JP7475508B2 - 給湯システム、クラウドサーバ、沸上げスケジュール管理方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、給湯システム、クラウドサーバ、沸上げスケジュール管理方法及びプログラムに関する。

近年、電気料金が安価になる深夜時間帯に貯湯式給湯機の沸上げ運転を実行させることで、ランニングコストの低減を図る技術が種々提案されている（例えば、特許文献１，２等）。

特開２００８－８５４８号公報 特開２０１７－２２３４１０号公報

ところで、マンション等の集合住宅においては、高圧一括受電などの契約により、各住宅の個別の契約に比べ、電気料金を安価できることが知られている。このような高圧一括受電契約では、デマンド時限における平均電力（即ち、需要電力）の値に基づいて基本料金が設定されるケースが多い。このため、需要電力の跳ね上がりを極力防止し、需要電力の推移が平坦化するように各住宅の消費電力が管理されることが望ましい。

上記のように、貯湯式給湯機においては、深夜時間帯に沸上げ運転を実行させることが通常であるため、同じ時間帯で各住宅の給湯機による沸上げ運転が重ならないように分散させ、需要電力の推移が平坦化されるように各給湯機の沸上げ運転のスケジュールを策定することが重要となる。

しかしながら、事前に作成された沸上げ運転のスケジュールのみに依拠した沸上げ運転では、各給湯機において生じる実際の沸上げ終了時刻のズレに対応することができず、需要電力の推移を精度よく平坦化させることが困難である。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、複数の給湯機の沸上げ運転において、需要電力の推移を精度よく平坦化させることが可能な給湯システム等を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る給湯システムは、
複数の住宅における予め定めた時間帯の需要電力の推移と、前記複数の住宅の各々に設置される給湯機の稼働履歴と、に基づいて、前記各給湯機の沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを作成するスケジュール作成手段と、
前記沸上げスケジュールに従って前記各給湯機の沸上げ運転を制御する運転制御手段と、
前記各給湯機の沸上げ運転が終了する時刻を算出する終了時刻算出手段と、
前記各給湯機の沸上げ運転が終了する時刻に基づいて、前記各給湯機の沸上げスケジュールを必要に応じて更新するスケジュール更新手段と、を備える。

本発明によれば、複数の給湯機の沸上げ運転において、需要電力の推移を精度よく平坦化させることが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る給湯システムの全体構成を示す図 実施の形態１に係るクラウドサーバのハードウェア構成を示すブロック図 実施の形態１において、各住宅に設置される、エネルギー計測ユニット、給湯機及びホームゲートウェイについて説明するための図 実施の形態１に係る給湯機が備えるヒートポンプユニットの構成を示すブロック図 実施の形態１に係る給湯機が備える給湯コントローラの機能構成を示すブロック図 実施の形態１に係るクラウドサーバの機能構成を示すブロック図 実施の形態１の沸上げスケジュールの作成について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュールの作成について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュールの作成について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュールの作成について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュールの更新について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュールの更新について説明するための図 実施の形態１の沸上げスケジュール管理処理の手順を示すフローチャート 実施の形態１の沸上げスケジュール作成処理の手順を示すフローチャート 実施の形態１の沸上げスケジュール更新処理の手順を示すフローチャート 実施の形態１の変形例における沸上げスケジュール更新処理の手順を示すフローチャート 実施の形態１の変形例における沸上げスケジュールの更新について説明するための図 実施の形態１の変形例における沸上げスケジュールの更新について説明するための図 本発明の実施の形態２に係る給湯システムの全体構成を示す図 実施の形態２において、余剰電力の推移の一例を示す図 実施の形態２に係るクラウドサーバの機能構成を示すブロック図 実施の形態２の昼間沸上げスケジュール作成処理の手順を示すフローチャート

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１に係る給湯システム１の全体構成を示す図である。給湯システム１は、複数の住宅Ｈのそれぞれに設置される給湯機４の沸上げ運転のスケジュールを管理するシステムである。

給湯システム１は、クラウドサーバ２と、各住宅Ｈにそれぞれ設置される、エネルギー計測ユニット３，給湯機４及びホームゲートウェイ５とを備える。本実施の形態では、各住宅Ｈは、電力会社と高圧一括受電契約を交わしているスマートシティあるいはマンション等の集合住宅に属する住宅である。

クラウドサーバ２は、本発明に係るクラウドサーバの一例である。クラウドサーバ２は、給湯機４のメーカ又は販売会社によって設置され、運用されるサーバコンピュータであり、インターネットに接続される。クラウドサーバ２は、図２に示すように、通信インタフェース２０と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３と、二次記憶装置２４とを備える。これらの構成部は、バス２５を介して相互に接続される。

通信インタフェース２０は、インターネットに接続して、各住宅Ｈのホームゲートウェイ５を介して当該住宅Ｈのエネルギー計測ユニット３及び給湯機４と通信するためのインタフェースである。ＣＰＵ２１は、クラウドサーバ２を統括的に制御する。

ＲＯＭ２２は、複数のファームウェア及びこれらのファームウェアの実行時に使用されるデータを記憶する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。

二次記憶装置２４は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）等で構成される大容量の記憶装置である。二次記憶装置２４には、顧客、即ち、給湯機４を購入した各ユーザに対して、給湯機４の動作に関するサービスを提供するためのプログラム、具体的には、各住宅Ｈの給湯機４の沸上げ運転のスケジュールを管理するためのプログラム（以下、沸上げスケジュール管理プログラムという。）を含む各種のプログラムと、これらのプログラムの実行時に使用されるデータとが記憶される。

上記の各ハードウェアを備えるクラウドサーバ２の機能の詳細については後述する。

続いて、各住宅Ｈに設置される、エネルギー計測ユニット３、給湯機４及びホームゲートウェイ５について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。

図３に示すように、エネルギー計測ユニット３は、住宅Ｈに配設された電力線ＰＬ１，ＰＬ２のそれぞれを介して送電される電力を計測する。電力線ＰＬ１は、商用電力系統６と分電盤７との間に配設され、電力線ＰＬ２は、分電盤７と給湯機４との間に配設される。エネルギー計測ユニット３は、電力線ＰＬ１，ＰＬ２のそれぞれに接続される、何れも図示しないＶＴ（Voltage Transformer）とＣＴ（Current Transformer）とにより、線間電圧の計測と相電流とを計測する。そして、エネルギー計測ユニット３は、各計測値をマイコン（図示せず）で演算することで、電力線ＰＬ１，ＰＬ２のそれぞれにおける瞬時電力と、予め設定された時間に亘って積算した積算電力とを計測する。

電力線ＰＬ１における電力は、当該住宅Ｈにおける総消費電力を示す。電力線ＰＬ２における電力は、給湯機４の消費電力を示す。機器８ａ，８ｂ，…は、当該住宅Ｈにおいて、電力を消費する、例えば、エアコン、照明器、床暖房システム、冷蔵庫、ＩＨ（Induction Heating）調理器、テレビ等の給湯機４以外の電気機器であり、それぞれ、分電盤７に接続される電力線ＰＬ３ａ，ＰＬ３ｂ，…を介して電力の供給を受ける。即ち、当該住宅Ｈにおける総消費電力は、機器８ａ，８ｂ，…の消費電力の総計に給湯機４の消費電力を加算したものとなる。

