JP2011130618A - 電力制御装置および電力制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】電力の売買に伴う電気消費者の経済的利益を増大させることができる電力制御装置および電力制御方法を提供すること。
【解決手段】電力制御装置７００は、発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電と、に関する電力制御を行う装置であって、予測負荷消費電力量と、予測発電電力量とに基づいて、負荷消費電力を発電電力で賄った場合の負荷消費電力量に対する発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出する売却可能電力割合算出部７０７と、売却可能電力割合と、売電単価と、買電単価とに基づいて、各時間帯における電力価値を算出する電力価値算出部７０８と、電力価値に基づいて、電力制御の計画を行う電力制御計画作成部７０９とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電と、に関する電力制御を行う電力制御装置および電力制御方法に関する。

個人等の電気消費者の住宅等に設けられた発電装置の発電電力のうちその一部を、商用電力系統を有する電気事業者（例えば電力会社）側へ売ることによって、電気消費者が経済的な利益を得る、いわゆる売電が注目されている。太陽光発電装置から売電を行うシステムの電力制御を行う装置が、例えば特許文献１および特許文献２に記載されている。

特許文献１および特許文献２に記載の電力制御装置は、電気機器の負荷消費電力を太陽光発電装置の発電電力によって賄い、発電電力だけでは不足する場合には、商用電力系統の安価な深夜電力の蓄電電力で不足分を賄うように、制御を行う。また、特許文献１および特許文献２に記載の電力制御装置は、電気機器の負荷消費電力を賄っても発電電力に余剰が生じている場合には、その余剰電力を売電する。すなわち、特許文献１および特許文献２に記載の電力制御装置は、天候等により不安定な発電電力を、安価な深夜電力の蓄電電力で補うことにより、負荷消費電力を安価に安定的に賄うことができる。

特開２００３−１８９４７７号公報 特開平５−３０４７２７号公報

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の電力制御装置は、買電に伴う支出額が低減され、発電電力量から負荷消費電力量を控除した分の売電に伴う収入額が得られるに過ぎず、それ以上の経済的利益の増大を図ることは難しい。

本発明の目的は、電力の売買に伴う電気消費者の経済的利益を増大させることができる電力制御装置および電力制御方法を提供することである。

本発明の電力制御装置は、発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、前記商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電とに関する電力制御を行う電力制御装置であって、前記電気機器の予測負荷消費電力量と、前記発電装置の予測発電電力量とに基づいて、前記電気機器の負荷消費電力を前記発電装置の発電電力で賄った場合の前記負荷消費電力量に対する前記発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出する売却可能電力割合算出部と、前記売却可能電力割合と、売電単価と、買電単価とに基づいて、各時間帯における電力価値を算出する電力価値算出部と、前記電力価値に基づいて、前記電力制御の計画を行う電力制御計画作成部とを有する。

本発明の電力制御方法は、発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、前記商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電とに関する電力制御を行う電力制御方法であって、前記電気機器の予測負荷消費電力量と、前記発電装置の予測発電電力量とに基づいて、前記電気機器の負荷消費電力を前記発電装置の発電電力で賄った場合の前記負荷消費電力量に対する前記発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出するステップと、前記売却可能電力割合と、売電単価と、買電単価とに基づいて、各時間帯における電力価値を算出するステップと、前記電力価値に基づいて、前記電力制御の計画を行うステップとを有する。

本発明によれば、電力価値に基づいて電力制御の計画を行うので、電力の売買に伴う電気消費者の経済的利益を増大させることができる。

本発明の実施の形態１に係る電力制御装置を用いた電力制御システムの構成を示すシステム構成図 本実施の形態１に係る電力制御装置の構成を示すブロック構成図 本実施の形態１に係る電力制御装置の動作の概要を示すフローチャート 本実施の形態１における負荷消費電力データのクラスタリングの一例を示す図 本実施の形態１における予測負荷消費電力テーブルの構成を示す図 本実施の形態１における各種パラメータの様子の一例を示す模式図 本実施の形態１における電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャート 本実施の形態１における電力制御計画の構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２に係る電力制御装置の構成を示すブロック図 本実施の形態２に係る電力制御装置の動作の概要を示すフローチャート 本実施の形態２における各種パラメータの様子の一例を示す模式図 本実施の形態２における充電電力量の算出処理の詳細を示すフローチャート 本実施の形態２における電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャート 本発明の実施の形態３に係る電力制御装置の構成を示すブロック構成図 本実施の形態３に係る電力制御装置の動作の概要を示すフローチャート 本実施の形態３における電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャート 本実施の形態３における電力制御計画の作成処理の更に詳細な部分を示すフローチャート 本実施の形態３における各種パラメータの様子および電力量の割り当ての様子の一例を示す模式図 本発明の実施の形態４に係る電力制御装置の構成を示すブロック構成図 本実施の形態４に係る電力制御装置の動作の概要を示すフローチャート 本実施の形態４における電力制御計画の修正処理の詳細を示すフローチャート 本発明の実施の形態５に係る電力制御装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態６に係る電力制御装置の構成を示すブロック図 本実施の形態６に係る電力制御装置の動作の概要を示すフローチャート

以下、本発明の各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する各実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施し得る。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力制御装置を用いた電力制御システムの構成を示すシステム構成図である。本実施の形態は、本発明を、太陽光発電を含むシステムの電力制御の計画を行い、計画に従って電力制御を行う電力制御装置に適用した例として説明する。

本実施の形態に係る電力制御システムは、例えば、１日毎に電力制御の計画を行う。以下、計画の対象となっている日を、「計画対象日」という。また、本実施の形態に係る電力制御システムは、１分、３０分、１時間等の所定の時間長で計画対象日を区切った時間帯を単位として、装置間の電力の流れを切り換えるように、電力制御の計画を行う。以下、計画対象日の中の計画の単位となる時間帯を、単に「時間帯」という。

図１において、電力制御システム１００は、商用電力系統２００、系統電力計測器３００、太陽光発電装置４００、蓄電池５００、電気機器６００、および電力制御装置７００を有する。

商用電力系統２００および系統電力計測器３００は、電力会社側の設備（以下「電力会社設備」という）である。また、太陽光発電装置４００、蓄電池５００、電気機器６００、および電力制御装置７００は、電気消費者であるユーザ側の設備（以下「ユーザ設備」という）である。電力制御システム１００は、太陽光発電装置４００が発電した電力を商用電力系統２００へ送ることによる売電と、商用電力系統２００の電力をユーザ側に送ることによる買電とを行うシステムである。

以下、太陽光発電装置４００から出力される電力を、「発電電力」といい、商用電力系統２００からユーザ設備へ送られてくる電力を、「系統電力」という。

電力会社とユーザとの間では、送受される電力、電力量、および時間帯に応じた対価の支払いが規定されている。以下、ユーザ設備から電力会社設備へ送られる電力は、適宜「売電電力」といい、売電電力の電力量を「売電電力量」といい、売電電力量の単価を「売電単価」という。また、電力会社設備からユーザ設備へ送られる電力（系統電力）は、適宜「買電電力」といい、買電電力の電力量を「買電電力量」といい、買電電力量の単価を「買電単価」という。

系統電力計測器３００は、売電電力量および買電電力量を計測し、売電電力量の実績および買電電力量の実績を、必要に応じて外部から読み出すことができる状態で記録する。

太陽光発電装置４００は、太陽光の受光量に応じた発電電力を出力する。また、太陽光発電装置４００は、発電電力量を計測し、発電電力量の実績を、必要に応じて外部から読み出すことができる状態で記録する。なお、例えば後述の電力制御装置７００が実質的に太陽光発電装置４００の内部に配置される場合には、電力制御装置７００が直接に発電電力量の計測を行っても良い。

蓄電池５００は、電力制御装置７００の制御に従って、電力の蓄電および放電を行う。以下、蓄電池５００から電気機器６００へ送られる電力を、「放電電力」という。

電気機器６００は、家電機器等の、電力を消費する機器である。以下、電気機器６００が消費する電力を、「負荷消費電力」という。

電力制御装置７００は、商用電力系統２００、太陽光発電装置４００、蓄電池５００、および電気機器６００間の電力の流れを制御する。

より具体的には、電力制御装置７００は、電気機器６００の予測負荷消費電力量、太陽光発電装置４００の予測発電電力量、売電単価、および買電単価に基づいて、電力制御計画を作成し、作成した電力制御計画に基づいて電力制御を行う。

このとき、電力制御装置７００は、予測負荷消費電力量と予測発電電力量とに基づいて、負荷消費電力を発電電力で賄った場合の負荷消費電力量に対する発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出する。そして、電力制御装置７００は、売却可能電力割合、売電単価、および買電単価に基づいて、各時間帯における電力価値を算出する。そして、電力制御装置７００は、電力価値が高い時間帯を、発電電力を商用電力系統２００へ送り、かつ、蓄電電力を電気機器６００へ送る時間帯（第１の時間帯）に決定し、電力制御計画に含める。

ここで、電力価値は、負荷消費電力を系統電力でも発電電力でもなく蓄電電力で賄った場合に生じる経済的利益の大きさを、負荷消費電力量を基準として示す価値である。すなわち、電力価値は、売却可能となる発電電力量による経済的利益と、買電不要となる負荷消費電力量による経済的利益とを加算した経済的利益の大きさを示す値である。したがって、電気制御装置７００は、ユーザの経済的利益ができるだけ大きくなるように、第１の時間帯を決定する。電力価値の詳細については後述する。

また、電力制御装置７００は、電気機器６００の負荷消費電力および蓄電池５００の放電電力を計測し、電気機器６００の負荷消費電力量の実績と蓄電池５００の放電電力量の実績とを記録する。

このような構成を有する電力制御システム１００は、売電電力および買電電力の制御を含めた、電力制御を行うことができる。また、電力制御システム１００は、装置間を流れる電力量の実績に基づいて、電力制御を行うことができる。また、電力制御システム１００は、電力価値が高い時間帯を、蓄電電力を活用して発電電力を積極的に売電に回すべき時間帯に決定することができるので、電力の売買に伴うユーザの経済的利益を増大させることができる。

なお、本実施の形態に係る電力制御システム１００は、太陽光発電装置４００の発電電力を、商用電力系統２００から電力を購入しないときにのみ、商用電力系統２００へと送ることができるものとする。また、本実施の形態に係る電力制御システム１００は、電気機器６００の負荷消費電力の全てを蓄電池５００の放電電力で賄っているとき、太陽光発電装置４００の発電電力の全てを売電することができるものとする。

次に、本発明に係る電力制御装置７００の構成について、説明する。

図２は、電力制御装置７００の構成を示すブロック構成図である。

図２において、電力制御装置７００は、属性情報取得部７０１、太陽光発電電力量実績取得部７０２、太陽光発電電力量予測部７０３、負荷消費電力実績取得部７０４、および負荷消費電力量予測部７０５を有する。また、電力制御装置７００は、電力制御基礎情報格納部７０６、売却可能電力割合算出部７０７、電力価値算出部７０８、電力制御計画作成部７０９、電力制御計画格納部７１０、電力制御部７１１、および表示部７１２を有する。

属性情報取得部７０１は、各日の属性情報を取得する。属性情報は、発電電力量および負荷消費電力量に関連する情報であり、曜日、予測天気、予測気温、時間帯毎の予測日照時間等を含む。属性情報取得部７０１は、属性情報を、例えば、インターネットなどの通信ネットワークを介して、気象庁のウェブサイトなどの各種情報提供サイトから取得する。属性情報取得部７０１は、属性情報の取得を、１日毎等、定期的に行っても良いし、ユーザによって指示されたタイミングで行っても良い。

太陽光発電電力量実績取得部７０２は、太陽光発電装置４００から、実績発電電力量を取得する。

太陽光発電電力量予測部７０３は、過去の実績発電電力量と、各実績発電電力量が計測されたときの属性情報と、計画対象日の属性情報とに基づいて、計画対象日の発電電力量を予測する。

負荷消費電力実績取得部７０４は、電気機器６００の負荷消費電力量を計測し、電気機器６００の負荷消費電力量の実績を記録する。なお、負荷消費電力実績取得部７０４は、系統電力計測器３００から取得した売電電力量と、太陽光発電装置４００から取得した実績発電電力量とに基づいて、発電電力で賄った電力量を算出し、算出結果を実績負荷消費電力量としても良い。

負荷消費電力量予測部７０５は、過去の実績負荷消費電力量と、各実績負荷消費電力量が計測されたときの属性情報と、計画対象日の属性情報とに基づいて、計画対象日の計画対象日の負荷消費電力量を予測する。

電力制御基礎情報格納部７０６は、電力制御の計画に必要な静的な情報を、必要に応じて他の各部から読み出せる状態で予め保持する。この情報は、蓄電池５００の蓄電容量、売電単価、および買電単価を含む電力制御基礎情報を保持する。ここでは、説明の簡便化のため、売電単価および買電単価の切り替わりタイミングは、時間帯の切り替わりタイミングに一致しているものとする。

売却可能電力割合算出部７０７は、予測発電電力量と予測負荷消費電力量とに基づいて、売却可能電力割合を時間帯毎に算出する。売却可能電力割合とは、負荷消費電力を発電電力で最大限に賄った場合の、負荷消費電力量に対する発電電力量の割合（最大で１）である。売却可能電力割合の詳細については後述する。

電力価値算出部７０８は、売却可能電力割合、売電単価、および買電単価に基づいて、電力価値を時間帯毎に算出する。

電力制御計画作成部７０９は、電力価値、負荷消費電力量、および予測発電電力量に基づいて、計画対象日の電力制御計画を作成する。電力制御計画は、上述の第１の時間帯の他、系統電力を蓄電池５００へ送る時間帯（第２の時間帯）と、発電電力を蓄電池５００へ送る時間帯（第３の時間帯）を含む。また、電力制御計画は、予測内容および計画内容の通りに、発電、電力消費、および電力の送受が行われたときの、計画対象日の予測電力料金および必要な充電電力量を含む。

