JP5973263B2 - 電力管理装置及び電力管理方法 - Google Patents

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Description

本発明は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理装置及び電力管理方法に関する。
近年、環境配慮に対する意識が高まっており、負荷の消費電力量を抑制する技術が提案されている。
ところで、各国の電力事情に大きく左右されるが、例えば、日本においては高圧受電者の総電力料金は、基本料金及び電力量料金によって定められる。基本料金は、過去の所定期間（例えば、３０分）において系統から供給される積算電力量（ピーク電力量）に基づいて定められる。一方で、電力量料金は、計算対象期間における電力使用量に基づいて定められる。従って、積算電力量が所定電力量を超えないように、各負荷の消費電力量を制御することが好ましい。
ここで、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように、消費電力量を抑制すべきことを示す警報をユーザに対して提示する技術が提案されている。具体的には、系統から供給される電力量が単位時間毎に増大する量（以下、単位時間増大量）に基づいて、所定期間の満了時点における積算電力量を予測して、予測された積算電力量が所定電力量を超える場合に、消費電力量を抑制すべきことを示す警報がユーザに対して提示される（例えば、特許文献１）。
特開平１０−１９８８７５号公報
上述した技術において、積算電力量の内訳を取得するために、系統に接続された複数の負荷の消費電力量を取得することが考えられる。積算電力量の内訳を取得することによって、所定期間の満了時点における積算電力量が所定電力量を超えないように負荷を制御することが可能である。
このようなケースでは、複数の負荷の消費電力量を所定周期で取得する必要がある。ここで、所定周期が短いほど、負荷の消費電力量の取得頻度が増大するが、負荷の消費電力量の取得（負荷の消費電力量の測定及び報告）に必要な消費電力が増大する。一方で、所定周期が長いほど、負荷の消費電力量の取得（負荷の消費電力量の測定及び報告）に必要な消費電力が減少するが、負荷の消費電力量の取得頻度が減少する。
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制することを可能とする電力管理装置及び電力管理方法を提供することを目的とする。
第１の特徴に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、前記取得機能を活性化する。
第１の特徴において、前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記所定電力量を下回ると判定された場合に、前記取得機能を非活性化する。
第１の特徴において、前記取得機能の活性化は、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得を開始する動作、或いは、前記系統に接続される負荷の消費電力量を取得する周期を短縮する動作である。
第１の特徴において、前記取得機能の非活性化は、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得を停止する動作、或いは、前記系統に接続される負荷の消費電力量を取得する周期を延長する動作である。
第２の特徴に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記所定期間における所定タイミングよりも後において、前記取得機能を活性化する。
第３の特徴に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される複数の負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記複数の負荷のうち、前記積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、前記取得機能を活性化する。
第４の特徴に係る電力管理方法は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための方法である。電力管理方法は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御ステップを備える。前記制御ステップは、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、前記取得機能を活性化するステップを含む。
第５の特徴に係る電力管理方法は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための方法である。電力管理方法は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御ステップを備える。前記制御ステップは、前記所定期間における所定タイミングよりも後において、前記取得機能を活性化するステップを含む。
第６の特徴に係る電力管理方法は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための方法である。電力管理方法は、前記所定期間において、前記系統に接続される複数の負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御ステップを備える。前記制御ステップは、前記複数の負荷のうち、前記積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、前記取得機能を活性化するステップを含む。
本発明によれば、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制することを可能とする電力管理装置及び電力管理方法を提供することができる。