また、エネルギー計測ユニット３は、ブロードバンドルータとしての機能を有するホームゲートウェイ５と無線にて通信接続し、ホームゲートウェイ５を介して、インターネットに接続されるクラウドサーバ２と通信するための無線通信インタフェースを備える。

エネルギー計測ユニット３は、クラウドサーバ２からの要求に応答して、現在時刻（計測時刻を意味する。）と、当該住宅Ｈの総消費電力の計測値と、給湯機４の消費電力の計測値とが格納された電力データをクラウドサーバ２に送信する。各計測値には、瞬時電力と積算電力の値が含まれている。なお、エネルギー計測ユニット３は、電力データを自発的に一定の時間間隔（例えば、１分間隔）でクラウドサーバ２に送信してもよい。

給湯機４は、本発明に係る給湯機の一例である。給湯機４は、ヒートポンプユニット４０とタンクユニット４１とを備える貯湯式の給湯機である。ヒートポンプユニット４０とタンクユニット４１とは、湯水が流れる水配管４２で接続されている。給湯機４は、分電盤７により分岐された電力線ＰＬ２を介して商用電力系統６と電気的に接続され、電力の供給を受ける。

ヒートポンプユニット４０は、ＣＯ_２（二酸化炭素）又はＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン）を冷媒として用いたヒートポンプ式の熱源器である。ヒートポンプユニット４０は、周辺の空気を熱源として、貯湯タンク４１０内の低温水を高温水に沸き上げる。図４に示すように、ヒートポンプユニット４０は、圧縮機４００と、第１熱交換器４０１と、膨張弁４０２と、第２熱交換器４０３と、送風機４０４と、循環ポンプ４０５と、制御基板４０６とを備える。

圧縮機４００と、第１熱交換器４０１と、膨張弁４０２と、第２熱交換器４０３とは、冷媒配管４０７により環状に接続される。これにより、冷媒が循環する冷媒回路が形成されている。冷媒回路は、ヒートポンプ又は冷凍サイクルともいう。水配管４２は、貯湯タンク４１０の下部を起点に、循環ポンプ４０５及び第１熱交換器４０１を経て貯湯タンク４１０の上部に戻るように配設されている。これにより、湯水が循環する沸上げ回路が形成されている。

圧縮機４００は、冷媒を圧縮して温度及び圧力を上昇させる。圧縮機４００は、駆動周波数に応じて、単位当たりの送り出し量である容量を変化させることができるインバータ回路を備える。圧縮機４００は、制御基板４０６からの指示に従って上記の容量を変更する。

第１熱交換器４０１は、市水を目標の沸上げ温度まで昇温加熱するための加熱源である。沸上げ温度は、貯湯温度ともいう。第１熱交換器４０１は、プレート式、二重管式等の熱交換器であり、冷媒配管４０７を循環する冷媒と貯湯タンク４１０から送られてきた水との間で熱交換を行う。第１熱交換器４０１における熱交換により、冷媒は放熱して温度が下降し、水は吸熱して温度が上昇する。

膨張弁４０２は、冷媒を膨張させて温度及び圧力を下降させる。膨張弁４０２は、制御基板４０６からの指示に従って弁開度を変更する。

第２熱交換器４０３は、送風機４０４により送られてきた、即ち、取り込まれた外気と冷媒との間で熱交換を行う。第２熱交換器４０３における熱交換により冷媒は吸熱して温度が上昇し、取り込まれた外気は放熱して温度が下降する。

循環ポンプ４０５は、貯湯タンク４１０の下部からの低温水を第１熱交換器４０１へ搬送する。循環ポンプ４０５は、インバータ回路を備え、制御基板４０６から指示される制御値に従って駆動回転数を変更することにより、搬送する水の流量を変化させる。

制御基板４０６は、何れも図示しないが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、通信インタフェースと、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリとを備える。制御基板４０６は、圧縮機４００、膨張弁４０２、送風機４０４及び循環ポンプ４０５のそれぞれと図示しない通信線を介して通信可能に接続され、これらの動作を制御する。

また、制御基板４０６は、ヒートポンプユニット４０に設けられた、制御に必要な情報を計測する複数のセンサ（図示せず）と通信線を介して通信可能に接続し、これらの計測値を定期的に取得する。これらのセンサは、例えば、冷媒の温度及び圧力、外気の温度、タンクユニット４１から第１熱交換器４０１へ入水する水の温度を計測する。また、制御基板４０６は、図示しない通信線を介してタンクユニット４１の給湯コントローラ４２０と通信可能に接続される。

図３に戻り、タンクユニット４１は、貯湯タンク４１０、給湯コントローラ４２０及び混合弁４３０を備える。これらの構成部品は、金属製の外装ケースに収められている。貯湯タンク４１０は、ステンレス等の金属、樹脂等で形成されている。貯湯タンク４１０の外側には断熱材が配置されている。これにより、貯湯タンク４１０内で、高温の湯を長時間に亘って保温することができる。

給湯コントローラ４２０は、何れも図示しないが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、通信インタフェースと、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ等の読み書き可能な不揮発性の半導体メモリで構成される二次記憶装置とを備え、給湯機４を統括的に制御する。給湯コントローラ４２０は、タンクユニット４１に設けられた、制御に必要な情報を計測する複数のセンサ（図示せず）と通信線を介して通信可能に接続し、これらの計測値を定期的に取得する。これらのセンサには、例えば、出湯する湯量を計測する流量センサ、出湯する湯の温度を計測する出湯温度センサ、貯湯タンク４１０内の高さ方向にほぼ等間隔で配置された貯湯温度を計測する複数の貯湯温度センサが含まれる。なお、貯湯量は、これらの貯湯温度センサの計測値に基づいて導出される。

また、給湯コントローラ４２０は、ヒートポンプユニット４０の制御基板４０６と図示しない通信線を介して通信可能に接続し、ヒートポンプユニット４０に動作に関する指示を与えると共に、ヒートポンプユニット４０の状態を取得する。ヒートポンプユニット４０の状態には、ヒートポンプユニット４０が備える圧縮機４００等の各構成部の動作状態、ヒートポンプユニット４０が備える各種センサの計測値等が含まれる。

また、給湯コントローラ４２０は、図示しない専用リモコンと有線又は無線にて通信可能に接続され、ユーザは、当該専用リモコンを介して、浴槽への湯張り、追焚き等の運転の開始又は停止の指示を給湯機４に与えることができる。なお、スマートフォン、タブレット端末等のスマートデバイスを介したユーザの操作により、上記の指示が給湯機４に与えられるようにしてもよい。

さらに、給湯コントローラ４２０は、ホームゲートウェイ５と無線にて通信接続し、ホームゲートウェイ５を介してクラウドサーバ２と通信する。

混合弁４３０は、シャワー４３、蛇口４４等の給湯端末に供給される高温水が、ユーザが所望する温度となるように、貯湯タンク４１０上部の高温水と市水とを混合するために設けられている。

