JP6381739B1 - 広域多拠点電力制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】同時同量の原則の下、電力の需要を設定された目標値内に制御するとともに、目標値の設定に電力の供給能力を反映可能な広域多拠点電力制御システムを提供する。
【解決手段】広域多拠点電力制御システム１は、複数の電力供給元１０と、送電網２０と、複数の電力需要拠点４０と、インターネット５０を介して電力需給を一括管理するアグリゲータ６０とを備える。電力需要拠点は、電力使用目標デマンドをアグリゲータに送信する。アグリゲータは、その集計値を電力供給元に送信し、発電能力が不足するときには該当する電力需要拠点の電力使用目標デマンドを通常時から緊急時へ切り替えるよう、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択すべき旨を時間帯とともに一斉に又は選択的に指示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、広域多拠点電力制御システムに関する。

電力の小売自由化については、２０００年３月に開始された「特別高圧」区分の大規模工場やデパート、オフィスビルに対するものを皮切りとして、２００４年４月・２００５年４月には「高圧」区分の中小規模工場や中小ビルに対するもの、そして、２０１６年４月には「低圧」区分の家庭や商店などに対するものが、それぞれ開始された。しかしながら、現在の電力市場での自由化による効果は、特別高圧区分や一部の大口需要家に限られているのが実情である。これは、電力市場における「託送料金の問題」及び「同時同量の原則」が大きな障害となっていると言われている。

「電力会社が所有する送配電設備を、発電事業者や他の電力小売り事業者が利用する場合の料金」である託送料金問題は、社会的に是正される方向にあるが、他方、「地域内の電力の需要量と供給量を常に一致させ、電力が不安定になって停電につながる可能性を回避する」同時同量の原則は、託送業者（一般電力会社）のリスクを考えると、制度上存続することが予想される。

同時同量の原則を維持する手段については、例えば、常時作動する所定の設備に設けられる蓄電装置を利用することで電力需給を安定化できるようにすることを目的として、電力系統に接続される需要家グループでの電力需要を管理する電力需要管理装置において、複数の蓄電装置であって、常時作動する所定の設備にそれぞれ設けられる蓄電装置に通信可能に接続されており、需要家グループへ供給予定の電力供給量と、需要家グループで生じると予測される電力需要量との差を算出し、差に応じた電力量を、各蓄電装置のうち所定の選択基準に従って選択される所定の蓄電装置に充電または放電させることで低減させる電力需要管理装置が、開示されている（特許文献１参照）。

しかしながら、蓄電装置を利用する手段は、電力供給量を抑制するものではないため、次のような問題がある。すなわち、電力供給元の一般電気事業者としては、電力需要量が予測を上回った場合でも、ピーク時期の安定供給確保のために極力使用したくない古い石油火力などの発電効率の悪い発電所においても運転せざるを得ない、送電業者としては、送配電設備の都合上個別のピークデマンドに沿った基本料金とするしかない、需要家としては、巨大需要家は発電業者にも発言力があり特別価格の設定などの有利な扱いがあるが、広域多拠点展開需要家を含めて中規模以下の需要家では電力の自由化の恩恵に浴することができない、という問題があった。

したがって、同時同量の原則をより積極的に進めつつ、従来自由化の恩恵に浴することが事実上不可能であった需要家の自由化市場への参加を可能にし、エネルギーコストの低減や電力データの時系列管理によるエネルギー消費状況の現状把握を通じて省電力活動をも可能とするシステムを提供するニーズが存在する。

特開２０１６−６３５４８号公報

本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであり、同時同量の原則の下、電力の需要を設定された目標値内に制御するとともに、目標値の設定に電力の供給能力を反映可能な広域多拠点電力制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、（１）本発明に係る第１の観点は、広域多拠点電力制御システムであって、複数の電力供給元と、前記複数の電力供給元に接続された送電網と、前記送電網から電力が供給され、１つの広域需要エリアを構成する複数の電力需要拠点と、前記複数の電力需要拠点とインターネットを介して接続され、前記複数の電力供給元と前記複数の電力需要拠点との間の電力需給を仲介し一括管理するアグリゲータとを備え、各電力需要拠点は、受電電力情報を含む計測情報、設備稼働状態情報、設定された電力使用目標デマンドを前記アグリゲータに送信する需要拠点端末を有し、前記アグリゲータは、各需要拠点端末から受信した各電力使用目標デマンドの集計値を前記複数の電力供給元に割り振って送信し、前記複数の電力供給元の少なくとも１つから発電能力が不足する旨の通知がなされたときには該当する電力需要拠点の各電力使用目標デマンドを通常時から緊急時へ切り替えるよう、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択すべき旨を時間帯とともに指定して一斉に又は選択的に指示する、ことを特徴とする。

