JP2015177685A - 需要調整計画立案システムおよび需要調整計画立案方法 - Google Patents

Abstract

【課題】需要家の過去に被った不利益の度合いを評価することにより需要家の協力を得やすくする。
【解決手段】制御システムは、評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出する環境評価部１と、需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際の制御設定値と不利益度との関係を設定値調整規則として記憶する設定値調整規則記憶部２と、制御設定値を電力抑制側に緩和する際に設定値調整規則を参照し、不利益度に対応する制御設定値を取得する設定値決定部３と、設定値決定部３が決定した制御設定値を需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量の推定値を取得する電力評価部４と、設定値決定部３が決定した制御設定値と電力評価部４から取得した電力抑制量推定値とを電力需要調整事業者に提示する設定値提示部５とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、需要家毎の過去に被った不利益の度合いを評価して需要調整計画に反映する需要調整計画立案システムおよび需要調整計画立案方法に関するものである。

高い精度かつ早期のデマンド（需要電力）予測を行い、このデマンド予測に基づいてデマンド制御の対象となる設備機器を判定して、この設備機器の制御内容を居住者やテナントに通知した後に、設備機器の制御を行うことにより、居住者やテナントへの影響を抑えつつ確実なデマンド制御を行うデマンド制御装置が提案されている（特許文献１）。

また、需要家が電力抑制の要請を許諾する確率を示す感応度を需要家毎に保持し、予測電力需要が予め定められた目標値を超える場合に、感応度に基づいて需要調整を行う需要家を選択する電力需要管理装置が提案されている（特許文献２）。

特開２０１１−１９３６３９号公報 特開２０１１−２５４５８２号公報

複数の需要家を管理するアグリゲータ事業者（電力需要調整事業者）が電力逼迫時対応力（需要調整予備力）を確保するためには、需要家からの電力抑制協力を得やすくする必要がある。しかしながら、特許文献１、２に開示された技術では、需要家に設備機器の電力抑制制御の内容（動作の停止や変更）を通知したり、需要調整を行う需要家を選択したりすることは実現できているが、需要家からの電力抑制協力を得やすくする手段が実現できていなかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、需要家の過去に被った不利益の度合いを評価することにより需要家の協力を得やすくする手段を実現することを目的とする。

本発明の需要調整計画立案システムは、需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出する環境評価手段と、需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報と不利益度との対応関係を調整規則として予め記憶する調整規則記憶手段と、電力抑制のために需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に、前記調整規則記憶手段に記憶された調整規則を参照し、前記環境評価手段が算出した不利益度に対応する緩和動作情報を取得する決定手段と、前記決定手段により決定された緩和動作情報を需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量の推定値を取得する電力評価手段と、前記決定手段が決定した緩和動作情報と前記電力評価手段から取得した電力抑制量推定値とを電力需要調整事業者に提示する提示手段とを備えることを特徴とするものである。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例は、さらに、前記電力評価手段は、取得された電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、前記決定手段に対して前記緩和動作情報を再調整するよう指示し、前記調整規則記憶手段は、電力抑制の度合い別に複数とおりの前記調整規則を予め記憶し、前記決定手段は、前記電力評価手段からの指示を受けたときに、前記調整規則記憶手段に記憶されている調整規則のうち直前に使用した調整規則よりも電力抑制側の設定になる調整規則を使用して緩和動作情報を決定することを特徴とするものである。

また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例において、前記緩和動作情報は、電力抑制側に設定された制御設定値である。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例において、前記緩和動作情報は、電力抑制側に制御設定値を緩和する実施時間である。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例において、前記環境評価手段は、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶを規定の適正状態に維持するための室温を前記一定時間毎のＰＭＶの各々について算出し、この室温の算出結果から前記不利益度を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例において、前記環境評価手段は、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶの算出結果から前記不利益度を算出することを特徴とするものである。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例は、さらに、前記決定手段が決定した緩和動作情報を、対応する需要家毎に出力する緩和情報出力手段を備えることを特徴とするものである。
また、本発明の需要調整計画立案システムの１構成例は、さらに、前記決定手段が決定した緩和動作情報を、対応する需要家の設備機器を制御する制御管理手段に設定する設定手段を備えることを特徴とするものである。

また、本発明の需要調整計画立案方法は、需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出する環境評価ステップと、需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報と不利益度との対応関係を調整規則として予め記憶する調整規則記憶手段を参照し、前記環境評価ステップで算出した不利益度に対応する緩和動作情報を取得する決定ステップと、前記決定ステップで決定した緩和動作情報を需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量の推定値を取得する電力評価ステップと、前記決定ステップで決定した緩和動作情報と前記電力評価ステップで取得した電力抑制量推定値とを電力需要調整事業者に提示する提示ステップとを含むことを特徴とするものである。

本発明によれば、需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出し、電力抑制のために需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に、調整規則記憶手段に記憶された調整規則を参照し、環境評価手段で算出した不利益度に対応する緩和動作情報を取得して、この緩和動作情報を電力需要調整事業者に提示することにより、電力需要調整事業者が需要家の過去に被った不利益の度合いを評価して需要調整計画を立案することができ、需要調整計画に対する需要家側の納得感を向上させることができる。これにより、需要家協力が得られやすくなることが期待できる。

