JP4786296B2

JP4786296B2 - 電力負荷平準化システム

Info

Publication number: JP4786296B2
Application number: JP2005313237A
Authority: JP
Inventors: 敏夫柚木
Original assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Current assignee: Chugoku Electric Power Co Inc
Priority date: 2005-10-27
Filing date: 2005-10-27
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-10-27
Also published as: JP2007124793A

Description

本発明は、電力会社から複数の需要家に電力を供給するシステムに用いられ、各需要家の電力使用量を調整して、電力供給装置の負荷を平準化する電力負荷平準化システムに関する。

各需要家における電力使用量は、例えば、都心部の夏期の昼間の時間帯の電力使用量が極めて高くなるように、季節、地域等によっても大きく変化し、また、一般的に昼間に比べて夜間が少ないように、各需要家における電力使用量は、各時間帯で常に変動している。すなわち、電力会社の発電施設等、各需要家に電力を供給する電力供給装置の負荷は、各時間帯で常に変動している。

電力会社における発電量は、各需要家の電力需要に応じて変化させることが必要であり、発電量を電力需要の変動に正確に追従させるために、常に一定量以上の発電量が確保されている。すなわち、電力会社では、常に電力需要に応じた発電量を確保できる発電設備が準備されている。そして、このような発電設備を準備していることで、発電コストが増加してしまうという問題がある。

このような問題を解決するためには、電力供給装置の負荷（発電量）を平準化することが好ましく、例えば、工場等の特高／高圧契約をしている需要家と個別に負荷調整契約を結んで電力消費ピークの低減を図ることで、電力供給装置の負荷の平準化が図られてきている。また、一般家庭においては、夜間帯の電力を蓄えて昼間に利用したり、夜間帯の電力で温水器等を作動させるようにしたりすることで、電力供給装置の負荷の平準化が図られてきている。

このように夜間帯の電力利用を促進することで、電力供給装置の負荷をある程度は平準化することはできるかもしれないが、十分とは言えず、電力供給装置の負荷のさらなる平準化が望まれている。

また、一般家庭において上記のような負荷調整を行う場合などに、季節の変化等により電気使用量が大幅に増加して思わぬ電気料金が請求されることがないように、家電機器の消費電力を制御することで積算電気使用量の上限を管理する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このように家電機器の消費電力を消費することで、各需要家の積算電気使用量の上限を管理することができるが、電力供給装置の負荷の平準化にはつながらないという問題がある。

特開２００３−１５３３４７号公報（例えば、段落［００２６］参照）

本発明は、このような事情に鑑み、家電機器を実質的に制御して、所定の時間帯での家電機器の使用を促すことで確実に負荷の平準化を図ることができる電力負荷平準化システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の第１の態様は、複数の需要家に電力を供給する電力会社の電力供給装置の負荷を平準化するための電力負荷平準化システムであって、各需要家の端末とネットワークを介して接続される電力情報サーバを具備し、該電力情報サーバが、各種条件に基づいて予測された電力需要状況から前記電力供給装置の負荷が低い時間帯に関する時間帯情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得した時間帯情報を各需要家の端末に送信する送信手段とを有し、且つ前記端末が、前記送信手段から送信された前記時間帯情報を受信して前記電力供給装置の負荷が低い時間帯を電力使用推奨時間として表示部に表示する表示手段と、少なくとも前記電力使用推奨時間における各需要家の電力使用量を計測する計測手段と、該計測手段が計測した電力使用量を電力使用時刻と関連付けた電力使用量情報を記憶する記憶手段と、前記電力使用量情報を出力する出力手段とを有し、前記取得手段は、複数の各地域に対応する複数の前記時間帯情報を取得すると共に、前記送信手段は、各地域の需要家に、その地域に対応する前記時間帯情報を送信し、且つ各地域における電力需要が最も低い時間帯が一致している場合には、前記表示手段が各地域の前記電力使用推奨時間を若干ずらして表示することを特徴とする電力負荷平準化システムにある。

本発明の第２の態様は、前記端末が、前記需要家が所有する複数の家電機器に接続され、前記計測手段が、複数の前記家電機器の電力使用量を一括して計測することを特徴とする第１の態様に記載の電力負荷平準化システムにある。

