JP2014200153A - エネルギー管理システム、エネルギー管理装置及びエネルギー管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の需要家によるコミュニティでのエネルギー管理システム、エネルギー管理装置及びエネルギー管理方法に関する。
【解決手段】
外部からコミュニティ２内のテナント４に対して送られる電力を管理する全体ＥＭＳ３と、コミュニティ２内のテナントに対して、消費電力削減量を指示するモード指示部と、前記消費電力削減量に基づいて、テナント４内の周期運転パラメータを設定する関数発生部４５と、を備える。周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、複数の需要家によるコミュニティでのエネルギー管理システム、エネルギー管理装置及びエネルギー管理方法に関する。

従来のエネルギー管理システムでは、単一の需要家内でのエネルギー利用の適正化のために、省エネルギー、節電、電力不足時や太陽光発電余剰時の電力負荷調整（デマンドレスポンス）、ピークカット、ピークシフト、負荷平準化、夜間電力有効利用、太陽光発電有効利用などのエネルギー利用、機器の運用のための機能を実現していた。

このようなエネルギー管理システムにおいては、需要予測、発電量の予測、機器の運用計画策定、需要負荷の抑制制御などを自動化、最適化する機能が用いられる。特に最適化する機能においては、評価関数として、コスト最小化、ＣＯ２排出量最小化、原油換算１次エネルギー最小化、ピーク削減量最大化など多様な評価関数に対する最適化行われる。

また、スマートグリッドに代表される負荷調整制御を要求するデマンドレスポンス機能（以下、ＤＲ機能あるいはＤＲと略す）では、負荷調整の結果に応じてインセンティブを支払う、あるいは時間帯別に電力料金を変化させるなどの料金計算機能も必要となっている。

米国特許第7333880号明細書

このようなエネルギー管理システムでは、単一需要家においては、ひとつの意思決定方針のもとでの最適化問題に帰着する。しかし、複数の需要家から構成されるテナントビル、集合住宅、工業団地などのコミュニティ単位でのエネルギー管理においては、それぞれの需要家の利害関係が生じるため、それらを管理する新たなエネルギー管理システムが求められている。

本発明の実施形態は、上記のような問題点を解決するために提案されたものである。すなわち、本発明の実施形態の目的は、一括受電のテナントビルあるいは集合住宅のように、個々の需要家のエネルギー管理と全体のエネルギー管理が連携、調和しながら全体として最適、適正なエネルギー利用を実現するエネルギー管理システム及びその方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の実施形態は、複数の需要家からなるコミュニティのエネルギー管理システムであって、次の構成を有することを特徴とする。
（１）外部からコミュニティ内の需要家に対して送られる電力を管理する全体統括エネルギー管理部。
（２）コミュニティ内の需要家に対して、消費電力削減量を指示するモード指示部。
（３）前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生部。
（４）前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定する機能。

また、本発明の別形態の実施形態は、需要家に対して送られる電力を管理するエネルギー管理装置であって、次の構成を有することを特徴とする。
（１）需要家に対する消費電力削減量を入力する削減量入力部。
（２）前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生部。
（３）前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定する機能。

また、本発明の別態様の実施形態は、複数の需要家からなるコミュニティのエネルギー管理方法であって、次のステップを有することを特徴とする。
（１）外部からコミュニティ内の需要家に対して送られる電力を管理する全体統括エネルギー管理ステップ。
（２）コミュニティ内の需要家に対して、消費電力削減量を指示するモード指示ステップ。
（３）前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生ステップ。
（４）前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定ステップ。

第１実施形態に係るエネルギー管理システムを示す図である。 第１実施形態に係る周期運転パラメータの設定方法を示すグラフである。 第２実施形態に係るテナントの概略図である。 第２実施形態に係る空調機と照明設備の周期運転パラメータを示すグラフである。 第２実施形態に係る関数発生部で設定した周期運転パラメータと、空調機と照明設備の周期運転パラメータの関係を示すグラフである。 第２実施形態の他の形態に係る関数発生部で設定した周期運転パラメータと、空調機と照明設備の周期運転パラメータの関係を示すグラフである。 第３実施形態に係るテナントの概略図である。 第４実施形態に係るエネルギー管理システムの概略図である。 第４実施形態に係る周期運転パラメータの設定方法を示すグラフである。 第４実施形態の他の形態に係るエネルギー管理システムの概略図である。

