JP2018029447A - 電力管理装置および電力管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機の発電電力の利用効率を向上させることのできる電力管理装置および電力管理プログラムを提供する。
【解決手段】電力管理装置は、発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電力管理装置および電力管理プログラムに関する。

たとえば、九州電力株式会社、”出力制御ルール、出力制御見通し算定の考え方について”、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２７年２月１７日、総合資源エネルギー調査会 省エネルギー・新エネルギー分科会 新エネルギー小委員会 系統ワーキンググループ（第４回）配布資料、ｐ．１５、［平成２８年７月５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｔｉ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ／ｓｏｕｇｏｕｅｎｅｒｇｙ／ｓｈｏｅｎｅ＿ｓｈｉｎｅｎｅ／ｓｈｉｎ＿ｅｎｅ／ｋｅｉｔｏｕ＿ｗｇ／ｐｄｆ／００４＿０３＿００．ｐｄｆ〉（非特許文献１）には、再生可能エネルギー発電事業者からの発電電力の出力制御方法が記載されている。

たとえば、一般電気事業者は、出力制御実施日の当日の日射量想定値に基づいて出力制御必要量を決定する。ここで、日射量想定値は、たとえば、出力制御実施日の前日の１０時に気象会社から発表される。一般電気事業者は、たとえば、決定した出力制御必要量に基づいて出力制御指示を作成し、出力制御実施日の前日の夕方に当該出力制御指示を対象となる再生可能エネルギー発電事業者に通知する。

九州電力株式会社、"出力制御ルール、出力制御見通し算定の考え方について"、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２７年２月１７日、総合資源エネルギー調査会 省エネルギー・新エネルギー分科会 新エネルギー小委員会 系統ワーキンググループ（第４回）配布資料、ｐ．１５、［平成２８年７月５日検索］、インターネット〈ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｅｔｉ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ／ｓｏｕｇｏｕｅｎｅｒｇｙ／ｓｈｏｅｎｅ＿ｓｈｉｎｅｎｅ／ｓｈｉｎ＿ｅｎｅ／ｋｅｉｔｏｕ＿ｗｇ／ｐｄｆ／００４＿０３＿００．ｐｄｆ〉

ところで、出力制御指示が発電事業者に通知された場合、たとえば発電機の発電量を抑制する制御を行うことが考えられる。しかしながら、このような制御が行われる場合、発電機の発電能力が十分に発揮されないことになる。

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機の発電電力の利用効率を向上させることのできる電力管理装置および電力管理プログラムを提供することである。

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力管理装置は、発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部とを備える。

（８）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電力管理プログラムは、電力管理装置において用いられる電力管理プログラムであって、コンピュータを、発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部と、として機能させるためのプログラムである。

本発明は、このような特徴的な処理部を備える電力管理装置として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする電力管理方法として実現することができる。また、電力管理装置の一部または全部を実現する半導体集積回路として実現したり、電力管理装置を含む電力管理システムとして実現したりすることができる。

本発明によれば、発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機の発電電力の利用効率を向上させることができる。

図１は、本発明の実施の形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。 図２は、本発明の実施の形態に係る電力管理装置の構成を示す図である。 図３は、本発明の実施の形態に係る電力管理装置による動作手順を定めたフローチャートである。

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

（１）本発明の実施の形態に係る電力管理装置は、発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部とを備える。

このような構成により、抑制指令を受ける前に蓄電池を放電させて当該蓄電池の空き容量を確保することができる。このため、抑制指令の対象期間において、より多くの発電電力を蓄電池に充電することができる。したがって、発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機の発電電力の利用効率を向上させることができる。

（２）好ましくは、前記判断部は、前記対象期間における前記発電機の発電量および前記施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の前記蓄電池の空き容量に基づいて、前記制御を行うか否かを判断する。

このような構成により、現在の蓄電池が対象期間における施設の余剰電力を充電することのできる状態にあるか否かを把握して、制御の必要性をより正確に判断することができる。

（３）好ましくは、前記判断部は、前記対象期間における前記発電機の発電量および前記施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の前記蓄電池の空き容量に基づいて、前記制御による前記蓄電池の放電量を決定する。

このような構成により、制御の必要性に加えて、対象期間における施設の余剰電力を充電するための適切な放電量を判断することができる。

（４）好ましくは、前記取得部は、さらに、前記施設における過去の天気に関する天気履歴情報、および前記施設の接続される電力系統における過去の電力の過不足に関する過不足情報を取得し、前記予測部は、前記取得部により取得された前記天気情報、前記天気履歴情報および前記過不足情報に基づいて、前記抑制指令を受けるか否かを予測する。