本発明の第３の態様は、前記端末は、各需要家が所有する複数の家電機器に個別に搭載されていることを特徴とする第１の態様に記載の電力負荷平準化システムにある。

本発明の第４の態様は、前記端末が、各家電機器の動作を制御する制御手段をさらに具備し、当該制御手段が、前記電力使用推奨時間に合わせて各家電機器を作動させることを特徴とする第３の態様に記載の電力負荷平準化システムにある。

本発明の第５の態様は、前記取得手段が、前記電力会社の端末から入力される各種条件に基づいて電力需給状況を予測すると共に、予測した電力需給状況から前記時間帯情報を取得することを特徴とする第１〜４の何れかの態様に記載の電力負荷平準化システムにある。

本発明の第６の態様は、前記出力手段が、前記記憶手段が記憶している前記電力使用量情報を定期的に前記電力情報サーバに送信するものであり、前記電力情報サーバが、前記出力手段から送信された前記電気使用量情報を受信すると共にこの電気使用量情報に基づいて前記電力使用推奨時間の電力使用量の増加分を算出する算出手段をさらに具備することを特徴とする第１〜５の何れかに記載の電力平準化システムにある。

本発明では、一日のうちで電力供給装置の負荷が低い時間帯（電力使用推奨時間）を提示して各需要家にこの時間帯での電力の使用を促すことで、ボトム電力を増加させている。また、これに伴ってピーク電力も削減するため、電力供給装置の負荷が全体的に平準化される。また、このような本発明では、電力供給に係るコスト削減に繋がるため、単に、電力使用推奨時間を提示するだけでなく、その時間の料金の割引等を行えば、さらに効果的に負荷の平準化を図ることができる。

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。

（実施形態１）
本発明に係る電力負荷平準化システムは、各需要家に、電力会社の発電設備等である電力供給装置の負荷が低い時間帯（電力使用推奨時間）等を提示して、この時間帯での電力の使用を促し、これによりボトム電力の底上げを図り、電力供給装置の負荷の平準化を図るものである。

図１は、本実施形態に係る電力負荷平準化システムの概略構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態に係る電力負荷平準化システムは、例えば、一般家庭である複数の需要家に設けられる端末１０と、例えば、インターネット等のネットワーク３０を介してこれら各需要家の端末が接続された電力会社の電力情報サーバ２０とを具備している。

電力情報サーバ２０は、各種条件に基づいて予測された電力需給状況の情報から電力供給装置の負荷が低い時間帯に関する時間帯情報を取得する取得手段２１と、取得手段２１が取得した時間帯情報を各需要家の端末１０に送信する送信手段２２とを有する。

また、この電力情報サーバ２０には、電力会社のパソコン等である端末２５が接続されている。そして、本実施形態に係る取得手段２１は、この電力会社の端末２５から入力された、天気、気温等の各種条件に基づいて、所定日、例えば、その日一日の電力需要状況を予測すると共に、予測した電力需要状況から電力供給装置の負荷が低い時間帯、すなわち、比較的電力需要が低い時間帯を時間帯情報として取得している。また、この取得手段２１は、詳しくは後述するが、電力需要の低い時間帯と共に、その時間帯での電力の利用条件、すなわち、料金の割引等に関する情報も時間帯情報として取得している。

一方、各需要家の端末１０は、各需要家が所有する複数の家電機器１１、例えば、洗濯機、食洗機、給湯器等に接続され、電力情報サーバ２０の送信手段２２によって送信された時間帯情報を受信して、電力供給装置の負荷が低い時間帯を電力推奨時間として表示部に表示する表示手段１２と、少なくとも電力使用推奨時間における各需要家の電力使用量を計測する計測手段１３と、計測手段１３が計測した電力使用量を電力使用時間と関連づけた電力使用量情報を記憶する記憶手段１４と、一定期間分の電力使用量情報を出力する出力手段１５とを有する。なお、図１では省略しているが、需要家の各端末１０が、上記各手段を具備する。

ここで、例えば、図２（ａ）に示すように、一日の電力需要状況は、概ね、朝６時頃から急激に増加し１３〜１５時頃をピークとして徐々に減少するという変化を示す。そして、本実施形態に係る電力情報サーバ２０の取得手段２１は、上述したように各種条件に基づいて電力需要状況を予測し、一日の家で最も電力需要が低い時間帯を時間帯情報として取得する。例えば、図２（ａ）のような電力需要状況が予測された場合には、取得手段２１は、５〜６時の時間帯を時間帯情報として取得する。

