JP2015006059A - 電力小売管理装置および電力小売管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】同時同量制御を行いつつ、送配電経路を適切に管理することができる電力小売管理装置および電力小売管理方法を提供すること。
【解決部】実施形態に係る電力小売管理装置は、発電量情報取得部と、使用量情報取得部と、調整パラメータ算出部と、調整パラメータ送信部と、を備える。発電量情報取得部は、複数の発電業者がそれぞれ有する複数の発電装置から送配電網へそれぞれ供給する電力量の情報を電力発電量の情報として取得する。使用量情報取得部は、送配電網から複数の電力需要家にそれぞれ供給される電力量の情報を電力使用量の情報として取得する。調整パラメータ算出部は、電力発電量と電力使用量とを同時同量にする電力総量調整パラメータを、同一の地域に存在する発電装置の電力発電量と電力需要家の電力使用量の状態に基づいて、発電装置毎に算出する。調整パラメータ送信部は、電力総量調整パラメータを発電装置へ送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力小売管理装置および電力小売管理方法に関する。

従来、電力需要家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が、電気事業法の改正に伴い、電力小売業者の参入が可能になった。電力小売業者は、発電業者から購入した小売用電力を契約した複数の電力需要家へ供給する際、供給と需要とが同時同量になるように電力供給量を調整しなければならない。しかし、予測外の需要変動が生じる場合がある。

そこで、当日における予測外の需要変動に対応することができるように需給調整を行い、電力需要家への供給に必要な電力を確保する電力小売システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００２−１２３５７８号公報

電力小売業者は、小売事業を大規模に行おうとすると、より多くの小売用電力が必要となるため、様々な地域に存在する多様な発電装置から小売用電力を取得しなければならず、発電装置と電力需要家の位置関係によっては送配電経路の課題が生じる恐れがある。

例えば、発電業者の発電装置と電力需要家との間の経路が長距離になると、異なる電力会社の送配電網に跨がって送配電コストが増加したり、送配電ロスが発生したりする。

本願は、上記に鑑みてなされたものであって、同時同量制御を行いつつ、送配電経路を適切に管理することができる電力小売管理装置および電力小売管理方法を提供することを目的とする。

本願に係る電力小売管理装置は、発電量情報取得部と、使用量情報取得部と、調整パラメータ算出部と、調整パラメータ送信部とを備える。前記発電量情報取得部は、複数の発電業者がそれぞれ有する複数の発電装置から送配電網へそれぞれ供給する電力量の情報を電力発電量の情報として取得する。前記使用量情報取得部は、前記送配電網から複数の電力需要家にそれぞれ供給される電力量の情報を電力使用量の情報として取得する。前記調整パラメータ算出部は、前記電力発電量と前記電力使用量とを同時同量にする電力総量調整パラメータを、同一の地域に存在する前記発電装置の前記電力発電量と前記電力需要家の前記電力使用量の状態に基づいて、前記発電装置毎に算出する。前記調整パラメータ送信部は、前記電力総量調整パラメータを前記発電装置へ送信する。

実施形態の一態様によれば、同時同量制御を行いつつ、送配電経路を適切に管理することができる電力小売管理装置および電力小売管理方法を提供することができる。

図１Ａは、実施形態に係る電力小売管理処理を示す説明図（その１）である。 図１Ｂは、実施形態に係る電力小売管理処理を示す説明図（その２）である。 図２は、実施形態に係る電力システムの構成例を示す図である。 図３は、実施形態に係る電力小売管理装置の構成例を示す図である。 図４は、選択情報テーブルの一例を示す図である。 図５は、電力使用量テーブルの一例を示す図である。 図６は、電力発電量テーブルの一例を示す図である。 図７は、実施形態に係る電力小売管理装置の情報処理の一例を示すフローチャートである。

以下に、本願に係る電力小売管理装置および電力小売管理方法の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る電力小売管理装置および電力小売管理方法が限定されるものではない。

［１．電力小売管理処理］
まず、実施形態に係る電力小売管理処理について説明する。図１Ａは、実施形態に係る電力小売管理処理の説明図であり、本実施形態においては電力小売システムにより電力小売管理処理が実行される。

図１Ａに示すように、実施形態に係る電力小売システムは、複数の発電装置、複数のスマートメータおよび電力小売管理装置を備える。発電装置、スマートメータおよび電力小売管理装置は互いに通信ネットワークまたは専用線で接続される。

送配電網および送配電網管理装置は電力会社ＣＢによって管理および運用される。また、送配電網管理装置によって送配電網が管理される。電力小売管理装置は、電力小売業者ＣＡによって管理および運用される。電力小売業者ＣＡは、複数の発電業者ＣＥと予め発電電力の購入契約をしている。また、電力小売業者ＣＡは、複数の電力需要家ＣＤと予め電力小売契約をしている。電力小売管理装置は、複数の発電業者ＣＥのそれぞれの発電装置から供給される発電電力を電力会社ＣＢの送配電網を介して複数の電力需要家ＣＤへ提供する。

複数のスマートメータは、電力需要家ＣＤの住居や施設などにそれぞれ設けられる。これらのスマートメータは、複数の電力需要家ＣＤそれぞれの電力使用量を検出し、かかる電力使用量の情報を電力小売管理装置に通信ネットワーク経由で送信する。電力使用量は、電力需要家ＣＤが消費する電力量であり、送配電網から電力需要家ＣＤの設備へ供給される電力量である。

