JP5494698B2 - 設備機器の制御装置 - Google Patents

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Description

本発明は、設備機器の制御装置に関する。
近年、エネルギー供給者が、ユーザである複数の物件に対して、エネルギーの需要が高い時間帯のエネルギー消費量抑制を働き掛け、エネルギー供給設備の効率的な運用を図る動きが普及しつつある。
例えば、特許文献1(特開2005−107901号公報)には、電力供給者がユーザの電気機器の使用状況を監視し、電力需給逼迫時には、電力供給者のニーズと、ユーザが予め定めた電気機器の停止に関する優先順位に基づいて、ユーザの電気機器が停止されるシステムが提案されている。
なお、物件のエネルギー消費量抑制が行われる際には、ユーザの快適性が損なわれやすいため、ユーザの快適性への配慮が必要となる。例えば、特許文献2(特開2004−116820号公報)には、設備機器の省エネルギー制御が行われる場合に、ユーザの快適性が損なわれたと判断されると、省エネルギー制御から快適性を考慮した制御に切り換えられるシステムが提案されている。
しかし、特許文献2のようにユーザの快適性に応じてエネルギーの抑制制御を解除した場合には、エネルギー消費量が十分に抑制されない可能性がある。エネルギー消費量が十分に抑制されない場合には、ユーザはエネルギー価格の上昇というデメリットを負うほか、エネルギー供給者との契約によっては、エネルギー消費量を十分に抑制できなかったペナルティとして、違約金の支払い義務などが発生する可能性も考えられる。
本発明の課題は、物件がエネルギー供給者からエネルギーの抑制要求を受け付ける場合に、エネルギー消費量抑制の目標達成と、ユーザの快適性との両立が図られる設備機器の制御装置を提供することにある。
本発明の第1観点に係る制御装置は、設備機器を制御する制御装置であって、受付部と、制御部と、把握部と、実績値判定部と、第1解除部と、記憶部とを備える。受付部は、設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける。制御部は、抑制要求もしくは単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する。把握部は、抑制制御の実績値として第1所定期間中の削減エネルギー価格を把握する。実績値判定部は、実績値が、所定値を超過した場合に目標水準を満足していると判定する。第1解除部は、実績値判定部の判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。記憶部は、エネルギー消費量の抑制に対するインセンティブおよびペナルティの少なくとも一方に関する情報を記憶する。把握部は、エネルギー消費量の抑制に対するインセンティブおよびペナルティの少なくとも一方に関する情報を用いて、削減エネルギー価格を把握する。
ここでは、エネルギーの抑制制御の実績値として削減エネルギー価格が把握され、その実績値が目標水準を満足していることを条件としてエネルギーの抑制制御の実行が解除される。実績値が目標水準を満足しないと抑制制御の実行は解除されないため、快適性とエネルギーの抑制との両立が図られやすい。
削減エネルギー価格を実績値として使用することで、ユーザはエネルギー抑制制御の成果を実感しやすく、ユーザのさらなるエネルギー抑制を誘引できる
発明の第観点に係る制御装置は、設備機器を制御する制御装置であって、受付部と、制御部と、把握部と、実績値判定部と、エネルギー消費量予測部と、実績値予測部と、予測実績値判定部と、第1解除部と、緩和部と、を備える。受付部は、設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける。制御部は、抑制要求もしくは単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する。把握部は、抑制制御の実績として1または複数の実績値を把握する。実績値判定部は、実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足しているかを判定する。エネルギー消費量予測部は、第1所定期間のエネルギー消費量の推移を予測する。実績値予測部は、エネルギー消費量予測部で予測されたエネルギー消費量の推移に基づいて第1所定期間経過後の実績値を予測実績値として予測する。予測実績値判定部は、予測実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足するかを判定する。第1解除部は、実績値判定部の判定結果および予測実績値判定部の判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。緩和部は、第1解除部により抑制制御の実行が解除されない場合に、実績値判定部の判定結果および予測実績値判定部の判定結果に基づいて、抑制制御を緩和する。
ここでは、所定期間経過後の予測実績値も考慮して抑制制御の実行が解除されるため、実績値が目標水準に一旦到達していても、抑制制御を解除することで所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止できる。
また、抑制制御の実行が解除されない場合にも、抑制制御の緩和が行われるため、ユーザの快適性が改善されやすい。
本発明の第観点に係る制御装置は、設備機器を制御する制御装置であって、受付部と、制御部と、把握部と、実績値判定部と、エネルギー消費量予測部と、実績値予測部と、予測実績値判定部と、第1解除部と、遅延部と、を備える。受付部は、設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける。制御部は、抑制要求もしくは単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する。把握部は、抑制制御の実績として1または複数の実績値を把握する。実績値判定部は、実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足しているかを判定する。エネルギー消費量予測部は、第1所定期間のエネルギー消費量の推移を予測する。実績値予測部は、エネルギー消費量予測部で予測されたエネルギー消費量の推移に基づいて第1所定期間経過後の実績値を予測実績値として予測する。予測実績値判定部は、予測実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足するかを判定する。第1解除部は、実績値判定部の判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。遅延部は、予測実績値判定部の判定結果に基づいて、第1解除部による抑制制御の実行の解除を所定時間遅延させる。
ここでは、所定期間経過後の予測実績値も考慮して抑制制御の実行解除を遅延させるため、現在の実績値だけに基づいていきなり抑制制御を解除する場合に比べ、所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止しやすい。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点に係る制御装置であって、エネルギー消費量予測部と、実績値予測部と、予測実績値判定部と、をさらに備える。エネルギー消費量予測部は、第2所定期間のエネルギー消費量の推移を予測する。実績値予測部は、エネルギー消費量予測部で予測されたエネルギー消費量の推移に基づいて第2所定期間経過後の実績値を予測実績値として予測する。予測実績値判定部は、予測実績値が、目標水準を満足するかを判定する。第1解除部は、実績値判定部の判定結果および予測実績値判定部の判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。
ここでは、所定期間経過後の予測実績値も考慮して抑制制御の実行が解除されるため、実績値が目標水準に一旦到達していても、抑制制御を解除することで所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止できる。
本発明の第観点に係る制御装置は、第観点又は第観点に係る制御装置であって、実績値には、第2所定期間中の、削減エネルギー量、削減エネルギー価格、もしくは抑制制御の積算時間の少なくとも1つを含む。実績値判定部は、実績値が所定値を超過した場合に、実績値が目標水準を満足したと判定する。
ここでは、削減エネルギー量、削減エネルギー価格、もしくは抑制制御の積算時間の少なくとも一つが実績値として使用される。これらの値を実績値として使用することで、ユーザはエネルギー抑制制御の成果を実感しやすく、ユーザのさらなるエネルギー抑制を誘引できる。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から第観点に係る制御装置であって、把握部は、設備機器個別、および/または、グループ別に実績値を把握する。実績値判定部は、設備機器個別、および/または、グループ別に実績値が目標水準を満足しているかを判定する。第1解除部は、設備機器個別、および/または、グループ別に抑制制御の実行を解除する。設備機器のグループとは、例えば設備機器の種類、設置場所、稼動頻度などによって分けられるグループを指すが、ユーザが任意にグループを設定してもよい。
ここでは、設備機器個別、および/または、グループ別に実績値が目標水準を満足しているか判断し、設備機器個別、および/または、グループ別に抑制制御の実行が解除される。柔軟性の高いエネルギーの抑制制御が実現されやすい。
本発明の第観点に係る制御装置は、第観点に係る制御装置であって、快適性判定部と、第2解除部とをさらに備える。快適性判定部は、ユーザの快適性を判定する。第2解除部は、実績値判定部の判定結果に加えて、快適性が満たされていないと快適性判定部が判定した場合に、設備機器の全部又は一部について抑制制御の実行を解除する。
ここでは、実績値が目標水準を満足したことに加え、ユーザの快適性が満たされていないと判断された場合にのみエネルギーの抑制制御が解除される。ユーザの快適性が満足されている場合には、実績値の更なる上積みが期待される。
本発明の第観点に係る制御装置は、第観点に係る制御装置であって、設備機器には空調機を含む。快適性判定部は、空調に関わる快適性を判定する。第2解除部は、空調機の抑制制御の実行の解除にのみ使用される。第1解除部は、空調機以外の設備機器の抑制制御の実行の解除に使用される。
ここでは、設備機器の中で、ユーザの快適性に与える影響が比較的大きい空調機については、実績値の目標水準達成と快適性確保の二つの側面を考慮して、抑制制御の実行の解除が決定される。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から第観点のいずれかに係る制御装置であって、抑制制御の終了までの時間を管理する時間管理部をさらに備える。終了までの時間が第3所定期間以下である場合には、抑制制御の実行が解除されない。
ここでは、抑制制御の終了時刻までの残り時間が一定期間以下になった場合には、第1解除部および第2解除部の抑制制御の実行解除条件が無視され、終了時刻まで抑制制御が継続される。抑制制御終了後は快適性の回復が期待されるため、残り時間が短時間であれば実績値の上積みが優先される。
本発明の第1観点に係る制御装置では、ここでは、エネルギーの抑制制御の実績値として削減エネルギー価格が把握され、その実績値が目標水準を満足していることを条件としてエネルギーの抑制制御の実行が解除される。実績値が目標水準を満足しないと抑制制御の実行は解除されないため、快適性とエネルギーの抑制との両立が図られやすい。削減エネルギー価格を実績値として使用することで、ユーザはエネルギー抑制制御の成果を実感しやすく、ユーザのさらなるエネルギー抑制を誘引できる。
また、本発明の第観点に係る制御装置では、削減エネルギー価格の把握に、エネルギー消費量の抑制に対するインセンティブおよびペナルティの少なくとも一方に関する情報が用いられる。
本発明の第観点に係る制御装置では、抑制制御の実行が解除されない場合でもユーザの快適性が改善される。また、実績値が目標水準に未到達となることを防止できる。
本発明の第観点に係る制御装置では、実績値が目標水準に未到達になること防止できる。
本発明の第観点に係る制御装置では、実績値が目標水準に未到達となること防止できる。
本発明の第観点に係る制御装置では、ユーザがエネルギー抑制制御の成果を実感しやすい値が実績値として選択される。ユーザが抑制制御の成果を実感できれば、さらなるエネルギー抑制を誘引しやすい。
本発明の第観点に係る制御装置では、設備機器個別、および/または、グループ別に実績値の把握、抑制制御の実行解除が可能であり、柔軟性の高い抑制制御が実現されやすい。
本発明の第観点に係る制御装置では、実績値が目標水準を達成したことに加え、ユーザの快適性が満たされていないと判断した場合にのみエネルギーの抑制制御の実行が解除される。ユーザの快適性が満足されている場合には、実績値の更なる上積みが図られる。
本発明の第観点に係る制御装置では、設備機器の中でユーザの快適性に与える影響が比較的大きい空調機については、実績値の目標水準達成と快適性確保の両面から抑制制御を解除が決定される。
本発明の第観点に係る制御装置では、抑制制御の残り時間が短時間な場合に、更なる実績値の上積みを図っても、抑制制御の終了後には快適性の回復が期待されるため、ユーザの快適性には影響を与えにくい。
第1実施形態に係るシステム全体の概略構成図 第1実施形態に係る電力会社の管理装置の概略構成図 第1実施形態に係る設備機器の制御装置の概略構成図 第1実施形態に係る第1条件記憶領域に記憶される条件の例(強度) 第1実施形態に係る第1条件記憶領域に記憶される条件の例(制御スケジュール) 第1実施形態に係る第2条件記憶領域に記憶される条件の例(強度) 第1実施形態に係る第2条件記憶領域に記憶される条件の例(制御スケジュール) 第1実施形態に係る算出時の状態によって変化する条件の例 第1実施形態に係る主に第1エネルギー抑制可能量のエネルギー供給者に対する提示に関するフローチャート 第1実施形態に係る抑制制御のフローチャート1(ステップS111からステップS122) 第1実施形態に係る抑制制御のフローチャート2(ステップS135からステップS142) 第1実施形態に係る設備機器別に抑制制御を実施する場合の抑制制御の実行解除のフローチャート 第2実施形態に係るシステム全体の概略構成図 第2実施形態に係る電力会社の管理装置の概略構成図 第2実施形態に係る設備機器の制御装置の概略構成図 第2実施形態に係る最安単価記憶領域に記憶される情報の例 第2実施形態に係る予測価格記憶領域に記憶される情報の例 第2実施形態に係る主に候補時間帯決定処理に関するフローチャート 第2実施形態に係る抑制制御のフローチャート1(ステップS221からステップS231) 第2実施形態に係る抑制制御のフローチャート2(ステップS244からステップS251) 第3実施形態に係るシステム全体の概略構成図 第3実施形態に係る電力会社の管理装置の概略構成図 第3実施形態に係る設備機器の制御装置の概略構成図 第3実施形態に係る抑制制御のフローチャート1(ステップS411からステップS418) 第3実施形態に係る抑制制御のフローチャート2(ステップS420からステップS428) 第3実施形態に係る抑制制御のフローチャート3(ステップS435からステップS438) 第3実施形態に係る抑制制御のフローチャート4(ステップS440からステップS448) 変形例3Aに係る設備機器の制御装置の概略構成図
