JP6585454B2 - 通信設備の電力需要管理装置および電力需要管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、通信設備の電力需要管理装置および電力需要管理方法に関する。

近年は、地球環境の保護の観点から再生可能エネルギの利用が期待されている。一方、電力料金の内外格差を是正すると共に、電力需給の逼迫を回避するために、電力市場の自由化が求められている。このため、太陽光発電装置、風力発電装置などの電源で作った電力を需要家に小売りする電力小売事業者などが出現している。

ところで、近年では、通信事業者の設置する通信設備（例えば通信基地局）が全国にほぼくまなく設置されており、一般ユーザーに対して通信サービスを提供している。通信サービスは重要な社会インフラシステムの一部であるため、通信事業者は、ＢＣＰ（Business Continuity Plan）を策定している。通信事業者は、通信設備の内部または外部に蓄電池を付帯させることで、停電や災害などが発生した場合でも一定時間は通信サービスを提供できるようにしている。

なお、通信基地局での電力制御は知られているが、特許文献１，２の従来技術は送信電力（送信出力とも呼ぶ）を調整するだけのもので、ＢＣＰ用の蓄電池を制御する技術ではない。特許文献３の従来技術には、停電時に送信出力を下げることで、蓄電池で動作する通信基地局の継続動作時間を延長することが記載されている。特許文献４の従来技術には、再生可能エネルギを使用する通信基地局において、蓄電池情報に基づいて通信基地局の送信出力を制御することで、カバレッジエリアを調整することが記載されている。

特開２００７−３１１９５０号公報 特開２０１０−２３９４０７号公報 特開２０１４−１６５６７１号公報 特開２０１４−１７６０８７号公報

通信設備のＢＣＰ用の蓄電池ともなると、ある程度の容量が必要なため、比較的高価である。その一方、停電や災害は滅多に起きるものではない。従って、従来技術では、高価な蓄電池を十分に活用しておらず、改善の余地がある。

そこで、本発明の目的は、通信設備に付帯する蓄電池を活用することができるようにした通信設備の電力需要管理装置および電力需要管理方法を提供することにある。本発明のさらなる目的は、通信設備の持つ蓄電池を積極的に放電させることで、通信基地局が購入する電力量を低減し、通信設備の維持コストを低下させることができるようにした通信設備の電力需要管理装置および電力需要管理方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明に従う電力需要管理装置は、電力系統に接続される通信設備の電力需要を管理する電力需要管理装置であって、複数の通信設備のうちトラフィックが所定値以下である所定の通信設備を少なくとも一つ検出する基地局検出部と、所定の通信設備に付帯する蓄電池のうち放電対象の蓄電池を検出し、検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出する放電量算出部と、算出した放電量を放電対象の蓄電池に指示して放電させる放電指示部と、を有する。

本発明によれば、消費電力が所定値以下となる所定の通信設備に付帯する蓄電池を放電させることができる。従って、蓄電池から放電する分だけ電力系統から購入する電力量を減らすことができる。さらに、蓄電池から放電する分だけ、電力系統における電力需要を低減できるため、電力系統で必要とする電力供給量を低下させて、電力系統の安定化に寄与することもできる。

本実施形態の全体概要を示す説明図。 電力需要管理装置を含む電力管理システムの全体概要を示す説明図。 電力小売事業の概略を示す説明図。 電力需要管理装置の構成図。 基地局管理テーブルおよび蓄電池管理テーブルの構成図。 選択基準管理テーブルの構成図。 基地局のタイプで消費電力モデルを決定する管理テーブルの構成図。 基地局管理テーブルが持つトラフィック予測カーブのグラフ。 基地局の構成図。 基地局のトラフィックと蓄電量とから、蓄電池の放電可能量を算出する様子を示すグラフ。 電力需要を管理する処理を示すフローチャート。 放電指示処理を示すフローチャート。 充電指示処理を示すフローチャート。 充放電制御の指示に使用するデータの構成例。 蓄電池での充放電処理を示すフローチャート。 第２実施例に係る電力需要管理装置の概要を示す説明図。 電力需要を管理する処理を示すフローチャート。 第３実施例に係り、基地局の設置場所に応じてトラフィック予測カーブを設定する様子を示す説明図。 第４実施例に係り、電力需要管理方法を示すフローチャート。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、通信設備の一例として、通信基地局を挙げて説明する。また以下に述べるように、本実施形態の電力需要管理装置１は、電力系統ＰＬに接続される通信基地局４（１）〜４（ｎ）の電力需要を管理する。電力需要理装置１は、詳しくは後述するように、複数の通信基地局４（１）〜４（ｎ）のうちトラフィックが所定値以下である所定の通信基地局を少なくとも一つ検出する基地局検出部Ｆ１２と、所定の通信基地局の持つ蓄電池４３のうち放電対象の蓄電池を検出し、検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出する放電量算出部Ｆ１３と、算出した放電量を放電対象の蓄電池に指示して放電させる放電指示部Ｆ１４と、を有する。基地局検出部Ｆ１２は「設備検出部」の一例である。

図１は、本実施形態の全体概要を示す説明図である。図１は、本発明の理解および実施に必要な程度で実施形態の概要を示しており、本発明の範囲は図１に示す構成に限定されない。図１に示された特徴の全てを本発明が含む必要はない。

電力需要管理装置１は、通信ネットワークＣＮａを介して、管理対象の各通信基地局４（１）〜４（ｎ）に双方向通信可能に接続されている。以下、通信基地局を基地局と略記する。さらに各基地局を特に区別しない場合は、基地局４と呼ぶ。

電力需要管理装置１は、他の通信ネットワークＣＮｂを介して、電力小売事業者のコンピュータシステム２、電力取引所のコンピュータシステム７、情報サーバ８、通信ネットワーク管理装置９にも双方向通信可能に接続されている。

ここで、通信ネットワーク管理装置９は、移動体通信事業者が運営する通信ネットワークの運用管理を行うコンピュータシステムであり、各基地局４のトラフィックなども管理している。

電力需要管理装置１は、例えば、情報取得部Ｆ１０、トラフィック特性設定部Ｆ１１、放電対象基地局検出部Ｆ１２、放電量算出部Ｆ１３、放電指示部Ｆ１４、充電対象基地局検出部Ｆ１５、充電量算出部Ｆ１６、充電指示部Ｆ１７、省エネルギ指示部Ｆ１８、といった機能を備えている。

情報取得部Ｆ１０は、電力需要管理装置１に接続されている各装置２，４，７，８，９等から情報を取得する機能である。トラフィック特性設定部Ｆ１１は、トラフィックの時間変化を示すトラフィック特性を履歴データや基地局４の設置された場所の地理的特徴等に基づいて算出し、各基地局４に設定する機能である。

「基地局検出部」としての放電対象基地局検出部Ｆ１２は、放電対象の蓄電池４３を有する基地局４を検出する機能である。放電対象基地局検出部Ｆ１２の検出する基地局４は、「所定の基地局」に対応する。

放電量算出部Ｆ１３は、放電対象の蓄電池４３から放電させる電力量を計算する機能である。放電量算出部Ｆ１３は、放電対象の蓄電池４３の蓄電量（ＳＯＣ）と、トラフィックが所定のトラフィック以下の場合に基地局４の機能維持に必要な所定の蓄電量Ｑ２との差分（＝ＳＯＣ−Ｑ２）を、その蓄電池４３から放電可能な蓄電量として算出する。

ここで、本実施例では、トラフィックが所定のトラフィックよりも大きい場合に基地局４の機能維持に必要な蓄電量を第１蓄電量Ｑ１と呼ぶ。なお、蓄電池４３の最大容量Ｑｍａｘは、第１蓄電量Ｑ１よりも若干大きくなるように、余裕率αを乗じて設定される（Ｑｍａｘ＝Ｑ１・α）。これにより、経年劣化で蓄電池４３の性能が低下した場合でも、蓄電池４３は充分な蓄電量を保持できる。

上述の放電量算出部Ｆ１３の算出する放電量とは、蓄電池４３から基地局４の負荷４２へ供給可能な電力量である。本実施例では、蓄電池４３から負荷４２へ供給可能な放電量の最大値は、最大容量Ｑｍａｘから所定の蓄電量Ｑ２を差し引いた値となる。なお、以下では、通常トラフィック時に基地局４の機能維持に必要な第１蓄電量Ｑ１と区別するために、低トラフィック時の基地局４の機能維持に必要な所定の蓄電量Ｑ２を、第２蓄電量と呼ぶ場合がある。

放電指示部Ｆ１４は、放電対象の蓄電池４３に対して、放電量を含む所定の放電指示を通知することにより、蓄電池４３に放電を指示する機能である。所定の放電指示の詳細は後述するが、例えば、放電開始時刻、放電終了時刻、放電開始時刻から放電終了時刻までの各区間での放電量などを含む。

充電対象基地局検出部Ｆ１５は、充電対象の蓄電池４３を持つ基地局４を検出する機能である。充電量算出部Ｆ１６は、充電対象の蓄電池４３へ充電する電力量を算出する機能である。充電指示部Ｆ１７は、充電対象の蓄電池４３に対して、充電量を含む所定の充電指示を通知することにより、蓄電池４３に充電を指示する機能である。

