JP2014082813A - エネルギー管理装置、管理装置、遠隔管理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】利用者が容易に入手できる少数の情報を入力するだけで、熟練者や専門家の知識を利用したエネルギーシミュレーションを行うことを可能にする。
【解決手段】エネルギー管理装置は、複数の負荷機器３０が配置された施設において目標とする節電率に応じて負荷機器３０の動作を制御する管理装置１０と、管理装置１０と通信し、負荷機器３０の動作を制御する制御データを管理装置１０に提供する遠隔管理装置２０とを備える。遠隔管理装置２０は、施設情報と設定情報とを対応付けて記憶している情報記憶部２２と、着目する施設の推奨電力をエネルギーシミュレーションによって算出するエネルギー計算部２６と、着目する施設に関して施設情報に含まれる基本条件が入力される情報入力部２４と、基本条件を用いて情報記憶部２２から情報を抽出し、エネルギー計算部２６で用いるパラメータを生成するパラメータ推定部２７とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、施設に配置した複数の負荷機器の動作状態を管理し、負荷機器で消費されるエネルギーを抑制するエネルギー管理装置、およびエネルギー管理装置を構成する管理装置、遠隔管理装置に関するものである。

従来から、多数の負荷機器を備える施設において、負荷機器で消費されるエネルギーを抑制する技術が種々提案されている。たとえば、食品を扱うスーパーマーケットのような施設では、照明機器、空調機器、冷蔵機器（冷蔵庫または冷凍庫）のような負荷機器が多数配置され、これらの負荷機器で消費されるエネルギーを抑制するために、様々な条件に応じて負荷機器の動作を制御するエネルギー管理装置が設けられている。

たとえば、特許文献１には、消費電力（積算値）のデマンド値があらかじめ設定された契約電力を超えないように、照明機器の能力を制御する技術が開示されている。デマンド値は、３０分を単位とするデマンド期間における消費電力の積算値であり、月間におけるデマンド期間ごとの消費電力（積算値）のピーク値によって、次月から１年間の電気料金の単価が定められる。

ところで、上述のような需要家側で行うデマンド制御のほか、昨今では、需要家は様々な状況において負荷機器の動作を制限しなければならない。たとえば、地球温暖化を抑制するための継続的な省エネルギーに関する社会的要請、供給電力の不足に伴う停電を防止するために電気事業者から要請される一時的な節電の場合にも、需要家は、負荷機器でのエネルギーの消費量を制限することが要求される。

一方、エネルギーの消費量を管理するように設定したスケジュールに従って負荷機器の動作を管理するエネルギー管理装置が提供されている（たとえば、特許文献２参照）。この種のエネルギー管理装置は、施設管理者のような利用者による使用が想定されており、負荷機器の動作を管理することによって省エネルギーを支援する。

特開２００９−２４００３２号公報 特開２０１２−１３３５５３号公報

ところで、上述のようなエネルギー管理装置は、個々の需要家が使用しているから、地域や都市のように、複数の需要家が含まれる範囲において、需要家の電力需要を監視しながらエネルギーの消費量を管理する目的では用いられない。しかしながら、エネルギーの需要量に対して供給能力が十分ではない状況では、需要家が個々に負荷機器の動作を管理するだけではなく、複数の需要家が含まれる範囲全体において負荷機器の動作を管理することが要求される。

そのため、着目する範囲内の需要家へのエネルギーの供給能力と、個々の需要家におけるエネルギーの需要量との時間変化を予測し、かつ供給能力に限りのあるエネルギーを需要家に対して適切に配分する必要がある。このような処理を行うには、需要家ごとに負荷機器に供給するエネルギーを制御する個別装置と、複数の個別装置を統括してエネルギーの配分を決める統括装置とが必要である。さらに、統括装置は、様々な情報を用いてエネルギーシミュレーションを行って、エネルギーの需給予測を行うことが求められる。

しかしながら、エネルギーシミュレーションは、２００〜３００種類の情報を入力する必要があり、高度な知識を必要とするから、熟練者や専門家でなければ、エネルギーの需要予測を行うことは困難である。また、仮にエネルギーシミュレーションに関する知識があったとしても、情報の種類が多いために入力工数が多いから、エネルギーの需給予測には手間がかかる。

さらに、着目する範囲に含まれる需要家の数が多くなると、需要家に関する情報を測定ないし調査するだけでも、多大な時間および費用を要するから、この種の情報を収集する時間間隔は最短でも数年程度になり、情報が陳腐化するという問題もある。しかも、熟練者や専門家が作成した、高精度のエネルギーシミュレーションの結果は、１回だけ使用され、二度と活用されないことが多い。

本発明は、利用者が容易に入手できる少数の情報を入力するだけで、熟練者や専門家の知識を利用したエネルギーシミュレーションを行うことを可能にしたエネルギー管理装置を提供することを目的とし、さらに、エネルギー管理装置を構成する管理装置、および遠隔管理装置を提供することを目的とする。

本発明に係るエネルギー管理装置は、複数の負荷機器が配置された施設において目標とする節電率に応じて前記負荷機器の動作を制御する管理装置と、前記管理装置と通信し、前記負荷機器の動作を制御する制御データを前記管理装置に提供する遠隔管理装置とを備え、前記遠隔管理装置は、複数の施設からそれぞれ得られた施設ごとの特性に関する施設情報と、前記負荷機器が動作することにより実現される施設ごとの環境の情報である設定情報とを対応付けたレコードを記憶している情報記憶部と、着目する施設の運営上で障害が生じない最低の電力である推奨電力をエネルギーシミュレーションによって算出するエネルギー計算部と、着目する施設に関して少なくとも前記施設情報に含まれる基本条件が入力情報として入力される情報入力部と、前記情報入力部から入力された前記基本条件に類似する施設情報を含む前記レコードを前記情報記憶部から抽出することにより前記エネルギー計算部で用いるパラメータを生成するパラメータ推定部とを備えることを特徴とする。

このエネルギー管理装置において、前記エネルギー計算部は、前記情報入力部から前記施設情報に含まれるすべての入力情報が入力されると、前記パラメータ推定部で生成されるパラメータを用いることなく、前記入力情報を前記パラメータに用いて前記推奨電力を算出することが好ましい。

本発明の構成によれば、利用者が容易に入手できる少数の基本条件を入力するだけで、熟練者や専門家の知識を利用したエネルギーシミュレーションを行うことが可能になる。その結果、エネルギーシミュレーションの知識がない利用者であっても、熟練者や専門家の知識を利用して、個々の施設において適切な管理目標をエネルギーシミュレーションによって求めることが可能になるという利点を有する。

実施形態を示すブロック図である。 同上に用いる情報記憶部の例を示す図である。 同上に用いる制御テーブルの例を示す図である。 同上に用いる利用者装置の画面例を示す図である。

（全体構成）
以下に説明する実施形態は、図１に示すように、複数のエリア４１，４２，…に区分されている施設において、それぞれのエリア４１，４２，…に配置されている負荷機器３１，３２，…が消費する消費電力を管理する管理装置１０を備える。負荷機器３１，３２，…の単位時間の消費電力は計測装置５０で計測される。計測装置５０は、施設の全体を単位とする計測を行うほか、たとえば、エリア４１，４２，…を単位とする計測、負荷機器３１，３２，…の種類を単位とする計測、個々の負荷機器３１，３２，…を単位とする計測などを行う構成を備えていることが望ましい。以下では、負荷機器３１，３２，…を区別する必要がない場合は負荷機器３０として記載し、エリア４１，４２，…を区別する必要がない場合はエリア４０として記載する。なお、以下の実施形態において、負荷機器３１，３２，…は、電気負荷を想定しているが、ガス機器や水道を利用する機器を負荷機器３１，３２，…に含めることが可能である。

施設は、食品を扱うスーパーマーケット、コンビニエンスストア、百貨店、店舗ビル、オフィスビル、ホテル、病院のような建物空間のほか、公園、テーマパークなどでもよい。これらは施設の一例であって、施設は、複数の負荷機器が配置され、かつ配置された負荷機器での消費電力が需用者に一括して管理されている空間であれば形態は問わない。

