JP6575804B2 - 節電目標決定装置、節電目標決定方法及び制御プログラム - Google Patents

節電目標決定装置、節電目標決定方法及び制御プログラム Download PDF

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Description

本発明は、住宅等の施設における節電(電力使用の抑制)を支援する技術に関し、節電の目標値を決定する節電目標決定装置、節電目標決定方法、及び、その節電目標決定装置を機能させるための制御プログラムに関する。
住宅におけるエネルギー(電力等)の管理の技術として、HEMS(Home Energy Management System)が知られている。HEMSでは、例えば電力消費の抑制等のために、住宅におけるHEMS機器(例えば電気機器、蓄電装置等)を、HAN(Home Area Network)を介してHEMSコントローラが制御する。また、住宅でのエネルギー管理を前提としたシステムとして、電力需給の逼迫した時期に、電気料金低減等の報酬と引き換えに住宅での電力使用を抑制するためのデマンドレスポンス(DR:Demand Response)に関連したシステムが開発されている。DR等を背景として節電の重要性は高まっているところ、住宅の住人等に節電(電力使用の抑制)を促すものとして、住宅の電気機器等の動作状態を変更した場合の電力使用量の削減率を予測するエネルギー管理装置が、知られている(特許文献1参照)。
特開2013−153567号公報
ところで、住宅での節電においては、住宅毎に設備、住人その他の事情(実情)が異なるため、その住宅の事情に応じて実現し得る適切な目標を、住人が認識して節電に取り組むことが効果的である。
しかし、特許文献1のエネルギー管理装置を用いて、住宅等の施設における各電気機器の動作状態を変更した場合の電力使用量の削減率を予測させても、その施設の事情に応じた節電の目標を適切に決めることは容易ではない。
そこで、本発明は、住宅等の施設の事情に応じて適切な節電の目標を決定する節電目標決定装置を提供することを目的とする。また、本発明は、この節電目標決定装置を含む節電目標決定システムにおいて用いられる節電目標決定方法及び制御プログラムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る節電目標決定装置は、節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定装置であって、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを記憶する記憶部と、前記電力使用データを参照して、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定部と、前記決定部により決定された目標値を出力する出力部とを備える。
また、上記目的を達成するために本発明の一態様に係る節電目標決定方法は、節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定システムにおいて用いられる節電目標決定方法であって、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含む。
また、上記目的を達成するために本発明の一態様に係る制御プログラムは、節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、前記節電目標決定処理は、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含む。
本発明の一態様に係る節電目標決定装置及び節電目標決定方法は、住宅等の施設における適切な節電の目標を決定し得る。また、本発明の一態様に係る制御プログラムがコンピュータに実行されると、施設における適切な節電の目標の決定がなされる。
実施の形態に係る節電目標決定システムの概略構成図である。 節電目標決定装置の機能ブロック図である。 電力使用データの一例を示す図である。 期間情報の一例を示す図である。 人数情報の一例を示す図である。 節電目標決定装置における節電目標決定処理を示すフローチャートである。 節電目標立案処理を示すフローチャートである。 節電実績監視処理を示すフローチャートである。
(実施の形態1)
以下、実施の形態について、図面を参照しながら説明する。ここで示す実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。従って、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置及び接続形態、並びに、ステップ(工程)及びステップの順序等は、一例であって本発明を限定するものではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意に付加可能な構成要素である。また、各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。
以下、本発明の一実施形態に係る節電目標決定システムについて説明する。
(構成)
図1は、実施形態に係る節電目標決定システム10の構成の一例を示す図である。節電目標決定システム10は、節電目標決定方法を用い、需要家の施設での節電(電力使用の抑制)に係る目標値(節電予定期間における目標値)を決定して目標値を需要家に提示するシステムである。ここでは、施設の例として住宅20を用い、節電目標決定システム10が目標値を住宅20の住人に提示する例を想定して説明する。
図1に示すように、節電目標決定システム10は、サーバ装置30、並びに、住宅20における分電盤21、機器22a〜22c及び節電目標決定装置100を含んで構成される。
サーバ装置30は、例えば電力事業者、情報サービス事業者等により運用され、電力料金等の電力使用或いは節電に関する情報を配信するコンピュータである。サーバ装置30は、プロセッサ、メモリ、通信インタフェース(I/F)、入力装置等を備える。サーバ装置30から住宅20への情報の配信はネットワーク11を介して行われる。ネットワーク11は、有線又は無線の通信ネットワークであり、例えばインターネット等の広域ネットワークを含む。
住宅20は、分電盤21と、分電盤21の各分岐回路から分配される電力を受ける機器22a〜22cと、節電目標決定装置100とを備える。住宅20は、電力事業者等が管理する電力系統から電力(商用電力)の供給を受けて、住宅20内の機器22a〜22cにより電力を消費(使用)する。機器22a〜22cは、説明の便宜上、住宅20内に設置されている機器を代表的に表したものであり、機器は、例えば空調機器(冷房機能或いは暖房機能を有するエアコン)、テレビジョン受信装置(テレビ)、照明装置等である。分電盤21は、電力系統からの電力を分配する分岐回路毎に使用電力を電流センサで測定した結果を、節電目標決定装置100(HEMSコントローラ)に送信する機能を有する。