また、電力小売管理装置は、各発電装置の電力発電量の情報を通信ネットワーク経由で各発電装置から受信する。また、電力発電量は、電力小売管理装置の制御により発電装置から送配電網へ供給される電力量である。各発電装置は、電力小売管理装置から通信ネットワーク経由で電力総量調整パラメータを取得し、かかる電力総量調整パラメータに応じた電力発電量になるように発電装置から送配電網に出力される電力発電量を制御する。

以上のように構成される電力小売システムにより実行される電力小売管理方法の流れについて図１Ｂを参照して説明する。図１Ｂは、実施形態に係る電力小売管理方法の説明図である。図１Ｂに示すように、各スマートメータは、各電力需要家ＣＤによる電力使用量の情報を通信ネットワーク経由で に送信する（ステップＳ１）。また、各発電装置は、電力発電量を通信ネットワーク経由で電力小売管理装置に送信する（ステップＳ２）。

電力小売管理装置は、地域ＥＡ〜ＥＤ（以下、地域Ｅと総称する場合がある）毎の情報に基づき、各発電装置に対する電力総量調整パラメータを算出する（ステップＳ３）。かかる処理において、電力小売管理装置は、電力発電量の総量と電力使用量の総量とを同時同量にするための発電装置毎の電力発電量を、地域毎の電力需要家ＣＤの電力使用量と発電装置の電力発電量の状態に基づいて算出することで、電力需給計画を作成し、発電装置毎の電力総量調整パラメータを求める。

例えば、電力小売管理装置は、地域Ｅ毎に、同一の地域に存在する電力需要家ＣＤの電力使用量と発電装置の電力発電量を対応付ける。また、電力小売管理装置は、電力発電量が不足する場合、不足分の電力発電量を他地域に存在する発電装置の電力発電量に対応付ける。この場合、電力小売管理装置は、電力発電量が不足する地域から最も近く且つ電力発電量を供給できる発電装置が存在する地域を他地域として選択する。例えば、電力小売管理装置は、異なる電力会社の送配電網間の連結点を跨ぐ回数が少ない地域を他地域として選択したり、送配電経路の距離が最も近い地域を他地域として選択したりする。

このように、電力小売管理装置は、同一の地域での電力需要家ＣＤと発電装置とを優先して需給の対応付けをしつつ、電力発電量の不足分については地域的に近い発電装置を電力需要家ＣＤに対応付けて、電力需給計画を作成し、また、発電装置毎の電力総量調整パラメータを求める。

また、発電装置の種類が電力需要家ＣＤにより選択される場合、電力小売管理装置は、さらに、発電装置毎の電力発電量を、電力需要家ＣＤが選択した発電装置の種類に応じた地域Ｅ毎の電力発電量と電力使用量の状態に基づき算出することで、電力需給計画を作成し、発電装置毎の電力総量調整パラメータを求める。

次に、電力小売管理装置は、作成した電力需給計画の情報を送配電網管理装置に通信ネットワークを介して送信する（ステップＳ４）。電力需給計画の情報は、所定期間ＴＡ（例えば、３０分間）に送配電網に供給する電力発電量と送配電網から消費する電力使用量の予定を示す情報である。

また、電力小売管理装置は、算出した電力総量調整パラメータを各発電装置に通信ネットワーク経由で送信する（ステップＳ５）。各発電装置は、電力総量調整パラメータに基づき、送配電網に供給する電力発電量を調整する（ステップＳ６）。

このように、実施形態に係る電力小売管理処理では、発電装置毎の電力総量調整パラメータを、電力需要家ＣＤの地域毎の電力使用量と発電装置の地域毎の電力発電量の状態に基づいて算出する。そのため、かかる電力小売管理処理では、同時同量制御を行いつつ、送配電経路を適切に管理することができる。例えば、発電装置と電力需要家ＣＤとの間の送配電経路が長距離になることを低減でき、また、異なる電力会社ＣＢの送配電網に跨がることを低減でき、送配電コスト増加や送配電ロスを低減することができる。

［２．電力システム１］
次に、図２を用いて、実施形態に係る電力システムについてさらに説明する。図２に示すように、電力システム１は、電力小売管理装置２と、送配電網管理装置３と、送配電網４ａ〜４ｃと、通信ネットワーク５と、電力需要家ＣＤ１〜ＣＤｎの設備６₁〜６_n（以下、電力需要家設備６₁〜６_nと記載する）と、発電業者ＣＥ１〜ＣＥｍの発電設備７₁〜７_mとを備える。

送配電網管理装置３および送配電網４ａ〜４ｃは電力会社ＣＢによって管理および運用される。送配電網４ａ〜４ｃは、例えば、電力会社ＣＢと契約した電力需要家の設備（図示せず）や電力会社ＣＢの発電装置（図示せず）と接続されており、これらの間の電力需給を管理する。

送配電網４ａと送配電網４ｂとは連結装置８ａで連結され、送配電網４ｂと送配電網４ｃとは連結装置８ｂで連結される。送配電網４ａ〜４ｃ（以下、送配電網４と総称する場合がある）は、それぞれ異なる電力会社ＣＢによって管理および運用されてもよい。この場合、送配電網４ａ〜４ｃはそれぞれ異なる送配電網管理装置３によって管理される。

