JP2024046845A - 電力管理装置、電力管理方法及び電力管理プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】蓄電部に蓄電された電力がもたらす利益を向上し得る電力管理装置を提供する。【解決手段】本電力管理装置は、商用電力系統から供給される電力を蓄電する蓄電部に接続され、負荷に供給する電力を管理する。本電力管理装置は、将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得部と、上記負荷の消費電力を測定する測定部と、上記所定期間において実測された上記負荷の上記消費電力、及び上記電力取引価格の変動を基に、上記所定期間における上記蓄電部の充放電量を決定する決定部と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電力管理装置、電力管理方法及び電力管理プログラムに関する。

太陽光発電パネルによって発電された電力を蓄電池に蓄電し、商用電力系統から受ける電力と蓄電池に蓄電された電力とを負荷に供給する電力供給システムが利用されている。このような電力供給システムで使用される蓄電池の充放電量は、太陽光発電パネルによる発電量と需要家による消費電力の予測値とに基づいて決定されたり（例えば、特許文献１参照）、蓄電池の充電率（ＳＯＣ）によって決定されたり（例えば、特許文献２参照）する。

国際公開第２０２０／０２６８７４号 特許第６５２５０６６号公報

蓄電池から放電した電力を売電したり、商用電力系統から買電した電力を蓄電池に蓄電したりすることが行われている。このような蓄電池からの放電や蓄電池への蓄電は、例えば、電力会社等からの指示に応じて行われる。

ところで、電力取引市場における電力の取引価格は変動するため、取引価格が高いときに蓄電池からより多くの電力を放電して売電したり、取引価格が安いときに商用電力系統からより多くの電力を買電して蓄電池を蓄電することで、電力供給システムの利用者の利益を向上させることができる。しかしながら、蓄電池からの放電量や蓄電池への充電量を取引価格を考慮して決定する技術は提案されていなかった。

開示の技術の１つの側面は、蓄電部に蓄電された電力がもたらす利益を向上し得る電力管理装置、電力管理方法及び電力管理プログラムを提供することを目的とする。

開示の技術の１つの側面は、次のような電力管理装置によって例示される。本電力管理装置は、商用電力系統から供給される電力を蓄電する蓄電部に接続され、負荷に供給する電力を管理する。本電力管理装置は、将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得部と、上記負荷の消費電力を測定する測定部と、上記所定期間において実測された上記負荷の上記消費電力、及び上記電力取引価格の変動を基に、上記所定期間における上記蓄電部の充放電量を決定する決定部と、を備える。

上記電力管理装置によれば、上記取得部によって取得された上記電力取引価格の変動及び上記測定部によって測定された上記負荷の上記消費電力を基に、上記蓄電部の充放電量が決定される。上記電力管理装置によれば、上記電力取引価格の高低のみならず、上記負荷の上記消費電力も考慮して上記蓄電部の充放電量が決定されるため、上記蓄電部に蓄電された電力がもたらす利益を向上し得る。

上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記電力管理装置には、さらに、自然エネルギーを基に発電する発電部が接続され、上記決定部は、上記所定期間において実測
された上記発電部による発電量、上記所定期間において実測された上記負荷の上記消費電力、及び上記電力取引価格の変動を基に、上記所定期間における上記蓄電部の充放電量を決定する。上記発電部は、自然エネルギーを基に発電することから、発電量が変動しやすい。上記電力管理装置によれば、上記所定期間において実測された上記発電部による発電量も考慮して上記蓄電部の充放電量が決定されるため、発電量が変動しやすい上記発電部が含まれる場合でも、上記蓄電部に蓄電された電力がもたらす利益を向上し得る。

上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記決定部は、上記発電部による発電量が上記消費電力以上であり、かつ、上記電力取引価格が所定の閾値以下の場合、上記発電量から上記消費電力を減算した分の電力を上記発電部から上記蓄電部に蓄電させる。上記電力取引価格が上記所定の閾値以下である場合、上記発電部によって発電された電力を売電しても得られる利益は低いと考えられる。このような場合、上記発電部によって発電された電力を上記蓄電部に蓄電しておくことで、上記負荷によって消費される電力を確保しつつ、上記電力取引価格が高くなったタイミングでの売電が可能となる。

上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記決定部は、上記発電部による発電量が上記消費電力以上であり、かつ、上記電力取引価格が所定の閾値より大きい場合、上記発電量から上記消費電力を減算した分の電力が売電されるように上記蓄電部の放電量を決定する。上記電力管理装置は、このような特徴を備えることで、上記負荷によって消費される電力を確保しつつ、上記電力取引価格が高いタイミングでの売電を可能とする。

上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記測定部は、上記商用電力系統から電力の供給を上記負荷が受ける受電点を流れる電流を測定し、上記決定部は、上記受電点を流れる電流が予め記憶部に記憶された契約電流以下となるように、上記蓄電部の上記放電量を制限する。また、上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記測定部は、上記商用電力系統から電力の供給を上記負荷が受ける受電点を流れる電力を測定し、上記決定部は、上記受電点を流れる電流が予め記憶部に記憶された契約電流以下となるように、上記蓄電部の充電量を制限する。上記受電点を流れる電流が契約電流を超過すると電気料金の単価が上昇することがある。上記電力管理装置は、このような特徴を備えることで、このような電気料金の単価の上昇を抑制できる。

