JP5645442B2 - 電力需要管理システムおよび電力需要管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、電力需要管理装置、電力需要管理システムおよび電力需要管理方法に関する。

今般、家庭やビル等の施設に設置される太陽光パネルを用いて、再生可能エネルギーを利用する分散電源が急速に普及すると考えられる。各施設に導入された分散電源の発電する電力は、施設の消費電力よりも多い場合は配電線に逆流し、余剰電力が発生する。この余剰電力を電力会社が買い取る制度が、2009年度より開始している。

しかし、急速に太陽光パネルなどの普及がすすめば大量の分散電源からの配電線への逆流により、末端の電圧が上昇し、例えば日本では電力会社の供給基準電圧値の上限である１０７Ｖを超える事態が頻発する恐れがある。

特許文献１に記載の技術では、接続する配電線の供給基準電圧値に達する前に太陽光パネルによる発電を停止させている。

特開2008-118806号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では設置した太陽光パネルの発電を停止させるため、本来なら発電できるはずの電力が発生しなくなる。従って、太陽光パネルの能力が発揮されない点においては、最大限環境エネルギーを使えているとはいえず、環境のためにも良いものとはいえない。また、需要家にとって本来なら買い取られる余剰電力が発生しないという課題が生じる。

そこで本発明は、太陽光パネルの発電性能を十分に発揮させることで省エネルギーを実現することを目的としている。

上記課題を解決するため、本発明の一態様は以下の構成を備える。即ち、複数の施設から生じた過去の余剰電力に関する余剰電力情報を取得して、取得した余剰電力情報に基づいて余剰電力を予測する余剰電力予測部と、予測された余剰電力に基づき、蓄電依頼量と蓄電依頼時間とを含む蓄電依頼情報を施設に送信する送信部とを備える。

本発明によれば、太陽光パネルの発電性能を十分に発揮することで省エネルギーを実現することが可能になる。

第一の実施形態の電力需要管理装置およびシステムの概略図である。 第一の実施形態の実績データＤＢのデータ構成例である。 第一の実施形態の地域情報ＤＢのデータ構成例である。 第一の実施形態の地域情報ＤＢのデータ構成例である。 第一の実施形態の依頼実績ＤＢのデータ構成例である。 第一の実施形態の依頼実績ＤＢのデータ構成例である。 第一の実施形態の電力需要管理装置のハードウェア構成図及び機能構成図である。 第一の実施形態の電力需要管理装置の余剰電力予測時の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第一の実施形態の電力需要管理装置の余剰電力予測時の概念図である。 第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部における、蓄電依頼ユーザ数算出時の概念図である。 第一の実施形態の電力需要管理装置のインセンティブ計算部の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第一の実施形態の電力需要管理装置の増加量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第一の実施形態の電力需要管理装置のインセンティブ割り当て部の処理フローを説明するためのフローチャートである。 電力需要管理装置ハードウェア構成例を示す図である。 第一の実施形態における電力需要管理装置およびシステム全体の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第一の実施形態における電力需要管理装置およびシステム全体の処理フローを説明するためのフローチャートである。 ユーザに蓄電依頼状況を報知するメッセージ表示画面の一例を示す図である。 ユーザに蓄電依頼状況を報知するメッセージ表示画面の一例を示す図である。

第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。 第二の実施形態の需要管理装置およびシステムの概略図である。 第二の実施形態の蓄電池ＤＢのデータ構成例である。 第二の実施形態のインセンティブ計算時の処理フローを説明するためのフローチャートである。

（実施例１）
以下、第一の実施形態を詳細に説明する。

図１は、第一の実施形態の電力需要管理装置およびシステムの概略図である。

蓄電池１は、例えば一般家庭が所有し家の中や外に設置あるいは接続可能なＥＶバッテリなどである。蓄電池から電力を家電等へも供給することも可能である。分散電源２は、住宅の屋根などに設置する太陽光パネルなど、自然エネルギーを利用するものである。例えば、一般家庭が所有し、各家庭における発電量と消費量のバランスによっては配電線への逆潮流が発生することが想定される。メータ３は、各家庭への供給電力及び配電線へ逆流する余剰電力を単位時間ごとに計測する。計測データ送信器４は、メータ３の計測値を計測データ中継器５へ送信する。

計測データ中継器５は、低圧配電線を共有する地域など地域ごとに計測データ送信器４のデータを収集する。計測データアクセスネットワーク６は、複数の計測データ中継器５に接続しデータを通信する。計測データ集計サーバ７は、計測データアクセスネットワーク６に接続し、計測データ送信器４の情報を収集する。実績データＤＢ８は、計測データ集計サーバ７より送信された、時間帯毎の各家庭の供給電力と余剰電力に関する詳細なデータを蓄積する。例えば、各家庭へ供給された電力のうち蓄電依頼を行ったことによる増加量に関するデータを蓄積し、低圧配電線地域ごとに分類して保有する。地域情報ＤＢ９は、インターネットを通じた送信やオペレータの入力などによって、各地域の天候や気温など地域の環境要因に関するデータと、一般家庭の電力契約者のメールアドレスなどの連絡先などの情報を蓄積する。

