JP6410857B2 - 節電要請装置及び節電要請プログラム - Google Patents
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Description
しかし、電力の需要は、年々増加する傾向にあり、需要要求に合わせて、電力供給量を追従させることは、設備的な条件等の面から困難である。そこで、最近では、電力事業者からの需要家へインセンティブを準備した電力削減依頼を行い、電力の需要量を抑制して、電力の需給バランスを一致させるDR(デマンドレスポンス)が実施されている(特許文献1参照)。
この発明は、電力過剰供給も考慮したDRを実現可能とすることを目的とする。
対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定部と、
前記削減量決定部によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定部と、
前記需要家特定部によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信部と
を備える。
***構成の説明***
図1を参照して、実施の形態1に係る節電要請システム1の構成を説明する。
節電要請システム1は、節電要請装置10と、複数の需要家端末21とを備える。節電要請装置10と各需要家端末21とは、伝送路31を介して接続されている。
節電要請装置10は、対象の地域の住戸を管理する管理会社等に設置されたコンピュータである。節電要請装置10は、節電の必要に応じて、各需要家端末21に節電を促すメッセージを送信する。
各需要家端末21は、対象の地域に属する各住戸に設置されたコンピュータである。例えば、各需要家端末21は、STB(Set Top Box)といったコンピュータである。各需要家端末21は、節電要請装置10からメッセージを受信すると、テレビといった表示装置に受信されたメッセージを表示する。
節電要請装置10は、プロセッサ11と、メモリ12と、ストレージ13と、通信インタフェース14とのハードウェアを備える。プロセッサ11は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。
ストレージ13には、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ11によりメモリ12に読み込まれ、プロセッサ11によって実行される。これにより、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能が実現される。
また、ストレージ13は、電力記憶部131と、DR記憶部132との機能を実現する。
電力記憶部131には、需要家毎に、使用電力量と、削減実績とが記憶される。
使用電力量は、単位期間当たりの使用電力量である。削減実績は、DRが実施された際の実績を示し、賛同率と、成功率と、削減実績量とを含む。賛同率は、節電を促すメッセージが送信された場合に、節電に賛同した割合を示す。成功率は、節電に賛同した場合に、節電に成功した割合を示す。削減実績量は、節電に賛同した場合に、削減した電力量を示す。賛同率及び成功率は、過去にDRが実施された際の実績により算出される。例えば該当の需要家に対してDRが4回実施されたとき、賛同率100%とは需要家は4回とも賛同したことを示し、賛同率25%とは需要家は1回だけ賛同したことを示す。
DR記憶部132には、DR実施日時毎に、目標量と、想定量と、目標削減量と、総消費量と、乖離率と、安全率と、削減依頼量と、総削減実績量とが記憶される。
DR実施日時は、DRが実施された実施日及び実施時間帯を示す。目標量は、DR実施日時における消費電力の目標量である。言い換えると、目標量は、DR実施日時に電力事業者が需要家に供給したい電力量であり、具体例としては電力事業者が供給可能な供給量である。想定量は、DR実施日時に消費されると想定された総電力量である。目標削減量は、DRによって削減する目標の電力量であり、想定量から目標量を減じた量である。総消費量は、DR実施日時に消費された総電力量である。総削減実績量は、DRによって削減された総電力量であり、想定量から総消費量を減じた量である。乖離率は、前回のDRにおける削減依頼量と総削減実績量との乖離を示し、(削減依頼量−総削減実績量)/削減依頼量×100%によって計算される。安全率は、削減依頼量を計算する際に使用される補正値であり、例えば乖離率に基づく過去基準回又は過去基準期間の乖離率の平均値である。削減依頼量は、DRによって削減を依頼する総電力量であり、目標削減量に(1+安全率)を乗じて計算された量である。なお、過去基準回とは、過去に実施されたDRを参照する回数であり、過去基準期間とは、過去に実施されたDRを参照する期間である。
図5から図6を参照して、実施の形態1に係る節電要請装置10の動作を説明する。
実施の形態1に係る節電要請装置10の動作は、実施の形態1に係る節電要請方法に相当する。また、実施の形態1に係る節電要請装置10の動作は、実施の形態1に係る節電要請プログラムの処理に相当する。
