JP2023037554A - 取引支援装置、取引支援方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、実施形態に係る余剰電力取引支援システムの一例を示す図である。図1に示す余剰電力取引支援システム100は、1つ又は複数の自家発電事業者1と、小売電気事業者2と、によって構成される。
次に自家発電事業者1が発電した余剰電力の取引について、図2A~2Cを用いて説明する。
図2Aは、従来の余剰電力の扱いについて説明する図である。図2Aのグラフの縦軸は電力(kW)、横軸は時間を示す。図2Aのグラフ21は、自家発電事業者1における発電の予測を示し、グラフ22は、自家発電事業者1における電力需要の予測を示す。自家発電事業者1は、未来の所定期間における電力の需要予測を行って、発電の予測値に追従する電力を発電するように発電設備の運転を行う。発電予測通りに発電を行ったとすると、グラフ21がグラフ22を上回った期間では余剰電力が発生し、グラフ22がグラフ21を上回った期間(例えば、6/1の前後の期間)では電力不足が発生する。電力不足が発生すると、自家発電事業者1は、小売電気事業者2から電力を購入する。従来、図2Aの例のように年間のうちのわずかな期間でしか電力を購入しない場合でも、購入した電力のピークに合わせた基本料金で小売電気事業者2と年間契約を結ばなければならないことが多く、その反面、自家発電事業者1の余剰電力を小売電気事業者2などが扱う方法は存在しなかった。例えば、余剰電力は、外販するとしても市場価格の変動リスクが伴うため、安定した収益源として活用することが難しかった。つまり、自家発電事業者1にとっては、余剰電力は製造コストであって、なるべく切り詰めるべき対象として認識されていた。その結果、自家消費やオンサイトでの消費などによる電力の需要予測を精度よく行い、予測した需要に追従する運転を行うことで余剰電力の発生を抑制していた。しかし、電力需要に追従させるように自家発電設備の運転を行うことは手間がかかり負担になっていた。これらの課題に対し、本実施形態では、余剰電力取引支援システム100によって、余剰電力の安定的な取引を実現することで、自家発電事業者1における余剰電力の収益化と負荷追従(電力需要追従)運転からの開放を図る。次に図2Bを用いて、余剰電力の収益化と、負荷追従運転からの開放を図る方法について説明する。
取引支援装置10は、自家発電事業者1と小売電気事業者2との間の電力取引に関する適切な契約条件の検討を支援する機能を有する。図1に示すように、取引支援装置10は、入力受付部11と、需要予測部12と、自家発電予測部13と、計算部14と、出力部15と、記憶部16と、を備える。
出力部15は、計算部14による計算結果を表示装置や電子ファイル等へ出力する。また、出力部15は、計算部14による計算結果をグラフ化した画像を生成し、生成した画像を表示装置等へ出力する。
記憶部16は、入力受付部11が受け付けた情報、計算に用いるプログラムや計算過程および計算結果の情報、電力需要予測モデル、発電電力予測モデルなどを記憶する。
図3は、実施形態に係る余剰電力取引のシミュレーション処理の一例を示すフローチャートである。図4は、実施形態に係る余剰電力取引のシミュレーション処理の一例を示す図である。図3、図4を参照して、1又は複数の自家発電事業者1と小売電気事業者2の余剰電力取引に関する契約条件の設定を効率的に行う処理について説明する。
まず、小売電気事業者2が、各種の計算パラメータを取引支援装置10へ設定する(図3のステップS1)。入力受付部11は、設定された計算パラメータを取得し、記憶部16に書き込んで保存する。計算パラメータとは、需要予測に用いるパラメータ(例えば、将来の1年間における設備Aの運転計画、設備Aの運転環境に関する情報の予測値)、発電電力予測に用いるパラメータ(例えば、将来の1年間における発電設備の運転計画、発電設備の運転環境に関する情報の予測値、予測開始日前日の発電電力の実績値)、余剰電力の取引単価(例えば、XX円/kWh、XX円/kW)、不足電力の取引単価(例えば、XX円/kWh、XX円/kW)、発電電力の予測や取引単価の設定に用いる区切り設定、定期点検や修理期間、などの情報である。区切り設定とは、例えば、1月の昼間、1月の夜間、2月の昼間、2月の夜間、・・・・、12月の昼間、12月の夜間といった月別および昼夜の区切りである。