（２）上記（１）の構成において、前記需要拠点端末は、前記電力需要拠点に含まれる複数の電力消費機器に係るデータを収集するデータ収集部と、前記データ収集部で収集された前記データに基づいて電力使用予測デマンドを計算する計算部と、前記電力使用予測デマンドと前記電力使用目標デマンドを対比して各電力消費機器の運転管理を制御する運転管理制御部と、前記電力供給元及び前記アグリゲータとの間で通信する通信部と、前記データを少なくとも１か月間蓄積するデータ蓄積部と、を備え、前記運転管理制御部は、前記電力使用予測デマンドが前記電力供給元から無理なく供給できる電力を下回る第１段階では託送電力管理として各電力消費機器をその設定指標に応じて制御し、前記電力使用予測デマンドが前記電力使用目標デマンドを上回る第２段階では前記電力需要拠点の電力使用が前記電力供給元から無理なく供給できる電力以下となるように各電力消費機器を制御する。

（３）上記（２）の構成において、前記需要拠点端末は、前記第２段階において、算出不快指数と設定不快指数の差が小さいものを優先して前記電力使用目標デマンドを維持する不快指数制御、計測温度と目標温度との差が小さいものを優先して前記電力使用目標デマンドを維持する温度制御、及び休日・休前日・平日・時間条件で制御・起動条件の設定を行うカレンダー制御の少なくとも１つによって制御する。

（４）上記（１）から（３）のいずれか１つの構成において、前記需要拠点端末は、前記アグリゲータから前記電力使用目標デマンドを通常時から緊急時目標へ切り替える指示を受信すると、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択し、前記時間帯において電力使用を制御する。

本発明によれば、同時同量の原則の下、電力の需要を設定された目標値内に制御するとともに、目標値の設定に電力の供給能力を反映可能な広域多拠点電力制御システムを提供することができる。

本発明の実施形態に係る広域多拠点電力制御システムの全体構成を説明する図である。 本発明の実施形態に係る需要拠点端末の通常時の設定機能の一部を説明する図である。 本発明の実施形態に係るアグリゲータ監視システムの緊急時の機能の一部を説明する図である。 本発明の実施形態に係る需要拠点端末の制御を説明する図である。 本発明の実施形態に係る需要拠点端末の通常制御を説明する図である。 本発明の実施形態に係る需要拠点端末のデマンド制御を説明する図である。 本発明の実施形態に係る需要拠点端末の調光制御・蓄電池起動管理を説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施形態）について詳細に説明する。以降の図においては、実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号又は符号を付している。

（広域多拠点電力制御システムの全体構成）
まず、広域多拠点電力制御システム１の全体構成について、図１を用いて説明する。広域多拠点電力制御システム１は、複数の電力供給元１０と、複数の電力供給元１０に接続された送電網２０と、送電網２０から電力が供給され、１つの広域需要エリア３０を構成する複数の電力需要拠点４０と、複数の電力需要拠点４０とインターネット５０を介して接続され、複数の電力供給元１０と複数の電力需要拠点４０との間の電力需給を一括管理するアグリゲータ６０とを備えている。

電力供給元１０は、既設の１０大手電力会社である一般電気事業者会社に、いわゆる新電力会社である特定規模電気事業者（PPS: Power Producer and Supplier）を加えた電気事業者の発電所又は発電設備を指している。電力供給元１０は、それぞれ、アグリゲータ６０と個別の契約に基づいて複数の電力需要拠点４０に対し、送電網２０を介して電力を供給している。なお、ここでは、送電網２０を、配電網を含む広義の意味で用いている。電力供給元１０は、インターネット５０介してアグリゲータ６０と接続されている。