<第1実施形態>
以下、図面を参照して、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100について説明する。
(1)エネルギー管理システム100の全体構成
図1に、本実施形態に係るエネルギー管理システム100を示す。エネルギー管理システム100では、電力会社1から物件2,2(A,B)に電力を供給する。物件A,Bは、オフィスビル、テナントビル、工場および一般家庭等の、1又は複数の設備機器が設置される建物である。なお、図1では、電力会社が電力を供給する物件として、物件A,Bの2つしか記載されていないが、物件の数は2つに限られない。
電力会社1は、管理装置10を有する。物件A,Bは、設備機器の制御装置30,30と、複数の種類の設備機器として空調機40,40,・・・、照明50,50,・・・、換気扇60,60,・・・と、設備機器に電力を供給する電源6,6と、電源6,6から設備機器に供給される電力量を計測する電力メーター7,7とを有する。管理装置10と、制御装置30,30とは、インターネット80aを介して接続されている。また、同一物件内の制御装置30と、設備機器とは、専用の制御線80bを介して接続されている。なお、設備機器の種類は、空調機40,40,・・・、照明50,50,・・・、換気扇60,60,・・・に限られるものではない。
空調機40,40,・・・は、室外機41,41・・・、室内機42,42・・・、および室外機41,41・・・と室内機42,42・・・とを接続する冷媒配管(図示せず)を有する。空調機40,40・・・は、マルチ式であっても、ペア式であってもよい。
物件A,Bの制御装置30,30は、電力会社1に対し後述する1または複数の第1エネルギー抑制可能量を、抑制可能時間の長さと共に送信する。第1エネルギー抑制可能量は、例えば、エネルギー消費を抑制することで、抑制可能時間の間、最低限達成可能な単位時間あたりのエネルギー消費量、例えば電力[kW]である。すなわち、制御装置30,30は、抑制可能時間の間、最低でも第1エネルギー抑制可能量まで設備機器の電力を低減できると管理装置10に申告する。なお、第1エネルギー抑制可能量は、物理的に達成可能というだけでなく、抑制可能時間の間、その量までエネルギー消費量を抑制したとしても、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることが可能であると考えられる値である。ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えるとは、例えば、室温、湿度、照度、換気量などの室内環境の状態値と、これらの状態値の目標値との乖離を所定範囲に抑えることをいう。
電力会社1の管理装置10は、物件別に、送信されてきた第1エネルギー抑制可能量と抑制可能時間の組み合わせの中から1組を、エネルギー抑制要求量および抑制要求時間として選択する。エネルギー抑制要求量および抑制要求時間は、インターネット80aを介して、物件A,Bの制御装置30,30に対し、抑制要求と共に配信される。なお、物件A,Bがエネルギー抑制要求量までエネルギー消費量を低減できない場合には、例えば、追加料金や違約金の支払いなどのペナルティが科される。
(2)各装置の構成
以下、エネルギー管理システム100に含まれる、管理装置10および制御装置30,30について説明する。
(2−1)管理装置10の構成
図2に、管理装置10の概略構成図を示す。
管理装置10は、通信部11、表示部12、入力部13、記憶部14、および制御部15を備える。
(2−1−1)通信部11
通信部11は、管理装置10をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。
(2−1−2)表示部12
表示部12は、主としてディスプレイから構成されている。
(2−1−3)入力部13
入力部13は、主として操作ボタン、キーボード、およびマウス等から構成されている。
(2−1−4)記憶部14
記憶部14は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部14には、物件A,Bの制御装置30,30から送信された第1エネルギー抑制可能量と抑制可能時間との組合せが、物件別に記憶されている。
(2−1−5)制御部15
制御部15は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部15は、上述の記憶部14に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図2に示すように、主として、決定部15a、選択部15b、抑制要求送信部15c、送信要求部15dとして機能する。
(2−1−5−1)決定部15a
決定部15aは、電力の供給量と需要量の予測を行い、所定時間後に需要量が供給量を上回る可能性があると判断した場合には、物件A,Bに対して電力や電力量などのエネルギー消費量の抑制を要求することを決定する。あわせて、エネルギー管理システム100全体として、どれだけの時間、どれだけの電力の需要量を削減する必要があるかを決定する。
(2−1−5−2)選択部15b
選択部15bは、記憶部14に記憶された情報と、決定部15aで決定された時間および削減量とを基に、エネルギー抑制要求量と抑制要求時間とを物件別に選択する。選択は、全物件がエネルギー抑制要求量を使用したとしても、常に電力が供給不足にならないよう行われる。
(2−1−5−3)抑制要求送信部15c
抑制要求送信部15cは、通信部11に、エネルギー消費量の抑制要求と共に、選択部15bで決定されたエネルギー抑制要求量と抑制要求時間とを、物件A,Bに出力させる。
(2−1−5−4)送信要求部15d
送信要求部15dは、物件A,Bに第1エネルギー抑制可能量の送信を要求する。抑制要求直前に第1エネルギー抑制可能量の送信を要求することで、実際にユーザが抑制可能な量に近い第1エネルギー抑制可能量が把握される。その結果、適切なエネルギー抑制要求量の決定が実現されやすい。
(2−2)制御装置30の構成
図3に、制御装置30の概略構成図を示す。以下、物件Aに設置された制御装置30について説明するが、物件Bに設置された制御装置30についても同様の構成である。
制御装置30は、通信部31、出力部32、入力部33、時間管理部34、記憶部35、および制御部36を備える。
(2−2−1)通信部31
通信部31は、主として、制御装置30をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。通信部31により、インターネット80aを介して、制御装置30と管理装置10との間で双方向通信が行われる。
(2−2−2)出力部32
出力部32は、主として、ディスプレイから構成されている。出力部32には、設備機器の運転態様(例えば、設備機器のON/OFF、運転モード(例えば、空調機40,40,・・・であれば冷房モード/暖房モードなど)、吸込み温度、設定温度、照度、換気量、稼働時間、稼働率、および稼動時の運転能力(%)など)を示す画面が表示される。また、現在の電力、エネルギー抑制要求量、後述する制御情報記憶領域35dに記憶された抑制制御により実際に削減された電力量、予測量記憶領域35eに記憶された予測電力、予測電力量、および予測エネルギー価格、送信記憶領域35hに記憶された第1エネルギー抑制可能量、制御情報記憶領域35dに記憶された第2エネルギー抑制可能量および、実績把握部36fによって把握された実績値、および目標記憶領域35gに記憶される実績値の目標水準などが表示される。さらに、抑制制御中は、例えば、抑制制御の終了までの残り時間や、残りの制御時間で獲得できると予測される実績値の量なども表示される。
(2−2−3)入力部33
入力部33は、主として、操作ボタンおよび上記ディスプレイを覆うタッチパネルから構成されている。設備機器の発停信号、設定の変更、運転モードの変更など、設備機器に対するユーザからの各種指令が入力される。
(2−2−4)時間管理部34
時間管理部34は、電力会社の管理装置10と略同期する時計を有し、制御装置30の実行する各種制御の時間管理を行う。
(2−2−5)記憶部35
記憶部35は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部35には、後述する制御部36が読み出して実行可能なプログラムが記憶されている。また、記憶部35は、運転状況記憶領域35a、第1条件記憶領域35b、要求記憶領域35c、制御情報記憶領域35d、予測量記憶領域35e、第2条件記憶領域35f、目標記憶領域35g、および送信記憶領域35hを有する。
(2−2−5−1)運転状況記憶領域35a
運転状況記憶領域35aは、後述する運転状況把握部36aが取得した、設備機器の状況および電力メーター7によって計測されたエネルギー消費量を運転状況として記憶する。
(2−2−5−2)第1条件記憶領域35b
第1条件記憶領域35bには、後述する算出部36dが第1エネルギー抑制可能量を算出するために使用する条件が記憶されている。本実施例では、図4のように、抑制制御が実行される制御時間の長さと、エネルギー消費量の削減率とが関連付けて記憶されている。
ただし、記憶される条件はこれに限定されない。例えば、抑制制御が実行される時刻、予測される電力もしくは電力量、予測されるエネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、設備機器の稼動状態、および後述する実績把握部36fによって把握される実績値の目標水準に対する達成状況の少なくとも一つと、エネルギーの抑制強度を関連付けて記憶しているものであってもよい。室内環境の状態値とは、例えば、室温、湿度、照度、および換気量などである。環境条件とは、例えば、天候、外気温、および明るさなどである。設備の稼動状態とは、例えば設備のON/OFFおよびエネルギー消費量などである。
また、条件は、エネルギーの抑制強度に関するものではなく、抑制制御の方法に関するものであってもよい。例えば、図5のように、設備機器の一部を停止し、時間経過と共に停止する設備機器を変更していく制御スケジュールに関するものであってもよい。なお、図5は制御時間の合計が60分の場合の事例であるが、このような制御スケジュールが、例えば、制御時間の合計別に複数準備されていてもよい。
なお、本実施形態では、第1条件記憶領域35bに記憶される条件は、この条件を使用して抑制制御を実行したとしても、ユーザの室内環境、例えば、室温や湿度に与える影響が許容範囲内となるように予め定められている。しかし、条件は固定されている必要は無く、ユーザが入力部33から入力して更新可能なものであってもよい。また、例えば、抑制制御が実行される時刻、予測電力もしくは予測電力量、予測されるエネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、前記設備機器の稼動状態、後述する実績把握部36fによって把握される実績値の目標水準に対する達成状況などによって変更されるものであってもよい。
例えば、実績把握部36fによって把握される実績値の目標水準に対する達成状況に応じて条件の内容を変化させることで、抑制制御によって目標水準が達成される可能性がより高くなる。
(2−2−5−3)要求記憶領域35c
要求記憶領域35cには、管理装置10から配信された、エネルギー抑制要求量と抑制要求時間とが記憶される。
(2−2−5−4)制御情報記憶領域35d
制御情報記憶領域35dには、後述する調整制御部36cによって実行された抑制制御の実行時間および抑制制御の内容に関する情報が記憶される。抑制制御の実行時間に関する情報には、実行済みの抑制制御の開始時刻と終了時刻の情報が含まれる。抑制制御の内容に関する情報には、例えば、抑制制御に使用された条件、エネルギー抑制要求量、後述する再算出部36hに算出された第2エネルギー抑制可能量、抑制制御中に実際に削減された電力量、および実績把握部36fによって把握される実績値などが含まれる。
(2−2−5−5)予測量記憶領域35e
予測量記憶領域35eには、後述する予測部36bによって予測された、所定期間(本実施形態では、1日)の所定時間毎(本実施形態では、1時間毎)の予測電力、予測電力量および予測エネルギー価格が記憶される。
(2−2−5−6)第2条件記憶領域35f
第2条件記憶領域35fには、エネルギー抑制要求量が後述する第2エネルギー抑制可能量より大きい場合に、後述する調整制御部36cが抑制制御を実行する際に使用する条件が記憶されている。具体的には、第1条件記憶領域35bの条件に比べ、さらにエネルギー消費量を抑制できる抑制制御の条件が記憶されている。
条件がエネルギー抑制の強度に関するものであり、第1条件記憶領域35bに図4が記憶されていたとすれば、例えば、図6のように、所定割合(図6では50%)抑制の強度を強めた条件が、第2条件記憶領域35fに記憶される。
条件が制御スケジュールに関するものであり、第1条件記憶領域35bに図5が記憶されていたとすれば、例えば、図7のように、図5よりも停止する空調機40,40,・・・の台数を増やした条件が記憶される。
本実施形態では、第2条件記憶領域35fに記憶される条件は、予め設定されている。ただし、条件は、ユーザが入力部33から入力して更新可能なものであってもよいし、例えば、抑制制御を実行する時刻、予測電力もしくは予測電力量、予測されるエネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、設備機器の稼働状況、および後述する実績把握部36fによって把握される実績値の目標水準に対する達成状況などに基づいて変更されるものであってもよい。
(2−2−5−7)目標記憶領域35g
目標記憶領域35gには、後述する実績把握部36fによって把握される実績値の、目標水準が記憶される。
