JP2020022284A - 消費電力管理システム、消費電力管理装置、通信機およびコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】多様で効果的に消費電力を抑制することができる手段を提案する消費電力管理システムを提供する。【解決手段】消費電力管理システムは、電力を使用するユーザの端末装置と、端末装置と通信ネットワークを介して接続する消費電力管理装置と、ユーザの使用する消費電力量を計測する電力量計と、電力量計と接続し、電力量計から取得される消費電力量を消費電力管理装置に送信する通信機とを備える。消費電力管理装置は、通信機から送信される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得部と、取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算部と、消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶部と、推定値が前記上限値を超えていると判定した場合、トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、端末装置に表示させる判定処理部とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、消費電力管理システム、消費電力管理装置及、通信機およびコンピュータプログラムに関し、特に、電力需要者であるユーザの節電行動を支援する消費電力管理システム、消費電力管理装置および通信機に関する。

高圧受電以上の電力需要者と電力会社との間の電力需給契約においては、刻々と変わる需要電力（いわゆるデマンド値）を記録型計量器により３０分単位の平均電力として計量し、1月の最大値である最大需要電力等を基準とし契約電力を定め，基本料金の計算根拠としている。契約電力は，需給規模が５００キロワット以上となるときまたは特別高圧の場合、１年間を通じての最大需要電力等を基準とし協議によって定め、需給規模が５００キロワット未満となる場合、その月の最大需要電力と前１１月の最大需要電力のうち、いずれか大きい値としている。したがって、電力需給契約において、電気料金の削減のためには、最大デマンド値を低く抑えることが重要となっている。

近年、電力需要者の使用電力量をリアルタイムで監視して、その推移状況からデマンド値を予測するシステムが利用されるようになってきている（例えば、非特許文献１）。

さらに、デマンド値が所定の上限値を超えないように、デマンド値の予測値又は推定値が上限値を超えた場合に、警報を発するなどの注意喚起を行うことや、さらに、事前に決められた所定の電力消費機器（例えば空調機器）の停止を促したり又は自動的に停止させるなどの制御を行うなど、電力の消費を抑えてデマンド値の上昇を抑制するための手法が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２及び非特許文献１）。

特開２０１６−１７８８０９号公報 特開２０１３−０１５８８３号公報

「事業者のお客様：デマンド監視装置のご紹介」、[online]、東北電力株式会社、［平成２９年１月２３日検索］、インターネット<URL: http://setsuden.tohoku-epco.co.jp/setsuden/corporate/demand.html>

本発明者は、デマンド値の上昇を抑制するための手法として、上述の事前に決められた所定の電力消費機器を停止させる制御のような画一的・固定的な消費電力抑制手段に限られず、電力需要者の電力使用状況に応じてよりきめ細かく対応することが可能な消費電力抑制手段の提案について鋭意検討し、電力消費機器に各々計測機器を取り付けず、デマンドデータのみで消費電力削減量を精度良く検出することで、多様でより効果的に消費電力を抑制することができる手段を提案しうる新規な消費電力管理手法を考案した。

本発明の目的は、多様でより効果的に消費電力を抑制することができる手段を提案しうる消費電力管理システム、消費電力装置及び通信機を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の消費電力管理システムは、電力を使用するユーザの端末装置と、端末装置と通信ネットワークを介して接続する消費電力管理装置と、ユーザの使用する消費電力量を計測する電力量計と、電力量計と接続し、電力量計から取得される消費電力量を消費電力管理装置に送信する通信機とを備え、消費電力管理装置は、通信機から送信される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得部と、取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算部と、消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶部と、推定値があらかじめ設定された上限値を超えているかどうか判定し、推定値が前記上限値を超えていると判定した場合、トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、該端末装置に表示させる判定処理部とを備えることを特徴とする。好ましくは、通信機は、電力量計が取り付けられている支柱に取り付けられ、電池駆動である。

上記目的を達成するための本発明の通信機は、ユーザの使用する電力量を計測する電力量計に接続され、電力量計により計測された電力量を受信し且つ当該受信した消費電力量を消費電力管理装置に送信する通信装置であって、当該消費電力管理装置は、ユーザに消費電力を削減させるための情報をユーザの端末装置に通信ネットワークを介して送信する、通信装置において、通信装置は、前記電力量計が取り付けられている支柱に取り付けられ、電池駆動であることを特徴とする。

上記目的を達成するための本発明の消費電力管理装置は、電力を使用するユーザの端末装置と通信ネットワークを介して接続する消費電力管理装置であって、計測機器により測定される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得部と、取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算部と、消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶部と、推定値があらかじめ設定された第１の上限値を超えているかどうか判定し、推定値が第１の上限値を超えていると判定した場合、トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、該端末装置に表示させ、さらに、推定値が第１の上限値より大きい第２の上限値を超えているかどうか判定し、推定値が第２の上限値を超えていると判定した場合、ユーザの使用している所定の電気設備を運転停止させる判定処理部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電力需要者であるユーザに、そのユーザの事情に適合し且つデマンド値を効果的に抑制できる節電方法を提案することができ、ユーザに寄り添った高品質のサービスを提供することができる。