充電対象基地局検出部Ｆ１５は、例えば、蓄電量が所定値以下である蓄電池４３を持つ基地局４、デマンドレスポンスへの参加を予定している蓄電池４３を持つ基地局４、トラフィックが多いのに蓄電量が所定値以下である蓄電池４３を持つ基地局４、などを充電対象基地局として検出することができる。充電指示の例は、後述する。

省エネルギ指示部Ｆ１８は、所定の場合に、基地局４に対して省エネルギモードで作動するように指示する機能である。例えば、基地局４の設置されている場所に停電が発生したり、蓄電池４３の蓄電量が所定の省エネルギ基準値まで低下したりした場合に、省エネルギ指示部Ｆ１８は、省エネルギモードで作動するよう基地局４に指示する。本実施形態では、後述のように、トラフィックが少ないために仮想的な蓄電池予備力が大きくなる基地局４について、その蓄電池予備力をＢＣＰ以外の目的に使用する。つまり、ＢＣＰを実施する必要のない通常状況下で、その仮想的な蓄電池予備力を基地局４の作動のために使用する。通常の状況下で蓄電池予備力を使用している最中に、停電などのＢＣＰを実施すべき事態が生じた場合には、そのときに省エネルギモードを作動させる。これにより、蓄電池予備力を通常状況下で消費しつつ、期待されているＢＣＰを実現できる。本実施形態では、停電時に、トラフィックが少ないほど消費電力が少なくなるように、省エネルギモードを設定している。後述のように、停電発生によりＢＣＰへ移行する際には、トラフィックが少なくなるほど電波を停止させるバンド数を増やすなどして、基地局４の消費電力を低下させる。

本実施形態では、トラフィックに基づいて、停電時にＢＣＰを実現する際に消費電力の少ない基地局４を検出し、検出した基地局を放電対象の基地局４とする。一般に、基地局４は、ＢＣＰ用の蓄電池４３を備えており、停電時や災害発生時に備えて電力を蓄えている。

ＢＣＰ用の蓄電池４３は、トラフィックが比較的多い場合に停電や災害が発生したときでも、一定時間は通信サービスを提供できるように電力を蓄えている。ＢＣＰを実現するために蓄電池４３に蓄える電力量を第１蓄電量Ｑ１とする。しかし、停電や災害はそうたびたび起こるものではなく、一般的には通常の時間の方が長いため、蓄電池４３が活用される機会は非常に少ない。

一方、基地局４の消費電力は、時間帯や曜日などによって変化する。例えば、オフィス街の基地局４の場合、平日の勤務時間帯のトラフィックが多く、平日の夜間や休日のトラフィックは少ない。これに対し、住宅地の基地局４の場合、例えば、平日昼間のトラフィックは少なく、平日の夜間や休日のトラフィックが大きい。そして、基地局４のトラフィックが減るほど、その基地局４の負荷４２で消費する電力量も少なくなる。トラフィックの少ない時間帯では、トラフィックの大きい時間帯に比べると、停電発生時に一定時間通信サービスを継続するために必要な電力量は少なくて済む。トラフィックの少ない場合においてＢＣＰを実現するために蓄電池４３へ蓄える電力量を第２蓄電量Ｑ２（所定の蓄電量Ｑ２）とする。第２蓄電量Ｑ２は、第１蓄電量Ｑ１よりも小さい（Ｑ２＞Ｑ１）。

そこで、本実施形態では、トラフィックが少ないために仮想的な蓄電池予備力が大きくなると考えられる基地局４を抽出し、抽出した基地局４の持つ蓄電池４３が蓄えている蓄電池予備力を、ＳＯＣが第２蓄電量Ｑ２に低下するまで、基地局４内で使用する。これにより、停電や災害が発生したときのＢＣＰを可能な状態を維持しつつ、蓄電池４３に余分に蓄えた電力（蓄電池予備力）を有効に利用することができ、蓄電池４３を利用する分だけ電力系統ＰＬから購入する電力量を低減することができる。この結果、本実施形態によれば、いわゆるデマンドレスポンスやネガワット取引にも対応することができ、さらに基地局４の維持コストを低減できる。すなわち、トラフィックの少ない基地局４の場合、現在の蓄電量（ＳＯＣ）は、停電などに備えるための蓄電量Ｑ２よりも大きく、その差である蓄電池予備力が大きい。実際に停電などが発生してＢＣＰへ移行する場合には、そのときに省エネルギモードを作動すればよい。従って、本実施形態では、ＢＣＰへ移行する前において、基地局４の持つ蓄電池４３が蓄えている蓄電池予備力を使用する。

ここでデマンドレスポンスとは、需要家側で電力需要を調整することで、電力の需給をバランスさせることをいう。通信事業者は、送配電事業者や電力小売事業者あるいはアグリゲータ等が管理するデマンドレスポンスへ参加することで、デマンドレスポンスへの貢献度に応じたインセンティブ、すなわち協力金を得ることができる。ネガワット取引とは、需要家側での電力節電量を、その分だけ発電したものとして扱い、送配電事業者やアグリゲータ、電力小売事業者などが買い取る取引制度である。以下、移動体通信事業者を通信事業者と略記する場合がある。

通信事業者は、全国各地に設置した複数の基地局４の中から放電対象の蓄電池４３を持つ基地局４を選択し、選択した基地局４の蓄電池４３を放電させることにより、デマンドレスポンスやネガワット取引に参加することができる。さらに、通信事業者は、基地局４の全体としてデマンドレスポンスを実行することで、契約を超える電力の使用を防止し、電気料金の増加を抑制することもできる。

図２〜図１５を用いて第１実施例を説明する。図２は、電力管理システムの一例の全体概要を示す構成説明図である。電力管理システムは、例えば、電力需要管理装置１と、一つまたは複数の小売業者２（１），２（２）と、複数の需要家３（１）〜３（３）と、複数の移動体通信の基地局４（１），４（２）とを備えることができる。図２では、基地局４を２つだけ示すが、実際には多数の基地局４が各地域に分散配置されている。

電力小売事業者２（１），２（２）は、発電事業者５（１），５（２）の発電した電力を送配電事業者６を介して、需要家３（１）〜３（３）や基地局４（１），４（２）へ供給する。

電力小売事業者２（１），２（２）、需要家３（１）〜３（３）、発電事業者５（１），５（２）、送配電事業者６は、その文脈に応じて、自然人または法人等として扱う場合もあるし、装置等として扱う場合もある。

例えば、電力小売事業者２（１），２（２）は、電力取引所や発電事業者５（１），５（２）で調達した電力を需要家３（１）〜３（３）へ販売する法人である。しかし、実際の電力小売に伴う情報処理は、電力小売事業者２（１），２（２）が運用するコンピュータにより実行される。また例えば、需要家３（１）〜３（３）は、電気を消費する自然人または法人等であるが、実際に電力を使用するのは家庭電化製品やエレベータなどの電気的負荷である。

また、発電事業者５（１），５（２）は、発電装置を管理し運用する法人であるが、実際に電力を供給するのは発電装置である。従って、発電装置５（１），５（２）または発電所５（１），５（２）と呼ぶこともできる。

また、送配電事業者６は、発電事業者５（１），５（２）の発電した電力を需要家３（１）〜３（３）や基地局４（１），４（２）へ送配電する法人である。しかし、電力の送配電に伴う情報処理は、送配電事業者６の運用するコンピュータシステムで行う。

以下、特に区別しない場合、符号に添えたかっこ付き数字を取り除いて説明する場合がある。例えば、電力小売事業者２（１），２（２）を電力小売事業者２と、需要家３（１）〜３（３）を需要家３と、基地局４（１），４（２）を基地局４と、発電事業者５（１），５（２）を発電事業者５と、表現する。後述する他の構成についても同様に、特に区別しない場合はかっこ付き数字を省略する。

電力需要管理装置１は、基地局４の電力需要を管理する装置である。電力需要管理装置１は、電力小売事業者２からの要求に応じて、または、通信事業者からの要請に応じて、電力系統ＰＬに接続された基地局４の電力需要を調整する。

電力需要管理装置１の内部構成は後述し、先に通信接続の構成を説明する。電力需要管理装置１は、通信ネットワークＣＮ１を介して電力小売事業者２のシステムに通信可能に接続されており、通信ネットワークＣＮ２を介して基地局４のスマートメータ４１に通信可能に接続されている。さらに、電力需要管理装置１は、通信ネットワークＣＮ３を介して、基地局４に設置された蓄電装置４３とも通信可能に接続されている。なお、スマートメータ以外の電力量計を用いてもよい。

電力小売事業者２は、電力取引市場や発電事業者５（１），５（２）で調達した電力を需要家３（１）〜３（３）へ販売する。そのビジネス形態については後述する。

需要家３は、例えば、個人住宅、集合住宅、商業施設、ビルディング、ホテル、病院、工場、遊園地などである。需要家３は、例えば照明装置、冷蔵庫、洗濯機、空調装置、エレベータ、エスカレータ、自動ドア、電動モータ、音響装置などの各種電気的負荷を備えている。基地局４と特に区別する場合は、一般需要家３と呼ぶ。

