JP2021057962A - 電力融通システム - Google Patents

Abstract

【課題】発電部の余剰電力を考慮した給湯器の稼働スケジュールを決定することが可能な電力融通システムを提供する。【解決手段】複数の住宅Ａに設けられ、電力を発電可能であるとともに当該電力を前記複数の住宅Ａの電力負荷Ｈへと供給可能な太陽光発電部１１等と、複数の住宅Ａに設けられ、電力負荷Ｈとは異なるものであって、電力を消費して湯を製造及び貯湯可能な給湯器４０と、給湯器４０の稼動時間帯を決定する稼動スケジュール決定制御を行うＥＭＳ６０と、を具備し、ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、電力負荷Ｈの電力需要及び太陽光発電部１１等で発電される発電量を所定の時間帯ごとに予測し、予測した電力需要及び発電量に基づいて各時間帯における余剰電力量を算出し、各時間帯における前記余剰電力量に基づいて給湯器４０の稼動時間帯を１台ずつ順次決定する。【選択図】図２

Description

本発明は、電力を用いて湯を製造可能な給湯器を有する電力融通システムの技術に関する。

近年、太陽光発電電力の買取価格低下に伴って、太陽光発電装置で発電された電力（特に、余剰電力）を売却することなく自宅で消費（自家消費）することが望まれる場合がある。また、自家消費するための手段として、一般的に夜間の安価な電力を用いて運転される給湯器を、昼夜問わずに余剰電力を用いて運転させることが考えられる。

ここで、特許文献１には、昼夜問わずに適切に給湯器を稼働させるための技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の技術では、現在から所定時間後までの給湯需要（部分給湯需要）を算出し、現在の貯湯槽の蓄熱量及び部分給湯需要に基づいて、給湯器（ヒートポンプユニット）を稼働させる。これによって、昼夜問わず適切な時に（給湯需要に応じたタイミングで）給湯器を稼働させることができる。

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、給湯器で消費される電力が太陽光発電の余剰電力を超過してしまう場合も想定される。特に、複数の住戸で電力を融通する電力融通システムにおいては、複数の給湯器が同時に稼働する場合も想定されるため、余剰電力を大幅に超過する可能性もある。このような場合、不足分の電力を太陽光発電電力以外（例えば、蓄電池に蓄えられた電力や、系統電源から購入する電力等）で賄う必要があり、効率的にも経済的にも好ましくない。

そこで、このように電力を用いて湯を製造可能な給湯器を有する電力融通システムにおいては、余剰電力を考慮して給湯器の稼働スケジュールを決定することが可能な電力融通システムが望まれている。

特開２０１８−２８４１１号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、発電部の余剰電力を考慮した給湯器の稼働スケジュールを決定することが可能な電力融通システムを提供することである。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、複数の建物間で電力を融通可能な電力融通システムであって、前記複数の建物に設けられ、電力を発電可能であるとともに当該電力を前記複数の建物の電力負荷へと供給可能な発電部と、前記複数の建物に設けられ、前記電力負荷とは異なるものであって、電力を消費して湯を製造及び貯湯可能な給湯器と、前記給湯器の稼動時間帯を決定する稼動時間帯決定制御を行う制御部と、を具備し、前記制御部は、前記稼動時間帯決定制御において、前記電力負荷の電力需要及び前記発電部で発電される発電量を所定の時間帯ごとに予測し、予測した前記電力需要及び前記発電量に基づいて各時間帯における余剰電力量を算出し、各時間帯における前記余剰電力量に基づいて前記給湯器の稼動時間帯を１台ずつ順次決定するものである。

請求項２においては、前記制御部は、前記稼動時間帯決定制御において、前記複数の建物の各時間帯における前記余剰電力量の合計である総余剰電力量を算出し、前記複数の建物の前記給湯器のうち１台の前記給湯器の稼動時間帯を決定すると、前記総余剰電力量から当該給湯器の消費電力量を減算したうえで、次の前記給湯器の稼動時間帯を決定するものである。

請求項３においては、前記制御部は、前記稼動時間帯決定制御において、前記総余剰電力量によって前記給湯器の消費電力を賄える第一の時間帯がある場合、当該第一の時間帯の中から前記給湯器の稼動時間帯を決定するものである。

請求項４においては、前記制御部は、前記稼動時間帯決定制御において、前記第一の時間帯のうち、前記給湯器の必要稼動時間における前記総余剰電力量が最も大きい第二の時間帯に前記給湯器の稼動時間帯を決定するものである。

請求項５においては、前記制御部は、前記稼動時間帯決定制御において、各時間帯における前記余剰電力量を前記建物ごとに予測し、所定の時間帯において前記給湯器の稼動のために前記余剰電力量をどれだけ利用可能であるかを示す利用可能割合を予測し、予測した前記利用可能割合が多いほど上位となるように前記給湯器に対して優先順位を決定し、前記優先順位が上位である順に前記給湯器の稼動時間帯を決定するものである。

請求項６においては、前記制御部は、決定した前記給湯器の稼動時間帯において前記給湯器の稼動のために前記余剰電力量を実際にどれだけ利用したかを示す利用割合を算出し、前記稼動時間帯決定制御において、前記利用割合が予測した前記利用可能割合を下回った前記給湯器については、次回の給湯器の稼動時間帯の決定において、前記利用割合が予測した前記利用可能割合以上であった前記給湯器よりも前記優先順位を上位とするものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、発電部の余剰電力を考慮した給湯器の稼働スケジュールを決定することができる。

請求項２においては、各建物の給湯器の稼動時間帯を、稼動時間帯が決定済みの給湯器の消費電力が反映された余剰電力に基づいて決定することができる。

請求項３においては、発電部で発電された電力だけで給湯器を稼動させることができる。

請求項４においては、余剰電力の予測値が実際の値とずれたとしても、給湯器の稼動のために系統電源からの電力を購入してしまうという状況が生じるのを抑制することができる。

請求項５においては、各建物の不公平感を抑制することができる。

請求項６においては、各建物の不公平感を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る電力融通システムの全体的な構成を示したブロック図。 稼働スケジュール決定制御における処理を示したフローチャート。 各世帯の各時刻における余剰電力量の一例を示した図。 給湯器の稼動時間帯を決定するための優先順位等を示した図。 優先順位１位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 優先順位２位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 優先順位３位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 優先順位４位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 優先順位５位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 優先順位６位の給湯器の稼動時間帯を決定する方法を説明するための図。 前日優先度を設定する方法を説明するための図。

以下では、本発明の一実施形態に係る電力融通システム１について説明する。

図１に示す電力融通システム１は、複数の戸建住宅（住宅Ａ）からなる住宅街区Ｔ（住宅Ａの集合体）に適用することを想定している。具体的には、住宅街区Ｔには、複数の（戸建）住宅Ａとして、住宅Ａ１、住宅Ａ２、・・、住宅ＡＮが設けられる。住宅Ａ（住宅Ａ１、住宅Ａ２、・・、住宅ＡＮ）はそれぞれ、電力負荷Ｈ（電力負荷Ｈ１、電力負荷Ｈ２、・・、電力負荷ＨＮ）を有している。

