JP7042180B2 - 熱源制御装置及び熱源制御プログラム - Google Patents

Description

本発明は、熱源制御装置及び熱源制御プログラムである。

従来、住宅等の空調技術に関して、例えば、翌日の気象条件等に基づいて在室前に冷暖房の運転を開始する予冷や予熱を行う技術が開示されている。

特開平２－７５８４７号公報

近年、太陽光発電装置を備え、太陽光発電装置によって発電された電力を売電する又は自家消費することにより、エネルギーを有効活用することができる住宅等が増加している。住宅において発電された電力の売電単価が下落傾向にあり、発電された電力を売電して得られる金額よりも、自家消費することにより買電量を低減して節約した金額のほうが大きくなる場合が生じている。例えば、売電単価が比較的低い場合には、住宅において発電された電力を自家消費することが、電気代の削減につながり家計上好ましい。一例として、在室前に冷暖房の運転を開始する予冷や予熱を行うことができれば、温熱快適性の向上を図りつつ、自家消費を増やすことができる。
しかしながら、特許文献１に開示されるような従来技術によると、太陽光発電装置によって発電された電力を空調の予冷や予熱に使用するための具体的な技術までは開示されておらず、太陽光発電装置によって発電された電力の自家消費率を向上させることまではできないという問題があった。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、太陽光発電装置によって発電された電力の自家消費率を向上させることができる熱源制御装置及び熱源制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一実施形態は、太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出部と、前記余剰電力予測値算出部が算出する前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値と、前記建物の断熱性能又は前記建物の蓄熱性能とに基づいて、前記建物内の蓄熱部に蓄熱される熱量を発生させる熱源の駆動パターンの候補を複数算出する駆動パターン候補算出部と、前記太陽光発電装置が発電する電力の売電価格と、前記建物に供給される商用電力の買電価格とに基づく売買電収支を、前記駆動パターン候補算出部が算出する複数の前記駆動パターンの候補のそれぞれについて算出する売買電収支算出部と、前記売買電収支算出部が算出する前記売買電収支に基づいて、前記駆動パターン候補算出部が算出する複数の前記駆動パターンの候補のなかから、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択部と、前記駆動パターン選択部が選択した前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力部と、を備える熱源制御装置である。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記駆動パターンには、前記熱源を冷却駆動する場合には、前記建物内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度により低い体感温度にして前記熱源を駆動し、前記熱源を発熱駆動する場合には、前記快適体感温度に比べ体感温度がより高い状態にして前記熱源を駆動するパターンが含まれる。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記駆動パターンには、前記在室時間帯予測値が示す居住者の入室時刻の所定時間前から、前記建物内の体感温度を快適体感温度にするパターンが含まれる。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記駆動パターン候補算出部は、前記建物内の湿度の予測値である湿度予測値にさらに基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記出力部は、前記在室時間帯予測値が示す居住者の在室時間帯において、前記建物内の室温の予測値である室温予測値が、前記建物内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度の所定の範囲に含まれる場合には、前記熱源の制御装置に対して前記駆動パターンを出力しない。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記熱源には、放射作用により熱を伝達する放射冷暖房器具が含まれる。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記建物は、断熱性能を示すＵ_Ａ値が０．６以下である区画を有する。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記熱源は、室内空間の単位体積当たりの熱容量の値が２５［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］以上である区画を有する建物に設置される。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記駆動パターン候補算出部は、前記建物の断熱性能又は前記建物の蓄熱性能にさらに基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する。

本発明の一実施形態は、上述した熱源制御装置において、前記駆動パターン候補算出部は、前記建物のシミュレーション結果に基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する。

本発明の一実施形態は、太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出部と、前記余剰電力予測値算出部が算出する前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値とに基づいて、熱源の駆動パターンの候補を算出する駆動パターン候補算出部と、前記駆動パターン候補算出部が算出する前記駆動パターンの候補から、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択部と、前記駆動パターン選択部が選択した前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力部とを備える熱源制御装置である。

本発明の一実施形態は、熱源制御装置が備えるコンピュータに、太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出ステップと、前記余剰電力予測値算出ステップにおいて算出される前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値とに基づいて、前記建物内の蓄熱部に蓄熱される熱量を発生させる熱源の駆動パターンの候補を複数算出する駆動パターン候補算出ステップと、前記太陽光発電装置が発電する電力の売電価格と、前記建物に供給される商用電力の買電価格とに基づく売買電収支を、前記駆動パターン候補算出ステップにおいて算出される複数の前記駆動パターンの候補のそれぞれについて算出する利益額算出ステップと、前記利益額算出ステップにおいて算出される前記売買電収支に基づいて、前記駆動パターン候補算出ステップにおいて算出される複数の前記駆動パターンの候補のなかから、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択ステップと、前記駆動パターン選択において選択された前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力ステップと、を実行させるための熱源制御プログラムである。

本発明によれば、太陽光発電装置によって発電された電力の自家消費率を向上させることができる熱源制御装置及び熱源制御プログラムが提供される。

本実施形態の熱源制御システムが設置される建物の概要を示す図である。 本実施形態の建物の間取りの一例を示す図である。 本実施形態の熱源制御システムの機能構成の一例を示す図である。 本実施形態の熱源制御装置の動作の一例を示す図である。 本実施形態の室温予測値と在室時間帯予測値と快適体感温度の範囲との関係の一例を示す図である。 本実施形態の太陽光発電量予測値及び消費電力予測値の一例を示す図である。 本実施形態の余剰電力予測値の一例を示す図である。 本実施形態の駆動パターン候補の第１の例を示す図である。 本実施形態の駆動パターン候補の第２の例を示す図である。 本実施形態の駆動パターン候補の第３の例を示す図である。

［実施形態］
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態の熱源制御システム１が設置される建物ＦＣの概要を示す図である。本実施形態の熱源制御システム１は、建物ＦＣに備えられる。建物ＦＣとは、例えば戸建住宅や集合住宅であり、太陽光発電装置ＰＶを備える。太陽光発電装置ＰＶは、建物ＦＣに発電電力ＰＧを供給する。建物ＦＣには、商用電源から供給される商用電力ＣＰと、太陽光発電装置ＰＶが発電する発電電力ＰＧとが供給される。
熱源制御システム１は、建物ＦＣが備える熱源ＨＳＲを制御する。この熱源ＨＳＲは、建物ＦＣに供給される電力によって駆動される。

図２は、本実施形態の建物ＦＣの間取りの一例を示す図である。この一例において、熱源制御システム１は、建物ＦＣのうち、ある区画ＳＣ（図の一例ではリビング・ダイニング・キッチン；ＬＤＫ）を制御対象とする。この区画ＳＣには、熱源ＨＳＲと、蓄熱部ＨＳＴと、温湿度センサＳＲと、電力マネジメント装置ＨＭＳとが備えられる。
なお、熱源制御システム１は、建物ＦＣの全体を一つの区画ＳＣとして制御対象としてもよく、建物ＦＣに複数の区画ＳＣがある場合には、これら複数の区画ＳＣをまとめて制御対象としてもよく、これら複数の区画ＳＣのそれぞれを個別に制御対象としてもよい。

熱源ＨＳＲは、冷房機器、暖房機器又は冷暖房機器であって、電力によって駆動される。熱源ＨＳＲには、例えば、床暖房設備、床冷暖房設備、放射（輻射）パネル、エアコンディショナーなどが含まれる。熱源ＨＳＲは、区画ＳＣ内の空間や床、壁などを冷却又は加温する。本実施形態の一例では、熱源ＨＳＲとは、放射（輻射）パネルに冷温水を循環させることにより、放射作用（輻射作用）によって熱を伝達する放射冷暖房器具ＲＡＤである。
なお、熱源ＨＳＲが発生させる熱には、暖房によって区画ＳＣ内の室温ＴＭＰを上昇させる正の熱と、冷房によって区画ＳＣ内の室温ＴＭＰを下降させる負の熱とがある。以下の説明において、熱源ＨＳＲが発生させる熱との記載には、正の熱と負の熱とのいずれをも含む。