上記電力管理装置は、次の特徴を備えてもよい。上記決定部は、上記発電部による発電量が上記消費電力より低く、かつ、上記電力取引価格が所定の閾値以下の場合、上記消費電力から上記発電量を減算した分の電力を上記商用電力系統から上記負荷に供給させる。上記電力管理装置は、このような特徴を備えることで、上記電力取引価格が安いタイミングで買電できるとともに、必要以上の買電を抑制できる。

開示の技術は、電力管理方法及び電力管理プログラムの側面から把握することも可能である。

開示の技術によれば、蓄電部に蓄電された電力がもたらす利益を向上することができる。

図１は、実施形態に係る電力管理システムの構成の一例を示す図である。 図２は、コントローラのハードウェア構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係るコントローラの処理ブロックの一例を示す図である。 図４は、決定部によって充放電量を決定する際に用いられる充放電量テーブルの一例を示す図である。 図５は、電力の取引価格、負荷の消費電力及び太陽光発電パネルの発電電の変動の一例を示す図である。 図６は、実施形態におけるコントローラによる充放電の指示を行う処理の処理フローの一例を示す第１の図である。 図７は、実施形態におけるコントローラによる充放電の指示を行う処理の処理フローの一例を示す第２の図である。 図８は、実施形態におけるコントローラによる充放電量を決定する処理の処理フローの一例を示す図である。

＜適用例＞
以下、本発明の適用例について、図面を参照して説明する。本発明は、例えば、図１に一例を示す電力管理システム１に適用される。電力管理システム１は、コントローラ１０、ＰＣＳ２１、蓄電池２２、ＰＣＳ２３及び太陽光発電パネル２４を備える。ＰＣＳ２１は蓄電池２２を制御し、ＰＣＳ２３は太陽光発電パネル２４を制御する。また、電力管理システム１には、商用電力系統４０が接続される。電力管理システム１は、商用電力系統４０と連系して負荷３０に電力を供給する。

コントローラ１０は、電力の取引価格を電力取引装置５０から取得する。電力取引装置５０は、例えば、電力の売買を管理する情報処理装置である。電力の取引価格は、例えば、前日に決定される。すなわち、コントローラ１０は、電力取引装置５０から将来の所定期間における電力の取引価格を取得する。また、コントローラ１０は、ＰＣＳ２３から太陽光発電パネル２４による発電量を取得する。さらに、コントローラ１０は、負荷３０の消費電力を測定する。そして、コントローラ１０は、電力取引装置５０から取得した電力の取引価格とＰＣＳ２３から取得した太陽光発電パネル２４による発電量と負荷３０の消費電力とを基に、蓄電池２２の充放電量を決定する。

コントローラ１０は、例えば、電力の取引価格が高い場合、蓄電池２２に蓄電された電力を決定した充放電量だけ放電させる。蓄電池２２に放電させた電力は、電力の取引市場に売電されればよい。また、コントローラ１０は、例えば、電力の取引価格が安く、負荷３０の消費電力に対して太陽光発電パネル２４による発電量に余裕が無い場合、決定した充放電量だけ商用電力系統４０から買電する。そして、コントローラ１０は、買電した電力を蓄電池２２に蓄電させればよい。電力管理システム１は、このような処理により、蓄電池２２に蓄電された電力がもたらす利益を向上させることができる。

＜実施形態＞
以下、図面を参照して電力管理システム１についてさらに説明する。図１は、実施形態に係る電力管理システム１の構成の一例を示す図である。電力管理システム１は、例えば、住宅や店舗等に設置され、住宅や店舗内に設置された空気調和機及び冷蔵庫等によって例示される負荷３０に商用電力系統４０と連系して電力を供給する。また、電力管理システム１は、商用電力系統４０の管理装置４１から受ける充放電の指令にしたがって蓄電池２２からの充放電を行う。なお、管理装置４１は、例えば、アグリゲータによって設置された情報処理装置である。

コントローラ１０は、情報処理装置である。コントローラ１０は、太陽光発電パネル２４による発電量をＰＣＳ２３を介して取得する。コントローラ１０は、さらに、受電点２の上流側（商用電力系統４０側）に設けられた電流計３から受電点２における電力を取得し、負荷３０の消費電力を測定する。なお、コントローラ１０は、クラウドシステムによって実現されてもよい。

コントローラ１０は、商用電力系統４０の管理装置４１から充放電の指令を受信する。コントローラ１０は、管理装置４１からの充放電の指令にしたがって蓄電池２２からの放電及び蓄電池２２への充電を行う。なお、管理装置４１からの充放電の指令には、充放電量の指定は含まれない。そこで、コントローラ１０は、後述の処理によって蓄電池２２の充放電量を決定する。コントローラ１０は、充放電の指示及び決定した充放電量をＰＣＳ２１に通知する。コントローラ１０は、「電力管理装置」の一例である。

太陽光発電パネル２４は、太陽光を電力に変換する太陽電池を用いて発電する発電機である。太陽光発電パネル２４は、例えば、住宅や店舗の屋根に設置される。太陽光発電パネル２４は、ＰＣＳ２３に接続される。太陽光発電パネル２４によって発電可能な発電量は、天候等の影響により変動する。太陽光発電パネル２４によって発電された電力は、ＰＣＳ２３からの指示に応じて負荷３０に供給されたり、蓄電池２２に蓄電されたりする。太陽光発電パネル２４は、「発電部」の一例である。

