JP7219805B2 - 計画装置、制御装置、方法、およびプログラム - Google Patents

計画装置、制御装置、方法、およびプログラム Download PDF

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Description

本発明は、計画装置、制御装置、水素製造システム、方法、およびプログラムに関する。
従来、水を電気分解することにより水素を発生する水素発生装置が知られている。また、電力の安定供給を図る目的で、電力の使用抑制または使用増加を促すためのデマンドレスポンスという制度がある。
解決しようとする課題
水素発生装置に電力系統から電力供給する際に、電力事業者により発行されたデマンドレスポンスに従うことでインセンティブを得ることができるが、水素発生装置の稼動量が変化し、水素需要を満たすことが困難になる場合がある。
一般的開示
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置を提供する。計画装置は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部を備える。計画装置は、稼働計画の対象期間より前におけるデマンドレスポンスと、対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する稼働計画部を備える。
計画装置は、対象期間中において電力事業者から受け取る予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測モデルを用いて生成するデマンドレスポンス予測部を更にを備えてよい。稼働計画部は、予測デマンドレスポンスに基づいて、稼働計画を生成してよい。
デマンドレスポンス予測モデルは、予測デマンドレスポンスを、対象期間より前における、デマンドレスポンスの実績、電力価格、天気情報、発電量、水素の需要量、電力需要量、対象期間における、予測発電量、水素の予測需要量、および予測電力需要量の少なくとも1つを含むデマンドレスポンス予測因子に基づいて予測してよい。
計画装置は、取得したデマンドレスポンスの実績を用いて、デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新するデマンドレスポンス予測モデル更新部を更に備えてよい。
計画装置は、電力価格予測モデルを用いて予測電力価格を生成する電力価格予測部を更に備えてよい。稼働計画部は、予測電力価格に基づいて、稼働計画を生成してよい。
計画装置は、水素製造システムの水素貯蔵装置における水素の予測貯蔵量を、貯蔵量予測モデルを用いて生成する貯蔵量予測部を更に備えてよい。稼働計画部は、予測貯蔵量に基づいて、稼働計画を生成してよい。
計画装置は、水素発生装置の予測稼働量を、稼働予測モデルを用いて生成する稼働予測部を更に備えてよい。貯蔵量予測モデルは、対象期間における水素貯蔵装置の水素の予測貯蔵量を、予測稼働量を含む貯蔵量予測因子に基づいて予測してよい。
水素製造システムは、再生可能エネルギーを用いて電力を生成する発電装置から電力を受け取ってよい。計画装置は、発電装置の予測発電量を、発電量予測モデルを用いて生成する発電量予測部を更に備えてよい。稼働計画部は、予測発電量に基づいて、稼働計画を生成してよい。
水素製造システムは、発電装置が生成する電力のうち水素発生装置が使用しない余剰電力の少なくとも一部を蓄電して、後に水素発生装置に電力を供給可能とする蓄電装置を更に備えてよい。計画装置は、蓄電量予測モデルを用いて、蓄電装置の予測蓄電量を生成する蓄電量予測部を更に備えてよい。稼働計画部は、予測蓄電量に基づいて、稼働計画を生成してよい。
計画装置は、水素製造システムの稼働状況に基づいて水素製造システムの異常発生を予測する異常予測モデルを用いて、水素製造システムの異常予測を生成する異常予測部を備えてよい。計画装置は、異常予測に基づいて、水素製造システムの保守計画を生成する保守計画部を備えてよい。稼働計画部は、保守計画に更に基づいて稼働計画を生成してよい。
計画装置は、水素の予測需要量を、需要予測モデルを用いて生成する需要予測部を更に備えてよい。稼働計画部は、予測需要量に基づいて、稼働計画を生成してよい。
計画装置は、水素の予測消費量を、消費予測モデルを用いて生成する消費予測部を更に備えてよい。需要予測部は、予測需要量を、予測消費量を含む需要予測因子に基づいて予測してよい。
稼働計画部は、水素の予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、水素製造システムにより得られる利益に応じた目的関数の最大化を図った稼働計画を生成してよい。
本発明の第2の態様においては、制御装置を提供する。制御装置は、第1の態様の計画装置を備えてよい。制御装置は、稼働計画に従って水素製造システムを制御する制御部を備えてよい。制御部は、稼働計画に従って水素製造システムを制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整してよい。
制御装置は、取得されたデマンドレスポンスに従って水素発生装置の稼働量を調整することにより得られる利益を算出する算出部を更に備えてよい。制御部は、算出された利益が閾値以上であることを条件として、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整してよい。
制御部は、算出された利益が閾値未満であることを条件として、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量を維持してよい。
水素製造システムが備える水素貯蔵装置における水素の貯蔵量が上限貯蔵量以上である場合において、算出部は、電力消費量の増加を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、取得されたデマンドレスポンスに従って水素発生装置の稼働量を増加させ、余剰の水素を排出することにより得られる利益を算出してよい。
水素製造システムが備える水素貯蔵装置における水素の貯蔵量が下限貯蔵量以下であり、かつ電力系統からの電力により水素発生装置を稼働させて対応するべき水素の需要がある場合において、電力消費量の抑制を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、制御部は、取得されたデマンドレスポンスに従わずに電力系統からの電力により水素発生装置を稼働させてよい。
本発明の第3の態様においては、水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御する制御装置を提供する。制御装置は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部を備えてよい。制御装置は、稼働計画の対象期間より前における、デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する稼働計画部を備えてよい。制御装置は、稼働計画に従って水素製造システムを制御する制御部を備えてよい。制御部は、稼働計画に従って水素製造システムを制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量をデマンドレスポンスに従って調整してよい。
本発明の第4の態様においては、水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する方法を提供する。方法は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階を備えてよい。方法は、稼働計画の対象期間より前におけるデマンドレスポンスと、対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する段階を備えてよい。
本発明の第5の態様においては、コンピュータにより実行され、コンピュータを、計画装置として機能させるプログラムを提供する。計画装置は、水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成してよい。計画装置は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部を備えてよい。計画装置は、稼働計画の対象期間より前におけるデマンドレスポンスと、対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する稼働計画部を備えてよい。
本発明の第6の態様においては、水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御する方法を提供する。方法は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階を備えてよい。方法は、稼働計画の対象期間より前における、デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する段階を備えてよい。方法は、稼働計画に従って水素製造システムを制御する段階を備えてよい。制御する段階は、稼働計画に従って水素製造システムを制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量をデマンドレスポンスに従って調整する段階を有してよい。
本発明の第7の態様においては、コンピュータにより実行され、コンピュータを、制御装置として機能させるプログラムを提供する。制御装置は、水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御してよい。制御装置は、電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部を備えてよい。制御装置は、稼働計画の対象期間より前における、デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく稼働計画を生成する稼働計画部を備えてよい。制御装置は、稼働計画に従って水素製造システムを制御する制御部を備えてよい。制御部は、稼働計画に従って水素製造システムを制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、稼働計画に応じた水素発生装置の稼働量をデマンドレスポンスに従って調整してよい。
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
本実施形態に係る水素製造システム10の構成を示す。 本実施形態の制御装置140の構成を示す。 本実施形態の計画装置200の予測部250の詳細な構成を示す。 本実施形態の計画装置200の計画部260の詳細な構成を示す。 本実施形態に係る制御装置140の動作フローの一例を示す。 本実施形態の制御装置140の制御フローを示す。 本実施形態の複数の態様が全体的または部分的に具現化されうるコンピュータ2200の例を示す。
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図1は、本実施形態に係る水素製造システム10の構成を示す。水素製造システム10は、電力事業者20からのデマンドレスポンスを考慮して、水素需要を満たすように水素を製造できる稼働計画を生成し、当該稼働計画に従って水素発生装置110を稼働させる。
ここで電力事業者20は、電力系統の送電網を介して電力を供給する電力会社または電力に関する事業を行う事業者であってよい。また、デマンドレスポンスは、水素製造システム10を含む電力の需要者に対して、電力消費量の増加を要請する指示、および電力消費量の抑制を要請する指示のいずれかであってよい。デマンドレスポンスは、要請する電力消費量の増加または抑制の程度(一例として増加または抑制の割合)を示すものであってよい。デマンドレスポンスは、要請に従った需要者に、ポイントまたは電気料金の値引き等のインセンティブを与えるもの、または、電力価格を時間帯別で変動させるものであってよい。
水素製造システム10は、発電装置100と、水素発生装置110と、水素貯蔵装置120と、蓄電装置130と、制御装置140とを備える。
発電装置100は、電力系統の送電網を介して、または送電網を介さずに、水素発生装置110と蓄電装置130とに電気的に接続される。発電装置100は、例えば風力または太陽光等の再生可能エネルギーを用いて電力(単位は一例としてワット)を生成する。発電装置100は、水素発生装置110に電力を供給し、また蓄電装置130に余剰電力を供給して蓄電させる。また、発電装置100は、余剰電力を電力系統に売電してもよい。
水素発生装置110は、水素貯蔵装置120と蓄電装置130と電力系統とに接続される。水素発生装置110は、供給される電力の大きさに応じた水素発生量(単位は一例としてノルマルリューベ/時、「Nm3/時」とも示す。)分の水素を水素貯蔵装置120に出力する。水素発生装置110は、発電装置100、蓄電装置130、および電力系統の少なくとも1つから電力供給される。
水素貯蔵装置120は、水素発生装置110が発生した水素を受け取って貯蔵し、水素の需要者の要求に応じた水素需要量Uh(単位は一例としてNm3/時)分の水素を需要者へと供給する。
蓄電装置130は、電力系統に接続される。蓄電装置130は、発電装置100が生成する電力のうち水素発生装置110が使用しない余剰電力の少なくとも一部を蓄電して、後に水素発生装置110に電力を供給可能とする。蓄電装置130は、電力系統からの電力も蓄電してよい。
制御装置140は、発電装置100と、水素発生装置110と、水素貯蔵装置120と、蓄電装置130と電力事業者20とに通信可能に接続される。制御装置140は、水素製造システム10の各装置の稼働状況を取得および監視し、各装置と通信することで各装置の入力及び/又は出力を制御する。また、制御装置140は、水素製造システム10の各装置の管理者または保守作業者の端末装置等に各種のデータを送信して、管理者等に各装置を保守または制御させてもよい。制御装置140は、電力事業者20から発行されるデマンドレスポンスを取得する。
図2は、本実施形態の制御装置140の構成を示す。制御装置140は、計画装置200と、算出部210と、制御部220とを有する。
計画装置200は、算出部210と制御部220とに接続され、電力事業者20からのデマンドレスポンスと水素製造システム10の稼働状況とに応じて、保守計画および稼働計画を生成して出力する。
計画装置200は、パーソナルコンピュータ、タブレット型コンピュータ、スマートフォン、ワークステーション、サーバコンピュータ、または汎用コンピュータ等のコンピュータであってよく、複数のコンピュータが接続されたコンピュータシステムであってもよい。計画装置200は、コンピュータのCPU、GPU(Graphics Processing Unit)、および/またはTPU(Tensor Processing Unit)における処理によって計画等を生成してよい。また、計画装置200は、サーバコンピュータにより提供されるクラウド上で各種の処理を行うものであってよい。計画装置200は、取得部230と、記憶部240と、予測部250と、計画部260とを有する。
取得部230は、制御部220と記憶部240とに接続され、電力事業者20からのデマンドレスポンスを取得する。取得部230は、制御部220が収集した水素製造システム10の稼働状況に関するデータを取得してよい。取得部230は、予め定められた期間毎に、情報を取得して更新してよい。取得部230は、取得すべき情報に応じて、略同一または異なる期間毎に当該情報を取得して、それぞれ追加または更新してよい。また、取得部230は、ネットワーク等に接続され、当該ネットワークを介してデータを取得してもよい。取得部230は、取得すべきデータの少なくとも一部が外部のデータベース等に記憶されている場合、当該データベース等にアクセスし、取得してよい。また、取得部230は、取得したデマンドレスポンス等の各種データを記憶部240に供給する。
記憶部240は、予測部250と計画部260と算出部210と制御部220とに接続され、取得部230から供給されたデータを記憶する。記憶部240は、計画装置200が処理するデータを記憶してよい。記憶部240は、計画装置200が計画を生成する過程で算出または利用する中間データ、算出結果、およびパラメータ等をそれぞれ記憶してもよい。また、記憶部240は、計画装置200内の各構成の要求に応じて、記憶したデータを要求元に供給してよい。
予測部250は、計画部260に接続され、記憶部240から予測因子または実績等のデータを受け取る。予測部250は、予測因子および実績等から、予測デマンドレスポンス、予測稼働量、予測需要量、予測消費量、予測発電量、予測電力価格、予測貯蔵量、予測蓄電量、および異常予測の少なくとも1つを含む予測結果を生成する。予測部250は、1または複数の学習モデルを生成して、当該学習モデルを学習(一例として教師あり学習)して更新する。予測部250は、更新した学習モデルに基づいて、予測結果を生成する。予測部250は、予測結果を記憶部240および/または計画部260に供給する。
ここで、予測デマンドレスポンスは、将来の対象期間における、電力事業者20によるデマンドレスポンスの発行の有無、発行時期、電力消費量(一例として単位はワット)の抑制および増加のいずれを要請するデマンドレスポンスであるか、要請される電力消費量の抑制の程度、増加の程度、および電力価格の少なくとも1つを含んでよい。
予測稼働量は、将来の対象期間における、水素発生装置110の稼働量(例えば、水素発生装置110の稼働率、稼働期間、水素生成量の累計、または単位時間当たりの水素生成量等)を含んでよい。予測需要量は、将来の対象期間における、水素の需要量の累計、および時間毎、日毎、または月毎の需要量の少なくとも1つを含んでよい。予測消費量は、将来の対象期間における、水素の消費量の累計、および時間毎、日毎、または月毎の水素の消費量の少なくとも1つを含んでよい。