電力融通システム１は、系統電源Ｋから一括購入した電力や、太陽光を利用して発電された電力（後述する太陽光発電部１１等による発電電力）を複数の住宅Ａへと適宜供給（融通）する。

電力融通システム１は、主として第一蓄電システム１０１、第二蓄電システム１０２、・・、第Ｎ蓄電システム１０Ｎ、給湯器４０、電力センサ５０及びＥＭＳ６０を具備する。

第一蓄電システム１０１、第二蓄電システム１０２、・・、第Ｎ蓄電システム１０Ｎ（Ｎ個の蓄電システム）は、それぞれ系統電源Ｋと電力負荷Ｈとをつなぐ配電線Ｌに接続される。より詳細には、第一蓄電システム１０１、第二蓄電システム１０２、・・、第Ｎ蓄電システム１０Ｎは、配電線Ｌにおいて、電力負荷Ｈ側から系統電源Ｋ側にかけて順に接続され、これにより系統電源Ｋと電力負荷Ｈとの間に直列に配置される。第一蓄電システム１０１、第二蓄電システム１０２、・・、第Ｎ蓄電システム１０Ｎは、それぞれ第一の住宅Ａ１、第二の住宅Ａ２、・・、第Ｎの住宅ＡＮの居住者に所有されている。

第一蓄電システム１０１は、系統電源Ｋから購入した電力や太陽光を利用して発電された電力を蓄電したり、各住宅Ａの電力負荷Ｈ等へと供給するものである。第一蓄電システム１０１は、太陽光発電部１１、蓄電池２１及びハイブリッドパワコン３１を具備する。

太陽光発電部１１は、太陽光を利用して発電する装置である。太陽電池パネル等により構成される。太陽光発電部１１は、例えば、住宅Ａの屋根の上等の日当たりの良い場所に設置される。太陽光発電部１１は、後述するハイブリッドパワコン３１を介して、配電線Ｌの中途部に設けられた第一接続点Ｐ１で当該配電線Ｌと接続される。

蓄電池２１は、電力を充放電可能に構成されるものである。蓄電池２１は、例えば、リチウムイオン電池により構成される。蓄電池２１は、後述するハイブリッドパワコン３１を介して太陽光発電部１１と接続される。

ハイブリッドパワコン３１は、電力を適宜変換するもの（ハイブリッドパワーコンディショナ）である。ハイブリッドパワコン３１は、太陽光発電部１１で発電された電力及び系統電源Ｋからの電力を蓄電池２１に充電可能に構成される。また、ハイブリッドパワコン３１は、太陽光発電部１１で発電された電力及び蓄電池２１に充電されている電力を電力負荷Ｈ等へと放電させる。また、ハイブリッドパワコン３１は、太陽光発電部１１及び蓄電池２１の運転状態に関する情報を取得可能に構成される。このようなハイブリッドパワコン３１は、第一接続点Ｐ１で配電線Ｌの中途部と接続される。

このように構成される第一蓄電システム１０１のハイブリッドパワコン３１は、対応するセンサ（後述する第一電力センサ５１）の検出結果等に基づいて、蓄電池２１の充放電を切り替えることができる。

第二蓄電システム１０２は、ハイブリッドパワコン３２が第一接続点Ｐ１よりも系統電源Ｋ側に設けられた第二接続点Ｐ２で配電線Ｌに接続される点を除いて、第一蓄電システム１０１と同様に構成される。具体的には、第二蓄電システム１０２の太陽光発電部１２、蓄電池２２及びハイブリッドパワコン３２は、それぞれ第一蓄電システム１０１の太陽光発電部１１、蓄電池２１及びハイブリッドパワコン３１に相当する。

第Ｎ蓄電システム１０Ｎは、ハイブリッドパワコン３Ｎが第Ｎ−１接続点ＰＮ−１よりも系統電源Ｋ側に設けられた第Ｎ接続点ＰＮで配電線Ｌに接続される点を除いて、第一蓄電システム１０１と同様に構成される。具体的には、第Ｎ蓄電システム１０Ｎの太陽光発電部１Ｎ、蓄電池２Ｎ及びハイブリッドパワコン３Ｎは、それぞれ第一蓄電システム１０１の太陽光発電部１１、蓄電池２１及びハイブリッドパワコン３１に相当する。

給湯器４０は、電力を用いて湯を製造するものである。給湯器４０は、給湯器４１、給湯器４２、・・、給湯器４Ｎを含んでいる。給湯器４１、給湯器４２、・・、給湯器４Ｎは、それぞれ住宅Ａ１、住宅Ａ２、・・、住宅ＡＮの居住者に所有されている。なお、給湯器４０は電力を用いる（消費する）ものであるが、本実施形態においては電力負荷Ｈとは異なるものであり、当該電力負荷Ｈに給湯器４０は含まれないものとする。

給湯器４０は、ヒートポンプを用いて発生させた熱を用いて湯を沸かすものである。給湯器４０は、配電線Ｌを介して住宅Ａへと供給された電力を用いて、ヒートポンプを稼働させることができる。給湯器４０は、沸かした湯を貯湯槽（不図示）に蓄えることができる。給湯器４０は、住宅Ａに設置され、当該住宅Ａの給湯負荷（例えば、浴室等）に湯を供給することができる。給湯器４０は、第一蓄電システム１０１よりも下流側で配電線Ｌに接続される。

電力センサ５０は、配電線Ｌを流通する電力を検出するものである。電力センサ５０は、第一電力センサ５１、第二電力センサ５２、・・、第Ｎ電力センサ５Ｎを含んでいる。

第一電力センサ５１は、配電線Ｌを流通する電力を検出するものである。第一電力センサ５１は、配電線Ｌにおいて、第一接続点Ｐ１と第二接続点Ｐ２との間に設けられる。また、第一電力センサ５１は、第一接続点Ｐ１の系統電源Ｋ側に隣接するように（配電線Ｌと他の蓄電システムとの接続点が介在しないように）設けられる。第一電力センサ５１は、設けられた箇所を流通する電力（例えば、電力負荷Ｈ側へと流れる電力や、系統電源Ｋ側へと流れる電力）の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。第一電力センサ５１の検出結果は、ハイブリッドパワコン３１に出力される。

第二電力センサ５２は、配電線Ｌを流通する電力を検出するものである。第二電力センサ５２は、配電線Ｌにおいて、第二接続点Ｐ２と第三接続点Ｐ３との間に設けられる。また、第二電力センサ５２は、第二接続点Ｐ２の系統電源Ｋ側に隣接するように設けられる。第二電力センサ５２は、設けられた箇所を流通する電力の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。第二電力センサ５２の検出結果は、ハイブリッドパワコン３２に出力される。

第Ｎ電力センサ５Ｎは、配電線Ｌを流通する電力を検出するものである。第Ｎ電力センサ５Ｎは、配電線Ｌにおいて、第Ｎ接続点ＰＮと系統電源Ｋの間に設けられる。また、第Ｎ電力センサ５Ｎは、第Ｎ接続点ＰＮの系統電源Ｋ側に隣接するように設けられる。第Ｎ電力センサ５Ｎは、設けられた箇所を流通する電力の電圧（供給電圧）及び電流（供給電流）を検出する。第Ｎ電力センサ５Ｎの検出結果は、ハイブリッドパワコン３Ｎに出力される。

