JP6343372B1

JP6343372B1 - デマンドレスポンスシステム

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Publication number: JP6343372B1
Application number: JP2017114515A
Authority: JP
Inventors: 浩孝浦田
Original assignee: 九電みらいエナジー株式会社
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2018-06-13
Anticipated expiration: 2037-06-09
Also published as: JP2018207759A

Abstract

【課題】電力会社はアグリゲーターを介さず、需要家機器を直接制御し、スマートメータによりＤＲ応答量を計量し、ＤＲ応答報酬を需要家へ直接支払うことを可能とするＤＲシステムを提供し、電力会社とのＤＲ応答電気料金メニュー契約の有無によらず、ＤＲ応答するか否かを予め選択できるようにするとともに、節電要請に対して応答するか否かを機器毎に予め選択できるようにする。【解決手段】需給調整が必要な場合には、電力需給調整指令装置１３から送信信号制御装置２１に需給調整要請を行い、電波発信器２２から電力需給調整指令信号５０を発信させ、電波受信器３１ａが電力需給調整指令信号５０を受信すると、機器制御手段３１ｂが電気機器３２の電力消費パターンを変化させる。電気料金計算システム１４は、指令関連情報及び需要家３０における３０分毎使用電力量計量値に基づいて、ＤＲ応答量を加味した電気料金算出手段１４ｃを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、電力会社からの電力需給調整指令に応じて、需要家が所有又は管理する電気機器の運転制御を行うことができるデマンドレスポンスシステム（以下「ＤＲシステム」という。）に関する。

近年、電力需給調整を目的として、電力需給逼迫時等において、電気料金価格の設定又はインセンティブの支払に応じて、需要家側が電力消費量を調整するよう電力消費パターンを変化させることを目指すデマンドレスポンス（以下「ＤＲ」という。）が検討されている。
例えば、非特許文献１には、電力会社と需要家の間にアグリゲーターと呼ばれる事業者が存在し、アグリゲーターを通じて電力会社から需要家に対する指令が行われ、報酬が支払われることが記載されている（特に、第３頁を参照）。
また、特許文献１（特許第５３１６６１０号公報）には、放送局(15)が電力需給逼迫警報や電力需給情報等を送信し、制御装置(20)が放送局(15)から送信された情報を受信し、その受信した情報を利用して電気機器(30)の運転状態を制御する制御システム(10)であって、制御装置(20)が電気機器(30)に対して行った制御の内容を示す動作履歴がメモリ(26)に記録され、電力会社はメモリ(26)に記録された動作履歴に基づいて料金の割引等を行う制御システム(10)が記載されている（特に、段落００１９、００２０、００３０、００５９及び図１を参照）。
さらに、特許文献２（特許第６００９９２５号公報）には、各需要家の保有するＩＨＤ機能内蔵デジタルテレビ(10)が制御部(11)、温度センサ(12)、照度センサ(13)、赤外線通信部(14)、ホームゲートウェイ装置(17)、チューナ(18)、表示制御部(19)、表示装置(20)、記憶装置(21)を有し、ＤＲサーバ(40)が節電要請のためのＤＲ信号を、通信ネットワークを介してＩＨＤ機能内蔵デジタルテレビ(10)に送信し、ホームゲートウェイ装置(17)はＤＲ信号を受信すると、ＤＲ（節電）の要請を需要家に通知するためのＤＲ画面を表示装置(20)の表示画面に表示させ、需要家はＤＲの要請を受諾するか拒否するかを選択し、需要家がＤＲの要請を受諾したら、ホームゲートウェイ装置(17)は受諾した旨を示す信号をＤＲサーバ(40)に返すとともに、温度センサ(12)及び照度センサ(13)による受諾前後の検出結果を節電行動の証拠データとしてＤＲサーバ(40)に送信し、ＤＲサーバ(40)はホームゲートウェイ装置(17)からの応答データおよび証拠データに基づいて、需要家によるＤＲへの協力度合いを評価するとともに、その評価結果に基づいて、需要家に対するインセンティブを算出する機器システムが記載されている（特に、段落００１６〜００１９、００２６、００３０〜００３１及び図１〜４を参照）。

