WO2013190779A1 - 電力調整装置、電力調整方法、電力調整プログラム、負荷装置、電力供給装置および二次電池 - Google Patents

電力調整装置、電力調整方法、電力調整プログラム、負荷装置、電力供給装置および二次電池 Download PDF

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Definitions

  • This technology relates to a power adjustment device, a power adjustment method, a power adjustment program, a load device, a power supply device, and a secondary battery.
  • Patent Document 1 proposes a direct load device control system that optimizes the supply and demand balance by adjusting the power consumption of the load devices hanging on the grid based on the power consumption rate.
  • Patent Document 1 is intended to adjust the supply and demand of electric power, it is a method of controlling only the load device side (demand) as an adjustment valve. I can't. Similarly, an optimum balance in consideration of both the power source and the load device cannot be obtained.
  • an object of the present technology is to provide a power adjustment device, a power adjustment method, a power adjustment program, a load device, a power supply device, and a secondary battery that can appropriately adjust power demand and supply. .
  • the first technique adjusts the power demand between devices by referring to request information that is information relating to the amount of power consumed or supplied by two or more devices.
  • request information that is information relating to the amount of power consumed or supplied by two or more devices.
  • the second technique is a power adjustment method that adjusts the power demand between devices by referring to request information that is information regarding the amount of power consumed or supplied in two or more devices.
  • the third technique is a power that allows a computer to execute a power adjustment method for adjusting power demand between devices by referring to request information that is information regarding the amount of power consumed or supplied in two or more devices. It is an adjustment program.
  • the fourth technique is a load device that has request information as information on the amount of power consumed by itself and supplies the request information to an external power adjustment device.
  • the fifth technique is a power supply device that has request information as information on the amount of power supplied by itself and supplies the request information to an external power adjustment device.
  • the sixth technique is a secondary battery that has request information as information on the amount of power supplied by itself and the amount of power used for charging itself, and supplies the request information to an external power conditioner.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power system including a power adjustment device according to the first embodiment of the present technology.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a first example of the configuration of the power control apparatus.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a second example of the configuration of the power control apparatus.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating a first example of request information in the natural energy power generation system
  • FIG. 4B is a diagram illustrating a second example of request information in the natural energy power generation system.
  • FIG. 5A is a diagram illustrating a first example of request information in a battery
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a second example of request information in a battery.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a third example of request information in the battery.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating a first example of request information in system power
  • FIG. 7B is a diagram illustrating a second example of request information in system power.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the comparison between the natural energy power generation system and the battery request information.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the comparison between the natural energy power generation system and the battery request information.
  • FIG. 10 is a diagram showing the request information of the device group obtained by comparing the natural energy power generation system and the request information of the battery.
  • FIG. 11A is a diagram illustrating an example of request information for a natural energy power generation system
  • FIG. 11B is a diagram illustrating an example of request information for a battery
  • 11C is request information for a group of devices using a natural energy power generation system and a battery. It is a figure which shows the example of. 12A is a diagram illustrating an example of request information for a natural energy power generation system, FIG. 12B is a diagram illustrating an example of request information for a battery, and FIG. 12C is request information for a group of devices using the natural energy power generation system and a battery. It is a figure which shows the 2nd example of.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of request information of a device group using a natural energy power generation system and a battery. 14A is a diagram illustrating a first aspect of display in the user interface, FIG. 14B is a diagram illustrating a second aspect of display in the user interface, and FIG.
  • FIG. 14C is a third aspect of display in the user interface. It is a figure which shows an aspect.
  • FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a power system including a power adjustment device according to the second embodiment of the present technology.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating a first example of request information in a cooling air conditioner as a load device
  • FIG. 16B is a diagram illustrating a second example of request information in a cooling air conditioner as a load device
  • FIG. 17A is a diagram illustrating a first example of request information in a heat pump water heater as a load device
  • FIG. 17B is a diagram illustrating a second example of request information in a heat pump water heater as a load device.
  • FIG. 16A is a diagram illustrating a first example of request information in a heat pump water heater as a load device
  • FIG. 17B is a diagram illustrating a second example of request information in a heat pump water heater as a load device.
  • FIG. 18A is a diagram illustrating an example of request information for a cooling air conditioner
  • FIG. 18B is a diagram illustrating an example of request information for a heat pump water heater
  • FIG. 18C is a diagram of a device group including a cooling air conditioner and a heat pump water heater. It is a figure which shows the example of request information.
  • FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a power system including a power adjustment device according to a modification example of the present technology.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a power system 10 including a power adjustment device 4 according to the present technology.
  • the power system 10 includes a power supply device 1, a battery 2, a load device 3, and a power adjustment device 4.
  • a thick line connecting each block indicates a power transmission line for power transmission.
  • a thin line connecting the blocks indicates a signal line for transmitting a control signal and various information transmission signals.
  • the power supply device 1 supplies power to the battery 2, the load device 3, and the like that constitute the power system 10.
  • Examples of the power supply device 1 include a power system and a natural energy power generation system.
  • the electric power system is a system that integrates power generation / transformation / transmission / distribution, mainly for electric power companies, to supply electric power to consumers.
  • the natural energy power generation system is a power generation facility that uses so-called natural energy, renewable energy, or the like that has a low environmental load.
  • it is a power generation system using sunlight, solar heat, wind power, hydropower, micro hydropower, tidal power, wave power, water temperature difference, ocean current, biomass, geothermal, energy such as sound and vibration.
  • the power generation may be performed manually, such as an exercise bike having a power generation function, or a floor (called a power generation floor or the like) having a mechanism for generating power by walking on the person.
  • the natural energy power generation system is not limited to the power generation facility using the above-described one, and any system that adopts a power generation method with a low environmental load may be used.
  • the battery 2 includes a battery cell that stores electric power, a cell control unit that performs management control of the battery cell, and the like.
  • a battery constituting the battery cell any battery such as a lithium ion secondary battery, a lithium ion polymer secondary battery, or a nickel metal hydride battery can be used.
  • the battery 2 functions as a power supply device that charges power and supplies power to the load device 3 and the like.
  • the cell control unit 101 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory), a sensor that manages battery cell states (temperature, charge amount, etc.), and the like. Yes.
  • a CPU Central Processing Unit
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • the load device 3 consumes power supplied from the power supply device 1 and / or the battery 2 or the like.
  • the load device 3 receives power supply from the power supply device 1 and / or the battery 2 via the power line.
  • Examples of the electric device that is the load device 3 include electronic devices such as a television receiver and an audio device, a refrigerator, a microwave oven, a washing machine, an air conditioner, a personal computer, a copier, a facsimile machine, and a printer.
  • the load device 3 is not limited to these devices, and may be any device that operates by consuming electric power.
  • the power adjustment device 4 includes at least a power adjustment unit 41 and a communication unit 42.
  • the power adjustment unit 41 includes, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and performs a power adjustment process according to the present technology by executing a predetermined program.
  • the communication unit 42 is a network interface for performing communication with each device or a power control device provided in each device, for example, based on a predetermined protocol.
  • the communication method may be any method such as wired communication, wireless LAN, Wi-Fi, 3G line, and communication using 4G line.
  • the power adjustment device 4 is, for example, a control device, a server device, or the like. Details of the power adjustment processing will be described later.
  • the power adjustment device 4 is connected to the power supply device 1 and the battery 2.
  • the mounting form of the connection line varies depending on the information exchange means.
  • FIG. 1 shows a case of independent wired communication. Note that, when using PLC (Power Line Communication), the communication signal is superimposed on the power line, so there is no independent communication line.
  • PLC Power Line Communication
  • connection method may be anything other than wired communication, such as communication using wireless LAN (Local Area Network), Wi-Fi (Wireless Fidelity), 3G line, 4G line. Further, there is a method of simply using the power supply line at the time of non-energization as a signal line as it is.
  • wireless LAN Local Area Network
  • Wi-Fi Wireless Fidelity
  • 3G line 4G line.
  • a power supply device 1 and a battery 2 are connected to a power adjustment device 4.
  • a power adjustment device 4 In the first embodiment, an optimum utilization method of the natural energy power generation system and the battery 2 as the power supply device 1 is obtained.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the power control apparatus 100 provided in the interface portion of the power supply apparatus 1 and the battery 2.
  • the power control device 100 controls power supply, charging, and the like in the power supply device 1 and / or the battery 2.
  • the power control apparatus 100 includes a control unit 101, a communication unit 102, a power control circuit 103, and a user interface 104.
  • the control unit 101 includes, for example, a CPU, a RAM, a ROM, and the like.
  • the control unit 101 controls the entire power control apparatus 100 and each unit, and performs power control according to control from the power adjustment apparatus 4 input via the communication unit 102. I do.
  • the communication unit 102 is a network interface for performing communication with the power adjustment device 4 based on a predetermined protocol, for example.
  • the communication method may be any method such as wired communication, wireless LAN, Wi-Fi, 3G line, and communication using 4G line.
  • the power control circuit 103 receives the control signal transmitted from the control unit 101, and adjusts the supply amount of the power supplied to the load device 3 through the power line according to the control signal, and turns on / off the supply. Circuit.
  • the user interface 104 includes a display device that presents information related to power control to the user under the control of the control unit 101, an audio output device, and an input device that receives input from the user.
