JP6411247B2 - 電力アグリゲータシステム、電力取引方法、及び電力取引プログラム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、電力アグリゲータシステム、電力取引方法、及び電力取引プログラムに関する。

需要家群は、デマンドレスポンス（Demand Response）の対象時間に需要家群の機器が削減した受電電力量の合計値に応じて、インセンティブの支払いを電力事業者から電力アグリゲータを介して受けることができる。ここで、電気事業者が削減を要請した受電電力量と、需要家群の機器が削減可能である受電電力量の合計値とは、必ずしも一致するとは限らない。しかしながら、従来の技術では、需要家群の機器が削減可能である受電電力量の合計値が、電気事業者が削減を要請した受電電力量を上回った場合でも、電力アグリゲータは収益性を向上させることができない場合があった。

特開２０１３−２３００５１号公報 特開２０１３−１６１１４４号公報 特開２０１４−６０８７９号公報

本発明が解決しようとする課題は、電力アグリゲータの収益性を向上させることができる電力アグリゲータシステム、電力取引方法、及び電力取引プログラムを提供することである。

実施形態の電力アグリゲータシステムは、削減情報取得部と、ＤＲ信号受信部と、入札情報算出部と、電気事業者用精算部とを持つ。削減情報取得部は、デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量である削減可能ＤＲ量の情報を、需要家ごとに取得する。ＤＲ信号受信部は、電気事業者が電力アグリゲータに削減を要請した受電電力量である要請ＤＲ量の情報を取得する。入札情報算出部は、全ての需要家の削減可能ＤＲ量を合計した値が要請ＤＲ量を上回ることによって余剰電力量が生じる場合、余剰電力量の少なくとも一部の電力量をネガワット取引市場において売入札する。電気事業者用精算部は、需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値である需要家削減ＤＲ量であって、全ての需要家の需要家削減ＤＲ量を合計した値に応じて、インセンティブの支払いとして、金額情報を取得する。

第１の実施形態における、電力システムの構成例の図。 第１の実施形態における、余剰電力量の例を示す図。 第１の実施形態における、デマンドレスポンスのスケジュールの例を示す図。 第１の実施形態における、電力取引市場のスケジュールの例を示す図。 第１の実施形態における、電力システムの動作例を示すシーケンス図。 第２の実施形態における、電力システムの構成例の図。 第３の実施形態における、電力システムの構成例の図。 第４の実施形態における、電力システムの構成例の図。

以下、実施形態の電力アグリゲータシステム、電力取引方法、及び電力取引プログラムを、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における、電力アグリゲータシステム５を備える電力システム１の構成例の図である。第１の実施形態では、電力システム１は、「電力システム１ａ」という。電力システム１ａは、電気事業者システム２と、需要家端末３−１〜３−Ｎ（Ｎは、１以上の整数）と、電力取引市場システム４ａと、電力アグリゲータシステム５とを備える。

電力システム１ａは、デマンドレスポンスを実施するシステムである。デマンドレスポンスの実施時間は、予め定められる。実施時間は、例えば、夏期では８〜１１時と、１３時〜１６時とであり、夏期以外では８〜１１時と、１７時〜２０時とである。電力システム１ａは、デマンドレスポンスの実施時間のうち、デマンドレスポンス信号（以下、「ＤＲ信号」という。）によって要請した対象期間に、デマンドレスポンスを実施する。対象期間は、例えば、デマンドレスポンスの実施時間のうちの１時間である。対象期間は、予め定められた時間単位（タイムステップ）によって区分される。時間単位は、例えば、１分間、３０分間である。

電気事業者システム２を有する電気事業者は、電気事業者の発電機から、需要家の機器に電力を供給する。需要家の機器は、供給された電力を消費する。需要家の機器に供給された電力（以下、「受電電力」という。）は、需要家端末３によって測定される。電気事業者システム２は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電気事業者システム２は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電気事業者システム２は、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。

電気事業者システム２は、予め定められた時刻に、電気事業者による操作に応じて、ＤＲ信号を電力アグリゲータシステム５に送信する。ＤＲ信号は、デマンドレスポンスの対象期間を表す情報を含む。対象期間は、例えば、開始時刻及び終了時刻によって表される。ＤＲ信号は、対象期間について、電気事業者システム２が電力アグリゲータシステム５に削減を要請した受電電力量（以下、「要請ＤＲ量」という。）を表す情報を含む。要請ＤＲ量は、予め定められた時間単位（タイムステップ）ごとに定められてもよい。

以下、需要家端末３−１〜３−Ｎに共通する事項については、符号の一部を省略して、「需要家端末３」と表記する。

需要家の機器は、需要家端末３が受電電力を測定する対象の機器である。需要家の機器は、電力アグリゲータシステム５から受信した情報に応じて、節電又は発電によって受電電力量を削減する。需要家の機器は、電気事業者システム２が需要家の機器に削減を要請していない場合でも、節電又は発電によって受電電力量を削減してもよい。

