JP3859604B2

JP3859604B2 - エネルギ融通システム

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Publication number: JP3859604B2
Application number: JP2003060441A
Authority: JP
Inventors: 幹也石井; 泰基久保田; 詳明山崎
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-03-06
Filing date: 2003-03-06
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2023-03-06
Also published as: JP2004274851A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、１以上のエネルギ供給設備又は１以上のエネルギ需要設備或いはそれらを組み合わせて１つのグループとし、グループ内のエネルギ供給設備の運転計画の作成と、グループ間でのエネルギ融通計画の作成を行うエネルギ融通システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電力の部分自由化の流れを受けて、電力会社（一般電気事業者）から供給される電力だけでなく、発電設備を有する工場（特定規模電気事業者）などで発電された電力をも購入することができるようになった。また今後は発電設備を有する施設が増大すると考えられる。その場合、上述の工場を含めた様々な施設では、自身が備える発電設備からの電力を施設内の負荷で消費し、余剰電力を外部に融通できることになる。
【０００３】
ある事業者が複数の発電設備を分散して設置している場合、それら複数の発電設備全体での経済性（つまり、事業者自身の経済性）を優先して、それら複数の発電設備間での電力融通を仲介するためのエネルギ（電気エネルギや熱エネルギ）融通システムに関する提案も行われている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載のエネルギ融通システムでは、融通可能な融通エネルギを、余剰エネルギが存在するコジェネレーション施設から不足エネルギが存在するコジェネレーション施設へ融通するシステムが提案されており、コジェネレーション施設の運転費用と、他のコジェネレーション施設に対する融通エネルギの売却利益との差を、複数の発電設備全体での総費用として、総費用が小さくなるようなコジェネレーション施設の運転条件が設定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１５９１３９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載のエネルギ融通システムでは、複数の発電設備を１つの経済共同体として見なしているため、その経済共同体の利益が最適になるような運転計画が行われるのだが、その場合、特定の発電設備が不利益な運転を強いられることもある。つまり、特許文献１に記載のシステムでは、発電設備毎に利益の最適化を行うことができないため、複数の発電設備が経済的に独立した複数の事業者の所有物である場合であっても全体としての利益の最適化を行ってしまい、各事業者の経済性を無視することになりかねない。また、複数の発電設備が同一の事業者の所有物であったとしても、それら発電設備の全体最適運転を行うのではなくなんらかの条件でそれら複数の発電設備をグループ分けし、各グループ内での最適運転と、全体としての最適運転とを組み合わせた制御計画を作成することが要求されることもある。