蓄熱部ＨＳＴは、一般的な壁材や床材に比べて蓄熱性能（例えば、熱容量）が高い蓄熱部材ＨＳＭを備える。蓄熱部材ＨＳＭには、例えば、ＲＣ（Reinforced Concrete）パネル、ＰＣＭ（Phase Change Material；潜熱蓄熱材）パネル、ＡＬＣ（Autoclaved・Lightweight aerated・Concrete）パネルなどが含まれる。蓄熱部ＨＳＴは、熱源ＨＳＲが発生させた熱（暖房の場合は正の熱、冷房の場合は負の熱）を蓄熱する。蓄熱部ＨＳＴは、蓄えられた熱による温度が、室温ＴＭＰと平衡するまでの間、区画ＳＣ内の空間に対して放熱又は吸熱し続ける。すなわち、蓄熱部ＨＳＴは、熱源ＨＳＲの駆動が停止された後にも、室温ＴＭＰと平衡するまでの間、区画ＳＣ内の空間に対して放熱又は吸熱を継続することができる。
なお、この蓄熱部材ＨＳＭは、区画ＳＣ内の空間に対して放熱又は吸熱をすることができればよく、壁、床、天井など、いずれの部位に設置されてもよい。また、当該区画ＳＣ内に床暖房設備や床冷暖房設備が備えられている場合には、蓄熱部材ＨＳＭは、床に設置されることが好ましい。

温湿度センサＳＲは、区画ＳＣ内の温度（つまり、室温ＴＭＰ）と、湿度ＨＭとを計測する。
なお、この一例では、温湿度センサＳＲが独立した装置として建物ＦＣに設置されているものとして説明するが、これに限られない。温湿度センサＳＲは、建物ＦＣの冷暖房機器（不図示）に内蔵されている温湿度センサを利用するものであってもよい。

温湿度センサＳＲは、室温ＴＭＰ及び湿度ＨＭを電力マネジメント装置ＨＭＳに出力する。なお、温湿度センサＳＲは、室温ＴＭＰ及び湿度ＨＭに基づく既知の算出式によって算出される体感温度ＳＴを、電力マネジメント装置ＨＭＳに出力してもよい。
電力マネジメント装置ＨＭＳは、建物ＦＣ内の電力の供給及び消費と、温湿度センサＳＲが測定する室内環境の情報（例えば、室温ＴＭＰ、湿度ＨＭなど）とを記録する。ここでは、温湿度センサＳＲの情報は電力マネジメント装置ＨＭＳに記録しているが、別途、専用（または汎用）の記録装置を設置して記録しても構わない。
また、電力マネジメント装置ＨＭＳは、「エネルギー見える化」機能や家電を操作する機能を有していてもよい。

なお、本実施形態の建物ＦＣは、断熱性能を示すＵ_Ａ値（外皮平均熱貫流率）が０．６以下である。熱源制御装置１０は、この建物ＦＣ（又は区画ＳＣ）の断熱性能を示す断熱性能情報ＴＩＰ、及び建物ＦＣ（又は区画ＳＣ）の蓄熱性能を示す蓄熱性能情報ＴＳＰを記憶していてもよい。

また、建物ＦＣのうち、熱源ＨＳＲが設置される区画ＳＣは、室内空間の単位体積当たりの熱容量の値が２５［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］以上である。
なお、熱源ＨＳＲが設置される区画ＳＣの熱容量は、３５［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］以上であることがより好ましい。
ここで、一般的な木造住宅の室内空間の熱容量は、おおよそ１０～２０［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］である。本実施形態の建物ＦＣは、この一般的な木造住宅の室内空間の熱容量よりも大きな熱容量を有していることが好ましい。

次に、図３を参照して熱源制御システム１の機能構成について説明する。

［熱源制御システム１の機能構成］
図３は、本実施形態の熱源制御システム１の機能構成の一例を示す図である。熱源制御システム１は、熱源制御装置１０と、電力マネジメント装置ＨＭＳとを備える。なお、熱源制御装置１０の各機能部は、熱源制御装置１０に内蔵されるコンピュータ装置の機能部として実現されていてもよく、クラウド・ネットワーク環境において接続されたいずれかのコンピュータ装置の機能部として実現されていてもよい。

電力マネジメント装置ＨＭＳは、建物ＦＣ内の電力を発電、蓄電、又は消費する各装置に接続されており、各装置の電力の供給状況及び消費状況、熱源ＨＳＲの運転状況を記録する。この一例では、電力マネジメント装置ＨＭＳは、太陽光発電装置ＰＶの発電量を示す情報を取得する。以下の説明において、太陽光発電装置ＰＶの発電量を「発電電力ＰＧ」とも称する。また、電力マネジメント装置ＨＭＳは、建物ＦＣに備えられる各種の電力消費機器ＥＱの消費電力量を示す情報を取得する。以下の説明において、電力消費機器ＥＱの消費電力量を「消費電力ＰＣ」とも称する。また、電力マネジメント装置ＨＭＳは、建物ＦＣに備えられる蓄電装置ＢＡＴの充放電量を示す情報を取得する。以下の説明において、蓄電装置ＢＡＴの充放電量を「充放電量ＰＤ」とも称する。また、電力マネジメント装置ＨＭＳは、熱源ＨＳＲから、冷暖房のために消費した電力量を示す情報や熱源ＨＳＲの運転状況（運転時間や設定温度、運転モード等）に関する情報を取得する。以下の説明において、冷暖房のために消費した電力量を「冷暖房電力量ＰＡＣ」、熱源ＨＳＲの運転状況を「冷暖房運転情報ＤＲＶ」とも称する。
なお、建物ＦＣには、蓄電装置ＢＡＴは必ずしも設置されていなくてもよい。

電力マネジメント装置ＨＭＳは、温湿度センサＳＲが出力する室温ＴＭＰ及び湿度ＨＭを取得する。電力マネジメント装置ＨＭＳは、取得した室温ＴＭＰ及び湿度ＨＭに基づいて体感温度ＳＴを算出してもよい。温湿度センサＳＲは、風速を計測できるものでもよく、風速も含めて体感温度ＳＴを算出してもよい。

電力マネジメント装置ＨＭＳは、発電電力ＰＧの履歴である発電電力過去データＰＧＨと、消費電力ＰＣの履歴である消費電力過去データＰＣＨと、充放電量ＰＤの履歴であるバッテリ充放電量過去データＰＤＨと、体感温度ＳＴの履歴である体感温度過去データＳＴＨと、冷暖房電力量ＰＡＣの履歴である冷暖房電力量過去データＰＡＣＨとをそれぞれ記憶する。
また、電力マネジメント装置ＨＭＳは、初期データＩＤと、在室時間情報ＳＴＺとを記憶する。ここで、初期データＩＤとは、上述した各履歴データが蓄積されるまでの間、履歴データの代用として用いられるデータである。在室時間情報ＳＴＺとは、建物ＦＣの居住者の在室時間帯ＴＺを示す情報である。この在室時間情報ＳＴＺは、建物ＦＣの居住者の生活状況に基づいて電力マネジメント装置ＨＭＳに予め記憶されている。
ここでは、各種情報は電力マネジメント装置ＨＭＳに記録しているが、別途、専用（又は汎用）の記録装置を設置して記録しても構わないし、ネットワークを介して建物外のサーバー上等に記録しても良い。

［熱源制御装置１０の機能構成］
熱源制御装置１０は、余剰電力予測値算出部１１０と、駆動パターン候補算出部１２０と、売買電収支算出部１３０と、駆動パターン選択部１４０と、出力部１５０と、受信部１６０と、室内環境予測部１７０と、冷暖房運転要否判断部１８０と、冷暖房モード判定部１９０とを備える。

