JPWO2017090110A1 - Water heater control system, control method and program - Google Patents
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Abstract
給湯器制御システム(100)は、商用電力系統と商用電力系統に電力を供給する分散型電源(30)との少なくとも一方から供給される電力で貯湯タンク(24)に湯を供給する給湯器(20)を制御する。給湯器制御システム(100)は、第1の時間における分散型電源(30)から商用電力系統への電力の供給を抑制する指示を取得する指示取得部(11)と、指示取得部(11)によって指示が取得されない場合に、第1の時間より前の第2の時間に給湯器(20)に予め定められた量の湯を供給させ、指示取得部(11)によって指示が取得された場合に、給湯器(20)に、第2の時間に予め定められた量より少ない量の湯を供給させて第1の時間に湯を供給させることにより、予め定められた量以上の量の湯を供給させる制御部(21)と、を備える。The hot water heater control system (100) includes a hot water heater (24) that supplies hot water to a hot water storage tank (24) with electric power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source (30) that supplies power to the commercial power system. 20) is controlled. The water heater control system (100) includes an instruction acquisition unit (11) that acquires an instruction to suppress power supply from the distributed power source (30) to the commercial power system in the first time, and an instruction acquisition unit (11). When the instruction is not acquired by the instruction acquisition unit (11), when a predetermined amount of hot water is supplied to the water heater (20) at the second time before the first time and the instruction acquisition unit (11) acquires the instruction. In addition, by causing the water heater (20) to supply an amount of hot water that is less than a predetermined amount at the second time and to supply hot water at the first time, an amount of hot water equal to or greater than the predetermined amount is supplied. And a control unit (21) for supplying.
Description
本発明は、給湯器制御システム、制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a water heater control system, a control method, and a program.
近年、自然エネルギーを活用する技術が注目されており、太陽光及び風力に代表される自然エネルギーにより発電する分散型電源が需要家に設置されるケースが多くなっている。このような需要家は、分散型電源による発電電力を自ら消費したり商用電力系統へ供給して電気事業者に売ったりする。これにより、需要家は、商用電力系統から購入する電力を減少させて、経済的利益を得ることができる。 2. Description of the Related Art In recent years, technology that utilizes natural energy has attracted attention, and there are many cases where distributed power sources that generate power using natural energy represented by sunlight and wind power are installed in consumers. Such a consumer consumes the electric power generated by the distributed power source or supplies it to a commercial power system and sells it to an electric utility. Thereby, a consumer can reduce the electric power purchased from a commercial power grid, and can obtain an economic profit.
需要家から商用電力系統へ電力が供給される逆潮流により、商用電力系統の需給バランスが崩れることがある。例えば、快晴の休日には、需要が大幅に減少するとともに、太陽光による発電量が増加して供給量が増加する。 Due to the reverse flow in which power is supplied from the consumer to the commercial power system, the supply and demand balance of the commercial power system may be disrupted. For example, on a sunny holiday, the demand is greatly reduced, and the amount of power generated by sunlight is increased to increase the supply amount.
そこで、商用電力系統の需給バランスを保つために、電気事業者が需要家に対して時間を指定して逆潮流の抑制を予め指示するための制度の整備が進められている。例えば、2014年には日本の資源エネルギー庁から、太陽光発電に対する出力制御ルールが公示されている。この出力制御ルールは、分散型電源の発電量を調整して、商用電力系統への売電を抑えるものである。 Therefore, in order to maintain the supply and demand balance of the commercial power system, the establishment of a system for an electric power company to specify the time in advance for the consumer and to instruct the suppression of the reverse power flow is in progress. For example, in 2014, Japan's Agency for Natural Resources and Energy announced an output control rule for photovoltaic power generation. This output control rule adjusts the power generation amount of the distributed power source to suppress the power sale to the commercial power system.
また、発電電力を需要家で極力消費して、逆潮流を減少させるための技術が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。特許文献1には、逆潮電力量が最も多くなる時間帯を含む運転時間帯に、貯湯タンクを備える給湯暖房装置を動作させる技術が記載されている。貯湯タンクを備える給湯装置の消費電力は一般的に大きいため、特許文献1に記載の技術は、逆潮電力量を効果的に減少させることができる。
In addition, a technique for consuming as much power as possible at a consumer to reduce reverse power flow has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、特許文献1に記載の技術は、上述のような逆潮流を抑制するための指示に応じて逆潮流を減少させるものではないため、商用電力系統の需給バランスを改善するとは限らない。また、特許文献1に記載の技術は、逆潮電力量が多くなる時間帯に、その後に必要とされる熱量を生成するため、当該時間帯までに貯湯タンクの最大容量付近まで蓄熱されている場合には、給湯暖房装置を動作させることができず、逆潮流を減少させることができない。この場合において逆潮流を抑制することが指示されると、発電電力を制限する必要があり、分散型電源の発電能力を十分に活用することができないおそれがあった。ひいては、特許文献1に記載の技術には、電力の利用効率を向上させる余地があった。
However, since the technique described in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、電力の利用効率を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to improve the utilization efficiency of electric power.
上記目的を達成するため、本発明の給湯器制御システムは、商用電力系統と商用電力系統に電力を供給する分散型電源との少なくとも一方から供給される電力で貯湯タンクに湯を供給する給湯器を制御する給湯器制御システムであって、第1の時間における分散型電源から商用電力系統への電力の供給を抑制する指示を取得する指示取得手段と、指示取得手段によって指示が取得されない場合に、第1の時間より前の第2の時間に給湯器に予め定められた量の湯を供給させ、指示取得手段によって指示が取得された場合に、給湯器に、第2の時間に予め定められた量より少ない量の湯を供給させて第1の時間に湯を供給させることにより、予め定められた量以上の量の湯を供給させる制御手段と、を備える。 In order to achieve the above object, a water heater control system of the present invention is a water heater that supplies hot water to a hot water storage tank with electric power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source that supplies power to the commercial power system. A hot water supply control system for controlling the power supply, the instruction acquisition means for acquiring an instruction to suppress the supply of power from the distributed power source to the commercial power system in the first time, and when the instruction is not acquired by the instruction acquisition means When a predetermined amount of hot water is supplied to the water heater at a second time before the first time and the instruction is acquired by the instruction acquisition means, the water heater is predetermined at the second time. Control means for supplying an amount of hot water equal to or greater than a predetermined amount by supplying an amount of hot water less than a predetermined amount and supplying hot water at a first time.
本発明によれば、指示取得手段によって指示が取得されない場合には第2の時間に予め定められた量の湯が供給される一方、指示が取得された場合には第2の時間に予め定められた量より少ない量の湯が供給される。そして、指示が取得された場合には、指示により指定された第1の時間に湯が供給される。これにより、第1の時間にある程度の量の湯を供給することが可能になり、分散型電源の発電能力を活用することができる。ひいては、電力の利用効率を向上させることができる。 According to the present invention, when an instruction is not acquired by the instruction acquisition means, a predetermined amount of hot water is supplied at the second time, whereas when an instruction is acquired, the predetermined time is determined at the second time. An amount of hot water less than the amount supplied is supplied. Then, when the instruction is acquired, hot water is supplied at the first time specified by the instruction. As a result, a certain amount of hot water can be supplied in the first time, and the power generation capability of the distributed power source can be utilized. As a result, the utilization efficiency of electric power can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施の形態1.
図1には、実施の形態1に係る給湯器制御システム100の構成が示されている。給湯器制御システム100は、住宅HMに設置された給湯器20を制御して電力を効率的に利用するためのHEMS(Home Energy Management System)である。給湯器制御システム100は、図1に示されるように、給湯器20を制御する制御装置10、水を加熱して生成した湯をタンクに供給して貯える給湯器20、太陽光により発電する分散型電源30、分散型電源30によって発電される発電電力及び住宅HMで消費される電力を計測する計測装置40、電力を消費する電気機器50、並びに、広域ネットワークNW1を介して制御装置10に接続される電力サーバ60及びデータサーバ70を有している。なお、制御装置10、給湯器20、分散型電源30、計測装置40及び電気機器50はいずれも、住宅HMに設置される。また、図1中の商用電力系統PSにつながる太い実線は電力線を表し、細い破線は通信線(信号線)を表している。
