JP2015047044A - エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム - Google Patents

エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム Download PDF

Info

Publication number
JP2015047044A
JP2015047044A JP2013178069A JP2013178069A JP2015047044A JP 2015047044 A JP2015047044 A JP 2015047044A JP 2013178069 A JP2013178069 A JP 2013178069A JP 2013178069 A JP2013178069 A JP 2013178069A JP 2015047044 A JP2015047044 A JP 2015047044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
energy management
demand
power consumption
target range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013178069A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6148120B2 (ja
Inventor
浩征 松本
Hiromasa Matsumoto
浩征 松本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Corp filed Critical Kyocera Corp
Priority to JP2013178069A priority Critical patent/JP6148120B2/ja
Priority to PCT/JP2014/004449 priority patent/WO2015029448A1/ja
Priority to US14/915,149 priority patent/US10031503B2/en
Priority to EP14839859.7A priority patent/EP3041105A4/en
Publication of JP2015047044A publication Critical patent/JP2015047044A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6148120B2 publication Critical patent/JP6148120B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/70Smart grids as climate change mitigation technology in the energy generation sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/12Monitoring or controlling equipment for energy generation units, e.g. distributed energy generation [DER] or load-side generation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/14Energy storage units

Landscapes

  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】予想需要電力量と実際の需要電力量との差を小さくする。
【解決手段】本発明に係るエネルギー管理装置11は、消費電力量の情報を取得する通信部111と、消費電力量の情報に基づいて、電力事業者60に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部112とを備え、制御部112は、需要電力量が目標範囲から外れないように蓄電池15を制御する。
【選択図】図1