ここで、需要家３に設置されるスマートメータ３１は、需要家３の消費電力を所定時間ごとに検針し、送配電事業者６のシステムへ送信する。送配電事業者６のシステムは、通信ネットワークＣＮ４を介して電力小売事業者２のシステムに接続されており、需要家３の消費電力に関する情報を通信ネットワークＣＮ４を介して電力小売事業者２のシステムへ送信する。なお、需要家３のスマートメータ３１が電力小売事業者２のシステムへ直接的に検針値を送信できる場合は、そのようにしてもよい。図２では、電力小売事業者２のシステムが需要家３のスマートメータ３１から直接検針値を読み取れるかのように示すが、その構成に限らない。なお、スマートメータ以外の電力量計を用いてもよい。

基地局４は、「通信基地局」の例である。基地局４は、電気的負荷４２と蓄電装置４３を有する。蓄電装置４３は、図中、ＢＡＴと略記する。基地局４の構成は後述する。

発電事業者５は、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、太陽熱発電装置、潮力発電装置、ガスタービン発電装置、地熱発電装置などを用いて発電する。発電事業者５は、火力発電所、水力発電所、原子力発電所を用いることもできる。発電事業者５のシステムは、一つまたは複数の電力小売事業者２のシステムと通信ネットワークＣＮ５を介して通信可能に接続されている。

送配電事業者６は、発電事業者５から独立した事業主体であり、電力系統ＰＬを構成する送配電網を通じて、需要家３や基地局４へ電力を供給する。送配電事業者６のシステムは、通信ネットワークＣＮ４を介して、電力小売事業者２のシステムと通信可能に接続されている。

通信ネットワーク管理装置９は、各基地局４を用いた移動体通信を管理する。通信ネットワーク管理装置９は、通信ネットワークＣＮ６を介して、電力需要管理装置１に通信可能に接続されている。

通信ネットワークＣＮ１〜ＣＮ６は、それぞれの目的に応じた通信方式を採用することができる。例えば、無線通信、有線通信のいずれでもよい。また、公衆回線、専用線、ＬＡＮ（Local Area Network）、インターネットなどの中から適切なものを使用することができる。

ここで、図１に示す通信ネットワークＣＮａ，ＣＮｂと図２に示す通信ネットワークＣＮ１〜ＣＮ６との対応関係の例を説明する。通信ネットワークＣＮａは、通信ネットワークＣＮ２，ＣＮ３に対応する。通信ネットワークＣＮｂは、通信ネットワークＣＮ１，ＣＮ６に対応する。

図３は、電力小売事業者２のビジネス形態の一例の概略である。電力取引所７は、電力の売買を仲介する。発電事業者５のシステムは、電力取引所７のシステムに対して、電力の売り注文を出す。電力小売事業者２のシステムは、電力取引所７のシステムに対して、電力の買い注文を出す。この売買によって、電力小売事業者２と発電事業者５の間に卸売り契約が成立する。

電力小売事業者２は、複数の需要家３と電力売買の小売契約を結ぶことができる。電力小売事業者２は、基地局４を運営する通信事業者との間で、蓄電池４３の使用に関する契約を結ぶこともできる。そのような契約の例として、デマンドレスポンスへの参加契約、ネガワット取引契約などがある。ここでは、電力小売事業者２が通信事業者と直接的に契約を結ぶ場合を述べるが、電力需要管理装置１の運営者を介して電力小売事業者２と通信事業者とが契約を結んでもよい。

図４は、電力需要管理装置１の構成例を示す。電力需要管理装置１は、例えば、マイクロプロセッサ（図中ＣＰＵ）１１と、メモリ１２と、記憶装置１３と、通信インターフェース部１４〜１７と、ユーザインターフェース部（図中ＵＩ）１８とを備える。

マイクロプロセッサ１１は、記憶装置１３に格納されているコンピュータプログラムＰ１１〜Ｐ１５と管理テーブルＴ１１〜Ｔ１４とを用いて、後述のように、基地局４の持つ蓄電池４３を有効に利用する機能を実現する。メモリ１２は、コンピュータプログラムや変数、中間演算結果などの格納場所としてマイクロプロセッサ１１に使用される。なお、図４では、オペレーティングシステム、デバイスドライバなどのコンピュータプログラムは省略している。

通信インターフェース部１４〜１７は、外部の装置と通信するための装置である。第１の通信インターフェース部１４は、通信ネットワークＣＮ１を介して、電力小売事業者２のシステムや情報サーバ８と通信する。情報サーバ８とは、例えば、気象情報、災害情報などを配信するサーバである。

第２の通信インターフェース部１５は、通信ネットワークＣＮ２を介して、基地局４のスマートメータ４１と通信し、検針値を取得する。第３の通信インターフェース部１６は、通信ネットワークＣＮ３を介して、蓄電池４３と通信する。

第４の通信インターフェース部１７は、通信ネットワークＣＮ６を介して、通信ネットワーク管理装置９と通信し、トラフィックデータなどを取得する。

情報収集部Ｐ１１は、外部から各種の情報を収集する機能である。情報収集部Ｐ１１は、図１の情報取得機能Ｆ１０に対応する。情報収集部Ｐ１１は、スマートメータ４１から検針値を、蓄電池４３から充放電の結果を、取得する。情報収集部Ｐ１１は、電力小売事業者２のシステムから、デマンドレスポンスの計画などを取得する。さらに、情報収集部Ｐ１１は、情報サーバ８から気象情報や災害情報などを取得する。

電力需要予測部Ｐ１２は、各需要家３および基地局４の電力消費量の瞬時値に基づいて、将来の電力需要を予測する機能である。

充放電制御部Ｐ１３は、基地局４の蓄電池４３の充放電を制御する機能である。充放電制御部Ｐ１３は、デマンドレスポンスやネガワット取引に対応すべく、各基地局４の蓄電池４３を充電させたり放電させたりする。さらに充放電制御部Ｐ１３は、電力需要予測部Ｐ１２の予測結果と、電力小売事業者２のシステムから取得する電力供給量の計画値とを比較することで、電力需給がバランスするように、蓄電池４３の充放電を制御することもできる。充放電制御部Ｐ１３の決定は、制御指示を伝えるためのデータに格納されて、通信インターフェース部１６から所定の蓄電池４３へ送信される。

充放電制御部Ｐ１３は、図１で述べたトラフィック特性設定部Ｆ１１、放電対象基地局検出部Ｆ１２、放電量算出部Ｆ１３、放電指示部Ｆ１４、充電対象基地局検出部Ｆ１５、充電量算出部Ｆ１６、充電指示部Ｆ１７、省エネルギ指示部Ｆ１８に対応する。

実績確認部Ｐ１４は、蓄電池４３の充放電により、電力需給がバランスしたかの結果を確認する。実績確認部Ｐ１４は、例えば、電力小売事業者２のシステムおよび基地局４のスマートメータ４１から取得する情報に基づいて、需給調整の結果を確認できる。

履歴管理部Ｐ１５は、例えば、蓄電池４３の充放電の履歴、基地局４の作動状態や電力需給状態などの履歴を管理する。管理テーブルＴ１１〜Ｔ１４については、図を改めて後述する。

図５は、基地局管理テーブルＴ１１および蓄電池管理テーブルＴ１２の例を示す。基地局管理テーブルＴ１１から先に説明する。

基地局管理テーブルＴ１１は、基地局４を管理するためのテーブルであり、例えば、基地局ＩＤ Ｃ１１０、タイプＣ１１１、位置Ｃ１１２、トラフィック予測カーブＣ１１３、停電回数Ｃ１１４、周囲環境の予測Ｃ１１５、基本消費電力Ｃ１１６、電波の停止バンド数Ｃ１１７を対応付けて管理する。

基地局ＩＤ Ｃ１１０は、各基地局４を識別するための情報である。タイプＣ１１１は、基地局４のタイプを示す。基地局のタイプには、例えば、マクロセル、マイクロセル、ピコセル、スモールセル、フェムトセルのような基地局の規模や、セクタ数、セル数に基づき設定する。位置Ｃ１１２は、基地局４の設置場所を特定する情報である。位置情報は、例えば市街地図上での住所でもよいし、緯度・経度でもよい。

トラフィック予測カーブＣ１１３は、基地局４を流れる通信量の時間変化を予測したカーブ（時系列に並んだトラフィック量のデータ系列）であり、「トラフィック特性」の一例である。トラフィック予測カーブの一例は、後述する。トラフィック予測カーブは、トラフィックが所定時間単位で変化する様子を示している。トラフィック予測カーブは、例えば平日の予測カーブと休日の予測カーブのように、曜日を変えて用意される。電力需要管理装置１は、季節単位や月単位で、曜日毎の予測カーブを用意してもよい。電力需要管理装置１は、例えば「春の平日のトラフィック予測カーブ」、「春の休日のトラフィック予測カーブ」、「１０月の平日のトラフィック予測カーブ」、「１０月の休日のトラフィック予測カーブ」のような予測カーブを用意してもよい。