需要家端末３は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。需要家端末３は、需要家の設備に備えられる。需要家端末３は、通信装置を備える。需要家端末３は、電力アグリゲータシステム５との通信を実行する。また、需要家端末３は、スマートメータ等の電力計との通信を実行する。電力計は、需要家の機器について受電電力を測定する。需要家端末３は、電力計が測定した受電電力の値を表す受電電力情報を、電力アグリゲータシステム５に送信する。

電力取引市場システム４ａは、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電力取引市場システム４ａは、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電力取引市場システム４ａは、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。電力取引市場システム４ａは、ネガワット取引市場システム４０と、ポジワット取引市場システム４１とを備える。

ネガワット取引市場システム４０は、対象期間において需要家の機器の節電又は発電によって削減された受電電力の量のうち、要請ＤＲ量を上回った電力量（以下、「余剰電力量」という。）の少なくとも一部の電力量を、取引するシステムである。

ネガワット取引市場システム４０は、売入札する電力量を表す情報である入札量情報と、入札額情報とを、電力アグリゲータシステム５の電力取引装置２０（後述する）から受信する。ネガワット取引市場システム４０は、入札量情報と入札額情報とに基づいて、所定の売入札処理を実行することによって、需要家の機器の余剰電力量を取引する。

ネガワット取引市場システム４０は、売入札の約定結果情報を電力取引装置２０に送信する。売入札の約定結果情報は、電力取引装置２０がネガワット取引市場システム４０に対して売入札して約定した余剰電力量（約定量）を表す情報である。約定結果情報は、例えば、約定した余剰電力量に応じた落札額の情報（以下、「落札額情報」という。）を含む。落札額は、約定した余剰電力量と電力単価とに基づいて定まる。

ポジワット取引市場システム４１は、対象期間において需要家の機器の節電又は発電によって削減された受電電力の量が、要請ＤＲ量を下回った電力量（以下、「不足電力量」という。）の少なくとも一部を補う電力量を、取引するシステムである。

ポジワット取引市場システム４１は、買入札する電力量を表す情報である入札量情報と、入札額情報とを、電力取引装置２０から受信する。ネガワット取引市場システム４０は、入札量情報と入札額情報とに基づいて、所定の買入札処理を実行することによって、需要家の機器の不足電力量の少なくとも一部を補うための電力量を取引する。約定した電力量（約定量）の電力は、デマンドレスポンスの対象期間において、需要家の機器に供給される。

ポジワット取引市場システム４１は、買入札の約定結果情報を電力取引装置２０に送信する。買入札の約定結果情報は、電力取引装置２０がネガワット取引市場システム４０に対して、不足電力量の少なくとも一部を補うために買入札して約定した電力量（約定量）を表す情報である。約定結果情報は、例えば、約定した不足電力量に応じた落札額の情報を含む。

図２は、第１の実施形態における、余剰電力量の例を示す図である。ベースライン３００は、受電電力量の削減の基準となる受電電力値である。ベースライン３００は、例えば、過去の受電電力量に基づいて定められる。ベースライン３００は、需要家端末３ごとに定められてもよいし、複数の需要家端末３ごとに定められてもよい。ベースライン３００は、対象期間において、一定でもよいし可変もよい。

以下、需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値を、「需要家削減ＤＲ量」という。以下、全ての需要家端末３（需要家）の需要家削減ＤＲ量を合計した値を「需要家削減ＤＲ量の合計値」という。すなわち、需要家削減ＤＲ量の合計値は、需要家の機器の全体で、需要家の機器群が削減した電力量の実績値である。

受電電力３１０は、需要家削減ＤＲ量の合計値と、要請ＤＲ量とが一致する受電電力である。
受電電力３２０は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、要請ＤＲ量に対して下回る受電電力値である。すなわち、デマンドレスポンスの対象期間において、受電電力値の実績値が受電電力３２０の値である場合、受電電力量は、図２に示す不足電力量だけ、要請ＤＲ量に対して不足となる。電力取引装置２０は、ポジワット取引市場システム４１に対して、不足電力量を買入札することができる。電力取引装置２０がポジワット取引市場システム４１に対して買入札して約定した不足電力量の電力は、デマンドレスポンスの対象期間において、不足電力量を補うために需要家の機器群に供給される。

受電電力３３０は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、要請ＤＲ量に対して余剰電力量だけ上回る受電電力値である。すなわち、デマンドレスポンスの対象期間において、受電電力値の実績値が受電電力３３０の値である場合、受電電力量は、図２に示す余剰電力量だけ、要請ＤＲ量に対して余剰となる。電力取引装置２０は、ネガワット取引市場システム４０に対して、余剰電力量を売入札することができる。

電力アグリゲータシステム５は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電力アグリゲータシステム５は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電力アグリゲータシステム５は、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。