依頼実績ＤＢ１０は、後述する電力需要管理装置１１より送信された、蓄電依頼を行った時間帯の各家庭への蓄電依頼による供給電力の増加量に関するデータを蓄積する。

電力需要管理装置１１は、実績データＤＢ８、地域情報ＤＢ９、依頼実績ＤＢ１０とネットワークなどに接続し、インターネットなどを通じて各家庭の電力ユーザのパソコン、携帯電話もしくは専用端末１３に蓄電依頼をする。また、前日までの供給電力量および余剰電力量から、当日の余剰電力の発生する時間帯と余剰電力量を予測して蓄電依頼量を算出し、インセンティブを設定し、需要家ごとに支払う額を決定する。ただし、後に述べるインセンティブ総額を値下げ分の補てんに充てることで、余剰電力の発生すると予測された時間帯に、低圧配電線上の施設に対して電気料金の値下げを行い（電気料金の割引）、供給増加を測る方法も考えられる。

インターネット１２は、ユーザ端末へ情報を伝達するための送信網である。専用端末１３は、後述する電力需要管理装置より蓄電依頼情報を受け取る。例えば一般家庭や公共機関などに設置されたパソコンや携帯電話が蓄電依頼情報を受け取る。蓄電依頼情報とは、蓄電依頼量と蓄電時間帯である。

次にシステムの構成要素について説明する。

まず、電力需要管理装置１１に供給電力及び余剰電力の予測や蓄電依頼に必要なデータを提供する実績データＤＢ８、地域情報ＤＢ９、依頼実績ＤＢ１０について、図２、図３、図４、図５、図６を用いて説明する。

図２は、第一の実施形態の実績データＤＢのデータ構成例である。実績データＤＢ８に記憶されている計測データ送信器４から取得したデータの構成例を示すものである。

実績データ２０１は、実績に関するデータであり、エントリ２０２からエントリ２１０までを有する。
エントリ２０２は、各家庭における固有番号の登録情報である。エントリ２０３は、当該年月日の登録情報である。エントリ２０４は、曜日の登録情報である。エントリ２０５は、当該日がゴールデンウィークや年末年始など特殊日である場合におけるイベントの登録情報である。エントリ２０６は、時間帯の登録情報である。エントリ２０７は、時間帯あたりの予測供給電力の登録情報である。エントリ２０８は、時間帯あたりの供給電力の登録情報である。エントリ２０９は、時間帯あたりの余剰電力の登録情報である。エントリ２１０は、依頼を行ったことによる電力供給における増加量の登録情報である。

図３および図４は、第一の実施形態の地域情報ＤＢのデータ構成例である。

以下、図３の説明である。地域情報データ３０１は、地域の情報に関するデータである。エントリ３０２は、各低圧配電線区域の固有番号の登録情報である。エントリ３０３は、年月日の登録情報である。エントリ３０４は、時間帯の登録情報である。エントリ３０５は、天候の登録情報である。エントリ３０６は、日照量の登録情報である。エントリ３０７は、気温の登録情報である。
ここで登録は、オペレータ等によって入力しても良いものとする。

以下、図４の説明である。地域ユーザデータ４０１は、地域とユーザ情報に関するデータである。エントリ４０２は、各低圧配電線区域の固有番号の登録情報である。エントリ４０３は、ユーザＩＤの登録情報である。エントリ４０４は、ユーザ連絡先の登録情報である。連絡先とは、例えば電話番号、メールアドレス、住所である。

地域情報ＤＢ９の構成要素については通常のＷＥＢサーバと同じであるので割愛する。

図５および図６は、第一の実施形態の依頼実績ＤＢのデータ構成例である。

以下、図５の説明である。

依頼実績データ５０１は、地域における依頼実績に関するデータである。エントリ５０２は、低圧配電線区域のＩＤの登録情報である。エントリ５０３は、年月日の登録情報である。エントリ５０４は、曜日の登録情報である。エントリ５０５は、当日が特殊日であればイベントであることの登録情報である。

低圧配電線区域とは、同じ低圧配電線上で区切った一つの地域である。エントリ５０６は、蓄電依頼時間帯の登録情報である。エントリ５０７はと、インセンティブ総額の登録情報である。エントリ５０８は、蓄電依頼量の登録情報である。

以下、図６の説明である。

個別ユーザ実績データ６０１は、複数のユーザに対する依頼実績に関するデータである。エントリ６０２は、各地域におけるユーザＩＤの登録情報である。エントリ６０３はと、年月日の登録情報である。エントリ６０４は、曜日の登録情報である。エントリ６０５は、当日が特殊日であればイベントであることの登録情報である。エントリ６０６は、蓄電依頼時間帯の登録情報である。エントリ６０７は、蓄電依頼量の登録情報である。エントリ６０８は、実際の供給量の登録情報である。エントリ６０９は、各ユーザの貢献割合の登録情報である。エントリ６１０は、各ユーザに配布するインセンティブの登録情報である。

