JP2014164729A - 電力補給調整装置及び電力補給調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】種々の補給手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給して、電力取引市場における供給と取引価格の安定化を向上させる。
【解決手段】電力を使用する需要家が有する発電機による電力補給を調整する電力補給調整装置は、電力事業者から要求される消費電力の削減量に対して、前記需要家から申請された削減量が不足する場合に、電力不足が発生する不足発生時刻及び不足量を推定する不足推定部と、前記需要家から申請された電力の削減手段以外の代替手段と前記代替手段の電力情報とを対応付けて代替手段テーブルに記憶する代替手段記憶部と、前記代替手段テーブルを参照して、前記不足発生時刻における前記不足量に相当する電力を調達可能な前記代替手段を選定する不足調達部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力補給調整装置及び電力補給調整方法に関し、ネガワット創出可能量を確保する電力補給調整装置及び電力補給調整方法に適用して好適なるものである。

電力の需要を抑制するために、時間帯に応じた電気料金プランやデマンドレスポンス（ＤＲ）等の需要調整方法が知られている。需要調整方法の具体的な方法として、電気会社（電気事業者）が電力消費の抑制を需要家に依頼し、電力抑制量に対するインセンティブ（報奨金またはリベートと称する）を需要家に支払う技術が知られている（例えば、特許文献１）。

デマンドレスポンスでは、電力の卸市場価格の高騰時または系統信頼性の低下時に、電気料金の変更や報酬の支払いにより、需要家が電力の使用を一時的に抑制するよう電力消費パターンを変化させる。一時的に電力の使用を抑制して受電を削減する能力は、電力市場において発電と同等に売買される対象になりえる。米国などの電力取引市場では、発電所で発電された電力と同様に、デマンドレスポンスによって創出されるネガワットの取引が行われている。

また近年では、小規模の需要家のネガワットをまとめ、電力会社や系統運用機関と取引するアグリゲータと呼ばれる業者が登場している。今後、再生エネルギーによる発電力の拡大により、電力需給バランスの不安定化や電力価格のボラティリティの拡大が懸念されており、その意味でもアグリゲータがまとめるネガワットの有効活用が期待されている。

通常、アグリゲータは、ネガワットを創出するため、需要家や需要家を束ねる他のアグリゲータとデマンドレスポンスプログラム（以下、これをＤＲプログラムと呼ぶ）と呼ばれる契約を締結する。需要家がＤＲプログラムへの参加登録を完了したことを以って、アグリゲータがこれら需要家の設備を、ネガワットを創出するためのリソースとして利用することが可能となる。

特開２００２−２５２９２４号公報

しかし、ネガワットは、気候などの影響や、需要領域に存在する人的な振る舞いの影響を受けやすいため、発電機による発電と比較すると創出の確実性が劣ると考えられる。電力消費の削減要求に対して、節電等によりネガワットを創出できない場合には、電力取引市場における供給と取引価格の安定性に支障をきたすおそれがあった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、種々の補給手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給することが可能な電力補給調整装置及び電力補給調整方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するために本発明においては、電力を使用する需要家が有する発電機による電力補給を調整する電力補給調整装置であって、電力事業者から要求される消費電力の削減量に対して、前記需要家から申請された削減量が不足する場合に、電力不足が発生する不足発生時刻及び不足量を推定する不足推定部と、前記需要家から申請された電力の削減手段以外の代替手段と前記代替手段の電力情報とを対応付けて代替手段テーブルに記憶する代替手段記憶部と、前記代替手段テーブルを参照して、前記不足発生時刻における前記不足量に相当する電力を調達可能な前記代替手段を選定する不足調達部と、を備えることを特徴とする、電力補給調整装置が提供される。

かかる構成によれば、電力事業者からの電力消費の削減要求に対して、削減可能な電力を推定し、需要家から申請された削減量の申請値の確実性を判定して、電力の不足発生時刻に不足量に相当するネガワットを創出可能か判定する。そして、創出可能なネガワットが不足する場合に、不足発生時刻に不足量を補給可能な代替手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給する。

本発明によれば、種々の補給手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給して、電力取引市場における供給と取引価格の安定化を向上させることができる。