以下に説明する実施形態は、施設が食品を扱うスーパーマーケットである場合を例として説明する。限定する趣旨ではないが、本実施形態で想定しているスーパーマーケットには、売場、レジ、バックヤード、事務室などの複数のエリア４０が存在する。売場とバックヤードとには、照明機器３０１、空調機器３０２、冷蔵機器３０３が配置される。また、レジと事務室とには、照明機器３０１、空調機器３０２が配置される。冷蔵機器３０３は、食品の保存と陳列とを行う冷蔵庫または冷凍庫を意味する。売場には、冷蔵機器３０３として平型、多段型、リーチイン型などの各種形式のショーケースが配置され、バックヤードには、冷蔵機器３０３として大容量の冷蔵庫が配置される。

（管理装置）
管理装置１０は、他装置との間で情報を授受したり、他装置の動作の監視や制御を行うために、他装置との接続を可能にする接続部（図示せず）を備える。接続部は、端子やコネクタのように他装置との電気的接続を可能にする装置と、信号の授受のための装置あるいは電路の開閉を行うための装置とを備える。管理装置１０は、プログラムを実行することにより以下に説明する機能を実現するコンピュータを主なハードウェア要素として備える。このコンピュータは、個別のデバイスであるプロセッサとメモリとの組合せ、プロセッサとメモリとをワンチップで構成したマイコンなどを意味する。

管理装置１０の接続部に接続される他装置は、本実施形態では、遠隔管理装置２０と負荷機器３０と計測装置５０と利用者装置６０とを例示するが、これら以外の他装置を接続することも可能である。

遠隔管理装置２０は、１台以上のコンピュータを備えるコンピュータサーバであり、以下に説明する機能を実現するためのプログラムを実行する。そのため、接続部は、通信ネットワークＮＴ１を通して遠隔管理装置２０と通信するための図示しないインターフェイス部（以下、「Ｉ／Ｆ部」という）を備える。遠隔管理装置２０は、通信可能に関連付けられた複数台のコンピュータを備えていてもよい。また、通信ネットワークＮＴ１は、インターネットのような公衆網を用いて構築されるＶＰＮ（Virtual Private Network）が用いられる。

本実施形態で用いる負荷機器３０は、管理装置１０と通信する機能と、管理装置１０からの指示に従って動作状態が制御される機能と、動作状態を管理装置１０に通知する機能とを備える。そのため、接続部は、負荷機器３０と通信するためのＩ／Ｆ部（図示せず）を備える。ただし、負荷機器３０は、管理装置１０からの通信信号によりオンオフの制御のみを受け付ける構成であってもよい。また、管理装置１０と通信する機能を備えていない負荷機器３０を用いることも可能である。この場合、管理装置１０は、負荷機器３０に給電する電路のオンオフを行うためのリレーのようなスイッチ要素を備える必要がある。

計測装置５０は、計測した電力の情報を管理装置１０に伝送する。接続部は、計測装置５０と通信するためのＩ／Ｆ部（図示せず）を備える。管理装置１０と計測装置５０との間の通信に用いる伝送路は、有線通信路と無線通信路とのどちらでもよい。ただし、管理装置１０が分電盤の近くに配置される場合は計測装置５０との距離が短いから有線通信路を採用し、管理装置１０が分電盤から離れて配置される場合は無線通信路を採用することが望ましい。上述したＩ／Ｆ部（図示せず）は、計測装置５０から単位時間ごとに電力の情報を取得する。ここに、単位時間は、たとえば、１分、５分などから選択される。

利用者装置６０は、ユーザインターフェイスとしての表示部と操作部とを備え、管理装置１０が取得した情報を表示部に表示して可視化する機能と、施設責任者のような利用者による操作部の操作内容を管理装置１０の動作に反映させる機能とを有する。表示部と操作部とは、フラットパネルディスプレイの画面にタッチパネルを重ね合わせた構成の操作表示器を備えていることが望ましい。利用者装置６０は、専用装置のほか、コンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などを流用可能である。接続部は、このような利用者装置６０を利用可能とする構成のＩ／Ｆ部（図示せず）を備える。このＩ／Ｆ部は、コンピュータ、スマートフォン、タブレット端末などを利用者装置６０として流用する場合、無線ＬＡＮ（Local Area Network）やBluetooth（登録商標）の仕様が採用される。

管理装置１０は、消費電力の目標値が設定される目標設定部１１と、計測装置５０から取得した電力を目標設定部１１に設定された目標値と比較する評価部１２と、評価部１２の評価結果に応じて負荷機器３０の動作を指示する指示部１３とを備える。以下では、消費電力の目標値を「目標電力」という。目標設定部１１は、節電率が与えられると、あらかじめ設定された基準電力に節電率を乗じて目標電力を求める。基準電力は、電気事業者などとの契約により定められる契約電力で規定される場合と、施設における消費電力の実績から求められる場合とがある。

目標設定部１１に設定される目標電力は、施設の消費電力の低減を図るように設定される。ここに、常時の目標電力は、エリア４０に存在する人が負荷機器３０の運転により享受する利便性を損なわないように、エリア４０に存在する人の効用に応じて定められる。また、電力事業者から節電率が指示される場合などの非常時の目標電力は、指示された節電率に見合うように定められる。

目標電力は、施設ごとに異なるから、過去の消費電力の実績と、所要の節電期間における節電率とから求められる。節電期間は、１日の時間帯、日時で指定される期間、複数日にわたる期間、曜日、年などから選択される。たとえば、１日において電力の需要がピークになる時間帯、年間において電力の需要がピークになる期間などを節電期間とすれば、消費電力のピークが抑制され、結果的に、電気事業者は供給する電力のピークを抑制することが可能になる。また、施設における年間の消費電力を低減させるように目標電力が設定される場合もある。

目標設定部１１の目標値は、原則として、遠隔管理装置２０から設定されるが、利用者装置６０を用いて利用者が設定する場合もある。遠隔管理装置２０が目標電力を設定する技術については後述する。利用者装置６０を用いる場合、目標電力は、施設の全体について設定するほか、負荷機器３０あるいはエリア４０を単位として個別に設定することが可能である。

目標設定部１１は、遠隔管理装置２０から設定される第１の目標電力を記憶する第１の設定部１１１と、利用者装置６０を用いて設定される第２の目標電力を記憶する第２の設定部１１２とを備える。第１の設定部１１１および第２の設定部１１２は、目標電力を達成すべき節電期間も併せて記憶する。第１の設定部１１１および第２の設定部１１２は、半導体メモリやハードディスクのような記憶装置で構成される。

目標設定部１１は、所定期間における施設の消費電力の変化を記憶する電力記憶部１１３を備えていてもよい。電力記憶部１１３は、施設における実際の消費電力の推移を記憶していることが望ましいが、管理装置１０の使用開始直後などには、電力記憶部１１３に記憶させる実績がない。したがって、管理装置１０が設置される施設と同程度の規模の施設で得られた消費電力の推移を電力記憶部１１３に記憶させて用いることも可能である。このような他の施設の情報は、遠隔管理装置２０から取得することが可能である。

電力記憶部１１３が設けられている場合、目標設定部１１は、節電期間に相当する期間の消費電力を電力記憶部１１３から抽出し、指定された節電率を用いて、第１の目標電力および第２の目標電力を算出する。

遠隔管理装置２０から設定される第１の目標電力は、たとえば、電力会社のような電気事業者からの要望によって設定される場合があり、処理を実行する節電期間が当日や翌日のように緊急性を有していることがある。一方、利用者装置６０から設定される第２の目標電力は、処理を実行する節電期間が比較的長期にわたっていることが多い。そのため、第１の目標電力は節電期間が個別に設定され、第２の目標電力は比較的長期にわたる適用期間が設定され、適用期間における日々の時間帯が節電期間として採用される。言い換えると、第１の設定部１１１の節電期間は個別に設定され、第２の設定部１１２の節電期間は適用期間と時間帯との組合せで指定される。このように、利用者装置６０で設定される節電期間が適用期間と時間帯との組合せとすれば、利用者装置６０を頻繁に操作する煩わしさが解消される。

目標設定部１１は、第１の目標電力と第２の目標電力とのどちらを選択するかを決めるために、目標選択部１１４を備える。目標選択部１１４は、遠隔管理装置２０と利用者装置６０とのいずれかからの指示により、第１の目標電力と第２の目標電力との一方を選択する。

ところで、管理装置１０は、複数種類の動作モードが選択可能であり、目標選択部１１４は、動作モードに応じて第１の目標電力と第２の目標電力との一方を選択する。動作モードには、通常モード、遠隔優先モード、利用者優先モードなどがあり、動作モードの選択は、遠隔管理装置２０あるいは利用者装置６０により行われる。

