JP7420874B2 - 電力取引装置、プログラム - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1に記載された技術は、発電体により発電された電力を貯蔵する蓄電部及び負荷の各要素を有する需要家に電力量融通制御装置を設け、この電力量融通制御装置によって電力制御を行う電力システムにおいて、前記需要家を複数設け、需要家間で前記電力量融通制御装置を介して電力量の融通制御を行うことを特徴する。
本発明は、取引機会を多数のユーザに与えることができる電力取引装置等を提供することを目的とする。
ここで、前記分類手段は、前記希望売電量が予め定められた電力量未満である前記売電ユーザを小容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量未満である前記買電ユーザを前記小容量市場に分類し、前記約定手段は、前記小容量市場において、当該小容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させても良い。
また、前記分類手段は、前記希望売電量が予め定められた電力量以上である前記売電ユーザを大容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量以上である前記買電ユーザを前記大容量市場に分類し、前記約定手段は、前記大容量市場において、当該大容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させても良い。
また、前記約定手段は、前記分類手段によって分類された市場において、前記複数の売電ユーザの希望売電量、及び前記複数の買電ユーザの希望買電量の全てを約定させることができなかった場合には、当該分類された市場を超えて約定させても良い。
また、かかる目的のもと完成させた本発明は、コンピュータに、電力を売りたい売電ユーザの希望売電量を含む売電情報を、ネットワークを介して複数の売電ユーザから取得する機能と、電力を購入したい買電ユーザの希望買電量を含む買電情報を、ネットワークを介して複数の買電ユーザから取得する機能と、前記複数の売電ユーザの各々の売電ユーザ、及び前記複数の買電ユーザの各々の買電ユーザ、の属する市場を、希望取引の容量によって分類する機能と、前記分類する機能によって分類された市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる機能と、を実現させ、前記約定させる機能は、前記希望売電量及び前記希望買電量から判断される希望取引の容量により分類された容量市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させるプログラムである。
ここで、前記分類する機能は、前記希望売電量が予め定められた電力量未満である前記売電ユーザを小容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量未満である前記買電ユーザを前記小容量市場に分類し、前記約定させる機能は、前記小容量市場において、当該小容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させても良い。
また、前記分類する機能は、前記希望売電量が予め定められた電力量以上である前記売電ユーザを大容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量以上である前記買電ユーザを前記大容量市場に分類し、前記約定させる機能は、前記大容量市場において、当該大容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させても良い。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係る電力取引装置1の概略構成を例示した図である。
電力取引装置1は、発電した電力を売りたい者(以下、「売電者」と称する場合がある。)と、電力を買いたい者(以下、「買電者」と称する場合がある。)との間の、電力の取引を可能とする装置である。ここで、売電者は、太陽電池や燃料電池等により自ら発電を行い、発電した電力や蓄電した電力を売る、自然人又は法人であることを例示することができる。買電者は、自己で電力を使用するため、又は、購入した電力を他の者に売るために、電力を買う、自然人又は法人であることを例示することができる。以下では、電力取引装置1を用いて、電力を売る売電者を「売電ユーザ」、電力を買う買電者を「買電ユーザ」と称する場合がある。また、売電ユーザと買電ユーザとを区別する必要がない場合には、「売電ユーザ」と「買電ユーザ」とをまとめて「ユーザ」と称する場合がある。
電力取引装置1は、装置全体を制御する制御部101と、データ等の記憶に用いられる記憶部102と、操作受付画面や画像の表示に使用される表示部103と、ユーザの入力操作を受け付ける操作部104と、外部装置との通信に用いられる通信部105とを備えている。