ここで、水素の需要量は、水素製造システム10(例えば、水素発生装置110が生成する水素)に対する需要者(例えば、水素発生装置110で生成した水素を購入する顧客等)からの要求に応じた水素の量であってよい。例えば、水素の需要量は、水素製造システム10の水素貯蔵装置120における貯蔵量が0とならないように、予め定められたバッファ量を、水素の需要者への水素の供給量に加えた水素の量であってよい。また、水素の消費量は、水素製造システム10が生成した水素に限らず、需要者が消費する水素の量であってよい。例えば、水素の消費量は、1もしくは複数の地域(例えば市町村、県、または国等)における水素の消費量、または1もしくは複数の事業者における水素の消費量である。
予測発電量は、将来の対象期間における、発電装置100の発電量の累計、および時間毎、日毎、または月毎の発電量の少なくとも1つを含んでよい。予測電力価格は、将来の対象期間における、電力系統から送電網を介して(または電力事業者20から)供給される電力の各時間帯の価格(売電価格または買電価格)であってよい。
予測貯蔵量は、将来の対象期間における、水素発生装置110が生成した水素を貯蔵する水素貯蔵装置120における水素の貯蔵量(例えば、時間毎、日毎、または月毎の貯蔵量、最大可能貯蔵量に対する割合等)を含んでよい。予測蓄電量は、将来の対象期間における、蓄電装置130の蓄電量の累計、および時間毎、日毎、または月毎の蓄電量の少なくとも1つを含んでよい。異常予測は、将来の対象期間における、水素発生装置110の水素の生成効率(例えば、単位電力当たりまたは単位時間当たりの水素生成量)の低下、または水素製造システム10における、装置の故障等の異常動作の発生の有無、発生時期、もしくは異常動作の内容等を含んでよい。
計画部260は、算出部210と制御部220とに接続され、稼働計画および保守計画の少なくとも1つを含む計画データを生成して出力する。計画部260は、1または複数の学習モデルを生成して、当該学習モデルを強化学習して更新し、更新した学習モデルに基づいて、計画データを生成する。計画部260は、生成した計画データを、記憶部240、算出部210、および制御部220に供給する。
ここで、稼働計画は、将来の対象期間における、水素発生装置110の稼働量(例えば、稼働率または水素生成量等)、稼働期間、および稼働時間帯の少なくとも1つを指定する計画を含んでよい。保守計画は、水素製造システム10の少なくとも1つの装置に対して保守作業する将来の計画を含む。保守計画は、例えば、対象期間における、水素製造システム10の装置の保守作業を行うか否か、保守作業の時期、保守作業の内容、保守作業に用いる装置、保守作業を行う作業員の数、スキル、実績、および配置のうちの少なくとも1つを計画するものである。なお、保守作業は、装置またはその部品のメンテナンス(例えば、整備、点検、および手入れ等)および交換の少なくとも一方を含んでよい。
算出部210は、制御部220に接続され、取得部230で取得されたデマンドレスポンスを記憶部240から受け取り、当該デマンドレスポンスに従って水素発生装置110の稼働量を調整することにより得られる利益を算出する。算出部210は、計画部260から現在実施中の稼働計画をさらに受け取り、利益を算出してよい。算出部210は、記憶部240から、水素発生装置110の現在の稼働状況等をさらに受け取り、利益を算出してもよい。算出部210は、算出した利益を制御部220に供給する。
制御部220は、水素製造システム10の各装置に通信可能に接続されてよい。制御部220は、計画部260で生成した稼働計画に従って水素発生装置110を稼働させるように、水素製造システム10の各装置を制御してよい。また、制御部220は、計画部260で生成した計画データを、水素製造システム10、または当該水素製造システム10の事業者もしくは保守作業を行う作業員が有する端末装置等に送信してよい。制御部220は、水素製造システム10の各装置または外部の装置等から水素製造システム10の各装置の稼働状況等を示すデータを収集して、取得部230に送信してよい。
以上の本実施形態の制御装置140によれば、デマンドレスポンスに従うことによる利益を考慮した稼働計画を生成し、当該稼働計画に従って水素発生装置110を稼働させて、水素を低コストに製造することができる。
図3は、本実施形態の計画装置200の予測部250のより詳細な構成を示す。予測部250は、デマンドレスポンス予測モデル生成部300と、デマンドレスポンス予測モデル更新部302と、デマンドレスポンス予測部304とを有し、水素製造システム10に対する予測デマンドレスポンスを生成する。予測部250は、稼働予測モデル生成部310と、稼働予測モデル更新部312と、稼働予測部314とを有し、水素発生装置110の予測稼働量を生成する。予測部250は、需要予測モデル生成部320と、需要予測モデル更新部322と、需要予測部324とを有し、水素製造システム10に対する水素の予測需要量を生成する。予測部250は、発電量予測モデル生成部330と、発電量予測モデル更新部332と、発電量予測部334とを有し、発電装置100の予測発電量を生成する。
予測部250は、電力価格予測モデル生成部340と、電力価格予測モデル更新部342と、電力価格予測部344とを有し、電力系統から供給される電力の予測電力価格を生成する。予測部250は、消費予測モデル生成部350と、消費予測モデル更新部352と、消費予測部354とを有し、水素の予測消費量を生成する。予測部250は、貯蔵量予測モデル生成部360と、貯蔵量予測モデル更新部362と、貯蔵量予測部364とを有し、水素貯蔵装置120の水素の予測貯蔵量を生成する。
予測部250は、蓄電量予測モデル生成部370と、蓄電量予測モデル更新部372と、蓄電量予測部374とを有し、蓄電装置130の予測蓄電量を生成する。予測部250は、異常予測モデル生成部380と、異常予測モデル更新部382と、異常予測部384とを有し、水素製造システム10の異常予測を生成する。
ここで、記憶部240は、デマンドレスポンス予測因子、稼働予測因子、需要予測因子、発電量予測因子、電力価格予測因子、消費予測因子、貯蔵量予測因子、蓄電量予測因子、および異常予測因子を含む予測因子を記憶する。
デマンドレスポンス予測因子は、水素製造システム10に対するデマンドレスポンスに関する情報を含んでよい。デマンドレスポンス予測因子は、対象期間より前における、デマンドレスポンスの実績(例えば、過去に発行されたデマンドレスポンスの発行時期、発行頻度、発行内容、発行条件、および発行時の天気情報等)、電力系統の電力価格、天気情報、発電装置100の発電量、電力事業者20の発電量、水素製造システム10に対する水素の需要量、水素の消費量、電力系統(例えば電力事業者20)に対する電力需要量、対象期間における、発電装置100の予測発電量、電力事業者20の予測発電量、水素製造システム10に対する水素の予測需要量、電力系統(例えば電力事業者20)に対する予測電力需要量、および予測の天気情報の少なくとも1つを含む。デマンドレスポンス予測因子は、電力事業者20の情報(一例として、発電の種類、または規模等)をさらに含んでよい。ここで、天気情報は、水素発生装置110が設置されている地域の天気情報であってよく、風速、風向き、晴れ、雨、雪、温度、波の高さ、および日照時間等の少なくとも1つを含んでよい。
稼働予測因子は、水素発生装置110の稼働に関する情報を含んでよい。稼働予測因子は、対象期間より前における、水素発生装置110の稼働量、水素貯蔵装置120における水素の貯蔵量、水素の需要量、発電装置100の発電量、および水素発生装置110の水素の生成効率(例えば、単位電力当たりまたは単位時間当たりの水素の生成量等)の少なくとも1つを含んでよい。稼働予測因子は、対象期間における、予測需要量、予測電力価格、および予測発電量の少なくとも1つをさらに含んでよい。また、稼働予測因子は、水素発生装置110の物理モデルから算出される仮想データを含んでよい。
需要予測因子は、水素発生装置110により製造された水素に対する需要に関する情報を含んでよい。需要予測因子は、対象期間より前における、水素の消費量、水素の需要量、水素の需要者の数、天気情報、対象期間における、水素の予測消費量、水素発生装置110の予測稼働量、および予測の天気情報の少なくとも1つを含んでよい。
発電量予測因子は、発電装置100の発電量に関する情報を含んでよい。発電量予測因子は、対象期間より前における、発電装置100の発電量(例えば、所定期間内での発電量の累計、または発電効率等)、発電装置100の電力供給量、水素製造システム10が買電または売電した電力量、電力価格、天気情報、発電装置100の種類(例えば、発電に用いる再生可能エネルギーの種類等)、発電装置100の利用期間、蓄電装置130の蓄電量、予想対象期間における、予測の天気情報、および予測電力価格の少なくとも1つを含んでよい。また、発電量予測因子は、発電装置100の物理モデルから算出される仮想データを含んでよい。
電力価格予測因子は、電力系統からの電力の価格(買電価格または売電価格)に関する情報を含んでよい。電力価格予測因子は、対象期間より前における、電力価格、電力需要量、電力供給量、天気情報、対象期間における、予測の天気情報、および発電装置100の予測発電量の少なくとも1つを含んでよい。
消費予測因子は、需要者による水素の消費に関する情報を含んでよい。消費予測因子は、対象期間より前における、水素製造システム10に対する水素の需要量、水素の消費量、天気情報、水素の価格、需要者の水素使用量に関する因子、および対象期間における水素の予測需要量を含んでよい。ここで、需要者の水素使用量に関する因子は、例えば、水素製造システム10で製造する水素を購入する需要者の数、および需要者の種類(例えば、燃料電池バス等に水素を供給する水素ステーションの事業者等)の少なくとも1つを含んでよい。
貯蔵量予測因子は、水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量に関する情報を含んでよい。貯蔵量予測因子は、対象期間より前における、水素発生装置110の稼働量、水素発生装置110から水素貯蔵装置120への水素の供給量、水素貯蔵装置120における水素の貯蔵量、水素の需要量、各水素輸送手段の水素の輸送可能な量、水素貯蔵装置120から水素輸送手段への水素供給回数、水素貯蔵装置120から水素輸送手段への水素供給日時、対象期間における、水素発生装置110の予測稼働量、水素の予測需要量、および水素の予測消費量の少なくとも1つを含んでよい。
蓄電量予測因子は、蓄電装置130の蓄電量に関する情報を含んでよい。蓄電量予測因子は、対象期間より前における、蓄電装置130の蓄電量、水素製造システム10における電力需要量、電力系統に売電または買電した電力量、水素発生装置110の稼働量、発電装置100の発電量、水素の需要量、水素貯蔵装置120の水素貯蔵量、対象期間における、発電装置100の予測発電量、水素の予測需要量、水素発生装置110の予測稼働量、水素貯蔵装置120の予測貯蔵量、および予測電力価格の少なくとも1つを含んでよい。蓄電量予測因子は、蓄電装置130の種類、使用期間、および最大受入可能電力の少なくとも1つをさらに含んでよい。また、蓄電量予測因子は、蓄電装置130の物理モデルから算出される仮想データを含んでよい。
異常予測因子は、水素製造システム10の異常発生に影響を及ぼす情報を含んでよい。異常予測因子は、対象期間よりも前における、水素製造システム10の各装置の稼働状況、水素製造システム10の各装置の部品メーカが推奨する部品の交換時期、部品の使用時間、当該部品を装置に搭載してから経過した時間等、対象期間における、予測稼働量、予測発電量、予測貯蔵量、および予測蓄電量の少なくとも1つを含んでよい。
ここで、稼働状況は、水素製造システム10の各装置の稼働率、各装置の劣化等の異常動作の履歴(例えば、異常動作の発生時間、修理期間、異常動作が発生した時間の前後の装置の稼働率、および異常動作の内容等)、水素製造システム10の装置に取り付けられたセンサ等から得られる自己診断結果、および水素発生装置110の水素生成効率の少なくとも1つを含んでよい。また、制御装置140は、外部等から装置の異常動作を予測する予測データを取得して異常予測因子の情報として記憶部240に記憶してよい。この場合、予測データは、実際に装置が稼働してから異常動作が発生するまでの過去の期間と同等の期間で、次の異常動作が発生することを予測したものであってよい。また、予測データは、異なる同型の装置を稼働させた結果、取得された異常動作の履歴を、当該装置の予測データとしたものであってもよい。
デマンドレスポンス予測因子、稼働予測因子、需要予測因子、発電量予測因子、電力価格予測因子、消費予測因子、貯蔵量予測因子、蓄電量予測因子、および異常予測因子の少なくとも1つは、略一定時間毎の時系列の情報でよい。デマンドレスポンス予測因子、稼働予測因子、需要予測因子、発電量予測因子、電力価格予測因子、消費予測因子、貯蔵量予測因子、蓄電量予測因子、および異常予測因子の少なくとも1つは、時間の経過と共にそれぞれ追加または更新されてよい。デマンドレスポンス予測因子、稼働予測因子、需要予測因子、発電量予測因子、電力価格予測因子、消費予測因子、貯蔵量予測因子、蓄電量予測因子、および異常予測因子の少なくとも1つは、計画装置200において生成された予測結果および計画データの少なくとも1つをさらに含んでよい。デマンドレスポンス予測因子、稼働予測因子、需要予測因子、発電量予測因子、電力価格予測因子、消費予測因子、貯蔵量予測因子、蓄電量予測因子、および異常予測因子の少なくとも1つは、外部のデータベースまたは水素製造システム10における端末装置等から制御装置140に供給された情報を含んでよい。
デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、記憶部240とデマンドレスポンス予測モデル更新部302とに接続され、モデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績等)を記憶部240から受け取る。デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、デマンドレスポンス予測因子に基づいてデマンドレスポンス予測モデルを生成する。デマンドレスポンス予測モデルは、対象期間における予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測因子に基づいて予測するモデルであってよい。
デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、デマンドレスポンス予測モデルを生成してよい。デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、デマンドレスポンス予測モデルを生成する。また、デマンドレスポンス予測モデルとして、例えば、LSTM(Long short-term memory)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から予測デマンドレスポンスを予測することもできる。デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、生成したデマンドレスポンス予測モデルをデマンドレスポンス予測モデル更新部302に供給する。
デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、記憶部240とデマンドレスポンス予測部304とに接続され、学習のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績等)を記憶部240から受け取る。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンスの実績を含む学習データを用いて、デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新する。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンス予測モデル生成部300がデマンドレスポンス予測モデルの生成に用いたデマンドレスポンス予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンスの実際の発行によって更新されたデマンドレスポンス予測因子の情報を用いて、デマンドレスポンス予測モデルを学習する。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、例えば、過去期間におけるデマンドレスポンス予測因子と、過去期間以降のデマンドレスポンスの実績とに基づいて、デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新してよい。
デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、予め定められた更新期間毎に(例えばx時間またはx日間隔で)、学習により新たなデマンドレスポンス予測モデルに更新してよい。これに代えて、デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、デマンドレスポンス予測モデルを更新してもよい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンス予測因子の情報が更新(例えば、デマンドレスポンスが発行)されたことに応じて、デマンドレスポンス予測モデルの学習を実行してよい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。また、デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、適応学習またはオンライン学習等により、デマンドレスポンス予測モデルを学習してよい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、更新したデマンドレスポンス予測モデルをデマンドレスポンス予測部304に供給する。
