JP5629638B2 - 電力シミュレーション装置、及び電力シミュレーション方法 - Google Patents

Description

本発明は、マイクログリッドにおける電力をシミュレーションする技術に関する。

温暖化問題や化石エネルギーの枯渇問題への対応策として、太陽光や風量等の自然エネルギーの利用が望まれている。自然エネルギーは、自然環境、季節、昼夜等により発電量が変動するため、需給バランスを予測して安定した電力を供給することが難しい。そこで、限られた地域毎に、情報ネットワークを利用して電力を管理するマイクログリッドが研究されている。例えば、太陽光発電設備等の発電設備を持つ家庭等の施設における発電量や電力使用量に基づいて、マイクログリッド内で電力を融通し合う（例えば、特許文献１〜４）。

特開２００２−１０５００号公報 特開２００８−１１８８０６号公報 特許第３８５９６０４号公報 特許第３７７８３４６号公報

しかしながら、このようなマイクログリッドにおける電力の融通は、発電設備を持つ施設には蓄電池が存在しないことを前提としている。すなわち、各施設に蓄電池が存在する場合に、どのように電力を融通し合うのが妥当であるか、またどの程度の各施設がどの程度の蓄電容量を持つ蓄電池を備えると効率が良いか等の提案はなされていない。そこで、このような場合に効率良く電力を融通し合うための状況をシミュレーションすることが望ましい。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、各施設に蓄電池が存在する場合に、効率良く電力を融通し合うための状況をシミュレーションする電力シミュレーション装置、及び電力シミュレーション方法を提供する。

上述した課題を解決するために、本発明は、マイクログリッド内の複数の施設に送電手段を介して接続されるセンター蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の備蓄率とが少なくとも含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、少なくともセンター蓄電池の蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報とが少なくとも含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行う入力部と、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う売買金額算出部と、少なくともセンター蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の備蓄率とを変更した組合せを含む複数の条件毎に、入力部による入力処理と、売買金額算出部による算出処理とを繰り返し実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるシミュレーション実行部と、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択する選択部と、を備え、選択部は、相対的に低い条件における少なくともセンター蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の備蓄率とを選択することを特徴とする電力シミュレーション装置である。

また、本発明は、パラメータには、複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれ、蓄電池属性情報には、自家蓄電池とセンター蓄電池との蓄電効率が含まれ、入力情報には、電力使用量情報と、電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれ、さらに、選択部が選択したパラメータに含まれる自家蓄電池の備蓄率を、施設において自家蓄電池の備蓄率を制御する蓄電制御装置に送信する備蓄率送信部と、を備え、前記売買金額算出部は、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、算出処理を行うことを特徴とする。

また、本発明は、翌日に雨が降るか否かを示す天気予報情報を取得する天気予報取得部と、天気予報取得部が取得した天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、自家蓄電池の備蓄率を算出する備蓄率算出部と、を備え、備蓄率送信部は、備蓄率算出部が算出した備蓄率を蓄電制御装置に送信することを特徴とする。
また、本発明は、センター蓄電池は、複数の施設と接続する送電手段とは異なる送電手段により電力会社に接続され、売買金額算出部は、センター蓄電池を備えるセンターと、電力会社との間の第１の売買電力金額と、各施設とセンターとの間の電力売買金額の総和である第２の売買電力金額とを電力売買金額として算出することを特徴とする。

また、本発明は、マイクログリッド内の複数の施設に送電手段を介して接続されるセンター蓄電池の蓄電容量と、当該センター蓄電池の備蓄率とが少なくとも含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、少なくともセンター蓄電池の蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報とが少なくとも含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、を備えた電力シミュレーション装置の電力シミュレーション方法であって、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、少なくともセンター蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の備蓄率とを変更した組合せを含む複数の条件毎に、入力処理と、算出処理とを繰り返し実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるステップと、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するステップと、を含み、パラメータを選択するステップにおいて、相対的に低い条件における少なくともセンター蓄電池の蓄電容量と、センター蓄電池の備蓄率とを選択することを特徴とする電力シミュレーション方法である。

また、本発明の一態様は、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、自家蓄電池とセンター蓄電池との蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、を備えた電力シミュレーション装置のコンピュータに、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、パラメータをパラメータ記憶部に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、パラメータ記憶部に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、複数の条件毎に、入力部による入力処理と、売買金額算出部による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させるステップと、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するステップと、を実行させる電力シミュレーションプログラムである。