本発明の実施の形態における消費電力管理システムの構成例を示す図である。 本発明の実施の形態における消費電力管理システムの別の構成例を示す図である。 通信機１６Ａの機能ブロックを示す図である。 サーバ装置（消費電力管理装置）２０の機能を示すブロック図である。 電力量ＤＢ２１０の情報を示す図である。 推定値を演算するための近似手法の例を説明する図である。 トライアルデータ作成部２０８におけるトライアルデータ作成処理のフローチャートである。 トライアルデータ作成に関連するトップ画面を示す図である。 トライアルデータ作成のためのトライアルモニタ画面を示す図である。 トライアルデータ作成のためのトライアルモニタ画面を示す図である。 トライアルデータ作成のためのトライアルモニタ画面を示す図である。 トライアルＤＢ２１２の情報を示す図である。 トライアル実施中において、ユーザがトライアルデータ作成のために実際に実施した電力削減方法の行為以外に、別の電力使用開始行為や電力使用停止行為（別の使用電力量変動行為）が行われる場合の積算電力量の変化例を示す図である。 判定処理部２０６の判定処理のフローチャートである。 ３０分需要電力量の推移をリアルタイムで示すデマンド監視画面を示す図である。 ３０分値の推移をリアルタイムで示すデマンド監視画面を示す図である。 判定処理部２０６の別の判定処理のフローチャートである。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の実施の形態における消費電力管理システムの構成例を示す図である。消費電力管理システムは、当該システムが適用される電力需要者（ユーザ）の建物（住宅、オフィス、工場など）１０に設置されている複数の電気設備（空調装置、エレベータ、照明器具、家電機器など）によって消費される電力量を計測する電力量計１２、電力量計１２により計測される電力量を有線又は無線にて送信する電力量送信機１４、電力量送信機１４からの電力量を送受信する通信機１６、通信機１６により受信された電力量を公衆通信ネットワーク（携帯電話網など）を介して受信するサーバ装置２０、サーバ装置２０と公衆通信ネットワーク（インターネットなど）を介して接続する端末装置１８とを備えて構成される。なお、通信機１６や端末装置１８も、建物１０内に設置される電気設備の一部である。

電力量計１２は、通常、建物１０の外部（建物１０の外壁、敷地内又は電柱など）に設置され、電力量送信機１４は、電力量計１２に付随して又は一体化されて配置される。

電力量送信機１４と通信機１６間は、好ましくは低消費電力の近距離無線回線を通じて通信を行い、通信機１６は、建物１０の屋内に設置される通信中継装置であり、例えば携帯電話網（ＬＴＥ回線など）である公衆通信ネットワークを介して、電力量送信機１４より受信した電力量をサーバ装置２０に送信する。図１に示す構成における通信機１６は、建物１０内に設置されるので、建物１０に提供されているＡＣ１００Ｖ電源を利用可能である。

上述の背景技術の項目において述べた通り、電力使用契約におけるいわゆるデマンド契約では、３０分需要電力量を計測することになっており、毎時００分、３０分を計測開始タイミングとして、そのタイミングから３０分経過するまでの各３０分間の消費電力量が計測される。電力量送信機１４は、電力量計１２が計測する１分毎の消費電力量を直接的又は間接的にサーバ装置２０に送信し、サーバ装置２０は、毎分受信する１分毎の消費電力量（以下、１分値と称する場合がある）を３０分間分積算して３０分需要電力量（以下、３０分値と称する場合がある）を求める。

端末装置１８は、インターネットに接続可能な汎用のパーソナルコンピュータやタブレット装置などのコンピュータ装置であり、サーバ装置２０も通信機能を有するコンピュータ装置であり、サーバ装置２０は、端末装置１８のウェブブラウザに対してHTMLドキュメントや画像などのオブジェクトを表示するウェブサーバである。

端末装置１８又はサーバ装置２０であるコンピュータ装置は、ハードウェア構成として、インターネットや携帯電話通信網などの各種通信ネットワークと接続する通信装置、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク装置、ＳＳＤ(Solid State Drive)などの記憶装置及びＣＰＵなどのプロセッサである演算処理装置を内蔵し、記憶装置に格納されたコンピュータプログラムを演算処理装置が実行することにより、本発明の実施の形態における消費電力管理システムにおける特徴的な機能を実現される。サーバ装置２０は、本発明における消費電力管理装置である。

図２は、本発明の実施の形態における消費電力管理システムの別の構成例を示す図である。図２に示す別の構成例では、図１における電力量送信機１４及び建物１０内に設置される通信機１６に代わって、通信機１６Ａが、建物１０の外部で電力量計１２と接続して設置される。すなわち、通信機１６Ａは、図１の電力量送信機１４と同様に、建物１０外部の支柱などに設置されている電力量計１２に付随して電力量計１２と有線接続してその支柱に設置される。通信機１６Ａは、電力量計１２により計測される電力量のデータを電力量計１２より取得し、その取得した電力量データを例えば携帯電話網（ＬＴＥ回線など）である公衆通信ネットワークを介してサーバ装置２０に送信する。通信機１６Ａは、建物１０の外部に設置されることから、建物１０に提供されている例えばＡＣ１００Ｖの商用電源を利用できないため、電池駆動式装置である。