FIG. 1 shows the configuration of water
制御装置10は、住宅HM内の機器を統合的に制御することが可能なHEMS(Home Energy Management System)コントローラである。制御装置10は、給湯器20及び電気機器50から、その運転状態を定期的に取得することにより、給湯器20及び電気機器50の運転状態を監視する。そして、制御装置10は、制御コマンドを送信することにより給湯器20及び電気機器50の運転状態を変化させて、給湯器20及び電気機器50を制御する。
The
また、制御装置10は、計測装置40から電力の計測結果を定期的に取得して、取得した計測結果を分散型電源30及びデータサーバ70に提供する。さらに、制御装置10は、電力サーバ60からの指示を取得する指示取得部11を有している。指示取得部11は、特定の時間における分散型電源30から商用電力系統PSへの電力の供給を抑制する指示を電力サーバ60から取得して、分散型電源30へ転送する。電力サーバ60からの指示を、以下では抑制指示という。抑制指示によって指定される特定の時間は、通常、商用電力系統PSの需給状況に対して分散型電源30による発電電力が過剰となる時間である。
In addition, the
抑制指示は、特定の時間に分散型電源30から商用電力系統PSへ電力が供給されるときの発電電力の制限値を指定する。図2には、抑制指示の具体例が示されている。図2に示される例では、0時から9時までの発電量を、分散型電源30の定格電力の100%とすることが指定されている。また、9時から11時までの発電量を、分散型電源30の定格電力の40%とすることが指定されている。図2に例示された抑制指示は、分散型電源30の定格電力に対する割合で制限値を指定したが、発電電力の制限値をkW単位で指定してもよい。
The suppression instruction specifies a limit value of generated power when power is supplied from the distributed
なお、図2中の実線で示される線Laは、分散型電源30によって出力可能な発電電力の推移を表し、破線で示される線Lpは、抑制指示によって指定される制限値の推移を表す。本実施の形態では、抑制指示によって発電電力が制限される時間を、単に昼間という。ただし、100%の制限値では、実質的に発電電力が制限されないため、図2の例における昼間は、9時から15時を意味する。
Note that a line La indicated by a solid line in FIG. 2 represents a transition of generated power that can be output by the distributed
図1に戻り、給湯器20は、ヒートポンプ式の電気給湯器である。給湯器20は、上水道から供給された水を加熱して生成した湯を貯湯タンク24(図5参照)に供給し、住宅HMの住人が使用する湯を貯湯タンク24から出水する。通常、給湯器20は、電気料金が安価になる夜間に、1日間に必要な量の湯を沸上げて、夜間以外の時間には、湯量が不足した場合に限り湯を沸上げる。なお、湯の沸上げは、湯を生成して貯湯タンク24に供給することを意味する。給湯器20によって生成される湯の温度は、約60℃である。
Returning to FIG. 1, the
給湯器20は、給湯器20が備えるヒートポンプユニット23(図5参照)を制御する制御部21を有している。制御部21の機能については、後述する。
The
分散型電源30は、住宅HMの屋根の上に設置される発電装置である。分散型電源30は、例えば多結晶シリコン型のソーラーパネル(不図示)、及びソーラーパネルにより発電された電力を変換して出力するパワーコンディショナ31を有している。
The distributed
パワーコンディショナ31は、計測装置40による計測結果を、制御装置10を介して取得することにより、発電電力Pgと、給湯器20、分散型電源30及び電気機器50を有する住宅HMで消費される消費電力Pcとを監視する。発電電力Pgが消費電力Pcを超えると、住宅HMでは余剰電力が生じる。この余剰電力は逆潮電力Prとして商用電力系統PSへ供給される。このため、Pg=Pc+Prの関係式が成立する。なお、商用電力系統PSから電力が住宅HMに供給される場合には、逆潮電力Prが負の値になる。以下では、住宅HMで消費される消費電力を、単に消費電力という。
The
パワーコンディショナ31は、電力サーバ60から指示取得部11を介して抑制指示を取得すると、抑制指示により指定された時間に、制限値を超えないように発電電力Pgを制限する。ただし、この制限値は、逆潮流が生じる際に指定された制限値であるため、逆潮電力Prが負の場合には、パワーコンディショナ31は、逆潮電力Prが正にならない範囲で発電電力Pgを制限する。この場合の発電電力Pgは、制限値を超えることがある。すなわち、パワーコンディショナ31は、消費電力Pcが制限値を超えると、消費電力Pcを超えない大きさの発電電力Pgを住宅HMに供給して、逆潮電力Prをゼロとする。分散型電源30が出力可能な電力が消費電力Pcより大きい場合には、パワーコンディショナ31は、消費電力Pcに等しい大きさの発電電力Pgを住宅HMに供給することになる。
When the
図3には、パワーコンディショナ31によって制限される発電電力Pgの具体例が示されている。図3中の一点鎖線で示される線Lcは、消費電力Pcの推移を表し、太い実線で示される線Lgは、実際に発電される発電電力Pgの推移を表す。図3に示される例において、発電電力Pgが制限されない時間P1,P4では、発電電力Pgが、分散型電源30により出力可能な電力に等しくなる。また、制限値が消費電力Pcより大きい時間P2では、発電電力Pgが、制限値に等しくなる。また、制限値が消費電力より小さい時間P3では、発電電力Pgが、消費電力Pcに等しくなる。ただし、分散型電源30により出力可能な電力が消費電力Pcより小さければ、発電電力Pgは、図3中の15時直前に示されるように、出力可能な電力に等しくなる。
FIG. 3 shows a specific example of the generated power Pg limited by the
図3下部に示されるように、時間P2に含まれる時刻T1において、発電電力Pgが制限値に等しいため、出力可能な電力から実際の発電電力Pgを減じて得る損失電力は、比較的大きい。一方、時間P3に含まれる時刻T2では、出力可能な電力及び制限値が時刻T1とほぼ等しい。この時刻T2では、消費電力Pcが時刻T1からある程度増加して制限値を超えるため、発電電力Pgが消費電力Pcに等しく、損失電力は、比較的小さくなる。このため、抑制指示により逆潮電力Prが制限される昼間に、制限値を超えるように消費電力Pcを増加させれば、損失電力を低減させることができる。 As shown in the lower part of FIG. 3, since the generated power Pg is equal to the limit value at the time T1 included in the time P2, the loss power obtained by subtracting the actual generated power Pg from the power that can be output is relatively large. On the other hand, at the time T2 included in the time P3, the power that can be output and the limit value are substantially equal to the time T1. At time T2, the power consumption Pc increases to some extent from time T1 and exceeds the limit value. Therefore, the generated power Pg is equal to the power consumption Pc, and the loss power is relatively small. For this reason, if the power consumption Pc is increased so as to exceed the limit value during the daytime when the backflow power Pr is limited by the suppression instruction, the power loss can be reduced.
図1に戻り、計測装置40は、住宅HMの分電盤内で電力線に取り付けられた変流器(不図示)を用いて、発電電力及び消費電力を計測する。計測装置40は、発電電力の計測値を取得する第1計測値取得部41と、消費電力の計測値を取得する第2計測値取得部42とを有している。計測装置40は、取得した計測値を、制御装置10に通知する。
Returning to FIG. 1, the measuring
電気機器50は、例えば、空調機器、照明機器又は調理機器に代表される家電機器である。電気機器50は、制御装置10を介して給湯器20を操作するための端末であってもよい。
The
電力サーバ60は、商用電力系統PSを商用電源として提供する電気事業者によって運営される配信サーバである。電力サーバ60は、抑制指示によって時間が指定される日の前日以前に、例えば気象予報に基づいて作成した抑制指示を需要家へ配信する。なお、需要家による逆潮流を抑制する必要がない日には、抑制指示が配信されない。
The
データサーバ70は、制御装置10と連携してHEMSを機能させるためのサーバ装置である。データサーバ70は、制御装置10の動作に必要なデータを記憶する。例えば、データサーバ70は、計測装置40による計測結果を、制御装置10を介して取得して蓄積する。また、データサーバ70は、制御装置10によって収集された給湯器20及び電気機器50の運転状態を取得して蓄積する。また、データサーバ70は、給湯器20及び電気機器50それぞれの運転状態と、その運転状態で消費される電力とを対応付けて記憶している。さらに、データサーバ70は、商用電力系統PSから住宅HMへ供給される電力の買電単価と、商用電力系統PSへ供給される逆潮電力Prの売電単価を時間帯別に記憶している。そして、データサーバ70は、制御装置10からの要求に応じて、データを制御装置10に提供する。
The
図4には、制御装置10、給湯器20の制御部21、計測装置40及びデータサーバ70のハードウェア構成が示されている。図4に示されるように、制御装置10、制御部21、計測装置40及びデータサーバ70は、プロセッサH1、主記憶部H2、補助記憶部H3、入力部H4、出力部H5、及び通信部H6を有するコンピュータとして構成される。主記憶部H2、補助記憶部H3、入力部H4、出力部H5、及び通信部H6はいずれも、内部バスH7を介してプロセッサH1に接続されている。
FIG. 4 shows hardware configurations of the
プロセッサH1は、CPU(Central Processing Unit)を含んで構成される。プロセッサH1は、補助記憶部H3に記憶されるプログラムPaを実行することにより、後述の機能を発揮する。 The processor H1 includes a CPU (Central Processing Unit). The processor H1 exhibits the functions described later by executing the program Pa stored in the auxiliary storage unit H3.
主記憶部H2は、RAM(Random Access Memory)を含んで構成される。主記憶部H2は、補助記憶部H3からプログラムPaをロードする。そして、主記憶部H2は、プロセッサH1の作業領域として用いられる。 The main storage unit H2 includes a RAM (Random Access Memory). The main storage unit H2 loads the program Pa from the auxiliary storage unit H3. The main storage unit H2 is used as a work area for the processor H1.
補助記憶部H3は、HDD(Hard Disk Drive)又はフラッシュメモリ等の不揮発性メモリを含んで構成される。補助記憶部H3は、プログラムPaの他に、プロセッサH1の処理に用いられる種々のデータを記憶している。 The auxiliary storage unit H3 includes a nonvolatile memory such as an HDD (Hard Disk Drive) or a flash memory. In addition to the program Pa, the auxiliary storage unit H3 stores various data used for the processing of the processor H1.
入力部H4は、例えば入力キー及び静電容量方式のポインティングデバイスを含んで構成される。入力部H4は、ユーザによって入力された情報を取得して、プロセッサH1に通知する。 The input unit H4 includes, for example, an input key and a capacitance type pointing device. The input unit H4 acquires information input by the user and notifies the processor H1.
出力部H5は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)に代表される表示デバイスを含んで構成される。出力部H5は、例えば、入力部H4を構成するポインティングデバイスと一体的に形成されることで、タッチスクリーンを構成する。 The output unit H5 includes a display device typified by an LCD (Liquid Crystal Display), for example. For example, the output unit H5 is formed integrally with a pointing device that configures the input unit H4, thereby configuring a touch screen.
通信部H6は、外部の機器と通信するための通信インタフェース回路を含んで構成される。通信部H6は、外部から受信した信号に含まれる情報をプロセッサH1に通知して、プロセッサH1から出力された情報を伝送するための信号を外部の機器に送信する。 The communication unit H6 includes a communication interface circuit for communicating with an external device. The communication unit H6 notifies the processor H1 of information included in the signal received from the outside, and transmits a signal for transmitting the information output from the processor H1 to an external device.