また、送配電網管理装置３は、電力小売管理装置２から電力需給計画の情報を取得し、かかる電力需給計画に許可を与える。送配電網管理装置３は、許可を与えた電力需給計画に従った電力需給が行われない場合には、供給不足の電力発電量を電力会社ＣＢの発電装置の電力発電量で補い、電力小売業者ＣＡに対して割高な電力料金または違約金を請求する。また、送配電網管理装置３は、電力需給計画に基づき、電力小売業者ＣＡに対する送配電料金を算出する。なお、送配電網管理装置３は、連結装置８ａ、８ｂを跨いで送配電される電力発電量がある場合には、連結装置８ａ、８ｂを跨ぐ毎に割増料金が追加された送配電料金を算出して電力小売業者ＣＡへ請求する。

電力需要家設備６₁〜６_n（以下、電力需要家設備６と総称する場合がある）は、それぞれスマートメータ１１を有する。各スマートメータ１１により各電力需要家設備６での電力使用量が測定され、各スマートメータ１１で測定された電力使用量の情報が通信ネットワーク５を介して電力小売管理装置２へ送信される。

発電設備７₁〜７_mは、それぞれ１以上の発電装置を有する。例えば、発電設備７₁は、３つの発電装置１２ａ〜１２ｃ（以下、発電装置１２と総称する場合がある）を有する。発電装置１２の種類は、例えば、太陽光発電、風力発電、地熱発電、水力発電（非揚水）、水力発電（揚水）、火力発電（天然ガス）、火力発電（石油）、火力発電（石炭）、原子力発電などである。

発電装置１２は、電力小売管理装置２から送信される電力総量調整パラメータに応じた電力発電量になるように発電制御を行い、発電電力を送配電網４へ供給する。また、発電装置１２は、現在の電力発電量と最大電力発電量の情報を電力小売管理装置２へ出力する。これらの情報により、電力小売管理装置２は、電力総量調整パラメータを生成して、各発電装置１２へ通信ネットワーク５を介して送信する。

なお、発電装置１２が太陽光発電や風力発電を行う発電装置である場合、発電装置１２は、例えば、蓄電装置を備える。この場合、発電装置１２は、発電電力の一部を蓄電装置に蓄電することによって送配電網４へ供給する発電電力を調整する。蓄電装置として、電池型蓄電装置や圧縮空気型蓄電装置などがある。圧縮空気型蓄電装置は、例えば、太陽光発電による発電電力により圧縮空気を生成し、かかる圧縮空気をタンクに蓄積しておき、その後、蓄積した圧縮空気でタービンを回して発電する。

また、発電装置１２が太陽光発電や風力発電を行う発電装置である場合、発電装置１２は、太陽光パネルの向きを変化させて電力発電量を制御したり、風車のロータ（プロペラ）の向きを変化させて電力発電量を制御することもできる。

［３．電力小売管理装置２］
次に、実施形態に係る電力小売管理装置２について説明する。図３は、実施形態に係る電力小売管理装置２の構成例を示す図である。図３に示すように、電力小売管理装置２は、通信部２０と、記憶部２１と、制御部２２とを有する。なお、実施形態に係る電力小売管理装置２の制御部２２は、上述した電力需給計画も作成するが、以下においては説明を省略する。

通信部２０は、通信ネットワーク５との間で情報の送受信を行う通信インタフェースであり、通信ネットワーク５との接続を有線または無線で行う。制御部２２は、通信部２０および通信ネットワーク５を介して、送配電網管理装置３、電力需要家設備６のスマートメータ１１および発電装置１２との間で各種の情報を送受信することができる。

記憶部２１は、選択情報ＤＢ（Data Base）３１および電力量情報ＤＢ３２を有する。選択情報ＤＢ３１および電力量情報ＤＢ３２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置である。

制御部２２は、小売電力管理処理を行う。制御部２２は、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現される。制御部２２は、内部のＣＰＵ（Central Processing Unit）またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）によって内部の記憶装置に記憶されたプログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることで、選択情報取得部４１、使用量情報取得部４２、発電量情報取得部４３、調整パラメータ算出部４４、調整パラメータ送信部４５および料金算出部４６として機能する。

なお、制御部２２の構成は、かかる構成に限られず、後述する情報処理を行う構成であれば他の構成であってもよい。また、電力小売管理装置２は不図示の読取装置を備えており、制御部２２は、読取装置を経由して記録媒体に記録されているプログラムを内部の記憶装置に読み込んだ後、かかるプログラムを実行することにより、上述した制御部２２の機能を実現することができる。なお、記録媒体としては、光ディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク等が挙げられる。

［３．１．選択情報取得部４１］
選択情報取得部４１は、電力需要家ＣＤにより設定された選択情報を電力需要家ＣＤのスマートメータ１１から取得し、選択情報ＤＢ３１に記憶される選択情報テーブルを更新する。選択情報には、例えば、ユーザＩＤ、契約容量、契約タイプおよび地域の情報が含まれる。