目標水準は、所定期間に達成されるべき実績値の目標値である。本実施形態では、所定期間として、1回の抑制制御の期間を想定しているが、例えば1日あたり、もしくは1ヶ月あたりなどといった長期間にわたる目標水準であってもよい。
目標記憶領域35gに記憶される目標水準は固定値であってもよいし、入力部33からユーザが入力して更新可能なものであってもよい。また、抑制制御が実行される時刻、予測される電力もしくは電力量、予測されるエネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、および設備機器の稼動状態などによって変更されてもよい。
(2−2−5−8)送信記憶領域35h
送信記憶領域35hには、直近に管理装置10に対して送信された、第1エネルギー抑制可能量とその算出条件の組合せが記憶される。第1エネルギー抑制可能量については後述する。
(2−2−6)制御部36
制御部36は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部36は、上述の記憶部35に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図3に示すように、主として、運転状況把握部36a、予測部36b、調整制御部36c、算出部36d、提示部36e、実績把握部36f、判別部36g、再算出部36h、実績値判定部36i、第1解除部36j、快適性判定部36k、および第2解除部36lとして機能する。
(2−2−6−1)運転状況把握部36a
運転状況把握部36aは、設備機器の状況と、電力メーター7によって計測されたエネルギー消費量を設備機器の運転状況として取得する。なお、設備機器の状況には、例えば、設備機器のON/OFF、運転モード(例えば、空調機40,40,・・・であれば冷房モード/暖房モードなど)、吸込み温度、設定温度、照度、換気量、稼働時間、稼働率、および稼動時の運転能力(%)などが含まれる。ここで運転能力(%)とは、設備機器の定格能力に対して、設備機器がどの程度の能力で動作しているかを意味する。運転状況把握部36aは、設備機器の状況およびエネルギー消費量を、時間管理部34から時刻の提示を受けて、所定時間間隔(本実施形態では、5分間隔)で設備機器および電力メーター7と通信することにより取得する。運転状況把握部36aによって取得された値は、データの取得日時とともに、上述の運転状況記憶領域35aに記憶される。
(2−2−6−2)予測部36b
予測部36bは、所定期間(本実施形態では、1日)の電力、電力量およびエネルギー価格(電力価格)を予測する。本実施形態では、予測される電力、電力量およびエネルギー価格として、過去の実績値をそのまま使用する。予測された電力、電力量およびエネルギー価格は、予測量記憶領域35eに記憶される。
具体的には、本実施形態では、前日の午前9時から当日の午前9時までの1時間毎の電力の最大値と1時間あたりの電力量の情報を、当日午前9時から翌日午前9時までの1時間毎の電力と電力量としてそのまま使用する。エネルギー価格は、前日の時間別の電力量と電力単価の積を算出する。なお、本実施形態では、1時間毎の情報としているが、より短い時間間隔、もしくは、より長い時間間隔で電力、電力量およびエネルギー価格を予測してもよい。
なお、予測方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、過去1週間の情報から統計的に時間別の電力、電力量およびエネルギー価格を算出してもよい。また、過去の情報に代えて又は加えて、例えば、当日の気象予報等のデータに基づいて電力、電力量およびエネルギー価格を予測するものであってもよい。
(2−2−6−3)調整制御部36c
調整制御部36cは、エネルギー抑制要求量と、後述する第2エネルギー抑制可能量との大小関係によって、異なる抑制制御を実行する。
(a)第2エネルギー抑制可能量≦エネルギー抑制要求量の場合
第2エネルギー抑制可能量がエネルギー抑制要求量以下の場合、すなわち、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件で、最大電力をエネルギー抑制要求量以下に低減できそうな場合には、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件で抑制制御が実行される。
例えば、その条件が、現在のエネルギー消費量を60分間にわたり10%削減するという内容であれば、設備機器のエネルギー消費量を第2調整制御開始前に対し10%削減する抑制制御が実行される。
(b)第2エネルギー抑制可能量>エネルギー抑制要求量の場合
第2エネルギー抑制可能量がエネルギー抑制要求量よりも大きい場合、すなわち、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件では、最大電力をエネルギー抑制要求量以下に低減できない場合には、第2条件記憶領域35fの条件を使用して抑制制御が実行される。
抑制制御が実行される。第2条件記憶領域35fの条件を使用することで、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件で抑制制御を実行するよりも、より多くのエネルギー消費量が抑制される。
(2−2−6−4)算出部36d
算出部36dは、第1条件記憶領域35bに記憶された条件を使用して、第1エネルギー抑制可能量を算出する。算出された第1エネルギー抑制可能量は、算出条件と共に、送信記憶領域35hに記憶される。
第1エネルギー抑制可能量は、条件がエネルギー抑制の強度である場合には、例えば、下記のように算出される。なお、本実施形態では、例えば図4のように、制御時間長さとエネルギー消費量の削減率との複数の組合せが条件として記憶されている。
まず、算出部36dは、第1エネルギー抑制可能量の算出直前の電力[kW]を、運転状況記憶領域35aから呼び出す。また、同時に、算出部36dは、第1条件記憶領域35bに記憶された条件を呼び出す。その後、算出部36dは、条件別に、第1エネルギー抑制可能量PE1を算出する。第1エネルギー抑制可能量PE1は、以下の式で表される。
(式1)PE1=p×(1−k)
ここで、pは第1エネルギー抑制可能量算出直前の電力[kW]、kはエネルギー消費量削減率[%]を表す。なお、pには、第1エネルギー抑制可能量の算出直前の電力に代えて、予測量記憶領域35eに記憶された予測電力が使用されてもよい。
第1エネルギー抑制可能量算出直前の電力を第1エネルギー抑制可能量PE1の算出に使用する場合について、具体的な事例で説明する。
例えば、運転状況記憶領域35aから呼び出された第1エネルギー抑制可能量算出直前の電力が100kWであり、第1条件記憶領域35bに図4が記憶されていたとする。この時、制御時間30分,60分および120分に対し、第1エネルギー抑制可能量PE1は、それぞれ80kW,90kW,95kWと算出される。
なお、PE1は、以下の式のように、重み付けが行われてもよい。
(式2)PE1=p×(1−k)×m1×m2×・・・×mN
ここでm1,m2,・・・,mNは、例えば、抑制制御の実施される時刻、予測電力、予測電力量、予測エネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、設備機器の稼動状態、および実績把握部36fによって把握される実績値の目標水準に対する達成状況などに関する重み係数である。重み係数の個数は1つでも、複数であってもよい。
条件は、抑制制御の方法に関するものであってもよい。この場合には、第1エネルギー抑制可能量は、例えば下記のように算出される。
算出部36dは、設備機器の第1条件記憶領域35bに記憶された制御方法を条件として呼び出し、最低限抑制可能な第1エネルギー抑制可能量を算出する。例えば、第1エネルギー抑制可能量PE1は式3で表せる。
(式3)PE1=Max(a1t×R1+a2t×R2+・・・+aXt×RX)
ここで、R1,R2,・・・RXは、X台の設備機器のそれぞれの定格能力[kW]である。a1t,a2t,・・・aXtは、第1エネルギー抑制可能量の算出対象となる時間帯の中の、ある時間帯tにおける設備機器のOn/Offによって決まり、On中は1と、Off中は0と定義される。
具体的に、図5の制御スケジュールが条件として第1条件記憶領域35bに記憶されている場合を例に説明する。
図5では、15分毎に4つの時間帯がある。それぞれの時間帯について(a1×R1+a2×R2+・・・+a7×R7)を計算すると、70kW、80kW,75kW,75kWとなる。この中で最大値は80kWなので、第1エネルギー抑制可能量PE1は80kWと算出される。
なお、式3は、式2と同様に重み付けがされてもよい。説明は省略する。
(2−2−6−5)提示部36e
提示部36eは、管理装置10に対し、算出部36dが算出し、送信記憶領域35hに記憶した1または複数の第1エネルギー抑制可能量を、抑制可能時間と共に提示する。
(2−2−6−6)実績把握部36f
実績把握部36fは、エネルギーの抑制制御の実績を実績値として把握する。実績値は、例えば、削減されたエネルギー量、削減されたエネルギー価格、もしくは実行された抑制制御の積算時間などである。なお、把握される実績値は本実施形態では1つであるが、複数であってもよい。前述の目標記憶領域35gには、実績把握部36fで把握される量に対応する目標水準が記憶される。実績把握部36fで把握された情報は、制御情報記憶領域35dに記憶される。
なお、本実施形態では、設備機器全体として実績値を把握しているが、設備機器のグループ別に実績値を把握してもよい。例えば、設備機器の種類別、もしくは設備機器の設置フロア別などで実績値を把握してもよい。また、グループは、ユーザが入力部33から入力して自由に設定できるものであってもよい。運転状況記憶領域35aの情報に基づいて、設備機器の稼働状況、例えば稼動の頻度などによりグループ分けされてもよい。グループ別の実績値把握を行う際には、目標記憶領域35gに記憶される目標水準もグループ別に設定されてもよい。
さらに、設備機器の個々に対して実績値を把握してもよく、目標記憶領域35gに記憶される目標水準も設備機器個別に設定されてもよい。
(2−2−6−7)判別部36g
判別部36gは、管理装置10から配信されたエネルギー抑制要求量に対応する第1エネルギー抑制可能量を算出した際の条件を判別する。具体的には、配信された情報と、送信記憶領域35hに記憶された情報を比較し、該当する算出条件を割り出す。
(2−2−6−8)再算出部36h
再算出部36hは、判別部36gが判別した条件と同条件で、第2エネルギー抑制可能量を算出する。なお、判別部36gが判別した条件と同条件とは、エネルギー抑制要求量に対応する第1可能量算出時の条件に、第2エネルギー抑制可能量算出時の状態を反映させた条件である。したがって、両条件は一致しない場合がある。
具体的に、事例を挙げて説明する。
例えば、第1条件記憶領域35bに、図8のエネルギー消費量の抑制率に関する条件が記憶されており、第1エネルギー抑制可能量算出時は外気温が35℃であったとする。この場合、第1エネルギー抑制可能量算出時には、それぞれの制御時間に対するエネルギー消費量の抑制率は、20%、10%、および5%である。これに対し、例えば、第2エネルギー抑制可能量算出時の外気温は40℃であったとする。この場合には、それぞれの制御時間に対し、エネルギー消費量の抑制率は16%、8%、および4%である。
したがって、第1エネルギー抑制可能量の提示に対し、管理装置10が制御時間60分に対応する第1エネルギー抑制可能量をエネルギー抑制要求量として選択した場合、第1エネルギー抑制可能量算出時にはエネルギー消費量の抑制率は10%であったが、第2エネルギー抑制可能量算出時には8%となる。
なお、第2エネルギー抑制可能量の算出方法自身は、算出部36dと同様である。
例えば、条件がエネルギー消費量の抑制率である場合には、第2エネルギー抑制可能量PE2は、以下の式4もしくは式5により算出される。
(式4)PE2=p’×(1−k’)
(式5)PE2=p’×(1−k’)×m1’×m2’・・・・×mN’
ここで、p’は第2エネルギー抑制可能量算出直前の電力[kW]である。k’は判別部36gが判別した条件と同条件のエネルギー消費量の抑制率である。mN’は重み係数である。式5の重み係数mN’が算出時の状態によって変動する値であれは、重み係数mN’も、第1エネルギー抑制可能量の算出時の重み係数mNと異なる可能性がある。
(2−2−6−9)実績値判定部36i
実績値判定部36iは、制御情報記憶領域35dに記憶された実績値と、目標記憶領域35gに記憶された目標水準の比較を行う。実績値が目標水準を達成したかどうかの判定の他、目標水準に対する実績値の達成率も算出される。
なお、本実施形態では、設備機器全体として、実績値の目標水準達成条件を判定している。しかし、例えば、設備機器の種類別、もしくは設備機器の設置フロア別などで実績値を把握している場合には、設備機器の種類別や、設置フロア別などで実績値を判定してもよい。また、設備機器個別に実績値の判定を行ってもよい。
(2−2−6−10)第1解除部36j
第1解除部36jは、実績値判定部36iが、実績値は目標水準を達成していると判定したときに、調整制御部36cに対し、抑制制御の実行解除を命令する。本実施形態では、空調機40,40,・・・以外の設備機器が第1解除部36jの制御対象とされているが、空調機40,40,・・・も第1解除部36jの制御対象とされてもよい。
本実施形態では、第1解除部36jが、空調機40,40,・・・以外の設備機器に対し、一括して抑制制御の実行解除を命令する。しかし、実績値判定部36iが、グループ別や、設備機器個別などで実績値を把握している場合には、設備機器の種類別などの設備機器のグループ別や、設備機器個別に抑制制御の実行解除を命令してもよい。
(2−2−6−11)快適性判定部36k
快適性判定部36kは、運転状況記憶領域35aに記憶された運転状況を基に、ユーザの快適性を判定する。快適性は、例えば、空調機の設定温度と実際の室温の乖離の度合いにより判定される。
本実施形態では、空調機40,40,・・・についてのみを快適性の判定対象としているが、その他の設備機器に関しても快適性を判定してもよい。この場合には、例えば、照明50,50,・・・であれば照度、換気扇60,60,・・・では換気量などにより快適性が判定される。
また、本実施形態では、快適性は物件全体として把握されているが、例えば、機器個別、例えば空調機40,40,・・・別(室内機42,42,・・・別もしくは室外機41,41,・・・別)に把握されてもよいし、フロア別や稼動頻度別など、設備機器のグループ別などで把握されてもよい。