Description

本発明は、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムに関するものである。
かつて電力小売事業は一般電気事業者により独占されていたが、改正電気事業法の施行により、電力小売の自由化が一部認められるようになった。
例えば、特定規模電気事業者(PPS:Power Producer and Supplier)は、契約電力が50kW以上の大口の需用者に対して電力を小売することを認められている。大口の需用者にとっては、有利な条件で契約できる電気事業者を選択することにより、電力コストを下げることができるというメリットがある。特定規模電気事業者に関連しては、低コスト化に関する様々な発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図9は、特的規模電気事業者が需用者に対して電力を供給する様子を概念的に示す図である。特定規模電気事業者220は、電力供給者210から電力の供給を受ける。ここで、電力供給者は、一般電気事業者などの発電設備を有する事業者である。
特定電気事業者220は、送配電ネットワーク230を経由して、電力供給者210から供給された電力を、契約している需用者240に供給する。ここで、送配電ネットワーク230は、通常、一般電気事業者によって管理されている。
電力供給者210は、必要な発電量を見積もって発電計画を立てる必要があるため、特定規模電気事業者220に対し、例えば30分単位の需要電力量の予測値の1日分を通知する。
特定規模電気事業者220は、電力供給者210から実際に供給を受けた電力量(需要電力量)が、予測需要電力量に近い場合(例えば±3%以内)は、インバランス料金が比較的低コストとすることが出来る。一方、例えば、需要電力量が予測需要電力量より3%以上大きくなってしまった場合は、特定規模電気事業者220は、予測需要電力量を超えた分の電力量に対して、高コストなインバランス料金が発生する。また、需要電力量が予測需要電力量より3%以上小さくなった場合、その余剰分を電力供給者210は買い取らない。したがって、特定規模電気事業者220にとっては、単に需要電力量を減らすのではなく、需要電力量を予測需要電力量に近づけることが好ましい。
電力供給者210が、需要電力量が予測需要電力量に近い場合に比較的低コストなインバランス料金を設定しているのは、電力供給者210から見ても発電計画が立てやすくなるなどのメリットがあることによる。よって、特定規模電気事業者220は、予測需要電力量に近い範囲の需要電力量で運営する実績を積むと、電力供給者210へインバランス料金を低下させることが出来るため、事業による利益を期待することが出来る。
特開2001−327081号公報
特定規模電気事業者220は、電力供給者210へのインバランス料金を抑えるためには、翌日の需要電力量を精度良く予測する必要があるが、同一時間帯における日毎の消費電力量のばらつきは大きく、過去の消費電力量から精度の良い予測をすることは困難であった。
また、同一時間帯における日毎の消費電力量のばらつきが大きいと、予想需要電力量と実際の需要電力量との差が、特定規模電気事業者220がインバランス料金が安価に済む範囲を超える可能性が高くなり、特定規模電気事業者220が電力供給者210へ支払うインバランス料金が高価になり、結果的に、コストが高くなる可能性が高いという問題があった。
また、特定規模電気事業者220が電力供給者210へ支払うインバランス料金が高くなると、結果的に、需用者240が特定規模電気事業者220から電力を購入する料金も高くなってしまう可能性が高いという問題があった。
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、予想需要電力量と実際の需要電力量との差を小さくすることができるエネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システムを提供することにある。
上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理装置は、消費電力量の情報を取得する通信部と、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするものである。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記目標範囲を所定の時限毎に算出することが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で電気料金決定の基準となる時間長であることが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で月次の従量連動料金とは別途設定される基本料金の基準となる時間長であることが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、所定の日数分の前記消費電力量から、前記所定の時限毎における消費電力量の変化率の過去の平均値を算出し、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より大きく、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうな場合に、前記蓄電池を放電させることが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より小さく、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうな場合に、前記蓄電池を充電することが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記所定の時限単位で放電又は充電を切り換えることが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を放電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうになった場合は、前記蓄電池の放電を停止することが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を充電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうになった場合は、前記蓄電池の充電を停止することが好ましい。
また、本発明に係るエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記消費電力量の情報として、前記エネルギー管理装置外のデマンドコントローラにて用いられるデータを利用することが好ましい。