情報取得部111は、対象期間における消費電力の目標量と、対象期間に消費されると想定される総電力量である想定量とを取得する。
具体的には、情報取得部111は、電力事業者のシステムといった外部のシステムから、通信インタフェース14を介して、対象期間における目標量及び想定量を受信する。情報取得部111は、DR記憶部132に新たなレコードを作成し、対象期間と、受信された目標量及び想定量とを作成したレコードに書き込む。
このとき、乖離率は、対象DRの実施に関して用いられる数値であるが、実績としては前回のDR(1つ前に実施されたDR)である1レコード前に関する数値となる。
削減量決定部112は、ステップS11で取得された目標量及び想定量から、対象期間における削減依頼量を決定する。
具体的には、削減量決定部112は、想定量から目標量を減じて目標削減量を計算する。削減量決定部112は、前回DRが実施された際の削減依頼量と総削減実績量とから乖離率を計算する。削減量決定部112は、計算された乖離率と、過去の乖離率との平均値である安全率を計算する。削減量決定部112は、計算された安全率を用いて、計算された目標削減量を補正して、削減依頼量を決定する。削減量決定部112は、計算された目標削減量と乖離率と安全率と削減依頼量とをステップS11で作成されたレコードに書き込む。
実施の形態1では、削減量決定部112は、過去3回の乖離率の平均値を安全率とする。また、実施の形態1では、削減量決定部112は、目標削減量に、(1+安全率)を乗じて削減依頼量を計算する。例えば、図4の2016年7月8日の14〜18時が対象期間であったとする。この場合、安全率は、{2.2+(−1.4)+(−3.4)}/3=−0.866・・・≒−0.9%になる。また、この場合、削減依頼量は、目標削減量150MWh×(1+(−0.009))=148.65MWh≒149MWhになる。
需要家特定部113は、ステップS12で削減量決定部112によって決定された削減依頼量に応じて、複数の需要家から対象とする需要家を対象者として特定する。需要家特定部113は、DRが実施された場合、つまり過去に節電を依頼するメッセージが送信された場合における、各需要家の削減実績に基づき、対象者を特定する。
具体的には、図6に示すように、需要家特定部113は、削減実績量に賛同率及び成功率を乗じて削減期待量を計算する。需要家特定部113は、計算された削減期待量の大きい順に需要家を整列して、削減期待量の合計が削減依頼量に達するまで、削減期待量の大きい順に需要家を対象者に加える。需要家特定部113は、これにより、対象者を特定する。図6では、図4の2016年7月8日の14〜18時が対象期間であった場合を想定し、削減依頼量が149MWhであったとしている。そのため、削減期待量の合計が149MWhを上回るまで、削減期待量の大きい順にレコードID1〜21までで示される需要家が対象者として特定されている。つまり、図6では、100の需要家のうち、21の需要家のみ(需要家IDが、001、015・・・086)が対象者として特定されている。
送信部114は、ステップS13で需要家特定部113に特定された対象者に対して、対象期間に節電を促すメッセージを送信する。
情報取得部111は、対象期間に消費された総電力量である総消費量を取得する。
具体的には、情報取得部111は、電力事業者のシステムといった外部のシステムから、通信インタフェース14を介して、総消費量を受信する。情報取得部111は、ステップS11で取得された想定量から取得された総消費量を減じて総削減実績量を計算する。情報取得部111は、総消費量と総削減実績量とをステップS11で作成されたレコードに書き込む。
なお、ステップS15に示した処理は、ステップS14に示した処理と連続性を持って実施する必要はなく、ステップS15の処理だけ単独に実施する。例えば、DRを実施した後、後述するインセンティブを与えるために結果を取得する必要があるとき等に実施される。または次回のDRで、ステップS12において安全率の算出に先立ってこの回のDRの乖離率の参照が必要になる以前に任意のタイミングで実施しておけばよい。
具体的には、電力事業者のシステムといった外部のシステムから、通信インタフェース14を介して、節電に賛同したか否かと、節電に成功したか否かと、対象期間に削減された電力量とを受信する。情報取得部111は、受信された節電に賛同したか否かと、節電に成功したか否かと、対象期間に削減された電力量とにより、電力記憶部131における対象者のレコードの賛同率と成功率と削減実績量とを更新する。具体例としては、情報取得部111は、対象者毎に、過去一定期間においてメッセージを送信した回数で、賛同した回数を除して、その対象者の賛同率を計算する。また、情報取得部111は、対象者毎に、賛同した回数で、成功した回数を除して、その対象者の成功率を計算する。また、情報取得部111は、対象者毎に、賛同した場合に削減された電力量の平均値を削減実績量として計算する。
以上のように、実施の形態1に係る節電要請装置10は、消費が想定される電力の想定量と電力の目標量とから削減依頼量を決定し、削減依頼量に応じて対象とする需要家を特定する。これにより、総消費量が目標量に近い量になるように節電が行われ、電力供給不足だけでなく、電力過剰供給も考慮したDRを実現可能である。即ち、需要家にとっては必要以上の節電努力をすることなく快適な生活を送ることができ、電力事業者にとっては、電力不足を解消しつつも予定していた消費電力を需要家に消費させることで利益を確保することができる。