図３は、通信機１６Ａの機能ブロックを示す図である。通信機１６Ａは、防水の収容ケースに収容されたマイコン基板上に搭載される回路モジュールにより通信制御部１６１および通信部１６２の機能を具現する。通信制御部１６１が、電力量計１２から電力量のデータを有線にて受信する。アンテナを有する通信部１６２は、受信した電力量のデータを公衆通信ネットワークを介してサーバ装置２０に送信する。通信機１６Ａは、収容ケース内部に配置される電池１６０により駆動される。電池は例えばリチウム一次電池である。

通信機１６Ａは一旦支柱に取り付けられた後は電池交換なしに少なくとも５年、好ましくは１０年以上稼働し続けることが要求される装置であり、消費電力の更なる低減化が図られる。例えば、通信機１６Ａは、ｅＤＲＸ(extended Discontinuous Reception）技術を採用することにより、間欠受信の周期を従来よりも大幅に延長し、スリープ時間を長くすることや、従来は常時電力供給されている通信部１６２に対して、通信時にのみ電力を供給する機能を導入することで、低消費電力化を図ることができる。さらに、通信部１６２の通信規格として、ＬＰＷＡ（Low Power Wide Area）技術であって、ＬＴＥ標準規格である省電力仕様のＬＴＥ−Ｍ通信方式を採用し、上記ｅＤＲＸ技術と組み合わせることで、消費電力を大幅に低減することができ、電池駆動による通信機１６Ａの長寿命化が実現される。更なる低消費電力技術や電池の大容量化も採用しうる。

図４は、サーバ装置２０の機能を示すブロック図であり、サーバ装置２０が備える機能部及びサーバ装置２０が記憶する情報を示す。サーバ装置２０は、消費電力量取得部２０２、推定値演算部２０４、判定処理部２０６及び事例データ作成部２０８を有する。サーバ装置２０のこれらの各機能は、サーバ装置２０の記憶装置に格納されるコンピュータプログラムを、サーバ装置２０の演算処理装置（ＣＰＵ）が実行することにより実現される。

また、サーバ装置２０の記憶装置は、測定された消費電力量を記憶する電力量データベース（電力量ＤＢ）２１０と、後述する実際にトライアル実施された電力量を削減する方法事例であるトライアルデータを記憶するトライアルデータベース（トライアルＤＢ）２１２を有する。

消費電力量取得部２０２は、毎分の消費電力量を電力量送信機１４から直接的又は間接的に取得する。取得された毎分の消費電力量は、サーバ装置２０の記憶装置に電力量ＤＢ２１０として順次記憶される。

図５は、電力量ＤＢ２１０の情報を示す図である。電力量ＤＢ２１０は、電力需要者（ユーザ）の識別情報（ＩＤ）ごとに、１分毎の時刻を含む日時情報とその毎分の１分値、及び毎時００分、３０分を計測開始タイミングとした３０分値の情報を含む。

推定値演算部２０４は、毎時００分、３０分である計測開始タイミングから３０分経過するまでの毎回の計測期間において、現在時刻から計測期間の終了時刻までの残り時間の積算電力量の推定値を毎分ごとに演算する。毎分の消費電力量である１分値は１分毎に積算されていき、計測開始タイミングからの積算電力量が１分ごとに求められ、積算電力量推定値は、例えば、計測開始タイミングから演算を実行する時刻より前までの実測による積算電力量に基づいて、既知の手法例えば最小二乗法などの近似手法を用いて、積算電力量の増加の変化量（傾き）を１分毎に演算して求めることで算出される。現在時刻から１分後の推定値、２分後の推定値、・・・、残り時間の終了時刻における推定値のように１分刻みの推定値が求められ、さらに、最新の１分値が取得される１分ごとに推定値は更新演算される。

図６は、推定値を演算するための近似手法の例を説明する図である。推定値の近似手法は、上述の最小二乗法に限らず、これと異なる別の近似手法、例えば、図５に示すように、演算時刻に直近の２つの時刻の積算電力量の増加分をそのまま積算電力量の変化量として線形近似し、推定値直線を求める手法であってもよい。

判定処理部２０６は、推定値演算部２０４により求められた推定値が、あらかじめ設定された上限値を超えるかどうかを判定し、その推定値が上限値を超えていると判定した場合、トライアルＤＢ２１２に格納されるトライアルデータ、すなわち、実際に実施された消費電力を削減する方法事例を含むデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置１８に送信し、該端末装置１８に表示させる。

トライアルデータ作成部２０８は、上記トライアルデータを作成する。トライアルデータは、電力需要者（ユーザ）が実際に実施した消費電力を削減する方法の事例の情報であり、ユーザがトライアルとして削減方法（節電方法）を実施し、その効果としての消費電力の実際の削減量を求めて、その方法と効果とをトライアルデータとして登録する（トライアルＤＢ２１２に記憶する）。

ユーザは、平常時に、試行的に様々な節電方法を実施し、その節電方法とそれによる実際の節電量を測定しトライアルデータとして登録しておき（後述のトライアルデータ作成処理参照）、３０分値の推定値が上限値を超えそうな事態になった場合に、その登録された節電方法をデマンド監視画面に表示する（後述の判定処理参照）ことで、ユーザは、あらかじめ実施されて節電効果が確認されている具体的な節電方法を即時に実施でき、実際の３０分値が上限値を超えないよう適切な対応策を取ることができるようになる。