図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る需要家１０を示す図である。 図３は、第１実施形態の適用シーンを説明するための図である。 図４は、第１実施形態に係るＥＭＳ２００を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る提示情報４００を示す図である。 図６は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフを説明するための図である。 図７は、第１実施形態に係る取得機能の第１制御例の概要を示す図である。 図８は、第１実施形態に係る取得機能の第１制御例のシーケンスを示す図である。 図９は、第１実施形態に係る取得機能の第２制御例の概要を示す図である。 図１０は、第１実施形態に係る取得機能の第２制御例のシーケンスを示す図である。 図１１は、第１実施形態に係る取得機能の第３制御例の概要を示す図である。 図１２は、第１実施形態に係る取得機能の第３制御例のシーケンスを示す図である。
以下において、本発明の実施形態に係る電力管理装置及び電力管理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
［実施形態の概要］
第１に、実施形態に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、前記取得機能を活性化する。
実施形態では、制御部は、所定期間における各時点において、積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、取得機能を活性化する。すなわち、負荷の消費電力量の取得が必要とされるときに、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
第２に、実施形態に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記所定期間における所定タイミングよりも後において、前記取得機能を活性化する。
実施形態では、制御部は、所定期間における所定タイミングよりも後において、取得機能を活性化する。すなわち、負荷の消費電力量の取得が必要とされるときに、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
第３に、実施形態に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間において、前記系統に接続される複数の負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備える。前記制御部は、前記複数の負荷のうち、前記積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、前記取得機能を活性化する。
実施形態では、制御部は、複数の負荷のうち、積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、取得機能を活性化する。すなわち、消費電力が必要とされる負荷についてのみ、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
実施形態において、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量の取得を開始する動作（スリープモードの解除）であってもよい。或いは、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量を取得する周期を短縮する動作であってもよい。また、取得機能の非活性化とは、負荷の消費電力量の取得を停止する動作（スリープモードの開始）であってもよい。或いは、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量を取得する周期を延長する動作であってもよい。
実施形態において、負荷の消費電力量の取得機能は、負荷に接続された機器によって負荷の消費電力量を測定する機能及び負荷に接続された機器から負荷の消費電力量を報告する機能の少なくともいずれか一方である。
［第１実施形態］
（エネルギー管理システム）
以下において、第１実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。
図１に示すように、エネルギー管理システム１００は、需要家１０と、ＣＥＭＳ２０と、変電所３０と、スマートサーバ４０と、発電所５０とを有する。なお、需要家１０、ＣＥＭＳ２０、変電所３０及びスマートサーバ４０は、ネットワーク６０によって接続されている。
需要家１０は、例えば、発電装置及び蓄電装置を有する。発電装置は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。
需要家１０は、コンビニエンスストア又はスーパーマーケットなどの店舗である。需要家１０は、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。
第１実施形態では、複数の需要家１０によって、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂが構成されている。需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂは、例えば、地理的な地域によって分類される。
ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。なお、ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０を管理するため、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されることもある。具体的には、ＣＥＭＳ２０は、停電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を解列する。一方で、ＣＥＭＳ２０は、復電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を連系する。
第１実施形態では、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂが設けられている。ＣＥＭＳ２０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。ＣＥＭＳ２０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。
