JP2023155652A - Energy management device, energy management system, energy management method, and energy management program - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、エネルギー管理装置、エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、およびエネルギー管理プログラムに関する。 The present disclosure relates to an energy management device, an energy management system, an energy management method, and an energy management program.
特許文献1は、外部の電力供給源と並列に接続された蓄電池を管理する制御装置の例を開示する。制御装置において、電力供給源の電力供給が停止した場合に備えて蓄電池に確保させるべき停電時確保蓄電容量が入力される。制御装置において、電力供給源の電力を蓄電池に充電する充電時間帯が入力される。制御装置は、入力された充電時間帯に蓄電池に充電させる。制御装置は、新たに入力された変更後の停電時確保蓄電容量が蓄電池の蓄電容量よりも大きい場合、充電時間帯入力部が入力した充電時間帯であるか否かに関わらず、変更後の停電時確保蓄電容量まで蓄電池を充電する。
蓄電池は、充放電によって劣化しうる。蓄電池の劣化は、蓄電池の寿命に影響する。しかしながら、特許文献1の制御装置において、蓄電池などの制御対象設備の寿命などの影響は、長期の運用期間にわたる運用コストとして考慮されない。このため、制御対象設備に対して運用期間にわたって不経済な運転制御が行われる可能性がある。
Storage batteries can deteriorate due to charging and discharging. Deterioration of a storage battery affects its lifespan. However, in the control device of
本開示は、このような課題の解決に係るものである。本開示は、制御対象設備に対して運用期間にわたって経済的な運転制御を行うエネルギー管理装置、エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、およびエネルギー管理プログラムを提供する。 The present disclosure relates to solving such problems. The present disclosure provides an energy management device, an energy management system, an energy management method, and an energy management program that economically control the operation of equipment to be controlled over an operation period.
本開示に係るエネルギー管理装置は、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、を備え、前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する。 The energy management device according to the present disclosure collects information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of energy stored from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy. a data acquisition unit that acquires data including the data, an operation planning unit that creates an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired by the data acquisition unit, and procurement of energy from outside when following the operation plan. a procurement cost calculation unit that calculates a cost; an operation cost estimation unit that estimates an operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled equipment; an equipment control unit that controls the plurality of controlled equipment based on a plan, the operation planning unit tentatively determining the operation plan based on the procurement cost, and then modifying the operation plan based on the operation cost. Create by doing.
本開示に係るエネルギー管理システムは、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備と、エネルギーの調達先の情報を収集する統合管理装置と、前記複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得部と、前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、前記統合管理装置が収集する情報に基づいて、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、を備え、前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する。 The energy management system according to the present disclosure includes a plurality of control target facilities including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy, an integrated management device that collects information on energy procurement sources, and a plurality of control target equipment that collects information on energy procurement sources. a data acquisition unit that acquires data including at least one of information on energy demand, supplyable energy, and storage capacity from equipment; an operation planning unit that creates an operation plan; a procurement cost calculation unit that calculates the cost of procuring energy from the outside when following the operation plan based on information collected by the integrated management device; and the plurality of controlled equipment. an operation cost estimation unit that estimates an operation cost during a preset operation period when following the operation plan; and an equipment control unit that controls the plurality of controlled equipment based on the operation plan. and, the operation planning unit creates the operation plan by tentatively determining the operation plan based on the procurement cost and then modifying it based on the operation cost.
本開示に係るエネルギー管理方法は、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、を備え、前記運転計画ステップは、前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、を含む。 The energy management method according to the present disclosure collects information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of energy stored from a plurality of equipment to be controlled including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy. a data acquisition step of acquiring data including data, an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step, and procurement of energy from outside when following the operation plan. a procurement cost calculation step of calculating a cost; an operation cost estimation step of estimating an operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled equipment; an equipment control step of controlling the plurality of equipment to be controlled based on a plan, and the operation planning step includes a provisional determination step of provisionally determining the operation plan based on the procurement cost; and a modification step of modifying the tentatively determined operation plan based on the operation cost.
本開示に係るエネルギー管理プログラムは、コンピュータに、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得ステップと、前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、を実行させる、エネルギー管理プログラムであり、前記運転計画ステップは、前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、を含む。 The energy management program according to the present disclosure allows a computer to determine at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of energy stored from a plurality of equipment to be controlled including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy. a data acquisition step of acquiring data including information on the data; an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step; a procurement cost calculation step of calculating an energy procurement cost; and an operation cost estimation step of estimating the operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of control target facilities. , an equipment control step of controlling the plurality of control target equipment based on the operation plan, and the operation plan step tentatively determines the operation plan based on the procurement cost. The method includes a provisional determination step, and a modification step of modifying the operation plan tentatively determined in the provisional determination step based on the operation cost.
本開示に係るエネルギー管理装置、エネルギー管理システム、エネルギー管理方法、またはエネルギー管理プログラムによれば、制御対象設備に対して運用期間にわたって経済的な運転制御が行われるようになる。 According to the energy management device, energy management system, energy management method, or energy management program according to the present disclosure, economical operation control can be performed over the operation period for equipment to be controlled.
本開示の対象を実施するための形態について添付の図面を参照しながら説明する。各図において、同一または相当する部分には同一の符号を付して、重複する説明は適宜に簡略化または省略する。なお、本開示の対象は以下の実施の形態に限定されることなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態の任意の構成要素の変形、または実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Modes for implementing the subject matter of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. In each figure, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and overlapping explanations are simplified or omitted as appropriate. Note that the subject of the present disclosure is not limited to the following embodiments, and modifications of any constituent elements of the embodiments or modifications of any constituent elements of the embodiments may be made without departing from the spirit of the present disclosure. Can be omitted.
実施の形態1.