デマンドレスポンス予測部304は、記憶部240に接続される。デマンドレスポンス予測部304は、対象期間中において水素製造システム10が電力事業者20から受け取る予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測モデルを用いて生成する。
デマンドレスポンス予測部304は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における予測デマンドレスポンスを予測する。デマンドレスポンス予測部304は、例えば、対象期間の直前までの期間におけるデマンドレスポンス予測因子の情報を、デマンドレスポンス予測モデルに適用してデマンドレスポンスを予測する。デマンドレスポンス予測部304は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、デマンドレスポンス予測部304は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
稼働予測モデル生成部310は、記憶部240と稼働予測モデル更新部312とに接続され、モデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績等)を記憶部240から受け取る。稼働予測モデル生成部310は、稼働予測因子に基づいて稼働予測モデルを生成してよい。稼働予測モデルは、対象期間における水素発生装置110の予測稼働量を、稼働予測因子に基づいて予測するモデルであってよい。
稼働予測モデル生成部310は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、稼働予測モデルを生成してよい。稼働予測モデル生成部310は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、稼働予測モデルを生成する。また、稼働予測モデルとして、例えば、LSTM(Long short-term memory)、RNN(Recurrent Neural Network)、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から水素発生装置110の稼働を予測することもできる。稼働予測モデル生成部310は、生成した稼働予測モデルを稼働予測モデル更新部312に供給する。
稼働予測モデル更新部312は、記憶部240と稼働予測部314とに接続され、学習のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績等)を記憶部240から受け取る。稼働予測モデル更新部312は、水素発生装置110の稼働量の実績を含む学習データを用いて、稼働予測モデルを学習により更新する。稼働予測モデル更新部312は、稼働予測モデル生成部310が稼働予測モデルの生成に用いた稼働予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。稼働予測モデル更新部312は、水素発生装置110の実際の稼働によって更新された稼働予測因子の情報を用いて、稼働予測モデルを学習する。稼働予測モデル更新部312は、例えば、過去期間における稼働予測因子と、過去期間以降の水素発生装置110の稼働量の実績とに基づいて、稼働予測モデルを学習により更新してよい。
稼働予測モデル更新部312は、予め定められた更新期間毎に(例えばx時間またはx日間隔で)、学習により新たな稼働予測モデルに更新してよい。これに代えて、稼働予測モデル更新部312は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、稼働予測モデルを更新してもよい。稼働予測モデル更新部312は、稼働予測因子の情報が更新されたことに応じて、稼働予測モデルの学習を実行してよい。稼働予測モデル更新部312は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。また、稼働予測モデル更新部312は、適応学習またはオンライン学習等により、稼働予測モデルを学習してよい。稼働予測モデル更新部312は、更新した稼働予測モデルを稼働予測部314に供給する。
稼働予測部314は、記憶部240に接続される。稼働予測部314は、稼働予測因子に基づいて、水素発生装置110の予測稼働量を、稼働予測モデルを用いて生成する。
稼働予測部314は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における水素発生装置110の稼働を予測する。稼働予測部314は、例えば、対象期間の直前までの期間における稼働予測因子の情報を、稼働予測モデルに適用して水素発生装置110の稼働量を予測する。稼働予測部314は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、稼働予測部314は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
需要予測モデル生成部320は、記憶部240と需要予測モデル更新部322とに接続される。需要予測モデル生成部320は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、需要予測モデルを生成する。需要予測モデルは、需要予測因子に基づいて、対象期間における水素製造システム10に対する水素の予測需要量を予測するモデルであってよい。
需要予測モデル生成部320は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、需要予測モデルを生成してよい。需要予測モデル生成部320は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、需要予測モデルを生成する。また、需要予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から水素の需要量を予測することもできる。需要予測モデル生成部320は、生成した需要予測モデルを需要予測モデル更新部322に供給する。
需要予測モデル更新部322は、記憶部240と需要予測部324とに接続される。需要予測モデル更新部322は、水素の需要量の実績値を含む学習データを用いて、需要予測モデルを学習により更新する。需要予測モデル更新部322は、需要予測モデル生成部320が需要予測モデルの生成に用いた需要予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。需要予測モデル更新部322は、実際の水素需要によって更新された需要予測因子を用いて、需要予測モデルを学習してよい。需要予測モデル更新部322は、例えば、過去期間における需要予測因子と、過去期間以降の需要量の実績値とに基づいて、需要予測モデルを学習により更新してよい。
需要予測モデル更新部322は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな需要予測モデルに更新してよい。これに代えて、需要予測モデル更新部322は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、需要予測モデルを更新してもよい。需要予測モデル更新部322は、需要予測因子の情報が更新されたことに応じて、需要予測モデルの学習を実行してよい。需要予測モデル更新部322は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。また、需要予測モデル更新部322は、適応学習またはオンライン学習等により、需要予測モデルを学習してよい。需要予測モデル更新部322は、更新した需要予測モデルを需要予測部324に供給する。
需要予測部324は、記憶部240に接続される。需要予測部324は、需要予測因子に基づいて、水素の予測需要量を、需要予測モデルを用いて生成する。
需要予測部324は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における水素製造システム10に対する水素の需要量を予測する。需要予測部324は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における需要予測因子を、需要予測モデルに適用して需要量を予測する。需要予測部324は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、需要予測部324は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
発電量予測モデル生成部330は、記憶部240と発電量予測モデル更新部332とに接続される。発電量予測モデル生成部330は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、発電量予測モデルを生成する。発電量予測モデルは、発電量予測因子に基づいて、対象期間における発電装置100の予測発電量を予測するモデルであってよい。
発電量予測モデル生成部330は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、発電量予測モデルを生成してよい。発電量予測モデル生成部330は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、発電量予測モデルを生成する。また、発電量予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から発電装置100の発電量等を予測することもできる。発電量予測モデル生成部330は、生成した発電量予測モデルを発電量予測モデル更新部332に供給する。
発電量予測モデル更新部332は、記憶部240と発電量予測部334とに接続される。発電量予測モデル更新部332は、発電装置100の発電量の実績値を含む学習データを用いて、発電量予測モデルを学習により更新する。発電量予測モデル更新部332は、発電量予測モデル生成部330が発電量予測モデルの生成に用いた発電量予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。発電量予測モデル更新部332は、例えば、過去期間における発電量予測因子と、過去期間以降の発電装置100の発電量の実績値とに基づいて、発電量予測モデルを学習により更新してよい。発電量予測モデル更新部332は、実際の発電装置100の発電によって更新された発電量予測因子の情報を用いて、発電量予測モデルを学習する。
発電量予測モデル更新部332は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな発電量予測モデルに更新してよい。これに代えて、発電量予測モデル更新部332は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、発電量予測モデルを更新してもよい。発電量予測モデル更新部332は、発電量予測因子の情報が更新されたことに応じて、発電量予測モデルの学習を実行してよい。発電量予測モデル更新部332は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。発電量予測モデル更新部332は、適応学習またはオンライン学習等により、発電量予測モデルを学習してよい。発電量予測モデル更新部332は、更新した発電量予測モデルを発電量予測部334に供給する。
発電量予測部334は、記憶部240に接続される。発電量予測部334は、発電量予測因子に基づいて、発電装置100の予測発電量を、発電量予測モデルを用いて生成する。
発電量予測部334は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における発電装置100の発電量を予測する。発電量予測部334は、記憶部240から発電量予測因子を受け取る。発電量予測部334は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における発電量予測因子の情報を、発電量予測モデルに適用して発電装置100の発電量を予測する。発電量予測部334は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、発電量予測部334は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
電力価格予測モデル生成部340は、記憶部240と電力価格予測モデル更新部342とに接続される。電力価格予測モデル生成部340は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、電力価格予測モデルを生成する。電力価格予測モデルは、電力価格予測因子に基づいて、対象期間における予測電力価格を算出するモデルであってよい。
電力価格予測モデル生成部340は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、電力価格予測モデルを生成してよい。電力価格予測モデル生成部340は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、電力価格予測モデルを生成する。また、電力価格予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から電力価格を予測することもできる。電力価格予測モデル生成部340は、生成した電力価格予測モデルを電力価格予測モデル更新部342に供給する。
電力価格予測モデル更新部342は、記憶部240と電力価格予測部344とに接続される。電力価格予測モデル更新部342は、電力価格の実績値を含む学習データを用いて、電力価格予測モデルを学習により更新してよい。電力価格予測モデル更新部342は、電力価格予測モデル生成部340が電力価格予測モデルの生成に用いた電力価格予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。電力価格予測モデル更新部342は、例えば、過去期間における電力価格予測因子と、過去期間以降の電力価格の実績値とに基づいて、電力価格予測モデルを学習により更新してよい。電力価格予測モデル更新部342は、実際の電力価格の推移によって更新された電力価格予測因子の情報を用いて、電力価格予測モデルを学習する。
電力価格予測モデル更新部342は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな電力価格予測モデルに更新してよい。これに代えて、電力価格予測モデル更新部342は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、電力価格予測モデルを更新してもよい。電力価格予測モデル更新部342は、電力価格予測因子の情報が更新されたことに応じて、電力価格予測モデルの学習を実行してよい。電力価格予測モデル更新部342は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。電力価格予測モデル更新部342は、適応学習またはオンライン学習等により、電力価格予測モデルを学習してよい。電力価格予測モデル更新部342は、更新した電力価格予測モデルを電力価格予測部344に供給する。
電力価格予測部344は、記憶部240に接続される。電力価格予測部344は、電力価格予測因子に基づき、電力価格予測モデルを用いて、電力系統の予測電力価格を生成する。
電力価格予測部344は、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における電力系統の電力価格を予測する。電力価格予測部344は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における電力価格予測因子の情報を、電力価格予測モデルに適用して電力価格を予測する。電力価格予測部344は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、電力価格予測部344は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
消費予測モデル生成部350は、記憶部240と消費予測モデル更新部352とに接続される。消費予測モデル生成部350は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、消費予測モデルを生成する。消費予測モデルは、消費予測因子に基づいて、対象期間における水素の予測消費量を算出するモデルであってよい。
消費予測モデル生成部350は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、消費予測モデルを生成してよい。消費予測モデル生成部350は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、消費予測モデルを生成する。また、消費予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から水素の消費量を予測することもできる。消費予測モデル生成部350は、生成した消費予測モデルを消費予測モデル更新部352に供給する。
消費予測モデル更新部352は、記憶部240と消費予測部354とに接続される。消費予測モデル更新部352は、水素の消費量の実績値を含む学習データを用いて、消費予測モデルを学習により更新してよい。消費予測モデル更新部352は、消費予測モデル生成部350が消費予測モデルの生成に用いた消費予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。消費予測モデル更新部352は、例えば、過去期間における消費予測因子と、過去期間以降の水素の消費量の実績値とに基づいて、消費予測モデルを学習により更新してよい。消費予測モデル更新部352は、実際の水素の消費量の推移によって更新された消費予測因子の情報を用いて、消費予測モデルを学習してよい。