また、区切り設定は、春(3月~5月)の0~4時、5~9時、・・・、冬(11月~2月)の14~18時、19~23時といった季節別および時間帯別の区切りでもよいし、月別および時間帯別の区切りであってもよい。これらの区切りによって分割された小期間ごとに取引単価(電気料金が高い期間は高く設定し、安い期間は安く設定する等)を設定することができる。また、小期間を契約の単位期間(図2Cで例示した月次契約)とすることができる。なお、取引単価は、取引に係る電力の大きさの範囲に応じて設定されてもよい(例えば、取引する余剰電力がX1~X2kWの場合はX3円/kWなど。)。
図5に、余剰電力取引におけるリスク分析処理の一例を示す。図5に示す処理は、図3のステップS6(小期間ごとに取引量を設定)、ステップS7(小期間ごとに取引金額を計算)に関して実行される。例えば、図3のステップS4やステップS5の後に、図6に示す一連の処理が実行されてもよい。まず、ユーザの指示に基づいて、計算部14が、ステップS4で計算された単位時間ごと(例えば、30分ごと)の余剰電力と不足電力に基づいて、単位時間ごとの余剰電力量の分布を評価する(ステップS21)。ここで、図6を参照する。
(A)余剰電力が安定し、かつ、電力価格が安定していない(高騰する)小期間。
(B)余剰電力が安定し、かつ、電力価格が安定している小期間。
(C)余剰電力が安定せず、かつ、電力価格が安定している小期間。
(D)余剰電力が安定せず、かつ、電力価格が安定していない(高騰する)小期間。
これらのリスク類型への分類は、小期間ごとに行うことが契約条件の合理性を高める上で望ましい。
前提として、図3、図4に例示する処理が完了して、1又は複数の自家発電事業者1との余剰電力の取引に関する契約条件(例えば月ごとの余剰電力の取引量、単価)が決定しているとする。
図11は、実施形態に係る電力活用のための処理の一例を示すフローチャートである。
まず、計算部14が、各発電事業者による発電量予測値を合計する(ステップS31)。運用フェーズでは、自家発電事業者1による余剰電力に係る電力量だけではなく、一般発電事業者による発電電力量の予測値に自家発電事業者1による余剰電力の予測値を加えた電力量の予測値を計算する。例えば、入力受付部11は、電力調達先の全ての一般発電事業者それぞれが発電する30分ごと1年分の電力量の予測値を取得する。自家発電予測部13は、各自家発電事業者1による30分ごとの1年分の発電電力を予測し、需要予測部12は、各自家発電事業者1における30分ごとの1年分の電力需要を予測し、計算部14が、これらの予測に基づいて、30分ごとの1年分の余剰電力を計算し、30分ごとの1年分の余剰の電力量に換算する。計算部14は、全ての一般発電事業者による発電電力量の予測値と、全ての自家発電事業者1による余剰電力量の予測値を合計する。
以上説明したように、本実施形態の取引支援装置10によれば、自家発電事業者1の余剰電力の予測値を基に図3、図4を参照して説明したシミュレーションを行うことで、余剰電力取引の契約条件を効率的に設定することができる。これにより、自家発電事業者1が有する発電設備の能力を有効に活用し、その利用効率を向上し、安定した収益源とすることができる。また、これまでは活用されることの少なかった1又は複数の自家発電事業者1が発電した電力を安定電源として調達することで、小売電気事業者2における購入電力の予見性を高めて、電力の調達リスクを軽減することができる。また、取引支援装置10によれば、小売電気事業者2が購入した余剰電力の売り先を最適化(収益を最大化、長期的な視点で収益化)することができる。これにより、小売電気事業者2における収益性を高めて、その事業効率を改善することができる。
コンピュータ900は、CPU901、主記憶装置902、補助記憶装置903、入出力インタフェース904、通信インタフェース905を備える。
取引支援装置10は、コンピュータ900に実装される。そして、上述した各機能は、プログラムの形式で補助記憶装置903に記憶されている。CPU901は、プログラムを補助記憶装置903から読み出して主記憶装置902に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、CPU901は、プログラムに従って、記憶領域を主記憶装置902に確保する。また、CPU901は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置903に確保する。