しかし、特許文献１に記載の制御システム(10)では、メモリ(26)に記録された動作履歴に基づいて料金の割引等を行っており、特許文献２に記載の機器システムでは、ホームゲートウェイ装置(17)からの応答データおよび証拠データに基づいて、需要家によるＤＲへの協力度合いを評価するとともに、その評価結果に基づいて、需要家に対するインセンティブを算出している。
そのため、アグリゲーターが電力会社へ需要調整量を提供し報酬を得るためには、アグリゲーターはＤＲに関する契約を締結している各需要家の動作履歴や応答データおよび証拠データを計測し、個別に各需要家に対してＤＲ応答量に応じた報酬を支払う必要がある。
また、そのようなシステムを構成するためには、少なくとも各需要家の動作履歴や応答データおよび証拠データを計測・記録する装置及び記録された動作履歴等を電力会社等に報告する装置が必要であり、実現に多大なコストがかかる。
その上、アグリゲーターを通じて電力会社へ報告される需要家の動作履歴等の情報は、電力会社が正確性を確認できるものではなく、自己申告にすぎない情報であるため、電力会社の立場からは動作履歴等の信憑性に疑義が残るという問題もある。
さらに、特許文献２に記載の機器システムでは、需要家はＤＲの要請を受諾するか拒否するかを選択できるようになっているが、ＤＲ信号を受信するたびにＤＲ画面を表示装置(20)の表示画面に表示させて選択するようになっているため、需要家は待機を強いられ、ＤＲ信号受信時に不在の場合には選択ができないという問題がある。

「ディマンドリスポンス（ネガワット取引）ハンドブック」、平成２８年１２月２８日、経済産業省、インターネット＜URL：http://www.meti.go.jp/press/2016/12/20161228004/20161228004-1.pdf＞

特許第５３１６６１０号公報特許第６００９９２５号公報

本発明は、上記の問題を解決し、電力会社がアグリゲーターを通じて需要家に節電等の電力需給調整を要請した時における電気機器の動作履歴、応答データ、証拠データ等をアグリゲーターが個別に計測、送受信することなく、所定期間毎（例えば１ヶ月）の需要家の電力使用料の精算に合わせて、電力会社がＤＲ応答に関する需要家へのデマンドレスポンス応答報酬（以下「ＤＲ応答報酬」という。）をスマートメータによる所定時間毎（例えば３０分）の計量値をもとに算出し、需要家と直接精算するＤＲシステムの提供を第１の課題としている。
また、本発明によれば、電力会社は電波等による一方向通信により、不特定多数の需要家が所有又は管理する電気機器を対象として、電力需給調整指令を発するが、電力会社からの電力需給調整指令に対し、需要家がＤＲに関する契約を締結しているかどうかに係わらず、ＤＲ応答するか否かを機器毎に需要家が予め設定できるようにすることを第２の課題としている。

請求項１に係る発明は、電力需給調整指令信号発生システム２０と、需要家３０が所有又は管理する電気機器３２の動作を制御する電気機器制御装置３１と、スマートメータ３３と、前記需要家３０が契約している電力会社１０に設置されている電気料金計算システム１４を備えるデマンドレスポンスシステムであって、
前記電力需給調整指令信号発生システム２０と前記電気機器制御装置３１は、電力需給調整指令信号５０を送信する指令信号送信器と電力需給調整指令信号５０を受信する指令信号受信器のみにより一方向通信で接続され、
前記電力需給調整指令信号発生システム２０は、電力需給状況に基づいて前記指令信号送信器を動作させる送信信号制御装置２１を備え、
前記電気機器制御装置３１は、前記指令信号受信器が受信した電力需給調整指令信号５０に基づいて、前記電気機器３２の動作を制御する機器制御手段３１ｂを備え、
前記スマートメータ３３は、前記需要家３０の使用電力量計量値を所定時間毎に計測する計測手段と、該計測手段で計測された所定時間毎の使用電力量計量値を前記電気料金計算システム１４に対して送信する使用電力量計量値送信手段を備え、
前記電気料金計算システム１４は、電力需給調整指令信号５０を送信した日時に関する情報を含む指令関連情報及び前記使用電力量計量値送信手段から送信された前記需要家３０における所定時間毎の使用電力量計量値に基づいて、前記需要家３０に対するデマンドレスポンス応答報酬を算出する電気料金算出手段１４ｃを備えており、
前記指令信号送信器は電波を利用する電波発信器２２であり、
前記指令信号受信器は電波受信器３１ａであり、
前記電気機器制御装置３１は、前記電力会社１０からの電力需給調整要請に基づく電力需給調整指令信号５０に対してだけ応答することを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１記載のデマンドレスポンスシステムにおいて、
前記電気機器制御装置３１は、電力需給調整指令信号５０を受信した時に、前記電気機器３２の動作を制御するか否かを予め選択可能とするＤＲ応答選択手段と、該ＤＲ応答選択手段により前記電気機器３２の動作を制御することが選択され、かつ、電力需給調整指令信号５０を受信した時に、前記電気機器３２に対して個別に電力需給調整指令信号５０に応答するか否かを予め選択可能とする条件設定手段を備え、
前記機器制御手段３１ｂは、前記指令信号受信器が受信した電力需給調整指令信号５０、前記ＤＲ応答選択手段により予め選択されたＤＲ制御態様及び前記条件設定手段により予め選択された個別応答態様に基づいて前記電気機器３２を制御することを特徴とする。