図1は、実施の形態に係るエネルギー管理システム1の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an
エネルギー管理システム1は、エネルギー管理システム1が適用される施設、事業所、工場、または地域などで消費または生産されるエネルギーの管理などを行うシステムである。エネルギー管理システム1は、外部の調達先からエネルギーを調達する。外部の調達先は、例えばエネルギーとして商用の交流電力を供給する電力会社などである。エネルギー管理システム1は、管理するエネルギーの形を限定しない。エネルギー管理システム1は、電力の他に、例えば冷熱または燃料ガスもしくは水素などの形のエネルギーを管理してもよい。エネルギー管理システム1は、統合管理装置2と、複数の制御対象設備3と、エネルギー管理装置4と、を備える。
The
統合管理装置2は、例えば1つまたは複数のサーバコンピュータなどで構成される。統合管理装置2の機能の一部または全部は、クラウドサービス上の記憶または処理のリソースなどによって実装されるものであってもよい。統合管理装置2は、例えば、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、当該プログラムに従って動作することで各機能を実行する。当該プログラムを記録する記録媒体は、例えば統合管理装置2に内蔵されるものであってもよいし、統合管理装置2に接続されるものであってもよいし、または統合管理装置2と通信する外部装置に接続されるものであってもよい。
The
統合管理装置2は、エネルギー管理システム1の全体に係る情報などの管理を行う。統合管理装置2は、エネルギーの調達先の情報として、例えば調達単価の情報を調達先などから収集する。調達単価は、電力量などのエネルギーの単位量を調達する際の価格である。調達単価の情報は、例えば電力会社が供給する電力の電力単価などの情報である。調達単価は、調達メニューによって定められる。調達メニューは、調達先が予め用意して提示するメニューから選択するものであってもよいし、調達先との個別契約によるものであってもよい。調達メニューは、一定の調達単価を提示するものであってもよいし、エネルギーの消費時間帯などの条件によって変動する調達単価を提示するものであってもよいし、経時変化するエネルギーの市場価格に連動する調達単価を提示するものであってもよい。統合管理装置2は、例えば市場価格に連動する調達単価などの動的な調達単価に対して、例えば過去の履歴などに基づく調達単価の将来予測を行ってもよい。
The integrated
各々の制御対象設備3は、エネルギー管理システム1の管理下に置かれる設備である。制御対象設備3は、例えば、エネルギーを生産または変換する設備を含んでもよい。制御対象設備3は、例えば、太陽光を電力などのエネルギーに変換する太陽光設備3aを含む。制御対象設備3は、例えば、燃料などを電力および熱などのエネルギーに変換する熱電併給設備、すなわちCGS設備3b(CGS:Co-Generation System)を含む。制御対象設備3は、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備を含む。貯蔵設備は、例えば、電力としてエネルギーを貯蔵する蓄電池設備3cを含む。貯蔵設備は、冷熱またはその他の形でエネルギーを貯蔵してもよい。制御対象設備3は、外部の供給源から供給されるエネルギーを消費する消費設備を含む。消費設備は、例えば、空調設備3d、給湯設備3e、照明設備3f、換気設備3g、および昇降機設備3hを含む。空調設備3dまたは給湯設備3eは、熱としてエネルギーを貯蔵する貯蔵設備を兼ねてもよい。制御対象設備3は、例えば電力の分配などを行う分電盤3iを含んでもよい。制御対象設備3は、その他の設備を含んでもよい。
Each controlled
複数の制御対象設備3は、管理者などによって管理されている。管理者は、制御対象設備3の所有者などであってもよいし、管理会社または保守会社などであってもよい。管理者は、例えば管理端末5などを通じて制御対象設備3の管理を行う。管理端末5は、例えば、パーソナルコンピュータまたはスマートフォンなどの汎用の情報端末などである。管理端末5は、統合管理装置2、一部もしくは全部の制御対象設備3、またはエネルギー管理装置4などのエネルギー管理システム1の装置に、例えばインターネットまたは電話回線網などの通信網を通じて接続される。
The plurality of controlled
エネルギー管理装置4は、例えば1つまたは複数のサーバコンピュータなどで構成される。エネルギー管理装置4の機能の一部または全部は、クラウドサービス上の記憶または処理のリソースなどによって実装されるものであってもよい。エネルギー管理装置4は、例えば、記録媒体に記録されたプログラムを読み込み、当該プログラムに従って動作することで各機能を実行する。当該プログラムを記録する記録媒体は、例えばエネルギー管理装置4に内蔵されるものであってもよいし、エネルギー管理装置4に接続されるものであってもよいし、またはエネルギー管理装置4と通信する外部装置に接続されるものであってもよい。
The
エネルギー管理装置4は、例えばBEMS(Building Energy Management System)などの機能を搭載する。エネルギー管理装置4は、管理対象とする複数の制御対象設備3において消費または生産されるエネルギーの管理などを行う装置である。エネルギー管理装置4において、エネルギーを調達する調達先および調達メニューが設定されている。調達先および調達メニューは、例えば、制御対象設備3の管理者によって管理端末5を通じて設定される。エネルギー管理装置4は、例えば、エネルギー管理システム1が適用される事業所、工場、または地域などに設けられた施設などに適用される。ここで、エネルギー管理装置4が適用される施設は、例えば、屋内施設もしくは屋外施設、またはこれらを複合した施設などである。エネルギー管理装置4が適用される施設は、例えば、1つまたは複数の建物などからなる。エネルギー管理装置4が適用される施設は、例えば、建物などの一部であってもよい。エネルギー管理装置4が管理対象とする制御対象設備3は、例えば、エネルギー管理装置4が適用される施設に設けられる。なお、例えばエネルギー管理システム1が適用される事業所、工場、または地域などが複数の施設を含む場合に、エネルギー管理システム1は各々の施設に適用される複数のエネルギー管理装置4を含んでもよい。エネルギー管理装置4は、データ取得部40と、運転履歴記憶部41と、気象情報取得部42と、運転計画部43と、調達コスト算出部44と、運用コスト推定部45と、劣化推定部46と、故障推定部47と、提示部48と、設備制御部49と、を備える。
The
データ取得部40は、エネルギー管理装置4が管理対象とする各々の制御対象設備3からデータを取得する機能を搭載する部分である。データ取得部40は、例えば、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、エネルギーの貯蔵可能量を含むデータを取得してもよい。データ取得部40は、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかを導出可能なデータを取得してもよい。
The
データ取得部40は、例えば、空調設備3dから、運転時間、運転開始および運転停止の回数、警報回数、ならびにエンタルピーなどの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、換気設備3gから、運転時間、運転開始および運転停止の回数、ならびに警報回数などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、照明設備3fから、運転時間、運転開始および運転停止の回数、ならびに警報回数などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、給湯設備3eから、運転時間、運転開始および運転停止の回数、警報回数、貯湯量、ならびに沸上げ時間などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、昇降機設備3hから、運転時間、運転開始および運転停止の回数、ならびに警報回数などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、太陽光設備3aから、運転時間、警報回数、発電量、および発電効率などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、蓄電池設備3cから、蓄電量、稼働時間、および運転サイクル数などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、CGS設備3bから、稼働コスト、および警報回数などの情報を含むデータを取得する。データ取得部40は、例えば、分電盤3iから、制御対象設備3ごとの消費電力などの情報を含むデータを取得する。
The
運転履歴記憶部41は、各々の制御対象設備3の運転履歴を記憶する部分である。運転履歴記憶部41は、例えば、データ取得部40が各々の制御対象設備3から取得したデータを運転履歴として蓄積して記憶する。
The operation
気象情報取得部42は、制御対象設備3が設けられる場所についての気象情報を取得する機能を搭載する部分である。制御対象設備3が設けられる場所は、例えば、当該制御対象設備3を管理対象とするエネルギー管理装置4が適用される施設が設けられた地域などである。気象情報は、これまでに観測された気象履歴、または将来の気象予報の一方または両方の情報を含む。気象情報は、例えば、気温および湿度などの情報を含む。気象情報取得部42は、例えば外部の気象情報サービスなどから気象情報を取得する。
The weather