本発明の一実施形態に係る電力補給調整システムの構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる電力補給調整装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる電力補給調整装置の機能構成を示すブロック図である。 同実施形態にかかる削減可能量を説明する概念図である。 同実施形態にかかる削減可能量を説明する概念図である。 同実施形態にかかる代替手段テーブルの一例を示す図表である。 同実施形態にかかる電力補給調整装置の動作を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる不足調達処理の詳細を示すフローチャートである。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）本実施の形態の概要
上記したように、デマンドレスポンスでは、電力の卸市場価格の高騰時または系統信頼性の低下時に、電気料金の変更や報酬の支払いにより、需要家が電力の使用を一時的に抑制するよう電力消費パターンを変化させる。一時的に電力の使用を抑制して受電を削減して創出されるネガワットは、電力市場において発電と同等に売買される対象となる。

ここで、一時的に電力の使用を抑制して受電を削減して創出されるネガワットについて説明する。例えば、ある需要家が長期契約で電力を購入している場合について説明する。ある日、強烈な寒波が起こり、翌日の需要急増が予想され、受け渡しの電力価格が暴騰したとする。このとき長期契約をしている需要家は、エアコンの代わりに石油ストーブを使うなどにより、長期契約で購入する電力量よりも電力消費を抑制することもできる。この抑制分の量の電力がネガワットとして、市場で売買される。

また、ある需要家が貯湯タンク付きヒートポンプ温水器（以下、ＨＰ給湯器という）を持っている場合について説明する。ＨＰ給湯器は蓄熱機能を有するため、需要家の利便性を損なうことなく、ある程度の稼働時間の調整が可能である。例えば、電力価格の安い夜間にＨＰ給湯器を稼働し、昼間の給湯の需要に備えたりすることができる。

すなわち、元々ＨＰ給湯システムを稼働させるはずであった時間帯の電力価格が他の時間帯の電力価格よりも高い場合、元々の稼働させるはずだった時間帯の稼働を抑制し、電力価格が安い時間帯に稼働させることで、電力の調達を有利にすることができる。このような、市場メカニズムに基づくネガワットの売買が活発化することにより、結果的に市場価格の安定化が実現できると考えられる。

一般的には、需要家が直接市場とやり取りするのではなく、需要家をまとめるアグリゲータが、日々の電力価格に応じて上述のような売買を行い、需要家の電気機器を直接的に、又は、需要家に連絡して間接的に制御する。アグリゲータは、自ら利益を得ると共に、需要家に報酬を支払う。

しかし、上記したネガワットは、気候などの影響や、需要領域に存在する人的な振る舞いの影響を受けやすいため、発電機による発電と比較すると創出の確実性が劣ると考えられる。電力消費の削減要求に対して、節電等によりネガワットを創出できない場合には、電力取引市場における供給と取引価格の安定性に支障をきたすおそれがあった。

そこで、本実施の形態では、種々の補給手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給して、電力取引市場における供給と取引価格の安定化を向上させることを可能としている。

（２）電力補給調整システムの構成
次に、図１を参照して、電力補給調整システムの構成について説明する。図１に示すように、電力補給調整システム１は、アグリゲータ１０、需要家２０、電力事業者３０及び市場運営者４０のそれぞれが有する各種装置及び各種端末から構成される。また、ネットワーク５０は、インターネット、電話回線網、衛星通信網等の公衆回線網や、ＷＡＮ、ＬＡＮ、ＩＰ−ＶＰＮ等の専用回線網などで構成されており、有線、無線を問わない。ネットワーク５０は、電力補給調整システム１を構成する各種装置及び各種端末を互いに通信可能に接続するための通信経路である。

アグリゲータ１０は、需要家２０から補給される電力をまとめて、電力事業者３０や市場運営者と取引する事業者であって、電力補給調整装置１００を用いて需要家２０からの補給手段を組み合わせてネガワットの創出不足を補給する。

本実施の形態では、アグリゲータ１０が需要家２０から補給される電力を直接管理しているが、かかる例に限定されない。例えば、アグリゲータ１０を多段に構成して、電力事業者３０または市場運営者４０との間で取引をするアグリゲータ（第１のアグリゲータ）と、需要家２０から補給される電力を直接管理するアグリゲータ（第２のアグリゲータ）とから構成されていてもよい。この場合、第１のアグリゲータは、電力事業者３０または市場運営者４０との間でキロワット単位での電力の取引を行う。そして、第２のアグリゲータは第１のアグリゲータからの指示を受けて、必要な電力を補給可能な需要家２０の発電機２５０を選定したり、需要家２０の発電機２５０に対して電力を補給させるための指示を行ったりする。

需要家２０は、電力を補給可能な発電機２５０を有する個人又は法人であり、発電機２５０に接続された情報処理端末２００を用いて、電力の需給を管理する。また、情報処理端末２００は、電力の使用を一時的に抑制して創出されたネガワットや、発電機２５０により補給された電力を管理する。