また、上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理方法は、消費電力量の情報を取得するステップと、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量から目標範囲を算出するステップと、需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップとを含むことを特徴とするものである。
また、上記課題を解決するため、本発明に係るエネルギー管理システムは、エネルギー管理装置と蓄電池とを備えるエネルギー管理システムであって、前記エネルギー管理装置は、消費電力量の情報を取得する通信部と、前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように前記蓄電池を制御することを特徴とするものである。
本発明によれば、予想需要電力量と実際の需要電力量との差を小さくすることができる。
本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るエネルギー管理装置の概略構成を示すブロック図である。 消費電力量の一日の動きの数日分の例を示す図である。 需要電力量の目標範囲の一例を示す図である。 需要電力量が目標範囲から外れないように、蓄電池を放電又は充電する様子を示す図である。 消費電力量が目標範囲の上限を上回ることが予想される場合の例を示す図である。 消費電力量が目標範囲の下限を下回ることが予想される場合の例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示すブロック図である。 特的規模電気事業者が需用者に電力を供給する様子を概念的に示す図である。
以下、本発明に係る実施形態について説明する。
まず、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概要について説明する。本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムは、需用者が、例えば一つの店舗においてエネルギーを管理するためのエネルギー管理システムである。後述する図1の電力事業者60は、例えば、特定規模電気事業者に相当するものである。図1の商用電源50は、電力事業者60(特定規模電気事業者)が、一般電気事業者などの電力供給者から購入し、一般電気事業者が管理する送配電ネットワークを経由して需用者に供給している電力を表すものである。
図1は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システムの概略構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態に係るエネルギー管理システム10は、エネルギー管理装置11、スマートメータ12、パワーコンディショナ13、太陽光発電システム14、蓄電池15、分電盤16及び負荷機器17を備える。
図1において、各機能ブロックを結ぶ実線は、電力の流れを表す。また、図1において、各機能ブロックを結ぶ破線は、制御信号又は通信される情報の流れを表す。当該破線が示す通信は有線通信としてもよいし、無線通信としてもよい。
制御信号及び情報の通信には、各階層含め、様々な方式を採用可能である。例えば、エネルギー管理装置11と、スマートメータ12及びパワーコンディショナ13との通信には、ZigBee(登録商標)などの近距離通信方式による通信を採用することができる。また、物理層を含む下位の層の上で、各種プロトコル、例えばZigBee SEP2.0(Smart Energy Profile 2.0)、ECHONET Lite(登録商標)などのような物理層に自由度をもたせ、上位層だけを規定した通信プロトコルと、WiFi(登録商標)あるいはPLC(Power Line Communication)のような物理層が規定される通信プロトコルとを組み合わせて動作させてもよい。
エネルギー管理システム10は、商用電源50から供給される電力の他、太陽光発電システム14が発電する電力、蓄電池15に充電された電力のうち放電された電力を、分電盤16を介して負荷機器17に供給可能である。
エネルギー管理装置11は、例えば、一店舗のエネルギーを管理するエネルギー管理装置である。エネルギー管理装置11は、パワーコンディショナ13を介して、太陽光発電システム14が発電した電力における自家消費割合を管理したり、蓄電池15の充放電を管理したりする。エネルギー管理装置11の機能についての詳細は後述する。
スマートメータ12は、商用電源50に接続されて、商用電源50から供給される電力量(需要電力量)を計測する。また、スマートメータ12は、エネルギー管理システム10内の負荷機器17などによって消費される電力(消費電力量)を計測する。スマートメータ12は、計測した電力量を、エネルギー管理装置11に通知可能である。
パワーコンディショナ13は、太陽光発電システム14及び蓄電池15から供給される直流(DC)の電力を、交流(AC)の電力に変換する。パワーコンディショナ13は、変換した交流の電力を、分電盤16で複数に分岐した支幹を介して各負荷機器17に供給する。
また、パワーコンディショナ13は、太陽光発電システム14が発電した電力に余剰がある場合には、変換した交流の電力を、分電盤16を介して電力会社に売電することもできる。また、パワーコンディショナ13は、商用電源50から供給される交流の電力を、蓄電池15に充電するための直流の電力に変換可能である。
太陽光発電システム14は、太陽光を利用して発電する。このため、太陽光発電システム14は、太陽電池を備えており、太陽光のエネルギーを直流の電力に変換する。本実施形態において、太陽光発電システム14は、例えば家の屋根などにソーラパネルを設置して、太陽光を利用して発電するような態様を想定している。しかしながら、本発明において、太陽光発電システム14は、太陽光のエネルギーを電力に変換できるものであれば、任意のものを採用することができる。
太陽光発電システム14は、エネルギー管理装置11の管轄下にあり、太陽光発電システム14が発電する電力は、上述したように、パワーコンディショナ13によって交流に変換されてから、各負荷機器17へ供給、及び/又は、電力会社に売電可能である。また、太陽光発電システム14が発電した電力により、蓄電池15が充電可能であってもよく、さらには直流のまま負荷機器17に供給される構成であってもよい。
蓄電池15は、エネルギー管理装置11の管轄下にあり、充電された電力を放電することにより、負荷機器17に電力を供給可能である。また、蓄電池15は、商用電源50又は太陽光発電システム14等から供給される電力を充電可能である。図1に示すように、蓄電池15から放電される電力も、各負荷機器17及びエネルギー管理装置11に供給可能である。
分電盤16は、供給された電力を複数の支幹に分岐させて各負荷機器17に分配する。
図1において、エネルギー管理システム10に接続される負荷機器17は、任意の数とすることができる。負荷機器17は分電盤16を介してパワーコンディショナ13に接続されて、電力が供給される。