図5には、給湯器制御システム100の機能的な構成が示されている。図5に示される制御装置10、給湯器20の制御部21、計測装置40及びデータサーバ70の機能は、上述のハードウェアが連携して動作することで実現される。
FIG. 5 shows a functional configuration of the water
制御装置10の指示取得部11及び転送部12は、主として制御装置10のプロセッサH1と通信部H6とによって実現される。指示取得部11は、電力サーバ60から送信された抑制指示を分散型電源30のパワーコンディショナ31及び判定部14へ転送する。また、転送部12は、計測装置40による計測結果をデータサーバ70の発電消費予測部71へ転送する。
The
余剰電力予測部13は、主として制御装置10のプロセッサH1によって実現される。余剰電力予測部13は、データサーバ70の発電消費予測部71によって予測された発電電力及び消費電力の予測値に基づいて、住宅HMにおける余剰電力の推移を予測する。そして、余剰電力予測部13は、予測結果を判定部14に通知する。
The surplus
判定部14は、主として制御装置10のプロセッサH1と通信部H6とによって実現される。判定部14は、図6に示されるように、通常は夜間に実行される給湯器20の沸上げ運転を昼間に実行するための条件が成立するか否かを、夜間の沸上げ運転が実行される前に抑制指示に応じて判定する。沸上げ運転が昼間に実行されれば、昼間の消費電力が増加して、損失電力を低減することが可能になる。判定部14は、判定の結果を給湯器20の制御部21に通知する。
The
給湯器20の制御部21は、判定部14の判定結果に基づいて、ヒートポンプユニット23を制御することにより、給湯器20に湯を生成させる。換言すると、制御部21は、制御装置10の指示取得部11によって抑制指示が取得されない場合には夜間に給湯器20に目標貯湯量の湯を貯湯タンク24へ供給させる。目標貯湯量は、1日間に使用が見込まれる湯量であって、過去のユーザによる湯の使用実績から予め定められる。また、制御部21は、指示取得部11によって抑制指示が取得された場合において条件が成立したときには、給湯器20に、夜間に目標貯湯量より少ない量の湯を供給させて昼間に湯を供給させることにより、目標貯湯量以上の量の湯を貯湯タンク24へ供給させる。
The
図7には、給湯器20が昼間に沸上げ運転を実行する場合と実行しない場合それぞれの湯量の推移が示されている。図7中の実線で示されるL11は、昼間に沸上げ運転を実行することなく、夜間に目標貯湯量の湯を沸上げる通常の場合に対応する。一方、破線で示されるL12は、夜間に沸上げる湯量を目標貯湯量から減らして、抑制指示に応じて昼間に湯を沸上げる場合に対応する。図7に示されるように、昼間沸上げ運転を実行すると、通常は夜間に沸上げられる湯量V1が昼間にシフトして、電力消費も昼間にシフトすることとなる。
FIG. 7 shows changes in the amount of hot water when the
図5に戻り、制御部21は、給湯器20の運転計画を立案する計画モジュール22、並びに、計画モジュール22によって立案された運転計画に従ってヒートポンプユニット23を制御する第1制御モジュール22a及び第2制御モジュール22bを有している。計画モジュール22、第1制御モジュール22a及び第2制御モジュール22bは、主として制御部21のプロセッサH1及び通信部H6により実現される。第1制御モジュール22aは、逆潮電力を抑制することが指示されない通常の場合に立案された運転計画に従ってヒートポンプユニット23を制御して夜間に目標貯湯量の湯を貯湯タンク24に供給させる。また、第2制御モジュール22bは、逆潮電力を抑制する旨の指示がなされた場合において条件が成立したときに立案された運転計画に従ってヒートポンプユニット23を制御して、夜間に目標貯湯量より少ない量の湯を供給させて昼間に湯を供給させることにより、目標貯湯量以上の量の湯を貯湯タンク24へ供給させる。
Returning to FIG. 5, the
ヒートポンプユニット23は、貯湯タンク24と管路を介して接続され、貯湯タンク24に貯えられる湯水を加熱してから貯湯タンク24に供給する。貯湯タンク24の容量は、例えば800リットルである。なお、給湯器20の沸上げ運転によって生成される湯の量は、ヒートポンプユニット23により配水管を介して貯湯タンク24に供給される湯の量を意味する。また、貯湯タンク24に貯えられた湯の量は、ユーザによる使用が想定される43℃の湯に換算したときの量を意味するものとしてもよい。
The
続いて、給湯器制御システム100において実行される処理について、図8〜25を用いて説明する。
Then, the process performed in the water
図8には、分散型電源30のパワーコンディショナ31によって実行される発電抑制処理が示されている。この発電抑制処理は、パワーコンディショナ31に電力が供給されると、一定の周期でくり返し実行される。一定の周期は、1分間である。
FIG. 8 shows power generation suppression processing executed by the
発電抑制処理において、パワーコンディショナ31は、まず、現在時刻が抑制指示により指定された時間に含まれるか否かを判定する(ステップS311)。なお、抑制指示がない場合には、ステップS311の判定は否定される。
In the power generation suppression process, the
現在時刻が抑制指示により指定された時間に含まれないと判定した場合(ステップS311;No)、パワーコンディショナ31は、通常モードで動作する(ステップS312)。通常モードは、発電電力を制限することなく、出力可能な電力をすべて住宅HM及び商用電力系統PSへ供給するモードである。その後、パワーコンディショナ31は、発電抑制処理を終了する。
When it is determined that the current time is not included in the time designated by the suppression instruction (step S311; No), the
一方、現在時刻が抑制指示により指定された時間に含まれると判定した場合(ステップS311;Yes)、パワーコンディショナ31は、現在の発電能力が制限値より大きいか否かを判定する(ステップS313)。現在の発電能力は、現在時刻において出力可能な発電電力を意味する。
On the other hand, when it is determined that the current time is included in the time specified by the suppression instruction (step S311; Yes), the
現在の発電能力が制限値より大きくないと判定した場合(ステップS313;No)、パワーコンディショナ31は、発電電力を制限する必要がないため、ステップS312へ移行する。
When it is determined that the current power generation capacity is not greater than the limit value (step S313; No), the
一方、現在の発電能力が制限値より大きいと判定した場合(ステップS313;Yes)、パワーコンディショナ31は、商用電力系統PSから電力が供給されているか否かを判定する(ステップS314)。すなわち、パワーコンディショナ31は、逆潮電力Prが負であるか否かを判定する。
On the other hand, when it determines with the present electric power generation capacity being larger than a limit value (step S313; Yes), the
商用電力系統PSから電力が供給されていないと判定した場合(ステップS314;No)、パワーコンディショナ31は、出力抑制モードで動作する(ステップS315)。出力抑制モードは、抑制指示により指定された制限値まで発電電力を制限するモードである。その後、パワーコンディショナ31は、発電抑制処理を終了する。
When it is determined that power is not supplied from the commercial power system PS (step S314; No), the
商用電力系統PSから電力が供給されていると判定した場合(ステップS314;Yes)パワーコンディショナ31は、逆潮流ゼロモードで動作する(ステップS316)。逆潮流ゼロモードは、逆潮電力Prが極力ゼロに近づくように発電電力を制限するモードである。その後、パワーコンディショナ31は、発電抑制処理を終了する。
When it is determined that power is supplied from the commercial power system PS (step S314; Yes), the
続いて、制御装置10と給湯器20との間で行われる通信の概要について、図9を用いて説明する。図9に示されるように、電力サーバ60から抑制指示が制御装置10へ送信されると(ステップS1)、制御装置10は、給湯器20に昼間に湯を生成させるための条件が成立するか否かを判定する(ステップS2)。
Then, the outline | summary of the communication performed between the
条件が成立すると判定した場合(ステップS2;Yes)、制御装置10は、給湯器20に対して昼間の沸上げを要求する(ステップS3)。一方、条件が成立しないと判定した場合(ステップS2;No)、制御装置10は、昼間の沸上げを要求しない。
When it determines with conditions being satisfied (step S2; Yes), the
昼間の沸上げを要求された給湯器20は、昼間の沸上げ運転を計画する計画処理を実行する(ステップS22)。その後、給湯器20は、計画処理にて立案された運転計画に従って、給湯器20のヒートポンプユニット23を制御する制御処理を実行する(ステップS21)。この場合の制御処理は、第2制御モジュール22b(図5参照)によって実行される処理に相当する。これにより、給湯器20は、夜間の沸上げ運転と昼間の沸上げ運転とを実行することとなる。なお、昼間の沸上げが要求されない場合には、夜間の沸上げ運転を計画する計画処理が実行され、この計画にしたがってヒートポンプユニット23を制御する制御処理が夜間に実行される。この場合の制御処理は、第1制御モジュール22a(図5参照)によって実行される処理に相当する。
The
昼間の沸上げ運転をするための制御処理が実行されると、制御装置10は、運転モード変更フラグがONか否かを判定する(ステップS4)。運転モードの変更は、予め計画された昼間の沸上げ運転を、実際の発電電力及び消費電力の状況に応じて停止することを意味する。
When the control process for performing the daytime boiling operation is executed, the
沸上げモード変更フラグがONであると判定した場合(ステップS4;Yes)、制御装置10は、給湯器20に対して運転モードの変更を要求する(ステップS5)。一方、運転モード変更フラグがONではないと判定した場合(ステップS4;No)、制御装置10は、給湯器20に対して運転モードの変更を要求しない。
When it determines with the boiling mode change flag being ON (step S4; Yes), the
給湯器20は、運転モードの変更を要求されると、運転モードを変更する(ステップS6)。
When requested to change the operation mode, the
続いて、図9に示された一連の処理のうち、夜間までに実行される部分の詳細を、図10を用いて説明する。 Next, details of a portion of the series of processes shown in FIG. 9 that are executed by night will be described with reference to FIG.
図10に示されるように、電力サーバ60から制御装置10に抑制指示が送信される(ステップS1)。また、計測装置40は、発電電力及び消費電力の計測値を、制御装置10を介してデータサーバ70へ順次送信する。
As shown in FIG. 10, a suppression instruction is transmitted from the
データサーバ70は、受信した計測値から、発電電力及び消費電力の予測値を算出する発電消費予測処理を実行する(ステップS70)。発電消費予測処理による予測は、例えば、過去の一定期間における1日間の推移の平均を算出するものであってもよいし、気象状況、曜日、及びユーザのスケジュールを含むパラメータを用いて統計的に予測値を算出するものであってもよい。なお、発電電力の予測は、抑制指示によって過去に抑制された発電電力の実績を排除して実行される。すなわち、発電電力の予測値は、分散型電源30によって出力可能な発電電力の予測値を意味する。また、消費電力の予測値は、昼間の沸き上げ運転が実行されるケースを排除して予測されたものであることが望ましいが、このケースを含んで予測されたものであってもよい。
The
制御装置10は、データサーバ70に対して予測結果を要求し、その応答により予測結果を得る。そして、制御装置10は、発電電力及び消費電力の予測値に基づいて住宅HM内の余剰電力の予測値を算出する余剰電力予測処理を実行する(ステップS13)。この余剰電力予測処理について、図11,12を用いて説明する。
The
余剰電力予測処理は、翌日の0時から24時における余剰電力の推移を、30分間の時間区分毎に予測する処理である。図11に示されるように、余剰電力予測処理において、制御装置10の余剰電力予測部13は、まず、変数aに1を代入する(ステップS131)。変数aは、時間区分に付される番号である。
The surplus power prediction process is a process for predicting the transition of surplus power from 0:00 to 24:00 on the next day for each 30-minute time segment. As shown in FIG. 11, in the surplus power prediction process, the surplus
次に、余剰電力予測部13は、a番目の時間区分における余剰電力を予測する(ステップS132)。この予測は、例えば、a番目の時間区分における発電電力の予測値から消費電力の予測値を減算することで余剰電力の予測値を得るものである。なお、発電電力及び消費電力の予測値が30分間の時間区分に区切られていないときには、余剰電力予測部13は、この時間区分における平均値を用いて、余剰電力の予測値を算出する。
Next, the surplus
次に、余剰電力予測部13は、変数aが最後の値であるか否かを判定する(ステップS133)。最後の値は、23時30分から24時ちょうどまでの時間区分に付される番号「48」である。
Next, the surplus
変数aが最後の値ではないと判定した場合(ステップS133;No)、余剰電力予測部13は、変数aの値を1だけ増加させる(ステップS134)。その後、余剰電力予測部13は、ステップS132以降の処理をくり返す。
When it is determined that the variable a is not the last value (step S133; No), the surplus
一方、変数aが最後の値であると判定した場合(ステップS133;Yes)、余剰電力予測部13は、余剰電力予測処理を終了する。
On the other hand, when it determines with the variable a being the last value (step S133; Yes), the surplus
図12には、余剰電力予測処理による予測結果が示されている。図12では、余剰電力に相当する領域にハッチングが付されている。余剰電力予測処理では、ハッチングが付された領域を30分間の時間区分に区切って電力の値が予測される。なお、図12中の線Lgは、発電電力の予測値の推移を示し、線Lcは、消費電力の予測値の推移を示している。 FIG. 12 shows a prediction result by the surplus power prediction process. In FIG. 12, a region corresponding to surplus power is hatched. In the surplus power prediction process, the value of power is predicted by dividing the hatched region into 30-minute time segments. In addition, the line Lg in FIG. 12 shows transition of the predicted value of generated power, and the line Lc shows transition of the predicted value of power consumption.