以上説明したように、本発明によれば、マイクログリッド内の複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、複数の施設に送電手段を介して接続されたセンター蓄電池の蓄電容量と、自家蓄電池およびセンター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報との入力を受け付け、これらを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行い、複数の条件毎に、入力処理と算出処理とを実行し、複数の条件毎の電力売買金額を算出し、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択するようにしたので、蓄電池が存在するマイクログリッドにおいて効率良く電力を融通し合うことが可能になる。

本発明の一実施形態による電力制御システムの概要を示す図である。 本発明の一実施形態による電力制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるセンターの行動モデルを示す図である。 本発明の一実施形態による家庭の行動モデルを示す図である。 本発明の一実施形態による家庭の行動モデルと、センターの行動モデルとを定式化した図である。 本発明の一実施形態によるセンターと家庭とに共通した運用モデルを示す図である。 本発明の一実施形態による運用モデルを定式化した図である。 本発明の一実施形態による売買電力金額の算出式を示す図である。 本発明の一実施形態による入力情報記憶部に記憶される電力使用量情報のデータ例を示す図である。 本発明の一実施形態による入力情報記憶部に記憶される電力売買価格情報のデータ例を示す図である。 本発明の一実施形態による入力情報記憶部に記憶される日射量予測情報のデータ例を示す図である。 本発明の一実施形態による売買金額算出部が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。 本発明の一実施形態による売買金額算出部が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。 本発明の一実施形態によるシミュレーション実行部が入力部に入力する条件の例を示す図である。 本発明の一実施形態によるセンターが行うシミュレーション処理の動作例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態による電力制御システム１の概要を示す図である。本実施形態では、マイクログリッド内の複数の施設である家庭２００（家庭２００−１〜家庭２００−Ｎ）に接続されたセンター１００を備えた電力制御システム１における効率良い電力の融通をシミュレーションする。各家庭２００が、太陽光発電設備２１０と、太陽光発電設備２１０によって発電された電力を蓄電する自家蓄電池２２０とを備えることを想定する。センター１００は、センター蓄電池１３０を備えることを想定する。本実施形態では、太陽光発電設備２１０と自家蓄電池２２０とを備えた施設として家庭２００を例に説明するが、各種学校や市庁舎、図書館、一般企業等、太陽光発電設備２１０と自家蓄電池２２０とを備えた様々な施設がセンター１００に接続されて良い。家庭２００は、センター１００との間で電力の売買を行い、センター１００は、センター１００と電力会社３００との間で電力の売買を行う。家庭２００と電力会社３００とが、電力の売買を直接行うことはない。

このような想定の元、センター１００の電力シミュレーション装置１１０がシミュレーションを行うことにより、効率良い電力の融通を行うためのセンター蓄電池１３０の蓄電容量と、複数の自家蓄電池２２０毎の蓄電容量と、センター蓄電池１３０および自家蓄電池２２０の雨天時の備蓄率とを判定する。シミュレーションにより判定された蓄電容量に応じたセンター蓄電池１３０をセンター１００に、自家蓄電池２２０を家庭２００に設置し、設置したセンター蓄電池１３０と自家蓄電池２２０とが、シミュレーションにより判定された備蓄率により蓄電を行うことにより、効率良い電力の融通を行うことができる。また、センター蓄電池１３０と自家蓄電池２２０との設置後にも、天気予報に応じたシミュレーションを行って備蓄率を調整することにより、天気の変化に応じて効率良い電力の融通を行うことができる。

図２は、本実施形態による電力制御システム１の構成を示すブロック図である。センター１００は、電力シミュレーション装置１１０と、センター蓄電池１３０と、蓄電制御装置１４０とを備えており、送電手段１５０により電力会社３００と接続され、送電手段２４０により家庭２００と接続される。
電力シミュレーション装置１１０は、電力制御システム１における効率良い電力の融通をシミュレーションするコンピュータ装置である。まず、電力シミュレーション装置１１０によるシミュレーションを行う際のモデルを説明する。図３は、センター１００の行動モデルを示す図である。センター１００は、（１）家庭２００との電力の購入、売却を、センター蓄電池１３０を介して行う。（２）電力会社３００との電力売買を一括して行う。すなわち、家庭２００が、電力会社３００との間で直接売買を行うことはない。（３）センター蓄電池１３０の蓄電残量が、シミュレーションにより算出された備蓄率に応じた規定量を下回った場合には、電力会社３００から電力を購入する。