蓄電池２２は、太陽光発電パネル２４によって発電された電力や商用電力系統４０から買電した電力を蓄電する。蓄電池２２は、ＰＣＳ２１に接続される。蓄電池２２に蓄電された電力は、ＰＣＳ２０からの指示に応じて負荷３０へ供給されたり、商用電力系統４０に売電されたりする。蓄電池２２は、「蓄電部」の一例である。

ＰＣＳ２１及びＰＣＳ２３は、パワーコンディショナである。ＰＣＳ２１には蓄電池２２が接続され、ＰＣＳ２３には太陽光発電パネル２４が接続される。ＰＣＳ２１は、蓄電池２２の充放電を制御する。ＰＣＳ２１は、例えば、蓄電池２２に蓄電された電力を負荷３０に供給する。また、ＰＣＳ２１は、例えば、商用電力系統４０から買電された電力を蓄電池２２に蓄電させる。また、ＰＣＳ２１は、コントローラ１０から充放電の指示を受けた場合には、当該指示にしたがって蓄電池２２の充放電を行う。また、ＰＣＳ２１は、蓄電池２２の充電率をネットワークＮ１を介してコントローラ１０に通知してもよい。

ＰＣＳ２３は、太陽光発電パネル２４によって発電された電力の出力先を制御する。ＰＣＳ２３は、例えば、太陽光発電パネル２４によって発電された電力を負荷３０に供給させる。また、ＰＣＳ２３は、例えば、太陽光発電パネル２４によって発電された電力を蓄電池２２に蓄電させる。また、ＰＣＳ２３は、太陽光発電パネル２４の発電量をネットワークＮ１を介してコントローラ１０に通知してもよい。

ネットワークＮ１は、コントローラ１０とＰＣＳ２１及び蓄電池２２を接続するコンピュータネットワークである。ネットワークＮ２は、商用電力系統４０の管理装置４１とコントローラ１０とを接続するコンピュータネットワークである。ネットワークＮ３は、コントローラ１０と電力取引装置５０とを接続するコンピュータネットワークである。

＜コントローラ１０のハードウェア構成＞
図２は、コントローラ１０のハードウェア構成の一例を示す図である。コントローラ１０は、ＣＰＵ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３、通信部１０４及び接続バスＢ１を備える。ＣＰＵ１０１、主記憶部１０２、補助記憶部１０３及び通信部１０４は、接続バスＢ１によって相互に接続される。

ＣＰＵ１０１は、マイクロプロセッサーユニット（ＭＰＵ）、プロセッサーとも呼ばれる。ＣＰＵ１０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、ＣＰＵ１０１以外のプロセッサー、例えば、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ（ＤＳＰ）、Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ（ＧＰＵ）、数値演算プロセッサー、ベクトルプロセッサー、画像処理プロセッサー等の専用プロセッサーで行われてもよい。また
、ＣＰＵ１０１が実行する処理のうち少なくとも一部は、集積回路（ＩＣ）、その他のデジタル回路によって実行されてもよい。ＣＰＵ１０１は、プロセッサーと集積回路との組み合わせであってもよい。組み合わせは、例えば、マイクロコントローラーユニット（ＭＣＵ）、Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－ｃｈｉｐ（ＳｏＣ）、システムＬＳＩ、チップセットなどと呼ばれる。コントローラ１０では、ＣＰＵ１０１が補助記憶部１０３に記憶されたプログラムを主記憶部１０２の作業領域に展開し、プログラムの実行を通じて周辺装置の制御を行う。これにより、コントローラ１０は、所定の目的に合致した処理を実行することができる。主記憶部１０２及び補助記憶部１０３は、ＣＰＵ１０１が読み取り可能な記録媒体である。

主記憶部１０２は、ＣＰＵ１０１から直接アクセスされる記憶部として例示される。主記憶部１０２は、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＡＭ）及びＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＲＯＭ）を含む。

補助記憶部１０３は、各種のプログラム及び各種のデータを読み書き自在に記録媒体に格納する。補助記憶部１０３は外部記憶装置とも呼ばれる。補助記憶部１０３には、オペレーティングシステム（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル等が格納される。ＯＳは、通信部１０４を介して接続されるＰＣＳ２０等とのデータの受け渡しを行う通信インターフェースプログラムを含む。外部装置等には、例えば、コンピュータネットワーク等で接続された、他の情報処理装置及び外部記憶装置が含まれる。なお、補助記憶部１０３は、例えば、ネットワーク上のコンピュータ群であるクラウドシステムの一部であってもよい。

補助記憶部１０３は、例えば、Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、ソリッドステートドライブ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ、ＳＳＤ）、ハードディスクドライブ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ、ＨＤＤ）等である。また、補助記憶部１０３は、例えば、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ（ＣＤ）ドライブ装置、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）ドライブ装置、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ（ＢＤ）ドライブ装置等である。また、補助記憶部１０３は、Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｓｔｏｒａｇｅ（ＮＡＳ）あるいはＳｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ（ＳＡＮ）によって提供されてもよい。

通信部１０４は、例えば、ネットワークＮ１、ネットワークＮ２及びネットワークＮ３とのインターフェースである。通信部１０４は、ネットワークＮ１、ネットワークＮ２及びネットワークＮ３を介して外部の装置と通信を行う。