電力制御計画格納部７１０は、電力制御計画作成部７０９が作成した電力制御計画を格納する。

電力制御部７１１は、電力制御計画格納部７１０に格納された電力制御計画に従って、商用電力系統２００、太陽光発電装置４００、蓄電池５００、および電気機器６００間の電力制御を行う。

表示部７１２は、例えば液晶ディスプレイであり、現在の負荷消費電力量および発電電力量、および予測電力料金等の、各種情報を表示する。

電力制御装置７００は、図示しないが、ＣＰＵ（central processing unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（random access memory）等の作業用メモリ、および通信回路等を用いて構成することができる。この場合には、上記した各部の機能は、ＣＰＵが制御プログラムを実行することで実現される。

上記構成の電力制御装置７００は、電力の売買に伴うユーザの経済的利益を増大させるように、系統電力を蓄電池５００へ送る時間帯と、発電電力を売電しつつ蓄電電力を電気機器６００へ送る時間帯とを、それぞれ決定することができる。

なお、本実施の形態では、インターネット等の通信ネットワーク上に、各家庭から、負荷消費電力量や発電電力量に関するデータを収集し、収集したデータを提供する情報提供サイトを設置してもよい。このような場合、例えば、太陽光発電電力量実績取得部７０２はおよび負荷消費電力実績取得部７０４は、それぞれ、定期的、またはユーザの指定により、実績発電電力量と実績負荷消費電力とを、情報提供サイトにアップロードする。そして、太陽光発電電力量予測部７０３および負荷消費電力量予測部７０５は、通信ネットワークを介してこの情報提供サイトからデータを取得し、取得した予測発電電力量と予測負荷消費電力量とを用いても良い。

また、電力制御装置７００に接続可能な他の装置や記録媒体に、負荷消費電力量や発電電力量に関するデータが格納されている場合もある。このような場合、太陽光発電電力量予測部７０３および負荷消費電力量予測部７０５は、データを格納する装置や記録媒体からデータを取得し、取得した予測発電電力量と予測負荷消費電力量とを用いても良い。

次に、電力制御装置７００の動作の概要について、説明する。電力制御装置７００は、例えば、これから開始する深夜電力時間帯からその１日後の深夜電力時間帯が開始する前までの２４時間を、１つの計画対象日として扱う。そして、電力制御装置７００は、例えば、毎日、太陽光発電が行われる時間帯（以下「発電対象時間帯」という）が開始する直前に、以下の動作を行い、計画対象日の電力制御計画を作成する。また、本実施の形態では、電力制御装置７００は、毎日、深夜電力時間帯に、蓄電池５００をフル充電するものとする。

図３は、電力制御装置７００の動作の概要を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１０００において、属性情報取得部７０１は、計画対象日の属性情報を取得し、取得した属性情報を、太陽光発電電力量予測部７０３および負荷消費電力量予測部７０５へ出力する。

そして、ステップＳ２０００において、太陽光発電電力量予測部７０３は、計画対象日の属性情報に基づいて、計画対象日の発電電力量を時間帯毎の予測発電電力量として予測する。次に、太陽光発電電力量予測部７０３は、予測した予測発電電力量を、売却可能電力割合算出部７０７および電力制御計画作成部７０９へ出力する。

そして、ステップＳ３０００において、負荷消費電力量予測部７０５は、計画対象日の属性情報に基づいて、計画対象日の負荷消費電力量を時間帯毎の予測負荷消費電力量として予測する。次に、負荷消費電力量予測部７０５は、予測した予測負荷消費電力量を、売却可能電力割合算出部７０７および電力制御計画作成部７０９へ出力する。

そして、ステップＳ４０００において、売却可能電力割合算出部７０７は、計画対象日の予測発電電力量および予測負荷消費電力量に基づいて、計画対象日の売却可能電力割合を時間帯毎に算出する。次に、売却可能電力割合算出部７０７は、時間帯ごとに算出した売却可能電力割合を、電力価値算出部７０８へ出力する。

そして、ステップＳ５０００において、電力価値算出部７０８は、売却可能電力割合と、電力制御基礎情報格納部７０６に格納された時間帯毎の売電単価および買電単価とに基づいて、計画対象日の電力価値を時間帯毎に算出する。そして、電力価値算出部７０８は、算出した電力価値を、電力制御計画作成部７０９へ出力する。

そして、ステップＳ６０００において、電力制御計画作成部７０９は、蓄電池容量、電力価値、予測発電電力量、予測負荷消費電力量、売電単価、および買電単価に基づいて、計画対象日の電力制御計画を作成する。そして、電力制御計画作成部７０９は、作成した電力制御計画を、電力制御計画格納部７１０に格納する。

その後、電力制御部７１１は、電力制御計画格納部７１０に格納された電力制御計画に従って、計画対象日の各時間帯の電力制御を行う。また、表示部７１２は、例えば、電力制御計画格納部７１０に格納された電力制御計画に基づいて、予測電力料金等を表示する。

以下、図３のフローチャートの各ステップの処理の詳細について、説明する。

まず、図３のステップＳ２０００における予測発電電力量の取得処理の詳細について、説明する。

太陽光発電電力量予測部７０３は、過去の属性情報および実績発電電力量を少なくとも時間帯毎に蓄積し、属性情報と発電電力量との相関関係を解析する。そして、太陽光発電電力量予測部７０３は、解析結果を用いて、計画対象日の属性情報から、計画対象日の発電電力量を時間帯毎に予測する。

具体的には、太陽光発電電力量予測部７０３は、計画対象日の前日まで（例えば過去１年）に取得された、日毎の実績発電電力量および属性情報のデータ（以下「発電電力データ」という）に対して、類似度に基づいたクラスタリングを行う。発電電力データのクラスタリングは、例えば、後述する負荷消費電力量予測部７０５による負荷消費電力データのクラスタリングと、同様の手順によって行われる。

過去の発電電力データは、例えば、太陽光発電電力量予測部７０３に蓄積されている。この蓄積処理は、例えば、太陽光発電電力量予測部７０３が、太陽光発電電力量実績取得部７０２が取得した実績発電電力量を、同日に属性情報取得部７０１が取得した属性情報を付与した状態で記憶することによって行われる。蓄積処理は、毎日行われても良いし、ユーザが指定した期間等の特定の日にのみ行われても良い。

そして、太陽光発電電力量予測部７０３は、計画対象日の属性情報に対応するクラスタ種別を抽出し、抽出したクラスタ種別に属する発電電力データの電力量を、予測発電電力量として取得する。予測発電電力量の取得は、例えば、後述する負荷消費電力量予測部７０５による予測負荷消費電力量の取得と、同様の手順によって行われる。

なお、太陽光発電電力量予測部７０３は、過去に行われたクラスタリングの結果を、予測発電電力量テーブルとして保持しておき、予測発電電力量テーブルを用いて、予測発電電力量を取得しても良い。このような予測発電電力量の取得は、例えば、後述する負荷消費電力量予測部７０５による予測負荷消費電力テーブルを用いた予測負荷消費電力量の取得と、同様の手順によって行われる。

また、太陽光発電電力量予測部７０３は、上述の通り、外部の情報提供サイトから、計画対象日の予測発電電力量を取得しても良い。太陽光発電電力量予測部７０３は、予測発電電力量テーブルや外部の情報提供サイトを用いることにより、図３のステップ２０００の動作の単純化および高速化を図ることができる。

次いで、図３のステップＳ３０００における予測負荷消費電力量の取得処理の詳細について、説明する。

負荷消費電力量予測部７０５は、過去の属性情報および実績負荷消費電力量を蓄積し、属性情報と負荷消費電力量との相関関係を解析する。そして、負荷消費電力量予測部７０５は、解析結果を用いて、計画対象日の属性情報から、計画対象日の負荷消費電力量を予測する。

具体的には、負荷消費電力量予測部７０５は、計画対象日の前日までに取得された、日毎の実績負荷消費電力量および属性情報のデータ（以下「負荷消費電力データ」という）に対して、データの類似度に基づいたクラスタリングを行う。

過去の負荷消費電力データは、負荷消費電力量予測部７０５に蓄積されている。この蓄積処理は、負荷消費電力量予測部７０５が、負荷消費電力実績取得部７０４が取得した実績負荷消費電力量を、同日に属性情報取得部７０１が取得した属性情報を付与した状態で記憶することにより、行われる。蓄積処理は、毎日行われても良いし、ユーザが指定した期間等の特定の日にのみ行われても良い。

クラスタリングは、例えば、発電対象時間帯の負荷消費電力データのパターンと属性情報との間の相関関係を判断し、属性情報の項目をパラメータとしたクラスタ種別に各負荷消費電力データを分類することによって行われる。パラメータは、例えば、季節（春、夏、秋、または冬）、曜日（平日または休日）、天気（晴れ、曇り、または雨）、最高気温（２０度未満、２０度以上かつ２５度未満、または２５度以上）等である。

図４は、負荷消費電力データのクラスタリングの一例を示す図である。

図４（Ａ）に示すように、曜日および最高気温を含む属性情報が付与された第１〜第６の負荷消費電力データ８１０−１〜８１０−６が、蓄積されているものとする。

負荷消費電力量予測部７０５は、まず、負荷消費電力データ８１０のパターンの類似度を求め、求めた類似度に基づいて、類似度が高いもの同士が隣り合うように、第１〜第６の負荷消費電力データ８１０−１〜８１０−６をソートする。負荷消費電力量予測部７０５は、例えば、各時間帯の電力量の差の平均値が小さいほど、類似度が高いと判断する。

そして、負荷消費電力量予測部７０５は、例えば、ソート結果の並びにおいて隣り合う負荷消費電力データ８１０の間で属性情報が異なる箇所を境として、負荷消費電力データ８１０を分類する。

ここでは、図４（Ａ）に示すように、第３、第５、第２、第６、第４、第１の負荷消費電力データ８１０−３、８１０−５、８１０−２、８１０−６、８１０−４、８１０−１の順に、パターンが類似しているものとする。また、第５の負荷消費電力データ８１０−５の気温パラメータが２０度以上であるのに対し、第２の負荷消費電力データ８１０−２の気温パラメータは２０度未満であるものとする。そして、第６の負荷消費電力データ８１０−６の曜日パラメータが平日であるのに対し、第４の負荷消費電力データ８１０−４の曜日パラメータが休日であるものとする。

この場合、負荷消費電力量予測部７０５は、図４（Ｂ）に示すように、第３および第５の負荷消費電力データ８１０−３、８１０−５を、同一のクラスタ種別とする。また、負荷消費電力量予測部７０５は、第２および第６の負荷消費電力データ８１０−２、８１０−６を、同一のクラスタ種別とする。また、負荷消費電力量予測部７０５は、第１および第４の負荷消費電力データ８１０−１、８１０−４を、同一のクラスタ種別とする。

そして、負荷消費電力量予測部７０５は、計画対象日の属性情報が該当するクラスタ種別を抽出し、抽出したクラスタ種別に属する負荷消費電力データの電力量を時間帯毎に平均した値を、その時間帯の予測負荷消費電力量として取得する。

なお、負荷消費電力量予測部７０５は、過去に行われたクラスタリングの結果を、予測負荷消費電力量テーブルとして保持しておき、予測負荷消費電力量テーブルを用いて、予測負荷消費電力量を取得しても良い。

図５は、予測負荷消費電力テーブルの構成を示す図である。

図５に示すように、予測負荷消費電力テーブル８２０は、クラスタ種別８２１毎の属性情報８２２に対応付けて、負荷消費電力データ８２３の時間帯毎の電力量の平均値８２４を記述する。

負荷消費電力量予測部７０５は、予測負荷消費電力テーブル８２０において、計画対象日の属性情報に最も類似する属性情報８２２のクラスタ種別８２１を検索する。そして、負荷消費電力量予測部７０５は、検索されたクラスタ種別８２１に対応する時間帯毎の電力量の平均値８２４を、時間帯毎の予測負荷消費電力量として取得する。

負荷消費電力量予測部７０５は、このような予測負荷消費電力量テーブル８２０を用いることにより、図３のステップＳ３０００の動作の単純化および高速化を図ることができる。

また、負荷消費電力量予測部７０５は、上述の通り、外部の情報提供サイトから、計画対象日の予測負荷消費電力量を取得しても良い。この場合も、負荷消費電力量予測部７０５は、図３のステップＳ３０００の動作の単純化および高速化を図ることができる。

次いで、図３のステップＳ４０００の詳細について、図６を参照しながら説明する。図６は、各時間帯における各種パラメータの様子の一例を示す模式図である。

図６に示すように、予測負荷消費電力量８３１および予測発電電力量８３２は、いずれも発電対象時間帯８３３において変動する。以下、適宜、予測発電電力量８３２を記号「Ａ」で表し、予測負荷消費電力量８３１を記号「Ｂ」で表し、時間帯の順序数を記号「ｉ」で表す。なお、図６において、実際の負荷消費電力量および予測発電電力量が滑らかに変化することを考慮し、予測負荷消費電力量８３１および予測発電電力量８３２を滑らかな線で描画している。

売却可能電力割合算出部７０７は、計画対象日の売却可能電力割合を時間帯毎に算出する。売却可能電力割合とは、上述の通り、負荷消費電力を発電電力で最大限に賄った場合の、負荷消費電力量に対する発電電力量の割合である。

負荷消費電力量予測部７０５は、例えば、以下の式（１）または式（２）を用いて、時間帯毎に売却可能電力割合Ｓ（ｉ）を算出する。ここで、Ａ（ｉ）は、時間帯ｉの予測発電電力量を示す。また、Ｂ（ｉ）は、時間帯ｉの予測負荷消費電力量を示す。