利用者優先モードは、遠隔管理装置２０から設定された第１の目標電力を用いると施設において重大な問題が生じる場合などに備えて、利用者装置６０から第１の目標電力の使用を禁止可能にする動作モードである。すなわち、遠隔管理装置２０が施設の実際の環境状態を考慮せずに第１の目標電力（あるいは節電率）を設定したとしても、第１の目標電力の使用が禁止可能であることにより、利用者は現場の環境状態に応じた負荷機器３０の運転を行うことが可能になる。

たとえば、食品スーパーマーケットを運営する上で重大な問題が生じる例としては、冷蔵機器３０３の温度が長時間にわたって高い状態に設定される場合などがある。そこで、冷蔵機器３０３の温度が所定値よりも高くなると、利用者優先モードを許可するように構成すれば、利用者優先モードの乱用を防止しながらも、冷蔵機器３０３の温度上昇による食品の劣化を防止することが可能になる。

目標選択部１１４は、通常モードでは、第１の目標電力と第２の目標電力とのうち節電率の大きいほうを選択する。したがって、通常モードが選択されていると、消費電力は第１の目標電力と第２の目標電力との両方を満足することになる。

評価部１２は、計測装置５０から単位時間ごとに取得した電力の情報を積算することにより消費電力を求め、所要の判定期間において、目標電力に対する消費電力（積算値）の割合と判定期間の開始からの経過時間とを用いて消費電力（積算値）の推移を予測する。そして、評価部１２は、判定期間の終了時に消費電力が目標電力を超えることが予測される場合、指示部１３が負荷機器３０の消費電力を抑制する動作を指示する。消費電力を抑制させる程度（以下、「制御レベル」という）は、消費電力と目標電力との割合によって異なる。したがって、評価部１２は、消費電力と目標電力との関係に応じた制御レベルを指示部１３に通知する。制御レベルは、複数段階（以下の説明では４段階）から選択可能になっている。

なお、判定期間は、たとえば３０分、１日、１ヶ月、１年などから選択される。たとえば、３０分ごとの消費電力について月間の最大値で電気料金の単価が定まる料金体系が採用されている場合には、判定期間として３０分が選択される。また、月間あるいは年間の消費電力の節電率を目標値として設定している場合には、判定期間は１ヶ月あるいは１年になる。消費電力は、判定期間の開始から積算され、判定期間の終了をもって０にリセットされる。

指示部１３は、評価部１２から制御レベルが通知されると、施設の消費電力が制御レベルに見合うだけ低減されるように、消費電力を低減させる負荷機器３０を選択し、かつ選択した負荷機器３０の動作を決定する。制御レベルは、負荷機器３０の種類および動作に対応付けられ、負荷機器３０の種類および動作は時間経過に伴って変化させることも可能である。

制御レベルと負荷機器３０の種類および動作との関係は、制御テーブル１４に格納されている。制御テーブル１４は、制御対象である負荷機器３０の種類と動作との少なくとも一方を時間経過に伴って変化させるように、負荷機器３０の制御手順が格納されていてもよい。指示部１３は、評価部１２から制御レベルが通知されると、制御テーブル１４の内容を参照し、制御テーブル１４から読み出した負荷機器３０の種類および動作に従って負荷機器３０に指示を与える。

また、制御テーブル１４の内容は、負荷機器３０の種類および動作について電力を制限する順番を制御レベルに対応付けてあってもよい。たとえば、食品を扱うスーパーマーケットであれば、事務室の照明機器３０１および空調機器３０２の消費電力は低減させても店舗の運営に対する影響が少ないが、冷蔵機器３０３の消費電力を低減させることは難しい。したがって、制御テーブル１４の内容は、消費電力を低減させる割合が少ない制御レベルに対しては、事務所の照明機器３０１および空調機器３０２を対象として消費電力を低減させる動作になる。言い換えると、制御テーブルの内容は、消費電力を低減させた場合の影響が少ないほうから順に、負荷機器３０の種類および動作が制御レベルに対応付けられる。

制御テーブル１４の内容は書換可能であり、制御テーブル１４の内容を含む情報は、遠隔管理装置２０から伝送される。遠隔管理装置２０から伝送された制御テーブル１４の内容を含む情報は、管理装置１０に設けられた更新部１５が受け取り、更新部１５は遠隔管理装置２０から伝送された情報に従って制御テーブル１４の内容を更新する。なお、制御テーブル１４の内容は、利用者端末６０を用いて設定することも可能である。

ところで、目標電力（あるいは節電率）は、対象となる施設を運営する上で厳しくなりすぎる場合がある。とくに、第１の目標電力は、上述したように、現場の環境状態を考慮せずに遠隔管理装置２０から一方的に定められるから、この種の問題が生じやすくなる。また、利用者装置６０を用いて設定される第２の目標電力についても、過小に設定されて施設の運営に問題が生じる可能性がある。

上述のことから、目標電力が過小（節電率が過大）に設定されないように、管理装置１０は、目標設定部１１に設定された目標電力を評価する目標評価部１６を備える。目標評価部１６は、施設を問題なく運営するのに最低限必要な消費電力である推奨電力（推奨値）を用い、目標設定部１１に設定された目標電力を推奨電力と比較する。目標設定部１１に設定された目標電力が推奨電力よりも小さい場合、目標評価部１６は、利用者装置６０を通して利用者の注意を喚起する。推奨電力は、原則として遠隔管理装置２０から与えられるが、利用者装置６０から入力してもよい。

推奨電力は、施設における消費電力の過去の実績やシミュレーションの結果を用いて、施設ごとに推定される。施設を問題なく運営するための環境状態を推定する機能、および消費電力のシミュレーションを行う機能は、後述するように、遠隔管理装置２０が備える。

また、利用者装置６０を通して利用者の注意を喚起する技術は、利用者装置６０の表示器にコメント文を表示する技術、表示器の背景色を赤色などに変更する技術、ビープ音を発生させる技術などから選択される。管理装置１０は、利用者装置６０の表示器に情報を表示するために提示制御部１７と、表示器に表示する表示内容を格納した提示内容記憶部１８とを備える。提示内容記憶部１８は、計測装置５０から取得した電力と目標設定部１１に設定された目標値とを評価部１２が比較した結果、目標評価部１６による評価の結果など、利用者装置６０に表示すべき情報を記憶する。また、提示制御部１７は、提示内容記憶部１８に記憶された情報を利用者装置６０に提示する機能を備える。提示制御部１７は、指示部１３が負荷機器３０に指示した内容も利用者装置６０に表示する。

上述したように、評価部１２から指示部１３に制御レベルが通知されると、指示部１３は制御レベルを制御テーブル１４に照合し、制御レベルに応じた負荷機器３０の種類および動作を抽出する。ここで、指示部１３は、制御レベルが高くなり負荷機器３０による消費電力が低減されても目標電力を上回っている場合、施設を運営する上では、それ以上の節電が不可能であると判断し、提示制御部１７を通して判断結果を利用者装置６０に提示する。また、管理装置１０は、指示部１３の判断結果を用いて、動作モードを利用者優先モードに変更してもよい。利用者優先モードでは、利用者装置６０の操作によって、節電の禁止、あるいは負荷機器３０の消費電力の増加が可能になる。すなわち、利用者は、遠隔管理装置２０から指示された第１の目標電力（あるいは節電率）を受け入れながらも、設備空間の実際の環境状態に応じて消費電力を増加させることが可能であるから、納得して節電を行うことになる。

（遠隔管理装置）
遠隔管理装置２０は、複数台の管理装置１０と通信可能であって、それぞれの管理装置１０に同じ第１の節電率を通知するために、目標とする節電率が設定される目標指示部２１と、管理装置１０との間で通信ネットワークＮＴ１を通して通信する通信インターフェイス（図示せず）とを備える。電気事業者などが定めた当日や翌日の節電期間と第１の節電率とは、情報入力部２４から目標指示部２１に入力され、適宜のタイミングで管理装置１０に通知される。

この構成により、コンビニエンスストアや食品スーパーマーケットのように本部が多数の店舗を管理しているような業態の場合、各店舗の管理装置１０に設定する第１の節電率を店舗を管理する本部の遠隔管理装置２０から送信することが可能になる。また、電気事業者などから当日や翌日の特定の日時（時間帯）に節電が要求される場合にも、要求された第１の節電率を各店舗の管理装置１０に送信することができる。