図４は、選択情報テーブルの一例を示す図である。図４に示すように、選択情報テーブルは、「ユーザＩＤ」、「契約容量」、「契約タイプ」および「地域」を関連付けた情報である。「ユーザＩＤ」は、電力需要家ＣＤの識別情報である。「契約容量」は、使用電力の上限値である。「契約タイプ」は、発電装置１２の種類に対応する情報である。「地域」は、電力需要家ＣＤの地域を示す。ここでは、各送配電網４に対応する地域である。例えば、地域「ＥＡ」は、電力需要家設備６が送配電網４ａに接続されていることを示し、地域「ＥＢ」は、電力需要家設備６が送配電網４ｂに接続されていることを示す。

図４に示す選択情報テーブルでは、ユーザＩＤ「Ｕ１０１」に対応する電力需要家ＣＤが、地域「ＥＡ」に存在し、契約容量を「１０アンペア」とし、契約タイプを「太陽光発電のみ」とする電力小売契約を電力小売業者ＣＡとの間で行っていることが示される。また、選択情報テーブルでは、ユーザＩＤ「Ｕ１０２」に対応する電力需要家ＣＤが、地域「ＥＡ」に存在し、契約容量を「３０アンペア」とし、契約タイプを「自然エネルギーのみ」とする電力小売契約を電力小売業者ＣＡとの間で行っていることが示される。

また、選択情報テーブルでは、ユーザＩＤ「Ｕ１０３」に対応する電力需要家ＣＤが、地域「ＥＢ」に存在し、契約容量を「２０アンペア」とし、契約タイプを「自然エネルギー５０％、火力発電５０％」とする電力小売契約を電力小売業者ＣＡとの間で行っていることが示される。また、選択情報テーブルでは、ユーザＩＤ「Ｕ１０４」に対応する電力需要家ＣＤが、地域「ＥＢ」に存在し、契約容量を「４０アンペア」とし、契約タイプを「電力料金プランＡ」とする電力小売契約を電力小売業者ＣＡとの間で行っていることが示される。「電力料金プランＡ」は、コストが最も安い発電装置１２から電力を使用する料金プランであり、例えば、火力発電と原子力発電とを組み合わせて電力供給が行われる。

選択情報取得部４１は、スマートメータ１１から選択情報を受信する度に、選択情報テーブルを更新する。これにより、選択情報テーブルには、電力小売業者ＣＡと電力需要家ＣＤとの間の最新の選択情報が設定される。

［３．２．使用量情報取得部４２］
使用量情報取得部４２は、各スマートメータ１１から通信ネットワーク５経由で各電力需要家ＣＤの電力使用量の情報を取得し、電力量情報ＤＢ３２の電力使用量テーブルを更新する。

図５は、電力使用量テーブルの一例を示す図である。図５に示すように、電力使用量テーブルには、「ユーザＩＤ」、「今回電力使用量」および「前回電力使用量」の情報を関連付けた情報が含まれる。なお、図示していないが、電力使用量テーブルには、前々回以前の電力使用量の情報も含まれる。

電力使用量テーブルに設定される電力使用量の情報は、所定期間ＴＡ（例えば、３０分）毎に積算される情報である。「前回電力使用量」は、前回の所定期間ＴＡにおける電力需要家ＣＤの電力使用量であり、「今回電力使用量」は、前回の所定期間ＴＡ経過後から現在までの電力需要家ＣＤの電力使用量の積算値である。

［３．３．発電量情報取得部４３］
発電量情報取得部４３は、各発電装置１２から通信ネットワーク５経由で各発電装置１２の電力発電量と最大電力発電量の情報を取得し、電力量情報ＤＢ３２の電力発電量テーブルを更新する。

図６は、電力発電量テーブルの一例を示す図である。図６に示すように、電力発電量テーブルには、「発電装置ＩＤ」、「発電業者」、「地域」、「発電装置の種類」、「契約発電量」、「電力発電量」、「最大電力発電量」および「発電料金」の情報を関連付けた情報が含まれる。

「発電装置ＩＤ」は、発電装置１２の識別情報であり、「発電業者」は、発電業者ＣＥの情報である。「地域」は、発電装置１２が存在する地域の情報であり、ここでは、各送配電網４に対応する地域である。例えば、地域「ＥＡ」は、発電装置１２が送配電網４ａに接続されていることを示し、地域「ＥＢ」は、発電装置１２が送配電網４ｂに接続されていることを示し、地域「ＥＣ」は、発電装置１２が送配電網４ｃに接続されていることを示す。

「契約発電量」は、電力小売業者ＣＡと発電業者ＣＥとの間の契約で設定された電力発電量である。例えば、図６に示される発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」の発電装置１２に関しては、最低契約電力発電量が１ＭＷ／ｈに設定され、最高契約電力発電量が２ＭＷ／ｈに設定される。最低契約電力発電量は、電力小売管理装置２から発電装置１２に要求される最低限の電力発電量であり、最高契約電力発電量は、電力小売管理装置２から発電装置１２に要求される電力発電量の上限値である。電力小売管理装置２から最高契約電力発電量の要求に対応できない発電装置１２を有する発電業者ＣＥは、電力小売業者ＣＡから違約金の支払いを求められる。