Ｓ（ｉ）＝Ａ（ｉ）／Ｂ（ｉ） （Ａ（ｉ）＜Ｂ（ｉ）） ・・・・・・（１）
Ｓ（ｉ）＝１ （Ａ（ｉ）≧Ｂ（ｉ）） ・・・・・・（２）

この結果、例えば、電力割合Ｓ（１）、Ｓ（２）、Ｓ（７）、Ｓ（８）、Ｓ（１５）〜Ｓ（１９）は、１未満となる。これは、負荷消費電力の全てを発電電力のみでは賄うことができないと予測されることを意味する。そして、電力割合Ｓ（３）〜Ｓ（６）、Ｓ（９）〜Ｓ（１４）は、１となる。これは、負荷消費電力の全てを発電電力のみで賄うことができると予測されることを意味する。

次いで、図３のステップＳ５０００の詳細について、図６を参照しながら説明する。

電力価値算出部７０８は、計画対象日の電力価値を時間帯毎に算出する。電力価値とは、上述の通り、負荷消費電力を系統電力でも発電電力でもなく蓄電電力で賄った場合に生じるユーザの経済的利益の大きさを、負荷消費電力量を基準として示す値である。

電力価値算出部７０８は、例えば以下の式（３）を用いて、時間帯毎に電力価値Ｖ（ｉ）を算出する。ここで、Ｒ_ｓ（ｉ）は、時間帯ｉの売電単価の平均値を示し、Ｒ_ｐ（ｉ）は、時間帯ｉの買電単価の平均値を示す。すなわち、１−Ｓ（ｉ）は、蓄電電力で負荷消費電力を賄うことによって商用電力系統２００から購入せずに済む電力量の、負荷消費電力量に対する割合である。

Ｖ（ｉ）＝Ｒ_ｓ（ｉ）Ｓ（ｉ）＋Ｒ_ｐ（ｉ）｛１−Ｓ（ｉ）｝ ・・・・・・（３）

ここでは、図６に示すように、売電単価Ｒ_ｓ（１）〜Ｒ_ｓ（１９）は２８円／ｋＷｈであったとする。また、買電単価Ｒ_ｐ（１）〜Ｒ_ｐ（５）、Ｒ_ｐ（１４）〜Ｒ_ｐ（１９）は２３円／ｋＷｈであり、買電単価Ｒ_ｐ（６）〜Ｒ_ｐ（１３）は３３円／ｋＷｈであったとする。この場合、図６に示すように、電力価値８３５（Ｖ）は、時間の経過と共に変化する。

次いで、図３のステップＳ６０００の詳細について、図７を参照しながら説明する。

図７は、ステップＳ６０００における電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ６０１０において、電力制御計画作成部７０９は、発電対象時間帯が開始する時点で蓄電池５００に蓄電されているべき蓄電電力量、つまり、発電対象時間帯における蓄電電力量の初期値を決定する。本実施の形態においては、電力制御計画作成部７０９は、上述の通り、蓄電池５００を空の状態からフル充電することを前提として、蓄電池５００（例えば、蓄電容量３ｋｗｈ）の蓄電電力量の初期値を決定する。したがって、本実施の形態では、蓄電電力量の初期値は、深夜電力の時間帯に蓄電しておく電力量（以下「充電電力量」）という）となる。

そして、ステップＳ６０２０において、電力制御計画作成部７０９は、計画対象日の発電対象時間帯の未選択の時間帯の中から、最も電力価値の高い時間帯を１つ選択する。例えば、図６の例の場合、電力制御計画作成部７０９は、最初に、時間帯（７）または時間帯（８）を選択する。

そして、ステップＳ６０３０において、電力制御計画作成部７０９は、蓄電池５００の蓄電電力量を、選択中の時間帯の負荷消費電力量に割り当て可能か否かを判断する。すなわち、電力制御計画作成部７０９は、未割り当ての蓄電電力量（初期値は充電電力量）が残っているか否かを判断する。電力制御計画作成部７０９は、割り当て可能である場合には（Ｓ６０３０：ＹＥＳ）、ステップＳ６０４０へ進む。

ステップＳ６０４０において、電力制御計画作成部７０９は、選択中の時間帯の負荷消費電力量と同じ値の蓄電電力量を、選択中の時間帯の負荷消費電力量に割り当てる。

そして、ステップＳ６０５０において、電力制御計画作成部７０９は、計画対象日の発電対象時間帯に未選択の時間帯が存在するか否かを判断する。電力制御計画作成部７０９は、未選択の時間帯が存在する場合には（Ｓ６０５０：ＹＥＳ）、ステップＳ６０２０へ戻り、次に電力価値の高い時間帯を選択して、処理を繰り返す。

電力制御計画作成部７０９は、このようにステップＳ６０２０〜Ｓ６０５０の処理を繰り返すことにより、電力価値がより高いものを優先して、蓄電電力量を時間帯の負荷消費電力量に順次割り当てる。

そして、電力制御計画作成部７０９は、蓄電電力量の割り当てが不能となった場合には（Ｓ６０３０：ＮＯ）、または、未選択の時間帯がなくなった場合には（Ｓ６０５０：ＮＯ）、ステップＳ６０６０へ進む。これにより、蓄電電力量の割り当てが完了する。

ステップＳ６０６０において、電力制御計画作成部７０９は、計画対象日の時間帯毎に、蓄電池５００の放電電力量、つまり、負荷消費電力を賄う蓄電電力量を決定する。具体的には、電力制御計画作成部７０９は、蓄電電力量を割り当てた時間帯については、割り当てた蓄電電力量を決定し、蓄電電力量を割り当てていない時間帯については０を、放電電力量として決定する。

そして、ステップＳ６０７０において、電力制御計画作成部７０９は、計画対象日の時間帯毎に、発電電力量のうち負荷消費電力を賄う分（以下「消費発電電力量」という）を推定する。具体的には、電力制御計画作成部７０９は、時間帯毎に、負荷消費電力量から放電電力量を差し引いた値を、消費発電電力量の推定値とする。

そして、ステップＳ６０８０において、電力制御計画作成部７０９は、計画対象日の時間帯毎に、売電電力量および買電電力量を推定する。具体的には、電力制御計画作成部７０９は、発電電力量から放電電力で賄われない負荷消費電力量を差し引いた値を、売電電力量の推定値とする。また、電力制御計画作成部７０９は、負荷消費電力量から放電電力量および予測発電電力量を差し引いた値を、買電電力量の推定値とする。

そして、ステップＳ６０９０において、電力制御計画作成部７０９は、決定内容および推定内容に基づいて、電力制御計画を作成し、作成した電力制御計画を、電力制御計画格納部７１０へ格納する。

ここで、具体的な電力制御計画の作成処理について、図６の例を用いて説明する。

時間帯（１）〜（１９）は、発電対象時間帯である。電力制御計画作成部７０９は、この時間帯が開始される前までに蓄電池５００をフル充電する前提で計画を行う。ここでは、蓄電池容量が３ｋＷｈであるものとする。

電力制御計画作成部７０９は、電力価値が高い時間帯から順に各予測負荷消費電力量を加算していった場合に３ｋＷｈを超える手前までの時間帯を、蓄電電力量を割り当てる時間帯に決定する。

この結果、例えば、図６に示すように、時間帯（１）、（１７）〜（１９）は、系統電力の買電を行い、時間帯（２）〜（１６）は、放電電力で負荷消費電力を賄うことが決定される。また、時間帯（３）〜（６）、（９）〜（１３）は、発電電力の売電を行うことが決定される。そして、その場合の蓄電池５００の蓄電電力量８３６は、時間帯（２）〜（１６）において、放電電力で負荷消費電力を賄うために、徐々に減少する。

図８は、電力制御計画の構成の一例を示す図である。

図８に示すように、電力制御計画８４０は、ＩＤ８４１が付された時間帯８４２毎に、予測負荷消費電力量８４３、予測太陽光発電電力量８４４、売電単価８４５、買電単価８４６、電力価値８４７、および放電電力量８４８を有する。

電力制御計画作成部７０９は、例えば、上述の情報の取得や値の算出を行う度に、取得した情報や算出した値を、電力制御計画８４０に追記する。

電力制御部７１１は、深夜電力の時間帯を予め記憶している。そして、電力制御部７１１は、例えば電力制御装置７００の内部に備えられた時計の現在時刻から、深夜電力の時間帯の到来を検知する毎に、蓄電池５００のフル充電を目標として、系統電力が蓄電池５００へ送られるように電力制御を行う。

そして、電力制御部７１１は、深夜電力の時間帯が終了すると、電力制御計画８１０を参照して現在時刻に対応する時間帯８４２を検索し、対応する放電電力量８４８を抽出する。時間帯８４２の検索は、各時間帯が予め分かっている場合には、各時間帯が到来する毎に行えば良い。また、放電電力量８４８の抽出は、例えば、最初の時間帯８４２が検索された後は、各時間帯が終了する毎に行えば良い。

そして、電力制御部７１１は、抽出した放電電力量８４８を上限値として、検索された時間帯８４２において蓄電池５００から電気機器６００へと電力が送られるように、電力制御を行う。電力制御部７１１は、負荷消費電力を放電電力で賄うことができない場合には、発電電力または系統電力が電気機器６００へと送られるように、電力制御を行う。但し、電力制御部７１１は、発電電力を優先的に電気機器６００へと送り、負荷消費電力を発電電力で賄うことができない場合にのみ、系統電力が電気機器６００へと送られるように電力制御を行って、買電を行う。

また、電力制御部７１１は、電気機器６００で消費されない発電電力が存在する場合には、その発電電力が系統電力に送られるように電力制御を行って、売電を行う。

表示部７１２は、深夜電力の買電単価を予め記憶している。表示部７１２は、例えば、深夜電力の時間帯が終了すると、電力制御計画格納部７１０の電力制御計画に基づいて、計画対象日の電力料金を表示する。より具体的には、表示部７１２は、買電単価×買電電力量−売電単価×売電電力量と、電力制御計画８４０の全ての放電電力量８４８の合計値に深夜電力の買電単価を乗じた値とを加算した値を、計画対象日の電力料金として算出し、表示する。

上記の動作により、電力制御装置７００は、発電電力を消費せずに積極的に売電に回す時間帯を、負荷消費電力を蓄電電力で賄った場合に生じるユーザの経済的利益が最大となるように決定して、電力制御計画を作成することができる。そして、電力制御装置７００は、作成した電力制御計画に沿って、電力制御を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態に掛かる電力制御装置７００は、売電単価および買電単価に基づいて、ユーザの経済的利益が高くなるように、太陽光発電装置４００の発電電力を積極的に売電に回す時間帯を決定する。これにより、電力制御装置７００は、電力の売買に伴うユーザの経済的利益を増大させることができる。

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２は、発電電力のうち、消費も売電もすることができない電力を蓄電池に蓄電する例である。本実施の形態の電力制御システムは、電力制御装置を除き、実施の形態１の電力制御システムと同一の構成を有する。したがって、以下、電力制御装置についてのみ説明を行う。

図９は、本実施の形態に係る電力制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

図９において、電力制御装置７００ａは、実施の形態１の電力制御計画作成部７０９とは異なる動作を行う電力制御計画作成部７０９ａと、新たに、充電電力量算出部７１３ａとを有する。

また、本実施の形態の電力制御基礎情報は、売電単価および買電単価に加えて、蓄電池容量および売却可能限度量を含むものとする。

ここで、売却可能限度量とは、時間帯当たりに商用電力系統２００に売却可能な電力量の上限として設定された値である。太陽光発電装置４００の普及が進むと、商用電力系統２００に送られる電力が増大し、商用電力系統２００の電圧の安定に支障をきたす恐れがある。したがって、本実施の形態の電力制御装置７００ａは、売却可能限度量を設定することにより、このような事態を防止しつつ、各ユーザの経済的利益の増大を図ることができる。

なお、本実施の形態においては、系統電力の買電を行っていない時間帯のみ発電電力の売電が可能であり、蓄電池５００は同時に放電と充電とを行わないものとする。したがって、電力制御装置７００ａは、発電電力量が売却可能限度量を超える場合には、その余剰分をまず電気機器６００へ送り、更に余剰がある場合にのみ、その余剰分を蓄電池５００へ送る。

充電電力量算出部７１３ａは、予測発電電力量、予測負荷消費電力量、蓄電池容量、および売却可能限度量に基づいて、計画対象日の各時間帯の純負荷消費電力量と蓄電対象電力量とを算出する。そして、充電電力量算出部７１３ａは、算出した純負荷消費電力量および蓄電対象電力量に基づいて、充電電力量を算出する。

ここで、純負荷消費電力量とは、予測負荷消費電力量から、予測発電電力量の売却可能限度量を超える分を控除した電力量である。すなわち、純負荷消費電力量とは、売却することができない発電電力を電気機器６００へ送ったときに、電気機器６００で更に必要となると予測される電力量である。純負荷消費電力量は、系統電力および放電電力のいずれかによって賄われることになる。

また、蓄電対象電力量とは、予測発電電力量の売却可能限度量を超える分のうち、電気機器６００で消費しきれないと予測される電力量をいう。すなわち、蓄電対象電力量とは、売却することができない余剰の発電電力量を電気機器６００へ送ったときに、その余剰の発電電力量のうち、電気機器６００で消費しきれず、蓄電池５００へ送ることができると予測される電力量である。

なお、純負荷消費電力量、蓄電対象電力量、および充電電力量の算出手法については後述する。

電力制御計画作成部７０９ａは、深夜電力時間帯の終了時における蓄電池５００の蓄電電力量が、充電電力量算出部７１３ａが算出した充電電力量となるように、電力制御計画を生成する。

