JPWO2016113925A1 - 電力管理装置 - Google Patents

Abstract

外気温によって蓄エネルギー機器の効率あるいは特性が変わることが考慮されていないため、最適な運転計画の立案ができず、特に、温度によって蓄電池の不必要な劣化の進行を抑制するため、充放電が行えない場合があり、この課題を解決することを目的とする。外気温による蓄熱機器の効率や蓄電池（３）の充放電電流の制限、蓄電池（３）の充電電力量に起因する充電電流の制限などを予め考慮して運転計画を立案するように電力管理装置（１００）を構成し、最適な蓄エネルギー機器の運転計画を作成することができるようにした。

Description

この発明は、創エネルギー機器、蓄エネルギー機器、負荷機器の動作を管理する電力管理装置に関し、特に蓄エネルギー機器の管理および制御に関するものである

近年、環境負荷の低減に向け、二酸化炭素を排出しない太陽光発電などの自然エネルギーを利用した発電システムが各家庭に普及しつつある。また、電力不足等に対応するため、蓄電池を具備したシステム、電気自動車を蓄電池として利用するシステム、太陽光発電と蓄電池とを組み合わせたシステムなどの製品化が進められている。
一方、このような創エネルギー機器、蓄エネルギー機器は、導入費用が高い。このため、導入した創エネルギー機器、蓄エネルギー機器および負荷機器を効率よく運用し、電力料金をより安くする電力管理装置(ＨＥＭＳ：home energy management system、以下、ＨＥＭＳと称す）の開発が進められている。

例えば、特許文献１には、太陽電池（以下、ＰＶと称す）および燃料電池等の創エネルギー機器、蓄電池、ヒートポンプ、電気負荷を管理する電力管理装置について記載されている。
具体的には、天気予報からＰＶの発電電力を予測し、予測結果に基づいてＰＶの余剰電力を算出する。この算出された余剰電力を蓄電池とヒートポンプに配分する際、システム評価関数によりエネルギー供給システムの振る舞いを管理し、コスト関数で運転コストを管理する。そして、運転コストが最小になるようにエネルギー供給システムの振る舞い（運転計画策定）を決定する制御方式が開示されている。

また、特許文献２には、気象予報の実績値、発電実績のデータベースおよび需要実績のデータベースに基づいて作成したスケジュールと、蓄エネルギー機器の状態評価関数と、気象予報情報とに基づき運転計画を確定する制御方式が開示されている。なお、当該データベースは、学習機能を有していることが開示されている。
具体的な例として、特許文献２では、蓄電量の価値の一例として夏季においては最高気温が高い方が電力負荷の増加が予想されるため、高い価値を持つことが開示されている。

また、特許文献３には、蓄熱機器が所定の時刻に所定の蓄熱量になるようにスケジューリングを行う蓄熱機器の制御方法について開示されている。このスケジューリングを行う際、所定の蓄熱量以上にするために必要な稼働時間と、太陽光発電の余剰電力が生じると予測される余剰電力時間とに基づいて、蓄熱機器を稼働させるスケジュールを生成する。具体的には、余剰電力時間の加熱で不足する蓄熱量を電力料金の安い深夜電力を用いて加熱するようスケジュールを生成することが開示されている。

国際公開（再公表）ＷＯ２０１１／０８６８８６号公報 特許第５２１５８２２号公報 特開２０１２−１７２９１５号公報

上述したように、特許文献１に記載された電力管理装置においては、消費電力と消費熱量とを取得して取得結果を基に消費電力と消費熱量の需要予測を行い、予測した需要予測データを所定の関数（システム関数およびコスト関数）に入力して蓄電池と蓄熱機の制御パラメータ（運転計画）を求め、この運転計画を最適化することにより、蓄電池の充電電力量を減らして蓄電池劣化を抑えることができる。
しかしながら、蓄エネルギー機器は、外気温によって効率や特性が変わる。また、ヒートポンプを採用している蓄エネルギー機器は、外気温度に加え、効率よく運転するための動作ポイントが異なる。
従って、従来の電力管理装置にて蓄エネルギー機器（例えば、蓄電機器として蓄電池、蓄熱機器としてエコキュート（登録商標、以下、ＥＣと称す）を使用する場合）の制御パラメータ（運転計画）を作成する際、蓄電機器および蓄熱機器の特性を考慮していないため、例えば、蓄電池としてリチュウムイオンバッテリを使用する場合、高温、あるいは低温で充放電を行うと、蓄電池の劣化が進み、蓄電池の寿命に多大な影響を与えるといった問題点があった。なお、エコキュート（ＥｃｏＣｕｔｅ）は、冷媒として二酸化炭素を使用し、空気の熱で湯を沸かすことができる自然冷媒ＣＯ２ヒートポンプ給湯機を表す商品名である。
具体的には、リチュウムイオンバッテリ等の蓄電池は、化学変化で電気エネルギーを蓄えるために、一般的に外気温度（正確にはセル温度）が０℃以下で充電を行うと、蓄電池の劣化が不必要に進んでしまう。同様に、セル温度が高くなると、蓄電池の劣化が進むため、充放電電流が制限され、４０℃を越えると充放電が殆ど行えなくなる。また、蓄電池は、蓄電池の劣化を抑えるために、充電電力量が高くなると温度によらず充電電流に制限がかかる。一般的に、蓄電池においては、蓄電電力量が少ない範囲では定電流で充電が行われ、所定の充電量（蓄電池電圧）を超えると、定電流充電から定電圧での充電モードに移行する。
このように従来の電力管理装置は、蓄電池の特性を考慮していないため、例えば、夏の昼前後のＰＶの発電量がピークの時間帯の余剰電力を蓄電池に充電する運転計画を立てたとしても、外気温が３５℃近くあると、余剰電力を蓄電池に殆ど充電することができないことがある。また、ＥＣを制御する場合、外気温に対するエネルギー変換効率や動作ポイントを考慮せず運転計画を立てると、必要とする蓄熱量を確保するための消費電力の予測に誤差が生じるため、例えば予測結果に誤差が生じ、不必要な売電や買電が発生するという問題点があった。また、上述したように蓄電池は、温度によっては充放電が殆ど行えない場合がある。

また、特許文献２に記載された電力管理装置は、気象予報の実績値、発電実績を学習してデータベース化するとともに需要実績についても学習してデータベース化し、このデータベース化されたデータに基づいて作成したスケジュールと蓄エネルギー機器の状態評価関数と気象予報情報に基づき運転計画を求めている。
しかし、特許文献１の場合と同様に、蓄エネルギー機器の特性を考慮せず運転計画を策定しているため、冬季の寒い時期の深夜電力を用いて蓄電池を充電し、昼間の温かい時間帯にＰＶの余剰電力と深夜に充電した安い深夜電力を用いてＥＣを駆動し、湯を沸かす場合、蓄電池は、例えば０℃以下の気温では、想定していた充電電流（例えば、深夜電力でフル充電を計画していた場合）を確保することができずに、予定の半分も充電できない場合がある。このような場合、想定していた充電電力が確保できないため、昼間の高い電力料金で買電し、湯を沸かすことになるといった問題点があった。また、ＥＣで湯を沸かす場合も、エネルギー変換効率を考慮していないため、必要以上に電力を使用してしまうといった問題点もあった。

また、特許文献３に記載された電力管理装置は、蓄熱機器が所定の時刻に所定の蓄熱量になるようにスケジューリングを行う。その際、所定の蓄熱量以上にするために必要となる稼働時間と、ＰＶの余剰電力が生じると予測される余剰電力時間とに基づいて、昼間に蓄熱機器を稼働させるスケジュールを生成する。一方、深夜電力時間帯では、該余剰電力時間の加熱で不足する蓄熱量を算出し、この算出結果に基づき電力料金の安い深夜電力を用いて加熱するよう深夜時間帯のスケジュールを生成するものである。
しかしながら、このような従来の電力管理装置においては、外気温に対するエネルギー変換効率や、動作ポイントを考慮せず運転計画を立てているため、湯を使用する際に必要とする熱量が確保されていない、あるいは必要以上に加熱をしてしまうといった問題点があった。

この発明は、上記したような従来技術の課題を解決するためになされたもので、創エネルギー機器および蓄エネルギー機器を制御し、エネルギーマネージメント（運転コストの最小化）を行う電力管理装置において、蓄エネルギー機器の特性を考慮し、最適な蓄エネルギー機器の運転計画を作成することができる電力管理装置を提供するものである。

この発明の電力管理装置は、
創エネルギー機器と、蓄電機器と、電気式蓄熱機器と、電気負荷とを有するシステムを管理するものであって、少なくとも前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器とデータのやり取りを行う通信部と、前記通信部を介して前記蓄電機器の情報を取得する蓄電器情報取得部と、前記通信部を介して前記電気式蓄熱機器の情報を取得する蓄熱器情報取得部と、需要者の契約に基づき電気料金体系情報を入手し管理する電力料金体系管理部と、前記創エネルギー機器にて発電される電力の余剰電力を推定する余剰電力推定部と、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する蓄エネルギー機器運転計画策定部を有し、前記蓄エネルギー機器運転計画策定部において、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、少なくとも外気温予測情報を基に算出した１つ、あるいは複数の前記電気式蓄熱機器の使用電力量予測結果と、少なくとも外気温予測情報を基に作成した前記蓄電機器の充放電制限情報と、前記余剰電力推定部にて推定した余剰電力情報および前記電力料金体系管理部にて管理される電力料金体系情報とに基づき前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成するように制御するものである。

この発明の電力管理装置によれば、外気温により特性が大きく変化する蓄エネルギー機器の特性（例えば、上述した蓄電池が持つ充放電電流特性等）および電力料金体系情報に基づき運転計画を策定するため、運転コストを最小限に抑えた運転計画を実行することができる。また、外気温による蓄熱機器の効率や蓄電池の充放電電流の制限、蓄電池の充電電力量に起因する充電電流の制限などが予め考慮されているため、例えば、蓄電池の充電を予定していた時間帯に外気温度が高過ぎる、あるいは蓄電電力量が多く計画していた充電電流を確保できない等の問題の発生を抑制することができる。さらに、ヒートポンプを利用した蓄熱機器の外気温および負荷特性の基づくエネルギー変換効率を考慮して運転計画を作成することによって、実動作において蓄熱機器の特性に起因する消費電力および蓄熱量の予測誤差を最小限に抑えることができる。

本発明の実施の形態１に係る電力管理装置を含む電力管理システムの全体構成を示す概略図である。 本発明の実施の形態１における電力管理装置のシステム構成を概略的に示すブロック図である。 図２に示される電力管理装置における運転計画作成部の構成を概略的に示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に用いられる蓄電池の特性を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に用いられる蓄電池の特性を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に用いられるＥＣの特性を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る電力管理装置の運転計画作成を説明するためのメインのフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るＰＶ発電電力予測に関するフローチャートである。 本発明の実施の形態１に係るＰＶ発電電力学習管理部のデータベースに格納された各天気・各時刻の日射量の予測データの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る負荷消費電力予測管理部のデータベースに格納された各天気・各時刻の外気温の予測データの一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る日射量予測情報に対して実測したＰＶ発電量から算出した日射量情報を基に予測結果に補正をかける際の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る気温予測情報に対して、実測した気温情報を基に補正をかける際の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る負荷消費電力予測に関するフローを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る負荷消費電力予測情報に対して実測した負荷使用電力情報を基に補正をかける際の動作を説明するための図である。 本発明の実施の形態１に係る電力料金体系の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る家族スケジュールに基づく湯の使用時刻と使用量の一例を示す図である。 本発明の実施の形態１に係る前日の天気予報情報を基に作成する蓄電池およびＥＣの運転計画作成に関するメインフローを示す図である。 図１７Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る前日の天気予報情報を基に作成する蓄電池およびＥＣの運転計画作成に関するサブフローを示す図である。 図１８Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。 図１８Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。 本発明の実施の形態１における当日の天気予報情報、気温情報、ＰＶ発電電力量、負荷使用電力量等の情報を用いて運転計画に補正を与える当日運転計画策定に関するサブフローを示す図である。 図１９Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。 本発明の実施の形態１に係る蓄電池の特性を考慮せずに運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。 図２０とともに蓄電池の特性を考慮せずに運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。 本実施の形態１に係る蓄電池の特性を考慮して運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。 図２２とともに蓄電池の特性を考慮して運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。

実施の形態１
以下、この発明を実施の形態である図を参照して説明する。
なお、各図中、同一符号は、同一あるいは相当部分を示すものとする。
図１は、本発明の実施の形態１に係る電力管理装置を含み、この電力管理装置により管理される創エネルギー機器、蓄電機器、蓄熱機器、負荷および商用系統から構成される家庭内の電力管理システム全体の構成を示す概要図である。
図において、太陽光パネル１は、太陽光パワーコンディショナ２（以下、太陽光ＰＣＮと称す）に接続され、太陽光パネル１から出力される直流電力が太陽光ＰＣＮ２によって交流電力に変換される。ここでは、創エネルギー機器の一例として太陽光パネル１および太陽光ＰＣＮ２で構成された太陽光発電装置を用いた場合について説明するが、創エネルギー機器は、太陽光発電装置に限るものではなく、例えば風力発電装置などでも良い。
また、蓄電池３は、蓄電池パワーコンディショナ４（以下、蓄電池ＰＣＮと称す）に接続され、蓄電池３の充放電電流が蓄電池ＰＣＮ４によって制御される。ここでは、蓄電機器の一例としてリチュウムイオンバッテリを使用した蓄電池３と蓄電池ＰＣＮ４で構成された蓄電装置を用いた場合について説明するが、蓄電機器は、蓄電池（リチュウムイオンバッテリ）に限るものではなく、例えば電気自動車のバッテリを蓄電池として利用する場合、あるいは鉛蓄電池を用いる場合でも良い。
さらに、蓄熱機器としては、ＥＣ５に限るものではなく、例えば、発電時に発生する熱を利用して湯を沸かす燃料電池等でも良い。また、燃料電池であれば、創エネルギー機器として利用することもできる。

系統電源１０は、２００Ｖの交流電力を供給するもので、商用系統１１を介して各機器に接続されている。この発明の要部である電力管理装置１００は、通信ネットワーク１２を介して創エネルギー機器、蓄電機器、蓄熱機器、宅内負荷、分電盤１４、スマートメータ１５に接続されている。ここでは、通信ネットワーク１２としてイーサネット（Ｅｔｈｅｒｎｅｔ：いずれも登録商標）（有線）を用い、各機器を接続する場合について説明するが、これに限るものではなく、例えば、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ規格の物理層で決められている無線やＰＬＣ（Power Line Communication:電灯線通信）等を用いて接続しても良い。分電盤１４内の電力計測回路は、創エネルギー機器の発電電力、蓄電機器の充放電電力、蓄熱機器を含む宅内に設置された機器の消費電力を計測し、信号線１３を介してこの計測結果を電力管理装置１００に通知する。ここで、分電盤１４としては、電力計測回路を有していないものでも良く、この場合、各種機器の消費電力等は、各機器内で計測し、この計測結果を通信ネットワーク１２を介して電力管理装置１００に通知する等の構成を採ればよい。

さらに、宅内負荷としては、代表的な例としてエアコンディショナ２１（以下、ＡＣＮと称す）、冷蔵庫２２、照明２３、ＩＨクッキングヒータ２４を示しているが、これらに限られるものでなく、例えばテレビ、パーソナルコンピュータ、掃除機、食器洗い洗浄機、換気扇、ヒーター等でも良い。
また、各宅内負荷機器は、１台に限るものではなく、複数台（例えばＡＣＮ２１が３台等）でも良い。同様に、創エネルギー機器、蓄電機器、蓄熱機器も１台に限るものではなく、例えば蓄電機器は、蓄電池と電気自動車の組み合わせ、創エネルギー機器は、ＰＶ、風力、燃料電池の組み合わせ、蓄熱機器は、ＥＣと燃料電池の余熱を利用するシステムでも良い。なお、電力管理装置１００は、公衆回線網３０を介してクラウドサーバー（登録商標）３１に接続されている。

次に、電力管理装置１００のシステム構成を示す図２について説明する。
図において、電力管理装置１００は、各種装置を制御し、かつデータを処理するＣＰＵ１１０（Central Processing Unit：中央処理装置）と、プログラムを記憶するＲＯＭ１１１（Read Only Memory）と、プログラムを実行する際にデータを一次記憶し、プログラムを実行する際の作業領域として使用するＲＡＭ１１２（Random Access Memory）とを有し、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ（物理層はＥｔｈｅｒｎｅｔ）１１３を介して太陽光ＰＣＮ２、蓄電池ＰＣＮ４、ＥＣ５、分電盤１４、スマートメータ１５、ＡＣＮ２１、冷蔵庫２２、照明２３、ＩＨクッキングヒータ２４などと接続される。ここでは、通信プロトコルの１例としてＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅを使用する場合について説明するが、これに限るものではなく、例えば独自に決めた通信プロトコル、あるいは他の規格を使用したプロトコルでも良い。
また、電力管理装置１００は、公衆回線網３０に接続するＥｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ（Interface）１１４を有している。ここでは、物理層としてイーサネットを使用する場合について説明するが、無線ＬＡＮ（Local Area Network）や光通信Ｉ／Ｆ（Interface）を用いても良い。また、電力管理装置１００を公衆回線網３０に直接接続する場合について説明するが、これに限るものではなく、ホームゲートウェイなどを介して公衆回線網３０に接続しても同様に実施することができる。

さらに、電力管理装置１００には、各種の動作状態を表示する表示部１１５、分電盤１４内の電力計測回路から出力される電力計測結果を記憶する電力計測部１１６、時刻（年月日を含む）を管理する時刻管理部１１７、運転計画を作成する運転計画作成部１１８、創エネルギー機器、蓄エネルギー機器、および各負荷の動作状況などを管理する機器管理部１１９が設けられている。なお、機器管理部１１９では、新規に機器が投入された際の機器認証も実施するものとする。
また、電力管理装置１００は、負荷機器の動作を制御する負荷機器制御部１２０、家族のスケジュールを管理する家族スケジュール管理部１２１、デマンドレスポンス（Demand Response、以下、ＤＲと称す）を受信した際に、使用電力の削減量や電力使用量を削減する機器の優先順位などを決定するＤＲ対応部１２２を有し、各装置の信号をＣＰＵバス１２３を介して相互に送受信するように構成されている。

図３は、電力管理装置１００内の運転計画作成部１１８の構成を示すブロック図である。
図において、運転計画作成部１１８は、時刻管理部１１７から入力される日付、曜日、時刻データに加え、Ｅｔｈｅｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ１１４を介して入手した現在の天気情報、および図示していない温度計により計測した現在の気温情報に基づいて電力計測部１１６から入力される情報によりＥＣ５を含む負荷機器の消費電力を学習する負荷消費電力学習管理部２００と、時刻管理部１１７から入力される日付、時刻データ、およびＥｔｈｅｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ１１４を介して入手した現在の天気に基づき、電力計測部１１６から入力される太陽光パネル１の発電量を学習するＰＶ発電電力学習管理部２０１と、Ｅｔｈｅｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４を介して入手した天気予報情報、気温情報（最高気温、最低気温）、家族スケジュール管理部１２１から入力される家族スケジュール、および負荷消費電力学習管理部２００内のデータベースを基に負荷の消費電力を予測する負荷消費電力予測管理部２０２とを有している。ここで、負荷消費電力予測管理部２０２は、ＥＣ５の消費電力を除く負荷機器の消費電力の合計について予測するものとするが、負荷消費電力予測管理部２０２は、各負荷の消費電力量を個別に予測するように構成しても良い。

また、運転計画作成部１１８には、天気予報、ＰＶ発電電力学習管理部２０１内のデータベース、およびＰＶの発電量実績に基づいて以後のＰＶ発電量を予測するＰＶ発電電力予測管理部２０３と、入力される蓄電池の特性データ、外気温予測情報および蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６から出力される運転計画から蓄電池内部の各セルの表面温度を算出し、この算出結果から充放電電流、充電終止電圧、放電終止電圧など蓄電池劣化に大きく起因する各種制限情報を蓄電池特性データから算出し、さらにこの算出結果に基づいて充放電電流あるいは充放電電力の運転計画に基づく動作を模擬する蓄電池特性モデル２０４と、外気温予測、ＥＣ５の特性データ、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６から出力される使用湯量およびＥＣ運転計画に基づき、各時刻における消費電力量と蓄熱量を算出するＥＣモデル２０５と、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６とを備えている。ここで、ＥＣモデル２０５にて消費電力量を算出する場合は、負荷消費電力学習管理部２００内のデータベースを用いて算出するものとする。