【０００６】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、経済的に独立したグループ間でエネルギの融通を行う場合に、各グループ自身の経済性を考慮した上で他のグループに対してエネルギ融通を行うようなエネルギ融通システムを提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係るエネルギ融通システムの特徴構成は、１以上のエネルギ供給設備又は１以上のエネルギ需要設備を含むように、或いはそれらを組み合わせて含むように形成される複数のグループについて、前記エネルギ供給設備の運転計画を作成する運転制御部と、前記エネルギ供給設備を運転することによる前記グループ間でのエネルギ融通計画及び前記エネルギ需要設備の前記グループ内でのエネルギ調達計画を作成する融通・調達計画部とを備え、前記融通・調達計画部が、前記エネルギ需要設備の前記グループ内でのエネルギ調達コストの最小化が計られた上での、前記グループ内でのエネルギ調達が最適化されたエネルギ調達計画を作成するとともに、前記グループ間でのエネルギ融通コストを最小化することを目的として前記グループ間でのエネルギ融通が最適化されたエネルギ融通計画の作成を行って、前記運転制御部が、前記エネルギ融通計画及び前記エネルギ調達計画に従った前記エネルギ供給設備の運転計画を作成する点にある。
【０００８】
上記特徴構成により、各グループのコストの最小化が計られた上で、すべてのグループのコストの最小化が計られたエネルギ供給設備の運転計画が作成されるので、各グループが異なる経済共同体である場合であっても、それぞれの利益を最優先して全体のエネルギ融通を行うことができる。また、各グループが同一の経済共同体である場合であっても、全エネルギ供給設備を複数にグループ化した上でグループ内のエネルギ供給設備の運転計画を演算処理により導出することで、全エネルギ供給設備の運転計画を一括して演算処理により導出する場合に比べて演算負荷を低減させることができる。
【０００９】
上記課題を解決するための本発明に係るエネルギ融通システムの別の特徴構成は、前記融通・調達計画部は、前記運転制御部が、前記グループ内のエネルギ需要設前記融通・調達計画部は、前記エネルギ需要設備によるエネルギ需要量を導出し、前記グループ内のエネルギ供給設備からのエネルギ調達可能量範囲及び前記エネルギ調達コスト、並びに前記グループ外のエネルギ供給設備からのエネルギ融通可能量範囲及び前記エネルギ融通コストを導出し、前記エネルギ需要量、前記エネルギ調達可能量範囲、前記エネルギ調達コスト、前記エネルギ融通可能量範囲、及び前記エネルギ融通コストを参照して、前記エネルギ融通計画及び前記エネルギ調達計画を作成する点にある。
【００１０】
上記特徴構成により、グループ外のエネルギ供給設備からのエネルギ融通計画とグループ内のエネルギ供給設備からのエネルギ調達計画とが、前記エネルギ需要量、前記エネルギ調達可能量範囲、前記エネルギ調達コスト、前記エネルギ融通可能量範囲、及び前記エネルギ融通コストを参照して作成されるので、各グループの経済性を考慮した上でのエネルギ融通計画を作成することができる。
【００１１】
上記課題を解決するための本発明に係るエネルギ融通システムの更に別の特徴構成は、前記グループの少なくとも一部は、電力系統に接続される前記エネルギ供給設備及び前記エネルギ需要設備を前記電力系統の電圧階級の境界で区分して形成される点にある。
【００１２】
上記特徴構成により、グループ内に存在するエネルギ供給設備からエネルギ需要設備へは電圧階級の境界を跨いだ送電を行わないことが確保されるので、グループ内で発生する電力託送コストを必要最小限に抑えることができる。例えば、発生する託送コストが、複数の電圧階級（例えば、低圧階級及び高圧階級）を跨いだ託送を行う場合に要求される託送コスト（例えば、低圧系統を使用したことによる託送コスト及び高圧系統を使用したことによる託送コスト）ではなく、単一の電圧階級の系統を使用した場合に要求される託送コストに抑えることができる。
【００１３】
上記課題を解決するための本発明に係るエネルギ融通システムの更に別の特徴構成は、前記グループの少なくとも一部は、前記エネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の内の、同一の経済共同体に含まれるエネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の少なくとも一方で形成される点にある。
【００１４】