また、電力制御計画作成部７０９ａは、時間帯毎の純負荷消費電力量および蓄電対象電力量と、蓄電池５００の蓄電池容量とに基づいて、予測発電電力量が、売却可能限度量と予測負荷消費電力量とを加算した値より大きい時間帯を特定する。この時間帯は、すなわち、蓄電対象電力量が０を超える時間帯であり、発電電力量の少なくとも一部を蓄電に廻すことが可能な時間帯である。そして、電力制御計画作成部７０９ａは、特定した時間帯を、発電電力を蓄電池５００へ送る時間帯（第３の時間帯、以下「発電電力蓄電時間帯」という）に決定し、決定した発電電力蓄電時間帯を含む電力制御計画を作成する。電力制御計画の詳細については後述する。

このような構成を有する電力制御装置７００ａによれば、必要十分と予測される充電電力量で計画を立てることができるので、発電電力をできるだけ有効に活用して、ユーザの経済的利益の増大を図ることができる。

次に、電力制御装置７００ａの動作の概要について、説明する。

図１０は、電力制御装置７００ａの動作の概要を示すフローチャートであり、実施の形態１の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。なお、電力制御装置７００ａは、例えば、毎日、深夜電力時間帯が開始する直前に、以下の動作を行い、計画対象日の電力制御計画を作成するものとする。図１１は、各時間帯における各種パラメータの様子の一例を示す模式図であり、実施の形態１の図６に対応するものである。以下、電力制御装置７００ａの動作を、図１１を参照しながら、図１０を用いて説明する。

ステップＳ２０００、Ｓ３０００において時間帯毎の予測太陽光発電電力量および予測負荷消費電力量が算出されると、電力制御装置７００ａは、ステップＳ４１００ａへ進む。

ステップＳ４１００ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、純負荷消費電力量および蓄電対象電力量を算出する。

図１１に示すように、純負荷消費電力量８６１は、予測負荷消費電力量８３１から、予測発電電力量８３２の売却可能限度量８６２を超える分を控除した電力量である。充電電力量算出部７１３ａは、例えば、以下の式（４）または式（５）を用いて、時間帯毎に純負荷消費電力量Ｂ_ｐ（ｉ）を算出する。但し、純負荷消費電力量Ｂ_ｐ（ｉ）の最小値は０である。ここで、Ａ_ｍは、売却可能限度量を示す。

Ｂ_ｐ（ｉ）＝Ｂ（ｉ）−｛Ａ（ｉ）−Ａ_ｍ｝ （Ａ（ｉ）＞Ａ_ｍ）・・・・・・（４）
Ｂ_ｐ（ｉ）＝Ｂ（ｉ） （Ａ（ｉ）≦Ａ_ｍ） ・・・・・・（５）

また、図１１に示すように、蓄電対象電力量８６３（斜線部分）は、予測発電電力量８３２の売却可能限度量８６２を超える分のうち、電気機器で消費しきれないと予測される電力量である。充電電力量算出部７１３ａは、例えば、以下の式（６）または式（７）を用いて、時間帯毎に蓄電対象電力量Ｃ（ｉ）を算出する。

Ｃ（ｉ）＝｛Ａ（ｉ）−Ａ_ｍ｝−Ｂ（ｉ） （Ａ（ｉ）＞Ａ_ｍ＋Ｂ（ｉ））
・・・・・・（６）
Ｃ（ｉ）＝０ （Ａ（ｉ）≦Ａ_ｍ＋Ｂ（ｉ）） ・・・・・・（７）

この結果、例えば、時間帯（４）〜（６）、（１０）〜（１３）において、蓄電対象電力量８６３が０よりも大きくなる。これは、これらの時間帯においては、発電電力を可能な限り売電し、更にその余剰分を電気機器６００で消費したとしても、余剰が発生し、その余剰分を蓄電することが可能であると予測されることを意味する。

そして、図１０のステップＳ５１００ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、純負荷消費電力量および蓄電対象電力量に基づいて、充電電力量を算出する。

ここで、ステップＳ５１００ａの詳細について、図１２を参照しながら説明する。

図１２は、ステップＳ５１００ａにおける充電電力量の算出処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ５１１０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量の初期値を決定する。ここで、累積電力量とは、各時間帯における必要十分な蓄電電力量を算出するためのパラメータである。発電対象時間帯の終了時に蓄電電力量を０とすることを目標とする場合、充電電力量算出部７１３ａは、図１１に示すように、累積電力量８６４の初期値を０に決定する。なお、本実施の形態の説明では、蓄電池容量を３ｋＷｈとして説明するが、例えば蓄電池容量が１０ｋＷｈである等の大型の蓄電池５００が用いられる場合は、必ずしも初期値を０とする必要はない。

そして、ステップＳ５１２０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、発電対象時間帯の終わりから順に選択する形で、時間帯を１つ選択する。

そして、ステップＳ５１３０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量に対して、選択中の時間帯の純負荷消費電力量を加算し、選択中の時間帯の蓄電対象電力量を減算する。

そして、ステップＳ５１４０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量が蓄電池容量を超えているか否かを判断する。充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量が蓄電池容量を超えている場合には（Ｓ５１４０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ５１５０ａへ進み、累積電力量が蓄電池容量を超えていない場合には（Ｓ５１４０ａ：ＮＯ）、ステップＳ５１６０ａへ進む。

ステップＳ５１５０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量を蓄電池容量に修正して、ステップＳ５１６０ａへ進む。充電電力量算出部７１３ａがこのような処理を行うのは、蓄電池容量を超えて蓄電を行うことはできないからである。

ステップＳ５１６０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量が０を下回ったか否かを判断する。充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量が０を下回った場合には（Ｓ５１６０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ５１７０ａへ進み、累積電力量が０を下回っていない場合には（Ｓ５１６０ａ：ＮＯ）、ステップＳ５１８０ａへ進む。

ステップＳ５１７０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、累積電力量を０に修正して、ステップＳ５１８０ａへ進む。充電電力量算出部７１３ａがこのような処理を行うのは、蓄電電力量が０になった状態で放電を行うことはできないからである。

そして、ステップＳ５１８０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、発電対象時間帯に未選択の時間帯があるか否かを判断する。充電電力量算出部７１３ａは、未選択の時間帯がある場合には（Ｓ５１８０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ５１２０ａへ戻り、次の時間帯を選択して処理を繰り返す。また、充電電力量算出部７１３ａは、未選択の時間帯が無い場合、つまり、発電対象時間帯の全てについて処理を完了した場合には（Ｓ５１８０ａ：ＮＯ）、ステップＳ５１９０ａへ進む。

ステップＳ５１９０ａにおいて、充電電力量算出部７１３ａは、その時点の累積電力量を、充電電力量として取得する。そして、充電電力量算出部７１３ａは、算出した純負荷消費電力量、蓄電対象電力量、および充電電力量を、電力制御計画作成部７０９ａへ出力する。

ここで、具体的な電力制御計画の作成処理について、図１１の例を用いて説明する。ここで、発電対象時間帯である時間帯（１）〜（１８）を、蓄電池５００へ蓄電する電力の「あり／なし」が切り替わる時刻で区分する。この場合、時間帯（１）〜（１８）は、時間帯（１）〜（３）（以下「第１の区間」という）、時間帯（４）〜（６）（以下「第２の区間」という）、時間帯（７）〜（９）（以下「第３の区間」という）、時間帯（１０）〜（１３）（以下「第４の区間」という）、時間帯（１４）〜（１８）（以下「第５の区間」という）に区分される。

また、図１１に示すように、第１の区間の純負荷消費電力量の合計が２．０ｋＷｈ、第３の区間の純負荷消費電力量の合計が１．８ｋＷｈ、第５の区間の純負荷消費電力量が３．０ｋＷｈであったとする。また、第２の区間の蓄電対象電力量の合計が１．５ｋＷｈ、第４の区間の蓄電対象電力量の合計が３．２ｋＷｈであったとする。

この場合、累積電力量は、０．０ｋＷｈからスタートし、第５の区間で３．０ｋＷｈ消費されるので３．０ｋＷｈがプラスされ、第４の区間で蓄電対象電力量が３．２ｋＷｈ発生するので３．２ｋＷｈがマイナスされる。しかし、その結果、累積電力量は−０．２ｋＷｈとなってしまうため、最小値０．０ｋＷｈに修正される。そして、累積電力量は、第３の区間で１．８ｋＷｈ消費されるので１．８ｋＷｈがプラスされる。そして、累積電力量は、第２の区間で蓄電対象電力量が１．５ｋＷｈ発生するので１．５ｋＷｈがマイナスされ、第１の区間で２．０ｋＷｈ消費されるので２．０ｋＷｈがプラスされる。この結果、最終的に累積電力量は２．３ｋＷｈとなり、発電対象時間帯の開始前に２．３ｋＷｈの電力量を蓄電池５００に蓄電しておけば良いことになる。

そして、図１０のステップＳ６０００ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、充電電力量、予測発電電力量、予測負荷消費電力量、蓄電池容量、および売電可能限度量に基づいて、電力制御計画を作成する。

ここで、ステップＳ６０００ａの詳細について、図１３を参照しながら説明する。

図１３は、ステップＳ６０００ａにおける電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャートであり、実施の形態１の図７に対応するものである。図７と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

電力制御計画作成部７０９ａは、充電電力量算出部７１３ａから入力された充電電力量を蓄電電力量の初期値を決定すると（Ｓ６０１０）、ステップＳ６０１１ａへ進む。

ステップＳ６０１１ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、充電電力量に基づいて、買電電力量を推定する。電力制御計画作成部７０９ａは、例えば、充電電力量をそのまま買電電力量の推定値とする。

そして、ステップＳ６０２０ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、計画対象日の発電対象時間帯の初めから順に選択する形で、時間帯を１つ選択する。

そして、ステップＳ６０３０ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、選択中の時間帯の蓄電対象電力量が０よりも大きいか否かを判断する。電力制御計画作成部７０９ａは、蓄電対象電力量が０である場合には（Ｓ６０３０ａ：ＮＯ）、ステップＳ６０４１ａへ進み、蓄電対象電力量が０を超えている場合には（Ｓ６０３０ａ：ＹＥＳ）、ステップＳ６０４２ａへ進む。

ステップＳ６０４１ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、選択中の時間帯を、蓄電池５００から放電を行う時間帯（以下「放電対象時間帯」という）に決定する。そして、電力制御計画作成部７０９ａは、選択中の放電対象時間帯の消費発電電力量および売電電力量を推定し、選択中の放電対象時間帯の放電電力量を決定して、ステップＳ６０５０へ進む。

具体的には、電力制御計画作成部７０９ａは、予測発電電力量８３２の売却可能限度量８６２を超える分を、消費発電電力量の推定値とする。また、電力制御計画作成部７０９ａは、予測負荷消費電力量から消費発電電力量を差し引いた分を、放電電力量に決定する。更に、電力制御計画作成部７０９ａは、予測発電電力量８３２から消費発電電力量を差し引いた分を、売電電力量の推定値とする。

一方、ステップＳ６０４２ａにおいて、電力制御計画作成部７０９ａは、選択中の時間帯を、発電電力を蓄電する時間帯（発電電力蓄電時間帯）に決定する。そして、電力制御計画作成部７０９ａは、選択中の時間帯の消費発電電力量および売電電力量を推定し、選択中の時間帯の蓄電対象電力量を決定して、ステップＳ６０５０へ進む。

具体的には、電力制御計画作成部７０９ａは、入力された蓄電対象電力量をそのまま決定する。また、電力制御計画作成部７０９ａは、予測発電電力量８３２の売却可能限度量８６２を超える分から、蓄電対象電力量を差し引いた分を、消費発電電力量の推定値とする。更に、電力制御計画作成部７０９ａは、予測発電電力量から消費発電電力量を差し引いた分を、売電電力量の推定値とする。

そして、電力制御計画作成部７０９ａは、未選択の時間帯がなくなると（Ｓ６０５０：ＮＯ）、ステップＳ６０９０へ進み、実施の形態１と同様に、電力制御計画を作成する。

このようにして、電力制御計画作成部７０９ａは、時間帯毎に、商用電力系統２００および太陽光発電装置４００から蓄電池５００へ充電する電力量を計画する。また、電力制御計画作成部７０９ａは、時間帯毎に、蓄電池５００から電気機器６００へ放電する電力量を計画する。更に、電力制御計画作成部７０９ａは、時間帯毎に、商用電力系統２００または太陽光発電装置４００から電気機器６００へ充当する電力量を計画する。

電力制御計画作成部７０９ａは、実施の形態１と同様に、例えば、毎日、深夜電力時間帯が開始する直前に、計画対象日の電力制御計画を作成する。そして、電力制御部７１１は、深夜電力時間帯が開始すると、電力制御計画に従って、蓄電池５００の充電を開始し、続いて、発電対象時間帯の電力制御を行う。

具体的には、電力制御部７１１は、実施の形態１と同様に、電力制御計画（図８参照）の現在時刻に対応する放電電力量を目標値として、放電電力を制御する。そして、電力制御部７１１は、負荷消費電力を放電電力で賄うことができない場合には、発電電力が電気機器６００へと送られるように、電力制御を行う。また、電力制御部７１１は、発電電力量の余剰分を、売却可能限度量を超えない範囲で売電する。

以下に、電力制御部７１１の電力制御について、図５を例として説明する。まず、電力制御部７１１は、発電対象時間帯の開始前に商用電力系統２００から蓄電池５００へと電力が送られるように、電力制御を行い、蓄電池５００を充電する。

時間帯（１）、（２）、（８）、（１５）〜（１８）において、電力制御部７１１は、電気機器６００の負荷消費電力の全てを蓄電池５００の放電電力で賄い、太陽光発電装置４００の発電電力の全てを売電するように、電力制御を行う。

時間帯（３）、（７）、（９）、（１４）において、電力制御部７１１は、負荷消費電力の全てを、発電電力と放電電力とで賄い、余剰の発電電力を売電するように、電力制御を行う。

時間帯（４）〜（６）、（１０）〜（１３）において、電力制御部７１１は、負荷消費電力の全てを発電電力で賄い、余剰の発電電力量のうち、売却可能限度量を売電し、残りを蓄電池５００で蓄電するように、電力制御を行う。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置７００ａは、売却可能な範囲で発電電力を売却し、余剰分を電気機器６００へ送り、更にその余剰分を蓄電池５００へ送るので、積極的に売電を行いつつ、発電電力を蓄電することができる。