(2−2−6−12)第2解除部36l
第2解除部36lは、実績値判定部36iが実績値は目標水準を達成していると判定し、さらに、快適性判定部36kが、快適性が損なわれていると判定した場合に、調整制御部36cに対し抑制制御の実行解除を命令する。本実施形態では、空調機40,40,・・・のみを第2解除部36lの制御対象としているが、その他の設備機器についても、第2解除部36lの制御対象としてもよい。
本実施形態では、第2解除部36lは物件全体の空調機40,40,・・・の抑制制御の解除を一括して命令するが、例えば、機器個別(例えば空調機40,40,・・・別(室内機42,42,・・・別もしくは室外機41,41,・・・別))に、もしくはフロア別や稼動頻度別など、設備機器のグループ別に抑制制御の実行解除を命令してもよい。
(3)エネルギー管理システム100で行われる制御処理について
図9は、制御装置30における主に第1エネルギー抑制可能量の管理装置10への提示の流れを示すフローチャートである。図10aおよび図10bは、制御装置30における抑制制御の処理の流れを示すフローチャートである。図9および図10a、10bに示す処理は、それぞれ独立している。以下、図9および図10a、10bを用いて、設備機器を制御する制御装置30における処理の流れを説明する。
まず、図9について説明する。
ステップS101は、本実施形態では、毎日午前10時に実施される。ステップS101では、第1エネルギー抑制可能量が、算出部36dにより、午前10時直前の電力および第1条件記憶領域35bに記憶された条件に基づいて算出される。算出された第1エネルギー抑制可能量は、送信記憶領域35hに記憶される。なお、第1エネルギー抑制可能量の算出にはステップS103で算出される予測電力を使用してもよいが、その場合には、ステップS103が始めに実行され、ステップS101の開始時刻はステップS103の終了以後となる(例えば、午前10時10分)。
ステップS102では、提示部36eは、第1エネルギー抑制可能量を送信記憶領域35hから呼び出し、管理装置10に提示する。
ステップS103では、午前10時過ぎ(本実施形態では、午前10時5分)に、予測部36bが、運転状況記憶領域35aから前日午前10時から当日午前10時までの情報を呼び出し、当日午前10時から翌日午前10時までの電力、電力量およびエネルギー価格を予測する。予測量は予測量記憶領域35eに記憶される。
ステップS104で午前10時になったと判断されれば、再びステップS101が実行される。
一方、午前10時になっていなくとも、ステップS105で管理装置10から第1エネルギー抑制可能量の送信要求があったと判断された場合には、ステップS106で第1エネルギー抑制可能量が算出され、送信記憶領域35hに記憶される。その後ステップS107で、提示部36eは管理装置10に対し第1エネルギー抑制可能量を提示する。
送信要求が無い場合は、午前10時まで待機する。
次に、図10a、10bについて説明する。
ステップS111では、通信部31が管理装置10からエネルギー消費量の抑制要求を、エネルギー抑制要求量と共に受け付け、要求記憶領域35cに記憶する。抑制要求のタイミングは不定期である。
ステップS112では、管理装置10から配信された情報をもとに、判別部36gは、配信されたエネルギー抑制要求量に対応する第1エネルギー抑制可能量の算出条件を判別する。
ステップS113では、ステップS112で判別された条件と同条件で、再算出部36hが第2エネルギー抑制可能量(図10a中のPE2)を算出する。
ステップS114では、第2エネルギー抑制可能量(PE2)と、要求記憶領域35cに記憶されたエネルギー抑制要求量(図10a中のD)との大小比較が行われる。
ステップS114の結果が第2エネルギー抑制可能量(PE2)≦エネルギー抑制要求量(D)であれば、ステップS115で、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件を使用して抑制制御が開始される。この際、制御情報記憶領域35dには、抑制制御の開始時刻が記憶される。抑制制御中は、ステップS116で実績把握部36fにより実績値の把握が行われる。実績把握部36fにより把握された実績値は、制御情報記憶領域35dに記憶される。ステップS117では、実績値が目標記憶領域35gに記憶された目標水準を達成したか判定が行われる。ステップS116とステップS117は、所定期間毎(本実施形態では5分毎)に、ステップS118で抑制要求時間が終了したと判断されるまで繰り返し実行される。ステップS117で目標水準が達成されていると判定された場合には、ステップS119で空調機40,40,・・・以外の設備機器について、第1解除部36jが抑制制御の実行解除を命令する(第1解除)。第1解除が実行された時間は、制御情報記憶領域35dに記憶される。また、実績値が目標水準を達成した場合には、ステップS120で快適性判定部36kにより快適性の判定が実行される。ステップS120は、ステップS121で抑制要求時間が終了したと判断されるまで繰り返し実行される。快適性が満足されていないと判定された場合には、ステップS122で、第2解除部36lが空調機40,40,・・・の抑制制御の解除を命令する。なお、抑制制御終了時には、抑制制御の実行が解除された時間と、抑制制御を通して削減された電力量が制御情報記憶領域35dに記憶される。
なお、例えば、設備機器の種類別、設備機器の配置場所別、および設備機器個別に実績値の把握および目標水準の達成状況を判定し、設備の種類別、設備機器の配置場所別、および設備機器別に抑制制御の解除を実行する場合には、図11のように、ステップS116からステップS122が複数実施される。なお、この場合、第1解除により抑制制御の実行が解除される設備機器しか存在しない場合には、ステップS120からステップS122は不要である。第2解除により抑制制御の実行が解除される設備機器しかない場合には、ステップS119は不要である。
一方、第2エネルギー抑制可能量(PE2)>エネルギー抑制要求量(D)の場合は、ステップS135で、第2条件記憶領域35fの条件を使用して抑制制御が開始される。ステップS135では、制御情報記憶領域35dに、抑制制御の開始時刻が記憶される。ステップS136からステップS142は、それぞれステップS116からステップS122と同様なので説明は省略する。
(4)特徴
(4−1)
本実施形態では、設備機器(空調機40,40,・・・、照明50,50,・・・、換気扇60,60,・・・)を制御する制御装置30であって、通信部31と、調整制御部36cと、実績把握部36fと、実績値判定部36iと、第1解除部36jとを備える。通信部31は、設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置10から、エネルギーの抑制要求を受け付ける。調整制御部36cは、抑制要求に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する。実績把握部36fは、抑制制御の実績として1または複数の実績値を把握する。実績値判定部36iは、実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足しているかを判定する。第1解除部36jは、実績値判定部36iの判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。
エネルギーの抑制制御の実績値を把握され、その実績値が目標水準を満足していることを条件としてエネルギーの抑制制御が解除される。実績値が目標水準を満足しないと抑制制御は解除されないため、快適性とエネルギーの抑制制御の実績達成が両立しやすい。
(4−2)
本実施形態では、エネルギーの抑制制御の実績値として、例えば、所定期間中の、削減エネルギー量、削減エネルギー価格、もしくは抑制制御の積算時間などが使用される。実績値判定部36iは、実績値が目標水準として設定された値を超過した場合に、実績値が目標水準を満足したと判定する。
削減エネルギー量、削減エネルギー価格、もしくは抑制制御の積算時間に対して目標水準を設定することで、ユーザがエネルギー抑制制御の成果を実感しやすくなる。ユーザが成果を実感できれば、さらなるエネルギー抑制制御を誘引できると期待される。
(4−3)
実績把握部36fは、設備機器個別、および/または、グループ別に実績値を把握してもよい。この時、実績値判定部36iは、設備機器個別、および/または、グループ別に、実績値が目標水準を満足しているかを判定する。第1解除部36jは、設備機器個別、および/または、グループ別に抑制制御の実行を解除する。
設備機器個別、および/または、グループ別に実績値が目標水準に達成しているかを判断し、設備機器個別、および/または、グループ別に抑制制御が解除できるため、柔軟性の高い抑制制御が実現されやすい。
(4−4)
本実施形態では、快適性判定部36kと、第2解除部36lとをさらに備える。快適性判定部36kは、ユーザの快適性を判定する。第2解除部36lは、実績値判定部36iの判定結果に加えて、更に快適性が満たされていないと快適性判定部36kが判定した場合に、設備機器の全部又は一部について抑制制御の実行を解除する。
ここでは、実績値が目標水準を達成したことに加え、ユーザの快適性が満たされていないと判断した場合にのみ、エネルギーの抑制制御の実行が解除される。ユーザの快適性が満足されているならば、抑制制御の解除はできるだけ実行せず、実績値の更なる上積みが図られる。
(4−5)
特に、快適性判定部36kは、空調に関わる快適性を判定する。実績値の目標水準達成と快適性が損なわれたことを抑制制御の解除条件とする第2解除部36lは、空調機40,40,・・・の抑制制御の実行の解除にのみ使用される。一方、実績値の目標水準達成だけを解除条件とする第1解除部36jは、空調機40,40,・・・以外の設備機器の抑制制御の実行の解除に使用される。
設備機器の中で、ユーザの快適性に与える影響が比較的大きい、空調機40,40,・・・については、実績値の目標水準達成と快適性確保の二つの側面から抑制制御を解除が決定される。
(5)変形例
(5−1)変形例1A
算出部36dおよび再算出部36hは、式1、式2、式4もしくは式5により、第1エネルギー抑制可能量もしくは第2エネルギー抑制可能量を算出する際に、算出直前の電力(kW)に代えて、例えば、算出直前の30分間の単位時間あたりの電力量の平均値を用いてもよい。一定期間の運転状況を参照することで、より現実の値に近いエネルギー抑制可能量の算出が可能となる。
(5−2)変形例1B
制御装置30は、提示部36eを有していなくてもよい。この場合には、電力会社が独自に決めた、もしくは、電力会社とユーザの間の契約に従い、抑制要求量が配信される。この場合の抑制制御は、例えば以下のように実行される。
算出部36dは、第1エネルギー抑制可能量を計算し、提示されたエネルギー抑制要求量との比較を行う。そして、算出部36dは、第1エネルギー抑制可能量>エネルギー抑制要求量を満足できる条件を、第1条件記憶領域35bから見つけ出す。調整制御部36cは、見つけ出された条件を使用して抑制制御を実行する。抑制制御の解除については、第1実施形態と同様である。なお、この場合には、判別部36g、再算出部36hも不要である。
(5−3)変形例1C
調整制御部36cは、抑制制御を実行することで快適性が確保できない可能性がある場合には、抑制制御を実行しなくてもよい。例えば、現在運転能力100%の状態で稼動しているにもかかわらず、温度や湿度の実測値が設定値に到達しておらず、予め定めた以上に乖離している場合には、抑制制御を実行しなくてもよい。その他、例えば運転開始後一定時間は抑制制御の指令を実行しないようにしてもよい。
(5−4)変形例1D
実績把握部36fに把握される実績値が削減エネルギー価格である場合には、実績値の算出に、物件が電力会社の提示するエネルギー抑制要求量を達成できなかった場合の違約金や追加料金のペナルティを考慮してもよい。
また、実績把握部36fに把握される実績値が削減エネルギー量である場合に、抑制制御中に逆にエネルギー量が通常より増加した場合には、実績値の算出に増加分を考慮してもよい。
具体的には、例えば実績値として削減エネルギー価格を使用する場合に、抑制制御により削減できたエネルギー価格から、ペナルティとして支払うべき金額を減じて実績値を求め、その値を目標水準と比較してもよい。
(5−5)変形例1E
実績値判定部36iは、現在までの実績値と目標水準を比較するのではなく、将来の予測実績値と目標水準を比較して判定を実行してもよい。
具体的には、例えば、予測部36bにより予測された予測電力、予測電力量、予測エネルギー価格などを使用して、電力会社の管理装置10が配信していた抑制制御の終了時間に実績値が目標水準を達成できるのかどうか判定を行う。
この場合、例えば、現時点では目標水準を達成していても、抑制制御を解除すれば抑制制御終了時間に目標水準が達成されなくなると判断すれば、第1解除部36jに抑制制御の実行解除を命令しない。
(5−6)変形例1F
第1解除部36jおよび第2解除部36lは、抑制制御の残り時間が所定値以下である場合には、抑制制御の解除の命令を実行しなくてもよい。
抑制制御終了後は快適性の回復が期待されるため、残り時間が短時間であれば実績値の上積みが優先される。
(5−7)変形例1G
調整制御部36cは、一様な抑制制御を実行するのに代えて、要求受付直後の短期間、応答性確保のために強い抑制制御を実行してもよい。応答性が一旦確保された後は、第1実施形態にも記載されているような、エネルギーの削減とユーザの快適性を両立する抑制制御が実行される。
(5−8)変形例1H
ユーザが手動で抑制制御を強制解除できるようにしてもよい。ただし、この場合にも、抑制制御中に、抑制制御の残り時間(抑制要求時間の終了時刻)や、抑制制御の残り時間で達成可能な実績値が出力部32に出力されるので、ユーザは現状を正確に把握でき、安易に抑制制御の解除がされにくい。
(5−9)変形例1I
本実施形態では、第1解除部36jおよび第2解除部36lは、実績値が目標水準に到達すれば(第2解除部36lにおいては、更にユーザの快適性が満たされないと判断されれば)、抑制制御の実行を解除するが、これに加え、抑制制御の実行を解除できない時間帯が定められてもよい。
具体的には、電力会社1と物件Aとの間の事前の取り決め等により定められた時間帯、例えば12時から19時までの間は、本実施形態に示した第1解除部36jおよび第2解除部36lの抑制制御の実行解除条件を満足しても、抑制制御の実行解除が行われない。
これにより、電力会社1は電力需給が特に厳しい時間帯には抑制制御の実行を解除しないよう要請でき、供給電力不足を防止できる。
(5−10)変形例1J