続いて、給湯機４が備える給湯コントローラ４２０の機能の詳細について説明する。給湯コントローラ４２０は 機能的には、図５に示すように、稼働情報送信部４２１と、性能情報送信部４２２と、スケジュール取得部４２３と、運転制御部４２４と、終了時刻算出部４２５と、終了時刻送信部４２６とを備える。これらの機能部は、給湯コントローラ４２０のＣＰＵが、給湯コントローラ４２０の二次記憶装置に記憶されている給湯制御プログラムを実行することで実現される。

稼働情報送信部４２１は、クラウドサーバ２からの要求に応答して、稼働情報テーブル４２７に保存されている、当該給湯機４の最新の稼働に関する情報（以下、稼働情報という。）を読み出す。そして、稼働情報送信部４２１は、読み出した稼働情報が格納されたデータ（以下、稼働情報データという。）をクラウドサーバ２に送信する。稼働情報テーブル４２７は、給湯コントローラ４２０が備える二次記憶装置に記憶されるデータテーブルである。稼働情報テーブル４２７には、予め定めた期間分（例えば、１週間分）の稼働情報の履歴が保存される。稼働情報には、制御基板４０６を介して取得した、ヒートポンプユニット４０の上記の各センサの計測値、タンクユニット４１の上記の各センサから取得した各計測値等が含まれる。なお、稼働情報送信部４２１は、予め定めた期間分の稼働情報の履歴が格納された稼働情報データをクラウドサーバ２に送信してもよい。

性能情報送信部４２２は、クラウドサーバ２からの要求に応答して、性能情報テーブル４２８に保存されている、当該給湯機４の性能に関する情報（以下、性能情報という。）を読み出す。そして、性能情報送信部４２２は、読み出した性能情報が格納されたデータ（以下、性能情報データという。）をクラウドサーバ２に送信する。性能情報テーブル４２８は、給湯コントローラ４２０が備える二次記憶装置に記憶されるデータテーブルである。性能情報テーブル４２８には、当該給湯機４の性能情報が予め格納されている。性能情報には、沸上げ運転する際の当該給湯機４の加熱能力の定格値（単位は、ｋＷ）等が含まれる。

スケジュール取得部４２３は、クラウドサーバ２から送られてくる、沸上げ運転に関するスケジュール（以下、沸上げスケジュールという。）が格納されたスケジュールデータを受信することで、沸上げスケジュールを取得する。沸上げスケジュールには、沸上げ開始時刻、沸上げ湯量、沸上げ温度等が含まれている。運転制御部４２４は、本発明に係る運転制御手段の一例である。運転制御部４２４は、スケジュール取得部４２３により取得された沸上げスケジュールに則って給湯機４による沸上げ運転を制御する。

終了時刻算出部４２５は、予め定めた条件が成立する度に、沸上げスケジュールで示される沸上げ開始時刻と、ヒートポンプユニット４０の各センサの計測値と、タンクユニット４１の各センサの計測値とに基づいて、沸上げ運転が終了する時刻（以下、沸上げ終了時刻という。）を算出する。上記の条件は、本実施の形態では、クラウドサーバ２から、沸上げ終了時刻の通知要求を受けた場合に成立する。なお、上記の条件が、貯湯タンク４１０内の何れかの貯湯温度センサの計測値が予め定めた温度（例えば４５℃）に達した場合に成立するとしてもよい。終了時刻算出部４２５は、算出した沸上げ終了時刻を終了時刻送信部４２６に通知する。

終了時刻送信部４２６は、終了時刻算出部４２５から通知された沸上げ終了時刻が格納されたデータ（以下、終了時刻データという。）をクラウドサーバ２に送信する。終了時刻算出部４２５及び終了時刻送信部４２６は、本発明に係る終了時刻通知手段の一例である。

続いて、クラウドサーバ２の機能の詳細について説明する。クラウドサーバ２は 機能的には、図６に示すように、電力データ取得部２００と、稼働情報取得部２０１と、スケジュール作成部２０３と、スケジュール送信部２０４と、終了時刻取得部２０５と、スケジュール更新部２０６とを備える。これらの機能部は、ＣＰＵ２１が、二次記憶装置２４に記憶されている、上述した沸上げスケジュール管理プログラムを実行することで実現される。

電力データ取得部２００は、定期的（例えば、１分毎）に各住宅Ｈのエネルギー計測ユニット３から電力データを取得する。電力データ取得部２００は、定期的に各顧客のエネルギー計測ユニット３に対して、電力データの通知を要求するデータを送信し、かかるデータに応答して各エネルギー計測ユニット３から送信された電力データを受信して取得する。上述したように、電力データには、当該住宅Ｈの総消費電力の計測値と、当該住宅Ｈの給湯機４の消費電力の計測値とが格納されている。電力データ取得部２００は、取得した電力データを顧客ＤＢ２０７の当該顧客に対応する顧客情報に格納する。

ここで、顧客ＤＢ２０７は、給湯機４のユーザ（即ち、顧客）についての情報（以下、顧客情報）を管理するためのデータベースであり、二次記憶装置２４に記憶されている。顧客ＤＢ２０７には、顧客毎に顧客情報が登録されている。顧客情報には、性能情報、電力データ、稼働情報等が含まれる。顧客ＤＢ２０７には、顧客毎に、最新の性能情報が保存され、また、予め定めた期間（例えば、１年）分の電力データ及び稼働情報の履歴が保存される。

稼働情報取得部２０１は、定期的（例えば、１分毎）に各住宅Ｈの給湯機４から稼働情報を取得する。稼働情報取得部２０１は、定期的に各顧客の給湯機４に対して、稼働情報の通知を要求するデータを送信し、かかるデータに応答して各給湯機４から送信された稼働情報データを受信することで、当該給湯機４の稼働情報を取得する。上述したように、稼働情報には、ヒートポンプユニット４０の各センサの計測値、タンクユニット４１の各センサの計測値等が含まれる。稼働情報取得部２０１は、取得した稼働情報を顧客ＤＢ２０７の当該顧客に対応する顧客情報に格納する。

性能情報取得部２０２は、定期的（例えば、２４時間毎）に各住宅Ｈの給湯機４から性能情報を取得する。性能情報取得部２０２は、定期的に各顧客の給湯機４に対して、性能情報の通知を要求するデータを送信し、かかるデータに応答して各給湯機４から送信された性能情報データを受信することで、当該給湯機４の性能情報を取得する。上述したように、性能情報には、当該給湯機４の加熱能力の定格値等が含まれる。性能情報取得部２０２は、取得した性能情報を顧客ＤＢ２０７の当該顧客に対応する顧客情報に格納する。

スケジュール作成部２０３は、毎日の特定の時刻（例えば、２２時）に顧客ＤＢ２０７の各顧客情報に基づいて、各顧客宅（即ち、各住宅Ｈ）の給湯機４の沸上げスケジュールを作成する沸上げスケジュール作成処理を実行する。以下、沸上げスケジュール作成処理について詳細に説明する。