以下、本発明の各実施形態に係るエネルギー管理システムについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の各実施形態における説明において、同一の符号が付されている部分は、実質的に同一の機能を有しており、重複部分については適宜説明が省略されている。

［１．第１実施形態］
本実施形態のエネルギー管理システム１は、外部からコミュニティ２内に送られる電力を、全体ＥＭＳ（エネルギーマネージメントシステム）３により管理し、コミュニティ２内の需要家に分配する。各需要家は、分配された電力を各需要家が有するＥＭＳにより管理し、使用する。

本実施形態におけるコミュニティ２とは、外部より電力を一括に受電し、その電力をコミュニティ２内の複数の需要家が共有、シェアするグループである。コミュニティ２と需要家の一例としては、次の（１）（２）などがある。
（１）複数の商業施設、ビル、または集合住宅でコミュニティを形成する場合、需要家はコミュニティを形成する商業施設、ビル、集合住宅となる。
（２）１棟の商業施設、ビル、または集合住宅でコミュニティを形成する場合、需要家はコミュニティを形成する商業施設、ビル内のテナント、または、集合住宅内の住宅となる。
以下の本実施形態の説明では、１棟のビルでコミュニティ２を形成し、そのビル内に入居しているテナント４を需要家とする。ビルのＥＭＳを全体ＥＭＳ３、テナント４のＥＭＳをテナントＥＭＳ４１とする。

ビルの全体ＥＭＳ３は、必要に応じてテナントＥＭＳ４１に対してテナント４内での消費電力を削減するための消費電力削減要求を行う。消費電力削減要求は、ビル２に対して電力を供給する電力供給企業などからの直接の節電依頼により、ビル２全体での消費電力の削減が必要な場合に、全体ＥＭＳ３からビル２内のテナント４に対して行われる。また、直接の節電依頼だけでなく、所謂デマンドレスポンスにおいてのビル内の消費電力の抑制したい場合に使用することもできる。

テナントＥＭＳ４１では、全体ＥＭＳ３からの消費電力削減量に応じて、テナント４内での消費電力の使用量を設定する。そして、消費電力の使用量に応じて、テナント４内の負荷の使用／不使用、使用時間、使用頻度を決定する。

テナント４内での電力使用量は、テナントＥＭＳ４１で集計され、集計結果は、全体ＥＭＳ３に出力される。全体ＥＭＳ３では、集計結果に基づいた各テナントの節電貢献度や、デマンドレスポンスに応じて得られるインセンティブを公開する。テナントの削減量を可視化することで、各テナントの貢献度をアピール、公開することで削減目標の達成に近づけ、互いの集団責任を担保する。

［１−１．構成］
図１は、本発明の第１実施形態にかかるエネルギー管理システム１の概略図を示している。図１に示すように本実施形態のエネルギー管理システム１は、全体ＥＭＳ３及びテナントＥＭＳ４１とを備える。

全体ＥＭＳ３は、外部からコミュニティ２に送られる電力をコミュニティ２内のテナント４や、共用部分に対して分配する。また、テナントＥＭＳ４１に対してテナント４内での消費電力を削減するための消費電力削減要求を行う。さらに、テナントＥＭＳ４１での電力使用量の集計結果を収集する。収集した集計結果から、節電貢献度及びインセンティブの算出を行う。全体ＥＭＳ３は、モード指示部３１、モード記憶部３２、実績データ収集部３３とを備える。

モード指示部３１は、テナントＥＭＳ４１に対する消費電力削減量を指示する。消費電力削減量は、消費電力の削減量に応じて「通常モード」、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ１）」、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ２）」、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ３）」、「非常時（ＢＣＰ）モード」で表される。「通常モード」は、特に消費電力の削減を行う必要がない場合、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ１）」、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ２）」、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ３）」のレベルは、電力の逼迫度により電力供給企業より要請される削減量に応じたレベルである。「ＤＲモード」のレベルが大きくなればなるほど、テナントＥＭＳ４１に対する消費電力削減量は大きくなり、要請される削減量が大きいほど、高いレベルの「ＤＲモード」が設定される。「非常時（ＢＣＰ）モード」は、災害などにより外部からの受電が行われない場合に、ビル２に設けられた非常用電源装置５による運用を行うモードである。なお、上記ＤＲモードのレベルは上記の３種類の場合に限らず、例えば１レベルのみ、あるいは４レベル以上など自由に定義可能とする。また、上記の非常時（ＤＲ）モードにおいても複数の種類、レベルを定義することが可能とする。