本実施形態では、第1解除部36jおよび第2解除部36lは、条件を満たした場合に抑制制御の実行を解除するが、これに限定されるものではなく、例えば、抑制制御を解除する代わりに抑制制御の内容を変更してもよい。
具体例を挙げて説明する。
電力会社1は、物件Aに抑制制御を要求する際に、抑制要求エネルギー量と共に必達抑制エネルギー量を送信する。必達抑制エネルギー量とは、電力会社1が物件Aに対して、確実に達成するよう要請するエネルギー量である。つまり、必達抑制エネルギー量は物件Aが原則的に必ず達成すべき量であるのに対し、抑制要求エネルギー量は推奨値の意味合いを持つ。第1解除部36jおよび第2解除部36lは、本実施形態に示した条件を満たすと、抑制要求エネルギー量までエネルギー消費量を抑制する代わりに、必達抑制エネルギー量までエネルギー消費量を抑制する抑制制御を実行する。
更に具体的に説明すれば、電力会社1は、最大100kWの電力を使用する物件Aに対する電力の抑制制御の要求時に、抑制要求エネルギー量として80kW,必達抑制エネルギー量として90kWを送信したとする。物件Aは、まず、抑制要求エネルギー量である80kWに電力を抑制する制御を実行する。その後、第1解除部36jおよび第2解除部36lが条件を満たすと、80kWまで落としていた電力を、必達抑制エネルギー量である90kWまで増加させることを許容する抑制制御を実行する。言い換えれば、第1解除部36jおよび第2解除部36lは、抑制制御の実行を解除する代わりに、抑制制御の内容を変更する。
これにより、物件Aにおいて、実績値が目標水準に達したためユーザの快適性の回復が図られる場合にも、電力会社1の供給電力不足を防止できる。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るエネルギー管理システム200について説明する(図12参照)。以下に第1実施形態との差異点のみ説明する。
(1)エネルギー管理システム200の全体構成
図12に、本実施形態に係るエネルギー管理システム200を示す。エネルギー管理システム200では、電力会社1,1としてのS,Tから物件2,2としてのA,Bに電力が供給される。電力会社はS,Tの2つが図示されているが、電力会社の数は2つに限られるものではない。電力会社の数は2つより多くてもよいし、1つであってもよい。物件A,Bについては第1実施形態と同様である。システムの構成は、管理装置210,210、制御装置230,230を除き同様である。
第2実施形態では、電力会社S,Tの管理装置210,210は、インターネット80aを介して、物件A,Bの制御装置230,230に対して、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、エネルギーの単価情報を送信する。例えば、管理装置210,210は、午前7時に、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報を配信する。なお、単価情報とは、時間帯毎のエネルギー単価を示した情報である。エネルギー単価は、時間帯によって変動し、通常、エネルギー需要が高い時間はエネルギー単価が高く、エネルギー需要が低い時間はエネルギー単価が安くなるように電力会社S,Tに決定されている。電力会社S,Tは、単価情報の配信により、物件A,Bに対してエネルギー消費量の調整を強制するものではない。しかし、単価情報の配信は、物件A,Bがエネルギー消費量を調整する動機付けとなるため、エネルギー抑制要求の一種である。
(2)各装置の構成
以下、エネルギー管理システム200に含まれる、管理装置210,210および制御装置230,230について説明する。
(2−1)管理装置210の構成
図13に、管理装置210の概略構成図を示す。以下、電力会社Sに設置された管理装置210について説明するが、電力会社Tに設置された管理装置210についても同様の構成である。
管理装置210は、通信部211、表示部212、入力部213、記憶部214、および制御部215を備える。ここで、211、212、および213は、第1実施形態の11、12、および13と同様の構成である。したがって、以下、記憶部214および制御部215について説明する。
(2−1−1)記憶部214
記憶部214は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部214には、各物件A,Bに送信されるエネルギーの単価情報が記憶されている。単価情報は、契約内容に応じて各物件A,B間で相違するものであってもよい。
(2−1−2)制御部215
制御部215は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部215は、記憶部214に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、通信部211に、各物件A,Bに対し、時間帯毎の単価情報を出力させる。
(2−2)制御装置230,230の構成
図14に、制御装置230,230の概略構成図を示す。以下、物件Aに設置された制御装置230について説明するが、物件Bに設置された制御装置230についても同様の構成である。
制御装置230は、通信部231、出力部232、入力部233、時間管理部234、記憶部235、および制御部236を備える。ここで、233および234は、第1実施形態の33および34と同様の構成である。したがって、以下、通信部231、出力部232、記憶部235、および制御部236について説明する。
(2−2−1)通信部231
通信部231は、主として、制御装置230をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。通信部231は、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、インターネット80aを介して、電力会社S,Tの管理装置210,210から出力される単価情報を受け付ける。受け付けた情報は後述する単価記憶領域235iに記憶される。
(2−2−2)出力部232
出力部232は、主として、ディスプレイから構成されている。出力部232には、設備機器の運転態様(設備機器のON/OFF、運転モード(例えば、空調機40,40,・・・であれば冷房モード/暖房モードなど)、吸込み温度、設定温度、照度、換気量、稼働時間、稼働率、および稼動時の運転能力(%)など)を示す画面が表示される。また、現在の電力、後述する制御情報記憶領域235dに記憶された抑制制御により実際に削減された電力量、予測量記憶領域235eに記憶された予測電力および予測電力量、予測価格記憶領域235fに記憶された予測エネルギー価格、第1可能量記憶領域235cに記憶された第1可能量、制御情報記憶領域235dに記憶された第2可能量、実績把握部236fにより把握された実績値、および目標記憶領域235kに記憶される実績値の目標水準などが表示される。さらに、抑制制御中は、抑制制御の終了までの残り時間および残り時間で獲得できると予測される実績値の量なども表示される。
(2−2−3)記憶部235
記憶部235は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部235には、後述する制御部236が読み出して実行可能なプログラムが記憶されている。また、記憶部235は、運転状況記憶領域235a、第1条件記憶領域235b、第1可能量記憶領域235c、制御情報記憶領域235d、予測量記憶領域235e、予測価格記憶領域235f、第2条件記憶領域235g、候補時間帯記憶領域235h、単価記憶領域235i、最安単価記憶領域235j、および目標記憶領域235kを備える。235aは第1実施形態の35aと同様の構成である。ここでは、第1条件記憶領域235b、第1可能量記憶領域235c、制御情報記憶領域235d、予測量記憶領域235e、予測価格記憶領域235f、第2条件記憶領域235g、候補時間帯記憶領域235h、単価記憶領域235i、最安単価記憶領域235j、および目標記憶領域235kについて説明する。
(2−2−3−1)第1条件記憶領域235b
第1条件記憶領域235bには、後述する算出部236dおよび再算出部236hが第1可能量および第2可能量を算出するために使用する情報が記憶されている。第1可能量および第2可能量については後述する。
その他の条件の内容に関する要旨は、第1実施形態の第1条件記憶領域35bと同様である。
(2−2−3−2)第1可能量記憶領域235c
第1可能量記憶領域235cには、後述する算出部236dにより算出された第1可能量が記憶される。第1可能量については後述する。
(2−2−3−3)制御情報記憶領域235d
制御情報記憶領域235dには、後述する調整制御部236cによって実行された抑制制御の実行時間および抑制制御の内容が記憶される。抑制制御の実行時間に関する情報には、実行済みの抑制制御の開始時刻と終了時刻の情報が含まれる。抑制制御の内容に関する情報には、例えば、後述する再算出部236hに算出された第2可能量、実績把握部236fによって把握される実績値、および抑制制御中に実際に削減された電力量などが含まれる。
(2−2−3−4)予測量記憶領域235e
予測量記憶領域235eには、後述する予測部236bによって予測された、所定期間(本実施形態では、1日)の所定時間毎(本実施形態では、1時間毎)の予測電力および予測電力量が記憶される。
(2−2−3−5)予測価格記憶領域235f
予測価格記憶領域235fには、後述する決定部236eによって作成された所定時間毎(本実施形態では、1時間毎)の予測エネルギー価格が記憶される。
(2−2−3−6)第2条件記憶領域235g
第2条件記憶領域235gには、後述する調整制御部236cが使用する条件が記憶されている。第2条件記憶領域235gの条件は、後述する第2可能量が、後述する目標水準より小さい場合に使用される。第2条件記憶領域235gには、第1条件記憶領域235bに記憶される条件に比べ、後述する実績把握部236fによって把握される実績値を、より目標水準に近づける条件が記憶されている。すなわち、第2条件記憶領域235gには、第1条件記憶領域235bに比べ、強く抑制制御を実行するための条件が記憶されている。
(2−2−3−7)候補時間帯記憶領域235h
候補時間帯記憶領域235hには、後述する決定部236eによって決定された、設備機器の抑制制御を実行すべき候補時間帯が記憶される。
(2−2−3−8)単価記憶領域235i
単価記憶領域235iには、通信部231によって受け付けられた、電力会社S,Tの管理装置210,210から配信された時間帯別の単価情報が記憶される。また、単価情報と併せて、単価情報を配信した電力会社名も配信されるため、複数の電力会社から単価情報を受け付ける場合にも、どの電力会社から配信を受けた単価であるか判別可能に記憶される。
(2−2−3−9)最安単価記憶領域235j
最安単価記憶領域235jには、後述する決定部236eによって作成された最安値の単価情報が記憶される。
(2−2−3−10)目標記憶領域235k
目標記憶領域235kには、後述する実績把握部236fによって把握される実績値の目標水準が記憶される。
目標水準は、所定期間に達成されるべき実績値の目標値である。本実施形態では、所定期間として、1回の抑制制御の期間を想定しているが、例えば1日あたり、もしくは1ヶ月あたりなどといった長期間にわたる目標水準であってもよい。
目標記憶領域235kに記憶される目標水準は固定値であってもよいし、入力部233からユーザが入力して更新可能なものであってもよい。また、抑制制御が実行される時刻、予測される電力もしくは電力量、予測されるエネルギー価格、室内環境の状態値、環境条件、および設備機器の稼動状態などによって変更されてもよい。
(2−2−4)制御部236
制御部236は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部236は、上述の記憶部235に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図14に示すように、主として、運転状況把握部236a、予測部236b、調整制御部236c、算出部236d、決定部236e、実績把握部236f、供給会社指示部236g、再算出部236h、実績値判定部236i、第1解除部236j、快適性判定部236kおよび第2解除部236lとして機能する。236a、236f、236i、236j、236kおよび236lは、それぞれ第1実施形態の36a、36f、36i、36j、36kおよび36lと同様の構成である。したがって、予測部236b、調整制御部236c、算出部236d、決定部236e、供給会社指示部236g、および再算出部236hについて以下に説明する。
(2−2−4−1)予測部236b
本実施形態では、例えば、午前9時5分にエネルギーにエネルギー消費量の予測を実行する。予測部36bでは実行されていたエネルギー価格の算出は、予測部236bによっては実行されない。その他の点は、第1実施形態の予測部36bと同様である。
(2−2−4−2)調整制御部236c
調整制御部236cは、目標記憶領域235kに記憶された目標水準と、後述する第2可能量の大小比較の結果に基づき、異なる抑制制御を実行する。
(a)第2可能量≧目標水準の場合
第2可能量が目標水準以上になる場合、すなわち、目標水準を達成できそうな場合には、第1条件記憶領域235bに記憶された条件を使用して、抑制制御を実行する。
(b)第2可能量<目標水準の場合
第2可能量が目標水準より小さい場合、すなわち、第1条件記憶領域35bの条件では、目標水準を達成できそうにない場合には、第2条件記憶領域235gに記憶された条件を使用して、抑制制御を実行する。
(2−2−4−3)算出部236d
算出部236dは、第1可能量を算出する。第1可能量は、後述する実績把握部236fがエネルギーの抑制制御の実績として把握対象とする量および目標記憶領域235kに記憶される目標水準と同じ量に関するものである。すなわち、例えば、実績把握部236fが把握対象とする量および目標水準が、1回の抑制制御あたりのエネルギーの削減量であれば、第1可能量も抑制制御あたりのエネルギーの削減量[kWh/回]である。また、実績把握部236fが把握対象とする量および目標水準が、1回の抑制制御あたりのエネルギーの削減価格であれば、第1可能量も1回の抑制制御あたりのエネルギーの削減価格[円/回]である。
本実施形態では、実績把握部236fが把握対象とする量および目標水準は1回の抑制制御あたりのエネルギーの削減量である。第1可能量P1は、例えば以下の式で表される。なお、本実施形態では、第1条件記憶領域235bの条件は、エネルギー消費量の削減率であり、後述する候補時間帯の長さに応じて決定される。