発電機２５０としては、例えば、ディーゼルエンジン発電機（以下ＤＥＧ（Diesel Engine Generator）と称して説明する。）、熱電併給システム（以下ＣＨＰ（Combined Heat and Power）と称して説明する。）や、電気自動車（以下ＥＶ（Electric Vehicle）と称して説明する。）、蓄電池、または太陽光発電システム（以下ＰＶ（Photovoltaic）と称して説明する。）などを例示できる。

例えば、給湯タンク付きのＣＨＰは、ガス事業者から供給されるガスにより電気と熱を同時に発生させ、発生された熱により水道水を加熱し、加熱により得られた温水が給湯タンクに蓄えられる。そして、この給湯タンクに蓄えられた温水が熱源として利用される。

電力事業者３０は、電力の発電を行う事業者であり、情報処理端末３００を用いて、アグリゲータ１０とデマンドレスポンスに関する契約を結んだり、アグリゲータ１０に電力の削減要求を通知したりする。

市場運営者４０は、電力市場を運営し、アグリゲータ１０や需要家２０に電力を提供する事業者である。市場運営者４０は、情報処理端末４００を用いて、需要家２０やアグリゲータ１０と契約して、市場における電力の売買を管理する。

（３）電力供給調整装置の構成
（３−１）電力供給調整装置のハードウェア構成
次に、図２を参照して、電力補給調整装置１００のハードウェア構成について説明する。なお、需要家の情報処理端末２００、市場運営者の情報処理端末３００、小売り事業者の情報処理端末４００は、電力補給調整装置１００のハードウェア構成とほぼ同様のため、詳細な説明は省略する。

図２に示すように、電力補給調整装置１００は、ＣＰＵ１１０、入力装置１２０、出力装置１３０、通信装置１４０及び記憶装置１５０から構成される。

ＣＰＵ１１０は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って電力補給調整装置１００内の動作全般を制御する。

入力装置１２０は、例えば、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイク、スイッチおよびレバーなどユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、ＣＰＵ１１０に出力する入力制御回路などから構成されている。

出力装置１３０は、例えば、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）装置、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置およびランプなどの表示装置と、スピーカおよびヘッドホンなどの音声出力装置で構成される。

通信装置１４０は、例えば、通信網１２に接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置２１５は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）対応通信装置であっても、ワイヤレスＵＳＢ対応通信装置であっても、有線による通信を行うワイヤー通信装置であってもよい。

記憶装置１５０は、ＲＡＭ（Read Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）などの記憶媒体である。記憶装置１５０には、各種処理を実行するプログラムが格納されている処理部１６０と、各種データやテーブル等を記憶している記憶部１７０とが格納されている。

（３−２）電力供給調整装置の機能構成
図３を参照して、電力補給調整装置１００の機能構成について説明する。記憶装置１５０の処理部１６０に格納されているプログラムは、削減可能量推定部１６１、申請値確実性判定部１６２、不足推定部１６３及び不足調達部１６４である。

削減可能量推定部１６１は、電力事業者３０からの電力削減要求に対して、どれだけの電力を削減することができるかを推定する機能を有する。

例えば、図４に示すように、削減可能量推定部１６１は、所定期間に需要が予測される電力需要（需要カーブ）と、同期間に最低限必要な蓄熱量や電力量の差分ｅを算出する。削減可能量推定部１６１は、この差分ｆを、どれだけの電力量（kWh）を削減できるかを示す削減可能量として算出する。

また、図５に示すように、現時点での需要家２０の蓄エネルギーと、実際に需要される需要電力量（kWh）との差分ｆを算出する。そして、この差分ｆをもとに、どれだけの電力量を削減することができるかを判断する。すなわち、削減可能量推定部１６１は、この差分ｆに相当する電力量が需要電力量（kWh）を下回ることなく使用可能な期間を削減可能量として算出する。

申請値確実性判定部１６２は、需要家２０から申請された削減量の申請値の確実性を判定する機能を有する。申請値確実性判定部１６２は、申請値の確実性を判定した結果を、削減確実度１７１として出力する。削減確実度１７１は、例えば、需要家２０単位で、所定の時間単位で確実に創出されるネガワットの情報であってもよい。また、複数の需要家２０から所定の時間単位で確実に創出されるネガワットの情報であってもよい。

需要家２０から申請される削減量の申請値は、予め契約などにより申請されたネガワットの値である。上記したように、需要家２０により創出されるネガワットは、外気温や需要家２０の使用状況などに応じて変化する。このため、需要家２０から申請された削減量の値と、実際に削減可能な値が異なる場合がある。