受信部１６０は、電力マネジメント装置ＨＭＳ及びネットワークＮＴから各種の情報を受信する。具体的には、受信部１６０は、電力マネジメント装置ＨＭＳから、発電電力過去データＰＧＨと、消費電力過去データＰＣＨと、バッテリ充放電量過去データＰＤＨと、体感温度過去データＳＴＨと、在室時間情報ＳＴＺと、冷暖房電力量過去データＰＡＣＨと、冷暖房運転情報ＤＲＶとを受信する。なお、受信部１６０は、電力マネジメント装置ＨＭＳに各履歴データが蓄積されていない場合には、電力マネジメント装置ＨＭＳから初期データＩＤを受信する。
また、受信部１６０は、ネットワークＮＴから、気象予測値ＷＰと、過去の気象データＷＨと、売電単価ＳＥと、買電単価ＢＥとを受信する。

室内環境予測部１７０は、受信部１６０が受信する体感温度過去データＳＴＨ（又は初期データＩＤ）と、気象予測値ＷＰ（例えば、日射量、気温、風速などの予測情報）と、既知の予測値算出手段とに基づいて、将来（例えば、向こう１日間）の建物ＦＣにおける室内環境の予測値を算出する。この室内環境の予測値には、体感温度ＳＴ、室温予測値ＰＴＭＰ、湿度予測値ＰＨＭなどが含まれる。
室内環境予測部１７０は、算出した室内環境の予測値を冷暖房運転要否判断部１８０に出力する。

冷暖房運転要否判断部１８０は、室内環境予測部１７０が算出する室内環境の予測値と、受信部１６０が受信した在室時間情報ＳＴＺとに基づいて、熱源ＨＳＲによる冷暖房運転の要否を判断する。具体的には、冷暖房運転要否判断部１８０は、建物ＦＣの居住者の在室時間帯ＴＺにおいて、冷暖房運転を行わなかった場合に適温であるか否かを判断する。冷暖房運転要否判断部１８０は、在室時間帯ＴＺに室内が適温でなく熱源ＨＳＲによる冷暖房運転が必要であると判断した場合には、冷暖房モード判定部１９０に冷暖房モードの判定をさせる。

なお、冷暖房運転要否判断部１８０は、建物ＦＣの居住者の在室時間帯ＴＺを過去のデータに基づいて予測してもよい。この場合、冷暖房運転要否判断部１８０は、建物ＦＣの居住者の在室時間帯ＴＺの予測値である在室時間帯予測値ＰＴＺを算出する。この一例では、冷暖房運転要否判断部１８０は、建物ＦＣ内に備えられる人感センサ（不図示）からの出力や、建物ＦＣ内の電力消費機器ＥＱの電力消費状況、又は建物ＦＣの居住者が所有する携帯機器の所在位置を示す情報などに基づいて、居住者の在室有無を把握する。冷暖房運転要否判断部１８０は、居住者が在室している時間帯の履歴に基づいて、在室時間帯予測値ＰＴＺを算出する。冷暖房運転要否判断部１８０は、算出した在室時間帯予測値ＰＴＺに基づいて、熱源ＨＳＲによる冷暖房運転の要否を判断する。

冷暖房モード判定部１９０は、居住者が不在であれば在室時間帯ＴＺにおいて適温にするために予冷予熱モードで冷暖房運転を行うべきと判断して、余剰電力予測値算出部１１０に進め、居住者が在室または在室間近であれば快適温度制御モードで冷暖房運転を行うように出力部１５０から出力する。

余剰電力予測値算出部１１０は、受信部１６０が受信した発電電力過去データＰＧＨと、消費電力過去データＰＣＨと、気象予測値ＷＰと、過去の気象データＷＨとに基づいて、余剰電力予測値ＰＰＥを算出する。
具体的には、余剰電力予測値算出部１１０は、発電電力過去データＰＧＨと、気象予測値ＷＰと、過去の気象データＷＨと、既知の予測値算出手段とに基づいて、太陽光発電量予測値ＰＰＧを算出する。この一例において、余剰電力予測値算出部１１０は、将来（例えば、向こう１日間）の太陽光発電装置ＰＶによる発電電力ＰＧを太陽光発電量予測値ＰＰＧとして算出する。
また、余剰電力予測値算出部１１０は、消費電力過去データＰＣＨと、気象予測値ＷＰと、過去の気象データＷＨと、在室時間帯予測値ＰＴＺと、既知の予測値算出手段とに基づいて、消費電力予測値ＰＰＣを算出する。この一例において、余剰電力予測値算出部１１０は、将来（例えば、向こう１日間）の建物ＦＣにおける各電力消費機器ＥＱの消費電力ＰＣを消費電力予測値ＰＰＣとして算出する。ここで、消費電力予測値ＰＰＣとは、熱源ＨＳＲの消費電力を除く全てのＥＱの消費電力を指す。

余剰電力予測値算出部１１０は、太陽光発電量予測値ＰＰＧと、消費電力予測値ＰＰＣとに基づいて、余剰電力予測値ＰＰＥを算出する。
すなわち、余剰電力予測値算出部１１０は、太陽光発電装置ＰＶが発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値ＰＰＧと、太陽光発電装置ＰＶによって発電された発電電力ＰＧが供給される建物ＦＣの消費電力ＰＣの予測値である消費電力予測値ＰＰＣとに基づいて、建物ＦＣにおける余剰電力ＰＥの予測値である余剰電力予測値ＰＰＥを算出する。

なお、余剰電力予測値算出部１１０は、建物ＦＣが蓄電装置ＢＡＴを備える場合には、この蓄電装置ＢＡＴの充放電量予測値ＰＰＤを加味して、余剰電力予測値ＰＰＥを算出してもよい。この場合、余剰電力予測値算出部１１０は、バッテリ充放電量過去データＰＤＨと、算出した太陽光発電量予測値ＰＰＧ及び消費電力予測値ＰＰＣと、気象予測値ＷＰと、過去の気象データＷＨと、既知の予測値算出手段とに基づいて、充放電量予測値ＰＰＤを算出する。この一例において、余剰電力予測値算出部１１０は、将来（例えば、向こう１日間）の蓄電装置ＢＡＴの充放電量ＰＤを充放電量予測値ＰＰＤとして算出する。

余剰電力予測値算出部１１０は、算出した太陽光発電量予測値ＰＰＧ、消費電力予測値ＰＰＣ及び充放電量予測値ＰＰＤに基づいて、余剰電力予測値ＰＰＥを算出する。余剰電力予測値算出部１１０は、算出した余剰電力予測値ＰＰＥを駆動パターン候補算出部１２０に出力する。

駆動パターン候補算出部１２０は、余剰電力予測値ＰＰＥと、冷暖房電力量過去データＰＡＣＨと、体感温度過去データＳＴＨと、過去の気象データＷＨと、気象予測値ＷＰとに基づいて、駆動パターンＰＴの候補である駆動パターン候補ＣＰＴを算出する。
ここで、駆動パターンＰＴとは、熱源ＨＳＲにおいて消費される消費電力ＰＣの時間変化である。必要に応じて、熱源ＨＳＲを駆動することによる室温ＴＭＰや湿度ＨＭや体感温度ＳＴの時間変化を算出しても良い。なお、以下の説明において「パターン」とは、値又は量の時間変化を意味する。

また、駆動パターン候補算出部１２０は、冷暖房電力量過去データＰＡＣＨと、冷暖房運転情報過去データＤＲＶＨと、在室時間帯予測値ＰＴＺとに基づいて、熱源ＨＳＲの駆動パターンＰＴの候補である駆動パターン候補ＣＰＴを算出する。ここで、駆動パターン候補算出部１２０は、冷房駆動の場合は、種々の予冷温度と、種々の予冷開始時刻と、種々の予冷終了時刻（すなわち、適温制御開始時刻）の組み合わせを、駆動パターン候補ＣＰＴとして算出する。暖房駆動の場合は、種々の予熱温度と、種々の予熱開始時刻と、種々の予熱終了時刻（すなわち、適温制御開始時刻）の組み合わせを、駆動パターン候補ＣＰＴとして算出する。