(式6)P1[kWh/回]=p×k×ΔT
ここで、pは第1可能量算出直前の電力[kW]、kは候補時間帯の長さによって決定されたエネルギー消費量の削減率[%]、ΔTは候補時間帯の長さ[時間]を表す。
なお、例えば、目標水準が1回の抑制制御あたりのエネルギーの削減価格である場合には、第1可能量P1は、例えば以下の式で表される。
(式7)P1[円/回]=Σ(p×k×cn×ΔTn)
ここで、cnは候補時間帯の中で時間帯に応じてエネルギー単価が変動する場合のn番目の時間帯のエネルギー単価[円/kWh]であり、ΔTnはn番目の時間帯の長さ[時間]である。
なお、pは第1可能量P1の算出直前の電力に代えて、予測部236bにより予測された予測電力を使用してもよい。
算出された第1可能量は、出力部232に表示されることで、ユーザは目標水準を達成できそうか、予め把握することが出来る。また、例えば、第1可能量を使用して、目標記憶領域235kに記憶された実績値の目標水準を更新してもよい。
なお、算出部236dが第1可能量を算出するのに使用する第1条件記憶領域235bの条件は、エネルギーの抑制強度に関するものではなく、抑制制御の方法であってもよい。
(2−2−4−4)決定部236e
決定部236eは、主に抑制制御を実行するべき候補時間帯の決定と、予測エネルギー価格の算出の2つの処理を実行する。
候補時間帯は、以下のようにして決定される。
決定部236eは、通信部231が受け付けた1または複数の時間帯別の単価情報から作成された最安単価情報を使用して、所定期間(本実施形態では、1日)の中で抑制制御を実行すべき候補時間帯を決定する。
なお、最安単価情報は、以下のように決定部236eにより決定され、最安単価記憶領域235jに記憶される情報である。
決定部236eは、同じ時間帯に複数の単価情報が存在する場合に、各電力会社のエネルギー単価を比較し、時間帯別の最安単価(最安値のエネルギー単価)を決定する。決定された時間帯別の最安単価情報は、図15のように、最安単価を提供する電力会社の名前とともに、最安単価記憶領域235jに記憶される。
その上で、本実施形態では、決定部236eは、1日を通して、最安単価情報の中からエネルギー単価が最大となる時間帯を候補時間帯として決定する。
ただし、候補時間帯は、エネルギー単価が最大となる時間帯に限定されない。例えば、決定部236eは、エネルギー単価が所定値を上回る時間帯を選択し候補時間帯として決定してもよい。なお、所定値は、固定値であってもよいし、例えば、入力部233から適宜ユーザが入力して更新する値であってもよい。また、所定値は、エネルギー単価の平均値や中間値など単価情報から決定部236eが適宜算出する値であってもよい。
以下に、本実施形態の、エネルギー単価が所定期間内で最大となる時間帯を候補時間帯とする場合について、候補時間帯の決定方法を具体的に説明する。ここでは、電力会社が複数存在する場合について説明する。
まず、決定部236eは、本実施形態では、午前9時00分に、単価記憶領域235iに存在する当日の午前9時から翌日の午前9時までの複数のエネルギーの単価情報を読み出す。そして、時間帯別に各電力会社のエネルギー単価が比較され、図15のような最安単価情報が作成され、最安単価記憶領域235jに記憶される。
その上で、決定部236eは、最安単価記憶領域235jに記憶された情報を基に、所定期間の中でエネルギー単価が最大となる時間帯を候補時間帯として決定する。例えば、図15の例では、所定期間(当日午前9時から翌日午前9時までの期間)の中で、当日の13時から16時までがエネルギー単価が最大となる時間帯なので、決定部236eは、当日の13時から16時を候補時間帯と決定する。
次に、決定部236eで実施される、予測エネルギー価格の算出処理について説明する。
決定部236eは、最安単価記憶領域235jに記憶された単価情報と、予測部236bが予測する電力量の乗積を算出する。具体的な処理として、決定部236eは、最安単価記憶領域235jに記憶された単価情報と、予測量記憶領域235eに記憶された予測電力量の情報とを読み出し、時間別に乗積を算出する。作成された情報は、予測価格記憶領域235fに記憶される。図16は、予測価格記憶領域235fに記憶される情報の例である。
このようにして算出された予測エネルギー価格が出力部232に出力されることで、ユーザは事前に予測されるエネルギーの価格を知ることが可能となる。また、予測エネルギー価格を、候補時間帯の決定に使用してもよい。例えば、図16で、予測エネルギー価格が最大となる13時から15時を候補時間帯と決定してもよい。
(2−2−4−5)供給会社指示部236g
供給会社指示部236gは、最安単価記憶領域235jに記憶されたデータを基に、時間別に最安値の電力供給会社から電力を購入するよう配電盤(図示されない)に指示を与える。
(2−2−4−6)再算出部236h
再算出部236hは、第1条件記憶領域235bに記憶された条件で、第2可能量を算出する。
算出方法は、算出部236dと同様である。
(3)エネルギー管理システム200で行われる制御処理について
図17は、制御装置230における主に候補時間帯の決定の流れを示すフローチャートである。図18aおよび図18bは、制御装置230における抑制制御の処理の流れを示すフローチャートである。図17および図18a、18bに示す処理は、それぞれ独立している。以下、図17および図18a、18bを用いて、設備機器を制御する制御装置30における処理の流れを説明する。
まず、図17について説明する。
ステップS201は、本実施形態では、毎日午前9時00分に実施される。ステップS201では、決定部236eが単価記憶領域235iから、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報を読み出す。
なお、単価情報は、1または複数の電力会社S,Tの管理装置210,210から、物件Aの制御装置230に対し、所定時間間隔(本実施形態では1日間隔)で配信される。本実施形態では、午前7時に、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報が配信される。配信された単価情報は単価記憶領域235iに記憶される。
ステップS202では、決定部236eは、ステップS201で読み出されたエネルギー単価情報に基づき、各電力会社のエネルギー単価を時間帯別に比較し、時間帯別の最安単価を決定する。電力会社が1社しかない場合には、配信された単価情報がそのまま最安単価情報として決定される。時間帯別の最安単価は、最安単価を提示した電力会社名と共に最安単価記憶領域235jに記憶される。
ステップS203では、午前9時過ぎ(本実施形態では、午前9時5分)に、予測部236bが運転状況記憶領域235aから過去のエネルギー消費量を読み出し、所定期間(本実施形態では当日午前9時から翌日午前9時)の時間別の電力および電力量の予測を実行する。予測された電力および電力量は、予測量記憶領域235eに記憶される。
ステップS204では、決定部236eは、最安単価記憶領域235jの最安単価情報と、予測量記憶領域235eの予測電力量との情報を使用して、時間毎の単価と予測エネルギー消費量の積を求める。その結果、例えば、図16のような1時間毎の予測エネルギー価格の表が作成される。予測エネルギー価格の表は予測価格記憶領域235fに記憶される。
ステップS205では、所定期間である当日午前9時から翌日午前9時の中で、エネルギー単価が最大である候補時間帯を決定部236eが決定する。決定には、最安単価記憶領域235jに記憶された最安単価情報が使用される。候補時間帯は、所定期間内に1つとは限らない。決定された候補時間帯の開始時刻および終了時刻は、候補時間帯記憶領域235hに記憶される。なお、エネルギー単価に代えて、予測量記憶領域235eに記憶された予測エネルギー量や、予測価格記憶領域235fに記憶された予測エネルギー価格が候補時間帯の決定に使用されてもよい。
ステップS206では、算出部236dが運転状況記憶領域35aに記憶された算出時直前の電力と、第1条件記憶領域235bから呼び出した条件を使用して、第1可能量を算出する。算出した第1可能量は出力部232に出力される。第1可能量の算出には、算出時直前の電力に代えて、例えば、ステップS205で決定された候補時間帯における予測部236bに算出された予測電力を使用してもよい。
なお、ユーザは、第1可能量の出力に基づき、エネルギー抑制制御の実績値が目標水準を達成できそうか、目安を把握することができる。また、目標水準が更新可能な場合には、出力を参考に目標水準が更新されてもよい。
ステップS207では時間管理部234の時刻を使用して、時刻が午前9時になったかを判定し、午前9時になればステップS201を実行し、それまでは待機する。
ただし、ステップS208で通信部231が、エネルギー単価の緊急な変更の配信を受けたと判断した場合には、ステップS209、S210、S211、S212、およびS213で、それぞれ、ステップS201、S202、S204、S205およびS206の動作を実行する。なお、ステップS209からステップS213は、緊急単価配信受付時刻から翌午前9時までの時間を候補時間帯決定の対象とする。
次に、図18a、18bについて説明する。
ステップS221では、再算出部236hは、時間管理部234の現在時刻と、候補時間帯記憶領域235hに記憶された情報とを使用して、5分以内に候補時間帯の開始時刻に到達するのか判別する。
ステップS222では、再算出部236hは、運転状況記憶領域235aおよび第1条件記憶領域235bを参照して、第2可能量(図18a中P2)を算出する。なお、第2可能量の算出には、算出時直前の電力に代えて、例えば、予測部236bにより算出された予測電力を使用してもよい。
ステップS223では、目標記憶領域235kに記憶された目標水準(図18a中のTL)と再算出部236hの算出した第2可能量(P2)を比較し、調整制御部236cの抑制制御の内容を決定する。
ステップS223の結果が第2可能量(P2)≧目標水準(TL)であれば、ステップS224で、第1条件記憶領域235bに記憶された条件で抑制制御が実行される。抑制制御の開始時に、制御情報記憶領域235dには、抑制制御の開始時刻が記憶される。
一方、第2可能量(P2)<目標水準(TL)であれば、ステップS244で、第2条件記憶領域235gに記憶された条件で抑制制御が実行される。抑制制御の開始時に、制御情報記憶領域235dに、抑制制御の開始時刻が記憶される。
なお、抑制制御の解除に係るステップS225からステップS231およびステップS245からステップS251については、それぞれ第1実施形態のステップS116からステップS122およびステップS136からステップS142と同様の処理なので、説明は省略する。
(4)特徴
本実施形態では、エネルギーの単価の配信がされる点を除き、第1実施形態と同様の特徴を有する。
(5)変形例
第1実施形態に係る変形例1Aと、1Cから1Iとの要旨は、第2実施形態にも当てはまる。なお、変形例1Aの第1エネルギー抑制可能量および第2エネルギー抑制可能量は第1可能量および第2可能量とそれぞれ読み替える。変形例1Gの抑制要求受付直後とは、候補時間到達直後と読み替える。
<第3実施形態>
次に、図面を参照して、第3実施形態に係るエネルギー管理システム300について説明する。第1実施形態と共通する部分も多いため、第1実施との相違点についてのみ記載する。
(1)エネルギー管理システム300の全体構成
図19に、本実施形態に係るエネルギー管理システム300を示す。エネルギー管理システム300は、電力会社1に設置される管理装置310および物件A,Bに設置される制御装置330,330を除き、第1実施形態のエネルギー管理システム100と同じ構成である。
第3実施形態において、実績値は、抑制制御1回あたりに削減されるエネルギー価格[円/回]である。抑制制御1回あたりに削減されるエネルギー価格には、所定の条件を達成することで得られるインセンティブや、逆に所定の条件を達成できないために課されるペナルティを含む。インセンティブおよびペナルティに関しては後述する。
なお、本実施形態では、実績値は、抑制制御1回あたりに削減されるエネルギー価格であるが、例えば1日あたり、1ヶ月あたりなどの長期間に削減されるエネルギー価格であってもよい。また、実績値は、削減されるエネルギー価格に限定される必要はなく、削減される電力量等であってもよい。
(2)各装置の構成
以下、エネルギー管理システム300に含まれる、管理装置310および制御装置330,330について説明する。
(2−1)管理装置310の構成
図20に、管理装置310の概略構成図を示す。
管理装置310は、通信部311、表示部312、入力部313、記憶部314、および制御部315を備える。通信部311、表示部312、および入力部313は、第1実施形態の通信部11、表示部12、および、入力部13と同様であるため、説明は省略する。
(2−1−1)記憶部314
記憶部314は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部314には、物件A,Bの制御装置330,330から送信された第1エネルギー抑制可能量と抑制可能時間との組合せが、物件別に記憶される。
また、記憶部314には、電力会社1と物件A,Bとの間で事前に決定された、インセンティブおよびペナルティに関する情報が記憶されている。
ここでは、インセンティブに関する情報とは、所定期間の間、継続してエネルギー抑制要求量以下にエネルギー消費量を抑制したときに得られる割引料金に関する情報である。ペナルティに関する情報とは、所定期間の間に、エネルギー消費量がエネルギー抑制要求量を超過した場合の割増料金に関する情報である。
具体的には、インセンティブに関する情報は、電力会社1から物件A,Bへの抑制制御の要求中に、物件A,Bがある時間帯について継続して電力をエネルギー抑制要求量以下に抑制できた場合には、その時間帯については物件A,Bの電力量あたりの単価を1円割り引くという情報である。ペナルティに関する情報は、電力会社1から物件A,Bへの抑制制御の要求中に、電力がエネルギー抑制要求量を1度でも上回った場合には、その抑制制御期間中の電力量あたりの単価を2円上乗せするという情報である。
なお、上記のインセンティブおよびペナルティに関する情報は一例であり、インセンティブおよびペナルティが割引料金および割増料金に関する情報に限定されるものでもない。インセンティブはユーザの電力使用削減を誘引する経済的なメリットであれば良く、ペナルティはユーザの電力使用増加を抑制する経済的なデメリットであれば良い。また、ここでは予め契約によりインセンティブおよびペナルティの内容が決定されているが、これに限定されるものではなく、電力需給状況等によって内容が変更されてもよい。