請求項１に係る発明のＤＲシステムによる、１つ目の効果としては、ＤＲ応答報酬をスマートメータ３３の所定時間毎（例えば３０分）の使用電力量計量値をもとに算出することで、各需要家３０の電気機器３２の動作履歴等を個別に計測、報告する手段を必要としないため、ＤＲシステム実現のためのコストを大幅に抑制できる点、及び、需要家３０はアグリゲーターを介さずＤＲ応答報酬を需要家３０が契約している電力会社１０から直接受け取ることができるため、アグリゲーター関連経費をゼロにできる点が挙げられ、費用面における効果が高いといえる。加えて、電力会社１０が電気機器３２を直接制御するためインバランス料金が発生せず、精算する必要性もない。
２つ目の効果としては、電気機器３２の制御は電力会社１０が一方向通信による電力需給調整指令信号５０で直接行うため、ほぼリアルタイムによるＤＲ応答が実現できる点、及び、電力会社１０は一定時間（例えば１時間）前に需要家３０にＤＲ要請の予告を行う必要がなく、電力需給監視をしながら必要と判断した都度、ＤＲ要請を行えばよいことから、省力化が実現できる点が挙げられ、運用性に優れているといえる。
３つ目の効果としては、ＤＲ応答報酬はスマートメータ３３による使用電力量計量値をもとに算出することから、不正の働きようがなく、データの信憑性が高い点が挙げられる。
４つ目の効果としては、一方向通信による電力需給調整指令信号５０は負荷機器だけでなく、発電装置、蓄電池及び燃料電池にも適用可能であることから、汎用性が高く、例えば、再生可能エネルギーの出力抑制にも応用できる点が挙げられる。
５つ目の効果としては、指令信号送信器は電波を利用する電波発信器２２であり、指令信号受信器は電波受信器３１ａであるので、需要家３０又はアグリゲーターが用意しなければならない電気機器制御装置３１に電力需給調整指令信号５０を受信するための通信手段（インターネット回線等）や計測機器を備える必要がなく、電気機器計測・制御関連費用を安価なものとすることができる。
そして、インターネット回線等の通信手段を持たない需要家３０や資力に乏しい需要家３０であっても、ＤＲシステムを容易に構築できるので、電力需給逼迫時において、多くの需要家３０に対して節電協力を求めることができ、協力した需要家３０は電力会社１０からＤＲ応答報酬を格別の報告等を行うことなく受けることができる。
６つ目の効果としては、電気機器制御装置３１は需要家３０が契約している電力会社１０からの電力需給調整要請に基づく電力需給調整指令信号５０に対してだけ応答するので、需要家３０が契約している電力会社１０以外の電力会社からの電力需給調整要請に基づく電力需給調整指令信号に応答してしまうおそれがない点が挙げられる。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に係る発明による効果に加えて、
電気機器制御装置３１は、電力需給調整指令信号５０を受信した時に、電気機器３２の動作を制御するか否かを予め選択可能とするＤＲ応答選択手段と、ＤＲ応答選択手段により電気機器３２の動作を制御することが選択され、かつ、電力需給調整指令信号５０を受信した時に、電気機器３２に対して個別に電力需給調整指令信号５０に応答するか否かを予め選択可能とする条件設定手段を備え、
機器制御手段３１ｂは、指令信号受信器が受信した電力需給調整指令信号５０、ＤＲ応答選択手段により予め選択されたＤＲ制御態様及び条件設定手段により予め選択された個別応答態様に基づいて電気機器３２を制御するので、
需要家３０は、電力需給調整指令信号５０を受信した時のＤＲ制御態様及び個別応答態様を、業務日程やその日の状況等を考慮しつつ、事前に選択することができ、待機を強いられることはない。

実施例に係るＤＲシステムの機器構成図。実施例に係るＤＲシステムにおける電力需給調整要請のための設定画面。実施例に係るＤＲシステムの電力需給調整要請への応答可否設定画面。実施例に係るＤＲシステムにおける電力会社設定画面。実施例に係るＤＲシステムにおける需要家のＤＲ応答選択フロー図。実施例に係るＤＲシステムにおける電気料金計算例。