次に、エネルギー管理装置11の動作について具体的に説明する。図2は、本発明の一実施形態に係るエネルギー管理装置の概略構成を示すブロック図である。エネルギー管理装置11は、通信部111と、制御部112とを備える。
通信部111は、エネルギー管理システム10が管理する店舗などにおいて負荷機器17によって消費されている消費電力量の情報を、スマートメータ12から取得する。なお、通信部111は、エネルギー管理装置11の外部にある図示しないデマンドコントローラから消費電力量の情報を取得してもよい。
制御部112は、通信部111が取得した消費電力量の情報を、記憶媒体25に記憶させる。記憶媒体25は、エネルギー管理装置11の外部に接続されるようにしてもよいし、エネルギー管理装置11に内蔵されるようにしてもよい。
図3は、通信部111が取得した消費電力量の情報を、5日分重ねて表示した例である。図3に示されるように、通常、エネルギー管理システム10内における消費電力量は、日毎にばらつく。
図4は、制御部112が、図3に示したようなデータから、所定の時限における、平均値及び目標範囲を算出したグラフの例である。実線は平均値であり、破線は目標範囲の上限及び下限を示している。
ここで、所定の時限とは、エネルギー管理システム10が管理する店舗と電力事業者60との契約において、電気料金決定の基準となる時間長であり、例えば30分などを単位とするものである。この時限はデマンド時限とも称され、基本料金の基準となる時間長であり、また、月次の従量連動料金も、デマンド時限毎の電力量に基づいて算出される。
制御部112は、過去の所定の日数分の消費電力量の統計値に基づいて、所定の時限毎に目標範囲を算出する。以下、算出方法の一例を具体的に説明する。
制御部112は、各時限において、過去の所定の日数分の消費電力量のデータを平均して、平均値を算出する。制御部112は、例えば、午前9時から午前9時30分までの直近14日分のデータを平均して、午前9時から午前9時30分までの時限における消費電力量の平均値を算出する。デマンド時限が30分である場合、1日は48時限からなるが、この場合、制御部112は、48時限の全てについて、上述の方法で平均値を算出する。
また、制御部112は、各時限において、過去の所定の日数分の消費電力量のデータから標準偏差を算出する。制御部112は、例えば、午前9時から午前9時30分までの直近14日分のデータから、午前9時から午前9時30分までの時限における消費電力量の標準偏差を算出する。
制御部112は、各時限において、例えば、以下のような数式により、目標範囲の上限を算出する。
Figure 2015047044
上記数式(1)において、P1は需要電力量の目標範囲の上限値、Pは消費電力量の平均値、σは消費電力量の標準偏差、αは所定の係数である。所定の係数αは、蓄電池15の仕様を満たす範囲内で充放電が確保できるように決められる値である。
制御部112は、各時限において、例えば、以下のような数式により、目標範囲の下限を算出する。
Figure 2015047044
上記数式(2)において、P2は需要電力量の目標範囲の下限値、Pは消費電力量の平均値、σは消費電力量の標準偏差、βは所定の係数である。所定の係数βは、蓄電池15の仕様を満たす範囲内で充放電が確保できるように決められる値である。係数βは、αと同じ値であってもよいし異なる値であってもよい。
制御部112は、目標範囲の範囲内のデータを、今後の予測需要電力量、例えば、翌日の予測需要電力量として、電力事業者60に通知する。制御部112は、例えば平均値を予測需要電力量とすることができる。
制御部112は、スマートメータ12を経由して、電力事業者60に予測需要電力量を通知してもよいし、ネットワーク70を経由して、電力事業者60に予測需要電力量を通知してもよい。なお、電力事業者60は、契約している複数の需用者から通知された予測需要電力量をまとめて、電力事業者60全体としての予測需要電力量を、一般電気事業者などの電力供給者に通知する。
制御部112は、目標範囲を毎日更新する。すなわち、制御部112は、1日分の新しい消費電力量データを取得すると、最も古い1日分の消費電力量データを新しい消費電力量データに置き換えて、消費電力量の平均値、目標範囲の上限及び目標範囲の下限を算出する。なお、制御部112が、目標範囲を毎日更新することは必須ではなく、数日おきに更新するなど、更新頻度は適宜調整してもよい。
制御部112は、目標範囲を算出すると、実際の需要電力量が目標範囲から外れないように、パワーコンディショナ13を介して蓄電池15を制御する。具体的には、制御部112は、消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになると、蓄電池15を放電させるように制御して、商用電源50から供給を受ける電力を減らす。また、制御部112は、消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになると、蓄電池15を充電させるように制御して、商用電源50から供給を受ける電力を増やす。
図5に、制御部112が、需要電力量が目標範囲を超えないように蓄電池15を制御する様子を示す。
制御部112は、図5において、A1、A2及びA3で示しているようなとき、すなわち、当日の消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになっている場合は、蓄電池15を放電させて、商用電源50から供給を受ける需要電力量を減少させる。
また、制御部112は、図5において、B1及びB2で示しているようなとき、すなわち、当日の消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになっている場合は、蓄電池15を充電させて、商用電源50から供給を受ける需要電力量を増加させる。
図6を参照して、当日の消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうになっている場合に、制御部112が蓄電池15を放電させる制御をする動作の一例を説明する。
図6は、横軸が時間、縦軸が消費電力量のグラフである。横軸は、あるデマンド時限の開始から終了までを示している。以下、デマンド時限が開始する時間をデマンド時限の始期、デマンド時限が終了する時間をデマンド時限の終期と称する。図5は、デマンド時限が30分の場合の例であり、例えば、午前9時から午前9時30分までの30分間のグラフである。なお、デマンド時限を30分としたのは、あくまでも一例であり、30分に限るものではない。
縦軸は、デマンド時限内における消費電力量を示し、デマンド時限の始期の消費電力量を0として記載したものである。
図6に示す消費電力量の変化率の平均値は、デマンド時限の始期と終期における消費電力量を結んだ直線を、過去の所定の日数分(例えば、14日間)について平均したものである。制御部112は、過去の所定の日数分の消費電力量のデータに基づいて、全ての時限について、消費電力量の変化率の平均値を算出する。