  • the user interface 104 is not an essential component of the power control apparatus 100, and the power control apparatus 100 can be realized without the user interface 104. Further, the user interface 104 is not included in the power control apparatus 100, and may be connected to the power control apparatus 100, the power supply apparatus 1, the battery 2, and the like as separate apparatuses.
  • the power control apparatus 100 may be provided in a power supply apparatus such as an AC (Alternate Current) adapter as shown in FIG. 3 in addition to being provided in the electric device.
  • a power supply apparatus such as an AC (Alternate Current) adapter as shown in FIG. 3 in addition to being provided in the electric device.
  • the power system 10 and the power adjustment device 4 are configured as described above.
  • the request information is defined from the request level and the electric energy. 4 and the like showing the request information shows the request information with the horizontal axis as the electric energy (w) and the vertical axis as the request level.
  • the horizontal axis represents power consumption with the right direction being positive, and the left direction is negative with power being sent out, that is, the amount of power supplied to the outside.
  • the request information is information that all the components on the power supply side and the power consumption side of the power system 10 such as the power supply device 1, the battery 2, and each load device 3 individually have.
  • the vertical axis indicates the level of request level, and in the example of FIG. 3, three levels are shown: high request level, medium request level, and no request.
  • the required level is an index for efficiently using power.
  • the request level is not limited to three. There may be two levels with and without requests, or four or more levels.
  • the power amount is described as P. Factors that determine the degree of request include device characteristics, economic reasons, and user requests.
  • request information referred to in the description is shown for convenience of description, and the request information is not limited to that shown in those drawings.
  • Examples of the power supply device 1 include a power generation system and a battery 2.
  • the example of the requirement information of the natural energy power generation system as an example of the electric power supply apparatus 1 is shown.
  • FIG. 4 shows request information of the natural energy power generation system when the natural energy power generation system can sufficiently generate power.
  • the case where the natural energy power generation system can generate sufficient power is, for example, a case where the solar energy generation system is sufficiently exposed to sunlight for power generation.
  • the maximum power generation amount of the natural energy power generation system is set to “ ⁇ B” w.
  • FIG. 4A is a first example of requirement information of a natural energy power generation system.
  • the power amount P in the range of “ ⁇ B ⁇ P ⁇ ⁇ A” is an amount that can fully use the power generation amount for supply, and has high efficiency because it is efficient.
  • the amount of power in the range of “ ⁇ A ⁇ P ⁇ 0” can be used for power supply. However, the remainder is generated, and the efficiency of power use is reduced, so that the degree of demand is medium. During the demand level, the efficiency of power use is lower than that of the demand level range.
  • the range of the electric energy “P> ⁇ B” is the electric energy exceeding the power generation capacity of the natural energy power generation system, electric power cannot be supplied, and the required level is “no request”. Furthermore, the range of “0 ⁇ P”, which is the positive direction of the horizontal axis, is power consumption, and the natural energy power generation system supplies power and does not require power consumption. It has become.
  • FIG. 4B is a second example of request information in the natural energy power generation system.
  • the maximum power generation amount “ ⁇ B” of the natural energy power generation system is high in demand, and the range of “ ⁇ B ⁇ P ⁇ 0” is medium in demand.
  • Whether to adopt the first example shown in FIG. 4A or the second example shown in FIG. 4B may be determined based on the output characteristics of the natural energy power generation system. For example, the output value of the power peak appears only for an instant, and the first example shown in FIG. 4A is optimal when the output is usually slightly lower than the peak.
  • request information is adopted according to the setting by the user. For example, if priority is given to outputting more than -A, even if all of the maximum power generation cannot be used and there is a remainder, priority is given to using all of the maximum power generation in the request information of FIG. 4A. If so, the request information of FIG. 4B is set to be used.
  • FIG. 5A shows a first example of request information of the battery 2, and is request information when the battery 2 is in a fully charged state.
  • the maximum dischargeable power at full charge is represented as “ ⁇ Max”.
  • the electric energy in the range of “ ⁇ Max ⁇ P ⁇ 0” is in the required level.
  • the reason why the degree of demand is not high but the degree of demand is that the battery 2 can store and store electric power, so that it is not necessary to immediately use the stored electric power for power supply.
  • the second example is request information in a state where the battery 2 is not fully charged but stores electric power that can be discharged with “ ⁇ A” w.
  • the battery 2 Since the battery 2 stores “ ⁇ A” of power, the power in the range of “ ⁇ A ⁇ P ⁇ 0” can be supplied and is in the required level. In addition, the fact that it is not fully charged means that charging is possible, so that the amount of power for “0 ⁇ P ⁇ B” (B: maximum chargeable power) is on the demand side on the consumption side (charging side). It has become. The reason why the demand is medium is that the battery 2 can be charged at any time, and the efficiency of power use does not decrease even if the battery 2 is not charged immediately.
  • the third example is request information when there is no remaining amount of the battery 2 and charging is possible up to the full charge amount.
  • “Max” is the maximum chargeable power when there is no remaining battery power, and the range of “0 ⁇ P ⁇ Max” is in the required level. This is because the battery 2 does not have to be charged immediately and can be charged at any time. Further, since the battery 2 has no remaining amount, the supply side is “no request”.
  • FIG. 7 shows an example of request information in the system power supply.
  • the case where the required information is determined by the characteristics of the system power supply may be determined, for example, by the number of contract amperes of the user.
  • the maximum power that can be used by the user is determined by the number of contract amperes of the user (for example, when the number of contract amperes is 40 A, the maximum power that can be used is 4 kW).
  • the maximum power that can be used by the user is the maximum supply amount from the power system.
  • “ ⁇ A” is the maximum power. Since the power system does not supply power above the maximum power “ ⁇ A”, the level below “ ⁇ A” is not required.
  • the minimum power is 0. However, this is a case where the reverse power flow is not performed, and when the reverse power flow is performed, it may be considered similarly to the case of the load device 3 described later. In the range from the minimum power to the maximum power, the user can freely consume power at any time.
  • FIG. 7A shows an example of request information in a daytime zone where electricity charges are usually high.
  • FIG. 7B shows an example of request information in a night time zone where the electricity bill is cheaper than in the day time zone.
  • the demand level in the daytime period is set to medium.
  • the demand level of the night time zone where the electricity rate is cheap is set to be large.
  • the case where the request information is determined by a request from the user in the system power supply is, for example, a case where the user wants to keep the amount of power used below a certain amount for power saving.
  • the user sets the maximum amount of power supplied from the power system via the user interface 104.
  • a mode such as “power saving mode”
  • the maximum power amount defined in advance corresponding to the mode is set.
  • a request level of ⁇ B or more is set to medium.
  • Requirement information is defined as described above. However, it is only an example, and the request information of the natural energy power generation system as the power supply device 1, the battery 2, and the electrical equipment as the load device 3 is not limited to the above. Further, the power generation system is not limited to a natural energy power generation system and a natural energy power generation system, and any system that can generate power may be used. Further, the load device 3 is not limited to the above-described electric device, and may be any device as long as it operates by consuming electric power.
  • the request information is held by each power generation system, battery 2, electric device, etc., and is sent to the power adjustment device 4. It is preferable that the power adjustment device 4 issues a request to each device all at once, and the request information is sent to the power adjustment device 4 in a form in which each device responds to the request. In addition, each device may transmit request information to the power adjustment device 4 at regular time intervals. Further, the latest request information may be sent to the power adjustment device 4 when there is a change in the request information in each device.
  • the request information may be exchanged between devices, and each device may collect request information of other devices. Also in this case, for example, each device may transmit to each device or as a broadcast when a certain time interval or change occurs.
  • the processing performed in the power adjustment device 4 is broadly divided into request information check and use of the check result. First, the comparison of request information will be described.
  • the comparison of request information refers to request information in a plurality of devices to obtain an optimum relationship between power supply and power consumption for both.
  • the required power amount D is set.
  • This required power amount D is the amount of power that is required to be supplied to the power supply device 1.
  • the required power amount D is measured by an input by the user, the total demand power in the house where the user lives, with a meter provided on the switchboard, etc. get.
  • the upper part of FIG. 8 is an example of the request information of the natural energy power generation system, and the lower part of FIG. 8 is an example of the request information of the battery 2.
  • the required power amount D is a value as shown in the figure.
  • the range where the demand level is large and the demand level is medium is the applicable range. This is because the range without requirement cannot supply or consume power.
  • the range in the required level is a compatible range. This is because even in the battery 2, the range without the required level cannot supply or consume power.
  • three lines in FIG. 9 are used in such a combination that the electric power supplied from the natural energy power generation system and the battery 2 to the outside is within the applicable range of the natural energy power generation system and the battery 2. As shown in minutes (combinations 1 to 3). These three indicating combinations are merely examples, and in fact, there are innumerable combinations whose total is the required power amount D within the required acceptable range of the natural energy power generation system and the compatible range of the battery 2.
  • the required electric energy D can be supplied to the outside from the natural energy power generation system and the battery 2 by transmitting electric power.
  • each of the natural energy power generation system and the battery 2 has required information, it is necessary to adopt a combination that matches the required information. Therefore, according to the rules described below, a combination is determined according to the request information of both the natural energy power generation system and the battery 2 from a large number of combinations.
  • the first rule is that the combination of “high request level” of one device and “high request level” of the other device is “high request level” in the device group.