また、多数のユーザがトライアルデータを登録し、多数のユーザによりトライアルデータを共有可能とすることで、ユーザに対して、多様で確実に消費電力削減効果を見込める方法の提案が可能となる。トライアルデータは、以下の手順によって作成される。

図７は、トライアルデータ作成部２０８におけるトライアルデータ作成処理のフローチャートである。トライアルデータ作成部２０８は、これから実際に実施されようとしている消費電力を削減する方法及びその実施タイミングの情報を含むトライアル開始情報を通信ネットワークを介して端末装置１８から受信する（Ｓ１００）。

図８は、トライアルデータ作成に関連するトップ画面を示す図である。ユーザの端末装置１８のディスプレイ画面にWebページとして、トライアルデータに関連するトップ画面を表示させる。トップ画面には、既に実施されたトライアルデータの情報（表示欄Ａ）や、ユーザが「お気に入り」として登録されたトライアルデータの情報（表示欄Ｂ）、トライアルデータを新規作成するための画面に遷移するためのボタン（表示欄Ｃ）などが表示されている。

トライアルデータの情報が表示されている領域を選択操作することで、選択されたトライアルデータの内容を表示させることができ、また、いわゆる「お気に入り」に登録しておくこともできる。ユーザ自身が実施したトライアルデータと、他のユーザが実施したトライアルデータの両方を見ることができ、またお気に入り登録することができる。

図９Ａ、９Ｂ及び９Ｃは、トライアルデータ作成のためのトライアルモニタ画面を示す図であり、図９Ａはトライアル実施前、図９Ｂはトライアル実施中、図９Ｃはトライアル終了後の画面例を示す。ユーザは、消費電力を削減する方法（以下、節電方法と称する場合がある）を実施しようとする場合、まず、端末装置１８のディスプレイ画面にWebページとして図９Ａに示す入力画面を表示させる。図９Ａに示す入力画面は、これから実施しようとしている節電方法の内容である基本情報を入力する基本情報入力欄（表示欄Ｄ）、節電方法の実施タイミングを決定するためのスタートボタン（表示欄Ｅ）、グラフ表示欄（表示欄Ｆ）を有する。グラフ表示欄には、毎分、実際に測定された積算電力量（実測値）が電力量ＤＢ２１０より取得され、その推移がリアルタイムに表示されている。

図９Ａにおいて、ユーザは、まず、これから実施しようとしている節電方法の内容を基本情報入力欄に入力する。入力する内容は、必須項目として、少なくとも（１）実施場所（住所）、（２）実施場所の敷地面積、（３）実施場所にいる人の数、（４）普段使用している電気設備（空調、照明、ＯＡ機器、エレベータ、動力コンプレッサなど複数の項目から選択する）、（５）具体的な消費電力削減方法を含む。「具体的な節電方法」は、例えば「全館１０分間空調を停止した」など具体的な節電方法を入力する。

ユーザは、基本情報入力欄への入力が完了すると、その下に表示されているスタートボタンを例えばマウスでクリックすることで押下する。それと同時に、「具体的な節電方法」で入力された節電方法を実施する。例えば、入力された「具体的な節電方法」が「全館１０分間空調を停止した」である場合、ユーザ自身が、対象となる空調機器のスイッチをオフとする。

画面上でスタートボタンが押下されることで、その押下された時刻である実施タイミングと節電方法の内容を含む基本入力情報欄に入力された情報が、通信ネットワーク（インターネット）を介して端末装置１８から送信され、サーバ装置２０によって受信される。

図７において、事例データ作成部２０８は、タイミング情報を受信すると、トライアル開始情報に含まれる節電方法の実施タイミング（時刻）の情報を取得し（Ｓ１０２）、その時刻より前の複数の積算電力量を用いて、３０分値の推定値を演算する（Ｓ１０４）。

具体的な演算手法は、上述の推定値演算部２０４の演算手法と同様であり、例えば直近の２つの消費電力量の増加分を積算電力量の変化量として線形近似する手法を採用してもよい（図６参照）。推定値においては、求められる積算電力量の変化量から、残り時間終了時刻までの１分毎の推定値を求めることができる。

積算電力量の推定値の演算においては、その時刻よりも前に複数の積算電力量の値が必要であることから、毎時００分、３０分である計測開始タイミングから３０分経過するまでの期間において、計測開始タイミングから３分以上経過している必要があり、また、計測開始タイミングから３０分経過する終了時刻直前（例えば２５分以上経過している場合）は、節電方法を実施する期間が残りわずかの時間しかなく、節電効果を得にくいことから、事例データ作成部２０８が事例データを作成することができる期間は、計測開始タイミングからの経過時間が３分以上且つ２５分以下の期間に限られるようにする。この期間以外では、図９Ａにおいて、画面上でスタートボタンを押下できないように表示し、トライアル開始情報が送信されないようにする。