先ず、スケジュール作成部２０３は、全住宅Ｈ分の今後の予め定めた時間帯における予め定めた時間単位の需要電力の推移を示すデータ（以下、需要電力データという。）を生成する。ここで、予め定めた時間帯とは、本実施の形態では、電気料金が安くなる、いわゆる深夜時間帯と称される時間帯である（例えば、２３時から翌朝の７時まで）。また、予め定めた時間単位とは、例えば、３０分であり、以下、当該時間単位をデマンド時限という。

スケジュール作成部２０３は、顧客ＤＢ２０７を参照して、例えば、各顧客の過去２週間分の電力データの履歴から、住宅Ｈ毎の需要電力（但し、給湯機４の消費電力は含まれない。）の推移を推定することで、上記の需要電力データを生成する。

スケジュール作成部２０３は、顧客ＤＢ２０７を参照して、例えば、各顧客の過去２週間分の稼働情報の履歴から、各給湯機４の沸上げ運転の所要時間である沸上げ時間を導出し、導出した沸上げ時間を短い順又は長い順にソートする。

スケジュール作成部２０３は、生成した需要電力データから、各給湯機４の沸上げスケジュールを組み込む対象時間帯を決定する。対象時間帯の条件は、当該対象時間帯に含まれる全てのデマンド時限において、需要電力がＷｍ（ｋＷ）＋Ｗｑ（ｋＷ）未満となることである。

ここで、Ｗｍは、需要電力データにおいて最も低い需要電力の値である。Ｗｑは、調整値であり、初期値はＷｅｑである。Ｗｅｑは、給湯機４の１台当たりのデマンド時限における需要電力の値である。この値は、全給湯機４の消費電力の実績値の平均により取得されるようにしてもよいし、各給湯機４の定格値に基づいて取得されるようにしてもよい。図７に、このようにして決定された対象時間帯の例を示す。なお、上記の条件に該当する時間帯が複数存在する場合、スケジュール作成部２０３は、最も長い時間帯を対象時間帯として採用する。

スケジュール作成部２０３は、決定した対象時間帯より短い沸上げ時間の給湯機４が存在するか否かを判別する。該当する給湯機４が１又は複数存在する場合、スケジュール作成部２０３は、その中で最も沸上げ時間が長い給湯機４が、当該対象時間帯内で沸上げ運転を行うように当該給湯機４の沸上げスケジュールを作成する。その際、スケジュール作成部２０３は、沸上げ運転の終了時刻が、当該対象時間帯の終了時刻となるようにする。このようにすることで、当該対象時間帯を有効活用することができる。

当該給湯機４の沸上げスケジュールを作成すると、スケジュール作成部２０３は、需要電力データを更新する。詳細には、スケジュール作成部２０３は、現時点の需要電力の推移（図７参照）に、作成した沸上げスケジュールで当該給湯機４が沸上げ運転を行った場合の当該給湯機４の需要電力の推移を反映することで、需要電力データを更新する。図８に、更新後の需要電力データに基づく需要電力の推移の例を示す。

一方、決定した対象時間帯より短い沸上げ時間の給湯機４が存在しない場合、スケジュール作成部２０３は、ＷｑにＷｅｑを加算して、再度、対象時間帯の決定を行い、上記の処理を繰り返し行う。このようにすることで、深夜時間帯のできるだけ後の時間帯に給湯機４の沸上げスケジュールを設定することができ、結果として、沸上げ終了時刻が早まった場合の対策が図れる。図９は、Ｗｑ＝Ｗｅｑ×２において、２台の給湯機４（給湯機Ａ，Ｂ）の沸上げスケジュールの作成後の対象時間帯の例を示し、図１０は、３台目の給湯機４（給湯機Ｃ）の需要電力の推移を反映した際の需要電力データにおける需要電力の推移の例を示す。

スケジュール作成部２０３は、沸上げスケジュールの作成が完了していない給湯機４が存在するか否かを判別し、該当する給湯機４が存在する場合には、Ｗｑを初期化（即ち、Ｗｅｑにリセット）した後、再度、対象時間帯の決定を行い、上記の処理を繰返し行う。一方、沸上げスケジュールの作成が完了していない給湯機４が存在しない場合、作成した各給湯機４の沸上げスケジュールを、二次記憶装置２４又はＲＡＭ２３に記憶されるスケジュールテーブル２０８に格納する。

スケジュール送信部２０４は、スケジュール作成部２０３による上記の沸上げスケジュール作成処理が終了すると、スケジュールテーブル２０８を参照して、各住宅Ｈの給湯機４に対して、対応する沸上げスケジュールが格納されたスケジュールデータを送信する。スケジュール作成部２０３及びスケジュール送信部２０４は、本発明に係るスケジュール通知手段の一例である。

終了時刻取得部２０５は、定期的（例えば、３０分毎）に各住宅Ｈの給湯機４から沸上げ終了時刻を取得する。終了時刻取得部２０５は、定期的に各顧客の給湯機４に対して、沸上げ終了時刻の通知を要求するデータを送信し、かかるデータに応答して各給湯機４から送信された終了時刻データを受信することで、当該給湯機４で算出された沸上げ終了時刻を取得する。終了時刻取得部２０５は、取得した各給湯機４の沸上げ終了時刻を、二次記憶装置２４又はＲＡＭ２３に記憶される終了時刻テーブル２０９に格納する。

スケジュール更新部２０６は、スケジュール作成部２０３による沸上げスケジュール作成処理の終了後、定期的（例えば、３０分毎）に各給湯機４の沸上げスケジュールを必要に応じて更新する沸上げスケジュール更新処理を実行する。以下、沸上げスケジュール更新処理について詳細に説明する。

スケジュール更新部２０６は、スケジュールテーブル２０８と終了時刻テーブル２０９を参照して、沸上げ終了時刻がデマンド時限以上前倒しになる予定の給湯機４が存在するか否か、換言すると、沸上げ時間がデマンド時限以上短縮される予定の給湯機４が存在するか否かを判別する。該当する給湯機４が存在しない場合、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

沸上げ終了時刻がデマンド時限以上前倒しになる予定の給湯機４が存在する場合（図１１参照）、スケジュール更新部２０６は、現時点において、沸上げ運転の開始前の給湯機４が存在するか否かを判別する。例えば、図１１に示すケースにおいては、給湯機Ｂ，Ｄ，Ｇが沸上げ運転の開始前となる。該当する給湯機４が存在しない場合、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、沸上げ運転の開始前の給湯機４が存在する場合、スケジュール更新部２０６は、現時点以降の需要電力データを生成する。そして、スケジュール更新部２０６は、現時点以降において、最も高い需要電力の値であるＷｘ（ｋＷ）と最も低い需要電力の値であるＷｍとの差が、Ｗｅｑ以上であるか否かを判別する。ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ未満の場合、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ以上の場合、スケジュール更新部２０６は、現時点以降で、需要電力がＷｍ＋Ｗｅｑ未満となる時間帯であるＴｍを探索する。スケジュール更新部２０６は、沸上げ運転の開始前であって、沸上げスケジュールにＴｍが含まれない給湯機４が存在するか否かを判別する。例えば、図１１に示すケースにおいては、給湯機Ｂがこの条件に該当する。該当する給湯機４が存在しない場合、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、沸上げ運転の開始前であって、沸上げスケジュールにＴｍが含まれない給湯機４が存在する場合、スケジュール更新部２０６は、沸上げスケジュールの終了時刻がＴｍの開始時刻に最も近い給湯機４の当該沸上げスケジュールをＴｍを含むように更新する。例えば、図１１に示すケースにおいては、給湯機Ｂの沸上げスケジュールを更新する。