  • the second rule is that the combination of “high request level” and “medium request level” is “high request level”.
  • the third rule is that the combination of “medium request” and “medium request” is “medium request”.
  • the fourth rule is that “no request” is made except for the above three.
  • the combination 1 is a combination of a high degree of demand in the natural energy power generation system and a medium degree of demand in the battery 2.
  • the combination 2 is a combination of the required level in the natural energy power generation system and the required level in the battery 2, it becomes “requesting” in accordance with the above rules.
  • the combination 3 is a combination of the required level in the natural energy power generation system and the required level in the battery 2, it becomes “requesting” in accordance with the above rules.
  • any of the combinations 1 to 3 can supply the required electric energy D to the outside using the natural energy power generation system and the battery 2.
  • the natural energy power generation system is within the range of the required level as in the combination 1, the natural energy power generation system and the battery 2 have the highest satisfaction and the optimum demand balance. Therefore, it can be said that, among the combination 1, the combination 2, and the combination 3, the combination 1 is an appropriate combination that satisfies the requirements of both apparatuses.
  • FIG. 10 shows “request information of the device group” obtained as a result of comparing the natural energy power generation system shown in FIG. 8 with the request information of the battery 2. This is obtained by performing the above-described method performed for the required power amount D in the same manner for all power values.
  • the request information of the device group is a collection of the natural energy power generation system and the battery 2 to be collated as a single piece of equipment as if it were one piece of equipment.
  • the natural energy power generation system has a high degree of demand for transmitting power that is greater than or equal to the required power amount D. Therefore, power that is greater than or equal to the required power amount D is transmitted.
  • the electric power for ⁇ D ” is stored in the battery 2.
  • the charging of the battery 2 is also in the middle range of the required level of the battery 2.
  • the power supply amount based on the combination obtained as a result of this comparison is transmitted from the power adjustment device 4 to the power control device 100.
  • the power control apparatus 100 can perform power adjustment based on the comparison result by performing power input / output control according to the combination result.
  • the request information obtained by such comparison is made visible from the outside as “device group request information”, a plurality of devices can be regarded as one device. It should be noted that the information on the combination at the time of collation in the device group can be reused when the collation is required again in the device group, so that it is preferable to leave it as internal information in the device group. However, it is not used when viewing the device group as a single device. In this way, the inside can be made into a black box by grouping together as a group of devices, and recursive hierarchization is possible like a module structure of a software program. That is, any device configuration can be supported.
  • FIG. 11 shows a second example of comparing the natural energy power generation system and the battery 2.
  • FIG. 11A is request information of the natural energy power generation system shown in FIG. 4A
  • FIG. 11B is request information of the battery 2 shown in FIG. 5A
  • FIG. 11C shows the device group request information obtained by comparing the request information of the natural energy power generation system and the request information of the battery 2.
  • the combination of the natural energy power generation system capable of supplying power together with the battery 2 widens the range of the required level of power supply. If the total power transmitted from the natural energy power generation system and the battery 2 is within the range of the required level, an optimal situation for both the natural energy power generation system and the battery 2 can be realized.
  • FIG. 12 shows a third example of the comparison between the natural energy power generation system and the battery 2.
  • FIG. 12A is request information of the natural energy power generation system shown in FIG. 4A
  • FIG. 12B is request information of the battery 2 shown in FIG. 5B
  • FIG. 12C is the request information of the apparatus group calculated
  • FIG. 12A is request information of the natural energy power generation system shown in FIG. 4A
  • FIG. 12B is request information of the battery 2 shown in FIG. 5B.
  • FIG. 12C is the request information of the apparatus group calculated
  • FIG. 12A is request information of the natural energy power generation system shown in FIG. 4A
  • FIG. 12B is request information of the battery 2 shown in FIG. 5B
  • FIG. 12C is the request information of the apparatus group calculated
  • the combination of the natural energy power generation system and the battery 2 creates a case where the secondary battery is charged with the power generated by the natural energy power generation system. Is spreading.
  • the power supply capability that combines the natural energy power generation system and the discharge of the battery 2 has been born. Therefore, if the total power transmitted from the natural energy power generation system and the battery 2 is within the range of the required level, an optimal situation for both the natural energy power generation system and the battery 2 can be realized.
  • request information of the device group obtained by the above comparison there is a method of prompting the user to set and operate a device by presenting it to the user through the user interface 104.
  • the entire request information as shown in FIG. 13 is obtained by comparing the request information of the natural energy power generation system and the battery 2.
  • the request information in FIG. 13 shows that there is no problem in power supply in the range of “ ⁇ A ⁇ P ⁇ 0” because the degree of request is large in the range of “ ⁇ A ⁇ P ⁇ 0” on the power supply side (sufficiently) It is understood that the power can be supplied).
  • FIG. 14 is an example of a screen displayed on the display device which is an example of the user interface 104 described with reference to FIG. 2 or FIG.
  • the display content data is generated by the power adjustment device 4, then transmitted to the power control device 100, and presented to the user by being displayed on the user interface 104 in the power control device 100.
  • the power supply and power consumption derived from the request information of the natural energy power generation system and the battery 2 described with reference to FIG. 13 (here, expressed as “charging” for convenience). Status) is displayed.
  • a combination in which the degree of request of each device is the highest by comparing the request information is presented.
  • the user can grasp how much power can be supplied and consumed (charged) in the natural energy power generation system and the battery 2.
  • the situation can be presented more easily by the user.
  • a screen for allowing the user to input how to use power is displayed.
  • the amount of electric power is input in watts, and further, whether the electric power is to be used or charged is input.
  • the input may be input by an input device included in the user interface 104 shown in FIG. 2 or 3, for example, a button, a keyboard, a touch panel, or the like. Data indicating the input content is transmitted from the power control apparatus 100 to the power adjustment apparatus 4.
  • the “CHECK” button in the lower part of FIG. 14A is input to determine whether the amount of power and the use of the power input by the user in the middle part of FIG. 14A are suitable for the situation of the natural energy power generation and the battery 2. .
  • This input may be input by an input device included in the user interface 104 shown in FIG. 2 or FIG. 3, for example, a button, a keyboard, a touch panel, or the like.
  • Data indicating the input content is transmitted from the power control apparatus 100 to the power adjustment apparatus 4. Then, the power adjustment device 4 makes a determination.
  • FIG. 14B is a screen display example showing a determination result as to whether the amount of power input by the user in FIG. 14A and the use thereof are suitable for the status of the natural energy power generation and the battery 2.
  • the upper and middle stages of FIG. 14B are the same as FIG.
  • Data indicating the determination result is transmitted from the power adjustment device 4 to the power control device 100 and presented to the user in the user interface 104 of the power control device 100.
  • FIG. 14B shows the determination result.
  • the user's input contents cannot be executed, meaning “cannot be performed”, assuming that the amount of energy and usage input by the user do not match the situation of the natural energy power generation and the battery 2. Yes.
  • a character display can be used in combination, so that the user can easily present the situation.
  • FIG. 14C is a second example of a screen display showing a determination result as to whether the amount of power input by the user in FIG. 14A and the use thereof match the situation of the natural energy power generation and the battery 2.
  • the upper and middle stages of FIG. 14C are the same as FIG.
  • FIG. 14C shows the determination result.
  • I can the amount of electric power and usage input by the user are adapted to the situation of the natural energy power generation and the battery 2
  • “I can” is displayed, which means that the user's input content can be executed.
  • a character display can be used in combination, so that the user can easily present the situation.
  • the screen display example in FIG. 14 is merely an example, and the present invention is not limited to this.
  • Second Embodiment> [2-1. Configuration of Power System and Power Conditioning Device] Next, a second embodiment of the present technology will be described. In the second embodiment, an optimal usage method of power is obtained including the load device 3 that consumes power.
  • FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of the power system 20 according to the second embodiment. Since the power supply device 1, the battery 2, the load device 3, and the power adjustment device 4 constituting the power system 20 are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted.
  • the power adjustment device 4 is connected to the load device 3 in addition to the power supply device 1 and the battery 2.
  • the connection method is the same as that in the first embodiment.
  • the mounting form of the connection line varies depending on the information exchange means.
  • FIG. 15 shows a case of independent wired communication.
  • PLC since a communication signal is superimposed on an electric power line, there is no independent communication line.
  • connection method may be anything other than wired communication, such as communication using wireless LAN, Wi-Fi, 3G line, 4G line. Further, there is a method of simply using the power supply line at the time of non-energization as a signal line as it is.
  • each device is the same as that according to the first embodiment shown in FIG. 2 or FIG.
  • the load device 3 is also provided with a power control device.
  • request information in an electric device or the like as the load device 3 will be described.
  • the request information can be determined according to the characteristics of the load device 3 and the like, economic factors, requests from the user, and the like.
  • the request information in the air conditioner for cooling which is an example of the electric equipment as the load device 3 will be described.
  • the air conditioner for cooling is assumed to have an ability to continuously change the amount of power used from, for example, Aw to Cw by inverter control.
  • Aw to Cw the amount of power used from, for example, Aw to Cw by inverter control.
  • Bw in FIG. 16 is the electric power that is the operation target determined by the air conditioner from the temperature condition and the like.
  • FIG. 16A shows request information when the power saving mode of the cooling air conditioner is turned on.