節電目標決定装置100は、HEMSコントローラとして機能し、住宅20におけるHEMS機器(機器22a〜22c)及び分電盤21と、HANを介して通信可能である。節電目標決定装置100は、図1に示すように、プロセッサ101、メモリ102及び通信I/F103を備えるコンピュータである。メモリ102は、プログラム及びデータを予め保持しているROM、プログラムの実行に際してデータ等の記憶に利用するためのRAM等であり、例えば不揮発性メモリを含んでいてもよい。プロセッサ101は、メモリ102に格納された制御プログラム等を実行することにより例えば通信I/F103等を制御して各種処理を行う。通信I/F103は、無線又は有線で、HANを介して機器22a〜22c等と通信し、また、ネットワーク11を介してサーバ装置30と通信するための通信回路である。節電目標決定装置100は、通信I/F103により例えば機器22a〜22cのいずれか或いは住人が保有する端末装置(スマートフォン、タブレット等)を制御して住人とのユーザインタフェース装置(入力装置及び表示装置)として機能させ得る。例えば、節電目標決定装置100がウェブサーバ機能を有し、ウェブブラウザ機能を有する機器と通信することによりその機器或いは端末装置を入力装置及び表示装置として機能させる。なお、節電目標決定装置100が、入力装置を含んでもよい。入力装置は、キーボード、ポインティングデバイス、タッチパネル等といったユーザインタフェースとなる装置であり、ユーザ(住人)の操作を受け付ける。入力装置は、ユーザの接触操作を受け付ける他、音声での操作、リモコン等での遠隔操作を受け付ける構成であってもよい。また、節電目標決定装置100が、ディスプレイ等の表示装置を備えてもよい。また、節電目標決定装置100はメモリ102の他にデータの記憶に利用するためにハードディスク装置等の補助記憶装置を備えてもよい。
以下、上述したハードウェア構成を備える節電目標決定装置100の機能面での各構成要素について説明する。図2は、節電目標決定装置100の機能ブロック図である。
節電目標決定装置100は、機能構成要素として図2に示すように通信部110、期間情報取得部120、人数情報取得部130、記憶部140、決定部150及び出力部160を備える。
通信部110は、制御プログラムを実行するプロセッサ101、通信I/F103等で実現され、住宅20に設置された分電盤21、機器22a〜22c、住人が保有する端末装置等及びサーバ装置30と、予め定められたプロトコルに従って通信する機能を有する。例えば、通信部110は、分電盤21から得られる測定された電力使用量に関するデータを、逐次受信する。この逐次受信される電力使用量に関するデータを、節電目標決定装置100で統計処理等を施すことにより、電力使用データとして記憶部140に逐次記録し、節電の目標値の決定に利用する。また、通信部110は、上述したように機器22a〜22c或いは端末装置と通信することにより、これらの機器或いは端末装置を入力装置及び表示装置として機能させるよう制御し得る。
期間情報取得部120は、住宅20において住人(ユーザ)により入力された、節電に取り組む期間である節電予定期間を示す期間情報を取得して記憶部140に格納する機能を有する。期間情報取得部120は、制御プログラムを実行するプロセッサ101、通信I/F103等で実現される。節電予定期間は、例えば1ヵ月単位、1週間単位、10日単位等の様々な期間であり得るが、ここでは説明の便宜上、1ヵ月単位の例を用いる。節電目標決定装置100が、ユーザに対して節電の目標を決めたい年、月等について選択させるユーザインタフェース画面を提示し、ユーザに月を選択させ、その月を節電予定期間として示す期間情報を期間情報取得部120が取得することとしてもよい。
人数情報取得部130は、住宅20に所在する住人の数の時間的変化(つまり過去から将来に亘る住人各々の在不在の変動)を示す人数情報を取得して記憶部140に格納する機能を有する。人数情報取得部130は、制御プログラムを実行するプロセッサ101、通信I/F103等で実現される。人数情報は、住宅の各住人のスケジュールに関する情報等の全部又は一部に相当する。人数情報は、例えば、住宅20の住人が、ある年月のある日から3人から2人に変動すること、ある日において住人2人のうち1人が午前8時から午後6時まで不在であること等を示し得る。
記憶部140は、メモリ102の一領域(例えば不揮発性メモリの一領域)等で実現され、通信部110で受信された電力使用量の測定結果に基づく電力使用データ、期間情報及び人数情報を記憶する機能を有する。
図3は、電力使用データの一例を示す図である。電力使用データは、住宅20での機器22a〜22cによる電力使用量を時期と対応付けたデータである。図3では、便宜上、電力使用データは、分電盤21での測定に基づく各瞬時の電力値を、月単位で積算してなる使用電力量(積算値)を含むこととしているが、時期の単位は月単位に限られない。例えば、電力使用データは、分電盤21から受信された測定値を測定時と対応付けたデータであってもよい。
図4は、期間情報の一例を示す図である。期間情報は、期間情報取得部120により記憶部140に格納される。図4は、ユーザが西暦20x5年8月を節電予定期間として入力した場合の例を示している。なお、記憶部140には、まだ終了していない節電予定期間を示す期間情報の他に、過去にユーザに入力されてその節電予定期間に対する目標値を提示した後に既に終了した節電予定期間を示す期間情報を残しておくことができる。このような過去の節電予定期間を示す期間情報は、過去に節電実施状態であった時期を明示する情報として活用される。
図5は、人数情報の一例を示す図である。人数情報は、人数情報取得部130により記憶部140に格納される。図5では、期間と住宅20に所在する住人の人数とを対応付けた人数情報の例を示している。現在が20x5年8月1日であるとした場合に、図5の例は、住宅20の住人は3人家族であるがそのうち1人が過去の20x4年4月1日から20x4年5月31日まで単身赴任等で不在であったことを示している。また、今後20x5年8月1日から20x5年10月31日までも1人が不在というスケジュールになっていることを示している。