乖離率は、DR実施時の条件(天候、エリア、時間等)に依存する一過性の情報である。安全率は過去複数回の乖離率から算出する。この安全率を用いることにより、乖離率の特異性を極力排除し、適正な補正を行うことができる。
このとき、従来のように、100の需要家を対象としてDRが実施され、50の需要家がDRに賛同したとする。そして、図6の削減期待量の合計である187.5MWhが削減されたとする。この場合、図7に示すようにインセンティブは、5000+18750=23750ポイントになる。
これに対して、上述したように、21の需要家を対象としてDRが実施され、19の需要家がDRに賛同したとする。そして、図4の2016年7月8日の14〜18時が示す総削減実績量である149MWhが削減されたとする。この場合、図7に示すようにインセンティブは、1900+14900=16800ポイントになる。
つまり、目標削減量を達成するのに必要な需要家にだけ削減依頼をすることで、需要家に対して与えるインセンティブを減らすことができる。言い換えると、DRを実行するために必要な電力事業者のコストを減らすことができる。
また、インセンティブを総削減実績量で除して、単位量の電力を削減するためにかかったインセンティブである効率指標を計算すると、従来の場合には23750/187.5≒127であり、上述した方法の場合には16800/149≒113である。そのため、単位量の電力を削減するためにかかったインセンティブも減っていることが分かる。
<変形例1>
実施の形態1では、削減量決定部112は、過去の乖離率の平均値を安全率として計算した。しかし、削減量決定部112は、過去の乖離率の平均値に、電力の逼迫状況と、時期と、天候といった要素に基づき重み付けして安全率を計算してもよい。これにより、より正確に安全率を計算することが可能になる。
実施の形態1では、削減量決定部112は、直近にDRが実施された際の乖離率を用いて安全率を計算した。しかし、図8に示すように、DR記憶部132に、時期、天候、時間帯といった条件を記憶しておき、対象期間に対応する条件のレコードの乖離率を用いて安全率を計算してもよい。これにより、より正確に安全率を計算することが可能になる。
実施の形態1では、安全率は、過去基準回又は過去一定期間の乖離率の平均値であるとした。しかし、節電要請装置10の運用を開始した直後には、過去のデータが少なく、この計算方法では安全率を正しく計算できない。そこで、節電要請装置10の運用を開始して一定期間が経過するまでは、削減量決定部112は、(前回のDR実施日時のレコードの安全率×基準数+今回のDR実施日時のレコードの乖離率)/(基準数+1)によって、安全率を計算してもよい。これにより、節電要請装置10の運用を開始した直後において、より正確に安全率を計算することが可能になる。
実施の形態1では、削減量決定部112は、安全率を用いて目標削減量を補正して削減依頼量を計算した。これにより、削減量決定部112は、過去の基準回又は過去基準期間の削減依頼量と総削減実績量との乖離を考慮して削減依頼量を計算していた。
しかし、削減量決定部112は、目標削減量をそのまま削減依頼量にしてもよい。つまり、削減量決定部112は、過去の削減依頼量と総削減実績量との乖離を考慮せずに削減依頼量を計算してもよい。
また、削減量決定部112は、安全率ではなく、前回DRが実施された際の削減依頼量と総削減実績量との乖離を示す乖離率により、目標削減量を補正して削減依頼量を計算してもよい。つまり、削減量決定部112は、前回DRが実施された際の削減依頼量と総削減実績量との乖離だけを考慮して削減依頼量を計算してもよい。
これにより、過去複数回のDR実施時の条件(天候、エリア、時間など)に共通性がなく、乖離率の変動が極めて大きい場合は過去DR実績の傾向(影響)を抑えることが可能となる。
実施の形態1では、送信部114は、複数の需要家のうち、対象者として特定された需要家のみに節電を促すメッセージを送信した。しかし、送信部114は、対象者以外の需要家に対しても、電力が不足する可能性があることを示す需要予測通知を送信してもよい。これにより、メッセージが送信されなかった需要家によって不要に電力が消費され、需用電力が上昇してしまうことを防止することができる。
実施の形態1ではステップS12で前回のレコードから削減依頼量と総削減実績量を参照して前回の乖離率を計算し、今回のレコードに書き込むとともに、例えば今回算出した乖離率と過去2回のレコードに書き込まれた乖離率から安全率を算出したが、DR後、ステップS15で総消費量と総削減実績量を今回のレコードに書き込むのと同時に、今回のレコードに書き込まれた削減依頼量と総削減実績量から今回の乖離値を算出して今回のレコードに書き込むようにしてもよい。図15は、変形例6の動作の中で、DR記憶部132に記憶される情報を説明している。
この場合、ステップS12で例えば過去3回の乖離率を参照して安全率を算出することで実施の形態1と同様の処理を実現でき、同等の効果が得られる。