「発電装置の種類」は、発電装置１２の種類を示す情報である。「発電装置ＩＤ」、「発電業者」、「地域」、「発電装置の種類」、「契約電力量」の情報は、電力小売業者ＣＡと発電業者ＣＥとの間で契約が成された後、例えば、電力小売業者ＣＡにより電力発電量テーブルに設定される。「電力発電量」は、所定期間ＴＡの電力発電量の情報であり、制御部２２が各発電装置１２に対して電力総量調整パラメータにより要求している電力発電量の情報である。「最大電力発電量」は、次回の所定期間ＴＡで各発電装置１２が発電できる最大の発電量である。「発電料金」は、１キロワット当たりの発電電力の購入料金である。

［３．４．調整パラメータ算出部４４］
調整パラメータ算出部４４は、選択情報テーブル、電力使用量テーブルおよび電力発電量テーブルに基づき、同時同量制御を行いつつ、同一の地域Ｅに存在する発電装置１２の電力発電量と電力需要家ＣＤの電力使用量の状態に基づいて、発電装置１２毎の電力総量調整パラメータを算出する。

同時同量制御は、発電業者ＣＥ１〜ＣＥｍの発電装置１２の電力発電量の総量と、電力需要家ＣＤ１〜ＣＤｎの電力使用量の総量とを所定期間ＴＡ当たり同量にする選択である。調整パラメータ算出部４４は、現在の所定期間ＴＡの電力使用量の総量に基づき、次回の所定期間ＴＡにおける電力使用量の総量を予測し、同時同量制御を行う。なお、電力発電量の総量と電力使用量の総量とが厳密に同量である必要はなく、電力発電量の総量が電力使用量の総量よりも多くてもよい。

調整パラメータ算出部４４は、各電力需要家ＣＤの電力使用量に応じた電力を供給させる発電装置１２として選択情報に対応する１以上の発電装置１２を、電力需要家ＣＤと同一の地域Ｅに存在する発電装置１２を優先するように、複数の発電装置１２の中から電力需要家ＣＤ毎に選択する。

調整パラメータ算出部４４は、「最低契約電力発電量」を下限とし、かつ、「最高契約電力発電量」を上限として、各電力需要家ＣＤに対する各発電装置１２の割り当てを行う。電力発電量テーブルの「電力発電量」と「最高契約電力発電量」との差分が余裕電力量であり、かかる余裕電力量分の電力発電量により、電力需要家ＣＤの電力使用量の増加に対応できる。なお、調整パラメータ算出部４４は、「最高契約電力発電量」よりも「最大電力発電量」が多い発電装置１２に対して、「最大電力発電量」を上限として電力需要家ＣＤに割り当てることもできる。「最高契約電力発電量」を超える電力発電量については、通常料金よりも高い電力料金が設定される。

調整パラメータ算出部４４は、例えば、「最低契約電力発電量」が確保できない発電装置１２の存在により、同時同量制御ができない場合、「最高契約電力発電量」を超える「最大電力発電量」を上限として電力需要家ＣＤの割り当てを行うことができる。

ここで、選択情報テーブルが図４に示す状態であり、電力使用量テーブルが図５に示す状態であり、電力発電量テーブルが図６に示す状態であるとする。この場合、調整パラメータ算出部４４は、例えば、ユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤに対しては、太陽光発電を行う発電装置１２の発電電力を割り当てる。

太陽光発電を行う発電装置１２は、例えば、発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」、「Ｅ１０６」および「Ｅ１０８」の発電装置１２であり、これら発電装置１２のうちユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤと同一の地域Ｅに存在する１以上の発電装置１２の発電電力を優先してユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤに対して割り当てる。

発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」の発電装置１２は地域「ＥＡ」に存在し、発電装置ＩＤ「Ｅ１０６」および「Ｅ１０８」の発電装置１２は地域「ＥＢ」に存在する。また、ユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤは地域「ＥＡ」に存在する。したがって、調整パラメータ算出部４４は、ユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤに対し、発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」の発電装置１２を優先して割り当てる。発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」の発電装置１２の電力発電量がすべて他の電力需要家ＣＤに割り当てられている場合、調整パラメータ算出部４４は、発電装置ＩＤ「Ｅ１０６」および「Ｅ１０８」の発電装置１２のうち電力発電量に余裕がある発電装置１２にユーザＩＤ「Ｕ１０１」の電力需要家ＣＤを割り当てる。

また、例えば、調整パラメータ算出部４４は、ユーザＩＤ「Ｕ１０２」の電力需要家ＣＤに対しては、太陽光発電、風力発電および水力発電（非揚水）を行う発電装置１２の電力発電量を割り当てる。調整パラメータ算出部４４は、例えば、発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」〜「Ｅ１０３」、「Ｅ１０６」および「Ｅ１０８」の発電装置１２のうちユーザＩＤ「Ｕ１０２」の電力需要家ＣＤと同一の地域「ＥＡ」に存在する発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」〜「Ｅ１０３」の発電装置１２の電力発電量を優先してユーザＩＤ「Ｕ１０２」の電力需要家ＣＤに対して割り当てる。なお、調整パラメータ算出部４４は、発電装置ＩＤ「Ｅ１０１」〜「Ｅ１０３」の発電装置１２のうち発電料金が安価なものを優先してユーザＩＤ「Ｕ１０２」の電力需要家ＣＤに対して割り当てることができる。

