処理部４Ｂにおいて得られた結果をディスプレイ５の画面にシナリオ毎に結果を並べて表示する。

図１２は、実施の形態２においてエネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。
次に、実施の形態２に係わる計画演算部３、結果処理部４、表示処理部６を構成するコンピュータに実行させるエネルギー取引支援を行う手順のプログラムについて図１２を参照して説明する。
なお、図１２のＳ２０２からＳ２０５、Ｓ２０７の手順は、図９のＳ１０２からＳ１０５、Ｓ１０６の手順と同様であるので同様な手順の説明は省略し、Ｓ２０１、Ｓ２０６の手順について説明する。
Ｓ２０１で、市場価格テーブル５３に格納されている複数の時系列データから１つの時系列データを選択して読み込む。それから、その選択された時系列データを読み込み不可にする。さらに、発電機テーブル１１から発電機データ、物理的電力制約テーブル１２から物理的電力制約データ、発電機作業計画テーブル１３から発電機作業計画を読み込む。それから、これらのデータを用いて発電計画アルゴリズムに従って検討対象期間に亘る価格ベースの発電計画を立案する。さらに、各発電機の各時間帯の出力、各発電機の各時間帯の発電コスト、総発電コストを電力調達販売テーブル２０に登録する
Ｓ２０６で、市場価格テーブル５３に格納されている複数の時系列データがすべて選択されてＳ２０１からＳ２０５までの手順が終了したか否かを判断し、終了していないときにはＳ２０１に戻り、すべての時系列データが選択されたときＳ２０７へ進む。

このようなエネルギー取引支援システム１Ｂは、複数のシナリオとして電力取引市場に対して予測する電力市場価格を用いて電力取引市場および燃料取引市場における取引量・取引額を算出するので、システム操作者は電力取引市場でどのような将来の取引を行えば良いのかを比較評価し検討することができる。

実施の形態３．
図１３は、この発明の実施の形態３に係わるエネルギー取引支援システム１Ｃの構成を示す構成図である。
この発明の実施の形態３に係わるエネルギー取引支援システム１Ｃは、実施の形態２に係わるエネルギー取引支援システム１Ｂと複数のシナリオの設定の方法が異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態３に係わるエネルギー取引支援システム１Ｃでは、図１３に示すように、電力および燃料の取引契約の内容が異なった複数のシナリオが用意され、それに関連して電力および燃料の取引契約の異なった組合せが登録されている組合せ登録テーブル６０がデータ格納部７Ｃに格納され、電力および燃料の取引契約の異なった組合せを登録テーブル６０に登録する組合せ登録処理部６１がデータ設定部２Ｃに備えられている。

図１４は、組合せ登録テーブル６０のデータ構造を示す図である。
組合せ登録テーブル６０には、図１４に示すように、組合せデータに対する組合せ番号、組合せの名称、電力取引契約テーブル１５のインデックス番号、燃料取引契約テーブル１７のインデックス番号が登録されている。たとえば、図１４に示す場合、電力取引契約を２つと燃料取引契約を１つ設定した組合せＡと、電力取引契約を３つと燃料取引契約を１つ設定した組合せＢが設定されている。そして、各組合せに対する電力取引市場と燃料取引市場における取引量・取引額、また発電コストなどの面を比較評価する。
組合せ登録処理部６１は、システム操作者により入力された組合せの名称、電力取引契約テーブル１５のインデックス番号による組合せ、燃料取引契約テーブル１７のインデックス番号を組合せ登録テーブル６０に登録する。
電力取引量・取引額算出処理部４１Ｃは、組合せ登録テーブル６０を参照して電力取引契約テーブル１５から電力取引契約内容と燃料取引契約テーブル１７から燃料取引契約内容とを読み込む。なお、電力取引量・取引額算出処理部４１Ｃは、参照した組合せは再度参照できないようにする。このようにすると、組合せが重複して参照されることがない。
また、燃料調達販売計画処理部３８Ｃは、組合せ登録テーブル６０を参照して燃料取引契約テーブル１７から燃料取引契約内容を読み込む。なお、燃料調達販売計画処理部３８Ｃは、参照した組合せは再度参照できないようにする。このようにすると、組合せが重複して参照されることがない。
シナリオ選択部５１は、組合せ登録テーブル６０に格納されている組合せがすべて選択されたか否かを判断し、終了していないときには再度電力調達販売計画処理部３６Ｂを動作し、終了したときは出力処理部４４を動作する。
なお、組合せデータ数が多い場合には、別途用意されているＣＳＶ形式などあらかじめ規定されたファイル形式にしたがった外部の電子ファイルからシステムで繰り返し計算の度に順に１データずつ読み込むことにより行ってもよい。

このようなエネルギー取引支援システム１Ｃは、組合せ登録テーブル６０に異なるシナリオのデータが組合せとして登録され、組合せ毎に電力取引市場と燃料取引市場とを含めた計画を求めるので、色々な組合せからなるシナリオに基づいてシステム操作者が判断を下すことができる。
また、システム操作者が予測する異なるシナリオを設定し、異なるシナリオに対して取引量・取引額を算出するので、シナリオの変化に対する取引量・取引額の変動、シナリオ間の結果の違いを把握することができる。
また、多数のシナリオを設定することにより、結果から統計分析を行うことができる。

実施の形態４．
図１５は、この発明の実施の形態４に係わるエネルギー取引支援システム１Ｄの構成を示す構成図である。
この発明の実施の形態４に係わるエネルギー取引支援システム１Ｄは、図１５に示すように、実施の形態１に係わるエネルギー取引支援システム１とデータ設定部２Ｄが異なっており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
実施の形態４に係わるデータ設定部２Ｄは、実施の形態１に係わるデータ設定部２にデータ修正処理部６５が追加されており、それ以外は同様であるので、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略する。
データ修正処理部６５は、システム操作者がエネルギー取引支援に必要な種々のデータの修正が必要と判断して入力したデータを受け付けてデータ格納部７の該当するテーブルの内容を変更する

