JP2013102637A - 電力管理装置、電力管理方法およびデマンド通知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力需要量が事前に求めた電力需要予測量に近づくように電力の管理を行う電力管理装置、電力管理方法およびデマンド通知装置を提供する。
【解決手段】将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、日時において電力需要者の電力消費量を取得する電力計測部と、電力需要予測部により予測された電力需要予測量と電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて、電力需要者に対して電力消費量の調整を促すデマンドを決定するデマンド制御部と、デマンド制御部により決定されたデマンドを電力需要者に対して発行するデマンド発行部とを備える電力管理装置である。
【選択図】図１

Description

本技術は、電力管理装置および電力管理方法およびデマンド通知装置に関する。

従来、多くの国において、電力需要者に対する電力供給は電力会社により独占的に行われていた。しかし近年、電気事業において競争原理を導入することにより電気事業の一層の効率化を図るとともに、より低価格で電力を供給することを目的として、電力会社以外の事業者の電力小売事業への参入することおよび電力の先物取引が実現または推進されている。

電力先物取引は例えば、必要となる電力量を予め予想し、電力市場を通して、翌日もしくは２４時間先までの電力を売買する。よって、電力小売および電力先物取引を業として行う事業者が電力取引を優位に行って大きな利益を生むためには、電力需要の予測を正確に行う必要がある。

電力需要の予測を行う技術としては、過去の気温および湿度を含む気象変数と、電力総需要量のデータとを取り込み、さらにニューラルネットによって学習を行うことで電力総需要量の予測を行う電力総需要量予測装置が提案されている（特許文献１）。

特開平５−１８９９５号公報

特許文献１に記載された電力総需要量予測装置は、過去の気象データと、電力総需要量のデータとに基づいて電力需要の予測を行うものである。電力需要は平均気温、湿度などの気象データと関連性が高いため、気象データを用いることによりある程度の電力需要の予測を行うことは可能である。

しかし、実際の気候は予測とは大きく異なる場合があるため、気象データなどに基づいて電力需要予測を行うと、需要予測結果と実際の電力消費量とに大きなズレが生じる場合がある。

本技術はこのような問題点に鑑みなされたものであり、実際の電力需要量が事前に求めた電力需要予測量に近づくように電力の管理を行う電力管理装置、電力管理方法およびデマンド通知装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、第１の技術は、将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、日時において電力需要者の電力消費量を取得する電力計測部と、電力需要予測部により予測された電力需要予測量と電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて、電力需要者に対して電力消費量の調整を促すデマンドを決定するデマンド制御部と、デマンド制御部により決定されたデマンドを電力需要者に対して発行するデマンド発行部とを備える電力管理装置である。

また、第２の技術は、電力需要者の将来の日時における電力需要を予測し、日時において電力需要者の電力消費量を測定し、予測された電力需要予測量と測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定し、決定されたデマンドを発行する電力管理方法である。

さらに、第３の発明は、将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、日時における電力需要者の電力消費量を測定する電力計測部と、電力需要予測部により予測された電力需要予測量と電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定するデマンド制御部と、デマンド制御部により決定されたデマンドを発行する電力需要者に対して発行するデマンド発行部とを備える電力管理装置から送信されるデマンドを受信する通信部と、デマンドを電力需要者に通知する通知部を備えるデマンド通知装置である。

本技術によれば、電力需要者による電力消費量を事前に予測した量に合わせて調整することができる。

図１は、電力管理装置の構成を示すブロック図である。 図２は、電力需要予測について説明するための図である。 図３は、デマンドデータベースに格納されている情報を示す図である。 図４は、電力管理装置を含むＨＥＭＳシステムの概要を示すブロック図である。 図５は、デマンド通信装置の構成を示すブロック図である。 図６は、デマンドによる電力管理処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本技術は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．実施の形態＞
［１−１.電力取引の概要］
［１−２.デマンドによる電力管理の概要］
［１−３.電力管理装置の構成］
［１−４.通知装置の構成］
［１−５.デマンドによる電力管理］
＜２．変形例＞

＜１．実施の形態＞
［１−１.電力取引の概要］
本技術に係る電力管理装置は、受渡しする電力の取引を事前に行ういわゆる電力取引で電力を調達する場合に用いられる。そこで、まず、その電力取引の概要について説明する。電力取引には、翌日、翌々日など使用する電力を取引するスポット取引（スポット市場）、当日の数時間後に使用する電力を取引する時間前取引（時間前市場）とがある。本技術に係る電力管理装置は、スポット取引で電力を調達する場合に用いられる。

スポット取引は例えば、以下のような方式により行われる。取引の対象となるのは翌日に受渡しする電力である。よって、取引対象日は取引を行う日の翌日となる。一日を３０分単位で区切ることにより４８の区分に分け、その４８商品について取引が行われる。毎朝午前８時から９時半の間に翌日分の電力の入札が行われ、９時半に取引が成立する。なお、金曜日には翌日（土曜日）、翌々日（日曜日）および３日後（月曜日）に受け渡す電力の取引が行われる。

入札は、価格および量を示すことにより行われる。取引および受け渡しは、例えば、１０００ｋｗを１単位とされる。１ｋｗｈあたりの価格は、１銭単位とする。例えば、１３:００〜１４:００の時間区分で６００ｋｗｈが７円４８銭/ｋｗｈで成約した場合、売買代金は「６００ｋｗｈ×７円４８銭/ｋｗｈ＝８９７６円」となる。また、１３:００〜１３:３０の時間区分で６００ｋｗｈが７円４８銭/ｋｗｈで成約した場合、売買代金は「６００ｋｗｈ×７円４８銭/ｋｗｈ＝４４８８円」となる。