各実施形態に記載の取引支援装置、取引支援方法及びプログラムは、例えば以下のように把握される。
これにより、自家発電事業者1と小売電気事業者2などとの間の余剰電力取引に関するシミュレーションを行うことで、取引の契約条件を検討することができる。
これにより、余剰電力を精度よく予測することができる。
これにより、余剰電力取引における自家発電事業者の収益、小売電気事業者2などのコストを計算することができる。
これにより、公平な取引の契約条件を検討することができる。
これにより、小売電気事業者2などは、購入した余剰電力を活用することができる。
これにより、小売電気事業者2などが、購入した余剰電力を容量市場に入札する場合に、その入札条件を設定することができる。
これにより、自家発電事業者1と小売電気事業者2は、余剰電力のばらつき(安定性)に応じた取引量を決定することができる。
これにより、自家発電事業者1と小売電気事業者2は、外部リスクに応じた取引金額を決定することができる。
これにより、自家発電事業者1と小売電気事業者2は、余剰電力と外部リスクの安定性に応じて契約条件を決定することができる。
これにより、小売電気事業者2は、事業の効率化を図ることができる。
Claims (12)
- 1つ又は複数の自家発電事業者が発電する余剰電力の取引を支援する取引支援装置であって、
前記自家発電事業者が発電する単位時間ごとの余剰電力の予測値を取得する手段と、
前記自家発電事業者と取引事業者との間の前記余剰電力の取引単価を取得する手段と、
前記自家発電事業者と前記取引事業者との間で取引する所定の単位契約期間ごとの前記余剰電力を設定する手段と、
前記設定された余剰電力の取引金額を算出する手段と、
を備える取引支援装置。 - 前記自家発電事業者が発電する前記単位時間ごとの電力を予測する手段と、
前記自家発電事業者が消費する前記単位時間ごとの電力を予測する手段と、
をさらに備える請求項1に記載の取引支援装置。 - 前記自家発電事業者が発電する単位時間ごとの電力の不足分を取得する手段と、
前記不足分を前記取引事業者から購入するために必要な金額を算出する手段と、
をさらに備える請求項1または請求項2に記載の取引支援装置。 - 前記取引単価を取得する手段は、時期および時間帯ごとに設定された取引単価を取得する、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記取引事業者が1つ又は複数の前記自家発電事業者から購入した前記余剰電力の販売先ごとの販売単価を取得する手段と、
前記取引事業者が、購入した前記余剰電力を前記販売先に分配して販売する場合に、その収益を最大化する分配方法を算出する手段と、
をさらに備える請求項1から請求項4の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記取引事業者が、1つ又は複数の前記自家発電事業者から購入した前記余剰電力を容量市場に入札する場合に、購入した前記余剰電力から需要家への供給義務分を減算した残りの前記余剰電力に基づいて、時間帯ごとに前記容量市場に供給可能な電力を算出する手段、
をさらに備える請求項1から請求項5の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記単位契約期間ごとに、取得された前記単位時間ごとの前記余剰電力の予測値の分布を計算する手段と、
前記単位契約期間を時系列に並べ、それぞれの前記単位契約期間ごとに当該単位契約期間における前記余剰電力の予測値の分布を表示した第1のグラフを生成する手段と、
前記第1のグラフを出力する手段と、
をさらに備える請求項1から請求項6の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記単位時間ごとの前記余剰電力の取引に係る1つ又は複数の外部リスクの予測値又は実績値を取得する手段と、
前記単位契約期間ごとに、取得された前記単位時間ごとの1つ又は複数の前記外部リスクの予測値又は実績値の分布を計算する手段と、