上記特徴構成により、他のグループに対してのエネルギ融通計画を作成する際に、経済共同体（グループ）にとっての許容できる経済性の範囲でエネルギ供給設備の運転計画が作成されることを確保することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係るエネルギ融通システムは、発電設備や熱源設備などから電気エネルギや熱エネルギの需給を行う際に、発電設備や熱源設備などのエネルギ供給設備を運転制御して、各エネルギ供給設備をコスト面で効率良く稼働させることを目的とするシステムである。その目的を達成するために、エネルギ供給系統に接続されている１以上のエネルギ供給設備又は１以上のエネルギ需要設備或いはそれらを組み合わせて１以上のグループを形成し、グループを単位として稼働効率を最適化した上で、エネルギ供給設備全体の稼動効率を最適化することを行っている。本実施形態において、エネルギ融通とはエネルギ需要設備が他のグループのエネルギ供給設備からエネルギの供給を受けることであり、エネルギ調達とはエネルギ需要設備が同じグループ内のエネルギ供給設備からエネルギの供給を受けることである。
【００１６】
以下に図面を参照して本発明に係るエネルギ融通システムについて説明する。図１に示す電力系統図では、特別高圧系統１と高圧系統２と低圧系統３とを例示しており、各系統の境には配電用変電所４と柱上トランスなどの変圧器５とが設けられている。また、高圧系統２にはグループＡが設定されており、このグループＡには、負荷設備１１を有するサブグループａと、負荷設備１２及び熱電併給設備１３を有するサブグループｂと、負荷設備１４及び自然エネルギ発電設備１５を有するサブグループｃと、発電設備１６を有するサブグループｄとが含まれる。他方で、低圧系統３にはグループＢが設定されており、このグループＢには、負荷設備１７を有するサブグループｅと、負荷設備１８及び熱電併給設備１９を有するサブグループｆと、負荷設備２０及び自然エネルギ発電設備２１を有するサブグループｇとが含まれる。つまり、高圧系統２と低圧系統３の分岐点を境としてグループＡ及びグループＢが設定されている。
【００１７】
ここで、負荷設備は電力需要や熱需要を有する設備である。熱電併給設備は、電力及び熱を併せて発生させることのできる設備であり、所定の電力を発生させるような運転を行った場合には、その運転条件に応じた熱量も同時に発生され、他方で所定の熱量を発生させるような運転を行った場合には、その運転条件に応じた電力が同時に発生される。自然エネルギ発電設備は、風力発電設備、太陽光発電設備、波力発電設備などの自然エネルギを利用した発電設備であり、発生する電力量の上限値は風速や日照時間や波の高さなどの気象条件により制限される。
【００１８】
以上のことから、サブグループａ、ｅは常に各グループ内外から電力を受け取るエネルギ需要設備である。サブグループｂ、ｆは、負荷設備の熱需要が大きい場合には発電される電力量も大きいため、サブグループ内で必要な電力を賄った上で、余剰電力を各グループ内外に送出することができ、負荷設備の熱需要が小さい場合には発電される電力量も小さいため、サブグループ内で必要な電力を賄うことができずに、各グループ内外から不足電力量分を調達する必要がある。サブグループｃ、ｇは、発電のために好ましい気象条件時には、サブグループ内で必要とする電力を賄った上で、余剰電力を各グループ内外に送出することができ、発電のために好ましくない気象条件時には、サブグループ内で必要な電力を賄うことができずに、各グループ内外から不足電力量分を調達する必要がある。
【００１９】
図１に例示する本発明に係るエネルギ融通システム３０とグループＡ及びグループＢとの関係図において、エネルギ融通システム３０は、エネルギ供給設備の運転計画を作成する運転制御部３１と、エネルギ供給設備を運転することによるグループ間でのエネルギ融通計画及びエネルギ需要設備のグループ内でのエネルギ調達計画を作成する融通・調達計画部３２とを備えている。また、運転制御部３１及び融通・調達計画部３２は、運転計画、エネルギ融通計画及びエネルギ調達計画を作成する際に、負荷設備情報データベース（ＤＢ）３３と供給設備情報データベース（ＤＢ）３４と系統設備情報データベース（ＤＢ）３５と気象情報データベース（ＤＢ）３６とを参照することができる。そして、エネルギ融通システム３０は、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）を中心とした演算処理部と、演算処理部において実行される各種プログラムや、演算処理過程又は演算処理前後の情報を記憶するメモリ、ハードディスクドライブ、外部記憶装置（上述の各データベース等）などの記憶媒体で構成される記憶部と、各負荷設備、各発電設備、各熱電併給設備などとの間の通信経路を確立する通信ネットワーク（図示せず）に接続される通信ポートやキーボードなどの情報入出力手段と、処理結果や処理過程を表示する表示部といった装置を備えて構成される１台または複数台のコンピュータ（情報処理装置）によって実現可能である。