ここで、電力需要拠点４０は、例えば、工場内のエネルギー管理を行うフェムス（FEMS: Factory Energy Management System）、ビル内のエネルギー管理を行うベムス（BEMS: Building Energy Management System）、家庭内のエネルギー管理を行うヘムス（HEMS: Home Energy Management System）を指す。これらのエムス（Energy Management System）は、単一階層で構成されていてもよいし、複数階層で構成されていてもよい。各電力需要拠点４０は、その電力使用のパターンにそれぞれ個性をもつが（夏季にピークを迎えるもの、冬季にピークを迎えるもの、昼間にピークを迎えるもの、夜間にピークを迎えるものなど）、これらを１つの電力需要体として集積させることにより、１つの大口需要家を形成できるとともに、大口需要家としての電力使用のパターンを平滑化することができる。

これらの電力需要拠点４０は、インターネット５０を介して、各電力需要拠点４０の電力需要を束ねて効果的なエムスを提供するアグリゲータ６０と接続されている。アグリゲータ６０は、サーバによって構成されたデータセンタとして機能し、各電力需要拠点４０の受電電力の時系列データを集計して電力供給元１０へ送信して同時同量対策に必要なデータ供給を行う。後述するように、広域多拠点電力制御システム１を１つの大きな電力使用体としてその電力使用を制御する。電力需要の節約により得られた負の消費電力は、いわゆるネガワットとして、広域多拠点電力制御システム１を仮想発電所（VPP: Virtual Power Plant）と同等にみなすことが可能となる。

アグリゲータ６０は、電力需要拠点４０の個別電力データ管理及び電力供給元１０への統合データ供給（リアルタイムデータ）のほかに、一般電力会社への託送料金の立替（Σ個別基本料金＋Σ個別託送電力量料金）、電力供給元１０との総合基本料金及び総合電力量料金の立替、顧客電力データ提供及び顧客電力料金の回収、電力供給元との電気料金交渉など、電力供給元１０から見て１つの需要家としての働きを行う。

本実施形態に係る広域多拠点電力制御システム１では、電力需要拠点４０ごとに需要拠点端末７０が設けられている。需要拠点端末７０は、詳しくは後述するように、接続されている各種の電力消費機器、例えば、空調機、調光器、冷凍機、監視・制御装置などについて運転を制御するとともに、蓄電池放電指示などの起動管理を行い、前述のアグリゲータ６０との通信を行う。

図２は需要拠点端末７０の表示画面の一例を示しており、図２に示すように、電力需要拠点４０には、月別の通常時の電力使用目標デマンドが設定される。この各電力需要拠点４０における通常時の電力使用目標デマンドは、アグリゲータ６０に送信され、アグリゲータ６０は、集計された電力使用目標デマンドに基づいて各電力供給元１０に割り振る。需要拠点端末７０は、通常時においては、この電力使用目標デマンドの通常時目標値に基づいて当該電力儒教拠点４０の電力使用を管理する。また、不測の事態に備えて、電力使用目標デマンドの緊急時目標値も併せて設定しておくようにしてもよい。図２では、右欄の月別目標値のうち８月の５００ｋｗを左欄の通常時目標値とし、左欄の緊急時目標値としてはその１０％減に対応する４５０ｋｗとした場合を例示している。

アグリゲータ６０から緊急時の対応を指示してきた場合について、説明する。図３は、緊急時の需要拠点端末７０の表示画面の一例を示している。例えば、電力供給元１０は、電力の需給状況及び予測推移に基づいて、〇年〇月〇日、△時△分〜×時×分まで、☆万ｋＷの発電能力が不足するおそれがあるので、直前に計量された電力使用目標デマンドの通常時目標値（集計値）又は緊急対応希望時間帯の平日平均デマンド等に対して、☆万ｋＷ、□％削減してほしいとの要求をアグリゲータ６０に送信する。アグリゲータ６０は、この要求を受け、各電力需要拠点４０（図３中、Ａ〜Ｄ，各ＭＱで示す）の各需要拠点端末７０に対し、電力使用目標デマンドを通常時から緊急時へ切り替えるよう、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値（図３では、「削減目標（％）」と表記）とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択すべき旨を一斉に又は選択的に（緊急時に対応する需要拠点端末７０を選択可）指示する。その際、切り替える時間帯（緊急対応時刻、緊急対応年月日）も併せて指示される。需要拠点端末７０は、この指示を受信すると、予め設定されている前述の緊急時目標値と、アグリゲータ６０から受信した指定制御比率とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択し、指定された時間帯の範囲内で、当該電力需要拠点４０の電力使用を制御する。