ところで、管理装置１０において第１の節電率を満足するように負荷機器３０を動作させるには、管理装置１０が配置されている施設の環境条件に応じて、負荷機器３０の動作を決定する必要がある。言い換えると、制御テーブル１４に登録される制御レベルと負荷機器３０の種類および動作との関係を適切に設定しなければならない。

一方、遠隔管理装置２０は、複数台の管理装置１０と通信可能であるから、管理装置１０ごとの消費電力の履歴を収集することが可能である。また、通信対象である管理装置１０が異なる遠隔管理装置２０が他に存在している場合には、他の遠隔管理装置２０から管理装置１０ごとの消費電力の履歴を収集する。

収集された消費電力の履歴に関するデータは、施設の特性に関する施設情報と関連付けられ、遠隔管理装置２０に設けられた情報記憶部２２に保存される。すなわち、遠隔管理装置２０は、施設ごとの消費電力の履歴に関する大量のデータを、施設の特性に関連付けて保存している。情報記憶部２２に保存される情報は、施設の特性に関する施設情報および設定情報を、利用者装置６０から管理装置１０を通して受け取る。また、情報記憶部２２に保存される施設情報および設定情報は、遠隔管理装置２０に設けられた情報入力部２４から入力することも可能になっている。

施設情報は、施設ごとの消費電力の履歴と併せて管理装置１０から取得する。施設情報は、環境情報と設定情報とを含み、環境情報は、設備情報とシーン情報と外部環境情報とを含む。

設備情報は、施設が存在する地域、施設の用途に関する情報、施設のサイズに関する情報、設置されている負荷機器３０の種類と電力容量に関する情報を含む。用途に関する情報は、店舗、オフィスビル、ホテルなどの区分と、売場、事務所などのエリア４０の区分とを含む。また、サイズを表す情報は、エリア４０の床面積で表される。負荷機器３０の種類に関する情報は、照明機器３０１、空調機器３０２、冷蔵機器３０３の別を表す。電力容量に関する情報は、エリア４０の床面積で除算され、単位面積当たりの電力負荷密度（容量原単位）として情報記憶手段２２に格納される。なお、エリア４０の床面積は容積に代えることが可能であるが、以下では床面積を用いて説明する。

電力負荷密度は、施設のグレードや省エネルギーのための余力を示す情報になる。たとえば、照明機器３０１の電力負荷密度が大きいエリア４０は、照度が高い傾向を表し、照度の低いエリア４０に比べると、省エネルギーのための余力が大きいと言える。空調機器３０２や冷蔵機器３０３も同様である。食品スーパーマーケットであれば、空調機器３０２の電力負荷密度は、一般に約１１０Ｗ／ｍ^２で設計されることが多いが、電力負荷密度が２００Ｗ／ｍ^２のであれば、省エネルギーのための余力が大きいと言える。なお、施設のグレードは、主として、エリア４０の断熱性能を表す。

シーン情報は、繁忙時間帯、開散時間帯、営業外時間帯、節電時間帯のように、負荷機器３０の動作に影響する環境の情報を表す。すなわち、主として施設に存在する人の数や属性（従業員と来訪者の別）などによる環境の相違を表す。

外部環境情報は、外気温、湿度、日射量などに関する情報を表す。

一方、設定情報は、負荷機器３０の動作により実現される環境の情報であり、ここでは、照明機器３０１の設定照度、空調機器３０２の設定温度、冷蔵機器の設定温度を表す。

遠隔管理装置２０は、情報記憶部２２が記憶しているデータを用いて、管理装置１０に設けられた制御テーブル１４の内容を生成する。そのため、管理装置１０が配置されている施設の施設情報と、情報記憶部２２が記憶している施設情報とを比較して所定の評価ルールで類似度を評価する比較部２３を備える。管理装置１０により管理される負荷機器３０が配置された施設の特性は、情報入力部２４から比較部２３に与えられる。情報入力部２４は、キーボードやマウスのような操作部を用いて施設の特性を入力する構成のほか、管理装置１０に設けられた利用者装置６０から入力された施設の特性を受け付ける構成を備えていてもよい。情報入力部２４の機能は後述する。

比較部２３は、情報入力部２４から与えられた施設の特性のうちの環境情報をキーに用いて設定情報を抽出する。キーに用いる環境情報が文字で表される場合、キーと一致する情報を含むレコードが抽出される。また、キーに用いる環境情報が電力負荷密度や外気温のように数値で表される場合、負荷機器３０の種類ごとに所定の評価ルールによって類似度が評価され、負荷機器３０の種類ごとに類似度の高い設定情報が選択される。この処理については後述する。キーに用いる環境情報には、少なくとも、施設の区分、エリア４０の区分、電力負荷密度、シーン情報、外気温が含まれていることが望ましい。

情報記憶部２２に記憶されたデータから比較部２３が抽出した設定情報が複数存在する場合は、抽出された設定情報を管理装置１０に伝送し、利用者装置６０に提示することによって、設定情報を利用者に選択させてもよい。

比較部２３は、情報入力部２４から与えられたキーに合致するデータが情報記憶部２２から抽出できない場合は、管理装置１０に通知し、利用者装置６０を通して利用者の介入を促す。このとき、利用者装置６０には、データを抽出したキーを示し、利用者に一部のキーを除外させることが望ましい。

情報記憶部２２が記憶しているデータから設定情報が抽出できる場合は、類似した環境情報を持つ施設について、熟練者や専門家が設定した設定情報を利用できる。そのため、管理装置１０と遠隔管理装置２０との間で通信するだけで、特別な知識を持たない利用者であっても、適正な設定情報を簡便に設定することができる。つまり、管理装置１０に管理される負荷機器３０が配置された施設に適した設定情報を用いて、制御テーブル１４の内容を短時間で定めることが可能になる。遠隔管理装置２０は、比較部２３が抽出したデータに基づいて制御テーブル１４の内容である制御データを生成するデータ生成部２５を備える。制御テーブル１４の内容は、上述したように、制御レベルごとに負荷機器３０の動作が対応付けられている。

ところで、施設ごとの設定内容として管理装置１０から収集されるすべての情報を情報記憶部２２に保存しても、収集した情報には、熟練者や専門家が設定した制御情報ではない情報も含まれる可能性がある。また、熟練者や専門家が設定した制御情報ではないにもかかわらず、施設において望ましい結果が得られた制御情報が含まれる可能性もある。そこで、情報記憶部２２は、管理装置１０で選択されている制御データが所定の継続時間（たとえば、１時間）を超えて変更されなかった場合、負荷機器３０のこの動作を利用者にとって望ましい状態と判断して記録するようにしてもよい。つまり、情報記憶部２２は、利用者が望ましい動作と判断したときの負荷機器３０の制御情報を、施設情報とともに格納する。このようにして情報記憶部２２に格納された情報は、成功事例となるから、他の施設において再利用される可能性が高くなる。

遠隔管理装置２０は、上述した電気事業者などから通知される第１の節電率を管理装置１０に通知する機能、および管理装置１０に設けられた制御テーブル１４の内容を定める機能のほかに、基準電力を算出する機能を備えている。すなわち、遠隔管理装置２０は、管理装置１０の目標評価部１６に与える基準電力と推奨電力とを定めるエネルギー計算部２６を備える。

エネルギー計算部２６は、上述した施設の特性と同様の情報を用いて施設の消費電力をコンピュータシミュレーションにより推定する。すなわち、エネルギー計算部２６は、エネルギーシミュレーションを行うアプリケーションプログラムをコンピュータで実行することにより実現される。エネルギーシミュレーションのためのアプリケーションプログラムとしては、TRNSYSやEnergyPlusなどが知られている。

これらのアプリケーションプログラムを用いるために、エネルギー計算部２６に与える施設に関する情報には、施設あるいはエリア４０の断熱性能、窓面積、床面積がなどが含まれる。また、この種の情報には、負荷機器３０の電力容量、負荷機器３０のエネルギー効率を表す効率情報、照明機器３０１の設定照度、空調機器３０２の設定温度、冷蔵機器３０３の設定温度、負荷機器３０の運転時間なども含まれる。さらに、エネルギー計算部２６には、管理装置１０が配置された地域の外気温、湿度、日射量などの気象情報も与えることが必要である。