種々の予冷温度には、一例として、快適体感温度ＣＳＴ、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）１［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）２［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）３［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）４［°Ｃ］、・・・などがある。また、種々の予冷開始時刻には、一例として、余剰電力ＰＥの発生直後、余剰電力ＰＥの発生から１時間経過後、余剰電力ＰＥの発生から２時間経過後、・・・などがある。例えば、駆動パターン候補算出部１２０は、予冷温度を快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）１［°Ｃ］、予冷開始時刻を余剰電力ＰＥの発生直後、とする駆動パターンＰＴを、駆動パターン候補ＣＰＴ１として算出する。また、駆動パターン候補算出部１２０は、予冷温度を快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）２［°Ｃ］、予冷開始時刻を余剰電力ＰＥの発生直後、とする駆動パターンＰＴを、駆動パターン候補ＣＰＴ２として算出する。

なお、暖房（予熱）の場合には、種々の予熱温度には、一例として、快適体感温度ＣＳＴ、快適体感温度ＣＳＴ＋（プラス）１［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ＋（プラス）２［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ＋（プラス）３［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ＋（プラス）４［°Ｃ］、・・・などがある。

ここでは、駆動パターン候補ＣＰＴとして予冷温度と予冷開始時間の組み合わせとしたが、予冷温度と予冷開始時間以外に適温制御開始時刻や停止時刻、予冷を中断する時間などを組み合わせてもよい。また、予冷温度は常に一定する必要はなく、時間の経過に従って変動させてもよい。例えば、余剰電力が夕方に向けて減少するのに合わせて予冷温度を徐々に上げることによって、余剰電力の範囲内で予冷を行うことが可能になる。

駆動パターン候補算出部１２０は、算出した駆動パターン候補ＣＰＴのそれぞれについて、熱源ＨＳＲの消費電力の予測値を算出する。一例として、熱源ＨＳＲを冷房運転する場合には、駆動パターン候補算出部１２０は、熱源ＨＳＲの消費電力の予測値として、冷房電力ＰＣＬを算出する。

換言すれば、駆動パターン候補算出部１２０は、余剰電力予測値ＰＰＥと、室温予測値ＰＴＭＰと、在室時間帯予測値ＰＴＺと、受信部に受信されたデータとに基づいて、駆動パターン候補ＣＰＴを算出する。

売買電収支算出部１３０は、売電利益額ＰＲＦと買電支出額ＰＥＸとを算出し、算出した売電利益額ＰＲＦと買電支出額ＰＥＸとに基づいて売買電収支ＴＢを、駆動パターン候補ＣＰＴのそれぞれについて算出する。具体的には、売買電収支算出部１３０は、太陽光発電装置ＰＶが発電する発電電力ＰＧの売電単価ＳＥと、建物ＦＣに供給される商用電力ＣＰの買電単価ＢＥとに基づく売電利益額ＰＲＦを、駆動パターン候補算出部１２０が算出する複数の駆動パターンＰＴの候補のそれぞれについて算出する。

なお、出力抑制により、発電電力ＰＧを商用電源に供給すること（いわゆる逆潮）が禁止される場合がある。この場合には、売買電収支算出部１３０は、売電単価ＳＥを０（ゼロ）円として売電利益額ＰＲＦを算出する。

駆動パターン選択部１４０は、駆動パターン候補ＣＰＴそれぞれの売買電収支ＴＢに基づいて、複数の駆動パターン候補ＣＰＴのなかから、熱源ＨＳＲの駆動に用いられる駆動パターンＰＴを選択する。
すなわち、駆動パターン選択部１４０は、売買電収支算出部１３０が算出する売買電収支ＴＢに基づいて、駆動パターン候補算出部１２０が算出する複数の駆動パターン候補ＣＰＴのなかから、熱源ＨＳＲの駆動に用いられる駆動パターンＰＴを選択する。
例えば、駆動パターン選択部１４０は、複数の駆動パターン候補ＣＰＴのなかから、売買電収支ＴＢが最も有利な（利益が最も多い、又は、支出が最も少ない）駆動パターン候補ＣＰＴを、駆動パターンＰＴとして選択する。

出力部１５０は、駆動パターン選択部１４０が選択した駆動パターンＰＴを、熱源ＨＳＲの駆動装置に出力する。

なお、熱源制御装置１０は、シミュレーション結果を取得してもよい。この場合、熱源制御装置１０は、シミュレーション結果に基づいて、熱源ＨＳＲの駆動パターンＰＴを算出する。ここで、シミュレーション結果には、建物ＦＣにおいて、当該建物ＦＣの居住者の家族構成、ライフスタイル、建物ＦＣの立地条件などのもとにおいて算出された、ある気象条件における室温ＴＭＰ、発電量（例えば、太陽光発電量予測値ＰＰＧ）、冷暖房の消費電力（例えば、消費電力予測値ＰＰＣ）などが含まれる。シミュレーション結果を取得できることで、過去のデータが蓄積されていない状況でも比較的精度の高い予測をすることが可能になる。
次に、図４を参照して熱源制御装置１０の動作の一例について説明する。

［熱源制御装置１０の動作］
図４は、本実施形態の熱源制御装置１０の動作の一例を示す図である。
以下の説明において、外気温が比較的高い季節や地域において、熱源ＨＳＲが冷却駆動されることにより建物ＦＣが冷房される場合を一例にして説明する。なお、外気温が比較的低い季節や地域において、熱源ＨＳＲが発熱駆動されることにより建物ＦＣが暖房されてもよいが、この暖房の場合の説明は省略する。

［冷暖房運転の要否判定］
（ステップＳ１０）受信部１６０は電力マネジメント装置ＨＭＳ及びネットワークＮＴから各種の情報を受信する。
（ステップＳ２０）室内環境予測部１７０は、受信部１６０が受信する体感温度過去データＳＴＨ（又は初期データＩＤ）と、気象予測値ＷＰ（例えば、日射、気温、風速などの予測情報）と、既知の予測値算出手段とに基づいて、将来（例えば、向こう１日間）の建物ＦＣにおける室内環境予測値を算出する。この一例では、室内環境予測値とは、室温予測値ＰＴＭＰである。
（ステップＳ３０）冷暖房運転要否判断部１８０は、建物ＦＣの居住者の在室時間帯ＴＺを取得又は予測する。冷暖房運転要否判断部１８０は、取得又は予測した結果を在室時間帯予測値ＰＴＺとして算出する。
（ステップＳ４０）冷暖房運転要否判断部１８０は、算出した在室時間帯予測値ＰＴＺと、当該時間帯における室内環境の予測値とに基づいて、熱源ＨＳＲを運転しなかった場合において、建物ＦＣの居住者の在室時間帯に適温であるか否かを判定する。

ここで、図５を参照して、室温予測値ＰＴＭＰと、在室時間帯予測値ＰＴＺと、快適体感温度の範囲ＣＺとの関係を説明する。

図５は、本実施形態の室温予測値ＰＴＭＰと在室時間帯予測値ＰＴＺと快適体感温度の範囲ＣＺとの関係の一例を示す図である。同図には、快適体感温度の範囲ＣＺが室温のみによって判定される場合を一例として示す。なお、快適体感温度の範囲ＣＺは、室温のみによって判定されてもよいし、室温と湿度とによって判定されてもよいし、室温と放射温度とによって判定されてもよいし、さらに放射温度や風速を組み合わせて判定されてもよい。
この一例において、室内環境予測部１７０は、同図に示す室温予測値ＰＴＭＰ１を室温予測値ＰＴＭＰとして算出する。ここで、快適体感温度の範囲ＣＺとは、快適範囲上限値ＣＺＨと快適範囲下限値ＣＺＬとの間の温度範囲である。建物ＦＣの室温ＴＭＰが快適体感温度の範囲ＣＺの範囲内にある場合、建物ＦＣの居住者は快適であると感じる。
室内環境予測部１７０は、熱源ＨＳＲを駆動しない場合の室温ＴＭＰの予測値を、室温予測値ＰＴＭＰとして算出する。同図に示す一例では、時刻８：３０頃に室温予測値ＰＴＭＰが快適範囲上限値ＣＺＨを超え、熱源ＨＳＲを冷却駆動（つまり、冷房）しなければ不快な状態になる。また、この一例では、時刻２１：００頃までは室温予測値ＰＴＭＰが快適範囲上限値ＣＺＨを超え続ける。

