JP5695848B2 - 同時同量装置、その制御方法およびそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は、電力需要家の電力需要と他の電力需要家の電力供給とをマッチングさせる同時同量装置、その制御方法およびそのプログラムに関する。

近年、ＣＯ_２排出量の削減、電力自由化の促進などが社会的要請として強まっている。そして、太陽光パネルなどの再生可能エネルギの発電設備を家庭や学校などの需要家側に設置し、需要家の発電設備で発電した電力を電力会社が購入し、該電力を電力流通事業者が所有する系統で送電し、需要家に売電するという電力取引が普及してきている。
なお、本願に係わる先行技術文献として、下記の特許文献１、２がある。

特開２００４−２６０８７９号公報 特開２００５−４５８９９号公報

このような状況のなか、電力供給と電力消費(電力需要)の関係は変化し、一般の需要者(需要家)が供給者となり、電力会社が直接コントロールできない部分が増え、需要家側での再生可能エネルギの発電に起因する電圧上昇が起こり、下流側の電圧が上流側より高くなる逆潮流などの課題が生じる。

そのため、従来、大電力を安定・高品質に輸送してきた電力流通事業においては、電力の安定性・品質が課題となっている。例えば、電圧の変動から機器の故障、余剰電力により周波数が高くなるなど周波数変動から停電が起こる怖れがある。
また、企業、自治体などの需要家においては、ＣＯ_２の削減は企業イメージ向上になること、今後、ＣＯ_２排出量の規制が課せられた際の排出削減の負担の減少などにより、再生可能エネルギの電源(発電設備)による電力を他組織から購入するなど自由に電源を選択したいという要望が生まれる可能性がある。

また、電力取引が２つ以上の電力流通事業者の間をまたぐ送電を要する場合、需要家が電力流通事業者間をまたぐ際の送電使用料が発生する。そこで、電力系統をまたがない取引を行うため、近くの需要家を効率的に探す必要がある。

本発明は上記実状に鑑み、電力を買電したい需要家と、余った再生可能エネルギにより発電した電力を売電したい需要家の売買を効果的に行い、再生可能エネルギで発電された電力の取引の活性化を図れる同時同量装置、その制御方法およびそのプログラムの提供を目的とする。

上記目的を達成すべく、第１の本発明に関わる同時同量装置は、電力系統の配電制御装置と、前記電力系統から電力が供給される電力需要家の各電力負荷量を取得する電力検針手段と、前記電力需要家が所有する発電設備の発電電力量を測定する発電電力量計測手段とを備える電力流通系に用いられる同時同量装置であって、前記配電制御装置、前記電力検針手段、および前記発電電力量計測手段から取得される日時、前記電力負荷量、前記発電電力量の各情報、および前記電力需要家が属する前記電力系統におけるコミュニティを含む情報が保存される記憶部と、該記憶部に保存した情報、任意の将来の期間、当該将来の期間の天候予測から、当該将来の期間における電力負荷量および発電電力量を予測し、予測した前記将来の期間の電力負荷量および発電電力量から、前記電力需要家の何れかがもつ電力需要と、前記発電設備を所有するとともに当該電力需要家と同一コミュニティに属する前記電力需要家の何れかがもつ供給電力とがマッチングするものを検索し、該検索結果から、前記電力需要をもつ電力需要家と前記供給電力をもつ電力需要家との間の距離を基に、前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを選択するデータ分析処理手段とを備え、前記データ分析処理手段は、前記発電電力量をＰとし、前記電力負荷量をＬとし、Ｘ _１ ：気温、Ｘ _２ ：湿度、Ｘ _３ ：天候（離散型変数）、Ｐ（Ｘ _３ ）：天候の確度 とすると、前記Ｐと前記Ｌを、

と表わし、Ｘ _３ ：天候（離散型変数）については、晴れ、曇り、雨と場合分けを行い、パラメータであるａ _０Ｘ３ 、ａ _１Ｘ３ 、…、ｂ _０Ｘ３ 、ｂ _１Ｘ３ 、…を長期の実測値より求め、前記発電電力量Ｐ、前記電力負荷量Ｌは、前記２つの式から、天候Ｘ _３ の確度Ｐ（Ｘ _３ ）を乗じることで求めている。

第２の本発明に関わる同時同量装置の制御方法は、第１の本発明に関わる同時同量装置を実現する制御方法である。

第３の本発明に関わる同時同量装置のプログラムは、第２の本発明に関わる同時同量装置の制御方法を、コンピュータで実現するためのプログラムである。

以上、本発明によれば、電力を買電したい需要家と、余った再生可能エネルギにより発電した電力を売電したい需要家の売買を効果的に行い、再生可能エネルギで発電された電力の取引の活性化を図れる同時同量装置、その制御方法およびそのプログラムを実現できる。