図４、図５は、この発明の実施の形態１に用いられる蓄電池３の特性を示す図、図６は、ＥＣ５の特性を示す図、図７は、電力管理装置１００の運転計画作成時のメインフローを示す図、図８は、ＰＶ発電電力予測フローを示す図、図９は、各天気におけるＰＶ発電電力学習管理部２０１内のデータベースに格納された各時刻のＰＶ発電量から算出した日射量をグラフ化したデータを示す図である。
また、図１０は、各天気における最高気温、最低気温情報を用いた外気温を予測する際に使用する負荷消費電力学習管理部２００内のデータベースに格納された各時刻の気温情報をグラフ化したデータを示す図、図１１は、天気予報に基づき予測した日射量予測情報に対して、実測したＰＶ発電電力量から算出した日射量情報を基に予測結果に補正をかける際の動作を説明するための図、図１２は、天気予報（最高気温、最低気温情報）に基づき推定した気温予測情報に対して、実測した気温情報に基づいて補正をかける際の動作を説明するための図、図１３は、負荷消費電力予測フローを示す図、図１４は、負荷消費電力予測情報に対して、実測した負荷使用電力情報に基づいて補正をかける際の動作を説明するための図である。

さらに、図１５は、横軸を時刻、縦軸を電力料金とした電力料金体系の一例を示す図で、ここでは、午後２３時から午前７時までを深夜電力時間帯として、昼間の電力の約１／３程度の電力料金で買電できるものとして説明する。図１６は、家族スケジュールに基づく湯の使用時刻と使用量の一例を示す図、図１７Ａは、前日の天気予報情報に基づいて作成する蓄電池３およびＥＣ５の運転計画作成メインフローを示す図、図１７Ｂは、前日の天気予報情報に基づいて作成する蓄電池３およびＥＣ５の運転計画作成サブフローを示す図、図１８Ａは、前日の天気予報情報、気温情報、ＰＶ発電電力量、負荷使用電力量等の情報を用いて運転計画に補正を与える翌日の運転計画作成フローを示す図である。図１８Ｂ、図１８Ｃは、図１８Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。
図１９Ａは、当日の天気予報情報、気温情報、ＰＶ発電電力量、負荷使用電力量等の情報を用いて運転計画に補正を与える当日運転計画策定に関するサブフローを示す図、図１９Ｂは、図１９Ａにおいて分岐したサブフローを示す図である。

次に、本実施の形態１の電力管理装置１００の具体的な動作について説明する。
まず、宅内に設けられた各種機器は、通信ネットワーク１２を介して電力管理装置１００と接続されており、各負荷機器、蓄エネルギー機器、創エネルギー機器の電力量は、分電盤１４内に設置された電力計測回路で計測され、この計測結果が電力管理装置１００に通知される。
電力管理装置１００の起動が完了すると、ＣＰＵ１１０は、機器管理部１１９に対して接続されている機器の認証を実施するよう指示を出す。ここでは、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ規格を使用するものとし、各機器との接続認証などの詳細な説明は省略する。各機器との接続認証が完了すると、ＣＰＵ１１０は、機器管理部１１９に対して接続されている各機器の動作状況を確認するようＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３に対して指示を出す。指示を受けたＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３は、機器管理部１１９により指示された機器に対して動作状況を通知するようＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ規格で定義されたコマンドを通信ネットワーク１２に送信する。Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３から各機器に対して送付された上記コマンドを受信すると、各機器は、現在の動作状態をＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ規格で定義されたコマンドに基づきＥｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３に通信ネットワーク１２を介して送信する。各機器の動作状態を受信すると、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３は、機器管理部１１９にその内容を通知する。認証された機器全ての動作状態の取得を終了すると、機器管理部１１９はその旨をＣＰＵ１１０に通知する。

ＣＰＵ１１０は、各機器の動作状態を把握すると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４に対して気温予測情報を含む天気予報情報をクラウドサーバー３１から入手するよう指示を出す。ＣＰＵ１１０から天気予報情報の取得指示を受けると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４は、クラウドサーバー３１に対して天気予報情報の送信要求を送付する。該天気予報情報送信要求を受信すると、クラウドサーバー３１は、気温予測情報を含む天気予報情報をＥｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４へ送信する。天気予報情報を受信すると、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４は、ＣＰＵ１１０に対してその旨を通知する。
ここでは、天気予報情報として“晴れ”、“曇り”、“雨”または“雪”を使用するものとし、気温予測情報としては、最高気温情報と最低気温情報を使用するものとする。なお、天気情報は、上記４種類に限るものではなく、上記４種類以外に、“晴れ時々曇り”、“曇りのち晴れ”、“晴れのち雨”など更に細かい分類であっても良い。また、気温予測情報として、最高気温および最低気温情報を使用する場合について説明するが、これに限るものではなく、例えば１日の気温予測データが通知されるように構成すれば、そのデータを使用しても良い。ＣＰＵ１１０は、天気予報情報を入手すると、運転計画作成部１１８に対して運転計画を作成するよう指示を出す。

次に、この実施の形態１で用いられる蓄電池３（ここではリチュウムイオンバッテリを使用する）およびＥＣ５の特性について図４から図６を用いて説明する。
図４（Ａ）は、蓄電池３の特性を説明するための図で、横軸に充電電力割合（以下、ＳｏＣと称す）、縦軸に充電電流を示している。図４（Ｂ）は、同様に、横軸に充電時間、縦軸にＳｏＣを示し、図４（Ｃ）は、横軸にＳｏＣ、縦軸に蓄電池３より出力される電圧を示している。
一般的に、蓄電池３は、過充電（蓄電池電圧が所定値を超えて充電）、過放電（蓄電池電圧が所定値以下になるまで放電）を行うと、蓄電池３の劣化が必要以上に進み、最悪壊れることがある。

特に、リチュウムイオンバッテリは、図４（Ｃ）に示すように満充電付近（ＳｏＣが１．０付近）になると、急激に蓄電池電圧が上昇する。また、満充電付近で充電電流の電流リップルが大きいと、蓄電池３の劣化が必要以上に進む場合がある。従って、蓄電池３に充電する際は、過充電の防止および充電電流リップ量を低減するため、蓄電池電圧が所定の電圧になるまでは定電流で蓄電池３に充電し、所定の電圧になると定電圧で充電する方式がとられる。例えばＳｏＣが０．８となる蓄電池電圧までは定電流で充電し、以下を定電圧で満充電になるまで充電した場合のＳｏＣと充電時間の関係を図４（Ｂ）に示す。図４（Ｂ）に示すように、蓄電池特性および定電流で充電する電流量に依存するが、ここでは、定電流制御で充電する期間を０．８Ｃ（１Ｃとは１時間で蓄電池３を満充電できる電流量とする。）とした場合の充電特性の一例を示している。図に示すように、定電流制御で充電する時間と定電圧制御で充電する時間はほぼ等しくなっている。なお、放電については、一般的には蓄電池電圧が放電終止電圧になるまでは充電時と異なり、制御の切り替えを行わない。

また、リチュウムイオンバッテリは、通常、使用しているだけ劣化が進む。図５（Ａ）にフル充電・フル放電を実施した際の充放電実施回数と蓄電池容量の関係の一例を示す。図に示すように、ここでは、約４０００回の充放電で蓄電池３の容量が半分程度まで劣化している。以下、蓄電池容量が５０％を切った時点を使用期限として説明するが、蓄電池容量が５０％を切った時点に限るものではなく、例えば、電池メーカが定めた、蓄電池３を安全に使用できる蓄電池残容量等で決定しても良い。

一般に、蓄電池劣化を進める代表的な要因としては、蓄電池３のセル温度、充放電電流、充電終止電圧、放電終止電圧、保存時間等がある。例えば、保存時間については、満充電に近い状態では空に近い状態と比べ劣化が進む。また、気温が高ければ高いほど劣化の進みが早い。また、充放電電流についても、電流量が大きければ大きいほど劣化が進み、その劣化の進む割合は、蓄電池セルの温度に依存する。さらに、充電終止電圧および放電終止電圧についても同様で、例えば、本来の充電電力の容量の９０％程度まで充電しない場合、１００％まで充電した場合と比べて蓄電池３の劣化は小さくなる。同様に、放電完了時の蓄電池３の残蓄電電力量を大きくすれば、フル放電した場合と比較して蓄電池３の劣化は小さくなる。また、フル充電時あるいはフル放電時の劣化の進み具合も蓄電池セル温度に大きく依存する。

さらに、リチュウムイオンバッテリは、化学反応により電力を充電したり放電したりする。例えば、低温で所定の電流（例えば、１Ｃ）を充電しようとした場合は、充電電流に対して化学反応が追随できず、金属リチュウムが析出し、リチュウムイオンバッテリは、劣化する。このように蓄電池セル温度を考慮せず、蓄電池３の充放電を繰り返すと、蓄電池劣化が必要以上に進み、所望の使用期間（例えば１０年）を待たずに蓄電池３が劣化し、使用できなくなる。この蓄電池劣化を抑制するため、蓄電池３内のバッテリーマネージメントユニットにより、過充電あるいは過放電を検出した場合、温度の高い状態あるいは低い状態で充放電を行う等、強制的に蓄電池３と蓄電池ＰＣＮ４を切り離すような仕組みが組み込まれていることが多い。

従って、この実施の形態１では、蓄電池３が所望の使用期間以上利用ができるように、蓄電池３の劣化要因となる充放電電流の最大値、充電終止電圧および放電終止電圧を蓄電池３のセル温度に基づき制限を加える場合について説明する。
図５（Ｂ）は、各セル温度に対する最大充電電流とＳｏＣ（蓄電池電圧）との関係を示すもので、図に示すように、蓄電池セル温度が室温（例えば２０℃〜２５℃）の場合は、蓄電池３は定格通りに充電が可能となる。なお、ＳｏＣが０．８以上になると、最大充電電流が絞られている理由は、上述した蓄電池３の充電制御が定電流制御から定電圧制御に切り替わることに起因している。室温からセル温度が上昇すると、最大充電電流は、徐々に小さくなり、また、ＳｏＣ（充電終止電圧）も低くなる。そして、蓄電池セル温度が４５℃を超えると、充電動作を禁止する。電池セル温度が室温から低くなると、図に示すように最大充電電流は、徐々に小さくなり、また、ＳｏＣ（充電終止電圧）も低くなる。そして、蓄電池セル温度が０℃以下になると、充電動作を禁止する。

図５（Ｃ）は、各セル温度に対する最大放電電流とＳｏＣ（蓄電池電圧）との関係を示すもので、蓄電池セル温度が室温（例えば２０℃〜２５℃）の場合、蓄電池３は定格通りに放電が可能となる。なお、ＳｏＣが０付近になると、最大放電電流は、急峻に絞られ、０になる。室温からセル温度が上昇すると、最大放電電流は、徐々に小さくなり、また、ＳｏＣ（放電終止電圧）は高くなる。さらに、蓄電池セル温度が０℃以下になると、放電動作を禁止する。

なお、蓄電池セル温度に対する充放電電流の最大値を制限する制限テーブルは、図５（Ｂ）、（Ｃ）に示すものに限られず、使用する蓄電池３の特性に合せたテーブルを使用すれば良い。また、ここでは、蓄電池劣化の要因となる蓄電池保存劣化についての説明を省略するが、例えば保存劣化が進む高温時においては、気温予測結果に基づき最大充電電力量（充電終止電圧）の上限値を制限するように、さらに制限テーブルを設けても良い。また、蓄電池３の劣化を進める要因として、蓄電池セル温度、最大充放電電流、充電終止電圧、放電終止電圧および保存劣化について説明したが、これに限るものではなく、例えば、蓄電池３の劣化度合い（現在の蓄電池の容量／初期の蓄電池の容量）に応じて、充放電の際の制限テーブルを切り替えて使用しても良い。具体的には、劣化の進んだ蓄電池３は、より厳しい制限テーブルを使用するように構成する。

次に、図６を用いてＥＣ５の特性について説明する。図６（Ａ）において、横軸に外気温、縦軸にエネルギー変換効率（以下、ＣＯＰと称す）を示す。ヒートポンプサイクルを利用するＥＣ５は、外気温によってエネルギーの変換効率が異なる。例えば、同じ温度の同量の水を所定の温度の湯に沸き上げる場合、外気温が０℃の場合（ＣＯＰは約２．７程度）は、外気温が３０℃の場合（ＣＯＰは約６程度）と比較すると、２倍以上の電力を必要とする。従って、湯を沸き上げる場合、外気温が高いほど消費電力が低くなる。
また、ヒートポンプサイクルを利用して湯を沸き上げるＥＣ５は、図６（Ｂ）に示すように、外気温、負荷（湯量）等によって、最高効率で運転できる動作点（負荷率）も異なる。従って、この実施の形態１においては、各時刻における消費電力、沸き上げ完了時刻、蓄熱量等の予測値を、外気温と図６に示すＥＣ５の特性により求めることによって予測誤差を最小限に抑えることができる。同様に、電気料金を予測する場合も、外気温と図６に示す特性に基づき各時刻の消費電力量を求め電気料金を算出することによって、電気料金の予測誤差を最小限に抑えることができる。なお、ＥＣ５の特性は、図６に示すものに限るものではなく、使用するＥＣ５の持つ特性に合わせた特性テーブルデータ使用すればよい。

次に、運転計画作成部１１８の詳細な動作について説明する。なお、この実施の形態１においては、図３に示す蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６が中心となり、負荷消費電力学習管理部２００、ＰＶ発電電力学習管理部２０１、負荷消費電力予測管理部２０２、ＰＶ発電電力予測管理部２０３、蓄電池特性モデル２０４、ＥＣモデル２０５を制御することになる。ここで、説明を簡単にするために、外気温の予測結果等、本来、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６から各ブロックに供給する情報についても、接続先を判り易くするため、外部から供給されているように記載している。

図７は、この発明の実施の形態１に係る電力管理装置１００の運転計画作成に関するメインフローを示すものである。
図において、運転計画作成部１１８は、ＣＰＵ１１０から運転計画作成の指示を受け取ると、まず、ステップＳ１１において、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４を介してクラウドサーバー３１に現在契約している電気料金テーブルを送付するよう要求し、クラウドサーバー３１は、現在ユーザが契約している電力料金テーブルをＥｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４を介して運転計画作成部１１８内の蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に送信する。なお、この電力料金テーブルには太陽光パネル１で発電した電力の売電価格情報も含まれているものとする。

クラウドサーバー３１から電力料金テーブル情報を受信すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、図示していないデータ記憶部に電力料金テーブルを記憶する。なお、ここでは、電力料金テーブルとして図１５に示すような料金テーブルを使用した場合について説明する。図１５では、２３時から７時までを深夜電力時間帯として、昼間の時間帯の電力料金に比べ深夜時間帯の電力料金を約１／３程度の電気料金としている。なお、電力料金体系は、図１５に示すものに限るものではなく、例えば、夏季は電力需要が逼迫するため、１３時から１６時までの電力料金を高く設定する料金体系や、料金体系が現在の総需要量で時々刻々と変化すような可変電気料金体系等でも良い。また、デマンドレスポンス（ＤＲ）に基づくインセンティブが発生する場合は、そのインセンティブを考慮した電力料金体系であっても良い。

クラウドサーバー３１から受信した電気料金テーブルデータをデータ記憶部に記憶すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、時刻管理部１１７から現在の日付（月日情報）、曜日、時刻情報を取得するとともに、ＣＰＵ１１０から通知された外気温予測情報および天気予報情報を記憶領域に記憶する（ステップＳ１２）。これらの情報の記憶が完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＰＶ発電電力予測管理部２０３に対してＰＶ発電量の予測、および補正を行うよう指示を出す（ステップＳ１３）。

ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、指示を受け取ると、図８に示すフローに従って太陽光パネル１の取り付け角、および取り付け方位、経度、緯度情報を取得する（ステップＳ３１）。具体的には、太陽光パネル１の取り付け角および取り付け方位情報については、太陽光パネル１の取り付け工事完了時にユーザが入力したものをＲＯＭ１１１内に記憶しておき、そのデータを読み出す。また、緯度・経度情報については、クラウドサーバー３１より入手する。各種情報の取得を完了すると、ステップＳ３２で天気予報情報、および気温予測情報（最高気温、最低気温情報）を蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６内の記憶領域から読み出す。なお、天気予報情報および気温予測情報は、この運転計画作成フローとは別に、ＣＰＵ１１０が定期的にクラウドサーバー３１と通信し、情報が更新されていた場合、その情報をＥｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部１１４を介してダウンロードし、所定の記憶領域にそのデータを記憶する。その後、分電盤１４内の電力計測回路で計測したＰＶ発電電力からステップＳ３１で入手した情報を基に日射量を算出する（ステップＳ３３）。

以下、ＰＶ発電量の学習方法について説明する（ステップＳ３３）。
この実施の形態１では、日射量予測用のデータベースとして、月ごとに天気情報の種類ごとのデータベーステーブルを持つものとする。同様に、気温予測用のデータベースとして、月ごとに天気情報の種類ごとのデータベーステーブルを持つものとする。なお、日射量予測用、気温予測用のデータベースを日ごと、週ごとあるいは季節ごとに持たせるように構成しても良い。
分電盤１４内の電力計測回路で計測したＰＶ発電電力は、ＰＶ発電電力学習管理部２０１内で３０分間の平均発電量を算出する。そして、ステップＳ３１で取得した緯度・経度情報、ステップＳ１２で取得した月日、および時刻情報を基に太陽の高度を算出し、この太陽の高度の算出結果、太陽光パネル１の取り付け方位、取り付け角および実測した発電量から日射量を算出する。日射量の推定が完了すると、本日の月日、時刻、ステップＳ３２で取得した天気情報に基づき学習データベースからデータを読み出し、上記算出した日射量を基に学習データに補正を加え、再度学習データベースに書き戻す。この学習用データベースから読み出した日射量予測値を図１１（Ａ）に示す。図において、縦軸は日射量予測値、横軸は時刻を示す。同様に、学習テーブル内に記憶されている各天気（“晴れ”、“曇り”、“雨”）の学習データを内挿して求めた日射量の学習結果を図９に示す（３０分単位の棒グラフでは３種類のデータを表示できないため）。図において、縦軸は、日射量予測値、横軸は、時刻を示す。なお、データベースを３０分単位で構成する場合について説明したが、これに限るものではなく、与えられたメモリサイズで例えば１５分単位あるいは１時間単位で構成しても良い。また、冬季であれば”雪“についてもデータベースを作成する。

次に、ＰＶ発電量学習が完了すると、ＰＶ発電電力学習管理部２０１は、実測結果に基づき外気温の学習テーブルの更新を実施する（ステップＳ３４）。ステップＳ３３の場合と同様に、温度計を用いて計測された外気温は、ＰＶ発電電力学習管理部２０１内で３０分間の平均気温を算出する。その後、ステップＳ３２で取得した天気情報に基づき学習データベースからデータを読み出し、上記算出した平均気温を基に学習データに補正を加え、再度学習データベースに書き戻す。
学習用データベースから読み出した外気温予測値を図１２（Ａ）に示す。図において、縦軸は、外気温予測値、横軸は時刻を示す。同様に、学習テーブル内に記憶されている各天気（“晴れ”、“曇り”、“雨”）の学習データを内挿し、求めた外気温の学習結果を図１０に示す（３０分単位の棒グラフでは３種類のデータを表示できないため）。図において、縦軸は外気温予測値、横軸は時刻を示す。なお、ここでは、データベースを３０分単位で構成する場合について説明したが、これに限るものではなく、与えられたメモリサイズによって、例えば１５分単位あるいは１時間単位で構成しても良い。

ステップＳ３４での実測結果に基づく外気温の学習が完了すると、ＰＶ発電電力学習管理部２０１部は、ＰＶ発電電力予測管理部２０３にその旨を通知する。終了通知を受け取ったＰＶ発電電力予測管理部２０３は、ステップＳ３２で取得した天気予報情報、本日の月日情報からＰＶ発電電力学習管理部２０１内のＰＶ日射量の学習テーブルデータ内のデータを２４時間分読み出す（図１１（Ａ）参照）（ステップＳ３５）。次に、ステップＳ３３で算出した現時刻までの日射量実績（図１１（Ｂ）参照：２４時間分記載）を用いて、日射量予測値に補正を行う（ステップＳ３６）。具体的には、式１に示す演算によって日射補正係数を算出する。なお、式１中のΣは、発電開始（予測の場合は発電開始予測時刻）から現時刻までの合計を示す。
日射量補正係数＝Σ実発電量の日射量換算結果／Σ日射量の予測結果
＝１：（０時からＰＶ発電開始前までの時間）……（式１）

ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、式１により算出した日射量補正係数を日射量予測値に乗算することによって実測結果に基づく日射量の補正を行う。ここでは、以下の理由により実測日射量に基づく補正を行う。すなわち、天気予報は、上述したように“晴れ”、“曇り”、“雨”、“雪”の４種類程度である。従って、天気予報が”晴れ“であっても、雲１つない晴天と、雲の割合が７５％程度の晴れでは、ＰＶの発電量は異なるため、上述のように実測結果に基づき補正を加えることによって日射量の予測誤差の最小化を図っている。

日射量予測値の補正が完了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、ステップＳ３７で天気予報に基づく外気温の予測を実施する。ここでは、上述したように天気予報および最高・最低気温予報の結果を基に外気温を予測する。具体的には、ＰＶ発電電力学習管理部２０１内の外気温の学習テーブルデータ内のデータを２４時間分読み出し（図１０参照）、読み出した外気温の学習データから最低気温および最高気温を検出する。図１０には、晴れの天気の場合の最低気温および最高気温の検出位置を示す。そして、検出した時刻の最低気温および最高気温が最高・最低気温予報の値になるように全体に補正をかける。具体的には、データベースから読み出した（最高気温−最低気温）の振幅が（最高気温の予報値−最低気温の予報値）になるようにデータベースから読み出したデータの振幅を補正する。この振幅補正後のデータに対して最低気温が最低気温の予報値になるようにオフセットを加える。図１２（Ａ）に上記要領で算出した天気予報に基づく外気温の予測結果を示す。

次に、天気予報に基づく外気温の予測が完了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、ステップＳ３８で実測結果に基づく外気温の補正を実施する。具体的には、式２および式３に示す演算によって最高気温および最低気温に対する補正係数を算出する。

なお、最低気温検出前は、外気温（最高）補正係数を１とし、同様に、最高気温検出前は、外気温（最低）補正係数を１とする。該最高気温、最低気温の補正係数の算出を終了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、最高気温予報値および最低気温予報値にそれぞれ外気温（最高）補正係数および外気温（最低）補正係数を乗算し、最高気温補正値および最低気温補正値を算出する。そして、（最高気温予報値−最低気温予報値）の振幅が、（最高気温補正値−最低気温補正値）となるように外気温予測値の振幅を補正し、振幅補正後のデータに対して最低気温が最低気温補正値になるようにオフセットを加える（図１２（Ｃ）参照）。なお、図１２（Ｂ）には温度計で計測した外気温の実測値（３０分平均）を示している。

実測値に基づく外気温補正が終了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、ステップＳ３６で求めた日射量補正結果を基に本日のＰＶの発電量を予測する。具体的には、ステップＳ３１で取得した緯度・経度情報、ステップＳ１２で取得した月日および時刻情報を基に、太陽の高度を算出し、この算出の結果と、太陽光パネル１の取り付け方位、取り付け角およびステップＳ３６で求めた日射量補正結果とを用いてＰＶの発電量を予測する。（ステップＳ３９）

本日のＰＶ発電量の予測を完了すると、明日の天気予報に基づき翌日の日射量の予測を実施する（ステップＳ４０）。翌日の日射量の予測は、ステップＳ３５で本日の日射量の予測を実施した場合と同様、明日の天気予報情報を基に、ＰＶ発電電力学習管理部２０１内のＰＶ日射量の学習テーブルデータ内のデータを２４時間分読み出す。翌日の日射量の予測（データベースからのデータの読み出し）が完了すると、ステップＳ４１で翌日の外気温の予測を実施する。具体的には、ステップＳ３５と同様に、天気予報に基づいてＰＶ発電電力学習管理部２０１内の外気温の学習テーブルデータ内のデータを２４時間分読み出し、翌日の最高気温予報および最低気温予報情報を基に、上述した要領でデータベースから読み出した外気温学習データを補正する。翌日の外気温予測を終了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、ステップＳ４２で翌日のＰＶ発電量の予測を実施する。なお、予測方法は、ステップＳ３９と同様であるので、詳細な説明は省略する。翌日のＰＶの発電量の予測が完了すると、ＰＶ発電電力予測管理部２０３は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６にその旨を通知して図８のフローを終了し、これにより図７におけるステップＳ１３を終了することになる。

ステップＳ１３においてＰＶ発電量、外気温の予測・補正が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、負荷消費電力予測管理部２０２に負荷消費電力の予測・補正を実施するよう指示を出し、ステップＳ１４に移行する。
以下、負荷消費電力予測管理部２０２および負荷消費電力学習管理部２００の動作を図１３および図１４を用いて説明する。
負荷消費電力の予測・補正実施指示を受け取ると、負荷消費電力予測管理部２０２は、図１３に示すステップＳ６１で分電盤１４内の電力計測回路から出力される負荷機器の消費電力の実測結果を基に負荷消費電力予測用のデータベースを更新する。ここで、負荷消費電力予測用のデータベースは、各月の曜日毎に天気情報の種類ごとにテーブルを持つものとする。また、データベースに記憶するデータは、ＥＣ５の消費電力を除く負荷機器の消費電力の合計を学習し持たせるものとする。なお、データベースは、接続されている負荷機器毎に持たせても良い。また、ＥＣ５は、負荷消費電力予測管理部２０２内に個別のデータベースを準備するものとし、その詳細は後述する。

分電盤１４内の電力計測回路で計測した各負荷の消費電力は、負荷消費電力学習管理部２００内で３０分間の平均消費電力が求められ、ＥＣ５を除く負荷機器の平均消費電力が加算される。そして、ステップＳ１２で取得した月日、曜日、時刻情報と、ステップＳ３２で取得した天気情報とに基づき負荷消費電力予測用の学習データベースからデータを読み出し、上記算出した負荷機器の平均消費電力の加算結果を基に学習し、その結果を再度学習データベースに書き戻す（ステップＳ６１）。この学習用データベースに記憶されている消費電力学習データの一例を図１４（Ａ）に示す。図において、縦軸は消費電力、横軸は時刻を示す。なお、ここでは、データベースを３０分単位で構成する場合について説明したが、これに限るものではなく、与えられたメモリサイズによって１５分単位あるいは１時間単位で構成しても良い。

次に、実測結果に基づく負荷消費電力量学習が完了すると、負荷消費電力学習管理部２００は、負荷消費電力予測管理部２０２にその旨を通知する。終了通知を受け取った負荷消費電力予測管理部２０２は、ステップＳ３２で取得した天気予報情報、本日の月日、曜日情報に基づき、ステップＳ６２で負荷消費電力学習管理部２００内の負荷消費電力の学習テーブルデータ内のデータを２４時間分読み出す（図１４（Ａ）参照）。その後、ステップＳ６３において、ステップＳ６１で算出した現時刻までの消費電力実績（図１４（Ｂ）参照：２４時間分記載）を用いて消費電力予測値を補正する。このとき、家族スケジュールを参照する。

具体的には、家族スケジュール管理部１２１が管理している家族のスケジュールを参照し、例えば父親が帰宅をしない場合は、ＥＣ５での給湯湯量を少なくするとともに、ＡＣＮ２１や照明２３等の消費電力についても見直す。このような要領で、家族スケジュールに基づく消費電力量の補正が完了すると、実測値に基づく消費電力量の補正を実施する。具体的には、現時刻から遡り２時間前までの消費電力量誤差（２時間の平均消費電力と２時間の予測消費電力の差）に基づき、以下の消費電力量を予測する。これは、消費電力予測をする際の誤差要因が、家族スケジュールに加え、天気（特に気温）により大きく係わる。特に、夏季や冬季は、ＡＣＮ２１等の空調設備の消費電力が大きく変わる。例えば、気温が高い場合あるいは低い場合は、ＡＣＮ２１を使用する時間帯が長くなるとともに、外気温との差が大きいため消費電力も上昇する。このため、ここでは、過去２時間の平均消費電力量の誤差を以下の消費電力量予測値に加えることによって誤差の補正を行う。なお、消費電力量を予測する場合は、誤差値をそのまま予測値に加える。これは、上述したように消費電力量の誤差は、ＥＣ２１や照明２３等の運転時間および個別機器の消費電力量増加に起因するものが大きい。例えば予定外の時間からＡＣＮ２１が動作したり、外気温が高い（あるいは低い）ためにＡＣＮ２１の消費電力量が予定より多くなるなど個別機器の消費電力量の増加に起因することから、ここでは平均誤差を加算するよう構成した。このように、家族スケジュールおよび実測結果に基づき補正を加えることによって負荷消費電力量の予測誤差の最小化を図ることができる。

次に、消費電力量予測値の補正が完了すると、負荷消費電力予測管理部２０２は、翌日の消費電力の予想を実施する（ステップＳ６４）。翌日の消費電力量の予測は、ステップＳ６２で本日の消費電力量の予測を実施した場合と同様、負荷消費電力予測管理部２０２内の負荷消費電力の学習テーブルデータ内のデータを翌日の天気予報情報を基に２４時間分読み出す。なお、予測方法は、ステップＳ６２と同様であるため詳細な説明は省略する。
翌日の負荷の消費電力量の予測が完了すると、負荷消費電力予測管理部２０２は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６にその旨を通知して図１３のフローを終了し、これにより図７におけるステップＳ１４を終了することになる。

次に、負荷消費電力の予測・補正が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、負荷消費電力予測管理部２０２およびＰＶ発電電力予測管理部２０３における本日の予測結果から各時刻における余剰電力（ＰＶ発電量予測結果−負荷消費電力予測結果）を算出する（ステップＳ１５）。このＰＶ余剰電力の算出が終了すると、ＣＰＵ１１０は、ステップＳ１２で入手した翌日の天気予報が更新されているか確認する。更新されていた場合は、ステップＳ１７で翌日の蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を作成する。一方、更新されていない場合は、蓄電池３およびＥＣ５の当日の運転計画のリアルタイム補正を実施する。

以下、図１７Ａ、図１７Ｂ、図１８Ａ、図１８Ｂおよび図１８Ｃを用いてステップＳ１７における翌日の蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を作成するフローについて説明する。なお、ここでは、電力料金が深夜電力時間帯となる２３時を先頭に翌日の２３時までの運転計画を作成する。
ステップＳ１７において翌日の蓄電池３およびＥＣ５の運転計画の作成が開始されると、運転計画作成部１１８内の蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、図１７Ａに示すステップＳ２０１においてＥＣ５の情報を収集する。具体的には、家族スケジュール管理部１２１からＥＣ５の使用時刻および使用湯量を取得する。図１６に取得するＥＣ５の使用計画の一例を示す。ＥＣ５の使用計画を入手すると、水温情報を基に現在の蓄熱量を求める。なお、ここでは、翌日のＥＣ５の運転計画を立てる際の水温は、ＥＣ５内の水温計で予め定められた時間に測定した本日の水温を使用するものとする。

ＥＣ５情報の取得を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣ５の特性情報の収集を実施する（ステップＳ２０２）。ここで、ＥＣ５の特性情報は、クラウドサーバー３１に記憶されているものとして説明を続ける。これは、通常、ＥＣ５は、深夜時間帯の安い電気を使用して湯を沸かし、使用時間までに損失した損失熱量については、使用前に追いだきするよう構成されているため、自身の特性データを内部に記憶していない場合が多い。よって、ここでは、ＥＣ５の特性をクラウドサーバーから入手するものとした。なお、取得したＥＣ５の情報（使用湯量、使用時間、および蓄熱量）およびＥＣ５の特性情報は、ＥＣモデル２０５に入力する。

ＥＣ５の特性情報の取得を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３の情報を取得する（ステップＳ２０３）。具体的には、後述する本日の蓄電池３の運転計画から算出した本日２３時の蓄電電力量予測結果、昨日終了時に算出した蓄電池３の容量維持率、蓄電池ＰＣＮ効率（蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４の両者の損失から求めた効率、充電電力量に対する放電可能電力量の割合）および蓄電池３の容量情報を取得する。ここでは、容量維持率を毎日２３時に１日の蓄電池３の動作履歴および計測結果から推定するものとして説明する。なお、容量維持率の計算方法は、この発明の本質ではないため説明を省略する。容量維持率は、２３時の時点で２４時間の蓄電池３の充放電履歴、蓄電池セル温度からＣＰＵ１１０が算出し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知する。また、蓄電池ＰＣＮ効率は、電力計測部１１６にて充電電流、放電電流およびＳｏＣ情報から算出するものとする。なお、蓄電池ＰＣＮ効率の算出方法は、これに限るものではなく、予め蓄電池ＰＣＮ４に記憶しておき、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３を介して取得しても良い。

蓄電池３における蓄電量、容量、効率、容量維持率等の情報の取得が完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３の特性情報を取得する（ステップＳ２０４）。ここで、蓄電池３の特性情報は、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３介して蓄電池ＰＣＮ４から取得する。蓄電池ＰＣＮ４は、蓄電池３の不必要な劣化を抑えるため、蓄電池ＰＣＮ４内あるいは蓄電池３内の図示していないバッテリーマネージメントユニットに蓄電池３の特性を有している場合が多い。したがって、ここでは蓄電池３の特性データを蓄電池３本体から取得する場合について説明する。なお、蓄電池特性の取得情報をクラウドサーバー３１に記憶しておき、クラウドサーバー３１から入手するよう構成しても良い。ステップＳ２０３およびステップＳ２０４で取得した蓄電池３の情報および蓄電池３の特性情報は、蓄電池特性モデル２０４に入力する。

次に、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣ５を深夜電力時間帯で湯を沸かせた場合の消費電力を予測して電気料金を算出する（ステップＳ２０５）。以下、この場合の具体的な算出方法について説明する。
蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２０１で取得した図１６に示すＥＣ５の使用計画から翌日必要となる蓄熱量を算出する。具体的には、深夜沸き上げに必要な熱量と、使用前に追いだきを行う際に必要な熱量に分けて熱量を算出する。なお、追いだき量を予測する場合は、深夜電力時間帯の沸き上げ完了後、使用するまでの間の貯湯期間の損出熱量を考慮して算出する。深夜電力時間帯での必要熱量の算出が完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、必要熱量情報および深夜電力時間帯の外気温予測情報をＥＣモデル２０５に入力するとともに、深夜電力時間帯での使用電力を算出するよう指示を出す。

指示を受け取ったＥＣモデル２０５は、深夜電力時間帯の終了時刻である７時から遡って消費電力を算出する。ここで、３０分程度では外気温の変化は、それほど大きくないものとして、まず初めに、６時３０分から７時までの外気温予測結果の平均値を求める。外気温予測の平均値算出が完了すると、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求め（図６（Ｂ）参照）、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。同様に、６時から６時３０分までの平均気温を求め、求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求める。そして、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。以上のようなステップを蓄熱量が必要とする熱量を超えるまで実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分で最後の蓄熱時間（最後の３０分間の沸き上げ時間）の算出を行い、最後の蓄熱時間からＥＣ５の運転を開始する運転開始時間と最後の３０分間の使用電力とを算出して深夜電力時間帯に使用する電力量を求める。

深夜電力時間帯の運転計画（沸き上げ開始時刻と終了時刻（７時））と消費電力の算出を終了すると、図１６に示す湯の使用計画、図１０に示す外気温の予測結果から、貯湯期間の損出熱量を算出し、昼間時間帯の追いだき運転計画を立案する。具体的には、使用時刻前に必要な蓄熱量が確保できるように、上記深夜電力時間帯で説明した要領で、３０分間の外気温予測値の平均から負荷率およびＣＯＰを求め、ＥＣモデル２０５に運転開始時間と使用電力とを算出させる。なお、図１６に示す湯の使用計画にもあるように、例えば７時３０分あるいは８時３０分の湯の使用は、沸き上げ完了時から時間も経っていないことから、ここでは追いだきを行わないものとする。具体的には、少なくとも予め定められた運転時間未満の追いだきは行わない。これは、追いだき効果に比べＥＣ５の起動・停止に伴う消費電力増加量が多いこと、および短時間の起動停止は、ＥＣ５の寿命を短くするという理由に基づく。追いだき時の運転計画と使用電力の算出が終了すると、ステップＳ１１で取得した電力料金情報に基づき電気料金を求める。なお、深夜電力時間帯に湯の使用予定がある場合は、必要とする湯量が確保できるように沸き上げ開始時間を設定する。

次に、ＥＣ５の深夜電力時間帯での運転計画および電気料金の算出を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ１１で取得した電力料金情報からＰＶの余剰電力をどのように扱うかを判断する。具体的には、ステップＳ２１１で示すように余剰電力の売電価格が昼間時間帯の買電価格よりも高い場合は（Ｙｅｓの場合）は、余剰電力の売電を優先するよう蓄エネルギー機器を制御する。一方、余剰電力の売電価格が昼間時間帯の買電価格よりも低い場合は（Ｎｏの場合）は、ＰＶ発電電力を積極的に宅内で消費するよう蓄エネルギー機器を制御する。

まず、ステップＳ２１１において、余剰電力の売電価格が昼間時間帯の買電価格よりも高い（Ｙｅｓ）場合、基本的にはＰＶの発電電力を積極的に売電した方がコスト的に有利である。このため、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２１２に移行し、深夜電力時間帯の電力を蓄電池３に充電するか判断する。判断に際しては、蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４の効率（蓄電池ＰＣＮ効率）を考慮する。蓄電池３に商用系統１１からの電力を充電し、充電した電力を商用系統１１に放電する場合、電力損失が発生する。この電力損失は、蓄電池３の内部抵抗などで損出（流れる電流の２乗に比例する損失）するものと、蓄電池ＰＣＮ４内で損失するものとがある。また、特に、蓄電池ＰＣＮ４内で損出する電力は、図示していない電力変換回路に流れる電流の２乗に比例して損失する電力と、コンダクタ等のスイッチの接続や電力変換回路を制御するマイクロコンピュータ等のコントローラで損失する電力とに分類される。実際の蓄電池３を充放電した場合の損出は、上述したように流れる電流により異なるが、ここでは、蓄電池３の効率を充放電する電流値によらず一定として説明する。なお、流れる電流値に応じて効率を計算した結果を使用しても良い。

よって、蓄電池３がフル放電を行った後に蓄電池３をフル充電する際に蓄電池ＰＣＮ４に入力される電力量に比べ、フル充電の状態から蓄電池３をフル放電する際に蓄電池ＰＣＮ４から商用系統１１に出力される電力量は、上記効率分だけ少なくなる。したがって、蓄電池ＰＣＮ４から１ｋＷｈの電力を出力するためには、１ｋＷｈ／（蓄電池３を含む蓄電池ＰＣＮ４の効率（蓄電池ＰＣＮ効率））だけ商用系統１１から買電して蓄電池３に充電する必要がある。このため、蓄電池ＰＣＮ４から１ｋＷｈの電力を放電する場合の買電電力の単価は、（通常の買電価格）／（蓄電池３を含む蓄電池ＰＣＮ４の効率（蓄電池ＰＣＮ効率））となる。なお、図１７Ａにおいては、蓄電池３を含む蓄電池ＰＣＮ４の効率を蓄電池ＰＣＮ効率と記載した。また、蓄電池ＰＣＮ効率は、充電時および放電時に発生する電力損失の両方を考慮したものとする。従って、（昼間買電価格＞深夜価格／蓄電池ＰＣＮ効率）の関係であれば、深夜電力を積極的に充電して昼間時間帯に放電することでコストメリットが出ることになる。

ステップＳ２１２でＹｅｓの場合、ステップＳ２１３に移行し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、深夜電力時間帯に蓄電池３を充電する場合の運転計画を作成する。具体的には、深夜電力時間帯の開始時刻である２３時から蓄電池３への充電を開始する。図４、図５を用いて蓄電池３の特性を説明したように、蓄電池３は、ＳｏＣが０．８を超えると、定電圧制御に移行するため、最大充電電流量が小さくなる。一方、ＥＣ５を深夜電力時間帯の電力を使用して沸かす場合は、一般に大量に湯が必要となるのは当日の１９時以下であることから、深夜電力時間帯の終了する７時に運転を終了するように運転計画を作成する（ステップＳ２０５の説明を参照）。従って、蓄電池３の充電およびＥＣ５の沸き上げ運転を深夜電力時間帯に実施する場合は、まず、蓄電池３の充電を実施し、その後、ＥＣ５の沸き上げを実施するように制御することによって深夜電力時間帯の負荷平準化を図ることができる。