このような構成により、過去の天気に対する電力の過不足の傾向から、たとえば翌日の電力の過不足を予測することができるため、抑制指令を受けるか否かの予測精度を高めることができる。

（５）好ましくは、前記判断部は、前記蓄電池の残量が前記対象期間における前記施設の電力消費量の予測値を下回らないように前記制御による前記蓄電池の放電量を決定する。

抑制指令の対象期間までに蓄電池を放電させた場合、当該対象期間に施設において電力を使用する際、当日の発電電力および蓄電池の残量では足りずに電力会社等から買電しなければならない可能性がある。

これに対して、上記のような構成により、蓄電池の放電後であっても、施設における電力消費量の予測値以上の電力が蓄電池に充電されているため、買電することなく、蓄電池に充電された電力で対象期間の施設における電力消費をまかなうことができる。

また、抑制指令を受けると予測して対象期間までに蓄電池の放電を行ったにもかかわらず、予測が外れて当日の抑制指令を受けないことがある。このような場合、本来は当日の発電電力を売電できるにもかかわらず、前日に蓄電池を放電させたことにより、当日の発電電力を施設において使用する電力に充てたり、蓄電池の充電に充てたりする必要があり、当日の発電電力を売電することができないことが考えられる。

これに対して、上記のような構成により、蓄電池の放電後であっても、施設における電力消費量の予測値以上の電力が蓄電池に充電されているため、たとえば当日の発電電力を施設において使用する電力に充てたり、蓄電池の充電に充てたりすることを防ぎ、当該発電電力を売電するなど有効利用することができる。

（６）好ましくは、前記制御は、車両に搭載された蓄電池の充電である。

ここで、蓄電池を搭載した車両が抑制指令の対象期間に使用中であり施設外にある場合、当該対象期間に車両の蓄電池を充電することはできない。これに対して、抑制指令を受けるか否かを予測して対象期間を事前に把握することにより、対象期間前の車両の未使用期間において当該車両の蓄電池を充電することができる。すなわち、上記のように、車両に搭載された蓄電池を充電する構成は、抑制指令を受けるか否かを予測する本発明において特に有用である。

（７）好ましくは、前記制御は、前記施設の接続される電力系統への逆潮流である。

このような構成により、たとえば、対象期間前に売電を行い、発電電力を有効利用することができる。

（８）本発明の実施の形態に係る電力管理プログラムは、電力管理装置において用いられる電力管理プログラムであって、コンピュータを、発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部と、として機能させるためのプログラムである。

このような構成により、抑制指令を受ける前に蓄電池を放電させて当該蓄電池の空き容量を確保することができる。このため、抑制指令の対象期間において、より多くの発電電力を蓄電池に充電することができる。したがって、発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機の発電電力の利用効率を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

＜構成および基本動作＞
［電力管理システム］
図１は、本発明の実施の形態に係る電力管理システムの構成を示す図である。

図１を参照して、電力管理システム３０１は、事業者側管理装置１０１と、系統側管理装置１５１と、電力管理装置２０２と、発電機２０３と、蓄電池２０４と、負荷装置２０５と、情報配信サーバ１６１とを備える。

電力管理システム３０１では、たとえば、電力系統において、電力供給が電力需要を上回る場合、または電力供給が電力需要を上回るおそれがある場合において、電力供給を抑制する。

より詳細には、電力管理システム３０１における電力管理装置２０２、発電機２０３、蓄電池２０４および負荷装置２０５は、たとえば、ビル、工場または一般家庭の電力需要施設に設けられる。

発電機２０３は、たとえば太陽光発電機または風力発電機であり、再生可能エネルギーから電気を生成する。

電力管理装置２０２は、たとえばＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）機器であり、蓄電池２０４および負荷装置２０５と有線通信または無線通信を行い、蓄電池２０４および負荷装置２０５を管理する。また、電力管理装置２０２は、発電機２０３により発電される電力を管理する。

負荷装置２０５は、たとえば、エアコンまたはテレビである。図１では１つの負荷装置２０５を示しているが、電力管理装置２０２は、複数の負荷装置２０５を管理可能である。

系統側管理装置１５１は、電力系統側である電力会社または系統運用会社等の一般電気事業者によって運用され、電力供給の抑制内容に関する電力管理情報を事業者側管理装置１０１へ送信する。電力管理情報には、たとえば、電力供給の抑制を行う期間（以下、対象期間と称する。）の開始タイミングおよび対象期間の長さが含まれる。

事業者側管理装置１０１は、たとえばアグリゲータ等の配信事業者によって運用され、電力管理装置２０２と通信を行なうことにより、発電機２０３から電力系統へ供給される電力を管理する。