電力アグリゲータシステム５は、電気事業者から電力供給を受ける需要家の機器の受電電力を削減するシステムであって、節電又は発電によって削減した受電電力に応じた電力量を、ネガワット取引市場において取引するシステムである。また、電力アグリゲータシステム５は、削減した受電電力を、電気事業者との間で相対取引するシステムでもよい。また、電力アグリゲータシステム５は、需要家の機器によって発電された電力に応じた電力量を、ポジワット取引市場において取引するシステムでもよい。電力アグリゲータシステム５は、要請ＤＲ量に基づいて、受電電力量の削減を需要家端末３に要請する。電力アグリゲータシステム５は、デマンドレスポンス装置１０と、電力取引装置２０とを備える。

次に、デマンドレスポンス装置１０の構成例を説明する。
デマンドレスポンス装置１０は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。デマンドレスポンス装置１０は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。デマンドレスポンス装置１０は、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。

デマンドレスポンス装置１０は、電気事業者から電力供給を受ける需要家の機器に、デマンドレスポンスを実施させる装置である。需要家の機器は、デマンドレスポンス装置１０から受信したデマンドレスポンスに関する情報（ＤＲ情報）に応じて、受電電力を削減する。デマンドレスポンス装置１０は、記憶部１００と、通信部１１０と、算出部１２０と、精算部１３０とを備える。

通信部１１０と、算出部１２０と、精算部１３０とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。

記憶部１００は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する。記憶部１００は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。記憶部１００は、例えば、ソフトウェア機能部を機能させるためのプログラムを記憶してもよい。

記憶部１００は、電気事業者情報記憶部１０１と、需要家情報記憶部１０２とを備える。電気事業者情報記憶部１０１は、電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報と、過去のデマンドレスポンスの実績情報とを記憶する。

電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報は、デマンドレスポンスのスケジュールの情報と、インセンティブ単価情報とを含む。スケジュールの情報は、例えば、デマンドレスポンスの実施時間の開始時刻及び終了時刻を表す情報を含む。また、スケジュールの情報は、例えば、電気事業者システム２がＤＲ信号をデマンドレスポンス装置１０に送信する時刻（以下、「要請時刻」という。）を表す情報を含む。

図３は、第１の実施形態における、デマンドレスポンスのスケジュールの例を示す図である。図３では、デマンドレスポンスのスケジュールは、一例として、デマンドレスポンスの要請時刻及び実施時間によって定められる。要請時刻は、例えば、デマンドレスポンスの実施時間を含む日の前日の１７時である。要請時刻は、例えば、デマンドレスポンスの実施時間を含む日の当日であって、デマンドレスポンスの実施時間の２〜４時間前でもよい。夏期における実施時間は、例えば、８〜１１時と、１３〜１６時とである。夏期以外における実施時間は、例えば、８〜１１時と、１７〜２０時とである。

需要家情報記憶部１０２は、需要家と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報を、需要家ごとに記憶する。需要家と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報は、デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量（以下、「需要家削減可能ＤＲ量」という。）を表す情報と、インセンティブ単価情報と、過去の需要家受電電力量を表す情報と、過去のデマンドレスポンスの実績情報とを含む。過去の需要家受電電力量を表す情報は、需要家における過去の受電電力量の需要家端末３ごとの実績値を表す情報である。なお、需要家削減可能ＤＲ量は、デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な最大の受電電力量でもよい。

通信部１１０は、ＤＲ信号受信部１１１と、ＤＲ情報送信部１１２と、受電情報取得部１１３と、削減情報取得部１１４とを備える。ＤＲ信号受信部１１１は、要請時刻において、ＤＲ信号を電気事業者システム２から受信する。

ＤＲ情報送信部１１２は、需要家に削減を要請する電力量（以下、「需要家要請ＤＲ量」という。）を表す情報を、算出部１２０から取得する。ＤＲ情報送信部１１２は、需要家端末３−１〜３−Ｎの少なくとも一つに対して、デマンドレスポンスの対象時間の情報と、需要家要請ＤＲ量を表す情報とを、需要家端末３ごとに送信する。

なお、ＤＲ情報送信部１１２は、需要家要請ＤＲ量を表す情報に基づいて、需要家の機器の電力消費を直接制御してもよい。また、ＤＲ情報送信部１１２は、需要家要請ＤＲ量を表す情報に基づいて、需要家に節電行動を促してもよい。これにより、ＤＲ情報送信部１１２は、需要家要請ＤＲ量を表す情報に基づいて、需要家の機器の電力消費を間接制御することができる。

受電情報取得部１１３は、デマンドレスポンスの対象期間における、需要家の機器の受電電力量の実績値（以下、「需要家受電電力量」という。）を表す情報を、需要家端末３から取得する。受電情報取得部１１３は、需要家受電電力量を表す情報を、電気事業者システム２から取得してもよい。
削減情報取得部１１４は、需要家削減可能ＤＲ量を、需要家端末３ごとに需要家端末３から受信する。

算出部１２０は、要請量算出部１２１と、削減量算出部１２２とを備える。要請量算出部１２１は、需要家要請ＤＲ量を、需要家端末３ごとに算出する。

例えば、要請量算出部１２１は、余剰電力量が生じる場合、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量を、需要家削減可能ＤＲ量に基づいて需要家端末３に配分することによって、需要家要請ＤＲ量を算出する。