例えば、消費電力削減量を示す「通常モード」は、消費電力削減量が０％を示すモードである。「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ１）」は、消費電力削減量が５％を示すモードであり、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ２）」は、消費電力削減量が１０％を示すモードであり、「ＤＲモード（ＬＥＶＥＬ３）」は、消費電力削減量が１５％を示すモードである。「非常時（ＢＣＰ）モード」は、全体ＥＭＳに供給する電力が遮断された場合などコミュニティ２内に電力が供給されない場合のモードである。

「非常時モード」では、予めビル２内のテナント４が事業を継続するために必要な量の電力を発電可能な自家発電装置５を設置し、その自家発電装置５で発電した電力に基づいてコミュニティ２の運用を行う。「非常時モード」では、防災設備として、非常灯、誘導灯、スプリンクラー、火災警報設備などを運用するモードである。また、自家発電装置５の発電量を大きくくし、ビジネスが継続できるだけの電力量を確保し、その電力を運用する「事業継続計画（ＢＣＰ：Business Continuity Planning）モード(以下、ＢＣＰモードと略す)」とすることもできる。「ＢＣＰモード」では、照明設備を間欠照明、通信手段用として電話、ＦＡＸ、サーバー、最低限の昇降機を運用するモードである。「ＢＣＰモード」では、エレベータやエスカレータなどの昇降機での消費電力を低減するために、昇降機の昇降速度を低減し、低速で運用、あるいは運転台数を制限、あるいは停止階を制限するなどの運用をしても良い。

モード記憶部３２は、消費電力削減量と、消費電力の削減量に応じた各モードを対応付けて記憶する。

モード指示部３１での消費電力削減量は、全体ＥＭＳ３を管理するユーザが入力インターフェースである入力部６を使用し手動で選択する。もしくは、コミュニティ外部からの指示により選択可能に構成することも可能である。

実績データ収集部３３は、テナントＥＭＳ４１での電力使用量の集計結果を収集する。収集した集計結果から、節電貢献度又はインセンティブの算出を行う。実績データ収集部は、算出した節電貢献度又はインセンティブは、Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ７に対して出力する。

Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ７は、インターネット８を介して、携帯型端末９、ＰＣ１０、ＥＭＳ１１により外部からアクセス可能に構成される。携帯型端末９、ＰＣ１０、ＥＭＳ１１から、Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ７にアクセスすることで、節電貢献度又はインセンティブを参照することができる。

テナント４では、全体ＥＭＳ３が分配した電力をテナントＥＭＳ４１により管理し、負荷設備である昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を運転する。テナントＥＭＳ４１は、全体ＥＭＳ３から消費電力削減指示があった場合には、その消費電力削減量を示すモードに応じ、テナント４内での使用電力量を設定する。テナントＥＭＳ４１は、関数発生器４５を備える。

関数発生部４５は、消費電力削減量を示すモードに応じ、テナント４内の負荷設備である昇降機４２、照明器具４３、空調機４４の周期的な運転条件の変更を施す。周期的な運転条件は、周期運転パラメータとして表わされる。関数発生部４５は、周期運転パラメータのうち、運転周期、最大負荷運転時間、最小負荷運転時間、最大負荷レベル、最小負荷レベルの少なくともひとつ以上のパラメータを設定することで、テナント内での使用電力量を変更する。

［１−２．作用］
（周期運転パラメータの設定）
本実施形態の周期運転パラメータの設定方法を図２を参照しつつ、説明する。図２は、周期運転パラメータを示すグラフである。周期運転パラメータは、縦軸が負荷レベル、横軸が時間とし、時間当たりの運転周期における負荷レベルを示したものである。