【００２０】
負荷設備情報ＤＢ３３は、各グループ内の負荷設備（エネルギ需要設備）による過去の電気エネルギや熱エネルギなどのエネルギ需要量を収集して記憶している。負荷設備情報ＤＢ３３に記憶されたエネルギ需要量に関する情報には、収集された日時、曜日、気候などのエネルギ需要量の変動要因が属性情報として併せて記憶されている。従って、融通・調達計画部３２によって特定の日時の負荷設備のエネルギ需要量の予測値が導出される場合、その日と同じ属性情報を有する過去のエネルギ需要量が負荷設備情報ＤＢ３３から読み出されて参照される。
【００２１】
供給設備情報ＤＢ３４は、各グループ内の発電設備、熱電併給設備及び自然エネルギ発電設備などのエネルギ供給設備を稼動させた場合のエネルギ供給可能量やその際のエネルギ発生コストに関する情報が記憶されている。
【００２２】
例えば、電力のみを供給することのできる発電設備１６のエネルギ供給可能量（発電可能量）の上限値はその定格出力から知ることができ、エネルギ発生コスト（円／ｋＷ）は負荷割合に応じたコスト（例えば、定格の５０％出力時のコストや定格の７５％出力時のコストなど）の形式で知ることができる。
【００２３】
熱電併給設備１３、１９のエネルギ供給可能量は上限値がその定格出力から知ることができ、発電可能量の下限値はある熱量を発生させる際に必然的に発生する電力量で決定される。エネルギ発生コスト（円／ｋＷ）は負荷割合に応じたコスト（例えば、定格の５０％出力時のコストや定格の７５％出力時のコストなど）の形式で知ることができる。
【００２４】
自然エネルギ発電設備１５、２１のエネルギ供給可能量（発電可能量）の上限値はその定格出力から知ることができる。但し、発電可能量を予測する場合には、ある時間帯の気象条件によって上限値の予測が行われる。例えば、自然エネルギ発電設備が風力発電設備である場合、ある時間帯の風速予測に応じて発電可能量の上限値が予測される。また、自然エネルギ発電設備が太陽光発電設備である場合、ある時間帯の日照時間予測に応じて発電可能量の上限値が予測される。エネルギ発生コスト（円／ｋＷ）は負荷割合に応じたコスト（例えば、定格の５０％出力時のコストや定格の７５％出力時のコストなど）の形式で知ることができる。
【００２５】
系統設備情報ＤＢ３５は、図１に示したような負荷設備、熱電併給設備、自然エネルギ発電設備、発電設備の電力系統に対する接続状況などの情報を記憶している。例えば、発電設備１６が高圧系統２に接続されており、負荷設備１７が低圧系統３に接続されているといった情報や、高圧系統２及び低圧系統３を用いて発電設備１６から負荷設備１７へ電力の託送を行う場合に発生する既定の託送コストに関する情報などが記憶されている。託送コストは、電力会社が管理する送配電線を使用して電力の託送を行う場合に支払う必要のある料金であり、低圧系統のみを使用して電力の託送を行う場合や低圧系統と高圧系統とを使用して電力の託送を行う場合にはその料金も異なってくる。また、同じ電圧階級であっても異なる電力会社の管理する送電線を跨いで使用して託送を行う場合にはそれぞれの電力会社に託送料金を支払う必要がある。
【００２６】
気象情報ＤＢ３６は、図１に示したような負荷設備、熱電併給設備、自然エネルギ発電設備、発電設備などが設置されている地域の過去の気象情報や、将来の気象予報に関する情報が記憶されている。気象情報としては、気温、天気、湿度、日照時間、日の出時刻、日没時刻、風速、降水量、波の高さなどの気象に関係する情報が該当する。例えば、負荷設備と気象情報との関係では、気温が高くなるという予報が出されている場合には、冷房設備の使用による電力需要量の増大につながる。熱電併給設備と気象情報との関係では、気温が高くなるという予報が出されている場合には、熱電併給設備の運転効率の向上につながる。自然エネルギ発電設備と気象情報との関係では、天気予報が晴れで、日照時間が長くなるとの予報が出されている場合には、例えば太陽光発電設備の発電可能量の上限値の増大につながる。