また、本発明では、決定手段により決定された緩和動作情報を、各需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、決定手段に対して緩和動作情報を再調整するよう指示する調整手段を設けることにより、電力抑制量の調整を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係る需要調整計画立案システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係る需要調整計画立案システムの動作を示すフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態に係る需要調整計画立案システムの実装事例を示すブロック図である。 評価対象時間内における需要家の推定冷房室温の推移の１例を示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係る需要調整計画立案システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第２の実施の形態に係る需要調整計画立案システムの動作を示すフローチャートである。 評価対象時間内における需要家のＰＭＶの推移の１例を示す図である。

［発明の原理］
本発明は、アグリゲータ事業における需要家管理（複数需要家に対する電力抑制方策の決定支援）方法に関するものである。アグリゲータ事業は電力需要調整に関する事業であり、アグリゲータ事業者（需要調整事業者）は電力供給会社等から電力抑制指示を受けた場合に、事業者が管理する複数の需要家から、電力抑制対象とする需要家、および各々に実施する抑制方策を決定し、実行する。実施される電力抑制方策は、対象となった需要家に抑制方策を一旦提示し、需要家の実施意思確認・承諾を得て実施する場合や、事前の契約前に需要家に契約リスクや方策選択肢を提示し、これに基づいて各々の需要家と予め決定した方策を実施する場合など様々なケースがある。そこで、本発明では、例えば、需要家との交渉時に過去の建物運用データを利用して不利益度評価を行い、この不利益度を反映した電力抑制計画（緩和設定値や緩和時間）を立案して需要調整事業者に提示する。本発明は、従来にはなかった「需要家側の不利益」に配慮した需要家電力抑制方策の決定支援方法に関するもので、これにより、需要家の協力を得られやすくし、抑制要請への許諾率や事前の契約率を向上させるような効果を得ることができる。

需給バランスをとるために電力需要を抑制する場合、需要家側の居住環境が悪化することによる需要家の不満の増大や生産性低下など、建物内環境に起因する需要家事業側の不利益（以下、環境不利益）が発生する可能性が高い。そして、発明者は、例えば冷房温度の設定値を一律に２８℃にするといった一見公平と思われる空調の設定値緩和方策を適用した場合であっても、建物の断熱性能や開口面積、方位、湿度、内部発熱要因（設備機器や居住者）などの個々に異なる条件が建物内の快適度（不快指数、ＰＭＶなど）に影響するので、実際の建物内では公平とは言えない状況が発生することに着眼した。

すなわち、需要家の建物で電力抑制方策を実施する場合、許容できる環境不利益の度合いは個々の建物性能や周辺環境、需要家の事業の性質により大きく異なるのである。そして、その結果として、環境不利益の許容度を超えた需要家からは電力抑制の協力が得られ難くなるのであるから、需要家環境の快適度などの評価結果を指標として、需要家にとって納得の得られやすい方向で電力抑制方策を決定すれば、納得感を向上できることに想到した。

具体的な第１の方法として、環境に関する計測値や推定値に基づく評価結果に応じて設定値緩和を段階的に変化させるようにし、環境不利益の度合いが大きいほど設定値緩和する際の設定値を快適側（抑制電力量が少ない側）に維持し、逆に環境不利益の度合いが小さいほど設定値緩和する際の設定値を快適側から離れた側（電力抑制量が大きい側）に維持するように調整することに想到した。

また、別の第２の方法として、評価結果に応じて電力供給会社から指示される評価対象時間内における設定値緩和を段階的に変化させるようにし、環境不利益の度合いが大きいほど設定値緩和する際の実施時間を短くし、逆に環境不利益の度合いが小さいほど設定値緩和する際の実施時間を長くするように調整することに想到した。なお、本発明で言う需要家とは、企業や事業所、店舗、家庭、個人などのことを言う。また、評価対象時間は、電力供給会社とアグリゲータ事業者（電力需要調整事業者）との契約で決定済みの場合や、電力抑制指示を受けた際に同時に電力供給会社から指定される場合が考えられる。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本実施の形態は、上記発明の原理に記載した具体的な方法のうち、設定値緩和する際の設定値を調整する第１の方法に対応するものである。また、冷房設定値を緩和する例として説明し、需要家環境評価については推定冷房室温ＰＴ（後述）を採用するものとする。さらに、本実施の形態では、需要家環境の快適度を示す指標としてＰＭＶ（Predicted Mean Vote）を用いるが、温度や不快指数など環境を代表する計測値やそれらを用いて演算される指標を適宜用いればよい。

［基本構成］
図１は本実施の形態に係る需要調整計画立案システムの構成を示すブロック図である。需要調整計画立案システムは、環境評価部１と、設定値調整規則記憶部２と、設定値決定部３と、電力評価部４と、設定値提示部５と、設定値出力部６とを備える。

環境評価部１は、需要家の温熱環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶを規定された一定の適正状態（０あるいは０近傍）に維持するための推定冷房室温ＰＴを一定時間毎のＰＭＶの各々について算出し、この推定冷房室温ＰＴが標準的な室温設定値ＳＴ（例えば２６℃）以上の時間帯を快適時間帯（標準的な室温設定値ＳＴが快適側にある時間帯）とし、推定冷房室温ＰＴが室温設定値ＳＴより低い時間帯を不快時間帯（標準的な室温設定値ＳＴが快適側にない時間帯）とし、不快時間率（予め規定された評価対象時間内における不快時間の割合）を不利益度ＤＢとして算出する。環境評価部１は、このような不利益度ＤＢの算出を需要家毎に行う。