  • the requirement level becomes large because Bw is the most desirable power consumption.
  • operates even if it is below Bw, and suppresses power consumption. Therefore, the range of “A ⁇ P ⁇ B” is in the required level. This is because the operation is performed in the power saving mode, so that any amount of power consumption is preferable as long as it is equal to or less than Bw.
  • the room temperature may be lower than the set temperature, for example, when returning from outside in the summer when the temperature is very high, or after exercising, so there is a case where it is desired to temporarily operate the air conditioner with high power.
  • a “cooling mode” of “switch to operation with higher power if the power situation permits” is provided in advance when the cooling air conditioner is designed.
  • the user selects the “cooling mode”, it is requested to operate with higher power while maintaining a low degree of demand for a certain period of time so that it can be operated with as much power as possible.
  • FIG. 16B shows request information when the air conditioner for cooling operates in the cooling mode and tries to operate in Bw in the cooling mode from the temperature state. Since it is preferable for the user that the power consumption is as small as possible even in the cooling mode, B has a high degree of requirement. Further, in the cooling mode, it is desirable that the room temperature is lowered even when the power consumption becomes Bw or more, and therefore the range of “B ⁇ P ⁇ C” is in the required level.
  • the request information in the heat pump water heater which is an example of the electric equipment as the load apparatus 3 is demonstrated.
  • request information is determined by the characteristics of the heat pump water heater. It is assumed that the heat pump has an ability to continuously change the electric power used, for example, from Aw to Bw during hot water storage by inverter control.
  • the example of FIG. 17 is a case of Cw where the weakest operating power is Aw or more and Bw or less.
  • the heat pump water heater is programmed at the time of design so as to heat a specified amount of hot water at a specified temperature within a preset time (usually at midnight). Moreover, since there is enough time for hot water storage operation, it is technically possible to store hot water slowly or to store hot water at once. Furthermore, it is assumed that the heat pump water heater is provided with a function for obtaining operating power (weakest operating power) when storing hot water most slowly from outside air temperature, water temperature, and set values (hot water temperature and quantity). . In addition, at the time of hot water storage, as long as it is more than said operation electric power, you may drive
  • the degree of demand is between C, which is the weakest operating power, and B, which is the maximum operating power during hot water storage.
  • the reason for the demand is that the heat pump water heater can be operated at any power within the range because it is known that hot water can be stored in time as long as it operates within this range.
  • request information is determined by a request from a user in a heat pump water heater.
  • a “rapid hot water storage mode” that can store hot water rapidly although power consumption is large is provided in advance in the heat pump water heater.
  • the degree of demand is large in the vicinity of B that is the maximum operating power so that the user can operate with as much power as possible.
  • FIG. 18 shows an example of comparison between a cooling air conditioner and a heat pump water heater.
  • FIG. 18A shows request information for the air conditioner for cooling (power saving mode ON) shown in FIG. 16A
  • FIG. 18B shows request information for the heat pump water heater (rapid hot water storage mode ON) shown in FIG. 17B.
  • FIG. 18C shows device group request information obtained by comparing the request information of the cooling air conditioner and the request information of the water heater.
  • the load devices 3 are compared with each other to obtain request information of the load device 3 group, and further, the power supply devices such as the power supply device 1 and the battery 2 are compared with each other to check the power supply device group.
  • the total power of the power supplied from the power supply device and the power consumption in the load device 3 can be obtained only from the power supply device which is the power supply device 1 excluding the grid.
  • the power supply and demand should be adjusted so that it becomes zero or approaches zero.
  • the combination may be obtained by setting the required power amount D described in the first embodiment to zero. If the power supply and demand is adjusted so that the required power amount D is 0 and the sum of the power supply amount from the power supply device and the power consumption amount in the load device 3 is 0 or closest to 0, the optimum without waste Power adjustment can be performed.
  • one piece of request information can be defined for a group of devices connected within a certain range. For a group of devices connected to a certain range, find the relationship between the power supplied or consumed as the total input / output of all devices and the overall requirement level of all devices, and use the result as device group request information. Good.