また、蓄電池３は、蓄電池セル温度によって充放電電流の最大値が変わる。蓄電池セル温度は、外気温に加え、上述した充放電に伴う蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４の損失電力によって蓄電池３を格納している筐体内の温度が上昇するため、その上昇分を加味して算出する。この時、蓄電池セル温度は、筐体内の蓄電池セルの配置により温度上昇が高いものと低いものに分類される。ここでは、蓄電池セル温度が最大のものと最小のもの２つの温度に基づき運転計画を作成するものとする。具体的には、夏季等外気温が高い場合は、蓄電池セル温度が最大のものを使用し、冬季等外気温が低い場合は、蓄電池セル温度が最小のものを使用するものとする。

次に、ステップＳ２１３において、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２０３およびステップＳ２０４で取得した蓄電池容量、効率、容量維持率および蓄電池の特性情報を蓄電池特性モデル２０４に通知し、深夜電力時間帯での運転計画を策定するように指示する。その際、ＰＶ発電電力予測管理部２０３で予測した深夜電力時間帯の外気温予測結果も通知する。なお、２３時における蓄電池充電電力量については、本日の運転計画を基に通知する。蓄電池特性モデル２０４は、ＥＣモデル２０５と同様に３０分単位で充電計画および充電電力量予測結果を作成する。
ステップＳ２１３では、上述したように深夜電力時間帯の安い深夜電力を蓄電池３にフル充電して、昼間時間帯に使用する。従って、蓄電池特性モデル２０４は、２３時の気温予測結果を確認し、確認が完了すると、蓄電池特性モデル２０４は、２３時までの蓄電池３の運転計画から２３時の蓄電池セル温度の最大および最小を予測する。具体的には、運転計画に基づき電力損失を算出し、算出結果に基づき筐体内の蓄電池セルの雰囲気温度が外気温に対して何度上昇するかを算出する。そして、該算出結果と外気温の予測値とを加えることによって蓄電池セルの温度（最大値、および最小値）を予測する。蓄電池セル温度の予測が完了すると、２３時の外気温予測から蓄電池セル温度の最大と最小のどちらを使用するかを決定する。ここでは、外気温が１５℃を超えていた場合、蓄電池セル温度の最大を使用する。一般に、蓄電池セル温度の外気温に対する温度上昇は、できる限り小さく抑えるよう筐体の熱設計が行われる（最大１５℃程度）。一方、蓄電池３は、１５℃〜３０℃の場合、充放電電流の制限が入らない（定格電流で充電が可能）ため、ここでは、境界を１５℃に設定した。しかし、１５℃に限るものではない。

使用する蓄電池セル温度が決まると、該結果から図５（Ｂ）に示す蓄電池特性テーブルを選択する。なお、この特性テーブルは、容量維持率についても考慮し、作成するものとする。具体的には、ＳｏＣに対する最大充電電流あるいは最大放電電流値を定めるテーブルを蓄電池セル温度毎、容量維持率毎に作成して持たせるものとする。なお、蓄電池の特性テーブルの持たせ方は、これに限るものではなく、テーブル本体を例えばクラウドサーバー３１内に持たせておき、現在の容量維持率に対応する特性テーブルを該クラウドサーバー３１からダウンロードすることによって電力管理装置１００内に記憶するデータ量を削減するように構成しても良い。また、電力管理装置１００内に記憶するデータ量を削減するため、蓄電池３に与えるダメージが大きくなるが、ＳｏＣに対する最大充電電流あるいは最大放電電流値を定めるテーブルとして蓄電池セル温度毎に持たせたテーブルのみ（容量維持率では変えない）を使用するように構成しても良い。さらに、蓄電池セル温度の変化に敏感な高温および低温付近のテーブルデータは、例えば５℃単位に持たせ、通常の室温については、代表温度を１つあるいは２つ（２つの場合は、蓄電池セル温度の変化に敏感に最大充放電電流が変化を開始する温度）のみを持たせても良い。なお、テーブルデータを持たない蓄電池セル温度については、前後のテーブルデータから線形補間で求めても良い。

蓄電池特性テーブルの選択が完了すると、蓄電池３のＳｏＣから最大充電電流値を決定し、次に、蓄電池特性モデル２０４は、最大充電電流で充電を開始した場合の、例えば１分後の蓄電池セル温度の最大および最小値を算出する。上述したように蓄電池セル温度変化は、損失電力量に基づき決まるため、ここでは、損失電力全てが熱に変わって筐体表面から放熱する量と損失電力に起因する発熱量との差、および筐体の熱容量、外気温等の情報で算出する。１分後の蓄電池セル温度の算出が完了すると、算出した蓄電池セル温度に基づき特性テーブルを選択し、最大充電電流を求める。その際、１分間で充電された電力を蓄電池残量に加算し、加算結果から１分後の蓄電池３のＳｏＣを算出する。そして、次の１分間を、先に計算した最大充電電流を用いて同様の手順で、蓄電池セル温度、充電電力量、ＳｏＣを算出し、次の１分間の最大充電電流を特性テーブルから求める。そして、このような動作を蓄電池３がフル充電になるまで実施する。なお、ここでは、上記要領で求めた１分単位の最大充電電流値、蓄電電力量、蓄電池セル温度を３０分単位で平均化したものを蓄電池の運転計画とする。

次に、深夜時間帯での蓄電池３の運転計画の作成が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣ５を昼間時間帯で沸き上げを行った場合のＥＣ５の運転計画を作成する（ステップＳ２１４）。その際、作成した運転計画に基づき蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、電力料金についても算出する。ここでは、ＥＣ５のＣＯＰが最大となる、外気温が最大となる時間帯に沸き上げを行う場合の使用電力量と電気料金を算出する。算出に際しては、ステップＳ２０５の場合と同様に、外気温の変化が大きくないものとして外気温予測結果の３０分間の平均気温から使用電力、蓄熱量を算出して行く。蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対して昼間沸き上げ時の使用電力を算出するよう指示を出す。指示を受け取ると、ＥＣモデル２０５は、外気温予測情報から昼間時間帯の最高気温を観測する時間を検索し、検索を完了すると、その時刻から３０分間の平均外気温を外気温予測結果に基づいて算出する。

平均外気温の算出が完了すると、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求めるとともに（図６（Ｂ）参照）、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。次に、上記外気温予測情報から昼間時間帯の最高気温を観測する時間から遡ること３０分間の平均気温を求め、求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求める。そして、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。以上のステップを、外気温予測情報から昼間時間帯の最高気温を観測する時間を中心に蓄熱量が必要熱量を超えるまで実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分により最後の蓄熱時間の算出を行う。そして、このような演算を繰り返している期間をＥＣ５の昼間時間帯の運転計画として、使用する電力量を求める。

以上のように、気温の高い時間帯を中心にＥＣ５の運転計画を作成することによって、図６（Ａ）に示すように外気温が高いためにエネルギー変換効率（ＣＯＰ）を高くとることができ、使用電力量を減らすことができる効果がある。なお、図１６に示す運転計画のように昼間時間帯以前に湯を使用する場合は、使用する湯の分だけ深夜電力時間帯で湯を沸かすようＥＣ５の運転計画を作成する。また、ステップＳ２０５の場合と同様、昼間時間帯の沸き上げ運転計画の作成が完了すると、図１６に示す湯の使用計画から貯湯期間の損出熱量を算出する。具体的には、昼間時間帯の沸き上げ完了時刻から夜使用する時間までの損失熱量を算出し、追いだき運転計画を立案する。

次に、ＥＣ５の昼間時間帯の運転計画の策定が終了すると、ＥＣモデル２０５は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に運転計画作成結果および各時刻の使用電力量を通知し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、使用電力量および電気料金体系（図１５参照）からＥＣ５の沸き上げに必要な電気料金を算出する。ここでは、必要な電気料金を算出する際、以下の２つのケースについて算出する。１つ目は、図１５に示す電気料金体系に基づき昼間の電力料金と使用電力量を乗算して求める。２つ目は、ＥＣ５を昼間電力時間帯で沸かす際に使用する使用電力を、ＥＣ５の使用電力を除くＰＶの余剰電力予測結果からＰＶ余剰電力分と買電電力分に分ける。そして、ＰＶ余剰電力分を使用した電力については、余剰電力の売電価格で電気料金を算出し、買電電力は、電気料金体系に基づき昼間の電力料金で算出し、その結果を加算して電気料金を求める。２つ目の方法で電気料金を求める理由は、本来なら売電価格で売れる電力を使用するためである。

電気料金の算出が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２１５において深夜電力時間帯で沸き上げ（図中では、深夜給湯と記した）した方が電気料金として有利か比較する。その際、昼間の電気料金は、上述した２つ目の電力料金と比較する。比較の結果、深夜給湯の方が損と判断（Ｎｏの場合）した場合は、図１７Ｂに示すステップＳ２１６に移行し、蓄電池３の放電時の運転計画を策定する。すなわち、ステップＳ１５で予測した余剰電力予測結果およびステップＳ２１４で算出したＥＣ５の使用電力量予測結果を基に余剰電力の売電量が最大になるように蓄電池３の放電計画を作成する。

具体的には、ステップＳ１５で予測した翌日の余剰電力予測結果からステップＳ２１４で算出したＥＣ５の使用電力量を減算して翌日の余剰電力予測を算出する。そして、余剰電力がある時間帯あるいは電力料金が高い時間帯（例えば、夏季だけ昼間時間帯の特定の時間帯の電力料金が高い季節別電力料金の場合あるいはＤＲ要求（デマンドレスポンス）に基づきピークカットを行う必要がある場合等）に蓄電池３内の電力を放電するよう放電計画を作成する。これは、ＰＶが発電をしているにもかかわらず商用系統１１から買電している場合、負荷が使用している電力量を蓄電池３から放電したとしても、ＰＶの余剰電力として売ることができる電力は、（負荷の使用電力−商用系統１１からの買電電力）となるため、蓄電池３の放電電力が全て売電には回らず、一方、余剰電力がある場合（商用系統１１からの買電がない場合）は、負荷の使用電力分を蓄電池３から放電すると、放電電力量が全て売電電力となるため最大限のコストメリットを得ることができるためである。

また、ここでは採用していないが、ＤＲ要求がある場合は、インセンティブが発生するので、指定された時間帯の商用系統１１からの買電電力を抑えるように蓄電池３の放電計画を作成する。さらに、時間帯別電力料金を採用し、昼間時間帯でも特に電力需要が逼迫する時間帯の電気料金がさらに高くなる場合は、放電計画を作成する際、これらも考慮する。具体的には、上記３つのケースでコストメリットが最大となるケースから優先順位を決定し、その優先順位に基づいて蓄電池３の放電計画を立案する。

余剰電力がある時間帯の放電計画を作成した後、蓄電池３内にまだ蓄電電力がある場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、買電電力からＰＶの発電電力を引いた電力量が小さな時間帯を選択し、蓄電池３をフル放電するまで放電計画を作成する。

以下、蓄電池放電計画作成の際の動作を詳しく説明する。
上述したように、ＥＣ５の使用電力を含む余剰電力予測を算出すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に対して蓄電池放電計画を作成するよう指示を出す。作成指示を受け取ると、蓄電池特性モデル２０４は、余剰電力予測から、ＰＶの余剰電力を売電している時間帯を特定し、この特定が完了すると、特定した時間帯に蓄電池３が売電最大モードで動作するよう運転計画を作成する。ここで、売電最大モードとは、太陽光パネル１で発電した電力がほぼ全て売電できるように、負荷の使用電力量に追随して蓄電池３から放電を行うモードを指す。

蓄電池特性モデル２０４は、売電最大モードで動作を開始する時刻を特定すると、深夜電力時間帯での充電動作完了後から売電最大モードで動作する時間までの蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４の動作をシミュレーションする。ここでは、蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４は、充放電動作を除き電力管理装置１００との通信インターフェース部以外の電力をほぼ全て切っておくスリープモードで待機するものとする。このスリープモードは、数百μＡ程度の待機電力で機器を起動しておくモードで、基本的には蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４内の損失電力をほぼゼロに抑えることによって、筐体内でも発熱を抑える。したがって、深夜電力時間帯での充電動作完了後、蓄電池セルは、本体の筐体表面から内部の熱が放熱されて徐々に外気温に近づいて行く。また、蓄電池特性モデル２０４は、外気温予測結果と上記放熱量とから上記放電開始時刻における蓄電池セル温度を推定する。

蓄電池セル温度が決まると、この結果から図５（Ｃ）に示す蓄電池特性テーブルを選択し、次に、蓄電池３のＳｏＣから最大放電電流値を決定する。最大放電電流値が決まると、その時刻のＥＣ５の消費電力を含む消費電力予測結果および蓄電池３の放電時の効率から蓄電池３から放電する放電電力を算出する。なお、該蓄電池３の放電時の効率とは、蓄電池３から電力を放電した際、蓄電池ＰＣＮ４の商用系統１１に供給される電力の割合を示す（（商用系統１１に供給される電力）＝（放電時の効率）×（蓄電池３からの放電電力））。したがって、１ｋＷの電力を商用系統１１に放電したい場合は、蓄電池３から１ｋＷ／放電時の効率の電力を放電する必要がある。

よって、（（放電開始時刻の該消費電力予測結果）／（放電時の効率））によって蓄電池３からの放電電力を求めると、蓄電池特性モデル２０４は、図４（Ｃ）を参照して蓄電電力量から蓄電池電圧を求め、蓄電池３から放電する電流を算出する。蓄電池３から放電する電流を算出すると、先に特性テーブルより求めた最大放電電流と比較し、比較の結果、最大放電電流以下であれば、先に求めた放電電流で、超えていた場合は、最大放電電流で放電することになる。
放電電流値が決まると、蓄電池特性モデル２０４は、例えば１分後の蓄電池セル温度の最大および最小値を算出する。上述したように蓄電池セル温度変化は、損失電力量に基づき決まるため、ここでは、損失電力全てが熱に変わり、筐体表面からの放熱量と損失電力に起因する発熱量の差および筐体の熱容量、外気温等の情報で算出する。１分後の蓄電池セル温度の算出が完了すると、算出した蓄電池セル温度に基づき特性テーブルを選択し、最大放電電流を求める。その際、１分間で放電された電力を蓄電池残量から減算し、減算結果から１分後の蓄電池３のＳｏＣを算出する。そして、次の１分間を、同様の手順で、放電電流を決定し、蓄電池セル温度、充電電力量、ＳｏＣを算出し、次の１分間の最大放電電流を特性テーブルから求める。このような動作を蓄電池３がフル放電あるいは上記余剰電力の売電期間が終了するまで実施する。なお、ここでは、１分単位の最大充電電流値、蓄電電力量、蓄電池セル温度を３０分単位で平均化したものを用いる。

また、上記余剰電力の売電期間を検出する場合、放電、停止を繰り返して実施すると、電力を必要以上に消費するため、余剰電力の売電期間が複数検出された場合は、最初に検出された売電期間の先頭から最後の売電期間が検出された終了までを売電期間と定義して放電計画を立てるものとする。なお、各々の期間を売電期間として扱っても良い。

余剰電力の売電期間が終了しても蓄電池３に蓄電電力がある場合は、買電電力からＰＶの発電電力を引いた電力量が小さな時間帯を選択する。基本的には、上記余剰電力の売電期間の前後の期間を選択する。この期間の選択は、蓄電池３の蓄電電力量と新たに追加された期間内の放電電力量とから拡張する期間を決定する。期間の決定が終了すると、新たに設定された期間の先頭の時間から再度放電計画を再策定する。これは、上記損出電力による蓄電池セル温度が変わり、放電最大電力が変わるため、再度策定を行う。実施の方法は、上述したように、放電開始時刻の蓄電池セル温度算出後、特性テーブルに基づき放電最大電流値を求め、要求される放電電流と比較して放電電流を決定する動作を１分毎に繰り返す。この動作を、蓄電池３がフル放電するまで実施する。

次に、蓄電池３の放電計画の策定が完了すると、蓄電池特性モデル２０４は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６にその旨を通知し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２１３で作成した深夜電力時間帯の蓄電池３の充電計画と合わせて蓄電池３の運転計画の策定（ステップＳ２１６）を終了する。なお、その際、ＥＣ５の運転計画は、ステップＳ２１４で策定したものを使用する。

一方、ステップＳ２１５で夜間給湯が得（Ｙｅｓ）と判定した場合、図１７Ｂに示すステップＳ２１７に進み、蓄電池３の放電時の運転計画を策定する。これは、ステップＳ１５で予測した余剰電力予測結果を基に余剰電力の売電量が最大になるように蓄電池３の放電計画を作成するもので、具体的には、ステップＳ２１６と同様に、余剰電力がある時間帯に蓄電池３内の電力を放電するよう放電計画を作成する（理由はステップＳ２１６と同様）。余剰電力がある時間帯の放電計画の作成後、蓄電池３内にまだ蓄電電力がある場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、買電電力からＰＶの発電電力を引いた電力量が小さな時間帯を選択し、蓄電池３をフル放電するまで放電計画を作成する。

すなわち、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２１６と同様に余剰電力予測を算出（ステップＳ１５）した結果を用いて蓄電池特性モデル２０４に対して蓄電池放電計画を作成するよう指示を出し、蓄電池特性モデル２０４は、余剰電力予測からＰＶの余剰電力を売電している時間帯を特定する。時間帯の特定が完了すると、この時間帯に蓄電池３が売電最大モードで動作するよう運転計画を作成する。蓄電池特性モデル２０４は、売電最大モードで動作を開始する時刻を特定すると、深夜電力時間帯での充電動作完了後から売電最大モードで動作するまでの時間までの蓄電池３および蓄電池ＰＣＮ４の動作をシミュレーションし、蓄電池特性モデル２０４は、外気温予測結果と上記放熱量から、上記放電開始時刻における蓄電池セル温度を推定する。

蓄電池セル温度が決まると、この結果から図５（Ｃ）に示す蓄電池特性テーブルを選択し、特性テーブルの選択が完了すると、蓄電池３のＳｏＣから最大放電電流値を決定する。最大放電電流値が決まると、放電開始時刻のＥＣ５の消費電力を含む消費電力予測結果および蓄電池３の放電時の効率から蓄電池３から放電する放電電力を算出する。蓄電池３からの放電電力を求めると、蓄電池特性モデル２０４は、蓄電電力量から蓄電池電圧を図４（Ｃ）を参照して求め、蓄電池３から放電する電流を算出する。蓄電池３から放電する電流を算出すると、先に特性テーブルより求めた最大放電電流と比較し、比較の結果、最大放電電流以下であれば、先に求めた放電電流で、超えていた場合は、最大放電電流で放電する。放電電流値が決まると、蓄電池特性モデル２０４は、例えば１分後の蓄電池セル温度の最大および最小値を算出する。上述したように蓄電池セル温度変化は、損失電力量に基づき決まるため、ここでは、損失電力全てが熱に変わり、筐体表面から放熱する量と損失電力に起因する発熱量の差、および筐体の熱容量、外気温等の情報に基づいて算出する。１分後の蓄電池セル温度の算出が完了すると、算出した蓄電池セル温度に基づき特性テーブルを選択し、最大放電電流を求める。このとき、１分間で放電された電力を蓄電池残量から減算し、減算結果から１分後の蓄電池３のＳｏＣを算出する。そして、同様の手順で、次の１分間の放電電流を決定し、蓄電池セル温度、充電電力量、ＳｏＣを算出して次の１分間の最大放電電流を特性テーブルから求める。このような動作を蓄電池３がフル放電あるいは上記余剰電力の売電期間が終了するまで実施する。なお、ここでは、１分単位の最大充電電流値、蓄電電力量、蓄電池セル温度を３０分単位で平均化したものを用いる。

なお、ステップＳ２１７においてもステップＳ２１６と同様に、余剰電力の売電期間が複数検出された場合は、最初に検出された売電期間の先頭から最後の売電期間が検出された終了までを売電期間と定義して放電計画を立てるものとする。余剰電力の売電期間が終了しても蓄電池３に蓄電電力がある場合は、買電電力からＰＶの発電電力を引いた電力量が小さな時間帯を検出する。基本的には、余剰電力の売電期間の前後の期間を選択する。この期間の選択は、蓄電池３の蓄電電力量と新たに追加された期間内の放電電力量から拡張する期間により決定する。期間の決定が終了すると、新たに設定された期間の先頭の時間から再度放電計画を再策定する。策定の方法は、上述したように、放電開始時刻の蓄電池セル温度算出後、特性テーブルに基づき放電最大電流値を求め、要求される放電電流と比較して放電電流を決定する動作を１分毎に繰り返す。この動作を蓄電池３がフル放電するまで実施する。