消費予測モデル更新部352は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな消費予測モデルに更新してよい。これに代えて、消費予測モデル更新部352は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、消費予測モデルを更新してもよい。消費予測モデル更新部352は、消費予測因子の情報が更新されたことに応じて、消費予測モデルの学習を実行してよい。消費予測モデル更新部352は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。また、消費予測モデル更新部352は、適応学習またはオンライン学習等により、消費予測モデルを学習してよい。消費予測モデル更新部352は、更新した消費予測モデルを消費予測部354に供給する。
消費予測部354は、記憶部240に接続される。消費予測部354は、消費予測因子に基づいて、水素の予測消費量を、消費予測モデルを用いて生成する。
消費予測部354は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における水素の消費量を予測する。消費予測部354は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における消費予測因子の情報を、消費予測モデルに適用して水素の消費量を予測する。消費予測部354は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、消費予測部354は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
貯蔵量予測モデル生成部360は、記憶部240と貯蔵量予測モデル更新部362とに接続される。貯蔵量予測モデル生成部360は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、貯蔵量予測モデルを生成する。貯蔵量予測モデルは、対象期間における水素貯蔵装置120の水素の予測貯蔵量を、貯蔵量予測因子に基づいて予測するモデルであってよい。
貯蔵量予測モデル生成部360は、対象期間よりも過去の貯蔵量予測因子を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、貯蔵量予測モデルを生成してよい。貯蔵量予測モデル生成部360は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、貯蔵量予測モデルを生成する。また、貯蔵量予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から水素貯蔵装置120の貯蔵量を予測することもできる。貯蔵量予測モデル生成部360は、生成した貯蔵量予測モデルを貯蔵量予測モデル更新部362に供給する。
貯蔵量予測モデル更新部362は、記憶部240と貯蔵量予測部364に接続される。貯蔵量予測モデル更新部362は、水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量の実績値を含む学習データを用いて、貯蔵量予測モデルを学習により更新してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、貯蔵量予測モデル生成部360が貯蔵量予測モデルの生成に用いた貯蔵量予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。貯蔵量予測モデル更新部362は、例えば、過去期間における貯蔵量予測因子と、過去期間以降の水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量の実績値とに基づいて、貯蔵量予測モデルを学習により更新してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、実際の水素の貯蔵量の推移によって更新された貯蔵量予測因子の情報を用いて、貯蔵量予測モデルを学習してよい。
貯蔵量予測モデル更新部362は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな貯蔵量予測モデルに更新してよい。これに代えて、貯蔵量予測モデル更新部362は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、貯蔵量予測モデルを更新してもよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、貯蔵量予測因子の情報が更新されたことに応じて、貯蔵量予測モデルの学習を実行してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、適応学習またはオンライン学習等により、貯蔵量予測モデルを学習してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、更新した貯蔵量予測モデルを貯蔵量予測部364に供給する。
貯蔵量予測部364は、記憶部240に接続される。貯蔵量予測部364は、貯蔵量予測モデルと貯蔵量予測因子とを用いて、水素貯蔵装置120における水素の予測貯蔵量を生成してよい。
貯蔵量予測部364は、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量を予測する。貯蔵量予測部364は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における貯蔵量予測因子の情報を、貯蔵量予測モデルに適用して水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量を予測する。貯蔵量予測部364は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、貯蔵量予測部364は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
蓄電量予測モデル生成部370は、記憶部240と蓄電量予測モデル更新部372とに接続される。蓄電量予測モデル生成部370は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績値等)を受け取り、蓄電量予測モデルを生成する。蓄電量予測モデルは、対象期間における蓄電装置130の予測蓄電量を、蓄電量予測因子に基づいて予測するモデルであってよい。
蓄電量予測モデル生成部370は、対象期間よりも過去の蓄電量予測因子を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、蓄電量予測モデルを生成してよい。蓄電量予測モデル生成部370は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、蓄電量予測モデルを生成する。また、蓄電量予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から蓄電装置130の蓄電量を予測することもできる。蓄電量予測モデル生成部370は、生成した蓄電量予測モデルを蓄電量予測モデル更新部372に供給する。
蓄電量予測モデル更新部372は、記憶部240と蓄電量予測部374に接続される。蓄電量予測モデル更新部372は、蓄電装置130の蓄電量の実績値を含む学習データを用いて、蓄電量予測モデルを学習により更新してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、蓄電量予測モデル生成部370が蓄電量予測モデルの生成に用いた蓄電量予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。蓄電量予測モデル更新部372は、例えば、過去期間における蓄電量予測因子と、過去期間以降の蓄電装置130の蓄電量の実績値とに基づいて、蓄電量予測モデルを学習により更新してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、実際の蓄電量の推移によって更新された蓄電量予測因子の情報を用いて、蓄電量予測モデルを学習する。
蓄電量予測モデル更新部372は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな蓄電量予測モデルに更新してよい。これに代えて、蓄電量予測モデル更新部372は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、蓄電量予測モデルを更新してもよい。蓄電量予測モデル更新部372は、蓄電量予測因子の情報が更新されたことに応じて、蓄電量予測モデルの学習を実行してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、適応学習またはオンライン学習等により、蓄電量予測モデルを学習してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、更新した蓄電量予測モデルを蓄電量予測部374に供給する。
蓄電量予測部374は、記憶部240に接続される。蓄電量予測部374は、蓄電量予測因子に基づいて、蓄電装置130の予測蓄電量を、更新された蓄電量予測モデルを用いて生成する。
蓄電量予測部374は、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における蓄電装置130の蓄電量を予測する。蓄電量予測部374は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における蓄電量予測因子の情報を、蓄電量予測モデルに適用して蓄電装置130の蓄電量を予測する。蓄電量予測部374は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、蓄電量予測部374は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
異常予測モデル生成部380は、記憶部240と蓄電量予測モデル更新部372とに接続される。蓄電量予測モデル生成部370は、記憶部240からモデル生成のためのデータ(例えば、予測因子および/または実績等)を受け取り、異常予測モデルを生成する。異常予測モデルは、水素製造システム10の稼働状況を含む異常予測因子に基づいて、水素製造システム10の異常発生を予測するモデルであってよい。
異常予測モデル生成部380は、対象期間よりも過去の異常予測因子を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、異常予測モデルを生成してよい。異常予測モデル生成部380は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、異常予測モデルを生成する。また、異常予測モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から水素製造システム10の異常発生を予測することもできる。異常予測モデル生成部380は、生成した異常予測モデルを異常予測モデル更新部382に供給する。
異常予測モデル更新部382は、記憶部240と異常予測部384に接続される。異常予測モデル更新部382は、異常動作の実績(例えば、水素製造システム10における、異常が生じた時期、異常の内容、異常が生じた装置、部品、または異常による水素製造への影響等)を含む学習データを用いて、異常予測モデルを学習により更新してよい。異常予測モデル更新部382は、異常予測モデル生成部380が異常予測モデルの生成に用いた異常予測因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。異常予測モデル更新部382は、例えば、過去期間における異常予測因子と、過去期間以降の異常動作の実績とに基づいて、異常予測モデルを学習により更新してよい。異常予測モデル更新部382は、実際の異常動作によって更新された異常予測因子の情報を用いて、異常予測モデルを学習する。
異常予測モデル更新部382は、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな異常予測モデルに更新してよい。これに代えて、異常予測モデル更新部382は、予め定められた回数だけ学習したこと、または学習による誤差差分が予め定められた閾値を下回ったこと等の諸条件に応じて、異常予測モデルを更新してもよい。異常予測モデル更新部382は、異常予測因子の情報が更新されたことに応じて、異常予測モデルの学習を実行してよい。異常予測モデル更新部382は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。異常予測モデル更新部382は、適応学習またはオンライン学習等により、異常予測モデルを学習してよい。異常予測モデル更新部382は、更新した異常予測モデルを異常予測部384に供給する。
異常予測部384は、記憶部240に接続される。異常予測部384は、異常予測因子に基づいて、水素製造システム10の異常予測を、更新された異常予測モデルを用いて生成する。
異常予測部384は、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における異常を予測する。異常予測部384は、例えば、予測すべき期間の直前までの期間における異常予測因子の情報を、異常予測モデルに適用して異常を予測する。異常予測部384は、予測結果を記憶部240に供給し、予測部250または計画部260で用いる因子として記憶させる。また、異常予測部384は、予測結果を、予測部250の他の構成または計画部260に直接供給してよい。
図4は、本実施形態の計画装置200の計画部260の詳細な構成を示す。計画部260は、保守計画モデル生成部400と、保守計画モデル更新部402と、保守計画部404とを有し、水素製造システム10における1または複数の装置についての保守計画を生成する。計画部260は、稼働計画モデル生成部410と、稼働計画モデル更新部412と、稼働計画部414とを有し、水素発生装置110の稼働計画を生成する。
ここで、記憶部240は、保守計画因子および稼働計画因子の少なくとも1つを含む計画因子を記憶する。
保守計画因子は、水素製造システム10における装置の保守に関する情報を含んでよい。保守計画因子は、異常予測部384により生成された異常予測を含んでよい。また、保守計画因子は、対象期間より前の水素製造システム10の保守計画を含んでよい。保守計画因子は、各装置の保守作業を実行できる作業員、保守作業を実行できる装置、および水素製造システム10の各装置の交換部品等の情報を含んでよい。また、保守計画因子は、対象期間より前に、保守作業を実行した時期、期間、内容、および保守作業による装置の稼働率の変化等の情報を含んでよい。保守計画因子は、異常予測因子を含んでよい。
稼働計画因子は、水素発生装置110の稼働に関する情報を含んでよい。稼働計画因子は、例えば、水素製造システム10に対する対象期間より前のデマンドレスポンス、対象期間の予測デマンドレスポンス、対象期間より前の水素発生装置110の稼働量、水素発生装置110の水素の生成効率(例えば、単位電力当たりまたは単位時間当たりの水素の生成量等)、対象期間の水素の予測需要量、対象期間より前の保守計画、発電装置100が発電に利用する再生可能エネルギーの種類、対象期間より前の発電装置100の発電量、対象期間の予測発電量、対象期間より前の蓄電装置130の蓄電量、対象期間の予測蓄電量、対象期間より前の電力系統の電力価格、対象期間の予測電力価格、対象期間より前の水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量、対象期間の予測貯蔵量、対象期間の水素発生装置110の予測稼働量、および対象期間の水素製造システム10の保守計画の少なくとも1つを含んでよい。
保守計画因子および稼働計画因子の少なくとも1つは、略一定時間毎の時系列の情報でよい。保守計画因子および稼働計画因子の少なくとも1つは、時間の経過と共にそれぞれ追加または更新されてよい。保守計画因子および稼働計画因子の少なくとも1つは、計画装置200において生成された予測結果、および計画データの少なくとも1つを含んでよい。また、保守計画因子および稼働計画因子の少なくとも1つは、外部のデータベースおよび水素製造システム10における端末装置等から供給された情報を含んでよい。
保守計画モデル生成部400は、記憶部240と保守計画モデル更新部402とに接続され、モデル生成のためのデータ(例えば、計画因子または実績等)を記憶部240から受け取り、保守計画モデルを生成する。保守計画モデルは、対象期間より前における保守計画因子に基づいて、対象期間における、水素製造システム10の少なくとも1つの装置についての保守計画を生成するモデルであってよい。
保守計画モデル生成部400は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、保守計画モデルを生成してよい。保守計画モデル生成部400は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、保守計画モデルを生成する。また、保守計画モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から保守計画を生成することもできる。保守計画モデル生成部400は、生成した保守計画モデルを保守計画モデル更新部402に供給する。