制御部101は、CPU(Central Processing Unit)101a、ROM(Read Only Memory)101b、RAM(Random Access Memory)101cにより構成される。ROM101bには、CPU101aにより実行される基本プログラム(オペレーションシステム)や各種の設定等が記憶されている。CPU101aは、RAM101cを作業エリアに使用し、ROM101bや記憶部102から読み出したアプリケーションプログラムを実行する。CPU101aがプログラムを実行することにより、電力取引装置1の各部が制御される。
表示部103は、静止画像や動画像等を表示するディスプレイ装置である。表示部103は、液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイであることを例示することができる。
操作部104は、ユーザからの操作を受け付ける入力装置である。操作部104は、ボタン、スイッチ、タッチパネルであることを例示することができる。
通信部105は、通信インターフェース(通信I/F)であることを例示することができる。
図4は、記憶部102が記憶する売電情報及び買電情報の一例を示す図である。
電力取引装置1の制御部101は、売電ユーザが売りたい電力量である希望売電量、売りたい電力量の売値である希望売電価格等の売電情報を、売電ユーザ(売電端末装置6)から取得する売電情報取得部10を有している。
また、電力取引装置1は、買電ユーザが買いたい電力量である希望買電量、買いたい電力量の買値である希望買電価格等の買電情報を、買電ユーザ(買電端末装置7)から取得する買電情報取得部20を有している。
また、電力取引装置1は、取引決定部30が決定した取引量を、売電ユーザ及び買電ユーザに通知する取引情報通知部40を有している。
売電情報取得部10は、上記処理を、予め定めた期間(例えば1分)毎に繰り返し行うことを例示することができる。
買電情報取得部20は、上記処理を、予め定めた期間(例えば1分)毎に繰り返し行うことを例示することができる。
約定率決定部31は、先ず、予め定められた所定期間における、複数の売電ユーザからの希望売電量の合計である希望売電総量、及び、複数の買電ユーザからの希望買電量の合計である希望買電総量を算出する。なお、図4に示した例においては、希望売電総量は、売電ユーザAの希望売電量の1000(kWh)と、売電ユーザBの希望売電量の500(kWh)とを加算した1500(kWh)である。希望買電総量は、買電ユーザXの希望買電量の1000(kWh)と、買電ユーザYの希望買電量の100(kWh)とを加算した1100(kWh)である。
先ず、約定率決定部31は、以下の式(1)を用いて、最大売電約定率(%)を算出する。
最大売電約定率=希望買電総量/希望売電総量×100(%)・・・(1)
そして、最大売電約定率≦100である場合には、売電約定率=最大売電約定率とし、最大売電約定率>100である場合には、売電約定率を100(%)とする。
また、約定率決定部31は、以下のようにして、買電約定率を決定する。
先ず、約定率決定部31は、以下の式(2)を用いて、最大買電約定率(%)を算出する。
最大買電約定率=希望売電総量/希望買電総量×100(%)・・・(2)
そして、最大買電約定率≦100である場合には、買電約定率=最大買電約定率とし、最大買電約定率>100である場合には、買電約定率を100(%)とする。
図4に示した例においては、売電約定率=1100/1500×100=73.3(%)、最大買電約定率=1500/1100×100>100であるので、買電約定率は100(%)である。
売電約定量=希望売電量×(売電約定率/100)(kWh)・・・(3)
また、約定量決定部32は、以下の式(4)を用いて、買電約定量を算出する。
買電約定量=希望買電量×(買電約定率/100)(kWh)・・・(4)
図4に示した例においては、売電ユーザAの売電約定量は、1000×73.3/100=733(kWh)、売電ユーザBの売電約定量は、500×73.3/100=367(kWh)である。また、買電約定率は100(%)であるので、買電ユーザXの買電約定量は1000(kWh)、買電ユーザYの買電約定量は100(kWh)である。
このように、約定量決定部32は、売電約定率,買電約定率を決定した後に、売電約定量,買電約定量を決定する。それゆえ、売電ユーザ,買電ユーザは、売電約定量,買電約定量が、希望売電量,希望買電量に満たない場合がある。
図4に示した例においては、取引情報通知部40は、売電ユーザAに対して、売電約定量が733(kWh)、売電約定価格が10(円/kWh)、売電ユーザBに対して、売電約定量が367(kWh)、売電約定価格が15(円/kWh)であることを通知する。また、取引情報通知部40は、買電ユーザXに対して、買電約定量が1000(kWh)、買電約定価格が15(円/kWh)、買電ユーザYに対して、買電約定量が100(kWh)、買電約定価格が10(円/kWh)であることを通知する。
なお、取引情報通知部40は、売電ユーザに通知した約定分の売電情報を記憶部102から消去しても良いし、消去しなくても良い。また、取引情報通知部40は、買電ユーザに通知した約定分の買電情報を記憶部102から消去しても良いし、消去しなくても良い。