次に、蓄電池３の放電計画の作成が完了すると、蓄電池特性モデル２０４は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６にその旨を通知し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２１３で作成した深夜電力時間帯の蓄電池３の充電計画と合わせて蓄電池３の運転計画の策定を終了する。なお、その際、ＥＣ５の運転計画は、ステップＳ２０５で策定した深夜給湯の場合の運転計画を使用する。ステップＳ２１７を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、深夜電力時間帯の蓄電池３の充電電力、ＥＣ５の使用電力、および負荷の使用電力の合計を各時間単位で計算して契約電力を超えていないか算出する（ステップＳ２１８）。算出の結果、超えていない場合（Ｎｏの場合）は、蓄電池３、およびＥＣ５の運転計画の策定を終了する。算出の結果、超えている場合は、ステップＳ２１９でＥＣ５の運転計画を見直すかを判断する。

具体的には、契約電力を超えている時間帯の不足電力量の大きさを確認し、ＥＣ５を効率よく運転するために一義的に決まる負荷率の範囲で運転可能な場合は、深夜電力時間帯でのＥＣ５の運転計画を見直す（ステップＳ２２０）。一方、契約電力を超えている時間帯の不足電力量の大きさがＥＣ５を効率よく運転するために一義的に決まる負荷率の範囲でカバーできない場合は、蓄電池３の運転計画を見直す。ステップＳ２１９においてＥＣ５の運転計画を見直すと判断した場合は、ステップＳ２２０に移行し、上述したように契約電力を超えない、ＥＣ５の特性で決まるＣＯＰが最大付近となる負荷率を決定し、ステップＳ２０５で説明した要領でＥＣ５の運転計画を策定する。その際、深夜電力時間帯でカバーできない蓄熱量は、湯を使用する際の追いだき時に実施するものとして運転計画を策定する。一方、ステップＳ２１９においてＮｏと判断した場合は、契約電力量を超えない範囲で充電できるようステップＳ２１３で説明した要領で蓄電池３の運転計画を作成する。その際は、蓄電池の特性に加え、商用系統１１からの供給電力にも制限があるものとして運転計画を立案する。

次に、図１７Ａに示すステップＳ２１２でＮｏと判断した場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２４２で蓄電池が満充電（予め非常用電源として必要とされる電力量以上）であるかを確認する。本フローは、蓄電池３に深夜電力時間帯の電力を充電するとコスト的には損をするが、蓄電池３を非常用電源として考えた場合は、深夜電力時間帯での充電した方が良い場合を想定したものである。ステップＳ２４２でＹｅｓの場合は、満充電ということで深夜電力時間帯に充電を行わずにステップＳ２１７に移行する。一方、Ｎｏの場合は、ステップＳ２４４で蓄電池３への深夜電力の充電計画（図面では充放電運転計画となっているが）を作成する。上述したように蓄電池３は、災害時の非常用電源としての位置付けが強いため、予め定められた充電電力量が確保されるように充電計画をステップＳ２１３に示した要領で作成する。

次に、ステップＳ２１１において、ＰＶの余剰電力の売電価格が買電価格より安い場合（Ｎｏの場合）、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ２６１の翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画作成２を実施する。この蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２の詳細なフローを図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃを用いて説明する。
まず、運転計画２のフローを開始すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３０１でＰＶの発電電力量予測結果およびＥＣ５を除く負荷の消費電力予測結果からＰＶの余剰電力が発生する時間帯を求め、求めた結果からステップＳ２１４に示す要領でＥＣ５の運転計画を作成する。なお、ステップＳ２１４では外気温が最大となる時間帯を基に運転計画を作成したが、ステップＳ３０１では余剰電力が発生する時間帯を基に作成する部分が異なる。算出に際しては、ステップＳ２１４の場合と同様に、外気温の変化はそれほど大きくないものとして外気温予測結果の３０分間の平均気温から使用電力、蓄熱量を算出して行く。蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対して余剰電力時間帯の使用電力を算出するよう指示を出す。また、余剰電力時間帯は、上述したようにＰＶ発電電力量予測結果からＥＣ５を除く負荷の使用電力予測結果を引き算することで予測する。その際、余剰電力が発生する時間帯が複数検出される場合があるが、この場合は、最初に検出された余剰電力発生期間の先頭から最後の余剰電力発生期間が検出された終了までを余剰電力発生時間帯と定義するものとする。なお、各々の期間を余剰電力発生時間帯として扱っても良い。

上記要領で余剰電力発生時間帯を検出すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対して該余剰電力発生時間帯を運転時間として消費電力と蓄熱量を算出するよう指示を出す。指示を受け取ったＥＣモデル２０５は、外気温の予測情報を基に消費電力および蓄熱量の予測を開始する。
具体的には、ステップＳ２１４と同様に、運転開始時刻から３０分間の平均気温を、外気温予測結果を基に算出し、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求める（図６（Ｂ）参照）。求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。次に、次の３０分間の平均気温を求め、求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求め、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。このような動作を余剰電力発生時間帯に対して実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、差分（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分で最後の蓄熱時間の算出を行う。そして、上記演算を繰り返している期間をＥＣ５の余剰電力発生時間帯の運転計画として使用する電力量を求める。

このように、気温の高い時間帯を中心にＥＣ５の運転計画を作成することによって、図６（Ａ）に示すように外気温が高いためエネルギー変換効率（ＣＯＰ）を高くとることができ、使用電力量を減らすことができる効果がある。なお、図１６に示す運転計画のように余剰電力発生時間帯以前に湯を使用する場合は、使用する湯の分だけ深夜電力時間帯で湯を沸かすようＥＣ５の運転計画を作成する。一方、余剰電力発生時間帯では沸き上げが完了しない場合は、足らない蓄熱量分を深夜時間帯に沸き上げるように運転計画を作成する。このとき、沸き上げ開始までの貯湯期間の損出熱量を算出し、この熱量についても深夜時間帯に沸き上げるよう運転計画を立てる。余剰電力発生時間帯の沸き上げ運転計画の作成が完了すると、図１６に示す湯の使用計画から貯湯期間の損出熱量を算出する。
具体的には、余剰電力発生時間帯の沸き上げ完了時刻から夜使用する時間までの損失熱量を算出し、追いだき運転計画を立案する。なお、運転計画作成の際は、余剰電力がピークの時間帯を中心に前後に３０分単位で使用電力、蓄熱量を算出して求めても良い。

以上の要領でＥＣ５の余剰電力発生時間帯の運転計画の策定が終了すると、ＥＣモデル２０５は、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に運転計画作成結果および各時刻の使用電力量を通知し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３０２でＰＶ余剰電力時間帯の各ＰＶ余剰電力および該時間帯のＥＣ５の買電電力量を算出する。このとき、余剰電力については、蓄電池３がフル放電状態であるとして、充電電力量と充電後更に余剰電力がある場合は、余剰電力量についても算出する。そして、ステップＳ３０３において、（深夜電力料金＞売電価格＊蓄電池ＰＣＮ効率）を計算し、深夜電力を蓄電池３に充電するよりも、ＰＶの余剰電力を蓄電池３に充電して使用したほうが得であるかを判断する。

ステップＳ３０３でＹｅｓの場合（ＰＶ余剰電力については蓄電池３への充電を優先する場合）、ステップＳ３１１に移行し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、まず、ステップＳ２０５の要領で深夜電力時間帯にＥＣ５を動作させる場合の運転計画を作成するようＥＣモデル２０５に対して指示を出す。この指示を受けると、ＥＣモデル２０５は、ステップＳ２０５の要領で７時に沸き上げを完了するように運転計画を策定する。なお、具体的な運転計画の作成手順は、ステップＳ２０５で説明したものと同様であるため、詳細な説明は省略する。ＥＣ５の深夜電力時間帯の運転計画の作成を終了すると、沸き上げ開始時刻、終了時刻、各時刻の消費電電力、蓄熱量（昼間時間帯の追いだきも含む）を蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知する。該通知を受け取った蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、図１５に示す電力料金体系に基づき電気料金（深夜電力時間帯、および昼間時間帯の合計）を算出する。その際、ステップＳ３０２で蓄電池３に充電可能とした電力は、（充電電力×蓄電池ＰＣＮ効率×昼間買電電気料金）からユーザが得する電力料金を算出する。同様に、蓄電池３に充電しきれず売電した電力は、（売電電力量×売電価格）にてユーザが得する電力料金を算出する。そして、上記ＥＣ５の電気料金からユーザが得する電気料金（一旦蓄電池３に充電した電力および売電した余剰電力）を差し引いた、ユーザが支払う電気料金を算出する。

ステップＳ３１１が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３０１およびステップＳ３０２で算出した結果を基に、ＰＶの余剰電力時間帯でＥＣ５を沸かした際の電気料金を算出する。具体的には、ＥＣ５を余剰電力発生時間時間帯で沸かす際に使用する使用電力をＰＶ余剰電力分と買電電力分に分け、買電電力のみ電気料金体系に基づき昼間の電力料金で算出し、この結果を加算して電気料金を求める。なお、余剰電力時間帯以外に使用した電力は、このときの電気料金体系に基づき電気料金を算出する。また、ＥＣ５を運転してさらに余剰電力が出る場合は、余剰電力を一旦蓄電池３に充電して充電電力量を求め、さらに余剰電力が発生する場合は、その余剰分を売電する。ここで、蓄電池３に充電可能とした電力は、（充電電力×蓄電池ＰＣＮ効率×昼間買電電気料金）からユーザが得する電力料金を算出する。同様に、蓄電池３に充電しきれず売電した電力は、（売電電力量×売電価格）によってユーザに有利となる電力料金を算出し、ＥＣ５の電気料金からユーザが得する電気料金（一旦蓄電池３に充電した電力および売電した余剰電力）を差し引いた、ユーザが支払う電気料金を算出する。

ステップＳ３１２を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３１１およびステップＳ３１２の結果から昼間給湯時の電気料金と夜間給湯時の電気料金を比較し、どちらが得か判断する（ステップＳ３１３）。昼間の給湯の方が得と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３２１に移行し、ＥＣ５の昼間時間帯の運転計画を作成する。具体的には、ステップＳ３０１で求めた運転計画に対して深夜給湯分を昼間時間帯で給湯した場合の電気料金を求め、電気料金の安い方を採用し、運転計画とする。ＥＣ５の運転計画の策定を完了すると、ＰＶの余剰電力（負荷の消費電力としてＥＣ５の使用電力を含む）を求める（ステップＳ３２２）。

次に、ステップＳ３２３において、昼間時間帯買電価格と（深夜電力時間帯買電価格／蓄電池ＰＣＮ効率）とを算出し、深夜電力を蓄電池３に充電し、昼間時間帯に放電した方が得かを判断する。深夜充電が得と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３２４に移行し、深夜電力時間帯の蓄電池３の充電計画を作成する。具体的には、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に対してステップＳ３２２で算出した昼間の余剰電力時間帯に充電するＰＶの余剰電力の充電計画を作成するよう指示を出す。指示を受け取ると、蓄電池特性モデル２０４は、外気温予測結果と充電電流に基づき蓄電池セル温度を予測し、予測した蓄電池セル温度情報および図５（Ｂ）に示す蓄電池特性を基に、充電電流の最大値を求め、余剰電力の充電計画を作成する。作成に際しては、ステップＳ３０１で設定した余剰電力時間帯の後半部の電力量および蓄電池３が定電圧充電に移った際の最大充電電流（外気温予測結果に基づき決定）に基づき決定する。ここでは、余剰電力時間帯の終了までに蓄電池３が満充電になるように運転計画を作成する。なお、運転計画の作成は、上記記載に限るものではなく、例えば、蓄電池３の充放電特性を考慮し、ＰＶの余剰電量を全て充電できるように運転計画を作成したり、あるいは余剰電力の売電は許容し、ユーザの電力料金が最小になるように運転計画を作成しても良い。運転計画作成の際、余剰電力時間帯で商用系統１１からの買電が発生する場合は、蓄電池３から放電し、商用系統１１からの買電を行わないよう運転計画を作成する。

上記要領で余剰電力時間帯までの充電電力量が決定すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、深夜電力時間帯終了から余剰電力時間帯になるまでの買電電力を計算する。そして、蓄電池特性モデル２０４に該時間帯の買電ができる限り発生しないように運転計画を作成するよう指示を出し、外気温予測結果および図５（Ｃ）に示す蓄電池特性に基づき、蓄電池３の放電計画を作成する。具体的には、気温予測結果と放電電流に基づき蓄電池セル温度を予測し、予測した蓄電池セル温度情報および図５（Ｃ）に示す蓄電池特性を基に、放電電流の最大値を求め、余剰電力時間帯までの放電計画を作成する。放電計画作成に当たっては、余剰電力時間帯終了時刻に上記余剰電力時間帯開始時の蓄電電力量（充電予定の余剰電力を充電するために必要な最大充電電力量）以下になるように、深夜時間帯の充電電力量の最大値を決定する。深夜電力時間帯の最大充電電力量が決定すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に対して運転計画を作成するように指示し、まず、深夜電力時間帯の充電計画を作成する。深夜電力時間帯の充電計画は、ステップＳ２１３と充電電力量が異なるだけで制御が同じであるため、詳細な説明は省略する。次いで、深夜電力時間帯終了時から余剰電力時間帯開始時までの放電計画を再度作成し、余剰電力時間帯開始までの放電計画作成が完了すると、余剰電力時間帯開始から深夜電力時間帯までの充放電計画を作成する。その際、ＰＶ余剰電力の売電電力についても求める。ステップＳ３２４を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画作成を終了する。

一方、ステップＳ３２３でＮｏと判断した場合は、ステップＳ３２５に移行し、余剰電力時間帯以下の充放電計画を作成する。具体的には、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に対してステップＳ３２２で算出した昼間の余剰電力時間帯以下に実施するＰＶの余剰電力の充電および負荷への放電計画を作成するよう指示を出す。指示を受け取ると、蓄電池特性モデル２０４は、外気温予測結果と充電電流に基づき蓄電池セル温度を予測し、予測した蓄電池セル温度情報および図５（Ｂ）に示す蓄電池特性を基に、充電電流の最大値を求め、余剰電力の充電計画を作成する。このとき、蓄電池３は、フル放電完了状態として運転計画を作成する。なお、運転計画作成の際、余剰電流時間帯で系統からの買電が発生する場合、蓄電電力量がある場合は蓄電池３から放電し、商用系統１１からの買電を行わないよう運転計画を作成する。放電を行う場合は、蓄電池セル温度予測結果および蓄電池特性から最大放電電流を求め運転計画を作成する。このとき、ＰＶ余剰電力の売電電力についても求める。なお、余剰電力時間帯は、蓄電池３への充電のみを実施し、放電は、余剰電力時間帯以下、深夜電力時間帯に入るまでに放電するよう計画しても良い。ステップＳ３２５を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画作成を終了する。

ステップＳ３１３で夜間の給湯の方が得と判断した場合（Ｎｏ）、図１８Ｂに示すステップＳ３３１に移行し、昼間時間帯はＰＶの余剰電力を使用し、不足する蓄熱量は、深夜電力時間帯に沸き上げる際のＥＣ５の運転計画により作成する。具体的には、買電電力なしにＰＶの余剰電力で沸き上げ可能な時間帯は、昼間に沸き上げを行なうように運転計画を作成する。このとき、蓄熱量も算出する。また、ＰＶの余剰電力が発生した場合は売電する。ＰＶの余剰電力で不足する蓄熱量に関しては、深夜電力時間帯に沸き上げを実施する。具体的には、不足する熱量に加え、深夜電力による沸き上げ完了から余剰電力で沸き上げを開始するまでの損失熱量を算出し、この蓄熱量も深夜電力時間帯に沸き上げるものとする。なお、深夜電力時間帯の沸き上げ計画は、目標とする蓄熱量が異なるだけで、ステップＳ２０５で説明したものと同様なため、詳細な説明は省略する。また、最後に使用前の追いだき時に使用する電力も求める。

ＥＣモデル２０５での運転計画作成が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、昼間時間帯の追いだき時に使用する電力を含めてＥＣ５の電気料金を算出する。このとき、ＰＶの余剰電力は、一旦蓄電池３に充電し、蓄電池ＰＣＮ効率を乗算し、この乗算結果を昼間時間帯の電気料金と掛け合わせて電気料金削減分を求める。ステップＳ３３１において、ＥＣ５の昼間の余剰電力を活用した電気料金の算出が完了すると、ステップＳ３３２に移行し、ステップＳ３１１で算出した電気料金と比較する。比較の結果、深夜電力時間帯での沸き上げが得の場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３３３に移行し、ＥＣ５の深夜沸き上げ計画を作成する。作成方法は、ステップＳ２０５と同様であるため、詳細な説明は省略する。
一方、ステップＳ３３２でＮｏと判断した場合、ステップＳ３３４に移行し、ＥＣ５の昼間および深夜時間帯を利用した沸き上げ計画を作成する。具体的には、ステップＳ３３１で電気料金算出のために作成した運転計画をそのまま使用する。ステップＳ３３３あるいはステップＳ３３４における処理を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３３５において蓄電池３を深夜充電した方が良いか判断する。具体的には、（昼間料金＞深夜料金／蓄電池ＰＣＮの効率）の条件にて判断する。

ステップＳ３３５でＮｏと判断した場合は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了するが、Ｙｅｓと判断した場合は、深夜電力を蓄電池３に充電する。具体的には、上記で作成したＥＣ５の運転計画に基づき、ＰＶの発電電力量からＥＣ５の消費電力を含む負荷の消費電力を減算することによってＰＶの余剰電力を算出し、算出結果から深夜時間帯での蓄電電力量を算出する。算出は、蓄電池特性モデル２０４で実施する。ここでは、ＰＶの余剰電力量の合計から蓄電可能な電力量を算出する。そして、余剰電力が発生する期間の平均外気温および自己発熱による蓄電池セル温度上昇分の温度を予測する。なお、蓄電池セル温度上昇分の算出に際しては、余剰電力が発生する期間の平均充電電流を求め、その平均電流を用いて上昇温度を算出する。そして、算出した蓄電池セル上昇分と外気温平均から蓄電池セル温度を予測し、図５（Ｂ）に示す蓄電池の特性データから平均充電電流の最大値を算出する。蓄電池３は、図４（Ａ）に示すように、定電流制御から定電圧制御に切り替わると、充電最大電流は小さくなるため、ここでは、平均の最大電流値を求め、その最大電流からＰＶの余剰電力の充電電力量を算出する。なお、蓄電池３に充電し切れないＰＶの余剰電力は売電するものとする。以上の要領で、ＰＶの余剰電力の充電電力量を基に、深夜電力時間帯の充電電力量を算出する。

深夜電力時間帯の充電電力量が決まると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に対して深夜電力時間帯の充電計画を作成するよう指示を出し、蓄電池特性モデル２０４は、深夜電力時間帯の運転計画の作成を開始する（ステップＳ３３６）。なお、深夜電力時間帯の運転計画は、蓄電池３に充電する充電電力量が異なるだけで基本的な動作はステップＳ２１３で述べたものと同一であるため、詳細な説明は省略する。
ステップＳ３３６における深夜電力時間帯の蓄電池３の充電計画の策定が完了すると、ステップＳ３３７に移行し、ＥＣ５の深夜運転計画、蓄電池３の深夜の充電計画および負荷の深夜電力時間帯の消費電力予測から契約電力を超えていないかを確認する。契約電力を超えていない場合（Ｎｏの場合）は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。一方、ステップＳ３３７でＹｅｓと判断した場合は、ステップＳ３３８に移行し、ＥＣ５を一部沸き上げた方が電気料金を安くすることができるかを確認する。

具体的には、契約電力を超えている時間帯のＥＣ５の消費電力および蓄熱量をＥＣモデル２０５で算出する。その後、昼間時間帯でＰＶの余剰電力があり、ＥＣ５の沸き上げを行っていない時間帯を確認する。該当する時間帯がある場合は、その時間帯にＥＣ５の沸き上げを実施する。一方、なければ、昼間時間帯にＥＣ５の沸き上げを実施していた場合は、沸き上げ時間を延長する。昼間時間帯に沸き上げが計画されていない場合は、追いだき時間を長くして必要な熱量を確保する。このとき、使用した電力を求め、一部、昼間時間帯に沸き上げを実施した際の電気料金の増加分を算出する。一方、蓄電池３の深夜電力時間帯での充電計画を変更する場合は、契約電力を超える電力は超えないように蓄電池３の充電計画を変更し、当初計画していた充電電力量に比べ減少した電力量を算出する。そして、求めた（電力量×蓄電池ＰＣＮの効率×昼間電気料金−求めた電力量×深夜電気料金）から蓄電池３の運転計画を変えた場合の電気料金増加分を算出し、どちらが安いかを判断する（ステップＳ３３８）。
ステップＳ３３８においてＥＣ５を一部昼間に沸かしたほうが安いと判断した場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３４０に移行し、先にステップＳ３３８で電気料金を計算した際に作成したＥＣ５の運転計画を選択し、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。