また、スケジュール更新部２０６は、当該沸上げスケジュールの更新と整合するように、現時点以降の需要電力データを更新する（図１２参照）。そして、スケジュール更新部２０６は、再度、ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ以上であるか否かを判別し、上記の処理を繰り返し行う。

スケジュール更新部２０６及びスケジュール送信部２０４は、本発明に係る更新スケジュール通知手段の一例である。

図１３は、クラウドサーバ２が実行する沸上げスケジュール管理処理の手順を示すフローチャートである。クラウドサーバ２は、毎日の特定の時刻（例えば、２２時）に、沸上げスケジュール管理処理の実行を開始する。

先ず、クラウドサーバ２のスケジュール作成部２０３が、沸上げスケジュール作成処理を実行する（ステップＳ１０１）。図１４は、スケジュール作成部２０３により実行される沸上げスケジュール作成処理の手順を示すフローチャートである。沸上げスケジュール作成処理において、先ず、スケジュール作成部２０３は、需要電力データを生成する（ステップＳ２０１）。

スケジュール作成部２０３は、各給湯機４の沸上げ時間を導出し、導出した沸上げ時間を短い順又は長い順にソートする（ステップＳ２０２）。スケジュール作成部２０３は、需要電力データからＷｍを取得し、また、Ｗｑに初期値であるＷｅｑを代入する（ステップＳ２０３）。

スケジュール作成部２０３は、ＷｍとＷｑに基づいて、対象時間帯を決定し（ステップＳ２０４）、決定した対象時間帯より短い沸上げ時間の給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ２０５）。該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ２０５；ＮＯ）、スケジュール作成部２０３は、ＷｑにＷｅｑを加算する（ステップＳ２０６）。その後、ステップＳ２０４に戻る。なお、ステップＳ２０６において、スケジュール作成部２０３は、Ｗｑに、Ｗｅｑではなく、Ｗｅｑ／２を加算してもよい。

一方、対象時間帯より短い沸上げ時間の給湯機４が存在する場合（ステップＳ２０５；ＹＥＳ）、スケジュール作成部２０３は、その内の最も沸上げ時間が長い給湯機４が、当該対象時間帯内で沸上げ運転を行うように当該給湯機４の沸上げスケジュールを作成し（ステップＳ２０７）、需要電力データを更新する（ステップＳ２０８）。

スケジュール作成部２０３は、沸上げスケジュールの作成が完了していない給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ２０９）。該当する給湯機４が存在する場合（ステップＳ２０９；ＹＥＳ）、ステップＳ２０３に戻る。

一方、沸上げスケジュールの作成が完了していない給湯機４が存在しない場合（ステップＳ２０９；ＮＯ）、スケジュール作成部２０３は、各給湯機４の沸上げスケジュールをスケジュールテーブル２０８に格納し（ステップＳ２１０）、沸上げスケジュール作成処理を終了する。

図１３に戻り、スケジュール送信部２０４が、各住宅Ｈの給湯機４に対して、対応する沸上げスケジュールが格納されたスケジュールデータを送信する（ステップＳ１０２）。

予め定めた第１時間（例えば、３０分）が経過すると（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、終了時刻取得部２０５が、各住宅Ｈの給湯機４から沸上げ終了時刻を取得し（ステップＳ１０４）、スケジュール更新部２０６が、沸上げスケジュール更新処理を実行する（ステップＳ１０５）。

図１５は、スケジュール更新部２０６により実行される沸上げスケジュール更新処理の手順を示すフローチャートである。沸上げスケジュール更新処理において、先ず、スケジュール更新部２０６は、沸上げ終了時刻がデマンド時限以上前倒しになる予定の給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ３０１）。該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ３０１；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

沸上げ終了時刻がデマンド時限以上前倒しになる予定の給湯機４が存在する場合（ステップＳ３０１；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、現時点において、沸上げ運転の開始前の給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ３０２）。該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、沸上げ運転の開始前の給湯機４が存在する場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、現時点以降の需要電力データを生成する（ステップＳ３０３）。そして、スケジュール更新部２０６は、ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ以上であるか否かを判別する（ステップＳ３０４）。ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ未満の場合（ステップＳ３０４；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｅｑ以上の場合（ステップＳ３０４；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、需要電力がＷｍ＋Ｗｅｑ未満となる時間帯Ｔｍを探索し（ステップＳ３０５）、沸上げ運転の開始前の給湯機４の内、沸上げスケジュールにＴｍが含まれない給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ３０６）。該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ３０６；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、沸上げ運転の開始前の給湯機４の内、沸上げスケジュールにＴｍが含まれない給湯機４が存在する場合（ステップＳ３０６；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、該当する給湯機４の沸上げスケジュールの内、終了時刻がＴｍに最も近い沸上げスケジュールをＴｍが含まれるように更新し（ステップＳ３０７）、現時点以降の需要電力データを更新する（ステップＳ３０８）。その後、ステップＳ３０４に戻る。なお、ステップＳ３０７において、スケジュール更新部２０６は、沸上げ時間がＴｍ内に収まる給湯機４が存在する場合には、当該給湯機４の沸上げ運転がＴｍ内に行われるように当該給湯機４の沸上げスケジュールを更新してもよい。

図１３に戻り、スケジュール送信部２０４は、沸上げスケジュールが更新された給湯機４に対して、当該更新後の沸上げスケジュールが格納されたスケジュールデータを送信する（ステップＳ１０６）。その後、第１時間が経過すると（ステップＳ１０７；ＹＥＳ）、クラウドサーバ２は、深夜時間帯の終了までの残り時間が予め定めた第２時間（例えば、３時間）以内であるか否かを判別する（ステップＳ１０８）。深夜時間帯の終了までの残り時間が第２時間を超えている場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）、ステップＳ１０４に戻る。一方、深夜時間帯の終了までの残り時間が第２時間以内の場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、クラウドサーバ２は、沸上げスケジュール管理処理を終了する。

以上説明したように、本実施の形態の給湯システム１によれば、クラウドサーバ２は、各住宅Ｈの給湯機４の沸上げスケジュールを、当該給湯機４の稼働履歴と、全住宅Ｈ分の深夜時間帯におけるデマンド時限毎の需要電力の推移を示す需要電力データとに基づいて生成し、各給湯機４に通知する。各給湯機４は、通知された沸上げスケジュールに従って沸上げ運転を行うが、予め定めた条件が成立する度（例えば、クラウドサーバ２から要求がある度）に沸上げ終了時刻を算出し、クラウドサーバ２に通知する。

そして、クラウドサーバ２は、各給湯機４から通知された最新の沸上げ終了時刻に基づいて、各給湯機４の沸上げスケジュールの見直しを行い、必要に応じて、沸上げスケジュールの更新を行う。これにより、需要電力の推移の平坦化が可能となり、その結果、電気料金の低減化が図れる。