電力取引装置1は、予め定められた所定時刻になったか否かを判断する(S501)。所定時刻になった場合(S501でYes)、電力取引装置1は、売電情報取得部10が取得した希望売電総量を把握するとともに、買電情報取得部20が取得した希望買電総量を把握する(S502)。その後、取引決定部30は、売電約定率を算出するとともに、買電約定率を算出する(S503)。S501~S503の処理は、約定率決定部31が行う処理である。
そして、電力取引装置1は、S504にて決定した売電約定量及び買電約定量を、全ての売電ユーザ及び全ての買電ユーザに通知する(S505)。これは、取引情報通知部40が行う処理である。
なお、上述した実施形態のように、電力取引装置1が、売電約定価格,買電約定価格を、売電ユーザ,買電ユーザが希望した希望売電価格,希望買電価格に設定する場合には、売電約定価格,買電約定価格と、希望売電価格,希望買電価格との価格差による利益を、電力取引装置1を有する者がスプレッドとして取得することを例示することができる。
また、逆に、価格の束縛条件を売電価格>買電価格として、希望売電総量と、この希望売電総量を約定させることが可能な希望買電の合計である希望買電総量とを基に上記式(2)を用いて買電約定率を算出しても良い。そして、約定量決定部32は、上記式(4)を用いて、買電約定量を算出しても良い。
このように、約定率決定部31は、複数の売電ユーザの約定率の差を予め定められた範囲内とするとともに、希望売電量が少ない売電ユーザほど売電約定率が高くなるように売電約定率を決定すると良い。これにより、希望売電量が少ない小口の売電ユーザを、この電力取引装置1を介した取引に積極的に継続して参加させることができる。
このように、約定率決定部31は、複数の買電ユーザの約定率の差を予め定められた範囲内とするとともに、希望買電量が少ない買電ユーザほど買電約定率が高くなるように買電約定率を決定すると良い。これにより、希望買電量が少ない小口の買電ユーザを、この電力取引装置1を介した取引に積極的に継続して参加させることができる。
変形例に係る取引量決定処理においては、取引決定部30は、予め規定約定率を設定し、予め設定された規定約定率に到達するまでは上述した取引量決定処理と同じ手法にて決定する。そして、取引決定部30は、規定約定率に到達した場合には、未約定ユーザ同士で、価格優先の原則及び時間優先の原則の主なルールに従うザラバ方式により約定させる。規定約定率は、例えば10(%)であることを例示することができる。
電力取引装置1は、記憶部102に記憶されている、売電情報及び買電情報を把握する(S601)。その後、電力取引装置1は、既に規定約定率に到達しているか否かを判断する(S602)。これは、RAM101cにおいてセットされるフラグの設定において到達フラグがONであるか否かを判断し、到達フラグがONである場合に規定約定率に到達していると判断する処理である。なお、到達フラグは、後述するS606又はS615の処理にてONに設定される。
そして、電力取引装置1は、S607にて決定した売電約定量及び買電約定量を、全ての売電ユーザ及び全ての買電ユーザに通知する(S608)。これは、取引情報通知部40が行う処理である。
他方、規定約定率に到達していない場合(S605でNo)、S609以降の処理を行う。規定約定率に到達していない場合(S605でNo)であって、所定時刻になった場合(S609でYes)には、到達フラグがONにされることなく、強制的に本処理を終了する。
そして、電力取引装置1は、買電約定率が予め設定された規定約定率に到達したか否かを判断する(S614)。規定約定率に到達した場合(S614でYes)、到達フラグをONに設定する(S615)。そして、上述した式(3)を用いて売電約定量を決定するとともに上述した式(4)を用いて買電約定量を決定する(S616)。上述したS611~S615の処理は、約定率決定部31が行う処理であり、S616の処理は、約定量決定部32が行う処理である。
そして、電力取引装置1は、S616にて決定した売電約定量及び買電約定量を、全ての売電ユーザ及び全ての買電ユーザに通知する(S617)。これは、取引情報通知部40が行う処理である。
規定約定率に到達していない場合(S614でNo)、S609以降の処理を行う。
約定率=約定量/(希望売電量又は希望買電量)・・・(5)
約定率=約定量/(過去使用電力量又は過去生産電力量)・・・(6)
なお、過去使用電力量又は過去生産電力量は、前月の電力使用量又は電力生産量、前年度の電力使用量又は電力生産量であることを例示することができる。
図7は、第2の実施形態に係る電力取引装置2の機能構成を例示したブロック図である。
第2の実施形態に係る電力取引装置2は、第1の実施形態に係る電力取引装置1に対して、取引決定部30に相当する要素が異なる。以下、第1の実施形態に係る電力取引装置1と異なる点について説明する。第1の実施形態に係る電力取引装置1と第2の実施形態に係る電力取引装置2とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