【００２７】
上述のように、エネルギ供給設備の特性として、熱電併給設備は熱需要量に見合った運転を行うため、その運転状況によって発電可能量の下限値が変動する。自然エネルギ発電設備は、風速や日照時間などの気象状態によって発電可能量の上限値が変動する。発電設備は、負荷に追従した運転が可能であり、発電電力量の上限値（定格出力）のみに制限を受ける。
【００２８】
以下に、運転制御部３１による各エネルギ供給設備の運転計画の作成と、融通・調達計画部３２による、各エネルギ供給設備を運転することによるグループ間でのエネルギ融通計画の作成およびエネルギ需要設備のグループ内でのエネルギ調達計画の作成について図１及び図２を参照して説明する。
【００２９】
まず工程１００において、融通・調達計画部３２が負荷設備情報ＤＢ３３を参照して、エネルギ需要設備（負荷設備）によるエネルギ需要量（電力需要量及び熱需要量）と、エネルギ供給設備からのエネルギ調達可能量及びそのエネルギ調達コストとを導出する。以下の例では、各負荷設備の電力需要量及び熱需要量が表１及び表２に示す値で導出されたものとする。その結果、グループＡでの電力需要量は（ｐ１＋ｐ２＋ｐ３）であり、熱需要量は（ｑ２）である。グループＢでの電力需要量は（ｐ５＋ｐ６＋ｐ７）であり、熱需要量は（ｑ６）である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
【表２】

【００３２】
次に、グループ内のエネルギ供給設備によるエネルギ供給可能量（エネルギ需要設備にとってのエネルギ調達可能量）の範囲を導出する。グループＡにおいて、熱電併給設備１３は熱需要量（ｑ２）を発生させる運転を行うため、発電量範囲の下限値はＰ２ｍｉｎであり、上限値は定格出力のＰ２ｍａｘであると融通・調達計画部３２は導出する。自然エネルギ発電設備１５は気象条件に応じて運転されるため、発電量範囲の上限値はＰ３ｍａｘであり、下限値はないとして融通・調達計画部３２は導出する。発電設備１６の発電量範囲の上限値は定格出力のＰ４ｍａｘであり、下限値はないとして融通・調達計画部３２は導出する。また、熱電併給設備１３、自然エネルギ発電設備１５及び発電設備１６の発電コストについては、供給設備情報ＤＢ３４に記憶されている値を融通・調達計画部３２はそれぞれ読み出す。
【００３３】
グループＢにおいて、熱電併給設備１９は熱供給量（ｑ６）を発生させる運転を行うため、発電量範囲の下限値はＰ６ｍｉｎであり、上限値は定格出力のＰ６ｍａｘであるとして融通・調達計画部３２は導出する。自然エネルギ発電設備２１は気象条件に応じて運転されるため、発電量範囲の上限値はＰ７ｍａｘであり、下限値はないとして融通・調達計画部３２は導出する。また、熱電併給設備１９、自然エネルギ発電設備２１の発電コストは、供給設備情報ＤＢ３４に記載されている値を融通・調達計画部３２はそれぞれ読み出す。以上の結果を表３及び表４にまとめて示す。
【００３４】
【表３】

【００３５】
【表４】

【００３６】
以上のように、グループＡでの発電量範囲（エネルギ供給量範囲の電力に関する値）の上限値は（Ｐ２ｍａｘ＋Ｐ３ｍａｘ＋Ｐ４ｍａｘ）であり、下限値は（Ｐ２ｍｉｎ）である。また、グループＢでの発電量範囲の上限値は（Ｐ６ｍａｘ＋Ｐ７ｍａｘ）であり、下限値は（Ｐ６ｍｉｎ）である。
【００３７】
次に工程１１０において、融通・調達計画部３２が、グループ毎に自グループのエネルギ供給設備からエネルギ需要設備へのエネルギ調達計画の作成を行う。
【００３８】
まず、グループＡでは少なくともＰ２ｍｉｎの電力は熱電併給設備１３から調達され、グループＢでは少なくともＰ６ｍｉｎの電力は熱電併給設備１９から調達される。そして、各グループＡ、Ｂ内で更に電力を調達する必要がある場合には、各グループＡ、Ｂ内のエネルギ供給設備の内で最も電力調達コスト（発電コスト＋託送コスト）の小さいエネルギ供給設備を運転させて、電力を調達するようなエネルギ需要設備のエネルギ調達計画（エネルギ需要設備がどのエネルギ供給設備からどれだけのエネルギの供給を受けるのかという計画）が作成される。尚、各グループＡ、Ｂ内の発電量範囲の上限値が各グループＡ、Ｂ内の電力需要量小計よりも小さいために各グループＡ、Ｂで不足電力量が発生する場合には、後述するように他のグループから自グループにその不足電力量分を融通してもらうことになる。尚、図１中では運転制御部３１及び融通・調達計画部３２の夫々を１つのブロックで図示しているが、これらを１つのコンピュータ（又はＣＰＵ）によって実現することもでき、複数のコンピュータによって実現することもできる。また、１つのブロックで図示している融通・調達計画部３２は、これが１つのコンピュータ（又はＣＰＵ）によって実現されるということに限定するものではない。例えば、各グループでのエネルギ調達計画の作成や後述するエネルギ融通計画の作成が別個のコンピュータ（又は別個のＣＰＵ）で実現されることもある。