Ｓ１０４において、推定値を演算した後、その時刻における推定値と実際の積算電力量（実測値）との差分値（実測値−推定値）を求め（Ｓ１０６）、端末装置１８に、毎分、その時刻における差分値の情報を送信し（Ｓ１０８）、実測値とともに、図９Ｂのグラフ表示欄（表示欄Ｆ）に棒グラフ表示させる。

図９Ｂのグラフ表示欄には、トライアル開始情報を受信後において、毎分の実測値に上積み表示された差分値が色分けして棒グラフ表示され、積算電力量の実測値と推定値との差分値の推移を視覚的に確認することができるようになっている。差分値を表示する処理は、３０分値の計測期間の終了時刻まで続けられる（Ｓ１１０）。

終了時刻に到達すると、今回の節電方法を実施した結果情報を端末装置１８に送信し（Ｓ１１２）、図９Ｃに示す結果表示欄（表示欄Ｇ）に表示させる。結果情報は、少なくとも今回の節電方法を実施した時間、終了時刻における実測値と推定値の差分値を含み、ユーザは、実際にどの程度の節電効果があったのかを確認することができる。図９Ｃには、該結果のデータの取扱メニュー（削除、保存など）を表示するメニュー表示欄（表示欄Ｈ）が表示される。

ユーザは、取扱メニュー欄において、今回の結果情報を保存する操作を行うことで、事例データ作成部２０８は、最初に入力したトライアル開始情報と得られた結果情報を含むトライアルデータをトライアルＤＢ２１２に記憶・保存する（Ｓ１１４）。なお、当該トライアルデータを「お気に入り」登録する場合は、トライアルＤＢ２１２に記憶後に、図８の画面において、当該トライアルデータを表示欄Ａに表示させ、「お気に入りに追加」のメニューを選択する操作を行えばよい。

図１０は、トライアルＤＢ２１２の情報を示す図である。ユーザによって実際に実施された節電方法一つ一つに対応してトライアルデータが作成され、トライアルデータには（ａ）ＩＤ及び（ｂ）名称が付され、（ｃ）実施ユーザＩＤ、（ｄ）基本情報入力欄から入力された基本情報(実施場所、実施場所の敷地面積、実施場所にいる人の数、普段使用している電気設備、具体的な消費電力削減方法を含む)、（ｅ）開始時刻、（ｆ）終了時刻、（ｇ）開始時刻の時点で求められた終了時刻までの１分ごとの推定値、（ｈ）開始時刻から終了時刻までの１分ごとの各時刻における実測値、（ｉ）開始時刻から終了時刻までの１分ごとの各時刻における差分値（実測値−推定値）、（ｊ）１分ごとの電力削減量、（ｈ）「お気に入り」登録しているユーザＩＤ、を含む情報がトライアルデータとしてトライアルＤＢ２１２に記憶される。

上記項目（ｉ）における終了時刻における差分値が、このトライアル実施において実際に削減された電力量となるので、上記項目（ｊ）における１分毎の電力削減量は、以下の式（１）により求めることができる。

１分ごとの電力削減量＝終了時刻の差分値／（終了時刻−開始時刻）・・・（１）
なお、この（ｉ）１分ごとの電力削減量については、トライアル実施中において、ユーザがトライアルデータ作成のために実際に実施した電力削減方法に起因するもの以外の電力変動要因が含まれないようにすることが好ましい。

図１１は、トライアル実施中において、ユーザがトライアルデータ作成のために実際に実施した電力削減方法の行為以外に、別の電力使用開始行為や電力使用停止行為（別の使用電力量変動行為）が行われた場合の積算電力量の変化例を示す図である。トライアル開始時刻後において、電力削減方法の実施により、推定値よりも実測値が一律に減少していくが、例えば別の電力使用が開始されることで、実測値の変化量が変化し、当該別の電力使用行為に基づく電力変動量（図１１の斜線部分）が実測値に含まれてしまう。

そこで、ユーザがトライアルデータ作成のために実際に実施した電力削減方法のみに起因する電力削減量を、例えば以下の手法により求める。

トライアル実施中において、別の使用電力量変動行為が行われなければ、実測値の毎分変化量（すなわち１分値）はほぼ一定と考えられ、別の使用電力量変動行為が行われた時点で、実測値の毎分変化量は変化すると仮定し、トライアル実施中における実測値の毎分変化量が連続して実質的に同一の値（「特定変化量」と称する）（図１１の傾きＣに相当）を抽出し、以下の式（２）により、補正実測値を求める。

補正実測値＝開始時刻における実測値＋特定変化量×（終了時刻−開始時刻）・・・（２）
上記（２）式により求められる補正実測値は、実測値とみなされる値であって、この補正実測値を用いて、（終了時刻における推定値−補正実測値）を「終了時刻における差分値」として、上記式（１）により、「１分ごとの電力削減量」を求める。

なお、別の使用電力量変動行為が行われた時点で、実測値の毎分変化量が変化するため、好ましくは、実測値の毎分変化量の変化の有無を監視し、変化する前の特定変化量を用いる。別の使用電力量変動行為による電力変動分を除去するための演算手法は、上述の手法に限られない。