以下、実施例によって本発明の実施形態を説明する。

図１は実施例に係るＤＲシステムの機器構成図である。
電力会社１０に従事している電力需給管理者１１は、電力需給監視モニタ１２を常時監視しており、需給調整が必要な場合（例えば、ピーク負荷時の節電指令や軽負荷時の電力使用指令が必要な場合）において、電力需給調整指令信号発生システム２０に対し電力需給調整指令信号５０の送信を要請する。
具体的には、電力需給調整指令装置１３から第１の通信回線４０を経由して送信信号制御装置２１に送信要請信号を送り、送信要請信号を受けた送信信号制御装置２１は電波発信器２２から所定周波数帯の電力需給調整指令信号５０を発信させる。
そして、その電力需給調整指令信号５０を受信した電気機器制御装置３１は、後述する需要家３０の選択に従って需要家３０が所有又は管理する電気機器３２の動作を制御する。
具体的には、その電力需給調整指令信号５０を受信した電波受信器３１ａが機器制御手段３１ｂに電力需給調整指令情報を送り、電力需給調整指令情報を受けた機器制御手段３１ｂは電気機器３２の電力消費パターンを変化させる。
電力会社１０は、元々、例えばピーク時期には気温が１度上昇すると管轄する管内の電力使用量がいくら増えるといったノウハウを持っており、本発明の電気機器制御装置３１を具備した電気機器３２の普及に伴いＤＲ応答量に関する知見を蓄積することが可能であるため、電気機器３２の電力消費パターンの変化は厳密である必要はなく、例えば、乱数を用いたＯＮ、ＯＦＦ運転や設定温度の見直しにより、１回の電力需給調整指令の時間内で大まかに辻褄が合えばよい。そして、電力会社１０はトータルのＤＲ応答量を確認しながら、ＤＲ応答量をさらに増加させるかあるいは減少させるか、若しくは、火力発電設備や揚水発電設備の出力調整により需給管理を行えばよい。
また、電波発信器２２から電力需給調整指令信号５０を発信させた時には、電力需給調整指令装置１３から電気料金計算システム１４に対して電力需給調整指令信号５０を送信した日時に関する情報及びその指令内容を含む指令関連情報を送信する。
電気機器制御装置３１は電気機器３２に内蔵されている方が好適であるが、内蔵されていなくてもよい。
なお、電力需給調整指令装置１３は必須でなく、人力による処理も可能であるが、利用する方が利便性が高い。

スマートメータ３３は需要家３０毎に設置されている、一般的には電力会社１０が所有する電力量計であり、所定時間毎（例えば３０分）の使用電力量計量値を計測し、計測した使用電力量計量値を電力会社１０に設置されている電気料金計算システム１４に第２の通信回線６０（有線でも無線でも良い）を介して送信する使用電力量計量値送信手段を備えている。
そして、電力需給調整指令信号５０を受けた後の所定時間における使用電力量計量値が、電力需給調整指令信号５０を受ける前のベースラインより電力需給調整指令信号５０が要求する方向に変化した場合には、需要家３０の協力があったものとして、電気料金精算に合わせてＤＲ応答報酬の精算を行う。
そのため、電気料金計算システム１４は、電力需給調整指令装置１３から送信された指令関連情報を記憶する指令関連情報メモリ１４ａ、スマートメータ３３から送信された所定時間毎の使用電力量計量値を記憶するメータデータ管理メモリ１４ｂ、電気料金算出手段１４ｃ及び電気料金出力手段１４ｄを備えている。

図２は、実施例に係るＤＲシステムにおける電力需給調整要請のための設定画面であり、電力需給調整指令装置１３のモニタ１３ｍに表示されるものである。
電力需給調整指令を行うＤＲ対象は、需要家３０の所有又は管理している負荷機器、発電機、蓄電池及び燃料電池であり、各ＤＲ対象の調整量を選択して要請が行われる。
図２で選択されている調整量は、電力需給に余裕がある場合（軽負荷時）の例であり、需要家３０に対しては電気料金単価を４０％下げて電力利用を促し、発電機に対しては３０％の出力抑制を要請し、蓄電池に対しては充電を要請する場合を示している。
以下に、各ＤＲ対象の調整量を選択する際における操作方法例について説明する。
（１）マウスカーソルを、「需要家」欄１３ａの「単価−」欄における「４０％」の位置Ｐ１に移動してクリックする。
（２）マウスカーソルを、「出力抑制」欄１３ｂにおける「３０％」の位置Ｐ２に移動してクリックする。
（３）マウスカーソルを、「蓄電池」欄１３ｃにおける「充電」の位置Ｐ３に移動してクリックする。
（４）マウスカーソルを、「実行」ボタン１３ｄの位置Ｐ４に移動してクリックする。
上記の操作を行うことにより、送信信号制御装置２１に所定の送信要請信号が送られ、電波発信器２２からその送信要請信号に対応した電力需給調整指令信号５０が発信される。

図３は、実施例に係るＤＲシステムの電力需給調整要請への応答可否設定画面であり、電気機器制御装置３１のモニタ３１ｍに表示されるものである。
図３の設定状態は、電力需給調整要請に対して応答する例であり、電力需給調整要請に対して応答しないように設定する場合には、マウスカーソルを応答可否設定欄３１ｃの右側に移動してクリックする。
上記の操作を行うことにより、応答可否設定欄３１ｃの左側は白い丸の表示に変わるとともに右側が黒い丸の表示に変わり、電力需給調整要請を受けても機器制御手段３１ｂが電気機器３２の電力消費パターンを変化させないモードに切り替わる。