図４は、家庭２００の行動モデルを示す図である。家庭２００は、（１）余剰電力（＝発電量−（使用電力＋蓄電電力））を、センター１００に売却する。（２）自家蓄電池２２０の蓄電残量が、シミュレーションにより算出された備蓄率に応じた規定量以上である場合には、自家蓄電池２２０に蓄電された電力を使用する。（３）不足電力（発電量＋規定量以上の蓄電電力−使用電力）は、センター１００から購入する。図５は、このような家庭２００の行動モデルと、センター１００の行動モデルとを定式化した図である。このような行動モデルに基づく算出式は、売買金額算出部１１５に予め記憶される。

また、このような行動モデルを前提として、雨天時等の運用モデルを定める。図６は、センター１００と家庭２００とに共通した運用モデルを示す図である。図７は、このようなモデルを定式化した図である。ここで、行動モデルに関する変数は、図５に示した凡例と同様である。このような運用モデルに基づく算出式は、売買金額算出部１１５と備蓄率算出部１２１とに予め記憶される。このような式に基づいて、図８に示すような、センター１００と電力会社３００との間の売買電力金額と、各家庭２００とセンター１００との間の電力売買金額の総和とを算出し、これらの値をモデル評価の観点とする。

図２に戻り、電力シミュレーション装置１１０は、パラメータ記憶部１１１と、蓄電池属性情報記憶部１１２と、入力情報記憶部１１３と、入力部１１４と、売買金額算出部１１５と、シミュレーション実行部１１６と、選択部１１７と、備蓄率送信部１１８と、天気予報取得部１１９と、実績値収集部１２０と、備蓄率算出部１２１とを備えている。

パラメータ記憶部１１１には、マイクログリッド内の複数の家庭２００毎に設置される太陽光発電設備２１０によって発電された電力を蓄電する家庭２００毎の自家蓄電池２２０の蓄電容量と、複数の家庭２００に送電手段２４０を介して接続されたセンター蓄電池１３０の蓄電容量と、自家蓄電池２２０およびセンター蓄電池１３０の雨天時の備蓄率とが含まれるパラメータが記憶される。

蓄電池属性情報記憶部１１２には、自家蓄電池２２０とセンター蓄電池１３０との属性を示す蓄電池属性情報が記憶される。蓄電池属性情報には、例えば、蓄電池の蓄電効率、放電率、電力変換効率、送電効率等の情報が含まれる。これらの情報は、自家蓄電池２２０やセンター蓄電池１３０として採用する蓄電池に応じて決定される。

入力情報記憶部１１３には、複数の家庭２００毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれる入力情報が記憶される。
図９は、入力情報記憶部１１３に記憶される電力使用量情報のデータ例を示す図である。電力使用量情報には、複数の家庭２００を識別する家庭ＩＤ毎に、日と、時と、電力使用量とが対応付けられる。これにより、家庭２００毎、日時毎の電力使用量が示される。

図１０は、入力情報記憶部１１３に記憶される電力売買価格情報のデータ例を示す図である。電力売買価格情報には、マイクログリッド内のエリアを識別するエリアＩＤ毎に、月と、日と、時と、売電単価と、買電単価とが対応付けられる。
図１１は、入力情報記憶部１１３に記憶される日射量予測情報のデータ例を示す図である。日射量予測情報には、マイクログリッド内のエリアを識別するエリアＩＤ毎に、月と、日と、時と、全天日射量とが対応付けられる。

入力部１１４は、パラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とが含まれる条件の入力を受け付け、入力されたパラメータをパラメータ記憶部１１１に記憶させ、蓄電池属性情報を蓄電池属性情報記憶部１１２に記憶させ、入力情報を入力情報記憶部１１３に記憶させる入力処理を行う。このような条件に基づいて、シミュレーションが行われる。