また、例えば、調整パラメータ算出部４４は、ユーザＩＤ「Ｕ１０３」の電力需要家ＣＤに対しては、自然エネルギーの発電を行う発電装置１２の電力発電量と、火力発電を行う発電装置１２の電力発電量とがそれぞれ５０％の割合になり、かつ、ユーザＩＤ「Ｕ１０３」の電力需要家ＣＤと同一の地域「ＥＢ」に存在する発電装置１２の電力発電量を優先して割り当てる。自然エネルギーの発電は、例えば、太陽光発電、風力発電および水力発電（非揚水）である。また、火力発電は、例えば、火力発電（天然ガス）、火力発電（石油）および火力発電（石炭）である。

また、例えば、調整パラメータ算出部４４は、ユーザＩＤ「Ｕ１０４」の電力需要家ＣＤに対しては、電力発電量テーブルに基づき、電力発電料金が最も安い発電電力から優先して発電電力を割り当てる。例えば、調整パラメータ算出部４４は、ユーザＩＤ「Ｕ１０４」の電力需要家ＣＤと同一の地域「ＥＢ」に存在し、最も発電料金が安い発電装置ＩＤ「Ｅ１０５」の発電装置１２による発電電力を優先して割り当てる。なお、調整パラメータ算出部４４は、連結装置８ａ、８ｂ毎に追加される割増料金を考慮し、割増料金がかからない発電装置１２を優先して電力需要家ＣＤに割り当てる。

このように、調整パラメータ算出部４４は、選択情報テーブル、電力使用量テーブルおよび電力発電量テーブルを参照し、全体として電力使用量の総量と電力発電量の総量が同時同量となるようにしつつ、電力需要家ＣＤが選択した発電装置１２の種類毎かつ地域Ｅ毎の電力発電量と電力使用量との状態に基づき、電力需要家ＣＤに対する発電装置１２および電力発電量の割り当てを行う。

調整パラメータ算出部４４は、このように割り当てた発電装置１２および電力発電量の情報に基づき、発電装置１２毎の電力発電量を調整するための電力総量調整パラメータを所定期間ＴＡ毎に算出する。電力総量調整パラメータは、次回の所定期間ＴＡでの発電電量を指定する情報である。

なお、調整パラメータ算出部４４は、各電力需要家ＣＤが発電装置１２の種類を特定しない場合、発電装置１２の種類によらず、地域Ｅ毎の電力発電量と電力使用量との状態に基づき、発電装置１２毎の電力総量調整パラメータを算出することができる。

また、調整パラメータ算出部４４は、各電力需要家ＣＤに対する発電装置１２および電力発電量の割り当て、および、電力総量調整パラメータの算出を所定期間ＴＡ単位で行う。したがって、電力需要家ＣＤは、スマートメータ１１から所定期間ＴＡ単位で選択情報を電力小売管理装置２へ送信することにより、所定期間ＴＡ単位で電力需要家ＣＤの要望に沿った種類の発電電力を提供することができる。

また、調整パラメータ算出部４４は、一部の電力需要家ＣＤに対し、選択情報に対応する種類の発電装置１２が選択できない場合、選択情報に対応する種類ではない発電装置１２を一部の電力需要家ＣＤに割り当てることで、同時同量制御を優先して行う。

［３．５．調整パラメータ送信部４５］
調整パラメータ送信部４５は、調整パラメータ算出部４４によって生成された発電装置１２毎の電力総量調整パラメータを、それぞれ対応する発電装置１２へ送信する。

［３．６．料金算出部４６］
料金算出部４６は、電力量情報ＤＢ３２に記憶した電力使用量テーブルに設定された各電力需要家ＣＤの電力使用量の情報に基づき、各電力需要家ＣＤに請求する電力料金を算出する。

また、料金算出部４６は、選択情報に対応する種類ではない発電装置１２の発電電力（以下、非選択発電電力と記載する）が選択された電力需要家ＣＤに対しては、非選択発電電力の使用に対して割引料金を算出する。非選択発電電力の使用量は、選択外電力使用量として電力量情報ＤＢ３２に記憶されており、料金算出部４６は、選択外電力使用量に応じた電力料金を算出する。

また、料金算出部４６は、「最高契約電力発電量」よりも「最大電力発電量」が多い発電装置１２に対して、「最大電力発電量」を上限として電力需要家ＣＤに割り当てた場合、「最高契約電力発電量」を超える電力発電量について、割増料金を算出する。割増料金は、例えば、電力発電量テーブルに規定された「発電料金」の０．５倍〜１．０倍の金額とすることができる。電力小売業者ＣＡは、算出した割増料金を対応する発電業者ＣＥに支払う。

また、料金算出部４６は、「最高契約電力発電量」を送配電網４に供給できない発電装置１２に対応する発電業者ＣＥに対する違約金を算出する。かかる違約金は、例えば、電力発電量テーブルに規定された「発電料金」の３倍〜５倍の金額とすることができる。なお、料金算出部４６は、他の発電装置１２の電力発電量により同時同量制御を行うことができる場合には、例えば、違約金を、上記「発電料金」の３倍にし、同時同量制御できず、電力会社ＣＢの発電装置から不足分の電力発電量が送配電網４へ供給された場合には、例えば、違約金を、上記「発電料金」の５倍にすることができる。