例えば、申請値確実性判定部１６２は、電力事業者３０から要求された電力削減要求時の外気温を鑑みて、削減量の申請値の確からしさを判定する。通常時の外気温と電力削減要求時の外気温との気温差を算出して、気温差が小さい場合は申請値の確実性が高いと判断し、気温差が大きい場合は申請値の確実性が低いと判断してもよい。

また、発電機２５０がＥＶである場合には、需要家２０のＥＶの出庫頻度や出庫時間の多少を鑑みて、削減量の申請値の確からしさを判定する。例えば、電力削減要求時のＥＶの出庫頻度が通常の出庫頻度が高い場合には、放電の可能性が低くなり、申請値の確実性が低くなると判断してもよい。

また、発電機２５０がＣＨＰや蓄電池であった場合には、残熱量や蓄電量をもとに、削減量の申請値の確からしさを判定する。例えば、電力削減要求時の残熱量や蓄電量が通常の残熱量や蓄電量より低い場合には、申請値の確実性が低くなると判断してもよい。このように、申請値確実性判定部１６２が申請値の確からしさを判定することで、ネガワットの創出の不足に対する補給を確実なものとすることができる。

不足推定部１６３は、削減可能量推定部１６１により算出された削減可能量と申請値確実性判定部１６２により出力された該申請値に対する削減確実度１７１をもとに、電力の不足発生時刻（time）１７２及び不足量（kW）１７３を算出する。電力事業者３０からデマンドレスポンスが発令され、該デマンドレスポンスの削減要求に対して、需要家２０により創出されるネガワットでは削減要求を満足できない場合に、他の代替手段で電力不足を補給する必要がある。不足推定部１６３は、電力不足が発生する不足発生時刻１７２と、代替手段が必要となる電力の不足量１７３とを算出する。

不足調達部１６４は、不足推定部１６３により算出された不足発生時刻１７２に不足量１７３を補給可能な代替手段を決定する機能を有する。不足調達部１６４は、代替手段テーブル１７４を参照して、不足発生時刻１７２までに不足量１７３を補給可能な代替手段を選定する。

代替手段テーブル１７４は、代替手段に関する情報を管理するテーブルであって、図６に示すように、代替手段欄１７４１、最大出力量（kw）欄１７４２、反応速度（sec）欄１７４３、継続可能時間（min）欄１７４４、リチャージ条件時間欄１７４５、価格（\/kWh）欄１７４６及び場所欄１７４７から構成される。

代替手段欄１７４１には、需要家２０の発電機２５０、例えば、ＤＥＧ、ＣＨＰ、ＥＶ、蓄電池及びＰＶなどの他、電力市場や公開市場などの各種代替手段が格納される。公開市場としては、翌日受け渡す電気を取引するスポット市場や、翌日よりも後に受け渡す電気を取引する先物市場や先渡し市場、当日受け渡す電気を取引するインバランス市場などが例示できるが、ここでは、公開市場のうち、スポット（ＳＰＯＴ）市場を代替手段としている。

最大出力量（kw）欄１７４２には、各代替手段の最大出力量が格納される。また、反応速度（sec）欄１７４３には、各代替手段の反応速度（sec）が格納される。継続可能時間（min）欄１７４４には、各代替手段の継続可能時間が格納される。

リチャージ条件時間欄１７４５には、各代替手段をリチャージ可能な条件時間の情報が格納される。また、価格（\/kWh）欄１７４６には、各代替手段の価格が格納される。また、場所欄１７４７には、各代替手段が供給される場所の情報が格納される。

図６では、例えば、ＤＥＧの最大出力量は15kw、反応速度は360sec、継続可能時間は60min、リチャージは常時可能、価格は30円/kWh、供給場所は受電場所から遠隔であることがわかる。また、ＣＨＰの最大出力量は30kw、反応速度は600sec、継続可能時間は120min、熱需要があるときの価格は15円/kWh、熱需要がないときの価格は40円/kWh、供給場所は受電場所から近隣であることがわかる。

また、ＥＶの最大出力量は5kw、反応速度は15sec、継続可能時間は5min、リチャージは深夜、電気領域が安いときに可能、価格は20円/kWh、供給場所は受電場所から近隣であることがわかる。また、蓄電池の最大出力量は8kw、反応速度は10sec、継続可能時間は3min、リチャージは深夜、電気領域が安いときに可能、価格は18円/kWh、供給場所は受電場所から近隣であることがわかる。また、ＰＶの最大出力量は2.5kw、反応速度は3sec、継続可能時間は日射量がある限り可能、リチャージは常時可能、価格は50円/kWh、供給場所は受電場所から近隣であることがわかる。