決定部150は、期間情報取得部120により節電予定期間を示す期間情報が取得された場合に、電力使用データを参照して、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における住宅20の電力使用量に基づいて、節電予定期間における節電の目標値を決定する機能を有する。決定部150は、制御プログラムを実行するプロセッサ101等で実現される。ここで、気象条件に関して所定強度以上の関連性を有することは、気象条件がある程度同等であることを意味する。節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期(つまり気象条件がある程度同等の時期)を特定する上で、気象データ等を参照する必要は特にない。決定部150は、節電の目標値を、節電予定期間と気象条件がある程度同等の時期の電力使用量に基づいて算定することになる。気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期は、例えば、節電予定期間中の日(例えば開始年月日)と同年及び過去の年のいずれかの年における同月同日から一定範囲内の、節電予定期間と同等の長さの時期である。同月同日から一定範囲内は、例えばその同月同日の前後に略1ヵ月分の期間内等である。具体的には、現在が20x5年8月1日であって節電予定期間が20x5年8月(8月1日〜8月31日)であれば、例えば、20x3年7月、20x3年8月、20x4年7月、20x4年8月、20x5年7月等である。20x3年より前の7月、8月等であってもよいが、現在に近い時期の電力使用量に基づいて目標値を決定することは有用である。なお、節電予定期間中の日と、ある年における同月同日は、気象に大きく影響を与える地球の公転周期(1年)の整数倍の間隔を有するため、気象条件がある程度同等であると言える。また、例えば、節電予定期間が20x5年8月の場合に、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期を、過去の年の同月(8月)と同年の先月(7月)に絞ることとしてもよい。ここで、この20x4年8月、20x5年7月等といった、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期であって節電予定期間と同等(同一又は略同一)の長さを有する時期を同等気象条件時期と称する。以下、この同等気象条件時期における電力使用量に基づいて決定部150が目標値を決定する方法の具体例について説明する。
節電予定期間における節電の目標値を、節電予定期間において削減されるべき電力使用量(積算電力量)で表すと、例えば目標値Tp(Wh)は次の式1により算定される。
Tp=P1ーP2 … (式1)
ここで、P1は、同等気象条件時期のうち節電非実施状態であった時期における住宅20の電力使用量(Wh)であり、P2は、同等気象条件時期のうち節電実施状態であった時期における住宅20の電力使用量(Wh)である。節電非実施状態は、住宅20において住人が節電に取り組まなかった状態、或いは、節電に取り組もうとしたが節電をしなかったに等しい程度に節電実績が低い状態である。節電実施状態は、住宅20において住人が節電に取り組んで、ある程度の節電実績が得られた状態である。この例では、式1におけるP1及びP2を定めるために、節電非実施状態であった1つの同等気象条件時期と節電実施状態であった1つの同等気象条件時期とが必要となる。節電非実施状態であった同等気象条件時期、或いは、節電実施状態であった同等気象条件時期が複数存在する場合に、式1のP1及びP2のそれぞれを特定するために、節電予定期間に近いそれぞれ1つの時期を選定してもよいし、平均化(例えば節電予定期間に近い時期ほど大きな重みを与える加重平均、或いは単純平均等)を行ってもよい。各同等気象条件時期が、節電非実施状態であった時期か節電実施状態であった時期かについては、決定部150は、ユーザの入力を得て区別することができる。また、決定部150は、過去の節電予定期間を示す期間情報が記憶部140に残されていればいずれかの期間情報が示す期間を節電実施状態であった時期とし、その他の時期を節電非実施状態であった時期として区別できる。決定部150は、期間情報取得部120により期間情報が取得された際に、その期間情報が示す節電予定期間における節電の目標値を決定する。このとき、決定部150は、同等気象条件時期であって期間情報取得部120により過去に取得された期間情報が示す節電予定期間に含まれる時期における電力使用量に基づいて、目標値を決定してもよい。また、決定部150は、例えば複数の同等気象条件時期のうち電力使用量が最高値であった時期を節電非実施状態であった時期とみなし、複数の同等気象条件時期のうち電力使用量が最低値であった時期を節電実施状態であった時期とみなしてもよい。
例えば、20x4年8月が節電非実施状態の時期で、20x5年7月が節電実施状態の時期であれば、式1により、20x5年8月を節電予定期間とする節電の目標値Tpは、例えば20x4年8月の電力使用量から20x5年7月の電力使用量を減算した値となる。但し、目標値Tpの算出に用いた同等気象条件時期における住宅20に所在した住人の人数が、節電予定期間における住人の人数と異なることを人数情報が示している場合には、人数情報に基づいて、電力使用量の換算を行う。図5の例では、20x4年8月及び20x5年7月には住宅20には3人が所在し、20x5年8月から2人へと減少しているので、換算が必要となる。この換算は、人数と電力使用量との関係を示す、予め定められたテーブル或いは数式に基づいて行われる。即ち、決定部150は、人数情報取得部130により取得された人数情報に基づいて、節電の目標値の決定を行い得る。また、決定部150は、節電予定期間と、同等気象条件時期との長さの差の影響を計算により排除し得る。例えば、7月、8月等は月の日数が31と同一であるが、9月等は月の日の日数が30であるため、決定部150は、節電予定期間の長さに応じて、式1で用いるP1及びP2の電力使用量を月の日数の比に基づいて換算し得る。
なお、上述の式1でのP1の電力使用量を電力使用データに基づいて特定する場合に、そのP1には、住宅20における機器の台数、住人の使用の仕方等といった住宅20における個別の事情が反映されている。このため、式1により算定される目標値Tpは、住宅20の住人にとって目標達成の実現可能性がある程度高いものとなっている。なお、決定部150は、目標値Tpを例えばプラスマイナス10%程度等の比較的小さい範囲で調整した値を最終的に目標値として決定してもよい。