図４は、実施例に係るＤＲシステムにおける電力会社設定画面であり、電気機器制御装置３１のモニタ３１ｍに表示されるものである。
図３の設定状態は、電力会社Ａが選択されている例であり、電力会社Ａからの電力需給調整要請に対してだけ応答する場合を示している。
また、電力会社Ｃを選択する場合には、マウスカーソルを電力会社選択欄３１ｄの電力会社Ｃの上側に移動してクリックすれば、電力会社選択欄３１ｄの電力会社Ａの上側にある表示は白い丸に変わるとともに、電力会社Ｃの上側にある表示が黒い丸に変わり、電力会社Ｃ以外の電力会社から電力需給調整要請を受けても機器制御手段３１ｂが応答しないように設定される。
このような設定が必要となるのは、本実施例のＤＲシステムが電波を利用したものであるため制御対象が不特定多数であり、特に複数の放送波を受信し易い場所においては、需要家３０が契約している電力会社がＡであるにもかかわらず、電力会社Ｂの指令に応じて発信された電力需給調整指令信号５０である電波に応答してしまうおそれがあるからである。

図５は、実施例に係るＤＲシステムにおける需要家３０のＤＲ応答選択フロー図であり、実施例に係るＤＲシステムにおいて、電力需給調整指令信号５０を受信した時に、電力会社１０からの要請に応答して需要家３０が所有又は管理する電気機器３２の動作を制御するか否かを予め選択するとともに、電気機器３２の動作を制御するよう選択した場合において、電気機器３２に対して個別に電力需給調整指令信号５０に応答するか否かを予め選択するための選択フロー図である。
以下、各ステップについて順を追って説明する。
（１）ＤＲ契約ステップＳ１において、電力会社１０は新たにＤＲ応答に参加する需要家向けの電気料金メニュー（以下「ＤＲプラン」という。）を設ける。ＤＲに協力しＤＲ応答報酬を得たい需要家３０はＤＲプランに加入することになるため、Ｙｅｓを選択し、ＤＲ応答ステップＳ２に移行する。ＤＲに協力しない需要家３０はＤＲプランに加入しないため、Ｎｏを選択し、ＤＲ不参加状態Ｓ７に移行する。電力会社１０は需要家３０がＤＲプランを選択した場合はスマートメータ３３によりＤＲ応答量を計測しＤＲ応答報酬を電気料金計算システム１４にて精算するが、需要家３０がＤＲプランを選択しない場合はＤＲ応答の有無に関係なく消費電力分だけの精算を行う。なお、図５では省略しているが、ＤＲに参加しない需要家３０においてもＤＲ応答設定は可能であり、ＤＲプランによるＤＲ応答報酬は受け取ることができないが、ＤＲ応答をきっかけに省エネの取り組みをすることは可能である。
（２）ＤＲ応答ステップＳ２において、需要家３０は、例えば、エアコン、テレビ、冷蔵庫の電気機器３２に対し、エアコンとテレビはＤＲ応答による利便性低下を回避すべく、ＤＲ応答においてＮｏを選択し、冷蔵庫はＤＲ応答による利便性低下を許容できるのでＤＲ応答においてＹｅｓを選択するなど、電気機器３２毎に需要家３０の利便性を考慮したうえでＤＲ応答のＹｅｓ又はＮｏを選択できる。ＤＲ応答ステップＳ２において、Ｙｅｓを選択した場合は条件設定ステップＳ３に移行し、Ｎｏを選択した場合はＤＲ不応答状態Ｓ６に移行し、電力会社１０からのＤＲ応答要請があっても電気機器３２はＤＲ応答しない。
なお、ＤＲ応答ステップＳ２における選択操作の手順は、上述した図３に関する説明のとおりである。
（３）条件設定ステップＳ３において、対象となる電気機器３２はＤＲ応答する状態にあるが、ＤＲ応答の有無について閾値を設けることにより、さらに細かい設定を可能とする。具体的には、電気料金単価の増減をインセンティブとしたＤＲシステムを考える場合、例えば、電気料金単価が＋２０％上昇までは利便性を優先しＤＲ応答しないこととするが、＋２０％を越える上昇の場合は利便性よりも支払電気料金の抑制を優先したいようなケースにおいては、条件設定ステップＳ３においてＹｅｓを選択し、閾値を２０％に設定することでＤＲ条件付応答状態Ｓ４に移行する。同様に、エアコンの設定においては、快適設定温度をベースに、例えば、摂氏２度以内の変更であれば許容できるが、摂氏２度を超える変更であれば耐え難いため高い電気料金を支払ってでも快適性を優先したい場合には、ＤＲ条件付応答状態Ｓ４において、摂氏２度までの変更にとどめるといった制御が可能になる。条件設定ステップＳ３において無条件でＤＲ応答する場合はＮｏを選択することでＤＲ応答状態Ｓ５に移行する。
なお、（２）及び（３）の選択は随時実行可能であるが、電力需給調整指令信号５０が発信された時に、当日のＤＲ状態Ｓ４〜Ｓ６が選択されていない場合においては、直近に選択されたＤＲ状態に従って、電気機器３２の制御が行われるようになっている。
また、電力需給調整指令信号５０が発信された後においても、ＤＲ応答ステップＳ２の選択画面（図３）又は条件設定ステップＳ３の選択画面を呼び出し、電気機器３２全体又は個別の電気機器３２に対するＤＲ状態の変更を行うことも可能である。