設定値調整規則記憶部２は、制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報である制御設定値ＫＴと不利益度ＤＢとの対応関係を、設定値調整規則として予め記憶している。本実施の形態の例では、制御設定値ＫＴは室温設定値である。なお、設定値調整規則記憶部２は、電力抑制を目的とする設定値調整規則の中でも比較的快適側の設定になる設定値調整規則と、電力抑制側の設定になる設定値調整規則というというように電力抑制の度合い別に複数とおりの規則を予め記憶していることが好ましい。

設定値決定部３は、電力抑制のために制御設定値を緩和する際に、設定値調整規則記憶部２に記憶されている設定値調整規則を参照し、環境評価部１が需要家毎に算出した不利益度ＤＢに対応する制御設定値ＫＴを需要家毎に取得する。なお、設定値決定部３は、最初に設定値緩和を行う際には、快適側の設定になる設定値調整規則を参照する。

電力評価部４は、設定値決定部３により決定された制御設定値ＫＴを、需要家の設備機器を制御する制御管理部７−１〜７−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量を取得し、設定値決定部３に送信する。この際、各需要家の電力抑制量の合計である総電力抑制量が、電力供給会社から要請のあった電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、設定値決定部３に対して制御設定値ＫＴの決定の際に使用した設定値調整規則とは異なる設定値調整規則を参照して制御設定値ＫＴを再調整するよう指示する。
設定値提示部５は、設定値決定部３が決定した制御設定値ＫＴと電力抑制量を需要調整事業者に提示する。提示方法としては、例えば需要調整事業者の端末装置に需要家毎の制御設定値ＫＴと、需要家毎の電力抑制量の合計である総電力抑制量と電力抑制必要量との差異を認識できる情報を提示する等の方法がある。もちろん、この際、需要家毎の電力抑制量を合わせて提示しても構わない。

制御管理部７−１〜７−ｎは、需要家Ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に設けられ、それぞれ対応する需要家の施設の設備機器（本実施の形態の例では空調機器）の制御量（室温）と制御設定値ＫＴ（室温設定値）とを需要家に通知し、これらが一致するように設備機器を制御する。制御アルゴリズムとしては例えばＰＩＤが知られている。前記のように、対象となった需要家に抑制方策を一旦提示し、需要家の実施承諾を得て制御を実施する場合には、制御管理部７−１〜７−ｎによる通知、あるいは、電話・ＦＡＸ・電子メールなどの通信手段によって、需要家の実施意思確認を行う。なお、通常、制御管理部７−１〜７−ｎは、需要家建物の空調システムやＢＡＳ（ビルディングオートメーションシステム）等の構成要素である。

［処理フロー］
以下、本実施の形態の需要調整計画立案システムの動作を図２を参照して説明する。環境評価部１は、対象となる需要家Ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に、評価対象時間内における不快時間率、すなわち不利益度ＤＢを算出する（図２ステップＳ１００）。不利益度ＤＢの算出の基となる推定冷房室温ＰＴの算出の仕方については後述する。

設定値決定部３は、例えば複数の需要家Ｘｉの電力を管理する電力需要調整事業者により設定値調整の指示を受けたときに、設定値調整規則記憶部２に記憶されている設定値調整規則を参照し、環境評価部１が需要家Ｘｉ毎に算出した不利益度ＤＢに対応する制御設定値ＫＴを設定値調整規則記憶部２から需要家Ｘｉ毎に取得する（図２ステップＳ１０１）。この際、電力評価部４は設定値決定部３により決定された制御設定値ＫＴを制御管理部７−１〜７−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量（電力抑制量推定値）を取得して設定値決定部３に通知する。そして、設定値提示部５は、設定値決定部３が需要家Ｘｉ毎に取得した制御設定値ＫＴと、これを制御管理部７−１〜７−ｎで実施した場合の少なくとも合計の電力抑制量あるいはこれを確認できる情報とを需要調整事業者に提示する（図２ステップＳ１０２）。なお、電力抑制量の見通しに関する推定については、例えば過去の運用実績データに基づく推定量や、建物エネルギーモデルを利用した推定量を用いればよく、特開２０１３−７８２０１号公報などに開示された技術を利用すればよい。

次に、電力評価部４は、設定値決定部３により決定された制御設定値ＫＴを制御管理部７−１〜７−ｎに適用したときに実現できる合計の電力抑制量が電力供給会社から要請のあった電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったとき（図２ステップＳ１０３においてＹＥＳ）、設定値決定部３に対して制御設定値ＫＴの決定の際に使用した設定値調整規則とは異なる設定値調整規則を参照して制御設定値ＫＴを再調整するよう指示する（図２ステップＳ１０４）。

設定値決定部３は、電力評価部４からの指示を受けると、設定値調整規則記憶部２に記憶されている設定値調整規則のうち直前に使用した設定値調整規則よりも電力抑制側の設定になる設定値調整規則を使用して制御設定値ＫＴを需要家Ｘｉ毎に決定する（ステップＳ１０１）。設定値提示部５は、設定値決定部３が需要家Ｘｉ毎に決定した制御設定値ＫＴと電力抑制量を需要調整事業者に提示する（ステップＳ１０２）。ここで、提示する電力抑制量は少なくとも合計の電力抑制量を需要調整事業者が認識できればよいが、需要家毎の電力抑制量を提示してももちろん構わない。