図9に示すように、節電要請装置10は、DRを実施した結果を表示装置に表示する表示部115を備えていてもよい。表示部115は、通信インタフェース14を介して、DRを実施した結果を表示装置に出力して表示する。具体的には、表示部115は、図10に示すように、DR記憶部132に記憶された情報と、図7に基づき説明したインセンティブに関する情報とを、DRを実施した結果として表示する。この場合、インセンティブに関する情報も、DR記憶部132に記憶しておく。
これにより、節電要請装置10の利用者は、DRの効果を確認することができる。また、節電要請装置10の利用者は、DRを実施した結果を踏まえて安全率を手動で変更して、削減依頼量を調整するといったことも可能である。
実施の形態1では、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例7として、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例8について、実施の形態1と異なる点を説明する。
情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能がハードウェアで実現される場合、節電要請装置10は、プロセッサ11とメモリ12とストレージ13とに代えて、処理回路15を備える。処理回路15は、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能と、メモリ12とストレージ13との機能とを実現する専用の電子回路である。
情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能を1つの処理回路15で実現してもよいし、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114との機能を複数の処理回路15に分散させて実現してもよい。
変形例9として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、情報取得部111と、削減量決定部112と、需要家特定部113と、送信部114とのうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。
実施の形態2では、対象のエリアを分割した分割エリア毎に、削減依頼量を決定し、対象者を特定する点が実施の形態1と異なる。実施の形態2では、この異なる点を説明し、同じ点については説明を省略する。
複数の電力事業者が存在しているため、ある電力事業者の管轄地域では電力が不足するが、別の電力事業者の管轄地域では電力が不足しないということがある。また、同じ電力事業者の管轄地域であっても、配電用の変電所の容量等の影響により、ある地域では電力が不足するが、別の地域では電力が不足しないということがある。また、地域によって不足する量も異なる。そこで、実施の形態2では、例えば、ある電力事業者の管轄地域を対象のエリアとし、対象のエリア分割した分割エリア毎に削減依頼量を決定し、対象者を特定する。
図12を参照して、実施の形態2に係る電力記憶部131に記憶される情報を説明する。
電力記憶部131には、図3に示す情報に加え、分割エリアが記憶される。分割エリアは、需要家の所在地を示す情報であり、具体例としては需要家が属する市区町村である。分割エリアは、市区町村ではなく、どの変電所エリアに属するかを示す情報であってもよい。
DR記憶部132には、分割エリア及びDR実施日時毎に、目標量と、想定量と、目標削減量と、総消費量と、総削減実績量と、乖離率と、安全率と、削減依頼量とが記憶される。
図14を参照して、実施の形態2に係る節電要請装置10の動作を説明する。
実施の形態2に係る節電要請装置10の動作は、実施の形態2に係る節電要請方法に相当する。また、実施の形態2に係る節電要請装置10の動作は、実施の形態2に係る節電要請プログラムの処理に相当する。
情報取得部111は、分割エリア毎の、対象期間における電力の目標量と、対象期間に消費されると想定される総電力量である想定量とを取得する。
(図14のステップS22:削減量決定処理)
削減量決定部112は、ステップS21で取得された、対象とする分割エリアの目標量及び想定量から、対象期間における削減依頼量を決定する。この際、削減量決定部112は、DR記憶部132に記憶された、対象とする分割エリアについての過去の乖離率を用いて、安全率を計算し、計算された安全率から削減依頼量を計算する。
需要家特定部113は、ステップS22で削減量決定部112によって決定された削減依頼量に応じて、対象とする分割エリアに属する複数の需要家から対象とする需要家を対象者として特定する。
以上のように、実施の形態2に係る節電要請装置10は、対象のエリアを分割した分割エリア毎に、削減依頼量を決定し、対象者を特定する。これにより、地域毎に適切にDRを実現可能である。
Claims (7)
- 対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定部と、
前記削減量決定部によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定部と、