制御部112は、デマンド時限の始期から所定の時刻t0までの短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、デマンド時限の終期における消費電力量を予測する。図6に示す例においては、消費電力量の現在の変化率が過去の消費電力量の変化率の平均値より大きく、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回っている。この場合、制御部112は、需要電力量が目標範囲の上限を上回らないように、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回っている分だけ、蓄電池15を放電させるように制御する。
制御部112は、蓄電池15を放電させるように制御すると、デマンド時限の終期まで、蓄電池15を放電させた状態を維持する。
制御部112は、予測消費電力量が目標範囲の上限を上回り、蓄電池15を放電させる制御をした後も、消費電力量の監視を続ける。例えば、蓄電池15を放電させた結果、その後の消費電力量が予測以上に減り、消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになった場合は、制御部112は、蓄電池15の放電を停止させる。
続いて、図7を参照して、当日の消費電力量が目標範囲の下限を下回りそうになっている場合に、制御部112が蓄電池15を充電させる制御をする動作の一例を説明する。
制御部112は、デマンド時限の始期から所定の時刻t0までの短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、デマンド時限の終期における消費電力量を予測する。図7に示す例においては、消費電力量の現在の変化率が過去の消費電力量の変化率の平均値より小さく、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回っている。この場合、制御部112は、需要電力量が目標範囲の下限を下回らないように、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回っている分だけ、蓄電池15を充電させるように制御する。
制御部112は、蓄電池15を充電させるように制御すると、デマンド時限の終期まで、蓄電池15を充電させる状態を維持する。
制御部112は、予測消費電力量が目標範囲の下限を下回り、蓄電池15を充電させる制御をした後も、消費電力量の監視を続ける。例えば、蓄電池15を充電させた結果、その後の消費電力量が予測以上に増え、需要電力量が目標範囲の上限を上回りそうになった場合は、制御部112は、蓄電池15の充電を停止させる。
なお、図6及び図7に示す例においては、制御部112は、デマンド時限の始期から時刻t0までの消費電力量の変化率が、デマンド時限の終期まで続くものとして、デマンド時限の終期における消費電力量を予測しているが、消費電力量の予測方法はこれに限るものではない。例えば、制御部112は、もっと多くの測定点における消費電力量を用いて、高次の関数で近似することにより、デマンド時限の終期における消費電力量を予測してもよい。
また、図6及び図7に示す例においては、制御部112は、デマンド時限の始期から時刻t0までの時間の傾きで、デマンド時限の終期における消費電力量を予測しているが、この時間範囲は一例であり、これに限るものではない。例えば、制御部112は、デマンド時限の始期より前の時限の消費電力量のデータを用いて、消費電力量を予測してもよい。具体的には、例えば、制御部112は、9時から9時30分までの消費電力量を予測する際に、8時30分から9時までの消費電力量のデータや、もっと前のデマンド時限の消費電力量のデータを用いて予測してもよい。
エネルギー管理装置11の制御部112が、このように蓄電池15を制御することにより、需要電力量が目標範囲内に収まるように平準化することができる。
また、制御部112は、消費電力量が目標範囲の上限を上回りそうな場合、蓄電池15を放電させる代わり、あるいは放電に加えて、太陽光発電システム14が発電した電力を自家消費に回す割合を増加させてもよい。すなわち制御部112は、太陽光発電システム14からの電力会社への売電量を下げ、負荷機器17での使用量を上げるようパワーコンディショナ13を制御する。
このように、本実施形態によれば、エネルギー管理装置11が、今後の予測需要電力量の目標範囲を算出し、需要電力量が目標範囲から外れないように蓄電池15を制御するため、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができる。また、電力事業者60は、契約している各需用者のエネルギー管理装置11が、同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えると、電力事業者60全体としての需要電力量のばらつきを抑えることができ、一般電気事業者などの電力供給者から低コストで電力の供給を受けることができる。また、電力事業者60が電力供給者から低コストで電力の供給を受けることができるようになると、結果的に、需用者は電力事業者と有利な条件で契約できる可能性が高くなり、電力コストを下げることを期待できる。また、電力供給者にとってみても、電力事業者60が同一時間帯における日毎の需要電力量のばらつきを抑えることは、発電計画が立てやすくなるため好ましい。
また、エネルギー管理装置11が、所定の日数分の消費電力量から、所定の時限毎における消費電力量の変化率の過去の平均値を算出し、各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池15を制御することにより、同一時間帯の日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができ、需要電力量を容易に把握できるようになる。
また、エネルギー管理装置11が、現在の変化率が過去の変化率の平均値より大きく、需要電力量が目標範囲の上限を上回りそうな場合に、蓄電池15を放電させ、現在の変化率が過去の変化率の平均値より小さく、需要電力量が目標範囲の下限を下回りそうな場合に、蓄電池15を充電することにより、同一時間帯の日毎の需要電力量のばらつきを抑えることができ、需要電力量を容易に把握できるようになる。
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。
なお、本実施形態においては、太陽光発電システム14が発電した電力のうち余剰電力を電力会社に売電することを前提としたシステム構成の場合を例に説明を行ったが、蓄電池15の制御に関しては他のシステム構成を採用していても良い。つまり、図8に示すように全量買取制度に対応するシステム構成の場合であっても同様に蓄電池15の充電放電を行うことが好ましい。
10 エネルギー管理システム
11 エネルギー管理装置
12 スマートメータ
13 パワーコンディショナ
14 太陽光発電システム
15 蓄電池
16 分電盤
17 負荷機器
25 記憶媒体
50 商用電源
60 電力事業者
70 ネットワーク
111 通信部
112 制御部