変電所３０は、複数の需要家１０に対して、配電線３１を介して電力を供給する。具体的には、変電所３０は、発電所５０から供給を受ける電圧を降圧する。
第１実施形態では、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂが設けられている。変電所３０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ａを介して電力を供給する。変電所３０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ｂを介して電力を供給する。
スマートサーバ４０は、複数のＣＥＭＳ２０（ここでは、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂ）を管理する。また、スマートサーバ４０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）を管理する。言い換えると、スマートサーバ４０は、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０を統括的に管理する。スマートサーバ４０は、例えば、需要家群１０Ａに供給すべき電力と需要家群１０Ｂに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。
発電所５０は、火力、風力、水力、原子力などによって発電を行う。発電所５０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）に対して、送電線５１を介して電力を供給する。
ネットワーク６０は、信号線を介して各装置に接続される。ネットワーク６０は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網などである。
（需要家）
以下において、第１実施形態に係る需要家について説明する。図２は、第１実施形態に係る需要家１０の詳細を示す図である。
図２に示すように、需要家１０は、分電盤１１０と、負荷１２０と、ＰＶユニット１３０と、蓄電池ユニット１４０と、燃料電池ユニット１５０と、貯湯ユニット１６０と、ＥＭＳ２００とを有する。
分電盤１１０は、配電線３１（系統）に接続されている。分電盤１１０は、電力線を介して、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０及び燃料電池ユニット１５０に接続されている。
負荷１２０は、電力線を介して供給を受ける電力を消費する装置である。例えば、負荷１２０は、冷蔵庫、冷凍庫、照明、エアコンなどの装置を含む。
ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１と、ＰＣＳ１３２とを有する。ＰＶ１３１は、発電装置の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置である。ＰＶ１３１は、発電されたＤＣ電力を出力する。ＰＶ１３１の発電量は、ＰＶ１３１に照射される日射量に応じて変化する。ＰＣＳ１３２は、ＰＶ１３１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＰＣＳ１３２は、電力線を介してＡＣ電力を分電盤１１０に出力する。
第１実施形態において、ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。
ＰＶユニット１３０は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）法によって制御される。詳細には、ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１の動作点（動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点）を最適化する。
蓄電池ユニット１４０は、蓄電池１４１と、ＰＣＳ１４２とを有する。蓄電池１４１は、電力を蓄積する装置である。ＰＣＳ１４２は、配電線３１（系統）から供給を受けるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。また、ＰＣＳ１４２は、蓄電池１４１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。
燃料電池ユニット１５０は、燃料電池１５１と、ＰＣＳ１５２とを有する。燃料電池１５１は、発電装置の一例であり、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。ＰＣＳ１５２は、燃料電池１５１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。
燃料電池ユニット１５０は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池ユニット１５０は、燃料電池１５１から出力される電力が負荷追従制御の目標電力となるように燃料電池１５１を制御する。
貯湯ユニット１６０は、電力を熱に変換して、熱を蓄積したり、燃料電池ユニット１５０等のコージェネレーション機器が発生する熱を湯として蓄えたりする蓄熱装置の一例である。具体的には、貯湯ユニット１６０は、貯湯槽を有しており、燃料電池１５１の運転（発電）によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯ユニット１６０は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。
ＥＭＳ２００は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。具体的には、ＥＭＳ２００は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０に信号線を介して接続されており、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する。また、ＥＭＳ２００は、負荷１２０の動作モードを制御することによって、負荷１２０の消費電力量を制御する。