運転周期は、テナントのユーザが任意に設定できる時間である。電力の料金が３０分単位で計算される場合には、３０分、６０分、９０分・・・などの、３０分の整数倍とすることもでき、また、３分、５分、１０分・・・などの３０分以下とすることもできる。運転周期において、最大負荷で運転する時間と、最小負荷で運転する時間を組み合わせて１の運転周期とする。

最大負荷レベルは、テナント４内の昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を定格で運用した場合の合計の負荷以下の値とする。最小負荷レベルは、テナント内の昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を下限制約で運用した場合の負荷以上の値とする。

最大負荷レベル及び最小負荷レベルは任意の値とすることができるが、例えば、最大負荷レベルを昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を定格で運転した場合の負荷レベルと設定することで、最大負荷運転時間においては、昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を定格で運転することができる。これにより、消費電力の削減の要求をされている場合においても、一定時間は効率の良い定格での運転が可能である。また、最少負荷レベルを昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を下限制約で運転した場合の負荷レベルと設定することで、最少負荷運転時間においては、昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を下限制約で運転するのに必要な最低限の電力を供給することができる。なお、上記の最小負荷レベルを機器の停止状態と定義し、運用することも可能とする。

次に、周期運転パラメータの運転周期における最大負荷で運転する時間、最小負荷で運転する時間を設定する。これにより運転周期における使用電力量を設定する。運転周期では、消費電力削減量が少ない場合には、最大負荷で運転する時間を増やし、消費電力削減量が多い場合には、最小負荷で運転する時間する割合を増やすことで使用電力量を調整する。

このように設定された周期運転パラメータに基づいて、テナント４内の昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を周期的に運用することで、運転周期における消費電力を、全体ＥＭＳ３から消費電力削減指示内に抑えることが可能となる。

［１−３．効果］
以上のような本実施形態のエネルギー管理システム１においては、外部からコミュニティ４内に送られる電力を、全体ＥＭＳ３（エネルギーマネージメントシステム）により管理し、コミュニティ２内の需要家に分配する。各需要家は、分配された電力を各需要家が有するテナントＥＭＳ４１により管理し、使用する。

［２．第２実施形態］
［２−１．構成］
本実施形態のエネルギー管理システム１は、テナントＥＭＳ４１において昇降機４２、照明器具４３、空調機４４の負荷レベルの周期または位相を調整する制御を行う。

図３は、本実施形態にかかるテナント４の概略図を示している。図３に示すように本実施形態のテナント４には、負荷設備として昇降機４２、照明器具４３、空調機４４を備える。テナントＥＭＳ４１は、関数発生部４５、要因別調整部４６、個別パラメータ記憶部４７、テナント内協調制御部４８、空調制御部４２ａ、調光制御部４３ａ、昇降機制御部４４ａを備える。

関数発生部４５では、全体ＥＭＳ３からの消費電力削減要求に基づいて、周期運転パラメータを設定する。要因別調整部４６では、周期運転パラメータの設定の際に、種々の要因に基づく調整を行う。要因とは、テナントの種類、季節、人数、イベント、曜日、時間帯などである。例えば、ランチを提供するテナントでは、夏季の１１時〜１４時の間は、周期運転パラメータの設定の際に、空調の運転を優先させる調整を行う。他には、西日が当たるテナント４に対しては、その時間の消費電力を大きくとれるように設定する。この要因に基づく調整は、個別パラメータとして、個別パラメータ記憶部４７に記憶させる。

テナント内協調制御部４８では、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの範囲で、昇降機４２、照明器具４３、空調機４４の運転周期パラメータの周期や位相を調整することで、負荷設備間の協調制御を行う。

空調制御部４２ａ、調光制御部４３ａ、昇降機制御部４４ａは、テナント内協調制御部４８で周期や位相が調整された負荷レベルに応じて、昇降機４２、照明器具４３、空調機４４の制御を行う。

［２−２．作用］
（周期運転パラメータの設定）
本実施形態の周期運転パラメータの設定方法を図４〜６を参照しつつ、説明する。図４は、空調機４４と照明設備４３の周期運転パラメータを示すグラフである。図４に示すように、空調機４４の周期運転パラメータは、照明設備４３の周期運転パラメータと、周期や位相をずらして設定する。