図６は、実施例に係るＤＲシステムにおける電気料金計算例であり、実施例に係るＤＲシステムの電気料金計算システム１４における電気料金精算及びＤＲの対価精算の一例を説明するための図である。
この例は、１０時から１６時の間において、電力需給逼迫（重負荷状態）を避けるため、需要家３０の買電単価を１０時台は＋１０％、１１時台は＋２０％、１２時台は＋３０％、１３時台は＋３０％、１４時台は＋２０％、１５時台は＋１０％と変動させた場合である。
そして、このような電力需給調整指令信号５０を発信した時に、９時から１６時の間における需要家３０の使用電力量が９時台は７ｋＷｈ、１０時台は４ｋＷｈ、１１時台は６ｋＷｈ、１２時台は３ｋＷｈ、１３時台は５ｋＷｈ、１４時台は４ｋＷｈ、１５時台は６ｋＷｈであった場合、ベースラインからの変動分を、図６の下側の表におけるＤＲ量及び単価に基づいて下から２段目の小計としてＤＲ応答報酬を計算し、需要家３０に対して実際に請求する各時間帯の合計額を算出する。
ここで、ＤＲ量は電力需給調整指令信号５０を発信する直前における使用電力量（上記の例では７ｋＷｈ）を基準として、何ｋＷｈ下がっているかに基づく量である。
すなわち、１０時台は３ｋＷｈ下がっているのでＤＲ量３、同様に１１時台はＤＲ量１、１２時台はＤＲ量４、１３時台はＤＲ量２、１４時台はＤＲ量３、１５時台はＤＲ量１となり、ＤＲ応答報酬単価を２０円／ｋＷｈとすれば、ＤＲ応答報酬（割引額）が１０時台は６０円、１１時台は２０円、１２時台は８０円、１３時台は４０円、１４時台は６０円、１５時台は２０円となる。
最終的に、需要家３０に対する請求額は、１０時台が３３円×４−６０円＝７２円、１１時台が３６円×６−２０円＝１９６円、１２時台が３９円×３−８０円＝３７円、１３時台が３９円×５−４０円＝１５５円、１４時台が３６円×４−６０円＝８４円、１５時台が３３円×６−２０円＝１７８円となり、需要家３０に請求される電気料金は、電力需給調整指令信号５０を受けた後に使用電力量を削減したことによって、６時間合計で２８０円割り引かれる結果となる。
なお、上記図６による例では、ベースラインからのＤＲ応答量との差に対しＤＲ応答報酬単価を２０円／ｋＷｈとしたが、精算は各種ポイントサービス、補助金との連携によるものでもよく、これに限定されない。

実施例に係るＤＲシステムの変形例を列記する。
（１）実施例における電気機器３２は、１つでも複数でも良く、その種類は通常負荷機器であるが、需要家３０が発電機、蓄電池又は燃料電池等も所有又は管理している場合、これらの電気機器を合わせて制御できるようにしても良い。
そして、実施例の電気機器制御装置３１は、需要家３０の所有又は管理する１つの電気機器３２を制御しても良いし、複数の電気機器３２を制御しても良い。
また、複数の電気機器３２を制御する場合においては、各電気機器３２に専用の電気機器制御装置３１を設けても良く、その場合、電気機器操作用のリモコンに電気機器制御装置３１の機能を持たせるのが現実的である。
なぜなら、電気機器制御装置３１の機能を持たせたリモコンは、購入済みの電気機器３２に対応させることもできるため、需要家３０は、自分の所有又は管理する電気機器３２に対応可能な電気機器制御装置３１の機能を持たせたリモコンを購入するだけで、ＤＲシステムを容易に構築できるからである。