変形例．
各給湯機４の加熱能力が変更可能な場合、クラウドサーバ２は、給湯機４の加熱能力に関する値（例えば、定格値に対する比率）を沸上げスケジュールに含めるようにしてもよい。図１６は、実施の形態１の変形例に係る給湯システム１において、クラウドサーバ２のスケジュール更新部２０６により実行される沸上げスケジュール更新処理の手順を示すフローチャートである。

先ず、スケジュール更新部２０６は、沸上げスケジュール更新処理Ａを実行する（ステップＳ４０１）。沸上げスケジュール更新処理Ａでは、上述した実施の形態１の沸上げスケジュール更新処理（図１５参照）と同様の処理が行われる。図１７は、沸上げスケジュール更新処理Ａの終了後の需要電力データにおける需要電力の推移の例を示す。

沸上げスケジュール更新処理Ａの終了後、スケジュール更新部２０６は、最も高い需要電力の値であるＷｘ（ｋＷ）と最も低い需要電力の値であるＷｍ（ｋＷ）との差が、Ｗｉ（ｋＷ）より大きいか否かを判別する（ステップＳ４０２）。Ｗｉは、給湯機４の最小可変幅であり、本変形例では、Ｗｅｑの２５％の値である。

ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｉ以下の場合（ステップＳ４０２；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。一方、ＷｘとＷｍとの差が、Ｗｉより大きい場合（ステップＳ４０２；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、現時点以降で、需要電力がＷｘの時間帯であるＴｘを探索する（ステップＳ４０３）。

スケジュール更新部２０６は、沸上げスケジュールにＴｘを含む給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ４０４）。例えば、図１７示すケースでは、給湯機Ａ，Ｂ，Ｄ，Ｇがこの条件に該当する。

該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ４０４；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。一方、該当する給湯機４が存在する場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、最も沸上げ時間の短い給湯機４について、加熱能力をＴｘの間低下させた場合に、当初の予定された湯量より低減する湯量Ｌを算出する（ステップＳ４０５）。例えば、図１７に示すケースでは、給湯機ＧについてＬを算出する。

スケジュール更新部２０６は、算出したＬが予め定めた許容値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４０６）。許容値は、例えば、５０Ｌである。Ｌが許容値以下の場合（ステップＳ４０６；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４の沸上げスケジュールを更新する（ステップＳ４０７）。詳細には、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４が、Ｔｘの間、加熱能力をＷｉ分低下するように沸上げスケジュールを更新する。ステップＳ４０７の後、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、Ｌが許容値より大きい場合（ステップＳ４０６；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、現時点以降に、Ｔｘに連続する時間帯であって、需要電力がＷｘ－（Ｗｅｑ－Ｗｉ）以下の時間帯があるか否かを判別する（ステップＳ４０８）。該当する時間帯が存在しない場合（ステップＳ４０８；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

一方、該当する時間帯が存在する場合（ステップＳ４０８；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、当該時間帯に当該給湯機４の沸上げ運転の予定がないか否かを判別する（ステップＳ４０９）。当該時間帯に当該給湯機４の沸上げ運転の予定がない場合（ステップＳ４０９；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４を当該時間帯に低加熱能力（例えば、定格の７５％の加熱能力）で沸上げ運転させた場合も含めてＬを再算出する（ステップＳ４１０）。この場合に再算出されたＬは、ステップＳ４０６で算出された値より小さくなる。

ステップＳ４１０の後、ステップＳ４０６に戻り、スケジュール更新部２０６は、再算出したＬが予め定めた許容値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４０６）。再算出したＬが許容値以下の場合（ステップＳ４０６；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４の沸上げスケジュールを更新する（ステップＳ４０７）。この場合、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４が、Ｔｘの間、加熱能力をＷｉ分低下し、さらに、Ｔｘの前又は後の時間帯に低加熱能力で沸上げ運転を行うように沸上げスケジュールを更新する。一方、Ｌが許容値より大きい場合（ステップＳ４０６；ＮＯ）、ステップＳ４０８に移行する。

ステップＳ４０９でＮＯの場合、スケジュール更新部２０６は、当該時間帯に、需要電力がＷｘ－Ｗｅｑ以下の時間帯があるか否かを判別する（ステップＳ４１１）。該当する時間帯が存在しない場合（ステップＳ４１１；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。一方、該当する時間帯が存在する場合（ステップＳ４１１；ＹＥＳ）、当該給湯機４を当該時間帯に高加熱能力（例えば、定格の１７５％の加熱能力）で沸上げ運転させた場合も含めてＬを再算出する（ステップＳ４１２）。スケジュール更新部２０６は、再算出したＬが予め定めた許容値以下であるか否かを判別する（ステップＳ４１３）。

Ｌが許容値以下の場合（ステップＳ４１３；ＹＥＳ）、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４の沸上げスケジュールを更新する（ステップＳ４０７）。詳細には、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４が、Ｔｘの間、加熱能力をＷｉ分低下し、さらに、ステップＳ４１０及び／又はステップＳ４１２に基づいた沸上げ運転を行うように沸上げスケジュールを更新する。一方、Ｌが許容値より大きい場合（ステップＳ４１３；ＮＯ）、スケジュール更新部２０６は、当該給湯機４の沸上げスケジュールを更新することなく、本周期での沸上げスケジュール更新処理を終了する。

図１８に、上記の処理により、給湯機Ｇの沸上げスケジュールを更新した場合の需要電力データにおける需要電力の推移の例を示す。

このように、給湯機４の加熱能力を適宜加減することで、需要電力の推移の平坦化がより図れる。

なお、ステップ４１０において、沸上げ時間を延長したことにより、Ｌがマイナス値、つまり、当該給湯機４の予定される湯量が当初計画した湯量より増えることも起こりえる。その場合、スケジュール更新部２０６は、当該延長時間を短縮することで、当該増加分（即ち、Ｌの絶対値）を削減してもよい。

また、ステップ４１２において、Ｌがマイナス値になったも場合も、スケジュール更新部２０６は、高加熱能力での運転時間を短縮したり、あるいは、加熱能力の定格値からの上昇比を低下させる（例えば、１７５％から１５０％、１２５％に変更する）ことで、当該増加分を削減してもよい。

実施の形態２．
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。なお、以下の説明において、実施の形態１と共通する構成要素等については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

図１９は、本発明の実施の形態２に係る給湯システム１Ａの全体構成を示す図である。給湯システム１Ａは、実施の形態１の給湯システム１と同様、複数の住宅Ｈのそれぞれに設置される給湯機４の沸上げ運転のスケジュールを管理するシステムである。

給湯システム１Ａは、クラウドサーバ２Ａと、各住宅Ｈにそれぞれ設置される、エネルギー計測ユニット３，給湯機４及びホームゲートウェイ５と、発電設備９とを備える。実施の形態の形態１と同様、各住宅Ｈは、電力会社と高圧一括受電契約を交わしているスマートシティあるいはマンション等の集合住宅に属する住宅である。