ＥＭＳ６０は、電力融通システム１の動作を管理するエネルギーマネジメントシステム（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＥＭＳ６０は、ＣＰＵ等の演算処理部、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶部や、タッチパネル等の入出力部等を具備する。ＥＭＳ６０の記憶部には、電力融通システム１の動作を制御する際に用いられる種々の情報やプログラム等が予め記憶される。ＥＭＳ６０の演算処理部は、前記プログラムを実行して前記種々の情報を用いた所定の演算処理等を行うことで、電力融通システム１を動作させることができる。

ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン３１・３２、・・、３Ｎと電気的に接続される。ＥＭＳ６０は、所定の信号をハイブリッドパワコン３１・３２、・・、３Ｎに送信し、蓄電池２１・２２、・・、２Ｎの運転（例えば、蓄電池２１・２２、・・、２Ｎの充放電等）を制御することができる。また、ＥＭＳ６０は、ハイブリッドパワコン３１・３２、・・、３Ｎから所定の信号が入力可能に構成され、各種の情報（蓄電池２１・２２、・・、２Ｎの蓄電残量等）を取得することができる。

また、ＥＭＳ６０は、各給湯器４０に電気的に接続され、当該各給湯器４０の稼働を制御することができる。

上述の如く構成された電力融通システム１において、系統電源Ｋから購入された電力や、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力を、蓄電池２１・２２、・・、２Ｎに充電することができる。また、当該電力融通システム１において、系統電源Ｋから購入された電力、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力、及び蓄電池２１・２２、・・、２Ｎに充電された電力を、各住宅Ａの電力負荷Ｈや給湯器４０へと供給することができる。また、当該電力融通システム１において、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力の余剰分（余剰電力）は、系統電源Ｋへと逆潮流させて売却することもできる。

例えば、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力を配電線Ｌに出力することで、各住宅の電力負荷Ｈへと電力を供給することができる。また、蓄電池２１・２２、・・、２Ｎには、電力センサ５０の検出結果に基づく負荷追従運転を行わせることができる。これによって、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎからの電力が電力負荷Ｈに対して不足する場合、蓄電池２１・２２、・・、２Ｎを放電させて当該電力負荷Ｈへと電力を供給することができる。また、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎからの電力が電力負荷Ｈに対して余剰する場合、当該電力を蓄電池２１・２２、・・、２Ｎに充電させることができる。

ここで、上述の如く、電力融通システム１では、余剰電力を系統電源Ｋへと逆潮流させる（売却する）ことが可能である。しかしながら、近年の太陽光発電電力の買取価格の低下に伴って、余剰電力を売却するのではなく、自宅で消費（自家消費）することが望まれる場合がある。

そこで、本実施形態に係る電力融通システム１においては、適切な時間（タイミング）で給湯器４０を稼働させることで、当該給湯器４０による余剰電力の消費を促すことを可能としている。以下では、当該給湯器４０を稼働させる時間（稼働スケジュール）を決定するための制御（以下、「稼働スケジュール決定制御」と称する）について具体的に説明する。

以下においては、住宅街区Ｔは６つの住宅Ａ（住宅Ａ１、住宅Ａ２、・・、住宅Ａ６）を有するものとする。そして、稼働スケジュール決定制御において、各住宅Ａの給湯器４０（給湯器４１、給湯器４２、・・、給湯器４６）の稼動時間を決定するものとする。稼働スケジュール決定制御においては、給湯器４０（給湯器４１、給湯器４２、・・、給湯器４６）の稼働時間を１台ずつ順次決定する。

なお、当該稼働スケジュール決定制御は、定期的に行われる。本実施形態においては、当該稼働スケジュール決定制御は毎日午前０時に行われ、午前０時から２４時間の稼働スケジュールが決定されるものとする。

図２のステップＳ１０１において、ＥＭＳ６０は、各住宅Ａの電力需要及び太陽光発電量を予測する。この処理において、ＥＭＳ６０は、所定の時間帯ごとの電力需要及び太陽光発電量を予測する。本実施形態においては、ＥＭＳ６０は、各時刻（１時間ごと）の電力需要等を予測するものとする。

ここで、電力需要とは、電力負荷Ｈで消費される電力量［Ｗｈ］である。また、太陽光発電量とは、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電される電力量［Ｗｈ］である。

なお、電力需要等の予測は、種々の手法により行うことが可能である。例えば、ＥＭＳ６０により各住宅の過去の電力需要等を学習（機械学習）し、当該学習結果から予測する方法や、一般的な住宅の電力需要等に関する統計情報に基づいて予測する方法が考えられる。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０１の処理を行った後、ステップＳ１０２に移行する。

ステップＳ１０２において、ＥＭＳ６０は、各住宅Ａの余剰電力量を算出（予測）する。余剰電力量は、ステップＳ１０１において予測された各時刻の太陽光発電量から電力需要を減算することで算出することができる。このようにして、ＥＭＳ６０は、各時刻（１時間ごと）の余剰電力量を住宅Ａごとに算出（予測）する。

図３には、ステップＳ１０２において算出された各時刻（特に、９時〜１７時）の余剰電力量の一例を示している。当該余剰電力量は、各住宅Ａ（住宅Ａ１、住宅Ａ２、・・、住宅Ａ６）ごとに算出される。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０２の処理を行った後、ステップＳ１０３に移行する。

ステップＳ１０３において、ＥＭＳ６０は、各住宅Ａの給湯器４０（のヒートポンプ）で利用可能な余剰電力量（以下、「利用可能量」という）を算出する。そして、ＥＭＳ６０は、利用可能量が最大となる時間帯、及び当該時間帯における利用可能量（最大利用可能量）を算出する。以下、住宅Ａ１（の給湯器４１）を例にして具体的に説明する。なお、住宅Ａ１の給湯器４１の定格消費電力は１ｋＷであり、給湯器４０の必要稼動時間は３時間である（図４参照）。なお、「必要稼動時間」とは、給湯負荷の熱需要に応じた所定の熱量を確保するのに必要な稼働時間である。

図３に示すように、住宅Ａ１においては、９時、１２時、１４〜１７時の余剰電力量は、住宅Ａ１の給湯器４１の定格消費電力量（１ｋＷｈ）未満である。このため、余剰電力量が１ｋＷｈ未満である時刻（９時、１２時、１４〜１７時）における利用可能量は、余剰電力量と等しくなる。

一方、住宅Ａ１においては、１０時、１１時、１３時の余剰電力量は、住宅Ａ１の給湯器４１の定格消費電力量（１ｋＷｈ）以上である。このため、余剰電力量が１ｋＷｈ以上である時刻（１０時、１１時、１３時）における利用可能量は、１ｋＷｈとなる。

そして、ＥＭＳ６０は、給湯器４１の必要稼動時間（３時間）における利用可能量を、各時間帯ごとに算出する。ＥＭＳ６０は、９時〜１１時、１０時〜１２時、１１時〜１３時、１２時〜１４時、１３時〜１５時、１４時〜１６時及び１５時〜１７時の利用可能量を算出する。