図１２は、判定処理部２０６の判定処理のフローチャートである。判定処理部２０６は、推定値演算部２０４により求められた推定値が、あらかじめ設定された上限値を超えるかどうかを判定し、その推定値が上限値を超えていると判定した場合、トライアルＤＢ２１２に格納されるトライアルデータ、すなわち、実際に実施された消費電力を削減する方法事例を含むデータ（図９参照）を、通信ネットワークを介して接続する端末装置１８に送信し、該端末装置１８に表示させる処理を実行する。ユーザの端末装置１８のディスプレイ画面には、３０分値の推移がリアルタイムで表示されている。

図１３Ａ、１３Ｂは、３０分値の推移をリアルタイムで示すデマンド監視画面を示す図である。ユーザは、端末装置１８のディスプレイ画面にWebページとして図１３Ａに示すデマンド監視画面を表示させる。図１３Ａに示すデマンド監視画面は、３０分値における現在時点のリアルタイムの積算電力量を棒グラフで表示するグラフ表示欄（表示欄部Ｉ）、現在時点での３０分終了時刻における推定値（１分ごとに更新）を表示する推定値表示欄（表示欄Ｊ）を有して構成される。

消費電力量取得部２０２によって取得された１分値は、サーバ装置２０の記憶装置に電力量ＤＢ２１０として順次記憶されている。判定処理部２０６は、１分ごとに、電力量ＤＢ２１０に記憶される最新の１分値を読み出し、それを積算していき、１分ごとにその積算電力量を端末装置１８に送信する（Ｓ３００）。端末装置１８によって受信された積算電力量の推移が棒グラフにより図１３Ａのグラフ表示欄に表示される。

また、判定処理部２０６は、推定値演算部２０４によって求められる残り時間における１分毎の推定値（計測期間終了時刻までの１分間隔の推定値）を推定値演算部２０４より取得し、端末装置１８に送信する（Ｓ３０２）。端末装置１８によって受信された推定値は、図１３Ａの推定値表示欄に表示される。

判定処理部２０６は、取得した推定値が、残り時間の間にあらかじめ設定された上限値を超えているかどうか判定する（Ｓ３０４）。上限値は、現在電気料金の算出に適用されている最大需要電力量（デマンド値）、又は事前に注意喚起を促すためのデマンド値より低いアラートレベルの値であり、あらかじめ設定されている。

ステップＳ３０４において、いずれの時刻の推定値も上限値を超えていないと判断された場合は、ステップＳ３０６において計測期間の終了時刻が経過していなければ、Ｓ３００に戻り、次の１分の１分値を取得し、Ｓ３００乃至Ｓ３０４の処理が繰り返される。

Ｓ３０４において、いずれかの時刻の推定値が上限値を超えていると判断された場合、警報情報を端末装置１８に送信して表示させ（Ｓ３０８）、さらに、トライアルＤＢ２１２からトライアルデータを読み出して、端末装置１８に送信して表示させる（Ｓ３１０）。

警報情報は、図１３Ｂに示すように、少なくとも推定値が上限値に達する時間、及び計測期間終了時における超過電力量（推定値−デマンド値）の情報を有し、図１３Ｂの警報表示欄（点表示欄Ｋ）に表示される。

また、端末装置１８に表示されるトライアルデータは、トライアルＤＢ２１２から読み出され、トライアルデータに含まれる少なくとも「具体的な節電方法」及び「削減量」の項目が送信され、端末装置１８のディスプレイ画面に表示されるようにし、ユーザに、節電の実施を促す。「削減量」は、トライアルデータにおける「１分毎の電力削減量」×（終了時刻までの残り時間）により求められる。トライアルデータは、図１３Ｂのトライアルデータ表示欄（表示欄Ｌ）に示すように、ポップアップ表示される。ユーザにとっては、警報とともに、節電方法の具体的な方策とその削減量の目安が示されるので、即時に行動を取ることができ、ユーザに対して、より高品質のサービスを提供することができる。

ステップＳ３０４において、いずれかの時刻の推定値が上限値を超えていると判断された場合も、ステップＳ３０６において計測期間の終了時刻が経過していなければ、Ｓ３００に戻り、次の１分の消費電力量を取得し、Ｓ３００乃至Ｓ３０４の処理が繰り返される。

このとき、再度、推定値が上限値を超えている場合は、警報情報が更新表示され、トライアルデータも再度トライアルＤＢ２１２から読み出されて表示される。

ステップＳ３０６において、計測期間の終了時刻に達した場合（３０分経過した場合）は、消費電力量の積算、推定値演算、警報表示やトライアルデータ表示などをリセットし（Ｓ３１２）、ステップ３００に戻り、次の計測期間の処理に移行する。

ステップ３１０において端末装置１８に表示されるトライアルデータは、例えば、以下の基準に基づいてトライアルＤＢ２１２から選択されるようにする。選択されるトライアルデータ数は例えば最大５件程度とする。

（１）ユーザが「お気に入り」登録しているトライアルデータを選択する。ユーザが「お気に入り」登録しているトライアルデータは、ユーザ自身が実施したものや、他のユーザが実施したものであるがそのユーザにも適用できるものをユーザ自身が選んでおいたものであり、ユーザに多様な節電手法が提供される。

（２）超過電力量より大きい削減量を有するトライアルデータを選択する。選択の優先順位は、ユーザの「お気に入り」に登録しているトライアルデータ（他のユーザが実施したものも含む）、ユーザ自身が実施したトライアルデータ（「お気に入り」に登録していないもの）、他のユーザが実施したトライアルデータ（「お気に入り」に登録していないもの）の順である。