トラフィック予測カーブＣ１１３は、現在のトラフィックとトラフィック履歴とを照合することで、ほぼリアルタイムで作成することもできる。または、電力需要管理装置１は、基地局４の設置場所が持つ地理的属性とトラフィックの時間変化との関係を事前に調査して、地理的属性とトラフィック予測カーブとの関係を示す管理テーブルを作成することもできる。そして、電力需要管理装置１は、その管理テーブルを用いることで、基地局４の設置場所に応じて、トラフィック予測カーブを設定することもできる。例えば、電力需要管理装置１は、「市街地の平日のトラフィック予測カーブ」、「市街地の休日のトラフィック予測カーブ」、「オフィス街の平日のトラフィック予測カーブ」、「オフィス街の休日のトラフィック予測カーブ」のように、地理的属性とトラフィックの時間変化とを事前に調査して管理することができる。

さらに、電力需要管理装置１は、通常時のトラフィック予測カーブと、災害時のトラフィック予測カーブとをそれぞれ保持することもできる。電力需要管理装置１は、例えば、「春の平日のトラフィック予測カーブ（通常時）」、「春の平日のトラフィック予測カーブ（災害時）」、「オフィス街の平日のトラフィック予測カーブ（通常時）」、「オフィス街の休日のトラフィック予測カーブ（災害時）」のように、トラフィック予測カーブを管理することができる。

停電回数Ｃ１１４は、基地局４がある一定期間（例えば１０年間）に停電した回数を示す。周囲環境の予測Ｃ１１５は、例えば、天気や温度などの基地局４の周囲環境が悪化するか否かを予測した情報である。周囲環境の予測処理は、例えば、履歴管理部Ｐ１５で実行してもよいし、他のコンピュータプログラムで実行してもよい。台風が近づいてきたり、温度が急激に低下したりする基地局４の蓄電池４３を放電対象として選択しないようにするためである。周囲環境の悪化が予測される基地局４では、停電や災害の発生する可能性が高いため、ＢＣＰを実現するための電力を維持しておく必要がある。

基本消費電力Ｃ１１６は、例えば、基地局４で消費する電力の基準値である。基本消費電力の値は、基地局４のタイプＣ１１１によりおおむね定まる。電力需要管理装置１は、後述する消費電力モデル管理テーブルＴ１４を用いることで、基地局タイプごとに、消費電力を管理することができる。

電波停止バンド数Ｃ１１７は、所定の場合に電波停止させるバンドの数を示す。所定の場合とは、例えば、デマンドレスポンスに参加する場合、災害の発生した場合などである。電波停止バンド数Ｃ１１７は、基地局４の消費電力を低下させるための省エネルギの実施方法を規定している。したがって電波停止バンド数Ｃ１１７を、省エネルギモードを指定する情報と呼ぶこともできる。

基地局４は、周波数の異なる複数のバンドを用いて通信サービスを提供する。使用可能なバンドのうち幾つかのバンドを電波停止させると、基地局４の消費電力は低下する。または、基地局４は、各バンドで使用するアンテナの持つ複数セクタのうち幾つかのセクタの使用を停止することもできる。例えば、或るバンドで使用するアンテナが６０度ずつ離間する６個のセクタを有する場合、基地局４は、それら６個のセクタのうちの例えば３個のセクタのみ使用することで、消費電力を低減できる。または、基地局４は、複数の周波数を用いて通信するキャリーアグリゲーションにおいて、使用する周波数の数を少なくすることで、消費電力を低減できる。または、基地局４は、一回の通信に使用するタイムスロットの数を少なくすることで、消費電力を低減することもできる。さらに、基地局の全体として考えた場合、或る区域に配置された複数の基地局をある規則に基づいて間引いて稼働させることで、その区域の基地局群全体としての消費電力を低減することができる。

上述した消費電力を節減する方法（省エネルギモード）は、そのうちの一つだけを実行してもよいし、複数を組み合わせて実行してもよい。

蓄電池管理テーブルＴ１２を説明する。蓄電池４３を管理するテーブルＴ１２は、例えば、基地局ＩＤ Ｃ１２０、ＢＡＴ ＩＤ Ｃ１２１、状態Ｃ１２２、容量Ｃ１２３、ＳＯＣ（State of charge） Ｃ１２４、充放電回数Ｃ１２５、温度Ｃ１２６、ＢＣＰ状態Ｃ１２７を対応付けて管理する。

基地局ＩＤ Ｃ１２０は、各基地局４を識別する情報であり、基地局管理テーブルＴ１１の基地局ＩＤ Ｃ１１０と共通の値が使用される。ＢＡＴ ＩＤ Ｃ１２１は、蓄電池４３を識別する情報である。ＢＡＴ ＩＤ Ｃ１２１の下にさらに、モジュールやセル、バンクなどの単位で蓄電池を識別するための情報を設けてもよい。

状態Ｃ１２２は、蓄電池４３の状態を示す。蓄電池の状態には、例えば、通常（充電も放電もしていない状態）、充電中、放電中、停電中などがある。容量Ｃ１２３は、蓄電池４３の定格容量である。ＳＯＣ Ｃ１２４は、蓄電池４３の残容量、すなわち現在の蓄電量である。

充放電回数Ｃ１２５は、通信基地局４に蓄電池４３を新規に設置した時からの充放電の回数の積算値である。温度Ｃ１２６は、蓄電池４３の温度である。基地局４内の温度を蓄電池４３の温度として使用してもよい。上述の通り、基地局４は、停電時に、ＢＣＰ用蓄電池４３から放電させることで、基地局内部の負荷４２へ電力を供給する。これにより、基地局４は、停電時や停電を伴う災害発生時に、基地局４として求められる最低限の機能を維持し、通信サービスを一定時間提供する。

図６は、選択基準管理テーブルＴ１３の例を示す。選択基準とは、各蓄電池４３の中から、放電対象の蓄電池４３を選択するための基準である。電力需要管理装置１の充放電制御部Ｐ１３は、管理テーブルＴ１３に登録されている各選択基準の中から少なくとも一つの選択基準を用いて、充放電の蓄電池４３を選択する。

以下、選択基準の例を説明する。第１の選択基準は、トラフィックに基づいて放電対象の蓄電池４３を選定する。トラフィックが少ないほど仮想的な蓄電池予備力が大きくなるため、放電する余力が大きいと考えることができる。蓄電池予備力とは、現在の蓄電量（ＳＯＣ）からＢＣＰ実現に必要な蓄電量まで放電させることのできる電力量である。トラフィックの少ない基地局では、その蓄電池予備力が大きく、放電する余力が大きいため、蓄電池４３は規定通りの蓄電量を維持する必要はない。規定通りの蓄電量（第１蓄電量Ｑ１）は、トラフィックの多い状態でのＢＣＰ実現を目的として設定されているためである。実際のトラフィックが少ないのであれば、蓄電池４３は規定値よりも少ない蓄電量（第２蓄電量Ｑ２）だけ維持していれば、停電時にＢＣＰを実現することができる。第１の選択基準は、「停電時にＢＣＰを実現する際にトラフィックの少ない基地局の蓄電池を選定する」と言い換えてもよい。

トラフィックの多い基地局４の蓄電池４３は、現在の蓄電量（ＳＯＣ）が規定通りの蓄電量（第１蓄電量Ｑ１）より少ない場合は充電対象の蓄電池４３として選択することもできる。トラフィックの多い基地局では、ＢＣＰのために充分な電力を蓄えておく必要があるためである。

第２の選択基準は、基地局４の停電回数の統計値に基づいて、放電対象の蓄電池４３を選択する。第２の選択基準では、停電回数が所定の停電基準値よりも少ない基地局４を選択したり、または、停電回数が所定の停電基準値よりも多い基地局４を選択対象から除外したりする。停電回数の多い基地局４の蓄電池４３は、信頼性に欠けるため、放電対象から外すのが好ましい。

第３の選択基準は、ＳＯＣに基づいて蓄電池４３を選択する。第３の選択基準では、所定の放電基準値よりも大きいＳＯＣを有する蓄電池４３を放電対象として選択したり、所定の充電基準値よりも小さいＳＯＣを有する蓄電池４３を充電対象として選択する。逆に、第３の選択基準では、所定の放電基準値よりも小さいＳＯＣを有する蓄電池４３を放電対象から除外したり、所定の充電基準値よりも大きいＳＯＣを有する蓄電池４３を充電対象から除外したりすることもできる。

第４の選択基準は、劣化状態に基づいて蓄電池４３を選択する。劣化状態は、例えば充放電回数から求めることができる。第４の選択基準では、所定の充放電基準値よりも少ない充放電回数の蓄電池４３を選択したり、逆に、所定の充放電基準値よりも多い充放電回数の蓄電池４３を選択対象から除外したりする。劣化状態は、蓄電池４３の充放電特性の変化から求めることもできる。