保守計画モデル更新部402は、記憶部240と保守計画部404とに接続される。保守計画モデル更新部402は、例えば、Q学習、SARSA法、またはモンテカルロ法等の強化学習を実行することによって、保守計画モデルを学習する。
保守計画モデル更新部402は、水素製造システム10における水素の生産性を評価する評価指標に基づいて、保守計画モデルを学習により更新してよい。保守計画モデル更新部402は、水素の予測需要量を満たすこと等を含む制約条件の下での評価指標が所定範囲(一例として、最大値)になるように、保守計画モデルを学習して更新してよい。ここで、制約条件は、水素貯蔵装置120の最大貯蔵可能量、蓄電装置130の最大蓄電可能量、および蓄電装置130に蓄電された電力の放電率の少なくとも1つをさらに含んでよい。
また、評価指標は、水素製造システム10における、保守作業コスト、保守作業による水素生成効率の低下、運営コスト、売上、および利益、並びに、供給する水素の単位量当たりの原価の少なくとも1つに基づくものであってよい。評価指標は、計画装置200により算出されてよく、または外部の装置から計画装置200に供給されてよい。評価指標は、例えば、目的関数により算出されるものであってよい。評価指標は、一例として、水素製造システム10の保守作業コスト、保守作業による水素生成効率の低下、水素製造システム10の運営コスト、売上、および利益、並びに、水素製造システム10が供給する水素の単位量当たりの原価のうちの複数についてそれぞれに重みをかけて和をとった重み付け和の目的関数で算出されてよい。
保守計画モデル更新部402は、保守計画モデル生成部400が保守計画モデルの生成に用いた保守計画因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。保守計画モデル更新部402は、例えば、過去期間における保守計画因子と、過去期間以降の保守計画因子および/または評価指標とに基づいて、保守計画モデルを学習により更新してよい。保守計画モデル更新部402は、実際の保守計画の実施に応じて算出された評価指標を用いて、保守計画モデルを学習する。
保守計画モデル更新部402は、例えば、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな保守計画モデルに更新してよい。これに代えて、保守計画モデル更新部402は、予め定められた回数だけ学習したこと、または、評価指標が最大、最小、もしくは予め定められた範囲内になったこと等の諸条件に応じて、保守計画モデルを更新してもよい。保守計画モデル更新部402は、適応学習またはオンライン学習等により、保守計画モデルを学習してよい。保守計画モデル更新部402は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。保守計画モデル更新部402は、更新した保守計画モデルを保守計画部404に供給する。
保守計画部404は、記憶部240に接続される。稼働計画部414は、保守計画因子に基づいて、保守計画モデルを用いて、水素製造システム10の保守計画を生成する。
保守計画部404は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における保守計画を生成する。保守計画部404は、例えば、計画すべき期間の直前までの期間における保守計画因子の情報を、保守計画モデルに適用して保守計画を生成する。保守計画部404は、保守計画の計画データを、算出部210、制御部220、および記憶部240の少なくとも1つに供給してよい。また、保守計画部404は、計画データを、予測部250および/または稼働計画部414に直接供給してよい。
稼働計画モデル生成部410は、記憶部240と稼働計画モデル更新部412とに接続され、モデル生成のためのデータ(例えば、計画因子および/または実績等)を記憶部240から受け取り、稼働計画モデルを生成する。稼働計画モデルは、対象期間より前における稼働計画因子に基づいて、対象期間中における、水素発生装置110の稼働計画を生成するモデルであってよい。
稼働計画モデル生成部410は、対象期間よりも過去の情報を用いて、事前学習またはオフライン学習等により、稼働計画モデルを生成してよい。稼働計画モデル生成部410は、例えば、回帰分析、ベイズ推論、ニューラルネットワーク、ガウシアン混合モデル、および隠れマルコフモデル等を用いて、稼働計画モデルを生成する。また、稼働計画モデルとして、例えば、LSTM、RNN、およびその他の記憶を有するモデルを使用すれば、因子の時系列から稼働計画を生成することもできる。稼働計画モデル生成部410は、生成した稼働計画モデルを稼働計画モデル更新部412に供給する。
稼働計画モデル更新部412は、記憶部240と稼働計画部414とに接続される。稼働計画モデル更新部412は、例えば、Q学習、SARSA法、またはモンテカルロ法等の強化学習を実行することによって、稼働計画モデルを学習する。
稼働計画モデル更新部412は、水素製造システム10における水素の生産性(一例として、水素製造システム10により得られる利益)を評価する評価指標に基づいて、稼働計画モデルを学習により更新する。稼働計画モデル更新部412は、水素の予測需要量を満たすこと等を含む制約条件の下での評価指標が所定範囲(一例として、最大値)になるように、稼働計画モデルを学習して更新してよい。ここで、制約条件は、水素貯蔵装置120の最大貯蔵可能量、蓄電装置130の最大蓄電可能量、および蓄電装置130に蓄電された電力の放電率の少なくとも1つをさらに含んでよい。
また、評価指標は、水素製造システム10における、運営コスト、売上、および利益、並びに、供給する水素の単位量当たりの原価の少なくとも1つに基づくものであってよい。評価指標は、計画装置200により算出されてよく、または外部の装置から計画装置200に供給されてよい。評価指標は、例えば、目的関数により算出されるものであってよい。評価指標は、一例として、水素製造システム10の運営コスト、売上、および利益、並びに、水素製造システム10が供給する水素の単位量当たりの原価のうちの複数についてそれぞれに重みをかけて和をとった重み付け和の目的関数で算出されてよい。
稼働計画モデル更新部412は、稼働計画モデル生成部410が稼働計画モデルの生成に用いた稼働計画因子の情報よりも時間的に後の情報を更に用いて学習することが望ましい。稼働計画モデル更新部412は、例えば、過去期間における稼働計画因子と、過去期間以降の稼働計画因および/または稼働計画の評価指標とに基づいて、稼働計画モデルを学習により更新してよい。稼働計画モデル更新部412は、実際の稼働計画の実施に応じて算出された評価指標を用いて、稼働計画モデルを学習する。
稼働計画モデル更新部412は、例えば、予め定められた更新期間毎に、学習により新たな稼働計画モデルに更新してよい。これに代えて、稼働計画モデル更新部412は、予め定められた回数だけ学習したこと、または、評価指標が最大、最小、もしくは予め定められた範囲内になったこと等の諸条件に応じて、稼働計画モデルを更新してもよい。稼働計画モデル更新部412は、適応学習またはオンライン学習等により、稼働計画モデルを学習してよい。稼働計画モデル更新部412は、更新期間において、1または複数回の学習を実行してよい。稼働計画モデル更新部412は、更新した稼働計画モデルを稼働計画部414に供給する。
稼働計画部414は、記憶部240に接続される。稼働計画部414は、稼働計画の対象期間より前におけるデマンドレスポンスと、対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとを含む稼働計画因子に基づいて、稼働計画モデルを用いて、水素発生装置110の稼働計画を生成する。
稼働計画部414は、例えば、予め定められた期間毎に、将来の対象期間における稼働計画を生成する。稼働計画部414は、例えば、計画すべき期間の直前までの期間における稼働計画因子の情報を、稼働計画モデルに適用して稼働計画を生成する。稼働計画部414は、稼働計画の計画データを、算出部210、制御部220、および記憶部240の少なくとも1つに供給してよい。また、稼働計画部414は、計画データを、予測部250に直接供給してよい。
以上の本実施形態に係る制御装置140は、デマンドレスポンスを考慮した学習により生成したモデルで、水素製造システム10において水素を低コストに供給するための効率的な計画を生成することができる。このような制御装置140の動作について、次に説明する。
図5は、本実施形態に係る制御装置140の動作フローの一例を示す。
制御部220および取得部230は、過去のトレンドとなる予測因子および計画因子の情報を取得する(S510)。制御部220および取得部230は、例えば、時刻t0から時刻t1における、予測因子および計画因子の情報を取得する。記憶部240は、取得した予測因子および計画因子の情報を受け取り記憶する。また、取得部230は、予測因子および計画因子の情報を予測部250および計画部260に直接供給してもよい。
次に、予測部250および計画部260は、学習モデルを生成する(S520)。予測部250および計画部260は、記憶部240から受け取った、時刻t0から時刻t1の期間における予測因子および計画因子に基づき、学習モデルを生成する。
デマンドレスポンス予測モデル生成部300は、時刻t0から時刻t1の期間におけるデマンドレスポンス予測因子を用いて、デマンドレスポンス予測モデルを生成する。稼働予測モデル生成部310は、時刻t0から時刻t1の期間における稼働予測因子を用いて、稼働予測モデルを生成する。需要予測モデル生成部320は、時刻t0から時刻t1の期間における需要予測因子を用いて、需要予測モデルを生成する。発電量予測モデル生成部330は、時刻t0から時刻t1の期間における発電量予測因子を用いて、発電量予測モデルを生成する。
電力価格予測モデル生成部340は、時刻t0から時刻t1の期間における電力価格予測因子を用いて、電力価格予測モデルを生成する。消費予測モデル生成部350は、時刻t0から時刻t1の期間における消費予測因子を用いて、消費予測モデルを生成する。貯蔵量予測モデル生成部360は、時刻t0から時刻t1の期間における貯蔵量予測因子を用いて、貯蔵量予測モデルを生成する。蓄電量予測モデル生成部370は、時刻t0から時刻t1の期間における蓄電量予測因子を用いて、蓄電量予測モデルを生成する。異常予測モデル生成部380は、時刻t0から時刻t1の期間における異常予測因子を用いて、異常予測モデルを生成する。
保守計画モデル生成部400は、時刻t0から時刻t1の期間における保守計画因子を用いて、保守計画モデルを生成する。稼働計画モデル生成部410は、時刻t0から時刻t1の期間における稼働計画因子を用いて、稼働計画モデルを生成する。
また、予測部250および計画部260は、水素製造システム10における対象の装置の物理モデルに基づく仮想データを予測データとし、当該予測データおよび過去の対象の装置の稼働において取得された実データを比較することにより、モデルを生成してよい。例えば、予測部250および計画部260は、予測結果または計画データと、過去の実データから導出された目標データとの誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように、学習を実行してモデルを生成する。
予測部250および計画部260は、一例として、時刻t0から時刻t1の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間といった期間でよい。そして、予測部250および計画部260は、時刻t0から時刻t1の期間における対象期間よりも前の期間の因子に基づく対象期間の予測結果または計画データと、対象期間の実データまたは仮想データとの誤差が、最小となるように学習する。
なお、このような予測部250および計画部260による学習モデルの生成は、対象の装置の稼働に伴って制御装置140が当該対象の装置の実データを取得する前に、実行されてよい。
次に、予測部250および計画部260は、生成した学習モデルを学習して更新する(S530)。ここで、制御部220および取得部230は、各因子の情報をさらに取得してよい。制御部220および取得部230は、例えば、時刻t2から時刻t3における、各因子の情報を取得する。また、制御装置140は、時刻t2から時刻t3に実施された計画の評価指標を算出または外部の装置等から取得してよい。また、予測部250および計画部260は、例えば、時刻t2から時刻t3における予測結果および計画データ等を含む、各因子の情報を生成してもよい。なお、時刻t2から時刻t3の間の期間は、時刻t0から時刻t1の期間の後の期間とする。予測部250および計画部260は、新たな各因子の情報および/または評価指標を用いて学習してよい。
例えば、デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンス予測因子に基づき、デマンドレスポンス予測モデルを適応学習する。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、時刻t2から時刻t3の期間における、デマンドレスポンスの発行内容を用いて、デマンドレスポンス予測モデルを適応学習してよい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、デマンドレスポンス予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間におけるデマンドレスポンスを予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際のデマンドレスポンスの実績と一致するように学習してよい。
デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。デマンドレスポンス予測モデル更新部302は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間のデマンドレスポンス予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
稼働予測モデル更新部312は、稼働予測因子に基づき、稼働予測モデルを適応学習する。稼働予測モデル更新部312は、時刻t2から時刻t3の期間における、水素発生装置110の稼働状況を用いて、稼働予測モデルを適応学習してよい。稼働予測モデル更新部312は、稼働予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における水素発生装置110の稼働量等を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の当該水素発生装置110の実際の稼働状況(実績値)と一致するように学習してよい。
稼働予測モデル更新部312は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。稼働予測モデル更新部312は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の稼働予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
需要予測モデル更新部322は、需要予測因子に基づき、需要予測モデルを適応学習する。需要予測モデル更新部322は、時刻t2から時刻t3の期間における、水素製造システム10に対する水素の需要量を用いて、需要予測モデルを適応学習してよい。需要予測モデル更新部322は、需要予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における水素の需要量を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の水素の需要量(実績値)と一致するように学習してよい。
需要予測モデル更新部322は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。需要予測モデル更新部322は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の需要予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
発電量予測モデル更新部332は、発電量予測因子に基づき、発電量予測モデルを適応学習する。発電量予測モデル更新部332は、時刻t2から時刻t3の期間における、発電装置100の発電量を用いて、発電量予測モデルを適応学習してよい。発電量予測モデル更新部332は、発電量予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における発電装置100の発電量を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の発電量(実績値)と一致するように学習してよい。
発電量予測モデル更新部332は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。発電量予測モデル更新部332は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の発電量予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
電力価格予測モデル更新部342は、電力価格予測因子に基づき、電力価格予測モデルを適応学習する。電力価格予測モデル更新部342は、時刻t2から時刻t3の期間における電力系統の電力価格を用いて、電力価格予測モデルを適応学習してよい。電力価格予測モデル更新部342は、電力価格予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における電力価格を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の電力価格(実績値)と一致するように学習してよい。