なお、取得手段２１が取得する時間帯情報は、一日のうちで最も電力需要が低い時間帯でなくてもよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、局所的に電力需要の低い時間帯（１２時〜１３時）が存在すると予測された場合には、取得手段２１は、この１２時〜１３時の時間帯を時間帯情報として取得するようにしてもよい。すなわち、取得手段２１は、一日のうちで最も電力需要が低い時間帯だけでなく、前後の時間帯よりも相対的に電力需要の低い時間帯を時間帯情報として取得するようにしてもよい。

また、電力需要状況は、各地域によって異なる場合がある。このため、本実施形態では、電力会社が電力を供給している全地域を複数の地域に分け、取得手段２１が地域毎の時間帯情報を取得するようにしている。地域の分け方は、特に限定されず、電力会社が所定の基準に基づいて決定すればよく、例えば、都道府県単位、あるいは市町村単位等のように住所に基づいて区分けすればよい。なお、市町村単位のように比較的狭い範囲で区分けすることで、より正確な電力需給状況の予測が可能となる。また、地域の分け方は、もちろん住所に基づく必要はなく、例えば、同一変電所毎、すなわち、同一変電所から供給される需要家毎に区分けしてもよいし、同一配電系統の需要家毎あるいは同一変圧器の需要家毎の区分けとしてもよい。そして、送信手段２２は、このように取得手段２１が取得した地域毎の時間帯情報を、それぞれ対応する地域の需要家の端末１０にネットワーク３０を介して送信する。

また、本実施形態に係る端末１０の表示手段１２は、例えば、液晶モニタ等の表示部（図示なし）を有し、送信手段２２から送信された時間帯情報、すなわち、電力需要の低い時間帯の情報を受信し、電力需要の低い時間帯を電力使用推奨時間として表示部に表示する。また、計測手段１３は、例えば、本実施形態では、各家電機器１１の電力使用量の合計を常時計測している。そして、記憶手段１４は、この計測手段１３が計測した電力使用量を電力使用時刻と関連づけた電力使用量情報を一定期間分、例えば、料金徴収の単位である１ヶ月分記憶する。なお、この電力使用量情報は、後述するように、電力使用推奨時間に増加した電力使用量分について料金の割引を適用するためのものである。したがって、計測手段１３は、本実施形態では、各家電機器１１の電力使用量を常時計測するようにしたが、これに限定されず、例えば、時間帯情報に基づいて、電力使用推奨時間を含む前後数時間の電力使用量を計測するようにしてもよい。また、出力手段１５は、電力使用量情報を電力会社側に提示するための手段であり、例えば、本実施形態では、プリンタ等の印刷装置であり、所定期間分の電力使用量情報を記録用紙に印刷することによって出力している。

以下、このような電力平準化システムによる電力負荷平準化の手順、すなわち、電力供給装置の負荷を平準化する手順について説明する。図３は、本実施形態に係る電力負荷平準化の手順を示すフローチャートである。

図３に示すように、電力会社の担当者が、電力会社の端末２５から電力情報サーバ２０にアクセスし、例えば、その日の天気、気温、地域等の各種条件を入力すると（ステップＳ１）、取得手段２１が、これらの各種情報に基づいて一日の電力需要状況を地域毎に予測すると共に、この電力需要状況から、本実施形態では、一日のうちで最も電力需要の低い、すなわち、電力供給装置の負荷が低い５時〜６時の時間帯を時間帯情報として取得する（ステップＳ２）。また、取得手段２１は、この時間帯での電力の使用条件、例えば、電力料金の割引率等も併せて取得する。なお、このような使用条件は、例えば、電力情報サーバが有するデータベース（図示なし）に蓄積しておき、取得手段２１が、電力需要状況に応じて選択することで取得する。そして、送信手段２２が、取得手段２１が地域ごとに取得した時間帯情報を、各地域の需要家の端末１０にそれぞれに送信する（ステップＳ３）。