運転計画部43は、制御対象設備3の運転計画を作成する機能を搭載する部分である。運転計画部43は、データ取得部40が取得するデータに基づいて運転計画を作成する。運転計画は、各々の制御対象設備3の運転開始もしくは運転停止のタイミング、運転時の出力、または運転モードなどを規定する。運転時の出力は、例えば、消費設備における消費エネルギー量に対応する。運転時の出力は、例えば、電力の充放電量などの貯蔵設備におけるエネルギーの入出力量に対応する。制御対象設備3の運転モードは、例えば、エネルギーの消費量を抑えることをより優先して制御対象設備3を運転する省エネルギーモード、または利用者の利便性などのパフォーマンスを高めることをより優先して制御対象設備3を運転する高パフォーマンスモードなどを含む。昇降機設備3hは、高パフォーマンスモードとして、例えば、一部のエレベーターをスリープモードに移行させて、消費電力を低下する運転としてもよい。照明設備3fは、省エネルギーモードとして、例えば、利用者の操作によって点灯した際の明るさの上限値を抑える運転モードで運転されてもよい。運転計画は、例えば計画期間に対して作成される。計画期間は、例えば1日などの短期の期間である。運転計画は、例えば、計画期間のうちの時間帯ごとの出力または運転モードなどを規定する。
The
調達コスト算出部44は、外部の供給源からのエネルギーの調達コストを算出する機能を搭載する部分である。調達コスト算出部44は、各々の制御対象設備3が運転計画部43の作成した運転計画に従う場合の調達コストを算出する。調達コスト算出部44は、調達コストの算出において、統合管理装置2が収集した調達先の情報を参照する。調達コスト算出部44は、例えば、エネルギー管理装置4が現在採用している調達先および調達メニューを統合管理装置2に提示することで、当該調達メニューに対応する調達単価を統合管理装置2から取得する。なお、エネルギー管理装置4が採用している調達先および調達メニューの情報は、統合管理装置2において管理されていてもよい。調達コスト算出部44は、例えば、運転計画に従う場合に必要なエネルギーの調達量を算出し、算出した調達量および調達単価に基づいて調達コストを算出する。
The procurement
運用コスト推定部45は、制御対象設備3の一部または全部について、運用期間の間の運用コストを推定する機能を搭載する部分である。運用期間は、予め設定された長期の期間である。運用期間は、例えば運転計画の計画期間より長い期間に設定される。運用期間は、例えば、いずれかの制御対象設備3の寿命または償却期間などに相当する期間として設定される。運用コストは、例えば、制御対象設備3の劣化などの運転履歴の蓄積によって変化するコストを含む。運用コストは、制御対象設備3の劣化などによって必要になる部品交換のコスト、または、制御対象設備3の劣化などによって発生確率が上昇する故障の修理のコストなどの保守点検コストを含んでもよい。運用コスト推定部45は、各々の制御対象設備3が運転計画部43の作成した運転計画に従う場合の運用コストを、例えば次のように推定する。
The operation cost estimating
運用コスト推定部45は、例えば、各々の制御対象設備3について、作成された運転計画に従う運転と同様の運転が運用期間にわたって行われる場合の運用コストを推定する。例えば、各々の制御対象設備3について作成された運転計画が運転頻度などの運転指標によって特徴づけられる場合に、運用コスト推定部45は、当該運転指標で特徴づけられる運転が運用期間にわたって継続されるものとして運用コストを推定する。運転指標は、例えば、制御対象設備3の運転開始もしくは運転終了の回数などを含む。運転指標は、貯蔵設備におけるエネルギーの貯蔵および放出の回数などを含んでもよい。当該運転指標は、例えば、蓄電池設備3cにおける充放電のサイクル数などである。また、運用コスト推定部45は、各々の制御対象設備3の運転履歴に基づいて、推定する運用コストの補正などを行ってもよい。運用コスト推定部45は、例えば、運転履歴に基づく運転指標の実績値を統計処理した平均値、分散、またはその他の統計量などを用いて運用コストの補正などを行う。
The operation cost
なお、制御対象設備3は、運転履歴によって寿命が変化することがある。制御対象設備3の寿命の時期において、当該制御対象設備3の廃棄および新設などの更新コストが発生する。更新コストの大きさ自体の変動がない場合であっても、寿命の増減によって運転可能な期間が変動するので、運転可能な期間あたりの更新コストは変動する。このため、運用コスト推定部45は、制御対象設備3の導入コストまたは更新コストと、運転履歴を踏まえた推定寿命および運転履歴を踏まえた日々の運用コストとを合わせて計算してもよい。例えば、運用コスト推定部45は、積極運用による運用コストの低減効果と、積極運用による寿命の短縮化の合計評価と、延命運転による運用コストの増分と、寿命の延長化との合計での評価を比較し、運用コストを推定してもよい。運用コスト推定部45は、制御対象設備3の更新コストを寿命で割った値などを運用コストに含めて推定してもよいし、寿命そのものを運用コストの1つの表現として推定してもよい。あるいは、更新コストの発生時期は寿命によって変動しうるので、運用コスト推定部45は、更新コストの発生時期に基づいて、更新コストの将来価値を現在価値に割り引いた値を運用コストに含めて推定してもよい。
Note that the life of the controlled
劣化推定部46は、制御対象設備3の運用期間にわたる劣化を推定する機能を搭載する部分である。制御対象設備3の劣化は、制御対象設備3の摩耗もしくは消耗、または制御対象設備3の機能低下などを含む。劣化推定部46が推定する制御対象設備3の劣化は、例えば運用コスト推定部45における運用コストの推定などに用いられる。制御対象設備3の劣化は、例えば、劣化により必要な性能が得られなくなる予想時期を当該制御対象設備3の更新のタイミングとして、制御対象設備3の運用期間を踏まえた運用コストの試算に用いられる。劣化推定部46は、制御対象設備3として、例えば貯蔵設備の劣化を推定する。貯蔵設備の劣化は、貯蔵可能量の低下などの機能低下を含んでもよい。
The
貯蔵設備の劣化は、例えば、エネルギーの貯蔵および放出によって生じる。このとき、劣化推定部46は、エネルギーの貯蔵および放出の回数などの運転指標に基づいて、貯蔵設備の劣化を推定する。劣化推定部46は、例えば、各々の制御対象設備3が運転計画部43の作成した運転計画に従う場合の劣化を、運用コスト推定部45と同様に運転指標などを用いて推定する。
Degradation of storage equipment occurs, for example, due to the storage and release of energy. At this time, the
また、貯蔵設備の劣化は、例えば、気象条件などの運転環境の変化によって生じる。このとき、劣化推定部46は、気象情報取得部42が取得した気象情報を用いて貯蔵設備の劣化を推定する。劣化推定部46は、例えば、気象情報に基づいて、貯蔵設備の運転環境の雰囲気温度を推定する。劣化推定部46は、推定した雰囲気温度に基づいて、蓄電池設備3cなどの貯蔵設備の劣化を推定する。
Furthermore, deterioration of storage equipment occurs due to changes in the operating environment, such as weather conditions, for example. At this time, the
故障推定部47は、制御対象設備3の一部または全部について、運用期間の間の故障の発生確率を推定する機能を搭載する部分である。故障推定部47は、例えば、各々の制御対象設備3が運転計画部43の作成した運転計画に従う場合の故障の発生確率を、運用コスト推定部45と同様に運転指標などを用いて推定する。故障推定部47は、例えば、制御対象設備3の運転開始もしくは運転終了の回数の累積値、または貯蔵設備におけるエネルギーの貯蔵および放出の回数の累積値などが多いほど、故障の発生確率をより高く推定する。故障推定部47が推定する制御対象設備3の故障の発生確率は、例えば、運用コスト推定部45における運用コストの推定などに用いられる。例えば、推定された故障による被害額、影響度、および修理コストと、予防保全による修繕コストとが比較評価され、適切な運用計画を踏まえて反映するように運用コストが修正される。あるいは、運用コストにおける故障の影響は、推定された故障の発生確率に当該故障の修理のコストなどを乗じた期待値などによって算出されてもよい。運用コストにおける故障の影響は、例えば、発生し得る運用コストの確率分布などによって表されてもよいし、モンテカルロ法などの確率論的なシミュレーションによって算出されてもよい。
The
提示部48は、制御対象設備3の管理者に情報を提示する機能を搭載する部分である。提示部48は、例えば管理端末5に報知信号を出力することで、管理端末5を通じて管理者に情報を提示する。提示部48は、例えば、運転計画部43が作成した運転計画、調達コスト算出部44が算出した調達コスト、運用コスト推定部45が推定した運用コスト、劣化推定部46が推定した劣化、または故障推定部47が推定した故障の発生確率などの情報を管理者に提示する。
The
設備制御部49は、制御対象設備3の運転を制御する機能を搭載する部分である。設備制御部49は、例えば各々の制御対象設備3に制御信号を出力することで、各々の制御対象設備3の運転を制御する。設備制御部49は、運転計画部43が作成した運転計画に基づいて各々の制御対象設備3の運転を制御する。
The
続いて、図2から図4を用いて、エネルギー管理装置4における調達コストの算出の例を説明する。
図2は、実施の形態1に係るエネルギー管理システム1における運転計画の例を示す図である。
図3は、図2に示される運転計画に基づくエネルギーの需給の例を示す図である。
図4は、図3に示されるエネルギーの需給に基づく調達コストの例を示す図である。
Next, an example of calculation of procurement costs in the
FIG. 2 is a diagram showing an example of an operation plan in the
FIG. 3 is a diagram showing an example of energy supply and demand based on the operation plan shown in FIG. 2.