こうして、設定値決定部３により決定された制御設定値ＫＴを制御管理部７−１〜７−ｎに適用したときに実現できる合計の電力抑制量が電力抑制必要量以上となり、電力抑制量が不足しない見通しになるまで（ステップＳ１０３においてＮＯ）、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の処理が繰り返し実行される。設定値調整規則記憶部２に記憶されている設定値調整規則のうち最も電力抑制側の設定になる設定値調整規則を使用しても、実現できる電力抑制量が電力抑制必要量を下回る場合には、この時点で図２の処理を終了すればよい。この際、電力抑制の不足量を電力需要調整事業者が認識できるような情報提示をすることが好ましい。

なお、合計の電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに制御設定値ＫＴを再調整するよう指示するステップ（Ｓ１０４）は本実施の形態において必須ではない。例えば電力需要調整事業者の立場から、電力抑制量の最終調整を本実施の形態における設定値調整とは別の方法（室内環境への影響が少ないエリアの設備機器を停止するなど）で実施することが可能であるならば、設定値調整規則は１とおりのみでも利用価値がある。その場合は電力評価部４はステップＳ１０４を実施する必要はない。

また、本実施の形態では、設定値決定部３が制御設定値ＫＴを決定する度に制御設定値ＫＴと電力抑制量を需要調整事業者に提示するようにしているが、これに限るものではなく、電力抑制量が不足しない見通しになった時点で（ステップＳ１０３においてＮＯ）、制御設定値ＫＴを需要調整事業者に提示するようにしてもよい。

［推定冷房室温ＰＴの算出方法の一例］
図３に本実施の形態の需要調整計画立案システムの実装事例を示す。環境情報保持部８には、需要家別に計測される環境情報が保持されている。環境情報としては、例えば室内の温度や湿度、風速などがある。需要家側の建物には、環境情報を計測するセンサが設置されており、需要家側の環境情報収集装置（不図示）を介して、環境情報を取得する。環境情報収集装置としては、空調制御や建物の環境管理のために需要家建物に備えられている中央監視装置などが利用できる。需要家側から取得する環境情報には、需要家を特定する情報（ＩＤ）が付加されている。このように、環境情報は一定時間毎に計測された時系列の計測値である。環境情報保持部８は、環境情報と需要家を特定する情報（ＩＤ）とを記憶している。

抑制エネルギー情報保持部９には、制御管理部７−１〜７−ｎの制御設定値ＫＴと消費エネルギーの関係を取得するための建物エネルギーモデルや過去の運用実績データが需要家別に保持されている。この抑制エネルギー情報には、需要家を特定する情報（ＩＤ）が付加されている。抑制エネルギー情報は、例えば電力需要調整事業者によって予め設定される。

環境評価部１は、環境情報保持部８に保持されている需要家の環境情報（室温と湿度など）を用い、室温のみを例えば２３℃から３０℃まで０．１℃ごとに変化させてＰＭＶ値を室温毎に算出し、ＰＭＶ値が０（あるいは０近傍）となる室温を推定冷房室温ＰＴとする。環境評価部１は、このような推定冷房室温ＰＴの算出を需要家毎に行う。そして、環境評価部１は、上記のように評価対象時間内における不快時間の割合を不利益度ＤＢとして需要家毎に算出すればよい。

なお、ＰＭＶの算出には室温や湿度の他に、例えば平均輻射温度、風速、着衣量、代謝量などといった情報が必要であるが、これらの情報のうち、計測されていない情報については規定値または推定値を用いればよい。ＰＭＶはＩＳＯ規格（ＩＳＯ−７７３０）で国際標準化されている指標であるので、算出方法はＩＳＯ規格に従えばよい。算出プログラムは「ＡＮＳＩ／ＡＳＨＲＡＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ５５−２０１０」等においても公開されている。

［処理例］
次に、本実施の形態の需要調整計画立案システムの処理例について説明する。説明を簡潔にするため、設定値調整規則記憶部２に記憶されている設定値調整規則は２とおりとする。具体的には、電力抑制を目的とする設定値調整規則の中でも比較的快適側の設定になる設定値調整規則を表１に示し、この設定値調整規則よりも電力抑制側の設定になる設定値調整規則を表２に示す。

さらに同じく説明を簡潔にするため、需要家をＸ１，Ｘ２の２者とする。図４は評価対象時間内における需要家Ｘ１，Ｘ２の推定冷房室温ＰＴの推移の１例を示す図である。ＰＴ１は需要家Ｘ１の推定冷房室温ＰＴ、ＰＴ２は需要家Ｘ２の推定冷房室温ＰＴを示している。図４の例では、需要家Ｘ１の推定冷房室温ＰＴは評価対象時間内の１５％の時間において標準的な室温設定値ＳＴよりも低く、需要家Ｘ２の推定冷房室温ＰＴは評価対象時間内の６５％の時間において室温設定値ＳＴよりも低い。すなわち、環境評価部１は、需要家Ｘ１の不利益度ＤＢを１５％と算出し、需要家Ｘ２の不利益度ＤＢを６５％と算出する。