発電設備９は、本発明に係る発電設備の一例である。発電設備９は、何れも図示しないが、ＰＶ（photovoltaic）パネルと、パワーコンディショニングシステムとを備えた太陽光発電設備である。ＰＶパネルは、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換することで発電する。パワーコンディショニングシステムは、ＰＶパネルの発電により生じた直流電力を交流電力に変換することで、発電電力を生成し、各住宅Ｈに供給する。また、発電設備９は、インターネットを介してクラウドサーバ２Ａと通信する図示しない通信インタフェースを備える。発電設備９は、クラウドサーバ２Ａからの要求に応答して、現在時刻（計測時刻を意味する。）と、発電電力の計測値とが格納された発電データをクラウドサーバ２Ａに送信する。発電電力の計測値には、瞬時電力と積算電力の値が含まれている。なお、発電設備９は、発電データを自発的に一定の時間間隔（例えば、１分間隔）でクラウドサーバ２Ａに送信してもよい。

クラウドサーバ２Ａは、本発明に係るクラウドサーバの一例である。クラウドサーバ２Ａは、実施の形態１のクラウドサーバ２と同様、給湯機４のメーカ又は販売会社によって設置され、運用されるサーバコンピュータであり、インターネットに接続される。クラウドサーバ２Ａのハードウェア構成は、クラウドサーバ２と同様である（図２参照）。クラウドサーバ２Ａは、クラウドサーバ２と同等の機能を有し、さらに、発電設備９の発電による余剰電力（図２０参照）を各住宅Ｈの給湯機４の沸上げ運転に活用する機能（以下、余剰活用機能という。）を有する。余剰電力とは、発電設備９が生成した発電電力の内、全住宅Ｈで消費した分を除いた残りの電力のことをいう。

クラウドサーバ２Ａは 機能的には、図２１に示すように、電力データ取得部２００と、稼働情報取得部２０１と、性能情報取得部２０２と、スケジュール作成部２０３Ａと、スケジュール送信部２０４と、終了時刻取得部２０５と、スケジュール更新部２０６と、発電データ取得部２１０とを備える。これらの機能部は、ＣＰＵ２１が、二次記憶装置２４に記憶されている沸上げスケジュール管理プログラムを実行することで実現される。

発電データ取得部２１０は、定期的（例えば、１分毎）に発電設備９から発電データを取得する。発電データ取得部２１０は、定期的に発電設備９に対して、発電データの通知を要求するデータを送信し、かかるデータに応答して発電設備９から送信された発電データを受信して取得する。上述したように、発電データには、発電電力の計測値が格納されている。発電データ取得部２１０は、取得した発電データを発電実績ＤＢ２１１に格納する。発電実績ＤＢ２１１は、発電設備９の発電実績を管理するためのデータベースであり、二次記憶装置２４に記憶されている。発電実績ＤＢ２１１には、予め定めた期間（例えば、１年）分の発電データの履歴が保存される。

スケジュール作成部２０３Ａは、実施の形態１のスケジュール作成部２０３と同様、毎日の特定の時刻（例えば、２２時）に各住宅Ｈの給湯機４の沸上げスケジュールを作成する沸上げスケジュール作成処理を実行する。さらに、スケジュール作成部２０３Ａは、毎日の特定の時刻（例えば、午前８時）に、昼間の沸上げ運転がユーザにより許可されている各住宅Ｈの給湯機４の昼間の沸上げスケジュールを作成する昼間沸上げスケジュール作成処理を実行する。図２２は、スケジュール作成部２０３Ａにより実行される昼間沸上げスケジュール作成処理の手順を示すフローチャートである。

スケジュール作成部２０３Ａは、発電実績ＤＢ２１１と顧客ＤＢ２０７とを参照して、余剰電力データを生成する（ステップＳ５０１）。余剰電力データとは、今後の予め定めた時間帯における予め定めた時間単位で平均した余剰電力の推移を示すデータである。ここで、予め定めた時間帯とは、本実施の形態では、９時～１７時までの時間帯（本発明の昼間時間帯の一例）である。また、予め定めた時間単位とは、例えば、３０分であり、以下、当該時間単位をデマンド時限という。

なお、スケジュール作成部２０３Ａは、当日の天気予報、日射量等の情報も加味して、余剰電力データを作成してもよい。また、スケジュール作成部２０３Ａは、上記の時間帯を季節に応じて変更してもよい。

スケジュール作成部２０３Ａは、顧客ＤＢ２０７を参照して、例えば、各顧客の過去２週間分の稼働情報の履歴から、対象となる各給湯機４の昼間の沸上げ運転の所要時間である沸上げ時間を導出し、導出した沸上げ時間を短い順又は長い順にソートする（ステップＳ５０２）。

スケジュール作成部２０３Ａは、余剰電力がＷｅｑ以上の時間帯が存在するか否かを判別する（ステップＳ５０３）。該当する時間帯が存在しない場合（ステップＳ５０３；ＮＯ）、スケジュール作成部２０３Ａは、昼間の沸上げスケジュールが後述のステップＳ５０６の処理で作成済みであるか否かを判別する（ステップＳ５０４）。沸上げスケジュールが作成済みの場合（ステップＳ５０４；ＹＥＳ）、ステップＳ５０９に移行し、作成済みでない場合（ステップＳ５０４；ＮＯ）、スケジュール作成部２０３Ａは、昼間沸上げスケジュール作成処理を終了する。

一方、余剰電力がＷｅｑ以上の時間帯が存在する場合（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）、スケジュール作成部２０３Ａは、該当する時間帯より短い沸上げ時間の給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ５０５）。該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ５０５；ＮＯ）、ステップＳ５０４に移行する。

一方、該当する給湯機４が１又は複数存在する場合（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）、スケジュール作成部２０３Ａは、その中で最も沸上げ時間が長い給湯機４が、当該時間帯内で沸上げ運転を行うように当該給湯機４の沸上げスケジュールを作成する（ステップＳ５０６）。それから、スケジュール作成部２０３Ａは、余剰電力データを更新する（ステップＳ５０７）。詳細には、スケジュール作成部２０３Ａは、作成した沸上げスケジュールに従って当該給湯機４が沸上げ運転を行う期間における各デマンド時限の平均余剰電力から、当該給湯機４の当該期間における各デマンド時限の需要電力を差し引くことで、余剰電力データを更新する。

スケジュール作成部２０３Ａは、昼間の沸上げ対象となる給湯機４であって、昼間の沸上げスケジュールの作成が完了していない給湯機４が存在するか否かを判別する（ステップＳ５０８）。該当する給湯機４が存在する場合（ステップＳ５０８；ＹＥＳ）、ステップＳ５０３に戻り、該当する給湯機４が存在しない場合（ステップＳ５０８；ＮＯ）、ステップＳ５０９に移行する。

ステップＳ５０９では、スケジュール作成部２０３Ａは、昼間の沸上げ運転が許可されている１又は複数の給湯機４について、作成した沸上げスケジュールをスケジュールテーブル２０８に格納し、昼間沸上げスケジュール作成処理を終了する。スケジュール送信部２０４は、スケジュール作成部２０３Ａにより作成された各沸上げスケジュールが格納されたスケジュールデータを対応する各給湯機４に送信する。スケジュール作成部２０３Ａ及びスケジュール送信部２０４は、本発明に係るスケジュール通知手段の一例である。