（２）実施例の電力需給調整指令信号発生システム２０は、電波発信器２２から所定周波数帯である電力需給調整指令信号５０を発信させた。
ここで、電力需給調整指令信号５０としてはテレビやラジオの放送波等別の目的のための放送波を利用しても良いし、ＤＲ専用に割り当てられた周波数帯の電波を利用しても良いが、即応性の観点からは後者の方が望ましい。
なぜなら、突発的にＤＲが必要となった場合でも、ＤＲ専用に割り当てられた周波数帯の電波であれば随時発信することができるので、電力需給調整指令装置１３から送信要請信号を送信信号制御装置２１に送れば、即時に電波発信器２２から電力需給調整指令信号５０を発信させて電気機器３２の電力消費パターンを変えることができ、ほぼリアルタイムでの運用が可能となるからである。
なお、電力需給調整指令信号５０を利用した送受信に代え、固定電話回線、携帯電話通信回線、インターネット回線、ケーブルテレビ回線、通信衛星回線等の各種回線や無線等の通信手段を介した、電力需給調整指令信号発生システム２０から電気機器制御装置３１に対する電力需給調整指令信号５０の送受信とすることも可能である。
そこで、本明細書においては、電波発信器２２や各種回線を介した電力需給調整指令信号５０の送信器を指令信号送信器と総称し、電波受信器３１ａや各種回線を介した電力需給調整指令信号５０の受信器を指令信号受信器と総称する。
また、電力会社１０は一社に限らず、複数社分の電力需給調整指令信号５０をまとめて同時に発信できるようにしても良い。

（３）実施例の電気機器制御装置３１のモニタ３１ｍには電力会社選択欄３１ｄを表示し、図４に示すように、需要家３０が契約している電力会社１０からの電力需給調整要請に対してだけ応答するよう電力会社を選択するようになっていたが、電力会社を選択するのではなく電気機器制御装置３１が設置されている位置情報を入力することで自動的に電力会社１０が選択されるようにしても良い。
また、電気機器制御装置３１が設置されている位置で、需要家３０が複数の電力会社と契約可能な場合には、その契約可能な複数の電力会社だけを表示して、その中から契約している電力会社１０を選択できるようにしても良い。
なお、電気機器制御装置３１が設置されている位置情報の入力は、手動による入力でも良いし、ＧＰＳ等を利用した自動入力でも良い。
（４）実施例の電気機器制御装置３１に、電力需給調整指令信号５０を受信しＤＲ運用中となっていることを需要家３０に知らせるための報知手段（例えば、ランプの点灯・点滅、モニタ３１ｍへの表示又はスピーカーの作動）を設けても良い。
また、ＤＲ発動履歴及び／又はＤＲ発動中におけるスマートメータ３３の使用電力量計量履歴を記憶し、需要家３０がモニタ３１ｍ等により確認できる機能を追加しても良い。

（５）実施例のＤＲ応答選択フロー図（図５）についての説明では、一日の最初に電力需給調整指令信号５０が発信されるまでの間にＤＲ応答ステップＳ２及び条件設定ステップＳ３の選択が行われなかった場合、直近に選択された状態に従って、電気機器３２の制御が行われるようになっていたが、直近に選択された状態にかかわらず、初期設定状態、例えばＤＲ応答状態Ｓ５となるようにしても良い。
（６）実施例に係るＤＲシステムにおいては、ＤＲ応答選択フロー図（図５）に示すとおり、需要家３０が電力需給調整指令信号５０を受信した時にどのように応答するか任意であるため、ＤＲの進行は不確実性を有しているが、電力会社１０は、例えばピーク時期には気温が１度上昇すると管轄する管内の電力使用量がいくら増えるといったノウハウを持っており、どの時期にどういった指令を出せば、どの程度ＤＲ応答が得られるかのノウハウをＤＲ応答対象機器普及に合わせて蓄積することにより、ＤＲの確実性を高めることができる。
また、図２に示すとおり、電力需給調整指令信号５０は、需要家３０だけでなく、発電機や蓄電池や燃料電池に対しても発信することが可能であるが、上記ノウハウに基づき全ての制御対象に対して同時にＤＲ要請を行う必要はなく、１種類あるいは複数の組み合わせとしてもよい。

（７）実施例に係るＤＲシステムにおける電力需給調整要請のための設定画面１３ａ（図２）では、需要家３０に対する調整量を電気料金単価の増減率としたが、直接的にＤＲ対象機器の電力消費パターンまたは発電パターンの増減量としても良く、電気料金単価の増減、ＤＲ応答報酬単価の増減又は増減率としても良い。
（８）実施例の電気料金計算システム１４におけるＤＲに対する対価計算の一例（図６）では、ベースラインを電力需給調整指令信号５０が発信される直前の３０分値を基準にＤＲ量を求めＤＲ応答報酬を計算したが、基準となる使用電力量は前日の１日平均や、その他の使用電力量としても構わない。
そのため、電力需給調整指令信号５０の発信タイミングを、スマートメータ３３による使用電力量計量値の計測タイミングに合わせる必要はない。