図３に即して説明すると、次のような手順で、電力使用目標デマンドを通常時目標から緊急時目標への切り替えを行う。
（１）緊急対応時刻を△時△分〜×時×分に設定する。
（２）緊急対応年月日の開始日を指定する。
（３）緊急対応年月日の終了日を指定する。
（４）緊急時目標値と指定削減比率による目標値のうち相対的に厳しい条件となる方を緊急対応方法として選択する。
（５）（４）で後者の場合、指定制御比率を指定する（図３では、１２％としている）。
（６）算出時間条件を指定する（図３では、５分としている。緊急対応時刻の５分平均に対して１２％減で目標設定することを意味する）。この算出時間は、前5分などの直近データだけではなく、先週の平日同一時間帯計量等のベース電力基準とすることもできる。
（７）該当する電力需要拠点４０を色付き表示する（図３では、コード番号０１３１〜０１３４）。
（８）省エネグループとなる電力供給元１０を選択する（図３では、Ｇ１）。

従来の技術では、このような場合、個別に電力供給元１０及び需要拠点端末７０にアクセスして削減量を集計し、集計後、必要な削減量を割り振って電力使用目標デマンドを書き換える（戻すときも同様）必要があったが、本実施形態によれば、電力需要拠点４０が多拠点であっても関係なく一斉に変更できるので、電力供給元１０における発電の効率化、ＣＯ_２の削減ができるため、広域多拠点電力制御システム１は、仮想発電所として機能し得ることとなる。

（需要拠点端末）
需要拠点端末７０について、説明する。需要拠点端末７０は、前述したとおり、電力使用目標デマンドに基づいて、接続されている空調機、調光器、冷凍機、監視・制御装置などの制御を行うことができるとともに、蓄電池の放電指示など起動管理ができる。需要拠点端末７０は、電力需要拠点４０に含まれるこれら複数の電力消費機器に係るデータを収集するデータ収集部と、データ収集部で収集されたデータに基づいて電力使用予測デマンドを計算する計算部と、電力使用予測デマンドと電力使用目標デマンドを対比して各電力消費機器の運転管理を制御する運転管理制御部と、電力供給元１０及びアグリゲータ６０との間で通信する通信部と、データを少なくとも１か月間蓄積するデータ蓄積部と、を備えている。運転管理制御部は、電力使用予測デマンドが電力供給元１０から無理なく供給できる電力を下回る第１段階では託送電力管理として各電力消費機器をその設定指標に応じて制御し、電力使用予測デマンドが電力使用目標デマンドを上回る第２段階では電力需要拠点４０の電力使用が電力供給元１０から無理なく供給できる電力以下となるように各電力消費機器を制御する。更に、アグリゲータから前記電力使用目標デマンドを通常時から緊急時目標へ切り替える指示を受信すると、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択し、前記時間帯において電力使用を制御する。

（空調機の制御）
電力需要拠点４０に含まれる複数の電力消費機器の一例として、空調機の制御について、説明する。図４は、空調機の冷房時期について標準的な１日２４時間における制御を示している（暖房時期は、外気温度許可判断が逆となる）。縦軸は外気温度及び電気使用のデマンドを、横軸は時刻を表している。まず、本実施形態による制御を行う前のデマンドの推移は、実線で示したようなものになる。すなわち、あらかじめ設定された運転許可時刻を過ぎて外気温度が運転許可温度を超えると空調機の運転が開始され、運転禁止時刻又は運転禁止温度（図４では、運転禁止温度が運転許可温度と同じ温度の場合を図示している）になると空調機の運転は終了する。