  • the request information of the device group can be obtained from the comparison.
  • the request information of the device group can be obtained from the comparison.
  • the power supply devices are compared with each other as in the first embodiment, and the request information of the power supply device group is obtained.
  • the request information is compared between the load devices 3 as in the second embodiment, and the request information of the load device 3 group is obtained.
  • the home power supply device 1, the battery 2, the load device 3, and the battery 5 are regarded as a device group connected to a certain range. Then, the request information of the device group is obtained for the entire device in the home. In addition, a plurality of devices in other ranges are set as other device groups 40 and 50, and the request information of the device group is obtained for other device groups. For the other device groups 40 and 50, a regional power adjustment device 60 different from the power adjustment device 4 is provided. Then, by adjusting the power supply and demand by comparing the request information of the device group, it is possible to cover hierarchically from micro to macro.
  • request information obtained by such comparison and the manner of presentation to the user are the same as those in the first embodiment.
  • a power adjustment device that adjusts the demand for power between the devices by referring to request information that is information regarding the amount of power consumed or supplied in two or more devices.
  • the request information is a power supply device that supplies power
  • the request information includes the power amount and a request level indicating a degree of request for supply of the power amount.
  • the request information includes the power amount and a request level indicating a degree of requesting the power amount (1) or (2) The power adjustment device described in 1.
  • the power demand between the devices is adjusted so that the total amount of power consumed or supplied is closest to 0 or 0.
  • the power adjustment device according to any one of (1) to (10) to be performed.
  • a power adjustment method for adjusting power demand between the devices by referring to request information that is information relating to the amount of power consumed or supplied in two or more devices.
  • a power adjustment program that causes a computer to execute a power control method for adjusting power demand between the devices by referring to request information that is information regarding the amount of power consumed or supplied in two or more devices.
  • a load device having request information as information on the amount of power consumed by itself and supplying the request information to an external power adjustment device.
  • a power supply apparatus that has request information as information relating to the amount of power supplied by itself and supplies the request information to an external power conditioner.
  • a secondary battery having request information as information on the amount of power supplied by itself and the amount of power used for charging itself, and supplying the request information to an external power conditioner.

Abstract

本発明は、２以上の装置において供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、適切に供給側の機器間でバランスを取るものである。また、２以上の装置において消費する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、適切に負荷側の機器間でバランスを取るものである。電力システム（１０）は、電力供給装置（１）、バッテリ（２）、負荷装置（３）、電力調整装置（４）とから構成されている。電力供給装置（１）、バッテリ（２）、負荷装置（３）がそれぞれ保有する要求情報を、電力調整装置 （４）へ送信する。電力調整装置（４）は、要求情報の照らし合わせを行い、各装置の要求度が最も高くなる組み合わせをユーザに提示する。

Description

電力調整装置、電力調整方法、電力調整プログラム、負荷装置、電力供給装置および二次電池
　本技術は、電力調整装置、電力調整方法、電力調整プログラム、負荷装置、電力供給装置および二次電池に関する。
　現在、エネルギー問題の一環として、電力の安定かつ経済的な運用が求められている。そのためには、電力の損失を少なくするために電力の需要と供給の適切な調整を図る必要がある。そこで、電力消費率に基づき系統にぶら下がる負荷装置の消費電力調節を行うことにより、需給バランスの適正化を図る直接負荷装置制御システムが提案されている（特許文献１）。
特開２０１０－０６８７０４号公報
　しかし、特許文献１に記載された技術は、電力の需給調整を目的としているが、負荷装置側（需要）のみを調整弁として制御する方法であるため、電源側の機器間でバランスを取ることができない。また同様に、電源と負荷装置の両方を考慮した最適バランスを得ることもできない。
　したがって、本技術は、適切に電力の需要と供給の調整を行うことができる電力調整装置、電力調整方法、電力調整プログラム、負荷装置、電力供給装置および二次電池を提供することを目的とする。
　上述した課題を解決するために、第１の技術は、２以上の装置における消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、装置間における電力の需要の調整を行う電力調整装置である。
　また、第２の技術は、２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、装置間における電力の需要の調整を行う電力調整方法である。
　また、第３の技術は、２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、装置間における電力の需要の調整を行う
電力調整方法をコンピュータに実行させる電力調整プログラムである。
　また、第４の技術は、自身が消費する電力量に関する情報として要求情報を有し、要求情報を外部の電力調整装置に供給する負荷装置である。
　また、第５の技術は、自身が供給する電力量に関する情報として要求情報を有し、要求情報を外部の電力調整装置に供給する電力供給装置である。
　さらに、第６の技術は、自身が供給する電力量および自身の充電に用いる電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する二次電池である。
　本技術によれば、適切に電力の需要と供給の調整を行うことができる。
図１は、本技術の第１の実施の形態に係る電力調整装置を含む電力システムの構成を示すブロック図である。 図２は、電力制御装置の構成の第１の例を示すブロック図である。 図３は、電力制御装置の構成の第２の例を示すブロック図である。 図４Ａは、自然エネルギー発電システムにおける要求情報の第１の例を示す図であり、図４Ｂは、自然エネルギー発電システムにおける要求情報の第２の例を示す図である。 図５Ａは、バッテリにおける要求情報の第１の例を示す図であり、図５Ｂは、バッテリにおける要求情報の第２の例を示す図である。 図６は、バッテリにおける要求情報の第３の例を示す図である。 図７Ａは、系統電力における要求情報の第１の例を示す図であり、図７Ｂは、系統電力における要求情報の第２の例を示す図である。 図８は、自然エネルギー発電システムとバッテリの要求情報の照らし合わせについて説明するための図である。 図９は、自然エネルギー発電システムとバッテリの要求情報の照らし合わせについて説明するための図である。 図１０は、自然エネルギー発電システムとバッテリの要求情報の照らし合わせにより求められた装置群の要求情報を示す図である。 図１１Ａは、自然エネルギー発電システムの要求情報の例を示す図であり、図１１Ｂはバッテリの要求情報の例を示す図であり、図１１Ｃは、自然エネルギー発電システムとバッテリによる装置群の要求情報の例を示す図である。 図１２Ａは、自然エネルギー発電システムの要求情報の例を示す図であり、図１２Ｂはバッテリの要求情報の例を示す図であり、図１２Ｃは、自然エネルギー発電システムとバッテリによる装置群の要求情報の第２の例を示す図である。 図１３は、自然エネルギー発電システムとバッテリによる装置群の要求情報の例を示す図である。 図１４Ａは、ユーザインターフェースにおける表示の第１の態様を示す図であり、図１４Ｂは、ユーザインターフェースにおける表示の第２の態様を示す図であり、図１４Ｃは、ユーザインターフェースにおける表示の第３の態様を示す図である。 図１５は、本技術の第２の実施の形態に係る電力調整装置を含む電力システムの構成を示すブロック図である。 図１６Ａは、負荷装置としての冷房用エアコンにおける要求情報の第１の例を示す図であり、図１６Ｂは、負荷装置としての冷房用エアコンにおける要求情報の第２の例を示す図である。 図１７Ａは、負荷装置としてのヒートポンプ給湯機における要求情報の第１の例を示す図であり、図１７Ｂは、負荷装置としてのヒートポンプ給湯機における要求情報の第２の例を示す図である。 図１８Ａは、冷房用エアコンの要求情報の例を示す図であり、図１８Ｂはヒートポンプ給湯機の要求情報の例を示す図であり、図１８Ｃは、冷房用エアコンとヒートポンプ給湯機による装置群の要求情報の例を示す図である。 図１９は、本技術の変形例に係る電力調整装置を含む電力システムの構成を示すブロック図である。