FIG. 4 is a diagram showing an example of procurement costs based on the supply and demand of energy shown in FIG. 3.
図2において、積上げ棒グラフによって運転計画の例が示される。図2の横軸は、時間の経過を表す。図2の縦軸は、エネルギーの生産量または消費量を表す。図2の縦軸は、生産量が負の値となるように取られている。 In FIG. 2, an example of a driving plan is shown by a stacked bar graph. The horizontal axis in FIG. 2 represents the passage of time. The vertical axis in FIG. 2 represents energy production or consumption. The vertical axis in FIG. 2 is plotted so that the production amount is a negative value.
運転計画は、計画期間における時間帯ごとの各々の制御対象設備3のエネルギーの消費量または生産量などによって表される。ここで、太陽光設備3aによるエネルギーの生産量などの不確定性を含むものについて、運転計画はエネルギーの生産量の予測値などによって表されていてもよい。当該予測値は、例えば運転履歴などに基づいて例えば運転計画部43などが算出する。運転計画は、例えば、計画期間の間の気象情報または施設における人流の予測などに基づいて作成される。運転計画は、運転履歴などに基づいて作成されてもよい。
The operation plan is expressed by the energy consumption or production amount of each controlled
図3において、折れ線グラフによってエネルギーの需給の例が示される。図3の横軸は、時間の経過を表す。図3の縦軸は、エネルギーの需要量または供給量を表す。図3の縦軸は、供給量が負の値となるように取られている。 In FIG. 3, an example of energy supply and demand is shown by a line graph. The horizontal axis in FIG. 3 represents the passage of time. The vertical axis in FIG. 3 represents the amount of energy demanded or supplied. The vertical axis in FIG. 3 is plotted so that the supply amount is a negative value.
図3において、エネルギーの需要および供給の総量が示される。エネルギーの供給総量は、外部の調達先からのエネルギー調達量、および制御対象設備3において生産されるエネルギー生産量の和である。ここでのエネルギー生産量は、貯蔵設備に貯蔵されていたエネルギーの放出量を含んでもよい。エネルギーの需要総量は、例えば、消費設備の運転計画に基づいて算出される。エネルギー生産量は、例えば、エネルギーを生産または放出する制御対象設備3の運転計画に基づいて算出される。エネルギー調達量は、例えば、エネルギー需要総量のうちエネルギー生産量で賄えない分として算出される。エネルギーの供給総量は、例えば、エネルギー生産量およびエネルギー調達量に基づいて算出される。
In FIG. 3, the total amount of energy demand and supply is shown. The total amount of energy supplied is the sum of the amount of energy procured from external sources and the amount of energy produced by the
図4において、折れ線グラフおよび棒グラフの複合グラフによって調達コストの例が示される。図4の横軸は、時間の経過を表す。図4の左側の縦軸は、調達金額を表す。図4の右側の縦軸は、調達単価を表す。 In FIG. 4, an example of procurement costs is shown by a composite graph of a line graph and a bar graph. The horizontal axis in FIG. 4 represents the passage of time. The vertical axis on the left side of FIG. 4 represents the procurement amount. The vertical axis on the right side of FIG. 4 represents the procurement unit price.
調達単価は、例えば統合管理装置2が収集した情報に基づくものである。調達コスト推定部は、時間帯ごとのエネルギー調達量および調達単価によって、時間帯ごとの調達コストを算出する。調達コスト推定部は、計画期間における時間帯ごとの調達コストの総和を取ることで、計画期間における調達コストを算出する。
The procurement unit price is based on information collected by the
運転計画部43は、調達コスト算出部44が算出した調達コストに基づいて運転計画を仮決定する。運転計画部43は、例えば、運転計画を設計変数とし、調達コストを目的関数とした最適化処理などによって運転計画を仮決定する。運転計画部43は、データ取得部40が取得したデータを入力とし、運転計画を出力とする機械学習などの処理によって運転計画を仮決定してもよい。このとき、機械学習のモデルは、例えば、調達コストをなるべく低減するように学習される。
The
続いて、図5を用いて、エネルギー管理装置4の動作の例を説明する。
図5は、実施の形態1に係るエネルギー管理装置4の動作の例を示すフローチャートである。
Next, an example of the operation of the
FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the
図5に示される処理は、例えば、予め設定されたタイミングごとに開始される。予め設定されたタイミングは、例えば計画期間に対応する間隔を空けた定期的なタイミングなどである。 The process shown in FIG. 5 is started, for example, at every preset timing. The preset timing is, for example, regular timing at intervals corresponding to the planning period.