また、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの範囲内であれば、空調機４４と照明設備４３の周期運転パラメータは自由に設定することもできる。図５は、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータと、空調機４４と照明設備４３の周期運転パラメータの関係を示す図である。

図５に示すように、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータとして最大負荷レベルをＡとした場合に、空調機４４の負荷レベルをＡ１、照明設備の負荷レベルをＡ２の関係は、次の式（１）となる。
Ａ＝Ａ１＋Ａ２・・・・・（１）
すなわち、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの最大負荷レベルが、空調機４４の最大負荷レベルと、照明設備の最大負荷レベルの和となる。

また、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの最小負荷レベルをＢとした場合に、空調機４４の負荷レベルをＢ１、照明設備の負荷レベルをＢ２の関係は、次の式（２）となる。
Ｂ＝Ｂ１＋Ｂ２・・・・・（２）
式（２）においては、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの最大負荷レベルに対して、空調機４４の負荷レベルをＢ１とし、照明設備の負荷レベルをＢ２とする。空調機４４の負荷レベルをＢ１と照明設備の負荷レベルをＢ２とでは、Ｂ１の方がＢ２より小さい値であるため、空調機４４で消費する電力は、照明器具４３で消費する電力よりも小さくなる。

周期運転パラメータの最小負荷レベルをＢとした場合において、空調機４４で消費する電力を大きくしたい場合には、空調機４４の負荷レベルＢ１より大きい空調機４４の負荷レベルＢ３とする。この場合に、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの最小負荷レベルをＢとした場合に、空調機４４の負荷レベルをＢ３、照明設備の負荷レベルをＢ４の関係は、次の式（３）となる。
Ｂ＝Ｂ３＋Ｂ４・・・・・（３）
式（３）においては、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの最大負荷レベルに対して、空調機４４の負荷レベルＢ１より大きいＢ３とし、照明設備４３の負荷レベルをＢ２より小さいＢ４とする。空調機４４の負荷レベルをＢ３と照明設備４３の負荷レベルをＢ４とでは、Ｂ３の方がＢ４より大きい値であるため、空調機４４で消費する電力は、照明器具４３で消費する電力よりも大きくなる。

［２−３．効果］
以上のような本実施形態では、テナント内の負荷設備において協調制御をすることが可能となる。すなわち、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータに応じて、空調機４４と照明器具４３で消費する電力を設定することができる。これにより、重要な負荷設備を優先的に運転することができる。例えば、夏季などで温度の上昇が予想される場合においては、空調機４４は優先的に運転させる一方、昇降機４２や調光の電力を削減することが可能となる。同様に、昇降機４２の運転を優先させる場合には、空調機４４、照明設備での消費電力を削減する。

本実施形態では、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータに応じて、空調機４４と照明器具４３との負荷レベルを設定したが、それ以外の負荷設備の組み合わせることもできる。

例えば、図６に示すように、空調機４４と昇降機４２とを協調制御することもできる。この時、組み合わせる負荷設備の特徴に合わせて、負荷設備での消費電力を設定しても良い。図６では、空調機４４と昇降機４２との組み合わせであるが、昇降機４２が使用されない場合には、空調機４４の電力を配分する。一方、昇降機４２の運転する時間Ｔ１では、昇降機４２を定格で運転させると共に、空調機４４での負荷レベルを低下させる。これにより、昇降機４２を効率的に運用しつつ、消費電力を関数発生部４５で設定した周期運転パラメータ内に抑制することができる。

［３．第３実施形態］
［３−１．構成］
本実施形態のエネルギー管理システム１は、テナントＥＭＳ４１において設定した周期運転パラメータに基づいて、テナント内の負荷設備である空調機４４を、温冷感指標（ＰＭＶ）に基づいて制御を行う。

図７は、本実施形態にかかるテナントの概略図を示している。図７に示すように本実施形態のテナントＥＭＳ４１は、関数発生部４５、ＰＭＶ制御部４９、空調制御部４４ａを備える。

ＰＭＶ制御部４９は、テナント部屋内の快適性指標であるＰＭＶ目標値を設定することで、各時刻での室温、湿度、輻射温度、気流、活動量、着衣量に基づき空調制御部４４ａに対して室温設定値を出力する。