＜コントローラ１０の処理ブロック＞
図３は、実施形態に係るコントローラ１０の処理ブロックの一例を示す図である。コントローラ１０は、第１取得部１１、第２取得部１２、測定部１３、受付部１４及び決定部１５を備える。コントローラ１０は、主記憶部１０２に実行可能に展開されたコンピュータプログラムをＣＰＵ１０１が実行することで、上記コントローラ１０の、第１取得部１１、第２取得部１２、測定部１３、受付部１４及び決定部１５等の各部としての処理を実行する。

第１取得部１１は、電力取引装置５０から電力の取引価格を取得する。電力取引装置５０では、例えば、翌日における電力の取引価格が決定される。すなわち、第１取得部１１は、翌日において電力が売買される際の取引価格の変動を取得することになる。第２取得部１２は、ＰＣＳ２３から太陽光発電パネル２４によって現在発電されている発電量を取得する。第１取得部１１は、「取得部」の一例である。

測定部１３は、受電点２における電力を測定することで負荷３０の現在の消費電力を測定する。受付部１４は、管理装置４１からの充放電の指令を受け付ける。また、受付部１４は、管理装置４１または電力管理システム１のユーザから充放電の条件（図４参照）の設定を受け付けてもよい。設定された充放電の条件は、例えば、補助記憶部１０３に記憶される。測定部１３は、「測定部」の一例である。

決定部１５は、第１取得部１１によって前日に取得された本日の取引価格と第２取得部１２によって取得された太陽光発電パネル２４の発電量と測定部１３によって測定された負荷３０の消費電力とを基に、蓄電池２２の充放電量を決定する。決定部１５は、決定した充放電量の充放電を蓄電池２２が行うようにＰＣＳ２１に指令を出力する。ＰＣＳ２１は、決定部１５から受けた指示にしたがった充放電を蓄電池２２に実行させる。決定部１５は、「決定部」の一例である。

ここで、蓄電池２２の充電率が高い状態では、蓄電池２２への蓄電を行うことは難しくなる。また、蓄電池２２の充電率が低い状態では、蓄電池２２からの放電を行うことは難しくなる。そこで、決定部１５は、第１取得部１１によって取得された電力の取引価格の変動を基に、蓄電池２２の充電率が所望の充電率となるように蓄電池２２の充放電の量を決定してもよい。

決定部１５は、例えば、電力の取引価格が所定の価格よりも高くなる前に蓄電池２２の充電率が高くなる（例えば、充電率が９０％以上となる）ように、蓄電池２２の充放電量を決定してもよい。また、決定部１５は、例えば、電力の取引価格が所定の価格よりも低くなる前に蓄電池２２の充電率が低くなる（例えば、充電率が５％以下となる）ように、蓄電池２２の充放電量を決定してもよい。このように蓄電池２２の充電率が制御されることで、取引価格が高い状態における蓄電池２２に蓄電された電力の売電や、取引価格が安い状態において商用電力系統から買電した電力を蓄電池２２に蓄電させることが可能となる。

図４は、決定部１５によって充放電量を決定する際に用いられる充放電量テーブル１５１の一例を示す図である。充放電量テーブル１５１は、例えば、補助記憶部１０３に記憶される。充放電量テーブル１５１は、「充放電」、「条件」、「決定方法」の各項目を含む。「充放電」には、充電または放電を示す情報が格納される。「条件」には、充放電を行う際に設定される条件を示す情報が格納される。「決定方法」には、充放電量の決定方法を示す情報が格納される。充電または放電の指定は、例えば、管理装置４１からコントローラ１０への充放電指令によって指定される。

なお、充放電量テーブル１５１の「条件」のうち、例えば、「指定電力」、「最大定格」、「受電点一定」及び「負荷消費分」の指定は、受付部１４によって受け付けられて補助記憶部１０３に記憶されてもよい。また、「指定電力」、「最大定格」、「受電点一定」及び「負荷消費分」の指定は、管理装置４１からの充放電の指令に含まれてもよい。また、「条件」のうち、「ＰＶ不足」及び「ＰＶ余剰」のいずれの条件を充足するかは、例えば、第２取得部１２によって取得された太陽光発電パネル２４の発電量及び測定部１３によって測定された負荷３０の消費電力を基に決定部１５によって判定される。指定された条件（例えば、「指定電力」）と判定された条件（例えば、「ＰＶ不足」）のいずれを優先して「決定方法」を決定部１５が選択するかの指定は、コントローラ１０の補助記憶部１０３に記憶されればよい。なお、「指定電力」、「最大定格」、「受電点一定」及び「負荷消費分」のいずれも指定されなかった場合には、決定部１５は判定された条件を基に「決定方法」を選択すればよい。

決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受け、指定電力の条件が設定され
た場合、指定された電力を蓄電池２２に放電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受け、最大定格の条件が設定された場合、蓄電池２２の最大定格で蓄電池２２に放電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受け、受電点一定の条件が設定された場合、受電点２を流れる電流が電力管理システム１のユーザが契約した契約電流以下となるように、蓄電池２２に放電させる電力量を決定する。契約電流は、例えば、補助記憶部１０３に予め記憶される。

決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受け、太陽光発電パネル２４によって発電される電力が負荷３０の消費電力に満たない場合、負荷３０の消費電力から太陽光発電パネル２４の発電電力を減算した分の電力を蓄電池２２に放電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受け、太陽光発電パネル２４によって発電される電力が負荷３０の消費電力以上である場合、太陽光発電パネル２４の発電電力から負荷３０の消費電力を減算した分の電力を蓄電池２２に放電させる。