図７は、第一の実施形態の電力需要管理装置１１の構成図である。

電力需要管理装置７０１は、電力の需要を管理する装置である。余剰電力予測部７０２は、前日までの各地域の時間帯ごとの余剰電力から当日の余剰電力を予測する（図８及び９で詳細を説明する）。蓄電依頼量算出部７０３は、予測余剰電力から当日の蓄電依頼量を算出する（図１０、２０で詳細を説明する）。蓄電依頼部７０４は、地域情報ＤＢ９より各地域のユーザ連絡先を取得し、当日の各地域の蓄電依頼時間帯と、その時間帯に発生する蓄電依頼量とを含む情報を蓄電依頼メッセージとし、施設毎に送信する。例えば、メール等で蓄電依頼メッセージを通知する（図１１で詳細を後述する）。ただし、依頼方法は個別通知に関わらず、インターネットやマスメディアを用いて公開するなどの方法を取っても良い。インセンティブ計算部７０５は、当日の各地域の蓄電依頼時間帯ごとに、蓄電協力に対して支払うインセンティブ総額を決定する。増加量算出部７０６は、当日の蓄電依頼時間帯が終了した後に、蓄電依頼を行ったことによる、施設の供給電力と余剰電力の変化量を算出する(図１２で詳細を後述する)。インセンティブ割り当て部７０７と、送受信部７０８は、各部の要求に応じてインターネットやＤＢよりデータを取得し各部にデータを送信し、各部からインターネットやＤＢへも送信する。入力部７０９は、オペレータの入力などによって各データを取得し、送受信部１０８へ送信する。

ここで、ユーザとは施設の所有者である。施設とは、家屋やビルや工場である。地域とは、低圧配電線を共有する複数の施設を含む区域である。

図１５は、電力需要管理装置７０１のハードウェア構成である。

１５０１はＣＰＵである。１５０２は、メモリである。１５０３は、例えばハードディスクなどの外部記憶装置である。１５０４は、記憶媒体からデータを読み取る読取装置である。１５０５は、キーボードやマウスなどの入力装置である。１５０６は、実績データＤＢ８、地域情報ＤＢ９、依頼実績ＤＢ１０などに接続するネットワークおよびインターネットに接続する通信装置である。１５０７は、これらの各装置を接続するバスである。

また、このプログラムは読取装置１５０４を介して記憶媒体からあるいは通信装置１５０６を介して実績データＤＢ８、地域情報ＤＢ９、依頼実績ＤＢ１０などに接続するためのネットワークまたはインターネットから外部記憶装置１４０３にダウンロードされ、ＣＰＵ１５０１により実行されるようにしても良い。

余剰電力予測部７０２、蓄電依頼量算出部７０３、蓄電依頼部７０４、インセンティブ計算部７０５、増加量算出部７０６、及びインセンティブ割り当て部７０７は、メモリ１５０２に引き出されたプログラムをＣＰＵ１５０１が実行することで実現される。送受信部７０８は通信装置１５０６を用いて実現される。入力部７０９は、入力装置１５０５を用いて実現される。

ＣＰＵ１５０１がメモリ１５０２上にロードされたプログラムを実行することで実現できる。従って、本実施形態におけるフローチャートによる処理は、ＣＰＵが司っているものである。

図８は、第一の実施形態の電力需要管理装置の余剰電力予測時の処理フローを説明するためのフローチャートである。余剰電力予測部７０２が行うフローチャートである。

余剰電力予測部７０２は、実績データＤＢ８より前日までの各地域の時間帯ごとの余剰電力を取得する（ステップ８０１）。実績データＤＢ８より前日までの各地域の時間帯毎の曜日・特殊日などの条件を取得する（ステップ８０２）。地域情報ＤＢ９より前日までの各地域の時間帯毎の天候、日照、又は気温についての条件を取得する（ステップ８０３）。依頼実績ＤＢ１０より各地域の時間帯ごとの依頼あり又はなしの条件を取得する（ステップ８０４）。余剰電力について曜日又は特殊日などの条件による増減傾向を算出する（ステップ８０５）。余剰電力について天候、日照又は気温による増減傾向を算出する（ステップ８０６）。余剰電力について依頼による増減傾向を算出する（ステップ８０７）。重回帰分析などの予測手法を用いて当日の各地域の時間帯ごとの（依頼をしなかった場合の）余剰電力量を予測する（ステップ８０８）。当日の各地域の時間帯ごとの余剰電力を蓄電依頼量算出部７０３に送信する（ステップ８０９）。

予測手法の一例として、重回帰分析を用いて電力需要予測をする場合の算出方法を示す。地域ごとに、曜日、特殊日か否か、天候、日照、気温などの条件を変数として、各変数による余剰電力増減への影響力を算出し、地域ごとに余剰電力の予測に適切な回帰式を求め、この回帰式にしたがって余剰電力を予測する。具体的には、過去のデータより曜日による余剰電力の増減への影響力を算出し、過去のデータより特殊日か否かによる余剰電力の増減への影響力を算出し、過去のデータより天候（晴れ、曇り、雨など）による余剰電力の増減への影響を算出し、過去のデータより日照による余剰電力の増減への影響力を算出し、過去のデータより気温による余剰電力の増減への影響力を算出し、地域ごとに各変数の影響力を求め、予測に最適な回帰式を作成し、この回帰式にもとづいて各地域の余剰電力を予測する。

ここで回帰式は、Ｓ＝ｂ_０＋ｂ_１ｘ_１＋ｂ_２ｘ_２＋ｂ_３ｘ_３＋ｂ_４ｘ_４＋ｂ_５ｘ_５である。Ｓは予想される余剰電力を表す。ｘ_１は曜日を表す（平日の場合は０、土日の場合は１のカテゴリ変数に置き換える）。ｘ_２は特殊日を表す（特殊日でない場合は０、たとえば年末年始なら１、ＧＷなら２のようにカテゴリ変数に置き換える）。ｘ_３は天候を表す（晴れの場合は０、曇りは１、雨は２のようにカテゴリ変数に置き換える）。ｘ_４は日照量を表す。ｘ_５は気温を表す。ｂ_０は切片、ｂ_１からｂ_５余剰電力への各変数の影響を表す係数である。