なお、取引対象日においてスポット取引により調達した電力が不足する場合には、その取引対象日にリアルタイムで電力取引を行い電力を調達することとなる。取引対象日当日においてはスポット取引に比べて電力の値段が高くなるのが通常である。したがって、なるべく取引対象日当日には電力の取引を行わないことが望ましい。

［１−２.デマンドによる電力管理の概要］
本技術に係る電力管理装置は、スポット取引に用いるために取引対象日前に取引対象日における電力需要量を予測する。このスポット取引のために予測する電力需要量を第１電力需要予測量と称する。また、第１電力需要予測量を求める予測処理を第１電力需要予測と称する。この第１電力需要予測量に基づいてスポット取引が行われる。

詳しくは後述するが、電力需要量の予測は過去の電力消費量、過去の気象情報などに基づいて行われる。よって、取引対象日における天候などが予測と異なると、それにより電力需要予測量と実際の取引対象日当日における電力需要量とに誤差が生じることとなる。例えば、第１電力需要予測においては気温が低いため第１電力需要予測量は低く求められたが、取引対象日当日は気温が高く需要者がエアコンの多用することにより、電力需要量が増加してしまった場合などである。

そこで本技術は、第１電力需要予測の後に再度電力需要予測を行う。この第１電力需要予測の後に行う予測を第２電力需要予測と称する。第２電力需要予測は例えば取引対象日当日に行われる。第２電力需要予測により求められる予測量を第２電力需要予測量と称する。

そして、第１電力需要予測量と第２電力需要予測量とを比較して誤差がある場合には、その誤差を調整するように需要者にデマンドを発行する。なお、デマンドとは、電力需要量の調整するために、需要者に様々な行動をとるように促すための指示である。また、需要者とは、電力を使用する者であり、本技術に係る電力管理装置によって電力管理を受ける個人、家族、団体、会社、組織などのことをいう。

第１電力需要予測量が第２電力需要予測量に比べて足りない場合には、取引対象日当日の電力需要量を削減するようにデマンドが発行される。また、第１電力需要予測量が第２電力需要予測量に比べて多い場合には、取引対象日当日の電力需要量を増加するようにデマンドが発行される。需要者がデマンドに従い行動し、電力需要量が調整されれば、取引対象日に電力取引を行う必要がなくなるため、経済的である。

［１−３.電力管理装置の構成］
次に、本技術に係る電力管理装置１００の構成について説明する。図１はデマンドによる電力管理を行う電力管理装置１００の構成を示すブロック図である。電力管理装置１００は、電力需要計測部１１０、環境情報入力部１２０、電力需要予測部１３０、デマンド制御部１４０、デマンド発行部１５０、デマンド通知装置１６０およびデマンド監視部１７０とから構成されている。

電力需要計測部１１０、環境情報入力部１２０、電力需要予測部１３０、デマンド制御部１４０は例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などから構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵにより読み込まれるプログラムが格納されている。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムを実行することによって各部に応じた処理を行う。

電力需要計測部１１０は、例えばインターネットなどのネットワークを介して、需要者の電力消費量を測定する電力測定機器に接続される。電力測定機器は例えば、需要者の住宅などに設けられている。これにより、需要者の電力消費量を取得する。この電力消費量が、需要者が必要とする電力需要量となる。電力需要計測部１１０は、特許請求の範囲における電力計測部に相当するものである。なお、電力測定機器は、例えば、電流計としての機能と電圧計としての機能を備えることにより電力を測定する。また、電流波形を取得し分析することにより電力を測定するものであってもよい。

電力需要計測部１１０は、需要者が発電設備を有する場合には、その発電設備による発電量を測定する発電量測定機器、需要者が蓄電設備を有する場合にはその蓄電量を測定する蓄電量測定機器などにも接続される。これにより、発電設備による発電量、蓄電設備における蓄電量を取得する。そして、電力消費量、発電設備による発電量、蓄電設備における蓄電量から、需要者が調達する必要がある電力量を電力需要量として算出する。算出された電力需要量は電力需要予測部１３０に供給される。

なお、需要者が発電設備および蓄電設備を所有しており、発電設備をより得られた電力を全て自家消費に充てる場合、電力需要量は「電力消費量＋発電設備からの発電量＋蓄電設備からの放電量」となる。需要者が発電設備のみを所有しており、発電設備をより得られた電力を全て自家消費に充てる場合、電力需要量は「電力消費量＋発電設備からの発電量」となる。また、需要者が蓄電設備のみを有しており、蓄電設備に蓄えられた電力を自家消費に充てる場合、電力需要量は「電力消費量＋蓄電設備からの放電量」となる。なお、蓄電設備への蓄電は買電などにより行われる。さらに、需要者が発電設備、蓄電設備を所有していない場合には電力需要量は電力消費量と等しくなる。

なお、蓄電設備は、例えば、電気を蓄える蓄電池モジュール、蓄電制御および管理などを行う蓄電制御部などから構成されている。蓄電池モジュールは例えば、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素電池など充放電を行うことができるものであればいかなるものを採用してもよい。

また、発電設備は、電力以外のエネルギーを電力に変換することにより電力を生み出す設備である。発電設備としては、環境負荷が低いいわゆる自然エネルギー、再生可能エネルギーなどと称されるエネルギーを用いた発電設備であることが好ましい。例えば、太陽光、太陽熱、風力、水力、マイクロ水力、潮汐力、波力、水の温度差、海流、バイオマス、地熱、音や振動などのエネルギー、などを利用した発電設備である。また、発電機能を備えるエアロバイク、人が上を歩くことにより発電する仕組みを有する床（発電床などと称される。）などの発電設備であってもよい。