本発明に関わる実施形態の電力同時同量システムを示す概略図である。 実施形態の電力同時同量システムを示す概念的システム構成図である。 実施形態の同時同量装置での同時同量処理フローの概略を示す図である。 実施形態の同時同量装置での同時同量処理フローの概略を示す図である。 実施形態の電力同時同量システムの検索画面を示す図である。 実施形態の電力同時同量システムの第１売電斡旋告知画面を示す図である。 実施形態の電力同時同量システムの買電需要家一覧画面を示す図である。 実施形態の電力同時同量システムの第２売電斡旋告知画面を示す図である。 実施形態の電力同時同量システムの第１融通電力告知画面を示す図である。 実施形態の第２融通電力告知画面を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。
図１に、本発明に関わる実施形態の電力同時同量システムＳの概略を示す。
実施形態の電力同時同量システムＳは、電力を供給する電力系統２上に、電力系統２を所有し管理する電力流通事業者Ａ、電力系統２から電力が供給される需要家Ｂ、需要家Ｃ、その他の需要家(図示せず)が存在する。ここで、需要家Ｂは太陽光発電などの分散型発電設備Ｂ１を所有する需要家であり、需要家Ｃは再生可能エネルギの電力の購入を望む需要家である。

電力同時同量システムＳは、電力系統２への配電を制御する配電制御装置３、各需要家が使用した電力を計測する自動検針装置(電力検針手段)４等によって取得したデータより、下記の分析に必要なデータを採取し分析し、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家間の電力取引を斡旋するシステムである。

（装置システム構成）
図２に、電力同時同量システムＳの概念的システム構成を示す。
電力流通事業者Ａは、電力系統２を所有し、電力流通事業を行う組織体である。
電力流通事業者Ａは、電力同時同量システムＳを稼働させるための同時同量装置１と、電力系統２へ供給する電力の配電を制御する配電制御装置３と、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家が使用した電力の情報を自動検針ネットワーク６を介して収集する自動検針装置４とを備えている。同時同量装置１には、電力流通事業者Ａの担当者が電力同時同量システムＳにアクセスする際に使用する端末装置５が接続される。

需要家Ｂは、電力系統２に接続され電力の需要者であるとともに、分散型発電設備Ｂ１を備えており、分散型発電設備Ｂ１で発電した電力の売電を望むものある。
需要家Ｂは、電力系統２から供給される電力が消費される電力負荷７と、太陽光発電などの分散型発電設備Ｂ１と、自動検針ネットワーク６に接続され電力負荷７で使用した電力および分散型発電設備Ｂ１の発電電力を計測する検針設備８と、同時同量装置１にネットワーク１０を介して接続され、電力同時同量システムＳにアクセスする際に使用される端末装置９とを備えている。なお、分散型発電設備Ｂ１の発電電力を計測する機器は、検針設備８以外のもので構成してもよい。また、ネットワーク１０は、インターネット、専用回線、ＷＡＮ(Wide Area Network )など適宜任意に適用でき、限定されない。

需要家Ｃは、電力系統２に接続され電力の需要者であるとともに、太陽光発電などの再生可能エネルギの電力の購入(買電)を希望するものである。
需要家Ｃは、電力系統２から供給される電力が消費される電力負荷１１と、自動検針ネットワーク６に接続され電力負荷１１で使用した電力を計測する検針設備１２と、同時同量装置１にネットワーク１０を介して接続され電力同時同量システムＳにアクセスする際に使用される端末装置１３とを備えている。

（同時同量装置１）
次に、電力同時同量システムＳを稼働させる同時同量装置１について詳述する。
同時同量装置１は、データを収集する通信インターフェースなどのデータ収集部１ａと、収集したデータ等を記憶する記憶部のデータベース１ｂと、収集したデータ等をデータベース１ｂに保存するデータ保存部１ｃと、電力同時同量システムＳの処理部であるデータ分析処理部１ｄと、需要家Ｂ、Ｃその他の需要家などの端末装置５、９、１３などと情報の入出力を行う入出力部１ｅとを具える。

同時同量装置１は、例えば、コンピュータである。同時同量装置１のＨＤＤ(Hard Disk Drive)等の補助記憶装置には、データベース１ｂが格納され、ＣＰＵ(Central Processing Unit)が補助記憶装置に記憶されるプログラムを実行することにより、データ収集部１ａ、データ保存部１ｃ、データ分析処理部１ｄ、入出力部１ｅなどが具体化される。

（電力同時同量システムＳが用いるデータ(情報)）
次に、同時同量装置１が電力同時同量システムＳを稼動するに際して、用いるデータについて説明する。

電力同時同量システムＳの同時同量装置１が用いるデータとしては、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家を識別する需要家コード(需要家識別情報)、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家が属する電力系統２のコミュニティを識別するコミュニティコード(コミュニティ識別情報)、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家の過去の使用電力量である電力負荷実績、分散型発電設備Ｂ１による過去の発電量の発電実績、天候、気温などを変数にもつ予測データ、過去の該予測データである予測データ実績、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家間の距離、将来の電力負荷量を予測するための負荷パラメータ、将来の発電量を予測するための発電パラメータ、ＣＯ_２の排出量を求めるためのＣＯ_２排出係数、電力系統２から供給される電力のＣＯ_２排出量を求めるための一般ＣＯ_２排出係数、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家の休暇の情報である休暇情報、分散型発電設備Ｂ１による発電量、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家の電力負荷量などがある。