これに加えて、本実施形態では、次のように２段階に分けて空調機を破線で示したような推移となるように制御する。すなわち、運転が開始された個々の空調機が設定温度以下となった状態で運転されないように第１段階として温度フィードバックモード（以下では、通常制御モードともいう）で運転する。そうすると、使用電力量低減効果が得られる。次に、多数の空調機が運転されるようになり、前述した電力使用目標デマンド（又は、緊急時目標デマンド）を超えることが予想されると、電力需要拠点４０に含まれる複数の空調機の使用電力量が電力使用目標デマンドを超えないように対象となる空調機を選択して第２段階としてデマンド制御モードをもって制御する。そうすると、制御前デマンドのピークと目標デマンドのピークとの差が、電力供給元１０との契約容量差となり、基本料金低減効果が得られる。それぞれの制御モードについて、以下に分説する。

まず、図５（ａ）、図５（ｂ）を参照して、通常制御モードについて説明する。通常制御モードは、個々の空調機の運転許可温度条件・運転許可時間条件により制御信号を解除し、禁止条件成立で制御信号を連続出力する。通常制御モードにおいては、空調機を、例えばフロア単位や同一フロアの区画単位などのゾーンに区分し、ゾーングループＺＧｒごとに集約して取り扱う。

ステップ１としては、個別温度条件制御とゾーン制御待ち行列を用いて、制御の対象となる空調機を選択する。（１）冷房時個別温度条件制御は、（個別設定温度）＞（計測温度）によって行い、（２）ゾーン制御待ち行列は、（個別運転時間条件満了）によって行う。図５（ａ）に示すように、（２）の条件が成立した空調機をゾーン制御待ち行列に入力し、個別設定温度（目標温度）に近いもの順にソートする。そして、最も近いものから制御を優先する空調機として選択する。

ステップ２としては、制御容量の算出を行う。制御容量は、３分後に設定温度にするために必要な運転容量を算出することによって行うこととし、図５（ｂ）に示すように、制御動作開始条件を、ｔ_ｙ＜ｔ_ｚ、ｔ_ｙ＝ｔ_１−（ｔ_０−ｔ_１）×３とする。ここで、ｔ_ｙ：３分後の予測温度、ｔ_ｚ：ゾーングループに属する空調機の設定温度、ｔ_０：前回計測温度、ｔ_１：今回計測温度を示す。なお、計測温度のサンプリング周期は１分等の十分に短い時間とする。

以上を踏まえ、ステップ３として、通常制御を実行する。制御は、設定温度≧計測温度の設備に対して制御を実行する。なお、通常制御の動作は、制御モードに関係なく実行する。

次に、図６（ａ）、図６（ｂ）を参照して、デマンド制御について説明する。デマンド制御モードにおいては、空調機について、ゾーンに区分することを維持しつつ、電力需要拠点４０の全体を取り扱う。ステップ１としては、図６（ａ）に示すように、（個別運転時間条件満了）の条件が成立した空調機を全体制御待ち行列に入力し、個別設定温度（目標温度）に近いもの順にソートする。そして、最も近いものから制御を優先する空調機として選択する。温度計測データを更新する際には、全体制御待ち行列のソート動作を行い、（計測温度）−（個別設定温度）の絶対値が小さい順に優先順位を並べ替える。温度の計測は１分等の十分に短い時間単位で行い、時々刻々変化する温度状況等に応じてソート動作を行うため、常に最適な空調機を選択して制御することが可能となる。

ステップ２としては、制御容量の算出を行う。制御容量は、図６（ｂ）に示すように、計測データによる現在デマンド、データの傾き（Δｐ／Δｔ）、残りデマンド時限により予測デマンドを算出し、設定された目標デマンド条件により、「最適調整容量」を算出する。予測デマンドの算出は１分等の十分に短い時間単位であり、デマンド期限は３０分に設定されている。このデマンド期限は、新電力会社に適用されている「３０分同時同量」ルールを配慮したものである。

以上を踏まえ、ステップ３として、制御を実行する。制御は、デマンド制御モードによる制御実行条件として（算出調整容量）＞（通常制御容量）が成立する場合に、実行する。そして、（算出制御容量）−（通常制御容量）＝（不足制御容量）、（不足制御容量）≦（選択制御待ち優先順負荷設備容量）の計算を継続し、不足制御容量≦０ｋＷが成立するまで候補を選択し、これを制御する。