例えば、要請量算出部１２１は、不足電力量が生じる場合、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量と、電力取引装置２０が電力取引市場システム４ａに対して買入札して約定した電力量とを加算する。要請量算出部１２１は、要請ＤＲ量と約定した電力量と加算した結果を、需要家削減可能ＤＲ量に基づいて需要家端末３に配分することによって、需要家要請ＤＲ量を算出する。需要家要請ＤＲ量は、予め定められた時間単位（タイムステップ）ごとに算出される。

削減量算出部１２２は、過去の需要家受電電力量を表す情報を、需要家情報記憶部１０２から取得する。削減量算出部１２２は、過去の需要家受電電力量に基づいて、ベースラインを需要家端末３ごとに算出する。削減量算出部１２２は、今回のデマンドレスポンスの需要家受電電力量を表す情報を、受電情報取得部１１３から取得する。削減量算出部１２２は、需要家端末３ごとのベースラインと、取得した今回のデマンドレスポンスの需要家受電電力量との差に基づいて、今回のデマンドレスポンスの需要家削減ＤＲ量を、需要家端末３ごとに算出する。

精算部１３０は、電気事業者用精算部１３１と、需要家用精算部１３２とを備える。電気事業者用精算部１３１は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量を満たしているか否かを判定する。電気事業者用精算部１３１は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量を満たしている場合、要請ＤＲ量にインセンティブ単価を乗算した結果に基づいて、インセンティブに応じた金額を算出する。電気事業者用精算部１３１は、インセンティブに応じた金額の支払いを電気事業者から受ける。例えば、電気事業者用精算部１３１は、算出した金額をインセンティブの支払いとして取得する。なお、電気事業者用精算部１３１は、需要家削減ＤＲ量の合計値が要請ＤＲ量を満たしていない場合でも、需要家削減ＤＲ量の合計値に応じたインセンティブの支払いを、電気事業者から受けてもよい。

需要家用精算部１３２は、需要家削減ＤＲ量が需要家要請ＤＲ量を満たしているか否かを判定する。需要家削減ＤＲ量が需要家要請ＤＲ量を満たしている場合、需要家用精算部１３２は、インセンティブの支払いとして取得した金額と、需要家削減ＤＲ量とに基づいて、需要家ごとのインセンティブの金額を算出する。需要家用精算部１３２は、需要家ごとのインセンティブの金額情報（以下、「需要家インセンティブ情報」という。）を、需要家端末３に送信する。

次に、電力取引装置２０の構成例を説明する。
電力取引装置２０は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電力取引装置２０は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電力取引装置２０は、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。電力取引装置２０は、電力取引市場システム４ａにおいて電力量を取引する装置である。電力取引装置２０は、市場情報記憶部２００と、通信部２１０と、入札情報算出部２２０と、電力取引精算部２３０とを備える。

通信部２１０と、入札情報算出部２２０と、電力取引精算部２３０とのうち一部または全部は、例えば、ＣＰＵ等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩやＡＳＩＣ等のハードウェア機能部であってもよい。

市場情報記憶部２００は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する。市場情報記憶部２００は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。市場情報記憶部２００は、例えば、ソフトウェア機能部を機能させるためのプログラムを記憶してもよい。市場情報記憶部２００は、電力取引市場のスケジュールを記憶する。

図４は、第１の実施形態における、電力取引市場のスケジュールの例を示す図である。図４では、電力取引市場のスケジュールは、一例として、入札締切時刻及び約定時刻によって定められる。入札締切時刻は、第一場と第二場と第三場とに区別される。第一場は、９時（入札の対象とする時間１３〜１７時）である。第二場は、１３時（入札の対象とする時間１７〜２１時）である。第三場は、１７時（入札の対象とする時間２１〜翌１３時）である。第一場の約定時刻は、１１時である。第二場の約定時刻は、１５時である。第三場の約定時刻は、１９時である。

通信部２１０は、入札信号送信部２１１と、約定結果受信部２１２とを備える。入札信号送信部２１１は、入札情報算出部２２０が算出した入札量情報と入札額情報とを、第一場と第二場と第三場とのいずれかの入札締切時刻までに、電力取引市場システム４ａに送信する。

約定結果受信部２１２は、約定時刻を過ぎた時点で、約定結果情報をネガワット取引市場システム４０から受信する。約定結果受信部２１２は、電力取引装置２０がポジワット取引市場システム４１に対して買入札して約定した電力量（約定量）を表す情報を、約定時刻を過ぎた時点で、ポジワット取引市場システム４１から受信してもよい。

入札情報算出部２２０は、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量と、全ての需要家端末３（需要家）の需要家削減可能ＤＲ量を合計した値（以下、「需要家削減可能ＤＲ量の合計値」という。）との差分に基づいて、図２に示す不足電力量又は余剰電力量を推定する。