具体的には、事業者側管理装置１０１は、たとえば、系統側管理装置１５１から電力管理情報を受信し、受信した電力管理情報に基づいて、対象期間を示す抑制指令を作成する。そして、事業者側管理装置１０１は、作成した抑制指令を電力管理装置２０２へ送信する。

電力管理装置２０２は、事業者側管理装置１０１から抑制指令を受信すると、受信した抑制指令の示す内容に従って、対象期間における電力供給が抑制されるように、発電機２０３、蓄電池２０４および負荷装置２０５のうちの少なくともいずれか１つを制御する。

たとえば、電力管理装置２０２は、対象期間において発電機２０３により発電される電力を蓄電池２０４に充電する。また、たとえば、電力管理装置２０２は、対象期間において発電機２０３により発電される電力を用いて負荷装置２０５を動作させる。これにより、電力管理装置２０２は、自己の設けられた電力需要施設の電力系統への電力供給を抑制する。

情報配信サーバ１６１は、天気に関する天気情報を配信する。たとえば、情報配信サーバ１６１は、電力管理装置２０２の設けられた電力需要施設の地域における翌日の天気予報の内容を示す天気情報を配信する。

［電力管理装置］
図２は、本発明の実施の形態に係る電力管理装置の構成を示す図である。

電力管理装置２０２は、情報取得部１１と、予測部１２と、記憶部１３と、天気計測部１４と、消費量計測部１５と、発電量計測部１６と、判断部１７と、容量計測部１８と、制御部１９とを備える。また、予測部１２は、指令予測部２１と、消費量予測部２２と、発電量予測部２３とを含む。

（抑制指令の予測）
（ａ）具体例１
情報取得部１１は、自己の電力管理装置２０２の設けられた電力需要施設の地域の天気に関する天気情報を情報配信サーバ１６１から取得する。天気情報は、たとえば、翌日の天気および気温を示す。情報取得部１１は、取得した天気情報を予測部１２へ出力する。

また、情報取得部１１は、電力需要施設の接続される電力系統における過去の電力の過不足に関する過不足情報を、たとえば事業者側管理装置１０１から取得し、取得した過不足情報を記憶部１３に保存する。

過不足情報は、たとえば、過去１ヶ月分の日付と、各日付の当該電力系統における電力の余剰度または逼迫度との対応関係を示す。取得部１１は、たとえば１ヶ月に１度、過不足情報を取得し、記憶部１３に保存されている過不足情報を新たに取得した過不足情報に更新する。

天気計測部１４は、自己の電力管理装置２０２の設けられた電力需要施設の地域の天気に関する計測を行い、計測結果および計測日を示す情報を情報取得部１１へ出力する。

情報取得部１１は、天気計測部１４から当該計測結果および計測日を示す情報を受けると、当該情報を天気履歴情報として記憶部１３に保存する。

予測部１２は、情報取得部１１から天気情報を受けると、当該天気情報、ならびに記憶部１３に記憶されている過不足情報および天気履歴情報に基づいて、電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かの予測を行う。

具体的には、予測部１２における指令予測部２１は、たとえば、天気情報の示す翌日の天気と、天気履歴情報の示す過去の天気とを比較して、過去１ヶ月の日付の中から、翌日の天気と一致または類似する天気の日付を特定する。

そして、指令予測部２１は、過不足情報を参照して、特定した日付の電力の余剰度または逼迫度を、電力系統における翌日の電力の余剰度または逼迫度と推定する。

そして、指令予測部２１は、たとえば、推定した翌日の電力の余剰度がしきい値Ｔｈ１以上である場合、または推定した翌日の電力の逼迫度がしきい値Ｔｈ２未満である場合、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測する。

一方、指令予測部２１は、たとえば、推定した翌日の電力の余剰度がしきい値Ｔｈ１未満である場合、または推定した翌日の電力の逼迫度がしきい値Ｔｈ２以上である場合、翌日を対象期間とする抑制指令を受けないと予測する。

なお、指令予測部２１は、翌日を対象期間とする抑制指令に限らず、翌々日または３日後等を対象期間とする抑制指令を受けるか否かを予測してもよい。

（ｂ）具体例２
指令予測部２１は、抑制指令を受けるか否かを、たとえば翌日の時間帯ごとに予測してもよい。

たとえば、情報取得部１１は、翌日の時間帯別の天気を示す天気情報を取得し、取得した天気情報を予測部１２へ出力する。

予測部１２における指令予測部２１は、情報取得部１１から翌日の時間帯別の天気を示す天気情報を受けると、天気履歴情報の示す過去１ヶ月の日付の中から、翌日の各時間帯の天気と一致または類似する天気の日付をそれぞれ特定する。

