JP2013174421A - ヒートポンプ機器エネルギー管理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のヒートポンプ機器を管理するヒートポンプ機器エネルギー管理装置である。収集部と、演算部と、計画値送信部とを備える。収集部は、各ヒートポンプ機器の時間帯別の消費予定エネルギーの計画値および実績値を収集する。演算部は、各ヒートポンプ機器が消費するエネルギーの総計画値を実績値に基づいて演算する。計画値送信部は、総計画値を上位のエネルギー統括装置に送信する。
【選択図】図11
Description
図1は、本発明に係る管理装置の一例であるヒートポンプ機器エネルギー管理装置110を含むエネルギー需要調整システム1の構成を模式的に示した図である。
エネルギー統括装置90は、電力会社が有する装置であり、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110から見て上位のエネルギー管理装置である。エネルギー統括装置90は、電力会社が有するエネルギー系統におけるエネルギーの需要と供給とが合うように調節するために、エネルギーの需給に関する情報を収集する。エネルギーの需要が供給を上回りそうな時間帯では、エネルギーの消費抑制を需要家に要求する。逆にエネルギーの供給が需要を上回りそうな時間帯では、エネルギーの消費促進を需要家に要求する。エネルギー統括装置90は、このような需要家に対するエネルギー消費に関する要求を時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費要求値として決定する。エネルギー統括装置90は、エネルギー消費要求値(図7の要求値)を図7に示すようなデータである総消費要求123に含めてヒートポンプ機器エネルギー管理装置110に送信する。
ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110は、複数のヒートポンプ機器40を管理し、当該複数のヒートポンプ機器40の総消費エネルギー量を目標値である総消費要求123の要求値に近づける管理装置である。ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110は、アグリゲータと呼ばれる事業者が有するサーバコンピュータである。アグリゲータは、複数の需要家を取りまとめて、各需要者に代わって電力会社との間に立ってエネルギー消費の調整の仲介を行う事業者である。
通信部111は、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110を、イーサネット(登録商標、以下同じ)等を用いた通信ネットワーク81と接続可能にするインターフェースである。
記憶部113は、主に、RAM、ROM、及びハードディスク等からなる。記憶部113には、個別消費計画121、総消費計画122、個別消費要求123、総消費要求124、後述する補正値128、各ヒートポンプ機器40の機種等の情報である機器情報129及び各ヒートポンプ機器40の運転データ103a等を蓄積して記憶するデータベース113aが構築されている。また、記憶部113には、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110用プログラム等、その他の各種情報も記憶されている。
制御部112は、主にCPUからなり、記憶部113に格納されたヒートポンプ機器エネルギー管理装置110用プログラムを実行する。ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110用プログラムが実行されると制御部110は、主に、計画値送信部112a、エネルギー消費要求受信部112b、収集部112c、演算部112d、要求送信部112e、割り振り部112f、及び補正値計算部112iを備えるようになる。
計画値送信部112aは、ヒートポンプ機器40が消費するエネルギーの総計画値を上位のエネルギー統括装置90に送信する。具体的には、総計画値は、図6に示すような総消費計画122として、エネルギー統括装置90に送信される。総消費計画122は、総計画値(図6の計画値)と実績値を含むデータである。総計画値は、図5に示すような個別消費計画121に含まれている各ヒートポンプ機器40の時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費計画値および実績値を基に演算部112dが演算したものである。計画値送信部112aは、総消費計画122を通信部111を介してエネルギー統括装置90に送信する。
エネルギー消費要求受信部112bは、上位のエネルギー統括装置90からエネルギー消費要求値に関する情報である供給側提供情報を受ける。具体的には、供給側提供情報は、図7に示すような、総消費要求123としてエネルギー統括装置90から所定の間隔(例えば、10分)で送信されてくる。総消費要求123は、時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費要求値(図7の要求値)を含むデータである。エネルギー消費要求受信部112bは、総消費要求123を通信部111を介して受信し、記憶部113に記憶させる。