また、ＥＭＳ２００は、ネットワーク６０を介して各種サーバと接続される。各種サーバは、例えば、系統から供給を受ける電力の購入単価、系統から供給を受ける電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報（以下、エネルギー料金情報）を格納する。
或いは、各種サーバは、例えば、負荷１２０の消費電力量を予測するための情報（以下、消費エネルギー予測情報）を格納する。消費エネルギー予測情報は、例えば、過去の負荷１２０の消費電力量の実績値に基づいて生成されてもよい。或いは、消費エネルギー予測情報は、負荷１２０の消費電力量のモデルであってもよい。
或いは、各種サーバは、例えば、ＰＶ１３１の発電量を予測するための情報（以下、ＰＶ発電量予測情報）を格納する。ＰＶ発電予測情報は、ＰＶ１３１に照射される日射量の予測値であってもよい。或いは、ＰＶ発電予測情報は、天気予報、季節、日照時間などであってもよい。
（適用シーン）
以下において、第１実施形態の適用シーンについて説明する。図３は、第１実施形態の適用シーンについて説明するための図である。図３では、需要家１０における情報の流れについて主として説明する。
図３に示すように、需要家１０は、系統電力計３１０と、デマンド計測ユニット３２０と、デマンド監視ユニット３３０と、負荷電力計３４０と、スマートセンサ３５０と、ハブ３６０とを有する。上述したように、需要家１０は、ＥＭＳ２００を有する。
系統電力計３１０は、配電線３１（系統）から供給を受ける電力を計測する。具体的には、系統電力計３１０は、分電盤１１０よりも配電線３１（系統）側に設けられており、需要家１０の全体に供給を受ける電力を計測する。
デマンド計測ユニット３２０は、所定期間（例えば、３０分）において、系統電力計３１０で計測された電力を積算する。言い換えると、デマンド計測ユニット３２０は、所定期間の開始から所定期間の満了まで、系統電力計３１０で計測された電力を積算する。すなわち、デマンド計測ユニット３２０は、所定期間毎に積算値（積算電力量）をリセットする。
デマンド監視ユニット３３０は、デマンド計測ユニット３２０から取得する積算値（積算電力量）を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。
或いは、デマンド監視ユニット３３０は、デマンド計測ユニット３２０から取得する積算値（積算電力量）に基づいて、所定期間の満了時点における積算電力量を予測してもよい。このようなケースにおいて、デマンド監視ユニット３３０は、所定期間の満了時点における積算電力量の予測値が所定電力量を超える場合に、積算電力量の予測値が所定電力量を超える旨を示す情報をＥＭＳ２００に送信することが好ましい。
負荷電力計３４０は、各負荷１２０に併設されており、各負荷１２０によって消費される電力を計測する。第１実施形態では、負荷電力計３４０として、第２電力計３４０Ａ１〜３４０Ａｎ及び第２電力系３４０Ｂ１〜３４０Ｂｎが設けられる。第２電力計３４０Ａ１〜３４０Ａｎは、分電盤１１０のブレーカＡの配下に設けられる電力線Ａに接続されており、第２電力系３４０Ｂ１〜３４０Ｂｎは、分電盤１１０のブレーカＢの配下に設けられる電力線Ｂに接続される。
スマートセンサ３５０は、スマートセンサ３５０の配下に設けられる負荷電力計３４０によって計測される電力を収集する。第１実施形態では、スマートセンサ３５０として、スマートセンサ３５０Ａ及びスマートセンサ３５０Ｂが設けられる。スマートセンサ３５０Ａは、第２電力計３４０Ａ１〜３４０Ａｎによって計測される電力を収集する。スマートセンサ３５０Ｂは、第２電力計３４０Ｂ１〜３４０Ｂｎによって計測される電力を収集する。
スマートセンサ３５０は、各負荷電力計３４０の識別子とともに、各負荷電力計３４０によって計測される電力を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。或いは、スマートセンサ３５０は、負荷電力計３４０によって計測される電力の集計値を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。
ハブ３６０は、ＥＭＳ２００、デマンド監視ユニット３３０及びスマートセンサ３５０に信号線を介して接続される。ハブ３６０は、デマンド監視ユニット３３０及びスマートセンサ３５０から出力される情報をＥＭＳ２００に中継する。
（ＥＭＳの構成）
以下において、第１実施形態のＥＭＳについて説明する。図４は、第１実施形態のＥＭＳ２００を示すブロック図である。
図４に示すように、ＥＭＳ２００は、受信部２１０と、送信部２２０と、制御部２３０と、提示部２４０とを有する。
受信部２１０は、信号線を介して接続された装置から各種信号を受信する。例えば、受信部２１０は、積算電力量を示す情報をデマンド監視ユニット３３０から受信する。受信部２１０は、各負荷電力計３４０の識別子とともに、各負荷電力計３４０によって計測される電力を示す情報をスマートセンサ３５０から受信する。或いは、受信部２１０は、スマートセンサ３５０によって集計された電力を示す情報をスマートセンサ３５０から受信してもよい。
第１実施形態において、受信部２１０は、ＰＶ１３１の発電量を示す情報をＰＶユニット１３０から受信してもよい。受信部２１０は、蓄電池１４１の蓄電量を示す情報を蓄電池ユニット１４０から受信してもよい。受信部２１０は、燃料電池１５１の発電量を示す情報を燃料電池ユニット１５０から受信してもよい。受信部２１０は、貯湯ユニット１６０の貯湯量を示す情報を貯湯ユニット１６０から受信してもよい。
第１実施形態において、受信部２１０は、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報を、ネットワーク６０を介して各種サーバから受信してもよい。但し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報は、予めＥＭＳ２００に記憶されていてもよい。
送信部２２０は、信号線を介して接続された装置に各種信号を送信する。例えば、送信部２２０は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御するための信号を各装置に送信する。送信部２２０は、負荷１２０を制御するための制御信号を負荷１２０に送信する。