電力管理装置１００の説明に戻る。環境情報入力部１２０は、環境情報を得て、電力需要予測部１３０にその環境情報を入力するためのものである。環境情報としては例えば、晴れ、曇、雨、雪などの天気の種類、気温、湿度、降水量、風力、日照量などの気象情報が挙げられる。環境情報入力部１２０は例えば、インターネットなどのネットワークを介して気象庁などが提供する気象情報を環境情報として取得するようにしてもよい。また、温度計、湿度計、雨量計、風力計など各種測定機に接続され、それらの測定機から気象情報を取得するようにしてもよい。さらに、一般企業などが提供する気象情報データベースなどから取得するようにしてもよい。

電力需要予測部１３０は、上述した第１電力需要予測と第２電力需要予測とを行うものである。第１電力需要予測は、スポット取引の取引対象日における需要者の電力需要量を予測するものである。電力需要予測部１３０は時計機能、カレンダー情報を有しており、現在、過去、未来の日時、時間を把握可能なものとする。

電力需要予測部１３０は、電力需要データベース１３１を備えている。電力需要予測部１３０は、電力需要計測部１１０から供給された過去の電力需要量、環境情報入力部１２０から供給された環境情報、日付、時刻を対応させて電力需要データベース１３１に格納する。電力需要予測部１３０はその電力需要データベース１３１を参照することにより、需要者の予測日時における電力需要量を予測する。

電力需要予測部１３０における電力需要予測は例えば、電力需要データベース１３１に格納された情報に基づき、特許文献１に記載されているような、ニューラルネットワーク処理を用いた学習、既存の学習アルゴリズム、帰納学習などを行うことによって行われる。ニューラルネットワーク処理とは、人間の脳の仕組みを模倣して構築された、パターン認識や予測が可能な情報処理機構である。

このような学習を行いながら電量需要予測を行うことによって、例えば、「需要者は毎週火曜日と土曜日には電力需要量は５ｋｗ以下となる。」、「７月から９月で気温が３０度以上の時には電力需要量は１０ｋｗ以上となる。」、「毎月３日は電力需要量が約３ｋｗとなる。」、というような電力需要予測が可能となる。なお、電力需要量、環境情報が電力需要データベース１３１に溜め込まれていくに従い、参照することができる情報が増えていくため、この学習による予測は精度が高まっていく。

電力需要予測部１３０により求められた第１電力需要予測量は例えば、外部との通信により電力を調達する電力調達部２００に供給される。電力調達部２００は、電力供給を行う電力関連事業者にネットワークなどを介して接続されている。そして、電力需要予測部１３０により求められた第１電力需要予測量を調達すべき電力量として電力関連事業者に送信する。

なお、電力関連事業者とは、電力を需要者に供給するための、発電・変電・送電・配電、売買などを担う電力会社、発電業者、送電業者、分電業者、電力小売事業者などを含むものであるとする。そして、例えば、電力関連事業者に含まれる電力小売事業者によって電力需要予測結果に基づいた電力取引が行われる。電力需要予測量は、電力小売業者に用いられる場合もあれば、電力会社によって用いられる場合もある。最終的に、電力関連事業者から各需要者に対して電力取引に応じた量の電力が供給される。

図２は、第２電力需要予測について説明するための図である。取引対象日当日においては、所定の長さの期間である電力需要量参照期間における電力需要量に基づいて、調整対象期間における第２電力需要予測量を求める。調整対象期間とはデマンド発行による電力需要の調整の対象となる時間帯である。

第１電力需要予測量に基づいてスポット取引で前日以前に予め電力を調達しておき、その後、取引対象日当日に第２電力需要予測を行い、第２電力需要予測量を算出する。そして、第１電力需要予測量と第２電力需要予測量との差から第１電力需要予測量の誤差をデマンド発行により調整する。

例えば、電力需要量参照期間における電力需要量の変化率から調整対象期間における電力需要予測量を求める。この電力需要予測量が第２電力需要予測量となる。この第２電力需要予測は例えば、電力需要量参照期間が経過した時点で行われる。第２電力需要予測量はデマンド制御部１４０に供給される。

なお、電力需要量参照期間と調整対象期間との間には通知期間が介在している。この通知期間は、調整対象期間における電力需要量を調整するためのデマンドの通知を行う期間である。

図２においては、調整対象期間１３：３０〜１４：００における第２電力需要予測量を、電力需要量参照期間１２：００〜１３：００における電力需要量から求める。予測は１３：００に行われている。そして、１３：００〜１３：３０の間に１３：３０〜１４：００における電力消費量を調整するように需要者にデマンドを通知する。

引き続き、調整対象期間１４：００〜１４：３０における第２電力需要予測量を、電力需要量参照期間１２：３０〜１３：３０における電力需要量から求める。予測は１３：３０に行われている。そして、１３：３０〜１４：００の間に１４：００〜１４：３０における電力消費量を調整するように需要者にデマンドを通知する。

引き続き、調整対象期間１４：３０〜１５：００における第２電力需要予測量を、電力需要量参照期間１３：００〜１４：００における電力需要量から求める。予測は１４：００に行われている。そして、１４：００〜１４：３０の間に１４：３０〜１５：００における電力消費量を調整するように需要者にデマンドを通知する。

このような第２電力需要予測量の算出を取引対象日当日において１日分（０時から２４時（０時））まで継続して行う。なお、図２に示された電力需要量参照期間、通知期間、調整対象期間の長さは例示であり、それらは図２に示される時間に限られるものではない。何れの時間ももっと長くしても短くしてもよい。