売買金額算出部１１５は、パラメータ記憶部１１１に記憶されたパラメータと、蓄電池属性情報記憶部１１２に記憶された蓄電池属性情報と、入力情報記憶部１１３に記憶された入力情報とを読み出し、読み出したパラメータと、蓄電池属性情報と、入力情報とを条件として、予め定められた行動モデルに基づく算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う。売買金額算出部１１５の記憶領域には、行動モデルの算出式と、運用モデルの算出式と、図８に示したような売買電力金額の算出式とが記憶されている。

図１２は、売買金額算出部１１５が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。この中間出力情報は、日時毎のセンター１００の発電量、蓄電量、買電量を示す。発電量は、例えば、センター１００自体が太陽光発電設備２１０を備える場合に、その太陽光発電設備２１０の発電効率と、日射量とに基づいて算出できる。蓄電量は、例えば、電力会社３００または家庭２００から買った電力量から、電力会社３００または家庭２００に売った電力量を引いた電力量である。買電量は、電力会社３００から買った電力量である。

図１３は、売買金額算出部１１５が算出する中間出力情報のデータ例を示す図である。この中間出力情報は、日時毎の家庭２００の発電量、蓄電量、買電量を示す。発電量は、例えば、太陽光発電設備２１０の発電効率と、日射量とに基づいて算出できる。蓄電量は、例えば、太陽光発電設備２１０によって発電した電力量から、センター１００に売った電力量を引いた電力量である。買電量は、家庭２００から買った電力量である。
売買金額算出部１１５は、このような中間情報に基づいて、図８に示したような、センター１００と電力会社３００との間の売買電力金額（第１の売買電力金額）と、各家庭２００とセンター１００との間の電力売買金額の総和（第２の売買電力金額）とを算出する。

シミュレーション実行部１１６は、複数の条件毎に、入力部１１４による入力処理と、売買金額算出部１１５による算出処理とを実行させ、複数の条件毎の電力売買金額を算出させる。図１４は、シミュレーション実行部１１６が入力部１１４に入力する条件の例を示す図である。シミュレーション実行部１１６は、様々な値が含まれるこのような条件を、入力部１１４に入力し、シミュレーションを実行する。このような条件は、シミュレーション実行部１１６の記憶領域に予め記憶されているようにしても良いし、ユーザから入力される条件を記憶するようにしても良い。

選択部１１７は、複数の条件毎に算出された複数の電力売買金額のうち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータを選択する。電力売買金額が低ければ、センター１００と電力会社３００との間、またはセンター１００と家庭２００との間における電力売買の頻度が低いことを示している。ここで、家庭２００からセンター１００への売電、またはセンター１００から電力会社３００への売電である逆潮流は、電圧変動や周波数変動等により電力の品質を低下させるおそれがあるため、できるだけ少ないことが望ましい。このため、電力売買金額が低く、電力売買の頻度が低い方が、電力利用の効率が良いと考えられる。すなわち、電力売買金額が相対的に低い条件におけるパラメータによれば、効率良く電力の融通を行なうことができる。ここで、選択部１１７は、売買金額算出部１１５が算出した２つの売買電力金額の合計金額が最も低い条件を選択するようにしても良いし、いずれかの売買電力金額のみに着目して条件を選択しても良いし、２つの売買電力金額に何らかの重み付けをして条件を選択するようにしても良い。

備蓄率送信部１１８は、選択部１１７が選択したパラメータに含まれる自家蓄電池の備蓄率を、家庭２００における自家蓄電池２２０の備蓄率を制御する蓄電制御装置２３０に送信する。また、備蓄率送信部１１８は、備蓄率算出部１２１が算出した備蓄率を蓄電制御装置２３０に送信する。

天気予報取得部１１９は、翌日に雨が降るか否かを示す天気予報情報を取得する。例えば、天気予報取得部１１９は、ネットワークを介して天気予報情報を送信するウェブサーバにアクセスして、天気予報情報を取得する。また、天気予報取得部１１９は、取得した天気予報情報を、家庭２００の蓄電制御装置２３０に送信する。
実績値収集部１２０は、蓄電制御装置２３０から送信される実績値を受信し、自身の記憶領域に記憶させる。
備蓄率算出部１２１は、天気予報取得部１１９が取得した天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、自家蓄電池２２０の備蓄率を算出する。備蓄率算出部１２１には、運用モデルに基づく算出式が予め記憶されている。

