JP6167716B2 - デマンドレスポンス応答システム - Google Patents

Description

本発明は、電力を消費する複数の需要家と、これらを管理する管理本部とでデマンドレスポンスに応答するデマンドレスポンス応答システムに関する。

猛暑や酷寒等の気象条件による需要拡大や、発電設備の停止等による供給減少等により、電力需要が逼迫した場合の需要側の対策方法として、電力の使用抑制を促してピーク時の電力消費を抑え、電力の安定供給を図ろうとする取組みであるデマンドレスポンスがある。

デマンドレスポンスには、電力料金を上げてピーク時の需要を分散させるダイナミックプライシングや、需要削減に対するポイントを付与するインセンティブベース等がある。例えば、特許文献１、２には、このようなデマンドレスポンスに対応したシステムが提案されている。

特開２０１１−３６０８４号公報 特開２０１３−３１３５５号公報

ところで、店舗等の事業者での空調機器等の設定温度は、アルバイトを含めた各店員が操作できるようになっている場合がある。このため、コンビニエンスストアやスーパーマーケットのようなチェーン店の場合であっても、快適性に対する個人差から店舗毎に設定温度が異なることが通常である。チェーン店において、電力料金は、フランチャイズ契約の状況によっては店舗のオーナーが負担する場合があり、本部（フランチャイザー）としては、電力削減を要求することはできるが、強要することは難しい。一方、いわゆる省エネ法のように、チェーン店全体で電力の削減義務を生じさせるものもあり、本部が各店舗のオーナーに省エネ要求を出す必要が生じることもある。

この場合、空調機器等の設定温度に関し、普段から自助努力によって省エネを推進している店舗は、省エネ法の観点からはすでに努力済みということになるが、その反面、デマンドレスポンスのように突発的な電力削減要求に満足に答えることは難しい。その結果、チェーン店全体としてデマンドレスポンスに参加している場合には、普段から省エネを推進している店舗がマイナス効果となってしまう可能性がある。すなわち、デマンドレスポンスは、本来、電力逼迫等の緊急時に行われるものであり、ある程度の犠牲、例えば、快適性の逸脱等を見込んだものではある。しかしながら、もともと限界まで省エネを行っている店舗、例えば、夏期に冷房設定温度を上限近くまで上げている店舗に対し、さらに設定温度を上げるような制御をかけてしまうと、商品にダメージが及ぶ恐れもある。

このような問題に関し、上記特許文献１、２には、デマンドレスポンスに対応したシステムが開示されているが、このシステムは１つの需要家を対象としたシステムとなっており、チェーン店等への適用が難しい。すなわち、チェーン店等の場合には、電力を消費する複数の店舗（需要家）がこれらを管理する本部と協働してデマンドレスポンスに応答することで、各店舗の状況に応じた最適な応答が可能となり、これによりチェーン店全体として適正に地域節電に協力することができる。

本発明は、上記従来技術の課題を考慮してなされたものであり、複数の需要家が一体となってデマンドレスポンスに応答し、消費電力を削減することができるデマンドレスポンス応答システムを提供することを目的とする。

本発明に係るデマンドレスポンス応答システムは、電力を消費する複数の需要家と、該複数の需要家を通信ネットワークを介して管理する管理本部とでデマンドレスポンスに応答するデマンドレスポンス応答システムであって、前記管理本部は、前記複数の需要家の消費電力関連情報を管理する管理装置と、各需要家の消費電力関連情報、及び、電力供給側からのデマンドレスポンス情報を受信する本部側受信装置と、前記本部側受信装置で受信した各需要家の消費電力関連情報、及び、デマンドレスポンス情報に基づき、前記複数の需要家全体として前記デマンドレスポンス情報に応答するための各需要家の推奨制御量を演算する演算装置と、前記演算装置による演算結果を表示する本部側出力装置と、前記演算装置による演算結果を各需要家に送信する本部側送信装置とを備え、前記需要家は、前記消費電力関連情報を前記本部側受信装置に送信する需要家側送信装置と、前記演算結果を受信する需要家側受信装置と、前記需要家側受信装置で受信した演算結果に基づき、当該需要家での消費電力量を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。