例えば、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を下回っている場合、要請ＤＲ量と需要家削減可能ＤＲ量の合計値との差分は、不足電力量（推定値）と等しい。入札情報算出部２２０は、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を下回っている場合、電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報を、デマンドレスポンス装置１０の電気事業者情報記憶部１０１から取得する。

入札情報算出部２２０は、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を下回っている場合、ポジワット取引市場システム４１における約定価格を推定し、推定した結果に基づいて、電力取引市場システム４ａに入札する電力量（入札量）と入札額とを算出する。入札情報算出部２２０は、電力アグリゲータ及び需要者の少なくとも一方の利益が最大となるように、電力取引市場システム４ａに入札する電力量（入札量）と入札額とを算出する。

例えば、入札情報算出部２２０は、電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報に基づく違約金（ペナルティ）の金額と、不足電力量（推定値）の少なくとも一部を補う電力量を電力取引市場システム４ａから調達するための金額（約定価格）とを比較する。入札情報算出部２２０は、違約金の金額が約定価格よりも高い場合、不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札する。また、入札情報算出部２２０は、違約金の金額が約定価格よりも低い場合、不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札しなくてもよい。

例えば、入札情報算出部２２０は、不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札するための約定価格（コスト）が相対的に低い電力取引を、複数の電力取引から選択して、選択した電力取引について、電力取引市場システム４ａに入札する電力量と入札額とを算出する。

入札情報算出部２２０は、入札締切時刻までに、入札信号送信部２１１及び約定結果受信部２１２を介して、ポジワット取引市場システム４１に対して入札量の買入札を実行する。約定した入札量の電力は、デマンドレスポンスの対象期間において、需要家の機器に供給される。

例えば、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を上回っている場合、要請ＤＲ量と需要家削減可能ＤＲ量の合計値との差分は、余剰電力量（推定値）と等しい。入札情報算出部２２０は、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を上回っている場合、電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報を、デマンドレスポンス装置１０の電気事業者情報記憶部１０１から取得する。

入札情報算出部２２０は、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を下回っている場合、余剰電力量の金額が最大となるように、電力取引市場システム４ａに入札する余剰電力量と入札額とを算出する。すなわち、入札情報算出部２２０は、電力取引市場の約定価格を推定し、推定した結果に基づいて電力アグリゲータの利益が最大となるように、電力取引市場システム４ａに入札する電力量（入札量）と入札額とを算出する。入札情報算出部２２０は、需要家削減可能ＤＲ量の合計値が電気事業者要請ＤＲ量を上回っている場合、入札締切時刻までに、入札信号送信部２１１及び約定結果受信部２１２を介して、ネガワット取引市場システム４０に対して余剰電力量（推定値）の売入札を実行する。

なお、入札情報算出部２２０は、予め定められた入札締切時刻までに、要請ＤＲ量の情報を取得できない場合には、要請ＤＲ量を推定し、推定した要請ＤＲ量に基づいて、図２に示す不足電力量又は余剰電力量を推定してもよい。

電力取引精算部２３０は、落札額情報を約定結果受信部２１２から取得する。電力取引精算部２３０は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、ネガワット取引市場システム４０において約定した余剰電力量以上であった場合、落札額に応じた金額データを、ネガワット取引市場システム４０から受信する。すなわち、電力取引精算部２３０は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、ネガワット取引市場システム４０において約定した余剰電力量以上であった場合、落札額を受領する。なお、電力取引精算部２３０は、ネガワット取引市場システム４０を介さずに、余剰電力量を電気事業者システム２と相対取引してもよい。

次に、電力システム１ａの動作例を説明する。
図５は、第１の実施形態における、電力システム１ａの動作例を示すシーケンス図である。
電力アグリゲータシステム５の受電情報取得部１１３は、削減可能ＤＲ量情報を、需要家端末３から受信する（ステップＳ１０１）。
電力アグリゲータシステム５のＤＲ信号受信部１１１は、現在時刻がＤＲ要請時刻となった場合、ＤＲ信号を電気事業者システム２から受信する（ステップＳ１０２）。

電力アグリゲータシステム５の入札情報算出部２２０は、削減可能ＤＲ量情報と、ＤＲ信号とに基づいて、電力取引市場システム４ａにおいて取り引きする電力量に応じた入札量と入札額とを算出する（ステップＳ１０３）。

電力アグリゲータシステム５の要請量算出部１２１は、需要家端末３に要請するＤＲ量を算出する（ステップＳ１０４）。
電力アグリゲータシステム５のＤＲ情報送信部１１２は、需要家端末３にＤＲ信号を送信する（ステップＳ１０５）。
電力アグリゲータシステム５の入札信号送信部２１１は、入札締切時刻までに、入札量情報と入札額情報とを、電力取引市場システム４ａに送信する（ステップＳ１０６）。
電力アグリゲータシステム５の約定結果受信部２１２は、現在時刻が約定時刻となった場合、約定結果情報を電力取引市場システム４ａから受信する（ステップＳ１０７）。