第５の選択基準は、基地局４の周囲環境に基づいて蓄電池４３を選択する。第５の選択基準では、例えば、台風が近づいている地域の蓄電池、気温が所定温度以下に低下している地域の蓄電池、災害発生地域の蓄電池を選択対象から除外する。

図７は、基地局の消費電力モデルを管理するテーブルＴ１４の例である。消費電力モデル管理テーブルＴ１４は、例えば、基地局のタイプと、消費電力モデルとを対応付けて管理する。基地局のタイプは、基地局管理テーブルＴ１１のタイプＣ１１１で述べた通りである。

消費電力モデルには、例えば通常の消費電力モデルＭ１〜Ｍ３と、省エネルギモードでの消費電力モデルＭ１ｅ(1)〜Ｍ３ｅ(1)、Ｍ１ｅ(2)〜Ｍ３ｅ(2)、Ｍ１ｅ(3)〜Ｍ３ｅ(3)とが格納される。図７のＭ１ｅ(1)〜Ｍ３ｅ(1)、Ｍ１ｅ(2)〜Ｍ３ｅ(2)、Ｍ１ｅ(3)〜Ｍ３ｅ(3)は省エネルギモードが３段階あるイメージを示したものである。通常の消費電力モデルおよび省エネルギモードでの消費電力モデルのいずれも、図７の下側のグラフに示すように、基地局の消費電力はトラフィックに比例するものの大きな変化はなく、省エネルギモードに切り替えることにより、消費電力の大きな削減が見込める。図７のグラフは、基地局の消費電力とトラフィックの関係を示すだけのグラフであり、両者の関係を厳密に示すものではない。

省エネルギモードでの消費電力モデルは、上述した省エネルギモードでの動作方法のうち少なくともいずれか一つを実行している場合の、消費電力とトラフィックの関係を示している。省エネルギモードで選択可能な動作方法ごとに、省エネルギモードでの消費電力モデルを用意することができるが、図７では省略している。

図８は、基地局管理テーブルＴ１１に格納されるトラフィック予測カーブＣ１１３の例を示す。図８の横軸は時間を示し、縦軸はトラフィックを示す。トラフィック予測カーブは、基地局ごとに、平日と休日に分けて用意されている。さらに、基地局ごとのトラフィック予測カーブは、実線で示す通常時のトラフィック予測と、点線で示す災害時のトラフィック予測とを含む。上述のように、平日と休日に分けるだけでなく、季節ごと、月ごとに予測カーブを用意してもよい。

図９は、基地局４の構成例を示す。基地局４は、例えば、基地局装置４２Ａ、空調装置４２Ｂ、監視装置４２Ｃ、蓄電池４３、アンテナ４４（１）〜４４（４）を備える。なお、基地局４は、例えば、コンテナ型のＢＯＸの構造を有し、基地局装置４２Ａ、監視装置４２Ｃ、蓄電池４３を室内環境で使用する形態であり、空調装置４２Ｂを用いてコンテナ型のＢＯＸの室内温度をある一定の温度で使用する形態である。

基地局装置４２Ａは、空調装置４２Ｂおよび監視装置４２Ｃと共に、電気的負荷の例を示している。図１，図２で負荷４２と示した内容の一例が、基地局装置４２Ａ、空調装置４２Ｂ、監視装置４２Ｃである。

基地局装置４２Ａは、例えば、増幅装置４２１、変復調装置４２２、音声処理装置４２３、基地局制御装置４２４などを備える。空調装置４２Ｂは、基地局４の中を所定の温度および湿度に保つための環境維持装置である。監視装置４２Ｃは、基地局４の内部または周辺に異常が生じたりしていないかを遠隔監視するための保安装置である。これら各装置４２Ａ〜４２Ｃは、保守点検時などの特別な場合を除いて、基本的に２４時間３６５日稼働し、その稼働に応じて電力を消費する。なお、基地局４は、上述の装置４２Ａ〜４２Ｃ以外の電気的負荷を備えてもよい。

蓄電池４３は、停電時に基地局４を一定時間稼働させて、通信サービスを維持するための電力蓄積システムである。蓄電池４３は、例えば、蓄電池部４３１、制御部４３２、通信部４３３を備える。

蓄電池部４３１は、多数のバッテリセルを直列または並列に接続することで構成されており、電力系統ＰＬからの電力を蓄積したり、蓄積した電力を各装置４２Ａ〜４２Ｃへ供給したりする。蓄電池部４３１には、例えば、鉛蓄電池やリチウムイオンバッテリなどが使用される。

蓄電池部４３１に複数のバンク４３１１を設定し、バンクごとに分けて使用することもできる。例えば、一方のバンク４３１１を一方の電力小売事業者２からのデマンドレスポンス要求に割当て、他方のバンク４３１１を他方の電力小売事業者２からのデマンドレスポンス要求に割り当てることもできる。これにより、同一の蓄電池４３を、それぞれ異なる電力小売事業者２からのデマンドレスポンス要求に割り当てたり、それぞれ異なる電力小売事業者とネガワット取引をすることができる。

制御部４３２は、蓄電池部４３１のＳＯＣを管理する。制御部４３２は、電力需要管理装置１からの指示に応じて、蓄電池部４３１の充放電を制御する。制御部４３２は、基地局４が停電したことを検知すると、蓄電池部４３１を放電させて、各装置４２Ａ〜４２Ｃへ非常用電力を供給する。制御部４３２は、蓄電池部４３１の状態（例えば通常、充電中、放電中）を取得し、その取得した情報を通信部４３３を介して、電力需要管理装置１へ送信する。以下では、蓄電池部４３１の充放電を制御することを、蓄電池４３の充放電を制御すると表現し、蓄電池部４３１のＳＯＣを蓄電池４３のＳＯＣと表現する。

図１０は、蓄電池４３の放電可能量を算出する様子を示すグラフである。図１０の縦軸は蓄電量を示し、横軸にはトラフィックと蓄電量の異なる組合せパターンを示す。図１０では、第１蓄電量Ｑ１が最大容量であるかのように示すが、実際には、蓄電池４３の最大容量Ｑｍａｘは第１蓄電量Ｑ１よりも大きい。図１０（ａ）〜（ｄ）では、蓄電池４３の現在の蓄電量（ＳＯＣ）は第１蓄電量Ｑ１に等しいものとする。つまり、図１０（ａ）〜（ｄ）の各蓄電池４３は、第１蓄電量Ｑ１まで充電されているものとして説明する。図１０では、第２の蓄電量Ｑ２の例として、Ｑ２のほかに、Ｑ２よりも蓄電量の多いＱ２ａとＱ２よりも蓄電量の少ないＱ２ｂとを示す。

図１０（ａ）は、通常トラフィック時の場合を示す。通常トラフィック時とは、例えば、平日の営業時間帯（９時から１７時など）におけるオフィス街でのトラフィックのように、トラフィックが所定のトラフィックよりも多い状態である。通常時のトラフィックをｃｔＮ、所定のトラフィックをＴｈｃｔとすると、通常時のトラフィックｃｔＮ＞Ｔｈｃｔとなる。この場合、停電が発生したときに一定時間の通信サービスを提供するためには、比較的多い蓄電量Ｑ１（第１蓄電量）が必要となる。

図１０（ｂ）は、通常のトラフィックｃｔＮ以下のトラフィックｃｔＬ１において（ｃｔＬ１≦ｃｔＮ）、ＢＣＰを実現するために必要な蓄電量Ｑ２ａを示す。トラフィックｃｔＬ１が少ないため、図１０（ｂ）の場合、蓄電池予備力が通常の場合よりも増加する。少ないトラフィックｃｔＬ１において、停電時にＢＣＰを実現するためには、蓄電池４３は、現在の蓄電量である第１蓄電量Ｑ１よりも少ない蓄電量Ｑ２ａ（＜Ｑ１）だけ蓄電していれば足りる。

このため、図１０（ｂ）の場合、蓄電池４３は、第１蓄電量Ｑ１と蓄電量Ｑ２ａとの差分Ｗｄ１（＝Ｑ１−Ｑ２ａ）だけ余分に電力を蓄えていることになる。図１０では、第１蓄電量Ｑ１は、蓄電池４３の現在の蓄電量ＳＯＣに等しく設定されているため、蓄電池４３の蓄えている余分な電力Ｗｄ１は、Ｗｄ１＝ＳＯＣ−Ｑ２ａと表すことができる。

本実施例では、停電の発生していない通常時において、この余分の電力（蓄電池予備力）Ｗｄ１を積極的に使用し、基地局４内の負荷４２に供給することで、電力系統ＰＬから購入する電力を減らす。

図１０（ｃ）は、図１０（ｂ）の場合のトラフィックｃｔＬ１よりも少ないトラフィックｃｔＬ２（＜ｃｔＬ１）において、ＢＣＰ実現に必要な蓄電量Ｑ２を示す。トラフィックがさらに低下しているため、蓄電池予備力はさらに増加する。ＢＣＰ実現に必要な蓄電量Ｑ２は、蓄電量Ｑ２ａよりも少ない（Ｑ２＜Ｑ２ａ）。図１０（ｃ）の場合、蓄電池４３は、第１蓄電量Ｑ１と蓄電量Ｑ２との差分Ｗｄ２（＝Ｑ１−Ｑ２）だけ余分に電力を蓄えていることになる。蓄電池予備力Ｗｄ２は、Ｗｄ２＝ＳＯＣ−Ｑ２と表すことができる。以下同様である。