（３）削減量の合計が超過電力量より大きくなるトライアルデータの組み合わせを作成する。一つのトライアルデータでは、削減量が超過電力量に満たない場合に、複数のトライアルデータを組み合わせるものであり、組み合わせの優先順位は、ユーザの「お気に入り」に登録しているトライアルデータ（他のユーザが実施したものも含む）、ユーザ自身が実施したトライアルデータ（「お気に入り」に登録していないもの）、他のユーザが実施したトライアルデータ（「お気に入り」に登録していないもの）の順である。

図１４は、判定処理部２０６の別の判定処理のフローチャートである。別の判定処理は、図１２に示した判定処理において、S308の警報送信後に一定条件の下で電気設備の運転を強制的に停止させる処理を含む。具体的には、判定処理部２０６には、第１の上限値と、それより高い第２の上限値の２つの上限値が設定され、２段階処理が行われる。図１４のフローチャートにかかる以下の説明において、図１２の処理と重複するまたは実質的に同一の処理については図１２と同一の参照番号を付し、簡略説明する。

判定処理部２０６は、残り時間における１分毎の推定値を推定値演算部２０４より取得し、端末装置１８に送信する（Ｓ３０２）。端末装置１８によって受信された推定値は、図１３Ａの推定値表示欄に表示される。

判定処理部２０６は、取得した推定値が、残り時間の間にあらかじめ設定された第１の上限値を超えているかどうか判定する（Ｓ３０４）。第１の上限値は、現在電気料金の算出に適用されている最大需要電力量（デマンド値）、又は事前に注意喚起を促すためのデマンド値より低いアラートレベルの値であり、あらかじめ設定された値であり、図１２の判定処理における「上限値」と実質的に同一の値であってもよい。

さらに、判定処理部２０６は、取得した推定値が、残り時間の間にあらかじめ設定された第２の上限値を超えているかどうか判定する（Ｓ３２０）。第２の上限値は、第１の上限値より大きい値である。

ステップＳ３０４において、いずれの時刻の推定値も第１の上限値を超えていない（第２の上限値も超えていない）と判断された場合は、ステップＳ３０６において計測期間の終了時刻が経過していなければ、Ｓ３００に戻り、次の１分の１分値を取得し、Ｓ３００乃至Ｓ３０４の処理が繰り返される。

ステップＳ３０４において、推定値が第１の上限値を超えていると判断され、且つＳ３２０において、推定値が第２の上限値を超えていない場合、図１２の処理と同様に、警報情報を端末装置１８に送信して表示させ（Ｓ３０８）、さらに、トライアルＤＢ２１２からトライアルデータを読み出して、端末装置１８に送信して表示させる（Ｓ３１０）。

ステップＳ３０４において、いずれかの時刻の推定値が第１の上限値を超え、さらに、ステップＳ３２０において、推定値が第２の上限値を超えていると判断された場合、ユーザが節電方法を実施していないか不十分である可能性があり、この場合は、あらかじめ登録された電気設備の運転を強制的に停止する（Ｓ３２２）。ユーザによって登録された所定の電気設備を遠隔にて停止するようにすることで、デマンド値の上昇を確実に抑制する。サーバ装置２０からの遠隔操作により、空調機器などの電気設備を直接運転停止するために、運転停止対象となる電気設備には、サーバ装置２０と通信可能な通信機が取り付けられる。電気設備に取り付けられる通信機（図示せず）は、例えば上述の図３に示した通信機１６ＡのようなＩｏＴ機器であって、サーバ装置２０と公衆通信ネットワークを介して通信可能であって、電気設備と制御可能に接続される、サーバ装置２０の判定処理部２０６からの制御信号に基づいて、電気設備を停止させる。複数の運転停止対象の電気設備が登録されている場合は、運転停止対象のすべての電気設備を同時に停止させてもよいし、または、優先順位を付けて順次停止するようにしてもよい。電気設備に取り付けられる通信機も、図３に示した通信機１６Ａと同様に、さまざまな省電力技術を採用した電池駆動式装置であってもよい。

ステップＳ３０６において、計測期間の終了時刻に達した場合（３０分経過した場合）は、消費電力量の積算、推定値演算、警報表示やトライアルデータ表示などをリセットし（Ｓ３１２）、ステップ３００に戻り、次の計測期間の処理に移行する。

本発明の実施の形態においては、３０分最大需要電力（デマンド値）により電気料金を定めるユーザが、日常的にそのデマンド値の変化を監視するデマンド監視を行うにあたって、デマデマンド値が上限値を超えそうになった局面において、ユーザの事情にあわせて実際に実施されその節電効果が確認された（節電量が把握されている）節電方法を登録しておき、その節電方法を提案するようにすることで、一律ではなく、ユーザの事情に適合した節電方法、また、上限値超えを確実に防ぐことができる節電方法を提案することができ、ユーザに寄り添った高品質のサービスを提供することができる。