設定値決定部３は、電力需要調整事業者から設定値調整の指示を受けたとき、最初は快適側の設定になる設定値調整規則が参照対象になるものとして、表１に示した設定値調整規則を参照し、制御設定値ＫＴを決定する。需要家Ｘ１は不利益度ＤＢが１５％なので、制御設定値ＫＴは２７．８℃となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが６５％なので、制御設定値ＫＴは２６．８℃となる。すなわち、環境不利益の度合いが大きいほど制御設定値ＫＴを快適側に維持し、逆に環境不利益の度合いが小さいほど制御設定値ＫＴを快適側から離れた側に維持するように調整する。

電力評価部４は、設定値決定部３により決定された制御設定値ＫＴを制御管理部７−１〜７−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量を抑制エネルギー情報を参照して取得し、さらに、合計の電力抑制量が電力供給会社より指定される電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになった場合、設定値決定部３に対して制御設定値ＫＴを再調整するよう指示する。

設定値決定部３は、電力評価部４からの指示を受けると、電力抑制側の設定になる設定値調整規則が参照対象になるものとして、表２に示した設定値調整規則を参照し、制御設定値ＫＴを決定する。需要家Ｘ１は不利益度ＤＢが１５％なので、制御設定値ＫＴは２７．９℃となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが６５％なので、制御設定値ＫＴは２７．４℃となる。すなわち、抑制エネルギー情報で要求される電力抑制が実現できるように制御設定値ＫＴが再調整される。

こうして、本実施の形態では、需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度ＤＢとして算出し、電力抑制のために需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に、設定値調整規則記憶部２に記憶された設定値調整規則を参照し、環境評価部１が算出した不利益度ＤＢに対応する制御設定値ＫＴを取得して、この制御設定値ＫＴと電力抑制量を需要調整事業者に提示することにより、需要家の過去に被った不利益の度合いを評価して需要調整計画に反映することができ、需要家側の納得感を向上させることができる。これにより、需要家協力が得られやすくなることが期待できる。

なお、本実施の形態では、制御設定値ＫＴと電力抑制量を需要調整事業者に提示しているが、需要調整事業者と需要家との契約に基づき、設定値出力部６（設定手段）は、設定値決定部３が需要家毎に決定した制御設定値ＫＴを通信回線を介して対応する需要家の制御管理部７−１〜７−ｎに設定するようにしてもよい。また、設定値出力部６（緩和情報出力手段）は、設定値決定部３が需要家毎に決定した制御設定値ＫＴを通信回線を介して対応する需要家に提示してもよい。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、上記発明の原理に記載した具体的な方法のうち、設定値緩和する際の緩和時間を調整する第２の方法に対応するものである。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に冷房設定値を緩和する例として説明し、需要家環境の快適度を示す指標としてＰＭＶを用いるが、この快適度を示す指標には、温度や不快指数など環境を代表する計測値やそれらを用いて演算される指標を適宜用いればよい。

［基本構成］
図５は本実施の形態に係る需要調整計画立案システムの構成を示すブロック図であり、図１と同一の構成には同一の符号を付してある。需要調整計画立案システムは、環境評価部１ａと、緩和時間調整規則記憶部１０と、緩和時間決定部１１と、電力評価部４ａと、緩和時間提示部１３と、緩和時間出力部１４とを備える。

環境評価部１ａは、需要家の温熱環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶが冷房側快適性の限界値であるＰＭＶ閾値ＴＨ以下になる時間帯を快適時間帯（ＰＭＶが閾値ＴＨよりも快適側にある時間帯）とし、ＰＭＶがＰＭＶ閾値ＴＨより大きい時間帯を不快時間帯（ＰＭＶが閾値ＴＨよりも不快側にある時間帯）とし、不快時間率（予め規定された評価対象時間内における不快時間の割合）を不利益度ＤＢとして算出する。環境評価部１ａは、このような不利益度ＤＢの算出を需要家毎に行う。ＰＭＶ閾値ＴＨは、一般的な知識を基に予め設定されている。

緩和時間調整規則記憶部１０は、制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報である実施時間ＴＪと不利益度ＤＢとの対応関係を、緩和時間調整規則として予め記憶している。なお、緩和時間調整規則記憶部１０は、電力抑制を目的とする緩和時間調整規則の中でも比較的快適側の設定になる緩和時間調整規則と、電力抑制側の設定になる緩和時間調整規則というように電力抑制の度合い別に複数とおりの規則を予め記憶していることが好ましい。

緩和時間決定部１１は、電力抑制のために制御設定値を緩和する際に、緩和時間調整規則記憶部１０に記憶されている緩和時間調整規則を参照し、環境評価部１ａが需要家毎に算出した不利益度ＤＢに対応する実施時間ＴＪを需要家毎に取得する。なお、緩和時間決定部１１は、最初に設定値緩和を行う際には、快適側の設定になる緩和時間調整規則を参照する。

電力評価部４ａは、緩和時間決定部１１により決定された実施時間ＴＪを、需要家の設備機器を制御する制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量を取得し、緩和時間決定部１１に送信する。この際、各需要家の電力抑制量の合計である総電力抑制量が、電力供給会社から要請のあった電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、緩和時間決定部１１に対して実施時間ＴＪの決定の際に使用した緩和時間調整規則とは異なる緩和時間調整規則を参照して実施時間ＴＪを再調整するよう指示する。
緩和時間提示部１３は、緩和時間決定部１１が決定した実施時間ＴＪと需要家毎の電力抑制量を需要調整事業者に提示する。提示方法としては、例えば需要調整事業者の端末装置に各需要家毎の実施時間ＴＪと、各需要家毎の電力抑制量の合計である総電力抑制量と電力抑制必要量との差異を認識できる情報を提示する等の方法がある。もちろん、この際、各需要家毎の電力抑制量を合わせて提示しても構わない。