図１６は、実施の形態４においてエネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。
図１６のＳ４０１からＳ４０５、Ｓ４０８は、図９のＳ１０１からＳ１０５、Ｓ１０６に記載する手順と同様であり、同様な部分に同じ符号を付記して説明は省略し、Ｓ４０６、Ｓ４０７について説明する。
Ｓ４０６で、ディスプレイの画面上にシステム操作者が修正できる各種データを表示して、修正が必要か否かを表示する。そして、システム操作者による修正がある場合、Ｓ４０７へ進み、システム操作者による修正がない場合、Ｓ４０８へ進む。
Ｓ４０７で、修正が行われたデータを用いてデータ格納部７の該当するテーブルの内容を書き換えてＳ４０１へ戻る。

このようなエネルギー取引支援システム１Ｄにおいて、発電計画結果から自社発電機に出力の余力分がある場合に、システム操作者は電力取引契約検討データに販売契約検討データを追加して処理を繰り返すことができるので、システム操作者の所望の結果を得られるまで連続的に修正処理を行うことができ、処理効率化に効果がある。

この発明の実施の形態１に係わるエネルギー取引支援システムの構成図である。実施の形態１に係わる電力取引契約テーブルの概要ページのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わる電力取引契約テーブルの詳細ページのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わる燃料取引契約テーブルの概要ページのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わる燃料取引契約テーブルの詳細ページのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わる電力市場価格テーブルのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わる燃料市場価格テーブルのデータ構造を示す図である。燃料必要量算出処理部において算出される燃料消費量が登録されている燃料消費量テーブルのデータ構造を示す図である。実施の形態１に係わるエネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態２に係わるエネルギー取引支援システムの構成図である。実施の形態２に係わる市場価格テーブルのデータ構造を示す図である。実施の形態２に係わるエネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。この発明の実施の形態３に係わるエネルギー取引支援システムの構成図である。実施の形態３に係わる組合せ登録テーブルのデータ構造を示す図である。この発明の実施の形態４に係わるエネルギー取引支援システムの構成図である。実施の形態４に係わるエネルギー取引支援を行うコンピュータに実行させるプログラムの手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１エネルギー取引支援システム、２データ設定部、３計画演算部、４結果処理部、５ディスプレイ、６表示処理部、７データ格納部、１１発電機テーブル、１２物理的電力制約テーブル、１３発電機作業計画テーブル、１４電力需要テーブル、１５電力取引契約テーブル、１６物理的燃料制約テーブル、１７燃料取引契約テーブル、１８電力市場価格テーブル、１９燃料市場価格テーブル、２０電力調達販売テーブル、２１燃料消費量テーブル、２２電力取引量額テーブル、２３燃料調達販売テーブル、２４燃料取引量額テーブル、３１電力市場価格設定処理部、３２燃料市場価格設定処理部、３３電力取引契約検討データ設定処理部、３４燃料取引契約検討データ設定処理部、３６電力調達販売計画処理部、３７燃料必要量算出処理部、３８燃料調達販売計画処理部、４１電力取引量・取引額算出処理部、４２燃料取引量・取引額算出処理部、４４出力処理部、５１シナリオ選択部、５２市場価格設定処理部、５３市場価格テーブル、６０組合せ登録テーブル、６１組合せ登録処理部、６５データ修正処理部。

Claims

発電機を保有する電気事業者が行う予め定められたシナリオに基づく電力取引市場および燃料取引市場での取引全体として最適な取引計画の立案を支援するエネルギー取引支援システムにおいて、
上記シナリオのうち発電に係わる制約条件、電力市場価格および燃料市場価格に基づいて発電収益が最大になる発電計画を求める電力調達販売計画処理部と、
上記発電計画から燃料必要量を求める燃料必要量算出処理部と、
上記燃料必要量を確保しながら上記シナリオのうち物理的燃料制約データ、燃料取引契約データおよび燃料市場価格に基づいて燃料取引収益が最大になる燃料取引量を求める燃料調達販売計画処理部と、
上記発電計画と上記シナリオのうち電力需要データおよび電力取引契約データから電力取引市場での取引計画を求める電力取引量・取引額算出処理部と、
上記燃料市場価格と上記燃料取引量とから燃料取引市場での取引計画を求める燃料取引量・取引額算出処理部と、
を有することを特徴とするエネルギー取引支援システム。
複数の上記シナリオに基づいて電力取引市場および燃料取引市場での取引全体として最適な取引計画を立案することを特徴とする請求項１に記載するエネルギー取引支援システム。
上記複数のシナリオには、異なる電力取引市場毎に予測される上記電力市場価格が含まれることを特徴とする請求項２に記載するエネルギー取引支援システム。
上記シナリオを修正し、該シナリオに基づいて電力取引市場および燃料取引市場での取引全体として最適な取引計画を立案することを特徴とする請求項１に記載するエネルギー取引支援システム。
発電に係わる制約条件、予測する電力市場価格および燃料市場価格に基づいて発電収益が最大になる発電計画を求める手順と、
上記発電計画から燃料必要量を求める手順と、
上記燃料必要量を確保しながら物理的燃料制約データ、燃料取引契約データおよび燃料市場価格に基づいて燃料取引収益が最大になる燃料取引量を求める手順と、
上記発電計画と電力需要データおよび電力取引契約データから電力取引市場での取引計画を求める手順と、
上記燃料市場価格と上記燃料取引量とから燃料取引市場での取引計画を求める手順と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするエネルギー取引支援プログラム。