制御部２３０は、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する。
第１実施形態において、制御部２３０は、負荷の消費電力量を含む負荷のリストを生成する。負荷のリストは、定常的に提示されるリストであってもよく、積算電力量の予測値が所定電力量を超えるときに提示されるリストであってもよい。
具体的には、制御部２３０は、各負荷電力計３４０によって計測される電力に基づいて、負荷のリストを生成する。負荷のリストは、例えば、負荷の名称、負荷の消費電力量を少なくとも含む。負荷のリストは、これらの情報に加えて、消費電力量の変動量を含んでもよい。
第１実施形態において、制御部２３０は、所定期間において、系統に接続される負荷の消費電力量の取得機能を制御する。詳細には、制御部２３０は、負荷に接続された機器（負荷電力計３４０又はスマートセンサ３５０）を制御することによって、負荷の消費電力量の取得機能を制御する。以下においては、負荷に接続された機器が負荷電力計３４０であるものとして説明を続ける。
ここで、負荷の消費電力量の取得機能は、負荷電力計３４０によって負荷の消費電力量を測定する機能及び負荷電力計３４０から負荷の消費電力量を報告する機能の少なくともいずれか一方である。
第１に、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、負荷の消費電力量の取得機能を活性化する。一方で、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が所定電力量を下回ると判定された場合に、負荷の消費電力量の取得機能を非活性化する。
第２に、制御部２３０は、所定期間における所定タイミングよりも後において、取得機能を活性化する。所定タイミングは、所定期間の１／２のタイミングであってもよく、所定期間の１／３のタイミングであってもよい。
ここで、制御部２３０は、所定期間の残り時間に応じて、負荷の消費電力量の取得機能を活性化の度合いを変更してもよい。具体的には、制御部２３０は、所定期間の残り時間が短いほど、負荷の消費電力量の取得機能を活性化の度合いを強める。すなわち、制御部２３０は、所定期間の残り時間が短いほど、消費電力の取得周期を短縮する。
第３に、制御部２３０は、複数の負荷のうち、積算電力量に占める割合が所定割合を超える消費電力量を有する負荷について、負荷の消費電力量の取得機能を活性化する。
ここで、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量の取得を開始する動作（スリープモードの解除）であってもよい。或いは、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量を取得する周期を短縮する動作であってもよい。また、取得機能の非活性化とは、負荷の消費電力量の取得を停止する動作（スリープモードの開始）であってもよい。或いは、取得機能の活性化とは、負荷の消費電力量を取得する周期を延長する動作であってもよい。
提示部２４０は、ユーザに対して、各種情報を提示する。具体的には、提示部２４０は、各情報を表示するディスプレイである。但し、提示部２４０は、各情報を音で出力するスピーカであってもよい。
ここで、提示部２４０は、リストを提示するとき、負荷１２０の消費電力量を取得するアプリケーション又はブラウザにてリストを提示してもよい。
第１実施形態において、提示部２４０は、例えば、図５に示す提示情報４００を表示する。提示情報４００は、日時情報４１０、状態概要情報４２０、状態詳細情報４３０、状態凡例情報４４０、リンク情報４５０、変動設備リスト４６０、省エネ行動リスト４７０を含む。
日時情報４１０は、現在の日時を示す情報である。
状態概要情報４２０は、現在の所定期間において系統から供給を受ける電力の状態の概要を示す情報である。状態概要情報４２０は、例えば、４段階（余裕、注意、警告、危険）で表される。
状態詳細情報４３０は、現在の所定期間において系統から供給を受ける電力の状態の詳細を示す情報である。状態詳細情報４３０は、例えば、目標デマンド値、予測デマンド値、超過電力を含む。目標デマンド値は、所定期間において系統から供給を受ける電力の目標値である。予測デマンド値は、上述したデマンド監視ユニット３３０によって予測される積算電力量の予測値である。超過電力は、予測デマンド値が目標デマンド値を超える電力量である。デマンド値の単位は、ｋＷ／ｈである。
状態凡例情報４４０は、状態概要情報４２０の凡例を示す情報である。状態凡例情報４４０は、例えば、各段階（余裕、注意、警告、危険）の閾値、各段階を表現する色などを含む。
リンク情報４５０は、提示情報４００から切り替え可能な各種情報（デマンド監視グラフ、デマンド記録／日、デマンド記録／月、設備電力見える化ＴＯＰ）を示す情報である。”デマンド監視グラフ”は、例えば、後述する図６に示すグラフである。”デマンド記録／日”及び”デマンド記録／月”は、過去の履歴の集計結果である。”設備電力見える化ＴＯＰ”は、提示情報４００によって提示可能な情報の最上位階層に対応するトップページである。リンク情報４５０の選択（クリック）によって、提示部２４０によって提示される情報は、選択された情報に切り替えられる。
変動設備リスト４６０は、定常的に提示される負荷のリストである。変動設備リスト４６０は、例えば、負荷の名称、負荷の消費電力量を含む。
ここで、変動設備リスト４６０は、消費電力が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。
省エネ行動リスト４７０は、積算電力量の予測値が所定電力量を超えるときに提示されるリストである。省エネ行動リスト４７０は、消費電力量を抑制すべき負荷のリストを示す警報の一例である。
第１実施形態において、省エネ行動リスト４７０は、第１態様又は第２態様で提示される。上述したように、第１態様は、負荷電力計３４０によって取得された電力の実績値が大きい順に負荷のリストが提示される態様である。第２態様は、負荷電力計３４０によって取得された電力の変動量が大きい順に負荷のリストが提示される態様である。