図３に示すように、９時における利用可能量は０．２ｋＷｈ、１０時における利用可能量は１ｋＷｈ、１１時における利用可能量は１ｋＷｈであるので、９時〜１１時の利用可能量は２．２ｋＷｈである。また、１０時における利用可能量は１ｋＷｈ、１１時における利用可能量は１ｋＷｈ、１２時における利用可能量は０．６ｋＷｈであるので、１０時〜１２時の利用可能量は２．６ｋＷｈである。また、１１時における利用可能量は１ｋＷｈ、１２時における利用可能量は０．６ｋＷｈ、１３時における利用可能量は１ｋＷｈであるので、１１時〜１３時の利用可能量は２．６ｋＷｈである。同様の計算により、１２時〜１４時の利用可能量は１．７ｋＷｈ、１３時〜１５時の利用可能量は１．９ｋＷｈ、１４時〜１６時の利用可能量は１．３ｋＷｈ、１５時〜１７時の利用可能量は１．５ｋＷｈとなる。したがって、住宅Ａ１の給湯器４１の最大利用可能量は、２．６ｋＷｈとなる。

同様にして、各住宅Ａの給湯器４０の最大利用可能量を算出する。その結果、図４に示すように、住宅Ａ２の給湯器４２の最大利用可能量は２．９ｋＷｈ、住宅Ａ３の給湯器４３の最大利用可能量は２．７ｋＷｈ、住宅Ａ４の給湯器４４の最大利用可能量は１．５ｋＷｈ、住宅Ａ５の給湯器４５の最大利用可能量は２．７ｋＷｈ、住宅Ａ６の給湯器４６の最大利用可能量は０．８ｋＷｈと算出される。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０３の処理を行った後、ステップＳ１０４に移行する。

ステップＳ１０４において、ＥＭＳ６０は、給湯器４０の稼働時間を決定する順番（以下、「優先順位」という）を算出する。優先順位は各給湯器４０に対して設定され、後述する処理において当該優先順位が高い順に給湯器４０の稼働時間が決定される。ステップＳ１０４の処理において、ＥＭＳ６０は、給湯器４０の稼動に必要な消費電力量を算出するとともに、当該消費電力量に対する最大利用可能量の割合（以下、「利用可能割合」と称する）を算出する。すなわち、利用可能割合は以下の式（１）によって算出されるものである。

「利用可能割合」＝（最大利用可能量）／｛（給湯器の定格消費電力）×（給湯器の必要稼動時間）｝・・・式（１）
なお、「最大利用可能量」は、ステップＳ１０３で算出されたものである。

その結果、図４に示す例において、住宅Ａ１の給湯器４１の利用可能割合は８７％、住宅Ａ２の給湯器４２の利用可能割合は７４％、住宅Ａ３の給湯器４３の利用可能割合は６９％、住宅Ａ４の給湯器４４の利用可能割合は１００％、住宅Ａ５の給湯器４５の利用可能割合は６９％、住宅Ａ６の給湯器４６の利用可能割合は５３％と算出される。

ＥＭＳ６０は、原則、利用可能割合が大きいほど上位となるように優先順位を決定する。但し、「前日優先度」が設定された給湯器４０が存在する場合には、利用可能割合の大小にかかわらず、当該給湯器４０の方が前日優先度が設定されていない給湯器４０よりも上位となるように優先順位が設定される。「前日優先度」については後述する。

図４に示す例において、前日優先度が設定された住宅Ａ１の給湯器４１、住宅Ａ２の給湯器４２及び住宅Ａ３の給湯器４３の優先度が相対的に上位（優先順位１位〜３位）となる。給湯器４１・４２・４３の中では、利用可能割合が大きいほど優先順位が高く設定される。すなわち、給湯器４１（利用可能割合８７％）が優先順位１位、給湯器４２（利用可能割合７４％）が優先順位２位、給湯器４３（利用可能割合６９％）が優先順位３位となる。そして前日優先度が設定されていない給湯器４４・４５・４６の優先度が相対的に下位（優先順位４位〜６位）となる。給湯器４４・４５・４６の中では、利用可能割合が大きいほど優先順位が高く設定される。すなわち、給湯器４４（利用可能割合１００％）が優先順位４位、給湯器４５（利用可能割合６９％）が優先順位５位、給湯器４６（利用可能割合５３％）が優先順位６位となる。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０４の処理を行った後、ステップＳ１０５に移行する。

ステップＳ１０５において、ＥＭＳ６０は、住宅街区Ｔ全体での余剰電力量（以下、「総余剰電力量」と称する）を算出（更新）する。この処理において、ＥＭＳ６０は、各住宅Ａにおける余剰電力量を足し合わせることにより、各時刻（１時間ごと）の総余剰電力量を算出する。

その結果、図５に示すように、９時における総余剰電力量は１．０ｋＷｈ、１０時における総余剰電力量は５．０ｋＷｈ、１１時における総余剰電力量は５．０ｋＷｈ、１２時における総余剰電力量は３．０ｋＷｈ、１３時における総余剰電力量は６．０ｋＷｈ、１４時における総余剰電力量は０．６ｋＷｈ、１５時における総余剰電力量は４．０ｋＷｈ、１６時における総余剰電力量は２．０ｋＷｈ、１７時における総余剰電力量は１．５ｋＷｈと算出される。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０５の処理を行った後、ステップＳ１０６に移行する。

ステップＳ１０６において、ＥＭＳ６０は、優先ポイント及びゼロフラグを更新（算出）する。

まず、優先ポイントの算出方法について説明する。

ＥＭＳ６０は、余剰電力が発生する時間帯（総余剰電力量が０を超える時間帯）において、給湯器４０の運転開始時刻（運転の起点となる時刻）を設定する。以下、余剰電力が発生する時間帯を、「余剰発生時間帯」ということとする。本実施形態においては、９〜１７時が余剰発生時間帯であるとする。給湯器４０の運転開始時刻は、給湯器４０の稼動時間（運転開始時刻から運転終了時刻までの間の時間）が、余剰発生時間帯に収まるように設定される。本実施形態においては、給湯器４０の稼動時間は連続する３時間に設定される。このため、給湯器４０の運転開始時刻は、９〜１５時の各時刻から選択（決定）される。

ＥＭＳ６０は、給湯器４０の運転開始時刻に対して優先ポイントを付与する。ＥＭＳ６０は、給湯器４０の運転開始時刻における稼動時間の余剰電力量の合計を「優先ポイント」として算出する。ここで、「運転開始時刻における稼動時間」とは、ある運転開始時刻から運転した場合の稼働時間を示すものである。例えば、運転開始時刻が９時の場合、運転開始時刻における稼動時間は９〜１１時となる。

運転開始時刻９時の優先ポイントは、稼動時間９〜１１時の各時刻の余剰電力量（１ｋＷｈ、５ｋＷｈ、５ｋＷｈ）の合計である１１（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１０時の優先ポイントは、稼動時間１０〜１２時の各時刻の余剰電力量（５ｋＷｈ、５ｋＷｈ、３ｋＷｈ）の合計である１３（ｋＷｈ）となる。