［４．電力小売管理装置２の処理フロー］
次に、実施形態に係る電力小売管理装置２の情報処理の手順について説明する。図７は、実施形態に係る電力小売管理装置２の情報処理の一例を示すフローチャートである。かかる動作は、電力小売管理装置２の制御部２２によって繰り返し実行される処理である。

図７に示すように、電力小売管理装置２の制御部２２は、電力需要家ＣＤのスマートメータ１１から選択情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１０）。選択情報を取得したと判定した場合（ステップＳ１０；Ｙｅｓ）、制御部２２は、取得した選択情報に基づき、選択情報ＤＢ３１に記憶された選択情報テーブルを更新する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１の処理が終了した場合、または、選択情報を取得していないと判定した場合（ステップＳ１０；Ｎｏ）、制御部２２は、電力需要家ＣＤのスマートメータ１１から電力使用量情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１２）。電力使用量情報を取得したと判定した場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御部２２は、取得した電力使用量情報に基づき、電力量情報ＤＢ３２に記憶された電力使用量テーブルを更新する（ステップＳ１３）。

ステップＳ１３の処理が終了した場合、または、電力使用量情報を取得していないと判定した場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御部２２は、発電装置１２から電力発電量情報を取得したか否かを判定する（ステップＳ１４）。電力発電量情報を取得したと判定した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部２２は、取得した電力発電量情報に基づき、電力量情報ＤＢ３２に記憶された電力発電量テーブルを更新する（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５の処理が終了した場合、または、電力発電量情報を取得していないと判定した場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、制御部２２は、発電装置制御契機になったか否かを判定する（ステップＳ１６）。発電装置制御契機は、例えば、現在の所定期間ＴＡが経過する前であって、次回の所定期間ＴＡで発電装置１２が電力総量調整パラメータに応じた発電電力を送配電網４へ供給できるタイミングに設定される。

発電装置制御契機になったと判定した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、制御部２２は、同時同量制御を維持しつつ、電力需要家ＣＤ毎に発電装置１２および電力発電量を割り当て、かかる割り当てた結果に基づき、割り当てた電力発電量の発電装置１２毎の総量に応じた電力総量調整パラメータを発電装置１２毎に算出する（ステップＳ１７）。次に、制御部２２は、電力総量調整パラメータを対応する発電装置１２へ送信する（ステップＳ１８）。

ステップＳ１８の処理が終了した場合、または、ステップＳ１６において発電装置制御契機となっていないと判定した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、制御部２２は処理を終了する。なお、制御部２２は、所定期間毎（例えば、毎月月末）に選択情報テーブルおよび電力使用量テーブルに基づき、電力需要家ＣＤ毎の電力料金や発電装置１２毎の電力料金を算出する。

［５．その他の実施形態］
上述の実施形態では、電力需要家設備６毎に１以上の発電装置１２を選択することができるものとして説明したが、スマートメータ１１において、電力需要家設備６内の装置毎に１以上の発電装置１２を選択することもできる。例えば、冷蔵庫は太陽光発電の発電装置１２を選択し、照明機器や扇風機は風力発電の発電装置１２を選択することができるようにしてもよい。この場合、調整パラメータ算出部４４は、スマートメータ１１から送信される電力需要家設備６内の装置毎の選択情報に基づいて、かかる選択情報に対応する１以上の発電装置１２を複数の発電装置１２の中から電力需要家ＣＤ毎に割り当てる。

［６．効果］
実施形態にかかる電力小売管理装置２は、使用量情報取得部４２と、発電量情報取得部４３と、調整パラメータ算出部４４と、調整パラメータ送信部４５とを備える。使用量情報取得部４２は、複数の発電業者ＣＥがそれぞれ有する複数の発電装置１２から送配電網４へそれぞれ供給する電力量の情報を電力発電量の情報として取得する。発電量情報取得部４３は、送配電網４から複数の電力需要家ＣＤにそれぞれ供給される電力量の情報を電力使用量の情報として取得する。調整パラメータ算出部４４は、全体として電力発電量と電力使用量とを同時同量にする電力総量調整パラメータを、同一の地域Ｅに存在する発電装置１２の電力発電量と電力需要家ＣＤの電力使用量の状態に基づいて、発電装置１２毎に算出する。調整パラメータ送信部４５は、電力総量調整パラメータを発電装置１２へ送信する。

これにより、電力小売管理装置２は、同時同量制御を行いつつ、送配電経路を適切に管理することができる。例えば、発電装置１２と電力需要家ＣＤの設備との間の経路が長距離になることを低減でき、また、異なる電力会社ＣＢの送配電網４に跨がることを低減でき、これにより、送配電コスト増加や送配電ロスを低減することができる。

また、調整パラメータ算出部４４は、電力需要家ＣＤの設備および発電装置１２がそれぞれ接続される送配電網４に対応させて地域Ｅを設定する。

これにより、同時同量制御を行いつつ、送配電経路が異なる電力会社ＣＢの送配電網４に跨がることを低減でき、送配電経路を適切に管理することができる。

また、電力需要家ＣＤが選択した発電装置１２の種類に応じた地域Ｅ毎の電力発電量と電力使用量との状態に基づき、発電装置１２毎の電力総量調整パラメータを算出する。

これにより、各電力需要家設備６と各発電業者ＣＥの発電装置１２との間で仮想送配電経路が構築されることになり、電力需要家ＣＤの嗜好に応じた要望を反映することができる。そのため、魅力ある電力小売サービスを提供することができ、電力小売サービスへの加入者を増加させることができる。