Claims (13)

  1. 消費電力量の情報を取得する通信部と、
    前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、
    前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするエネルギー管理装置。
  2. 請求項1に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記目標範囲を所定の時限毎に算出することを特徴とするエネルギー管理装置。
  3. 請求項2に記載のエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で電気料金決定の基準となる時間長であることを特徴とするエネルギー管理装置。
  4. 請求項2に記載のエネルギー管理装置において、前記所定の時限は、前記電力事業者との間で月次の従量連動料金とは別途設定される基本料金の基準となる時間長であることを特徴とするエネルギー管理装置。
  5. 請求項2乃至4のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置において、
    前記制御部は、
    所定の日数分の前記消費電力量から、前記所定の時限毎における消費電力量の変化率の過去の平均値を算出し、
    各時限の開始直後の短期間の消費電力量から、消費電力量の現在の変化率を算出し、
    各時限における消費電力量の変化率に基づいて、前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御することを特徴とするエネルギー管理装置。
  6. 請求項5に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より大きく、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうな場合に、前記蓄電池を放電させることを特徴とするエネルギー管理装置。
  7. 請求項5又は6に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、各時限において、現在の変化率が過去の変化率の平均値より小さく、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうな場合に、前記蓄電池を充電することを特徴とするエネルギー管理装置。
  8. 請求項5乃至7のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記所定の時限単位で放電又は充電を切り換えることを特徴とする電力管理装置。
  9. 請求項6に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を放電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の下限を下回りそうになった場合は、前記蓄電池の放電を停止することを特徴とする電力管理装置。
  10. 請求項7に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記蓄電池を充電させた結果、需要電力量が前記目標範囲の上限を上回りそうになった場合は、前記蓄電池の充電を停止することを特徴とする電力管理装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置において、前記制御部は、前記消費電力量の情報として、前記エネルギー管理装置外のデマンドコントローラにて用いられるデータを利用することを特徴とする電力管理装置。
  12. 消費電力量の情報を取得するステップと、
    前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量から目標範囲を算出するステップと、
    需要電力量が前記目標範囲から外れないように蓄電池を制御するステップと
    を含むことを特徴とするエネルギー管理方法。
  13. エネルギー管理装置と蓄電池とを備えるエネルギー管理システムであって、
    前記エネルギー管理装置は、
    消費電力量の情報を取得する通信部と、
    前記消費電力量の情報に基づいて、電力事業者に通知する今後の予測需要電力量の目標範囲を算出する制御部とを備え、
    前記制御部は、需要電力量が前記目標範囲から外れないように前記蓄電池を制御することを特徴とするエネルギー管理システム。
JP2013178069A 2013-08-29 2013-08-29 エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム Active JP6148120B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013178069A JP6148120B2 (ja) 2013-08-29 2013-08-29 エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
PCT/JP2014/004449 WO2015029448A1 (ja) 2013-08-29 2014-08-29 エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
US14/915,149 US10031503B2 (en) 2013-08-29 2014-08-29 Energy management device, energy management method, and energy management system
EP14839859.7A EP3041105A4 (en) 2013-08-29 2014-08-29 Energy management device, energy management method, and energy management system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013178069A JP6148120B2 (ja) 2013-08-29 2013-08-29 エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015047044A true JP2015047044A (ja) 2015-03-12
JP6148120B2 JP6148120B2 (ja) 2017-06-14