需要家端末３は、現在時刻がＤＲ実施時刻となった場合、ＤＲ信号に基づいてデマンドレスポンスの実施を開始する（ステップＳ１０８）。
需要家端末３は、現在時刻がＤＲ終了時刻となった場合、ＤＲ信号に基づいてデマンドレスポンスの実施を終了する（ステップＳ１０９）。

電力アグリゲータシステム５の受電情報取得部１１３は、需要家受電電力量を表す情報を、需要家端末３から受信する。電力アグリゲータシステム５の受電情報取得部１１３は、需要家受電電力量を表す情報を、電気事業者システム２から受信してもよい（ステップＳ１１０）。
電力アグリゲータシステム５の削減量算出部１２２は、需要家受電電力量を表す情報に基づいて、需要家削減ＤＲ量を需要家端末３ごとに算出する（ステップＳ１１１）。
電力アグリゲータシステム５の電力取引精算部２３０は、取引結果情報を電力取引市場システム４ａから受信する（ステップＳ１１２）。

電力アグリゲータシステム５の電気事業者用精算部１３１は、インセンティブ精算情報を電気事業者システム２から受信する（ステップＳ１１３）。
電力アグリゲータシステム５の電力取引精算部２３０は、入札額に基づく落札額情報を、電力取引市場システム４ａから受信する（ステップＳ１１４）。
電力アグリゲータシステム５の需要家用精算部１３２は、需要家端末３に要請したＤＲ量を需要家削減ＤＲ量が満たしていた場合、需要家インセンティブ情報を需要家端末３に送信する（ステップＳ１１５）。
なお、ステップＳ１１３〜ステップＳ１１５の順番は、入れ替わってもよい。

以上のように、第１の実施形態の電力アグリゲータシステム５は、削減情報取得部１１４と、ＤＲ信号受信部１１１と、入札情報算出部２２０と、電気事業者用精算部１３１とを持つ。削減情報取得部１１４は、デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量である削減可能ＤＲ量の情報を、需要家ごとに取得する。ＤＲ信号受信部１１１は、電気事業者が電力アグリゲータに削減を要請した受電電力量である要請ＤＲ量の情報を取得する。入札情報算出部２２０は、全ての需要家の削減可能ＤＲ量を合計した値が要請ＤＲ量を上回ることによって余剰電力量が生じる場合、余剰電力量の少なくとも一部の電力量をネガワット取引市場において売入札する。電気事業者用精算部１３１は、需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値である需要家削減ＤＲ量であって、全ての需要家の需要家削減ＤＲ量を合計した値に応じて、インセンティブの支払いとして、金額情報を取得する。
これによって、第１の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力アグリゲータの収益性を向上させることができる。

第１の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、需要家の収益性を向上させることができる。
第１の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、余剰電力量に基づいて収益性を向上させることができる。
第１の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、不足電力量を電力取引市場から調達することができるので、電気事業者に支払う違約金（ペナルティ）を低減することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、電力システム１が複数の電気事業者システム２を備える点が、第１の実施形態と相違する。第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図６は、第２の実施形態における、電力アグリゲータシステム５を備える電力システム１の構成例の図である。第２の実施形態では、電力システム１は、「電力システム１ｂ」という。電力システム１ｂは、電気事業者システム２−１〜２−Ｍ（Ｍは、２以上の整数）と、需要家端末３−１〜３−Ｎと、電力取引市場システム４ａと、電力アグリゲータシステム５とを備える。

電気事業者情報記憶部１０１は、電気事業者と電力アグリゲータとの間で取り決めた契約情報と、過去のデマンドレスポンスの実績情報とを、電気事業者システム２ごとに記憶する。
ＤＲ信号受信部１１１は、要請時刻において、電気事業者システム２−１〜２−Ｍから各ＤＲ信号を受信する。
電気事業者用精算部１３１は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、電気事業者システム２−１〜２−Ｍが送信した各ＤＲ信号が示す要請ＤＲ量の合計値を満たしているか否かを判定する。電気事業者用精算部１３１は、需要家削減ＤＲ量の合計値が、電気事業者システム２が送信したＤＲ信号が示す要請ＤＲ量の合計値を満たしている場合、インセンティブの支払いを電気事業者から受ける。

以上のように、第２の実施形態のＤＲ信号受信部１１１は、複数の電気事業者システム２から、要請ＤＲ量の信号を受信する。第２の実施形態の入札情報算出部２２０は、全ての需要家の削減可能ＤＲ量を合計した値が、全ての電気事業者システム２の要請ＤＲ量を合計した値を上回ることによって、余剰電力量が生じる場合、余剰電力量の少なくとも一部の電力量を売入札する。
これによって、第２の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力アグリゲータの収益性をより向上させることができる。