また、上述の式1のP2を、節電実施状態の時期の住宅20の電力使用量(Wh)に代えて、節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち記憶部140に記憶された電力使用データが示す電力使用量が最小であった時期の電力使用量(Wh)としてもよい。例えば、20x5年8月の1ヵ月を節電予定期間とする場合において、電力使用データ(図3参照)が示す過去の毎月の電力使用量のうち、最小の電力使用量をP2としてもよい。例えば住人が十分に節電をした月、或いは、一般に電力消費の比較的大きな空調機器の使用率が低下する春、秋等の月等が、この最小の電力使用量となる月となり得る。なお、住人の人数が少ない程、電力使用量が少なくなる傾向があるため、例えば人数情報に基づいて人数の差による影響を低下させるように換算した上で、最小の電力使用量となる月を選定することが有用となる。
節電目標決定装置100では、節電予定期間における節電の目標値を、上述のように節電予定期間において削減されるべき電力使用量(Wh)で表す他に、節電により節約される電力料金(円等の金額)で表してもよい。即ち、決定部150は、サーバ装置30が配信した電力料金の情報を、通信部110を介して取得して参照することで、電力使用量から電力料金を算出して目標値として定めてもよい。
決定部150は、更に、節電予定期間における節電の目標値を一度決定した後に、節電予定期間中に住宅20での節電の結果である節電実績値を記録し、所定条件が成立した場合に目標値を再び決定する機能(目標値を変更する機能)をオプションとして備えている。この所定条件は、一度決定した目標値による目標達成の実現可能性の低さを示す。具体的には、決定部150は、次のように目標値の変更を行う。まず、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値として、節電予定期間の始期から終期までにおける節電の目標としての節電量を示す最終目標値と、節電予定期間中の所定タイミングにおける節電の目標としての節電量を示す中間目標値とを決定する。中間目標値は、節電予定期間中、その始期から所定タイミングまでの節電量(使用の抑制される電力使用量)を示す。そして、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値を決定した後、節電予定期間中の所定タイミングにおいて、所定条件の成立を判断する。具体的には、決定部150は、まず、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期(同等気象条件時期)における住宅20の電力使用量、及び、節電予定期間の始期から所定タイミングまでに測定された住宅20の電力使用量に基づいて、節電予定期間の始期から所定タイミングまでの住宅20の節電実績値を算出する。決定部150は、中間目標値からその算出した節電実績値を減算した差が所定値を超える場合に所定条件が成立したとして、その差に応じて最終目標値を変更する。この所定値は、その所定タイミングにおいて最終目標値についての目標達成の実現可能性が極めて低い場合には、中間目標値から節電実績値を減算した差がこの値を超えるように予め定められた値である。節電予定期間の始期以後のあるタイミングtにおける節電実績値Sp(Wh)は、例えば、次の式2により算定される。
Sp=P1*kーP3 … (式2)
ここで、P1は、上述の式1におけるP1と同じく、節電予定期間に対する同等気象条件時期のうち節電非実施状態であった時期における住宅20の電力使用量(Wh)である。kは、節電予定期間の始期からあるそのタイミングtまでの日数の、節電予定期間全体の日数に対する比である。P3は、節電予定期間の始期からそのタイミングtまでにおける住宅20の電力使用量(Wh)である。例えば、決定部150は、20x5年8月という節電予定期間について節電の最終目標値を166kWhと決定し、節電予定期間の中間にあたる20x5年8月16日を所定タイミングとして定め、中間目標値として83kWhと決定したとする。この場合には、式2に従って、節電非実施状態であった20x4年8月の電力使用量を日数(16日)で按分した量(係数kを乗じた量)から20x5年8月1日から8月16日までの電力使用量の実績である電力使用量を減算することで節電実績値Spを算出する。そして、中間目標値である83kWhからその節電実績値Spを減算した差が所定値(例えば中間目標値の半分等)を超えると、その差に応じて最終目標値が変更される。例えばその差を当初の最終目標値から減算した結果が、変更後の最終目標値とされ得る。この最終目標値の変更により、住宅20の住人にとって目標達成の実現可能性が高まるので、住人の節電意欲(節電への意欲)が高まることが期待できる。なお、節電予定期間中において最終目標値を変更するかどうかを節電実績値に基づいて判断するための所定タイミングを、複数設けてもよく、決定部150は、所定タイミング毎にそのタイミングに対応した中間目標値に基づいて上述の所定条件を判断し得る。
出力部160は、制御プログラムを実行するプロセッサ101等で実現され、決定部150により決定された目標値を出力する機能を有する。決定部が、目標値を変更する機能を有する場合において、目標値としては最終目標値の他に中間目標値があるが、出力部160は少なくとも最終目標値を出力する機能を有し、最終目標値が変更された場合には変更された最終目標値を出力する。出力部160による出力は、例えば通信部110を介して機器或いは端末装置(例えばディスプレイ、タブレット、スマートフォン等)に提示用のデータを送信することであり、これにより機器或いは端末装置は、目標値を住宅20の住人(ユーザ)に提示できる。出力部160の出力による目標値の提示は、例えば、表示、音声出力その他の方法で目標値をユーザが認識可能な状態にすることである。これにより、ユーザは、節電の目標値を認識することができる。なお、出力部160による出力は、節電目標決定装置100が表示装置を備える場合には、その表示装置による表示として実現され得る。
(動作)
以下、上述の構成を備える節電目標決定システム10の動作例について説明する。
図6は、節電目標決定装置100が実行する節電目標決定処理を示すフローチャートである。以下、同図に即して節電目標決定装置100の動作を説明する。住宅20の節電目標決定装置100は、期間情報取得部120により、住宅20に設置された機器22a〜22c或いは住宅20の住人(ユーザ)が保有する端末装置等を通じてユーザの操作等に応じた節電予定期間を示す期間情報を取得する(ステップS1)。
期間情報が取得された際には、節電目標決定装置100は、節電の目標値を決定するための節電目標立案処理(図7参照)を行う(ステップS2)。