ここで、省エネ行動リスト４７０が第１態様で提示される場合には、省エネ行動リスト４７０は、消費電力が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。一方で、省エネ行動リスト４７０が第２態様で提示される場合には、省エネ行動リスト４７０は、系統に接続された負荷のうち、消費電力量の増大量が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。
(デマンド監視グラフ)
以下において、第１実施形態に係るデマンド監視グラフについて説明する。図６は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフを説明するための図である。
図６に示すように、デマンド監視グラフは、所定期間（例えば、３０分）に含まれる現在の日時において、系統から供給を受ける電力の積算値（積算電力量）を含む。詳細には、積算電力量の実績値が実線で示されており、積算電力量の予測値が点線で示されている。
第１に、デマンド監視グラフは、所定電力として、限界電力量を含む。デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点において積算電力量が限界電力量となるための限界電力量標準線を含んでもよい。図６に示すように、限界電力量標準線は、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定される閾値の推移を示すラインである。
第２に、デマンド監視フラグは、所定電力として、目標電力量を含む。目標電力量は、所定期間の満了時点において限界電力量を超えないように定められる目標値である。デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量となるための目標電力量標準線を含んでもよい。図６に示すように、目標電力量標準線は、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定される閾値の推移を示すラインである。
このようなケースにおいて、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が限界電力量標準線を超える場合に、ユーザに対して警報（第１警報）を出力することが好ましい。同様に、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が目標電力量標準線を超える場合に、ユーザに対して警報（第２警報）を出力することが好ましい。
第１警報は、第２警報とは異なることが好ましい。具体的には、第１警報は、第２警報よりも緊急度が高い警報であり、第２警報よりも目立つことが好ましい。例えば、警報として警報音を出力する場合には、第１警報の警報音は、第２警報の警報音よりも大きい。或いは、第１警報としてランプを点灯又は点滅する場合には、第１警報は、赤色のランプの点灯又は点滅であり、第２警報は、黄色のランプの点灯又は点滅である。或いは、警報としてランプを点滅する場合には、第１警報のランプの点滅間隔は、第２警報のランプの点滅間隔よりも短い。
ここで、デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点における積算電力量の予測値（予測デマンド値）を含んでもよい。このような場合に、制御部２３０は、積算電力量の予測値（予測デマンド値）が目標電力量（或いは、限界電力量）を超える場合に、ユーザに対して警報を出力してもよい。
（取得機能の第１制御例）
以下において、第１実施形態に係る取得機能の第１制御例について説明する。図７は、第１実施形態に係る取得機能の第１制御例の概要を示す図である。図８は、第１実施形態に係る取得機能の第１制御例のシーケンスを示す図である。
図７に示すように、制御部２３０は、積算電力量が目標電力量標準線を越えるタイミングＴ１において、負荷の消費電力量の取得機能を活性化する。一方で、制御部２３０は、積算電力量が目標電力量標準線を下回るタイミングＴ２において、負荷の消費電力量の取得機能を非活性化する。
図８に示すように、ステップ１０において、ＥＭＳ２００は、デマンド監視ユニット３３０から積算電力量（デマンド値）を周期的に受信する。
ステップ２０において、ＥＭＳ２００は、複数の負荷電力計３４０のそれぞれから負荷の消費電力量を周期的に受信する。
ステップ３０において、ＥＭＳ２００は、積算電力量が目標電力量を上回ったと判断する。
ステップ４０において、ＥＭＳ２００は、複数の負荷電力計３４０のそれぞれに対して、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の変更を指示する。ここでは、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の短縮を指示することに留意すべきである。
これによって、ステップ２０Ａに示すように、消費電力量の報告間隔は、間隔Ｔ１から間隔Ｔ２に短縮される。
図８に示すケースでは、積算電力量が目標電力量を上回ったと判断されたケースが例示されているが、ＥＭＳ２００は、積算電力量が目標電力量を下回ったと判断された場合に、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の延長を指示してもよい。
ここでは、取得機能の活性化として、測定間隔及び報告間隔の短縮が例示されているに過ぎないことに留意すべきである。
（取得機能の第２制御例）
以下において、第１実施形態に係る取得機能の第２制御例について説明する。図９は、第１実施形態に係る取得機能の第２制御例の概要を示す図である。図１０は、第１実施形態に係る取得機能の第２制御例のシーケンスを示す図である。
図９に示すように、制御部２３０は、所定期間の残り時間に応じて、負荷の消費電力量の取得機能を活性化の度合いを変更する。
図１０に示すように、ステップ１０において、ＥＭＳ２００は、デマンド監視ユニット３３０から積算電力量（デマンド値）を周期的に受信する。
ステップ２０において、ＥＭＳ２００は、複数の負荷電力計３４０のそれぞれから負荷の消費電力量を周期的に受信する。
ステップ３０Ａにおいて、ＥＭＳ２００は、所定期間の残り時間が１５分であると判断する。
ステップ４０において、ＥＭＳ２００は、複数の負荷電力計３４０のそれぞれに対して、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の変更を指示する。ここでは、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の短縮を指示することに留意すべきである。