電力価格予測モデル更新部342は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。電力価格予測モデル更新部342は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の電力価格予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習する。
消費予測モデル更新部352は、消費予測因子に基づき、消費予測モデルを適応学習する。消費予測モデル更新部352は、時刻t2から時刻t3の期間における水素の消費量を用いて、消費予測モデルを適応学習してよい。消費予測モデル更新部352は、消費予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における水素の消費量を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の消費量(実績値)と一致するように学習してよい。
消費予測モデル更新部352は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。消費予測モデル更新部352は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の消費予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
貯蔵量予測モデル更新部362は、貯蔵量予測因子に基づき、貯蔵量予測モデルを適応学習する。貯蔵量予測モデル更新部362は、時刻t2から時刻t3の期間における水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量を用いて、貯蔵量予測モデルを適応学習してよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、貯蔵量予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の水素貯蔵装置120の貯蔵量(実績値)と一致するように学習してよい。
貯蔵量予測モデル更新部362は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。貯蔵量予測モデル更新部362は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の貯蔵量予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
蓄電量予測モデル更新部372は、蓄電量予測因子に基づき、蓄電量予測モデルを適応学習する。蓄電量予測モデル更新部372は、時刻t2から時刻t3の期間における蓄電装置130の蓄電量を用いて、蓄電量予測モデルを適応学習してよい。蓄電量予測モデル更新部372は、蓄電量予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における蓄電装置130の蓄電量を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の蓄電装置130の蓄電量(実績値)と一致するように学習してよい。
蓄電量予測モデル更新部372は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。蓄電量予測モデル更新部372は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の蓄電量予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績値との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
異常予測モデル更新部382は、異常予測因子に基づき、異常予測モデルを適応学習する。異常予測モデル更新部382は、時刻t2から時刻t3の期間における水素製造システム10の稼働状況を用いて、異常予測モデルを適応学習してよい。異常予測モデル更新部382は、異常予測モデルを用いて時刻t2から時刻t3の期間における水素製造システム10の異常を予測した結果が、取得した時刻t2から時刻t3の期間の実際の水素製造システム10の異常発生(実績)と一致するように学習してよい。
異常予測モデル更新部382は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。異常予測モデル更新部382は、時刻t2から時刻t3の期間における対象期間よりも前の期間の異常予測因子に基づく対象期間の予測結果と、当該対象期間の実績との誤差が、誤差最小(例えば、0)または予め定められた値未満となるように学習してよい。
また、保守計画モデル更新部402は、水素製造システム10の生産性を評価する評価指標に基づき、保守計画モデルを適応学習してよい。例えば、保守計画モデル更新部402は、時刻t2から時刻t3の期間における、評価指標を含む学習データを用いて、保守計画モデルを学習してよい。保守計画モデル更新部402は、保守計画モデルを用いて生成した時刻t2から時刻t3の期間における保守計画について、水素の予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、評価指標の値が、最小(例えば、0)、最大、または予め定められた範囲内となるように、強化学習を実行してよい。
保守計画モデル更新部402は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。保守計画モデル更新部402は、時刻t2から時刻t3の対象期間よりも前の期間の保守計画因子に基づく対象期間の保守計画について、当該対象期間における実際の水素需要および実施された保守計画の実績データを用いて、目的関数が最大化するように強化学習してよい。
稼働計画モデル更新部412は、水素製造システム10により得られる利益に応じた評価指標に基づき、稼働計画モデルを適応学習してよい。例えば、稼働計画モデル更新部412は、時刻t2から時刻t3の期間における、評価指標を含む学習データを用いて、稼働計画モデルを学習してよい。稼働計画モデル更新部412は、稼働計画モデルを用いて生成した時刻t2から時刻t3の期間における稼働計画について、水素の予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、評価指標の値が、最小(例えば、0)、最大、または予め定められた範囲内となるように、強化学習を実行してよい。
稼働計画モデル更新部412は、一例として、時刻t2から時刻t3の期間におけるM日間の期間を仮想的な対象期間とする。なお、M日間は、例えば、数日または十数日、1または数週間、1または数ヶ月、1または数年といった期間でよい。稼働計画モデル更新部412は、時刻t2から時刻t3の対象期間よりも前の期間の稼働計画因子に基づく対象期間の稼働計画について、当該対象期間における実際の水素需要および実施された稼働計画の実績データを用いて、制約条件の下での水素製造システム10により得られる利益に応じた目的関数が最大化するように強化学習してよい。
具体的には、稼働計画モデル更新部412は、学習の対象の期間における評価指標を目的関数で算出してよい。稼働計画モデル更新部412は、学習の対象の期間を複数の区間に分割し、各区間における各状態(例えば、水素貯蔵量、水素生成量等によって異なる状態)で入力(例えば、デマンドレスポンス、発電量等)があった場合に実行されるアクションによる利益を強化学習して、評価指標が最大化するように各アクションによる利益を更新してよい。これにより、各区間における各状態でとるべきアクションが更新され、適切な稼働計画を生成できるモデルに更新することができる。稼働計画モデル更新部412は、1または複数の区間毎に対象の期間をずらしながら、複数の期間で強化学習を実行してよい。
なお、予測部250の各構成における対象期間は、それぞれ異なる期間であってよく、または同一の期間であってよい。計画部260の各構成における対象期間は、それぞれ異なる期間であってよく、または同一の期間であってよい。また、予測部250および計画部260における対象期間は、それぞれ異なる期間であってよく、または同一の期間であってよい。
また、保守計画モデル更新部402および稼働計画モデル更新部412は、例えば、保守計画および稼働計画について1つの目的関数で評価指標を算出して、当該評価指標の値が最小(例えば、0)、最大、または予め定められた範囲内となるように、計画モデルを強化学習してよい。
予測部250および計画部260は、適応学習を開始してから更新に必要な初期更新期間だけ適応学習を継続させてから、学習モデルの最初の更新を実行し、その後、一定の期間毎に更新を繰り返してよい。ここで、初期更新期間は、予測または計画の対象期間以上であることが望ましい。また、更新を繰り返す一定の期間は、数時間、十数時間、1日、数十時間、または数日等でよい。なお、予測部250および計画部260は、それぞれ異なる更新期間または同一の更新期間で学習モデルを更新してよい。
次に、予測部250は、学習モデルを用いて予測結果を生成する(S540)。
例えば、デマンドレスポンス予測部304は、更新されたデマンドレスポンス予測モデルおよびデマンドレスポンス予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における予測デマンドレスポンスを生成する。なお、時刻t4から時刻t5の間の期間は、時刻t2から時刻t3の期間の後の期間であり、予測時点の将来の期間であってよい。デマンドレスポンス予測部304は、一例として、初期更新期間に取得したN日分のデマンドレスポンス予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含むデマンドレスポンス予測因子を、デマンドレスポンス予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での予測デマンドレスポンスを生成する。デマンドレスポンス予測部304は、生成した予測デマンドレスポンスを記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、稼働予測部314は、更新された稼働予測モデルおよび稼働予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における水素発生装置110の稼働量を予測する。なお、時刻t4から時刻t5の間の期間は、時刻t2から時刻t3の期間の後の期間であり、予測時点の将来の期間であってよい。稼働予測部314は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の稼働予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む稼働予測因子を、稼働予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での稼働量を予測する。稼働予測部314は、生成した予測稼働量を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、需要予測部324は、更新された需要予測モデルおよび需要予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における水素製造システム10に対する水素の予測需要量を生成する。需要予測部324は、予測需要量を、予測消費量を含む需要予測因子に基づいて予測してよい。これにより、需要予測部324は、予測された水素の消費量に応じた需要を精度よく予測することができる。需要予測部324は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の需要予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む需要予測因子を、需要予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での需要量を予測する。需要予測部324は、生成した予測需要量を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、発電量予測部334は、更新された発電量予測モデルおよび発電量予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における発電装置100の発電量を予測する。発電量予測部334は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の発電量予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む発電量予測因子を、発電量予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での発電量を予測する。発電量予測部334は、生成した発電量予測を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、電力価格予測部344は、更新された電力価格予測モデルおよび電力価格予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における電力価格を予測する。電力価格予測部344は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の電力価格予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む電力価格予測因子を、電力価格予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での電力価格を予測する。電力価格予測部344は、生成した予測電力価格を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、消費予測部354は、更新された消費予測モデルおよび消費予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における、水素の消費量を予測する。消費予測部354は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の消費予測因子および/または予測部250で生成した消費予測因子を、消費予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での消費量を予測する。消費予測部354は、生成した予測消費量を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、貯蔵量予測部364は、更新された貯蔵量予測モデルおよび貯蔵量予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における、水素貯蔵装置120の水素の貯蔵量を予測する。貯蔵量予測部364は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の貯蔵量予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む貯蔵量予測因子を、貯蔵量予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での貯蔵量を予測する。貯蔵量予測部364は、生成した予測貯蔵量を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、蓄電量予測部374は、更新された蓄電量予測モデルおよび蓄電量予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における、蓄電装置130の予測蓄電量を生成する。蓄電量予測部374は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の蓄電量予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む蓄電量予測因子を、蓄電量予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での蓄電量を予測する。蓄電量予測部374は、生成した予測蓄電量を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
例えば、異常予測部384は、更新された異常予測モデルおよび異常予測因子を用いて、時刻t4から時刻t5における、水素製造システム10の異常予測を生成する。異常予測部384は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の異常予測因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む異常予測因子を、異常予測モデルに適用して、初期更新期間の後のN日間での異常発生を予測する。異常予測部384は、生成した異常予測を記憶部240に供給して、記憶させてよい。
計画部260は、更新された学習モデルを用いて、計画を生成する(S550)。例えば、保守計画部404は、予測部250が生成した予測結果を含む保守計画因子を、更新された保守計画モデルに適用して、時刻t4から時刻t5における保守計画を生成してよい。保守計画部404は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の保守計画因子の値および/または予測部250で生成した予測結果を含む保守計画因子の値を、保守計画モデルに適用して、初期更新期間の後のN日分の保守計画を生成する。保守計画部404は、水素製造システム10の各装置に1つの保守計画または複数の装置に1つの保守計画を生成してよい。