また、電力市場の最大出力量は100kw、反応速度は3600sec、リチャージは常時可能、価格は50円/kWhであることがわかる。また、公開市場（SPOT）の最大出力量は100kw、反応速度は5400sec、2時間前に予約可能、価格は10〜20円/kWhであることがわかる。

図３に戻り、不足調達部１６４は、需要家生活情報１７５を参照して、需要家２０の発電機２５０を使用することにより需要家２０の生活に支障があるかを判断して、需要家２０の生活の支障がない範囲の代替手段を選定する。需要家生活情報１７５には、需要家２０が保有する発電機２５０と、発電機２５０を使用する時間帯や使用量とが対応付けられている。例えば、不足調達部１６４は、需要家２０が発電機２５０を使用する時間帯以外の時間帯に該発電機２５０を代替手段として選定する。不足調達部１６４は、選定した代替手段が需要家２０の発電機２５０の場合には、自家発電情報１７７に選定した需要家２０の発電機２５０の情報を格納する。

また、発生期間１７６や自家発電情報１７７を参照して、不足が発生する期間に電力を補給可能な代替手段を選定したり、発生期間までに補給が間に合う代替手段を選定したりする。さらに、不足量１７３を超える余分の代替手段が複数選択された場合には、価格の低い代替手段を選定する。

不足調達部１６４は、上記した代替手段テーブル１７４、需要家生活情報１７５、発生期間１７６及び自家発電情報１７７を参照して、不足推定部１６３により算出された不足分が賄えるまで、要求された期間、需要家２０に対して補給手段による不足分の調達を指示する。

電力補給調整装置１００による電力の不足分の調達は、デマンドレスポンス取引が行われる度に実行してもよいし、削減要求に対するネガワット創出の不足分が発生する度に実行されてもよい。また、所定間隔で実行されてもよい。

また、不足調達部１６４による代替手段の選定方法は、障害の進展度に応じて決定するようにしてもよい。例えば、削減要求が発令される前に需要家２０の申請値に対する実際のネガワットの供給量が不足すると判断された場合には、緊急性が低いため、コストを優先して代替手段を選定するようにしてもよい。また、削減要求が発令される直前に需要家２０の申請値に対する実際のネガワットの供給量が不足すると判断された場合には、緊急性を要するため、すぐに補給可能な代替手段、すなわち、反応速度の高い代替手段を選定するようにしてもよい。また、削減要求が発令されている最中に、ネガワットの供給量が不足すると判断され、需要家２０や市場から電力を補給できない場合には、アグリゲータ１０自身の発電機を利用して電力を補給することも考えられる。

入力部１６５は、上記した入力装置１２０を介して各種データを入力したり、ネットワークを介して接続された他の装置から受信されたデータを取得したりする機能を有する。出力部１６６は、上記した出力装置１３０を介して各種データを出力したり、ネットワークを介して接続された他の装置へのデータ送信を指示したりする機能を有する。

記憶部１７０には、上記した、削減確実度１７１、不足発生時刻１７２、不足量１７３、代替手段テーブル１７４、需要家生活情報１７５、発生期間１７６及び自家発電情報１７７などが格納されている。

（４）電力補給調整装置の動作
次に、図７及び図８を参照して、電力補給調整装置１００の動作の詳細について説明する。なお、以下では、各種処理の処理主体を「プログラム」として説明するが、実際上、そのプログラムに基づいて電力補給調整装置１００のＣＰＵ１１０がその処理を実行することは言うまでもない。

図７に示すように、入力部１６５は、デマンドレスポンス（ＤＲ）の発令を受信する（Ｓ１０１）。デマンドレスポンスの発令とは、上記したように、電力事業者３０から発生される電力の削減要求である。入力部１６５は、デマンドレスポンスの発令を受信して、電力の削減要求量を取得する。

次に、削減可能量推定部１６１が、電力事業者３０からの電力削減要求に対して、どれだけの電力を削減することができるかを推定する（Ｓ１０２）。具体的に、削減可能量推定部１６１は、所定期間に需要が予測される電力需要（需要カーブ）と、同期間に最低限必要な蓄熱量や電力量の差分を削減可能量として算出したり、現時点での需要家２０の蓄エネルギーと、実際に需要される需要電力量（kWh）との差分を削減可能量として算出したりする。

次に、申請値確実性判定部１６２が、需要家２０から申請された削減量の申請値の確実性を判定する（Ｓ１０３）。具体的に、申請値確実性判定部１６２は、需要家２０から申請される削減量の申請値の確実性を判定して、削減確実度１７１を出力する。