このような構成によれば、例えば、チェーン店全体としてデマンドレスポンスに参加する場合に、既に最大限の省エネ努力をしている店舗（需要家）への過度な負担を減らしつつ、複数の店舗で一体となってデマンドレスポンスに適切に応答して消費電力を削減し、地域節電に協力することができる。すなわち、例えば、既に最大限の省エネ努力をしている需要家では、管理本部から送信された推奨制御量で空調機器等を制御することで、さらに適切な節電を行うことができる。また、例えば、現状では十分な省エネ努力をしているとは言えない需要家では、管理本部から送信された推奨制御量で空調機器等を制御し、或いは他の需要家の設定値で制御することにより、十分な節電を行うことができる。

前記需要家は、当該需要家自身の前記消費電力関連情報に関する設定値、及び、他の需要家の前記消費電力関連情報に関する設定値を、前記演算結果と共に表示可能な需要家側出力装置を備え、さらに、前記演算結果又は前記他の需要家の設定値を、当該需要家自身の設定値として設定する設定手段を備えると、各需要家でのデマンドレスポンスへの応答をより容易に行うことができ、簡単な操作で最適な節電を行うことが可能となる。

前記設定手段は、前記設定値を設定する操作が一定時間行われない場合には、前記演算結果を当該需要家自身の設定値として自動的に設定する構成としてもよい。そうすると、各需要家でデマンドレスポンス情報を受信した際、この受信の確認が遅れた場合であっても、所定時間後にデマンドレスポンスに適切に応答することができる。

前記設定手段は、前記他の需要家の設定値又は前記演算結果を当該需要家自身の設定値として、該他の需要家の設定値又は該演算結果を受信した時点で自動的に設定する自動設定手段を有するものとしてもよい。そうすると、各需要家でデマンドレスポンス情報を受信した際、迅速にデマンドレスポンスに適切に応答することができる。

前記複数の需要家は、前記管理本部によって管理されるチェーン店の各店舗であると、チェーン店全体として適切にデマンドレスポンスに応答することができる。

本発明によれば、例えば、チェーン店全体としてデマンドレスポンスに参加する場合に、既に最大限の省エネ努力をしている店舗への過度な負担を減らしつつ、複数の店舗で一体となってデマンドレスポンスに適切に応答して消費電力を削減し、地域節電に協力することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るデマンドレスポンス応答システムの構成を示すブロック図である。 図２は、店舗の出力装置の表示例を示す図である。

以下、本発明に係るデマンドレスポンス応答システムについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るデマンドレスポンス応答システム１０の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るデマンドレスポンス応答システム１０は、電力事業者１２から通信ネットワーク１４を介して通知されるデマンドレスポンス情報に対し、複数の店舗１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、これを管理する本部１８とが協働して応答することで、地域節電に協力するシステムである。本実施形態では、本部１８によって管理される複数（図１では３つ）の店舗１６ａ〜１６ｃを備えたチェーン店方式の店舗（例えば、コンビニエンスストア）に本発明を適用した構成を例示するが、本発明は、複数の工場を本部で管理可能な事業所や管理室で各住居を管理可能な集合住宅等、複数の需要家を本部によって管理することができれば、店舗以外にも適用可能である。

通常、デマンドレスポンスは、電力供給側となる電力事業者１２等が、対象地域の電力の総需要量とその日の発電能力から求めるものである。求められた情報（デマンドレスポンス情報、消費電力削減要求）は、電力事業者１２から電力を消費する事業者や個人等の需要家等（本実施形態では、本部１８）へと通知される。