空調制御部４４ａは、ＰＭＶ制御部４９からの室温設定値に基づいて、テナント部屋に設置された空調機４４の制御を行ない、外調機、空調機、ファンコイルなどのＯＮ／ＯＦＦ状態、ファンや冷却水ポンプの運転状態などが最適に調整される。

［３−２．作用］
本実施形態では、テナントＥＭＳにおいて設定した周期運転パラメータの運転周期の最大負荷運転時間においてのみ、ＰＭＶ値目標値を達成させるように、空調制御部４４ａに対して制御指示を出力する。

一方、周期運転パラメータの運転周期の最小負荷運転時間においては、最小負荷レベルを超えないように空調機４４の運転を行う。

［３−３．効果］
以上のような本実施形態では、周期運転パラメータの運転周期における最大負荷運転時間においては、ＰＭＶ値目標値を達成するように空調機４４の運転が行われる。これにより、消費電力の削減が必要な場合においても、一定周期においてテナント部屋ではＰＭＶ値目標値を達成することができる。

一般に、室温は空調機４４の周期的な運転において、部屋の壁などが温め／冷やされるため、躯体蓄熱効果により、空調機４４の停止後、室温が急変するものではない。そのため、周期運転パラメータの運転周期が最大負荷運転から最小負荷運転に切り替わった場合でも、テナント部屋のＰＭＶ値が直ちに、目標値から大きく外れることはない。特に、運転周期を長時間としない場合には、ＰＭＶ値が目標値から大きく外れる前に、最大負荷運転によりテナント部屋のＰＭＶ値を目標値とすることができる。

［４．第４実施形態］
［４−１．構成］
本実施形態のエネルギー管理システム１は、全体ＥＭＳ３においてテナント間の協調制御を行うテナント間協調制御部５０を備えるものである。

図８は、本実施形態にかかるコミュニティの概略図を示している。図８に示すように本実施形態の全体ＥＭＳ３は、テナント間協調制御部５０を備える。

テナント間協調制御部５０では、関数発生部４５で設定した周期運転パラメータの範囲で、テナント間の運転周期パラメータの周期や位相を調整することで、テナント間の協調制御を行う。

［４−２．作用］
（周期運転パラメータの設定）
本実施形態の周期運転パラメータの設定方法を図９を参照しつつ、説明する。図９は、テナントＥＭＳ１とテナントＥＭＳ２の周期運転パラメータを示すグラフである。図９に示すように、テナントＥＭＳ１の周期運転パラメータは、テナントＥＭＳ２の周期運転パラメータと、周期や位相をずらして設定する。

［４−３．効果］
以上のような本実施形態では、テナント間の協調制御をすることが可能となる。すなわち、テナントＥＭＳ１の周期運転パラメータと、テナントＥＭＳ２の周期運転パラメータの位相や周期をずらす。

これにより、テナント１の負荷レベルを上げている間は、テナント２の負荷レベルを下げることで、コミュニティ内の負荷レベルを抑制することが可能となる。

また、コミュニティ内のテナント優先度をつけ、優先度の高いテナントの負荷レベルを上げると共に、優先度の低いテナントの負荷レベルを下げるができる。例えば、定休日のテナントの負荷レベルを下げると共に、営業日のテナントの負荷レベルを上げることが可能となる。これにより、電力が必要なテナントの負荷レベルを上げながら、コミュニティ内の電力消費を低減することが可能となる。

本実施形態では、コミュニティ内の各テナントのテナントＥＭＳに、テナント間協調制御部５０を設けたが、図１０に示すように、全体ＥＭＳ３に設けることもできる。全体ＥＭＳ３にテナント間協調制御部５０をもけることで、各テナントのテナントＥＭＳにテナント間協調制御部５０を設けなくても、全体ＥＭＳ３からの指令により、テナント間の協調制御をすることが可能となる。

［５．他の実施形態］
本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

各実施形態では、すべてのコミュニティ内のすべてのテナントの消費電力を削減するとしたが、デマンドレスポンスに参加する一部のテナントのみの消費電力を削減する構成とすることもできる。