そして、指令予測部２１は、過不足情報を参照して、特定した各日付の電力の余剰度または逼迫度を、各時間帯の電力の余剰度または逼迫度と推定する。

そして、指令予測部２１は、時間帯ごとに、推定した電力の余剰度または逼迫度に基づいて、抑制指令を受けるか否かを予測する。

そして、指令予測部２１は、たとえば、翌日のある時間帯を対象期間とする抑制指令を受けると予測する。

（ｃ）具体例３
指令予測部２１は、過不足情報および天気履歴情報を用いることなく、翌日の抑制指令を受けるか否かを予測してもよい。

たとえば、指令予測部２１は、情報取得部１１から受けた天気情報の示す翌日の天気が晴れであり、翌日の気温がしきい値Ｔｈ３以上である場合、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測してもよい。

（電力消費量の予測）
（ａ）具体例１
予測部１２は、たとえば、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測した場合、電力需要施設における翌日の電力消費量を予測する。

消費量計測部１５は、負荷装置２０５により消費される電力量の計測を、たとえば１日ごとに行い、計測結果および計測日を示す消費量情報を記憶部１３に保存する。

予測部１２における消費量予測部２２は、たとえば、情報取得部１１から受けた天気情報、ならびに記憶部１３に記憶されている天気履歴情報および消費量情報に基づいて、対象期間における電力消費量を予測する。

具体的には、消費量予測部２２は、天気情報の示す翌日の天気と天気履歴情報の示す過去の天気とを比較して、過去１ヶ月の日付の中から、翌日の天気と一致または類似する天気の日付を特定する。

そして、消費量予測部２２は、消費量情報を参照して、特定した日付において計測された電力消費量を、電力需要施設における翌日の電力消費量の予測値とする。

（ｂ）具体例２
消費量予測部２２は、たとえば、指令予測部２１により翌日のある時間帯を対象期間とする抑制指令を受けると予測された場合、電力需要施設における翌日の当該時間帯の電力消費量を予測してもよい。

たとえば、消費量予測部２２は、情報取得部１１から受けた天気情報を参照して翌日の当該時間帯の天気を確認し、天気履歴情報の示す過去１ヶ月の日付の中から、翌日の当該時間帯の天気と一致または類似する天気の日付を特定する。

そして、消費量予測部２２は、消費量情報を参照して、特定した日付において計測された電力消費量を、電力需要施設における翌日の当該時間帯の電力消費量の予測値とする。

（ｃ）具体例３
消費量予測部２２は、たとえば、指令予測部２１により翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測された場合、翌日が休日であるか、または平日であるかを考慮して、電力需要施設における翌日の電力消費量を予測してもよい。

たとえば、消費量計測部１５は、電力消費量の計測日が休日であるか、または平日であるかを確認し、消費量情報を計測日が休日であるグループと計測日が平日であるグループとに分類して記憶部１３に保存する。

消費量予測部２２は、たとえば翌日が休日である場合、天気履歴情報の示す過去１ヶ月の日付の中から、翌日の天気と一致または類似する天気の日付を特定する。そして、消費量予測部２２は、記憶部１３に保存されている休日のグループに含まれる消費量情報を参照して、特定した日付において計測された電力消費量を、電力需要施設における翌日の電力消費量の予測値とする。

（発電量の予測）
予測部１２は、たとえば、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測した場合、翌日の発電機２０３による発電量を予測する。

ここで、発電量計測部１６は、発電機２０３による発電量の計測を、たとえば１日ごとに行い、計測結果および計測日を示す発電量情報を記憶部１３に保存する。

予測部１２における発電量予測部２３は、たとえば、情報取得部１１から取得した天気情報、ならびに記憶部１３に記憶されている天気履歴情報および発電量情報に基づいて、対象期間における発電機２０３による発電量を予測する。

具体的には、発電量予測部２３は、天気情報の示す翌日の天気と、天気履歴情報の示す過去の天気とを比較して、過去１ヶ月の日付の中から、翌日の天気と一致または類似する天気の日付を特定する。

そして、発電量予測部２２は、発電量情報を参照して、特定した日付において計測された発電量を、翌日の発電量の予測値とする。

（放電制御の判断）
（ａ）具体例１
予測部１２は、たとえば、翌日を対象期間とする抑制指令を受けないと予測した場合、予測結果を判断部１７に通知する。

判断部１７は、翌日を対象期間とする抑制指令を受けない旨の予測結果の通知を予測部１２から受けると、蓄電池２０４を放電する制御（以下、「放電制御」と称する。）を行わないと判断する。

一方、予測部１２は、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測した場合、予測結果、翌日の電力消費量の予測値、および翌日の発電量の予測値を判断部１７に通知する。