以下、これらのデータに関して詳述する。
需要家コードとは、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家に一意に割り当てられる需要家の識別情報であり、例えば需要家Ｎｏ．が各需要家に割り当てられる。

コミュニティコードとは、電力系統２を一定規模の系統的なコミュニティに分割した際に各コミュニティに一意に割り当てられる識別情報である。例えば、各コミュニティに、コミュニティＮｏ．が割り当てられる。コミュニティとしては、例えば、一つの変電所が管轄する線区などが挙げられる。需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家は、何れかのコミュニティに所属し、２つ以上のコミュニティには所属しないこととする。なお、コミュニティをその大きさで小分類、中分類、大分類等にクラス分けし、需要家が小分類、中分類、大分類等の各クラスで何れかのコミュニティに所属することとしてもよい。

電力負荷実績は、各需要家が有するものであり、各需要家ごとの過去の電力負荷量(使用電力量)である。電力負荷実績は、自動検針装置４(図２参照)において、検針設備８、１２等から自動検針ネットワーク６を介して、例えば３０分単位などで定期的に採取されている。

発電実績は、分散型電源である分散型発電設備Ｂ１の過去の発電量である。分散型電源である分散型発電設備Ｂ１は、何れかの需要家に所有され(図１では需要家Ｂが所有する場合を例示)、過去の発電量のデータ実績値である。発電実績は、自動検針装置４(図２参照)において、検針設備８、１２等から自動検針ネットワーク６を介して、例えば３０分単位などで定期的に採取されている。

予測データは、分散型電源である分散型発電設備Ｂ１の発電量や、各需要家の電力負荷量を予測するために使用されるデータである。各コミュニティでは、電力負荷実績、発電実績と同様、日時ごとに予測データを有する。予測データは後記する複数の変数を有している。予測データは、外部機関から、ネットワーク１０を介して、同時同量装置１で定期的に受信しており、一定期間先の予測データをデータベース１ｂに保存している。

予測データ実績は、分散型発電設備Ｂ１の発電量や電力負荷量を予測するための予測データの過去の実績値である。コミュニティごとに、予測データ実績がある。電力負荷量(使用電力量)、発電実績と同様の時系列の予測データ実績値を有し、外部から、ネットワーク１０を介して、同時同量装置１で定期的に受信している。

距離とは、１つのコミュニティにおいて、２つの需要家(需要家コードで識別される２つの需要家)間の定められた電力系統２上の距離である。電力流通事業者Ａが、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家間の実質距離の近似値を、あらかじめ端末装置５を用いて入力しておく。

負荷パラメータとは、各需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家ごとの将来の電力負荷量を予想するためのパラメータを意味する。図２に示す電力負荷７、１１ごとに、それぞれの電力負荷量を定めるための負荷パラメータを有する。

発電パラメータとは、分散型電源の分散型発電設備Ｂ１の将来の発電量を予想するためのパラメータを意味する。分散型発電設備Ｂ１ごとに発電パラメータを有する。

ＣＯ_２排出係数とは、分散型電源の分散型発電設備Ｂ１ごとのＣＯ_２排出係数である。ＣＯ_２排出係数と分散型発電設備Ｂ１の発電量との積から、分散型発電設備Ｂ１の発電によるＣＯ_２排出量が求まる。各分散型発電設備Ｂ１ごとにＣＯ_２排出係数を有する。

一般ＣＯ_２排出係数とは、電力流通事業者Ａにより、電力系統２を介して、受電される電力のＣＯ_２排出係数である。一般ＣＯ_２排出係数と受電される電力量との積から、電力系統２を介して供給される電力のＣＯ_２排出量が求まる。

休暇情報とは、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家ごとの電力の売電を望む期間の情報である。つまり、休暇情報とは、分散型発電設備Ｂ１を所有する需要家Ｂその他の需要家が分散型発電設備Ｂ１の発電により得られる電力の売電を望む期間の情報である。休暇情報により、分散型電源の分散型発電設備Ｂ１によって発電され売電が望まれる発電量のデータ、当該期間中の需要家の電力負荷量のデータが予測される。

発電量は、分散型発電設備Ｂ１を有する何れかの需要家(Ｂ)に関する分散型発電設備Ｂ１の将来の予測される発電量である。発電量は、日時ごとに前記した発電パラメータと予測データにより、一意に予測される。

電力負荷量は、何れかの需要家が使用する電力負荷７、１１の電力負荷量の予測値である。電力負荷量は、需要家ごとに所有されるデータであり、日時ごとに負荷パラメータと予測データより、一意に予測される。
これらのデータは、配電制御装置３、自動検針装置４、検針設備８等から収集され、適宜、日時とともに、データベース１ｂに保存される。

（同時同量処理フロー）
次に、同時同量装置１で行われる同時同量処理について、その処理フローの概略を示す図３、図４に従って説明する。
同時同量装置１での同時同量処理とは、需要家Ｂ、Ｃ、その他の需要家間で、分散型発電設備Ｂ１の再生可能エネルギの発電電力を売電したい需要家と、再生可能エネルギの電力の購入を望む需要家とで、ジャストインタイムで電力の供給と需要とのマッチング(同時同量)を行うものである。