電力管理装置１００の説明に戻る。デマンド制御部１４０は、電力需要予測部１３０から供給される第１電力需要予測量と、第２電力需要予測により求められる第２電力需要予測量の差分（以下、差分電力量）を算出する。差分電力量は、第１電力需要予測量が第２電力需要予測量よりも少ない場合にはマイナス（電力が不足している）となる。一方、差分電力量は、第１電力需要予測量が第２電力需要予測量よりも多い場合にはプラス（電力が余っている）となる。

すなわち、この差分電力量は、事前に予測した第１電力需要予測量に基づいて調達した電力が当日において足りないのか、余分なのかを示すものである。

また、デマンド制御部１４０は、事前に管理対象である需要者が使用する電気機器の種別、個数、各電気機器（複数の動作モードを有する機器の場合には動作モードごとの）の消費電力などを示す情報を保持している。

これらの情報は、本技術を用いたサービスを行う事業者が各需要者の住宅などをまわって取得し、デマンド制御部１４０に格納するようにしてもよい。また、本技術を用いたサービスの契約時に需要者から提供してもらい、デマンド制御部１４０に格納するようにしてもよい。さらに、機器センサなどによって自動的に取得するようにしてもよい。

機器センサとしては、例えばＩＣ（Integrated Circuit）などにより構成され、住宅の分電盤に設けられるものがある。機器センサは、コンセントを介して分電盤に接続されている電気機器のうち、どの電気機器が稼働中であるかを検出し、さらに、稼働している電気機器の電力消費量を測定するものである。機器センサは、分電盤に流れる電流値を測定することにより電流波形を取得する。電気機器へ供給される電流の波形は、電気機器の種類及びメーカなどによって異なっている。そこで、例えば、機器センサが各機器の正常時における波形を予め保持しておき、電力供給時の電流波形と比較することにより、分電盤に接続され、稼働している電気機器の種別を判定することができる。さらに、取得した電流波形に基づいて、電気機器の電力消費量を測定する。

このようにして、分電盤に接続されているどのような電気機器が接続され、どの電気機器が稼働中であり、さらに電気機器の電力消費量を把握することができる。これらの情報は例えば、インターネットなどのネットワーク通じて電力管理装置１００のデマンド制御部１４０に送信される。

また、電気機器の種別、稼働している機器の検出、電力消費量の測定は上述のように分電盤に設けられた機器センサによって行うのではなく、それらの検出、測定を行うことができるものであればどのようなものを用いてもよい。他の方法としては例えば、いわゆるスマートタップを用いて行うようにしてもよい。

スマートタップとは、電力センサと通信モジュールを内蔵した消費電力測定機器である。コンセントにスマートタップを差し込んでおき、電力消費量を把握したい電気機器をつなげて使用する。スマートタップにより各電気機器の電力使用状況がリアルタイムに計測・分析され、その計測・分析データがスマートタップが備える通信モジュールなどにより電力管理装置１００に送られる。電気機器使用時の電流の波形などは、電気機器の種類によって異なるので、スマートタップによる計測・分析データから接続されている電気機器の種別、その電気機器の消費電力を把握することができる。

電気機器としては、一般家庭においては、テレビジョン受像機、オーディオ機器、冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機、空調機器、アイロン、ドライヤ、電気ストーブ、電気コンロ、オーブン、電気カーペット、パーソナルコンピュータ、コピー機、ファクシミリ、プリンタ、空調機器などがある。さらに、店舗、商業施設などにおいては照明機器、空調機器、エレベーターなどの輸送機器などがある。なお、電気機器はこれらに限られず電力により動作する機器であればどのようなものでもよい。

デマンド制御部１４０の機能の説明に戻る。デマンド制御部１４０は差分電力量に応じて需要者に対するデマンドを決定する。上述したように、デマンドとは、需要者の電力消費量を調整するために、需要者に様々な行動をとるように促すための指示である。デマンド制御部１４０は、需要者ごとの過去のデマンドとそのデマンドに対する需要者の対応の履歴をデマンドデータベース１４１に保持している。その過去のデマンドに関する履歴を参照することにより、需要者ごとのデマンドを決定する。

差分電力量がマイナスである場合のデマンドとしては、電力消費量を削減する内容のものとなる。例えば、電気機器の電源オフ、電気機器の設定変更、各種店舗のクーポン発行、イベントの通知などである。

電気機器の電源オフとは、需要者が使用するテレビ、エアコン、パーソナルコンピュータ、ライトなどの電気機器の電源をオフにすることを要求するものである。これにより需要者の電力需要量を削減することができる。電気機器の設定変更とは、エアコンの設定温度を下げるなど、電気機器の電源をオフにしなくても電気機器の各種設定を変更することにより電力需要量を削減するものである。

各種店舗のクーポン発行とは、飲食店などにおいて割引、その他のサービスなど受けることができるクーポンを発行することである。クーポンを発行することにより需要者に外出するインセンティブを与えることができる。需要者が外出すれば、住宅内における電気機器の使用が停止されるため、電力消費量を削減することができる。なお、クーポンはＥメールなどによる電子クーポンとして提供するようにするとよい。

イベントの通知とは、お祭り、各種音楽イベント、映画イベント、スポーツイベント、パレード、各種伝統行事などの催し物の内容、開催日時などの通知を行うものである。イベントの開催を通知することにより需要者に外出するインセンティブを与えることができる。需要者がそのイベントに興味を持ち、外出すれば住宅内における電気機器の使用が停止されるため、電力需要量を削減することができる。