判断部１７は、たとえば翌日を対象期間とする抑制指令を受ける旨の予測結果の通知を予測部１２から受けると、予測結果とともに通知された電力消費量の予測値および発電量の予測値に基づいて、翌日までに放電制御を行うか否かを判断する。

具体的には、判断部１７は、現在の蓄電池２０４の空き容量の計測を容量計測部１８に要求する。

容量計測部１８は、判断部１７からの要求を受けると、現在の蓄電池２０４の空き容量を計測し、計測結果を判断部１７へ出力する。

判断部１７は、容量計測部１８から計測結果を受けると、発電量の予測値から電力消費量の予測値を差し引いた値（以下、「余剰値」と称する。）を算出し、算出した余剰値が、容量計測部１８から受けた計測結果の示す現在の蓄電池２０４の空き容量以上であるか否かを判断する。

そして、判断部１７は、余剰値が現在の蓄電池２０４の空き容量以上である場合、たとえば、対象期間である翌日までに放電制御を行うと判断する。

また、判断部１７は、放電制御を行うと判断した場合、対象期間における電力需要施設の余剰電力、すなわち算出した余剰値の電力が蓄電池２０４に充電されるように、蓄電池２０４からの放電量を決定する。

具体的には、発電量の予測値が２００ｋＷであり、電力消費量の予測値が１００ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の空き容量が５０ｋＷであるとする。

この場合、判断部１７は、余剰値として１００ｋＷ（＝２００ｋＷ−１００ｋＷ）を算出し、算出した余剰値が現在の蓄電池２０４の空き容量以上であることを確認する。そして、判断部１７は、対象期間までに放電制御を行うと判断する。

そして、判断部１７は、余剰値から現在の蓄電池２０４の空き容量を差し引いた値である５０ｋＷ（＝１００ｋＷ−５０ｋＷ）を、蓄電池２０４からの放電量として決定する。

また、たとえば、発電量の予測値が２００ｋＷであり、電力消費量の予測値が１００ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の空き容量が１５０ｋＷであるとする。

この場合、判断部１７は、余剰値として１００ｋＷ（＝２００ｋＷ−１００ｋＷ）を算出し、算出した余剰値が現在の蓄電池２０４の空き容量未満であることを確認する。そして、判断部１７は、放電制御を行わないと判断する。

なお、予測部１２は、たとえば翌日のある時間帯を対象期間とする抑制指令を受けると予測した場合、予測結果、当該時間帯における電力消費量の予測値、および当該時間帯における発電量の予測値を判断部１７に通知する。この場合、判断部１７は、通知された電力消費量の予測値および発電量の予測値に基づいて、当該時間帯までに放電制御を行うか否かを判断する。

（ｂ）具体例２
抑制指令の対象期間までに蓄電池２０４を放電させた場合、当該対象期間に電力需要施設において電力を使用する際、当日の発電電力および蓄電池２０４の残量では足りずに電力会社等から買電しなければならない可能性がある。

また、抑制指令を受けると予測して対象期間までに蓄電池２０４の放電を行ったにもかかわらず、予測が外れて当日の抑制指令を受けないことがある。このような場合、本来は当日の発電電力を売電できるにもかかわらず、前日に蓄電池２０４を放電させたことにより、当日の発電電力を電力需要施設において使用する電力に充てたり、蓄電池２０４の充電に充てたりする必要があり、当日の発電電力を売電することができないことが考えられる。

そこで、判断部１７は、たとえば、放電制御を行った後の蓄電池２０４の残量を考慮して、対象期間までに放電制御を行うか否かを判断してもよい。

たとえば、判断部１７は、現在の蓄電池２０４の空き容量および現在の蓄電池２０４の残量の計測を容量計測部１８に要求する。

容量計測部１８は、判断部１７からの要求を受けると、現在の蓄電池２０４の空き容量および現在の蓄電池２０４の残量を計測し、計測結果を判断部１７へ出力する。

判断部１７は、容量計測部１８から計測結果を受けると、たとえば、発電量の予測値から電力消費量の予測値を差し引いた余剰値を算出し、算出した余剰値から現在の蓄電池２０４の空き容量を引いた値を仮の放電量として決定する。

そして、判断部１７は、蓄電池２０４から仮の放電量の電力を放電した場合の残量を算出する。そして、判断部１７は、算出した残量が電力消費量の予測値以上である場合、蓄電池２０４を放電すると判断する。また、この場合、判断部１７は、仮の放電量を、実際の放電量として決定する。

具体的には、発電量の予測値が２００ｋＷであり、電力消費量の予測値が１００ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の空き容量が５０ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の残量が１５０ｋＷであるとする。