図９は、第一の実施形態の電力需要管理装置の余剰電力予測時の概念図である。余剰電力予測部７０２が行う処理である。過去の余剰電力を取得する（ステップ９０１）。各地域の余剰電力が発生する曜日又は特殊日などによる増減傾向を算出する（ステップ９０２）。各地域の余剰電力の天候、日照又は気温による増減傾向を算出する（ステップ９０３）。各地域の蓄電依頼による余剰電力の増減傾向を算出する（ステップ９０４）。それらの情報から当日の余剰電力を予測する（ステップ９０５）。

図１０は、第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。蓄電依頼量算出部７０３が行う処理である。

実績データＤＢから前日までの各地域の時間帯ごとの供給電力を取得する（ステップ１００１）。実績データＤＢ８より前日までの各地域の時間帯ごとの曜日又は特殊日などの条件を取得する（ステップ１００２）。地域情報ＤＢ９より前日までの各地域の時間帯ごとの天候、日照又は気温条件を取得する（ステップ１００３）。依頼実績ＤＢ１０より、各地域の時間帯ごとの依頼あり又はなしの条件を取得する（ステップ１００４）。供給電力について曜日又は特殊日などの条件による増減傾向を算出する（ステップ１００５）。供給電力について天候、日照又は気温による増減傾向を算出する（ステップ１００６）。供給電力について、蓄電依頼による増減傾向を算出する（ステップ１００７）。当日の各地域の時間帯ごとの（依頼をしなかった場合の）供給電力を予測する（ステップ１００８）。依頼実績ＤＢ１０より各地域のユーザの依頼あり又はなしの条件を取得する（ステップ１００９）。実績データＤＢ８より各地域のユーザごとに依頼があった時間帯の供給電力増加量を取得する（ステップ１０１０）。各地域ごとに、１ユーザ（１ユーザとは、１つの施設のことを意味する）あたりの平均供給電力増加量を算出する（ステップ１０１１）。余剰電力予測部７０２より、各地域の当日の時間帯ごとの余剰電力を取得する（ステップ１０１２）。各地域の当日の余剰電力量を各地域の当日の蓄電依頼量とする（ステップ１０１３）。各地域の当日の蓄電依頼量と各地域の1ユーザあたりの平均供給電力増加量から、各地域の当日の時間帯ごとの依頼するユーザの数を算出する（ステップ１０１４）。各地域の当日の蓄電依頼量および依頼するユーザの数を蓄電依頼部７０４へ送信する（ステップ１０１５）。各地域の当日の蓄電依頼時間帯と蓄電依頼量を依頼実績ＤＢ１０へ送信する（ステップ１０１６）。

なお、各地域の当日の余剰電力量を全て蓄電依頼量としても良いし、余剰電力量より少ない量を蓄電依頼量としても良い。

なお、蓄電依頼量算出部７０３の処理として、潮流解析シミュレーションを用いたものも考えれる。潮流解析シミュレーションを用いた処理手順については、図２０で後述する。

図１１は、第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部における、蓄電依頼ユーザ数算出時の概念図である。蓄電依頼量算出部７０３が行う処理である。

蓄電依頼量算出部７０３は、余剰電力算出部７０２が算出した当日の各地域の時間帯ごとの予測余剰電力を取得する（ステップ１１０１）。過去の依頼時の地域の各ユーザの供給増加量から算出した、地域ごとの１ユーザあたりの平均供給増加量の値を取得する（ステップ１１０２）。時間帯ごとの余剰電力の値を、１ユーザ当たりの平均供給増加量で割ることで、当日の各時間帯の余剰電力を相殺する供給増加量を得るために必要な各時間帯の依頼ユーザ数を算出する（ステップ１１０３）。ただし、電気料金の値下げを行うことで供給増加を測る場合には、依頼ユーザ数を算出せず、電気料金の値下げがある由を地域内のユーザ全員に通知することも考えられる。

図２０は、第一の実施形態の電力需要管理装置の蓄電依頼量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。これは、潮流解析シミュレーションを行う場合における蓄電依頼量算出部７０３の処理手順を示すフローチャートである。

蓄電依頼量算出部７０３は、余剰電力算出部７０２より各地域の時間帯ごとの予測余剰電力を取得する(ステップ２００１)。当日の各地域の予測供給電力を算出する（ステップ２００２）。潮流解析シミュレーションによって当日の各地域の時間帯ごとの高圧・低圧配電線の電圧分布を推定する（ステップ２００３）。当日の各地域において需要端の電圧が１０７Ｖを上回り接続する分散電源が停止する時間帯を推定する（ステップ２００４）。分散電源が停止する時間帯において任意の一つもしくは複数の地域の需要を増加（増加分を蓄電依頼量とする）して再び潮流解析を行う（ステップ２００５）。潮流解析の結果配電線の需要端すべてで１０７Ｖ以下になるか判断する（ステップ２００６）。上記で求めた各地域について1ユーザあたりの依頼による平均供給増加量を算出する（ステップ２００７）。各地域の時間帯ごとの蓄電依頼量と1ユーザあたりの平均供給増加量から依頼ユーザ数を算出する（ステップ２００８）。
当日の各地域の蓄電依頼時間帯と蓄電依頼量、依頼ユーザ数を蓄電依頼部７０４に送信する（ステップ２００９）当日の各地域の蓄電依頼時間帯と蓄電依頼量を依頼実績ＤＢ１０へ送信する（ステップ２０１０）。