ステップS501において、データ取得部40は、各々の制御対象設備3からデータを取得する。取得したデータは、運転履歴記憶部41に蓄積して記憶される。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS502に進む。
In step S501, the
ステップS502において、運転計画部43は、データ取得部40が取得したデータなどに基づいて、制御対象設備3の運転計画の候補を作成する。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS503に進む。
In step S502, the
ステップS503において、調達コスト算出部44は、運転計画部43が作成した運転計画の候補に基づいて、当該運転計画の候補に従う場合の計画期間における調達コストを算出する。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS504に進む。
In step S503, the procurement
ステップS504において、運転計画部43は、運転計画の候補が仮決定できるかを判定する。運転計画部43は、運転計画の候補が調達コストの観点から採用しうると判定する場合に、仮決定可能と判定する。運転計画部43は、例えば、調達コストを低減する最適化処理などによって運転計画を仮決定するときに、最適化処理の終了条件が満たされる場合に仮決定可能と判定する。最適化処理の終了条件は、例えば、最適化処理が収束計算によるものである場合の収束条件、または最適化処理が予め設定された回数の反復計算によるものである場合の計算回数の条件などである。あるいは、運転計画部43は、例えば、調達コストが予め設定された閾値を下回る場合に、仮決定可能と判定してもよい。運転計画部43が運転計画の候補を仮決定可能と判定する場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS505に進む。一方、運転計画部43が運転計画の候補を仮決定可能でない判定する場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS502に進み、運転計画の候補を再作成する。
In step S504, the driving
ステップS505において、運用コスト推定部45は、一部または全部の制御対象設備3について、運用コストを推定する。このとき、運用コスト推定部45は、劣化推定部46が推定した劣化または故障推定部47が推定した故障の発生確率を用いて運用コストを推定してもよい。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS506に進む。
In step S505, the operation
ステップS506において、運転計画部43は、推定された運用コストが運用基準を満たすかを判定する。運用基準は、例えば管理端末5などを通じて予め設定される。運用基準は、例えば、推定された運用コストが予め設定された許容値を下回るか否かなどの基準である。運用基準は、例えば、運用コストの1つの表現として推定された寿命が予め設定された許容値より長いか否かなどの基準であってもよい。運用コストが運用基準を満たさない場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS507に進む。一方、運用コストが運用基準を満たす場合に、運転計画部43は、仮決定された運転計画の候補をそのまま採用することで、運転計画を作成する。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS508に進む。
In step S506, the
ステップS507において、運転計画部43は、運用コストを低減するように仮決定した運転計画の修正を行う。このとき、運転計画部43は、例えば、運用コストに影響する運転指標が変化するように、計画期間のうちの時間帯ごとの出力または運転モードなどを調整する。なお、修正された運転計画について、調達コスト算出部44が調達コストを算出し、運用コスト推定部45が運用コストを推定してもよい。このとき、運転計画部43は、運転計画の修正による運用コストの低減と調達コストの増減とを比較してもよい。比較の結果、運用コストの低減の効果を上回る調達コストの増加などによってコストメリットが得られない場合などに、運転計画部43は、運転計画の再修正を行ってもよい。なお、運転計画部43は、運用コストの推定値の低減および調達コストの算出値の増減を、得られた数値をそのまま比較してもよいし、重み係数などを乗じた上で比較してもよい。重み係数は、例えば発生時期がより近く、正確さのより高い調達コストの重みを重くするものであってもよいし、より影響の大きい運用コストの重みを重くするものであってもよい。あるいは、重み係数は、運用期間および計画期間に基づいて設定されていてもよい。運転計画部43は、運用期間で割った運用コストの推定値の低減および計画期間で割った調達コストの算出値の増減を比較してもよい。運転計画が修正された後に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS508に進む。なお、エネルギー管理装置4は、運転計画を修正した後に、例えばステップS502に処理を進めて運転計画の候補を再び作成してもよい。このとき、運転計画部43は、運転計画の仮決定において、運用コストに基づいて修正した運転指標を拘束する制約条件を課してもよい。
In step S507, the
ステップS508において、故障推定部47は、一部または全部の制御対象設備3について、故障の発生確率を推定する。例えば運転計画の候補が運転計画としてそのまま採用された場合など、故障の発生確率が既に推定されている場合に、故障推定部47は、発生確率の推定を省略してもよい。提示部48は、故障推定部47の推定した故障の発生確率の少なくともいずれかが予め設定された閾値を超えているかを判定する。当該閾値は、例えば管理端末5などを通じて設定される。判定結果がYESの場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS509に進む。一方、判定結果がNOの場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS511に進む。
In step S508, the
ステップS509において、提示部48は、故障推定部47が推定した故障の発生確率を、管理端末5などを通じて管理者に提示する。提示部48は、運転計画、調達コスト、または運用コストなどをあわせて提示してもよい。その後、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS510に進む。
In step S509, the
提示部48から情報の提示を受けた管理者は、一部または全部の制御対象設備3について、制御条件を変更するか否かを検討する。
The manager who receives the information from the
制御条件は、例えば、ステップS504における仮決定の可否の基準、またはステップS506における運用基準などを含んでもよい。制御条件は、例えば、エネルギー管理装置4が現在採用している調達先および調達メニューを含んでもよい。制御条件として選択可能な調達先および調達メニューは、例えば、統合管理装置2が収集した情報が管理端末5を通じて管理者に提示される。当該情報は、管理端末5が統合管理装置2から直接取得されるものであってもよいし、エネルギー管理装置4の提示部48などが統合管理装置2から取得した上で管理端末5に送信されるものであってもよい。また、エネルギー管理装置4は、現在採用していない調達先および調達メニューについても、運転計画の作成、調達コストの算出、および運用コストの推定などを行ってもよい。このとき、エネルギー管理装置4の提示部48は、制御条件として選択可能な調達先および調達メニューを、運転計画、調達コスト、および運用コストなどと合わせて管理者に提示してもよい。
The control conditions may include, for example, a criterion for determining whether or not to make a tentative decision in step S504, or an operation criterion in step S506. The control conditions may include, for example, the supplier and procurement menu currently employed by the
管理者が制御条件を変更すると判断する場合に、管理端末5を通じて変更後の制御条件がエネルギー管理装置4に送信される。
When the administrator determines to change the control conditions, the changed control conditions are transmitted to the
ステップS510において、運転計画部43は、制御条件が変更されたかを判定する。判定結果がYesの場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS502に進む。一方、判定結果がNoの場合に、エネルギー管理装置4の処理は、ステップS511に進む。
In step S510, the
ステップS511において、設備制御部49は、各々の制御対象設備3について運転計画に基づく制御信号を生成する。設備制御部49は、生成した制御信号を、対応する制御対象設備3に出力する。その後、エネルギー管理装置4の処理は、終了する。
In step S511, the