空調機の制御について、上記では使用電力量を指標として制御する手段を説明したが、これに代えて又は加えて、需要拠点端末７０は、不快指数、温度、湿度などを指標として制御するようにしてもよい。例えば、不快指数は、Ｔを乾球気温℃、Ｈを湿度％として、「０．８１Ｔ＋０．０１Ｈ×（０．９９Ｔ−１４．３）＋４６．３」で与えられるが、計測不快指数と設定不快指数の差が小さいものを優先して電力使用目標デマンドを維持するように不快指数制御を行ってもよい。同様に、計測温度と目標温度との差が小さいものを優先して制御し電力使用目標デマンドを維持する温度制御を行ってもよい。さらには、休日・休前日・平日・時間条件で制御・起動条件の設定を行うカレンダー制御を行うようにすることもできる。

（その他の電力消費機器の制御）
その他の電力消費機器の制御の例について、説明する。図７は、調光制御・蓄電池起動管理を説明する図である。広域多拠点電力制御システム１は、通常、空調機を制御してデマンド目標を維持しているが、目標維持のために空調機の制御が厳しくなった時は、照明等の設備の制御又は蓄電池の放電により相対的に空調機の制御負担を軽くする。調光制御では、制御信号出力条件は、制御設備登録容量と制御中容量との比率が設定された動作開始閾値を超えた時点で制御出力する。そして、制御出力停止条件は、制御設備登録容量と制御中容量との比率が設定された動作停止閾値を下回った時点で制御出力を停止する。但し、別途設定される制御時間条件を満了していない場合は満了するまで制御出力を継続する。運用にあたっては、優先的に制御する負荷の移行比率・復帰比率を低く設定するという方法で個々の条件を反映させる。蓄電池については、蓄電池放電指示などの起動管理を行う。

このほか、冷凍機については、制御信号出力条件を調光ユニット制御と基本的に同じ条件とし、相違点は制御信号出力条件に「ユニット異常でないこと」を付加する。そのため、制御モードへの移行及び復帰動作も同一になり、運用面では、調光ユニット制御とを含めた多段階での移行比率・復帰比率で運用することで、負荷設備状況を制御動作に反映させる。この調光制御は、蓄電池の放電指示等の起動管理にも使用する。

（実施形態の効果）
本実施形態に係る広域多拠点電力制御システム１に参加する顧客は、従来、電力契約の契約単位（１契約／１事業所）における最大デマンドを基準として契約容量（＝基本料金）が決定されていたことにより、複数事業所を所有している場合の基本料金は個別の基本料金の合計にならざるを得なかったことに対し、電力データのリアルタイム集計により複数事業所の時系列集計の最大値を基準とした契約への道が開ける結果、経済効果が見込める。また、個別電力データの解析により電力の使用状況が把握できるようになり、「電力の無駄遣い要素の抽出」、「対策の立案・実行・検証」を通した省電力の取組が可能となる。

広域多拠点電力制御システム１は、毎分データをアップロードしているので導入顧客をサーバ上でデータ統合して仮想巨大需要家になることができる。個々の導入顧客には夏季平日にピークデマンドを出す需要家もあれば冬の朝にピークを出す需要家、休日にピークが出る需要家もあるが、現在の契約容量（基本料金）はこの個別のピーク値で自動的に決まっている、又は基準として決まっている。アグリゲータ６０に集積されるデータによって個別のデータではなく統合データの値を管理すれば、広域多拠点電力制御システム１という名前の巨大需要家が発生する。この需要家は需要の推移が非常に平坦でかつ月ごとの目標をきっちりと管理できて、万一発電容量が不足する時には即需要量を制限することができる。また、個々の電力需要拠点４０において、電力使用予測デマンドを算出しながら電力使用目標デマンド内に電力使用が収まるように制御することから、広域多拠点電力制御システム１の同時同量原則を達成することができる。

さらに、広域多拠点電力制御システム１に参加する一群の需要家は、データの統合によって、使用電力が平準な巨大需要家になれる、発電設備がアクセルブレーキを使う頻度が減るので発電効率を良くする需要家になれる、送配電のための託送料金は個別のピークに従って支払うことができる、発電基本料金は顧客の集合体が一仮想需要家になり全体のピークで支払うことができ、このピークは全体制御後のピークなので元々の個別ピーク合計に比べて非常に小さく、この差の容量がインセンティブとなり仮想発電所となり得る、というメリットがある。