　以下、本技術の実施の形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本技術は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、説明は以下の順序で行う。
＜１．第１の実施の形態＞
［１－１.電力システムおよび電力調整装置の構成］
［１－２.電力調整装置における処理］
＜２．第２の実施の形態＞
［２－１.電力システムおよび電力調整装置の構成］
［２－２.電力調整装置における処理］
＜３．変形例＞
＜１．第１の実施の形態＞
［１－１.電力システムおよび電力調整装置の構成］
　図１は、本技術に係る電力調整装置４を含む電力システム１０の構成を示すブロック図である。電力システム１０は、電力供給装置１、バッテリ２、負荷装置３、電力調整装置４とから構成されている。なお、図１において、各ブロックを接続する太線は電力伝送のための電力伝送線を示す。また、各ブロックを接続する細線は制御信号、各種情報伝達用の信号を伝送するための信号線を示す。
　電力供給装置１は電力システム１０を構成するバッテリ２、負荷装置３などに電力を供給するものである。電力供給装置１としては、電力系統、自然エネルギー発電システムなどがある。電力系統とは、主に電力会社が有する、電力を需要家に供給するための、発電・変電・送電・配電を統合したシステムのことである。
　自然エネルギー発電システムとは、環境負荷が低いいわゆる自然エネルギー、再生可能エネルギーなどと称されるエネルギーを用いた発電設備である。例えば、太陽光、太陽熱、風力、水力、マイクロ水力、潮汐力、波力、水の温度差、海流、バイオマス、地熱、音や振動などのエネルギー、などを利用した発電システムである。また、発電機能を備えるエアロバイク、人が上を歩くことにより発電する仕組みを有する床（発電床などと称される。）など人力で発電を行うものであってもよい。ただし、自然エネルギー発電システムは上述のものを利用した発電設備に限られず、環境負荷の低い発電方法を採用したものであればどのようなものであってもよい。
　バッテリ２は、電力を蓄えるバッテリセルと、バッテリセルの管理制御を行うセル制御部などから構成されている。バッテリセルを構成する電池としては、リチウムイオン二次電池、リチウムイオンポリマー二次電池、ニッケル水素電池など充放電を行うことができるものであればいかなるものを採用してもよい。バッテリ２は、電力を充電するとともに、負荷装置３などに電力を供給する電力供給装置として機能する。
　セル制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）、バッテリセルの状態（温度、充電量など）の管理を行うセンサなどから構成されている。
　負荷装置３は、電力供給装置１および／またはバッテリ２などから供給される電力を消費するものである。負荷装置３は電力線を介して電力供給装置１および／またはバッテリ２からの電力供給を受ける。負荷装置３である電気機器としては、例えば、テレビジョン受像機、オーディオ機器などの電子機器、冷蔵庫、電子レンジ、洗濯機、エアーコンディショナー、パーソナルコンピュータ、コピー機、ファクシミリ、プリンタなどがある。なお、負荷装置３はこれらの機器に限られず、電力を消費して動作する機器であればどのようなものでもよい。
　電力調整装置４は、少なくとも電力調整部４１と通信部４２とからなる。電力調整部４１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどからなり、所定のプログラムを実行することにより本技術に係る電力調整処理を行う。通信部４２は、例えば、所定のプロトコルに基づいて、各装置、または各装置に設けられた電力制御装置との通信を行うためのネットワークインターフェースである。通信方式は有線通信、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ回線、４Ｇ回線を用いた通信などどのようなものでもよい。電力調整装置４は、例えば、制御装置、サーバ装置などである。電力調整処理の詳細については後述する。
　電力調整装置４は、電力供給装置１、バッテリ２に接続されている。接続ラインは情報交換手段によってその実装形態が変化する。図１は、独立した有線通信の場合である。なお、ＰＬＣ（Power Line Communication：電力線搬送通信）を利用する場合は、通信信号は電力ラインに重畳されるため、独立した通信ラインは存在しない。
　接続方式は有線通信の他にも、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、Ｗｉ－Ｆｉ（Wireless Fidelity）、３Ｇ回線、４Ｇ回線を用いた通信など、どのようなものでもよい。さらに、単に非通電時の電源ラインをそのまま信号線として利用するという方法がある。
　図１においては、電力供給装置１とバッテリ２とが電力調整装置４に接続されている。第１の実施の形態では電力供給装置１としての自然エネルギー発電システムとバッテリ２の最適な利用方法を求める。
　図２は、電力供給装置１、バッテリ２のインターフェース部分に設けられる電力制御装置１００の構成を示すブロック図である。電力制御装置１００は、電力供給装置１および／またはバッテリ２における電力供給、充電などを制御するものである。
　電力制御装置１００は、制御部１０１、通信部１０２、電力制御回路１０３、ユーザインターフェース１０４とから構成されている。制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭおよびＲＯＭなどから構成されており、電力制御装置１００全体および各部を制御すると共に、通信部１０２を介して入力される電力調整装置４からの制御に従い電力制御を行う。
　通信部１０２は、例えば、所定のプロトコルに基づいて電力調整装置４との通信を行うためのネットワークインターフェースである。通信方式は有線通信、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ回線、４Ｇ回線を用いた通信などどのようなものでもよい。
　電力制御回路１０３は、制御部１０１から送信される制御信号を受信し、その制御信号に従って、電力線を通じて供給される電力の負荷装置３への供給量の調整、供給のオン・オフなどを行う電気回路である。
　ユーザインターフェース１０４は、制御部１０１の制御のもと、ユーザに電力制御に関する情報を提示する表示デバイス、音声出力デバイス、さらに、ユーザからの入力を受け付ける入力デバイスなどからなるものである。なお、ユーザインターフェース１０４は電力制御装置１００における必須の構成要素ではなく、ユーザインターフェース１０４がなくても電力制御装置１００は成り立つものである。また、ユーザインターフェース１０４は電力制御装置１００に含まれず、別個の装置として電力制御装置１００、電力供給装置１、バッテリ２などに接続されてもよい。
　なお、電力制御装置１００は、電気機器内に設けられる以外にも、図３に示されるようにＡＣ（Alternate Current）アダプタなどの電源装置に設けられてもよい。電力制御装置１００を備えたアダプタを介して負荷装置３をコンセントに接続することにより電力制御装置１００が電気機器内に設けられているのと同様に電力制御を行うことができる。
　以上のようにして電力システム１０および電力調整装置４が構成されている。
［１－２.電力調整装置における処理］
　次に、電力調整装置４において行われる処理について説明する。第１の実施の形態では電力供給装置１としての自然エネルギー発電システムとバッテリ２の最適な利用方法を求める。
　まず、本技術における電力調整で用いられる要求情報について説明する。要求情報は、要求度と、電力量とから定義されるものである。図４などの要求情報を示す図は、横軸を電力量（ｗ）とし、縦軸を要求度として要求情報を示したものである。横軸は、右方向をプラスとして電力の消費量を表し、また、左方向はマイナスとして電力の外部への送出、すなわち外部への電力の供給量を示している。要求情報は、電力供給装置１、バッテリ２、各負荷装置３という電力システム１０における電力供給側、電力消費側の全ての構成要素が個々に有している情報である。
　縦軸は、要求度のレベルを示し、図３の例では要求度大、要求度中、要求なし、という３つのレベルを示している。要求度とは、電力を効率良く使用するための指標となるものである。ただし、要求度のレベルは３つに限られるものではない。要求ありと要求なしの２つのレベルでもよいし、４つ以上であってもよい。なお、以下の説明において、電力量はＰとして説明を行う。なお、要求度を決定する要因としては、装置の特性、経済的理由、ユーザからの要求などがある。
　以下、要求情報の決定の具体例について説明する。ただし、説明において参照する要求情報は説明の便宜上示されたものであり、要求情報はそれらの図に示されるものに限られるものではない。
　まず、電力供給装置１の要求情報について説明する。電力供給装置１としては発電システム、バッテリ２などがある。まず、図４を参照して、電力供給装置１の一例としての自然エネルギー発電システムの要求情報の例を示す。図４は、自然エネルギー発電システムが十分な発電を行うことができる場合の自然エネルギー発電システムの要求情報である。自然エネルギー発電システムが十分な発電を行うことができる場合とは、例えば太陽光発電システムである場合には発電のために十分な太陽光が当たっている場合である。自然エネルギー発電システムの最大発電量を「－Ｂ」ｗとする。
　図４Ａは自然エネルギー発電システムの要求情報の第１の例である。第１の例の場合、「－Ｂ＜Ｐ≦－Ａ」の範囲の電力量Ｐは、発電量を全て供給に充てることができる量であり、効率がよいため、要求度大となっている。「－Ａ≦Ｐ≦０」の範囲の電力量は、電力供給に充てることができるが、余りが生じてしまい、電力利用の効率が下がるため、要求度中となっている。要求度中は要求度大の範囲に比べて電力の使用の効率が下がる範囲である。
　また、電力量「Ｐ＞－Ｂ」の範囲は、自然エネルギー発電システムの発電能力以上の電力量であるので、電力供給は行えず、要求度は「要求なし」となる。さらに、横軸のプラス方向である「０＜Ｐ」の範囲は、電力の消費であり、自然エネルギー発電システムは電力供給を行うものであって電力の消費を要求することはないので要求なしになっている。
　図４Ｂは、自然エネルギー発電システムにおける要求情報の第２の例である。第２の例においては、自然エネルギー発電システムの最大発電量「－Ｂ」が要求度大であり、「－Ｂ＜Ｐ≦０」の範囲は要求度中となっている。
　これは、最大発電量「－Ｂ」の全てが使用されることを要求度大としているものである。最大発電量「－Ｂ」が全て使用されれば発電した電力に余りが生じず最も効率がよいからである。また、－Ｂ＜Ｐ≦０の範囲は、使用される電力が－Ｂより少なく、発電電力に余りが生じる場合には、量に関わらず電力が使用されればよいということで要求度中となっている。
　図４Ａに示される第１の例と、図４Ｂに示される第２の例のどちらを採用するかは自然エネルギー発電システムの出力特性に基づいて決定するとよい。例えば、電力のピークの出力値は一瞬しか出ず、通常、出力がピークよりも若干低めになるような場合には図４Ａに示される第１の例が最適である。