【００３９】
次に工程１２０において、融通・調達計画部３２は、上述のような各グループＡ、Ｂ内でのエネルギ需要量、発電量範囲の下限値及び上限値に関する情報、電力調達コスト（発電コスト、託送コスト等）に関する情報を参照して、他のグループでのエネルギ供給設備で発電され、その電力を自身のグループでのエネルギ需要設備で受電するまでのエネルギ融通コスト（発電コスト＋他グループ内託送コスト＋グループ間託送コスト＋自グループ内託送コスト）の最小化を目的としてグループ間の電力融通量に関するエネルギ融通計画の最適化を計る。その際、自グループのエネルギ供給設備を運転させてエネルギを受け取る場合のエネルギ調達コストよりも、他グループのエネルギ供給設備を運転させてエネルギを受け取る場合のエネルギ融通コストの方が小さい場合も発生する。その場合には、上述した自グループ内での不足電力量分のみの融通を受けるだけでなく、工程１１０において自グループ内のエネルギ供給設備から受け取るように計画されていたエネルギ分についても、他グループ内のエネルギ供給設備から受け取るようにエネルギ調達計画の修正を行った上で、エネルギ融通計画の作成が行われる。尚、電力会社による商用電力を購入することも、グループ外部からの電力融通の一例である。
【００４０】
ここで、発電コストは、単位電力を供給するために必要なコストであり、エネルギ供給設備の動力源となる燃料コスト、起動停止動作に伴う損失コスト、運転効率、エネルギ供給設備を電力系統に連系する際に必要な系統安定化コスト（単独運転防止装置の設置コストなど）、ペナルティコスト（故障などが発生し、電力の供給が不足した場合に必要な事故時補給電力コストなど）などを考慮して決定される。尚、エネルギ供給設備からの排熱利用が行われる場合には、利用される排熱評価額がコストと相殺される。
【００４１】
また、託送コストは、エネルギ供給設備から負荷設備に対して電力を託送する際に、その送配電線を管理する電力会社（一般電気事業者）に対して支払う必要のある託送料金に該当する。この託送料金は、電圧階級の異なる送配電線を経由する毎に必要になる場合や、管理する電力会社の異なる送配電線を経由する毎に必要になる場合などがあるが、エネルギ供給設備から負荷設備までの送配電線経路に関する情報は系統設備情報ＤＢ３５に記憶されているので、その情報を読み込むことで、託送コストを導出することができる。
【００４２】
例えば、融通・調達計画部３２により、グループＡにおいてｐ１０（ｋＷ）の不足電力量が導出され、グループＢにおいてｐ１０（ｋＷ）以上の余剰電力が導出されていた場合、融通・調達計画部３２はグループＢからグループＡに対する電力融通計画を作成することになる。その際、融通・調達計画部３２は、グループＢ内の熱電併給設備１９及び自然エネルギ発電設備２１の発電コスト、発電量範囲の上限値及び下限値に関する情報を参照して、どちらの設備を余計に運転させてグループＡに融通させることがコスト的に好ましいかを判定する。また、グループＡ内のエネルギ供給設備を運転させてエネルギを受け取る場合のエネルギ調達コストよりも、他グループ内のエネルギ供給設備を運転させてエネルギを受け取る場合のエネルギ融通コストの方が小さい場合には、グループＡにおいて発生したｐ１０（ｋＷ）の不足電力量よりも多くの電力量のエネルギ融通がグループＢからグループＡに対して行われることもあり、その際には、グループＡのエネルギ調達計画も修正される。また、グループＢから融通してもらうよりも電力会社からの商用電力による融通コストの方が低い場合には、融通・調達計画部３２はそちらを選択する。
【００４３】