また、電力制御装置７００ａは、前後の負荷消費電力量を考慮して各時間帯における発電電力の蓄電量を算出する。これにより、電力制御装置７００ａは、捨てられる発電電力量を抑え、かつ売却可能な電力量を増大させるような充電電力量を算出し、電力料金の低減を図ることができる。

また、電力制御装置７００ａは、必要な充電電力量を予め算出することができるので、蓄電池５００の小型化を図ることができる。

なお、本実施の形態の充電電力量の算出手法は、実施の形態１と組み合わせることにより、より効率的な電力制御を可能とすることができる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３は、発電電力のうち、余剰の発電電力を蓄電池に蓄電しつつ、より電力価値が高い時間帯において蓄電電力を活用するように電力制御計画を行う例である。本実施の形態の電力制御システムは、電力制御装置を除き、実施の形態１および実施の形態２の電力制御システムと同一の構成を有する。したがって、以下、電力制御装置についてのみ説明を行う。

図１４は、本実施の形態に係る電力制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２および実施の形態２の図９に対応するものである。図２および図９と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

図１４において、電力制御装置７００ｂは、実施の形態１の電力制御計画作成部７０９および実施の形態２の電力制御計画作成部７０９ａとは、異なる動作を行う電力制御計画作成部７０９ｂを有する。また、本実施の形態の電力制御基礎情報は、蓄電池容量および売却可能限度量を含むものとする。

また、本実施の形態において、系統電力の買電を行っていない時間帯のみ発電電力の売電が可能であり、蓄電池５００は同時に放電と充電とを行わないものとする。

電力制御計画作成部７０９ｂは、実施の形態２と同様に、深夜電力時間帯の終了時における蓄電池５００の蓄電電力量が、充電電力量算出部７１３ａが算出した充電電力量となるように、電力制御計画を生成する。そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、発電電力を蓄電池５００へ送る発電電力蓄電時間帯と、蓄電池５００から放電を行う放電対象時間帯とを決定する。

また、電力制御計画作成部７０９ｂは、蓄電対象電力量をどの放電対象時間帯で放電するかを決定する。このとき、電力制御計画作成部７０９ｂは、より電力価値が高い放電対象時間帯に優先的に、蓄電対象電力量を各時間帯の純負荷消費電力量に割り当てる。

更に、電力制御計画作成部７０９ｂは、蓄電対象電力量の割り当てを行った後に、純負荷消費電力量の未割り当ての部分に、蓄電電力量の未割り当ての部分を、実施の形態１と同様に、より電力価値が高い放電対象時間帯を優先して割り当てる。

このような構成を有する電力制御装置７００ｂによれば、買電電力量を必要十分に抑えつつ電力価値がより高い時間帯に売電を行うような電力制御計画を作成するので、ユーザの経済的利益の更なる増大を図ることができる。

次に、電力制御装置７００ｂの動作の概要について、説明する。

図１５は、電力制御装置７００ｂの動作の概要を示すフローチャートであり、実施の形態１の図３および実施の形態２の図１０に対応するものである。図３および図１０と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

電力制御装置７００ｂは、計画対象日の各時間帯の予測発電電力量、予測負荷消費電力量、電力価値、純負荷消費電力量、および蓄電対象電力量と、計画対象日の充電電力量とを求める（Ｓ１０００〜Ｓ５１００ａ）。次に、電力制御装置７００ｂは、ステップＳ６０００ｂへ進む。

ステップＳ６０００ｂにおいて、電力制御装置７００ｂは、買電電力量を必要十分に抑えつつ電力価値がより高い時間帯に売電を行うような電力制御計画を作成する。

図１６は、ステップＳ６０００ｂにおける電力制御計画の作成処理の詳細を示すフローチャートであり、実施の形態１の図７および実施の形態２の図１３に対応するものである。図７および図１３と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

電力制御装置７００ｂは、蓄電電力量の初期値を、求めた充電電力量に決定すると（Ｓ６０１０）、ステップＳ７０００ｂへ進む。

ステップＳ７０００ｂにおいて、電力制御装置７００ｂは、電力制御計画作成部７０９ｂにおいて、蓄電対象電力量を純負荷消費電力に割り当てることにより、純負荷消費電力および電力価値を修正する処理を行う。

図１７は、ステップＳ７０００ｂにおける純負荷消費電力および電力価値の修正処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ７０１０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、発電対象時間帯野終わりから順に、時間帯を１つ選択する。以下、ステップＳ７０１０ｂの処理によって選択されている時間帯を、「選択時間帯」という。

そして、ステップＳ７０２０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯に蓄電対象電力量があるか、つまり、算出された蓄電対象電力量が０を超えているか否かを判断する。すなわち、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯が、発電電力を蓄電池５００へ送る発電電力蓄電時間帯であるか否かを判断する。

電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯に蓄電対象電力量がない場合には（Ｓ７０２０ｂ：ＮＯ）、ステップＳ７０３０ｂへ進み、選択時間帯に蓄電対象電力量がある場合には（Ｓ７０２０ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ７０４０ｂへ進む。以下、選択時間帯に蓄電対象電力量がある時間帯を、仮に決定された放電対象時間帯として扱う。

ステップＳ７０４０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の蓄電対象電力量がまだ残っているか否かを判断する。ステップＳ７０４０ｂに最初に処理が進んだときには、選択時間帯の蓄電対象電力量は残っていることになる。電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の蓄電対象電力量が残っている場合には（Ｓ７０４０ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ７０５０ｂへ進む。

ステップＳ７０５０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯よりも後の放電対象時間帯（直後から発電対象時間帯の最後尾まで）で電力価値が最も高い時間帯を選択する。以下、ステップＳ７０５０ｂの処理によって選択されている時間帯を、「割り当て先候補時間帯」という。

そして、ステップＳ７０６０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の電力価値が０か否かを判断する。電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の電力価値が０ではない場合、つまり、割り当て先候補時間帯に蓄電池５００から電気機器６００へと電力を供給できる場合には（Ｓ７０６０ｂ：ＮＯ）、ステップＳ７０７０ｂへ進む。

なお、本実施の形態において、電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値＝０を、該当する時間帯には以降の処理において蓄電電力量の割り当てができないことを示す情報として、利用するものとする。

ステップＳ７０７０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯に、選択時間帯の残っている蓄電対象電力量を最大限に割り当てる形で、電力量を割り当てる。

そして、ステップＳ７０８０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、ステップＳ７０７０ｂで割り当てた電力量を、選択時間帯の蓄電対象電力量と、割り当て候補時間帯の純負荷消費電力量とから、それぞれ減算する。すなわち、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の蓄電対象電力量と、割り当て候補時間帯の純負荷消費電力量とを、それぞれ、ステップＳ７０７０ｂで割り当てた電力量を減算する形で修正する。

そして、ステップＳ７０９０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の純負荷消費電力量が０か否かを判断する。電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の純負荷消費電力量が０ではない場合には（Ｓ７０９０ｂ：ＮＯ）、そのままステップＳ７０４０ｂへ戻る。

一方、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の純負荷消費電力量が０となった場合には（Ｓ７０９０ｂ：ＹＥＳ）、ステップＳ７１００ｂの処理を経てから、ステップＳ７０４０ｂへ戻る。

ステップＳ７１００ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の電力価値を０に修正する。

そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、ステップＳ７０４０ｂ〜Ｓ７１００ｂの処理の結果、選択時間帯の蓄電対象電力量がなくなった場合には（Ｓ７０４０ｂ：ＮＯ）、ステップＳ７１１０ｂへ進む。

ステップＳ７１１０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の開始時の蓄電電力量を、選択時間帯の作業用蓄電対象電量として保持する。選択時間帯の開始時の蓄電電力量は、充電電力量、純負荷消費電力量、および蓄電対象電力量から算出可能である。また、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の後の時間帯毎に、電力価値および純負荷消費電力量を、その時間帯の作業用電力価値および作業用純負荷消費電力量として保持する。

ここで、作業用蓄電対象電量、作業用電力価値、および作業用純負荷消費電力量は、それぞれ、選択時間帯の開始時よりも前に蓄電された電力量を、以降のどの時間帯に割り当てられるかを判断するために用いられるパラメータである。以下、これらのパラメータを、適宜「作業用の値」と総称する。

そして、ステップＳ７１２０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、ステップＳ７０４０ｂ〜Ｓ７１００ｂの処理を、今度は作業用の値を用いて行う。すなわち、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の開始時の蓄電電力量と、選択時間帯の作業用蓄電対象電量とを置き換える。また、電力制御計画作成部７０９ｂは、割り当て先候補時間帯の電力価値および純負荷消費電力量とを、それぞれ、割り当て先候補時間帯の作業用電力価値および作業用純負荷消費電力量に置き換える。そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、ステップＳ７０４０ｂ〜Ｓ７１００ｂと同様の処理を行う。

そして、ステップＳ７１３０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の後の時間帯毎に、純負荷消費電力量から作業用純負荷消費電力量を減算する。

そして、ステップＳ７１４０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯の後の時間帯毎に、純負荷消費電力量が０の場合にはその時間帯の電力価値を０に修正する処理を行い、ステップＳ７０３０ｂへ進む。

ステップＳ７０３０ｂにおいて、電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯が発電対象時間帯の先頭の時間帯であるか否か、つまり、全ての発電対象時間帯について処理を完了したか否かを判断する。

電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯が発電対象時間帯の先頭の時間帯ではない場合には（Ｓ７０３０ｂ：ＮＯ）、ステップＳ７０１０ｂへ戻り、１つ前の時間帯に対する処理に移る。電力制御計画作成部７０９ｂは、選択時間帯が発電対象時間帯の先頭の時間帯である場合には（Ｓ７０３０ｂ：ＹＥＳ）、図１６の処理へ戻り、ステップＳ６０２０の処理へ進む。

このような処理により、電力制御計画作成部７０９ｂは、発電電力蓄電時間帯毎に、蓄電対象電力量を、以降の放電対象時間帯のうち、より電力価値が高い時間帯に優先的に割り当てる。これにより、電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値がより高い時間帯に発電電力の売電を行うことができるように、放電電力量への蓄電電力量の割り当てを行うことができる。

また、電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値に基づいて割り当てを行ったときの、蓄電対象電力量によって予測負荷消費電力量を賄うことができる時間帯の電力価値を、０に修正する。そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、前の時間帯から蓄電電力量を持ち越すことができない時間帯の電力価値を、０に修正する。これにより、電力制御計画作成部７０９ｂは、後に行う充電電力量の各時間帯への割り当てを、適切に行うことができる。すなわち、電力制御計画作成部７０９ｂは、必要最小限となるように計画された充電電力量を、既に行われた割り当て分と重複することなく、より電力価値の高い時間帯に優先的に割り当てることができる。

電力制御計画作成部７０９ｂは、図１６のステップＳ６０２０〜Ｓ６０５０の処理により、各時間帯に対する蓄電電力量の割り当てを行う。そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、各時間帯の蓄電電力量の割り当てに基づいて各時間帯の放電電力量を決定し、電力制御計画を作成する（Ｓ６０６０〜Ｓ６０９０）。

図１８は、各時間帯における各種パラメータの様子および電力量の割り当ての様子の一例を示す模式図であり、実施の形態１の図６および実施の形態２の図１１に対応するものである。

図１８に示すように、例えば、時間帯（４）〜（６）、（１０）〜（１３）は、発電電力蓄電時間帯であり、時間帯（１）〜（３）、（７）〜（９）、（１４）〜（１８）は、放電対象時間帯である。また、例えば、時間帯（４）の開始時の蓄電電力量および時間帯（１０）の開始時の蓄電電力量は、共に０.５ｋＷｈである。

なお、ここでは、説明の簡便化のため、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯（４）〜（６）、（１０）〜（１３）を、それぞれ、１つの発電電力蓄電時間帯として扱うものとする。また、電力制御計画作成部７０９ｂは、実際にそのような処理を行っても良い。

このとき、電力制御計画作成部７０９ｂは、まず、時間帯（１０）〜（１３）の区間（図中の丸１の記号で示す区間）の蓄電対象電力量２.５ｋＷｈを、電力価値が０ではない時間帯（１４）〜（１８）のどれに割り当てるかを決定する。電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値のより高い時間帯を優先させた結果、例えば、時間帯（１４）〜（１６）に対して割り当てを行い、これらの純負荷消費電力量および電力価値をそれぞれ０に設定する。

そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯（１０）〜（１３）の区間の開始時の蓄電電力量０.５ｋＷｈを、割り当てが行われていなく電力価値が０ではない時間帯時間帯（１７）、（１８）のどれに割り当てが可能かを判断する。電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値のより高い時間帯を優先させた結果、例えば、時間帯（１７）のみに対して割り当てが可能であると判断し、時間帯（１８）の電力価値を０に設定する。

次に、電力制御計画作成部７０９ｂは、まず、時間帯（４）〜（６）の区間（図中の丸２の記号で示す区間）の蓄電対象電力量１.５ｋＷｈを、電力価値が０ではない時間帯（７）〜（９）、（１７）のどれに割り当てるかを決定する。電力制御計画作成部７０９ｂは、電力価値のより高い時間帯を優先させた結果、例えば、時間帯（７）〜（９）に対して割り当てを行い、これらの純負荷消費電力量および電力価値をそれぞれ０に設定する。

そして、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯（４）〜（６）の区間の開始時の蓄電電力量０.５ｋＷｈを、割り当てが行われていない放電対象時間帯であって電力価値が０ではない時間帯（１７）に割り当てられると判断する。