このようにして、運転開始時刻１１時の優先ポイントは１４（ｋＷｈ）、運転開始時刻１２時の優先ポイントは９．６（ｋＷｈ）、運転開始時刻１３時の優先ポイントは１０．６（ｋＷｈ）、運転開始時刻１４時の優先ポイントは６．６（ｋＷｈ）、運転開始時刻１５時の優先ポイントは７．５（ｋＷｈ）と算出される。

次に、ゼロフラグの設定方法について説明する。

まず、ＥＭＳ６０は、給湯器４０の稼動時間に、余剰電力量が給湯器４０の定格消費電力量未満である時刻を含むか否かを判断する。ここでいう「給湯器４０の定格消費電力量」は、稼働時間が未決定であり、かつ、優先順位が最上位の給湯器４０の定格消費電力量である。給湯器４０の稼動時間が１台も決定されていないとすると、「給湯器４０の定格消費電力量」は、優先順位１位である給湯器４１の定格消費電力量（１ｋＷｈ）である（図４参照）。

そして、ＥＭＳ６０は、前記稼動時間に給湯器４０の定格消費電力量未満の時刻を含む運転開始時刻が存在する場合、当該運転開始時刻に対してゼロフラグを設定する。図５に示すように、１４時の余剰電力量は０．６ｋＷｈであって、優先順位１位である給湯器４１の定格消費電力量（１ｋＷｈ）未満である。このため、稼動時間に１４時を含む運転開始時刻１２、１３及び１４時にゼロフラグを設定する。このように、ゼロフラグとは、当該ゼロフラグが設定された運転開始時刻から給湯器４０を稼動した場合、稼動時間のうちのいずれかの時刻において給湯器４０の消費電力量が余剰電力量を超過することを示唆するものである。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０６の処理を行った後、ステップＳ１０７に移行する。

ステップＳ１０７において、ＥＭＳ６０は、ゼロフラグなしの時間帯があるか否かを判定する。この処理において、ＥＭＳ６０は、運転開始時刻にゼロフラグが設定されていない時間帯があるか否かを判定する。図５に示す例においては、運転開始時刻９時、１０時、１１時及び１５時には、ゼロフラグが設定されていない。ＥＭＳ６０は、ゼロフラグなしの時間帯があると判定した場合（ステップＳ１０７で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１０８に移行する。

ステップＳ１０８において、ＥＭＳ６０は、ゼロフラグなしの時間帯の中から給湯器４０の稼動時間を決定する。この処理において、ＥＭＳ６０は、稼働時間が未決定であり、かつ、優先順位が最上位の給湯器４０の稼動時間を決定する。ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０６で算出した優先ポイント及びゼロフラグに基づいて、給湯器４０の稼動時間を決定する。具体的には、以下のとおりである。

ＥＭＳ６０は、以下の（１）〜（３）の条件を満たす時間を給湯器４０の稼動時間とする。以下の条件は上位の条件（数字が小さい条件）ほど優先される。
（１）運転開始時刻にゼロフラグが設定されていない。
（２）運転開始時刻の優先ポイントが最も大きい。
（３）運転開始時刻が遅い。

上記条件１について説明する。前記稼動時間に総余剰電力量が給湯器４０の定格消費電力量未満の時刻を含む場合、給湯器４０を稼動させるために余剰電力だけでは不足し、系統電源Ｓから電力を購入する必要がある。このため、ゼロフラグが設定されていない運転開始時刻における稼動時間が優先される。

上記条件２について説明する。優先ポイントが大きい運転開始時刻に給湯器４０の運転を開始することにより、その時間帯においては給湯器４０を運転させてもなお余剰する電力が多く存在することとなる。図２に示すステップＳ１０５で得られる総余剰電力量はあくまで予測値であるので、実際の総余剰電力量が当該予測値よりも少ない場合も想定される。このような場合であっても、総余剰電力量が最も多い時間帯に給湯器４０を運転させることで、給湯器４０の運転に用いる余剰電力が足りなくなるという状況が生じるのを抑制することができる。ひいては、給湯器４０の運転のために系統電源Ｓからの電力を購入してしまうという状況が生じるのを抑制することができる。このため、優先ポイントが大きい運転開始時刻における稼動時間が優先される。

上記条件３について説明する。給湯器４０によって製造される熱量（湯）は、浴槽への給湯等のために、夕方（１７時以降）に多く使われるのが一般的である。このため、運転開始時刻が遅いほど、給湯負荷（浴槽等）による熱需要（給湯器４０によって発生される熱の需要）が高い時間帯（夕方の時間帯）までの時間が短いので、給湯器４０の放熱損失を抑制することができる。このため、優先ポイントが同じ運転開始時刻が存在する場合には、運転開始時刻が遅い稼動時間（すなわち、熱需要が多い時間帯よりも前で、かつ当該時間帯に最も近い稼動時間）が優先される。

図５に示す例においては、運転開始時刻９時、１０時、１１時及び１５時にはゼロフラグは設定されていない。よって、運転開始時刻９時、１０時、１１時及び１５時は、条件（１）を満たす。次に、条件（１）を満たす運転開始時刻９時、１０時、１１時及び１５時の優先ポイントのうち、運転開始時刻１１時の優先ポイント（１４（ｋＷｈ））が最も大きい。よって、条件（２）を満たすのは、開始時刻１１時である。したがって、給湯器４０の稼動時間が１台も決定されていないとすると、ＥＭＳ６０は、運転開始時刻１１時における稼動時間１１〜１３時を、優先順位１位の給湯器４１の稼動時間に決定する。

一方、ステップＳ１０７においてＥＭＳ６０は、ゼロフラグなしの時間帯がないと判定した場合（ステップＳ１０７で「ＮＯ」）、ステップＳ１０９に移行する。

ステップＳ１０９において、ＥＭＳ６０は、全ての時間帯の中から給湯器４０の稼動時間を決定する。この処理において、ＥＭＳ６０は、下記（２）及び（３）の条件を満たす時間を給湯器４０の稼動時間とする。以下の条件（２）及び（３）は上位の条件（数字が小さい条件）ほど優先される。下記（２）及び（３）の条件は、ステップＳ１０８における条件（２）及び（３）と同じである。
（２）運転開始時刻の優先ポイントが最も大きい。
（３）運転開始時刻が遅い。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１０８又はステップＳ１０９の処理を行った後、ステップＳ１１０に移行する。

ステップＳ１１０において、ＥＭＳ６０は、全ての給湯器４０（給湯器４１・４２・４３・４４・４５・４６）の稼動時間を決定したか否かを判定する。ＥＭＳ６０は、全ての給湯器４０の稼動時間を決定しているわけではない（稼動時間を決定していない給湯器４０がある）と判定した場合（ステップＳ１１０で「ＮＯ」）、ステップＳ１０５に処理を戻す。