一方、デマンドは、差分電力量がプラス、すなわち、第１電力需要予測量が第２電力需要予測量よりも多い場合（調達した電力の方が使用する電力より多い場合）には、電力需要量を増加する内容のものとなる。例えば、効率のよい電気機器の使用を促すデマンドなどが考えられる。例えば、電力が余っている場合に洗濯機を稼働させて洗濯を行なっておけば、近い将来、電力が不足しているときに洗濯を行わなくて済むので、電気を効率よく使用することが可能となる。

次に、デマンドの決定について説明する。上述したように過去に需要者に発行したデマンドと、そのデマンドに対する需要者の対応状況は関連付けられてデマンド制御部１４０のデマンドデータベース１４１に格納されている。そして、デマンド制御部１４０は過去のデマンドの種別とデマンドに対する需要者の対応状況から図３に示されるように、デマンドとそのデマンドに対する需要者の応答率を算出する。図３はデマンド種別ごとにそのデマンドに対して需要者が正しく応答した割合である応答率とが対応付けられて、応答率が高い順に並べられている。図３に示されるデマンドはあくまで例示であり、さらに多くのデマンドを発行する事が可能である。また、応答率、順位も例示である。

このデマンドデータベース１４１に従って、応答率が高いデマンドを優先して発行するデマンドとして決定することにより、各需要者に合致したデマンドを発行することができる。これにより、効率よくデマンドによる電力調整を行うことができる。また、需要者の立場にとっては、対応する気のない、または対応することができないデマンドが通知されることが少なくなるため、需要者がデマンドに対して煩わしさを感じることを抑制することができる。

なお、デマンド制御部１４０には、後述するデマンド監視部１７０により取得される需要者のデマンドに対する対応状況がフィードバックとして供給される。これを用いて、デマンド制御部１４０はデマンドデータベース１４１を常時更新していく。これにより、本技術によるサービスを利用すればするほど、需要者の嗜好に合致したデマンドを発行することが可能となる。

なお、デマンドの決定は、需要者が使用する電気機器の消費電力と関連付けて行う必要がある。上述したようにデマンド制御部１４０は、事前に管理対象である需要者が使用する電気機器の種別、個数、各電気機器の消費電力などを示す情報を保持している。また、外出することによりどのくらいの電力が削減できるかも過去の需要者のデマンドに対する応答から把握することができる。

例えば、差分電力量がマイナス２０ｗｈであり、２０ｗｈ電力需要量を削減する必要があるとする。この場合、上述したように応答率が高いデマンドを優先するとともに、電気機器の消費電力を参照してデマンドを決定する。例えば、デマンドが「電気機器のオフ」である場合、電気機器の消費電力を参照してどの電気機器をオフにすることにより２０ｗｈ削減できるかを求める。これは１つの電気機器で達成できる場合もあれば、複数の電気機器をオフにすることにより達成される場合もある。

また、２０ｗｈ削減が必要であるが、電気機器のオフのデマンドには応答率が低い需要者に対しては、クーポンの発行、イベントの通知などの外出を促すデマンドが選択される。

このようなデマンドの決定は、デマンドは過去に発行されたデマンドおよびそのデマンドに対する需要者の応答率、電気機器の消費電力、外出時の削減電力量などに基づいて公知のニューラルネットワーク処理を用いた学習、または、既存の学習アルゴリズム、帰納学習などを行うことによって決定することが可能である。

デマンド制御部１４０は、決定したデマンドの発行をデマンド発行部１５０に指示する。デマンド発行部１５０は、例えば、インターネットなどのネットワークなど介してデマンド通知装置１６０に接続されている。そして、デマンド発行部１５０はデマンドを需要者に通知するために、デマンド情報をデマンド通知装置１６０に送信する。

デマンド通知装置１６０は、デマンド発行部１５０から送信されたデマンドを需要者に通知する通知手段である。デマンド通知の手段としては例えば、ＬＥＤなどの点灯、Ｅメールなどの各種文字メッセージ、音声アナウンスなどが挙げられる。通知方法がＬＥＤなどの点灯である場合にはデマンド通知装置１６０はＬＥＤを備える通知用端末となる。ＬＥＤを備える通知用端末としてはＬＥＤを備えるゲートウェイ機器、ＬＥＤを備えるコンセントプラグなどが考えられる。

また、通知方法がＥメールなどの各種文字メッセージである場合には、デマンド発行部１５０はメッセージ送信用サーバとなり、デマンド通知部は携帯電話機、スマートフォン、パーソナルコンピュータなどのメール受信端末となる。デマンド通知手段が音声アナウンスである場合には、デマンド発行部１５０は音声情報送信装置、デマンド通知部はスピーカなどを備える音声出力装置となる。また、スマートフォンの場合にはアプリをインストールすることにより、スマートフォンが本技術に係るデマンド通知に対応した機能（ＬＥＤ点灯、音声、文字メッセージなど）を有するようにしてもよい。デマンド通知装置１６０の具体的構成については後述する。

デマンド監視部１７０は、通知されたデマンドに対する需要者の対応状況の監視、把握を行うものである。需要者に通知されたデマンドが電気機器のオフ、電気機器の設定変更である場合には、デマンド監視部１７０は、需要者の住宅に設けられている需要者の電力消費量を測定する電力消費測定装置から電力消費量を取得する。

また、デマンドが各種店舗のクーポンである場合には、その店舗における料金支払い・クーポンの使用を管理するレジシステム、ＰＯＳ（Point Of Sales system）システムなどからクーポン使用情報を受け取るシステムとなる。例えば、Ｅメールなどにより需要者に送信される電子クーポンに固有の識別子を付与しておけば、どの電子クーポンが使用されたかを確認することができるため、需要者がデマンドに対応したか否かを確認することができる。