次に工程１３０において、運転制御部３１は、各グループに関して作成されたエネルギ調達計画とエネルギ融通計画とを融通・調達計画部３２から伝達される。そして、運転制御部３１は、エネルギ調達計画とエネルギ融通計画とを参照して、各エネルギ需要設備のエネルギ需要を満足させる上記エネルギ融通計画及び上記エネルギ調達計画に応じて、どのエネルギ供給設備をどのような出力で運転させればよいのかという運転計画を作成する。その後、作成された運転計画が各エネルギ供給設備に伝達され、その運転計画に従った運転が行われる。
【００４４】
以上のように、融通・調達計画部３２が、エネルギ需要設備のグループ内でのエネルギ調達コストの最小化が計られた上での、グループ内でのエネルギ調達が最適化されたエネルギ調達計画を作成するとともに、グループ間でのエネルギ融通コストを最小化することを目的としてグループ間でのエネルギ融通が最適化されたエネルギ融通計画の作成を行うことで、各グループのエネルギ調達コストの最小化が計られた上で、すべてのグループ全体のコストの最小化が計られたエネルギ供給設備の運転計画が作成されるので、各グループが独立した経済共同体である場合、又は各グループが同一の経済共同体であるに拘わらず、各グループ又はグループ全体の利益を考慮したエネルギ供給設備の運転計画を行うことができる。
【００４５】
＜別実施形態＞
＜１＞
上述の実施形態では、グループＡ、Ｂという２つのグループ間でエネルギの融通を行う場合について例を挙げて説明を行ったが、更に多くのグループがある場合にも同様の説明を適用することができる。例えば、グループＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄがあり、グループＡにはエネルギ供給設備ａ１及びエネルギ供給設備ａ２が、グループＢにはエネルギ供給設備ｂ１及びエネルギ供給設備ｂ２が、グループＣにはエネルギ供給設備ｃ１及びエネルギ供給設備ｃ２が、グループＤにはエネルギ供給設備ｄ１及びエネルギ供給設備ｄ２が配置されている場合を考える。ここで、グループＡにおいて不足電力量が発生し、他方でグループＢ、Ｃ、Ｄでは余剰電力量が発生する場合、融通・調達計画部３２は、各エネルギ供給設備ｂ１、ｂ２、ｃ１、ｃ２、ｄ１、ｄ２で発電を行い、その電力がグループＡで受電されるまでのエネルギ融通コストを導出して互いに比較する。そして、融通・調達計画部３２はエネルギ融通コストが最小になるようなエネルギ融通計画を作成する。ここで、グループＡに対するエネルギ融通は、複数のエネルギ供給設備により実施されることもある。
【００４６】
このように、エネルギ供給設備からエネルギ需要設備へグループ内（サブグループ間）或いはグループ間でエネルギ融通を行う場合に融通・調達計画部３２によって考慮されるのが託送コストである。従って、エネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の組み合わせを自在にしてグループの設定ができるのであれば、電圧階級の境界を跨がずに接続されているエネルギ供給設備及びエネルギ需要設備を１つのグループとすることが託送コストを低減させる上で好ましい。つまり、各グループが、電力系統中に設置されている配電用変電所４や変圧器５などの電圧階級の境界で送配電線を区分して決定されることが好ましい。また、自営線により複数のエネルギ供給設備とエネルギ需要設備とを接続して、電圧階級の境界を跨がずに接続されているエネルギ供給設備及びエネルギ需要設備によるグループを新たに形成しても構わない。
【００４７】
＜２＞
各グループの設定にあたっては、１つのグループが同一の経済共同体（例えば、同じ会社である場合、提携している会社である場合、自治体の行政区域などのコスト・利益を共有する共同体）を構成するエネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の少なくとも一方を含むように形成することが好ましい。本発明に係るエネルギ融通システムでは、各グループ間でのエネルギ融通計画を作成する際にグループ内の経済性を損なわないことが条件となっているので、経済共同体（グループ）にとっての許容できる経済性の範囲でエネルギ供給設備の運転計画が作成されることを確保することができる。
【００４８】
＜３＞