優先順位１位の給湯器４１の稼働時間が決定した後、ステップＳ１０５に処理が戻された場合、ＥＭＳ６０は、住宅街区Ｔ全体での余剰電力量（総余剰電力量）を更新する。この処理において、ＥＭＳ６０は、稼動時間が決定した給湯器４０（ここでは、給湯器４１）の消費電力量を、当該給湯器４０（給湯器４１）の稼働時間決定前における総余剰電力量から差し引くことにより、総余剰電力量を更新する。

具体的には、優先順位１位の給湯器４１の稼働時間決定前において、１１時の総余剰電力量は５．０ｋＷｈ、１２時の総余剰電力量は３．０ｋＷｈ、１３時の総余剰電力量は６．０ｋＷｈである（図５参照）。そして、優先順位１位の給湯器４１の決定した稼動時間（１１時〜１３時）において、当該給湯器４１の消費電力量（１ｋＷｈ）を差し引く。その結果、１１時の余剰電力量は４．０ｋＷｈ、１２時の余剰電力量は２．０ｋＷｈ、１３時の余剰電力量は５．０ｋＷｈに更新される（図６参照）。

ステップＳ１０６において、ＥＭＳ６０は、更新後の総余剰電力量に基づいて優先ポイントを更新する。例えば運転開始時刻９時の優先ポイントは、稼動時間９〜１１時の各時刻の余剰電力量（１．０ｋＷｈ、５．０ｋＷｈ、４．０ｋＷｈ）の合計である１０（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１０時の優先ポイントは、稼動時間１０〜１２時の各時刻の余剰電力量（４．０ｋＷｈ、２．０ｋＷｈ、５．０ｋＷｈ）の合計である１１（ｋＷｈ）となる。このようにして、運転開始時刻の候補（９〜１５時）の各時刻における優先ポイントを更新する。

また、９時の余剰電力量は１．０ｋＷｈ、１４時の余剰電力量は０．６ｋＷｈであって、住宅Ａ２（優先順位２位）の給湯器４２の定格消費電力量（１．３ｋＷｈ）未満である。このため、ＥＭＳ６０は、稼動時間に９時及び１４時を含む運転開始時刻９、１３及び１４時にゼロフラグを設定し直す。

ステップＳ１０８において、ＥＭＳ６０は、稼働時間が未決定であり、かつ、優先順位が最上位の給湯器、すなわち給湯器４２の稼動時間を決定する。図６に示す例においては、運転開始時刻１０時、１１時及び１２時にはゼロフラグは設定されていない。よって、運転開始時刻１０時、１１時及び１２時は、条件（１）を満たす。次に、条件（１）を満たす運転開始時刻１０時、１１時及び１２時の優先ポイントのうち、運転開始時刻１０時及び１１時の優先ポイントが最も大きい。よって、運転開始時刻１０時及び１１時は、条件（２）を満たす。運転開始時刻１０時及び１１時のうち１１時の方が運転開始時刻が遅いので、運転開始時刻１１時は、条件（３）を満たす。したがって、ＥＭＳ６０は、運転開始時刻１１時における稼動時間１１〜１３時を、住宅Ａ２（優先順位２位）の給湯器４２の稼動時間に決定する。

同様にして、住宅Ａ３〜Ａ６（優先順位３〜６位）の給湯器４０の稼動時間を決定する。

図７に示すように、住宅Ａ２（優先順位２位）の給湯器４２の稼動時間決定後の更新後の総余剰電力量（ステップＳ１０５）に基づいて優先ポイントを更新する。例えば運転開始時刻９時の優先ポイントは、稼動時間９〜１１時の各時刻の余剰電力量（１．０ｋＷｈ、５．０ｋＷｈ、２．７ｋＷｈ）の合計である８．７（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１０時の優先ポイントは、稼動時間１０〜１２時の各時刻の余剰電力量（５．０ｋＷｈ、２．７ｋＷｈ、０．７ｋＷｈ）の合計である８．４（ｋＷｈ）となる。このようにして、運転開始時刻の候補（９〜１５時）の各時刻における優先ポイントを更新する（ステップＳ１０６）。

また、９時の余剰電力量は１．０ｋＷｈ、１２時の余剰電力量は０．７ｋＷｈ、１４時の余剰電力量は０．６ｋＷｈであって、住宅Ａ３（優先順位３位）の給湯器４３の定格消費電力量（１．３ｋＷｈ）未満である。このため、稼動時間に９時、１２時及び１４時を含む運転開始時刻９〜１４時にゼロフラグを設定し直す（ステップＳ１０６）。

したがって、ＥＭＳ６０は、ゼロフラグが設定されていない運転開始時刻１５時における稼動時間１５〜１７時を、住宅Ａ３（優先順位３位）の給湯器４３の稼動時間に決定する（ステップＳ１０８）。

図８に示すように、住宅Ａ３（優先順位３位）の給湯器４３の稼動時間決定後の更新後の総余剰電力量（ステップＳ１０５）に基づいて優先ポイントを更新する。例えば運転開始時刻１３時の優先ポイントは、稼動時間１３〜１５時の各時刻の余剰電力量（３．７ｋＷｈ、０．６ｋＷｈ、２．７ｋＷｈ）の合計である７．０（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１４時の優先ポイントは、稼動時間１４〜１６時の各時刻の余剰電力量（０．６ｋＷｈ、２．７ｋＷｈ、０．７ｋＷｈ）の合計である４．０（ｋＷｈ）となる。このようにして、運転開始時刻の候補（９〜１５時）の各時刻における優先ポイントを更新する（ステップＳ１０６）。

また、１７時の余剰電力量は０．２ｋＷｈであって、住宅Ａ４（優先順位４位）の給湯器４４の定格消費電力量（０．５ｋＷｈ）未満である。このため、稼動時間に１７時を含む運転開始時刻１５時にゼロフラグを設定し直す（ステップＳ１０６）。

したがって、ＥＭＳ６０は、運転開始時刻にゼロフラグが設定されておらず、かつ、優先ポイントが最も大きい運転開始時刻９時における稼動時間９〜１１時を、住宅Ａ４（優先順位４位）の給湯器４４の稼動時間に決定する（ステップＳ１０８）。

図９に示すように、住宅Ａ４（優先順位４位）の給湯器４０の稼動時間決定後の更新後の総余剰電力量（ステップＳ１０５）に基づいて優先ポイントを更新する。例えば運転開始時刻９時の優先ポイントは、稼動時間９〜１１時の各時刻の余剰電力量（０．５ｋＷｈ、４．５ｋＷｈ、２．２ｋＷｈ）の合計である７．２（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１０時の優先ポイントは、稼動時間１０〜１２時の各時刻の余剰電力量（４．５ｋＷｈ、２．２ｋＷｈ、０．７ｋＷｈ）の合計である７．４（ｋＷｈ）となる。このようにして、運転開始時刻の候補（９〜１５時）の各時刻における優先ポイントを更新する（ステップＳ１０６）。

また、９時の余剰電力量は０．５ｋＷｈ、１２時の余剰電力量は０．７ｋＷｈ、１４時の余剰電力量は０．６ｋＷｈ、１６時の余剰電力量は０．７ｋＷｈ、１７時の余剰電力量は０．２ｋＷｈであって、住宅Ａ５（優先順位５位）の給湯器４５の定格消費電力量（１．３ｋＷｈ）未満である。このため、稼動時間に９時、１２時、１４時、１６時及び１７時を含む運転開始時刻９〜１５時にゼロフラグを設定し直す（ステップＳ１０６）。