保守計画部404は、異常予測部384により生成された異常予測に基づいて、水素製造システム10の保守計画を生成してよい。保守計画部404は、例えば、異常予測を保守計画モデルに適用して保守計画を生成する。これにより、保守計画部404は、異常予測により予測された異常発生時期よりも前に保守作業を行うように保守計画を生成できる。保守計画部404は、保守計画モデル更新部402における強化学習によって更新した保守計画モデルにより、保守作業によるコスト増加や水素発生装置110の稼働への影響を低減した保守計画を生成することができる。
稼働計画部414は、予測部250が生成した予測結果を含む稼働計画因子を、更新された稼働計画モデルに適用して、時刻t4から時刻t5における水素発生装置110の稼働計画を生成してよい。稼働計画部414は、一例として、初期更新期間に取得したN日分の稼働計画因子および/または予測部250で生成した予測結果を含む稼働計画因子を、稼働計画モデルに適用して、初期更新期間の後のN日分の稼働計画を生成する。
稼働計画部414は、予測デマンドレスポンスに基づいて、水素発生装置110の稼働計画を生成してよい。稼働計画部414は、例えば、予測デマンドレスポンスを稼働計画モデルに適用して稼働計画を生成する。予測デマンドレスポンスが対象期間において電力消費量の抑制を要請するものである場合、稼働計画部414は、デマンドレスポンスに従うことを前提として、対象期間のうち他の期間において電力系統から買電した電力で水素を製造して、水素需要を満たす稼働計画を生成してよい。また、予測デマンドレスポンスが対象期間において電力消費量の増加を要請するものである場合、稼働計画部414は、デマンドレスポンスに従うことを前提として、対象期間のうち他の期間において電力系統から買電する電力量を減らして、水素需要を満たす稼働計画を生成してよい。
稼働計画部414は、水素の予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、水素製造システム10により得られる利益に応じた目的関数の最大化を図った稼働計画を生成してよい。稼働計画部414は、稼働計画モデル更新部412において強化学習されて更新された稼働計画モデルを用いることで、水素製造システム10における水素製造による利益を最大にする稼働計画を生成することができる。
なお、水素製造システム10が複数の水素発生装置110を備える場合、稼働計画部414は、複数の水素発生装置110のそれぞれの稼働計画または複数の水素発生装置110に対して1つの稼働計画を生成してよい。例えば、稼働計画モデル生成部410は、複数の水素発生装置110に対応する1つの稼働計画モデルを生成し、稼働計画モデル更新部412は、当該1つの稼働計画モデルを強化学習して更新してよい。この場合、稼働計画モデルは、複数の水素発生装置110を連携稼働させるための稼働計画を生成するモデルであってよく、一例として、複数の水素発生装置110のそれぞれの稼働開始のタイミングおよび稼働期間等が最適化された稼働計画を生成するモデルであってよい。
次に、制御部220は、計画装置200が生成した計画データに従って水素製造システム10の各装置を制御する(S560)。制御装置140の制御部220は、計画装置200が生成した計画データに沿った指示を水素製造システム10の各装置に送信して制御してよい。また、制御部220は、計画データを、水素製造システム10の保守または運用を行う事業者の1または複数の端末装置等に出力してよい。
次に、S570において、水素発生装置110の稼働が継続する場合には、制御装置140により水素製造システム10の各装置の制御を継続し、さらに、S530からモデルの学習を継続してより効率的なモデルに更新する。
図6は、本実施形態の制御装置140の制御フローを示す。図6は、図5のS560における計画の実施のより詳細なフローである。
S600において、制御部220は、保守計画および稼働計画を受け取り、計画に従って水素製造システム10の各装置を制御する。
S610において、取得部230は、電力事業者20からデマンドレスポンスを取得し、記憶部240に記憶させる。制御部220は、記憶部240からデマンドレスポンスを受け取り、受け取ったことに応じて水素製造システム10の稼働状況を各装置または記憶部240から取得してよい。
S620において、制御部220は、取得した稼働状況から、水素製造システム10が備える水素貯蔵装置120における水素の貯蔵量が下限貯蔵量以下であり、かつ電力系統からの電力により水素発生装置110を稼働させて対応するべき水素の需要があるか否かを決定する。YESの場合は、S610において電力消費量の抑制を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、S600に移り、取得されたデマンドレスポンスに従わずに電力系統からの電力により水素発生装置110を稼働させる。NOの場合は、S630に移る。制御部220は、例えば、実施中の稼働計画、現在の発電装置100の発電量、蓄電装置130、および水素の需要量(または水素の予測需要量)の少なくとも1つから、電力系統からの電力により水素発生装置110を稼働させて対応するべき水素の需要があるか否かを決定する。
S630において、算出部210は、記憶部240から受け取ったデマンドレスポンスと、計画部260から受け取った稼働計画とに基づいて、取得されたデマンドレスポンスに従って水素発生装置110の稼働量を調整することにより得られる利益を算出する。算出部210は、さらに、記憶部240から水素製造システム10の稼働状況、および水素製造システム10の各装置の情報等を受け取って、利益の算出に用いてよい。
算出部210は、一例として、電力消費量の抑制を要請するデマンドレスポンスの場合、当該デマンドレスポンスに従った場合に水素の需要量を満たすことができるかを決定し、満たすことができない場合には、利益を低く(例えば0に)算出してよい。算出部210は、一例として、電力消費量の増加を要請するデマンドレスポンスの場合、デマンドレスポンスに従うことによる利益、電力系統からの買電料金、水素の貯蔵量、および水素の価格の少なくとも1つから利益を算出してよい。
例えば、水素製造システム10が備える水素貯蔵装置120における水素の貯蔵量が上限貯蔵量以上である場合において、算出部210は、電力消費量の増加を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、取得されたデマンドレスポンスに従って水素発生装置110の稼働量を増加させ、余剰の水素を排出することにより得られる利益を算出する。このように、算出部210は、製造した水素を貯蔵せずに単に排出することになった場合でも、デマンドレスポンスに従うことにより電力事業者20から受け取るインセンティブおよび水素発生装置110の再稼働のためのコストを考慮した利益を算出できる。
なお、算出部210は、デマンドレスポンスの要請に部分的に従うことによる(一例として、要請された電力増加(抑制)分のうちn%(0<n<100)の電力量を増加(抑制)する)利益を算出してもよい。算出部210は、このようなデマンドレスポンスの要請に部分的に従うことによる利益、およびデマンドレスポンスの要請を全て満たすように従うことによる利益等、複数の場合の利益を算出してよい。また、算出部210は、デマンドレスポンスに従わないことによる利益を算出してもよい。
算出部210は、算出した利益を制御部220に出力する。
S640において、制御部220は、算出部210で算出された利益が閾値以上であるかを決定する。制御部220は、算出された利益が閾値以上であると決定されたことを条件として(YESの場合)、S650に移る。制御部220は、算出された利益が閾値未満であることを条件として(NOの場合)、S600に移り、稼働計画に応じた水素発生装置110の稼働量を維持する。
S650において、制御部220は、水素発生装置110の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整するように、水素製造システム10の各装置を制御する。制御部220は、電力消費量の増加を要請するデマンドレスポンスの場合は、水素発生装置110の稼働量を増加させ、電力消費量の抑制を要請するデマンドレスポンスの場合は、水素発生装置110の稼働量を低下させてよい。
S660において、デマンドレスポンスの対応期間が終わると、制御部220は、水素発生装置110の稼働を継続する場合には、S600に移る。また、制御部220は、稼働計画の対象期間が終わる場合または新たな稼働計画を受け取っていない場合、水素製造システム10の制御を終了する。
本実施形態の制御装置140により、稼働計画に従って水素発生装置110を稼働している間に発行されたデマンドレスポンスに対して、水素製造コストを考慮しながら適切に対応することができる。
なお、制御装置140は、算出部210を有さなくてもよい。この場合、制御装置140の制御部220は、稼働計画に従って水素製造システム10を制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、稼働計画に応じた水素発生装置110の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整してよい。デマンドレスポンスに無条件で従う場合も、本実施形態の制御装置140は、計画部260においてデマンドレスポンスに応じて生成した稼働計画により水素発生装置110を制御し、水素需要を満たしつつ、低コストに水素を製造できる。
なお、計画装置200は、水素製造システム10の水素発生装置110以外の装置の稼働計画を生成してよい。この場合、制御部220は、当該稼働計画に従って対象の装置を制御してよい。また、水素製造システム10は、少なくとも1つの構成を含まなくてもよい。また、本実施形態において、実績または実績値は、予測因子と同じ種類のデータを含んでよい。また、水素製造システム10は、発電装置100を有さなくてもよく、水素発生装置110は外部の発電装置から電力供給されてもよい。
本発明の様々な実施形態は、フローチャートおよびブロック図を参照して記載されてよく、ここにおいてブロックは、(1)操作が実行されるプロセスの段階または(2)操作を実行する役割を持つ装置のセクションを表わしてよい。特定の段階およびセクションが、専用回路、コンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプログラマブル回路、および/またはコンピュータ可読媒体上に格納されるコンピュータ可読命令と共に供給されるプロセッサによって実装されてよい。専用回路は、デジタルおよび/またはアナログハードウェア回路を含んでよく、集積回路(IC)および/またはディスクリート回路を含んでよい。プログラマブル回路は、論理AND、論理OR、論理XOR、論理NAND、論理NOR、および他の論理操作、フリップフロップ、レジスタ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、プログラマブルロジックアレイ(PLA)等のようなメモリ要素等を含む、再構成可能なハードウェア回路を含んでよい。
コンピュータ可読媒体は、適切なデバイスによって実行される命令を格納可能な任意の有形なデバイスを含んでよく、その結果、そこに格納される命令を有するコンピュータ可読媒体は、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく実行され得る命令を含む、製品を備えることになる。コンピュータ可読媒体の例としては、電子記憶媒体、磁気記憶媒体、光記憶媒体、電磁記憶媒体、半導体記憶媒体等が含まれてよい。コンピュータ可読媒体のより具体的な例としては、フロッピー(登録商標)ディスク、ディスケット、ハードディスク、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EPROMまたはフラッシュメモリ)、電気的消去可能プログラマブルリードオンリメモリ(EEPROM)、静的ランダムアクセスメモリ(SRAM)、コンパクトディスクリードオンリメモリ(CD-ROM)、デジタル多用途ディスク(DVD)、ブルーレイ(RTM)ディスク、メモリスティック、集積回路カード等が含まれてよい。
コンピュータ可読命令は、アセンブラ命令、命令セットアーキテクチャ(ISA)命令、マシン命令、マシン依存命令、マイクロコード、ファームウェア命令、状態設定データ、またはSmalltalk、JAVA(登録商標)、C++等のようなオブジェクト指向プログラミング言語、Python、および「C」プログラミング言語または同様のプログラミング言語のような従来の手続型プログラミング言語を含む、1または複数のプログラミング言語の任意の組み合わせで記述されたソースコードまたはオブジェクトコードのいずれかを含んでよい。
コンピュータ可読命令は、汎用コンピュータ、特殊目的のコンピュータ、若しくは他のプログラム可能なデータ処理装置のプロセッサまたはプログラマブル回路に対し、ローカルにまたはローカルエリアネットワーク(LAN)、インターネット等のようなワイドエリアネットワーク(WAN)を介して提供され、フローチャートまたはブロック図で指定された操作を実行するための手段を作成すべく、コンピュータ可読命令を実行してよい。プロセッサの例としては、コンピュータプロセッサ、処理ユニット、マイクロプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ等を含む。
図7は、本発明の複数の態様が全体的または部分的に具現化されてよいコンピュータ2200の例を示す。コンピュータ2200にインストールされたプログラムは、コンピュータ2200に、本発明の実施形態に係る装置に関連付けられる操作または当該装置の1または複数のセクションとして機能させることができ、または当該操作または当該1または複数のセクションを実行させることができ、および/またはコンピュータ2200に、本発明の実施形態に係るプロセスまたは当該プロセスの段階を実行させることができる。そのようなプログラムは、コンピュータ2200に、本明細書に記載のフローチャートおよびブロック図のブロックのうちのいくつかまたはすべてに関連付けられた特定の操作を実行させるべく、CPU2212及び/又はGPU等のグラフィックコントローラ2216によって実行されてよい。
本実施形態によるコンピュータ2200は、CPU2212、RAM2214、グラフィックコントローラ2216、およびディスプレイデバイス2218を含み、それらはホストコントローラ2210によって相互に接続されている。コンピュータ2200はまた、通信インターフェイス2222、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROMドライブ2226、およびICカードドライブのような入/出力ユニットを含み、それらは入/出力コントローラ2220を介してホストコントローラ2210に接続されている。コンピュータはまた、ROM2230およびキーボード2242のようなレガシの入/出力ユニットを含み、それらは入/出力チップ2240を介して入/出力コントローラ2220に接続されている。
CPU2212は、ROM2230およびRAM2214内に格納されたプログラムに従い動作し、それにより各ユニットを制御する。グラフィックコントローラ2216は、RAM2214内に提供されるフレームバッファ等またはそれ自体の中にCPU2212によって生成されたイメージデータを取得し、イメージデータがディスプレイデバイス2218上に表示されるようにする。
通信インターフェイス2222は、ネットワークを介して他の電子デバイスと通信する。ハードディスクドライブ2224は、コンピュータ2200内のCPU2212によって使用されるプログラムおよびデータを格納する。DVD-ROMドライブ2226は、プログラムまたはデータをDVD-ROM2201から読み取り、ハードディスクドライブ2224にRAM2214を介してプログラムまたはデータを提供する。ICカードドライブは、プログラムおよびデータをICカードから読み取り、および/またはプログラムおよびデータをICカードに書き込む。
ROM2230はその中に、アクティブ化時にコンピュータ2200によって実行されるブートプログラム等、および/またはコンピュータ2200のハードウェアに依存するプログラムを格納する。入/出力チップ2240はまた、様々な入/出力ユニットをパラレルポート、シリアルポート、キーボードポート、マウスポート等を介して、入/出力コントローラ2220に接続してよい。
プログラムが、DVD-ROM2201またはICカードのようなコンピュータ可読媒体によって提供される。プログラムは、コンピュータ可読媒体から読み取られ、コンピュータ可読媒体の例でもあるハードディスクドライブ2224、RAM2214、またはROM2230にインストールされ、CPU2212によって実行される。これらのプログラム内に記述される情報処理は、コンピュータ2200に読み取られ、プログラムと、上記様々なタイプのハードウェアリソースとの間の連携をもたらす。装置または方法が、コンピュータ2200の使用に従い情報の操作または処理を実現することによって構成されてよい。
例えば、通信がコンピュータ2200および外部デバイス間で実行される場合、CPU2212は、RAM2214にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理に基づいて、通信インターフェイス2222に対し、通信処理を命令してよい。通信インターフェイス2222は、CPU2212の制御下、RAM2214、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROM2201、またはICカードのような記録媒体内に提供される送信バッファ処理領域に格納された送信データを読み取り、読み取られた送信データをネットワークに送信し、またはネットワークから受信された受信データを記録媒体上に提供される受信バッファ処理領域等に書き込む。