需要家の端末１０の表示手段１２は、時間帯情報を受信すると、電力供給装置の負荷が低い時間帯を電力使用推奨時間として、液晶モニタ等の表示部に表示する。また、電力料金の割引率等、使用条件も同時に表示する（ステップＳ４）。これにより、電力使用推奨時間帯での各需要家の電力使用を促す。そして、表示部で時間帯情報を確認した需要家が、各家電機器１１をこの電力使用推奨時間に合わせて使用することにより、この時間帯の電力使用量が増加する。また、この時間帯の電力使用量が増加するに伴い他の時間帯での電力使用量が減少し、結果として電力供給装置の負荷が全体的に平準化されることになる。特に、本実施形態では、一日のうちで最も電力需要の低い時間帯での電力使用量が増加するため、電力供給装置の負荷が効果的に平準化される。

ここで、本実施形態では、取得手段２１が取得した時間帯情報に基づいて、各地域における電力需要が最も低い時間帯（電力使用推奨時間）での電力の使用を各需要家に促すようにしているが、例えば、各地域における電力需要が最も低い時間帯が一致している場合には、各地域の電力使用推奨時間を若干ずらして設定するようにしてもよい。これにより、局所的な電力使用量の増加を抑えつつ電力需要のボトムアップをより効果的に促進することができ、電力供給装置の負荷がさらに効果的に平準化される。

なお、各家電機器１１の電力使用量の合計は、所定期間が経過するまでは（ステップＳ５：ＮＯ）、計測手段１３が常時計測しており、記憶手段１４が、その計測結果である電力使用量と電力使用時刻と関連付けた電力使用量情報として記憶している。

そして、所定期間、本実施形態では、１ヶ月が経過した時点（ステップＳ５：ＹＥＳ）で、出力手段１５が、１ヶ月分の電力使用量情報を記録用紙に印刷することで出力する（ステップＳ６）。なお、本実施形態では、その後、出力された記録用紙を、電力会社が回収して電力使用推奨時間での電力使用量の増加分を算出してその増加分について所定の割引を適用するようにしている。

また、電力使用推奨時間の電力使用量の増加分は、例えば、所定日の電力使用推奨時間の電力使用量から、電力使用推奨時間設定がない場合（その前日あるいは翌日等）の同じ時間帯の電力使用量を差し引くことによって算出すればよい。これにより、実際に電力供給装置の負荷の平準化に寄与した量に対して割引を適用できるようにしている。また、電力使用推奨時間での電力使用量の増加分の算出方法は、特に限定されず、例えば、電力使用推奨時間の前後の時間帯の電力使用量との差を上記増加分として算出してもよい。勿論、電力使用推奨時間の電力使用量の全てに料金の割引を適用するようにしてもよい。

何れにしても、このように電力使用推奨時間での電力使用量の増加分に対して料金の割引を適用する等のメリットを需要家側に与えることで、電力使用推奨時間での電力使用をより効果的に促すことができる。したがって、電力供給装置の負荷の平準化をより確実に達成することができる。

（実施形態２）
図４は、実施形態２に係る電力平準化システムの概略構成を示すブロック図である。

図４に示すように、本実施形態では、需要家の端末が、各家電機器にそれぞれ搭載されると共に、各家電機器の動作を制御する制御手段をさらに具備し、また、出力手段は、記録手段が記録した電力使用量情報を、所定期間経過毎に電力情報サーバに送信することによって出力するようにした。さらに、電力情報サーバが、出力手段によって送信された電力使用量情報から電力使用推奨時間の電力使用量の増加分を算出する算出手段を有するようにした以外は、実施形態１の構成と同様である。

また、本実施形態に係る電力平準化システムによる電力負荷平準化の手順について説明する。図５は、本実施形態に係る電力負荷平準化の手順を示すフローチャートであり、ステップＳ１〜ステップＳ４までは実施形態１と同様である。

本実施形態では、ステップＳ４で、表示手段１２が時間帯情報を受信して電力使用推奨時間を表示部に表示すると、制御手段１６が、家電機器１１がこの電力使用推奨時間に起動するように起動時間を設定する（ステップＳ１５）。これにより、電力使用推奨時間になると所定の家電機器１１が自動的に起動することになる。