また、実施形態にかかる電力小売管理装置２は、料金算出部４６を備える。かかる料金算出部４６は、予め設定された電力発電量を送配電網４に供給できない発電装置１２を有する発電業者ＣＥに対する違約金を算出する。予め設定された電力発電量は、電力発電量テーブルに規定された「最高契約電力発電量」である。

このように、予め設定された電力発電量を送配電網４に供給できない発電装置１２を有する発電業者ＣＥに対して違約金が算出されるため、予め設定された電力発電量の送配電網４への供給違反が低減することを期待でき、同時同量制御を安定して行うことができる。

また、発電量情報取得部４３は、発電装置１２毎の余裕電力量の情報を取得する。また、調整パラメータ算出部４４は、予め設定された電力発電量を送配電網４に供給できない発電装置１２があることにより電力発電量の総量が不足すると判定した場合、余裕電力量を有する発電装置１２から送配電網４へ供給する電力を増加させるように電力総量調整パラメータを算出する。なお、余裕電力量は、例えば、電力発電量テーブルの「電力発電量」と「最高契約電力発電量」との差分である。

これにより、予め設定された電力発電量を送配電網４に供給できない発電装置１２がでてきた場合であっても、同時同量制御を安定して行うことができる。

［７．その他］
以上、本願の実施形態のいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の開示の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。

上述した電力小売管理装置２は、複数のサーバコンピュータで実現してもよく、また、機能によっては外部のプラットフォーム等をＡＰＩ（Application Programming Interface）やネットワークコンピューティングなどで呼び出して実現するなど、構成は柔軟に変更できる。

１ 電力システム
２ 電力小売管理装置
３ 送配電網管理装置
４、４ａ〜４ｃ 送配電網
５ 通信ネットワーク
６、６₁〜６_n 電力需要家設備
７₁〜７_m 発電業者の発電設備
８ａ、８ｂ 連結装置
１１ スマートメータ
１２ 発電装置
２０ 通信部
２１ 記憶部
２２ 制御部
３１ 選択情報ＤＢ
３２ 電力量情報ＤＢ
４１ 選択情報取得部
４２ 使用量情報取得部
４３ 発電量情報取得部
４４ 調整パラメータ算出部
４５ 調整パラメータ送信部
４６ 料金算出部

Claims (6)

1. 複数の発電業者がそれぞれ有する複数の発電装置から送配電網へそれぞれ供給する電力量の情報を電力発電量の情報として取得する発電量情報取得部と、
   前記送配電網から複数の電力需要家にそれぞれ供給される電力量の情報を電力使用量の情報として取得する使用量情報取得部と、
   前記電力発電量と前記電力使用量とを同時同量にする電力総量調整パラメータを、同一の地域に存在する前記発電装置の前記電力発電量と前記電力需要家の前記電力使用量の状態に基づいて、前記発電装置毎に算出する調整パラメータ算出部と、
   前記電力総量調整パラメータを前記発電装置へ送信する調整パラメータ送信部と、
   を備えることを特徴とする電力小売管理装置。
2. 前記調整パラメータ算出部は、
   前記電力需要家の設備および前記発電装置がそれぞれ接続される前記送配電網に対応させて前記地域を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力小売管理装置。
3. 前記調整パラメータ算出部は、
   前記電力需要家が選択した前記発電装置の種類に応じた前記地域毎の前記電力発電量と前記電力使用量との状態に基づき、前記発電装置毎の前記電力総量調整パラメータを算出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力小売管理装置。
4. 予め設定された電力発電量を前記送配電網に供給できない前記発電装置を有する発電業者に対する違約金を算出する料金算出部を備える
   ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の電力小売管理装置。
5. 前記発電量情報取得部は、
   前記発電装置毎の余裕電力量の情報を取得し、
   前記調整パラメータ算出部は、
   前記予め設定された電力発電量を前記送配電網に供給できない前記発電装置があることにより電力発電量の総量が不足すると判定した場合、前記余裕電力量を有する前記発電装置から前記送配電網へ供給する電力を増加させるように前記電力総量調整パラメータを算出する
   ことを特徴とする請求項４に記載の電力小売管理装置。
6. コンピュータが実行する電力供給管理方法であって、
   複数の発電業者がそれぞれ有する複数の発電装置から送配電網へそれぞれ供給する電力量の情報を電力発電量の情報として取得する電力発電量取得ステップと、
   前記送配電網から複数の電力需要家にそれぞれ供給される電力量の情報を電力使用量の情報として取得する電力使用量取得ステップと、
   前記電力発電量と前記電力使用量とを同時同量にする電力総量調整パラメータを、同一の地域に存在する前記発電装置の前記電力発電量と前記電力需要家の前記電力使用量の状態に基づいて、前記発電装置毎に算出する調整パラメータ算出ステップと、
   前記電力総量調整パラメータを前記発電装置へ送信する調整パラメータ送信ステップと、
   を含むことを特徴とする電力小売管理方法。

Images