取引決定部230は、売電ユーザ及び買電ユーザの属する市場を、予め定められた分類基準によって分類する分類部231と、分類部231によって分類基準に分類された市場において、売電ユーザと買電ユーザとを約定させる約定部232と、を有している。
図9は、分類部231が分類した売電情報及び買電情報の一例を示す図である。
分類基準は、取引を希望する電力量である希望取引量であることを例示することができる。分類基準が希望取引量である場合、分類部231は、例えば希望取引量が100(kWh)未満である場合には小容量市場に、希望取引量が100(kWh)以上1000(kWh)未満である場合には中容量市場に、希望取引量が1000(kWh)以上である場合には大容量市場に分類する。
また、図9に示した例においては、分類部231は、希望買電量が1000(kWh)(希望買電価格は15(円/kWh))である買電ユーザXを大容量市場に分類している例を示している。また、分類部231は、希望買電量が100(kWh)(希望買電価格は14(円/kWh))である買電ユーザYを中容量市場に、希望買電量が80(kWh)(希望買電価格は12(円/kWh))である買電ユーザZを小容量市場に分類している。
図9に示した例の大容量市場において、約定部232は、希望売電価格が10(円/kWh)で希望売電量が1000(kWh)であるのに対して、希望買電価格は15(円/kWh)で希望買電量が1000(kWh)であるので、1000(kWh)を約定させる。なお、約定価格は、10(円/kWh)でも良いし、15(円/kWh)でも良いし、10(円/kWh)と15(円/kWh)との間の価格でも良い。
電力取引装置2は、予め定められた所定時刻になったか否かを判断する(S1001)。予め定められた時刻になった場合(S1001でYes)、電力取引装置2は、売電情報取得部10が取得した希望売電量、及び、買電情報取得部20が取得した希望買電量を把握するとともに、分類分けする(S1002)。これは、分類部231が行う処理である。
そして、電力取引装置2は、S1003にて決定した売電約定量及び買電約定量、及び、S1005にて決定した売電約定量及び買電約定量を、全ての売電ユーザ及び全ての買電ユーザに通知する(S1006)。これは、取引情報通知部40が行う処理である。
このように構成された電力取引装置2においては、約定部232は、分類部231により分類された市場において売電ユーザと買電ユーザとを約定させるので、例えば、価格優先の原則のみを重視することに起因して価格競争力の高い取引者(売電者又は買電者)のみが取引できることを抑制することができる。
なお、分類基準は、希望取引の容量に限定されない。例えば、分類基準は、ユーザが電力を供給又は需要する地域、供給又は需要する電力の品質であっても良い。
図11は、第3の実施形態に係る電力取引装置3の概略構成を示す図である。
第3の実施形態に係る電力取引装置3は、第1の実施形態に係る電力取引装置1に対して、取引決定部30に相当する要素が異なる。以下、第1の実施形態に係る電力取引装置1と異なる点について説明する。第1の実施形態に係る電力取引装置1と第3の実施形態に係る電力取引装置3とで、同じ機能を有する物については同じ符号を付し、その詳細な説明は省略する。
QE=(P(CO2)-R(CO2))/P(CO2)・・・(7)
ここで、P(CO2)は、ある時点での一般送配電事業者の二酸化炭素原単位(kg-CO2/kWh)であり、環境省・経済産業省が統計を公開している値である。ある時点とは特に限定されるものではないが、例えば、前年度の二酸化炭素原単位であることを例示することができる。R(CO2)は、売電ユーザの売電力についての炭素原単位(kg-CO2/kWh)である。例えば、太陽光発電や風力発電、CO2フリーメタンによる発電等の場合はR(CO2)=0である。燃料電池の場合は発電効率に応じてR(CO2)が変化する。なお、燃料電池等のコジェネレーションシステムでは熱も有効活用しているため、単純な発電効率による炭素原単位ではなく、熱効率も含めた総合効率による炭素原単位を用いても良い。
上記式(7)によると、品質QEが1に近いほど電力の品質QEが高い。取引を行う買電ユーザは予め電力の品質QEの閾値を設定し、取引決定部330は、買電ユーザが設定した閾値に応じて複数の電力源を混ぜて、約定させる。
売電情報取得部310は、売電ユーザ(売電端末装置6)から、希望売電量及び希望売電価格に加えてR(CO2)を取得する。そして、売電情報取得部310は、希望売電量、希望売電価格及びR(CO2)を、売電ユーザに関連付けて記憶部102に記憶する。売電情報取得部310は、複数の売電ユーザ(売電端末装置6)から、希望売電量、希望売電価格及びR(CO2)を取得した場合には、各売電ユーザに関連付けて、希望売電量、希望売電価格及びR(CO2)を記憶部102に記憶する。また、売電情報取得部310は、取得したR(CO2)に代えて、取得したR(CO2)と上記式(7)を用いて算出した売電品質QEを記憶部102に記憶しても良い。