電圧が基準値を上回ると予測された地域があった場合でも、潮流解析シミュレーションによって、その地域とその他の地域によって蓄電依頼を出すことによって、電圧を基準値以内に抑えることが出来るため、複数の地域を包括して配電線の電圧制御をおこなうことが可能になる。

潮流解析シミュレーションの方法について、一例を示す。

潮流解析シミュレーションを行う場合、蓄電依頼量算出部は送電網・配電網のネットワーク構造に関するデータを作成し、これに電力会社より取得した当日の配電計画に基づいて当日の電圧分布を設定、それぞれの時間帯において予測される各施設からの供給電力・余剰電力の値を電圧分布に加算することで、１０７Ｖを超える地域を特定する。

１０７Ｖを超える地域がある場合は、当該地域もしくは隣接する、一つもしくは複数の地域の需要を増加させて、再び全体の電圧分布を算出し、需要端のすべてで１０７Ｖ以下になるかを判断する。

この作業をすべての需要端が１０７Ｖ以下になるまで繰り返し、需要を増やすべき地域と増やす量を特定する。

１０７Ｖを超える地域がない場合は、当該地域もしくは隣接する、一つもしくは複数の地域の需要の増加は必要ない。

このようにしてもとめた需要を増やすべき地域と増やす量から、各地域依頼ユーザ数を算出する。

このことにより配電線の電圧が基準値を上回ることが予想された場合は、蓄電依頼をユーザに出し、協力して貰うため、配電線の基準値を上回ることなく電力の運用が出来る。また太陽光発電をとめることがないため、電力太陽光パネルを発電性能を十分に発揮することが出来る。

続いて、ユーザに蓄電依頼に応じるモチベーションを高めるためのインセンティブの割り当ての手法について以下説明する。

本実施例では、例えばインセンティブの原資として、余剰電力の処理にかかる電力会社のコスト用いる。

まず、インセンティブの原資の一つであるみなし買取り料金について説明する。

家庭用太陽光パネルの発電する電力は、家庭の消費量よりも多ければ配電線へ逆流し、電力会社によって買取りが行われることが約束されている。

しかし、太陽光パネルの接続する配電線の電圧上昇によってＰＣＳが作動し、発電が停止した場合、その時間帯は発電できず、需要家は買取り料金を受け取ることができない。

こうした場合、買取り料金を当てにして太陽光パネルを設置した需要家から、電力会社は本来ならば発電できた電力に対する買取り料金を要求される恐れがあると考えられる。

こうした要求を、本実施例では仮に「みなし買取り」と呼び、このコストをインセンティブの原資の一例としている。

また、インセンティブの原資の一つである発電コストについて説明する。

電気自動車が普及した場合、ＥＶバッテリの蓄電は夕方もしくは夜間に行われるケースが多いと考えられている。

たとえばオール電化マンションなど、夕方や夜間に大量に電力を消費する地域であれば、夕方や夜間の一定時間のみ急激に需要が跳ね上がり、予備電源を起動しなければならない状況も考えられる。

こうした予備電源の起動によるコストを、本実施例では仮に「発電コスト」と呼び、このコストをインセンティブの原資の一例としている。

図１２では、第一の実施形態の電力需要管理装置のインセンティブ計算部の処理フローを説明するためのフローチャートである。電力需要管理装置７０１のインセンティブ計算部７０５が行う処理である。

みなし買取り料金を原資とする場合、オペレータの入力などにより、当日の1kWあたりのみなし買取り単価を取得する（ステップ１２０１）。
蓄電依頼量算出部７０４より当日の各地域の時間帯ごとの蓄電依頼量を取得する（ステップ１２０２）。
1kWあたりのみなし買取り単価に蓄電依頼量を掛け合わせ、蓄電依頼をしなかった場合にかかるみなし買い取りコストを算出することで、当日の各地域の時間帯ごとの買取りコストを算出する（ステップ１２０３）。

発電コストを原資とする場合、蓄電依頼量算出部７０４より当日の各地域の時間帯ごとの蓄電依頼量を取得する（ステップ１２０４）。インターネットやオペレータの入力などにより当日の各地域の時間帯ごとの蓄電依頼量にあたる電力を発電した場合の発電コストを取得する（ステップ１２０５）。これらの方法などによって算出した各コストの総和により当日の各地域の時間帯ごとのコスト総額を算出する（ステップ１２０６）。当日の各地域の時間帯ごとのコスト総額をインセンティブ総額として蓄電依頼部７０４に送信する（ステップ１２０７）。インセンティブ総額を依頼実績ＤＢ１０に送信する（ステップ１２０８）。