節電の目標値を決定した後において節電予定期間が到来した場合には(ステップS3)、節電目標決定装置100は、節電実績監視処理を行う(ステップS4)。この節電実績監視処理は、節電の目標値に係る目標達成の実現可能性を節電実績に基づいて判断して実現可能性がある程度低くなった場合に目標値を変更するための処理である(図8参照)。なお、節電目標決定装置100では、節電目標決定処理とは別に、通信部110により電力使用データを逐次受信して記憶部140に記録する処理を継続的に行っている。
図7は、節電目標立案処理S2を示すフローチャートである。この節電目標立案処理S2は、ステップS1で取得された期間情報が示す節電予定期間についての節電の目標値を定める処理である。以下、電力使用データが図3に示すものであり、節電予定期間が図4に示すように20x5年8月であり、人数情報が図5に示すものである場合を例に用いて、図7に即して節電目標決定装置100の動作の説明を続ける。
節電目標決定装置100の決定部150は、記憶部140に記憶された電力使用データに基づいて、節電予定期間と気象条件が同等の節電非実施状態であった時期の電力使用量を特定する(ステップS21)。例えば、20x4年8月が住宅20では節電非実施状態であったとすると、この時期の電力使用量である600kWh(図3参照)が特定される。
また、決定部150は、記憶部140に記憶された電力使用データに基づいて、節電予定期間と気象条件が同等の節電実施状態であった時期の電力使用量を特定する(ステップS22)。例えば、20x5年7月が住宅20では節電実施状態であったとすると、この時期の電力使用量である350kWh(図3参照)が特定される。
続いて決定部150は、人数情報と特定した電力使用量とに基づき、節電予定期間における節電の最終目標値及び中間目標値を決定する(ステップS23)。ここで説明の便宜上、簡略化した計算を用いて、具体例を示す。決定部150は、例えば上述の式1に従って、まず、600000Wh−350000Whにより、Tp=250000Wh(250kWh)と計算する。そして、人数情報に従って、例えば3人が2人に減ることから人数比で2/3倍して、節電予定期間における節電の最終目標値を、節電量(電力使用量)で表した場合に、166kWhとする。この最終目標値を、166kWhの電力を使用しないことで節約される電力料金に換算してもよい。そして、決定部150は、節電予定期間の中間にあたる20x5年8月16日の中間目標値をその半分の83kWhとして決定する。
次に、節電目標決定装置100の出力部160は、決定された最終目標値(166kWh或いはそれを換算した金額)をユーザに提示するように出力する(ステップS24)。これにより、ユーザは、実現可能な最終目標値を認識して節電に取り組むことができる。
図8は、節電実績監視処理S4を示すフローチャートである。この節電実績監視処理S4は、上述した節電目標立案処理S2の後に節電予定期間において行われる。以下、上述の例を用いて、図8に即して節電目標決定装置100の動作の説明を続ける。
節電目標決定装置100は、節電予定期間においては節電実績値の記録を開始する(ステップS41)。これにより、記憶部140に逐次記憶される電力使用データに基づいて、節電予定期間の始期から現在までの節電実績値(上述した式2参照)が、記録される。
節電目標決定装置100の決定部150は、中間目標値に対応する所定タイミングが到来した場合に(ステップS42)、節電予定期間での節電実績値を、中間目標値から減算した差が所定値(例えば中間目標値の半分等)を超えているか否かを判断する(ステップS43)。その差が所定値を超えている場合には、決定部150は、その差に応じて最終目標値を変更する(ステップS44)。例えば、節電予定期間において20x5年8月16日までの節電実績値が10kWhであったとすると、節電予定期間の終期において最終目標値の166kWhの目標達成の実現可能性が極めて低い。そこで、決定部は、例えば、中間目標値である83kWhから10kWhを減算した値である73kWhを最終目標値から減算して、最終目標値を93kWhに変更(下方修正)する。なお、ステップS43において、差が所定値を超えていない場合には、最終目標値の変更を行わない。
続いて出力部160は、変更された最終目標値をユーザに提示するように出力する(ステップS45)。これにより、ユーザは、実現可能な新たな最終目標値を認識して節電に取り組むことができる。この変更された最終目標値の提示により、当初の最終目標値に係る目標の達成が何らかの事情で実現困難となった場合におけるユーザの節電意欲の低下を抑制する効果が生じ得る。
(他の実施の形態等)
以上、実施の形態1により節電目標決定装置100を備える節電目標決定システム10について説明したが、上述した実施の形態は一例にすぎず、各種の変更、付加、省略等が可能であることは言うまでもない。
上述の実施の形態では、施設の一例として住宅20を挙げて説明したが、施設はこれに限られず、事務所、工場、競技場、ビル、駅等であってもよい。また、節電目標決定装置100は、施設の電力使用データを取得できれば、施設内に設置されなくてもよい。
また、上述したサーバ装置30は、DRアグリゲータ等に運用され、電力需要のピーク時期等といった電力需給の逼迫が予測される時期の前に、その時期にあたる節電要請期間を示す情報を含むDR指令(節電要請の指令)を住宅20へと配信してもよい。このDR指令を受信することで取得したHEMSコントローラ(つまり節電目標決定装置100)がタブレット、ディスプレイ等といったHEMS機器等にDR指令に関する情報を表示させてもよい。このDR指令を見た住人が、節電要請期間に対応して節電予定期間を示す期間情報を節電目標決定装置100に入力してもよいし、その節電要請期間を示す情報を、節電目標決定装置100が節電予定期間を示す期間情報として取り扱ってもよい。
また、上述した節電目標決定装置100において、例えば記憶部140、決定部150及び出力部160以外の構成要素は省略し得る。なお、記憶部140は、例えば節電目標決定装置100のハードウェア構成であるコンピュータに着脱自在な記憶装置(例えばハードディスク装置、メモリカード等)であってもよい。例えば、住宅20において測定されて得られた電力使用データを住人等が記憶装置に記録した後に、節電目標決定装置100に、その記憶装置を装着して、目標値の決定を行わせてもよい。
また、上述の実施の形態では、期間情報が示す節電予定期間は、特に時間帯を特定しなかったが、時間帯を特定してもよい。この場合において、決定部150は、電力使用データを参照して、気象条件に関して、時間帯を特定した節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期及び時間帯における住宅20の電力使用量に基づいて、節電予定期間における節電の目標値を決定してもよい。この場合において節電予定期間において特定された時間帯について気象条件に関して所定強度以上の関連性を有する時間帯とは、例えばその特定された時間帯と、気象に影響する地球の自転周期の整数倍の間隔を有する時間帯(つまり同一の時間帯)である。