また、デマンドがイベントの通知である場合には、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）で需要者の位置を把握することにより需要者が外出したか否かを確認するためのＧＰＳ発信機とＧＰＳ受信機からなるＧＰＳシステムとなる。なお、クーポンの使用、需要者の外出を確認できない場合には、需要者宅などに設けられた電力消費測定装置から得られる需要者の電力消費量から需要者の対応状況を監視、把握するようにしてもよい。需要者がクーポンを使用、イベントに行くなどにより外出した場合には、電気機器は使用されず電力需要量は低下するはずだからである。

デマンド監視部１７０により取得した需要者のデマンドに対する対応情報はデマンド制御部１４０に供給され、デマンドデータベース１４１にデマンドと対応付けられて格納される。デマンド監視部１７０により取得した需要者のデマンド対応状況をデマンドデータベース１４１に格納していくことにより、より需要者の嗜好に合致したデマンドを出すことが可能となる。

以上のようにして電力管理装置１００が構成されている。電力管理装置１００は例えば、ＨＥＭＳ（home energy management system）システムにおいて用いられる。ＨＥＭＳとは、ＩＴ技術などを用いることにより、の一般家庭などにおけるエネルギーの使用を効率良く行い、省エネルギー化を実現するシステムのことである。

図４を参照して、電力管理装置１００を適用したＨＥＭＳシステムの概要について説明する。図４は、電力管理装置１００の機能を備えており電力管理を行う管理サーバ１０００と、複数の管理対象２０００、電力関連事業者３０００との関係を示すものである。管理体制２０００とは需要者が電力を使用する住宅、マンション、ビルディング、商業施設、ビルディングや商業施設のフロアなどである。電力管理装置１００を構成する、電力需要計測部１１０、環境情報入力部１２０、電力需要予測部１３０、デマンド制御部１４０、デマンド発行部１５０は本技術に係るサービスを提供する事業者側の管理サーバ１０００に設けられる。デマンドによる電力管理は管理サーバ１０００で行われる。

図４に示されるように、電力管理を行う管理サーバ１０００は複数の管理対象２０００をその管理下に置き、管理対象２０００それぞれについて電力管理を行う。管理サーバ１０００と管理対象２０００とは例えばインターネットなどのネットワーク４０００を介して接続されている。デマンド通知装置１６０は管理対象２０００側に設置され、管理サーバ１０００に設けられているデマンド発行部１５０からのデマンドはネットワーク４０００を介して管理対象２０００側のデマンド通知装置１６０に送信される。

本技術に係る電力管理はいわゆるクラウドサービスとして需要者に提供される。クラウドサービスとは、ネットワーク上に存在するサーバによって提供するサービスであり、インターネットをベースとしたコンピュータの利用形態の一つである。必要な処理は基本的に全てサーバ側で行われる。ユーザはデータを自分のパソコン、スマートフォン、携帯電話機などではなく、インターネット上のサーバに保存する。よって、自宅、会社、ネットカフェ、学校、外出先など、さまざまな環境においてもサービスの利用、データを閲覧、編集、アップロードなどを行うことができる。

電力関連事業者は、上述したように発電・変電・送電・配電、売買などを担う電力会社、発電業者、送電業者、分電業者、電力小売事業者などを含むものあり、電力関連事業者はネットワークを介して管理サーバ１０００に接続されている。

例えば、電力関連事業者に含まれる電力小売事業者によって電力取引が行われる。電力関連事業者から各管理対象に対して電力が供給される。

［１−４.デマンド通知装置の構成］
次に、電力管理装置１００を構成するデマンド通知装置１６０について説明する。図５Ａ乃至図５Ｃは通知装置の概略構成を示すブロック図である。図５Ａは通知装置の第１の例を示す図である。デマンド通知装置１６０は、通信部１６１、制御部１６２、ＬＥＤ１６３から構成されている。

通信部１６１は、例えば、所定のプロトコルに基づいてインターネット、専用回線などのネットワークを介して電力管理装置１００を構成するデマンド発行部１５０と通信を行うための通信モジュール、ネットワークインターフェースである。通信方式は有線通信、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）、３Ｇ回線を用いた通信など、どのようなものでもよい。

制御部１６２は例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵにより読み込まれるプログラムが格納されている。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに格納されているプログラムに基づき様々な処理を実行することによってデマンド通信装置１６０の各部および全体の制御を行う。

ＬＥＤ１６３は、制御部１６２の制御のもと点灯する１または複数の発光手段である。ＬＥＤ１６３が点灯することにより需要者に対してデマンドの通知が行われる。発行されたデマンドに応じて制御部１６２がＬＥＤ１６３の点滅回数、点灯時間、点灯する色などを変化させることによってデマンドを需要者に通知することができる。

図５Ｂはデマンド通知装置１６０の第２の例を示す図である。第２の例のデマンド通知装置１６０は、通信部１６１、制御部１６２音声処理部１６４および音声出力部１６５とから構成されている。通信部１６１および制御部１６２は第１の例と同様のものである。通信部１６１はインターネットなどのネットワークを介してデマンド発行部１５０から送信されたデマンドを通知するための音声データを受信する。音声データは音声処理部１６４に供給される。音声処理部１６４は音声データに対してデコード処理、増幅処理などの所定の処理を施して音声出力部１６５に供給する。

音声出力部１６５は、制御部１６２の制御のもと音声を出力するスピーカである。音声出力部１６５からはデマンドに応じた音声アナウンスが出力される。例えば「１３時〜１４時の間はテレビを消してください。」、「１５時〜１７時の間はエアコンの設定温度を１度下げてください。」、「駅前でお祭りが開催されています。」などである。これにより、デマンドを需要者に通知することができる。また、アラーム音を出力するようにしてもよい。