　また、ユーザによる設定によってどちらの要求情報を採用するかを決定するようにしてもよい。例えば、たとえ最大発電量の全てを使用できず余りが生じても－Ａ以上より多く電力出力することを優先する場合には図４Ａの要求情報を、最大発電量の全てを使用することを優先する場合には図４Ｂの要求情報が用いられるように設定する。
　次に、図５を参照して、バッテリ２における要求情報について説明する。図５Ａはバッテリ２の要求情報の第１の例を示すものであり、バッテリ２が満充電状態である場合の要求情報である。満充電時の最大放電可能電力は「－Ｍａｘ」として表されている。
　バッテリ２は満充電状態であり、蓄えられた電力量を全て供給に充てることが望ましため、「－Ｍａｘ≦Ｐ≦０」の範囲の電力量は要求度中となる。要求度大ではなく要求度中であるのは、バッテリ２は電力を蓄えて貯蔵しておくことができるため、その蓄えられた電力を早急に電力供給に充てる必要はないからである。
　次に、図５Ｂを参照して、バッテリ２における要求情報の第２の例について説明する。第２の例は、バッテリ２は満充電ではないが、「－Ａ」ｗの放電が可能な電力を蓄えている状態における要求情報である。
　バッテリ２は「－Ａ」分の電力を蓄えているため、「－Ａ≦Ｐ≦０」の範囲の電力は供給可能であるとして要求度中となる。また、満充電ではないということは、充電が可能であるということなので、「０＜Ｐ≦Ｂ」（Ｂ：最大充電可能電力）」分の電力量が消費側（充電側）で要求度中となっている。なお、要求度中となっているのは、バッテリ２の充電はいつでも行うことができ、早急にバッテリ２に充電を行わなくても電力使用の効率が下がるわけではないからある。
　次に図６を参照して、バッテリ２における要求情報の第３の例について説明する。第３の例はバッテリ２の残量がなく、満充電量まで充電が可能な場合における要求情報である。「Ｍａｘ」はバッテリ残量が無い場合の最大充電可能電力で、「０＜Ｐ≦Ｍａｘ」の範囲が要求度中となっている。これは、バッテリ２は早急に充電をしなければならないというわけではなく、いつでも充電可能であるからである。また、バッテリ２は残量がないため、供給側は「要求なし」となっている。
　図７は、系統電源における要求情報の一例を示すものである。系統電源においてその特性によって要求情報が決まる場合とは、例えば、ユーザの契約アンペア数によって決まる場合がある。ユーザが使用できる最大電力は、ユーザの契約アンペア数によって決まる（例えば、契約アンペア数が４０Ａの場合は使用可能な最大電力は４ｋｗ）。ユーザが使用できる最大電力は電力系統からの最大供給量である。図７においては「－Ａ」が最大電力である。その最大電力「－Ａ」以上は電力系統は電力の供給を行わないため、「－Ａ」以下は要求度なしとなっている。
　最小電力は０である。ただし、これは逆潮流しない場合であり、逆潮流する場合には、後述する負荷装置３の場合と同様に考えればよい。最小電力から最大電力までの範囲では、いつでもユーザが自由に電力消費を行うことができる。
　次に、系統電源において、経済的要因によって要求情報が決定される場合について説明する。また、経済的要因としては、時間帯によって電気料金が異なる場合が挙げられる。図７Ａは、通常、電気料金が割高な昼間帯における要求情報の例を示すものである。また、図７Ｂは昼間の時間帯に比べて電気料金が割安な夜間の時間帯における要求情報の例を示すものである。
　昼間に比べて夜間の電気料金が安い場合には、昼間の時間帯は電気の使用量を下げたほうがユーザにとっては経済的である。したがって、図７Ａに示されるように、昼間の時間帯の要求度は中に設定されている。一方、電気料金が安い夜間には電力を使用したほうがよいため、電気料金が安い夜間の時間帯の要求度は大に設定されている。
　次に、系統電源において、ユーザからの要求によって要求情報が決定される場合について説明する。ユーザからの要求によって要求情報が決まる場合としては、例えば、節電のために、ユーザが電力の使用量を一定量以下に抑えたい場合である。この場合、ユーザがユーザインターフェース１０４を介して電力系統から供給される電力の最大量を設定する。または、「節電モード」などのモード設定を行うことによりあらかじめそのモードに対応して規定された最大電力量が設定される。図７Ｂは、例えば、夜間であっても－Ｂ以上の電力消費を避けるために、－Ｂ以上の要求度が中に設定されている。
　要求情報は以上のように定義される。ただし、あくまで例示であり、電力供給装置１としての自然エネルギー発電システム、バッテリ２、負荷装置３としての電気機器の要求情報は上述したものに限られるものではない。また、発電システムは自然エネルギー発電システム、自然エネルギー発電システムに限られず、発電可能なシステムであればどのようなものでもよい。また、負荷装置３は上述した電気機器に限られず、電力を消費して動作する機器であればどのようなものでもよい。
　要求情報は、各発電システム、バッテリ２、電気機器などがそれぞれ保有しており、それが電力調整装置４に送られる。電力調整装置４が各機器などに対して一斉に要求を出し、各機器がそれに応える形で要求情報を電力調整装置４に送るようにするとよい。また、各機器が一定の時間間隔で電力調整装置４に要求情報を送信するようにしてもよい。さらに、各機器において要求情報に変化があったときに最新の要求情報を電力調整装置４に送るようにしてもよい。
　また、電力調整装置４に要求情報を集中させるのではなく、機器間で要求情報を交換し、各機器が他の機器の要求情報を収集してもよい。この場合も、例えば、各機器は一定時間間隔もしくは変化があった時点で、個々の機器に対してもしくはブロードキャストとして送信しても良い。
　次に、上述した要求情報を用いて電力調整装置４において行われる処理について説明する。第１の実施の形態では電力供給装置１としての自然エネルギー発電システムとバッテリ２の最適な利用方法を求める。
　電力調整装置４において行われる処理とは、大きく分けて、要求情報の照らし合わせと、照らし合わせ結果の利用である。まず、要求情報の照らし合わせについて説明する。要求情報の照らし合わせとは、複数の装置における要求情報を参照して双方にとって最適な電力供給、電力消費の関係を求めるものである。
　要求情報の照らし合わせにおいては、まず、要求電力量Ｄ（Ｗ）を設定する。この要求電力量Ｄは、電力供給装置１に対して供給を求める電力量であり、例えば、ユーザによる入力、ユーザが居住する家屋内の総需要電力を配電盤に設けた計器で計測することなどにより取得する。
　図８の上段は、自然エネルギー発電システムの要求情報の一例であり、図８の下段はバッテリ２の要求情報の一例である。そして、要求電力量Ｄは図に示すような値であるものとする。
　図８上段に示されているように、自然エネルギー発電システムにおいては、要求度大と要求度中の範囲が対応可能範囲である。要求度なしの範囲は、電力の供給も消費もできないからである。また、図８下段に示されているように、バッテリ２においては、要求度大の範囲はないため、要求度中の範囲が対応可能範囲となっている。バッテリ２においても要求度なしの範囲は電力の供給も消費もできないからである。
　この自然エネルギー発電システムとバッテリ２の対応可能範囲内において、自然エネルギー発電システムとバッテリ２から外部に供給される電力が要求電力量Ｄとなるような組み合わせは、図９中の例えば３本の線分（組み合わせ１～３）で示されるようになる。組み合わせを示すこの３本はあくまで例示であり、実際には自然エネルギー発電システムの要求受け入れ可能範囲とバッテリ２の対応可能範囲内で、合計が要求電力量Ｄとなる組み合わせは無数に存在する。
　組み合わせ１～３のいずれを採用しても、電力を送出することにより自然エネルギー発電システムとバッテリ２とから外部に要求電力量Ｄを供給することができる。ただし、自然エネルギー発電システム、バッテリ２にはそれぞれ要求情報があるので、その要求情報に合った組み合わせを採用する必要がある。そこで、下記にルールに従って、多数の組み合わせの中から自然エネルギー発電システムとバッテリ２の双方の要求情報に沿った組み合わせを決定する。
　第１のルールは、一方の装置の「要求度大」と他方の装置の「要求度大」の組み合わせは装置群で「要求度大」とすることである。また、第２のルールは、「要求度大」と「要求度中」の組み合わせは「要求度大」とすることである。また、第３のルールは、「要求度中」と「要求度中」の組み合わせは「要求度中」とすることである。さらに、第４のルールは、上記３つ以外は「要求せず」とすることである。
　図９においては３つの組み合わせが示されているが、その中の組み合わせ１は、自然エネルギー発電システムにおける要求度大とバッテリ２における要求度中との組み合わせであるため、上記ルールに従って、「要求大」となる。
　また、組み合わせ２は、自然エネルギー発電システムにおける要求度中とバッテリ２における要求度中との組み合わせであるため、上記ルールに従って、「要求中」となる。
　さらに、組み合わせ３は、自然エネルギー発電システムにおける要求度中とバッテリ２における要求度中との組み合わせであるため、上記ルールに従って、「要求中」となる。
　組み合わせ１～３のいずれでも自然エネルギー発電システムとバッテリ２とを用いて要求電力量Ｄを外部に供給することができる。ただし、組み合わせ１のように自然エネルギー発電システムにおける要求度大の範囲内に収まるようにすれば、自然エネルギー発電システムとバッテリ２にとって最も満足度が高く最適な需要バランスとなる。したがって、組み合わせ１、組み合わせ２、組み合わせ３の中では組み合わせ１が最も双方の装置の要求度を満たす適切な組み合わせであるといえる。
　図１０は、図８に示される自然エネルギー発電システムとバッテリ２の要求情報を照らし合わせた結果求められる「装置群の要求情報」を示すものである。これは、要求電力量Ｄについて行った前述の方法を全電力値に対して同様に行うことで得られる。装置群の要求情報とは、照らし合わせの対象である自然エネルギー発電システムとバッテリ２をあたかも一つの機器として捉えて一つの要求情報としてまとめたものである。
　組み合わせ１では、自然エネルギー発電システムは、要求電力量Ｄ以上の電力を送出することが要求度大であるため、要求電力量Ｄ以上の電力を送出しており、「自然エネルギー発電システムの送出量－Ｄ」分の電力はバッテリ２に蓄えられる。バッテリ２の充電もバッテリ２における要求度中の範囲内である。このように、自然エネルギー発電システムとバッテリ２とが組み合わされることによって自然エネルギー発電システムによる発電電力をバッテリ２に充電するケースが生まれ、要求度大の範囲が広くなっている。
　この照らし合わせの結果求められた組み合わせによる電力供給量を電力調整装置４から電力制御装置１００に送信される。そして、電力制御装置１００が組み合わせ結果に従って電力の入出力制御を行うことによって照らし合わせの結果に基づいた電力調整を行うことができる。
　このように照らし合わせにより求められた要求情報を「装置群の要求情報」として外部から見えるようにすれば、複数の機器をあたかも一つの機器として捉えることが可能になる。なお、装置群内での照らし合わせ時の組み合わせの情報については、装置群内で再度照らし合わせが必要になった段階で再利用できるので、装置群内の内部情報として残しておくとよい。ただし、装置群を一つの機器として見る時には使わない。このように、装置群としてまとめることで内部をブラックボックス化でき、ソフトウェアプログラムのモジュール構造のように、再帰的な階層化が可能になる。つまり、どのような機器構成にも対応できる。
　次に、照らし合わせの他の例について説明する。図１１は自然エネルギー発電システムとバッテリ２の照らし合わせの第２の例を示すものである。図１１Ａは、図４Ａで示された自然エネルギー発電システムの要求情報であり、図１１Ｂは、図５Ａで示されたバッテリ２の要求情報である。そして、図１１Ｃは、それら自然エネルギー発電システムの要求情報とバッテリ２の要求情報との照らし合わせにより求められた装置群要求情報である。
　図１１Ｃからわかるように、共に電力供給を行うことができる自然エネルギー発電システムとバッテリ２を組み合わせることにより電力供給における要求度大の範囲が広がっている。自然エネルギー発電システムとバッテリ２が送出する合計電力が要求度大の範囲内であれば、自然エネルギー発電システムとバッテリ２の双方にとって最適な状況を実現することができる。