決定部１５は、例えば、管理装置４１から充電指令を受け、指定電力の条件が設定された場合、商用電力系統４０から供給される電力及び太陽光発電パネル２４の発電電力のうち指定された電力を蓄電池２２に蓄電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から充電指令を受け、最大定格の条件が設定された場合、蓄電池２２の最大定格で蓄電池２２に充電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から充電指令を受け、受電点一定の条件が設定された場合、受電点２を流れる電流が電力管理システム１のユーザが契約した契約電流以下となるように、蓄電池２２に充電させる電力量を決定する。

決定部１５は、例えば、管理装置４１から充電指令を受け、太陽光発電パネル２４によって発電される電力が負荷３０の消費電力以上である場合、太陽光発電パネル２４の発電電力から負荷３０の消費電力を減算した分の電力を太陽光発電パネル２４から蓄電池２２に蓄電させる。決定部１５は、例えば、管理装置４１から充電指令を受け、太陽光発電パネル２４によって発電される電力が負荷３０の消費電力に満たない場合、負荷３０の消費電力から太陽光発電パネル２４の発電電力を減算した分の電力を蓄電池２２に放電させる。

ここで、決定部１５による充放電を決定する処理の一例について図５を参照して説明する。図５は、電力の取引価格、負荷３０の消費電力及び太陽光発電パネル２４の発電電力（図５では、「ＰＶ発電電力」と記載）の変動の一例を示す図である。図５の横軸は時間を例示する。また、図５の縦軸は、電力の取引価格、負荷３０の消費電力及び太陽光発電パネル２４の発電電力を例示する。図５には、ある日（以下、Ａ日とする）における電力の取引価格、負荷３０の消費電力及び太陽光発電パネル２４の発電電力の変動が例示される。また、図５には、決定部１５による取引価格の高低の判定に用いられる閾値σ１も例示される。図５を参照して、決定部１５による充放電量の決定の一例について説明する。

例えば、日本卸電力取引所（ＪＥＰＸ）によって翌日の取引価格が決定される。図５には、Ａ日の前日（（Ａ－１）日）において第１取得部１１によって電力取引装置５０から取得されたＡ日の電力の取引価格が例示される。すなわち、図５に例示される電力の取引価格のＡ日における変動は、予め決定されたものである。Ａ日は、（Ａ－１）日に対する「将来の所定期間」の一例である。

ＰＶ発電電力は、太陽光発電パネル２４によって発電される電力である。ＰＶ発電電力は、第２取得部１２によってＰＣＳ２３から取得される。消費電力は、測定部１３によって測定される負荷３０の消費電力である。すなわち、ＰＶ発電電力及び消費電力は、実測値である。

決定部１５は、電力の取引価格、ＰＶ発電電力及び負荷３０の消費電力に基づいて、蓄電池２２の充放電量を決定する。例えば、図５のＲ１で示される時間帯では、取引価格が閾値σ１よりも高い。そのため、蓄電池２２に蓄電された電力を放電する。そこで、決定部１５は、Ｒ１で示される時間帯に管理装置４１から放電指令を受けると、蓄電池２２に蓄電された電力を放電する。

図５のＲ２で示される時間帯では、ＰＶ発電量が消費電力よりも高い一方で、取引価格が閾値σ１よりも低い。そのため、蓄電池２２に蓄電された電力が放電されて売却されても得られる利益は低くなる。そこで、決定部１５は、Ｒ２で示される時間帯に充電指令を管理装置４１から受けた場合には、「充放電」が「充電」かつ「条件」が「ＰＶ余剰」に対応する電力量の決定方法を充放電量テーブル１５１から取得する。すなわち、決定部１５は、太陽光発電パネル２４によって発電される電力から負荷３０の消費電力を減算した分の電力（太陽光発電パネル２４の余剰分）を蓄電池２２に蓄電させる。

図５のＲ３で示される時間帯では、ＰＶ発電量が消費電力よりも高く、取引価格が閾値σ１よりも高い。そのため、太陽光発電パネル２４によって発電された電力の余剰分を放電して売却することで高い利益を得ることができる。そこで、決定部１５は、Ｒ３で示される時間帯に「条件」として「最大定格」を指定する放電指令を管理装置４１から受けた場合には、「充放電」が「放電」かつ「条件」が「最大定格」に対応する電力量の決定方法を充放電量テーブル１５１から取得する。すなわち、決定部１５は、蓄電池２２から最大定格で放電させることを決定する。蓄電池２２から電力が放電されることで、例えば、電力取引市場への売電が可能となる。

図５のＲ４で示される時間帯では、ＰＶ発電量が消費電力よりも低い一方で、取引価格が閾値σ１よりも高い。取引価格が閾値σ１よりも高いことから、商用電力系統４０からの電力の購入が抑制された方が好ましい。そこで、決定部１５は、Ｒ４で示される時間帯に放電指令を管理装置４１から受けた場合には、「充放電」が「放電」かつ「条件」が「ＰＶ不足」に対応する電力量の決定方法を充放電量テーブル１５１から取得する。すなわち、決定部１５は、負荷３０による消費電力から太陽光発電パネル２４によって発電される電力を減算した分の電力を蓄電池２２に放電させることを決定する。蓄電池２２に放電させた電力は、例えば、負荷３０に供給されればよい。なお、決定部１５は、蓄電池２２に蓄電された電力が負荷３０の供給に不足する場合には、商用電力系統４０から電力を購入し、購入した電力を負荷３０に供給することを決定してもよい。