前記単位契約期間を時系列に並べ、それぞれの前記単位契約期間ごとに当該単位契約期間における1つ又は複数の前記外部リスクの予測値又は実績値の分布を表示した第2のグラフを生成する手段と、
前記第2のグラフを出力する手段と、
をさらに備える請求項1から請求項7の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記単位契約期間ごとに、取得された前記単位時間ごとの前記余剰電力の予測値の分布を計算する手段と、
前記単位時間ごとの前記余剰電力の取引に係る1つ又は複数の外部リスクの予測値又は実績値を取得する手段と、
前記単位契約期間ごとに、取得された前記単位時間ごとの1つ又は複数の前記外部リスクの予測値又は実績値の分布を計算する手段と、
前記単位契約期間ごとに、前記余剰電力の予測値の分布に基づいて、当該単位契約期間における前記余剰電力の安定性を評価する手段と、
前記単位契約期間ごとに、1つ又は複数の前記外部リスクの予測値又は実績値の分布に基づいて、当該単位契約期間における1つ又は複数の前記外部リスクの安定性を評価する手段と、
同一の前記単位契約期間ごとの前記余剰電力の前記安定性および1つ又は複数の前記外部リスクの前記安定性に基づいて、前記単位契約期間を、前記余剰電力および1又は複数の前記外部リスクの各々が安定か又は不安定かに応じてできる、前記余剰電力および1又は複数の前記外部リスクの前記安定性に関する全ての組合せの何れかに分類する手段と、
前記単位契約期間ごとに前記分類した結果を出力する手段と、
をさらに備える請求項1から請求項6の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 前記取引事業者が電力を調達する全ての一般発電事業者について、それぞれの前記一般発電事業者が発電する電力量の所定の予測対象期間における予測値である第1の予測値を取得する手段と、
前記取引事業者が余剰電力を調達する全ての前記自家発電事業者について、それぞれの前記自家発電事業者が発電する余剰電力量の前記予測対象期間における予測値である第2の予測値を取得する手段と、
前記取引事業者が電力を供給する全ての需要家について、当該需要家による電力量の需要の前記予測対象期間における予測値である第3の予測値を取得する手段と、
全ての前記一般発電事業者についての前記第1の予測値と、全ての前記自家発電事業者についての前記第2の予測値と、を合計する手段と、
全ての前記需要家についての前記第3の予測値を合計する手段と、
前記第1の予測値を合計した結果と、前記第2の予測値を合計した結果と、前記第3の予測値を合計した結果と、を出力する手段と、
をさらに備える請求項1から請求項9の何れか1項に記載の取引支援装置。 - 1つ又は複数の自家発電事業者が発電する余剰電力の取引を支援する取引支援方法であって、
前記自家発電事業者が発電する単位時間ごとの余剰電力の予測値を取得するステップと、
前記自家発電事業者と取引事業者との間の前記余剰電力の取引単価を取得するステップと、
前記自家発電事業者と前記取引事業者との間で取引する所定の単位契約期間ごとの前記余剰電力を設定するステップと、
前記設定された余剰電力の取引金額を算出するステップと、
を有する取引支援方法。 - コンピュータに、
1つ又は複数の自家発電事業者が発電する余剰電力の取引を支援する処理であって、
前記自家発電事業者が発電する単位時間ごとの余剰電力の予測値を取得するステップと、
前記自家発電事業者と取引事業者との間の前記余剰電力の取引単価を取得するステップと、
前記自家発電事業者と前記取引事業者との間で取引する所定の単位契約期間ごとの前記余剰電力を設定するステップと、
前記設定された余剰電力の取引金額を算出するステップと、
を有する処理を実行させるプログラム。
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野村 一平: "世帯間の電力融通問題における個人情報守秘を考慮した制御方式", 電気学会研究会資料, JPN6022028089, 10 March 2014 (2014-03-10), JP, pages 15 - 20, ISSN: 0004916365 * |
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