JP2015204654A - 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、需要家からの環境に対する要望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の関係を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、この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、需要家からの環境に対する要望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、前記需要家の制御手段に設定される制御設定値が標準的な緩和設定値に緩和された状態の評価対象時間内において需要家からの環境に対する要望の数を積算し、この積算値を需要家の施設の居住者数で除した積算要望率を推定要望評価値ＰＶＳとして前記評価対象時間内の一定時間毎に算出し、この推定要望評価値ＰＶＳ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、需要家からの環境に対する要望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、需要家からの環境に対する要望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要望評価値の推移の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。

［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、空調環境に対して居住者から申告される要望申告情報の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、事業所、店舗、住宅等建物のエネルギー需要に関する責任者（例えば事業者や建物所有者）などのことを言い、複数事業所の総エネルギー需要について責任を持つ事業者も含まれる。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需要家の空調環境への要望情報（暑い、温度を下げて欲しい、などの空調環境変更に関する要望と発生時刻とを関連付けた情報）に基づいた推定要望評価値ＰＶＳ（後述）を採用するものとする。

［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、需要家からの環境に対する要望の数の積算値に基づく推定要望評価値ＰＶＳを評価対象時間内について一定時間毎に算出し、この推定要望評価値ＰＶＳが予め定められた要望許容値ＢＶＳ（例えば２５％）以下の時間帯を快適時間帯（需要家の環境への要望率が要望許容値ＢＶＳ以下で、需要家の居住域が全体的に快適側にある時間帯）とし、推定要望評価値ＰＶＳが要望許容値ＢＶＳを上回る時間帯を不快時間帯（需要家の環境への要望率が要望許容値ＢＶＳを上回り、需要家の居住域が全体的に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１は、このような不利益度ＤＢの算出を需要家毎に行う。なお、需要家からの環境に対する要望は、需要家施設または建物（需要家施設と総称する）内の居住環境に対する居住者からの要望であり、需要家の承諾に基づき電力需要調整事業者が収集することができる。

なお、評価対象時間内においては、需要家の施設の設備機器（本実施の形態では空調機器）を制御する制御管理部７に設定される制御設定値（本実施の形態では室温設定値）が電力抑制側の標準的な室温緩和設定値ＳＴに緩和される状態が継続している必要がある。また、本発明における要望とは、対象となる需要家の設備機器が調整する環境（本実施の形態では温熱環境）に対する要望のことを言う。

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要望評価値ＰＶＳ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。

［推定要望評価値ＰＶＳの算出方法の例］
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。要望情報保持部８には、少なくとも、需要家別の要望情報（「暑い」、「やや暑い」、「やや寒い」、「寒い」、「ＸＸ℃下げて欲しい」、「ＸＸ℃上げて欲しい」など）が保持されている。要望情報の収集は、需要家施設に設置されている申告型空調システム（居住者の要望情報に応じた空調制御を実施する）や居住者要望を収集するアンケートシステムなどの収集装置（不図示）が行い、これらの要望データが各需要家の承諾に基づき通信回線などを経由して要望情報保持部８で保持されている。需要家側から取得する要望情報には、需要家を特定する情報（ＩＤ）と要望の発生時刻の情報とが付加されている。このように、要望情報保持部８は、要望情報と需要家を特定する情報（ＩＤ）と要望の発生時刻の情報とを記憶している。

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。

推定要望評価値ＰＶＳは需要家の環境への不満度合いを示す規格化された評価値であればよく、推定要望評価値ＰＶＳとして要望数を利用する方法が最も簡便な方法である。ただし、要望申告は、「間欠的に発生する」あるいは「一度申告した居住者は不満が続いていても再度申告行動を取るか不明瞭である」といった特徴を有する。よって、要望数を用いる場合、瞬時値ではなく評価対象時間内の要望数の積算値を評価値に利用するのが好ましい。

また、本発明は複数の需要家の被る不利益の度合いが、需要家間で大きく異なることを抑制し、需要家の納得感を向上させる発明であるため、推定要望評価値ＰＶＳは需要家間で相互評価可能な規格化を行う必要がある。例えば、要望の申告を行うことが可能な対象居住者数（概算でも構わない）を需要家毎に把握し、要望数の積算値を対象居住者数で除して要望率とすることで相互比較が可能な評価値となる。本発明で言う需要家とは、事業所、店舗、住宅等建物のエネルギー需要に関する責任者（例えば事業者や建物所有者）などのことを言い、複数事業所の総エネルギー需要について責任を持つ事業者も含まれる。したがって、需要家の施設には複数乃至は一人の居住者が存在する。需要家の施設の居住者数は、概算で把握しておくことが可能である。なお、ここで言う居住者数とは、需要家の施設の全居住者のうち、居住環境に対する要望申告が可能な居住者の数であることが好ましい。例えば対象とする需要家施設が事業所であった場合はそこに勤務する従業員の人数、店舗であった場合には、要望申告が可能な店員の数に加え、訪れる客にも自由に環境要望を入力できる例えば要望端末などがあれば客数の概算を店員数に加えて居住者数とする。

環境評価部１は、評価対象時間内において需要家からの環境に対する要望の数を積算し、この要望数の積算値を対応する需要家の施設の居住者数で除した積算要望率を推定要望評価値ＰＶＳとして評価対象時間内の一定時間毎に算出すればよい。環境評価部１は、このような推定要望評価値ＰＶＳ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、環境評価部１は、要望数を積算する場合、設定値緩和によって増加することが予想される側の要望に着目して積算する必要がある。冷房時であれば、設定値緩和によって増加することが予想される側の要望は暑いという要望であり、設定値緩和によって減少することが予想される側の要望は寒いという要望である。よって、「暑い」のみを積算してもよいし、「暑い」を積算した値から「寒い」を積算した値を差し引いてもよい。