図５Ｃはデマンド通知装置１６０の第３の例を示す図である。第３の例のデマンド通知装置１６０は、通信部１６１、制御部１６２、映像処理部１６６および表示部１６７とから構成されている。通信部１６１および制御部１６２は第１の例と同様のものである。通信部１６１はインターネットなどのネットワークを介して、デマンド発行部１５０から送信されたデマンドを通知するための映像データを受信する。映像データは映像処理部１６６に供給される。映像処理部１６６は映像データに対して所定の処理を施して表示部１６７に供給する。

表示部１６７は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)パネルなどにより構成された表示手段である。表示部１６７には、制御部１６２の制御のもとデマンド内容を記述した文字メッセージなどを表示する。これにより、デマンドを需要者に通知することができる。

デマンド通知装置１６０は上述のものに限られず、上述した第１乃至第３の例を組み合わせて、ＬＥＤ１６３、音声出力部１６５および表示部１６７を備える構成としてもよい。これにより、例えば、表示部１６７によるメッセージ表示を行ない、所定時間経過後、音声出力部１６５による音声アナウンスを行い、さらに所定時間経過後、音声出力部１６５からのアラームと、LED１６３の点滅を行うなどの通知が可能となる。これにより、確実にデマンドを需要者に通知することができる。なお、デマンド通知装置は上述のものに限られず、デマンドを需要者に伝えることができればどのようなものであってもよい。

また、独立した装置ではなく、上述の第１乃至第３の例の構成を備えるコンセントプラグとして構成してもよい。この場合、デマンドに対応する電気機器が接続されたコンセントプラグにおいてデマンドの通知がなされるようにするとよい。

［１−５.デマンドによる電力管理］
次に上述した電力管理装置１００により行われるデマンドによる電力管理について説明する。電力管理は上述したスポット取引で電力を調達する上で行うものとする。

まず、ステップＳ１で電力需要予測部１３０は、上述したスポット取引に用いるための第１電力需要予測量を算出する。算出された第１電量需要予測量は電力調達部２００に供給され、電力調達部２００が電力関連事業者にその第１電量需要予測量を送信する。そして、その電力関連事業者によりスポット取引が行われ、取引対象日である翌日分の電力が調達される。また、第１電力需要予測量はデマンド制御部１４０にも供給される。

取引対象日当日に至ると、次にステップＳ２で電力需要予測部１３０は、電力測定部から供給される取引対象日当日の電力需要量参照期間における電力需要量に基づいて、取引対象日当日の調整対象期間における電力需要量を予測する第２電力需要予測を行なう。第２電力需要予測で求められた第２電力需要予測量はデマンド制御部１４０に供給される。

次にステップＳ３で、デマンド制御部１４０はステップＳ２で求めた第２電力需要予測量とステップＳ１でスポット取引のために求めた第１電力需要予測量との差分である差分電力量を算出する。

次にステップＳ４でデマンド制御部１４０は、差分電力量に基づいて調整対象期間における電力消費量を調整するためのデマンドを決定する。このデマンドは上述したように、過去のデマンドとそのデマンドに対する需要者の対応状況とが関連付けられて格納されているデマンドデータベースを参照することにより求められる。

次にステップＳ５で、デマンド発行部１５０がデマンド通知装置１６０に対してデマンドの発行を行い、デマンド通知部によりデマンドが需要者に通知される。次にステップＳ６で、デマンド監視部１７０が需要者のデマンドに対する対応を監視、把握する。以上のようにしてデマンド発行による電力管理が行われる。

本技術に係る電力管理によれば、電力需要量を一時的に削減、または増加させるように需要者を誘導することができる。これにより、電力需要量を一時的に調整することができ、電力小売り事業者に利益をもたらすことができる。なぜなら、スポット取引により電力を事前に調達しておき、当日に電力が足りなかった場合には、割高な値段でリアルタイムに電力を調達しなければならないからである。また、電力需要量を削減することにより、電気の無駄遣いを減らすことができる。

デマンドは、電気機器の電源オフ、クーポンの発行、イベントの通知などの形式で行われ、需要者には電力の具体的な値などは提示されないため、需要者がデマンドは気楽にデマンドに対応することが可能となる。ただし、これはデマンドの通知において電力値を提示することを排除するものではない。

また、クーポン、イベントの通知などにより需要者に外出を促進することにより、電力を削減できると共に、他の事業の宣伝広告も行うことができる。また、他の事業と関連づけて、ビジネスの拡大に寄与することも可能となる。以上のようにして本技術に係るデマンドによる電力管理が行われる。
＜２．変形例＞
以上、本技術の一実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

実施の形態では、需要者ごとに電力需要予測、差分電力量算出を行うように説明を行った。しかし、電力取引においては、電力小売事業者は通常、契約を結んでいる複数の需要者の電力需要予測量を合算して、一度の電力取引で複数の需要者のための電力を調達する。そこで、デマンドによる電力管理も同様に、契約を結んでいる複数の需要者を束ねて、電力需要予測、差分電力量の算出を行う。そして、差分電力量を各需要者に配分して、需要者ごとにデマンドを決定するようにしてもよい。

実施の形態では、差分電力量が存在する場合にはデマンド発行を行うと説明を行った。しかし、差分電力量と所定の閾値を比較し、差分電力量が所定の閾値以上である場合にのみデマンドを発行するようにしてもよい。これにより、差分電力量が僅かな場合にはデマンドは発行されないため、頻繁にデマンド発行がなされて、需要者に不快感を与えることが防止することができる。