ところで、エネルギー計算部２６は、エネルギーシミュレーションのためのアプリケーションプログラムを用いるから、エネルギー計算部２６に入力すべき情報（パラメータ）は、２００〜３００種類程度になる。このように多数の情報は、熟練者あるいは専門家でなければ、エネルギー計算部２６に与えることが困難である。そのため、遠隔管理装置２０は、１０種類程度の情報を入力するだけで、エネルギー計算部２６に与える２００〜３００種類の情報を自動的に生成するパラメータ推定部２７を備える。

パラメータ推定部２７は、遠隔管理装置２０が管理装置１０と通信することにより利用者が入力した情報と、情報記憶部２２に格納された情報とを用いて、エネルギー計算部２６に与える情報（パラメータ）を推定する。管理装置１０に付設された利用者装置６０に入力された情報は、情報入力部２４に設けられた保持部に記憶される。保持部が記憶する情報は、床面積、築年数、施設の用途（店舗、オフィスの別など）、地域、営業時間（利用時間帯）、負荷機器３０の種類などの施設に関する基本条件の情報である。なお、パラメータ推定部２７に与える情報は、利用者装置６０から情報入力部２４に入力されるだけではなく、情報入力部２４に直接入力してもよい。

一方、パラメータ推定部２７が情報記憶部２２から抽出して用いる情報は、エリア４０ごとに配置された負荷機器３０の電力負荷密度、施設のグレード、電気機器３０のエネルギー効率、施設が存在する地域、外気温、湿度、日射量などを含む。さらに、パラメータ推定部２７は、営業時間から負荷機器３０の運転時間を推定する機能を備える。営業時間から運転時間を推定するには、データテーブルあるいは演算式を用いる。

上述した管理装置１０および遠隔管理装置２０と利用者装置６０とを用いて施設における消費電力を低減させる動作例を以下に説明する。

（動作例１）
以下では、遠隔管理装置２０が制御テーブル１４の内容を生成する動作と、第１の節電率を達成するために、制御テーブル１４を用いて負荷機器３０を制御する動作とについて説明する。

上述したように、遠隔管理装置２０は、施設に関する情報が管理装置１０から情報入力部２４に与えられると、比較部２３において、情報入力部２４に与えられた情報に対応する情報を情報記憶部２２から抽出する。データ生成部２５は、比較部２３が情報記憶部２２から抽出した情報を用いて制御テーブル１４の内容を生成し、制御テーブル１４の内容を管理装置１０の更新部１５に伝送する。更新部１５は、データ生成部２５から受け取った内容を制御テーブル１４に書き込む。

管理装置１０から情報入力部２４に与えられる情報は、上述したように、設備情報、シーン情報、外部環境情報であって、これらが一致または類似するデータが情報記憶部２２から抽出される。したがって、これらの情報の内容を条件とした設定情報が抽出される。抽出された設定情報は、熟練者あるいは専門家が設定した設定情報であるから、データ生成部２５は、抽出された設定情報を用いることにより、制御テーブル１４の内容を比較的簡単かつ適正に生成する。

このように、データ生成部２５は、過去の設定情報を用いることにより、制御テーブル１４の内容を自動的に生成する。なお、制御テーブル１４の内容は、利用者装置６０を操作すれば利用者が修正することもできる。

図２に情報記憶部２２に格納された情報の一例を示す。図示例は食品スーパーマーケットを想定しており、冷蔵機器３０３は冷蔵ショーケースを表している。図示例では、（Ｎｏ、エリア、シーン、外気温、空調容量原単位、照明容量原単位、ケース容量原単位、設定温度（空調）、設定照度、設定温度（ケース））の１０項目で一組のレコードを構成している。（エリア、空調容量原単位、照明容量原単位、ケース容量原単位）は設備情報、（シーン）はシーン情報、（外気温）は外部環境情報、（設定温度（空調）、設定照度、設定温度（ケース））は設定情報に相当する。（Ｎｏ）はレコードを区別するための番号である。負荷機器３０の容量原単位は電力負荷密度で表され、単位はＷ／ｍ^２である。また、設定温度の単位は℃であり、設定照度の単位はｌｘである。なお、図示例において、「ケース」は冷蔵ショーケースの意味である。

熟練者や専門家は、電力負荷密度を勘案することによりエリア４０ごとに節電が可能な余裕の程度を見積もって、負荷機器３０の動作を決定している。しかし、一般の利用者にとって、電力負荷密度を勘案して負荷機器３０の動作を決定する作業は困難である。本実施形態では、熟練者あるいは専門家が、設備情報、シーン情報、外部環境情報を組合せた条件に対して採用した設定情報を情報記憶部２２に格納しているから、この情報を用いることにより、設定情報を簡単かつ適正に設定することができる。

いま、情報入力部２４に、エリア４０が売場、シーンが繁忙時間帯、外気温が２９℃、空調容量原単位が１４０Ｗ／ｍ^２、照明容量原単位が２６Ｗ／ｍ^２、ケース容量原単位が２００Ｗ／ｍ^２という情報が入力されたとする。すなわち、空調機器３０２は冷房運転を行う場合を想定する。比較部２３は、この情報（売場、繁忙、２９、１４０、２６、２００）をキーとして、情報記憶部２２からレコードの抽出を試みる。上述したように、比較部２３は、文字で表される条件が一致し、数値で表される条件は負荷機器３０の種類ごとに類似するデータを生成する。

すなわち、図示例では、「Ｎｏ」が「１」と「３」とのレコードは、売場かつ繁忙時間帯を表しているから、比較部２３は、抽出するレコードをこれらの２個のレコードに絞り込む。次に、抽出されたレコードを用いて負荷機器３０ごとに、容量原単位と外気温とを用いて類似度を評価し、類似度が高い条件に対応する設定情報を選択することにより、設定情報を決定する。ここに、照明機器３０１の設定照度については外気温の影響はなく、空調機器３０２および冷蔵機器３０３の設定温度については外気温の影響があるから、設定温度を決めるための類似度は外気温を含めて評価する。

上述した２個のレコードでは、照明機器３０１の容量原単位は、２５Ｗ／ｍ^２と２０Ｗ／ｍ^２とであり、情報入力部２４から指示された設定照度である２６Ｗ／ｍ^２との類似度は２５Ｗ／ｍ^２のほう大きいから、「１」のレコードの設定照度である７５０ｌｘが設定照度として採用される。また、空調機器３０２の設定温度は「３」のレコードの設定温度である２６℃が選択され、冷蔵機器３０３の設定温度は「１」のレコードの設定温度である５℃が選択される。すなわち、この例では、照明機器３０１の設定照度は「１」に対応する値が選択され、空調機器３０２の設定温度は「３」に対応する値が選択され、冷蔵機器３０３の設定温度は「１」に対応する値が選択される。外気温は「１」のレコードでは２８℃であり、「３」のレコードでは３０℃であるが、条件が悪いほうの３０℃が採用される。したがって、データ生成部２５には、（売場、繁忙、３０、１５０、２５、２００、２６、７５０、５）という情報が引き渡される。

比較部２３が類似度を評価したとき、類似度に実質的に差のない複数の設定情報が抽出された場合には、それぞれの設定情報の平均値が採用される。また、抽出されたレコードが利用された実績回数を情報記憶部２２に記憶しておき、比較部２３において、利用された実績回数を重みとする重み付き平均値を設定情報として採用してもよい。つまり、前記比較部２３は、前記情報記憶部２２から複数のレコードを抽出した場合、これらのレコードから抽出される設定情報ごとの実績回数に基づき、実績回数が多いほど大きい値になる重み係数を用いて、設定情報の重み付き平均値を算出する。このようにして算出された重み付き平均値を、データ生成部２５に与える設定情報とする。また、利用者の効用を考慮する場合、情報記憶部２２に記憶させるレコードに利用者名を含めておけば、利用者名をキーに用いて選択するレコードを絞り込むことが可能である。

ところで、情報入力部２４で指定したキーを用いて情報記憶部２２からレコードを抽出する際に、入力ミスなどによりキーに不適切な情報が含まれる可能性がある。このような不適切な情報によって情報記憶部２２から情報を抽出しようとしても、適切な設定情報を得ることはできない。そのため、情報入力部２４は、キーの内容を事前に判定し、適切な情報の範囲から逸脱する場合に、与えられた情報を無効として扱う機能を備えていることが望ましい。情報記憶部２２に記憶される情報についても適切な情報の範囲内か否かを評価し、不適切な範囲であれば情報を無効として扱うことが望ましい。