一方、ステップＳ３３８でＮｏと判断した場合は、ステップＳ３３９に移行し、蓄電池３の運転計画を再作成する。具体的には、蓄電池特性モデル２０４でステップＳ３３６の要領で、まず、深夜電力時間帯において契約電力を超えないように深夜の充電計画を立て直す。そして、ＰＶの余剰電力がある場合は、深夜電力終了時刻からＰＶの余剰電力が発生する時間帯まで負荷の消費電力予測結果に基づき蓄電池の放電計画を作成する。その後、ＰＶ余剰電力時間帯になると、ＰＶの余剰電力の充電および買電が発生した場合は、蓄電池３から放電するように充放電計画を作成し、ＰＶ余剰電力時間帯を過ぎると、消費電力量に応じた放電計画を蓄電池３の蓄電電力がなくなるまで作成する。ステップＳ３３９における蓄電池３の運転計画の見直しが終了すると、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。

次に、ステップＳ３０３においてＮｏと判断した場合について図１８Ｃを用いて説明する。この場合、ＰＶの余剰電力は、蓄電池３に充電するより負荷で消費、あるいは売電した方が良い。また、蓄電池３は、深夜充電した方が良い（ただし、昼間電力時間帯の電力料金と深夜電力料金の関係によっては蓄電池３を充電しない方が良い場合がある）。
従って、ステップＳ３５１においてＥＣ５を深夜電力時間帯に沸き上げを行った場合の電気料金を算出する。なお、運転計画作成方法は、ステップＳ３１１で説明したものと同一であるため、詳細な説明は省略する。なお、ＥＣ５の運転計画作成の際には、使用電力量と蓄熱量の推移も算出する。ＥＣモデル２０５で運転計画の作成を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、使用電力量および電気料金体系（図１５参照）からＥＣ５の沸き上げに必要な電気料金を算出する。その際、ＰＶの余剰電力は、全て売電するものとして電気料金を算出する。

ステップＳ３５１を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３５２でＰＶの余剰電力を最大限活用した昼間時間帯の運転計画を作成する。蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３０１およびステップＳ３０２で算出した結果を基に、ＰＶの余剰電力時間帯でＥＣ５を沸かした際の電気料金を算出する。具体的には、ＥＣ５を余剰電力発生時間時間帯で沸かす際に使用する使用電力をＰＶ余剰電力分と買電電力分に分ける。そして、買電電力のみ電気料金体系に基づき昼間の電力料金で算出し、その結果を加算して電気料金を求める。なお、余剰電力時間帯以外に使用した電力は、電気料金体系に基づき電気料金を算出する。また、ＥＣ５を運転してさらに余剰電力が出る場合は、余剰電力は売電し、売電料金を求める。余剰電力時間帯で必要とする蓄熱量を確保できなかった場合は、必要とする蓄熱量が確保できるまで運転を継続する。なお、湯使用の前の追いだきに関しても計画を立てる。運転計画が決まると、運転計画に基づく各時刻の買電電力量および図１５に示す電力料金体系から電力料金を求める。その際、余剰電力を売電した際の売電料金を求めた電気料金から差し引く。

次に、ステップＳ３５３において、ステップＳ３５１とステップＳ３５２で求めた電力料金を比較し、昼間の沸き上げの方が安いと判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ステップＳ３５２で求めたＥＣ５の運転計画を選択（ステップＳ３５４）し、ステップＳ３５９に移行する。一方、高いと判断した場合（Ｎｏの場合）、ステップＳ３５２で求めた余剰電力時間帯の運転計画で必要とする蓄熱量を確保できなかった場合は、不足する蓄熱量を深夜電力時間帯に沸き上げるよう運転計画を作成する（ステップＳ３５５）。このとき、深夜電力時間帯終了から余剰電力時間帯開始までの損失熱量を加え沸き上げ計画を立てる。なお、湯使用の前の追いだきに関しても計画を立てる。運転計画が決まると、運転計画に基づく各時刻の買電電力量および図１５に示す電力料金体系から電力料金を求める。このとき、求めた電気料金から余剰電力を売電した際の売電料金を差し引く。

ステップＳ３５５を終了すると、ステップＳ３５６に移行し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３５１で算出した電気料金とステップＳ３５５で算出した電気料金を比較して深夜沸き上げとＰＶ余剰電力を活用した深夜沸き上げのどちらが電気料金として安いか判断する。判断の結果、深夜沸き上げが安い場合（Ｙｅｓの場合）は、ステップＳ３５８に移行し、ステップＳ３５１で求めたＥＣ５の運転計画を選択する。一方、ステップＳ３５６でＮｏと判断した場合は、ステップＳ３５７に移行し、ステップＳ３５５で求めた運転計画を選択する。
ＥＣ５の運転計画策定を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ３５９において蓄電池３を深夜充電するか判断する。この動作は、ステップＳ３３５と同様であるため、説明は省略する。ここで、深夜充電しないと判断した場合（Ｎｏの場合）は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。

ステップＳ３５９でＹｅｓと判断した場合、ステップＳ３６０に移行し、深夜電力時間帯の蓄電池３の運転計画を立てる。この動作は、ステップＳ２１３同じであるため、詳細な説明は省略する。ステップＳ３６０における蓄電池３の深夜運転計画を作成が完了すると、ステップＳ３６１に移行し、深夜時間帯の蓄電池３、ＥＣ５の運転計画および負荷の消費電力予測から使用電力が契約電力を超えていないかを確認する。契約電力を超えていない場合（Ｎｏの場合）、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。

一方、ステップＳ３６１でＹｅｓと判断した場合、ステップＳ３６２に移行し、ＥＣ５は、昼間使用の方が電気料金を安くすることができるか判断する。具体的には、契約電力を超えている時間帯のＥＣ５の消費電力および蓄熱量をＥＣモデル２０５で算出する。その後、昼間時間帯でＰＶの余剰電力があり、ＥＣ５の沸き上げを行っていない時間帯を確認する。該当する時間帯がある場合は、この時間帯にＥＣの沸き上げを実施する。一方、該当する時間帯がなければ、昼間時間帯にＥＣ５の沸き上げを実施していた場合は、沸き上げ時間を延長する。昼間時間帯に沸き上げが計画されていない場合は、追いだき時間を長くして必要な熱量を確保する。その際、使用した電力を求める。そして、一部、昼間時間帯に沸き上げを実施した際の電気料金の増加分を算出する。
また、蓄電池３の深夜電力時間帯での充電計画を変更する場合、契約電力を超える電力は、超えないように蓄電池３の充電計画を変更し、当初計画していた充電電力量に比べ減少した電力量を算出する。そして、（求めた電力量×蓄電池ＰＣＮの効率×昼間電気料金−求めた電力量×深夜電気料金）から蓄電池３の運転計画を変えた場合の電気料金増加分を算出し、どちらの方が安いかを判断する。

ステップＳ３６２においてＮｏと判断した場合は、ステップＳ３６３に移行し、蓄電池３の深夜充電計画を見直す。具体的には、蓄電池特性モデル２０４において、ステップＳ３３６で述べた要領で、まず、深夜電力時間帯の契約電力を超えないように深夜の充電計画を立て直し（ＰＶの余剰電力の充電は実施しない）、蓄電池３の運転計画の見直しが終了すると、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。ステップＳ３６２でＹｅｓと判断した場合は、ステップＳ３６４に移行し、先にステップＳ３６２で電気料金を計算した際に作成したＥＣ５の運転計画を選択し、翌日の蓄電池３とＥＣ５の運転計画の作成を終了する。

なお、以上の実施の形態１では、蓄電池３の充電計画について詳細に説明したが、ＰＶの余剰電力を売電する場合を除き、放電計画については詳しく説明していない。詳細な蓄電池３の放電動作が述べられていない場合は、ＰＶの余剰電力が発生しない昼間の時間帯に放電するものとする。具体的には、深夜時間帯終了後に買電電力が０になるように制御を行うものとする。これは、以下の理由による。
蓄電池３は、一般的に使用していなくても劣化が進み、この劣化は、蓄電池３が満充電に近い状態の方が進むため、放電計画がない場合は、蓄電池３が満充電に近い状態である時間を短くするために、放電を行うものとする。なお、時間帯別電気料金等、電気料金が高い時間帯ごとに放電電力量を決定し、放電計画を立てる。このとき、蓄電池セル温度および蓄電池３の特性を考慮する。

上述したステップＳ３６４を終了した場合、すなわち、図７に示すステップＳ１７を終了、あるいはステップＳ１６でＮｏと判断した場合、ステップＳ１８に移行し、蓄電池３およびＥＣ５の当日の運転計画をリアルタイムで見直す。次に、このステップＳ１８における動作を図１９Ａおよび図１９Ｂを用いて説明する。
ステップＳ１８が開始されると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ４０１においてＥＣ５の実測データの取得および学習を行う。ここでは、ＥＣのデータベースとして沸き上げ時は、３０分間の平均外気温、平均使用電力および蓄熱量（湯量と水温から算出）からＣＯＰを計算し、外気温に対するＣＯＰ値を学習することによってデータベースを構築する。同様に、ＥＣ５が保温状態の場合は、３０分間の平均外気温および蓄熱量の損失分（湯量と水温の変化から算出）から損失熱量を算出し、外気温に対する損失熱量値を学習することによってデータベースを構築する。

ステップＳ４０１が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ４０２に移行し、蓄電池３の実測データの収集および蓄電池特性の学習を実施する。具体的には、３０分間の蓄電池３の平均充放電電流値、最大充放電電流値、蓄電池電圧の上限値および下限値、平均蓄電池セル温度（最大と最小）、平均外気温、ＳｏＣ情報を計測し、各取得データをデータベースに記憶する。なお、ここでは、平均充放電電流値と平均外気温に対する平均蓄電池セル温度上昇分を学習し、データベースを構築する。なお、他のデータについては、使用用途の説明を省略するが、通常は、蓄電池の劣化度（容量維持率）の推定などに使用する。

ステップＳ４０２が終了すると、現在の運転計画に基づくＥＣ５の消費電力および蓄熱量を算出する（ステップＳ４０３）。具体的には、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対してステップＳ１３で補正された外気温予測結果、現在の蓄熱量および現在の運転計画に基づき、これからの使用電力量の予測と最終的な蓄熱量を計算させる。ステップＳ４０３が終了すると、蓄電池３の現在の充放電計画に基づく充放電電力および蓄電電力量の推移を計算する（ステップＳ４０４）。具体的には、蓄電池特性モデル２０４において、現在の蓄電池セルの温度、外気温、蓄電電力量、ステップＳ１３で補正された外気温予測結果、ステップＳ１４で補正された負荷の消費電力量予測結果および現在の充放電計画から算出する。また、現在の蓄電池セル温度に対する蓄電池の特性テーブル（図５参照）から充放電電流の上限値を求める。

この場合、上述したように、蓄電池３の特性は、蓄電池セル温度が高い場合あるいは低い場合に充放電電流の最大値が絞られるため、特性テーブルを選択する際、１５℃を超えていた場合は、蓄電池セル温度の最大値を使用する。一般に、蓄電池セル温度の外気温に対する温度上昇は、できる限り小さく抑えるよう筐体の熱設計が行われる（最大１５℃程度）。一方、蓄電池３は、１５℃〜３０℃ぐらいまでは充放電電流の制限が入らない（定格電流で充電が可能）。なお、蓄電池セル温度が最大のものと最小のものの２つの温度の測定結果に基づき、２つの特性テーブルを選択し、充放電電流の最大値の小さい方を選択するように構成しても良い。

充放電最大電流値が決まると、蓄電池特性モデル２０４は、現在の運転計画を参照する。現在、充電中であれば、充電電流値を確認し、先に求めた充電最大電流値と比較する。なお、ＰＶの余剰電力を充電するのであれば、ステップＳ１５で算出された余剰電力の予測結果およびステップＳ４０３で求めたＥＣ５の使用電力量予測結果からＰＶの余剰電力を算出し、充電電流値を決定する。なお、この充電電流値が充電最大電流値を超えていた場合は、充電最大電流値を充電電流値とし、充電電流値が最大充電電流値以下であればその電流値で充電を行う。ここでは、１分間、その電流値で充電を行う。１分の充電が完了すると、充電した電力量から充電電力量、ＳｏＣおよび蓄電池電圧を算出し、充電電流、現在の蓄電池セル温度、外気温予測結果から１分後の蓄電池セルの温度を算出する。蓄電池セル温度の算出が完了すると、算出した蓄電池セル温度から上記要領で最大充放電電流値を算出し、蓄電池特性モデル２０４は、先に算出した蓄電池電圧、ＳｏＣから満充電か確認する。満充電の場合は、運転計画が充電であったとしても、蓄電池３からの放電が行われない場合は、以下の充電を中止する。満充電でない場合は、次の１分間の運転計画を確認し、充電であれば上記要領で充電を行う。

一方、運転計画が放電であった場合は、放電電力量を確認する。ここで、放電電力量は、運転計画において放電を指示された期間内であれば、ＥＣ５を含む負荷の消費電力量を蓄電池ＰＣＮの効率で除算した電力とする。別の表現では、買電電力が“０”になるように制御を行う。なお、実際は、負荷の消費電力が急に変換しても蓄電池３からの放電電力が逆潮しないようにマージンを持たせる（予め定められた買電電力目標になるように制御する）。また、放電電流値が上記最大放電電流値を超えていた場合は、最大放電電流値で放電する。

１分間の放電が完了すると、放電した電力量から放電電力量、ＳｏＣおよび蓄電池電圧を算出し、放電電流、現在の蓄電池セル温度、外気温予測結果から１分後の蓄電池セルの温度を算出する。蓄電池セル温度の算出が完了すると、算出した蓄電池セル温度から上記要領で最大充放電電流値を算出し、蓄電池特性モデル２０４は、先に算出した蓄電池電圧、ＳｏＣから放電の際の下限値であるか確認する。放電の下限値の場合は、運転計画が放電であったとしても、蓄電池３からの充電が行われない場合は、以下の放電を中止する。放電の下限値でない場合は、次の１分間の運転計画を確認し、放電であれば上記要領で放電を行う。

上述の要領で、本日の深夜電力時間帯開始（２３時）までのＥＣ５と蓄電池３の現在の運転計画に基づく消費電力、充放電電力、蓄熱量、蓄電量の算出が完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＰＶの発電量予測の補正値から売電電力量を算出し、各時刻の買電電力量およびＰＶの余剰電力の売電電力量から電気料金を算出する（ステップＳ４０５）。なお、湯使用時に蓄熱量が足らず追いだきを行う場合は、その電力量を算出し、電気料金に加えるものとする。

ステップＳ４０５において電気料金の算出を完了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ４１１に移行し、現在の時刻が深夜電力時間帯であるか確認して深夜電力時間帯であった場合（Ｙｅｓの場合）は、現在の時刻以下の本日の蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を見直す（ステップＳ４１２）。これは、前日に本日の運転計画を立案した際の天気予報が変わったり、あるいは最低気温等の実測結果が変わるなどに対応するためである。また、例えば、夏場は、深夜電力時間帯である６時にはＰＶが発電を開始しているため、ＰＶ発電量予測の補正結果に基づき、深夜電力時間帯の運転計画を見直すためである。

ステップＳ４１２において、ＥＣ５の深夜電力時間帯の運転計画を再作成する。具体的には、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対してステップＳ１３で補正された外気温予測結果、現在の蓄熱量に基づき、これから深夜時間帯終了まで沸き上げを実施した場合の消費電力量および蓄熱量を算出する。なお、深夜時間終了時に目標としていた蓄熱量が確保できない場合は、昼間時間帯に沸き上げを実施する。昼間時間帯の沸き上げについては、上述したように、基本的には、ＰＶ余剰電力の売電価格が売った方が良い場合は、ＰＶの余剰電力が発生しない、外気温が高い時間帯に沸き上げをする。その際、沸き上げ開始までの損失熱量についても考慮して昼間時間帯の沸き上げ時の蓄熱量を算出する。なお、使用前の追いだきに関しても、昼間時間帯の沸き上げ完了後からの損失熱量を求め、運転計画とともに使用電力を算出する。

一方、売電価格が安く、消費した方が良い場合は、余剰電力が発生する時間帯に沸き上げを行うように運転計画を作成する。作成方法の詳細は、上述したので省略する。なお、余剰電力がない場合は、気温が高い時間帯に沸き上げ計画を立てる。運転計画作成に当たっては、使用前の追いだきに関しても昼間時間帯の沸き上げ完了後からの損失熱量を求め、運転計画とともに使用電力を算出する。

ステップＳ４１２を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３の深夜電力時間帯の充電計画を作成する（ステップＳ４１３）。具体的には、蓄電池特性モデル２０４において、現在の蓄電池セルの温度、外気温、蓄電電力量、ステップＳ１３で補正された外気温予測結果、ステップＳ１４で補正された負荷の消費電力量予測結果から算出する。はじめに、現在の蓄電池セル温度に対する蓄電池の特性テーブル（図５（Ｂ）参照）から充電電流の上限値を求め（詳細は上述しているため省略する）、蓄電池特性モデル２０４は、該充電最大電流値で蓄電池３を充電する。上述したように、１分間の充電完了後、充電した電力量から充電電力量、ＳｏＣおよび蓄電池電圧を算出する。これらの算出を完了すると、充電電流、現在の蓄電池セル温度、外気温予測結果から１分後の蓄電池セルの温度を算出し、算出した蓄電池セル温度から上記要領で最大充放電電流値を算出する。最大充放電電流の算出が完了すると、蓄電池特性モデル２０４は、先に算出した蓄電池電圧、ＳｏＣから満充電か確認する。満充電の場合は、充電を中止し、満充電でない場合は、次の１分間、上記の要領で最大充電電流を求め蓄電池３に充電する。このような動作を、蓄電池３が満充電になるか深夜電力時間帯が終了するまで繰り返し、蓄電池３の深夜充電時の運転計画を作成する。

深夜電力時間帯の充電計画の作成が終了すると、蓄電池特性モデル２０４は、昼間時間帯の蓄電池３の充放電計画の作成を実施する。基本的には、ＰＶ余剰電力の売電価格が、売った方が良い場合は、余剰電力が発生する時間帯に負荷の使用電力予測結果に基づき、買電電力が“０”になるように放電計画を作成する。なお、深夜電力時間帯終了から余剰電力が発生するまでの間は、（売電電力＞昼間時間帯電気料金／蓄電池ＰＣＮ効率）で、かつ、（余剰電力時間帯の負荷の消費電力量（合計）＞蓄電池３の蓄電電力量）の場合は、余剰電力が発生するまでの時間帯に蓄電池３を充電する。ＰＶ余剰電力時間帯が過ぎても蓄電池３の蓄電電力量が“０”にならない場合は、ＰＶの発電量が多い時間帯に買電電力が“０”になるように制御し、ＰＶ発電電力をできる限り売電するよう運転計画を立てる。なお、天気が悪くＰＶの発電電力量が少なく余剰電力が発生しない場合は、ＰＶの発電電力が多い時間帯を中心に蓄電池３の放電計画を立て、できる限りＰＶの発電電力が売電されるように運転計画を立てる。ＰＶの発電が終了した後も、蓄電池３の蓄電電力がある場合は、そのまま放電計画を作成する。

一方、売電価格が昼間時間帯電力料金より安い場合は、なるべく余剰電力を出さないようにＥＣ５等を使用し、余剰電力を少なくする。それでも、余剰電力が発生する場合（売電価格＞昼間時間帯電力料金＊蓄電池ＰＣＮ効率）は、余剰電力を売電した方が得になるため、蓄電池３は、余剰電力の充電を行わない。しかし、この条件を満たさない場合は、余剰電力を充電して昼間時間帯に使用した方が得なので、余剰電力を充電するよう運転計画を作成する。なお、（売電価格＜深夜時間帯電力料金＊蓄電池ＰＣＮ効率）の場合は、深夜電力を充電するより余剰電力を充電する方が得になるため、蓄電池特性モデル２０４は、蓄電池３が満充電で余剰電力が充電できない場合、深夜時間帯終了以下の放電計画を見直すとともに、さらに余剰電力が発生する場合、深夜電力時間帯の充電計画を再度見直し、蓄電池３の特性に起因して充電できない余剰電力以外は、充電するよう運転計画を見直す。