制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎは、需要家Ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に設けられ、それぞれ対応する需要家の施設の設備機器（本実施の形態の例では空調機器）の制御量（室温）と制御設定値（室温設定値）とを需要家に通知し、これらが一致するように設備機器を制御するが、実施時間ＴＪが設定されると、実施時間ＴＪの間だけ制御設定値を電力抑制側に変更し（冷房の場合には室温設定値を上げる）、実施時間ＴＪ経過後に制御設定値を変更前の値に戻す。各制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎは、制御設定値を電力抑制側に緩和する際には、制御設定値を所定の緩和設定値（冷房の場合には例えば２８．０℃）に変更してもよいし、制御設定値を所定の変更幅だけ電力抑制側に変更するようにしてもよい。緩和設定値や変更幅は需要家との契約に基づき、例えば電力需要調整事業者によって予め設定されている。

［処理フロー］
以下、本実施の形態の需要調整計画立案システムの動作を図６を参照して説明する。環境評価部１ａは、対象となる需要家Ｘｉ（ｉ＝１〜ｎ）毎に、評価対象時間内における不快時間率、すなわち不利益度ＤＢを算出する（図６ステップＳ２００）。

緩和時間決定部１１は、例えば複数の需要家Ｘｉの電力を管理する電力需要調整事業者により緩和時間調整の指示を受けたときに、緩和時間調整規則記憶部１０に記憶されている緩和時間調整規則を参照し、環境評価部１ａが需要家Ｘｉ毎に算出した不利益度ＤＢに対応する実施時間ＴＪを緩和時間調整規則記憶部１０から需要家Ｘｉ毎に取得する（図６ステップＳ２０１）。この際、電力評価部４ａは緩和時間決定部１１により決定された実施時間ＴＪを制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量（電力抑制量推定値）を取得して緩和時間決定部１１に通知する。そして、緩和時間提示部１３は、緩和時間決定部１１が需要家Ｘｉ毎に取得した実施時間ＴＪと、これを制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎで実施した場合の少なくとも合計の電力抑制量とを需要調整事業者に提示する（図６ステップＳ２０２）。

電力評価部４ａは、緩和時間決定部１１により決定された実施時間ＴＪを制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに適用したときに実現できる合計の電力抑制量が電力供給会社から要請のあった電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったとき（図６ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、緩和時間決定部１１に対して実施時間ＴＪの決定の際に使用した緩和時間調整規則とは異なる緩和時間調整規則を参照して実施時間ＴＪを再調整するよう指示する（図６ステップＳ２０４）。

緩和時間決定部１１は、電力評価部４ａからの指示を受けると、緩和時間調整規則記憶部１０に記憶されている緩和時間調整規則のうち直前に使用した緩和時間調整規則よりも電力抑制側の設定になる緩和時間調整規則を使用して実施時間ＴＪを需要家Ｘｉ毎に決定する（ステップＳ２０１）。緩和時間提示部１３は、緩和時間決定部１１が需要家Ｘｉ毎に決定した実施時間ＴＪと電力抑制量を需要調整事業者に提示する（ステップＳ２０２）。ここで、提示する電力抑制量は少なくとも合計の電力抑制量を需要調整事業者が認識できればよいが、需要家毎の電力抑制量を提示してももちろん構わない。

こうして、緩和時間決定部１１により決定された実施時間ＴＪを制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに適用したときに実現できる合計の電力抑制量が電力抑制必要量以上となり、電力抑制量が不足しない見通しになるまで（ステップＳ２０３においてＮＯ）、ステップＳ２０１〜Ｓ２０４の処理が繰り返し実行される。緩和時間調整規則記憶部１０に記憶されている緩和時間調整規則のうち最も電力抑制側の設定になる緩和時間調整規則を使用しても、実現できる電力抑制量が電力抑制必要量を下回る場合には、この時点で図６の処理を終了すればよい。この際、電力抑制の不足量を電力需要調整事業者が認識できるような情報提示をすることが好ましい。

第１の実施の形態と同様に、合計の電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに制御設定値ＫＴを再調整するよう指示するステップ（Ｓ２０４）は必須ではない。例えば電力需要調整事業者の立場から、電力抑制量の最終調整を本実施の形態における緩和時間調整とは別の方法で実施することが可能であるならば、緩和時間調整規則は１とおりのみでも利用価値があり、その場合は電力評価部４ａはステップＳ２０４を実施する必要はない。

また、本実施の形態では、緩和時間決定部１１が実施時間ＴＪを決定する度に実施時間ＴＪと電力抑制量を需要調整事業者に提示するようにしているが、これに限るものではなく、電力抑制量が不足しない見通しになった時点で（ステップＳ２０３においてＮＯ）、実施時間ＴＪを需要調整事業者に提示するようにしてもよい。

本実施の形態の需要調整計画立案システムの実装事例は、図３に示した第１の実施の形態の実装事例と同様である。すなわち、図３の環境評価部１と設定値調整規則記憶部２と設定値決定部３と電力評価部４と設定値提示部５の代わりに、環境評価部１ａと緩和時間調整規則記憶部１０と緩和時間決定部１１と電力評価部４ａと緩和時間提示部１３とを設けるようにすればよい。