センター蓄電池１３０には、電力会社３００または家庭２００から買った電力が蓄電される。
蓄電制御装置１４０は、電力シミュレーション装置１１０に記憶された行動モデル及び運用モデル、電力シミュレーション装置１１０が算出した備蓄率に基づいて、センター蓄電池１３０の蓄電を制御する。
送電手段１５０は、センター蓄電池１３０に蓄電された電力を電力会社３００に送電し、電力会社３００から買った電力をセンター１００に送電する電線である。

家庭２００は、太陽光発電設備２１０と、自家蓄電池２２０と、蓄電制御装置２３０と、送電手段２４０とを備えている。
太陽光発電設備２１０は、太陽電池を利用し、太陽光のエネルギーを電力に変換する設備である。
自家蓄電池２２０には、太陽光発電設備２１０によって発電された電力が蓄電される。

蓄電制御装置２３０は、自家蓄電池２２０に蓄電された電力を制御するコンピュータ装置である。蓄電制御装置２３０は、備蓄率記憶部２３１と、天気予報取得部２３２と、蓄電制御部２３３と、実績値収集部２３４とを備えている。
備蓄率記憶部２３１には、電力シミュレーション装置１１０から送信された備蓄率が記憶される。

天気予報取得部２３２は、センター１００の天気予報取得部１１９から送信される天気予報情報を取得する。あるいは、天気予報取得部２３２は、センター１００の天気予報取得部１１９と同様に、ネットワークを介して直接ウェブサーバから天気予報情報を取得しても良い。

蓄電制御部２３３は、自家蓄電池２２０に蓄電された電力量や、太陽光発電設備２１０によって発電される電力量を監視し、備蓄率記憶部２３１に記憶された備蓄率と天気予報取得部２３２が取得した天気予報に基づいて、自家蓄電池２２０に蓄電された電力を制御する。
実績値収集部２３４は、太陽光発電設備２１０によって発電された電力量、自家蓄電池２２０に蓄電された電力量、センター１００と家庭２００との間で売買された電力等の実績値を収集する。

送電手段２４０は、太陽光発電設備２１０によって発電された電力または自家蓄電池２２０に蓄電された電力をセンター蓄電池１３０に送電し、センター蓄電池１３０からの電力を自家蓄電池２２０に送電する電線である。

次に、本実施形態によるセンター１００の動作例を説明する。図１５は、センター１００が行うシミュレーション処理の動作例を示す図である。
ユーザは、シミュレーションを行なう行動モデルを構築し、行動モデルを定式化し、算出式を電力シミュレーション装置１１０に入力する。電力シミュレーション装置１１０は、行動モデルに基づく算出式の入力を受け付け、売買金額算出部１１５の記憶領域に記憶させる（ステップＳ１）。また、ユーザは、シミュレーションを行なう運用モデルを構築し、運用モデルを定式化し、算出式を電力シミュレーション装置１１０に入力する。電力シミュレーション装置１１０は、運用モデルに基づく算出式の入力を受け付け、売買金額算出部１１５と備蓄率算出部１２１の記憶領域に記憶させる（ステップＳ２）。

シミュレーション実行部１１６は、条件を入力部１１４に入力する（ステップＳ３）。入力部１１４が入力処理を行った後、売買金額算出部１１５が売買金額を算出する算出処理を行う（ステップＳ４）。シミュレーション実行部１１６は、自身の記憶領域に記憶されている複数の条件を入力部１１４に入力して、条件毎の売買金額を売買金額算出部１１５に算出させる処理を繰り返す。選択部１１７は、売買金額算出部１１５によって算出された複数の売買金額から、売買金額が低い条件を選択し（ステップＳ５）、選択した条件をディスプレイ等に出力する。

ユーザは、このように選択され出力された条件に含まれるパラメータに基づいて、パラメータに含まれる蓄電量に応じたセンター蓄電池１３０をセンター１００に設置し、自家蓄電池２２０を各家庭２００に設置する。蓄電制御装置１４０は、選択部１１７によって選択されたパラメータに含まれるセンター蓄電池１３０の備蓄率を記憶し、備蓄率に応じてセンター蓄電池１３０の蓄電量を制御する。蓄電制御装置２３０の備蓄率記憶部２３１は、選択部１１７によって選択されたパラメータに含まれる自家蓄電池２２０の備蓄率を記憶し、蓄電制御部２３３は、記憶された備蓄率に応じて自家蓄電池２２０の蓄電量を制御する。これにより、マイクログリッド内で効率が良いように蓄電量を制御し、効率良く電力を融通することができる。