第２の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、需要家の収益性をより向上させることができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、電力システム１が複数の電力アグリゲータシステムを備える点が、第１の実施形態と相違する。第３の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図７は、第３の実施形態における、電力システム１の構成例の図である。第３の実施形態では、電力システム１は、「電力システム１ｃ」という。電力システム１ｃは、電気事業者システム２と、需要家端末３−１〜３−Ｎと、需要家端末３−（Ｎ＋１）〜３−Ｐ（Ｐは、Ｎ＋１以上の整数）と、電力取引市場システム４ａと、電力アグリゲータシステム５と、電力アグリゲータサブシステム６とを備える。

以下、需要家端末３−１〜３−Ｎと、需要家端末３−（Ｎ＋１）〜３−Ｐとのうち、いずれの需要家端末３にも共通する事項については、符号の一部を省略して、「需要家端末３」と表記する。

電力アグリゲータサブシステム６は、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電力アグリゲータサブシステム６は、通信を中継する中継装置を備える。電力アグリゲータサブシステム６は、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電力アグリゲータサブシステム６は、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。

電力アグリゲータサブシステム６（中継装置）は、需要家端末３と、電力アグリゲータシステム５と、電力アグリゲータサブシステム６をノードとするネットワークトポロジにおいて、需要家端末３−１〜３−Ｎと同じ階層にある。電力アグリゲータサブシステム６は、需要家端末３−１〜３−Ｐと、電力アグリゲータシステム５との通信を中継する。

ＤＲ情報送信部１１２は、需要家端末３−１〜３−Ｐの少なくとも一つに対して、デマンドレスポンスの対象時間の情報と、需要家要請ＤＲ量を表す情報とを、電力アグリゲータサブシステム６を介して、需要家端末３ごとに送信する。これにより、ＤＲ情報送信部１１２は、電力アグリゲータサブシステム６を、需要家端末３の一つとみなすことができる。

以上のように、第３の実施形態の削減情報取得部１１４は、電力アグリゲータサブシステム６（中継装置）を介して、削減可能ＤＲ量の情報を需要家ごとに受信する。
これによって、第３の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力アグリゲータサブシステム６を電力システム１ｃが備える場合でも、電力アグリゲータの収益性を向上させることができる。

第３の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力アグリゲータサブシステム６を電力システム１ｃが備える場合でも、需要家の収益性を向上させることができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、電力システム１が電力取引市場システムとは別にネガワット取引市場システム４０を備える点が、第１の実施形態と相違する。第４の実施形態では、第１の実施形態との相違点についてのみ説明する。

図８は、第４の実施形態における、電力システム１の構成例の図である。第４の実施形態では、電力システム１は、「電力システム１ｄ」という。電力システム１ｄは、電気事業者システム２と、需要家端末３−１〜３−Ｎと、電力取引市場システム４ｂと、電力アグリゲータシステム５とを備える。電力システム１ｄは、電力取引市場システム４ｂとは別に、ネガワット取引市場システム４０を備える。

電力取引市場システム４ｂは、コンピュータ端末やサーバ装置等の情報処理装置である。電力取引市場システム４ｂは、単体の装置でもよいし、複数の装置でもよい。電力取引市場システム４ｂは、複数の装置である場合、クラウドコンピューティング技術によって動作してもよい。第４の実施形態では、電力取引市場システム４ｂは、ポジワット取引市場システム４１を備え、ネガワット取引市場システム４０を備えていない。

以上のように、第４の実施形態の電力システム１ｄは、電力取引市場システム４ｂとは別に、ネガワット取引市場システム４０を備える。
これによって、第４の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力取引市場システム４ｂとは独立したネガワット取引市場システム４０を電力システム１ｄが備える場合でも、電力アグリゲータの収益性を向上させることができる。

第４の実施形態の電力アグリゲータシステム５、電力取引方法、及び電力取引プログラムは、電力取引市場システム４ｂとは独立したネガワット取引市場システム４０を電力システム１ｄが備える場合でも、需要家の収益性を向上させることができる。

以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、削減可能ＤＲ量を需要家について合計した値が要請ＤＲ量を上回ることによって、余剰電力量が生じる場合、余剰電力量の少なくとも一部の電力量を、ネガワット取引市場において売入札する入札情報算出部を持つことにより、電力アグリゲータの収益性を向上させることができる。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１ａ…電力システム、１ｂ…電力システム、１ｃ…電力システム、１ｄ…電力システム、２…電気事業者システム、３…需要家端末、４ａ…電力取引市場システム、５…電力アグリゲータシステム、６…電力アグリゲータサブシステム、１０…デマンドレスポンス装置、２０…電力取引装置、４０…ネガワット取引市場システム、４１…ポジワット取引市場システム、１００…記憶部、１０１…電気事業者情報記憶部、１０２…需要家情報記憶部、１１０…通信部、１１１…ＤＲ信号受信部、１１２…ＤＲ情報送信部、１１３…受電情報取得部、１１４…削減情報取得部、１２０…算出部、１２１…要請量算出部、１２２…削減量算出部、１３０…精算部、１３１…電気事業者用精算部、１３２…需要家用精算部、２００…市場情報記憶部、２１０…通信部、２１１…入札信号送信部、２１２…約定結果受信部、２２０…入札情報算出部、２３０…電力取引精算部、３００…ベースライン、３１０…受電電力、３２０…受電電力、３３０…受電電力