同時同量装置１による同時同量処理は、主に、データ分析処理部１ｄ(図２参照)により、自動検針装置３、配電制御装置４等により取得してデータベース１ｂに保存されたデータを基に、以下の手順で行われる。
まず、電力流通事業者Ａは、分散型発電設備Ｂ１の電力の売電を求める需要家と、再生可能エネルギの電力の買電を求める需要家との同時同量のジャストインタイムの電力の授受を行うことを目的として、次の操作を行う。

電力流通事業者Ａは、端末装置５(図２参照)に、ＩＤ、パスワード等の認証情報を入力し、電力同時同量システムＳにログインすることで、入出力部１ｅ(図２参照)により、メニュ画面から検索画面Ｇ１(図５参照)が表示される。

そして、分散型発電設備Ｂ１を備え、かつ、休暇有りの(売電したい)需要家を検索するため、表示された検索画面Ｇ１(図５参照)の上部に配置される検索期間の入力欄Ｇ１ａにジャストインタイムの電力の授受を行う所望の指定期間(検索期間)の入力を行い、検索ボタンＧ１ｄを押下する(図３のＳ１０１)。

すると、データ分析処理部１ｄにより、データベース１ｂから、分散型電源の分散型発電設備Ｂ１有り、かつ、休暇有り(売電したい需要家)の条件に合致する需要家が検索される。そして、端末装置５に表示された検索画面Ｇ１(図５参照)の結果表示欄Ｇ１ｂに、入出力部１ｅにより、３０分単位の分散型発電設備Ｂ１の売電したい電力の時間、需要家名が表示される(Ｓ１０２)。

そこで、電力流通事業者Ａの担当者は、表示された検索画面Ｇ１において、３０分単位の分散型発電設備Ｂ１の売電したい発電電力の時間、その需要家名のうちから、例えば、特定の需要家Ｂを選択し、表示ボタンＧ１ｅを押下する(Ｓ１０３)。
続いて、データ分析処理部１ｄ(図２参照)は、選択した需要家Ｂの電力負荷７の電力負荷量の過去の実績より、将来の電力負荷量を求める際に用いられる負荷パラメータ、および、分散型発電設備Ｂ１の発電量の過去の実績より、将来の分散型発電設備Ｂ１による発電量を求める際に用いられる発電パラメータを、重回帰分析により求める。

同時同量装置１に自動的に受信されている選択した需要家Ｂの休暇期間中の予測データから、休暇期間中における需要家Ｂの分散型発電設備Ｂ１による発電量およびＣＯ_２削減量を過去の長期データより、下記の式(１)、(２)から予測する。予測手法の概要は次式の通りである(詳細は後記)。

Ｐ(発電量)＝Ｆ（予測データ，発電パラメータ） (１)
発電量(Ｐ)は、式(１)のように、予測データと、発電パラメータの関数Ｆで求められる。予測データを決定する変数としては、気温(Ｘ_１)、湿度(Ｘ_２)、天候（離散型変数）（Ｘ_３）、天候の確度（Ｐ（Ｘ_３））である。なお、天候の確度とは、例えば、晴れ５０％、雨８０％などである。また、発電パラメータは、分散型発電設備Ｂ１による発電量を決定する因子である。

ＣＯ_２削減量＝(需要家ＢのＣＯ_２排出係数 ― 一般ＣＯ_２排出係数)×予測発電量 (２)
式(１)、(２)で予測した需要家Ｂの分散型発電設備Ｂ１による発電量、ＣＯ_２削減量を、入出力部１ｅ(図２参照)により、図５に示す検索画面Ｇ１の符号Ｇ１ｃのように表示する(Ｓ１０４)。
そして、電力流通事業者Ａの担当者が、検索画面Ｇ１の告知ボタンＧ１ｆを押下することで、データ分析処理部１ｄ、入出力部１ｅ(図２参照)により、需要家Ｂに、Ｓ１０４で求めた発電量(Ｐ)およびＣＯ_２削減量を告知する(Ｓ１０５)。

告知が行われると、入出力部１ｅによって、ネットワーク１０を介して、例えば、ネットワーク１０がインターネットの場合、Ｗｅｂブラウザ(登録商標)を用いて、需要家Ｂの端末装置９(図２参照)に、図６に示す休暇期間(Ｓ１０１で指定した期間)、需要家Ｂの分散型発電設備Ｂ１による発電量、需要家ＢのＣＯ_２削減量の予測値が表示された第１売電斡旋告知画面Ｇ２を表示し、需要家Ｂに売電価格の入力を促す(Ｓ１０６)。

そこで、需要家Ｂは、第１売電斡旋告知画面Ｇ２に表示される休暇期間、需要家Ｂの分散型発電設備Ｂ１による発電量、需要家ＢのＣＯ_２削減量の予測値を目視し確認して、分散型発電設備Ｂ１による発電電力の売電価格を入力欄Ｇ２ａに入力する(Ｓ１０７)。
すると、売電価格の入力情報が、ネットワーク１０を介して、同時同量装置１に送信され、同時同量装置１のデータ分析処理部１ｄによって、データベース１ｂから、需要家Ｂと同じコミュニティに属する需要家が検索される(Ｓ１０８)。