これによって、ステップ２０Ａに示すように、消費電力量の報告間隔は、間隔Ｔ１から間隔Ｔ２に短縮される。
図１０に示すケースでは、ステップ３０Ｂにおいて、ＥＭＳ２００は、所定期間の残り時間が１０分であると判断する。ここで、ＥＭＳ２００は、測定間隔及び報告間隔の変更を改めて指示していないが、ステップ２０Ｂに示すように、消費電力量の報告間隔は、間隔Ｔ２から間隔Ｔ３に短縮される。すなわち、各負荷電力計３４０は、ステップ４０の指示に応じて、消費電力量の報告間隔を自律的に短縮してもよい。但し、実施形態は、これに限定されるものではなく、ＥＭＳ２００は、測定間隔及び報告間隔の変更を改めて指示してもよい。
図１０に示すケースでは省略されているが、所定期間の残り時間が５分であると判定された場合に、消費電力量の報告間隔が間隔Ｔ３よりも短い間隔に短縮されてもよい。
（取得機能の第３制御例）
以下において、第１実施形態に係る取得機能の第３制御例について説明する。図１１は、第１実施形態に係る取得機能の第３制御例の概要を示す図である。図１２は、第１実施形態に係る取得機能の第３制御例のシーケンスを示す図である。
図１１に示すように、制御部２３０は、複数の負荷のうち、積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、負荷の消費電力量の取得機能を活性化する。
図１２に示すように、ステップ１０において、ＥＭＳ２００は、デマンド監視ユニット３３０から積算電力量（デマンド値）を周期的に受信する。
ステップ２０において、ＥＭＳ２００は、複数の負荷電力計３４０のそれぞれから負荷の消費電力量を周期的に受信する。
ステップ３０において、ＥＭＳ２００は、負荷電力計３４０Ａに接続された負荷（例えば、エアコン）の消費電力量が積算電力量に占める割合が所定割合を超えたと判断する。
ステップ４０において、ＥＭＳ２００は、負荷電力計３４０Ａに対して、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の変更を指示する。ここでは、負荷の消費電力の測定間隔及び消費電力の報告間隔の短縮を指示することに留意すべきである。
これによって、ステップ２０Ａに示すように、消費電力量の報告間隔は、間隔Ｔ１から間隔Ｔ２に短縮される。
図１２に示すケースでは特に触れていないが、ＥＭＳ２００は、負荷電力計３４０Ａに接続された負荷（例えば、エアコン）の消費電力量が積算電力量に占める割合が所定割合を下回った場合に、消費電力量の測定間隔及び報告間隔を延長してもよい。
取得機能の第１制御例〜第３制御例では、取得機能の活性化として、消費電力量の測定間隔及び報告間隔の短縮を例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。取得機能の活性化は、消費電力量の測定開始及び消費電力の報告開始であってもよい。
以上説明したように、実施形態では、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、取得機能を活性化する。すなわち、負荷の消費電力量の取得が必要とされるときに、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
実施形態では、制御部２３０は、所定期間における所定タイミングよりも後において、取得機能を活性化する。すなわち、負荷の消費電力量の取得が必要とされるときに、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
実施形態では、制御部２３０は、複数の負荷のうち、積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、取得機能を活性化する。すなわち、消費電力が必要とされる負荷についてのみ、取得機能が活性化される。従って、負荷の消費電力量を適切に取得しながら、負荷の消費電力量の取得に必要な消費電力量を抑制する。
［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
実施形態において、電力管理装置は、ＥＭＳ２００である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。電力管理装置は、デマンド監視ユニット３３０によって構成されてもよい。或いは、電力管理装置は、ＣＥＭＳ２０に設けられていてもよく、スマートサーバ４０に設けられていてもよい。或いは、電力管理装置は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＳＥＭＳ（Ｓｔｏｒｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよい。
実施形態では特に触れていないが、負荷電力計３４０は、電流センサ等であってもよい。
実施形態では、需要家１０は、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を有する。しかしながら、需要家１０は、少なくとも、負荷１２０を有していればよい。
実施形態では特に触れていないが、提示情報４００は、ＰＶ発電予測情報を含んでもよい。或いは、提示情報４００は、燃料電池１５１の発電余力を示す情報を含んでもよい。或いは、提示情報４００は、燃料電池１５１の蓄電残量を含んでもよい。
実施形態では特に触れていないが、ＥＭＳ２００は、所定期間の満了時点における積算電力量が所定電力量を超えないように、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御することが好ましい。
実施形態では特に触れていないが、取得機能の活性化において、消費電力の報告周期を変えずに、消費電力量の測定周期のみが短縮されてもよい。同様に、取得機能の非活性化において、消費電力の報告周期を変えずに、消費電力量の測定周期のみが延長されてもよい。