本実施例では、この蓄電池予備力Ｗｄ２を積極的に使用することで、上記同様に、デマンドレスポンス要求に対応したり、ネガワット取引に応じたりする。

図１０（ｄ）は、図１０（ｃ）の場合のトラフィックｃｔＬ２よりも少ないトラフィックｃｔＬ３（＜ｃｔＬ２）において、ＢＣＰ実現に必要な蓄電量Ｑ２ｂを示す。この場合、停電時のＢＣＰ実現に必要な蓄電量Ｑ２ｂは、蓄電量Ｑ２よりも少ない（Ｑ２ｂ＜Ｑ２）。図１０（ｄ）の場合、蓄電池４３は、第１蓄電量Ｑ１と蓄電量Ｑ２ｂとの差分Ｗｄ３（＝Ｑ１−Ｑ２ｂ）だけ余分に電力を蓄えていることになる。そこで、本実施例では、この蓄電池予備力Ｗｄ３を積極的に使用することで、上記同様に、デマンドレスポンス要求に対応したり、ネガワット取引に応じたりする。

このように、本実施例では、各基地局の実際の消費電力に応じて、それぞれの基地局４でＢＣＰのために保持すべき蓄電量を動的に算出し、余った蓄電量（蓄電池予備力）を通常時において積極的に使用する。

通常時に蓄電池予備力を使用する結果として、蓄電池４３の蓄電量（ＳＯＣ）が省エネルギモードを発動させる基準値まで低下した場合、基地局４は、省エネルギモードで作動する。これにより、基地局４の消費電力はさらに低下し、万が一の停電時にも余裕をもって対応することができる。

図１１は、電力需要管理装置１により実行される、電力需要を管理する処理を示すフローチャートである。

電力需要管理装置１は、電力系統ＰＬから電力を購入する場合の電力価格を取得し（Ｓ１０）、続いて電力需要に関する指示を取得する（Ｓ１１）。電力需要に関する指示とは、基地局４の蓄電池４３の充放電に関連する指示であり、例えば、デマンドレスポンス要求やネガワット取引に関する指示である。或る時間帯での電力消費の低減を要求されたり、或る時間帯での電力購入を要求されたりした場合に、電力需要管理装置１は、それらの指示に従って蓄電池４３の充放電を制御する。

電力需要管理装置１は、予め設定される所定の放電条件を満たすか判定し（Ｓ１２）、放電条件を満たすと判定したときは（Ｓ１２：ＹＥＳ）、後述の放電指示処理を実行する（Ｓ１３）。所定の放電条件とは、例えば、電力需要管理装置の管理者から放電指示処理の実行を要求された場合、デマンドレスポンスに参加する場合、ネガワット取引に参加する場合などである。通信事業者は、通信事業者の管理する基地局群の全部または一部において、デマンドレスポンスを実行することもできる。

電力需要管理装置１は、放電条件を満たさないと判定した場合（Ｓ１２：ＮＯ）、予め設定される所定の充電条件を満たすか判定する（Ｓ１４）。電力需要管理装置１は、充電条件を満たすと判定すると（Ｓ１４：ＹＥＳ）、後述する充電指示処理を実行する（Ｓ１５）。所定の充電条件とは、電力需要管理装置１の管理者から充電指示処理の実行を要求された場合、デマンドレスポンスやネガワット取引に参加するために事前に充電する必要がある場合、蓄電池４３のＳＯＣが所定の充電基準値よりも少ない場合、基地局４のトラフィックが所定値Ｔｈｃｔよりも大きく、かつ蓄電池４３のＳＯＣが所定の充電基準値よりも少ない場合、などである。

図１２は、放電指示処理（図１１のＳ１３）を示すフローチャートである。電力需要管理装置１は、通常状態であるか否かを判定する（Ｓ３０）。通常状態とは、停電や停電を伴う災害が発生していない平常状態である。

通常状態の場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）、電力需要管理装置１は、各基地局４の持つ各蓄電池４３の中から、放電対象の蓄電池４３を選択する（Ｓ３１）。電力需要管理装置１は、トラフィックが所定のトラフィックＴｈｃｔよりも少ない基地局４の中から、放電対象の蓄電池４３を選択する。その選定方法は複数ある。

第１に、電力需要管理装置１は、各基地局４の消費電力から低トラフィックの基地局を抽出することができる。トラフィックと基地局の消費電力とは比例するためである。第２に、電力需要管理装置１は、各基地局４からトラフィックを直接的に取得して、低トラフィックの基地局を抽出することもできる。第３に、電力需要管理装置１は、通信ネットワーク管理装置９から各基地局のトラフィックを取得して、低トラフィックの基地局を抽出することもできる。このようにして抽出した基地局４の持つ蓄電池４３を、放電対象の蓄電池として選択する。放電対象の蓄電池４３を選択する際に、上述したいずれの方法を用いてもよい。さらに、複数の方法を適宜組合せて使用してもよい。

これに対し、電力需要管理装置１は、通常状態ではないと判定すると（Ｓ３０：ＮＯ）、予め決められている基地局４の蓄電池４３を選択する。停電時には、通信サービスを少なくとも一定時間継続すべく、所定の基地局４の蓄電池４３を選択する（Ｓ３２）。例えば、地域内の通信網を構築できるように、基地局群の中から間引かれた所定の基地局だけを稼働させる。

電力需要管理装置１は、ステップＳ３１またはステップＳ３２のいずれかで選択された放電対象の蓄電池４３について、放電量を算出する（Ｓ３３）。放電対象の蓄電池４３から放電可能な放電量Ｗｄは、上述の通り、現在の蓄電量（ＳＯＣ）と第２蓄電量Ｑ２との差分である（Ｗｄ＝ＳＯＣ−Ｑ２）。

電力需要管理装置１は、放電対象の蓄電池４３から基地局４内の電気的負荷４２Ａ〜４２Ｃへ電力を供給させるための放電タイミングを決定する（Ｓ３４）。電力需要管理装置１は、例えば、放電開始時刻および放電終了時刻を決定する。さらに、電力需要管理装置１は、放電開始時の電圧の上昇具合や放電終了時の電圧の低下具合などを決定することもできる。

電力需要管理装置１は、後述する放電指示用のデータを生成し、放電対象の蓄電池４３へ送信する（Ｓ３５）。放電対象の蓄電池４３が放電して、基地局４の負荷４２へ電力を供給すれば、その分だけ基地局４は電力系統ＰＬから電気を購入する必要がないため、全体としての電力需要が低減する。

図１３は、充電指示処理（図１１のＳ１５）を示すフローチャートである。電力需要管理装置１は、各蓄電池４３の中から、充電対象の蓄電池４３を選択する（Ｓ４０）。

電力需要管理装置１は、例えば、第１にＳＯＣが所定値としての充電基準値以下の蓄電池、第２にトラフィックが所定のトラフィックよりも多い基地局４が持つ、ＳＯＣの少ない蓄電池、第３にデマンドレスポンスへの対応が予定されており、かつＳＯＣの少ない蓄電池、を充電対象の蓄電池４３として選択することができる。上記方法のいずれか一つを用いて充電対象の蓄電池を選択してもよいし、上記方法以外の方法で充電対象の蓄電池を選択してもよい。

電力需要管理装置１は、充電対象の蓄電池４３に充電させる電力量である充電量を算出する（Ｓ４１）。例えば、電力需要管理装置１は、充電対象の蓄電池４３を最大容量Ｑｍａｘまで充電するように、充電量を算出する。

電力需要管理装置１は、充電対象の蓄電池４３へ充電するための充電タイミングを決定する（Ｓ４２）。電力需要管理装置１は、例えば、電力価格が所定の購入価格以下の時間帯に電力系統ＰＬから電力を購入して、充電対象の蓄電池４３を充電する。

電力需要管理装置１は、ステップＳ４０で選択した蓄電池４３に対して、ステップＳ４１で算出した充電量をステップＳ４２で決定したタイミングで充電するように指示するための充電指示用パケットを生成し、充電対象の蓄電池４３へ送信する（Ｓ４３）。

図１４は、放電指示または充電指示に使用するデータＤ１の構成例を示す。指示用データＤ１は、例えば、基地局ＩＤ ＤＦ１０、ＢＡＴ ＩＤ ＤＦ１１、充放電の区別ＤＦ１２、目標電力量ＤＦ１３、開始時刻ＤＦ１４、終了時刻ＤＦ１５を含む。

基地局ＩＤ ＤＦ１０は、指示用データＤ１の宛先である蓄電池４３を有する基地局４を特定する情報である。ＢＡＴ ＩＤ ＤＦ１１は、指示先の蓄電池４３を特定する情報である。充放電の区別ＤＦ１２は、この指示用データが充電を指示するのか、それとも放電を指示するのかを区別するための情報である。