また、消費電力を削減中のテナントが、途中で全体ＥＭＳ３の制御から抜けること、あるいは消費電力削減を実施していなかったテナントが制御に参加することも可能である。この場合は、全体ＥＭＳ３の制御から脱却したテナントあるいは制御に加わったテナントが発生したことを全体ＥＭＳ３や他のテナントにリアルタイムで報知しても良い。これにより、全体ＥＭＳ３において電力削減量の目標値が時々刻々と修正され、各テナントでは、電力削減量の修正された目標値をクリアするために、さらなる節電を行うことで全体の電力目標削減量を維持、達成することが可能となる。

１…エネルギー管理システム
２…コミュニティ、ビル
３…全体ＥＭＳ
４…テナント
４１…テナントＥＭＳ
４２…昇降機
４３…照明器具
４４…空調機
４５…関数発生器
４６…要因別調整部
４７…個別パラメータ記憶部
４８…テナント内協調制御部
４９…ＰＭＶ制御部
５０…テナント間協調制御部
５…自家発電装置
６…入力部
７…Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｅｒ
８…インターネット
９…携帯端末
１０…ＰＣ
１１…ＥＭＳ

Claims (9)

1. 複数の需要家からなるコミュニティのエネルギー管理システムにおいて、
   外部からコミュニティ内の需要家に対して送られる電力を管理する全体統括エネルギー管理部と、
   コミュニティ内の需要家に対して、消費電力削減量を指示するモード指示部と、
   前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生部と、
   を備え、
   前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定する機能を有することを特徴とするエネルギー管理システム。
2. 前記需要家は、複数の負荷設備と、
   前記需要家に対して送られる電力を管理する需要家内エネルギー管理部と、を備え、
   前記需要家内エネルギー管理部は、前記需要家内の負荷設備の周期運転パラメータの範囲で、負荷設備毎の周期運転パラメータを調整することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理システム。
3. 前記需要家内の負荷設備の周期運転パラメータの最大負荷レベルは、前記需要家内の負荷設備を定格に運転した場合の負荷レベルであり、
   前記需要家内の負荷設備の周期運転パラメータの最小負荷レベルは、前記需要家内の負荷設備を下限制約で運転した場合の負荷レベルであることを特徴とする請求項１又は２に記載のエネルギー管理システム。
4. 前記需要家は、負荷設備として空調機を備え、
   前記需要家内の負荷設備の周期運転パラメータの運転周期の最大負荷運転時間において、ＰＭＶ値目標値を達成させるように、空調機を運転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のエネルギー管理システム。
5. 前記需要家内エネルギー管理部は、
   前記関数発生部で設定した負荷設備の周期運転パラメータの範囲で、需要家間の負荷設備の運転周期パラメータの周期や位相を調整する需要家間協調制御部を備えることを請求項２〜４のいずれか１項に記載のエネルギー管理システム。
6. 需要家に対して送られる電力を管理するエネルギー管理装置において、
   需要家に対する消費電力削減量を入力する削減量入力部と、
   前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生部と、
   を備え、
   前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定する機能を有することを特徴とするエネルギー管理装置。
7. コンピュータがプログラムを実行することで実現される複数の需要家からなるコミュニティのエネルギー管理方法において、
   外部からコミュニティ内の需要家に対して送られる電力を管理する全体統括エネルギーステップと、
   コミュニティ内の需要家に対して、消費電力削減量を指示するモード指示ステップと、
   前記消費電力削減量に基づいて、需要家内の負荷設備の周期運転パラメータを設定する関数発生ステップと、
   を備え、
   前記周期運転パラメータは、運転周期、最大負荷運転時間、最少負荷運転時間、最大負荷レベル、最少負荷レベルのうち少なくとも１つ以上のパラメータを設定することを特徴とするエネルギー管理方法。
8. 前記需要家は、複数の負荷設備と、
   前記需要家に対して送られる電力を管理する需要家内エネルギー管理部と、を備え、
   前記需要家内エネルギー管理部は、前記需要家内の負荷設備の周期運転パラメータの範囲で、負荷設備毎の運転周期パラメータの調整するステップを有することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー管理方法。
9. 前記需要家内エネルギー管理部は、
   関数発生部で設定した負荷設備の周期運転パラメータの範囲で、需要家間の負荷設備の運転周期パラメータの周期や位相を調整する需要家間協調制御ステップを有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載のエネルギー管理方法。
   
   

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