［処理例］
次に、本実施の形態の需要調整計画立案システムの処理例について説明する。説明を簡潔にするため、緩和時間調整規則記憶部１０に記憶されている緩和時間調整規則は２とおりとする。具体的には、電力抑制を目的とする緩和時間調整規則の中でも比較的快適側の設定になる緩和時間調整規則を表３に示し、この緩和時間調整規則よりも電力抑制側の設定になる緩和時間調整規則を表４に示す。

さらに同じく説明を簡潔にするため、需要家をＸ１，Ｘ２の２者とする。図７は評価対象時間内における需要家Ｘ１，Ｘ２のＰＭＶの推移の１例を示す図である。ＰＭＶ１は需要家Ｘ１のＰＭＶ、ＰＭＶ２は需要家Ｘ２のＰＭＶを示している。図７の例では、需要家Ｘ１のＰＭＶは評価対象時間内の８５％の時間において冷房側快適性の限界値であるＰＭＶ閾値ＴＨよりも高く、需要家Ｘ２のＰＭＶは評価対象時間内の３５％の時間においてＰＭＶ閾値ＴＨよりも高い。すなわち、環境評価部１ａは、需要家Ｘ１の不利益度ＤＢを８５％と算出し、需要家Ｘ２の不利益度ＤＢを３５％と算出する。

緩和時間決定部１１は、電力需要調整事業者から緩和時間調整の指示を受けたとき、最初は快適側の設定になる緩和時間調整規則が参照対象になるものとして、表３に示した緩和時間調整規則を参照し、実施時間ＴＪを決定する。なお、設定値緩和中の制御設定値（室温設定値）は一律に２８．０℃とする。需要家Ｘ１は不利益度ＤＢが８５％なので、実施時間ＴＪは１時間となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが３５％なので、実施時間ＴＪは３．５時間となる。すなわち、環境不利益の度合いが大きいほど設定値緩和する際の実施時間ＴＪを快適側に維持し、逆に環境不利益の度合いが小さいほど実施時間ＴＪを快適側から離れた側に維持するように調整する。

電力評価部４ａは、緩和時間決定部１１により決定された実施時間ＴＪを制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに適用したときに実現できる電力抑制量が抑制エネルギー情報を参照して取得し、さらに、合計の電力抑制量が電力供給会社よりで指定される電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになった場合、緩和時間決定部１１に対して実施時間ＴＪを再調整するよう指示する。

緩和時間決定部１１は、電力評価部４ａからの指示を受けると、電力抑制側の設定になる緩和時間調整規則が参照対象になるものとして、表４に示した緩和時間調整規則を参照し、実施時間ＴＪを決定する。需要家Ｘ１は不利益度ＤＢが８５％なので、実施時間ＴＪは３時間となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが３５％なので、実施時間ＴＪは４．２５時間となる。すなわち、抑制エネルギー情報で要求される電力抑制が実現できるように実施時間ＴＪが再調整される。
こうして、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、実施時間ＴＪと電力抑制量を需要調整事業者に提示しているが、需要調整事業者と需要家との契約に基づき、緩和時間出力部１４（設定手段）は、緩和時間決定部１１が需要家毎に決定した実施時間ＴＪを通信回線を介して対応する需要家の制御管理部７ａ−１〜７ａ−ｎに設定するようにしてもよい。また、緩和時間出力部１４（緩和情報出力手段）は、緩和時間決定部１１が需要家毎に決定した実施時間ＴＪを通信回線を介して対応する需要家に提示してもよい。

第１、第２の実施の形態では、冷房設定値を緩和する例で説明しているが、これに限るものではなく、暖房設定値を緩和する場合にも適用できることは言うまでもない。第１の実施の形態において、暖房設定値を緩和する場合には、推定冷房室温ＰＴを算出する場合と同様の手法で、ＰＭＶを規定された一定の適正状態（０あるいは０近傍）に維持するための推定暖房室温を算出し、この推定暖房室温が標準的な室温設定値（例えば２２℃）以下の時間帯を快適時間帯とし、推定暖房室温が標準的な室温設定値より高い時間帯を不快時間帯として、不利益度ＤＢを算出すればよい。

第２の実施の形態において、暖房設定値を緩和する場合には、ＰＭＶが暖房側快適性の限界値であるＰＭＶ閾値以下になる時間帯を快適時間帯とし、ＰＭＶがＰＭＶ閾値より大きい時間帯を不快時間帯として、不利益度ＤＢを算出すればよい。

第１、第２の実施の形態で説明した需要調整計画立案システムは、ＣＰＵ、記憶装置及びインタフェースを備えたコンピュータと、これらのハードウェア資源を制御するプログラムによって実現することができる。ＣＰＵは、記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。図１、図３、図５に示した構成が複数の装置に分かれて配置される場合には、各々の装置のＣＰＵは、各々の装置の記憶装置に格納されたプログラムに従って第１、第２の実施の形態で説明した処理を実行する。

本発明は、需要家の電力需要を管理する技術に適用することができる。

１，１ａ…環境評価部、２…設定値調整規則記憶部、３…設定値決定部、４，４ａ…電力評価部、５…設定値提示部、６…設定値出力部、７，７ａ…制御管理部、８…環境情報保持部、９…抑制エネルギー情報保持部、１０…緩和時間調整規則記憶部、１１…緩和時間決定部、１３…緩和時間提示部、１４…緩和時間出力部。