実施の形態では、第２電力需要予測は取引対象日当日に行うとして説明を行ったが、例えば、取引対象日の前々日にスポット取引を行い、その次の日である取引対象日の前日に第２電力需要予測を行い、デマンド発行によって取引対象日当日における電力管理を行うようにしてもよい。

本技術は以下のような構成も取ることができる。

（１）将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、
前記日時において前記電力需要者の電力消費量を取得する電力計測部と、
前記電力需要予測部により予測された電力需要予測量と前記電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて、電力需要者に対して前記電力消費量の調整を促すデマンドを決定するデマンド制御部と、
該デマンド制御部により決定された前記デマンドを前記電力需要者に対して発行するデマンド発行部と、
を備える
電力管理装置。

（２）前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも少ない場合、前記電力消費量を削減するように前記デマンドを決定する
前記（１）に記載の電力管理装置。

（３）前記デマンド制御部は、前記電力需要者に電気機器の使用を制限させるように前記デマンドを決定する
前記（１）または（２）に記載の電力管理装置。

（４）前記デマンド制御部は、前記電力需要者に外出を促すように前記デマンドを決定する
前記（１）から（３）のいずれかに記載の電力管理装置。

（５）前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも多い場合、前記電力消費量を増加するように前記デマンドを決定する
前記（１）から（５）のいずれかに記載の電力管理装置。

（６）前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも多い場合、前記電気機器の使用を促すように前記デマンドを決定する
前記（１）から（５）のいずれかに記載の電力管理装置。

（７）前記デマンドに対する前記電力需要者の対応状況を把握するデマンド監視部をさらに備え、
前記デマンド発行部により発行された前記デマンドと、前記デマンド監視部により得た前記電力需要者の前記デマンドへの対応状況と関連付けて格納するデータベースと
をさらに備え、
前記デマンド制御部は、前記データベースを参照することにより前記デマンドを決定する
前記（１）から（６）のいずれかに記載の電力管理装置。

（８）前記デマンド発行部により発行された前記デマンドを前記電力需要者に通知するデマンド通知部をさらに備える
前記（１）から（７）のいずれかに記載の電力管理装置。

（９）電力需要者の将来の日時における電力需要を予測し、
前記日時において前記電力需要者の電力消費量を測定し、
予測された電力需要予測量と測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定し、
決定されたデマンドを発行する
電力管理方法。

（１０）将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、
前記日時における前記電力需要者の電力消費量を測定する電力計測部と、
前記電力需要予測部により予測された電力需要予測量と前記電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定するデマンド制御部と、
該デマンド制御部により決定されたデマンドを発行する前記電力需要者に対して発行するデマンド発行部と、
を備える電力管理装置から送信される前記デマンドを受信する通信部と、
前記デマンドを前記電力需要者に通知する通知部と
を備えるデマンド通知装置。

１００・・・・電力管理装置
１１０・・・・電力需要計測部
１３０・・・・電力需要予測部
１４０・・・・デマンド制御部
１４１・・・・デマンドデータベース
１５０・・・・デマンド発行部
１６０・・・・デマンド通知装置
１７０・・・・デマンド監視部

Claims (10)

1. 将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、
   前記日時において前記電力需要者の電力消費量を取得する電力計測部と、
   前記電力需要予測部により予測された電力需要予測量と前記電力消費量とに基づいて、電力需要者に対して前記電力消費量の調整を促すデマンドを決定するデマンド制御部と、
   該デマンド制御部により決定された前記デマンドを前記電力需要者に対して発行するデマンド発行部と、
   を備える
   電力管理装置。
2. 前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも少ない場合、前記電力消費量を削減するように前記デマンドを決定する
   請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記デマンド制御部は、前記電力需要者に電気機器の使用を制限させるように前記デマンドを決定する
   請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記デマンド制御部は、前記電力需要者に外出を促すように前記デマンドを決定する
   請求項２に記載の電力管理装置。
5. 前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも多い場合、前記電力消費量を増加するように前記デマンドを決定する
   請求項１に記載の電力管理装置。
6. 前記デマンド制御部は、前記電力需要予測量が前記電力消費量よりも多い場合、前記電気機器の使用を促すように前記デマンドを決定する
   請求項５に記載の電力管理装置。
7. 前記デマンドに対する前記電力需要者の対応状況を把握するデマンド監視部をさらに備え、
   前記デマンド発行部により発行された前記デマンドと、前記デマンド監視部により得た前記電力需要者の前記デマンドへの対応状況と関連付けて格納するデータベースを
   をさらに備え、
   前記デマンド制御部は、前記データベースを参照することにより前記デマンドを決定する
   請求項１に記載の電力管理装置。
8. 前記デマンド発行部により発行された前記デマンドを前記電力需要者に通知するデマンド通知部をさらに備える
   請求項１に記載の電力管理装置。
9. 電力需要者の将来の日時における電力需要を予測し、
   前記日時において前記電力需要者の電力消費量を測定し、
   予測された電力需要予測量と測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定し、
   決定されたデマンドを発行する
   電力管理方法。
10. 将来の日時における電力需要者の電力需要を予測する電力需要予測部と、
    前記日時における前記電力需要者の電力消費量を測定する電力計測部と、
    前記電力需要予測部により予測された電力需要予測量と前記電力計測部により測定された電力消費量とに基づいて電力需要者に対するデマンドを決定するデマンド制御部と、
    該デマンド制御部により決定されたデマンドを発行する前記電力需要者に対して発行するデマンド発行部と、
    を備える電力管理装置から送信される前記デマンドを受信する通信部と、
    前記デマンドを前記電力需要者に通知する通知部と
    を備えるデマンド通知装置。

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