図10に戻り、制御装置10は、余剰電力予測処理(ステップS13)に続いて昼間沸上げ判定処理を実行する(ステップS14)。昼間沸上げ判定処理は、昼間に沸上げ運転を実行する条件が成立するか否かを判定する処理であって、図9中のステップS2に対応する。昼間沸上げ判定処理は、例えば、電気料金が安価になる23時までに後述のステップS3が完了するように、22時30分までに実行される。以下、昼間沸上げ判定処理について、図13〜19を用いて説明する。
Returning to FIG. 10, the
昼間沸上げ判定処理では、判定部14は、まず、変数aに1を代入して、すべての昼間沸上げ許可フラグをOFFに設定する(ステップS141)。
In the daytime boiling determination process, the
次に、判定部14は、a番目の時間区分に対する抑制指示があるか否かを判定する(ステップS142)。具体的には、判定部14は、翌日のa番目の時間区分が抑制指示により指定された時間に含まれていて、かつ、分散型電源30の定格電力より小さい制限値が指定されているか否かを判定する。
Next, the
a番目の時間区分に対する抑制指示がないと判定した場合(ステップS142;No)、判定部14は、ステップS149へ処理を移行する。一方、a番目の時間区分に対する抑制指示があると判定した場合(ステップS142;Yes)、判定部14は、a番目の時間区分における発電電力の制限値を算出する(ステップS143)。具体的には、抑制指示により指定される制限値が、分散型電源30の定格電力に対する割合を示すものであるときに、判定部14は、この割合を定格電力に乗じることでW又はkW単位の制限値を算出する。
When it determines with there being no suppression instruction | indication with respect to an a-th time division (step S142; No), the
次に、判定部14は、a番目の時間区分において給湯器20が湯を生成しても消費電力が発電電力より小さいか否かを判定する(ステップS144)。具体的には、判定部14は、a番目の時間区分において給湯器20が沸上げ運転を実行して住宅HMで消費される消費電力の予測値が増加しても、増加した消費電力の予測値が発電電力の予測値より小さいか否かを判定する。
Next, the
ただし、発電消費予測部71から出力された消費電力の予測値は、給湯器20が昼間に沸上げ運転を実行することなく夜間に沸上げ運転を実行したときの消費電力を示している。このため、判定部14は、データサーバ70に記憶される給湯器20の運転状態の履歴と、その運転状態で消費される電力とを参照することにより、消費電力の予測値のうち、給湯器20以外の機器の総消費電力の予測値を得ることができる。判定部14は、この総消費電力の予測値と、沸上げ運転を実行する給湯器20の消費電力との和が、発電電力の予測値より小さいか否かを判定する。
However, the predicted value of the power consumption output from the power generation
給湯器20が湯を生成しても消費電力が発電電力より小さいわけではないと判定した場合(ステップS144;No)、判定部14は、ステップS149へ処理を移行する。
If it is determined that even if the
一方、給湯器20が湯を生成しても消費電力が発電電力より小さいと判定した場合(ステップS144;Yes)、判定部14は、a番目の時間区分における発電電力が制限値より大きいか否かを判定する(ステップS145)。具体的には、判定部14は、発電電力の予測値がステップS143で算出した制限値より大きいか否かを判定する。
On the other hand, if it is determined that the power consumption is smaller than the generated power even if the
発電電力が制限値より大きいと判定した場合(ステップS145;Yes)、判定部14は、a番目の時間区分における消費電力が制限値より大きいか否かを判定する(ステップS146)。具体的には、判定部14は、消費電力の予測値がステップS143で算出した制限値より大きいか否かを判定する。
If it is determined that the generated power is greater than the limit value (step S145; Yes), the
消費電力が制限値より大きいと判定した場合(ステップS146;Yes)、判定部14は、昼間に沸上げ運転を実行するための条件が成立したと判断して、a番目の時間区分に対応する沸上げ許可フラグをONに設定する(ステップS147)。
When it determines with power consumption being larger than a limit value (step S146; Yes), the
ステップS145において発電電力が制限値より大きくはないと判定した場合(ステップS145;No)、判定部14は、夜間に給湯器20が消費する電力の買電価格が昼間の逆潮電力の売電価格より大きいか否かを判定する(ステップS148)。具体的には、判定部14は、夜間に給湯器20が30分間で消費する電力にかかる料金が、a番目の時間区分における逆潮電力の予測値の売電価格より大きいか否かを判定する。
If it is determined in step S145 that the generated power is not larger than the limit value (step S145; No), the
ステップS148の判定が肯定されれば(ステップS148;Yes)、a番目の時間区分に逆潮電力を商用電力系統PSへ供給して売電することにより得る経済的利益よりも、a番目の時間区分に給湯器20に沸上げ運転を実行させて夜間の電力消費にかかる料金を減少させることで得る経済的利益の方が大きい。すなわち、昼間に沸上げ運転を実行する方が、経済的利益が大きい。このため、ステップS148の判定が肯定された場合、判定部14は、ステップS147へ移行して、沸上げ許可フラグをONに設定する。
If the determination in step S148 is affirmative (step S148; Yes), the a-th time is more than the economic benefit obtained by supplying the reverse power to the commercial power system PS for sale in the a-th time segment. The economic benefits obtained by causing the
一方、ステップS148の判定が否定されれば、昼間に沸上げ運転を実行しない方が、経済的利益が大きい。このため、判定部14は、沸上げ許可フラグをONにすることなく、ステップS149へ処理を移行する。
On the other hand, if the determination in step S148 is negative, economic benefits are greater when no boiling operation is performed in the daytime. For this reason, the
ただし、ステップS145の判定が否定された後に実行されるステップS148の判定では、逆潮電力は、発電電力から消費電力を除いたものに等しい。 However, in the determination in step S148 executed after the determination in step S145 is denied, the reverse power flow is equal to the generated power minus power consumption.
ステップS146において消費電力が制限値より大きくはないと判定した場合(ステップS146;No)、判定部14は、ステップS148へ処理を移行する。ただし、この場合におけるステップS148の判定では、逆潮電力は、制限値から消費電力を除いたものに等しい。
When it determines with power consumption not being larger than a limit value in step S146 (step S146; No), the
ステップS144〜S147の処理により、特定の場合に沸上げ許可フラグがONに設定される。図14には、発電電力Pg、制限値Pp、給湯器20以外の機器の総消費電力Pd、及び給湯器20の消費電力Phの大小関係と、経済効果と、沸上げ許可フラグと、パワーコンディショナ31の運転モードとを関連づけたテーブルが示されている。
By the processing in steps S144 to S147, the boiling permission flag is set to ON in a specific case. FIG. 14 shows the magnitude relationship among the generated power Pg, the limit value Pp, the total power consumption Pd of devices other than the
また、図15には、制限値Ppが、給湯器20以外の機器の総消費電力Pdと給湯器20の消費電力Phとの和より大きい場合における発電電力Pgと経済効果との関係が示されている。図15中の線L21は、昼間に沸上げ運転を実行しない場合に対応し、線L22は、昼間に沸上げ運転を実行する場合に対応する。また、Gmaxは、分散型電源30の定格電力を意味する。図15に示される電力の大小関係は、図14に示されるケース1,2,7,8,9,10を含んでいる。
FIG. 15 shows the relationship between the generated power Pg and the economic effect when the limit value Pp is larger than the sum of the total power consumption Pd of devices other than the
線L21で示されるように、昼間に沸上げ運転を実行しない場合において、発電電力Pgが総消費電力Pdを超えると逆潮電力が生じるため、売電による経済効果が得られる。ただし、発電電力Pgが制限値Ppを超えても、実際に発電される電力は制限値Ppに制限されるため、経済効果が増加することはない。また、発電電力Pgが総消費電力Pdを下回ってゼロになると、総消費電力Pdを商用電力系統PSからの電力で賄うことになるため、経済効果は減少する。 As indicated by the line L21, in the case where the boiling operation is not performed in the daytime, since the reverse power is generated when the generated power Pg exceeds the total power consumption Pd, the economic effect of power sale is obtained. However, even if the generated power Pg exceeds the limit value Pp, the power that is actually generated is limited to the limit value Pp, so the economic effect does not increase. Further, when the generated power Pg falls below the total power consumption Pd and becomes zero, the total power consumption Pd is covered by power from the commercial power system PS, so the economic effect is reduced.