以上に説明したように、実施の形態1に係るエネルギー管理システム1は、複数の制御対象設備3と、統合管理装置2と、エネルギー管理装置4と、を備える。複数の制御対象設備3は、エネルギーを貯蔵する貯蔵設備、およびエネルギーを消費する消費設備を含む。統合管理装置2は、エネルギーの調達先の情報を収集する。エネルギー管理装置4は、データ取得部40と、運転計画部43と、調達コスト算出部44と、運用コスト推定部45と、設備制御部49と、を備える。データ取得部40は、複数の制御対象設備3から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得する。運転計画部43は、データ取得部40が取得するデータに基づいて、複数の制御対象設備3の運転計画を作成する。調達コスト算出部44は、統合管理装置2が収集する情報などに基づいて、運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する。運用コスト推定部45は、少なくともいずれかの制御対象設備3について、運転計画に従う場合の、予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する。設備制御部49は、運転計画に基づいて、複数の制御対象設備3を制御する。運転計画部43は、運転計画を、調達コストに基づいて仮決定した後に、運用コストに基づいて修正することで作成する。
また、実施の形態1に係るエネルギー管理方法は、データ取得ステップと、運転計画ステップと、調達コスト算出ステップと、運用コスト推定ステップと、設備制御ステップと、を備える。データ取得ステップは、複数の制御対象設備3から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するステップである。運転計画ステップは、データ取得ステップで取得したデータに基づいて、複数の制御対象設備3の運転計画を作成するステップである。調達コスト算出ステップは、運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出するステップである。運用コスト推定ステップは、少なくともいずれかの制御対象設備3について、運転計画に従う場合の運用期間の間の運用コストを推定するステップである。設備制御ステップは、運転計画に基づいて、複数の制御対象設備3を制御するステップである。運転計画ステップは、仮決定ステップと、修正ステップと、を含む。仮決定ステップは、運転計画を調達コストに基づいて仮決定するステップである。修正ステップは、仮決定ステップにおいて仮決定された運転計画を運用コストに基づいて修正するステップである。
また、実施の形態1に係るエネルギー管理プログラムは、エネルギー管理装置4などのコンピュータに、データ取得ステップと、運転計画ステップと、調達コスト算出ステップと、運用コスト推定ステップと、設備制御ステップと、を実行させる。
As described above, the
Further, the energy management method according to the first embodiment includes a data acquisition step, an operation planning step, a procurement cost calculation step, an operation cost estimation step, and an equipment control step. The data acquisition step is a step of acquiring data including information on at least one of the demand amount, supplyable amount, and storage amount of energy from the plurality of controlled
Further, the energy management program according to the first embodiment includes a data acquisition step, an operation planning step, a procurement cost calculation step, an operation cost estimation step, and an equipment control step in a computer such as the
このような構成により、制御対象設備3の運転計画は、短期的に発生する調達コストを低減するように仮決定された上で、長期的な影響としての運用コストによって修正される。このため、制御対象設備3の過度の活用、または制御対象設備3の過度の温存などの不経済な運転制御が抑えられる。これにより、制御対象設備3に対して、寿命または減価償却期間などに相当する長期の運用期間にわたって経済的にメリットのある運転制御が行われるようになる。また、調達コストおよび運用コストは、正確さおよび金額のスケールなどにおいて隔たりがある場合がある。運転計画は正確さのより高い調達コストに基づいて仮決定した上で運用コストに基づいて調整されるので、運転計画の作成に係る計算の安定性および正確さがより高められる。
With such a configuration, the operation plan for the controlled
また、エネルギー管理装置4は、劣化推定部46を備える。劣化推定部46は、エネルギーの貯蔵および放出による貯蔵設備の劣化を推定する。運用コスト推定部45は、劣化推定部46が推定した劣化に基づいて運用コストを推定する。
The
このような構成により、エネルギーの貯蔵および放出による貯蔵設備の劣化が運用コストに考慮されるため、長期の運用期間にわたる経済性の評価の正確さがより高められるようになる。 Such a configuration allows for more accurate evaluations of economics over long periods of operation, since the deterioration of the storage equipment due to energy storage and release is taken into account in the operating costs.
また、エネルギー管理装置4は、気象情報取得部42と、劣化推定部46と、を備える。気象情報取得部42は、複数の制御対象設備3が設けられる場所について、気象履歴または気象予報の少なくともいずれかを含む気象情報を取得する。劣化推定部46は、気象情報を用いて貯蔵設備の劣化を推定する。運用コスト推定部45は、劣化推定部46が推定した劣化に基づいて運用コストを推定する。
The
このような構成により、温度または湿度の変化などの気象条件による制御対象設備3の劣化が運用コストに考慮されるため、長期の運用期間にわたる経済性の評価の正確さがより高められるようになる。
With such a configuration, the deterioration of the controlled
また、エネルギー管理装置4は、故障推定部47と、提示部48と、を備える。故障推定部47は、少なくともいずれかの制御対象設備3について、運転計画に従う場合の運用期間の間の故障の発生確率を推定する。提示部48は、故障推定部47が推定した故障の発生確率を、複数の制御対象設備3を管理する管理者に提示する。
The
このような構成により、運用期間の間の故障リスクが管理者に提示されるので、故障の可能性を考慮した制御対象設備3の運用が可能になる。なお、提示部48は、故障の発生確率が閾値を超える場合にのみ提示を行ってもよいし、故障の発生確率の高低に関わらずに提示を行ってもよい。
With such a configuration, the failure risk during the operation period is presented to the administrator, so that the controlled
なお、劣化推定部46は、推定した貯蔵設備の劣化に基づいて当該貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量を推定してもよい。劣化推定部46は、例えば、劣化が進むほど貯蔵可能量が少なくなるものとして推定を行う。劣化の進みおよび貯蔵可能量は、例えば単調減少な関数などによって関係づけられていてもよいし、予め設定されたテーブルなどによって関係づけられていてもよい。また、運転計画部43は、劣化推定部46が推定した貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量に基づいて運転計画を作成してもよい。
Note that the
このような構成により、貯蔵設備の劣化による貯蔵可能量の低下が運転計画に考慮されるため、経済性の評価の正確さがより高められる。 With such a configuration, a decrease in the storable amount due to deterioration of the storage equipment is taken into consideration in the operation plan, so that the accuracy of economic evaluation is further improved.
また、運転計画部43は、非常時に使用されるエネルギーとして予め設定された貯蔵量を、複数の制御対象設備3の全体で確保するように運転計画を作成してもよい。当該貯蔵量は、例えば、BCP(Business Continuity Planning)発動時に必要なエネルギーなどに相当する。運転計画部43は、劣化推定部46が推定した劣化後の貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量に基づいて、当該貯蔵量を確保する運転計画を作成してもよい。運転計画部43は、当該貯蔵量の確保を、例えば、運転計画の候補の仮決定の際の制約条件として課してもよいし、運用基準として課してもよい。当該貯蔵量の確保は、制御条件として管理端末5を通じて予め設定されるものであってもよい。
Further, the
このような構成により、BCP発動時などの非常時に必要なエネルギーがより経済的に、より確実に確保されるようになる。 With such a configuration, the energy required in an emergency such as when BCP is activated can be secured more economically and more reliably.