この場合、判断部１７は、余剰値として１００ｋＷ（＝２００ｋＷ−１００ｋＷ）を算出し、算出した余剰値が現在の蓄電池２０４の空き容量以上であることを確認する。

また、判断部１７は、余剰値から現在の蓄電池２０４の空き容量を差し引いた値である５０ｋＷ（＝１００ｋＷ−５０ｋＷ）を、仮の放電量として決定する。

そして、判断部１７は、蓄電池２０４から仮の放電量の電力を放電した場合の残量として１００ｋＷ（＝１５０ｋＷ−５０ｋＷ）を算出する。

この場合、判断部１７は、算出した残量が電力消費量の予測値以上であることから、対象期間までに放電制御を行うと判断する。また、判断部１７は、仮の放電量としていた５０ｋＷを実際の放電量として決定する。

また、たとえば、発電量の予測値が２００ｋＷであり、電力消費量の予測値が１００ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の空き容量が５０ｋＷであり、現在の蓄電池２０４の残量が１００ｋＷであるとする。

この場合、判断部１７は、余剰値として１００ｋＷ（＝２００ｋＷ−１００ｋＷ）を算出し、算出した余剰値が現在の蓄電池２０４の空き容量以上であることを確認する。

また、判断部１７は、余剰値から現在の蓄電池２０４の空き容量を差し引いた値である５０ｋＷ（＝１００ｋＷ−５０ｋＷ）を、仮の放電量として決定する。

そして、判断部１７は、蓄電池２０４から仮の放電量の電力を放電した場合の残量として５０ｋＷ（＝１００ｋＷ−５０ｋＷ）を算出する。

この場合、判断部１７は、算出した残量が電力消費量の予測値未満であることから、対象期間までに放電制御を行わないと判断する。

（蓄電池の放電）
判断部１７は、対象期間までの放電制御を行わないと判断した場合、判断結果を制御部１９に通知する。

制御部１９は、対象期間までの放電制御を行わない旨の判断結果の通知を判断部１９から受けると、電力需要施設の現在の電力需給状況に応じた通常の制御を行う。

一方、判断部１７は、対象期間までの放電制御を行うと判断した場合、判断結果および決定した放電量を制御部１９に通知する。

制御部１９は、対象期間までの放電制御を行う旨の判断結果および放電量の通知を判断部１９から受けると、対象期間までに当該放電量の電力を蓄電池２０４から放電させる。

たとえば、制御部１９は、蓄電池２０４から放電された電力を、電気自動車に搭載された蓄電池に充電する。また、たとえば、制御部１９は、蓄電池２０４から放電された電力を用いて負荷装置２０５を動作させる。

また、たとえば、制御部１９は、蓄電池２０４から放電された電力を電力需要施設の接続される電力系統へ逆潮流させる制御を行い、対象期間までに電力会社または契約のある需要家に売電する。このような制御部１９の制御により、対象期間までに蓄電池２０４の空き容量が確保される。

＜動作＞
次に、本発明の実施の形態に係る電力管理システム３０１の動作について説明する。

電力管理システム３０１における各装置は、コンピュータを備え、当該コンピュータにおけるＣＰＵ等の演算処理部は、以下のフローチャートの各ステップの一部または全部を含むプログラムを図示しないメモリから読み出して実行する。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、外部からインストールすることができる。これら複数の装置のプログラムは、それぞれ、記録媒体に格納された状態で流通する。

図３は、本発明の実施の形態に係る電力管理装置による動作手順を定めたフローチャートである。

ここでは、電力管理装置２０２は、自己の設けられた電力需要施設における過去の天気に関する天気履歴情報、当該電力需要施設の接続される電力系統における過去の電力の過不足に関する過不足情報、当該電力需要施設における過去の電力消費量に関する消費量情報、および、発電機２０３による過去の発電量に関する発電量情報を、予め保持しているとする。

まず、電力管理装置２０２は、たとえば、翌日の天気予報の内容を示す天気情報を取得する（ステップＳ１１）。

次に、電力管理装置２０２は、取得した天気情報と、予め保持している天気履歴情報および過不足情報とに基づいて、翌日を対象期間とする抑制指令を受けるか否かを予測する（ステップＳ１２）。

次に、電力管理装置２０２は、翌日を対象期間とする抑制指令を受けると予測した場合（ステップＳ１３において「ＹＥＳ」）、たとえば、取得した天気情報と、予め保持している天気履歴情報および消費量情報とに基づいて、翌日の電力消費量を予測する（ステップＳ１４）。

次に、電力管理装置２０２は、たとえば、取得した天気情報と、予め保持している天気履歴情報および発電量情報とに基づいて、翌日の発電量を予測する（ステップＳ１５）。

次に、電力管理装置２０２は、たとえば、現在の蓄電池２０４の空き容量を計測し（ステップＳ１６）、計測結果、電力消費量の予測値、および発電量の予測値に基づいて、対象期間である翌日までに蓄電池２０４の放電制御を行うか否かを判断する。