また、線L22に示されるように、昼間に沸上げ運転を実行する場合において、発電電力Pgが総消費電力Pdと給湯器20の消費電力Phとの和Pd+Phを超えると、夜間の沸上げ運転に必要な電力消費が減少するため、経済効果が得られる。また、発電電力PgがPd+Phを下回ってゼロになると、総消費電力Pdと給湯器20の消費電力Phとを商用電力系統PSからの電力で賄うことになるため、経済効果は減少する。
Further, as shown by the line L22, when the boiling operation is performed in the daytime, if the generated power Pg exceeds the sum Pd + Ph of the total power consumption Pd and the power consumption Ph of the
図16には、制限値Ppが、総消費電力Pdより大きく、総消費電力Pdと給湯器20の消費電力Phとの和より小さい場合における、発電電力Pgと経済効果との関係が示されている。図16に示される電力の大小関係は、図14に示されるケース3を含んでいる。
FIG. 16 shows the relationship between the generated power Pg and the economic effect when the limit value Pp is larger than the total power consumption Pd and smaller than the sum of the total power consumption Pd and the power consumption Ph of the
図17には、制限値Ppが総消費電力Pdより小さい場合における発電電力Pgと経済効果との関係が示されている。図17に示される電力の大小関係は、図14に示されるケース4,5,6,11を含んでいる。
FIG. 17 shows the relationship between the generated power Pg and the economic effect when the limit value Pp is smaller than the total power consumption Pd. The power magnitude relationship shown in FIG. 17 includes
図13に戻り、ステップS147に続いて、判定部14は、変数aが最後の値であるか否かを判定する(ステップS149)。変数aが最後の値ではないと判定した場合(ステップS149;No)、判定部14は、変数aの値を1だけ増加させる(ステップS150)。その後、判定部14は、ステップS142以降の処理をくり返す。
Returning to FIG. 13, following step S147, the
ステップS141〜S149の処理により、翌日の時間区分それぞれについて沸上げ許可フラグがON又はOFFに設定される。図18には、沸上げ許可フラグの系列と、発電電力、消費電力及び制限値の推移との関係の一例が示されている。図18に示される例では、沸上げ許可フラグがONに設定される時間の余剰電力に対応する領域にハッチングが付されている。抑制指示により制限値が指定される時間のうち時間P13では、余剰電力が不足しており、給湯器20が沸上げ運転を実行すると消費電力が発電電力を超えるため、沸上げ許可フラグがOFFに設定される。また、時間P11では、制限値が消費電力を超えており、給湯器20に沸上げ運転を実行させるよりも逆潮電力を売電する方が、経済効果が大きいという判断に基づいて、沸上げ許可フラグがOFFに設定される。また、時間P12では、十分な余剰電力があり、制限値が消費電力より小さいため、沸上げ許可フラグがONに設定される。
By the processing in steps S141 to S149, the boiling permission flag is set to ON or OFF for each time segment on the next day. FIG. 18 shows an example of the relationship between the boiling permission flag series and the transition of the generated power, the power consumption, and the limit value. In the example shown in FIG. 18, the area corresponding to the surplus power during the time when the boiling permission flag is set to ON is hatched. Of the time when the limit value is specified by the suppression instruction, at time P13, the surplus power is insufficient, and when the
図13に示されるステップS149において変数aが最後の値であると判定した場合(ステップS149;Yes)、判定部14は、図19に示されるように、条件成立時間として、沸上げ許可フラグが連続してONになる最長時間を探索する(ステップS151)。
When it is determined in step S149 shown in FIG. 13 that the variable a is the last value (step S149; Yes), the
次に、判定部14は、条件成立時間以外の沸上げ許可フラグをOFFに設定する(ステップS152)。これにより、給湯器20の沸上げ運転の実行と停止とが交互にくり返されることを防ぐことができる。
Next, the
次に、判定部14は、条件成立時間の開始時刻と終了時刻を取得する(ステップS153)。判定部14は、取得した開始時刻及び終了時刻を給湯器20に通知する(ステップS154)。そして、判定部14は、昼間沸上げ判定処理を終了する。
Next, the
図10に戻り、昼間沸上げ判定処理(ステップS14)が完了すると、制御装置10は、条件成立時間の開始時刻及び終了時刻を通知することにより、給湯器20に対して昼間の沸上げ運転の実行を要求する(ステップS3)。給湯器20は、この要求に対する応答をして、計画処理を実行する(ステップS22)。計画処理は、制御装置10から通知された条件成立時間に基づいて、沸上げ運転の開始時刻及び終了時刻と、沸上げ湯量を計画する処理である。この計画処理について、図20を用いて説明する。
Returning to FIG. 10, when the daytime boiling determination process (step S <b> 14) is completed, the
計画処理では、給湯器20の計画モジュール22は、まず、条件成立時間の開始時刻及び終了時刻から条件成立時間の長さを取得する(ステップS221)。次に、計画モジュール22は、条件成立時間の長さが沸上げ運転時間の下限値より長いか否かを判定する(ステップS222)。沸上げ運転時間の下限値は、例えば20分間であって、給湯器20の機種に応じて予め設定されるが、ユーザにより設定されてもよい。
In the planning process, the
条件成立時間の長さが沸上げ運転時間の下限値より長くないと判定した場合(ステップS222;No)、計画モジュール22は、計画処理を終了する。一方、条件成立時間の長さが沸上げ運転時間の下限値より長いと判定した場合(ステップS222;Yes)、計画モジュール22は、条件成立時間の長さが閾値より長いか否かを判定する(ステップS223)。この閾値は、沸上げ運転を実行可能な昼間の最長の時間であって、昼間に沸上げ可能な湯量に応じて定められる。昼間に沸上げ可能な湯量は、例えば、目標貯湯量から、昼間までの湯切れを防止するための最小貯湯量を減じた量である。
When it is determined that the condition establishment time is not longer than the lower limit value of the boiling operation time (step S222; No), the
条件成立時間の長さが閾値より長いと判定した場合には(ステップS223;Yes)、計画モジュール22は、条件成立時間のすべてを沸上げ運転に割り当てることができない。この場合に、計画モジュール22は、夜間に生成する湯量を、最小貯湯量に設定する(ステップS224)。
If it is determined that the condition establishment time is longer than the threshold (step S223; Yes), the
次に、計画モジュール22は、昼間に生成する湯量を、給湯器20の最大貯湯量から最小貯湯量を減じた量に設定する(ステップS225)。最大貯湯量は、貯湯タンク24の容量である。
Next, the
次に、計画モジュール22は、昼間の湯の生成終了時刻を、条件成立時間の終了時刻に設定する(ステップS226)。これにより、放熱を極力抑えることができる。なお、湯の生成終了時刻は、沸上げ運転の終了時刻を意味する。
Next, the
次に、計画モジュール22は、昼間の湯の生成開始時刻を設定する(ステップS227)。具体的には、計画モジュール22は、最大貯湯量の湯を貯えるために必要な時間を算出して、算出した時間をステップS226で設定した生成終了時刻から減算することで得た時刻を、生成開始時刻として設定する。なお、湯の生成開始時刻は、沸上げ運転の開始時刻を意味する。その後、計画モジュール22は、ステップS231へ処理を移行する。
Next, the
ステップS223において条件成立時間の長さが閾値より長くないと判定した場合には(ステップS223;No)、計画モジュール22は、条件成立時間のすべてを沸上げ運転に割り当てることができる。この場合に、計画モジュール22は、昼間の湯の生成開始時刻及び生成終了時刻を、条件成立時間の開始時刻及び終了時刻に設定する(ステップS228)。
If it is determined in step S223 that the condition establishment time is not longer than the threshold (step S223; No), the
次に、計画モジュール22は、条件成立時間で生成可能な湯量を、昼間に生成する湯量として算出する(ステップS229)。計画モジュール22は、夜間に生成する湯量を、目標貯湯量から昼間に生成する湯量を減じた量に設定する(ステップS230)。
Next, the
次に、計画モジュール22は、夜間の湯の生成開始時刻及び生成終了時刻を算出する(ステップS231)。具体的には、計画モジュール22は、ステップS224又はステップS230にて設定された湯量を生成する時間を設定する。この時間は、放熱を極力抑える観点から、電気料金が低廉な時間の終了時付近に設定されることが好ましい。その後、計画モジュール22は、計画処理を終了する。
Next, the
図21には、計画処理において設定される湯量の一例が示されている。図21において矢印で示されるように、条件成立時間が閾値より長い場合には、夜間の生成湯量が設定された後に、昼間の生成湯量が設定される。なお、図21に示される例では、最小貯湯量は、湯切れを防止するための最低限の起動貯湯量にマージンを加えた量に設定される。一方、条件成立時間が閾値より短い場合には、矢印で示されるように、昼間の生成湯量が設定された後に、夜間の生成湯量が設定される。 FIG. 21 shows an example of the amount of hot water set in the planning process. As indicated by an arrow in FIG. 21, when the condition establishment time is longer than the threshold value, the amount of hot water generated during the day is set after the amount of hot water generated at night is set. In the example shown in FIG. 21, the minimum hot water storage amount is set to an amount obtained by adding a margin to the minimum starting hot water storage amount for preventing hot water shortage. On the other hand, when the condition establishment time is shorter than the threshold, the amount of hot water generated at night is set after the amount of hot water generated during the day is set, as indicated by an arrow.
図10に戻り、計画処理(ステップS22)が終了すると、制御装置10は、計画処理で計画された湯の生成時刻を給湯器20に対して要求し、この要求に対する応答を受信することで湯の生成時刻を取得する。そして、制御装置10は、予測値を修正する予測修正処理を実行する(ステップS15)。この予測修正処理について、図22を用いて説明する。
Returning to FIG. 10, when the planning process (step S <b> 22) ends, the
予測修正処理において、制御装置10のプロセッサH1は、まず、変数aに1を代入する(ステップS151)。次に、プロセッサH1は、a番目の時間区分における沸上げ運転の有無が、制御装置10によって記憶されている給湯器20のスケジュールと異なるか否かを判定する(ステップS152)。このスケジュールは、通常、昼間に沸上げ運転を実行することなく、夜間に沸上げ運転を実行するスケジュールである。
In the prediction correction process, the processor H1 of the
沸上げ運転の有無がスケジュールと異ならないと判定した場合(ステップS152;No)、プロセッサH1は、ステップS154へ処理を移行する。一方、沸上げ運転の有無がスケジュールと異なると判定した場合(ステップS152;Yes)、プロセッサH1は、a番目の時間区分における消費電力の予測値を修正する(ステップS153)。 When it determines with the presence or absence of boiling operation not differing from a schedule (step S152; No), the processor H1 transfers a process to step S154. On the other hand, when it determines with the presence or absence of boiling operation differing from a schedule (step S152; Yes), the processor H1 corrects the predicted value of the power consumption in the a-th time division (step S153).
次に、プロセッサH1は、変数aが最後の値であるか否かを判定し(ステップS154)、最後の値ではないと判定した場合(ステップS154;No)、変数aの値に1だけ増加させて(ステップS155)、ステップS152以降の処理をくり返す。一方、変数aが最後の値であると判定した場合(ステップS154;Yes)、プロセッサH1は、予測修正処理を終了する。 Next, the processor H1 determines whether or not the variable a is the last value (step S154). If it is determined that the variable a is not the last value (step S154; No), the value of the variable a is increased by 1. (Step S155), and the processing after Step S152 is repeated. On the other hand, when it is determined that the variable a is the last value (step S154; Yes), the processor H1 ends the prediction correction process.