また、本発明の実施の形態は、デマンド監視サービスにおいて実施される場合に限らず、節電方法を提供する手段として、さまざまな節電サービスに利用することができる。

本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の分野における通常の知識を有する者であれば想到し得る各種変形、修正を含む要旨を逸脱しない範囲の設計変更があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１０：建物、１２：電力量計、１４：電力量送信機、１６：通信機、１６Ａ：通信機、１８：端末装置、２０：サーバ装置、２０２：消費電力量取得部、２０４：推定値演算部、２０６：判定処理部、２０８：トライアルデータ作成部、２１０：電力量ＤＢ、２１２：トライアルデータＤＢ

Claims (10)

1. 電力を使用するユーザの端末装置と、
   前記端末装置と通信ネットワークを介して接続する消費電力管理装置と、
   前記ユーザの使用する消費電力量を計測する電力量計と、
   前記電力量計と接続し、前記電力量計から取得される消費電力量を前記消費電力管理装置に送信する通信機とを備え、
   前記消費電力管理装置は、
   前記通信機から送信される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得部と、
   取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算部と、
   消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶部と、
   前記推定値があらかじめ設定された上限値を超えているかどうか判定し、前記推定値が前記上限値を超えていると判定した場合、前記トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、該端末装置に表示させる判定処理部とを備えることを特徴とする消費電力管理システム。
2. 前記通信機は、前記電力量計が取り付けられている支柱に取り付けられ、電池駆動であることを特徴とする請求項１に記載の消費電力管理システム。
3. ユーザの使用する電力量を計測する電力量計に接続され、前記電力量計により計測された電力量を受信し且つ当該受信した消費電力量を消費電力管理装置に送信する通信機であって、当該消費電力管理装置は、ユーザに消費電力を削減させるための情報をユーザの端末装置に通信ネットワークを介して送信する、前記通信機において、
   前記通信機は、前記電力量計が取り付けられている支柱に取り付けられ、電池駆動であることを特徴とする通信機。
4. 電力を使用するユーザの端末装置と通信ネットワークを介して接続する消費電力管理装置であって、
   計測機器により測定される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得部と、
   取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算部と、
   消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶部と、
   前記推定値があらかじめ設定された第１の上限値を超えているかどうか判定し、前記推定値が前記第１の上限値を超えていると判定した場合、前記トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、該端末装置に表示させ、さらに、前記推定値が前記第１の上限値より大きい第２の上限値を超えているかどうか判定し、前記推定値が前記第２の上限値を超えていると判定した場合、ユーザの使用している所定の電気設備を運転停止させる判定処理部とを備えることを特徴とする消費電力管理装置。
5. 前記トライアルデータを作成するトライアルデータ作成部を備え、
   前記トライアルデータ作成部は、実際に実施される消費電力を削減する方法及びその実施タイミングの情報を含むトライアル開始情報を通信ネットワークを介して前記端末装置から受信し、
   前記トライアル開始情報の受信から所定時間経過時における前記推定値を演算し、所定時間経過時における実際に測定された消費電力量又はそれとみなされる値と前記推定値との差分値を演算し、
   前記差分値と前記トライアル開始情報とを含む前記トライアルデータを作成し、前記記憶部に記憶させることを特徴とする請求項４に記載の消費電力管理装置。
6. 前記トライアルデータ作成部は、前記記憶部に記憶される複数のトライアルデータのうち、ユーザによってあらかじめ登録されているトライアルデータを選択して、前記端末装置に送信することを特徴とする請求項５に記載の消費電力管理装置。
7. 前記トライアルデータ作成部は、前記記憶部に記憶される複数のトライアルデータのうち、前記推定値の前記上限値を超える超過分より大きい前記差分値を含む前記トライアルデータを選択して、前記端末装置に送信することを特徴とする請求項５に記載の消費電力管理装置。
8. 前記判定処理部は、前記記憶部に記憶される複数のトライアルデータのうち、前記差分値の合計が前記推定値の前記上限値を超える超過分より大きくなる前記トライアルデータの組み合わせを選択して、前記端末装置に送信することを特徴とする請求項５に記載の消費電力管理装置。
9. 前記トライアルデータ作成部は、前記実際に測定された消費電力量とみなされる値を、前記トライアル開始情報の受信後の実際に測定される消費電力量の単位時間あたり変化量が連続して実質的に同一の値となる当該変化量を用いて算出することを特徴とする請求項５に記載の消費電力管理装置。
10. 電力を使用するユーザの端末装置と通信ネットワークを介して接続するコンピュータ装置を、
    計測機器により測定される消費電力量を時系列に取得する消費電力量取得手段、
    取得された消費電力量の時間変化に基づいて、所定時間経過時の消費電力量の推定値を演算する演算手段、
    消費電力量を削減する方法の事例情報を含む複数のトライアルデータを記憶する記憶手段、
    前記推定値があらかじめ設定された第１の上限値を超えているかどうか判定し、前記推定値が前記第１の上限値を超えていると判定した場合、前記トライアルデータを、通信ネットワークを介して接続する端末装置に送信し、該端末装置に表示させ、さらに、前記推定値が前記第１の上限値より大きい第２の上限値を超えているかどうか判定し、前記推定値が前記第２の上限値を超えていると判定した場合、ユーザの使用している所定の電気設備を運転停止させる判定処理手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

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