また、上述の実施の形態では、決定部150による目標値の決定及び変更の例として、式1及び式2を用いて説明したが、これらの式は例示にすぎず、適宜、これらの式を変形して利用することができる。
また、上述の節電目標決定装置100の動作手順(図6〜図8参照)の実行順序は、必ずしも、上述した通りの順序に制限されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で、実行順序を入れ替えたりその一部を省略したりすることができる。また、節電目標決定装置100の動作手順の一部をサーバ装置30等の外部装置に実行させてもよい。また、上述の動作手順の全部又は一部は、節電目標決定装置100或いは外部装置のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、節電目標決定装置100或いは外部装置に含まれるプロセッサがメモリに記憶された制御プログラムを実行することにより実現されるものである。また、その制御プログラムを記録媒体に記録して頒布や流通させてもよい。例えば、頒布された制御プログラムを装置にインストールして、装置のプロセッサに実行させることで、その装置に、例えば上述した節電目標決定装置100の動作(節電目標決定処理)の全部又は一部を行わせることが可能となる。
また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明の範囲に含まれる。
なお、本発明の包括的又は具体的な各種態様には、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、コンピュータで読み取り可能な記録媒体等の1つ又は複数の組み合わせが含まれる。
以下、本発明の一態様に係る節電目標決定装置、節電目標決定方法、及び、この節電目標決定装置を機能させるための制御プログラムの構成、変形態様、効果等について示す。
(1)本発明の一態様に係る節電目標決定装置100は、節電予定期間における施設(例えば住宅20)での節電の目標値を決定する節電目標決定装置であって、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを記憶する記憶部140と、電力使用データを参照して、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定部150と、決定部150により決定された目標値を出力する出力部160とを備える。ここで、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期の例は、例えば節電予定期間がある年の8月(北半球の夏)の場合において同じ年の7月或いはその前年の8月(北半球の夏)である。
このように、気象条件がある程度同等な時期における施設(住宅20等)の電力使用量の測定結果を利用することで、節電目標決定装置100は、その施設の事情に応じて適切な節電の目標を決定し得る。
(2)例えば、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値を決定した後、当該節電予定期間中において、当該目標値に係る目標の達成についての実現可能性の低さを示す所定条件が成立した場合に目標値を変更し、出力部160は、変更された前記目標値を出力することとしてもよい。
これにより、節電予定期間中に何らかの事情により節電実績が不十分なときが生じても、目標値を変更するので、施設の人(例えば管理者、住宅20の住人等)の節電意欲の低下を抑制し得る。
(3)例えば、決定部150が決定する、節電予定期間における節電の目標値は、当該節電予定期間の始期から終期までの節電量を示す最終目標値と、当該節電予定期間中の始期から所定タイミングまでの節電量を示す中間目標値とを含み、出力部160は、少なくとも最終目標値を出力することで、目標値の出力を行い、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値を決定した後、当該節電予定期間中の所定タイミングにおいて、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における施設(例えば住宅20)の電力使用量、及び、当該節電予定期間の始期から所定タイミングまでに測定された前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間の始期から所定タイミングまでの前記施設の節電実績値を算出し、中間目標値から当該節電実績値を減算した差が所定値を超える場合に所定条件(目標の達成についての実現可能性の低さを示す条件)が成立したとして、当該差に応じて最終目標値を変更し、出力部160は、少なくとも変更された最終目標値を出力することで、変更された目標値の出力を行うこととしてもよい。
これにより、節電予定期間中に何らかの事情により節電実績が不十分なときが生じても、その節電実績を反映して目標値を変更するため、施設の人にとって実現可能な目標を新たに決定し得る。
(4)例えば、節電目標決定装置100は更に、施設(例えば住宅20)へ所在する人の数の時間的変化を示す人数情報を取得する人数情報取得部130を備え、決定部150は、人数情報取得部130により取得された人数情報に基づいて、節電の目標値の決定を行うこととしてもよい。
これにより、施設の電力使用量が施設の人数変動に応じて変化する実情を踏まえて目標値をより適切に決定し得る。
(5)例えば、節電目標決定装置100は更に、ユーザにより入力された、節電予定期間を示す期間情報を取得する期間情報取得部120を備え、決定部150は、期間情報取得部120により期間情報が取得された場合に、当該期間情報が示す節電予定期間と気象条件に関して所定強度以上の関連性を有する時期における施設(例えば住宅20)の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定することとしてもよい。
これにより、ユーザは、節電予定期間について入力することでその節電予定期間における節電の目標値を知り得るようになる。