この一例において、冷暖房運転要否判断部１８０は、同図に示す在室時間帯予測値ＰＴＺ１を在室時間帯予測値ＰＴＺとして算出する。具体的には、冷暖房運転要否判断部１８０は、時刻８：００頃から時刻１８：００頃までの間、居住者が不在であり、時刻１８：００頃に居住者が帰宅するとする在室時間帯予測値ＰＴＺ１を算出する。すなわち、この一例の場合、居住者の入室時刻は、時刻１８：００である。
居住者の帰宅時刻である時刻１８：００における室温予測値ＰＴＭＰは（すなわち、同図に示す帰宅時室温予測値ＰＴＭＰ－ＲＨ）は、快適範囲上限値ＣＺＨを超え、不快な状態になる。この一例の場合、居住者の入室時刻よりも前に熱源ＨＳＲを冷却駆動する（つまり、冷房する）ことが必要と判断できる。つまり、冷房することで居住者の在室時間帯に、室温ＴＭＰを快適体感温度の範囲ＣＺにすることができる。

図４に戻り、冷暖房運転要否判断部１８０は、在室時間帯に適温であると判定した場合（ステップＳ４０；ＹＥＳ）には、熱源ＨＳＲによる冷暖房運転を不要と判断して、処理をステップＳ１０に戻す。冷暖房運転要否判断部１８０は、在室時間帯に適温でないと判定した場合（ステップＳ４０；ＮＯ）には、熱源ＨＳＲによる冷暖房運転を必要と判断して、処理をステップＳ５０に進める。

換言すれば、出力部１５０は、在室時間帯予測値ＰＴＺが示す居住者の在室時間帯ＴＺにおいて、建物ＦＣ内の室温ＴＭＰの予測値である室温予測値ＰＴＭＰが、建物ＦＣ内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度ＣＳＴの所定の範囲に含まれる場合には、熱源ＨＳＲの制御装置に対して駆動パターンＰＴを出力しない。

［冷暖房モードの判定］
（ステップＳ５０）冷暖房モード判定部１９０は、居住者がその時点で在室しているか在室間近か不在かによって冷暖房モードを判定する。居住者が不在であれば在室時間帯ＴＺにおいて適温にするために予冷予熱モードで冷暖房運転を行うべきと判断して余剰電力予測値算出部１１０に進め、居住者が在室または在室間近であれば快適温度制御モードで冷暖房運転を行うように出力部から出力する。具体的には、冷暖房モード判定部１９０は、現在時刻が居住者の入室時刻の間近であるか否かを判定する。ここで、帰宅時刻の間近とは、例えば、現在時刻が帰宅時刻の所定時間（例えば、３０分）前以降であることをいう。この所定時間は、建物ＦＣの大きさや立地、断熱性、熱容量、あるいは、建物外部の温度や日射量、熱源ＨＳＲの冷暖房能力、室温予測値ＰＴＭＰと快適体感温度の範囲ＣＺとの乖離の程度などに基づいて算出されるか、予め指定した所定時間を用いる。
冷暖房モード判定部１９０は、現在時刻が居住者の帰宅時刻の間近であると判定した場合（ステップＳ５０；ＹＥＳ）には、熱源ＨＳＲに対して、快適体感温度ＣＳＴを目標温度とする冷暖房制御を行わせる（ステップＳ６０）。

冷暖房モード判定部１９０は、現在時刻が居住者の帰宅時刻の間近でない（つまり、居住者の帰宅時刻まで十分に時間がある）と判定した場合（ステップＳ５０；ＮＯ）には、最適な予冷予熱を行う駆動パターンを選択するステップＳ７０以降に処理を進める。

［最適な予冷・予熱を行う駆動パターンＰＴの選定］
（ステップＳ７０）余剰電力予測値算出部１１０は、各種の情報を取得する。

（ステップＳ８０）余剰電力予測値算出部１１０は、太陽光発電量予測値ＰＰＧを算出する。
（ステップＳ９０）余剰電力予測値算出部１１０は、消費電力予測値ＰＰＣを算出する。図６に、太陽光発電量予測値ＰＰＧ及び消費電力予測値ＰＰＣの一例を示す。

図６は、本実施形態の太陽光発電量予測値ＰＰＧ及び消費電力予測値ＰＰＣの一例を示す図である。建物ＦＣの付近の天気が快晴であり、太陽光発電装置ＰＶに太陽光が入射し続ける場合、太陽光発電装置ＰＶは、日の出時刻（例えば、時刻６：００）から日の入り時刻（例えば、時刻１８：００）までの間、発電する。この一例の場合、余剰電力予測値算出部１１０は、同図に示す太陽光発電量予測値ＰＰＧ１を太陽光発電量予測値ＰＰＧとして算出する。
また、一例として、建物ＦＣの居住者が時刻６:００頃に起床して時刻８:００頃に外出し、時刻１８:００に帰宅して時刻２３：００頃に就寝する場合、かつ時刻８：００頃から時刻１２：００頃までの間、貯湯式電気給湯機による沸き上げを行う場合には、余剰電力予測値算出部１１０は、同図に示す消費電力予測値ＰＰＣ１を消費電力予測値ＰＰＣとして算出する。図６に示すＰＰＣ１は、時間当たりの積算量として消費電力量を示している。ここでいう消費電力には熱源ＨＳＲの消費電力は含まない。

（ステップＳ１００）図４に戻り、余剰電力予測値算出部１１０は、算出した太陽光発電量予測値ＰＰＧと、消費電力予測値ＰＰＣとに基づいて、余剰電力予測値ＰＰＥを算出する。具体的には、余剰電力予測値算出部１１０は、太陽光発電量予測値ＰＰＧから消費電力予測値ＰＰＣを差し引いた残りを、余剰電力予測値ＰＰＥとして算出する。余剰電力予測値算出部１１０が算出する余剰電力予測値ＰＰＥの一例を図６及び図７に示す。

図７は、本実施形態の余剰電力予測値ＰＰＥの一例を示す図である。同図の一例では、余剰電力予測値算出部１１０は、太陽光発電量予測値ＰＰＧ１から消費電力予測値ＰＰＣ１を差し引いた残り、すなわち余剰電力予測値ＰＰＥ１を余剰電力予測値ＰＰＥとして算出する。

（ステップＳ１１０）図４に戻り、駆動パターン候補算出部１２０は、駆動パターン候補ＣＰＴを算出する。ここで、図８から図１０を参照して、駆動パターン候補ＣＰＴの冷房駆動の一例について説明する。

駆動パターン候補算出部１２０は、種々の予冷温度と、種々の予冷開始時刻などとの組み合わせを、駆動パターン候補ＣＰＴとして算出する。
種々の予冷温度には、一例として、快適体感温度ＣＳＴ、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）１［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）２［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）３［°Ｃ］、快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）４［°Ｃ］、・・・などがある。また、種々の予冷開始時刻には、一例として、余剰電力ＰＥの発生直後、余剰電力ＰＥの発生から１時間経過後、余剰電力ＰＥの発生から２時間経過後、・・・などがある。例えば、駆動パターン候補算出部１２０は、予冷温度を快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）１［°Ｃ］、予冷開始時刻を余剰電力ＰＥの発生直後、とする駆動パターン候補ＣＰＴ１として算出した例（その１）、予冷温度を快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）２［°Ｃ］、予冷開始時刻を余剰電力ＰＥの発生直後とする駆動パターン候補ＣＰＴ２として算出した例（その２）、予冷温度を快適体感温度ＣＳＴ－（マイナス）４［°Ｃ］、予冷開始時刻を余剰電力ＰＥの発生直後とする駆動パターン候補ＣＰＴ３として算出した例（その３）について説明する。
なお、既に予冷又は予熱を行っている最中であれば、現在時刻以降で予冷予熱を続けることを想定して駆動パターンを算出する。