なお、電力管理システム１のユーザと商用電力系統４０とが契約した電流の上限を受電点２を流れる電流が超過すると電気料金の単価が上昇することがある。そこで、決定部１５は、受電点２を流れる電流が予め補助記憶部１０３に記憶した上限値以下となるように、商用電力系統４０と売買する電力の電力量を調整してもよい。

＜コントローラ１０の処理フロー＞
図６及び図７は、実施形態におけるコントローラ１０による充放電の指示を行う処理の処理フローの一例を示す図である。図６の「Ａ」は、図７の「Ａ」に接続する。以下、図６及び図７を参照して、コントローラ１０による充放電の指示を行う処理の処理フローの一例について説明する。

ステップＳ１では、コントローラ１０は、管理装置４１から放電の指令を受けたか充電の指令を受けたかを判定する。放電の指令を受けた場合（ステップＳ１で放電指令）、処理はステップＳ２に進められる。充電の指令を受けた場合（ステップＳ１で充電指令）、処理はステップＳ５に進められる。

ステップＳ２では、決定部１５は、閾値σ１よりも取引価格が高いか否かを判定する。第１取得部１１は、電力取引装置５０から電力の取引価格を取得する。決定部１５は、閾値σ１と第１取得部１１によって取得された電力の取引価格とを比較する。閾値σ１よりも取引価格が高い場合（ステップＳ２でＹＥＳ）、処理はステップＳ３に進められる。閾値σ１よりも取引価格が高くない場合（ステップＳ２でＮＯ）、蓄電池２２からの放電は行われずに処理は終了される。ステップＳ２の処理は、「取得ステップ」の一例である。

ステップＳ３では、決定部１５は、蓄電池２２から放電して売電する電力量を決定する。電力量を決定する処理の詳細については、図８を参照して後述する。ステップＳ３の処理は、「決定ステップ」の一例である。

ステップＳ４では、決定部１５は、閾値σ１よりも取引価格が高いタイミングでステップＳ３で決定した電力量分の電力を蓄電池２２に放電させるように、ＰＣＳ２１に対して指示する。

ステップＳ５では、決定部１５は、閾値σ１よりも取引価格が低いか否かを判定する。第１取得部１１は、電力取引装置５０から電力の取引価格を取得する。決定部１５は、閾値σ１と第１取得部１１によって取得された電力の取引価格とを比較する。閾値σ１よりも取引価格が低い場合（ステップＳ５でＹＥＳ）、処理はステップＳ６に進められる。閾値σ１よりも取引価格が低くない場合（ステップＳ５でＮＯ）、処理はステップＳ８に進められる。

ステップＳ６では、決定部１５は、第１の時間帯（例えば、２時から１０時）における取引価格と、第１の時間帯の後の第２の時間帯（例えば、１０時から１８時）における取引価格との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する。所定の閾値以下である場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進められる。所定の閾値より大きい場合（ステップＳ６でＮＯ）、処理はステップＳ９に進められる。

ステップＳ７では、決定部１５は、蓄電池２２に蓄電する電力量を決定する。電力量を決定する処理の詳細については、図８を参照して後述する。ステップＳ７の処理は、「決定ステップ」の一例である。

ステップＳ８では、決定部１５は、第１の時間帯に商用電力系統４０からステップＳ７で決定した電力量分の電力を買電し、買電した電力を蓄電池２２に蓄電するように、ＰＣＳ２１に対して指示する。

ステップＳ９では、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量に余剰分が存在するか否かを判定する。すなわち、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量が負荷３０の消費電力より大きいか否かを判定する。余剰分が存在する場合（ステップＳ９でＹＥＳ）、処理はステップＳ１０に進められる。余剰分が存在しない場合（ステップＳ９でＮＯ）、処理は終了される。

ステップＳ１０では、決定部１５は、蓄電池２２に蓄電する電力量を決定する。電力量を決定する処理の詳細については、図８を参照して後述する。ステップＳ１０の処理は、「決定ステップ」の一例である。

ステップＳ１１では、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量のうちステップＳ１０で決定した電力量分の電力を蓄電池２２に蓄電するように、ＰＣＳ２１に対して指示する。

図８は、実施形態におけるコントローラ１０による充放電量を決定する処理の処理フローの一例を示す図である。以下、図８を参照して、コントローラ１０による充放電量を決定する処理の処理フローの一例について説明する。

ステップＳ２１では、測定部１３は、受電点２の電力を測定する。ステップＳ２２では、決定部１５は、補助記憶部１０３に記憶された充放電の条件を取得する。

ステップＳ２３では、決定部１５は、充放電量テーブル１５１を参照して、充放電量を決定する。決定部１５は、例えば、管理装置４１から放電指令を受けるとともに、ステップＳ２２で受電点一定の条件が受け付けられた場合、充放電量テーブル１５１から「充放電」が「放電」、「条件」が「受電点一定」に対応する「決定方法」を取得する。そして、決定部１５は、ステップＳ２１で測定された電力からステップＳ２２で指定された指定電力を減算した分の電力を蓄電池２２から放電させることを決定し、当該決定をＰＣＳ２１に通知する。