約定部332は、品質QEをも考慮して取引量を決定する。約定部332は、先ず、希望買電価格以下の価格帯のみで品質QEの閾値に到達可能か否かを判断する。約定部332は、品質QEの閾値に到達可能である場合には、買電ユーザの要求する品質QEを満足させるように約定させる。他方、約定部332は、品質QEの閾値に到達しない場合には、希望買電価格以下の価格帯の中に、P(CO2)を下回る電力源があれば、時間優先の原則にて約定させる。これは、もし、希望買電価格以下の価格帯にて品質QEの閾値に到達しない場合には、約定が成立せずに、希望買電量全てを、炭素原単位P(CO2)の発電所にて発電された電力を購入しなければならず、品質QEが0となってしまうからである。
電力取引装置3は、予め定められた所定時刻になったか否かを判断する(S1301)。所定時刻になった場合(S1301でYes)、取引決定部330は、売電情報取得部310が取得した希望売電量、及び、買電情報取得部320が取得した希望買電量を把握するとともに、希望の価格帯毎に分類分けする(S1302)。
なお、S1301~S1308の処理は、取引決定部330が行う処理である。
Claims (7)
- 電力を売りたい売電ユーザの希望売電量を含む売電情報を、ネットワークを介して複数の売電ユーザから取得する売電情報取得手段と、
電力を購入したい買電ユーザの希望買電量を含む買電情報を、ネットワークを介して複数の買電ユーザから取得する買電情報取得手段と、
前記複数の売電ユーザの各々の売電ユーザ、及び前記複数の買電ユーザの各々の買電ユーザ、の属する市場を、希望取引の容量によって分類する分類手段と、
前記分類手段により分類された市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる約定手段と、
を備え、
前記約定手段は、前記希望売電量及び前記希望買電量から判断される希望取引の容量により分類された容量市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
電力取引装置。 - 前記分類手段は、前記希望売電量が予め定められた電力量未満である前記売電ユーザを小容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量未満である前記買電ユーザを前記小容量市場に分類し、
前記約定手段は、前記小容量市場において、当該小容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
請求項1記載の電力取引装置。 - 前記分類手段は、前記希望売電量が予め定められた電力量以上である前記売電ユーザを大容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量以上である前記買電ユーザを前記大容量市場に分類し、
前記約定手段は、前記大容量市場において、当該大容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
請求項1記載の電力取引装置。 - 前記約定手段は、前記分類手段によって分類された市場において、前記複数の売電ユーザの希望売電量、及び前記複数の買電ユーザの希望買電量の全てを約定させることができなかった場合には、当該分類された市場を超えて約定させる
請求項1記載の電力取引装置。 - コンピュータに、
電力を売りたい売電ユーザの希望売電量を含む売電情報を、ネットワークを介して複数の売電ユーザから取得する機能と、
電力を購入したい買電ユーザの希望買電量を含む買電情報を、ネットワークを介して複数の買電ユーザから取得する機能と、
前記複数の売電ユーザの各々の売電ユーザ、及び前記複数の買電ユーザの各々の買電ユーザ、の属する市場を、希望取引の容量によって分類する機能と、
前記分類する機能によって分類された市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる機能と、
を実現させ、
前記約定させる機能は、前記希望売電量及び前記希望買電量から判断される希望取引の容量により分類された容量市場において、前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
プログラム。 - 前記分類する機能は、前記希望売電量が予め定められた電力量未満である前記売電ユーザを小容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量未満である前記買電ユーザを前記小容量市場に分類し、
前記約定させる機能は、前記小容量市場において、当該小容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
請求項5記載のプログラム。 - 前記分類する機能は、前記希望売電量が予め定められた電力量以上である前記売電ユーザを大容量市場に分類し、前記希望買電量が当該予め定められた電力量以上である前記買電ユーザを前記大容量市場に分類し、
前記約定させる機能は、前記大容量市場において、当該大容量市場に分類された前記売電ユーザと前記買電ユーザとを約定させる
請求項5記載のプログラム。
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