(6)例えば、期間情報取得部120は、取得した期間情報を記憶部140に格納し、決定部150は、期間情報取得部120により期間情報が取得された際に、当該期間情報が示す節電予定期間における節電の目標値の決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期であって期間情報取得部120により過去に取得された期間情報が示す節電予定期間に含まれる時期における施設(例えば住宅20)の電力使用量に基づいて、行うこととしてもよい。例えば節電予定期間がある年の8月(北半球の夏)である場合には、気象条件がある程度同等な時期(北半球の夏)のうち過去に節電予定期間として入力されたことのある時期(例えばその年の7月)の電力使用量(つまり節電の実績)に基づいて、目標値が決定される。
これにより、適切に節電の目標を決定し得る。
(7)例えば、決定部150は、節電予定期間の開始年月日と同年及び過去の年のいずれかの年における同月同日から一定範囲内の、節電予定期間と同等の長さの時期を、所定強度以上の関連性を有する時期として、目標値の決定を行うこととしてもよい。
これにより、一定範囲を適切に定めると、節電予定期間と気象条件が略同一の可能性が高い時期の電力使用の実績を目標に反映させることができるので、適切に節電の目標を決定し得る。
(8)例えば、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値の決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち、節電非実施状態であった時期における施設(例えば住宅20)の電力使用量から、節電実施状態であった時期における前記施設の電力使用量を減算した結果に応じて、行うこととしてもよい。
これにより、住宅20等の施設での節電の実績に基づき、実現可能な目標値を決定し得る。
(9)例えば、決定部150は、節電予定期間における節電の目標値の決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する時期のうち節電非実施状態であった時期における施設(例えば住宅20)の電力使用量から、当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち記憶部140に記憶された電力使用データが示す前記施設の電力使用量が最小であった時期における当該電力使用量を減算した結果に応じて、行うこととしてもよい。
これにより、住宅20等の施設での電力使用の傾向に基づき、実現可能な目標値を決定し得る。
(10)本発明の一態様に係る節電目標決定方法は、節電予定期間における施設(例えば住宅20)での節電の目標値を決定する節電目標決定システム10において用いられる節電目標決定方法であって、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップ(例えばステップS21〜S23)と、決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップ(例えばステップS24)とを含む。
これにより、節電目標決定システム10は、施設の事情に応じて適切な節電の目標を決定し得る。
(11)本発明の一態様に係る制御プログラムは、節電予定期間における施設(例えば住宅20)での節電の目標値を決定する節電目標決定処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、節電目標決定処理は、各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップ(例えばステップS21〜S23)と、決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップ(例えばステップS24)とを含む。
この制御プログラムをコンピュータにインストールすれば、コンピュータが節電目標決定装置100として機能し、施設の事情に応じて適切な節電の目標を決定し得る。
10 節電目標決定システム
100 節電目標決定装置
120 期間情報取得部
130 人数情報取得部
140 記憶部
150 決定部
160 出力部

Claims (12)

  1. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定装置であって、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを記憶する記憶部と、
    前記電力使用データを参照して、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定部と、
    前記決定部により決定された目標値を出力する出力部とを備え
    前記決定部は、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち、節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、節電実施状態であった時期における前記施設の電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    節電目標決定装置。
  2. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定装置であって、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを記憶する記憶部と、
    前記電力使用データを参照して、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定部と、
    前記決定部により決定された目標値を出力する出力部とを備え
    前記決定部は、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する時期のうち節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち前記記憶部に記憶された前記電力使用データが示す前記施設の電力使用量が最小であった時期における当該電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    節電目標決定装置。
  3. 前記決定部は、前記節電予定期間における節電の前記目標値を決定した後、当該節電予定期間中において、当該目標値に係る目標の達成についての実現可能性の低さを示す所定条件が成立した場合に前記目標値を変更し、
    前記出力部は、変更された前記目標値を出力する
    請求項1または2記載の節電目標決定装置。
  4. 前記決定部が決定する、節電予定期間における節電の前記目標値は、当該節電予定期間の始期から終期までの節電量を示す最終目標値と、当該節電予定期間中の始期から所定タイミングまでの節電量を示す中間目標値とを含み、