次に、電力制御計画作成部７０９ｂは、深夜電力の時間帯（図中において丸３の記号で示す区間）の充電電力量２.５ｋＷｈを、放電対象時間帯であって電力価値が０ではない時間帯（１）〜（３）、（１７）のどれに割り当てるかを決定する。この結果、電力制御計画作成部７０９ｂは、例えば、時間帯（１）〜（３）、（１７）の全てに対して割り当てを行う。最終的に、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯（１）〜（３）、（７）〜（９）、（１４）〜（１７）を放電対象時間帯に決定する。また、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯（４）〜（６）、（１０）〜（１３）を発電電力蓄電時間帯に決定し、時間帯（１８）を買電の時間帯に決定する。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｂは、蓄電対象電力量および充電電力量を、割り当て可能な放電対象時間帯のうち、より電力価値が高い時間帯に優先的に割り当てる。これにより、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｂは、買電電力量を必要十分に抑えつつ電力価値がより高い時間帯に売電を行う電力制御計画を作成することにより、電力の売買に伴う電気消費者の経済的利益を増大させることができる。

（実施の形態４）
本発明の実施の形態４は、実際の発電電力量および負荷消費電力量が、電力制御計画で想定した発電電力量および負荷消費電力量と異なった場合に、電力制御計画を変更する例である。本実施の形態の電力制御システムは、電力制御装置を除き、実施の形態１の電力制御システムと同一の構成を有する。したがって、以下、電力制御装置についてのみ説明を行う。

図１９は、本実施の形態に係る電力制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図２に対応するものである。図２と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

図１９において、電力制御装置７００ｃは、実施の形態１の電力制御計画作成部７０９に代えて、異なる動作を行う電力制御計画作成部７０９ｃを有する。また、電力制御装置７００ｃは、新たに、予測確率算出部７１４ｃ、電力制御計画修正部７１５ｃ、および電力料金提示部７１６ｃを有する。

電力制御計画作成部７０９ｃは、計画対象日毎に、実施の形態１と同様に電力制御計画を作成する。また、電力制御計画作成部７０９ｃは、発電対象時間帯において、電力制御計画を再作成すべきタイミング（以下「再計画タイミング」という）の到来毎に、その時点の実際の属性情報および蓄電電力量に基づいて、電力制御計画を再作成する。

再計画タイミングは、例えば、発電対象時間帯が開始するタイミング、各時間帯が開始するタイミング、および属性情報が大きく変化したタイミングである。属性情報が大きく変化したときを再計画タイミングとする場合には、属性情報取得部７０１は、発電対象時間帯において定期的に属性情報を取得して、電力制御計画作成部７０９ｃへ出力する必要がある。また、電力制御計画作成部７０９ｃは、最後に電力制御計画が行われたときを基準として、属性情報の変化の有無を監視する必要がある。

予測確率算出部７１４ｃは、負荷消費電力量の予測が当たる確率（以下「予測確率」という）を、過去の実績負荷消費電力量に基づいて算出する。ここで、予測確率の算出の詳細については後述する。

電力制御計画修正部７１５ｃは、発電対象時間帯において、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と大きく異なっているか否かを判断し、大きく異なっているとき、電力制御計画の修正を行う。

より具体的には、電力制御計画修正部７１５ｃは、実際の負荷消費電力量が少なく、余剰の電力量（以下「余剰電力量」）が発生したときには、余剰電力量を他の時間帯に充当するように、電力制御計画を修正する。この場合の電力制御計画の修正は、その後の予測確率を考慮した電力価値（以下「確率考慮後電力価値」という）が最も高い時間帯に、余剰電力量を充当する内容である。

また、電力制御計画修正部７１５ｃは、実際の負荷消費電力量が多く、予測値よりも増大した電力量（以下「増加電力量」という）が発生したときには、増加電力量を他の時間帯から充当するように、電力制御計画を修正する。この場合の電力制御計画の修正は、その後の予測確率を考慮した電力価値（以下「確率考慮後電力価値」という）が最も低い時間帯から、増加電力量を充当する内容である。電力制御計画の修正の詳細については後述する。

電力料金提示部７１６ｃは、電力制御計画格納部７１０に格納された電力制御計画が修正された否かを監視する。そして、修正が発生すると、計画対象日の最初の電力制御計画における予測電力料金と、修正後の電力制御計画における予測電力料金との差額を算出する。なお、計画対象日の最初の電力制御計画は、以下「当初計画」といい、予測電力料金は以下「当初予測料金」といい、修正後の電力制御計画は以下「修正計画」といい、予測電力料金は以下「修正予測料金」という。そして、電力料金提示部７１６ｃは、算出した差額を、表示部７１２へ出力して表示する。

このような構成を有する電力制御装置７００ｃは、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と大きく異なった場合、途中で電力制御計画の再作成および修正を行う。これにより、本実施の形態の電力制御装置７００ｃは、電力の売買に伴うユーザの経済的利益ができるだけ大きくなるようにすることができる。

次に、電力制御装置７００ｃの動作の概要について、説明する。なお、電力制御部７１１は、以下に説明する動作と並行して、電力制御計画格納部７１０に格納されている電力制御計画に従って電力制御を行う。

図２０は、電力制御装置７００ｃの動作の概要を示すフローチャートであり、実施の形態１の図３に対応するものである。図３と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

電力制御装置７００ｃは、図３のＳ１０００〜Ｓ６０００により電力制御計画を作成し、発電対象時間帯の電力制御を開始すると、ステップＳ６１００ｃへ進む。

ステップＳ６１００ｃにおいて、電力制御計画作成部７０９ｃは、再計画タイミングが到来したか否かを判断する。電力制御計画作成部７０９ｃは、再計画タイミングが到来していない場合（Ｓ６１００ｃ：ＮＯ）、ステップＳ６２００ｃへ進む。一方、電力制御計画作成部７０９ｃは、再計画タイミングが到来している場合には（Ｓ６１００ｃ：ＹＥＳ）、図３のＳ１０００〜Ｓ６０００により、電力制御計画を再作成して、ステップＳ６２００ｃへ進む。

但し、電力制御計画の再作成においては、電力制御計画部７０９ｃは、その時点の実際の蓄電電力量に基づき、電力制御計画を作成する。より具体的には、電力制御計画部７０９ｃは、その時点の蓄電電力量を、図７のステップＳ６０１０において蓄電電力量の初期値として採用し、その時点以降の各時間帯の放電電力量を決定し直す。

例えば、天候変化により選択したクラスタ種別が不適切となった場合や、初期計画時の属性情報に対応するクラスタ種別が無かった場合、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と大きく異なることがある。したがって、発電対象時間帯の途中で最新の属性情報に基づいて以降の電力制御計画を再作成することにより、予測負荷消費電力量および予測発電電力量の精度を高め、経済的利益をより確実に増大させることができる。

ステップＳ６２００ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異なるか否かを判断する。ここで、電力制御計画修正部７１５ｃは、例えば、所定の値以上異なる場合にのみ、異なると判断することが望ましい。また、電力制御計画修正部７１５ｃは、発電対象時間帯がまだ開始されていないときにステップＳ６２００ｃの判断処理を行う場合には、負荷消費電力量が予測と異ならないと判断する必要がある。電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異ならない場合には（Ｓ６２００ｃ：ＮＯ）、ステップＳ６３００ｃへ進む。

ステップＳ６３００ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、発電対象時間帯が終了するまで、繰り返し、ステップＳ６１００ｃへ戻る（Ｓ６３００ｃ：ＮＯ）。

実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異なる状況は、選択したクラスタ種別が適切であっても、ユーザの電気機器６００の使用状況が予測と大幅に異なった場合等に起こり得る。したがって、発電対象時間帯の途中で更に実際の負荷消費電力量が予測と大きく異なったときに以降の電力制御計画を修正することにより、予測負荷消費電力量の精度を高め、経済的利益をより確実に増大させることができる。

電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異なる場合には（Ｓ６２００ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ６４００ｃへ進む。

ステップＳ６４００ｃにおいて、予測確率算出部７１４ｃは、計画対象日の各時間帯の負荷消費電力予測確率を算出する。

具体的には、予測確率算出部７１４ｃは、現状の電力制御計画のクラスタ種別と同一のクラスタ種別に属する過去の実績負荷消費電力量を用いて、時間毎の負荷消費電力予測確率を算出する。負荷消費電力予測確率は、予測負荷消費電力量と実績負荷消費電力量との差の標準偏差を予測負荷消費電力量で正規化した値を、１から差し引いた値である。

すなわち、予測確率算出部７１４ｃは、例えば以下の式（８）を用いて、時間毎の負荷消費電力予測確率Ｐ（ｉ）を算出する。但し、Ｂ（ｉ）は時間帯ｉの予測負荷消費電力量を示し、Ｂ_ａ（ｉ）は時間帯ｉの実績負荷消費電力量を示し、Ｎはデータ数を示し、ｎはデータの順序数ｎを示し、Ｂ_ｍは発電対象時間帯における予測負荷消費電力量の最大値を示す。

Ｐ（ｉ）＝１−√［｛Σ（Ｂ（ｉ）−Ｂ_ａ（ｎ,ｉ））^２｝／（Ｎ−１）］／Ｂ_ｍ
・・・・・・（８）

すなわち、負荷消費電力予測確率Ｐ（ｉ）は、予測負荷消費電力Ｂ（ｉ）が実績負荷消費電力量Ｂ_ａ（ｉ）に一致することの確からしさを示す値である。

そして、ステップＳ６５００ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、時間帯毎の予測確率から求められる確率考慮後電力価値に基づいて、電力制御計画の修正を行い、ステップＳ６３００ｃへ進む。確率考慮後電力価値に基づく電力制御計画の修正については後述する。

また、電力料金提示部７１６ｃは、電力制御計画が修正された結果、当初予測料金と修正予測料金との差額を算出する。そして、表示部７１２は、算出した差額を表示することになる。

上記の動作により、電力制御装置７００ｃは、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と大きく異なったとき、電力制御計画を修正して、電力制御を行うことができる。

次いで、図２０のステップＳ６５００ｃの詳細について、図２１を参照しながら説明する。

図２１は、ステップＳ６５００ｃにおける電力制御計画の修正処理の詳細を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ６５０１ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯を含む以降の全ての時間帯毎に、確率考慮後電力価値を算出する。確率考慮後電力価値は、例えば、電力価値に、対応する予測確率を乗じた値である。

そして、ステップＳ６５０２ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量より少ないか否か、つまり、余剰電力量または増加電力量が発生したか否かを判断する。

より具体的には、電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の途中の時点で、決定した放電電力量に実際の放電電力量が到達したとき、増加電力量が発生したと判断する。また、電力制御計画修正部７１５ｃは、時間帯が終了した時点で、決定した放電電力量に実際の放電電力量が到達していないとき、余剰電力量が発生したと判断する。

電力制御計画修正部７１５ｃは、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量より少ない場合には（Ｓ６５０２ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ６５０３ｃへ進む。また、電力制御計画修正部７１５ｃは、実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量より多い場合、つまり、増加電力量が発生した場合には（Ｓ６５０２ｃ：ＮＯ）、ステップＳ６５０６ｃへ進む。

ステップＳ６５０３ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、後の時間帯のうち系統電力で負荷消費電力を賄う計画となっている未選択の時間帯の中から、確率考慮後電力価値の最も高い時間帯を１つ選択する。

そして、ステップＳ６５０４ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、選択した時間帯に、発生した余剰電力量を充当するように、電力制御計画を修正する。より具体的には、電力制御計画修正部７１５ｃは、選択した時間帯の負荷消費電電力量を超えない範囲で、選択した時間帯の放電電力量に対する余剰電力量の割り当てを行う。

ステップＳ６５０５ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、充当されていない余剰電力量があり（余剰電力量＞総充当電力量）、かつ、未選択の時間帯があるか否かを判断する。

電力制御計画修正部７１５ｃは、未充当の余剰電力量と未選択の時間帯とがある場合には（Ｓ６５０５ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ６５０３ｃへ戻り、未選択の時間帯の中から１つを選択して処理を繰り返す。また、電力制御計画修正部７１５ｃは、未充当の余剰電力量と未選択の時間帯との少なくとも一方が無い場合には（Ｓ６５０５ｃ：ＮＯ）、図２０の動作へ戻る。

一方、ステップＳ６５０６ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、後の時間帯のうち蓄電電力で負荷消費電力を賄う計画となっている未選択の時間帯の中から、確率考慮後電力価値の最も低い時間帯を１つ選択する。

ステップＳ６５０７ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の確率考慮後電力価値が、選択した時間帯の確率考慮後電力価値よりも大きいか否かを判断する。電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の確率考慮後電力価値が大きい場合には（Ｓ６５０７ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ６５０８ｃへ進む。

ステップＳ６５０８ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、選択した時間帯の放電電力量を、負荷消費電力量が増大した現在の時間帯に充当するように、電力制御計画を修正する。より具体的には、電力制御計画修正部７１５ｃは、選択した時間帯の放電電力量を超えない範囲で、選択した時間帯の放電電力量に対する増加電力量の割り当てを行う。この結果、現在の時間帯の残りの時間帯において、蓄電池５００からの放電が行われる。

ステップＳ６５０９ｃにおいて、電力制御計画修正部７１５ｃは、充当されていない増加電力量があり（増加電力量＞総充当電力量）、かつ、未選択の時間帯があるか否かを判断する。電力制御計画修正部７１５ｃは、未充当の増加電力量と未選択の時間帯とがある場合には（Ｓ６５０９ｃ：ＹＥＳ）、ステップＳ６５０６ｃへ戻り、未選択の時間帯の中から１つを選択して処理を繰り返す。

また、電力制御計画修正部７１５ｃは、現在の時間帯の確率考慮後電力価値が大きくない場合（Ｓ６５０７ｃ：ＮＯ）、および未充当の増加電力量と未選択の時間帯の一方が無い場合には（Ｓ６５０９ｃ：ＮＯ）、図２０の動作へ戻る。