Claims (12)

1. デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量である削減可能ＤＲ量の情報を、前記需要家ごとに取得する削減情報取得部と、
   電気事業者が電力アグリゲータに削減を要請した受電電力量である要請ＤＲ量の情報を取得するＤＲ信号受信部と、
   全ての前記需要家の前記削減可能ＤＲ量を合計した値が前記要請ＤＲ量を上回ることによって余剰電力量が生じる場合、前記余剰電力量の少なくとも一部の電力量をネガワット取引市場において売入札する入札情報算出部と、
   前記需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値である需要家削減ＤＲ量であって、全ての前記需要家の前記需要家削減ＤＲ量を合計した値に応じて、インセンティブの支払いとして、金額情報を取得する電気事業者用精算部と、
   を備える電力アグリゲータシステム。
2. 前記入札情報算出部は、前記削減可能ＤＲ量を合計した値が前記要請ＤＲ量を下回ることによって不足電力量が生じる場合、前記不足電力量の少なくとも一部を補う電力量をポジワット取引市場において買入札する、請求項１に記載の電力アグリゲータシステム。
3. 前記入札情報算出部は、前記不足電力量が生じる場合、電気事業者に支払う違約金の金額と、前記不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札するための金額とを比較した結果に基づいて、前記不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札する、請求項２に記載の電力アグリゲータシステム。
4. 前記入札情報算出部は、予め定められた時刻までに前記要請ＤＲ量の情報を取得できない場合には、前記要請ＤＲ量を推定し、推定した前記要請ＤＲ量に基づいて前記不足電力量を推定する、請求項２又は請求項３に記載の電力アグリゲータシステム。
5. 前記入札情報算出部は、前記不足電力量が生じる場合、予め定められた契約情報に基づく違約金の金額と、前記不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を調達するための金額とを比較した結果に基づいて、前記不足電力量の少なくとも一部を補う電力量を買入札する、請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
6. 買入札して約定した電力量と、前記要請ＤＲ量とを加算した結果を、前記削減可能ＤＲ量に基づいて前記需要家に配分することによって、前記需要家に削減を要請する電力量を算出する要請量算出部
   を更に備える、請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
7. 前記電気事業者用精算部が取得した金額情報から、前記需要家ごとの金額情報を前記需要家に送信する需要家用精算部
   を更に備える、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
8. 前記ＤＲ信号受信部は、複数の電気事業者から、前記要請ＤＲ量の信号を受信し、
   前記入札情報算出部は、全ての前記需要家の前記削減可能ＤＲ量を合計した値が、全ての前記電気事業者の前記要請ＤＲ量を合計した値を上回ることによって、余剰電力量が生じる場合、前記余剰電力量の少なくとも一部の電力量を売入札する、請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
9. 前記削減情報取得部は、中継装置を介して、前記削減可能ＤＲ量の情報を前記需要家ごとに受信する、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
10. 前記入札情報算出部は、予め定められた時刻までに、前記要請ＤＲ量の情報を取得できない場合には、前記要請ＤＲ量を推定し、推定した前記要請ＤＲ量に基づいて、前記余剰電力量を推定する、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の電力アグリゲータシステム。
11. 電力アグリゲータシステムにおける電力取引方法であって、
    デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量である削減可能ＤＲ量の情報を、前記需要家ごとに取得するステップと、
    電気事業者が電力アグリゲータに削減を要請した受電電力量である要請ＤＲ量の情報を取得するステップと、
    全ての前記需要家の前記削減可能ＤＲ量を合計した値が前記要請ＤＲ量を上回ることによって、余剰電力量が生じる場合、前記余剰電力量の少なくとも一部の電力量をネガワット取引市場において売入札するステップと、
    前記需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値である需要家削減ＤＲ量であって、全ての前記需要家の前記需要家削減ＤＲ量を合計した値に応じて、インセンティブの支払いとして、金額情報を取得するステップと、
    を含む電力取引方法。
12. コンピュータに、
    デマンドレスポンスによって需要家の機器が削減することが可能な受電電力量である削減可能ＤＲ量の情報を、前記需要家ごとに取得する手順と、
    電気事業者が電力アグリゲータに削減を要請した受電電力量である要請ＤＲ量の情報を取得する手順と、
    全ての前記需要家の前記削減可能ＤＲ量を合計した値が前記要請ＤＲ量を上回ることによって余剰電力量が生じる場合、前記余剰電力量の少なくとも一部の電力量をネガワット取引市場において売入札する手順と、
    前記需要家の機器が削減した電力量の需要家ごとの実績値である需要家削減ＤＲ量であって、全ての前記需要家の前記需要家削減ＤＲ量を合計した値に応じて、インセンティブの支払いとして、金額情報を取得する手順と、
    を実行させるための電力取引プログラム。

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