続いて、図9に示された一連の処理のうち、昼間に実行される部分の詳細を、図23〜25を用いて説明する。 Next, details of a portion executed in the daytime in the series of processes shown in FIG. 9 will be described with reference to FIGS.
図23に示されるように、昼間の湯の生成開始時刻になると、給湯器20は、湯の生成を開始する(ステップS25)。また、計測装置40は、発電電力及び消費電力の計測値をくり返し制御装置10へ送信する。
As shown in FIG. 23, when the daytime hot water generation start time is reached, the
制御装置10は、計測値に基づいて、買電価格判定処理(ステップS16)と売電価格判定処理(ステップS17)とを順に実行する。これらの処理は、実際の余剰電力の大きさが予測された余剰電力と異なるときに、給湯器20の運転モードを変更すべきか否かを判定する処理である。以下では、これらの処理について図24,25を用いて説明する。
The
図24には、買電価格判定処理が示されている。買電価格判定処理は、余剰電力が不足することにより生じた買電を、給湯器20の沸上げ運転を停止させることで抑えるべきか否かを判定する処理である。図24に示されるように、買電価格判定処理において、判定部14は、まず、昼間における買電価格の積算値を算出する(ステップS161)。余剰電力が予測通りに推移して昼間に沸上げ運転が実行された場合には、消費電力が発電電力を上回ることがないので、ステップS161で算出される買電価格はゼロになる。
FIG. 24 shows a power purchase price determination process. The power purchase price determination process is a process for determining whether or not the power purchase caused by the shortage of surplus power should be suppressed by stopping the boiling operation of the
次に、判定部14は、算出した買電価格が、1日間における給湯器20の消費電力の買電価格の平均値より大きいか否かを判定する(ステップS162)。この平均値は、例えば、過去の一定期間における給湯器20の運転履歴から算出される。
Next, the
算出した買電価格が平均値より大きくはないと判定した場合(ステップS162;No)、判定部14は、買電価格判定処理を終了する。一方、算出した買電価格が平均値より大きいと判定した場合(ステップS162;Yes)、判定部14は、運転モード変更フラグをONに設定して、昼間に生成すべき湯量を目標貯湯量に変更する(ステップS163)。その後、判定部14は、買電価格判定処理を終了する。
When it determines with the calculated electric power purchase price not being larger than an average value (step S162; No), the
図25には、売電価格判定処理が示されている。売電価格判定処理は、余剰電力が過剰であって、給湯器20に代えて電力系統PSへ電力を供給すべきか否かを、経済効果の観点から判定する処理である。図25に示されるように、売電価格判定処理において、判定部14は、まず、現在の貯湯量が目標貯湯量より大きいか否かを判定する(ステップS171)。
FIG. 25 shows a power selling price determination process. The power selling price determination process is a process for determining whether or not surplus power is excessive and whether or not power should be supplied to the power system PS instead of the
次に、判定部14は、給湯器20が湯を生成しないときの逆潮電力の売電価格が、夜間に給湯器が消費する電力の買電価格を超えるか否かを判定する(ステップS172)。具体的には、判定部14は、現在の消費電力の計測値から給湯器20の消費電力を減じた電力を、給湯器20が湯を生成しないときの消費電力として算出し、算出した電力を現在の発電電力から減じて得た逆潮電力の売電価格を算出する。また、判定部14は、給湯器20が昼間に沸上げ運転を実行することなく夜間に沸上げ運転を実行した場合に消費される電力の買電価格を算出する。そして、判定部14は、算出した売電価格が買電価格より高いか否かを判定する。
Next, the
売電価格が買電価格を超えないと判定した場合(ステップS172;No)、判定部14は、売電価格判定処理を終了する。一方、売電価格が買電価格を超えると判定した場合(ステップS172;Yes)、判定部14は、運転モード変更フラグをONに設定して、給湯器20に沸上げ運転を停止させる(ステップS173)。その後、判定部14は、売電価格判定処理を終了する。
When it determines with a power selling price not exceeding a power purchasing price (step S172; No), the
図23に戻り、売電価格判定処理(ステップS17)に続いて、制御装置10は、運転モード変更フラグがONに設定されているか否かを判定する(ステップS4)。
Returning to FIG. 23, following the power sale price determination process (step S17), the
運転モード変更フラグがONに設定されていないと判定した場合(ステップS4;No)、制御装置10は、給湯器20の運転モードを変更しない。一方、運転モード変更フラグがONに設定されていると判定した場合(ステップS4;Yes)、制御装置10は、給湯器20に対して運転モードの変更を要求する(ステップS5)。
When it determines with the operation mode change flag not being set to ON (step S4; No), the
その後、給湯器20は、制御装置10からの要求に従って、運転モードを変更する(ステップS6)。そして、昼間の湯の生成終了時刻になり、沸上げ運転が継続されている場合には、給湯器20は、湯の生成を停止する(ステップS27)。
Thereafter, the
以上、説明したように、本実施の形態に係る給湯器制御システム100では、抑制指示が制御装置10の指示取得部11によって取得されていない場合に、給湯器20の制御部21が、夜間に給湯器20に目標貯湯量の湯を生成させ、抑制指示が指示取得部11によって取得された場合に、給湯器20に、夜間に目標貯湯量より少ない量の湯を生成させて、抑制指示によって指定された昼間の時間にも湯を生成させることにより、目標貯湯量以上の量の湯を生成させる。これにより、発電可能であるにも関わらず抑制指示によって発電電力が制限されることで損失する電力を減少させることができる。ひいては、電力の利用効率を向上させることができる。
As described above, in the water
また、給湯器制御システム100では、図13のステップS144に示されるように、昼間に給湯器20が湯を生成しても消費電力が発電電力より小さいことが、第1計測値取得部41及び第2計測値取得部42によって取得された計測値から予測により示されるときに、制御部21が昼間の沸上げ運転を実行した。これにより、新たな買電を生じさせることなく、昼間の沸上げ運転を実行することができる。
Further, in the water
また、給湯器制御システム100では、図13のステップS146に示されるように、抑制指示により指定された制限値が、第2計測値取得部42によって取得された計測値から予測により示される昼間の消費電力より小さいときに、制御部21が昼間の沸上げ運転を実行した。これにより、パワーコンディショナ31の逆潮流ゼロモードを利用して、分散型電源30の発電能力を活用することができる。
Moreover, in the water
また、給湯器制御システム100では、図13のステップS148に示されるように、給湯器20が夜間に湯を生成するために消費する電力の買電価格が、計測値から予測により示される昼間の逆潮電力の売電価格より高いときに、制御部21が昼間の沸上げ運転を実行した。これにより、経済効果を加味して、昼間の沸上げ運転の有無を決定することができる。
Moreover, in the water
また、給湯器制御システム100では、図24のステップS163に示されるように、昼間の沸上げ運転が実行された際に、昼間の消費電力の買電価格が、給湯器20が1日に消費した電力の買電価格の平均値を超えると、生成湯量が目標貯湯量に変更された。これにより、制御部21は、少なくとも目標貯湯量の湯を生成すると、給湯器20の運転を停止させることとなる。このため、余分な買電を防ぐことができる。
Further, in the water
また、給湯器制御システム100では、図25のステップS173に示されるように、昼間の沸上げ運転が実行されて目標貯湯量の湯が貯えられている際に、給湯器20が湯を生成しないときの逆潮電力の売電価格が、夜間に給湯器20が湯を生成するために消費する電力の買電価格を超えると、制御部21が給湯器20の運転を停止した。これにより、目標貯湯量の湯を確保しつつ、経済的利益を高めることができる。
Further, in the water
また、給湯器制御システム100では、図20のステップS224,S225に示されるように、条件成立時間の長さが閾値より長いときに、制御部21が給湯器20に最小貯湯量の湯を夜間に生成させて、昼間にも湯を生成させることにより、最大貯湯量の湯が生成された。また、図20のステップS229,S230に示されるように、条件成立時間の長さが閾値より短いときに、制御部21が条件成立時間に給湯器20に湯を生成させて、夜間にも湯を生成させることにより、目標貯湯量の湯が生成された。これにより、昼間に発電電力を利用して極力多くの湯を生成することができる。
Further, in the water
実施の形態2.
続いて、実施の形態2について、上述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
Next, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In addition, about the structure which is the same as that of the said
本実施の形態に係る給湯器制御システム101は、制御装置10を省略して構成される点で、実施の形態1に係る給湯器制御システム100と異なっている。
The water
図26に示されるように、給湯器制御システム101では、分散型電源30、計測装置40、電気機器50が、宅内ネットワークNW2と広域ネットワークNW1とを介してデータサーバ70と通信可能となるように接続されている。また、給湯器20は、分散型電源30と通信可能となるように接続され、分散型電源30を介してデータサーバ70に接続される。
As shown in FIG. 26, in the water
データサーバ70は、指示取得部11を有している。データサーバ70は、実施の形態1に係る制御装置10と同等に機能する。
The
図27には、本実施の形態に係る給湯器制御システム101の機能的な構成が示されている。図27に示されるように、データサーバ70は、指示取得部11、余剰電力予測部13及び判定部14を有している。また、分散型電源30は、データサーバ70の判定部14と給湯器20の制御部21との通信を中継する中継部32を有している。
FIG. 27 shows a functional configuration of water
以上、説明したように、本実施の形態では、制御装置10を省略して給湯器制御システム101が構成された。これにより、住宅HMに設置する機器の数を減らして、給湯器制御システム101を簡便に構成することができる。
As described above, in the present embodiment, the water
実施の形態3.
続いて、実施の形態3について、上述の実施の形態2との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態2と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
Subsequently, the third embodiment will be described focusing on differences from the above-described second embodiment. In addition, about the structure same or equivalent to the said
本実施の形態に係る給湯器制御システム102は、図28に示されるように、給湯器20が宅内ネットワークNW2を介してデータサーバ70と通信する点で、実施の形態2に係る給湯器制御システム101と異なっている。
As shown in FIG. 28, the water
以上、説明したように、本実施の形態では、分散型電源30がデータサーバ70と給湯器20との通信を中継する必要がないため、汎用の分散型電源30を用いて給湯器制御システム102を構成することができる。
As described above, in the present embodiment, since the distributed
実施の形態4.