上記の動作により、電力制御装置７００ｃは、実際の負荷消費電力量が、当初計画の予測負荷消費電力量と大きく異なったときに、予測が当たる確率を考慮して、電力料金が低くなるように、電力制御計画を修正することができる。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｃは、実際の負荷消費電力量が予測と異なったときに、電力制御計画を修正する。また、このとき、電力制御装置７００ｃは、ある時間帯で生じる放電電力量の過不足分を、予測される電力料金が最も低くなるように、他の時間帯に配分する。これにより、電力制御装置７００ｃは、実際の負荷消費電力量が予測と異なった場合でも、電力の売買に伴うユーザの経済的利益ができるだけ大きくなるように、適切な電力制御を行うことができる。

また、電力制御装置７００ｃは、差額がプラスの値となる場合に、その旨をユーザに対して提示するので、ユーザに対して電力料金の節約を促すことができる。

（実施の形態５）
本発明の実施の形態５は、電力制御システムにおいて、蓄電池の使用による減価償却を考慮して最適な蓄電池容量を提案する例である。本実施の形態の電力制御システムは、電力制御装置を除き、実施の形態３の電力制御システムと同一の構成を有する。したがって、以下、電力制御装置についてのみ説明を行う。

図２２は、本実施の形態に係る電力制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態３の図１４に対応するものである。図１４と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

図２２において、電力制御装置７００ｄは、新たに、実績売却可能電力割合算出部７１７ｄ、実績電力価値算出部７１８ｄ、および最適蓄電池容量算出部７１９ｄを有する。

実績売却可能電力割合算出部７１７ｄは、実績発電電力量、実績負荷消費電力量、および売却可能限度量に基づいて、実績売却可能電力割合を時間帯毎に算出する。実績売却可能電力割合とは、実績負荷消費電力量に対する実績負荷消費電力量を賄った実績発電電力量の割合である。実績売却可能電力割合の詳細については後述する。

実績電力価値算出部７１８ｄは、実績売却可能電力割合、売電単価、および買電単価に基づいて、実績電力価値を算出する。実績電力価値は、実績負荷消費電力を系統電力でも発電電力でもなく蓄電電力で賄ったことにより生じたユーザの経済的利益の大きさの実績を、実績荷消費電力量を基準として示す値である。実績電力価値の詳細については後述する。

最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、実績発電電力量、実績負荷消費電力量、実績電力価値、および蓄電池５００の減価償却を考慮して、電力料金が安くなる蓄電池容量と、その蓄電池容量に変更した場合の電力料金の削減額とを算出する。より具体的には、実績電力価値が放電電力価値以上となる時間帯に限定して放電が行われるような蓄電池容量を、最適蓄電池容量として算出する。

そして、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、算出した最適蓄電池容量と削減額とを、表示部７１２へ出力して表示させる。放電電力価値および最適蓄電池容量の算出の詳細については後述する。

このような構成を有する電力制御装置７００ｄは、蓄電池５００の減価償却を考慮して、最適な蓄電池容量を推測して提案することができる。

次に、電力制御装置７００ｄの動作の概要について、説明する。電力制御装置７００ｄの、電力制御計画の作成および電力制御の動作については、実施の形態１と同様であるため、説明を省略する。但し、電力制御計画作成部７０９ｂは、時間帯毎に、負荷消費電力量に対して、売却不可能な発電電力、蓄電電力、系統電力の順で、供給電力量を割り当てて、電力制御計画を作成するものとする。売却不可能な発電電力の電力量とは、例えば、発電電力量のうち、売却可能限度量を超える分の電力量である。電力制御装置７００ｄは、例えば、電力制御計画の作成時や、ユーザにより指示されたタイミングで、以下に示す動作を行う。

まず、実績売却可能電力割合算出部７１７ｄは、例えば、以下の式（９）または式（１０）を用いて、時間帯毎に実績売却可能電力割合Ｓ_ａ（ｉ）を算出する。ここで、Ａ_ａ（ｉ）は、時間帯ｉの実績発電電力量を示す。Ｂ_ａ（ｉ）、Ｎ、ｎは、上述の通り、時間帯ｉの実績負荷消費電力量、データ数、データの順序数をそれぞれ示す。

Ｓ_ａ（ｉ）＝Ａ_ａ（ｉ）／Ｂ_ａ（ｉ） （Ａ_ａ（ｉ）＜Ｂ_ａ（ｉ））
・・・・・・（９）
Ｓ_ａ（ｉ）＝１ （Ａ_ａ（ｉ）≧Ｂ_ａ（ｉ）） ・・・・・・（１０）

そして、実績売却可能電力割合算出部７１７ｄは、算出した実績売却可能電力割合Ｓ_ａ（ｉ）を、実績電力価値算出部７１８ｄへ出力する。

次いで、実績電力価値算出部７１８ｄは、例えば以下の式（１１）を用いて、実績電力価値Ｖ_ａ（ｉ）を算出する。Ｒ_ｓ（ｉ）およびＲ_ｐ（ｉ）は、上述の通り、時間帯ｉの売電単価の平均値および買電単価の平均値をそれぞれ表す。

Ｖ_ａ（ｉ）＝Ｒ_ｓ（ｉ）Ｓ_ａ（ｉ）＋Ｒ_ｐ（ｉ）｛１−Ｓ_ａ（ｉ）｝
・・・・・・（１１）

そして、実績電力価値算出部７１８ｄは、算出した実績電力価値Ｖ_ａ（ｉ）を、最適蓄電池容量算出部７１９ｄへ出力する。

次いで、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、例えば、以下の式（１２）を用いて、放電電力価値Ｌを算出する。ここで、Ｄは、蓄電池償却単価を示し、Ｒ_ｍは深夜電力単価を示し、Ｃは求める蓄電池容量を示す。また、Ａ_ｃは、実績発電電力量のうち対応する時間帯の実績負荷消費電力量を超えた分の１日合計の平均値、つまり、発電対象時間帯に蓄電される総電力量の実績の平均値を示す。

Ｌ＝（Ｄ＋Ｒ_ｍ）Ｃ／｛Ｃ＋Ａ_ｃ｝ ・・・・・・（１２）

放電電力価値Ｌは、蓄電池償却単価と深夜電力単価との和に、深夜電力による一日の蓄電電力量の平均値（求める蓄電池５００の蓄電池容量）を乗じた値を、蓄電池５００の一日の放電電力量の平均値で除した値である。すなわち、放電電力価値Ｌは、蓄電電力量をＣとした場合、深夜電力でフル充電を行う場合における、放電電力の平均的な経済的価値を示す。

そして、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、例えば、以下の式（１３）を満たす、各時間帯の実績負荷消費電力量の１日の合計値を、最適蓄電池容量として算出する。

Ｖ_ａ（ｉ）＞Ｌ ・・・・・・（１３）

式（１３）を満たす時間帯は、つまり、負荷消費電力を蓄電電力で賄った場合に、放電電力価値を考慮してもユーザの経済的利益が生じる時間帯である。例えば、蓄電池償却単価が１４円ｋＷｈ、深夜電力単価が９円／ｋＷ、蓄電対象電力量が０．４ｋＷｈであるとする。また、実績電力価値Ｖ_ａが、高い順に並べたとき、最初の２ｋＷｈにおいて３０円／ｋＷｈ、次の１ｋＷｈにおいて２５円／ｋＷｈ、次の１ｋＷｈにおいて２０円／ｋＷｈであるとする。この場合、Ｌ＝２３Ｃ／（Ｃ＋０．４）より、放電電力価値Ｌは、蓄電池容量Ｃが２ｋＷｈのとき１６．７円／ｋＷｈ、蓄電池容量Ｃが４ｋＷｈのとき２０円／ｋＷｈ、蓄電池容量Ｃが６ｋＷｈのとき２１．４円／ｋＷｈとなる。すなわち、蓄電池容量Ｃが６ｋＷｈの場合は、Ｖ_ａ＜Ｌとなる。したがって、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、最適蓄電池容量として、５ｋＷｈ程度の値を算出することができる。

そして、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、算出した最適蓄電池容量を、表示部７１２へ出力する。または、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、現在の蓄電池容量と算出した最適蓄電池容量との差分を求め、算出結果を、増設すべき蓄電池の容量として、表示部７１２に出力する。また、最適蓄電池容量算出部７１９ｄは、蓄電池の増設によって削減される電力料金を算出して、算出結果を表示部７１２へ出力する。

例えば、１日平均１０ｋＷｈ消費する家庭で、発電対象時間帯の平均負荷消費電力量が５ｋＷｈ、１日の太陽光発電電力量が１０ｋＷｈである場合を想定する。また、現在の蓄電池５００の容量が２ｋＷｈ、蓄電池５００の蓄電池償却単価が５万円／ｋＷｈで耐用年数が１０年である場合を想定する。この場合、表示部７１２は、電力料金が最低となる蓄電池容量が３ｋＷｈである旨、この蓄電池容量にするために１ｋＷｈの蓄電池の増設が必要である旨等を表示する。

上記の動作により、電力制御装置７００ｃは、放電電力価値を考慮しても経済的利益が生じるような時間帯にのみ、蓄電池５００の放電が行われるような蓄電池容量を、最適蓄電池容量として提案することができる。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｄは、蓄電池５００の使用による減価償却を考慮して、最適な蓄電池容量を提案案するので、ユーザに対して、ランニングコストが低減するような設備変更案を促すことができる。すなわち、提案に従って蓄電池容量を増設することにより、ランニングコストの低減を図ることができ、更に、蓄電池を追加する際の設備コストの低減をも図ることができる。

蓄電池を大量に導入すると、蓄電池の減価償却費が増え、ユーザの長期的な経済的利益が減少する一方、導入する蓄電池の容量が少なすぎると、売却することができる発電電力量が減少し、電力料金の低下の効果が低くなる。本実施の形態に係る電力制御装置７００は、この点で、導入するのに最適な蓄電池容量を算出して提示するので、電力料金の削減に貢献できる提案をすることができ、電力の売買に伴うユーザの経済的利益を増大させることができる。

（実施の形態６）
本発明の実施の形態６は、電力制御システムにおいて、電気機器６００毎の予測負荷消費電力量と、実際の各電気機器６００の稼動状況とに基づいて、電力制御計画の修正と、電力料金の低減を図るための指標をユーザに提示する例である。本実施の形態の電力制御システムは、電力制御装置を除き、実施の形態１の電力制御システムと同一の構成を有する。したがって、以下、電力制御装置についてのみ説明を行う。

図２３は、本実施の形態に係る電力制御装置の構成を示すブロック図であり、実施の形態４の図１９に対応するものである。図１９と同一部分には同一符号を付し、これについての説明を省略する。

図２３において、電力制御装置７００ｅは、実施の形態４の負荷消費電力量予測部７０５および売却可能電力割合算出部７０７に代えて、異なる動作を行う負荷消費電力量予測部７０５ｅと売却可能電力割合算出部７０７ｅとを有する。また、電力制御装置７００ｅは、実施の形態４の電力制御計画作成部７０９ｃに代えて、異なる動作を行う電力制御計画作成部７０９ｅを有する。また、電力制御装置７００ｅは、新たに、電気機器消費電力監視部７２０ｅ、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅ、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅ、および電力料金／補正候補提示部７２２ｅを有する。

電気機器消費電力監視部７２０ｅは、各電気機器６００を監視して、電気機器６００毎の稼動実績および実際の負荷消費電力量（以下「機器別実績負荷消費電力量」という）を取得する。そして、電気機器消費電力監視部７２０ｅは、取得した電気機器６００毎の稼動実績および機器別実績負荷消費電力量を、負荷消費電力実績取得部７０４を介して、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅへ出力する。

ここでは、電力制御装置７００ｅは、負荷消費電力量の異なる複数の動作モードを有する電気機器６００については、動作モード毎に別個の電気機器６００が存在するものとして扱う。

負荷消費電力量予測部７０５ｅは、計画対象日に対して選択されたクラスタ種別と、各電気機器６００の過去の稼動実績とから、各電気機器６００が稼動している確率の高さを、稼動確率として時間帯毎に算出する。そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、機器別実績負荷消費電力量と算出した稼動確率とに基づいて、電気機器６００毎の予測負荷消費電力量を算出する。

以下、電気機器６００毎および時間帯毎の予測負荷消費電力量を、「機器別予測負荷消費電力量」という。機器別予測負荷消費電力量の算出の詳細については後述する。

売却可能電力割合算出部７０７ｅは、当初計画時は、実施の形態４と同様に、予測発電電力量と予測負荷消費電力量とに基づいて、売却可能電力割合を時間帯毎に算出する。そして、売却可能電力割合算出部７０７ｅは、修正計画時は、機器別予測負荷消費電力量と売却可能限度量とに基づいて、売却可能電力割合を算出する。より具体的には、売却可能電力割合算出部７０７ｅは、同じ時間帯の機器別予測負荷消費電力量の合計値を、その時間帯の予測負荷消費電力量として、実施の形態４と同様に売却電力割合を算出する。

電力制御計画作成部７０９ｅは、蓄電池容量と、計画対象日の予測発電電力量、機器別予測負荷消費電力量、および電力価値に基づいて、電力制御計画を作成する。機器別予測負荷消費電力量および電力価値を用いた電力制御計画の作成の詳細については後述する。

電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、実際の負荷消費電力量が電力制御計画の内容と異なっているとき、予測と異なって稼動が開始された電気機器６００のその後の稼動状況の実績を考慮して、機器別予測負荷消費電力量を修正する。

以下、修正された機器別予測負荷消費電力量を「修正後機器別予測負荷消費電力量」という。修正後稼動確率の算出の詳細および修正後負荷消費電力量の算出の詳細については後述する。

電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、実施の形態４の電力料金提示部７１６ｃと同様に、電力制御計画が修正される毎に、当初計画に基づく当初予測料金と、修正計画に基づく修正予測料金との差額を算出し、表示部７１２を介して表示する。また、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、当初予測料金を修正予測料金が上回る場合に、その差額を帳消しにするための電気機器使用案である補正候補を生成し、表示部７１２へ出力して表示させる。補正候補の生成の詳細については後述する。