図１３は、第一の実施形態の電力需要管理装置の増加量算出部の処理フローを説明するためのフローチャートである。増加量算出部７０６が行う処理である。増加量算出部７０６は、当日の最後の蓄電依頼時間帯が終了した後に、依頼実績ＤＢ１０より当日の各地域の蓄電依頼時間帯を取得する（ステップ１３０１）。蓄電依頼量算出部７０４より当日の蓄電依頼時間帯の各ユーザの予測供給電力を取得する（ステップ１３０２）。実績データＤＢ８より当日の各地域の各ユーザへの供給電力を取得する（ステップ１３０３）。蓄電依頼時間帯ごとに供給電力より予測供給電力を引き依頼による増加量を算出する（ステップ１３０４）。当日の各ユーザの時間帯ごとの依頼による増加量を実績データＤＢ８へ送信する（ステップ１３０５）。ただし、これ以外にも曜日や特殊日などの属性や時間帯ごとに依頼受諾率を算出する方法や、ユーザごとに依頼受諾率を算出するなどの方法も考えられる。

ここで増加量とは、実際の蓄電量である。この計算により、各ユーザが時間帯ごとに応じた実際の蓄電量がわかる。

図１４は、第一の実施形態の電力需要管理装置のインセンティブ割り当て部の処理フローを説明するためのフローチャートである。例えばインセンティブは、実際の蓄電量に基づいて割り当てられる。蓄電依頼に対応しない場合は、インセンティブは割り当てられない。

電力需要管理装置７０１のインセンティブ割り当て部７０７が行う処理である。インセンティブ割り当て部７０７は、依頼実績ＤＢ１０より当日の各地域の蓄電依頼時間帯を取得する（ステップ１４０１）。依頼実績ＤＢ１０より蓄電依頼時間帯ごとのインセンティブ総額を取得する（ステップ１４０２）。依頼実績ＤＢ１０より蓄電依頼時間帯ごとの実際の供給量を取得する（ステップ１４０３）。当日の各地域の蓄電依頼時間帯の一地域における実際の供給量のうち各ユーザへ供給された電力の割合を算出する（ステップ１４０４）。各ユーザへ供給された電力の割合を依頼実績ＤＢ１０へ送信する（ステップ１４０５）。各ユーザに供給された電力の割合に応じて当日の蓄電依頼時間帯ごとのインセンティブ金額を割り当てる（ステップ１４０６）。各ユーザに割り当てられたインセンティブ金額を依頼実績ＤＢ１０へ送信する（ステップ１４０７）。

次に、電力需要管理装置全体の処理手順を説明する。図１６、図１７は第一の実施形態における電力需要管理装置およびシステム全体の処理フローを説明するためのフローチャートである。

以下、図１６の説明である。電力需要管理装置１１は、実績データＤＢ８より前日までの各地域の時間帯ごとの余剰電力と余剰電力の増減に影響を与えると考えられる条件（曜日、天候、依頼の有無など）を取得する（ステップ１６０１）。重回帰分析などの予測手法を用いて当日の各地域の時間帯ごとの余剰電力を予測する（ステップ１６０２）。

実績データＤＢ８より前日までの各地域の時間帯ごとの供給電力と供給電力の増減に影響を与えると考えられる条件（曜日、天候、依頼の有無など）を取得する（ステップ１６０３）。重回帰分析などの予測手法を用いて当日の各地域の時間帯ごとの（依頼をしなかった場合の）供給電力を予測する（ステップ１６０４）。実績データＤＢ８より各地域のユーザの依頼があった時間帯の供給電力増加量を取得する（ステップ１６０５）。各地域の1ユーザあたりの平均供給電力量を算出する（ステップ１６０６）。各地域の当日の時間帯ごとの余剰電力量を各地域の当日の時間帯ごとの蓄電依頼量とする（ステップ１６０７）。各地域の当日の蓄電依頼量と1ユーザあたりの平均供給電力増加量から各地域の当日の時間帯ごとの依頼ユーザ数を算出する（ステップ１６０８）。

以下、図１７の説明である。当日の各地域の時間帯のどれかに余剰電力（蓄電依頼量）があるか判断する（ステップ１７０１）。当日の各地域の時間帯毎に余剰電力の処理にかかるコストを算出する（ステップ１７０２）。各時間帯の余剰電力の処理にかかるコストをインセンティブ総額として蓄電依頼をする（ステップ１７０３）。

当日の蓄電依頼時間帯終了後、蓄電依頼時間帯の各ユーザの供給電力を取得する（ステップ１７０４）。蓄電依頼時間帯における各ユーザの供給電力に応じたインセンティブを割り当る（ステップ１７０５）。当日の蓄電依頼時間帯終了後に、予測供給電力と実際の供給電力を照らし合わせ蓄電依頼による供給電力増加量を算出する（ステップ１７０６）。各地域の予測供給電力、実際の供給電力、供給電力増加量、インセンティブを依頼実績ＤＢ１０に送信する（ステップ１７０７）。

次に蓄電依頼メッセージの表示方法について説明する。

図１８および図１９は、ユーザに蓄電依頼状況を報知するメッセージ表示画面の一例を示す図である。ユーザが自分の地域内の蓄電依頼状況及び蓄電依頼量を確認するためのユーザ側のパソコンもしくは携帯電話などの画面上の表示例を示している。

図１８はユーザに各地域で余剰電力が発生することを報知し、蓄電依頼をする表示の一例である。

１８０１は、余剰電力が発生する時間帯を示す表示である。１８０２は、余剰電力総量をあらわす表示である。

図１９は、ユーザに各地域の時間帯ごとの蓄電依頼状況を報知することで、蓄電依頼をする表示の一例である。１９０１は、時間帯を示す表示である。１９０２は、予測される余剰電力量を示す表示である。