そして、申請値確実性判定部１６２は、ステップＳ１０１で受信した削減要求量を需要家２０から申請された削減量で満たすことができるかを判定する（Ｓ１０４）。

ステップＳ１０４において、削減要求量を満たすことができると判定された場合には、電力事業者３０からの電力削減要求を需要家２０から申請されたネガワットだけで賄うことが可能であり、代替手段による電力の補給は不要なため、処理を終了する。

一方、ステップＳ１０４において、削減要求量を満たせないと判定された場合には、不足推定部１６３は、削減確実度１７１をもとに、電力の不足発生時刻（time）１７２及び不足量（kW）１７３を算出する。削減確実度１７１が需要家２０の所定の時間単位で確実に創出されるネガワットの情報である場合に、不足推定部１６３は、所定時間ごとに確実に創出されるネガワットと削減要求量とを比較して、不足が発生する時刻と不足量を算出する。

そして、不足調達部１６４は、不足推定部１６３により算出された不足発生時刻に不足量１７３を補給可能な代替手段を決定する不足調達処理を実行する（Ｓ１０６）。ステップＳ１０６における不足調達処理については、後で詳細に説明する。

そして、不足調達部１６４は、ステップＳ１０６における不足調達処理により、不足発生時刻までに不足分を代替手段で調達できるかを判定する（Ｓ１０７）。

ステップＳ１０７において、不足発生時刻までに不足分を代替手段で調達できると判定された場合には、不足調達部１６４は、処理を終了する。一方、ステップＳ１０７において、不足発生時刻までに不足分を代替手段で調達できないと判定された場合には、不足調達部１６４は、所定期間デマンドレスポンス市場（ＤＲマーケット）の中で不足分を解消できるかを判定する（Ｓ１０８）。

ステップＳ１０８において、所定期間デマンドレスポンス市場（ＤＲマーケット）の中で不足分を解消できると判定された場合には、不足調達部１６４は処理を終了する。一方、ステップＳ１０８において、所定期間デマンドレスポンス市場（ＤＲマーケット）の中で不足分を解消できないと判定された場合には、ステップＳ１０６の不足調達処理を再度実行する。

次に、図８を参照して、ステップＳ１０６における不足調達処理の詳細を説明する。図８に示すように、不足調達部１６４は、まず、発電機２５０による電力の調達価格と電力市場取引による調達価格とを比較する（Ｓ２０１）。具体的に、不足調達部１６４は、代替手段テーブル１７４を参照して、ステップＳ１０５において算出された不足量１７３を需要家２０の発電機２５０による代替手段で補給する場合の価格と、電力市場や公開市場で補給する場合の価格とを比較する。

不足調達部１６４は、ステップＳ２０１における比較の結果、発電機２５０による電力調達より市場から電力を購入するほうが安いかを判定する（Ｓ２０２）。

ステップＳ２０２において、発電機２５０による電力調達より市場から電力を購入するほうが安いと判定された場合には、不足調達部１６４は、ステップＳ２１２以降の処理を実行する。一方、ステップＳ２０２において、市場から電力を購入するより発電機２５０による電力調達のほうが安いと判定された場合には、不足調達部１６４は、ステップＳ２０３における処理を実行する。

ステップＳ２０３において、不足調達部１６４は、需要家生活情報１７５を参照して、発電機２５０により不足量１７３に相当する電力を補給する際に、需要家２０の生活に支障があるかを確認する（Ｓ２０３）。

ステップＳ２０３における確認の結果、不足調達部２６４は、需要家２０の生活に支障があるかを判定する（Ｓ２０４）。

ステップＳ２０４において、需要家２０の生活に支障があると判定された場合には、不足調達部１６４は、ステップＳ２１２の処理を実行する。一方、ステップＳ２０３において、需要家２０の生活に支障がないと判定された場合には、不足調達部１６４は、生活に支障がない発電機２５０を選定して自家発電情報１７７に格納する（Ｓ２０５）。自家発電情報１７７には、選定された需要家２０の発電機２５０の種類と、補給可能な時間帯や補給量などが格納されている。

続いて、不足調達部２６４は、発生期間１７６及び自家発電情報１７７を参照して、需要家２０の発電機２５０による発電機２５０の発生期間を算出する（Ｓ２０６）。

そして、不足調達部２６４は、ステップＳ２０６において算出した発電機２５０による電力の発生期間をもとに、ステップＳ１０５で算出された不足発生時刻までに発電機２５０による発電が間に合うかを判定する（Ｓ２０７）。