なお、電力管理装置２０２は、現在の蓄電池２０４の空き容量、電力消費量の予測値、および発電量の予測値に加えて、さらに、現在の蓄電池２０４の残量に基づいて、翌日までに蓄電池２０４の放電制御を行うか否かを判断してもよい（ステップＳ１７）。

また、ステップＳ１４〜ステップＳ１６の各動作の順番は入れ替わってもよい。

次に、電力管理装置２０２は、翌日までに蓄電池２０４の放電制御を行うと判断した場合（ステップＳ１７において「ＹＥＳ」）、たとえば、現在の蓄電池２０４の空き容量、電力消費量の予測値、および発電量の予測値に基づいて、蓄電池２０４からの放電量を決定する。

なお、電力管理装置２０２は、現在の蓄電池２０４の空き容量、電力消費量の予測値、および発電量の予測値に加えて、さらに、現在の蓄電池２０４の残量に基づいて、蓄電池２０４からの放電量を決定してもよい（ステップＳ１８）。

次に、電力管理装置２０２は、翌日までに、決定した放電量の電力を蓄電池２０４から放電させる（ステップＳ１９）。

一方、電力管理装置２０２は、翌日を対象期間とする抑制指令を受けないと予測した場合（ステップＳ１３において「ＮＯ」）、または、翌日までに蓄電池２０４の放電制御を行わないと判断した場合（ステップＳ１７において「ＮＯ」）、電力需要施設の現在の電力需給状況に応じた通常の制御を行う（ステップＳ２０）。

なお、上述した実施の形態では、電力管理装置２０２は、抑制指令を受けると予測した場合、抑制指令の対象期間までに蓄電池２０４の空き容量が確保されるように蓄電池２０４を放電する制御を行う。

しかしながら、このような構成に限定されず、電力管理装置２０２は、抑制指令の対象期間までに蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する構成であればよく、たとえば、他の装置が電力管理装置２０２による判断結果に基づいて蓄電池２０４を放電する制御を行ってもよい。

ところで、出力制御指示が発電事業者に通知された場合、たとえば発電機の発電量を抑制する制御を行うことが考えられる。しかしながら、このような制御が行われる場合、発電機の発電能力が十分に発揮されないことになる。

これに対して、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、情報取得部１１は、発電機２０３および蓄電池２０４を備える電力需要施設における天気に関する天気情報を取得する。また、予測部１２は、情報取得部１１により取得された天気情報に基づいて、電力需要施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する。また、判断部１７は、予測部１２によって抑制指令を受けると予測された場合に、抑制指令の対象期間までに蓄電池２０４を放電する制御を行うか否かを判断する。

このような構成により、抑制指令を受ける前に蓄電池２０４を放電させて当該蓄電池２０４の空き容量を確保することができる。このため、抑制指令の対象期間において、より多くの発電電力を蓄電池２０４に充電することができる。したがって、発電抑制が行われるシステムにおいて、発電機２０３の発電電力の利用効率を向上させることができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、判断部１７は、対象期間における発電機２０３の発電量および電力需要施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の蓄電池２０４の空き容量に基づいて、上記制御を行うか否かを判断する。

このような構成により、現在の蓄電池２０４が対象期間における電力需要施設の余剰電力を充電することのできる状態にあるか否かを把握して、制御の必要性をより正確に判断することができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、判断部１７は、対象期間における発電機２０３の発電量および電力需要施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の蓄電池２０４の空き容量に基づいて、上記制御による蓄電池２０４の放電量を決定する。

このような構成により、制御の必要性に加えて、対象期間における電力需要施設の余剰電力を充電するための適切な放電量を判断することができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、情報取得部１１は、さらに、電力需要施設における過去の天気に関する天気履歴情報、および電力需要施設の接続される電力系統における過去の電力の過不足に関する過不足情報を取得する。また、予測部１２は、情報取得部１１により取得された天気情報、天気履歴情報および過不足情報に基づいて、抑制指令を受けるか否かを予測する。

このような構成により、過去の天気に対する電力の過不足の傾向から、たとえば翌日の電力の過不足を予測することができるため、抑制指令を受けるか否かの予測精度を高めることができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、判断部１７は、蓄電池２０４の残量が対象期間における電力需要施設の電力消費量の予測値を下回らないように上記制御による蓄電池２０４の放電量を決定する。

抑制指令の対象期間までに蓄電池２０４を放電させた場合、当該対象期間に電力需要施設において電力を使用する際、当日の発電電力および蓄電池２０４の残量では足りずに電力会社等から買電しなければならない可能性がある。