このような構成を有する電力制御装置７００ｅは、電気機器６００の稼動状況を予測して電力制御計画を作成し、実際の稼動状況が予測と異なったとき、適切に計画を修正することができる。

次に、電力制御装置７００ｅの動作の概要について、説明する。

図２４は、電力制御装置７００ｅの動作の概要を示すフローチャートであり、実施の形態４の図２０に対応するものである。図２０と同一部分には同一ステップ番号を付し、これについての説明を省略する。

計画対象日の予測発電電力量が算出されると（Ｓ２０００）、電力制御装置７００ｃは、ステップＳ３０００ｅへ進む。

ステップＳ３０００ｅにおいて、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、機器別負荷消費電力量を算出する。そして、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、算出結果を、売却可能電力割合算出部７０７ｅ、電力制御計画作成部７０９ｅ、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅ、および電力料金／補正候補提示部７２２ｅへ出力する。

より具体的には、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、計画対象日の時間帯毎に以下の動作を行う。

まず、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、実施の形態４と同様に負荷消費電力量を算出する。そして、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、負荷消費電力量予測部７０５ｅが選択したクラスタ種別に属する各日の各電気機器６００の稼動実績から、計画対象日の各電気機器６００の稼動確率を算出する。

そして、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、稼動確率の高い電気機器６００から順に予測負荷消費電力量を超えない範囲で機器別実績負荷消費電力量を加算することにより、稼動する電気機器６００を予測する。そして、負荷消費電力量予測部７０５ｅは、稼動すると予測した各電気機器６００の機器別実績負荷消費電力量を、機器別予測負荷消費電力量として取得する。

そして、ステップＳ４０００ｅにおいて、売却可能電力割合算出部７０７ｅは、機器別予測負荷消費電力量と売却可能限度量とに基づいて、機器別売却可能電力割合を算出し、算出結果を、電力価値算出部７０８へ出力する。この結果、電力価値算出部７０８において電力価値が算出され、電力制御計画作成部７０９ｅへ入力される（Ｓ５０００）。

そして、ステップＳ６０００ｅにおいて、電力制御計画作成部７０９ｅは、電力価値、機器別負荷消費電力量、および予測発電電力量に基づいて、計画対象日の電力制御計画を作成する。より具体的には、電力制御計画作成部７０９ｅは、時間帯毎に機器別予測負荷消費電力量を付記した電力制御計画（図８参照）を作成する。この結果、電力制御部７１１により、電力制御計画に沿った電力制御が行われる。

そして、ステップＳ６２００ｅにおいて、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が、現状の電力制御計画における予測負荷消費電力量と異なるか否かを判断する。ここで、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、例えば、所定の値以上異なる場合にのみ、異なると判断することが望ましい。電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異ならない場合には（Ｓ６２００ｅ：ＮＯ）、ステップＳ６３００ｃへ進む。

一方、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、現在の時間帯の実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異なる場合には（Ｓ６２００ｅ：ＹＥＳ）、ステップＳ６４１０ｅへ進む。実際の負荷消費電力量が予測負荷消費電力量と異なる場合とは、すなわち、予測と異なって稼動が開始された電気機器６００が存在する場合や、予測と異なって稼動が開始されない電気機器６００が存在する場合である。

ステップＳ６４１０ｅにおいて、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、予測に反して稼動している電気機器６００がその一定時間後に稼動開始する確率を、条件付稼動確率として算出する。より具体的には、算出する条件付稼動確率は、当初計画の基となったクラスタ種別と同一のクラスタ種別に属する過去の各電気機器６００の稼動実績から、予測した稼動状況と異なる電気機器６００の稼動確率である。なお、条件付稼動確率の初期値は１とする。

条件付稼動確率を算出する理由は、例えば、１日のうちの稼動回数が通常は１回であるような電気機器６００（洗濯機等）が既に稼動開始しているときには、その後には再び稼動開始する可能性が非常に低いという実情を考慮するためである。

そして、ステップＳ６４２０ｅにおいて、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、条件稼動確率に基づいて、各電気機器６００の修正後機器別予測負荷消費電力量を算出する。

より具体的には、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、まず、時間帯毎および電気機器６００毎に、実績負荷消費電力および条件付稼動確率を掛け合わせた値を算出する。また、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、当初計画の予測負荷消費電力量に対する算出された値の合計値の比率を求める。そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、求めた比率で、実績負荷消費電力および条件付稼動確率を掛け合わせた値を修正して、修正後機器別予測負荷消費電力量を算出する。電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、各電気機器６００の稼動確率を、負荷消費電力量予測部７０５ｅと同様の処理により自ら算出しても良いし、負荷消費電力量予測部７０５ｅから取得しても良い。

そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、条件付稼動確率が高い順に、電気機器６００に対して順位付けを行う。そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、修正後機器別予測負荷消費電力量を、その合計値が修正後機器別予測負荷消費電力量の合計値（修正後の予測負荷消費電力量）を超えない範囲で、順位の高いものから順に選択する。そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、稼動すると推定される電気機器６００を、選択した電気機器６００に修正する。これにより、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、計画対象日の時間帯毎の予測負荷消費電力量と各機器の稼動状況の予測とを修正する。

そして、電気機器消費電力量予測修正部７２１ｅは、算出した修正後機器別予測負荷消費電力量を、売却可能電力割合算出部７０７ｅへ出力する。この結果、修正後機器別予測負荷消費電力量に基づく内容に修正された修正計画が電力制御計画格納部７１０に格納され、修正後の内容で電力制御が行われる。但し、電力制御計画格納部７１０には、修正計画が格納された後も、当初計画も保持されるものとする。

また、電力制御計画が修正された結果、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、当初電力料金と修正予測料金との差額と、補正候補とを提示することになる。

電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、修正計画において現在の時間帯の電力料金が当初計画における現在の時間帯の電力料金よりも増加する場合、まず、実績電気機器消費電力量から、直前に稼働開始した電気機器６００を特定する。そして、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、特定した電気機器６００毎に、電力制御計画格納部７１０を参照して、当初計画において現在の時間帯に稼動することが予測されていたか否かを判断する。

そして、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、当初計画で稼動が予測されていない電気機器６００が存在する場合、その電気機器６００の１時間当たりの電力料金（実績負荷消費電力量×電力価値）を算出して、表示部７１２に表示する。

また、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、修正計画において現在の時間帯以降の時間帯で稼動予定である電気機器６００（以下「稼動予定機器」という）と、その稼動が予定されている時間帯（以下「稼動予定時間帯」）とを特定する。

そして、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、稼動予定機器に対して、各電気機器６００の稼動実績および実績負荷消費電力量から、以下の３つの条件を満たすか否かを判断する。

１つ目の条件は、稼動予定機器が、稼動予定時間帯以外の時間帯で動作したことがあることである。２つ目の条件は、現在の時間帯の電力価値が、稼動予定時間帯の電力価値よりも低いことである。３つ目の条件は、稼動予定機器の現在の時間帯に稼動させたときの「実績負荷消費電力×電力価値の差額」が、増加した電力料金と同等となることである。

電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、これらの条件が満たされる稼動予定機が存在するとき、その稼動予定機器を補正候補として表示部７１２に表示する。そして、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、補正候補を稼動予定時間帯ではなく現在の時間帯に稼動させることにより、増加した電力料金を相殺することができる旨を、表示部７１２に表示する。

なお、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、１つの稼動予定機器の稼動時間帯の移動では増加した電力料金を相殺することができない場合には、複数の稼動予定機器の組によって３つ目の条件が満たされるか判断しても良い。

また、電力料金／補正候補提示部７２２ｅは、修正計画において電力料金が当初計画よりも減少している場合にも、その旨を表示部７１２に表示しても良い。

このように、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｅは、実際の負荷消費電力量が予測と異なったときに、その差異が与える電力料金の効果／損失金額を算出して提示する。これにより、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｅは、電力料金が低減されるような電気機器６００の利用をユーザに促すことができる。

また、本実施の形態に係る電力制御装置７００ｅは、予測よりも電力料金が増加した場合に、その増加分を相殺するのに必要な電気機器の稼動時刻を提示するので、電力料金の低減を図るための指標をユーザに示すことができる。

なお、以上説明した各実施の形態では、発電装置を太陽光発電装置として説明を行ったが、これに限定されない。本発明は、発電時間帯や発電電力量を任意にコントロールすることが、比較的困難な各種の発電装置を含む電力制御システムに、適用することができる。

本発明に係る電力制御装置および電力制御方法は、電力の売買に伴う電気消費者の経済的利益を増大させることができる電力制御装置および電力制御方法として有用である。

１００ 電力制御システム
２００ 商用電力系統
３００ 系統電力計測器
４００ 太陽光発電装置
５００ 蓄電池
６００ 電気機器
７００、７００ａ、７００ｂ、７００ｃ、７００ｄ、７００ｅ 電力制御装置
７０１ 属性情報取得部
７０２ 太陽光発電電力量実績取得部
７０３ 太陽光発電電力量予測部
７０４ 負荷消費電力実績取得部
７０５、７０５ｅ 負荷消費電力量予測部
７０６ 電力制御基礎情報格納部
７０７、７０７ｅ 売却可能電力割合算出部
７０８ 電力価値算出部
７０９、７０９ａ、７０９ｂ、７０９ｃ、７０９ｅ 電力制御計画作成部
７１０ 電力制御計画格納部
７１１ 電力制御部
７１２ 表示部
７１３ａ 充電電力量算出部
７１４ｃ 予測確率算出部
７１５ｃ 電力制御計画修正部
７１６ｃ 電力料金提示部
７１７ｄ 実績売却可能電力割合算出部
７１８ｄ 実績電力価値算出部
７１９ｄ 最適蓄電池容量算出部
７２０ｅ 電気機器消費電力監視部
７２１ｅ 電気機器消費電力量予測修正部
７２２ｅ 電力料金／補正候補提示部

Claims (10)

1. 発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、前記商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電と、に関する電力制御を行う電力制御装置であって、
   前記電気機器の予測負荷消費電力量と、前記発電装置の予測発電電力量とに基づいて、前記電気機器の負荷消費電力を前記発電装置の発電電力で賄った場合の前記負荷消費電力量に対する前記発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出する売却可能電力割合算出部と、
   前記売却可能電力割合と、売電単価と、買電単価とに基づいて、各時間帯における電力価値を算出する電力価値算出部と、
   前記電力価値に基づいて、前記電力制御の計画を行う電力制御計画作成部と、を有する、
   電力制御装置。
2. 前記電力制御計画作成部は、
   前記電力価値が高い時間帯を、前記発電装置の発電電力を前記商用電力系統へ送り、かつ、前記蓄電池の蓄電電力を前記電気機器へ送る第１の時間帯に決定する、
   請求項１記載の電力制御装置。
3. 前記発電装置は、太陽光発電装置である、
   請求項１記載の電力制御装置。
4. 前記電力価値は、前記負荷消費電力を前記蓄電電力から賄った場合に、売電可能となる前記発電電力量に前記売電単価を乗じた値と、買電不要となる系統電力量に前記買電単価を乗じた値とにより定まる値である、
   請求項１記載の電力制御装置。
5. 前記予測発電電力量と、前記予測負荷消費電力量と、売却可能な前記発電電力量の上限である売却可能限度量と、に基づいて、前記発電装置の発電開始前における前記蓄電池の充電電力量を算出する充電電力量算出部、を更に有し、
   前記電力制御計画作成部は、
   前記充電電力量および前記電力価値に基づいて、前記第１の時間帯と、前記商用電力系統の系統電力を前記蓄電池へ送る第２の時間帯と、前記発電電力を前記蓄電池へ送る第３の時間帯と、を決定する、
   請求項２記載の電力制御装置。
6. 前記第３の時間帯は、前記予測発電電力量が、前記売却可能限度量と前記予測負荷消費電力量とを加算した値よりも大きい時間帯である、
   請求項５記載の電力制御装置。
7. 前記予測負荷消費電力量が実際の前記負荷消費電力量に一致することの確からしさである負荷消費電力予測確率を算出する負荷消費電力予測確率算出部と、
   前記予測負荷消費電力量と前記負荷消費電力量との差が大きいとき、前記電力制御計画作成部に対し、前記負荷消費電力予測確率を考慮した前記電力価値である確率考慮後電力価値が高い時間帯を、前記第１の時間帯に決定し直させる電力制御計画修正部と、を更に有する、
   請求項２記載の電力制御装置。
8. 前記蓄電池の償却価格に基づいて、前記発電装置の発電開始前における前記蓄電池の充電電力量を算出する最適蓄電池容量算出部、を更に有する、
   請求項１記載の電力制御装置。
9. 前記予測負荷消費電力量と前記電気機器の実績負荷消費電力量との差に基づいて、前記予測負荷消費電力量を修正する電気機器消費電力量予測修正部と、
   前記予測負荷消費電力量の修正前後での電力料金の変化に関する情報を提示する情報提示部と、を更に有する、
   請求項１記載の電力制御装置。
10. 発電装置の発電電力を商用電力系統へ送ることによる売電と、前記商用電力系統の系統電力を蓄電池および電気機器へ送ることによる買電と、に関する電力制御を行う電力制御方法であって、
    前記電気機器の予測負荷消費電力量と、前記発電装置の予測発電電力量とに基づいて、前記電気機器の負荷消費電力を前記発電装置の発電電力で賄った場合の前記負荷消費電力量に対する前記発電電力量の割合を、売却可能電力割合として算出するステップと、
    前記売却可能電力割合と、売電単価と、買電単価とに基づいて、各時間帯における電力価値を算出するステップと、
    前記電力価値に基づいて、前記電力制御の計画を行うステップと、を有する、
    電力制御方法。
    

Images