ステップＳ２０７において、不足発生時刻までに発電機２５０による発電が間に合わないと判定された場合には、不足調達部２６４は、ステップＳ２１２以降の処理を実行する。一方、ステップＳ２０７において、不足発生時刻までに発電機２５０による発電が間に合うと判定された場合には、不足調達部２６４は、ステップＳ２０６で選定された自家発電情報１７７から、不足発生までに間に合う発電機２５０をさらに選定して、自家発電情報１７７を更新する。

続いて、不足調達部２６４は、ステップＳ１０５で算出された不足量１７３をステップＳ２０８で選定された発電機２５０で満足できるかを判定する（Ｓ２０９）。

そして、ステップＳ２０９の判定の結果、選定された発電機２５０が不足量１７３を満たしていないと判定（Ｓ２１０）された場合には、不足調達部２６４は、ステップＳ２１２の処理を実行する。一方、ステップＳ２０９の判定の結果、選定された発電機２５０が不足量１７３を満たしていると判定（Ｓ２１０）された場合には、不足調達部２６４は、自家発電情報１７７から不足量１７３を満たす発電機２５０をさらに選定して、自家発電情報１７７を更新する（Ｓ２１１）。

ステップＳ２１１において、不足量１７３を満たす発電機２５０の候補が複数ある場合には、不足調達部２６４は、複数の発電機２５０からコストの安い発電機２５０を選定するようにしてもよい。また、ステップＳ２１１において、不足調達部２６４は、障害の進展度に応じて、選定する発電機２５０を選定するようにしてもよい。例えば、緊急性が高い場合には、反応速度や最大出力量の高い発電機２５０を選択したり、障害が長期に亘る場合には、継続可能時間の長い発電機２５０やリチャージ条件時間の長い発電機２５０を選択したりしてもよい。

そして、需要家２０の生活への支障がある場合（ステップＳ２０４でYES）、不足発生までに発電機２５０による発電が間に合わない場合や（ステップＳ２０７でNO）、発電機２５０による発電が不足量を満たさない場合（ステップＳ２１０でNO）には、不足調達部２６４は、電力市場が公開市場より安いかを判定する。ステップＳ２１２において、電力市場が公開市場より安いと判定された場合には、不足調達部２６４は、電力市場から不足分を購入するよう指示する（Ｓ２１３）。一方、ステップＳ２１２において、公開市場が電力市場より安いと判定された場合には、不足調達部２６４は、公開市場から不足分を購入するよう指示する（Ｓ２１４）。

なお、上記では、ステップＳ２０３で需要家２０の生活に支障があるか、ステップＳ２０７で不足発生までに間に合うか、ステップＳ２１０で不足量を満たしているか、をそれぞれ別に判定しているが、かかる例に限定されず、需要家２０の発電機２５０ごとに各判定処理を同時に行ってもよいし、必要な判定処理のみ行ってもよい。

以下に、削減要求に対してネガワットを創出するための電力抑制ができない場合の代替手段の調達方法の具体例を示す。

例えば、削減要求として、需要家２０のＨＰ給湯器に対して、13時〜15時までの間の回転数の上限制御が要求されたとする。このとき、14時に外気温が下がり、ＨＰ給湯器の湯音が下がると、14時〜15時までの間は要求されたネガワットを創出できない事態が想定される。この場合には、需要家２０に14時〜15時の間はガス暖房を代替手段として動作させて、電力を抑制するよう指示する。

また、上記の場合、通常は18時に起動するようにスケジュールされているＣＨＰの起動スケジュールを3時間前倒しして、14時〜15時の間にＣＨＰを起動させることにより、ＣＨＰを代替手段として動作させてもよい。

また、ネガワットの代替手段として需要家２０のＥＶを利用する場合には、需要家２０のＥＶの使用頻度や使用状態を鑑みて補給可能な電力量を算出したり、必要な電力量を算出させるために需要家２０のＥＶに対して所定の指示を出力したりする。

例えば、需要家２０のＥＶが想定外の出庫をして予定していた放電がなくなってしまった場合には、ＥＶの照明を消して抑制モードにして必要な蓄電量を確保するようにする。

また、不足発生時刻に必要な不足量を需要家２０のＥＶで補給する予定であったとする。このとき、需要家２０のＥＶから、不足発生時刻の2時間前に想定外の出庫をすることが通知された場合には、需要家２０のＥＶで補給する予定であった不足分を電力市場または公開市場に発注することにより不足分を補給する。