(2−1−2)制御部315
制御部315は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部315は、記憶部314に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図20に示すように、主として、決定部315a、選択部315b、抑制要求送信部315c、送信要求部315dとして機能する。決定部315a、選択部315b、および送信要求部315dは第1実施形態の決定部15a、選択部15b、および送信要求部15dと同様であるため説明は省略する。
(2−1−2−1)抑制要求送信部315c
抑制要求送信部315cは、通信部311に、エネルギー消費量の抑制要求と共に、選択部315bで決定されたエネルギー抑制要求量および抑制要求時間と、記憶部314に記憶されたインセンティブおよびペナルティに関する情報とを、物件A,Bの制御装置330,330に対して送信させる。
(2−2)制御装置330の構成
図21に、制御装置330の概略構成図を示す。以下、物件Aに設置される制御装置330について説明するが、物件Bに設置された制御装置330についても同様の構成である。
制御装置330は、通信部331、出力部332、入力部333、時間管理部334、記憶部335、および制御部336を備える。通信部331,出力部332,入力部333、および時間管理部334については、第1実施形態の通信部31,出力部32,入力部33、および時間管理部34と同様であるため説明は省略する。
(2−2−1)記憶部335
記憶部335は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部335には、後述する制御部336が読み出して実行可能なプログラムが記憶されている。また、記憶部335は、運転状況記憶領域335a、第1条件記憶領域335b、要求記憶領域335c、制御情報記憶領域335d、予測量記憶領域335e、第2条件記憶領域335f、目標記憶領域335g、送信記憶領域335h、および緩和条件記憶領域335lを有する。運転状況記憶領域335a、第1条件記憶領域335b、制御情報記憶領域335d、予測量記憶領域335e、第2条件記憶領域335f、および送信記憶領域335hについては、第1実施形態の運転状況記憶領域35a、第1条件記憶領域35b、制御情報記憶領域35d、予測量記憶領域35e、第2条件記憶領域35f、および送信記憶領域35hと同様であるため説明は省略する。
(2−2−1−1)要求記憶領域335c
要求記憶領域335cには、管理装置310から配信された、エネルギー抑制要求量と抑制要求時間とが記憶される。さらに、要求記憶領域335cには、管理装置310から配信された、インセンティブおよびペナルティに関する情報も記憶される。
(2−2−1−2)目標記憶領域335g
目標記憶領域335gには、抑制制御1回あたりに削減される価格[円/回]の目標水準が記憶される。その他の点については、目標記憶領域335gと第1実施形態の目標記憶領域35gとは同様である。
(2−2−1−3)緩和条件記憶領域335l
緩和条件記憶領域335lには、後述する緩和部336oにより抑制制御が緩和される際に使用される緩和条件に関する情報が保管されている。
緩和条件記憶領域335lには、第1条件記憶領域335bと同様の情報であって、第1条件記憶領域335bに保管されている条件よりも緩やかな抑制制御の条件が記憶されている。例えば、第1条件記憶領域335bに、図4のエネルギー消費量の削減率に関する条件が記憶されていた場合には、図4よりもそれぞれの削減率を小さくした条件が記憶される。第1条件記憶領域335bに、図5の抑制制御時の設備機器の運用スケジュールに関する条件が記憶されていた場合には、図5よりも運転を停止している設備機器の台数を減らした条件が記憶される。
(2−2−2)制御部336
制御部336は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部336は、上述の記憶部335に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図21に示すように、主として、運転状況把握部336a、第1予測部336b、調整制御部336c、算出部336d、提示部336e、実績把握部336f、第2予測部336m、判別部336g、再算出部336h、実績値判定部336i、予測実績値判定部336n、第1解除部336j、快適性判定部336k、第2解除部336l、および緩和部336oとして機能する。
運転状況把握部336a、第1予測部336b、算出部336d、提示部336e、判別部336g、再算出部336h、および快適性判定部336kについては、第1実施形態の運転状況把握部36a、予測部36b、算出部36d、提示部36e、判別部36g、再算出部36h、および快適性判定部36kと同様であるため、説明は省略する。
(2−2−2−1)調整制御部336c
調整制御部336cは、第1実施形態の調整制御部36cと同様に、エネルギー抑制要求量と、後述する第2エネルギー抑制可能量との大小関係によって、異なる抑制制御を実行する。抑制制御の方法は第1実施形態の調整制御部36cと同様である。
これに加え、調整制御部336cは、後述する緩和部336oの指令により、抑制制御を緩和する。具体的に説明する。
通常、第2エネルギー抑制可能量≦エネルギー抑制要求量の場合、調整制御部336cは、再算出部336hが第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件、すなわち第1条件記憶領域335bに記憶されたいずれかの条件で制御を実行している。これに対し、緩和部336oから抑制制御の緩和を命令されると、それまで抑制制御で使用していた第1条件記憶領域335bのいずれかの条件に対応する、緩和条件記憶領域335lの条件を用いて抑制制御を実行する。
第2エネルギー抑制可能量>エネルギー抑制要求量の場合、通常、調整制御部336cは、第2条件記憶領域335fに記憶されたいずれかの条件で抑制制御を実行している。これに対し、緩和部336oから抑制制御の緩和を命令されると、それまで抑制制御で使用していた第2条件記憶領域335fのいずれかの条件に対応する、第1条件記憶領域335bの条件を用いて抑制制御を実行する。
(2−2−2−2)実績把握部336f
実績把握部336fは、抑制制御の実績を実績値として把握する。ここでは、抑制制御の開始から、実績把握部336fにより実績値が把握される時点までに削減されたエネルギー価格である。具体的には、実績値は、第1予測部が抑制要求時間に対して予測していたエネルギー価格と、実際の電力使用により生じたエネルギー価格との差である。なお、削減されたエネルギー価格には、インセンティブおよびペナルティも加味して算出され、把握される。実績把握部336fで把握された情報は、制御情報記憶領域335dに記憶される。
なお、設備機器のグループ別、または設備機器個々に対して実績値を把握してもよいのは、第1実施形態の実績把握部36fと同様である。
(2−2−2−3)第2予測部336m
第2予測部336mは、第2予測部336mによる予測時に抑制制御の実行を解除したと仮定して、第2予測部336mによる予測時から、抑制要求時間終了時までの電力およびエネルギー価格の推移を予測する。
電力の推移は、現在の電力、抑制制御に使用していた抑制制御の条件、室内環境の状態値(室温、湿度、照度、換気量など)とこれらの状態値の目標値との乖離の程度などに基づいて予測される。エネルギー価格の推移は、予測された電力の推移を用いて、インセンティブおよびペナルティも加味して予測される。
さらに、第2予測部336mは、予測されたエネルギー価格の推移に基づいて、抑制制御開始時から、抑制要求時間終了時までに削減されるエネルギー価格(予測実績値、ΔC)を予測する。具体的には、次式のように予測実績値を算出する。
(式8)ΔC=ΔCactual+Cest1−Cest2
ここで、ΔCactualは、実績把握部336fにより把握された、抑制制御開始から第2予測部336mによる予測時までに実際に削減されたエネルギー価格である。Cest1は、第1予測部336bによる予測に基づく、第2予測部336mによる予測時から抑制要求時間終了までのエネルギー価格である。Cest2は、第2予測部336mにより予測された、第2予測部336mによる予測時から抑制要求時間終了までのエネルギー価格である。
(2−2−2−4)実績値判定部336i
実績値判定部336iは、制御情報記憶領域335dに記憶された実績値、すなわち抑制制御により実際に削減されたエネルギー価格と、目標記憶領域335gに記憶された目標水準の比較を行う。実績値が目標水準に到達したかどうかの判定の他、目標水準に対する実績値の達成率も算出される。
実績値判定部336iは、設備機器の種類別、設備機器の設置フロア別、設備機器別に実績値の判定を行ってもよいことは第1実施形態の実績値判定部36iと同様である。
(2−2−2−5)予測実績判定部336n
予測実績判定部336nは、設備機器全体として、第2予測部336mが算出した予測実績値と、目標記憶領域335gに記憶された目標水準の比較を行い、予測実績値が目標水準に到達したかどうかの判定を行う。
予測実績判定部336nは、実績値判定部336iと同様に、設備機器の種類別、設備機器の設置フロア別、設備機器別に実績値の判定を行ってもよい。
(2−2−2−6)第1解除部336j
第1解除部336jは、実績値判定部336iにより実績値が目標水準を達成していると判定され、かつ、予測実績値判定部336nにより予測実績値が目標水準を達成していると判定した場合に、調整制御部336cに対し抑制制御の実行解除を命令する。
その他の点に関しては、第1実施形態の第1解除部36jと同様である。
(2−2−2−7)第2解除部336l
第2解除部336lは、実績値判定部336iにより実績値が目標水準を達成していると判定され、予測実績値判定部336nにより予測実績値が目標水準を達成していると判定され、さらに、快適性判定部336kにより快適性が損なわれていると判定された場合に、調整制御部336cに対し抑制制御の実行解除を命令する。
その他の点に関しては、第1実施形態の第2解除部36lと同様である。
(2−2−2−8)緩和部336o
緩和部336oは、実績値判定部336iにより実績値が目標水準を達成していると判定され、かつ、予測実績値は目標水準を達成していないと判定された場合に、調整制御部336cに対し抑制制御の緩和を命令する。
抑制制御の緩和については、上記に記載したとおりである。
(3)エネルギー管理システム300で行われる制御処理について
以下、図22a〜22dを用いて、設備機器を制御する制御装置330における処理の流れを説明する。制御装置330における第1エネルギー抑制可能量の管理装置310への提示の流れを示すフローチャートについては、第3実施形態においても第1実施形態の図9と同様であるので説明は省略する。
なお、本実施形態では、設備機器全体に対して実績値が目標水準を満足するかを判定し、空調機40,40・・・とそれ以外の設備機器とに分けて抑制制御の実行解除を行っている。しかし、設備機器の種類別、設備機器の配置場所別、および設備機器個別に実績値の把握、予測実績値の予測、および目標水準の達成状況を判定し、設備の種類別、設備機器の配置場所別、および設備機器別に抑制制御の解除を実行してもよい。また、全ての設備機器について、第1又は第2解除部336j,336lのいずれかにより抑制制御が解除されてもよい。
ステップS411では、通信部331が管理装置310からエネルギー消費量の抑制要求を、エネルギー抑制要求量および抑制要求時間と、インセンティブおよびペナルティに関する情報と共に受け付け、要求記憶領域335cに記憶する。抑制要求のタイミングは不定期である。
ステップS412では、判別部336gは、管理装置310から配信されたエネルギー抑制要求量および抑制要求時間に基づき、配信されたエネルギー抑制要求量に対応する第1エネルギー抑制可能量の算出条件を判別する。
ステップS413では、ステップS412で判別された条件と同条件で、再算出部336hが第2エネルギー抑制可能量(図22a中のPE2)を算出する。
ステップS414では、第2エネルギー抑制可能量(PE2)と、要求記憶領域335cに記憶されたエネルギー抑制要求量(図22a中のD)との大小比較が行われる。
ステップS414の結果が第2エネルギー抑制可能量(PE2)≦エネルギー抑制要求量(D)であれば、ステップS415に進み、第2エネルギー抑制可能量の算出に使用した条件を使用して抑制制御が開始される。この際、制御情報記憶領域335dには、抑制制御の開始時刻が記憶される。
ステップS416では、実績把握部336fにより、削減されたエネルギー価格(実績値)の把握が行われる。実績把握部336fにより把握された実績値は、制御情報記憶領域335dに記憶される。
ステップS417では、制御情報記憶領域335dに記憶された実績値が、目標記憶領域335gに記憶された目標水準を到達したか否かの判定が行われる。
ステップS417で目標水準が達成されていると判定されると、ステップS420で、第2予測部336mによる予測が開始される。
ステップS417で、実績値が目標水準に到達していないと判定された場合には、ステップS418に進む。ステップS418では、抑制要求時間が終了したか否かが判定される。要求時間が終了したと判定されると、抑制制御の実行は終了する。要求時間が終了していないと判定されると、ステップS416に戻る。ステップS416とステップS417は、ステップS418で抑制要求時間が終了したと判定されるまで、所定期間毎(本実施形態では5分毎)に繰り返し実行される。
ステップS420では、第2予測部336mは、直ちに抑制制御の実行を解除した場合の、抑制要求時間終了時において削減されていると予測されるエネルギー価格を予測実績値として算出する。
ステップS421では、予測実績値判定部336nにより、予測実績値が目標水準を満足しているか、すなわち直ちに抑制制御の実行を解除した場合に、抑制要求時間経過時に削減されると予測されるエネルギー価格が目標水準以上になるか否かが判定される。ステップS421で、予測実績値が目標水準に到達していると判定されるとステップS422に進む。ステップS421で、予測実績値が目標水準に到達していないと判定されるとステップS426に進む。
ステップS422からステップS425までの処理は、第1実施形態のステップS119からステップS122の処理と同様であるため、説明は省略する。