ゼロフラグが設定されていない運転開始時刻が存在しないため、ＥＭＳ６０は、優先ポイントが最も大きい運転開始時刻１０時における稼動時間１０〜１２時を、住宅Ａ５（優先順位５位）の給湯器４５の稼動時間に決定する（ステップＳ１０９）。

図１０に示すように、住宅Ａ５（優先順位５位）の給湯器４５の稼動時間決定後の更新後の総余剰電力量（ステップＳ１０５）に基づいて優先ポイントを更新する。例えば運転開始時刻９時の優先ポイントは、稼動時間９〜１１時の各時刻の余剰電力量（０．５ｋＷｈ、３．２ｋＷｈ、０．９ｋＷｈ）の合計である４．６（ｋＷｈ）となる。運転開始時刻１０時の優先ポイントは、稼動時間１０〜１２時の各時刻の余剰電力量（３．２ｋＷｈ、０．９ｋＷｈ、−０．６ｋＷｈ）の合計である３．５（ｋＷｈ）となる。このようにして、運転開始時刻の候補（９〜１５時）の各時刻における優先ポイントを更新する（ステップＳ１０６）。

また、１２時の余剰電力量は−０．６ｋＷｈ、１７時の余剰電力量は０．２ｋＷｈであって、住宅Ａ６（優先順位６位）の給湯器４６の定格消費電力量（０．５ｋＷｈ）未満である。このため、稼動時間に１２時及び１７時を含む運転開始時刻１０〜１２時及び１５時にゼロフラグを設定し直す（ステップＳ１０６）。

したがって、ＥＭＳ６０は、運転開始時刻にゼロフラグが設定されておらず、かつ、優先ポイントが最も大きい運転開始時刻１３時における稼動時間１３〜１５時を、住宅Ａ６（優先順位６位）の給湯器４６の稼動時間に決定する（ステップＳ１０８）。

図２に示すステップＳ１１０において、ＥＭＳ６０は、全ての給湯器４０（給湯器４１・４２・４３・４４・４５・４６）の稼動時間を決定したと判定した場合（ステップＳ１１０で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１１１に移行する。

ステップＳ１１１において、ＥＭＳ６０は、利用可能割合と利用割合とを比較し、次の日に優先すべき（稼働時間決定の優先順位を上位とすべき）給湯器４０がないか否かを判定する。ここで、「利用可能割合」とは、ステップＳ１０４で算出されたものである。また、「利用割合」とは、給湯器４０の稼動に必要な消費電力量に対する利用量の割合のことをいう。なお、「利用量」は、総余剰電力量のうち給湯器４０の稼動に実際に利用した電力量を示すものである。すなわち、利用割合は以下の式（２）によって算出される。

「利用割合」＝（利用量）／｛（給湯器の定格消費電力）×（給湯器の必要稼動時間）｝・・・式（２）

ＥＭＳ６０は、利用可能割合と利用割合との比較結果に基づいて、「前日優先度」を設定する。当該前日優先度は、実際の利用割合が予測した利用可能割合を下回った給湯器４０がある場合、当該給湯器４０に設定されるものである。

図１１に示す例においては、住宅Ａ１・Ａ２・Ａ３・Ａ４・Ａ６の給湯器４１・４２・４３・４４・４６の利用割合は１００％、住宅Ａ５の給湯器４５の利用割合は８５％である。よって、全ての住宅Ａの給湯器４０において、実際の利用割合が予測した利用可能割合を上回っている。このため、全ての給湯器４０に「前日優先度」は設定されない。

上述したように、前日優先度が設定された給湯器４０が存在する場合には、翌日の稼動スケジュール決定制御（ステップＳ１０４）において、前日優先度が設定された給湯器４０の方が前日優先度が設定されていない給湯器４０よりも上位となるように優先順位が設定される（図４参照）。

なお、ステップＳ１１１の処理は、余剰電力の実際の利用状況に基づいて行われるものであるので、余剰電力が発生する時間帯以降の時刻（例えば、１９時）になったことを契機に行われる。

ＥＭＳ６０は、ステップＳ１１１の処理を行った後、図２に示す稼動スケジュール制御フローを終了する。このようにして、給湯器４０の稼動時間を、深夜電力時間帯から余剰電力が発生する時間帯（９〜１７時）にシフトさせる。

ＥＭＳ６０は、このようにして決定された稼働スケジュールに従って給湯器４０を稼働させる。

このように、本実施形態に係る電力融通システム１においては、図２に示す稼動スケジュール制御フローを実行することによって、給湯器４０の稼動時間を余剰電力が十分に存在する時間帯にシフトさせることができる。また、給湯器４０の稼働時間を１台ずつ決定するごとに、住宅街区Ｔ全体での余剰電力量（総余剰電力量）を更新し（図２に示すステップＳ１０５）、更新した総余剰電力量に基づいて次の給湯器４０の稼動時間を決定するので、複数の給湯器４０の稼働時間が同じ時間帯に集中するのを抑制することができる。

したがって、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎの発電電力の自家消費率を向上させることができる。これにより、深夜電力の買電単価より太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力の売電単価が低い場合、光熱費の低減を図ることができる。

また、図２に示す稼動スケジュール制御フローにおいては、１台ずつ給湯器４０の稼働時間を決定するが、住宅街区Ｔ全体での余剰電力量（総余剰電力量）は稼働時間を決定するごとに減っていくので、先に稼動時間が決定される給湯器４０ほど太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎの発電電力の自家消費率を向上させることができ、光熱費メリットを享受できる点で有利である。

そこで、図２に示す稼動スケジュール制御フローにおいては、原則、給湯器４０の稼動のために余剰電力をどれだけ利用可能であるかを示す利用可能割合を算出し、当該利用可能割合が大きい給湯器４０ほど上位となるように、給湯器の運転時間を決定する順番（優先順位）を決定する。さらには、前日において、予測した利用可能割合よりも実際の利用割合が下回った場合にも、優先順位が上位となる。したがって、各住宅Ａ間の不公平感を抑制することができる。