続いて、実施の形態4について、上述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
Next, the fourth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment. In addition, about the structure which is the same as that of the said
本実施の形態に係る給湯器制御システム103は、制御装置10及びデータサーバ70を省略して構成される点で、実施の形態1に係る給湯器制御システム100と異なっている。さらに、給湯器制御システム103は、発電消費予測部71及び余剰電力予測部13を省略して構成される点で、給湯器制御システム100と異なっている。
The water
図29には、給湯器制御システム103の機能的な構成が示されている。図29に示されるように、給湯器20は、指示取得部11と、判定部14と、計測値を蓄積する記憶部19とを有している。判定部14は、実施の形態1に係る予測値に代えて、記憶部19に蓄積された発電電力及び消費電力の計測値の平均値を、昼間沸上げ判定処理に用いる。
FIG. 29 shows a functional configuration of the water
以上、説明したように、本実施の形態では、制御装置10及びデータサーバ70を省略して給湯器制御システム103が構成された。これにより、給湯器制御システム103を簡便に構成することができる。
As described above, in the present embodiment, the water
実施の形態5.
続いて、実施の形態5について、上述の実施の形態1との相違点を中心に説明する。なお、上記実施の形態1と同一又は同等の構成については、同等の符号を用いるとともに、その説明を省略又は簡略する。
Next, the fifth embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment described above. In addition, about the structure which is the same as that of the said
本実施の形態に係る給湯器制御システム104は、図30に示されるように、蓄電装置81及び電気自動車82を有する点で、実施の形態1に係る給湯器制御システム100と異なっている。また、給湯器制御システム104は、抑制指示に応じて昼間に稼動させる機器を、給湯器20、電気機器50、蓄電装置81及び電気自動車82から選択する点で、給湯器制御システム100と異なっている。
The water
制御装置10は、抑制指示を取得すると、図31に示される対象機器選択処理を実行する。この対象機器選択処理は、昼間に電力を消費して稼動させる対象となる機器を選択する処理である。
When acquiring the suppression instruction, the
対象機器選択処理において、制御装置10のプロセッサH1は、まず、蓄電装置81又は電気自動車82が制御装置10と通信可能となるように接続されているか否かを判定する(ステップS181)。蓄電装置81又は電気自動車82が接続されていると判定した場合(ステップS181;Yes)、プロセッサH1は、接続されている蓄電装置81又は電気自動車82について、対象機器の適合条件が成立するか否かを判定する(ステップS182)。この適合条件には、例えば、ユーザの使用予定がないこと、あるいは、充電率が一定値以下であることが含まれる。
In the target device selection process, the processor H1 of the
適合条件が成立すると判定した場合(ステップS182;Yes)、プロセッサH1は、蓄電装置81又は電気自動車82を選択する(ステップS183)。これらの機器が選択された場合に、制御装置10は、抑制指示によって指定された時間に、これらの機器に充電処理を実行させる。その後、プロセッサH1は、対象機器選択処理を終了する。
When it determines with a suitable condition being satisfied (step S182; Yes), the processor H1 selects the
ステップS181にて蓄電装置81又は電気自動車82が接続されていないと判定した場合(ステップS181;No)、又はステップS182にて適合条件が成立しないと判定した場合(ステップS182;No)、プロセッサH1は、給湯器20が制御装置10と通信可能に接続されているか否かを判定する(ステップS184)。
When it is determined in step S181 that the
給湯器20が接続されていると判定した場合(ステップS184;Yes),プロセッサH1は、接続されている給湯器20について、適合条件が成立するか否かを判定する(ステップS185)。この適合条件には、例えば、ユーザの使用予定がないこと、あるいは、貯湯量が一定値以下であることが含まれる。
When it is determined that the
適合条件が成立すると判定した場合(ステップS185;Yes)、プロセッサH1は、給湯器20を選択する(ステップS186)。その後、プロセッサH1は、対象機器選択処理を終了する。 If it is determined that the matching condition is satisfied (step S185; Yes), the processor H1 selects the water heater 20 (step S186). Thereafter, the processor H1 ends the target device selection process.
ステップS184にて給湯器20が接続されていないと判定した場合(ステップS184;No)、又はステップS185にて適合条件が成立しないと判定した場合(ステップS185;No)、プロセッサH1は、節電機器が制御装置10と通信可能に接続されているか否かを判定する(ステップS187)。節電機器は、節電の対象となっている電気機器50を意味し、例えば、冷蔵庫又は空調機器である。
When it is determined in step S184 that the
節電機器が接続されていると判定した場合(ステップS187;Yes)、プロセッサH1は、接続されている節電機器について、適合条件が成立するか否かを判定する(ステップS188)。 When it is determined that the power saving device is connected (step S187; Yes), the processor H1 determines whether or not a conforming condition is satisfied for the connected power saving device (step S188).
適合条件が成立すると判定した場合(ステップS188;Yes)、プロセッサH1は、節電機器を選択する(ステップS189)。節電機器が選択された場合に、制御装置10は、抑制指示によって指定された時間に、節電機器に課されている節電の設定を解除する。その後、プロセッサH1は、対象機器選択処理を終了する。
When it determines with a suitable condition being satisfied (step S188; Yes), the processor H1 selects a power saving apparatus (step S189). When the power saving device is selected, the
ステップS187にて節電機器が接続されていないと判定した場合(ステップS187;No)、又はステップS188にて適合条件が成立しないと判定した場合(ステップS188;No)、プロセッサH1は、対象機器を選択することなく、対象機器選択処理を終了する。 If it is determined in step S187 that the power-saving device is not connected (step S187; No), or if it is determined in step S188 that the matching condition is not satisfied (step S188; No), the processor H1 selects the target device. The target device selection process is terminated without making a selection.
以上、説明したように、本実施の形態に係る制御装置10は、蓄電装置81又は電気自動車82、給湯器20、節電機器の順で対象機器を選択した。蓄電装置81及び電気自動車82は、蓄積するエネルギーの容量が大きく、かつ、蓄積したエネルギーを電力として再利用することができるため利便性が高い。また、給湯器20は、蓄積した熱量を電力として再利用することはできないが、蓄積するエネルギーの容量は比較的大きい。このため、利便性の高い順で適切な機器を選択することができる。
As described above, the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって限定されるものではない。 As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited by the said embodiment.
例えば、分散型電源30は、太陽光により発電する装置に限られず、風力又は水力により発電する装置であってもよいし、燃料電池を備える装置であってもよい。
For example, the distributed
また、補助記憶部H3に記憶されているプログラムPaを、フレキシブルディスク、CD−ROM(Compact Disk Read-Only Memory)、DVD(Digital Versatile Disk)、MO(Magneto-Optical disk)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し、そのプログラムPaをコンピュータにインストールすることにより、上述の処理を実行する装置を構成することができる。 The program Pa stored in the auxiliary storage unit H3 can be read by a computer such as a flexible disk, a CD-ROM (Compact Disk Read-Only Memory), a DVD (Digital Versatile Disk), and an MO (Magneto-Optical disk). By storing and distributing in a recording medium and installing the program Pa in a computer, an apparatus for executing the above-described processing can be configured.
また、プログラムPaをインターネットに代表される通信ネットワーク上のサーバ装置が有するディスク装置に格納しておき、例えば、搬送波に重畳させて、コンピュータにダウンロードするようにしてもよい。 Further, the program Pa may be stored in a disk device included in a server device on a communication network represented by the Internet, and may be downloaded onto a computer, for example, superimposed on a carrier wave.
また、インターネットに代表されるネットワークを介してプログラムPaを転送しながら起動実行することによっても、上述の処理を達成することができる。 The above-described processing can also be achieved by starting and executing the program Pa while transferring it via a network represented by the Internet.
さらに、プログラムPaの全部又は一部をサーバ装置上で実行させ、その処理に関する情報をコンピュータが通信ネットワークを介して送受信しながらプログラムPaを実行することによっても、上述の処理を達成することができる。 Furthermore, the above-described processing can also be achieved by executing all or part of the program Pa on the server device and executing the program Pa while the computer transmits / receives information related to the processing via the communication network. .
なお、上述の機能を、OS(Operating System)が分担して実現する場合又はOSとアプリケーションとの協働により実現する場合には、OS以外の部分のみを媒体に格納して配布してもよく、また、コンピュータにダウンロードしてもよい。 In the case where the above functions are realized by sharing an OS (Operating System) or when the functions are realized by cooperation between the OS and an application, only the part other than the OS may be stored in a medium and distributed. It may also be downloaded to a computer.
また、制御装置10及び給湯器20の機能を実現する手段は、ソフトウェアに限られず、その一部又は全部を専用のハードウェアによって実現してもよい。例えば、指示取得部11、余剰電力予測部13、判定部14、計画モジュール22、第1制御モジュール22a及び第2制御モジュール22bを、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)に代表される回路を用いて構成すれば、制御装置10及び給湯器20の省電力化を図ることができる。
In addition, the means for realizing the functions of the
本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。 Various embodiments and modifications can be made to the present invention without departing from the broad spirit and scope of the present invention. The above-described embodiments are for explaining the present invention and do not limit the scope of the present invention. In other words, the scope of the present invention is shown not by the embodiments but by the claims. Various modifications within the scope of the claims and within the scope of the equivalent invention are considered to be within the scope of the present invention.
本発明の給湯器制御システム、制御方法及びプログラムは、電力の効率的な利用に適している。 The water heater control system, control method, and program of the present invention are suitable for efficient use of electric power.