また、CPU2212は、ハードディスクドライブ2224、DVD-ROMドライブ2226(DVD-ROM2201)、ICカード等のような外部記録媒体に格納されたファイルまたはデータベースの全部または必要な部分がRAM2214に読み取られるようにし、RAM2214上のデータに対し様々なタイプの処理を実行してよい。CPU2212は次に、処理されたデータを外部記録媒体にライトバックする。
様々なタイプのプログラム、データ、テーブル、およびデータベースのような様々なタイプの情報が記録媒体に格納され、情報処理を受けてよい。CPU2212は、RAM2214から読み取られたデータに対し、本開示の随所に記載され、プログラムの命令シーケンスによって指定される様々なタイプの操作、情報処理、条件判断、条件分岐、無条件分岐、情報の検索/置換等を含む、様々なタイプの処理を実行してよく、結果をRAM2214に対しライトバックする。また、CPU2212は、記録媒体内のファイル、データベース等における情報を検索してよい。例えば、各々が第2の属性の属性値に関連付けられた第1の属性の属性値を有する複数のエントリが記録媒体内に格納される場合、CPU2212は、第1の属性の属性値が指定される、条件に一致するエントリを当該複数のエントリの中から検索し、当該エントリ内に格納された第2の属性の属性値を読み取り、それにより予め定められた条件を満たす第1の属性に関連付けられた第2の属性の属性値を取得してよい。
上で説明したプログラムまたはソフトウェアモジュールは、コンピュータ2200上またはコンピュータ2200近傍のコンピュータ可読媒体に格納されてよい。また、専用通信ネットワーク、または例えばクラウドサーバといったようなインターネットに接続されたサーバーシステム内に提供されるハードディスクまたはRAMのような記録媒体が、コンピュータ可読媒体として使用可能であり、それによりプログラムを、ネットワークを介してコンピュータ2200に提供する。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
10 水素製造システム
20 電力事業者
100 発電装置
110 水素発生装置
120 水素貯蔵装置
130 蓄電装置
140 制御装置
200 計画装置
210 算出部
220 制御部
230 取得部
240 記憶部
250 予測部
260 計画部
300 デマンドレスポンス予測モデル生成部
302 デマンドレスポンス予測モデル更新部
304 デマンドレスポンス予測部
310 稼働予測モデル生成部
312 稼働予測モデル更新部
314 稼働予測部
320 需要予測モデル生成部
322 需要予測モデル更新部
324 需要予測部
330 発電量予測モデル生成部
332 発電量予測モデル更新部
334 発電量予測部
340 電力価格予測モデル生成部
342 電力価格予測モデル更新部
344 電力価格予測部
350 消費予測モデル生成部
352 消費予測モデル更新部
354 消費予測部
360 貯蔵量予測モデル生成部
362 貯蔵量予測モデル更新部
364 貯蔵量予測部
370 蓄電量予測モデル生成部
372 蓄電量予測モデル更新部
374 蓄電量予測部
380 異常予測モデル生成部
382 異常予測モデル更新部
384 異常予測部
400 保守計画モデル生成部
402 保守計画モデル更新部
404 保守計画部
410 稼働計画モデル生成部
412 稼働計画モデル更新部
414 稼働計画部
2200 コンピュータ
2201 DVD-ROM
2210 ホストコントローラ
2212 CPU
2214 RAM
2216 グラフィックコントローラ
2218 ディスプレイデバイス
2220 入/出力コントローラ
2222 通信インターフェイス
2224 ハードディスクドライブ
2226 DVD-ROMドライブ
2230 ROM
2240 入/出力チップ
2242 キーボード

Claims (24)

  1. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と
    前記対象期間中において電力事業者から受け取る予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測モデルを用いて生成するデマンドレスポンス予測部と、
    取得したデマンドレスポンスの実績を用いて、前記デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新するデマンドレスポンス予測モデル更新部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、前記予測デマンドレスポンスに基づいて、前記稼働計画を生成する
    計画装置。
  2. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    前記水素製造システムの稼働状況に基づいて前記水素製造システムの異常発生を予測する異常予測モデルを用いて、前記水素製造システムの異常予測を生成する異常予測部と、
    前記異常予測に基づいて、前記水素製造システムの保守計画を生成する保守計画部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、前記保守計画に更に基づいて前記稼働計画を生成する
    計画装置。
  3. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    水素の予測需要量を、需要予測モデルを用いて生成する需要予測部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、水素の前記予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、前記水素製造システムにより得られる利益に応じた目的関数の最大化を図った前記稼働計画を生成する
    計画装置。
  4. 前記デマンドレスポンス予測モデルは、前記予測デマンドレスポンスを、前記対象期間より前における、デマンドレスポンスの実績、電力価格、天気情報、発電量、水素の需要量、電力需要量、前記対象期間における、予測発電量、水素の予測需要量、および予測電力需要量の少なくとも1つを含むデマンドレスポンス予測因子に基づいて予測する請求項に記載の計画装置。
  5. 電力価格予測モデルを用いて予測電力価格を生成する電力価格予測部を更に備え、
    前記稼働計画部は、前記予測電力価格に基づいて、前記稼働計画を生成する
    請求項1から4のいずれか一項に記載の計画装置。
  6. 前記水素製造システムの水素貯蔵装置における水素の予測貯蔵量を、貯蔵量予測モデルを用いて生成する貯蔵量予測部を更に備え、
    前記稼働計画部は、前記予測貯蔵量に基づいて、前記稼働計画を生成する
    請求項1から5のいずれか一項に記載の計画装置。
  7. 前記水素発生装置の予測稼働量を、稼働予測モデルを用いて生成する稼働予測部を更に備え、
    前記貯蔵量予測モデルは、前記対象期間における前記水素貯蔵装置の水素の予測貯蔵量を、前記予測稼働量を含む貯蔵量予測因子に基づいて予測する
    請求項6に記載の計画装置。
  8. 前記水素製造システムは、再生可能エネルギーを用いて電力を生成する発電装置から電力を受け取り、
    当該計画装置は、前記発電装置の予測発電量を、発電量予測モデルを用いて生成する発電量予測部を更に備え、
    前記稼働計画部は、前記予測発電量に基づいて、前記稼働計画を生成する
    請求項1から7のいずれか一項に記載の計画装置。
  9. 前記水素製造システムは、前記発電装置が生成する電力のうち前記水素発生装置が使用しない余剰電力の少なくとも一部を蓄電して、後に前記水素発生装置に電力を供給可能とする蓄電装置を更に備え、
    当該計画装置は、蓄電量予測モデルを用いて、前記蓄電装置の予測蓄電量を生成する蓄電量予測部を更に備え、
    前記稼働計画部は、前記予測蓄電量に基づいて、前記稼働計画を生成する
    請求項8に記載の計画装置。
  10. 水素の予測消費量を、消費予測モデルを用いて生成する消費予測部を更に備え、
    前記需要予測部は、前記予測需要量を、前記予測消費量を含む需要予測因子に基づいて予測する
    請求項に記載の計画装置。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の計画装置と、
    前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御している間にデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整する
    制御装置。
  12. 取得されたデマンドレスポンスに従って前記水素発生装置の稼働量を調整することにより得られる利益を算出する算出部を更に備え、
    前記制御部は、算出された利益が閾値以上であることを条件として、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を、取得されたデマンドレスポンスに従って調整する
    請求項11に記載の制御装置。
  13. 前記制御部は、算出された利益が閾値未満であることを条件として、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を維持する請求項12に記載の制御装置。
  14. 前記水素製造システムが備える水素貯蔵装置における水素の貯蔵量が上限貯蔵量以上である場合において、前記算出部は、電力消費量の増加を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、取得されたデマンドレスポンスに従って前記水素発生装置の稼働量を増加させ、余剰の水素を排出することにより得られる利益を算出する請求項12または13に記載の制御装置。
  15. 前記水素製造システムが備える水素貯蔵装置における水素の貯蔵量が下限貯蔵量以下であり、かつ電力系統からの電力により前記水素発生装置を稼働させて対応するべき水素の需要がある場合において、電力消費量の抑制を要請するデマンドレスポンスが取得されたことに応じて、前記制御部は、取得されたデマンドレスポンスに従わずに電力系統からの電力により前記水素発生装置を稼働させる請求項12から14のいずれか一項に記載の制御装置。
  16. 水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御する制御装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における、前記デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御している間に前記デマンドレスポンスが取得されたことに応じて、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を前記デマンドレスポンスに従って調整する
    制御装置。
  17. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する方法であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する段階と
    前記対象期間中において電力事業者から受け取る予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測モデルを用いて生成する段階と、
    取得したデマンドレスポンスの実績を用いて、前記デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新する段階と
    を備え、
    前記稼働計画を生成する段階は、前記予測デマンドレスポンスに基づいて、前記稼働計画を生成する段階を含む
    方法。
  18. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する方法であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する段階と、
    前記水素製造システムの稼働状況に基づいて前記水素製造システムの異常発生を予測する異常予測モデルを用いて、前記水素製造システムの異常予測を生成する段階と、
    前記異常予測に基づいて、前記水素製造システムの保守計画を生成する段階と
    を備え、
    前記稼働計画を生成する段階は、前記保守計画に更に基づいて前記稼働計画を生成する段階を含む
    方法。
  19. 水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する方法であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する段階と、
    水素の予測需要量を、需要予測モデルを用いて生成する段階と
    を備え、
    前記稼働計画を生成する段階は、水素の前記予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、前記水素製造システムにより得られる利益に応じた目的関数の最大化を図った前記稼働計画を生成する段階を含む
    方法。
  20. コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
    水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と
    前記対象期間中において電力事業者から受け取る予測デマンドレスポンスを、デマンドレスポンス予測モデルを用いて生成するデマンドレスポンス予測部と、
    取得したデマンドレスポンスの実績を用いて、前記デマンドレスポンス予測モデルを学習により更新するデマンドレスポンス予測モデル更新部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、前記予測デマンドレスポンスに基づいて、前記稼働計画を生成する
    計画装置として機能させるプログラム。
  21. コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
    水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    前記水素製造システムの稼働状況に基づいて前記水素製造システムの異常発生を予測する異常予測モデルを用いて、前記水素製造システムの異常予測を生成する異常予測部と、
    前記異常予測に基づいて、前記水素製造システムの保守計画を生成する保守計画部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、前記保守計画に更に基づいて前記稼働計画を生成する
    計画装置として機能させるプログラム。
  22. コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
    水素発生装置を備える水素製造システムの稼働計画を生成する計画装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における前記デマンドレスポンスと、前記対象期間より前における、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    水素の予測需要量を、需要予測モデルを用いて生成する需要予測部と
    を備え、
    前記稼働計画部は、水素の前記予測需要量を満たすことを含む制約条件の下で、前記水素製造システムにより得られる利益に応じた目的関数の最大化を図った前記稼働計画を生成する
    計画装置として機能させるプログラム。
  23. 水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御する方法であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する段階と、
    前記稼働計画の対象期間より前における、前記デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する段階と、
    前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御する段階と
    を備え、
    前記制御する段階は、前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御している間に前記デマンドレスポンスが取得されたことに応じて、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を前記デマンドレスポンスに従って調整する段階を有する
    方法。
  24. コンピュータにより実行され、前記コンピュータを、
    水素発生装置を備える水素製造システムを稼働計画に従って制御する制御装置であって、
    電力事業者からのデマンドレスポンスを取得する取得部と、
    前記稼働計画の対象期間より前における、前記デマンドレスポンス、電力価格、水素の需要量、および水素の貯蔵量の少なくとも1つとに基づく前記稼働計画を生成する稼働計画部と、
    前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御する制御部と
    を備え、
    前記制御部は、前記稼働計画に従って前記水素製造システムを制御している間に前記デマンドレスポンスが取得されたことに応じて、前記稼働計画に応じた前記水素発生装置の稼働量を前記デマンドレスポンスに従って調整する
    制御装置として機能させるプログラム。
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