ステップＳ４１３を終了すると、ステップＳ４１４において蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３の運転計画、ＥＣ５の運転計画、負荷の消費電力予想から使用電力量を予測し、契約電力を超えていないか確認する。超えていない場合（Ｎｏの場合）は、ステップＳ４１８に移行する。このステップＳ４１８の動作については、後述する。
使用電力量が契約電力を超えている場合（Ｙｅｓの場合）は、深夜電力時間帯の運転計画の見直しを実施する。具体的には、ＥＣ５は、昼間沸き上げの方が蓄電池３の深夜充電を一部行わない場合（契約電力を超える電力は充電しない場合）と比較して電気料金が安いか判断する（ステップＳ４１５）。詳細は、ステップＳ３６２の場合と同様であるため説明は省略する。ステップＳ４１５においてＮｏと判断した場合、ステップＳ４１６に移行し、蓄電池３の深夜充電計画を見直す。このステップＳ４１６もステップＳ３６３の場合と同様であるため説明を省略する。ステップＳ４１５においてＹｅｓと判断した場合、ステップＳ４１７に移行し、先にステップＳ４１５で電気料金を計算した際に作成したＥＣ５の運転計画を選択する。

次に、ステップＳ４１８において、上述のように求めた蓄電池３、ＥＣ５の運転計画、ＰＶ発電量予測結果および負荷使用電力予測結果と図１５に示す電気料金テーブルを用いて新運転計画に基づく電気料金を算出する。この新電気料金の算出が完了すると、ステップＳ４１９において、ステップＳ４０５で算出した従来の運転計画に基づく電気料金の算出結果と新運転計画に基づき算出した電気料金算出結果から電気料金の安い蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を選択し、ステップＳ４１９すなわち蓄電池・ＥＣ運転計画作成（ステップＳ１８）を終了する。

次に、ステップＳ４１１において、現在の時刻が深夜電力時間帯でない場合（Ｎｏの場合）について図１９Ｂを用いて説明する。この場合、電気料金は昼間時間帯が採用されるため、ＰＶの余剰電力の扱いとＥＣ５の運転計画が最大の課題となる。
まず、ステップＳ４３１において、ＰＶの売電価格と買電価格を比較し、（売電価格＞買電価格）と判断した場合（Ｙｅｓの場合）、ＰＶの売電電力量が最大となるように蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を見直す。具体的には、ステップＳ４３２においてＰＶの売電電力量が最大であるか確認し、ステップＳ１５で算出したＰＶの余剰電力量からＰＶの余剰電力が発生する時間帯を確認する。そして、蓄電池３の放電計画が上記ＰＶの余剰電力が発生する時間帯に計画されていること、およびＥＣ５の運転計画が余剰電力時間帯で行われていないことを確認する。なお、ＰＶの余剰電力が発生する時間帯の放電計画（一部の時間帯に放電計画がない場合も含む）がなく、余剰電力が発生しない時間帯に蓄電池３の放電が計画されている場合、ここでは売電電力が最大ではないと判断する。また、ＰＶの余剰電力が発生する時間帯にＥＣ５の沸き上げが計画されている場合についても、売電電力が最大ではないと判断する。

ステップＳ４３２においてＹｅｓと判断した場合、ＥＣ５の運転計画のみを再度確認する。上述したようにＥＣ５は、外気温によってＣＯＰ値が異なるため、気温が高い場合、ＰＶの余剰電力帯で沸き上げをした方が結果的に買電電力量を少なくすることができ、コストメリットが出る場合がある。したがって、ステップＳ４３４においてＥＣ５の運転計画を再度見直す。具体的には、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、現時点のＥＣ５の蓄熱量、外気温、該気温予測結果等をＥＣモデル２０５に通知する。ＥＣモデル２０５は、通知された蓄熱量から今後必要となる必要蓄熱量を算出し、外気温予測結果から今後、外気温がピークとなる時刻を求める。外気温がピークとなる時刻を求めると、その時刻から３０分間の平均気温を外気温予測結果から算出する。

平均気温の算出が完了すると、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求め（図６（Ｂ）参照）、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力、蓄熱量を算出する。 次に、上記外気温予測情報から昼間時間帯の最高気温を観測する時間から遡ること３０分間の平均気温を求め、求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求める。これらの負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力、蓄熱量を算出する。以上を外気温予測情報から昼間時間帯の最高気温を観測する時間を中心に蓄熱量が必要熱量を超えるまで実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分で最後の蓄熱時間の算出を行う。そして、上記演算を繰り返している期間をＥＣ５の昼間時間帯の運転計画として使用する電力量を求める。

このように、気温の高い時間帯を中心にＥＣ５の運転計画を作成することによって、図６（Ａ）に示すように外気温が高いため、エネルギー変換効率（ＣＯＰ）を高くとることができ、使用電力量を減らすことができる効果がある。なお、図１６に示す運転計画のように昼間時間帯以前に湯を使用する場合は、使用する湯の分だけ深夜電力時間帯で湯を沸かすようＥＣ５の運転計画を作成する。また、昼間時間帯の沸き上げ運転計画の作成が完了すると、図１６に示す湯の使用計画から貯湯期間の損出熱量を算出する。具体的には、昼間時間帯の沸き上げ完了時刻から夜使用する時間までの損失熱量を算出して追いだき運転計画を立案し、作成した運転計画を基に電気料金を算出する。その際、ＰＶの発電電力で賄った電力については、ＰＶの売電価格で電気料金を算出し、算出の結果、ＰＶの余剰電力を利用した方が電気料金が安いと判断した場合、ステップＳ４３４において上記ステップＳ４３３で立案した運転計画をＥＣ５の運転計画として蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知し、蓄電池３とＥＣ５の運転計画の策定を終了する。なお、蓄電池３の運転計画については変更しない。同様に、ステップＳ４３３においてＮｏと判断した場合は、蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を変更せず、蓄電池３とＥＣ５の運転計画の策定を終了する。

一方、ステップＳ４３２においてＮｏと判断した場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ステップＳ４３５に移行し、蓄電池３の運転計画を見直す。具体的には、ＰＶの余剰電力が発生する時間帯に蓄電池の放電計画が計画されるように、蓄電池３の深夜電力時間帯で蓄電池３を充電するとともに、昼間時間帯では余剰電力時間帯に放電を行うように放電計画を見直す。なお、ＰＶの発電量が少なく、余剰電力が発生しない場合については、ＰＶの発電電力があり、買電電力が少ない時間帯に蓄電池３の放電を行うように運転計画を作成する。具体的な運転計画の作成方法については、上述したので説明を省略する。

ステップＳ４３５を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣ５の運転計画を見直す（ステップＳ４３６）。具体的には、ステップＳ４３５で作成した蓄電池３の放電計画に基づきＰＶの売電電力量を最大にするため蓄電池３が放電を実施していない時間帯にＥＣ５の沸き上げ計画を立てるように、ＥＣモデル２０５に対して指示を出す。ＥＣモデル２０５は、指示を受け取ると、ＰＶの売電を最大にするための蓄電池３の放電計画がある時間帯にＥＣ５の運転計画がある場合、運転計画の変更を実施する。具体的には、上記蓄電池３の放電が計画されていない時間帯を検出して検出した時間帯の開始時の蓄熱量を求め、沸き上げが必要かを判断する。沸き上げが必要と判断した場合は、その時刻の外気温予測結果、必要蓄熱量から運転計画を作成する。まず、上述したように、沸き上げが必要と判断した時刻から３０分間の平均気温を外気温予測結果から算出し、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求める（図６（Ｂ）参照）。

次に、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出し、次の３０分間の平均気温を求める。求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求め、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。以上のステップを蓄熱量が必要熱量を超えるまで実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分で最後の蓄熱時間の算出を行う。そして、上記演算を繰り返している期間をＥＣ５の昼間時間帯の運転計画として使用する電力量を求める。運転計画の作成が終了すると、ＥＣモデル２０５は、運転計画作成終了を蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知する。

ステップＳ４３６を終了すると、ステップＳ４３７に移行し、上述で求めた蓄電池３とＥＣ５の運転計画、ＰＶ発電量予測結果、負荷使用電力予測結果および図１５に示す電気料金テーブルを用いて新運転計画に基づく電気料金を算出し、次いで、ステップＳ４３８においてステップＳ４０５で算出した従来の運転計画に基づく電気料金の算出結果と、新運転計画に基づき算出した電気料金算出結果から電気料金の安い蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を選択し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成（ステップＳ１８）を終了する。

一方、ステップＳ４３１でＮｏと判断した場合、ステップＳ４５１に移行し、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＰＶの余剰電力を売電するか蓄電池３に充電するか判断する。上述したように、蓄電池３に充電した電力は、蓄電池ＰＣＮの効率に応じて損失が発生するため、（買電価格＞売電価格／蓄電池ＰＣＮ効率）であれば、余剰電力を一旦充電して活用した方が利益を得ることができる。したがって、ステップＳ４５１においてＹｅｓと判断した場合は、ステップＳ４５２でＰＶの余剰電力があるか確認する。余剰電力の確認方法は、ステップＳ１５で算出した余剰電力予測・補正結果からＥＣ５の使用電力を差し引き求める。余剰電力がない場合（Ｎｏの場合）は、蓄電池３およびＥＣ５の運転計画を変更せず、蓄電池３とＥＣ５の運転計画の策定を終了する。余剰電力がある場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対して余剰電力を活用した運転計画を作成するよう指示を出す。

次に、ＥＣモデル２０５は、余剰電力がある時間帯に運転計画がある場合、運転計画の立案を行わず終了し、運転計画がない場合は、その時間帯の蓄熱量を運転計画から求め、沸き上げが必要かを判断する。沸き上げが必要と判断した場合は、その時刻の外気温予測結果、必要蓄熱量から運転計画を作成する。まず、上述したように、沸き上げが必要と判断した時刻から３０分間の平均気温を外気温予測結果から算出し、求めた平均値からＣＯＰが最大となる負荷率を求める（図６（Ｂ）参照）。次いで、求めた負荷率、およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出し、次の３０分間の平均気温を求める。さらに、求めた平均気温からＣＯＰが最大となる負荷率を求め、求めた負荷率およびＣＯＰから３０分間の消費電力および蓄熱量を算出する。以上を、蓄熱量が必要熱量を超えるまで実施する。蓄熱量が必要熱量を超えると、（蓄熱量−必要熱量）を算出し、該算出結果と最後の３０分の蓄熱量から比例配分で最後の蓄熱時間の算出を行い、上記演算を繰り返している期間をＥＣ５の昼間時間帯の運転計画として使用する電力量を求める。運転計画の作成が終了すると、ＥＣモデル２０５は、その旨を蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知する。

この通知を受け取ると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に運転計画を再度作成するよう指示を出す。具体的には、ステップＳ１５で算出した余剰電力予測・補正結果からＥＣ５の使用電力を差し引き、今後、どの程度余剰電力が発生するかを確認する。そして、現在の蓄電電力量から余剰電力を十分に充電できるか確認する。余剰電力を十分に充電できない場合は、余剰電力の充電が開始するまで放電を行うように運転計画を作成し、余剰電力が発生する時間帯は、余剰電力を充電するように運転計画を作成する。余剰電力を十分に充電できる場合は、余剰電力時間帯に充電するよう運転計画を作成する。なお、十分に充電できるとは、図４および図５の蓄電池３の特性を考慮して判断する。例えば、満充電に近い場合は、上述したように蓄電池３が定電圧モードに移行するため、充電電力の最大値が小さくなる。従って、該充電電力で余剰電力が発生する場合は、蓄電池３の蓄電電力量をさらに減らすように放電計画を立てる。

上述の要領で蓄電池３の運転計画の立案が完了すると、ステップＳ４５５に移行し、ステップＳ４５３およびステップＳ４５４で作成した運転計画に基づき電気料金を算出する。算出の結果、新運転計画の方が電気料金を安くすることができると判断した場合は、新しい運転計画を選定し、高くなると判断した場合は、従来の運転計画を選択する（ステップＳ４５６）。運転計画の選択が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３およびＥＣ５の運転計画の策定を終了する。

一方、ステップＳ４５１でＮｏと判断した場合、余剰電力は、積極的に消費するとともに、さらに余った電力は、売電するように運転計画を立てる。よって、ステップＳ４５７において、余剰電力がある場合、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＥＣモデル２０５に対して余剰電力を活用した運転計画を作成するよう指示を出す。ＥＣモデル２０５は、指示を受け取ると、余剰電力がある時間帯に運転計画がある場合、運転計画の立案を行わず終了し、運転計画がない場合、その時間帯の蓄熱量を運転計画から求め、沸き上げが必要かを判断する。沸き上げが必要と判断した場合は、その時刻の外気温予測結果、必要蓄熱量から運転計画を作成する。運転計画の立案は、ステップＳ４５３と同様であるため、詳細な説明は省略する。運転計画の作成が終了すると、ＥＣモデル２０５は、その旨を蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６に通知する。

通知を受け取ると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池特性モデル２０４に運転計画を再度作成するよう指示を出す。なお、昼間時間帯の電気料金が変わらない場合、運転計画を見直す必要はないが、夏季特別料金等、特定の時間帯の電力料金が高い場合などは、ＥＣ５をその時間帯に使用することで買電が発生すると電気料金が高くなるため、このような場合は、蓄電池の放電計画を見直し、該時間帯に買電が発生しないように制御する（ステップＳ４５８）。

上述の要領で蓄電池３の運転計画の立案が完了すると、ステップＳ４５５に移行し、ステップＳ４５７およびステップＳ４５８で作成した運転計画に基づき電気料金を算出する。算出の結果、新運転計画の方が電気料金を安くすることができると判断した場合、新しい運転計画を選定し、高くなると判断した場合、従来の運転計画を選択する（ステップＳ４５６）。このステップＳ４５６における運転計画の選択が終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、蓄電池３およびＥＣ５の運転計画の策定を終了し、すなわち、図７におけるステップＳ１７を終了することになる。

ステップＳ１７およびステップＳ１８を終了すると、蓄電池・ＥＣ運転計画作成部２０６は、ＣＰＵ１１０に対してその旨を通知し、ＣＰＵ１１０は、機器管理部１１９に新たに作成した運転計画を通知する。運転計画を受け取ると、機器管理部１１９は、Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部１１３を介して運転計画を蓄電池ＰＣＮ４およびＥＣ５に通知し、ＣＰＵ１１０は、次の運転計画策定時刻まで待機する。
一方、電力計測部１１６は、入力される電力の計測結果を図示していないデータベースに記憶し（ステップＳ２０）、計測したＰＶ発電電力量、各機器の消費電力、蓄電池３の充放電電力量および図示していない温度計により測定した蓄電池セル温度、外気温等の情報を収集し、ステップＳ１３からステップＳ１５で実施する予測誤差修正のため使用するデータの加工を実施する（ステップＳ２１）。各計測データに対して予測誤差の修正用データの生成（ステップＳ２１）が終了すると、運転計画の作成時刻か確認し、運転計画の作成時刻でない場合は、ステップＳ２０からの動作を繰り返す。また、作成時刻である場合は、ステップＳ１２に戻り、再度運転計画の作成を開始する。なお、ここでは、説明のため、ステップＳ２０およびステップＳ２１を図に示すように記載したが、実際は、運転計画作成中も各種計測データをデータベースに記憶し、加工する必要があるため、ステップＳ２０およびステップＳ２１は常に動作させておく必要がある。

次に、図２０〜図２３を用いてこの実施の形態１における効果について説明する。
図２０および図２１は、蓄電池３の特性を考慮せずに運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。図２２および図２３は、蓄電池３の特性を考慮して運転計画を作成した場合の動作を説明するための図である。なお、ＥＣ５の特性については、考慮するものとする（深夜給湯時のＣＯＰは２．５、昼間給湯時のＣＯＰは３．９程度）。また、太陽光パネル１で発電した電力の売電価格は、深夜電力料金とほぼ同じ料金として説明する。したがって、余剰電力は、売電するよりも自家消費する方が経済的なメリットが出ることになる。さらに、蓄電池３の充放電時の効率についても説明を簡単にするため、図中では１００％とした。その際、蓄電池の充放電効率は、深夜電力の買電価格等の反映させるものとする。

図２０（Ａ）は、時刻ごとの蓄電池セル温度を示し、図２０（Ｂ）は、蓄電池３を深夜電力で満充電を行う運転計画を立てた場合の時刻ごとの蓄電池３内の充電電力量を示す。また、図中、予定との表示は、蓄電池３の特性（温度、およびＳｏＣに対する特性）を考慮せず運転計画作成部１１８で計画した充放電予定であり、実際との表示は、蓄電池３の特性により実際に蓄電池３内に充電された充電電力量を示す。図２０（Ｃ）は、ＥＣ５を除く負荷の消費電力とＥＣ５の時刻ごとの運転計画を示す。なお、深夜時間帯にＥＣ５の運転計画がある理由は、太陽光パネル１で発電した電力の余剰電力と蓄電池３に充電された電力（蓄電池３の特性を考慮せず深夜に満充電できたと想定）で賄いきれない熱量を、電気料金の安い深夜電力で給湯するように計画したものである。図２１（Ａ）は、太陽光パネル１の発電電力、および蓄電池３からの時刻ごとの充放電電力を示し、蓄電池電力は、正が充電電力、負が放電電力を示す。図２１（Ｂ）は、系統からの時刻ごとの売電電力量を示す。

次に、図２０および図２１を用いて蓄電池３の特性を考慮せず運転計画を作成した場合の動作を説明する。運転計画作成部１８は、太陽光パネル１の発電量予測結果、および負荷の消費電力予測結果から、電気料金が最小になる（太陽光パネル１の余剰電力を消費するか充電するとともに、昼間時間帯の買電電力がほぼゼロになる）ように運転計画を作成する。ここでは、蓄電池３の特性を考慮しないため、運転計画作成部１１８は、図２０（Ｃ）に示すようにＣＯＰ値の高い昼間にＥＣ５を給湯する運転計画を立案する。その際、蓄電池３は、図２０（Ｂ）の予定に示すように深夜電力時間帯に満充電になっているものとして運転計画を立案する。よって、昼間時間帯にＥＣ５を全て給湯すると夜間に買電が発生すると予測される。したがって、運転計画作成部１８は、夜間に使用する電力量を確保するため、ＥＣ５を電気料金の安い深夜電力時間帯の後半部で不足する熱量分だけ予め給湯し、昼間時間帯のＥＣ５の給湯に使用する蓄電池３の放電電力を抑える。
しかし、実際は蓄電池セル温度が低いため、蓄電池３は、図２０（Ｂ）に示すように深夜時間帯では充電電流を十分に稼ぐことができず、計画値の１／４程度の電力しか充電することができない。よって、上述したＥＣ５の運転計画では、蓄電池３の充電電力は、１８時までにほぼ使用してしまい、その後系統からの買電電力が発生することになる。

次に、図２２および図２３を用いて蓄電池３の特性を考慮した場合の動作について説明する。
図２２（Ａ）は、蓄電池３を深夜電力にできる限り充電を行う運転計画を立てた場合の蓄電池３内の時刻ごとの充電電力量を示す。なお、図中、８時以降に蓄電池３の充電電力量が増加している理由は、太陽光パネル１の発電した電力の余剰分を蓄電池３に充電しているためである（昼間時間帯は、蓄電池３の蓄電池セル温度が高いため、数百Ｗ程度の余剰電力は全て充電することができる）。図２１（Ｂ）は、ＥＣ５を除く負荷の消費電力とＥＣ５の時刻ごとの運転計画を示す。なお、ここでは蓄電池３の特性を考慮しているため、運転計画作成部１８は、深夜電力時間帯では蓄電池３には１／４程度までしか充電できないと予測できるため、ＥＣ５は、電気料金の安い深夜電力時間帯に給湯するよう運転計画を立てた場合を示す。図２２（Ｃ）は、太陽光パネル１の発電電力、および蓄電池３からの時刻ごとの充放電電力を示し、図中、蓄電池電力は、正が充電電力、負は放電電力を示す。図２２（Ｄ）は、系統からの時刻ごとの売電電力量を示す。