なお、キーの内容あるいは情報記憶部２２に記憶する情報が適切か否かを判断するために、環境情報に含まれる数値の情報（図示例では、外気温および容量原単位）を説明変数とし、設定情報を目的変数とした回帰式を、負荷機器３０の種類ごとに作成してもよい。回帰式を用いる場合、環境情報に対して回帰式で推定される設定情報と、比較部２３が抽出した設定情報との乖離度が許容範囲を逸脱しているときに、情報を無効として扱うようにすればよい。

比較部２３が定めた情報は、データ生成部２５に引き渡され、データ生成部２５は、比較部２３から引き渡された情報を基準として、制御テーブルの内容を生成する。したがって、熟練者や専門家が過去に作成した実績のある情報に基づいて新たな制御テーブル１４が生成され、熟練者や専門家が作成した制御テーブルに匹敵する制御テーブル１４が得られることになる。

制御テーブル１４は、図３に示すように、照明機器３０１と空調機器３０２と冷蔵機器３０３とについて、制御レベルごとに動作の情報が対応付けられている。本実施形態では、制御レベルは０〜３の４段階から選択可能になっている。制御レベル０は省エネルギーの対策を行わない制御状態、制御レベル１は通常の省エネルギーの制御状態、制御レベル２は常習的に我慢できる範囲ではもっとも厳しい制御状態、制御レベル３は非日常的に実施される特別に厳しい制御状態である。

言い換えると、制御レベルは、数値が大きくなるほど、負荷機器３０の使用による利便性が低下する制御状態であることを意味する。食品スーパーマーケットでは、制御レベル１は、通常運転に近い設定であり、繁忙時間帯に選択される。また、制御レベル２は、省エネルギー運転の設定であり、閑散時間帯に選択される。制御レベル３は節電のために選択され、制御レベル４は、いわゆるデマンドレスポンスであって、電気事業者などから要求される第２の節電率）に応える場合に選択される。つまり、制御レベルはシーン別の設定条件に相当する。

上述したように、制御テーブル１４の内容が決定された管理装置１０は、施設の消費電力を計測して監視する。管理装置１０に設けられた評価部１２は、計測装置５０が計測した消費電力と、目標設定部１１に設定された目標電力とを比較し、目標電力に対する消費電力の割合に基づいて、判定期間の終了時点で消費電力が目標電力以下であるか否かを予測する。

評価部１２は、判定期間の終了時点での消費電力が目標電力を超えることが予測される場合は、負荷機器３０での消費電力が低減されるように、制御レベルを高くする指示を指示部１３に与える。一方、評価部１２は、判定期間の終了時点での消費電力が目標電力を下回り、かつ目標電力と消費電力との差が所定値以上になることが予測される場合は、負荷機器３０の使用による利便性を向上させるように制御レベルを低くする指示を指示部１３に与える。

指示部１３は、制御テーブル１４に制御レベルを照合することによって、制御レベルに応じた動作状態を負荷機器３０に指示する。ここで、評価部１２が制御レベル３を選択しても、依然として消費電力が目標電力を超えることが予測される場合、利用者装置６０を通して一部の負荷機器３０の停止を促す内容を利用者に提示する。利用者装置６０に提示する内容は提示内容記憶部１８から読み出され、提示制御部１７を通して利用者装置６０に出力される。利用者装置６０への出力は、たとえば、「このままではデマンドを超過するので、周囲の負荷機器の運転を停止させてください」という内容の警告を利用者装置６０の画面に表示する形式を採用する。また、採用されている制御レベルに応じて緊急度が直観的に理解できるように、複数のキャラクタ（アイコン）を切り替えて利用者装置６０の画面に表示してもよい。

（動作例２）
動作例１は、利用者装置６０から利用者が入力した環境情報に基づいて制御テーブル１４の内容を生成する処理を中心として説明した。この動作では、情報記憶部２２から比較部２３における評価ルールを用いて抽出した情報に基づいて制御テーブル１４の内容を生成しているが、生成された内容は検証されていない。

以下では、データ生成部２５が生成した制御テーブル１４の内容をエネルギー計算部２６に与えてエネルギーシミュレーションを行う動作について説明する。すなわち、遠隔管理装置２０は、データ生成部２５で生成された制御データ（制御テーブル１４の内容）を、施設の環境情報と併せてエネルギー計算部２６に入力する。エネルギー計算部２６に入力される環境情報は、施設の用途の区分、エリア４０の区分、外部環境情報、シーン情報、電力負荷密度、負荷機器３０のエネルギー効率のようなエネルギーシミュレーションに必要な情報を含む。エネルギー計算部２６は、エネルギーシミュレーションにより、施設の運営上で障害が生じない最低の電力である推奨電力を算出する。

管理装置１０の目標評価部１６は、施設を問題なく運営するための環境状態を実現するための最小限の電力である推奨電力を、基準電力と節電率とにより決まる目標電力と比較する。目標評価部１６は、目標電力が推奨電力よりも小さい場合には、要求された節電率を実現困難と判断し、利用者装置６０を通して利用者の注意を喚起する。利用者装置６０により注意を喚起するには、たとえば、利用者装置６０の背景画面を青色系から赤色系に変更するか、利用者装置６０から報知音を出力するか、利用者装置６０に表示するアイコンの形態を変更すればよい。

実行可能な推奨電力は、電力負荷密度と外気温の１日の最高温度とを説明変数として１日の最大電力を求める回帰式を用いて決定する。この回帰式は、管理装置１０により管理される負荷機器３０が配置された施設と用途および負荷機器３０の構成が類似した施設の情報を情報記憶部２２から抽出し、抽出した情報を用いることにより定められる。実際に推奨電力を求めるには、管理装置１０が設置された施設において、該当する日の予想最高気温を上述した回帰式に当て嵌めることにより、電力負荷密度の最大値が予測されるから、求められた電力負荷密度の最大値を施設の面積に乗じる。この計算の結果は、該当する施設において該当する日の最大電力と考えられるから、この値が実行可能な推奨電力として用いられる。

上述のように、エネルギー計算部２６は、施設の運営上で支障が生じない推奨電力をエネルギーシミュレーションにより予測して求める。目標評価部１６は、利用者装置６０を用いて設定した節電率に対応した目標電力と推奨電力とを比較し、目標電力の実現可能性を評価する。上述したように、目標電力が実現困難であれば、提示制御部１７が、利用者装置６０を通して利用者に注意を喚起するから、利用者は適切な節電率の設定が可能になる。

また、利用者装置６０には、利用者に対して直観的でわかりやすい情報を提供するために、図４に示すように、目標電力に対する現在の消費電力の割合に応じて画面の表示を変更することが望ましい。たとえば、利用者装置６０の画面に顔を表すアイコン６１を表示しておき、目標電力に対する現在の消費電力に応じてアイコン６１の表情を変更する。この例では、アイコン６１は、目標電力に対して消費電力（積算値）に余裕があれば（たとえば、８０％以下であれば）笑顔を表し、目標電力に対して消費電力が所定の閾値（たとえば、９０％）を超えると泣き顔を表すようにすればよい。目標電力に対する現在の消費電力の割合は、目標評価部１６が判定する。

また、目標電力と判定期間とによって傾きが決まる直線を設定し、判定期間の中で、消費電力（積算値）が当該直線の下側である場合に目標達成に近付いていることを示し、消費電力が当該直線の上側である場合に目標達成から遠ざかっていることを示してもよい。つまり、上記直線によって消費電力（積算値）の推移を判定する２領域を判定期間に設定し、消費電力（積算値）が上記直線の上側の領域か下側の領域かに応じてアイコン６１の表示を切り替えるようにしてもよい。

判定期間に設定する直線は複数本であってもよい。上述のように、１本の直線を設定すれば２状態を判断することができる。これに対して、たとえば、目標電力を１００％として、目標電力の１２０％に達する直線と、目標電力の８０％に達する直線と、目標電力の１００％に達する直線との３本の直線を設定すれば、４状態を判断することができる。アイコン６１は、３本の直線で分割された領域ごとに形態を対応付ければよい。また、アイコン６１が顔の表情であることは必須ではなく適宜のキャラクタを用いてもよい。なお、アイコン６１の形態の概念には、形状だけではなく、サイズや色も含まれる。