また、提示部48は、運転計画の仮決定、または仮決定した運転計画の運用コストによる修正などに運転計画部43が失敗する場合に、管理端末5などを通じて管理者に提示してもよい。このとき、管理者は、例えば管理端末5を通じて運転計画を直接修正してもよいし、制御条件を変更してエネルギー管理装置4に運転計画を再作成させてもよい。
Further, the
続いて、図6を用いて、エネルギー管理システム1のハードウェア構成の例について説明する。
図6は、実施の形態1に係るエネルギー管理システム1の主要部のハードウェア構成図である。
Next, an example of the hardware configuration of the
FIG. 6 is a hardware configuration diagram of the main parts of the
エネルギー管理システム1の各機能は、処理回路により実現し得る。処理回路は、少なくとも1つのプロセッサ100aと少なくとも1つのメモリ100bとを備える。処理回路は、プロセッサ100aおよびメモリ100bと共に、あるいはそれらの代用として、少なくとも1つの専用ハードウェア200を備えてもよい。
Each function of the
処理回路がプロセッサ100aとメモリ100bとを備える場合、エネルギー管理システム1の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせで実現される。ソフトウェアおよびファームウェアの少なくとも一方は、プログラムとして記述される。そのプログラムはメモリ100bに格納される。プロセッサ100aは、メモリ100bに記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、エネルギー管理システム1の各機能を実現する。
When the processing circuit includes a
プロセッサ100aは、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、DSPともいう。メモリ100bは、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROM、EEPROMなどの、不揮発性または揮発性の半導体メモリなどにより構成される。
The
処理回路が専用ハードウェア200を備える場合、処理回路は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC、FPGA、またはこれらの組み合わせで実現される。
When the processing circuitry comprises
エネルギー管理システム1の各機能は、それぞれ処理回路で実現することができる。あるいは、エネルギー管理システム1の各機能は、まとめて処理回路で実現することもできる。エネルギー管理システム1の各機能について、一部を専用ハードウェア200で実現し、他部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。このように、処理回路は、専用ハードウェア200、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせでエネルギー管理システム1の各機能を実現する。
Each function of the
以上の説明から、本開示に係る技術の取りうる構成は、以下に付記として示す各構成などを含む。
(付記1)
エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、
を備え、
前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する、
エネルギー管理装置。
(付記2)
エネルギーの貯蔵および放出による前記貯蔵設備の劣化を推定する劣化推定部
を備え、
前記運用コスト推定部は、前記劣化推定部が推定した劣化に基づいて前記運用コストを推定する、
付記1に記載のエネルギー管理装置。
(付記3)
前記複数の制御対象設備が設けられる場所について、気象履歴または気象予報の少なくともいずれかを含む気象情報を取得する気象情報取得部と、
前記気象情報を用いて前記貯蔵設備の劣化を推定する劣化推定部と、
を備え、
前記運用コスト推定部は、前記劣化推定部が推定した劣化に基づいて前記運用コストを推定する、
付記1に記載のエネルギー管理装置。
(付記4)
前記劣化推定部は、推定した前記貯蔵設備の劣化に基づいて前記貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量を推定し、
前記運転計画部は、前記劣化推定部が推定した前記貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量に基づいて前記運転計画を作成する、
付記2または付記3に記載のエネルギー管理装置。
(付記5)
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の前記運用期間の間の故障の発生確率を推定する故障推定部と、
前記故障推定部が推定した故障の発生確率を、前記複数の制御対象設備を管理する管理者に提示する提示部と、
を備える、付記1から付記4のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置。
(付記6)
前記運転計画部は、非常時に使用されるエネルギーとして予め設定された貯蔵量を前記複数の制御対象設備の全体で確保するように前記運転計画を作成する、
付記1から付記5のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置。
(付記7)
エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備と、
エネルギーの調達先の情報を収集する統合管理装置と、
前記複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、
前記統合管理装置が収集する情報に基づいて、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、
を備え、
前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する、
エネルギー管理システム。
(付記8)
エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、
を備え、
前記運転計画ステップは、
前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、
を含む、
エネルギー管理方法。
(付記9)
コンピュータに、
エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、
を実行させる、エネルギー管理プログラムであり、
前記運転計画ステップは、
前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、
を含む、
エネルギー管理プログラム。
From the above description, possible configurations of the technology according to the present disclosure include various configurations shown as additional notes below.
(Additional note 1)
a data acquisition unit that acquires data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning unit that creates an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired by the data acquisition unit;
a procurement cost calculation unit that calculates the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimating unit that estimates an operation cost for at least one of the plurality of control target facilities during a preset operation period when the operation plan is followed;
an equipment control unit that controls the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning unit creates the operation plan by tentatively determining the operation plan based on the procurement cost and then modifying it based on the operation cost.
Energy management device.
(Additional note 2)
comprising a deterioration estimation unit that estimates deterioration of the storage equipment due to storage and release of energy,
The operation cost estimation unit estimates the operation cost based on the deterioration estimated by the deterioration estimation unit.
The energy management device according to
(Additional note 3)
a weather information acquisition unit that acquires weather information including at least either a weather history or a weather forecast for a location where the plurality of controlled equipment is installed;
a deterioration estimation unit that estimates deterioration of the storage facility using the weather information;
Equipped with
The operation cost estimation unit estimates the operation cost based on the deterioration estimated by the deterioration estimation unit.
The energy management device according to
(Additional note 4)
The deterioration estimation unit estimates a storable amount of energy of the storage equipment based on the estimated deterioration of the storage equipment,
The operation planning unit creates the operation plan based on the storable amount of energy of the storage facility estimated by the deterioration estimating unit.
The energy management device according to
(Appendix 5)
a failure estimating unit that estimates the probability of occurrence of a failure during the operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of equipment to be controlled;
a presentation unit that presents the failure occurrence probability estimated by the failure estimation unit to an administrator who manages the plurality of controlled equipment;
The energy management device according to any one of
(Appendix 6)
The operation planning unit creates the operation plan so that a preset storage amount of energy to be used in an emergency is secured throughout the plurality of controlled equipment.
The energy management device according to any one of
(Appendix 7)
A plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy;
An integrated management device that collects information on energy suppliers;
a data acquisition unit that acquires data including information on at least one of energy demand, supplyable energy, and storage energy from the plurality of controlled equipment;
an operation planning unit that creates an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired by the data acquisition unit;
a procurement cost calculation unit that calculates an external energy procurement cost when following the operation plan based on information collected by the integrated management device;
an operation cost estimating unit that estimates an operation cost for at least one of the plurality of control target facilities during a preset operation period when the operation plan is followed;
an equipment control unit that controls the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning unit creates the operation plan by tentatively determining the operation plan based on the procurement cost and then modifying it based on the operation cost.
Energy management system.
(Appendix 8)
a data acquisition step of acquiring data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step;
a procurement cost calculation step of calculating the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimation step of estimating the operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled target facilities;
an equipment control step of controlling the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning step includes:
a provisional determination step of provisionally determining the operation plan based on the procurement cost;
a modification step of modifying the operation plan provisionally determined in the provisional determination step based on the operation cost;
including,
Energy management methods.
(Appendix 9)
to the computer,
a data acquisition step of acquiring data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step;
a procurement cost calculation step of calculating the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimation step of estimating the operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled target facilities;
an equipment control step of controlling the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
It is an energy management program that runs
The operation planning step includes:
a provisional determination step of provisionally determining the operation plan based on the procurement cost;
a modification step of modifying the operation plan provisionally determined in the provisional determination step based on the operation cost;
including,
Energy management program.