以上の如く、本実施形態に係る電力融通システム１は、複数の住宅Ａ（建物）間で電力を融通可能な電力融通システム１であって、前記複数の住宅Ａに設けられ、電力を発電可能であるとともに当該電力を前記複数の住宅Ａの電力負荷Ｈへと供給可能な太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎ（発電部）と、前記複数の住宅Ａに設けられ、前記電力負荷Ｈとは異なるものであって、電力を消費して湯を製造及び貯湯可能な給湯器４０と、前記給湯器４０の稼動時間帯を決定する稼動スケジュール決定制御（稼動時間帯決定制御）を行うＥＭＳ６０（制御部）と、を具備し、前記ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、前記電力負荷Ｈの電力需要及び前記太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電される発電量を所定の時間帯ごとに予測し、予測した前記電力需要及び前記発電量に基づいて各時間帯における余剰電力量を算出し、各時間帯における前記余剰電力量に基づいて前記給湯器４０の稼動時間帯を１台ずつ順次決定するものである。
このように構成されることにより、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎの余剰電力を考慮した給湯器４０の稼働スケジュールを決定することができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、前記複数の住宅Ａの各時間帯における前記余剰電力量の合計である総余剰電力量を算出し、前記複数の住宅Ａの前記給湯器４０のうち１台の前記給湯器４０の稼動時間帯を決定すると、前記総余剰電力量から当該給湯器４０の消費電力量を減算したうえで、次の前記給湯器４０の稼動時間帯を決定するものである。
このように構成されることにより、各住宅Ａの給湯器４０の稼動時間帯を、稼動時間帯が決定済みの給湯器４０の消費電力が反映された余剰電力に基づいて決定することができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、前記総余剰電力量によって前記給湯器４０の消費電力を賄える第一の時間帯（ゼロフラグが設定されていない運転開始時刻における稼動時間）がある場合、当該第一の時間帯の中から前記給湯器４０の稼動時間帯を決定するものである。
このように構成されることにより、太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎで発電された電力だけで給湯器４０を稼動させることができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、前記第一の時間帯のうち、前記給湯器４０の必要稼動時間における前記総余剰電力量が最も大きい第二の時間帯（優先ポイントが大きい運転開始時刻における稼動時間）に前記給湯器４０の稼動時間帯を決定するものである。
このように構成されることにより、余剰電力の予測値が実際の値とずれたとしても、給湯器４０の稼動のために系統電源Ｋからの電力を購入してしまうという状況が生じるのを抑制することができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、前記稼動スケジュール決定制御において、各時間帯における前記余剰電力量を前記住宅Ａごとに予測し、給湯器４０の必要稼働時間（所定の時間帯）において前記給湯器４０の稼動のために前記余剰電力量をどれだけ利用可能であるかを示す利用可能割合を予測し、予測した前記利用可能割合が多いほど上位となるように前記給湯器４０に対して優先順位を決定し、
前記優先順位が上位である順に前記給湯器４０の稼動時間帯を決定するものである。
このように構成されることにより、各住宅Ａの不公平感を抑制することができる。

また、前記ＥＭＳ６０は、決定した前記給湯器４０の稼動時間帯において前記給湯器４０の稼動のために前記余剰電力量を実際にどれだけ利用したかを示す利用割合を算出し、前記稼動スケジュール決定制御において、前記利用割合が予測した前記利用可能割合を下回った前記給湯器４０については、次回の給湯器４０の稼動時間帯の決定において、前記利用割合が予測した前記利用可能割合以上であった前記給湯器４０よりも前記優先順位を上位とするものである。
このように構成されることにより、各住宅Ａの不公平感を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、本実施形態においては、電力融通システム１は住宅に設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、オフィス等に設けられるものであってもよい。

また、本実施形態においては発電部として太陽光発電部１１・１２、・・、１Ｎを例示したが、本発明はこれに限らず、発電可能な種々の機器（例えば、風力発電装置等）を用いることが可能である。

また、本実施形態においては１時間ごとに電力需要等を予測したり、給湯器４０の稼働スケジュールを決定するものとしたが、本発明はこれに限るものではなく、任意の時間帯ごと（例えば、３０分ごとや、２時間ごと等）に当該予測等を行うものであってもよい。

また、本実施形態においては、給湯器４０の優先順位も考慮して、稼働時間を決定するものとしたが、本発明はこれに限るものではない。例えば、予め決められた順番で稼動時間を決定してもよい。

また、本実施形態においては、ステップＳ１０９において、ＥＭＳ６０は、全ての時間帯の中から運転開始時刻の優先ポイントが最も大きい時間帯を給湯器４０の稼働時間とするものとしたが、優先ポイントが最も大きい時間帯が複数ある場合等には、そのうち給湯器４０の稼動台数が少ない時間帯に稼働時間を決定してもよい。

また、本実施形態においては、各住宅Ａに１台ずつ給湯器４０が設置されている例について説明したが、複数の給湯器４０が設置されている住宅Ａがあってもよい。この場合、１つの住宅Ａに設置された複数の給湯器４０については、まとめて稼働時間を決定しても良く、また別々に稼働時間を決定してもよい。いずれの場合も本発明に含まれる。

１ 電力融通システム
１１・１２、・・、１Ｎ 太陽光発電部
４０ 給湯器
６０ ＥＭＳ

Claims (6)

1. 複数の建物間で電力を融通可能な電力融通システムであって、
   前記複数の建物に設けられ、電力を発電可能であるとともに当該電力を前記複数の建物の電力負荷へと供給可能な発電部と、
   前記複数の建物に設けられ、前記電力負荷とは異なるものであって、電力を消費して湯を製造及び貯湯可能な給湯器と、
   前記給湯器の稼動時間帯を決定する稼動時間帯決定制御を行う制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   前記電力負荷の電力需要及び前記発電部で発電される発電量を所定の時間帯ごとに予測し、予測した前記電力需要及び前記発電量に基づいて各時間帯における余剰電力量を算出し、各時間帯における前記余剰電力量に基づいて前記給湯器の稼動時間帯を１台ずつ順次決定する、
   電力融通システム。
2. 前記制御部は、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   前記複数の建物の各時間帯における前記余剰電力量の合計である総余剰電力量を算出し、
   前記複数の建物の前記給湯器のうち１台の前記給湯器の稼動時間帯を決定すると、前記総余剰電力量から当該給湯器の消費電力量を減算したうえで、次の前記給湯器の稼動時間帯を決定する、
   請求項１に記載の電力融通システム。
3. 前記制御部は、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   前記総余剰電力量によって前記給湯器の消費電力を賄える第一の時間帯がある場合、当該第一の時間帯の中から前記給湯器の稼動時間帯を決定する、
   請求項２に記載の電力融通システム。
4. 前記制御部は、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   前記第一の時間帯のうち、前記給湯器の必要稼動時間における前記総余剰電力量が最も大きい第二の時間帯に前記給湯器の稼動時間帯を決定する、
   請求項３に記載の電力融通システム。
5. 前記制御部は、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   各時間帯における前記余剰電力量を前記建物ごとに予測し、
   所定の時間帯において前記給湯器の稼動のために前記余剰電力量をどれだけ利用可能であるかを示す利用可能割合を予測し、予測した前記利用可能割合が多いほど上位となるように前記給湯器に対して優先順位を決定し、
   前記優先順位が上位である順に前記給湯器の稼動時間帯を決定する、
   請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の電力融通システム。
6. 前記制御部は、
   決定した前記給湯器の稼動時間帯において前記給湯器の稼動のために前記余剰電力量を実際にどれだけ利用したかを示す利用割合を算出し、
   前記稼動時間帯決定制御において、
   前記利用割合が予測した前記利用可能割合を下回った前記給湯器については、次回の給湯器の稼動時間帯の決定において、前記利用割合が予測した前記利用可能割合以上であった前記給湯器よりも前記優先順位を上位とする、
   請求項５に記載の電力融通システム。

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