また、上記の場合、需要家２０に対して、出庫タイミングを早めて、需要家２０の家屋内での電気を落として必要な電力を創出するよう指示してもよい。また、需要家２０に対して出庫のタイミングを遅らせて、ＥＶの放電をさせることにより、不足分を補給させるようにしてもよい。また、ＥＶの放電が予想以上に多くなると予想される場合には、需要家２０に対してＥＶの出庫タイミングを遅らせて、余剰分の放電を不足分として補給するようにしてもよい。

また、ＰＶでの発電により電力の余剰が発生した場合には、ＥＶの出庫タイミングを遅らせて放電させることにより、不足分を補給してもよい。また、ＰＶでの発電による電力の余剰でＨＰ給湯器の給湯タンクに湯を溜めることにより、不足分の補給に備えるようにしてもよい。

（５）本実施の形態の効果
以上のように、本実施の形態によれば、電力事業者３０からの電力消費の削減要求に対して、削減可能な電力を推定し、需要家２０から申請された削減量の申請値の確実性を判定して、電力の不足発生時刻に不足量に相当するネガワットを創出可能か判定する。そして、創出可能なネガワットが不足する場合に、不足発生時刻に不足量を補給可能な代替手段を組み合わせて効率的にネガワットの創出の不足を補給する。これにより、電力取引市場における供給と取引価格の安定化を向上させることができる。

１０ アグリゲータ
１００ 電力補給調整装置
１６１ 削減可能量推定部
１６２ 申請値確実性判定部
１６３ 不足推定部
１６４ 不足調達部
２０ 需要家
３０ 電力事業者
４０ 市場運営者

Claims (8)

1. 電力を使用する需要家が有する発電機による電力補給を調整する電力補給調整装置であって、
   電力事業者から要求される消費電力の削減量に対して、前記需要家から申請された削減量が不足する場合に、電力不足が発生する不足発生時刻及び不足量を推定する不足推定部と、
   前記需要家から申請された電力の削減手段以外の代替手段と前記代替手段の電力情報とを対応付けて代替手段テーブルに記憶する代替手段記憶部と、
   前記代替手段テーブルを参照して、前記不足発生時刻における前記不足量に相当する電力を調達可能な前記代替手段を選定する不足調達部と、
   を備えることを特徴とする、電力補給調整装置。
2. 前記代替手段テーブルに記憶される前記代替手段には、前記需要家が有する発電機及び電力取引市場が含まれ、
   前記代替手段の電力情報には、前記代替手段の最大出力量、反応速度、発電発生期間、リチャージ条件時間または調達価格の情報が含まれる
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電力補給調整装置。
3. 前記不足調達部は、
   前記発電機による電力の調達価格と、前記電力取引市場における電力の調達価格を比較して、前記調達価格の低い代替手段を選定する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の電力補給調整装置。
4. 前記不足調達部は、
   前記需要家の生活情報に基づいて、前記需要家の生活に支障がない範囲で、前記不足発生時刻における前記不足量に相当する電力を補給可能な前記発電機を選定する
   ことを特徴とする、請求項３に記載の電力補給調整装置。
5. 前記不足調達部は、
   前記需要家が有する前記発電機の前記電力情報に基づいて、前記不足発生時刻までに発電可能な前記発電機を選定する
   ことを特徴とする、請求項４に記載の電力補給調整装置。
6. 前記不足調達部は、
   前記需要家が有する前記発電機の前記電力情報に基づいて、前記不足量を満たす電力を発電可能な前記発電機を選定する
   ことを特徴とする、請求項５に記載の電力補給調整装置。
7. 前記不足調達部は、
   前記不足発生時刻における前記不足量を前記需要家の有する前記発電機の電力で満たせない場合に、前記電力取引市場から前記電力の不足量分の電力を購入する
   ことを特徴とする、請求項２に記載の電力補給調整装置。
8. 電力を使用する需要家が有する発電機による電力補給を調整する電力補給調整装置を用いた電力補給調整方法であって、
   前記電力補給調整装置は、制御部と記憶部を備え、
   前記記憶部には、前記需要家から申請された電力の削減手段以外の代替手段と前記代替手段の電力情報とを対応付けられた代替手段テーブルが記憶され、
   前記制御部が、電力事業者から要求される消費電力の削減量に対して、前記需要家から申請された削減量が不足する場合に、電力不足が発生する不足発生時刻及び不足量を推定する第１のステップと、
   前記制御部が、前記代替手段テーブルを参照して、前記不足発生時刻における前記不足量に相当する電力を調達可能な前記代替手段を選定する第２のステップと、
   を含むことを特徴とする、電力補給調整方法。
   

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