10 制御装置、 11 指示取得部、 12 転送部、 13 余剰電力予測部、 14 判定部、 19 記憶部、 20 給湯器、 21 制御部、 22 計画モジュール、 22a 第1制御モジュール、 22b 第2制御モジュール、 23 ヒートポンプユニット、 24 貯湯タンク、 30 分散型電源、 31 パワーコンディショナ、 32 中継部、 40 計測装置、 41 第1計測値取得部、 42 第2計測値取得部、 50 電気機器、 60 電力サーバ、 70 データサーバ、 71 発電消費予測部、 81 蓄電装置、 82 電気自動車、 100〜104 給湯器制御システム、 HM 住宅、 H1 プロセッサ、 H2 主記憶部、 H3 補助記憶部、 H4 入力部、 H5 出力部、 H6 通信部、 H7 内部バス、 L21,L22,La,Lc,Lg,Lp, 線、 NW1 広域ネットワーク、 NW2 宅内ネットワーク、 Pa プログラム、 PS 商用電力系統。
DESCRIPTION OF
上記目的を達成するため、本発明の給湯器制御システムは、商用電力系統と商用電力系統に電力を供給する分散型電源との少なくとも一方から供給される電力で貯湯タンクに湯を供給する給湯器を制御する給湯器制御システムであって、第1の時間における分散型電源から商用電力系統への電力の供給を抑制する指示を取得する指示取得手段と、指示取得手段によって指示が取得されない場合に、第1の時間より前の第2の時間に給湯器に予め定められた量の湯を供給させ、指示取得手段によって指示が取得された場合に、給湯器に、第2の時間に予め定められた量より少ない量の湯を供給させて第1の時間に湯を供給させることにより、予め定められた量以上の量の湯を供給させる制御手段と、を備え、制御手段は、指示取得手段によって指示が取得された場合において、第1の時間のうち給湯器に湯を供給させる条件が成立する条件成立時間の長さが閾値より長いときには、給湯器に、湯切れを防止するための最小貯湯量の湯を第2の時間に供給させて第1の時間に湯を供給させることにより、予め定められた量以上の量の湯を供給させ、条件成立時間の長さが閾値より短いときには、給湯器に、第2の時間に予め定められた量より少ない量の湯を供給させて条件成立時間に湯を供給させることにより、予め定められた量の湯を供給させる。 In order to achieve the above object, a water heater control system of the present invention is a water heater that supplies hot water to a hot water storage tank with electric power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source that supplies power to the commercial power system. A hot water supply control system for controlling the power supply, the instruction acquisition means for acquiring an instruction to suppress the supply of power from the distributed power source to the commercial power system in the first time, and when the instruction is not acquired by the instruction acquisition means When a predetermined amount of hot water is supplied to the water heater at a second time before the first time and the instruction is acquired by the instruction acquisition means, the water heater is predetermined at the second time. first by supplying hot water to the time by supplying less than the amount of the hot water amount which is, and a control means for supplying the hot water predetermined amount or more amount, the control means, the instruction acquisition By means In the case where the indication is acquired, the minimum hot water storage for preventing the hot water heater from running out when the condition establishment time for satisfying the condition for supplying hot water to the water heater during the first time is longer than the threshold value. When the amount of hot water is supplied in the second time and the hot water is supplied in the first time, an amount of hot water of a predetermined amount or more is supplied, and when the condition establishment time is shorter than the threshold value, By causing the water heater to supply an amount of hot water that is less than a predetermined amount at the second time and to supply hot water at the condition establishment time, a predetermined amount of hot water is supplied .
Claims (9)
第1の時間における前記分散型電源から前記商用電力系統への電力の供給を抑制する指示を取得する指示取得手段と、
前記指示取得手段によって前記指示が取得されない場合に、前記第1の時間より前の第2の時間に前記給湯器に予め定められた量の湯を供給させ、前記指示取得手段によって前記指示が取得された場合に、前記給湯器に、前記第2の時間に前記予め定められた量より少ない量の湯を供給させて前記第1の時間に湯を供給させることにより、前記予め定められた量以上の量の湯を供給させる制御手段と、
を備える給湯器制御システム。A water heater control system that controls a water heater that supplies hot water to a hot water storage tank with power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source that supplies power to the commercial power system,
Instruction acquisition means for acquiring an instruction to suppress power supply from the distributed power source to the commercial power system in a first time;
If the instruction is not acquired by the instruction acquisition unit, a predetermined amount of hot water is supplied to the water heater at a second time before the first time, and the instruction is acquired by the instruction acquisition unit. If so, the predetermined amount is obtained by causing the water heater to supply less hot water than the predetermined amount at the second time and supply hot water at the first time. Control means for supplying the above amount of hot water;
A water heater control system.
前記給湯器を有し、前記分散型電源と前記商用電力系統との少なくとも一方からの電力が供給される住宅で消費される消費電力の計測値を取得する第2計測値取得手段と、をさらに備え、
前記制御手段は、前記指示取得手段によって前記指示が取得された場合において、前記第1の時間に前記給湯器が湯を供給しても前記消費電力が前記発電電力より小さいことが、前記第1計測値取得手段によって取得された計測値と前記第2計測値取得手段によって取得された計測値とから示されるときに、前記給湯器に、前記第2の時間に前記予め定められた量より少ない量の湯を供給させて前記第1の時間に湯を供給させることにより、前記予め定められた量以上の量の湯を供給させる、
請求項1に記載の給湯器制御システム。First measurement value acquisition means for acquiring a measurement value of power generated by the distributed power source;
A second measurement value acquisition unit that includes the water heater, and acquires a measurement value of power consumption consumed in a house to which power from at least one of the distributed power source and the commercial power system is supplied; Prepared,
When the instruction is acquired by the instruction acquisition means, the control means is configured such that the power consumption is smaller than the generated power even if the hot water supply supplies hot water at the first time. When indicated by the measurement value acquired by the measurement value acquisition means and the measurement value acquired by the second measurement value acquisition means, the water heater is less than the predetermined amount at the second time. Supplying an amount of hot water and supplying hot water in the first time period to supply an amount of hot water equal to or greater than the predetermined amount;
The water heater control system according to claim 1.
前記分散型電源は、前記消費電力が前記制限値を超えると、前記消費電力に等しい大きさの前記発電電力を前記住宅へ供給し、
前記制御手段は、前記指示取得手段によって前記指示が取得された場合において、前記制限値が、前記第2計測値取得手段によって取得された計測値から示される前記第1の時間における前記消費電力より小さいときに、前記給湯器に、前記第2の時間に前記予め定められた量より少ない量の湯を供給させて前記第1の時間に湯を供給させることにより、前記予め定められた量以上の量の湯を供給させる、
請求項2に記載の給湯器制御システム。The instruction specifies a limit value of the generated power when power is supplied from the distributed power source to the commercial power system at the first time,
When the power consumption exceeds the limit value, the distributed power source supplies the generated power having a magnitude equal to the power consumption to the house,
When the instruction is acquired by the instruction acquisition unit, the control unit is configured to obtain the limit value from the power consumption at the first time indicated by the measurement value acquired by the second measurement value acquisition unit. More than the predetermined amount by causing the water heater to supply an amount of hot water less than the predetermined amount at the second time and supply hot water at the first time when it is small. To supply the amount of hot water,
The water heater control system according to claim 2.
請求項2に記載の給湯器制御システム。In the case where the instruction is acquired by the instruction acquisition unit, the control unit is configured to acquire a power purchase price of power consumed by the water heater to supply hot water in the second time. The selling price of the power supplied from the distributed power source to the commercial power system at the first time indicated by the measured value acquired by the means and the measured value acquired by the second measured value acquiring means The predetermined amount is caused by causing the water heater to supply less hot water than the predetermined amount at the second time to supply hot water at the first time when higher. To supply more hot water,
The water heater control system according to claim 2.
請求項1から4のいずれか一項に記載の給湯器制御システム。When the instruction is acquired by the instruction acquisition unit, the control unit causes the water heater to supply a larger amount of hot water than the predetermined amount, includes the water heater, and includes the distributed power source. The purchase price of the electric power consumed by the water heater in a day is determined by the purchase price of the electric power supplied from the commercial electric power system to the house supplied with electric power from at least one of the commercial electric power system at the first time. When the average price of electricity is exceeded, the hot water supply is stopped from supplying hot water.
The water heater control system according to any one of claims 1 to 4.
請求項1から5のいずれか一項に記載の給湯器制御システム。The control means causes the water heater to supply a larger amount of hot water than the predetermined amount when the instruction is acquired by the instruction acquiring means, and the dispersion when the water heater does not supply hot water. When the selling price of the power supplied from the mold power source to the commercial power system exceeds the power purchase price of the power consumed by the water heater to supply hot water in the second time, hot water is supplied to the water heater. Stop supplying,
The water heater control system according to any one of claims 1 to 5.
請求項1から6のいずれか一項に記載の給湯器制御システム。In the case where the instruction is acquired by the instruction acquisition unit, the control unit is configured such that when a condition establishment time in which a condition for supplying hot water to the water heater in the first time is satisfied is longer than a threshold, By causing the water heater to supply a minimum amount of hot water for preventing hot water shortage during the second time and supplying hot water during the first time, the hot water having the maximum amount of hot water stored in the hot water storage tank is obtained. When the condition establishment time is shorter than the threshold, the water heater is supplied with a smaller amount of hot water than the predetermined amount during the second time, and hot water is supplied during the condition establishment time. By supplying the predetermined amount of hot water,
The water heater control system according to any one of claims 1 to 6.
第1の時間における前記分散型電源から前記商用電力系統への電力の供給を抑制することが指示されない場合に、前記第1の時間より前の第2の時間に前記給湯器に予め定められた量の湯を供給させる第1制御ステップと、
前記指示がなされた場合に、前記給湯器に、前記第2の時間に前記予め定められた量より少ない量の湯を供給させて前記第1の時間に湯を供給させることにより、前記予め定められた量以上の量の湯を供給させる第2制御ステップと、
を含む制御方法。A control method for controlling a water heater that supplies hot water to a hot water storage tank with power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source that supplies power to the commercial power system,
In the case where there is no instruction to suppress the supply of power from the distributed power source to the commercial power system in the first time, the water heater is predetermined in the second time before the first time. A first control step of supplying a quantity of hot water;
When the instruction is given, the predetermined amount of water is supplied to the water heater by supplying less hot water than the predetermined amount at the second time and supplying hot water at the first time. A second control step for supplying an amount of hot water equal to or greater than a predetermined amount;
Control method.
第1の時間における前記分散型電源から前記商用電力系統への電力の供給を抑制することが指示されない場合に、前記第1の時間より前の第2の時間に前記給湯器に予め定められた量の湯を供給させる第1制御手段、
前記指示がなされた場合に、前記給湯器に、前記第2の時間に前記予め定められた量より少ない量の湯を供給させて前記第1の時間に湯を供給させることにより、前記予め定められた量以上の量の湯を供給させる第2制御手段、
として機能させるためのプログラム。A computer that controls a water heater that supplies hot water to a hot water storage tank with power supplied from at least one of a commercial power system and a distributed power source that supplies power to the commercial power system;
In the case where there is no instruction to suppress the supply of power from the distributed power source to the commercial power system in the first time, the water heater is predetermined in the second time before the first time. First control means for supplying a quantity of hot water;
When the instruction is given, the predetermined amount of water is supplied to the water heater by supplying less hot water than the predetermined amount at the second time and supplying hot water at the first time. Second control means for supplying an amount of hot water equal to or greater than a predetermined amount;
Program to function as.
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