そして、検索された需要家の図３のＳ１０１で入力された指定期間(検索期間)の電力負荷量が、データ分析処理部１ｄによって、下記の式(３)を用いて、長期のデータに基づき算出される。
Ｌ(電力負荷量)＝Ｇ（予測データ，負荷パラメータ） (３)
式(３)から分かるように、電力負荷量(Ｌ)は、前記した予測データ、負荷パラメータを変数とする関数Ｇで求められる(なお、電力負荷量(Ｌ)を求める式(３)の詳細については後記)(Ｓ１０９)。

そして、データ分析処理部１ｄによって、需要家Ｂによる発電量≧買電を求める需要家の電力負荷量 となる需要家を、データベース１ｂから検索し、入出力部１ｅによって、電力流通事業者Ａの端末装置５に、需要家Ｂによる発電量≧電力負荷量 となる電力負荷量をもつ買電を求める需要家一覧、及び、その需要家と需要家Ｂとの電力系統(２)的な距離を表示した買電需要家一覧画面Ｇ３(図７参照)を表示する(図４のＳ１１０)。なお、Ｓ１１０で表示する図７の買電需要家一覧画面Ｇ３で、買電を求める需要家の電力負荷量を参考に表示することとしてもよい。

そして、電力流通事業者Ａの担当者は、端末装置５に表示された買電需要家一覧画面Ｇ３の需要家Ｎｏ．、需要家Ｂからの電力系統の距離を目視し、電力系統の距離が一番短い何れかの需要家をマウス等で選択し(ここでは、需要家Ｃが選択されたものとする)、告知ボタンＧ３ａ(図７参照)を押下し告知する。(図４のＳ１１１)。なお、図示しないが、検索データがなければ処理を終了する。

端末装置５で告知がなされると、入出力部１ｅによって、ネットワーク１０を介して、告知情報が需要家Ｃの端末装置１３(図２参照)に送信され、例えば、インターネットの場合、Ｗｅｂブラウザ(登録商標)で端末装置１３に、図８に示す休暇期間(Ｓ１０１で指定した検索期間)、発電量(売電量)、ＣＯ_２削減量を示した第２売電斡旋告知画面Ｇ４を表示し、売電情報を需要家Ｃに告知し、需要家Ｃの買電価格の入力を促す(図４のＳ１１２)。

需要家Ｃが、端末装置１３に表示された第２売電斡旋告知画面Ｇ４(図８参照)の休暇期間、発電量(売電量)、ＣＯ_２削減量を目視し確認して、買電価格の入力欄Ｇ４ａに希望の買電価格を入力する(Ｓ１１３)と、需要家Ｃの買電価格の入力情報が、ネットワーク１０を介して、同時同量装置１に送信される。
すると、同時同量装置１のデータ分析処理部１ｄは、需要家Ｃの買電価格≧需要家Ｂの売電価格 の関係にあるか否か判定する(Ｓ１１４)。

需要家Ｃの買電価格≧需要家Ｂの売電価格 の関係にない場合、すなわち、需要家Ｃの買電価格＜需要家Ｂの売電価格 の場合(Ｓ１１４でＮｏ)、データ分析処理部１ｄは、買電する需要家の一覧から需要家Ｃを削除し(Ｓ１１９)、Ｓ１１０に移行する。すると、Ｓ１１０では、需要家Ｂによる発電量≧電力負荷量 となる電力負荷量をもつ需要家Ｃを除いた需要家一覧を表示する。

一方、Ｓ１１４で、需要家Ｃの買電価格≧需要家Ｂの売電価格 の関係にあると判定された場合(Ｓ１１４でＹes)、入出力部１ｅ(図２参照)により、電力流通事業者Ａの端末装置５に、図８に示す買電価格Ｇ４ａ、休暇期間、買電電力の発電量(取引電力量)、ＣＯ_２削減量などを表示した第２売電斡旋告知画面Ｇ４を表示する(Ｓ１１５)。

続いて、入出力部１ｅ(図２参照)は、図９に示す指定された休暇期間(Ｓ１０１で指定した検索期間)、需要家Ｂの発電量、ＣＯ_２削減量、および融通電力の売電価格の入力欄Ｇ５ａを表示した第１融通電力告知画面Ｇ５を表示し、電力流通事業者Ａに融通電力の売電価格の入力欄Ｇ５ａへの入力を促す。そこで、電力流通事業者Ａの担当者が、第１融通電力告知画面Ｇ５(図９参照)における融通電力の売電価格の入力欄Ｇ５ａに、図３のＳ１０７で需要家Ｂが入力した売電価格を入力する(Ｓ１１６)。

なお、Ｓ１１６において、需要家Ｃの買電価格＞需要家Ｂの売電価格 の関係にあるときは、需要家Ｃの買電価格≧需要家Ｂの売電価格 の範囲内で、Ｓ１０７で需要家Ｂが入力した売電価格より高い売電価格を入力してもよい。