［駆動パターン候補（その１）］
図８は、本実施形態の駆動パターン候補ＣＰＴ１の例を示す図である。在室時間のうち１８：００～２１：００において、冷暖房しない場合の室温予測値ＰＴＭＰ１が快適体感温度の範囲ＣＺの範囲外にある（この一例では、快適範囲上限値ＣＺＨを超える）ため、駆動パターン候補算出部１２０により、複数の駆動パターン候補が算出される。ここでは、候補の一例として、快適体感温度－（マイナス）１［°Ｃ］の設定温度で１２：００から１７：３０まで予冷を行い、１７：３０～２１：００に快適体感温度を設定温度として冷房を行った場合を示す。駆動パターン候補算出部では、冷房で使用される熱源ＨＳＲの消費電力が予測される。説明のために、室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ２を同図（Ａ）に示す。室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ２は、時刻１２：００から時刻１７：３０までを予冷期間ＰＣＬ、時刻１７：３０から時刻２１：００を冷房期間ＡＣとする室温ＴＭＰの時間変化を示す。この例では、予冷時間帯の室温予測値ＰＴＭＰ１２は、温度設定の通り、快適体感温度ＣＳＴに比べて温度が１［°Ｃ］低い。

換言すれば、この一例において、駆動パターンＰＴとは、熱源ＨＳＲを冷却駆動する場合には、建物ＦＣ内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度ＣＳＴより低い体感温度ＳＴにして熱源ＨＳＲを駆動し、熱源ＨＳＲを発熱駆動する場合には、快適体感温度ＣＳＴに比べ体感温度ＳＴがより高い状態にして熱源ＨＳＲを駆動するパターンである。冷房駆動の場合、予冷期間ＰＣＬには建物ＦＣ内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度ＣＳＴより低い体感温度ＳＴにして熱源ＨＳＲを駆動することで、冷房期間ＡＣでの冷房に必要な消費電力を小さくすることが期待できる。結果的に、余剰電力の消費量を上げ、買電量を削減することが期待できる。
駆動パターンＰＴには、快適体感温度を予冷温度とした場合を含めてもよい。余剰電力量が少ない場合は快適温度と同温度が最も消費電力が少なくなる場合もある。

また、同図に示す冷房電力ＰＣＬ２の消費パターン（消費電力の時間変化）と、余剰電力予測値ＰＰＥに基づく余剰電力ＰＥの発生パターン（余剰電力ＰＥの時間変化）とを比較すると、両パターンどうしが重なりあう時間帯がある。

ここで、同図に示す時刻１２：００頃から時刻１８：００頃の間について、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ２を差し引くと、売電量ＰＳ２が算出される。この売電量ＰＳ２は、太陽光発電装置ＰＶが発電した発電電力ＰＧのうち、冷房に使用された冷房電力ＰＣＬを除いた余剰の電力であり、売電される電力である。

また、同図に示す時刻１８：００頃以降は、太陽光発電装置ＰＶの発電電力ＰＧが０（ゼロ）になるため、余剰電力が発生しない。このため、室温ＴＭＰを快適体感温度ＣＳＴ（この一例では、室温予測値ＰＴＭＰ１１）に冷却するための冷房電力ＰＣＬは、商用電源から供給される商用電力ＣＰまたは蓄電設備ＢＡＴに蓄電された電力によって賄われる。すなわち、同図に示す時刻１８：００頃以降の冷房電力ＰＣＬは、蓄電設備ＢＡＴから供給される以外はすべてが購入する電力となる。ここでは、全て商用電力ＣＰによって賄われると想定し、同図に示す時刻１８：００頃以降について、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ２を差し引くと、買電量ＰＢ２が算出される。

［駆動パターン候補（その２）］
図９は、本実施形態の駆動パターン候補ＣＰＴ２の例を示す図である。ここでは、候補の一例として、快適体感温度－（マイナス）２［°Ｃ］の設定温度で１２：００から１７：３０まで予冷を行い、１７：３０～２１：００に快適体感温度を設定温度として冷房を行った場合を示す。駆動パターン候補算出部では、冷房で使用される熱源ＨＳＲの消費電力が予測される。説明のために、室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ３を同図（Ａ）に示す。室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ３は、時刻１２：００から時刻１７：３０までを予冷期間ＰＣＬ、時刻１７：３０から時刻２１：００を冷房期間ＡＣとする室温ＴＭＰの時間変化を示す。この例では、予冷時間帯の室温予測値ＰＴＭＰ１３は、温度設定の通り、快適体感温度ＣＳＴに比べて温度が２［°Ｃ］低い。このように、室温予測値ＰＴＭＰ１３は、快適体感温度ＣＳＴである室温予測値ＰＴＭＰ１１に比べて温度をより低くすることで室内に蓄冷し、在室時間帯の冷房電力量を削減する効果が期待できる。

冷房電力ＰＣＬ３の消費パターンは、上述した図８（Ｂ）に示す冷房電力ＰＣＬ２の消費パターンに比べて、余剰電力ＰＥが冷房電力ＰＣＬ３として利用される程度が大きい。

ここで、同図に示す時刻１２：００頃から時刻１８：００頃の間について、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ３を差し引くと、売電量ＰＳ３が算出される。この売電量ＰＳ３は、太陽光発電装置ＰＶが発電した発電電力ＰＧのうち、冷房に使用された冷房電力ＰＣＬを除いた余剰の電力である。売電量ＰＳ３は、図８（Ｃ）に示した売電量ＰＳ２よりも少ない。

また、同図に示す時刻１８：００頃以降は、太陽光発電装置ＰＶの発電電力ＰＧが０（ゼロ）になるため、余剰電力が発生しない。このため、室温ＴＭＰを快適体感温度ＣＳＴ（この一例では、室温予測値ＰＴＭＰ１１）に冷却するための冷房電力ＰＣＬは、商用電源から供給される商用電力ＣＰまたは蓄電設備ＢＡＴに蓄電された電力によって賄われる。すなわち、同図に示す時刻１８：００頃以降の冷房電力ＰＣＬは、蓄電設備ＢＡＴから供給される以外はすべてが購入する電力となる。ここでは、全て商用電力ＣＰによって賄われると想定し、同図に示す時刻１８：００頃以降について、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ３を差し引くと、買電量ＰＢ３が算出される。買電量ＰＢ３は、図８（Ｃ）に示した買電量ＰＢ２よりも少ない。
つまり、図９に示す駆動パターンＰＴによると、図８に示した駆動パターンＰＴに比べて、売電量ＰＳ及び買電量ＰＢがいずれも多い。

［駆動パターン候補（その３）］
図１０は、本実施形態の駆動パターン候補ＣＰＴ３の例を示す図である。在室時間のうち１８：００～２１：００において、室温予測値ＰＴＭＰ１が快適体感温度の範囲ＣＺの範囲外にある（この一例では、快適範囲上限値ＣＺＨを超える）ため、駆動パターン候補算出部１２０により、複数の駆動パターン候補が算出される。ここでは、候補の一例として、快適体感温度－（マイナス）４［°Ｃ］の設定温度で１２：００から１７：３０まで予冷を行い、１７：３０～２１：００に快適体感温度を設定温度として冷房を行った場合を示す。駆動パターン候補算出部では、冷房で使用される熱源ＨＳＲの消費電力が予測される。説明のために、室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ４を同図（Ａ）に示す。室温予測値ＰＴＭＰ－ＣＬ４は、時刻１２：００から時刻１７：３０までを予冷期間ＰＣＬ、時刻１７：３０から時刻２１：００を冷房期間ＡＣとする室温ＴＭＰの時間変化を示す。この例では、予冷時間帯の室温予測値ＰＴＭＰ１４は、温度設定の通り、快適体感温度ＣＳＴに比べて温度が４［°Ｃ］低い。このように、室温予測値ＰＴＭＰ１４は、快適体感温度ＣＳＴである室温予測値ＰＴＭＰ１１に比べて温度がより低くすることで室内に蓄冷し、在室時間帯の冷房電力量を削減する効果が期待できる。
なお、予冷期間ＰＣＬにおける温度が、快適体感温度ＣＳＴに比べてより低く設定されていれば、蓄熱部ＨＳＴでの蓄熱量がより多くなり（予冷の場合には、蓄熱部ＨＳＴの蓄冷量がより多くなり）、冷房期間ＡＣにおける冷房電力ＰＣＬをより少なくすることができる。