（９）実施例の電気料金計算システム１４は、電力需給調整指令装置１３から送信された指令関連情報を記憶する指令関連情報メモリ１４ａ、スマートメータ３３から送信された３０分毎の使用電力量計量値を記憶するメータデータ管理メモリ１４ｂ、電気料金算出手段１４ｃ及び電気料金出力手段１４ｄを備えていたが、指令関連情報メモリ１４ａ及び／又はメータデータ管理メモリ１４ｂについては、電気料金計算システム１４とは別の箇所に設置しておき、電気料金算出手段１４ｃで電気料金やＤＲ応答報酬を計算させる際に、各メモリから指令関連情報及び各需要家３０の３０分毎使用電力量計量値に関する情報を取り込むようにしても良い。
また、指令関連情報には、電力需給調整指令信号５０を送信した日時に関する情報及びその指令内容が含まれていたが、指令内容については送信日時から判定可能な情報であるため、指令関連情報に含まれていなくても良い。
さらに、スマートメータ３３が計測する使用電力量計量値は、３０分毎に限らず、１５分毎、２０分頃、１時間毎等どのようなインターバルであっても良い。
すなわち、スマートメータ３３は、需要家３０の使用電力量計量値を所定時間毎に計測し、計測された所定時間毎の使用電力量計量値を電気料金計算システム１４に対して送信する機能を有していれば良い。
（１０）実施例のＤＲ条件付応答の閾値設定は、電気料金単価、設定温度に限らず、運転時間（月、日、曜日等を含む）、湿度、明るさ、電気機器３２の消費電力でもよいし、これらに限定されない。

１０電力会社１１電力需給管理者１２電力需給監視モニタ
１３電力需給調整指令装置１３ａ「需要家」欄
１３ｂ「出力抑制」欄１３ｃ「蓄電池」欄
１３ｄ「実行」ボタン１３ｍモニタ
１４電気料金計算システム１４ａ指令関連情報メモリ
１４ｂメータデータ管理メモリ１４ｃ電気料金算出手段
１４ｄ電気料金出力手段２０電力需給調整指令信号発生システム
２１送信信号制御装置２２電波発信器３０需要家
３１電気機器制御装置３１ａ電波受信器３１ｂ機器制御手段
３１ｃ応答可否設定欄３１ｄ電力会社選択欄３１ｍモニタ
３２電気機器３３スマートメータ４０第１の通信回線
５０電力需給調整指令信号６０第２の通信回線
Ｐ１「単価−」欄における「４０％」の位置
Ｐ２「出力抑制欄」１３ｂにおける「３０％」の位置
Ｐ３「蓄電池欄」１３ｃにおける「充電」の位置
Ｐ４「実行」ボタン１３ｄの位置
Ｓ１ＤＲ契約ステップＳ２ＤＲ応答ステップ
Ｓ３条件設定ステップＳ４ＤＲ応答状態
Ｓ５ＤＲ条件付応答状態Ｓ６ＤＲ不応答状態Ｓ７ＤＲ不参加状態

Claims

電力需給調整指令信号発生システムと、需要家が所有又は管理する電気機器の動作を制御する電気機器制御装置と、スマートメータと、前記需要家が契約している電力会社に設置されている電気料金計算システムを備えるデマンドレスポンスシステムであって、
前記電力需給調整指令信号発生システムと前記電気機器制御装置は、電力需給調整指令信号を送信する指令信号送信器と電力需給調整指令信号を受信する指令信号受信器のみにより一方向通信で接続され、
前記電力需給調整指令信号発生システムは、電力需給状況に基づいて前記指令信号送信器を動作させる送信信号制御装置を備え、
前記電気機器制御装置は、前記指令信号受信器が受信した電力需給調整指令信号に基づいて、前記電気機器の動作を制御する機器制御手段を備え、
前記スマートメータは、前記需要家の使用電力量計量値を所定時間毎に計測する計測手段と、該計測手段で計測された所定時間毎の使用電力量計量値を前記電気料金計算システムに対して送信する使用電力量計量値送信手段を備え、
前記電気料金計算システムは、電力需給調整指令信号を送信した日時に関する情報を含む指令関連情報及び前記使用電力量計量値送信手段から送信された前記需要家における所定時間毎の使用電力量計量値に基づいて、前記需要家に対するデマンドレスポンス応答報酬を算出する電気料金算出手段を備えており、
前記指令信号送信器は電波を利用する電波発信器であり、
前記指令信号受信器は電波受信器であり、
前記電気機器制御装置は、前記電力会社からの電力需給調整要請に基づく電力需給調整指令信号に対してだけ応答する
ことを特徴とするデマンドレスポンスシステム。
前記電気機器制御装置は、電力需給調整指令信号を受信した時に、前記電気機器の動作を制御するか否かを予め選択可能とするＤＲ応答選択手段と、該ＤＲ応答選択手段により前記電気機器の動作を制御することが選択され、かつ、電力需給調整指令信号を受信した時に、前記電気機器に対して個別に電力需給調整指令信号に応答するか否かを予め選択可能とする条件設定手段を備え、
前記機器制御手段は、前記指令信号受信器が受信した電力需給調整指令信号、前記ＤＲ応答選択手段により予め選択されたＤＲ制御態様及び前記条件設定手段により予め選択された個別応答態様に基づいて前記電気機器を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のデマンドレスポンスシステム。