＜実施形態の作用効果＞
本実施形態では、第１取得部１１によって取得された電力の取引価格の変動、測定部１３によって測定された負荷３０の消費電力及び第２取得部１２によって取得された太陽光発電パネル２４の発電量を基に、蓄電池２２の充放電量が決定される。本実施形態によれば、電力の取引価格の高低のみならず、負荷３０の消費電力や太陽光発電パネル２４の発電量も考慮して蓄電池２２の充放電量が決定されるため、蓄電池２２に蓄電された電力がもたらす利益を向上し得る。なお、電力管理システム１から太陽光発電パネル２４が省略されてもよく、この場合、第１取得部１１によって取得された電力の取引価格の変動、及び、測定部１３によって測定された負荷３０の消費電力を基に、蓄電池２２の充放電量が決定されればよい。

本実施形態では、例えば、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量が負荷３０の消費電力以上であり、かつ、電力の取引価格が閾値σ１以下の場合、太陽光発電パネル２４の発電量から負荷３０の消費電力を減算した分の電力を太陽光発電パネル２４から蓄電池２２に蓄電させる。電力の取引価格が閾値σ１以下である場合、太陽光発電パネル２４によって発電された電力を売電しても得られる利益は低いと考えられる。このような場合、太陽光発電パネル２４によって発電された電力を蓄電池２２に蓄電しておくことで、負荷３０によって消費される電力を確保しつつ、電力の取引価格が高くなったタイミングでの売電が可能となる。

本実施形態では、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量が負荷３０の消費電力以上であり、かつ、電力の取引価格が閾値σ１より大きい場合、太陽光発電パネル２４による発電量から負荷３０の消費電力を減算した分の電力を売電させる。売電する電力は、太陽光発電パネル２４によって発電された電力であってもよいし、蓄電池２２に蓄電された電力であってもよい。本実施形態によれば、負荷３０によって消費される電力を確保しつつ、電力の取引価格が高いタイミングで売電できる。

本実施形態では、測定部１３は受電点２を流れる電流を測定し、決定部１５は、受電点２を流れる電流が予め補助記憶部１０３に記憶された契約電流以下となるように、売電する電力を制限する。また、本実施形態では、測定部１３は受電点２を流れる電力を測定し、決定部１５は、受電点２を流れる電流が予め記憶部に記憶された契約電流以下となるように、買電する電力を制限する。受電点２を流れる電流が契約電流を超過すると電気料金の単価が上昇することがある。本実施形態によれば、このような電気料金の単価の上昇を抑制できる。また、本実施形態によれば、電気自動車を充電する場合のように大電流を用いる場合でも、受電点２を流れる電流を契約電流以下とすることができる。

本実施形態では、決定部１５は、太陽光発電パネル２４による発電量が負荷３０の消費電力より低く、かつ、電力の取引価格が閾値σ１以下の場合、負荷３０の消費電力から太陽光発電パネル２４の発電量を減算した分の電力を商用電力系統４０から買電し、買電した電力を負荷３０に供給させる。本実施形態によれば、電力の取引価格が安いタイミングで買電できるとともに、必要以上の買電を抑制できる。

＜変形例＞
以上説明した実施形態では、コントローラ１０は管理装置４１からの充電指令または放電指令にしたがって、蓄電池２２からの充放電を行った。しかしながら、コントローラ１０は、管理装置４１からの充電指令または放電指令を受けずに、蓄電池２２からの充電または放電を実行してもよい。この場合、決定部１５は、例えば、電力の取引価格が閾値σ１以上である場合には蓄電池２２から放電した電力の売電を決定し、電力の取引価格が閾値σ１未満の場合には商用電力系統４０から買電した電力の蓄電池２２への蓄電を決定してもよい。

以上説明した実施形態では、電力取引装置５０によって翌日の電力の取引価格が決定されることから、第１取得部１１は電力取引装置５０から翌日の電力の取引価格を取得する。しかしながら、第１取得部１１は翌日の電力の取引価格を取得することに限定されない。第１取得部１１は、例えば、電力取引装置５０によって１時間後の取引価格が決定される場合には、１時間後の取引価格を取得してもよい。すなわち、第１取得部１１は、電力取引装置５０によって決定された将来の所定期間における電力の取引価格を取得すればよい。

以上説明した実施形態では、決定部１５は、閾値σ１を基に取引価格が高いか低いかを判定する。しかしながら、取引価格の高低の判定には複数の閾値が用いられてもよい。決定部１５は、例えば、閾値σ１よりも取引価格が高い場合には図６のステップＳ２の判定で肯定判定（ステップＳ２でＹＥＳ）を行い、閾値σ１よりも取引価格が低い場合には図６のステップＳ２の判定で否定判定（ステップＳ２でＮＯ）を行ってもよい。また、決定部１５は、閾値σ１よりも低い閾値σ２よりも取引価格が低い場合には図７のステップＳ５の判定で肯定判定（ステップＳ５でＹＥＳ）を行い、閾値σ２よりも取引価格が高い場合には図７のステップＳ５の判定で否定判定（ステップＳ５でＮＯ）を行ってもよい。

以上説明した実施形態では、太陽光発電パネル２４が採用されたが、太陽光発電パネル２４以外の風力発電機や水力発電機等の自然エネルギーを基に発電する様々な発電機が採用されてもよい。