収集部112cは、各ヒートポンプ機器40の時間帯別の消費予定エネルギーの計画値および実績値を収集する。具体的には、計画値および実績値は、図5に示すような個別消費計画121として、各ヒートポンプ機器40から送信されてくる。個別消費計画121は、ヒートポンプ機器40のID(識別情報)、時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費計画値、および実績値を含むデータである。
演算部112dは、各ヒートポンプ機器40が消費するエネルギーの総計画値を実績値に基づいて演算する。演算部112dは、総計画値を過去の実績値の平均に基づいて演算する。具体的には、演算部112dは、過去の実績値に基づいて計算された補正値128を用いて総計画値を演算する。演算した総計画値は、記憶部113のデータベース113aに総消費計画122として記憶される。
要求送信部112eは、各ヒートポンプ機器40にエネルギー消費要求値(個別消費要求124)を通信部111を介して送信する。個別消費要求124は、図8に示すように、各ヒートポンプ機器40のID(識別情報)、時間帯別(例えば、1分毎)の要求値、インセンティブとしての報酬金又は罰金を含むデータである。要求値は、例えば、図8に示すように、ヒートポンプ機器40の定格能力の割合を上限又は下限として設定した情報である。報酬金又は罰金は、例えば、電力会社とヒートポンプ機器エネルギー管理装置110を運用する事業者との間の契約で取り決められた金額を基にして、事業者が各ヒートポンプ機器40に要求値に応じてインセンティブとして割り振ったものである。
割り振り部112fは、エネルギー消費の調整量及びインセンティブを各ヒートポンプ機器40に割り振る。具体的には、例えば、割り振り部112fは、エネルギー消費の調整量及びインセンティブを等分して各ヒートポンプ機器40に割り振る。
補正値計算部112iは、補正値128をデータベース113aに蓄積されている過去の実績値に基づいて補正値128を計算する。補正値128は、演算部112dが総計画値を演算するのに用いられる。補正値128の計算処理の詳細については、後述する。
(4−1)ヒートポンプ機器40の全体構成
図3は、ヒートポンプ機器40の構成を模式的に示した図である。
図4は、ヒートポンプ機器制御装置100の構成のブロック図である。
需要側情報送信部102aは、ヒートポンプ機器40のエネルギー消費計画値及びエネルギー消費実績値をヒートポンプ機器エネルギー管理装置110に送信する。具体的には、需要側情報送信部102aは、記憶部103に記憶されているデータである個別消費計画121を通信部101を介してヒートポンプ機器エネルギー管理装置110へ送信する。個別消費計画121には、例えば図5に示すように当日及び翌日の時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費計画値が含まれている。また、既に経過した時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー消費実績値も含まれている。
消費要求受信部102bは、通信部101を介してヒートポンプ機器エネルギー管理装置110から個別消費要求124を受信する。具体的には、消費要求受信部102bは、通信部101を介して個別消費要求124を受信する。消費要求受信部102bは、受信した個別消費要求124を記憶部103に記憶させる。消費要求受信部102bは、個別消費要求124を所定の間隔(例えば、10分)でヒートポンプ機器エネルギー管理装置110から個別消費要求124を受信する。個別消費要求124を受信したら、消費要求受信部102bは、運転計画作成部102cに運転計画103bを作成又は再作成するように命令する。
運転計画作成部102cは、時間帯別(例えば、1分間毎)のヒートポンプ機器40の運転計画103bを作成する。
消費計画作成部102dは、運転計画103bに基づいて個別消費計画121を作成する。即ち、運転計画103bを個別消費計画121に変換する。具体的には、記憶部103には、ヒートポンプ機器40の定格消費エネルギー量に関するデータが記憶されている。消費計画作成部102dは、当該データを参照し、運転計画103bに基づいて時間帯別(例えば、1分毎)の消費するエネルギー量を計算し、個別消費計画121として記憶部103に記憶させる。
運転データ記録部102eは、時間帯別(例えば、1分間毎)の圧縮機12の回転数やユーザの運転指示等、ヒートポンプ機器40の各構成要素の稼働状態に関する情報を運転データ103aとして記憶部103に記憶させる。また、運転データ記録部102eは、時間帯別(例えば、1分間毎)のエネルギー消費の実績値、即ちエネルギー消費実績値を個別消費計画121に含めて記憶部103に記憶させる。
運転制御部102fは、運転計画103bに従ってヒートポンプ機器40を制御する。また、運転制御部102fは、リモコン130を介して入力されるユーザの指示に従ってヒートポンプ機器40を制御する。
(5−1)
以下、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110の総計画値の演算及び送信に係る一連の処理の流れを図10のフローチャートを用いて説明する。