目標電力量ＤＦ１３は、目標の充電量、または目標の放電量を示す。開始時刻ＤＦ１４は、充電または放電を開始する時刻である。終了時刻ＤＦ１５は、充電または放電を終了する時刻である。

充放電の実行時期を指定するのは、複数の蓄電池４３を使用して電力需給を調整する場合に、タイミングを合わせるためである。例えば、電力需要管理装置１と蓄電池４３とを繋ぐ通信ネットワークＣＮ３に遅延が生じた場合、選択した各蓄電池４３の充放電開始時期が異なると、所望の効果を奏しない可能性がある。つまり、各蓄電池４３が一斉に動作すれば、所定時間帯でのデマンドレスポンス等に貢献することができるが、各蓄電池４３の動作時期がずれると、デマンドレスポンスへの貢献が不十分になるおそれがある。

そこで、本実施例では、選択した蓄電池４３に対し、実行時期を指定して充放電を指示する。これにより、充放電を実際に必要とする時刻よりも前に、選択した蓄電池４３に対して指示を与えておくことができる。なお、例えば一定値以上の通信品質が保たれているような場合、充放電の実行時期を指定せずに、充放電を必要とするタイミングで所定の蓄電池４３へ指示してもよい。

図１５は、蓄電池４３の充放電処理を示すフローチャートである。電力需要管理装置１により選択された蓄電池４３は、電力需要管理装置１からの指示用データＤ１を受信すると（Ｓ５０）、制御部４３２内の記憶領域に一時保存する。

蓄電池４３は、指示用データＤ１で指定された開始時刻が到来したか監視しており（Ｓ５１）、開始時刻になると（Ｓ５１：ＹＥＳ）、指示用データＤ１で指示された内容に従って、充電または放電する（Ｓ５２）。

蓄電池４３は、指示用データＤ１で指定された終了時刻が到来したか監視しており（Ｓ５３）、終了時刻になると（Ｓ５３：ＹＥＳ）、ステップＳ５２の結果を電力需要管理装置１へ送信する（Ｓ５４）。例えば、指示された充電または放電を正常に終了した場合、蓄電池４３は、ＡＣＫを電力需要管理装置１へ送信する。正常に終了しなかった場合、蓄電池４３は、ＮＡＫを電力需要管理装置１へ送信する。

このように構成される本実施例によれば以下の作用効果を奏する。本実施例の電力需要管理装置１は、トラフィックが少ないために蓄電池予備力が大きいと考えられる基地局４を抽出し、抽出した基地局４の持つ蓄電池４３が蓄えている蓄電池予備力を、ＳＯＣが第２蓄電量Ｑ２に低下するまで、基地局４内で使用する。これにより、停電時でのＢＣＰ実施を可能な状態を維持しつつ、蓄電池４３に余分に蓄えた蓄電池予備力を有効に利用でき、電力系統ＰＬから購入する電力量を低減できる。

したがって、本実施例によれば、デマンドレスポンスやネガワット取引にも対応することができる。そして、デマンドレスポンスやネガワット取引で得た利益を、基地局４の維持コストに充てることもできる。

図１６，図１７を用いて、第２実施例を説明する。本実施例は、第１実施例の変形例に該当するため、第１実施例との差異を中心に説明する。本実施例では、災害発生地域以外の地域に存在する基地局４の中から、放電対象の基地局４を選択する、

図１６は、本実施例に係る電力需要管理装置１Ａの記憶するデータベースの構成例を示す説明図である。電力需要管理装置１Ａは、第１実施例で述べた管理テーブルＴ１１〜Ｔ１４に加えて、データベースＴ１５〜Ｔ１９を備えている。

トラフィックデータデータベースＴ１５は、各基地局４のトラフィックを管理するデータベースである。以下、データベースをＤＢと略記する。電力需要管理装置１Ａは、通信ネットワーク管理装置９の保持するトラフィックデータＤＢ Ｔ９１からデータを取得することで、トラフィックデータＤＢ Ｔ１５を構築する。

現在端末接続台数ＤＢ Ｔ１６は、現在呼接続している通信端末の台数を管理するＤＢである。電力需要管理装置１Ａは、通信ネットワーク管理装置９の保持する端末接続台数ＤＢ Ｔ９２からデータを取得することで、現在端末接続台数Ｔ１６を構築する。

災害時端末接続台数ＤＢ Ｔ１７は、災害時に呼接続すると見込まれる通信端末の台数を管理するＤＢである。電力需要管理装置１Ａは、通信ネットワーク管理装置９の保持する在圏端末台数ＤＢ Ｔ９３からデータを取得することで、災害時端末接続台数ＤＢ Ｔ１７を構築する。

さらに、現在蓄電予備力ＤＢ Ｔ１８は、各基地局４に設置された蓄電池４３の蓄電池予備力（ＳＯＣと第２蓄電量Ｑ２との差）を管理するＤＢである。災害時蓄電予備力予測ＤＢ Ｔ１９は、災害発生時における各蓄電池４３の蓄電予備力を予測して管理するＤＢである。なお、これら現在蓄電予備力ＤＢ Ｔ１８および災害時蓄電予備力予測ＤＢ Ｔ１９は、基地局管理テーブルＴ１１の一部として構築することもできる。つまり、図８で述べたトラフィック予測カーブと図７で述べた消費電力モデルとから、現在の蓄電池予備力と災害発生時の蓄電池予備力とを算出することができる。

図１７は、電力需要管理装置１Ａによる電力需要管理処理の例を示すフローチャートである。電力需要管理装置１Ａは、例えば情報サーバ８からの情報や管理者からの指示により、災害発生を検知すると（Ｓ６０）、災害発生地域以外の地域（通常地域）の中からデマンドレスポンスに対応する地域を決定する（Ｓ６１）。ここでは所定の取引対象としてデマンドレスポンスを例に挙げて説明するが、ネガワット取引を対象としてもよい。なお、デマンドレスポンスやネガワット取引の発動後に災害発生を検知した場合に、ステップＳ６０の処理を行うこととしても良い。

電力需要管理装置１Ａは、デマンドレスポンス対象地域に配置された各基地局４の蓄電池４３について、それぞれの蓄電池予備力を算出する（Ｓ６２）。電力需要管理装置１Ａは、災害発生時のトラフィックを算出し（Ｓ６３）、各蓄電池４３の蓄電池予備力を災害時の値に修正する（Ｓ６４）。なお、電力需要管理装置１Ａは、図１６に示した災害地蓄電予備力予測ＤＢ Ｔ１９を保持している場合、ステップＳ６２〜Ｓ６３を省略して、ステップＳ６４で災害発生時の蓄電池予備力を求めることができる。ステップＳ６４で算出する災害発生時の蓄電予備力は、災害発生時に災害の発生していない通常地域で使用可能な放電量である。

さらに電力需要管理装置１Ａは、放電タイミングを決定して（Ｓ６５）、放電指示用のデータを生成する。電力需要管理装置１Ａは、放電指示用のデータを放電対象の蓄電池４３へ送信し、放電するよう指示する（Ｓ６６）。

電力需要管理装置１Ａは、選択した地域に存在する各基地局４のうち蓄電池予備力を持つ全ての蓄電池４３を、放電対象の蓄電池として選択してもよい。または、電力需要管理装置１Ａは、選択した地域に存在し、かつ所定のトラフィック以下の各基地局４の蓄電池４３のうち、蓄電池予備力が所定量以上ある蓄電池４３を放電対象として選択することもできる。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、災害発生時に、災害の発生していない地域の各基地局４の持つ蓄電池４３の中から、放電対象の蓄電池４３を選択して放電させる。従って、使用しても差し支えのない蓄電池予備力だけを用いて、デマンドレスポンスやネガワット取引に参加することができ、システム全体としての信頼性が向上する。
なお、図１６において必要とされる構成を単純化する為に、あえてトラフィックデータや現在の端末接続台数の情報は使わず、各基地局が持つ在圏端末台数をデマンドレスポンス発動時に確認して、在圏端末台数が一定数以下の基地局を選択する方法を採用してもよい。または、電力需要管理装置内で、在圏端末台数の日々の履歴から在圏端末台数予測ＤＢを作成し、現在の在圏端末台数に加え、在圏端末台数予測ＤＢから、デマンドレスポンスやネガワット取引に対応する時間の在圏端末台数を予想し、予測した在圏端末台数が一定数以下であることが確認できた基地局だけを対象にする方法を採用してもよい。または、在圏端末台数の数や受け入れ可能な比率（事例：現在１０台／最大１０００台→在圏端末台数比率１％）を比較して優先順位を決める方法を採用しても良い。

図１８を用いて第３実施例を説明する。本実施例では、各基地局４の設置場所が持つ地理的属性に合わせてトラフィック予測カーブを設定する。

図１８の地理的属性−トラフィック予測カーブテーブルＴ２０は、基地局４の設置場所の地理的属性と、トラフィック予測カーブとを対応付けて管理している。地理的属性とは、例えば、「オフィス街」「住宅地」「観光地」「工業地帯」「農業地帯」である。管理テーブルＴ２０では、各地理的属性ごとに、平日と休日の両方のトラフィック予測カーブが対応付けられている。さらに、管理テーブルＴ２０では、平日と休日の両方において、通常時のトラフィック予測カーブと災害発生時のトラフィック予測カーブとを予め対応付けて管理している。