前記需要家特定部によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信部と
を備え、
前記需要家特定部は、過去に前記メッセージが送信された場合における削減実績であって、需要家毎に、過去に前記メッセージが送信された場合に削減した電力量である削減実績量と、前記メッセージが送信された場合に賛同した割合である賛同率と、賛同した場合に節電に成功した割合である成功率とを示す削減実績に基づき、前記削減実績が示す前記削減実績量に前記賛同率及び前記成功率を乗じた削減期待量の合計が前記削減依頼量に達するまで、前記削減期待量の大きい順に需要家を前記対象者に加えることにより、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する節電要請装置。 - 対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定部と、
前記削減量決定部によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定部と、
前記需要家特定部によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信部と
を備え、
前記削減量決定部は、過去に決定した前記削減依頼量と、その削減依頼量に基づき特定された前記対象者に前記メッセージが送信された場合における、前記対象者全体が削減した電力量である総削減実績量との乖離を示す乖離率により、前記想定量と前記目標量との差である目標削減量を補正して、前記削減依頼量を決定する節電要請装置。 - 前記削減量決定部は、過去複数回についての前記乖離率に基づき演算して求めた安全率により、前記目標削減量を補正して、前記削減依頼量を決定する
請求項2に記載の節電要請装置。 - 対象のエリアを分割した分割エリア毎に、対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定部と、
前記分割エリア毎に、前記削減量決定部によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定部と、
前記需要家特定部によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信部と
を備える節電要請装置。 - 対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定処理と、
前記削減量決定処理によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定処理と、
前記需要家特定処理によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信処理と
をコンピュータに実行させ、
前記需要家特定処理では、過去に前記メッセージが送信された場合における削減実績であって、需要家毎に、過去に前記メッセージが送信された場合に削減した電力量である削減実績量と、前記メッセージが送信された場合に賛同した割合である賛同率と、賛同した場合に節電に成功した割合である成功率とを示す削減実績に基づき、前記削減実績が示す前記削減実績量に前記賛同率及び前記成功率を乗じた削減期待量の合計が前記削減依頼量に達するまで、前記削減期待量の大きい順に需要家を前記対象者に加えることにより、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する節電要請プログラム。 - 対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定処理と、
前記削減量決定処理によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定処理と、
前記需要家特定処理によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信処理と
をコンピュータに実行させ、
前記削減量決定処理では、過去に決定した前記削減依頼量と、その削減依頼量に基づき特定された前記対象者に前記メッセージが送信された場合における、前記対象者全体が削減した電力量である総削減実績量との乖離を示す乖離率により、前記想定量と前記目標量との差である目標削減量を補正して、前記削減依頼量を決定する節電要請プログラム。 - 対象のエリアを分割した分割エリア毎に、対象期間における消費電力の目標量と、前記対象期間に消費が想定される総電力量である想定量とから、前記対象期間における削減依頼量を決定する削減量決定処理と、
前記分割エリア毎に、前記削減量決定処理によって決定された前記削減依頼量を満たすように、複数の需要家から所定数の需要家を対象者として特定する需要家特定処理と、
前記需要家特定処理によって特定された前記対象者に対して、前記対象期間に節電を促すメッセージを送信する送信処理と
をコンピュータに実行させる節電要請プログラム。
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