以上のようにインセンティブを割り当てることによって、実際の蓄電に応じてインセンティブをユーザに付与することが出来る。実際の蓄電が多いほど、与えられるインセンティブも多くなるため、ユーザの蓄電依頼に対する対応のモチベーションを高めることに資する。

（実施例２）
次に、第２実施形態である、蓄電池消耗コストをインセンティブ原資とする場合について説明する。

実施例１の図１に蓄電地１４、蓄電地アクセスネットワーク１５、蓄電地ＤＢ１６が加わったものであり、他は、実施例１と同様である。

図２１は第二の実施形態の需要管理装置およびシステムの概略図である。
配電側に電力会社所有の蓄電池が設置され、蓄電池消耗の情報を用いる場合の分散蓄電方需要管理システム及び方法の概略である。

以下、図２１の説明である。配電側蓄電池１４は、蓄電池消耗のコストを原資である蓄電池である。蓄電地アクセスネットワーク１５は、蓄電池１４と蓄電池ＤＢ１６に接続されている。蓄電池ＤＢ１６は、蓄電池に関する情報のデータベースである。

図２２は、第二の実施形態の蓄電池ＤＢのデータ構成例である。

以下、図２２の説明である。蓄電池データ２２０１は、蓄電池に関するエントリ２２０２からエントリ２２０７までのデータである。エントリ２２０２は、各地域に配置された蓄電池のＩＤの登録情報である。エントリ２２０３は、年月日の登録情報である。エントリ２２０４は、時間帯の登録情報である。エントリ２２０５は、時間内に充電をした場合の登録情報である。エントリ２２０６は、時間内に放電した場合の登録情報である。エントリ２２０７は、各蓄電池の消耗によるコストの登録情報である。

図２３は、第二の実施形態のインセンティブ計算時の処理フローを説明するためのフローチャートである。蓄電池消耗のコストを原資とする場合の、インセンティブ計算部７０５の処理である。

以下、図２３の説明である。インセンティブ計算部７０５は、蓄電依頼量算出部７０４より、当日の各地域の時間帯ごとの蓄電依頼量を取得する（ステップ２３０１）。蓄電池ＤＢ１６より当日の時間帯ごとの充電により蓄電池の消耗によるコストを取得する（ステップ２３０２）。他のコストも同時にインセンティブ原資として用いる場合は、コストの総和により当日の各地域の時間帯ごとのコスト総額を算出する（ステップ２３０３）。当日の各地域の時間帯ごとのコスト総額をインセンティブ総額として蓄電依頼部７０６に送信する（ステップ２３０４）。インセンティブ総額を依頼実績ＤＢ１０に送信する（ステップ２３０５）。

以上により配電側に地域の蓄電池を設けることによって、地域で蓄電が出来ることになり、電圧が基準値を超える可能性がある場合も地域の蓄電地を使用することで基準値内におさえることが出来る。また、地域の蓄電地で蓄電した電力をインセンティブの原資として活用することも出来る。

１、１'・・・家庭用蓄電池
２、２'・・・分散電源
３、３'・・・メータ
４、４'・・・計測データ送信器
５、５'・・・計測データ中計器
６、６'・・・計測データアクセスネットワーク
７、７'・・・計測データ集計サーバ
８、８'・・・実績データＤＢ
９、９'・・・地域情報ＤＢ
１０、１０'・・・依頼実績ＤＢ
１１、１１'・・・電力需要管理装置
１２、１２'・・・インターネット
１３、１３'・・・ユーザ端末
１４・・・蓄電池
１５・・・蓄電池アクセスネットワーク
１６・・・蓄電池ＤＢ

Claims (16)