一方、アグリゲータ６０は、電力需要拠点４０を電力消費パターンの異なる異業種の組合せとすることにより、顧客会社別最大電力合計と時系列合計電力最大値との差を大きくすることが可能となるので、電力供給元１０との最大電力条件による契約容量と顧客会社別最大電力合計との差の分についての利益が発生する。また、調達電力量は非常に大きなボリュームとなるので、電力供給元１０側から見れば、電力消費量が巨大で使用状態が平坦な、極めて魅力的な仮想需要家になる。このスケールメリットによる強い交渉力で電力供給元から安く電力を調達して、顧客会社と自社の利益とすることができる。

以上、実施形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１…広域多拠点電力制御システム
１０…電力供給元
２０…送電網
３０…広域需要エリア
４０…電力需要拠点
５０…インターネット
６０…アグリゲータ
７０…需要拠点端末

Claims (4)

1. 広域多拠点電力制御システムであって、
   複数の電力供給元と、
   前記複数の電力供給元に接続された送電網と、
   前記送電網から電力が供給され、１つの広域需要エリアを構成する複数の電力需要拠点と、
   前記複数の電力需要拠点とインターネットを介して接続され、前記複数の電力供給元と前記複数の電力需要拠点との間の電力需給を仲介し一括管理するアグリゲータとを備え、
   各電力需要拠点は、受電電力情報を含む計測情報、設備稼働状態情報、設定された電力使用目標デマンドを前記アグリゲータに送信する需要拠点端末を有し、
   前記アグリゲータは、各需要拠点端末から受信した各電力使用目標デマンドの集計値を前記複数の電力供給元に割り振って送信し、前記複数の電力供給元の少なくとも１つから発電能力が不足する旨の通知がなされたときには該当する電力需要拠点の各電力使用目標デマンドを通常時から緊急時へ切り替えるよう、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択すべき旨を時間帯とともに指定して一斉に又は選択的に指示する、ことを特徴とする広域多拠点電力制御システム。
2. 前記需要拠点端末は、
   前記電力需要拠点に含まれる複数の電力消費機器に係るデータを収集するデータ収集部と、
   前記データ収集部で収集された前記データに基づいて電力使用予測デマンドを計算する計算部と、
   前記電力使用予測デマンドと前記電力使用目標デマンドを対比して各電力消費機器の運転管理を制御する運転管理制御部と、
   前記電力供給元及び前記アグリゲータとの間で通信する通信部と、
   前記データを少なくとも１か月間蓄積するデータ蓄積部と、を備え、
   前記運転管理制御部は、前記電力使用予測デマンドが前記電力供給元から無理なく供給できる電力を下回る第１段階では託送電力管理として各電力消費機器をその設定指標に応じて制御し、前記電力使用予測デマンドが前記電力使用目標デマンドを上回る第２段階では前記電力需要拠点の電力使用が前記電力供給元から無理なく供給できる電力以下となるように各電力消費機器を制御することを特徴とする請求項１に記載の広域多拠点電力制御システム。
3. 前記需要拠点端末は、前記第２段階において、算出不快指数と設定不快指数の差が小さいものを優先して前記電力使用目標デマンドを維持する不快指数制御、計測温度と目標温度との差が小さいものを優先して前記電力使用目標デマンドを維持する温度制御、及び休日・休前日・平日・時間条件で制御・起動条件の設定を行うカレンダー制御の少なくとも１つによって制御することを特徴とする請求項２に記載の広域多拠点電力制御システム。
4. 前記需要拠点端末は、前記アグリゲータから前記電力使用目標デマンドを通常時から緊急時目標へ切り替える指示を受信すると、予め設定されている緊急時目標値と、直前に計測された受電電力に対して指定比率削減した目標による目標値とを対比し、相対的に厳しい条件となる方を緊急時の電力使用目標デマンドとして選択し、前記時間帯において電力使用を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の広域多拠点電力制御システム。
   

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