また、上述した判定期間の開始から所定時間が経過した時点で、目標電力に対する消費電力（積算値）の割合が上記閾値を超えると、判定期間の終了時点で目標電力を超過する可能性があるから、利用者に対して適宜の負荷機器３０の動作を制限するように通知する。この通知は、利用者装置６０の画面へのメッセージの表示や報知音の出力により行われる。

以上説明したように、アイコン６１の形態を変化させることによって目標電力に対する消費電力の余裕の程度を通知すれば、利用者に直観的にわかりやすい通知が可能になる。なお、図４に示す利用者装置６０の画面の下部には、節電率を示す表示部６２が設けられている。表示部６２は、節電率の下限値を破線の四角で表しており、実現されている節電率を実線の四角で表している。

管理装置１０において採用する節電率は、遠隔管理装置２０から指示された節電率も考慮する必要がある。そこで、図４に示す例では、利用者装置６０の画面に、現在の節電率が管理装置１０と遠隔管理装置２０とのどちらに設定された節電率かを示す情報が表示されている（「サーバ」は、遠隔管理装置２０からの節電率であることを示している）。

動作例２では、施設責任者が利用者装置６０を用いて節電率を設定することを可能にしながらも、遠隔管理装置２０から指示された節電率との調節を図るために、管理装置１０が管理する負荷機器３０の動作状態をフィードバックしている。また、施設責任者のような利用者が利用者装置６０から設定した節電率が、施設の運営に支障を与えないように目標電力と消費電力との関係を判断している。このような動作は目標評価部１６により行われる。すなわち、目標評価部１６は、利用者が設定する節電率と遠隔管理装置２０から設定される節電率とのバランスがとれ、施設における節電と運営とが両立されるように、節電率を調節する。

（動作例３）
管理装置１０の構成として説明したように、管理装置１０の目標設定部１１は、遠隔管理装置２０から指示された節電率に応じた第１の目標電力と、利用者装置６０を通して施設責任者のような利用者が設定した節電率に応じた第２の目標電力とが設定される。したがって、第１の目標電力と第２の目標電力とが互いに競合することが考えられる。競合を回避するために、目標設定部１１は、第１の目標電力と第２の目標電力との一方を選択する目標選択部１１４を備えている。以下では、第１の目標電力と第２の目標電力とが競合する場合に目標電力を選択する手順について説明する。

いま、遠隔管理装置２０において電気事業者などからの要請によって、当日や翌日の節電を行う事象が生じたとする。この場合、節電を行う節電期間（日時）と節電率とが遠隔管理装置２０から所要の管理装置１０に指示される。管理装置１０は、遠隔管理装置２０から節電率を受け取ると、節電率に基づいて第１の目標電力を算出し、第１の目標電力を節電期間と併せて第１の設定部１１１に保存する。

一方、施設管理者のような利用者が利用者装置６０を用いて節電期間と節電率とを入力していると、節電率から第２の目標電力が算出され、第２の目標電力は節電期間と併せて第２の設定部１１２に保存される。

目標設定部１１は、管理装置１０に内蔵された時計部（図示せず）が計時している現在日時を参照し、参照した日時が節電期間でなければ、節電することなく負荷機器３０を動作させる。また、目標設定部１１は、参照した日時が節電期間であれば、該当する節電期間に応じた第１または第２の目標電力に見合うように負荷機器３０を動作させる。

ここで、第１の設定部１１１に設定された節電期間と第２の設定部１１２に設定された節電期間とが重複していると、目標選択部１１４は、両方の目標電力を満足するように、第１の目標電力と第２の目標電力とのうち小さいほうを目標電力として採用する。言い換えると、目標選択部１１４は、より大きいほうの節電率を採用する。

一般に、利用者装置６０を用いて設定した第２の節電率は、遠隔管理装置２０から要請される第１の節電率よりも小さいと考えられ、施設で用いている負荷機器３０の種類によっては、第１の節電率を採用すると運営上の障害が生じることがある。たとえば、食品スーパーマーケットでは、冷蔵あるいは冷凍を要する食品を保存している冷蔵機器３０３の消費電力を維持しなければ、食品が劣化し、運営に支障をきたすことになる。

そのため、遠隔管理装置２０から要請された節電率が実施される節電期間に、利用者装置６０を用いて意図的に小さい節電率が入力された場合、目標選択部１１４は、運営上の障害があったと判断し、利用者装置６０から入力された節電率を優先的に用いる。たとえば、遠隔管理装置２０から節電が要請された場合において、利用者装置６０により設定された節電率が節電期間の開始前に１５％であったのに対して節電期間の開始後に５％に引き下げられた場合、節電率は５％になる。なお、利用者装置６０により設定された節電率が節電期間の開始前から０％である場合も、目標選択部１１４は、節電することが運営上の障害を生じる場合と判断して節電を行わない。

ただし、利用者装置６０により設定される第２の節電率を、つねに優先的に使用させると、第２の節電率が乱用され、遠隔管理装置２０から設定する第１の節電率が使用されなくなる可能性がある。そこで、利用者装置６０から設定される第２の節電率を遠隔管理装置２０から設定される第１の節電率に優先して用いるための許可条件を付しておくことが望ましい。

許可条件は、たとえば、電気料金の単価を決める判定期間（通常、３０分）内での消費電力の積算値が、判定期間について設定された上限値の９０％以上に達したこととする。この許可条件は、施設での需要電力（デマンド）がピーク（上限値）に近くなった場合の対応として第２の節電率を用いることを許容する。また、許可条件は、いずれかの冷蔵機器３０３の庫内温度が所定の基準温度よりも高いことであってもよい。この許可条件は、冷蔵機器３０３の庫内温度の上昇による食品の劣化を防止する場合の対応として第２の節電率を用いることを許容する。このように許可条件が成立したときにのみ、第１の節電率に優先して第２の節電率を用いることを許容することにより、第２の節電率の乱用が防止される。

以上説明した動作により、現場運営を任されている施設責任者のような利用者が、施設の運営上、遠隔管理装置２０から指示された節電率での節電が難しいと判断した場合には、節電率を引き下げることができる。しかも、許可条件による制約を付加していることにより、社会的要請によって遠隔管理装置２０から第１の節電率が設定されているときには、許可条件が成立しなければ利用者が設定した第２の節電率が採用されないようにして、第２の節電率の乱用を抑制することができる。

（動作例４）
遠隔管理装置２０は、コンピュータシミュレーションによってエネルギーシミュレーションを行うエネルギー計算部２６を備えている。施設の規模にもよるが、エネルギー計算部２６においてエネルギーシミュレーションを精度よく行うには、２００〜３００種類の情報が必要である。このような多数個の情報を施設に合わせて正しく設定することは、施設管理者のような一般の利用者には困難であって、熟練者や専門家でなければエネルギーシミュレーションを行うことは難しい。

これに対して本実施形態は、遠隔管理装置２０に設けられたパラメータ推定部２７によって少数個の入力情報からエネルギー計算部２６での計算に必要な多数個の情報を生成することを可能にしている。つまり、パラメータ推定部２７に１０個程度の入力情報を与えるだけで、熟練者や専門家ではない利用者でもエネルギーシミュレーションを行うことが可能になっている。

パラメータ推定部２７に与える入力情報は、環境情報のうち利用者が容易に知ることのできる情報である。入力情報は、施設の床面積、施設の築年数、施設の用途の区分、施設が存在する地理上の地域、施設の営業時間、施設に配置された負荷機器３０の種類を含む。列挙した入力情報は、必要最小限の情報であり、利用者であれば容易に入手可能である。

パラメータ推定部２７は、入力情報が与えられると、情報記憶部２２に格納された種々の情報を参照することにより、エネルギー計算部２６での計算に必要な情報を情報記憶部２２から収集する。

情報記憶部２２に格納されている情報は、上述したように、エリア４０ごとに配置された負荷機器３０の電力負荷密度（あるいは電力容量）、エリア４０の断熱性能や床面積、電気機器３０ごとのエネルギー効率、施設のグレード、電気機器３０のエネルギー効率、施設が存在する地域、外気温、湿度、日射量などを含む。さらに、パラメータ推定部２７は、営業時間から負荷機器３０の運転時間を推定する機能を備える。営業時間から運転時間を推定するには、情報記憶部２２に格納されたデータテーブルあるいは演算式を用いる。