これに対して、上記のような構成により、蓄電池２０４の放電後であっても、電力需要施設における電力消費量の予測値以上の電力が蓄電池２０４に充電されているため、買電することなく、蓄電池２０４に充電された電力で対象期間の電力需要施設における電力消費をまかなうことができる。

また、抑制指令を受けると予測して対象期間までに蓄電池２０４の放電を行ったにもかかわらず、予測が外れて当日の抑制指令を受けないことがある。このような場合、本来は当日の発電電力を売電できるにもかかわらず、前日に蓄電池２０４を放電させたことにより、当日の発電電力を電力需要施設において使用する電力に充てたり、蓄電池２０４の充電に充てたりする必要があり、当日の発電電力を売電することができないことが考えられる。

これに対して、上記のような構成により、蓄電池２０４の放電後であっても、電力需要施設における電力消費量の予測値以上の電力が蓄電池２０４に充電されているため、たとえば当日の発電電力を電力需要施設において使用する電力に充てたり、蓄電池２０４の充電に充てたりすることを防ぎ、当該発電電力を売電するなど有効利用することができる。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、上記制御は、車両に搭載された蓄電池の充電である。

ここで、蓄電池を搭載した車両が抑制指令の対象期間に使用中であり電力需要施設外にある場合、当該対象期間に車両の蓄電池を充電することはできない。これに対して、抑制指令を受けるか否かを予測して対象期間を事前に把握することにより、対象期間前の車両の未使用期間において当該車両の蓄電池を充電することができる。すなわち、上記のように、車両に搭載された蓄電池を充電する構成は、抑制指令を受けるか否かを予測する本発明において特に有用である。

また、本発明の実施の形態に係る電力管理装置２０２では、上記制御は、電力需要施設の接続される電力系統への逆潮流である。

このような構成により、たとえば、対象期間前に売電を行い、発電電力を有効利用することができる。

なお、本発明の実施の形態に係る機器管理装置の機能の一部または全部が、クラウドコンピューティングによって提供されてもよい。すなわち、本発明の実施の形態に係る機器管理装置が、複数のクラウドサーバ等によって構成されてもよい。

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

［付記１］
発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、
前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、
前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部とを備え、
前記電力管理装置は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）において用いられる装置であり、
前記取得部は、翌日の天気予報の内容を示す前記天気情報を取得し、
前記予測部は、翌日を対象期間とする抑制指令を受けるか否かを予測する、電力管理装置。

１１ 情報取得部
１２ 予測部
１３ 記憶部
１４ 天気計測部
１５ 消費量計測部
１６ 発電量計測部
１７ 判断部
１８ 容量計測部
１９ 制御部
２１ 指令予測部
２２ 消費量予測部
２３ 発電量予測部
１０１ 事業者側管理装置
１５１ 系統側管理装置
１６１ 情報配信サーバ
２０２ 電力管理装置
２０３ 発電機
２０４ 蓄電池
２０５ 負荷装置
３０１ 電力管理システム

Claims (8)

1. 発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、
   前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部とを備える、電力管理装置。
2. 前記判断部は、前記対象期間における前記発電機の発電量および前記施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の前記蓄電池の空き容量に基づいて、前記制御を行うか否かを判断する、請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記判断部は、前記対象期間における前記発電機の発電量および前記施設における電力消費量の予測値、ならびに現在の前記蓄電池の空き容量に基づいて、前記制御による前記蓄電池の放電量を決定する、請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記取得部は、さらに、前記施設における過去の天気に関する天気履歴情報、および前記施設の接続される電力系統における過去の電力の過不足に関する過不足情報を取得し、
   前記予測部は、前記取得部により取得された前記天気情報、前記天気履歴情報および前記過不足情報に基づいて、前記抑制指令を受けるか否かを予測する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
5. 前記判断部は、前記蓄電池の残量が前記対象期間における前記施設の電力消費量の予測値を下回らないように前記制御による前記蓄電池の放電量を決定する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の電力管理装置。
6. 前記制御は、車両に搭載された蓄電池の充電である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の電力管理装置。
7. 前記制御は、前記施設の接続される電力系統への逆潮流である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の電力管理装置。
8. 電力管理装置において用いられる電力管理プログラムであって、
   コンピュータを、
   発電機および蓄電池を備える施設における天気に関する天気情報を取得する取得部と、
   前記取得部により取得された前記天気情報に基づいて、前記施設からの電力供給を抑制する旨の抑制指令を受けるか否かを予測する予測部と、
   前記予測部によって前記抑制指令を受けると予測された場合に、前記抑制指令の対象期間までに前記蓄電池を放電する制御を行うか否かを判断する判断部と、
   として機能させるための、電力管理プログラム。

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