1 エネルギー管理システム、 2 統合管理装置、 3 制御対象設備、 3a 太陽光設備、 3b CGS設備、 3c 蓄電池設備、 3d 空調設備、 3e 給湯設備、 3f 照明設備、 3g 換気設備、 3h 昇降機設備、 3i 分電盤、 4 エネルギー管理装置、 5 管理端末、 40 データ取得部、 41 運転履歴記憶部、 42 気象情報取得部、 43 運転計画部、 44 調達コスト算出部、 45 運用コスト推定部、 46 劣化推定部、 47 故障推定部、 48 提示部、 49 設備制御部、 100a プロセッサ、 100b メモリ、 200 専用ハードウェア 1 energy management system, 2 integrated management device, 3 controlled equipment, 3a solar equipment, 3b CGS equipment, 3c storage battery equipment, 3d air conditioning equipment, 3e hot water supply equipment, 3f lighting equipment, 3g ventilation equipment, 3h elevator equipment, 3i minutes Electric panel, 4 Energy management device, 5 Management terminal, 40 Data acquisition unit, 41 Operation history storage unit, 42 Weather information acquisition unit, 43 Operation planning unit, 44 Procurement cost calculation unit, 45 Operation cost estimation unit, 46 Deterioration estimation unit , 47 failure estimation unit, 48 presentation unit, 49 equipment control unit, 100a processor, 100b memory, 200 dedicated hardware
Claims (9)
前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、
を備え、
前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する、
エネルギー管理装置。 a data acquisition unit that acquires data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning unit that creates an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired by the data acquisition unit;
a procurement cost calculation unit that calculates the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimating unit that estimates an operation cost for at least one of the plurality of control target facilities during a preset operation period when the operation plan is followed;
an equipment control unit that controls the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning unit creates the operation plan by tentatively determining the operation plan based on the procurement cost and then modifying it based on the operation cost.
Energy management device.
を備え、
前記運用コスト推定部は、前記劣化推定部が推定した劣化に基づいて前記運用コストを推定する、
請求項1に記載のエネルギー管理装置。 comprising a deterioration estimation unit that estimates deterioration of the storage equipment due to storage and release of energy,
The operation cost estimation unit estimates the operation cost based on the deterioration estimated by the deterioration estimation unit.
The energy management device according to claim 1.
前記気象情報を用いて前記貯蔵設備の劣化を推定する劣化推定部と、
を備え、
前記運用コスト推定部は、前記劣化推定部が推定した劣化に基づいて前記運用コストを推定する、
請求項1に記載のエネルギー管理装置。 a weather information acquisition unit that acquires weather information including at least either a weather history or a weather forecast for a location where the plurality of controlled equipment is installed;
a deterioration estimation unit that estimates deterioration of the storage facility using the weather information;
Equipped with
The operation cost estimation unit estimates the operation cost based on the deterioration estimated by the deterioration estimation unit.
The energy management device according to claim 1.
前記運転計画部は、前記劣化推定部が推定した前記貯蔵設備のエネルギーの貯蔵可能量に基づいて前記運転計画を作成する、
請求項2または請求項3に記載のエネルギー管理装置。 The deterioration estimation unit estimates a storable amount of energy of the storage equipment based on the estimated deterioration of the storage equipment,
The operation planning unit creates the operation plan based on the storable amount of energy of the storage facility estimated by the deterioration estimating unit.
The energy management device according to claim 2 or 3.
前記故障推定部が推定した故障の発生確率を、前記複数の制御対象設備を管理する管理者に提示する提示部と、
を備える、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置。 a failure estimating unit that estimates the probability of occurrence of a failure during the operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of equipment to be controlled;
a presentation unit that presents the failure occurrence probability estimated by the failure estimation unit to an administrator who manages the plurality of controlled equipment;
The energy management device according to any one of claims 1 to 3, comprising:
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のエネルギー管理装置。 The operation planning unit creates the operation plan so that a preset storage amount of energy to be used in an emergency is secured throughout the plurality of controlled equipment.
The energy management device according to any one of claims 1 to 3.
エネルギーの調達先の情報を収集する統合管理装置と、
前記複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得するデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画部と、
前記統合管理装置が収集する情報に基づいて、前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出部と、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定部と、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御部と、
を備え、
前記運転計画部は、前記運転計画を、前記調達コストに基づいて仮決定した後に、前記運用コストに基づいて修正することで作成する、
エネルギー管理システム。 A plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy;
An integrated management device that collects information on energy suppliers;
a data acquisition unit that acquires data including information on at least one of energy demand, supplyable energy, and storage energy from the plurality of controlled equipment;
an operation planning unit that creates an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired by the data acquisition unit;
a procurement cost calculation unit that calculates an external energy procurement cost when following the operation plan based on information collected by the integrated management device;
an operation cost estimating unit that estimates an operation cost for at least one of the plurality of control target facilities during a preset operation period when the operation plan is followed;
an equipment control unit that controls the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning unit creates the operation plan by tentatively determining the operation plan based on the procurement cost and then modifying it based on the operation cost.
Energy management system.
前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、
を備え、
前記運転計画ステップは、
前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、
を含む、
エネルギー管理方法。 a data acquisition step of acquiring data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step;
a procurement cost calculation step of calculating the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimation step of estimating the operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled target facilities;
an equipment control step of controlling the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
Equipped with
The operation planning step includes:
a provisional determination step of provisionally determining the operation plan based on the procurement cost;
a modification step of modifying the operation plan provisionally determined in the provisional determination step based on the operation cost;
including,
Energy management methods.
エネルギーを貯蔵する貯蔵設備およびエネルギーを消費する消費設備を含む複数の制御対象設備から、エネルギーの需要量、供給可能量、および貯蔵量の少なくともいずれかの情報を含むデータを取得するデータ取得ステップと、
前記データ取得ステップで取得したデータに基づいて前記複数の制御対象設備の運転計画を作成する運転計画ステップと、
前記運転計画に従う場合の外部からのエネルギーの調達コストを算出する調達コスト算出ステップと、
前記複数の制御対象設備の少なくともいずれかについて、前記運転計画に従う場合の予め設定された運用期間の間の運用コストを推定する運用コスト推定ステップと、
前記運転計画に基づいて前記複数の制御対象設備を制御する設備制御ステップと、
を実行させる、エネルギー管理プログラムであり、
前記運転計画ステップは、
前記運転計画を前記調達コストに基づいて仮決定する仮決定ステップと、
前記仮決定ステップにおいて仮決定された前記運転計画を前記運用コストに基づいて修正する修正ステップと、
を含む、
エネルギー管理プログラム。 to the computer,
a data acquisition step of acquiring data including information on at least one of the amount of energy demanded, the amount that can be supplied, and the amount of storage from a plurality of controlled equipment including storage equipment that stores energy and consumption equipment that consumes energy; ,
an operation planning step of creating an operation plan for the plurality of controlled equipment based on the data acquired in the data acquisition step;
a procurement cost calculation step of calculating the procurement cost of external energy when following the operation plan;
an operation cost estimation step of estimating the operation cost during a preset operation period when the operation plan is followed for at least one of the plurality of controlled target facilities;
an equipment control step of controlling the plurality of equipment to be controlled based on the operation plan;
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a provisional determination step of provisionally determining the operation plan based on the procurement cost;
a modification step of modifying the operation plan provisionally determined in the provisional determination step based on the operation cost;
including,
Energy management program.
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