まず、運転計画作成部１８は、太陽光パネル１の発電量予測結果、および負荷の消費電力予測結果から、電気料金が最小になる（太陽光パネル１の余剰電力は、消費あるいは充電するとともに、昼間時間帯の買電電力がほぼゼロになる）ように運転計画を作成する。
なお、蓄電池セル温度等の条件は、図２０で説明した場合と同様とする。図２２に示す場合、蓄電池３の特性を考慮するため、上述したように、運転計画作成部１１８は、図２２（Ｂ）に示すように、ＥＣ５の給湯を昼間よりも深夜にした方が蓄電池３を効果的に使用できると判断し、深夜電力でＥＣ５を給湯する運転計画を立案する。また、蓄電池３についても、電気料金の安い深夜電力をできる限り充電するように運転計画を立案する。上述のように、運転計画を立案した場合、蓄電池３は、太陽光パネル１で発電した電力の余剰電力を９時から１５時まで（図２２（Ｃ）の蓄電池電力参照）充電することができ、１５時の時点で３９００Ｗｈ程度の電力を確保することができる。この充電電力を１５時以降負荷に供給することによって、図２３に示すように昼間時間帯での買電電力をほぼゼロに抑えることができる。
ここで、昼間時間帯の電気料金が深夜電力時間帯の電気料金の３倍とした場合、ＥＣ５のＣＯＰが深夜時間帯に２．５程度、昼間時間帯に３．９程度（１．５６倍程度）とした場合でも、経済コストとしては、図２１、および図２３に示すケースでは電気料金を約３０％程度削減（図２１Ｂの運転計画での電気料金に対する図２３の運転計画での電気料金）することができることになる。

ところで、実施の形態１においては、蓄エネルギー機器として蓄電池３とＥＣ５を使用しているが、これは、以下の理由に基づく。すなわち、蓄電池３は、電気エネルギーをそのまま電気エネルギーとして使用することができるため、非常に利用しやすい形態でエネルギーを蓄えることができる半面、１ｋＷｈ当たりのコストが非常に高く、例えば、５．５３ｋＷｈの蓄電池を搭載した据え置き型蓄電池の価格は、実勢価格で２５０万円程度と非常に高い。一方、ＥＣ５の実勢価格は、７０万円前後で、７．５ｋＷｈ程度の蓄熱ができ、１ｋＷｈ当たりの単価は、ＥＣ５の方が１／４〜１／５程度と非常に安くなる。したがって、蓄電池３とＥＣ５を組み合わせることにより、全体のシステムを安価に構成することが可能となる。

以上に説明したように、電力管理装置１００は、蓄エネルギー機器の運転計画を作成する際、蓄エネルギー機器の特性および電力料金体系を考慮して運転計画を作成するため、運転コストを最小限に抑えた運転計画を実行することができることになる。また、外気温による蓄熱機器の効率や蓄電池の充放電電流の制限、蓄電池の充電電力量に起因する充電電流の制限などが予め考慮されているため、例えば、外気温が低く予定していた消費電力では必要となる蓄熱量が確保できない、あるいは蓄電池の充電を予定していた時間帯に外気温度が高すぎる、あるいは蓄電電力量が多く計画していた充電電流を確保できない等の問題の発生を抑制することができる効果がある。さらに、ヒートポンプを利用した蓄熱機器の外気温および負荷特性の基づくエネルギー変換効率を考慮し、運転計画を作成するため、実動作において蓄熱機器の特性に起因する消費電力および蓄熱量の予測誤差を最小限に抑えることができる効果がある。例えば、この発明の電力管理装置１００では、電気料金体系にもよるが、蓄電池の特性を考慮して運転計画を立案するため、気温が比較的に高い正午過ぎの時間帯は蓄熱機器の運転に割り当て、気温が比較的低い午前中、あるいは気温が下がり始める夕方以降に充電計画を立てることによって効果的なエネルギー管理を行うことができる。

さらに、家族の行動スケジュールに合わせて蓄熱機器を制御するため、例えば、父親が出張で不在の場合など湯量を適切に設定することができ、不必要な使用電力を抑えることができる。また、蓄電機器および蓄熱機器の運転計画を作成する際、家族スケジュールに基づき使用電力を予測するので、上述のように父親が不在の場合は、父親の部屋の照明やＡＣＮといった機器が動作しないため、負荷の消費電力を見積もる場合の精度も向上できる効果がある。

なお、この実施の形態１では、図１５に示すような深夜電力時間帯と昼間電力時間帯の２種類の電力料金体系の場合について説明しているが、今後導入されるＤＲ等は、ピーク時間帯の電気料金を通常の電力料金よりもさらに高くし、電力消費の行動を抑えるようなことも、実証実験などを実施し、検証が進められている。この場合、上述したように、運転計画をリアルタイム（３０分単位）で更新するように構成したため、当日に、例えば特定の時間帯の電力料金が上がる場合、あるいは需要抑制依頼がきた場合でも蓄電池３の蓄電電力量、ＰＶの発電電力量予測結果、負荷の消費電力量予測結果等（需要抑制の場合はインセンティブも使用）により、電力料金が最小となる運転計画を再度立てることができ、例えば、蓄電池３の蓄電電力量が少ないと判断した場合は、昼間の時間帯であっても蓄電池３を充電し、電力料金が高くなる時間帯は、買電を行わないよう制御することによって電気料金をできる限り最小に抑えることができることになる。

また、ＥＣ５の沸き上げタイミングを変える、あるいは蓄電池３の放電タイミングを変えることにより同様の効果を得ることができる。さらに、天気予報が外れた場合でも、リアルタイムに運転計画をリカバリーするため、電気料金をできる限り最小に抑えることができる効果がある。さらにまた、電気料金体系が変更された場合においても、クラウドサーバー３１経由で最新の電力料金体系を取り込むことができるため、電力料金をできる限り最小に抑えることができる効果がある。

また、この実施の形態１においては、負荷の使用電力を学習しているため、例えば、ＡＣＮなど新しい機器が増えた場合、あるいは機器を取り換え消費電力量が変わった場合でも、負荷の使用電力を学習することによって、ユーザが機器の取り換えを意識することなく、電力料金をできる限り最小に抑える効果を享受することができる。なお、機器取り換え時、追加時は、学習が完了するまでは負荷消費電力量が変わるため、予測誤差が大きくなるが、機器管理部１１０で新たな機器、あるいは機器のリプレースを検出した場合、これらを考慮して学習することよって、負荷の使用電力量の予測誤差の発生期間を短く抑えることができる。

また、蓄電池３およびＥＣ５についても同様に学習を行うため、カタログなどに記載された仕様ではなく、実測値を基に特性を把握することができ、より予測誤差を抑えた運転計画を立案することができることになる。さらに、蓄電池の容量は、カタログ値に対して実際に使用できる容量は、新品の蓄電池であっても８０〜９０％程度であり、どの程度使用できるかは、製品によってバラツキもある。従って、蓄電池の容量についても、学習することによって、電力管理装置１００において実際に使用できる蓄電池の容量を把握でき、運転計画を実機に基づき立てることができる効果がある。また、蓄電池劣化は、蓄電池のばらつきに加え、使用環境や使われ方に大きく依存するため、蓄電池の充放電履歴（充放電電流、充電終止電圧、放電終止電圧等）、環境情報（気温、蓄電池セル温度）を記憶し、記憶結果および実測した蓄電池容量などから蓄電池の劣化を判断することによって蓄電池劣化の推定精度を上げることができ、より適切な充放電制限テーブルを使用することができる効果がある。

また、蓄エネルギー機器として蓄熱機器を使用することによって、蓄電機器に比べ１ｋＷｈのエネルギーを蓄積する際の機器コストを抑えることができ、高価な蓄電池の容量を小さくすることができる効果があり、これにより、全体のシステムを導入するためのコストを抑えることができる。

さらに、この実施の形態１においては、蓄電池の容量維持率（劣化度合い）に応じて蓄電池３の特性テーブルを切換えるように構成したため、蓄電池３の劣化度合いに応じた制御を行うことができ、蓄電池３の不必要な劣化を抑えることができるとともに、劣化度合いに応じた蓄電池３の制御（最大充放電電流、充電終止電圧、放電終止電圧、定電流制御から定電圧制御への移行タイミング（これは、ＳｏＣに対する最大充放電電流を制限することでも実現は可能）など）を考慮し、充放電計画を作成できるため、蓄電池３の実動作をほぼ正確に模擬することが可能となり、運転計画作成時の誤差を最小限に抑えることができる。

なお、蓄電池３の運転計画およびＥＣ５の運転計画は、実施の形態１で述べた方法に限るものではなく、例えば、蓄電池３の充放電特性およびＥＣ５の特性（ＣＯＰ特性等）を例えば１次以上の特性多項式（Ａ＊Ｘ^２＋Ｂ＊Ｘ＋Ｃ等：Ａ，Ｂ，Ｃは定数）に近似させ、近似した多項式に基づいて電気料金が最小となるように運転計画を作成しても良い。

実施の形態１の変形例
なお、実施の形態１においては、説明を分かり易くするために、電力管理装置１００内の電力計測部１１６、時刻管理部１１７、運転計画作成部１１８、機器管理部１１９、負荷機器制御部１２０、家族スケジュール管理部１２１、ＤＲ対応部１２２、負荷消費電力学習管理部２００、ＰＶ発電電力学習管理部２０１、負荷消費電力予測管理部２０２、ＰＶ発電電力予測管理部２０３、蓄電池特性モデル２０４、ＥＣモデル２０５をハードウエアで構成する場合について説明したが、これに限るものではなく、全ての回路あるいは一部の回路をＣＰＵ１１０上で動作するソフトウエアで実現してもよい。また、各回路の機能をＳ／ＷとＨ／Ｗに分割し、同様の機能を実現しても良い。

また、負荷消費電力学習管理部２００やＰＶ発電電力学習管理部２０１等、比較的に大きなデータベース（メモリ）を必要とする機能については、電力管理装置１００内に実装せず、クラウドサーバー３１内に同様の機能を実装し、機能分割してシステムを構築しても同様の効果を奏する。さらに、蓄電池３の劣化度合い等を推定するために必要となる充放電履歴データなどは、データ量が膨大となるため、電力管理装置１００内で管理するのではなく、クラウドサーバー３１内で管理するように構成しても同様の効果を奏する。さらにまた、天気予報から日射量を推定するＰＶ発電電力予測管理部２０３内の機能は、天気予報が地域単位で出されることを考慮すると、必ずしも電力管理装置１００内で持つ必要はなく、クラウドサーバー３１内で天気予報に基づき地域毎の日射量を推定し、推定結果を電力管理装置１００に送付するよう構成しても良い。また、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜、変形、省略することが可能である。

１：太陽光パネル、 ２：太陽光パワーコンディショナ、 ３：蓄電池、 ４：蓄電池パワーコンディショナ、 ５：自然冷媒ＣＯ２ヒートポンプ給湯機（ＥＣ）、 １０：系統電源、 １１：商用系統、 １２：通信ネットワーク、 １３：信号線、 １４：分電盤、 １５：スマートメータ、 ２１：エアコンディショナ、 ２２：冷蔵庫、 ２３：照明、 ２４：ＩＨクッキングヒータ、 ３０：公衆回線網、 ３１：クラウドサーバー、 １００：電力管理装置、 １１０：ＣＰＵ、 １１１：ＲＯＭ、 １１２：ＲＡＭ、 １１３：Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部、 １１４：Ｅｔｈｅｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部、 １１５：表示部、 １１６：電力計測部、 １１７：時刻管理部、 １１８：運転計画作成部、 １１９：機器管理部、 １２０：負荷機器制御部、 １２１：家族スケジュール管理部、 １２２：ＤＲ対応部、 １２３：ＣＰＵバス、 ２００：負荷消費電力学習管理部、 ２０１：ＰＶ発電電力学習管理部、 ２０２：負荷消費電力予測管理部、 ２０３：ＰＶ発電電力予測管理部、 ２０４：蓄電池特性モデル、 ２０５：ＥＣモデル

この発明の電力管理装置は、創エネルギー機器と、蓄電機器と、電気式蓄熱機器と、電気負荷とを有するシステムを管理する電力管理装置であって、前記蓄電機器の情報を取得する蓄電機器情報取得部と、前記電気式蓄熱機器の情報を取得する蓄熱機器情報取得部と、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する蓄電機器・蓄熱機器運転計画作成部を備え、前記蓄電機器・蓄熱機器運転計画作成部は、電力料金体系情報を入手し記憶する電力料金体系記憶部と、前記創エネルギー機器にて発電される電力の余剰電力を算出する余剰電力算出部とを有し、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、外気温の予測情報を元に、各時刻の前記電気式蓄熱機器のエネルギー変換効率を予測し、該エネルギー変換効率の予測結果を元に１つ、あるいは複数の前記電気式蓄熱機器の運転計画に基づき消費電力を算出するとともに、少なくとも外気温予測情報を用い各時刻の前記蓄電機器の温度を予測し、該蓄電機器の温度予測結果を用い前記蓄電機器の充放電時にかかる制限を決定し、前記電気式蓄熱機器の運転計画に基づき算出された消費電力と、前記余剰電力算出部から出力される余剰電力算出結果と、前記蓄電機器の充放電時に決定された制限情報と、前記電力料金体系情報とから電気料金を算出し、該算出結果を元に前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成するようにしたものである。

１：太陽光パネル、 ２：太陽光パワーコンディショナ、 ３：蓄電池（蓄電機器）、
４：蓄電池パワーコンディショナ、 ５：ＥＣ（電気式蓄熱機器）、
１０：系統電源、 １１：商用系統、 １２：通信ネットワーク、
１３：信号線、 １４：分電盤、 １５：スマートメータ、
２１：エアコンディショナ、 ２２：冷蔵庫、 ２３：照明、
２４：ＩＨクッキングヒータ、 ３０：公衆回線網、 ３１：クラウドサーバー、
１００：電力管理装置、 １１０：ＣＰＵ、 １１１：ＲＯＭ、 １１２：ＲＡＭ、
１１３：Ｅｃｈｏｎｅｔ Ｌｉｔｅ通信Ｉ／Ｆ部、１１４：Ｅｔｈｅｒｎｅｔ通信Ｉ／Ｆ部、
１１５：表示部、 １１６：電力計測部、 １１７：時刻管理部、
１１８：運転計画作成部、 １１９：機器管理部、 １２０：負荷機器制御部、
１２１：家族スケジュール管理部、 １２２：ＤＲ対応部、 １２３：ＣＰＵバス、
２００：負荷消費電力学習管理部、 ２０１：ＰＶ発電電力学習管理部、
２０２：負荷消費電力予測管理部、 ２０３：ＰＶ発電電力予測管理部、
２０４：蓄電池特性モデル、 ２０５：ＥＣモデル
２０６：蓄電池・ＥＣ運転計画作成部（蓄電機器・蓄熱機器運転計画作成部）

この発明の電力管理装置は、創エネルギー機器と、蓄電機器と、電気式蓄熱機器と、電気負荷とを有するシステムを管理する電力管理装置であって、前記蓄電機器の情報を取得する蓄電機器情報取得部と、前記電気式蓄熱機器の情報を取得する蓄熱機器情報取得部と、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する蓄電機器・蓄熱機器運転計画作成部を備え、前記蓄電機器・蓄熱機器運転計画作成部は、電力料金体系情報を入手し記憶する電力料金体系記憶部と、前記創エネルギー機器にて発電される電力の余剰電力を算出する余剰電力算出部とを有し、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、外気温の予測情報を元に、各時刻の前記電気式蓄熱機器のエネルギー変換効率を予測し、該エネルギー変換効率の予測結果を元に１つ、あるいは複数の前記電気式蓄熱機器の運転計画に基づき消費電力を算出するとともに、少なくとも外気温予測情報を用い各時刻の前記蓄電機器の温度を予測し、該蓄電機器の温度予測結果を用い前記蓄電機器の充放電時にかかる制限を決定し、前記電気式蓄熱機器の運転計画に基づき算出された消費電力と、前記余剰電力算出部から出力される余剰電力算出結果と、前記蓄電機器の温度予測結果を用いて決定された前記充放電時に係る制限情報と、前記電力料金体系情報とから電気料金を算出し、該算出した電気料金を元に前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成するようにしたものである。

Claims (15)

1. 創エネルギー機器と、蓄電機器と、電気式蓄熱機器と、電気負荷とを有するシステムを管理する電力管理装置であって、
   少なくとも前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器とデータのやり取りを行う通信部と、
   前記通信部を介して前記蓄電機器の情報を取得する蓄電器情報取得部と、
   前記通信部を介して前記電気式蓄熱機器の情報を取得する蓄熱器情報取得部と、
   需要者の契約に基づき電気料金体系情報を入手し管理する電力料金体系管理部と、
   前記創エネルギー機器にて発電される電力の余剰電力を推定する余剰電力推定部と、
   前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する蓄エネルギー機器運転計画策定部を有し、
   前記蓄エネルギー機器運転計画策定部において、前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、少なくとも外気温予測情報を基に算出した１つ、あるいは複数の前記電気式蓄熱機器の使用電力量予測結果と、少なくとも外気温予測情報を基に作成した前記蓄電機器の充放電制限情報と、前記余剰電力推定部にて推定した余剰電力情報および前記電力料金体系管理部にて管理される電力料金体系情報とに基づき前記蓄電機器および前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成することを特徴とする電力管理装置。
2. 前記電力料金体系情報には、前記創エネルギー機器の余剰電力の売電価格情報を含むことを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
3. 天気予報情報に基づき前記創エネルギー機器の各時刻の発電電力量を予測する創エネルギー機器発電量予測部を有し、
   前記余剰電力推定部は、前記創エネルギー機器発電量予測部の発電量予測結果を用いて余剰電力を算出するように制御することを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
4. 天気予報情報に基づき前記創エネルギー機器の各時刻の発電電力量を予測する創エネルギー機器発電量予測部と、
   前記電気式蓄熱機器の沸き上げ時に使用する消費電力を除く全負荷機器の各時刻における負荷使用電力量を予測する負荷使用電力予測部を有し、
   前記余剰電力推定部では、前記創エネルギー機器発電量予測部の発電量予測結果と前記負荷使用電力予測部の負荷使用電力量予測結果とから余剰電力を算出するように制御することを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
5. 天気予報情報を基に創エネルギー機器の発電電力を予測する際、創エネルギー機器が発電を行っている時間帯については、現時点までの発電量実績に基づき前記発電量予測結果との予測誤差を算出し、前記予測誤差の算出結果に基づき、前記発電量予測結果に補正を与えるように制御することを特徴とする請求項３記載の電力管理装置。
6. 最低気温および最高気温の予報情報に基づき外気温予測情報を生成する外気温予測部を有することを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
7. 前記外気温予測部は、少なくとも外気温の推移を予測するためのデータベースを有し、前記データベースは、少なくとも各季節の天気毎に１つ持つことを特徴とする請求項６記載の電力管理装置。
8. 前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、電気式蓄熱機器の動作点を前記電気式蓄熱機器が一番高い効率付近で動作するように運転計画を作成することを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
9. 前記電気式蓄熱機器がヒートポンプで構成されたもの、前記電気式蓄熱機器の運転計画を作成する際、外気温の予測結果と前記電気式蓄熱機器の外気温に基づくエネルギー変換効率を考慮して運転計画を作成するように制御することを特徴とする請求項７記載の電力管理装置。
10. 前記蓄電機器が蓄電池であり、前記蓄エネルギー機器運転計画策定部により前記蓄電池の運転計画を作成する際、前記外気温予測情報に加えて、前記蓄電池の充電電力量情報を元に前記蓄電池の充放電電力に制限を加えるように構成することを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
11. 前記蓄電機器が蓄電池であり、前記充放電制限情報が少なくとも前記蓄電池の最大充放電電力、最大充放電電流、あるいは前記蓄電池の充電終止電圧、放電終止電圧の少なくとも１つであることを特徴とする請求項１記載の電力管理装置。
12. 前記外気温予測情報、および前記蓄電池の運転計画に基づき前記蓄電池の内部温度を推定する蓄電池モデル部を有し、前記充放電制限情報に基づき運転計画を作成する際、前記蓄電池モデル部より出力される内部温度推定結果に基づき前記蓄電池の充放電動作に制限をかけ運転計画を作成することを特徴とする請求項１１記載の電力管理装置。
13. 前記蓄電池モデル部で前記蓄電池の内部温度を推定する場合、少なくとも高温部と低温部の２つの温度を推定するよう構成し、前記蓄電池の運転計画を策定する場合は、前記２つの温度推定結果に基づき決定した充放電制限条件の厳しい方の条件を採用するように構成することを特徴とする請求項１２記載の電力管理装置。
14. 前記蓄電池モデル部で前記蓄電池内部の温度を推定する際、蓄電池パワーコントローラの効率に基づき内部で発生する熱量を求めるように構成することを特徴とする請求項１２記載の電力管理装置。
15. 前記蓄電池の容量維持率を推定する容量維持率推定部を有し、前記容量維持率推定部にて推定した容量維持率に基づき、前記充放電制限情報に制限を加えるように構成することを特徴とする請求項１０記載の電力管理装置。

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