さらに、実績値収集部２３４は、自家蓄電池２２０の蓄電量や太陽光発電設備２１０の発電量の実績値を取得し、電力シミュレーション装置１１０の実績値収集部１２０に送信する。備蓄率算出部１２１は、実績値収集部１２０が取得した実績値と、天気予報取得部１１９が取得した天気予報とに基づいて、行動モデルや運用モデルの算出式により、最適な備蓄率を算出する。備蓄率送信部１１８は、このような備蓄率を蓄電制御装置２３０に送信し、蓄電制御装置２３０の備蓄率記憶部２３１に記憶させる。蓄電制御部２３３は、備蓄率記憶部２３１に記憶された備蓄率に応じて自家蓄電池２２０等を制御する。これにより、変化する天気等に応じて、柔軟に備蓄率を変更することができる。

なお、本実施形態では、マイクログリッド内の施設が有する自家発電設備として太陽光発電設備２１０を例に説明したが、この他の自然エネルギーを利用した、例えば太陽熱発電、風力発電、地熱発電、水力発電、海流発電、波力発電などの様々な発電設備を備えるものであっても、同様にシミュレーションを行うようにしても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、日射量予測に基づいて、蓄電や発電、電力売買の運用モデルをシミュレーションにより決定し、売買する電力を最小化することができる。また、複数の家庭２００に対して同様の予測が出来るため、個々の家庭２００毎にモデルを判定したり、運用、メンテナンスしたりすることに比べて、効率良く電力制御システム１を運営することができる。

これにより、マイクログリッド内の需要者は、電力購入コストを安く抑えることができる。一方、電力供給側は、電力売買がセンター１００のみに集約されるため、電力供給計画への影響を抑えることができる。さらに、マイクログリッドの管理者は、各家庭のルールを個別に作成する必要がなく、共通したルールを適用でき、マイクログリッド内の電力売買量をコントロールできる。さらに、売買タイミングをコントロールすることにより、売買コストを抑えることができる。これにより、マイクログリッド全体の管理コストを抑えることができる。

なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりシミュレーションを行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）を備えたＷＷＷシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

１ 電力制御システム
１００ センター
１１０ 電力シミュレーション装置
１１１ パラメータ記憶部
１１２ 蓄電池属性情報記憶部
１１３ 入力情報記憶部
１１４ 入力部
１１５ 売買金額算出部
１１６ シミュレーション実行部
１１７ 選択部
１１８ 備蓄率送信部
１１９ 天気予報取得部
１２０ 実績値収集部
１２１ 備蓄率算出部
１３０ センター蓄電池
１４０ 蓄電制御装置
１５０ 送電手段
２００ 家庭
２１０ 太陽光発電設備
２２０ 自家蓄電池
２３０ 蓄電制御装置
２３１ 備蓄率記憶部
２３２ 天気予報取得部
２３３ 蓄電制御部
２３４ 実績値収集部
２４０ 送電手段
３００ 電力会社

Claims (5)