需要家Ｂの売電価格が入力されると、入出力部１ｅは、ネットワーク１０を介して、図１０に示す休暇期間(Ｓ１０１で指定した検索期間)、発電量、ＣＯ_２削減量、および融通電力の買電価格の入力欄Ｇ６ａを表示した第２融通電力告知画面Ｇ６を、需要家Ｃの端末装置１３に表示し、需要家Ｃに、融通電力の買電価格の入力欄Ｇ６ａへの入力を促す。そこで、需要家Ｃが、第２融通電力告知画面Ｇ６における融通電力の買電価格の入力欄Ｇ６ａに、所望の融通電力の買電価格を入力する(Ｓ１１７)。

需要家Ｃが入力した融通電力の買電価格の情報が、ネットワーク１０を介して、同時同量装置１に送信され、同時同量装置１のデータ分析処理部１ｄによって、需要家Ｃが入力した融通電力の買電価格≧Ｓ１１６で入力された需要家Ｂの売電価格 の関係にあるか否か判定される(Ｓ１１８)。
需要家Ｃが入力した融通電力の買電価格≧Ｓ１１６で入力された需要家Ｂの売電価格 である場合(Ｓ１１８でＹes)、処理を終了する。

一方、Ｓ１１８で、需要家Ｃが入力した融通電力の買電価格≧Ｓ１１６で入力された需要家Ｂの売電価格 でないと判定された場合(Ｓ１１８でＮｏ)、Ｓ１１０で求めた需要家一覧から需要家Ｃを除いて(Ｓ１２０)、Ｓ１１０に移行する。
以上が、図３、図４に示す同時同量装置１での同時同量処理である。

こうして、融通電力を供給する需要家Ｂと融通電力が供給される需要家Ｃとのマッチングが図られた場合、図３のＳ１０１で設定した期間に至ったときには、同時同量装置１のデータ分析処理部１ｄが、配電制御装置３、自動検針装置４等を用いて、需要家Ｂから需要家Ｃへ融通電力を供給する制御を行う。

なお、図３、図４に示す同時同量処理により、あらかじめ、電力需要をもつ電力需要家(Ｃ)の電力不足時に供給される融通電力の料金を設定するとともに、電力需要をもつ電力需要家(Ｃ)と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家(Ｂ)との組み合わせを決定し、電力需要家(Ｃ)の電力が不足の場合、電力需要家(Ｃ)に電力需要家Ｂから融通電力の供給を行うこととしてもよい。

（発電量Ｐの予測、電力負荷量Ｌの予測の定式化）
次に、図３のＳ１０４に示した式(１)のＰ(発電量)＝Ｆ（予測データ，発電パラメータ）、および、図３のＳ１０９に示した式(３)のＬ(電力負荷量)＝Ｇ（予測データ，負荷パラメータ）について、詳述する。

発電量を求める関数Ｆの変数である予測データおよび電力負荷量を求める関数Ｇの変数である予測データの複数の変数は、前記したように、必要最低限の変数としては以下のものである。
Ｘ_１：気温、Ｘ_２：湿度、Ｘ_３：天候（離散型変数）、Ｐ（Ｘ_３）：天候の確度

重回帰分析を用いて、予測値のＰ(発電量)を求める重回帰の式は、以下の式(４)である。また、予測値であるＬ(電力負荷量)を求める重回帰の式は、以下の式(５)である。

Ｘ_３：天候（離散型変数）については場合分け(Ｘ_３は、例えば、晴れは「０」、曇りは「１」、雨は「２」、…)を行い、パラメータであるａ_０Ｘ３、ａ_１Ｘ３、…、ｂ_０Ｘ３、ｂ_１Ｘ３、…を算出する。すなわち、パラメータ（ａ_０Ｘ３、ａ_１Ｘ３、…、ｂ_０Ｘ３、ｂ_１Ｘ３、…）は、離散型変数であるＸ_３により場合分けし、長期の実測値より、求められる。このようにして、予測値であるＰ(発電量)、Ｌ(電力負荷量)は、式(４)、式(５)から、天候Ｘ_３の確度(Ｐ（Ｘ_３）)を乗じることで期待値として求められる。

実施形態によれば、太陽光発電設備などの分散型発電設備Ｂ１を有する需要家が、長期休暇などで発電電力が余った際(発電電力を売電したい場合)に、別の需要家と電力の取引を行うことが可能になる。
具体的には、需要データ、末端の再生可能エネルギなどの供給データ、天候データを用いて将来値を算出してジャストインタイムで分散型発電設備Ｂ１の電力の供給を行うことで、電力系統の安定化が図れる。このように、電力融通に関する取り決めを行うことで、電力系統の安定性を確保することができ、電力の安定性・品質が確保される。また、ユーザ(需要家)の送電コストの削減が可能である。

さらに、再生可能エネルギの利用によるＣＯ_２排出削減量を算出するので、再生可能エネルギを有するコミュニティ内で、ＣＯ_２排出削減を行いたい需要家と、余った再生可能エネルギにより発電した電力を売電したい需要家との売買を効果的に行い、再生可能エネルギで発電された電力の取引の活性化が図れる。
また、ＣＯ_２排出削減量を算出することで、需要家がＣＯ_２削減量の売買の促進、および、需要家同士で再生可能エネルギの売買が促進されることが期待できる。
そして、ユーザ(需要家)においては、ＣＯ_２の排出削減量について計算するので、購入者がＣＯ_２削減量を認識することが可能になる。