Claims (16)

1. 需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出する環境評価手段と、
   需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報と不利益度との対応関係を調整規則として予め記憶する調整規則記憶手段と、
   電力抑制のために需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に、前記調整規則記憶手段に記憶された調整規則を参照し、前記環境評価手段が算出した不利益度に対応する緩和動作情報を取得する決定手段と、
   前記決定手段により決定された緩和動作情報を需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量の推定値を取得する電力評価手段と、
   前記決定手段が決定した緩和動作情報と前記電力評価手段から取得した電力抑制量推定値とを電力需要調整事業者に提示する提示手段とを備えることを特徴とする需要調整計画立案システム。
2. 請求項１記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   さらに、前記電力評価手段は、取得された電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、前記決定手段に対して前記緩和動作情報を再調整するよう指示し、
   前記調整規則記憶手段は、電力抑制の度合い別に複数とおりの前記調整規則を予め記憶し、
   前記決定手段は、前記電力評価手段からの指示を受けたときに、前記調整規則記憶手段に記憶されている調整規則のうち直前に使用した調整規則よりも電力抑制側の設定になる調整規則を使用して緩和動作情報を決定することを特徴とする需要調整計画立案システム。
3. 請求項１または２記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   前記緩和動作情報は、電力抑制側に設定された制御設定値であることを特徴とする需要調整計画立案システム。
4. 請求項１または２記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   前記緩和動作情報は、電力抑制側に制御設定値を緩和する実施時間であることを特徴とする需要調整計画立案システム。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   前記環境評価手段は、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶを規定の適正状態に維持するための室温を前記一定時間毎のＰＭＶの各々について算出し、この室温の算出結果から前記不利益度を算出することを特徴とする需要調整計画立案システム。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   前記環境評価手段は、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶの算出結果から前記不利益度を算出することを特徴とする需要調整計画立案システム。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   さらに、前記決定手段が決定した緩和動作情報を、対応する需要家毎に出力する緩和情報出力手段を備えることを特徴とする需要調整計画立案システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の需要調整計画立案システムにおいて、
   さらに、前記決定手段が決定した緩和動作情報を、対応する需要家の設備機器を制御する制御管理手段に設定する設定手段を備えることを特徴とする需要調整計画立案システム。
9. 需要家の環境情報に基づいて評価対象時間内における需要家の不快時間率を不利益度として算出する環境評価ステップと、
   需要家の設備機器の制御設定値を電力抑制側に緩和する際に必要な緩和動作情報と不利益度との対応関係を調整規則として予め記憶する調整規則記憶手段を参照し、前記環境評価ステップで算出した不利益度に対応する緩和動作情報を取得する決定ステップと、
   前記決定ステップで決定した緩和動作情報を需要家の設備機器を制御する制御手段に適用したときに実現できる電力抑制量の推定値を取得する電力評価ステップと、
   前記決定ステップで決定した緩和動作情報と前記電力評価ステップで取得した電力抑制量推定値とを電力需要調整事業者に提示する提示ステップとを含むことを特徴とする需要調整計画立案方法。
10. 請求項９記載の需要調整計画立案方法において、
    さらに、前記電力評価ステップは、取得した電力抑制量が電力抑制必要量を下回り、電力抑制量が不足する見通しになったときに、前記緩和動作情報を再調整するよう指示するステップを含み、
    前記調整規則記憶手段は、電力抑制の度合い別に複数とおりの前記調整規則を予め記憶し、
    前記決定ステップは、前記再調整の指示を受けたときに、前記調整規則記憶手段に記憶されている調整規則のうち直前に使用した調整規則よりも電力抑制側の設定になる調整規則を使用して緩和動作情報を決定することを特徴とする需要調整計画立案方法。
11. 請求項９または１０記載の需要調整計画立案方法において、
    前記緩和動作情報は、電力抑制側に設定された制御設定値であることを特徴とする需要調整計画立案方法。
12. 請求項９または１０記載の需要調整計画立案方法において、
    前記緩和動作情報は、電力抑制側に制御設定値を緩和する実施時間であることを特徴とする需要調整計画立案方法。
13. 請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の需要調整計画立案方法において、
    前記環境評価ステップは、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶを規定の適正状態に維持するための室温を前記一定時間毎のＰＭＶの各々について算出し、この室温の算出結果から前記不利益度を算出するステップを含むことを特徴とする需要調整計画立案方法。
14. 請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の需要調整計画立案方法において、
    前記環境評価ステップは、前記需要家の環境情報から、需要家の環境の快適度を示す指標であるＰＭＶを前記評価対象時間内について一定時間毎に算出し、このＰＭＶの算出結果から前記不利益度を算出するステップを含むことを特徴とする需要調整計画立案方法。
15. 請求項９乃至１４のいずれか１項に記載の需要調整計画立案方法において、
    さらに、前記決定ステップで決定した緩和動作情報を、対応する需要家毎に出力する緩和情報出力ステップを含むことを特徴とする需要調整計画立案方法。
16. 請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の需要調整計画立案方法において、
    さらに、前記決定ステップで決定した緩和動作情報を、対応する需要家の設備機器を制御する制御管理手段に設定する設定ステップを含むことを特徴とする需要調整計画立案方法。

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