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、基地局の設置場所からトラフィック予測カーブを速やかに求めることができるため、電力需要管理装置１は、基地局の設置数が多い場合でも、充放電制御を速やかに実行できる。

図１９を用いて第４実施例を説明する。本実施例では、電力需要管理装置１が各蓄電池４３にデマンドレスポンスやネガワット取引への参加の是非を問合せ、参加可能と回答した蓄電池４３の中から蓄電池４３を選択する。

図１９は、本実施例に係る電力需要管理方法を示すフローチャートである。電力需要管理装置１は、各蓄電池４３の設置された基地局４から、トラフィックを取得する（Ｓ７０）。トラフィックに代えて、各基地局４の消費電力を取得してもよい。

電力需要管理装置１は、各蓄電池４３の蓄電池予備力を算出し（Ｓ７１）、デマンドレスポンスに参加する候補となる蓄電池４３を抽出する（Ｓ７２）。そして、電力需要管理装置１は、参加候補として抽出した各蓄電池４３に対して、参加するか否かを問い合わせる（Ｓ７３）。各蓄電池４３は、デマンドレスポンスへ参加するか否かを回答する（Ｓ７４，Ｓ７５）。

電力需要管理装置１は、各蓄電池４３からの回答を受信すると（Ｓ７６）、デマンドレスポンスに参加させる蓄電池４３を決定し（Ｓ７７）、放電指示用データを送信する（Ｓ７８）。

電力需要管理装置１からの指示を受領した蓄電池４３は、その指示にしたがって放電し（Ｓ７９）、その結果を電力需要管理装置１へ返信する。電力需要管理装置１は、蓄電池４３からの通知を受領し、結果を確認する（Ｓ８０）。

なお、図１９では、選択した蓄電池４３から放電させる場合を例に挙げて説明したが、これに代えて、選択した蓄電池４３に充電させてもよい。このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。また、上述した実施例は適宜組み合わせて実行することもできる。

１，１Ａ：電力需要管理装置、４：基地局、９：通信ネットワーク管理装置、４２：負荷、４３：蓄電池、９：通信ネットワーク管理装置、Ｆ１０：情報取得部、Ｆ１１：トラフィック特性設定部、Ｆ１２：放電対象基地局検出部、Ｆ１３：放電量算出部、Ｆ１４：放電指示部、Ｆ１８：省エネルギ指示部

Claims (18)

1. 電力系統に接続される複数の通信設備の電力需要を管理する電力需要管理装置であって、
   前記複数の通信設備のうちトラフィックが所定値以下である所定の通信設備を少なくとも一つ検出する設備検出部と、
   前記所定の通信設備の持つ蓄電池のうち放電対象の蓄電池を検出し、前記検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出する放電量算出部と、
   前記算出した放電量を前記放電対象の蓄電池に指示して放電させる放電指示部と、
   を有する通信設備の電力需要管理装置。
2. 前記複数の通信設備のトラフィックの時間変化を示すトラフィック特性を前記複数の通信設備ごとに設定するトラフィック特性設定部をさらに設け、
   前記設備検出部は、前記複数の通信設備の中から、前記トラフィック特性設定部の設定した前記トラフィック特性に基づいて、前記所定の通信設備を少なくとも一つ検出する、
   請求項１に記載の通信設備の電力需要管理装置。
3. 前記設備検出部は、前記トラフィック特性に基づいて、トラフィックが所定のトラフィック以下である設備を前記所定の通信設備として検出する、
   請求項２に記載の通信設備の電力需要管理装置。
4. 前記トラフィック特性は、通常時のトラフィック特性と、災害発生時のトラフィック特性とを含む、
   請求項３に記載の通信設備の電力需要管理装置。
5. 前記トラフィック特性設定部は、トラフィックの履歴と現在のトラフィックとに基づいて、前記トラフィック特性を設定する、
   請求項４に記載の通信設備の電力需要管理装置。
6. 前記トラフィック特性設定部は、前記複数の通信設備の設置場所が持つ地理的属性とトラフィック特性とを予め対応づけている管理テーブルを用いることで、前記複数の通信設備の設置場所に応じて前記トラフィック特性を設定する、
   請求項４に記載の通信設備の電力需要管理装置。
7. 前記放電量算出部は、前記放電対象の蓄電池の蓄電量と、前記通信設備のトラフィックが所定のトラフィック以下である場合に前記放電対象の蓄電池を持つ通信設備の機能維持に必要な所定の蓄電量との差分を、前記放電量として算出する、
   請求項４に記載の通信設備の電力需要管理装置。
8. 停電が発生した場合に、通信設備の消費電力を低減させる省エネルギモードを前記通信設備に実行させる省エネルギ指示部をさらに備える、
   請求項１に記載の通信設備の電力需要管理装置。
9. 前記省エネルギモードは、前記通信設備のトラフィックが少なくなるほど前記通信設備の消費電力が少なくなるように設定されている、
   請求項８に記載の通信設備の電力需要管理装置。
10. 前記設備検出部は、災害発生地域以外の地域に存在する通信設備の中から、前記所定の通信設備を少なくとも一つ選択する、
    請求項１に記載の通信設備の電力需要管理装置。
11. 前記複数の通信設備のうち充電対象となる通信設備を検出する充電対象設備検出部と、
    前記充電対象設備の持つ蓄電池のうち充電対象の蓄電池を検出し、前記検出した充電対象の蓄電池へ充電する充電量を算出する充電量算出部と、
    前記算出した充電量を前記充電対象の蓄電池へ指示して充電させる充電指示部と、
    をさらに備える請求項１に記載の通信設備の電力需要管理装置。
12. 前記充電対象設備検出部は、前記複数の通信設備のうち、トラフィックが所定のトラフィックよりも多く、かつ、前記充電対象の蓄電池の蓄電量が所定値よりも小さい通信設備を前記充電対象設備として検出する、
    請求項１１に記載の電力需要管理装置。
13. 前記充電対象設備検出部は、前記複数の通信設備のうち、デマンドレスポンスへの参加が予め予定されており、かつ、前記充電対象の蓄電池の蓄電量が所定値よりも小さい通信設備を前記充電対象設備として検出する、
    請求項１１に記載の電力需要管理装置。
14. マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムを記憶する記憶装置と、前記マイクロプロセッサが前記複数の通信設備および前記複数の通信設備の持つ前記蓄電池と通信するための通信インターフェース装置とを備えており、
    前記マイクロプロセッサは、前記コンピュータプログラムを前記記憶装置から読み出して実行することで、
    前記複数の通信設備のうちトラフィックが所定値以下である所定の通信設備を少なくとも一つ検出する設備検出部と、
    前記所定の通信設備の持つ蓄電池のうち放電対象の蓄電池を検出し、前記検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出する放電量算出部と、
    前記算出した放電量を前記放電対象の蓄電池に指示して放電させる放電指示部と、
    を実現する、
    請求項１に記載の通信設備の電力需要管理装置。
15. 電力系統に接続される複数の通信設備の電力需要をコンピュータで管理する方法であって、
    前記コンピュータは、前記複数の通信設備および前記複数の通信設備の持つ蓄電池と通信可能に接続されており、
    前記コンピュータは、
    前記複数の通信設備のうちトラフィックが所定値以下である所定の通信設備を少なくとも一つ検出し、
    前記所定の通信設備の持つ蓄電池のうち放電対象の蓄電池を検出し、
    前記検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出し、
    前記算出した放電量を前記放電対象の蓄電池に指示して放電させる、
    通信設備の電力需要管理方法。
16. 電力系統に接続される複数の通信基地局の電力需要を管理する電力需要管理装置であって、
    前記複数の通信基地局のうち通信圏内に存在する通信端末の台数を示す在圏端末台数が所定値以下である所定の通信基地局を少なくとも一つ検出する設備検出部と、
    前記所定の通信基地局の持つ蓄電池のうち放電対象の蓄電池を検出し、前記検出した放電対象の蓄電池から放電させる放電量を算出する放電量算出部と、
    前記算出した放電量を前記放電対象の蓄電池に指示して放電させる放電指示部と、
    を有する通信基地局の電力需要管理装置。
17. 前記複数の通信基地局について、在圏端末台数の履歴に基づき未来の予想在圏端末台数を算出して格納した予想在圏端末台数データベースをさらに設け、
    前記設備検出部は、前記予想在圏端末台数データベースに格納された予想在圏端末台数に基づいて、前記所定の通信基地局を検出する、請求項１６に記載の通信基地局の電力需要管理装置。
18. 前記設備検出部は、前記複数の各通信基地局の在圏端末台数が前記複数の各通信基地局の収容可能端末台数に占める割合に基づいて、前記所定の通信基地局を検出する、請求項１６に記載の通信基地局の電力需要管理装置。

Images