そして、所定期間が経過するまでは（ステップＳ１６：ＮＯ）、計測手段１３が、各家電機器１１の電力使用量の合計を常時計測し、記憶手段１４が、その計測結果である電力使用量と電力使用時刻と関連付けた電力使用量情報として記憶する。所定期間、本実施形態では、１ヶ月が経過した時点で（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、出力手段１５が、１ヶ月分の電力使用量情報を電力情報サーバに送信することで出力し（ステップＳ１７）、電力情報サーバの算出手段２３が、送信された電力使用量情報を受信して、この電力使用量情報から、電力使用推奨時間での電力使用量の増加分を算出する（ステップＳ１８）。

その後は、電力会社の担当者が端末２５から電力情報サーバ２０にアクセスして、上記電力使用量の増加分を参照し、上述したように、その増加分について所定の割引を適用する。

なお、本実施形態では、制御手段１６が、表示部に表示された電力使用推奨時間に基づいて電力機器を自動的に起動させるようにしたが、勿論、表示部に電力使用推奨時間が表示された段階で、需要家が家電機器を起動するか否かを選択し、起動することを選択した場合に、制御手段１６が、上記のように家電機器１１を起動させるようにしてもよい。

このような本実施形態の構成では、電力使用推奨時間における電力使用量が確実に増加し、電力会社は、電力供給装置の負荷の平準化を図ることができるというメリット受けることができる。一方、各需要家も、電気料金が確実に安くなるというメリットを受けることができる。

以上本発明の各実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではないことはいうまでもない。

実施形態１に係る電力負荷平準化システムの概略構成を示すブロック図である。電力需要状況の一例を示すグラフである。実施形態１に係る電力負荷平準化の手順を示すフローチャートである。実施形態２に係る電力負荷平準化システムの概略構成を示すブロック図である。実施形態２に係る電力負荷平準化の手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０端末
１１家電機器
１２表示手段
１３計測手段
１４記憶手段
１５出力手段
１６制御手段
２０電力情報サーバ
２１取得手段
２２送信手段
２３算出手段
２５端末
３０ネットワーク

Claims

複数の需要家に電力を供給する電力会社の電力供給装置の負荷を平準化するための電力負荷平準化システムであって、
各需要家の端末とネットワークを介して接続される電力情報サーバを具備し、
該電力情報サーバが、各種条件に基づいて予測された電力需要状況から前記電力供給装置の負荷が低い時間帯に関する時間帯情報を取得する取得手段と、この取得手段が取得した時間帯情報を各需要家の端末に送信する送信手段とを有し、
且つ前記端末が、前記送信手段から送信された前記時間帯情報を受信して前記電力供給装置の負荷が低い時間帯を電力使用推奨時間として表示部に表示する表示手段と、少なくとも前記電力使用推奨時間における各需要家の電力使用量を計測する計測手段と、該計測手段が計測した電力使用量を電力使用時刻と関連付けた電力使用量情報を記憶する記憶手段と、前記電力使用量情報を出力する出力手段とを有し、
前記取得手段は、複数の各地域に対応する複数の前記時間帯情報を取得すると共に、前記送信手段は、各地域の需要家に、その地域に対応する前記時間帯情報を送信し、
且つ各地域における電力需要が最も低い時間帯が一致している場合には、前記表示手段が各地域の前記電力使用推奨時間を若干ずらして表示することを特徴とする電力負荷平準化システム。
前記端末が、前記需要家が所有する複数の家電機器に接続され、前記計測手段が、複数の前記家電機器の電力使用量を一括して計測することを特徴とする請求項１に記載の電力負荷平準化システム。
前記端末は、各需要家が所有する複数の家電機器に個別に搭載されていることを特徴とする請求項１に記載の電力負荷平準化システム。
前記端末が、各家電機器の動作を制御する制御手段をさらに具備し、当該制御手段が、前記電力使用推奨時間に合わせて各家電機器を作動させることを特徴とする請求項３に記載の電力負荷平準化システム。
前記取得手段が、前記電力会社の端末から入力される各種条件に基づいて電力需給状況を予測すると共に、予測した電力需給状況から前記時間帯情報を取得することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電力負荷平準化システム。
前記出力手段が、前記記憶手段が記憶している前記電力使用量情報を定期的に前記電力情報サーバに送信するものであり、前記電力情報サーバが、前記出力手段から送信された前記電気使用量情報を受信すると共にこの電気使用量情報に基づいて前記電力使用推奨時間の電力使用量の増加分を算出する算出手段をさらに具備することを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の電力平準化システム。