以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせることができる。

＜コンピュータが読み取り可能な記録媒体＞
コンピュータその他の機械、装置（以下、コンピュータ等）に上記いずれかの機能を実現させる情報処理プログラムをコンピュータ等が読み取り可能な記録媒体に記録することができる。そして、コンピュータ等に、この記録媒体のプログラムを読み込ませて実行させることにより、その機能を提供させることができる。

ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。このような記録媒体のうちコンピュータ等から取り外し可能なものとしては、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ（ＣＤ－ＲＯＭ）、Ｃｏｍｐａ
ｃｔ Ｄｉｓｃ－Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ（ＣＤ－Ｒ）、Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ－ＲｅＷｒｉｔｅｒａｂｌｅ（ＣＤ－ＲＷ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ（ＤＶＤ）、ブルーレイディスク（ＢＤ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｔａｐｅ（ＤＡＴ）、８ｍｍテープ、フラッシュメモリー、外付け型のハードディスクドライブやＳｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ（ＳＳＤ）等がある。また、コンピュータ等に固定された記録媒体として内蔵型のハードディスクドライブ、ＳＳＤやＲＯＭ等がある。

＜付記＞
商用電力系統（４０）から供給される電力を蓄電する蓄電部（２２）に接続され、負荷（３０）に供給する電力を管理する電力管理装置（１０）であって、
将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得部（１１）と、
前記負荷（３０）の消費電力を測定する測定部（１３）と、
前記所定期間において実測された前記負荷（３０）の消費電力及び前記電力取引価格の変動を基に、前記所定期間における前記蓄電部（２４）の充放電量を決定する決定部（１５）と、を備える、
電力管理装置（１０）。

１・・電力管理システム
２・・受電点
３・・電流計
１０・・コントローラ
１１・・第１取得部
１２・・第２取得部
１３・・測定部
１４・・受付部
１５・・決定部
２１・・ＰＣＳ
２２・・蓄電池
２３・・ＰＣＳ
２４・・太陽光発電パネル
３０・・負荷
４０・・商用電力系統
４１・・管理装置
５０・・電力取引装置
１０１・・ＣＰＵ
１０２・・主記憶部
１０３・・補助記憶部
１０４・・通信部
１５１・・充放電量テーブル
Ｂ１・・接続バス
Ｎ１・・ネットワーク
Ｎ２・・ネットワーク
Ｎ３・・ネットワーク

Claims (9)

1. 商用電力系統から供給される電力を蓄電する蓄電部に接続され、負荷に供給する電力を管理する電力管理装置であって、
   将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得部と、
   前記負荷の消費電力を測定する測定部と、
   前記所定期間において実測された前記負荷の前記消費電力、及び前記電力取引価格の変動を基に、前記所定期間における前記蓄電部の充放電量を決定する決定部と、を備える、
   電力管理装置。
2. 前記電力管理装置には、さらに、自然エネルギーを基に発電する発電部が接続され、
   前記決定部は、前記所定期間において実測された前記発電部による発電量、前記所定期間において実測された前記負荷の前記消費電力、及び前記電力取引価格の変動を基に、前記所定期間における前記蓄電部の充放電量を決定する、
   請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記決定部は、前記発電部による前記発電量が前記消費電力以上であり、かつ、前記電力取引価格が所定の閾値以下の場合、前記発電量から前記消費電力を減算した分の電力を前記発電部から前記蓄電部に蓄電させる、
   請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記決定部は、前記発電部による前記発電量が前記消費電力以上であり、かつ、前記電力取引価格が所定の閾値より大きい場合、前記発電量から前記消費電力を減算した分の電力が売電されるように前記蓄電部の放電量を決定する、
   請求項２に記載の電力管理装置。
5. 前記測定部は、前記商用電力系統から電力の供給を前記負荷が受ける受電点を流れる電流を測定し、
   前記決定部は、前記受電点を流れる電流が予め記憶部に記憶された契約電流以下となるように、前記蓄電部の前記放電量を制限する、
   請求項４に記載の電力管理装置。
6. 前記測定部は、前記商用電力系統から電力の供給を前記負荷が受ける受電点を流れる電力を測定し、
   前記決定部は、前記受電点を流れる電流が予め記憶部に記憶された契約電流以下となるように、前記蓄電部の充電量を制限する、
   請求項２に記載の電力管理装置。
7. 前記決定部は、前記発電部による前記発電量が前記消費電力より低く、かつ、前記電力取引価格が所定の閾値以下の場合、前記消費電力から前記発電量を減算した分の電力を前記商用電力系統から前記負荷に供給させる、
   請求項２から６のいずれか一項に記載の電力管理装置。
8. 負荷に供給する電力を管理する電力管理方法であって、
   商用電力系統から供給される電力を蓄電する蓄電部に接続されたコンピュータが、
   将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得ステップと、
   前記所定期間において測定された前記負荷の消費電力、及び前記電力取引価格の変動を基に、前記所定期間における前記蓄電部の充放電量を決定する決定ステップと、を実行する、
   電力管理方法。
9. 負荷に供給する電力を管理する電力管理方法であって、
   商用電力系統から供給される電力を蓄電する蓄電部に接続されたコンピュータに、
   将来の所定期間における決定された電力取引価格の変動を取得する取得ステップと、
   前記所定期間において測定された前記負荷の消費電力、及び前記電力取引価格の変動を基に、前記所定期間における前記蓄電部の充放電量を決定する決定ステップと、を実行させる、
   電力管理プログラム。

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