冷房電力ＰＣＬ４の消費パターンは、余剰電力予測値ＰＰＥのすべてを消費しており、上述した図８に示す冷房電力ＰＣＬ２や、図９に示す冷房電力ＰＣＬ３の消費パターンに比べて、余剰電力ＰＥが冷房電力ＰＣＬ４として利用される程度が大きい。

ここで、同図に示す時刻１２：００頃から時刻１８：００頃の間について、余剰電力予測値ＰＰＥよりも冷房電力ＰＣＬ４のほうが大きいため、冷房電力ＰＣＬ４の一部を商用電力ＣＰによって賄うことになる。このため、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ４を差し引くと、買電量ＰＢ４１が算出される。

また、同図に示す時刻１８：００頃以降について、上述の例と同様に冷房電力ＰＣＬ４は、すべて商用電源から供給される商用電力ＣＰによって賄われる。すなわち、同図に示す時刻１８：００頃以降の冷房電力ＰＣＬは、蓄電設備ＢＡＴから供給される以外はすべてが購入する電力となる。同図に示す時刻１８：００頃以降について、余剰電力予測値ＰＰＥから冷房電力ＰＣＬ４を差し引くと、買電量ＰＢ４２が算出される。この買電量ＰＢ４２は、図８（Ｃ）に示した買電量ＰＢ２及び、図９（Ｃ）に示した買電量ＰＢ３のいずれよりも少ない。
買電量ＰＢ４１と買電量ＰＢ４２の合計値は、図８（Ｃ）に示した買電量ＰＢ２よりも多い。
つまり、図１０に示す駆動パターンＰＴによると、図８及び図９に示した駆動パターンＰＴに比べて、売電量ＰＳが少なく（売電量ＰＳが０（ゼロ）であり）、買電量ＰＢは多い。
本実施形態の駆動パターン候補算出部１２０は、算出した駆動パターン候補ＣＰＴによる冷房電力ＰＣＬを予測し、売買電収支算出部１３０に出力する。

（ステップＳ１２０）図４に戻り、売買電収支算出部１３０は、受信部１６０から売電単価ＳＥ及び買電単価ＢＥを取得する。売電単価ＳＥは、ある日又はある時間帯における売電量ＰＳの単価を示す。買電単価ＢＥは、ある日又はある時間帯における買電量ＰＢの単価を示す。
（ステップＳ１３０）売買電収支算出部１３０は、ステップＳ１００において取得した売電単価ＳＥと、ステップＳ９０において算出された駆動パターン候補ＣＰＴが示す売電量ＰＳとに基づいて、売電額を算出する。ここで売買電収支算出部１３０は、駆動パターン候補算出部１２０が算出する駆動パターン候補ＣＰＴの駆動パターンＰＴごとに、売電額を算出する。
また、売買電収支算出部１３０は、買電量ＰＢについても同様に買電額を算出する。具体的には、売買電収支算出部１３０は、ステップＳ１００において取得した買電単価ＢＥと、ステップＳ９０において算出された駆動パターン候補ＣＰＴが示す買電量ＰＢとに基づいて、買電額を算出する。ここで売買電収支算出部１３０は、駆動パターン候補算出部１２０が算出する駆動パターン候補ＣＰＴの駆動パターンＰＴごとに、買電額を算出する。
売買電収支算出部１３０は、駆動パターンＰＴごとに、算出した売電額と買電額とを差し引くことにより、駆動パターンＰＴごとの売買電収支ＴＢを算出する。

（ステップＳ１４０）駆動パターン選択部１４０は、ステップＳ１１０において算出された売買電収支ＴＢに基づいて、ステップＳ９０において算出された駆動パターン候補ＣＰＴの中から、熱源ＨＳＲの駆動に用いられる駆動パターンＰＴを選択する。具体的には、駆動パターン選択部１４０は、駆動パターン候補ＣＰＴの各駆動パターンＰＴについてそれぞれ算出された売買電収支ＴＢのうち、利益額が最も大きい駆動パターンＰＴを、利益が得られない場合は支出額が最も少ない駆動パターンＰＴを選択する。
例えば、売電単価０円／ｋＷｈで買電単価が３０円／ｋＷｈであった場合、駆動パターン候補ＣＰＴ１、ＣＰＴ２、ＣＰＴ３（図８、図９、図１０）の３パターンを比較すると、買電量が最も少ないＣＰＴ２が支出額が最も少なくなり、好ましいパターンとなる。

（ステップＳ１５０）出力部１５０は、ステップＳ１２０において選択された駆動パターンＰＴを熱源ＨＳＲの駆動装置に対して出力する。これにより、熱源ＨＳＲは、冷却駆動（又は発熱駆動）される。
図４に示す各ステップは、ステップＳ１０に戻った後、単位時間毎に繰り返される。ここで、単位時間としては、１分～３０分であることが好ましいが、これに限られない。冷暖房の不要な時期においては、繰り返しの単位時間を長くしたり、ステップＳ１０からステップＳ１５０までの各ステップを実現するプログラムを起動しない設定とされていてもよい。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の熱源制御装置１０は、熱源ＨＳＲを駆動するための駆動パターンＰＴを複数算出する。また、熱源制御装置１０は、算出した複数の駆動パターンＰＴの中から、熱源ＨＳＲを駆動するための駆動パターンＰＴを、売買電収支ＴＢに基づいて選択する。
このように構成することにより熱源制御装置１０は、売電による利益をより大きく、あるいは、買電による支出をより少なくすることができる駆動パターンＰＴを選択することができる。

また、本実施形態の熱源制御装置１０は、居住者の帰宅時刻には室温ＴＭＰが快適体感温度ＣＳＴになるようにしつつ、居住者の帰宅時刻よりも前の時間帯においては、快適体感温度ＣＳＴよりも冷房時には低い温度（暖房時には高い温度）にして室温ＴＭＰを制御する。このように構成することにより熱源制御装置１０は、発電電力ＰＧを熱源ＨＳＲの駆動電力として有効に活用することができる。

また、本実施形態の熱源制御装置１０は、居住者の予想在室時間において、室温予測値ＰＴＭＰが快適体感温度ＣＳＴになると判定した場合には、熱源ＨＳＲを駆動しない。このように構成することにより熱源制御装置１０は、熱源ＨＳＲの駆動電力を低減することができる。

また、本実施形態の熱源制御装置１０は、熱源ＨＳＲとしての放射冷暖房器具ＲＡＤを駆動する。放射冷暖房器具ＲＡＤは、放射熱（輻射熱）によって熱を伝えるため、冷風又は温風などを利用して室内の空気を冷却又は加温する冷暖房器具に比べて、床や壁に直接伝える熱量が大きい。すなわち、放射冷暖房器具ＲＡＤは、予冷や予熱により適した熱源ＨＳＲであり、放射冷暖房器具ＲＡＤで予冷や予熱を行うことにより余剰電力をより多く消費して壁や床等への蓄熱量を高め、入室後の冷暖房による消費電力（買電量）をより削減することができる。放射冷暖房器具ＲＡＤを利用し、さらに比較的大きい熱容量を有する蓄熱材を建物ＦＣの床や壁に使用すれば、蓄熱量を増やすことができ、長時間にわたって室内を好ましい温度に維持できる。
本実施形態の熱源制御装置１０によれば、予冷や予熱により適した熱源ＨＳＲを使用するため、予冷や予熱の効率を高めることができ、発電電力ＰＧを有効利用することができる。