1. マイクログリッド内の複数の施設に送電手段を介して接続されるセンター蓄電池の蓄電容量と、当該センター蓄電池の備蓄率とが少なくとも含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、
   少なくとも前記センター蓄電池の蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、
   複数の前記施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報とが少なくとも含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、
   前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報との入力を受け付け、前記パラメータを前記パラメータ記憶部に記憶させ、前記蓄電池属性情報を前記蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、前記入力情報を前記入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行う入力部と、
   前記パラメータ記憶部に記憶された前記パラメータと、前記蓄電池属性情報記憶部に記憶された前記蓄電池属性情報と、前記入力情報記憶部に記憶された前記入力情報とを読み出し、読み出した前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報とを条件として、予め定められた算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行う売買金額算出部と、
   少なくとも前記センター蓄電池の蓄電容量と、前記センター蓄電池の備蓄率とを変更した組合せを含む複数の前記条件毎に、前記入力部による入力処理と、前記売買金額算出部による前記算出処理とを繰り返し実行させ、複数の前記条件毎の前記電力売買金額を算出させるシミュレーション実行部と、
   複数の前記条件毎に算出された複数の前記電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い前記条件における前記パラメータを選択する選択部と、
   を備え、
   前記選択部は、
   前記相対的に低い前記条件における少なくとも前記センター蓄電池の蓄電容量と、前記センター蓄電池の備蓄率とを選択する
   ことを特徴とする電力シミュレーション装置。
2. 前記パラメータには、前記複数の施設毎に設置される太陽光発電設備によって発電された電力を蓄電する当該施設毎の自家蓄電池の蓄電容量と、前記センター蓄電池の蓄電容量と、前記自家蓄電池および前記センター蓄電池の雨天時の備蓄率とが含まれ、
   前記蓄電池属性情報には、前記自家蓄電池と前記センター蓄電池との蓄電効率が含まれ、
   前記入力情報には、前記電力使用量情報と、前記電力売買価格情報と、一定時間毎の日射量予測を示す日射量予測情報とが含まれ、
   さらに、前記選択部が選択した前記パラメータに含まれる前記自家蓄電池の備蓄率を、前記施設において前記自家蓄電池の備蓄率を制御する蓄電制御装置に送信する備蓄率送信部と、を備え、
   前記売買金額算出部は、
   予め定められた行動モデルに基づく前記算出式により、前記算出処理を行う
   ことを特徴とする請求項１に記載の電力シミュレーション装置。
3. 翌日に雨が降るか否かを示す天気予報情報を取得する天気予報取得部と、
   前記天気予報取得部が取得した前記天気予報情報に基づいて、予め定められた運用モデルに基づく算出式により、前記自家蓄電池の備蓄率を算出する備蓄率算出部と、を備え、
   前記備蓄率送信部は、前記備蓄率算出部が算出した前記備蓄率を前記蓄電制御装置に送信する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電力シミュレーション装置。
4. 前記センター蓄電池は、前記複数の施設と接続する前記送電手段とは異なる送電手段により電力会社に接続され、
   前記売買金額算出部は、
   前記センター蓄電池を備えるセンターと、前記電力会社との間の第１の売買電力金額と、各前記施設と前記センターとの間の電力売買金額の総和である第２の売買電力金額とを前記電力売買金額として算出する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力シミュレーション装置。
5. マイクログリッド内の複数の施設に送電手段を介して接続されるセンター蓄電池の蓄電容量と、当該センター蓄電池の備蓄率とが少なくとも含まれるパラメータが記憶されるパラメータ記憶部と、少なくとも前記センター蓄電池の蓄電効率が含まれる蓄電池属性情報が記憶される蓄電池属性情報記憶部と、複数の前記施設毎の一定時間毎の電力使用量を示す電力使用量情報と、一定時間毎の電力売買価格を示す電力売買価格情報とが少なくとも含まれる入力情報が記憶される入力情報記憶部と、を備えた電力シミュレーション装置の電力シミュレーション方法であって、
   前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報との入力を受け付け、前記パラメータを前記パラメータ記憶部に記憶させ、前記蓄電池属性情報を前記蓄電池属性情報記憶部に記憶させ、前記入力情報を前記入力情報記憶部に記憶させる入力処理を行うステップと、
   前記パラメータ記憶部に記憶された前記パラメータと、前記蓄電池属性情報記憶部に記憶された前記蓄電池属性情報と、前記入力情報記憶部に記憶された前記入力情報とを読み出し、読み出した前記パラメータと、前記蓄電池属性情報と、前記入力情報とを条件として、予め定められた算出式により、一定期間内の電力売買金額を算出する算出処理を行うステップと、
   少なくとも前記センター蓄電池の蓄電容量と、前記センター蓄電池の備蓄率とを変更した組合せを含む複数の前記条件毎に、前記入力処理と、前記算出処理とを繰り返し実行させ、複数の前記条件毎の前記電力売買金額を算出させるステップと、
   複数の前記条件毎に算出された複数の前記電力売買金額のうち、当該電力売買金額が相対的に低い前記条件における前記パラメータを選択するステップと、
   を含み、
   前記パラメータを選択するステップにおいて、
   前記相対的に低い前記条件における少なくとも前記センター蓄電池の蓄電容量と、前記センター蓄電池の備蓄率とを選択する
   ことを特徴とする電力シミュレーション方法。

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