また、ＣＯ_２削減情報、系統的な位置情報が付与され、電力系統の予測がなされる。
また、需要家ごとに電力系統的な位置付けを階層別のコミュニティとして管理し、電力取引におけるＣＯ_２削減の算出、送電距離の最小化を同時に行うことにより、再生エネルギの普及(ＣＯ_２削減)、同時同量の送電コストの削減、分散型発電設備Ｂ１による発電の地産地消を達成できる。

なお、前記実施形態においては、発電電力量と電力負荷量とを重回帰分析を用いて推測する場合を例示して説明したが、重回帰分析以外の手法を用いて推測してもよいのは勿論である。
また、前記実施形態の図３、図４の例では、電力流通事業者Ａの担当者が、端末装置５を用いてオペレーションを行う場合を例示したが、電力流通事業者Ａの人手を介すことなく、同時同量装置１のデータ分析処理部１ｄが、必要な情報を収集し、システムで自動的に処理を行うように構成してもよい。

なお、前記実施形態においては、電力需要をもつ需要家と売電したい供給(融通)電力をもつ需要家との電力系統の距離を最初に、電力需要をもつ需要家と売電したい供給(融通)電力をもつ需要家とのマッチングを行うのに用いる場合を例示したが、これに代えて、電力需要をもつ需要家と供給(融通)電力をもつ需要家との間の料金設定が合うもの同士で最初にマッチングを行い、その後、両者間の電力系統の距離を用いてさらにマッチングを行うことも可能である。
或いは、両者間の距離と設定した料金とに重み付けを適宜付けて、距離と設定した料金とを用いてマッチングを行い、最終的な組み合わせ決定することとしてもよい。
なお、例示した何れの場合も、システムにおいて、両者の料金設定額に電力系統を使用することによってかかる料金を上乗せして設定し、表示することとしてもよい。

また、前記実施形態の図５〜図１０においては、電力系統２による電力に対する分散型発電設備Ｂ１による電力のＣＯ_２削減量(ＣＯ_２排出削減量)を表示する場合を例示したが、図５〜図１０に示す画面において、入出力部１ｅにより分散型発電設備Ｂ１の電力によるＣＯ_２排出量を表示するように構成してもよい。
なお、前記実施形態においては、記憶部であるデータベース１ｂは、同時同量装置１に格納される場合を例示したが、同時同量装置１とは別体のデータベースサーバに格納してもよく、記憶部は、必ずしも同時同量装置１に格納されなくともよい。

また、前記実施形態においては、同時同量装置１の補助記憶装置に、データ分析処理部１ｄ等の電力同時同量システムＳを実現するプログラムを記憶する場合を例示したが、同時同量装置１に当該プログラムを記憶した記憶媒体をセットして電力同時同量システムＳを実現するよう構成してもよい。
或いは、電力同時同量システムＳを実現するプログラムを、同時同量装置１とは別体のサーバから同時同量装置１にダウンロードして電力同時同量システムＳを実現するように構成してもよく、電力同時同量システムＳを実現するプログラムの実施態様は、特に限定されない。

１ 同時同量装置
１ｂ データベース(記憶部)
１ｄ データ分析処理部(データ分析処理手段)
１ｅ 入出力部
２ 電力系統
３ 配電制御装置
４ 自動検針装置(電力検針手段)
８ 検針設備(発電電力量計測手段)
Ｂ 需要家(融通電力を供給する電力需要家)
Ｂ１ 分散型発電設備(発電設備)
Ｃ 需要家(電力需要がある電力需要家)
Ｓ 電力同時同量システム

Claims (11)

1. 電力系統の配電制御装置と、前記電力系統から電力が供給される電力需要家の各電力負荷量を取得する電力検針手段と、前記電力需要家が所有する発電設備の発電電力量を計測する発電電力量計測手段とを備える電力流通系に用いられる同時同量装置であって、
   前記配電制御装置、前記電力検針手段、および前記発電電力量計測手段から取得される日時、前記電力負荷量、前記発電電力量の各情報、および前記電力需要家が属する前記電力系統におけるコミュニティを含む情報が保存される記憶部と、
   該記憶部に保存した情報、任意の将来の期間、当該将来の期間の天候予測から、当該将来の期間における電力負荷量および発電電力量を予測し、予測した前記将来の期間の電力負荷量および発電電力量から、前記電力需要家の何れかがもつ電力需要と、前記発電設備を所有するとともに当該電力需要家と同一コミュニティに属する前記電力需要家の何れかがもつ供給電力とがマッチングするものを検索し、該検索結果から、前記電力需要をもつ電力需要家と前記供給電力をもつ電力需要家との間の距離を基に、前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを選択するデータ分析処理手段とを
   備え、
   前記データ分析処理手段は、
   前記発電電力量をＰとし、前記電力負荷量をＬとし、Ｘ _１ ：気温、Ｘ _２ ：湿度、Ｘ _３ ：天候（離散型変数）、Ｐ（Ｘ _３ ）：天候の確度 とすると、前記Ｐと前記Ｌを、
   