1. 低圧配電線を共有する複数の施設を含む地域毎に、過去の依頼した依頼実績情報を記録する依頼実績データベースと、前記地域毎の天候及び気温を含む地域情報を記録する地域情報データベースと、
   前記地域毎に前記複数の施設から生じた過去の余剰電力に関する余剰電力情報を取得し
   て、取得した前記余剰電力情報に基づいて余剰電力を予測する余剰電力予測部と、
   前記地域情報データベースに記録された前記地域情報と、前記依頼実績データベースに記録された前記依頼実績情報に基づいて前記地域毎の蓄電依頼量を算出する算出部と、予測された前記地域毎の前記余剰電力に基づき、前記蓄電依頼量と蓄電依頼時間とを含む前記地域毎の蓄電依頼情報を前記地域毎に前記複数の施設に送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする電力需要管理システム。
2. 請求項１に記載の電力需要管理システムにおいて、
   前記余剰電力以下の量を前記蓄電依頼量として送信することを特徴とする電力需要管理システム。
3. 請求項１または請求項２に記載の電力需要管理システムにおいて、
   前記蓄電依頼量と前記蓄電依頼時間とを算出する蓄電依頼情報算出部を備え、
   前記蓄電依頼情報算出部は、前記余剰電力が発生する時間帯を予測し、前記時間帯を前記蓄電依頼時間とし、前記時間帯における前記蓄電依頼量を算出することを特徴とする電力需要管理システム。
4. 請求項３に記載の電力需要管理システムにおいて、
   前記蓄電依頼情報算出部は、地域毎の配電線の電圧分布を予測し、前記配電線の電圧が基準値より高い地域があると予測された場合、前記地域の前記余剰電力に基づいて、前記蓄電依頼情報を前記地域と前記地域以外の他の地域とに送信し、前記配電線の電圧が基準値より高い地域がないと予測された場合、各地域の前記余剰電力に基づいて前記蓄電依頼情報を当該地域に依頼することを特徴とする電力需要管理システム。
5. 請求項１から４のいずれか一つに記載の電力需要管理システムにおいて、
   蓄電依頼を受けたことによる前記施設における実際の蓄電量に基づいて前記施設に対してインセンティブを割り当てるインセンティブ割り当て部を備えることを特徴とする電力需要管理システム。
6. 請求項５に記載の電力需要管理システムにおいて、
   蓄電依頼を受けたことによる前記施設の予測された供給電力量と実際の供給電力量とから前記施設の供給電力量の増加量を算出する増加量算出部を有し、
   前記インセンティブ割り当て部は、前記増加量を前記実際の蓄電量として前記インセンティブを割り当てることを特徴とする電力需要管理システム。
7. 請求項１から６のいずれか一つに記載の電力需要管理システムにおいて、
   蓄電依頼を受けた前記施設の前記蓄電依頼時間における電気料金を割引くことを特徴とする電力需要管理システム。
8. 請求項５または６のいずれか一つに記載の電力需要管理システムにおいて、
   前記インセンティブ割り当て部は、前記施設の前記依頼に対する対応を判定し、
   前記対応に基づいてインセンティブを割り当てることを特徴とする電力需要管理システム。
9. 実績データベースと、電力需要管理装置と、複数の施設とを備える電力需要管理システムにおいて、
   低圧配電線を共有する前記複数の施設を含む地域毎に、各地域の天候及び気温を含む地域情報を記録する地域情報データベースと、
   前記施設の過去の依頼に関する依頼実績情報を記録する依頼実績データベースとを備え、
   前記実績データベースは、前記複数の施設から生じる過去の余剰電力に関する余剰電力情報を記録し、
   前記電力需要管理装置は、前記実績データベースから取得した前記余剰電力情報に基づいて余剰電力を予測し、前記地域情報データベースに記録された前記地域情報と、前記依頼実績データベースに記録された前記依頼実績情報に基づいて、前記地域毎に蓄電依頼量と、蓄電依頼時間を算出し、予測された前記余剰電力に基づき、前記蓄電依頼量と前記蓄電依頼時間とを含む蓄電依頼情報を前記施設に送信し、
   前記施設は、前記蓄電依頼情報を受信し、前記蓄電依頼情報をユーザに通知することを特徴とする電力需要管理システム。
10. 請求項９に記載の電力需要管理システムにおいて、
    前記電力需要管理装置は、前記余剰電力量以下の量を前記蓄電依頼量として送信することを特徴とする電力需要管理システム。
11. 請求項９又は１０に記載の電力需要管理システムにおいて、
    前記電力需要管理装置は、前記蓄電依頼量と前記蓄電依頼時間とを算出し、
    前記余剰電力が発生する時間帯を予測し、前記時間帯を前記蓄電依頼時間とし、前記時間帯における前記蓄電依頼量を算出することを特徴とする電力需要管理システム。
12. 余剰電力予測部と算出部と送信部を備える電力需要管理装置における電力需要管理方法であって、
    前記余剰電力予測部が、複数の施設から生じる過去の余剰電力に関する余剰電力情報を取得して、取得した前記余剰電力情報に基づいて余剰電力を予測するステップと、
    前記算出部が、低圧配電線を共有する複数の施設を含む地域毎に、天候及び気温を含む地域情報と、前記施設の過去の依頼に関する依頼実績情報に基づいて、前記地域毎に蓄電依頼量と、蓄電依頼時間とを算出するステップと、
    前記送信部が、予測された前記余剰電力に基づき、前記蓄電依頼量と前記蓄電依頼時間とを含む前記地域毎の蓄電依頼情報を前記施設に送信するステップとを備えることを特徴とする電力需要管理方法。
13. 請求項１２に記載の電力需要管理方法において、
    前記送信部は、前記余剰電力以下の量を前記蓄電依頼量として送信することを特徴とする電力需要管理方法。
14. 請求項１２又は１３に記載の電力需要管理方法において、
    前記電力需要管理装置は前記蓄電依頼量と前記蓄電依頼時間とを算出する蓄電依頼情報算出部を備え、
    前記蓄電依頼情報算出部は、前記余剰電力が発生する時間帯を予測し前記時間帯を前記蓄電依頼時間とし、前記時間帯における前記蓄電依頼量を算出するステップとを備えることを特徴とする電力需要管理方法。
15. 請求項１２から１４のいずれか一つに記載の電力需要管理方法において、
    前記電力需要管理装置はインセンティブ割り当て部を備え、
    前記インセンティブ割り当て部が、蓄電依頼を受けたことによる実際の蓄電量に基づいて前記施設に対してインセンティブを割り当てるステップを備えることを特徴とする電力需要管理方法。
16. 請求項１２から１５のいずれか一つに記載の電力需要管理方法において、
    前記電力需要管理装置はインセンティブ付与部を備え、
    前記インセンティブ付与部が、前記施設が前記依頼に対する対応を判定し、
    前記対応に基づいてインセンティブを付与するステップを備えることを特徴とする電力需要管理方法。

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