各グループＡ、Ｂ内のサブグループ間での電力調達の場合と同様に、サブグループ間で熱調達を行うこともできる。その場合には、各グループＡ、Ｂの範囲を熱調達可能な範囲（例えば、温水調達配管の敷設範囲など）で設定し、他のグループに対しては熱融通を行うことができない制約条件の下で、上述と同様のエネルギ供給設備の運転計画とグループ間でのエネルギ融通計画を作成することができる。この場合、各グループが、熱調達可能範囲の境界で送配電線を区分して決定される。
【００４９】
＜４＞
上述の実施形態ではエネルギ融通コスト及びエネルギ調達コストとして発電コストと託送コストとを説明したが、他の金銭的パラメータをエネルギ融通コスト及びエネルギ調達コストに含めることもできる。例えば、グループ内への電力販売額と、グループ間での電力販売額と、発電コストと託送コストなどのコストとを併せて考慮することができる。この場合には、発電コストと託送コストなどのコストは最小ではないものの、電力販売額が大きいためにトータルでのコストが小さくなる条件（つまり、グループの利益が大きくなる条件）を見つけ出すことができるという利点がある。
【００５０】
＜５＞
上述の実施形態では、エネルギ供給設備からエネルギ需要設備への送電量に制限をかけることなしに各エネルギ供給設備の運転計画を作成していた。しかし、エネルギ供給設備からエネルギ需要設備への送電に電力会社が管理運営する電力系統を使用する場合には、電力系統の安定化という観点からその送電量に制約が設けられている場合があり、その場合には、その制約条件を含めた上で各エネルギ供給設備の運転計画を作成する必要がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】エネルギ供給設備及びエネルギ需要設備とエネルギ融通システムとの関係を説明する図である。
【図２】エネルギ供給設備の運転計画の作成工程を説明する図である。
【符号の説明】
１特別高圧系統
２高圧系統
３低圧系統
４配電用変電所
５変圧器
１１、１２、１４、１７、１８、２０負荷設備
１３、１９熱電併給設備
１５、２１自然エネルギ発電設備
３０エネルギ融通システム
３１運転制御部
３２融通・調達計画部
３３負荷設備情報データベース（ＤＢ）
３４供給設備情報データベース（ＤＢ）
３５系統設備情報データベース（ＤＢ）
３６気象情報データベース（ＤＢ）

Claims

１以上のエネルギ供給設備又は１以上のエネルギ需要設備を含むように、或いはそれらを組み合わせて含むように形成される複数のグループについて、前記エネルギ供給設備の運転計画を作成する運転制御部と、前記エネルギ供給設備を運転することによる前記グループ間でのエネルギ融通計画及び前記エネルギ需要設備の前記グループ内でのエネルギ調達計画を作成する融通・調達計画部とを備え、
前記融通・調達計画部が、前記エネルギ需要設備の前記グループ内でのエネルギ調達コストの最小化が計られた上での、前記グループ内でのエネルギ調達が最適化されたエネルギ調達計画を作成するとともに、前記グループ間でのエネルギ融通コストを最小化することを目的として前記グループ間でのエネルギ融通が最適化されたエネルギ融通計画の作成を行って、前記運転制御部が、前記エネルギ融通計画及び前記エネルギ調達計画に従った前記エネルギ供給設備の運転計画を作成するエネルギ融通システム。
前記融通・調達計画部は、前記エネルギ需要設備によるエネルギ需要量を導出し、前記グループ内のエネルギ供給設備からのエネルギ調達可能量範囲及び前記エネルギ調達コスト、並びに前記グループ外のエネルギ供給設備からのエネルギ融通可能量範囲及び前記エネルギ融通コストを導出し、
前記エネルギ需要量、前記エネルギ調達可能量範囲、前記エネルギ調達コスト、前記エネルギ融通可能量範囲、及び前記エネルギ融通コストを参照して、前記エネルギ融通計画及び前記エネルギ調達計画を作成する請求項１に記載のエネルギ融通システム。
前記グループの少なくとも一部は、電力系統に接続される前記エネルギ供給設備及び前記エネルギ需要設備を前記電力系統の電圧階級の境界で区分して形成される請求項１または請求項２に記載のエネルギ融通システム。
前記グループの少なくとも一部は、前記エネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の内の、同一の経済共同体に含まれるエネルギ供給設備及びエネルギ需要設備の少なくとも一方で形成される請求項１から請求項３の何れか１項に記載のエネルギ融通システム。