図１に示すように、デマンドレスポンス応答システム１０（以下、単に「応答システム１０」ともいう）は、複数の店舗１６ａ〜１６ｃと、これらを通信ネットワーク１４を介して管理する本部（管理本部）１８とを備える。

先ず、店舗１６ａには、通信装置２０と、出力装置２２と、制御装置２４とが備えられている。なお、本実施形態の場合、他の店舗１６ｂ，１６ｃは、店舗１６ａと同一の構成を備えるものとし、以下では店舗１６ａについて代表的に説明し、店舗１６ｂ，１６ｃについての具体的な説明は省略する。

通信装置（需要家側送信装置、需要家側受信装置）２０は、通信ネットワーク１４に接続され、該通信ネットワーク１４を介して当該店舗１６ａの各種情報を本部１８に送信し、本部１８からデマンドレスポンスに関する情報（後述する推奨設定値）を受信する送受信装置である。店舗１６ａから本部１８に送信される情報としては、制御状態及び環境状態に関する情報（消費電力関連情報）がある。消費電力関連情報のうち、制御状態に関する情報は、当該店舗１６ａに設置された空調機器２６及びショーケース２７の設定温度、照明機器２８の照度等がある。環境状態に関する情報は、当該店舗１６ａの店内温度、店外温度（外気温）、ショーケース２７の庫内温度等がある。

出力装置（需要家側出力装置）２２は、本部１８から送信されたデマンドレスポンスに応答するための空調機器２６やショーケース２７等の推奨設定値と、他の店舗１６ｂ，１６ｃでの制御状態及び環境状態とを表示するディスプレイ手段を備える。

制御装置２４は、空調機器２６及びショーケース２７の設定温度や照明機器２８の照度等を制御するものであり、図示しない入力手段によって設定された設定値に基づき、空調機器２６、ショーケース２７、照明機器２８等を制御する。

これら通信装置２０、出力装置２２、及び制御装置２４は、例えば、パーソナルコンピュータによって構成され、ディスプレイ手段である出力装置２２での表示に基づき、図示しないキーボードやマウス等の入力手段により、各種の入力設定を行うことができる。

次に、本部１８には、通信装置３０と、管理装置３２と、演算装置３４と、出力装置３６とを備えられる。

通信装置（本部側送信装置、本部側受信装置）３０は、通信ネットワーク１４に接続され、該通信ネットワーク１４を介して電力事業者１２からのデマンドレスポンス情報を受信し、各店舗１６ａ〜１６ｃとの間で各種情報の送受信を行う送受信装置である。各店舗１６ａ〜１６ｃから取得する情報としては、上記した消費電力関連情報（制御状態及び環境状態に関する情報）がある。各店舗１６ａ〜１６ｃに送信する情報としては、演算装置３４での演算結果、すなわちデマンドレスポンスに応答するための空調機器２６やショーケース２７等の推奨設定値がある。

管理装置３２は、通信装置３０によって取得したデマンドレスポンス情報と、消費電力関連情報とを蓄積し、管理する。

演算装置３４は、管理装置３２に蓄積された各情報に基づき、各店舗１６ａ〜１６ｃで電力事業者１２からのデマンドレスポンス情報に応答するための空調機器２６やショーケース２７、照明機器２８等の推奨設定値（推奨制御量、推奨値）を演算する。

出力装置（本部側出力装置）３６は、演算装置３４での演算結果を表示するディスプレイ手段を備える。

これら通信装置３０、管理装置３２、演算装置３４、及び出力装置３６は、例えば、パーソナルコンピュータによって構成され、ディスプレイ手段である出力装置３６での表示に基づき、図示しないキーボードやマウス等の入力手段により、各種の入力設定を行うことができる。

次に、以上のように構成された応答システム１０でのデマンドレスポンスへの応答方法の一例について説明する。

先ず、本部１８では、通信装置３０により、通信ネットワーク１４を介して電力事業者１２からのデマンドレスポンス情報を受信すると共に、各店舗１６ａ〜１６ｃの消費電力関連情報（制御状態及び環境状態に関する情報）を取得する。