実施形態では特に触れていないが、基本料金は、例えば、過去の所定期間（例えば、３０分）における電力量に基づいて定められる。すなわち、系統電力計３１０により、３０分間の電力量（使用電力量）を計測する。そして、当該３０分間における平均使用電力（kW）を算出する。この平均使用電力が３０分デマンド値と呼ばれる。そして、1ヶ月の中で最大の３０分デマンド値を、その月の最大需要電力（最大デマンド値）と呼ぶ。そして、その月の最大デマンド値、あるいは過去１年の間における最大デマンド値の中で最も大きい値が基本料金の計算に使用されることとなる。つまり、１ヶ月あるいは１年間のうち、一度でも大きなデマンド値が生じると、翌月あるいは翌１年間にわたり、そのデマンド値を用いた基本料金が適用されることとなる。このようにして基本料金は定められる。
１０…需要家、２０…ＣＥＭＳ、３０…変電所、３１…配電線、４０…スマートサーバ、５０…発電所、５１…送電線、６０…ネットワーク、１００…エネルギー管理システム、１１０…分電盤、１２０…負荷、１３０…ＰＶユニット、１３１…ＰＶ、１３２…ＰＣＳ、１４０…蓄電池ユニット、１４１…蓄電池、１４２…ＰＣＳ、１５０…燃料電池ユニット、１５１…燃料電池、１５２…ＰＣＳ、１６０…貯湯ユニット、２００…ＥＭＳ、２１０…受信部、２２０…送信部、２３０…制御部、２４０…提示部、３１０…系統電力計、３２０…デマンド計測ユニット、３３０…デマンド監視ユニット、３４０…負荷電力計、３５０…スマートセンサ、３６０…ハブ、４００…提示情報、４１０…日時情報、４２０…状態概要情報、４３０…状態詳細情報、４４０…状態凡例情報、４５０…リンク情報、４６０…変動設備リスト、４７０…省エネ行動リスト

Claims (9)

  1. 系統から供給される電力を計測する系統電力計によって計測される値を所定期間において積算した値である積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理装置であって、
    前記系統に接続される負荷によって消費される電力を計測する負荷電力計によって計測される値である消費電力量を取得する取得部と、
    前記消費電力量の取得機能を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、前記取得機能を活性化することを特徴とする電力管理装置。
  2. 前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記所定電力量を下回ると判定された場合に、前記取得機能を非活性化することを特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
  3. 前記取得機能の活性化は、前記消費電力量の取得を開始する動作、或いは、前記消費電力量を取得する周期を短縮する動作であることを特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
  4. 前記取得機能の非活性化は、前記消費電力量の取得を停止する動作、或いは、前記消費電力量を取得する周期を延長する動作であることを特徴とする請求項２に記載の電力管理装置。
  5. 系統から供給される電力を計測する系統電力計によって計測される値を所定期間において積算した値である積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理装置であって、
    前記系統に接続される負荷によって消費される電力を計測する負荷電力計によって計測される値である消費電力量を取得する取得部と、
    前記消費電力量の取得機能を制御する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記所定期間における所定タイミングよりも後において、前記取得機能を活性化することを特徴とする電力管理装置。
  6. 所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理装置であって、
    前記所定期間において、前記系統に接続される複数の負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御部を備え、
    前記制御部は、前記複数の負荷のうち、前記積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、前記取得機能を活性化することを特徴とする電力管理装置。
  7. 系統から供給される電力を計測する系統電力計によって計測される値を所定期間において積算した値である積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理方法であって、
    前記系統に接続される負荷によって消費される電力を計測する負荷電力計によって計測される値である消費電力量を取得するステップＡと、
    前記消費電力量の取得機能を制御するステップＢとを備え、
    前記ステップＢは、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が所定電力量を超えると判定された場合に、前記取得機能を活性化するステップを含むことを特徴とする電力管理方法。
  8. 系統から供給される電力を計測する系統電力計によって計測される値を所定期間において積算した値である積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理方法であって、
    前記系統に接続される負荷によって消費される電力を計測する負荷電力計によって計測される値である消費電力量を取得するステップＡと、
    前記消費電力量の取得機能を制御するステップＢとを備え、
    前記ステップＢは、前記所定期間における所定タイミングよりも後において、前記取得機能を活性化するステップを含むことを特徴とする電力管理方法。
  9. 所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための電力管理方法であって、
    前記所定期間において、前記系統に接続される複数の負荷の消費電力量の取得機能を制御する制御ステップを備え、
    前記制御ステップは、前記複数の負荷のうち、前記積算電力量に占める割合が所定割合を超えた消費電力量を有する負荷について、前記取得機能を活性化するステップを含むことを特徴とする電力管理方法。
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