以上説明したように、本実施の形態に係る給湯システム１Ａのクラウドサーバ２Ａは、実施の形態１のクラウドサーバ２と同様の処理を実行することに加え、余剰電力で昼間の沸上げ運転を行うための昼間の沸上げスケジュールを作成する処理を実行する。このため、給湯システム１Ａによれば、実施の形態１の給湯システム１と同様に需要電力の推移の平坦化が可能となり電気料金の低減化が図れることに加え、余剰電力の活用も図れる。

なお、本発明は、上記の各実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の変更は勿論可能である。

例えば、本発明に係る給湯機は、ヒートポンプ方式の給湯機に限定されず、貯湯タンク内に設置されたヒータによって湯を沸かす電気温水器であってもよい。

また、各給湯機４は、沸上げ終了時刻の算出及び通知に代えて、沸上げ終了までの所要時間を算出し、算出した所要時間をクラウドサーバ２，２Ａに通知してもよい。

また、給湯機４の給湯コントローラ４２０は、タンクユニット４１ではなく、ヒートポンプユニット４０、専用リモコン等に内蔵されるようにしてもよい。

また、給湯機４が、自己の消費電力に関するデータをクラウドサーバ２，２Ａに送信してもよい。

また、住宅Ｈにおいて、スマートメータと呼ばれる通信機能を有する電力メータが設置されている場合、クラウドサーバ２，２Ａは、図示しない電気事業者のサーバから、当該住宅Ｈの総消費電力に関するデータを取得してもよい。

また、クラウドサーバ２，２Ａの機能部（図６、図２１参照）の全部又は一部が、専用のハードウェアで実現されるようにしてもよい。専用のハードウェアとは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）又はこれらの組み合わせである。

また、上記の各沸上げスケジュール管理プログラムは、ＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、光磁気ディスク（Magneto-Optical Disc）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、メモリカード、ＨＤＤ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布することも可能である。そして、このように配布した各沸上げスケジュール管理プログラムを特定の又は汎用のコンピュータにインストールすることによって、当該コンピュータを上記の各実施の形態におけるクラウドサーバ２，２Ａとして機能させることも可能である。

また、各沸上げスケジュール管理プログラムをインターネット上の他のサーバが有する記憶装置に格納しておき、当該サーバからクラウドサーバ２，２Ａに各沸上げスケジュール管理プログラムがダウンロードされるようにしてもよい。

１，１Ａ 給湯システム、２，２Ａ クラウドサーバ、３ エネルギー計測ユニット、４ 給湯機、５ ホームゲートウェイ、６ 商用電源系統、７ 分電盤、８ａ，８ｂ 機器、９ 発電設備、２０ 通信インタフェース、２１ ＣＰＵ、２２ ＲＯＭ、２３ ＲＡＭ、２４ 二次記憶装置、２５ バス、４０ ヒートポンプユニット、４１ タンクユニット、４２ 水配管、４３ シャワー、４４ 蛇口、２００ 電力データ取得部、２０１ 稼働情報取得部、２０２ 性能情報取得部、２０３，２０３Ａ スケジュール作成部、２０４ スケジュール送信部、２０５ 終了時刻取得部、２０６ スケジュール更新部、２０７ 顧客ＤＢ、２０８ スケジュールテーブル、２０９ 終了時刻テーブル、２１０ 発電データ取得部、２１１ 発電実績ＤＢ、４００ 圧縮機、４０１ 第１熱交換器、４０２ 膨張弁、４０３ 第２熱交換器、４０４ 送風機、４０５ 循環ポンプ、４０６ 制御基板、４０７ 冷媒配管、４１０ 貯湯タンク、４２０ 給湯コントローラ、４２１ 稼働情報送信部、４２２ 性能情報送信部、４２３ スケジュール取得部、４２４ 運転制御部、４２５ 終了時刻算出部、４２６ 終了時刻送信部、４２７ 移動情報テーブル、４２８ 性能情報テーブル、４３０ 混合弁

Claims (5)

1. 複数の住宅における予め定めた時間帯の需要電力の推移と、前記複数の住宅の各々に設置される給湯機の稼働履歴と、に基づいて、前記各給湯機の沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを作成するスケジュール作成手段と、
   前記沸上げスケジュールに従って前記各給湯機の沸上げ運転を制御する運転制御手段と、
   前記各給湯機の沸上げ運転が終了する時刻を算出する終了時刻算出手段と、
   前記各給湯機の沸上げ運転が終了する時刻に基づいて、前記各給湯機の沸上げスケジュールを必要に応じて更新するスケジュール更新手段と、を備える、給湯システム。
2. 前記複数の住宅の各々に発電した電力を供給可能な発電設備をさらに備え、
   前記スケジュール作成手段は、前記複数の住宅における前記時間帯とは異なる予め定めた昼間時間帯の需要電力の推移と、予め選択した１又は複数の給湯機の稼働履歴と、前記発電設備の発電実績と、に基づいて、前記選択した１又は複数の給湯機の各々の前記昼間時間帯内の前記沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを必要に応じて作成する、請求項１に記載の給湯システム。
3. 複数の住宅における予め定めた時間帯の需要電力の推移と、前記複数の住宅の各々に設置される各給湯機の稼働履歴と、に基づいて、前記各給湯機の沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを作成し、作成した沸上げスケジュールを前記各給湯機に通知するスケジュール通知手段と、
   前記各給湯機から通知された、当該給湯機によって算出された当該給湯機の沸上げ運転の終了時刻に基づいて、前記各給湯機の沸上げスケジュールを必要に応じて更新し、更新した沸上げスケジュールを当該給湯機に通知する更新スケジュール通知手段と、を備える、クラウドサーバ。
4. 複数の住宅における予め定めた時間帯の需要電力の推移と、前記複数の住宅の各々に設置される各給湯機の稼働履歴と、に基づいて、前記各給湯機の沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを作成し、作成した沸上げスケジュールを前記各給湯機に通知し、
   前記各給湯機から通知された、当該給湯機によって算出された当該給湯機の沸上げ運転の終了時刻に基づいて、前記各給湯機の沸上げスケジュールを必要に応じて更新し、
   更新した沸上げスケジュールを当該給湯機に通知する、沸上げスケジュール管理方法。
5. コンピュータを、
   複数の住宅における予め定めた時間帯の需要電力の推移と、前記複数の住宅の各々に設置される各給湯機の稼働履歴と、に基づいて、前記各給湯機の沸上げ運転に関する沸上げスケジュールを作成し、作成した沸上げスケジュールを前記各給湯機に通知するスケジュール通知手段、
   前記各給湯機から通知された、当該給湯機によって算出された当該給湯機の沸上げ運転の終了時刻に基づいて、前記各給湯機の沸上げスケジュールを必要に応じて更新し、更新した沸上げスケジュールを当該給湯機に通知する更新スケジュール通知手段、として機能させる、プログラム。

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