次に、補正値計算処理について説明する。
(6−1)
上記実施形態では、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110は、複数のヒートポンプ機器40を管理するヒートポンプ機器エネルギー管理装置110である。収集部112cと、演算部112dと、計画値送信部112aとを備えている。収集部112cは、各ヒートポンプ機器40の時間帯別の消費予定エネルギーの計画値および実績値を含むデータである個別消費計画121を収集している。演算部112dは、各ヒートポンプ機器40が消費するエネルギーの総計画値を実績値に基づいて演算している。計画値送信部112aは、時間帯別の総計画値及び実績値を含むデータである総消費計画122を上位のエネルギー統括装置90に送信している。これにより、複数のヒートポンプ機器40のエネルギー消費量について信頼性の高い情報を事前に提供することができている。
上記実施形態では、要求送信部112eをさらに備えている。要求送信部112eは、各ヒートポンプ機器40にエネルギー消費要求値を含むデータである個別消費要求124を送信している。これにより、各ヒートポンプ機器40が消費するエネルギーを管理及び制御することができている。
上記実施形態では、補正値計算部112iは、第1の所定の期間(例えば、過去3ヶ月)の実績値と計画値との比の平均又は分散と、第2の所定の期間(例えば、過去1ヶ月)の実績値と計画値との比の平均又は分散とを比較し、補正値を決めている。演算部112dは、当該補正値を用いて総計画値を演算している。即ち、演算部112dは、の総計画値を過去の実績値の平均又は分散に基づいて演算している。これにより、複数のヒートポンプ機器40のエネルギー消費量について信頼性の高い情報を得ることができている。
上記実施形態では、要求送信部112eは、各ヒートポンプ機器40にインセンティブに関する情報が含まれた個別消費要求124を送信している。これにより、ヒートポンプ機器40を有する需要家にエネルギー消費要求値に従うインセンティブを与えることができている。
(7−1)変形例1A
上記実施形態では、ヒートポンプ機器エネルギー管理装置110は、電力会社のエネルギー統括装置90から総消費要求123を受信し、個別消費要求124を各ヒートポンプ機器40のヒートポンプ機器制御装置100に送信していた。しかし、他の実施形態においては、エネルギー消費要求受信部112bが電力会社のエネルギー統括装置90から時間帯別(例えば、1分毎)のエネルギー単価に関する情報を受信し、要求送信部112eが当該情報を各ヒートポンプ機器40のヒートポンプ機器制御装置100に送信しても良い。
上記実施形態では、補正値計算部112iは、同時間帯の計画値と実績値とを比較し、過去の所定の期間の計画値に対する実績値の比の平均及び分散を計算し、当該平均を補正値128としていた。しかし、他の実施形態においては、過去の所定の期間の計画値と実績値との差の平均及び分散を計算し、当該平均を補正値128としてもよい。この場合、演算部112dは、各ヒートポンプ機器40のエネルギー消費の計画値を集計し、当該集計値に補正値128を足し算して総計画値を演算する。
上記実施形態では、ヒートポンプ機器制御装置100は、ヒートポンプ機器40に備えられた装置であったが、他の実施形態においては、ヒートポンプ機器40とは、独立した装置であっても良い。
40 ヒートポンプ機器
90 エネルギー統括装置
100 ヒートポンプ機器制御装置
110 ヒートポンプ機器エネルギー管理装置
112a 計画値送信部
112b エネルギー消費要求受信部
112c 収集部
112d 演算部
112e 要求送信部
112f 割り振り部
112i 補正値計算部
113 記憶部
113a データベース
121 個別消費計画
122 総消費計画
123 総消費要求
124 個別消費要求
Claims (4)
- 複数のヒートポンプ機器(40)を管理するヒートポンプ機器エネルギー管理装置(110)であって、
前記各ヒートポンプ機器の時間帯別の消費予定エネルギーの計画値および実績値(121)を収集する収集部(112c)と、
前記各ヒートポンプ機器が消費するエネルギーの総計画値(122)を前記実績値に基づいて演算する演算部(112d)と、
前記総計画値を上位のエネルギー統括装置(90)に送信する計画値送信部(112a)と、
を備えた、
ヒートポンプ機器エネルギー管理装置(110)。 - 前記各ヒートポンプ機器にエネルギー消費要求値(124)を送信する要求送信部(112e)、
をさらに備えた、
請求項1に記載のヒートポンプ機器エネルギー管理装置(110)。 - 前記演算部は、前記総計画値を過去の実績値の平均又は分散に基づいて演算する、
請求項1又は2に記載のヒートポンプ機器エネルギー管理装置(110)。 - 前記要求送信部は、前記各ヒートポンプ機器にインセンティブに関する情報が含まれた前記エネルギー消費要求値を送信する
請求項1〜3のいずれかに記載のヒートポンプ機器エネルギー管理装置(110)。
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