Family

ID=52672109

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013178069A Active JP6148120B2 (ja) 2013-08-29 2013-08-29 エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6148120B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184195A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 富士通株式会社 データ処理装置、データ処理プログラム及びデータ処理方法
JP2019050714A (ja) * 2017-09-11 2019-03-28 積水化学工業株式会社 電力管理装置及びプログラム
CN110419151A (zh) * 2017-03-13 2019-11-05 松下知识产权经营株式会社 电力控制装置和电力系统
WO2024062263A1 (ja) * 2022-09-19 2024-03-28 日産自動車株式会社 充放電要素の充放電制御方法、及び充放電要素の充放電制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003143757A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Ltd 運転支援システム
JP2003319556A (ja) * 2002-04-18 2003-11-07 Daikin Ind Ltd 目標電力制御装置及び目標電力制御方法
JP2007020314A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Hitachi Ltd 電力需給予測システム
WO2012014731A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 三洋電機株式会社 デマンド制御装置
WO2012029901A1 (ja) * 2010-09-01 2012-03-08 三洋電機株式会社 電力供給システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003143757A (ja) * 2001-10-30 2003-05-16 Hitachi Ltd 運転支援システム
JP2003319556A (ja) * 2002-04-18 2003-11-07 Daikin Ind Ltd 目標電力制御装置及び目標電力制御方法
JP2007020314A (ja) * 2005-07-08 2007-01-25 Hitachi Ltd 電力需給予測システム
WO2012014731A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 三洋電機株式会社 デマンド制御装置
WO2012029901A1 (ja) * 2010-09-01 2012-03-08 三洋電機株式会社 電力供給システム

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016184195A (ja) * 2015-03-25 2016-10-20 富士通株式会社 データ処理装置、データ処理プログラム及びデータ処理方法
CN110419151A (zh) * 2017-03-13 2019-11-05 松下知识产权经营株式会社 电力控制装置和电力系统
JP2019050714A (ja) * 2017-09-11 2019-03-28 積水化学工業株式会社 電力管理装置及びプログラム
WO2024062263A1 (ja) * 2022-09-19 2024-03-28 日産自動車株式会社 充放電要素の充放電制御方法、及び充放電要素の充放電制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP6148120B2 (ja) 2017-06-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015029448A1 (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
JP6208614B2 (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
JP6160957B2 (ja) 電力管理装置、電力管理方法、プログラム
JP7443469B2 (ja) 蓄電池管理装置、蓄電池管理方法および蓄電池管理プログラム
JP5580183B2 (ja) 電力制御装置及びそれを用いた電力制御システム
JP5907753B2 (ja) 地域内電力需要管理システム
JP6426922B2 (ja) 電力システム、御装置及び充放電制御方法
WO2014119153A1 (ja) エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、プログラムおよびサーバ
US20170310140A1 (en) System and method for reducing time-averaged peak charges
KR101522858B1 (ko) 건물의 최대 수요전력 제어 기능을 갖는 에너지관리시스템 및 그 제어방법
JP6148120B2 (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
JP2016046922A (ja) 電力需給調整システム、上位地域電力管理装置、および、下位地域電力管理装置
WO2003071656A1 (en) Power supply method and power supply system
EP2966611A1 (en) Energy management system, energy management method, program, and server
JP2015069545A (ja) 電力管理装置、電力管理方法、プログラム
JP2016063629A (ja) 蓄電池制御装置、蓄電池制御方法及びプログラム
JP2016018504A (ja) 蓄電池管理装置及びその方法
JP7297004B2 (ja) 電力供給システム及び、電力管理方法
JP2015211516A (ja) 蓄電装置の充放電制御システム
JP6113030B2 (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
JP6148119B2 (ja) エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びエネルギー管理システム
KR101517395B1 (ko) 건물의 전력 사용량을 제어하는 방법 및 건물에너지관리장치
KR101744576B1 (ko) 중소형 분산 에너지 저장장치를 활용한 소비 전력 운영 시스템
JP2015139322A (ja) 電力ネットワークシステム
CN108432029A (zh) 用于控制电力存储设备的系统和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160219

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170418

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170518

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6148120

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150