通信装置３０で取得したデマンドレスポンス情報及び消費電力関連情報は、管理装置３２に蓄積され、これらの情報を基に演算装置３４は、各店舗１６ａ〜１６ｃでの当該デマンドレスポンス情報に応答するための空調機器２６、ショーケース２７、及び照明機器２８の推奨設定値を演算する。

演算装置３４での演算は、先ず、消費電力関連情報のうち、環境状態に関する情報から、各店舗１６ａ〜１６ｃにおける店内温度やショーケース２７の庫内温度の状況を判定する。例えば、店内温度は、夏期は、各店舗１６ａ〜１６ｃのうち最も温度が高い店舗を基準とし、冬期は、最も温度が低い店舗を基準とする。また、庫内温度は、各店舗１６ａ〜１６ｃのうち最も温度が高い店舗を基準とする。次に、求めた基準温度（基準店内温度、基準庫内温度）と各店舗１６ａ〜１６ｃの温度（店内温度、庫内温度）との差分から、各店舗１６ａ〜１６ｃの推奨設定値を計算する。

なお、空調機器２６の設定温度と実際の店内温度とは一致しないことが多いため、例えば夏期であれば店内温度が上昇しすぎないように設定温度の制御量に一定の制限（上限や下限）を設けることが好ましい。また、設定温度は、整数値であることが多いため、推奨設定値の演算では小数点の処理が必要となるが、四捨五入や切り上げでは変化量が過多となりかねないため、安全性を考慮して切り捨てとした方が好ましいが、四捨五入や切り上げ、切り捨てを選択する方式としても勿論よい。

演算装置３４での演算結果（推奨設定値）は、出力装置３６に表示されると共に、通信装置３０から通信ネットワーク１４を介して各店舗１６ａ〜１６ｃに送信される。

次に、各店舗１６ａ〜１６ｃでは、通信装置２０によって自店舗を含めた他店舗の演算結果を受信し、さらに他店舗の消費電力関連情報も受信し、これらを出力装置２２に表示する。

図２に、店舗１６ａを自店舗とした場合の出力装置２２の表示例を示す。

図２に示す例では、出力装置２２はテーブル方式で各情報を表示するものであり、一番上の行４０に演算装置３４による演算結果として、自店舗１６ａの推奨設定値（設定内容）を表示し、それ以外の行４１〜４３には、自店舗１６ａを含めた他店舗１６ｂ，１６ｃの情報を表示している。図２では、行４１に自店舗１６ａの消費電力関連情報（制御状態及び環境状態に関する情報）が表示され、行４２，４３に他店舗１６ｂ，１６ｃの消費電力関連情報が表示されている。図２では、消費電力関連情報として、「外気状態」である「気温（℃）」及び「湿度（℃）」と、２台のショーケース２７（「ＳＣ１」，「ＳＣ２」）の「設定（設定温度）（℃）」及び「庫内（庫内温度）（℃）」と、１台の空調機器２６（「空調１」）の「設定（設定温度）（℃）」及び「店内（店内温度）（℃）」と、「消費電力（ｋＷ）」とを表示した例を図示しているが、これらの他、別の空調機器２６の情報や照明機器２８の情報等が表示されることもある。また、自店舗１６ａだけでなく他店舗１６ｂ，１６ｃの推奨設定値を表示することもできる。

出力装置２２では、図２に示すような表示を行うため、自店舗１６ａの店員や管理者は、演算装置３４によって演算された自店舗１６ａの推奨設定値（行４０）と、自店舗１６ａ及び他店舗１６ｂ，１６ｃの消費電力関連情報（行４１〜４３）を一目で比較することができる。なお、チェーン店の店舗数が多く、全ての店舗を表示すると出力装置２２での表示が膨大な数になる場合には、例えば、所定の設定ファイルによって同一地域や参照したい店舗に絞って表示するように設定すればよい。