また、上記のとおり、評価対象時間内においては、需要家の施設の制御管理部７に設定される制御設定値が電力抑制のための標準的な室温緩和設定値ＳＴに緩和される状態が継続している必要がある。需要調整事業者が収集して要望情報保持部８に格納される情報は、需要家施設において採用されている申告型空調システムに蓄積されている過去の要望情報や、空調環境に対するアンケートシステムに蓄積されている過去の要望情報である。環境評価部１は、例えば、これらの情報の中から需要家間でほぼ同様の室温緩和設定値で運用されていた場合の要望情報を抽出して需要家毎に不利益度ＤＢを算出するというように、需要家間で極端に条件の異なる情報は利用しないのが好ましい。このため、需要家側で要望情報を収集した期間の制御設定値情報が必要になるので、要望情報保持部８には、需要家の要望情報と共に、この要望情報を収集した期間において当該需要家の制御管理部７に設定されていた制御設定値の情報も記憶されている。このような制御設定値の情報については、通常、空調制御システムやビルオートメーションシステム（ＢＡＳ）などから対応期間の運用情報を収集することが可能である。

なお、要望情報を用いる場合、例えば要望の判別を行うことにより、需要家環境に変化がなくてもやがて解消方向にむかう要望（一時的要望）を積算値の対象外とすることで、より安定した評価が可能となる。このような要望の判別技術については、特開２０１３−１４５０８８号公報に開示されている。

［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（Ａ）は評価対象時間内における需要家Ｘ１の推定要望評価値ＰＶＳの推移の１例を示す図、図４（Ｂ）は評価対象時間内における需要家Ｘ２の推定要望評価値ＰＶＳの推移の１例を示す図である。ＰＶＳ１は需要家Ｘ１の推定要望評価値ＰＶＳ、ＰＶＳ２は需要家Ｘ２の推定要望評価値ＰＶＳを示している。図４（Ａ）、図４（Ｂ）によれば、要望の積算値の増加に応じて推定要望評価値ＰＶＳも次第に増加していくことが分かる。

図４（Ａ）、図４（Ｂ）の例では、需要家Ｘ１の推定要望評価値ＰＶＳは評価対象時間内の８５％の時間において要望許容値ＢＶＳ＝２５％よりも低く、需要家Ｘ２の推定要望評価値ＰＶＳは評価対象時間内の３５％の時間において要望許容値ＢＶＳ＝２５％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、需要家からの環境に対する要望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、推定要望評価値ＰＶＳの算出については、居住者に要望強度を併せて申告させ（例えば、「とても暑い」、「暑い」、「やや暑い」の３段階の強度から申告）、積算強度を使う方法などを用いてさらに算出処理を詳細化することも可能である。例えば、環境評価部１は、「やや暑い」という要望があった場合には積算値に１を加算し、「暑い」という要望があった場合には積算値に２を加算し、「とても暑い」という要望があった場合には積算値に３を加算するといったように、要望の強度に応じて加算数を変えることで、推定要望評価値ＰＶＳの算出処理を詳細化することができる。

また、同じ居住者が複数回要望申告することを許容する場合、規格化した推定要望評価値ＰＶＳが１００％を超えることや、複数回の要望申告の分だけ推定要望評価値ＰＶＳが早く上昇することもあるが、需要家相互の比較をすることが本発明の目的であるので、同じ居住者が複数回要望申告したとしても問題はない。

また、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、需要家環境評価については推定要望評価値ＰＶＳを用いるものとする。

［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１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１については第１の実施の形態で説明したとおりである。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１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１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１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。評価対象時間内における需要家Ｘ１，Ｘ２の推定要望評価値ＰＶＳの推移は図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示したとおりとする。したがって、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。

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、本実施の形態では、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１５％なので、実施時間ＴＪは４．５時間となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが６５％なので、実施時間ＴＪは２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、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１５％なので、実施時間ＴＪは４．７５時間となり、需要家Ｘ２は不利益度ＤＢが６５％なので、実施時間ＴＪは３．５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（室温設定値を下げる）場合にも適用できることは言うまでもない。

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…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…要望情報保持部、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 (14)

1. 需要家からの環境に対する要望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、前記需要家の制御手段に設定される制御設定値が標準的な緩和設定値に緩和された状態の評価対象時間内において需要家からの環境に対する要望の数を積算し、この積算値を需要家の施設の居住者数で除した積算要望率を推定要望評価値ＰＶＳとして前記評価対象時間内の一定時間毎に算出し、この推定要望評価値ＰＶＳ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５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。
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。
8. 需要家からの環境に対する要望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。
9. 請求項８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。
10. 請求項８または９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。
11. 請求項８または９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。
12. 請求項８乃至１１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、前記需要家の制御手段に設定される制御設定値が標準的な緩和設定値に緩和された状態の評価対象時間内において需要家からの環境に対する要望の数を積算し、この積算値を需要家の施設の居住者数で除した積算要望率を推定要望評価値ＰＶＳとして前記評価対象時間内の一定時間毎に算出し、この推定要望評価値ＰＶＳ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。
13. 請求項８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、
    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。
14. 請求項８乃至１３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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