情報記憶部２２は、冷蔵機器３０３については、電力容量に代えてサイズ（尺数単位）を用いることが可能である。冷蔵機器３０３は、業界習慣では尺数単位で表現されることが多く、また、冷蔵機器３０３の電力容量とエリア４０の床面積とは直接的な関係がないから、電力負荷密度を用いるよりも尺数単位を用いるほうが、電力容量の推定精度が高くなる。利用者は、冷蔵機器３０３について尺度単位を用いる場合、エリア４０の間取りから冷蔵機器３０３の配置される尺数を大まかに推定すればよい。

すなわち、パラメータ推定部２７は、上述した入力情報が与えられると、入力情報を情報記憶部２２に格納された各種情報と照合し、入力情報との類似度を評価することによって、エネルギー計算部２６に与える情報を推定する。言い換えると、パラメータ推定部２７は、少数の入力情報を情報記憶部２２に格納された多数の情報と照合することにより、少数個の情報をエネルギー計算部２６でのエネルギーシミュレーションに必要な多数個の情報に展開する。

情報記憶部２２は、設備情報として、上述した情報のほかに、天井高さや窓面積率などについて標準的な情報、地理上の地域ごとの壁や窓の断熱性能について標準的な情報などを格納している。したがって、パラメータ推定部２７に入力情報として、施設の床面積、施設の築年数、施設の用途の区分、施設が存在する地理上の地域が与えられると、エネルギーシミュレーションに必要な施設の天井高さ、窓面積、断熱性能などの情報を求めることができる。

また、情報記憶部２２は、外気温、湿度、日射量のような外部環境情報を地域ごとに分類して格納しており、パラメータ推定部２７は、施設が存在する地域が入力情報として与えられると、外部環境情報を出力する。

さらに、情報記憶部２２には、設備情報、シーン情報、外部環境情報のほかに、負荷機器３０に関する設定情報が格納されている。したがって、パラメータ推定部２７の入力情報をキーに用いて、設備情報、シーン情報、外部環境情報の検索を行うことによって、施設に相当する負荷機器３０の設定情報を抽出することができる。

なお、パラメータ推定部２７は、入力情報に対して情報記憶部２２から複数の情報が抽出された場合には、非数値の情報であれば多数決によって情報を絞り込み、数値の情報であれば平均値などを用いる。負荷機器３０の運転時間は、施設の営業時間に基づいて情報記憶部２２から抽出される。情報記憶部２２には、負荷機器３０の運転時間について基準値と、営業時間に応じた補正値とが格納されており、パラメータ推定部２７は、施設の営業時間が入力情報として与えられると、エリア４０ごとに営業時間に応じた負荷機器３０の運転時間を算出する。

たとえば、営業時間が午前８時から午後１０時である店舗では、営業時間の開始前１〜２時間は開店前の準備時間であり、営業時間の終了後１〜２時間は閉店後の後片付け時間になる。ここで、準備時間において、照明機器３０１は作業可能な程度の照度を確保するように点灯させ、空調機器３０２は停止させるとすれば、空調機器３０２の運転時間は営業時間と一致するが、照明機器３０１は営業時間外の１〜２時間は作業に必要な動作状態としなければならない。また、冷蔵機器３０３は、商品が庫内に収納されている期間には、庫内照明を除いて営業時間とは無関係に運転を継続する必要がある。

一方、２４時間営業の店舗では、営業時間と関係なく来客の少ない夜間（午前０時から午前５時）において、来客が増加する時間帯に向けて商品補充や清掃のような準備を行っている。そのため、照明機器３０１および空調機器３０２についても停止させることなく運転を継続すればよい。

このことから、２４時間営業ではない店舗について、営業時間に応じた補正値が情報記憶部２２に保存されていれば、パラメータ推定部２７は、負荷機器３０の運転時間を、施設の営業時間に応じて推定することができる。

情報記憶部２２は、負荷機器３０の種類別にエネルギー効率（機器効率）を格納している。エネルギー効率は、たとえば、空調機器３０２であれば、外気温と機器効率（ＣＯＰ：Coefficient Of Performance）の関係で表されている。したがって、パラメータ推定部２７は、施設の地域から外部環境情報を推定すると、外部環境情報に含まれる外気温を用いて機器効率を推定する。

ところで、パラメータ推定部２７は、入力情報からエネルギー計算部２６でのエネルギーシミュレーションに必要な情報を推定するから、入力情報の情報量が増加すれば、エネルギー計算部２６に与える情報の推定精度が高まる。そのため、エネルギーシミュレーションの知識を有する熟練者や専門家のような利用者であれば、エネルギーシミュレーションの精度を高めるために、多数個の情報をエネルギー計算部２６に直接入力しようとすることが考えられる。そこで、エネルギー計算部２６は、熟練者や専門家などによって多数個の情報が直接入力されることを許容している。つまり、エネルギー計算部２６は、情報入力部２４から施設情報に含まれるすべての入力情報が入力されると、パラメータ推定部２７で生成されるパラメータを用いることなく、推奨電力を算出する。また、エネルギー計算部２６は、推奨電力と併せて基準電力を算出してもよい。

また、熟練者や専門家により多数個の情報がエネルギー計算部２６に直接入力された場合には、情報記憶部２２の内容を更新することを可能にしている。たとえば、エネルギー計算部２６に対して、床面積が１０００ｍ^２である売場に配置された空調機器３０２について電力容量が１５０ｋＷとして直接入力された場合、この空調容量原単位は、１５０Ｗ／ｍ^２にある。このようにして求められた値は情報記憶部２２に格納される。つまり、熟練者や専門家がエネルギー計算部２６に直接入力した情報は、情報記憶部２２に格納され、パラメータ推定部２７による以後の推定に採用される。したがって、情報記憶部２２に格納された情報に新たな情報が随時追加される。ここで、追加された情報に対して所定期間前の古い情報を情報記憶部２２から削除すれば、情報記憶部２２に格納されている情報の陳腐化が防止される。

パラメータ推定部２７が入力情報に基づいてエネルギーシミュレーションに用いる情報を生成すると、エネルギー計算部２６は、省エネルギーの目的や効果を制約条件として、エネルギーシミュレーションを行う。このシミュレーションにより、エネルギー計算部２６は、入力情報で示された施設に対する目標電力を算出する。

１０ 管理装置
１１ 目標設定部
１２ 評価部
１３ 指示部
１４ 制御テーブル
１５ 更新部
１６ 目標評価部
１７ 提示制御部
１８ 提示内容記憶部
２０ 遠隔管理装置
２１ 目標指示部
２２ 情報記憶部
２３ 比較部
２４ 情報入力部
２５ データ生成部
２６ エネルギー計算部
２７ パラメータ推定部
３０ 負荷機器
３１、３２ 負荷機器
４０ エリア
４１、４２ エリア
５０ 計測装置
６０ 利用者装置
６１ アイコン
３０１ 照明機器
３０２ 空調機器
３０３ 冷蔵機器

Claims (4)

1. 複数の負荷機器が配置された施設において目標とする節電率に応じて前記負荷機器の動作を制御する管理装置と、
   前記管理装置と通信し、前記負荷機器の動作を制御する制御データを前記管理装置に提供する遠隔管理装置とを備え、
   前記遠隔管理装置は、
   複数の施設からそれぞれ得られた施設ごとの特性に関する施設情報と、前記負荷機器が動作することにより実現される施設ごとの環境の情報である設定情報とを対応付けたレコードを記憶している情報記憶部と、
   着目する施設の運営上で障害が生じない最低の電力である推奨電力をエネルギーシミュレーションによって算出するエネルギー計算部と、
   着目する施設に関して少なくとも前記施設情報に含まれる基本条件が入力情報として入力される情報入力部と、
   前記情報入力部から入力された前記基本条件に類似する施設情報を含む前記レコードを前記情報記憶部から抽出することにより前記エネルギー計算部で用いるパラメータを生成するパラメータ推定部とを備える
   ことを特徴とするエネルギー管理装置。
2. 前記エネルギー計算部は、前記情報入力部から前記施設情報に含まれるすべての入力情報が入力されると、前記パラメータ推定部で生成されるパラメータを用いることなく、前記入力情報を前記パラメータに用いて前記推奨電力を算出することを特徴とする請求項１記載のエネルギー管理装置。
3. 請求項１又は２記載のエネルギー管理装置に用いることを特徴とする管理装置。
4. 請求項１又は２記載のエネルギー管理装置に用いることを特徴とする遠隔管理装置。

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