ステップS426では、抑制制御が緩和されているか否かが判定される。抑制制御が緩和されていない場合にはステップS427に、抑制制御が緩和されている場合にはステップS428に進む。
ステップS427では、緩和部336oは、調整制御部336cに、全ての設備機器について抑制制御の実行の緩和を命令する。調整制御部336cは、緩和条件記憶領域335lの条件を用いた抑制制御の実行を開始する。
ステップS428では、抑制要求時間が終了したか否かが判定される。要求時間が終了したと判定されると、抑制制御の実行は終了する。要求時間が終了していないと判定されると、ステップS420に戻る。
一方、第2エネルギー抑制可能量(PE2)>エネルギー抑制要求量(D)の場合は、ステップS435で、第2条件記憶領域335fの条件を使用して抑制制御が開始される。ステップS435では、制御情報記憶領域335dに、抑制制御の開始時刻が記憶される。その後ステップS436に進む。
ステップS436からステップS438、ステップS440からステップS445、ステップS446、およびステップS448は、それぞれステップS416からステップS418、ステップS420からステップS425、ステップS426、およびステップS428と同様であるため、説明は省略する。
ステップS447の抑制制御の緩和では、緩和部336oは、調整制御部336cに、全ての設備機器について抑制制御の実行の緩和を命令し、調整制御部336cは、第1条件記憶領域335bの条件を用いた抑制制御の実行を開始する。その後ステップS462に進む。
(4)特徴
第3実施形態に係る制御装置330は、第1実施形態に係る特徴に加え以下の特徴を有する。
(4−1)
本実施形態に係る、設備機器(空調機40,40,・・・、照明50,50,・・・、換気扇60,60,・・・)を制御する制御装置330は、第2予測部336mと、予測実績値判定部336nとを備える。第2予測部336mは、第2所定期間(第2予測部336mによる予測時から抑制要求時間終了まで)の電力の推移を予測する。さらに、第2予測部336mは、予測された電力の推移に基づいて第2所定期間経過後の予測実績値(抑制要求時間終了時に削減されると予測されるエネルギー価格)を予測実績値として予測する。つまり、第2予測部336mは、エネルギー消費量予測部および実績値予測部として機能する。予測実績値判定部336nは、予測実績値が実績値に対して定めた目標水準を満足するかを判定する。第1解除部336jは、実績値判定部336iの判定結果および予測実績値判定部336nの判定結果に基づいて、抑制制御の実行を解除する。
これにより、第2所定期間経過後の予測実績値も考慮して抑制制御の実行が解除されるため、実績値が目標水準に一旦到達していても、抑制制御を解除することで第2所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止できる。
(4−2)
本実施形態に係る、設備機器を制御する制御装置330は、緩和部336oをさらに備える。緩和部336oは、予測実績値判定部336nの判定結果に基づいて、抑制制御を緩和する。緩和部336oは、第1解除部336jにより抑制制御の実行が解除されない場合に、実績値判定部336iの判定結果に基づいて抑制制御を緩和する。
ここでは、抑制制御の実行が解除されない場合にも、抑制制御の緩和が行われるため、ユーザの快適性が改善されやすい。また、抑制制御の実行は解除されないので、所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止しやすい。
(5)変形例
第1実施形態に係る変形例1A〜1Cと、1Fから1Jとの要旨は、第3実施形態にも当てはまる。また、第3実施形態における変形例を以下に示す。
(5−1)変形例3A
本実施形態では、実績値が目標水準に達しても、予測実績値が目標水準に達しない場合には抑制制御の緩和が行われるが、これに限定されるものではなく、制御装置330は、図23のように、緩和部336oに代えて遅延部336pを備え、抑制制御の実行解除を遅延させてもよい。
例えば、遅延部336pは、第1解除部336jの調整制御部336cに対する抑制制御の実行解除の命令を、予め定めた時間遅延させる。この時、遅延させる時間は、設備機器の種類に応じて異なるものであってもよい。また、遅延部336pは、抑制制御を解除すれば、ユーザの快適性を確保するために急激に電力の使用量が増加する可能性のある設備機器、例えば、空調機40,40・・・については遅延させる時間を長く取り、その他の設備機器に着いては、遅延させる時間を短く又はゼロにしてもよい。
また、遅延部336pは、第1解除部336jが調整制御部336cに抑制制御の実行解除を命令する時間を、予測実績値との目標水準との関係に基づいて遅延させてもよい。より具体的には、遅延部336pは、実績値が目標水準を達成し、予想実績値が目標水準を達成するまで、抑制制御の実行解除を遅延させる。
ここでは、予測実績値も考慮して抑制制御の実行解除を遅延させるため、現在の実績値だけに基づいていきなり抑制制御を解除する場合に比べ、所定期間経過後に実績値が目標水準に未到達になることを防止しやすい。
(5−2)変形例3B
本実施形態では、実績値が目標水準に達し、予測実績値が目標水準に達しない場合に、抑制制御の緩和が行われるが、これに限定されるものではない。
例えば、緩和部336oは、抑制制御を緩和しても予測実績値が目標水準に到達すると判定されるまで、抑制制御を緩和しなくてもよい。
この場合には、確実に目標水準が達成されやすくなる。
(5−3)変形例3C
本実施形態では、実績値が目標水準に達し、予測実績値が目標水準に達しない場合に、抑制制御の緩和が一段階でしか行われないが、これに限定されるものではない。
例えば、記憶部335に多段階の抑制制御の緩和の条件が記憶され、多段階で抑制制御が緩和されてもよい。多段階で抑制制御を緩和する際には、経過時間により抑制制御の緩和の段階が変更されてもよいし、予測実績値と目標水準との乖離に基づいて抑制制御の緩和の段階が変更されてもよい。
抑制制御を多段階で緩和することで、ユーザの快適性と目標水準の達成とが、精度良く実行されやすい。
(5−4)変形例3D
本実施形態では、実績値が目標水準に達し、予測実績値が目標水準に達しない場合に、全ての設備機器について抑制制御の緩和が行われるが、これに限定されるものではない。
例えば、緩和部336oは、抑制制御を解除すれば、ユーザの快適性を確保するために急激に電力の使用量が増加する可能性のある設備機器、例えば、空調機40,40・・・についてのみ抑制制御を緩和してもよい。その他の設備機器については、実績値が目標水準に達した時点で抑制制御の実行を解除してもよい。
これにより、ユーザの快適性を確保しつつ、実績値の目標水準を達成することが容易になる。
1 電力会社
2 物件
6 電源
7 電力メーター
10 管理装置
30,230,330 制御装置
31,231,331 通信部(受付部)
32,232,332 出力部
33,233,333 入力部
34,234,334 時間管理部
36c,236c,336c 調整制御部(制御部)
36d,236d,336d 算出部
36f,236f,336f 実績把握部(把握部)
36i,236i,336i 実績値判定部
36j,236j,336j 第1解除部
36k,236k,336k 快適性判定部
36l,236l,336l 第2解除部
336m 第2予想部(エネルギー消費量予測部,実績値予測部)
336n 予測実績値判定部
336o 緩和部
336p 遅延部
40 空調機(設備機器)
50 照明(設備機器)
60 換気扇(設備機器)
80a インターネット
80b 専用制御線
100,200,300 エネルギー管理システム
特開2005−107901号 特開2004−116820号

Claims (9)

  1. 設備機器(40,50,60)を制御する制御装置(330)であって、
    前記設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置(310)から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける受付部(331)と、
    前記抑制要求もしくは前記単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する制御部(336c)と、
    前記抑制制御の実績値として第1所定期間中の削減エネルギー価格を把握する把握部(336f)と、
    前記実績値が、所定値を超過した場合に目標水準を満足していると判定する実績値判定部(336i)と、
    前記実績値判定部の判定結果に基づいて、前記抑制制御の実行を解除する第1解除部(336j)と、
    前記エネルギー消費量の抑制に対するインセンティブおよびペナルティの少なくとも一方に関する情報を記憶する記憶部(335)と、
    を備え
    前記把握部は、前記情報を用いて前記削減エネルギー価格を把握する、
    制御装置。
  2. 設備機器(40,50,60)を制御する制御装置(330)であって、
    前記設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置(310)から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける受付部(331)と、
    前記抑制要求もしくは前記単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する制御部(336c)と、
    前記抑制制御の実績として1または複数の実績値を把握する把握部(336f)と、
    前記実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足しているかを判定する実績値判定部(336i)と、
    第1所定期間の前記エネルギー消費量の推移を予測するエネルギー消費量予測部(336m)と、
    前記エネルギー消費量予測部で予測された前記エネルギー消費量の推移に基づいて前記第1所定期間経過後の前記実績値を予測実績値として予測する実績値予測部(336m)と、
    前記予測実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足するかを判定する予測実績値判定部(336n)と、
    前記実績値判定部の判定結果および前記予測実績値判定部の判定結果に基づいて、前記抑制制御の実行を解除する第1解除部(336j)と、
    前記第1解除部により前記抑制制御の実行が解除されない場合に、前記実績値判定部の判定結果および前記予測実績値判定部の判定結果に基づいて、前記抑制制御を緩和する緩和部(336o)と、
    を備える、制御装置。
  3. 設備機器(40,50,60)を制御する制御装置(330)であって、
    前記設備機器にエネルギーを供給するエネルギー供給者の管理装置(310)から、エネルギーの抑制要求もしくはエネルギーの単価配信を受け付ける受付部(331)と、
    前記抑制要求もしくは前記単価配信に応じて、エネルギー消費量の抑制制御を実行する制御部(336c)と、
    前記抑制制御の実績として1または複数の実績値を把握する把握部(336f)と、
    前記実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足しているかを判定する実績値判定部(336i)と、
    第1所定期間の前記エネルギー消費量の推移を予測するエネルギー消費量予測部(336m)と、
    前記エネルギー消費量予測部で予測された前記エネルギー消費量の推移に基づいて前記第1所定期間経過後の前記実績値を予測実績値として予測する実績値予測部(336m)と、
    前記予測実績値の一部もしくは全部が、各実績値に対して定めた目標水準を満足するかを判定する予測実績値判定部(336n)と、
    前記実績値判定部の判定結果に基づいて、前記抑制制御の実行を解除する第1解除部(336j)と、
    前記予測実績値判定部の判定結果に基づいて、前記第1解除部による前記抑制制御の実行の前記解除を所定時間遅延させる遅延部(336p)と、
    を備える、制御装置。
  4. 第2所定期間の前記エネルギー消費量の推移を予測するエネルギー消費量予測部(336m)と、
    前記エネルギー消費量予測部で予測された前記エネルギー消費量の推移に基づいて前記第2所定期間経過後の前記実績値を予測実績値として予測する実績値予測部(336m)と、
    前記予測実績値が、前記目標水準を満足するかを判定する予測実績値判定部(336n)と、
    をさらに備え、
    前記第1解除部は、前記実績値判定部の判定結果および前記予測実績値判定部の判定結果に基づいて、前記抑制制御の実行を解除する
    請求項1に記載の制御装置。
  5. 前記実績値には、第2所定期間中の、削減エネルギー量、削減エネルギー価格、もしくは抑制制御の積算時間の少なくとも1つを含み、
    前記実績値判定部は、前記実績値が所定値を超過した場合に、前記実績値が前記目標水準を満足したと判定する、
    請求項2又は3に記載の制御装置。
  6. 前記把握部は、前記設備機器個別、および/または、グループ別に前記実績値を把握し、
    前記実績値判定部は、前記設備機器個別、および/または、グループ別に前記実績値が前記目標水準を満足しているかを判定し、
    前記第1解除部は、前記設備機器個別、および/または、グループ別に前記抑制制御の実行を解除する、
    請求項1から5のいずれかに記載の制御装置。
  7. ユーザの快適性を判定する快適性判定部(336k)と、
    前記実績値判定部の前記判定結果に加えて、更に前記快適性が満たされていないと前記快適性判定部が判定した場合に、前記設備機器の全部又は一部について前記抑制制御の実行を解除する第2解除部(336l)、
    を更に備える、
    請求項6に記載の制御装置。
  8. 前記設備機器には空調機(40)を含み、
    前記快適性判定部は、空調に関わる快適性を判定するものであって、
    前記第2解除部は、前記空調機の前記抑制制御の実行の解除にのみ使用され、
    前記第1解除部は、前記空調機以外の前記設備機器の前記抑制制御の実行の解除に使用される、
    請求項7に記載の制御装置。
  9. 前記抑制制御の終了までの時間を管理する時間管理部(334)、
    を更に備え、
    前記終了までの時間が第3所定期間以下である場合には、前記抑制制御の実行が解除されない
    請求項1から8のいずれかに記載の制御装置。
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