そこで、自店舗１６ａの店員や管理者は、自店舗１６ａの推奨設定値（行４０）を自店舗１６ａの設定値として設定する場合には、その側方に表示された設定ボタン（設定手段）４４を選択する一方、他店舗１６ｂ，１６ｃの設定値を自店舗１６ａに適用する場合には、その側方に表示された設定ボタン（設定手段）４５，４６を選択する。この設定ボタン４４〜４６の選択により、制御装置２４は、選択された設定値に応じた制御量で空調機器２６、ショーケース２７、及び照明機器２８等を運転制御し、自店舗１６ａの消費電力量を適切に制御する。

なお、各店舗１６ａ〜１６ｃの通常の業務形態では、店員や管理者が出力装置２２を常時確認することは難しいものと想定されるため、本部１８から推奨設定値が送信された後、一定時間操作がなかった場合のデマンドレスポンスへの応答方法を決めておくことが望ましい。

例えば、本部１８からの推奨設定値を受信した後、１０分間操作がなされなかった場合には、行４０の推奨設定値を自動的に適用するか、或いはそのまま放置して設定ボタン４４〜４６の選択待ちをするかを決め、それを所定の設定ファイルに登録しておいてもよい。また、例えば、図２中の２点鎖線で示す自動ボタン（自動設定手段）４７，４８，４９を、それぞれ行４０，４２，４３に対応させて、設定ボタン４４，４５，４６の側方に配置しておき、いずれかの自動ボタン４７〜４９が選択されている場合には、本部１８からの推奨設定値を受信した段階で、自動的にその自動ボタン４７〜４９に対応した設定を適用するものとしてもよい。

以上のように、本実施形態に係る応答システム１０によれば、本部１８は、複数の需要家となる店舗１６ａ〜１６ｃの消費電力関連情報を管理する管理装置３２と、各店舗１６ａ〜１６ｃの消費電力関連情報、及び、電力事業者１２からのデマンドレスポンス情報を受信する通信装置３０と、通信装置３０で受信した各店舗１６ａ〜１６ｃの消費電力関連情報、及び、デマンドレスポンス情報に基づき、店舗１６ａ〜１６ｃ全体としてデマンドレスポンス情報に応答するための各店舗１６ａ〜１６ｃの推奨制御量（推奨設定値）を演算する演算装置３４と、演算装置３４による演算結果を表示する出力装置３６と、演算装置３４による演算結果を各店舗１６ａ〜１６ｃに送信する通信装置３０とを備える。また、需要家である店舗１６ａ〜１６ｃは、消費電力関連情報を本部１８に送信し、本部１８から演算結果を受信する通信装置２０と、受信した演算結果に基づき、当該店舗１６ａ〜１６ｃでの消費電力量を制御する制御装置２４とを備える。なお、上記した「店舗１６ａ〜１６ｃ全体としてデマンドレスポンス情報に応答する」とは、本部１８によって管理されている全ての店舗１６ａ〜１６ｃでデマンドレスポンスに応答する場合以外にも、所定のデマンドレスポンスの対象となる地域の店舗のみが当該デマンドレスポンスに応答する場合も含む概念である。換言すれば、必ずしも本部１８によって管理されている全ての店舗でデマンドレスポンスに応答する必要はなく、そのデマンドレスポンスの対象地域等に応じて本部１８によって管理されるチェーン店のうち所定の店舗のみが一体として応答する場合も含むものである。

従って、当該応答システム１０では、チェーン店全体としてデマンドレスポンスに参加する場合に、既に最大限の省エネ努力をしている店舗への過度な負担を減らしつつ、チェーン店全体としてデマンドレスポンスに適切に応答して消費電力を削減し、地域節電に協力することができる。すなわち、例えば、既に最大限の省エネ努力をしている店舗では、本部１８から送信された推奨設定値を選択することで、商品にダメージが及ぶことを防止しつつ、さらなる節電を行うことができる。また、例えば、現状では十分な省エネ努力をしているとは言えない店舗では、本部１８から送信された推奨設定値を選択することで十分な節電を行うことができ、さらには、既に最大限の省エネ努力をしている店舗の設定値を選択することで、この店舗の設定を参考とし、商品にダメージが及ぶことを防止しつつ、より十分な節電を行うことができる。