   

   と表わし、
   Ｘ _３ ：天候（離散型変数）については、晴れ、曇り、雨と場合分けを行い、パラメータであるａ _０Ｘ３ 、ａ _１Ｘ３ 、…、ｂ _０Ｘ３ 、ｂ _１Ｘ３ 、…を長期の実測値より求め、前記発電電力量Ｐ、前記電力負荷量Ｌは、前記２つの式から、天候Ｘ _３ の確度Ｐ（Ｘ _３ ）を乗じることで求める
   ことを特徴とする同時同量装置。
2. 前記データ分析処理手段は、
   前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを、前記融通電力に設定された料金を基に選択する
   ことを特徴とする請求項１記載の同時同量装置。
3. 前記データ分析処理手段は、
   前記電力需要をもつ電力需要家に前記融通電力を供給する際の当該融通電力によるＣＯ_２排出量および／または前記電力系統による電力に対する前記融通電力によるＣＯ_２排出削減量を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載の同時同量装置。
4. 前記算出したＣＯ_２排出量および／または前記ＣＯ_２排出削減量を、前記融通電力が供給される電力需要家に通知する入出力部を備えることを特徴とする請求項３記載の同時同量装置。
5. 前記データ分析処理手段は、
   あらかじめ、前記電力需要をもつ電力需要家の電力不足時に前記供給される融通電力の料金を設定するとともに、前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを決定し、前記電力不足に至った場合、前記電力需要をもつ電力需要家に前記融通電力の供給を行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか一項記載の同時同量装置。
6. 電力系統の配電制御装置と、前記電力系統から電力が供給される電力需要家の各電力負荷量を取得する電力検針手段と、前記電力需要家が所有する発電設備の発電電力量を計測する発電電力量計測手段とを備える電力流通系に用いられる同時同量装置の制御方法であって、
   前記同時同量装置は、記憶部と、データ分析処理手段とを備え、
   前記記憶部は、前記配電制御装置、前記電力検針手段、および前記発電電力量計測手段から取得される日時、前記電力負荷量、前記発電電力量の各情報、および前記電力需要家が属する前記電力系統におけるコミュニティを含む情報が保存され、
   前記データ分析処理手段は、前記記憶部に保存した情報、任意の将来の期間、当該将来の期間の天候予測から、当該将来の期間における電力負荷量および発電電力量を予測し、予測した前記将来の期間の電力負荷量および発電電力量から、前記電力需要家の何れかがもつ電力需要と、前記発電設備を所有するとともに当該電力需要家と同一コミュニティに属する前記電力需要家の何れかがもつ供給電力とがマッチングするものを検索し、該検索結果から、前記電力需要をもつ電力需要家と前記供給電力をもつ電力需要家との間の距離を基に、前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを選択し、
   前記発電電力量をＰとし、前記電力負荷量をＬとし、Ｘ _１ ：気温、Ｘ _２ ：湿度、Ｘ _３ ：天候（離散型変数）、Ｐ（Ｘ _３ ）：天候の確度 とすると、前記Ｐと前記Ｌを、
   

   

   と表わし、
   Ｘ _３ ：天候（離散型変数）については、晴れ、曇り、雨と場合分けを行い、パラメータであるａ _０Ｘ３ 、ａ _１Ｘ３ 、…、ｂ _０Ｘ３ 、ｂ _１Ｘ３ 、…を長期の実測値より求め、前記発電電力量Ｐ、前記電力負荷量Ｌは、前記２つの式から、天候Ｘ _３ の確度Ｐ（Ｘ _３ ）を乗じることで求める
   ことを特徴とする同時同量装置の制御方法。
7. 前記データ分析処理手段は、
   前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを、前記融通電力に設定された料金を基に選択することを特徴とする請求項６記載の同時同量装置の制御方法。
8. 前記データ分析処理手段は、
   前記電力需要をもつ電力需要家に前記融通電力を供給する際の当該融通電力によるＣＯ_２排出量および／または前記電力系統による電力に対する前記融通電力によるＣＯ_２排出削減量を算出することを特徴とする請求項６または請求項７記載の同時同量装置の制御方法。
9. 前記算出したＣＯ_２排出量および／または前記ＣＯ_２排出削減量を、前記融通電力が供給される電力需要家に通知する入出力部を備えることを特徴とする請求項８記載の同時同量装置の制御方法。
10. 前記データ分析処理手段は、
    あらかじめ、前記電力需要をもつ電力需要家の電力不足時に前記供給される融通電力の料金を設定するとともに、前記電力需要をもつ電力需要家と当該電力需要に見合う融通電力を供給する電力需要家との組み合わせを決定し、前記電力不足に至った場合、前記電力需要をもつ電力需要家に前記融通電力の供給を行うことを特徴とする請求項６から請求項９の何れか一項記載の同時同量装置の制御方法。
11. 請求項６から請求項１０の何れか一項記載の同時同量装置の制御方法を、コンピュータで実現するための同時同量装置のプログラム。

Images