また、本実施形態の熱源制御装置１０の制御対象である熱源ＨＳＲは、断熱性能を示すＵ_Ａ値が０．６以下である建物ＦＣ、かつ室内空間の単位体積当たりの熱容量の値が２５［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］以上である区画を有する建物ＦＣに設置される。このような断熱性能が比較的高く、熱容量が比較的高い建物ＦＣは、太陽光発電による電力を活用した予冷や予熱により適している。
このような断熱性能が比較的高い建物ＦＣ、又は熱容量が比較的高い建物ＦＣは、太陽光発電による電力を活用した予冷や予熱により適している。さらに、断熱性能が比較的高く、かつ、熱容量が比較的高い建物ＦＣであれば、太陽光発電による電力を活用した予冷や予熱にとってより好ましい。
本実施形態の熱源制御装置１０によれば、予冷や予熱により適した建物ＦＣに設置される熱源ＨＳＲを使用するため、予冷や予熱の効率を高めることができ、発電電力ＰＧを有効利用することができる。

なお、駆動パターン候補算出部１２０は、室温予測値ＰＴＭＰに基づいて駆動パターン候補ＣＰＴを算出しているとして説明したが、これに限られない。駆動パターン候補算出部１２０は、建物ＦＣ内の湿度ＨＭの予測値である湿度予測値ＰＨＭにさらに基づいて、駆動パターンＰＴの候補を算出してもよい。快適体感温度ＣＳＴや快適体感温度の範囲ＣＺは、室温ＴＭＰだけでなく室内の湿度ＨＭに依存する。駆動パターン候補算出部１２０は、室温ＴＭＰに加えて湿度ＨＭにさらに基づくことにより、より快適な室温ＴＭＰに近づけられる駆動パターンＰＴを算出することができる。

また、本実施形態の熱源制御システム１は、太陽光発電装置ＰＶが備えられている建物ＦＣの熱源ＨＳＲを制御する場合を一例にして説明したが、これに限られない。例えば、建物ＦＣには、太陽光発電装置ＰＶに代えて、又は太陽光発電装置ＰＶに加えて、風力発電装置や地熱発電装置などの再生可能エネルギーを使った発電装置や燃料電池などの発電装置が備えられる場合がある。熱源制御システム１は、上述したような各種の発電装置が備えられている建物ＦＣにおいて、これら各種の発電装置の発電状況を加味して熱源ＨＳＲを制御するように構成されていてもよい。

また、本実施形態の熱源制御システム１は、電気料金（売電単価ＳＥ及び買電単価ＢＥ）に基づいて、駆動パターン候補ＣＰＴの中から駆動パターンＰＴを選択する場合を一例にして説明したが、これに限られない。熱源制御システム１は、電気料金に代えて、又は電気料金に加えて、二酸化炭素（ＣＯ_２）の排出量に基づいて、駆動パターン候補ＣＰＴの中から駆動パターンＰＴを選択するように構成されていてもよい。

以上、本発明の実施形態及びその変形を説明したが、これらの実施形態及びその変形は、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。これら実施形態及びその変形は、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。これら実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、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。

なお、上述の各装置は内部にコンピュータを有している。そして、上述した各装置の各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１…熱源制御システム、１０…熱源制御装置、１１０…余剰電力予測値算出部、１２０…駆動パターン候補算出部、１３０…売買電収支算出部、１４０…駆動パターン選択部、１５０…出力部、ＦＣ…建物、ＰＶ…太陽光発電装置、ＰＲＦ…売電利益額

Claims (12)

1. 太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出部と、
   前記余剰電力予測値算出部が算出する前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値とに基づいて、熱源の駆動パターンの候補を算出する駆動パターン候補算出部と、
   前記太陽光発電装置が発電する電力の売電価格と、前記建物に供給される商用電力の買電価格とに基づく売買電収支を、前記駆動パターン候補算出部が算出する前記駆動パターンの候補について算出する売買電収支算出部と、
   前記売買電収支算出部が算出する前記売買電収支に基づいて、前記駆動パターン候補算出部が算出する前記駆動パターンの候補から、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択部と、
   前記駆動パターン選択部が選択した前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力部と、
   を備える熱源制御装置。
2. 前記駆動パターンには、前記熱源を冷却駆動する場合には、前記建物内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度より低い体感温度にして前記熱源を駆動し、前記熱源を発熱駆動する場合には、前記快適体感温度に比べより高い体感温度にして前記熱源を駆動するパターンが含まれる
   請求項１に記載の熱源制御装置。
3. 前記駆動パターンには、前記在室時間帯予測値が示す居住者の入室時刻の所定時間前から、前記建物内の体感温度を快適体感温度にするパターンが含まれる
   請求項２に記載の熱源制御装置。
4. 前記駆動パターン候補算出部は、
   前記建物内の湿度の予測値である湿度予測値にさらに基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
5. 前記出力部は、
   前記在室時間帯予測値が示す居住者の在室時間帯において、前記建物内の室温の予測値である室温予測値が、前記建物内の人が快適さを感じる環境条件としての快適体感温度の所定の範囲に含まれる場合には、前記熱源の制御装置に対して前記駆動パターンを出力しない
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
6. 前記熱源には、放射作用により熱を伝達する放射冷暖房器具が含まれる
   請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
7. 前記建物は、断熱性能を示すＵ_Ａ値が０．６以下である区画を有する
   請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
8. 前記熱源は、室内空間の単位体積当たりの熱容量の値が２５［ｋＪ／Ｋ・ｍ^３］以上である区画を有する建物に設置される
   請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
9. 前記駆動パターン候補算出部は、
   前記建物の断熱性能又は前記建物の蓄熱性能にさらに基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する
   請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
10. 前記駆動パターン候補算出部は、
    前記建物のシミュレーション結果に基づいて、前記駆動パターンの候補を算出する
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の熱源制御装置。
11. 太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出部と、
    前記余剰電力予測値算出部が算出する前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値とに基づいて、熱源の駆動パターンの候補を算出する駆動パターン候補算出部と、
    前記駆動パターン候補算出部が算出する前記駆動パターンの候補から、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択部と、
    前記駆動パターン選択部が選択した前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力部と、
    を備える熱源制御装置。
12. 熱源制御装置が備えるコンピュータに、
    太陽光発電装置が発電する発電量の予測値である太陽光発電量予測値と、前記太陽光発電装置によって発電された電力が供給される建物の消費電力の予測値である消費電力予測値とに基づいて、前記建物における余剰電力の予測値である余剰電力予測値を算出する余剰電力予測値算出ステップと、
    前記余剰電力予測値算出ステップにおいて算出される前記余剰電力予測値と、前記建物内の室温の予測値である室温予測値と、前記建物の居住者の在室時間帯の予測値である在室時間帯予測値とに基づいて、熱源の駆動パターンの候補を算出する駆動パターン候補算出ステップと、
    前記太陽光発電装置が発電する電力の売電価格と、前記建物に供給される商用電力の買電価格とに基づく売買電収支を、前記駆動パターン候補算出ステップにおいて算出される前記駆動パターンの候補について算出する売買電収支算出ステップと、
    前記売買電収支算出ステップにおいて算出される前記売買電収支に基づいて、前記駆動パターン候補算出ステップにおいて算出される前記駆動パターンの候補から、前記熱源の駆動に用いられる前記駆動パターンを選択する駆動パターン選択ステップと、
    前記駆動パターン選択ステップにおいて選択された前記駆動パターンを、前記熱源の駆動装置に出力する出力ステップと、
    を実行させるための熱源制御プログラム。

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