    前記出力部は、少なくとも前記最終目標値を出力することで、前記目標値の前記出力を行い、
    前記決定部は、前記節電予定期間における節電の前記目標値を決定した後、当該節電予定期間中の前記所定タイミングにおいて、気象条件に関して当該節電予定期間と前記所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量、及び、当該節電予定期間の始期から前記所定タイミングまでに測定された前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間の始期から前記所定タイミングまでの前記施設の節電実績値を算出し、前記中間目標値から当該節電実績値を減算した差が所定値を超える場合に前記所定条件が成立したとして、当該差に応じて前記最終目標値を変更し、
    前記出力部は、少なくとも変更された前記最終目標値を出力することで、変更された前記目標値の前記出力を行う
    請求項記載の節電目標決定装置。
  5. 前記節電目標決定装置は更に、前記施設へ所在する人の数の時間的変化を示す人数情報を取得する人数情報取得部を備え、
    前記決定部は、前記人数情報取得部により取得された人数情報に基づいて、節電の目標値の前記決定を行う
    請求項1〜のいずれか一項に記載の節電目標決定装置。
  6. 前記節電目標決定装置は更に、
    ユーザにより入力された、前記節電予定期間を示す期間情報を取得する期間情報取得部を備え、
    前記決定部は、前記期間情報取得部により前記期間情報が取得された場合に、当該期間情報が示す前記節電予定期間と気象条件に関して前記所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する
    請求項1〜のいずれか一項に記載の節電目標決定装置。
  7. 前記期間情報取得部は、取得した前記期間情報を前記記憶部に格納し、
    前記決定部は、前記期間情報取得部により前記期間情報が取得された際に、当該期間情報が示す節電予定期間における節電の目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と前記所定強度以上の関連性を有する時期であって前記期間情報取得部により過去に取得された期間情報が示す節電予定期間に含まれる時期における前記施設の電力使用量に基づいて、行う
    請求項記載の節電目標決定装置。
  8. 前記決定部は、前記節電予定期間の開始年月日と同年及び過去の年のいずれかの年における同月同日から一定範囲内の、前記節電予定期間と同等の長さの時期を、前記所定強度以上の関連性を有する時期として、前記目標値の決定を行う
    請求項1〜のいずれか一項に記載の節電目標決定装置。
  9. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定システムにおいて用いられる節電目標決定方法であって、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含み、
    前記決定ステップでは、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち、節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、節電実施状態であった時期における前記施設の電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    節電目標決定方法。
  10. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定システムにおいて用いられる節電目標決定方法であって、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含み、
    前記決定ステップでは、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する時期のうち節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち前記電力使用データが示す前記施設の電力使用量が最小であった時期における当該電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    節電目標決定方法。
  11. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、
    前記節電目標決定処理は、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含み、
    前記決定ステップでは、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち、節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、節電実施状態であった時期における前記施設の電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    制御プログラム。
  12. 節電予定期間における施設での節電の目標値を決定する節電目標決定処理をコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、
    前記節電目標決定処理は、
    各時期において測定された前記施設の電力使用量を示す電力使用データを用いて、気象条件に関して前記節電予定期間と所定強度以上の関連性を有する時期における前記施設の電力使用量に基づいて、当該節電予定期間における節電の目標値を決定する決定ステップと、
    前記決定ステップで決定された目標値を出力する出力ステップとを含み、
    前記決定ステップでは、前記節電予定期間における節電の前記目標値の前記決定を、気象条件に関して当該節電予定期間と所定強度以上の関連性を有し当該節電予定期間と同等の長さを有する時期のうち節電非実施状態であった時期における前記施設の電力使用量から、当該節電予定期間と同等の長さを有する複数の時期のうち前記電力使用データが示す前記施設の電力使用量が最小であった時期における当該電力使用量を減算した結果に応じて、行う
    制御プログラム。
JP2015142518A 2015-07-16 2015-07-16 節電目標決定装置、節電目標決定方法及び制御プログラム Active JP6575804B2 (ja)

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