各店舗１６ａ〜１６ｃは、当該店舗１６ａ〜１６ｃ自身の消費電力関連情報に関する設定値、及び、他の店舗１６ａ〜１６ｃの消費電力関連情報に関する設定値を、本部１８からの演算結果と共に出力装置２２で表示可能であり、さらに、本部１８からの演算結果又は他の店舗１６ａ〜１６ｃの設定値を、当該店舗１６ａ〜１６ｃ自身の設定値として設定する設定手段（設定ボタン４４〜４６）を備える。これにより、各店舗１６ａ〜１６ｃでのデマンドレスポンスへの応答をより容易に行うことができ、簡単な操作で最適な節電を行うことが可能となる。

なお、本発明は、上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で自由に変更できることは勿論である。

１０ デマンドレスポンス応答システム
１２ 電力事業者
１４ 通信ネットワーク
１６ａ〜１６ｃ 店舗
１８ 本部
２０，３０ 通信装置
２２，３６ 出力装置
２４ 制御装置
２６ 空調機器
２７ ショーケース
２８ 照明機器
３２ 管理装置
３４ 演算装置
４０〜４３ 行
４４〜４６ 設定ボタン
４７〜４９ 自動ボタン

Claims (4)

1. 電力を消費する複数の需要家と、該複数の需要家を通信ネットワークを介して管理する管理本部とでデマンドレスポンスに応答するデマンドレスポンス応答システムであって、
   前記管理本部は、前記複数の需要家の消費電力関連情報を管理する管理装置と、
   各需要家の消費電力関連情報、及び、電力供給側からのデマンドレスポンス情報を受信する本部側受信装置と、
   前記本部側受信装置で受信した各需要家の消費電力関連情報、及び、デマンドレスポンス情報に基づき、前記複数の需要家全体として前記デマンドレスポンス情報に応答するための各需要家の推奨制御量を演算する演算装置と、
   前記演算装置による演算結果を表示する本部側出力装置と、
   前記演算装置による演算結果を各需要家に送信する本部側送信装置とを備え、
   前記需要家は、前記消費電力関連情報を前記本部側受信装置に送信する需要家側送信装置と、
   前記演算結果を受信する需要家側受信装置と、
   前記需要家側受信装置で受信した演算結果に基づき、当該需要家での消費電力量を制御する制御装置とを備え、
   前記需要家は、当該需要家自身の前記消費電力関連情報に関する設定値、及び、他の需要家の前記消費電力関連情報に関する設定値を、前記演算結果と共に表示可能な需要家側出力装置を備え、さらに、前記演算結果又は前記他の需要家の設定値を、当該需要家自身の設定値として設定する設定手段を備えることを特徴とするデマンドレスポンス応答システム。
2. 請求項１記載のデマンドレスポンス応答システムにおいて、
   前記設定手段は、前記設定値を設定する操作が一定時間行われない場合には、前記演算結果を当該需要家自身の設定値として自動的に設定することを特徴とするデマンドレスポンス応答システム。
3. 請求項１記載のデマンドレスポンス応答システムにおいて、
   前記設定手段は、前記他の需要家の設定値又は前記演算結果を当該需要家自身の設定値として、該他の需要家の設定値又は該演算結果を受信した時点で自動的に設定する自動設定手段を有することを特徴とするデマンドレスポンス応答システム。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のデマンドレスポンス応答システムにおいて、
   前記複数の需要家は、前記管理本部によって管理されるチェーン店の各店舗であることを特徴とするデマンドレスポンス応答システム。

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