　図１２は、自然エネルギー発電システムとバッテリ２との照らし合わせの第３の例を示すものである。図１２Ａは、図４Ａで示された自然エネルギー発電システムの要求情報であり、図１２Ｂは、図５Ｂで示されたバッテリ２の要求情報である。そして、図１２Ｃは、それら自然エネルギー発電システムの要求情報とバッテリ２の要求情報との照らし合わせにより求められた装置群の要求情報である。
　図１２Ｃからわかるように、自然エネルギー発電システムとバッテリ２を組み合わせることにより自然エネルギー発電システムによる発電電力で二次電池を充電するケースが生まれたことにより、電力消費（充電）における要求度大の範囲が広がっている。
　さらに、自然エネルギー発電システムとバッテリ２の放電を合わせた電力供給能力が生まれたことで、電力供給における要求度大の範囲が広がっている。よって、自然エネルギー発電システムとバッテリ２が送出する合計電力が要求度大の範囲内であれば、自然エネルギー発電システムとバッテリ２の双方にとって最適な状況を実現することができる。
　次に、上述の照らし合わせにより得られた装置群の要求情報の利用について説明する。要求情報の利用の第１の態様としては、ユーザインターフェース１０４を通じてユーザに提示することにより、ユーザに機器の設定、操作を行うことを促す、というものがある。
　例えば、自然エネルギー発電システムとバッテリ２の要求情報を照らし合わせて、図１３に示されるような全体の要求情報が得られたとする。図１３の要求情報は、電力供給側の「－Ａ≦Ｐ＜０」の範囲は要求度が大であるため、「－Ａ≦Ｐ＜０」の範囲については電力供給には問題なし（十分電力供給を行うことができる）」ということがわかる。
　また、電力消費側においては、「０＜Ｐ＜Ｂ」の範囲は要求度が大であることから、「Ｂまでは電力消費することも望ましい」ということがわかる。さらに、電力消費側においては、「Ｂ≦Ｐ≦Ｃ」の範囲は要求度が中であることから、「Ｃまでは電力消費しても問題はない」ということがわかる。
　このような情報をユーザに提示する。情報の提示の方法としては例えば図１４に示されるような態様が考えられる。図１４は、図２または図３を参照して説明したユーザインターフェース１０４の一例である表示デバイスにおいて表示される画面の例である。表示内容のデータは電力調整装置４で生成された後、電力制御装置１００に送信されて、電力制御装置１００におけるユーザインターフェース１０４で表示されることによりユーザに提示される。
　図１４Ａの表示例の上段では、図１３を参照して説明した、自然エネルギー発電システムとバッテリ２の要求情報から導き出される電力の供給と電力の消費（ここでは、便宜上「充電」と表現している）の状況が表示されている。これにより、要求情報の照らし合わせによって各装置の要求度が最も高くなる組み合わせが提示される。これによりユーザは、自然エネルギー発電システムとバッテリ２において、電力供給および消費（充電）がどのくらい可能なのか、などを把握することができる。なお、表示の際は、文字表記に加え、例えばキャラクター表示なども併用するとユーザによりわかりやすく状況を提示することができる。
　また、図１４Ａの表示例の中段では、ユーザに電力をどのように使用したいかを入力させる画面が表示されている。図１４Ａの中段では、電力量をワット数で入力させ、さらに、その電力を使用したいのか、充電に充てたいのかを入力させるようになっている。入力は図２または図３に示されるユーザインターフェース１０４に含まれる入力デバイス、例えば、ボタン、キーボード、タッチパネルなどにより入力できるようにするとよい。入力内容を示すデータは電力制御装置１００から電力調整装置４へと送信される。
　図１４Ａの下段の「ＣＨＥＣＫ」ボタンは、図１４Ａの中段でユーザが入力した電力量と電力の用途が自然エネルギー発電とバッテリ２の状況に適合するかを判定を行うために入力するものである。この入力も、図２または図３に示されるユーザインターフェース１０４に含まれる入力デバイス、例えば、ボタン、キーボード、タッチパネルなどにより入力できるようにするとよい。入力内容を示すデータは電力制御装置１００から電力調整装置４へと送信される。そして、電力調整装置４において、判定が行われる。
　図１４Ｂは、図１４Ａでユーザにより入力された電力量とその用途が自然エネルギー発電とバッテリ２の状況に適合するかの判定結果を示す画面表示例である。図１４Ｂの上段、中段は図１４Ａと同様であるためその説明を省略する。判定結果を示すデータは電力調整装置４から電力制御装置１００に送信され、電力制御装置１００のユーザインターフェース１０４においてユーザに提示される。
　図１４Ｂの下段は、判定結果を示すものである。図１４Ｂにおいては、ユーザが入力した電力量および用途が自然エネルギー発電とバッテリ２の状況に適合しなかったとして、ユーザの入力内容が実行不可能の意味である「できません」との表示がなされている。なお、この場合も文字表記に加え、例えばキャラクター表示なども併用するとユーザによりわかりやすく状況を提示することができる。
　図１４Ｃは、図１４Ａでユーザにより入力された電力量とその用途が自然エネルギー発電とバッテリ２の状況に適合するかの判定結果を示す画面表示の第２の例である。図１４Ｃの上段、中段は図１４Ａと同様であるためその説明を省略する。
　図１４Ｃの下段は、判定結果を示すものである。図１４Ｃにおいては、ユーザが入力した電力量および用途が自然エネルギー発電とバッテリ２の状況に適合したとして、ユーザの入力内容が実行可能の意味である「できます」との表示がなされている。なお、この場合も文字表記に加え、例えばキャラクター表示なども併用するとユーザによりわかりやすく状況を提示することができる。なお、図１４の画面表示例はあくまで一例であり、これに限られるものではない。
　このように、ユーザインターフェース１０４を通じてユーザに提示することにより、ユーザが装置の設定や操作に利用するという使い方がある。また、例えば実現不可能であることが示された場合など、ユーザは提示された情報を基に負荷条件を変更し、再度組み合わせを計算させる、といった利用方法もある。さらに、この情報を基に電力調整装置４が各装置へ電力調整の指示することによって、自動的に制御することも可能である。
　このように、本実施の形態によれば、電力を供給する電力供給装置１、電力の供給および充電を行うバッテリ２間において最適な電力需給の組み合わせを求めて、効率良く電力を使用することができる。
＜２．第２の実施の形態＞
［２－１.電力システムおよび電力調整装置の構成］
　次に、本技術の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、電力を消費する負荷装置３も含めて電力の最適な利用方法を求める。
　図１５は、第２の実施の形態に係る電力システム２０の構成を示すブロック図である。電力システム２０を構成する電力供給装置１、バッテリ２、負荷装置３、電力調整装置４は第１の実施の形態と同様のものであるためその説明を省略する。
　第２の実施の形態においては、電力調整装置４は、電力供給装置１とバッテリ２に加え、負荷装置３にも接続されている。接続方法は第１の実施の形態におけるものと同様である。接続ラインは情報交換手段によってその実装形態が変化する。図１５は、独立した有線通信の場合である。なお、ＰＬＣを利用する場合は、通信信号は電力ラインに重畳されるため、独立した通信ラインは存在しない。
　接続方式は有線通信の他にも、無線ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ、３Ｇ回線、４Ｇ回線を用いた通信など、どのようなものでもよい。さらに、単に非通電時の電源ラインをそのまま信号線として利用するという方法がある。
　各装置に設けられる電力制御装置の構成は図２または図３に示される第１の実施の形態に係るものと同様である。第２の実施の形態においては負荷装置３にも電力制御装置が設けられている。
［２－２.電力調整装置における処理］
　次に、電力調整装置４において行われる処理について説明する。第２の実施の形態では負荷装置３も含めて、電力利用の最適な組み合わせを求める。
　まず、負荷装置３としての電気機器などにおける要求情報について説明する。要求情報は、負荷装置３などのそれぞれの特性、経済的要因、ユーザからの要求、などによって決定することができる。
　まず、図１６を参照して、負荷装置３としての電気機器の一例である冷房用エアコンにおける要求情報について説明する。まず、冷房用エアコンの特性によって要求情報が決定される場合について説明する。冷房用エアコンはインバータ制御により例えばＡｗからＣｗまで連続的に電力使用量を変化させる能力を有しているものとする。冷房用エアコンを使用する部屋などの温度と冷房用エアコンの設定温度の差が大きい場合には冷房用エアコンは大電力で動作し、差が小さい場合には省電力で動作する。なお、温度差と電力使用量との関係はあらかじめ冷房用エアコン内のメモリやプログラムに組み込んでおく。図１６におけるＢｗは、エアコンが温度状況等から割り出した動作目標とする電力である。
　次に、冷房用エアコンにおいて、経済的要因によって要求情報が決定される場合について説明する。例えば、屋外温度と冷房用エアコンの設定温度との差が大きくなった場合には、電力状況によっては設定温度を自動的に上げる（小電力での運転に切り替える→より小電力での運転も低要求度ながらも可能にする）という「節電機能」を設計時にあらかじめ組み込んでおく。
　図１６Ａは冷房用エアコンの節電モードがオンとなった場合の要求情報である。節電モードがＢｗで運転するものである場合、Ｂｗが最も望ましい消費電力であるということで要求度大となる。また、節電モードであるので、Ｂｗ以下であっても運転し、消費電力を抑える。したがって、「Ａ≦Ｐ＜Ｂ」の範囲が要求度中となる。これは節電モードで運転するため、消費電力はＢｗ以下であればどんな量でも好ましいといえるからである。
　次に、冷房用エアコンにおいて、ユーザからの要求によって要求情報が決まる場合について説明する。気温が非常に高い夏場に外出から戻ってきた場合や、運動をした後など、設定温度よりも室温が下がってもいいので、一時的に大電力で冷房用エアコンを運転させたい場合がある。そのような場合のために、冷房用エアコン設計時に「電力状況が許す場合は、より大電力での運転に切り替える」という「冷却モード」をあらかじめ設けておく。ユーザが「冷却モード」を選択した場合、可能な限り大電力で運転できるよう、一定時間、低要求度ながらもより大電力での運転を要求する。
　図１６Ｂは冷房用エアコンが冷却モードで動作し、温度状況から冷却モードでＢｗで動作しようとする場合の要求情報を示すものである。冷却モードであっても可能な限り消費電力は少ないほうがユーザにとっては好ましいため、Ｂが要求度大となっている。また、冷却モードは、消費電力がＢｗ以上となっても室温が下がることが望ましいため、「Ｂ＜Ｐ≦Ｃ」の範囲が要求度中となっている。
　次に、図１７を参照して、負荷装置３としての電気機器の一例であるヒートポンプ給湯機における要求情報について説明する。まず、ヒートポンプ給湯機の特性によって要求情報が決定される場合について説明する。ヒートポンプはインバータ制御により、貯湯時に例えばＡｗからＢｗまで連続的に使用電力を変化できる能力を持つものとする。図１７の例は、最弱運転電力がＡｗ以上Ｂｗ以下であるＣｗの場合である。
　ヒートポンプ給湯機は、あらかじめ設定された時間内（通常は深夜間）に、指定された温度の湯を指定された貯湯量だけ加温するよう、設計時にプログラムされているものとする。また、貯湯運転が可能な時間は十分にあるので、ゆっくり貯湯していくことも、一気に貯湯することも技術的に可能であるものとする。さらに、ヒートポンプ給湯機には、外気温と水温、設定値（湯温・湯量）から、最もゆっくり貯湯していく場合の運転電力（最弱運転電力）を求める機能が与えられているものとする。なお、貯湯時は、上記の運転電力以上であれば、どの電力で運転してもよい。
　図１７Ａに示されるように、最弱運転電力であるＣから貯湯時の最大運転電力であるＢまでは要求度中となっている。要求度中なのは、ヒートポンプ給湯機はこの範囲で運転していれば時間内に設定通りの貯湯が可能なことがわかっているため、範囲内のどの電力で運転しても構わないからである。
　次に、ヒートポンプ給湯機において、経済的要因によって要求情報が決定される場合について説明する。通常、ユーザは、時間帯によって電気料金が異なる契約を結ぶので、その契約内容が反映（例えば、夜間割引契約の時間帯のみ貯湯運転するように設定）されることにより、要求度が異なる。この場合、夜間割引契約の時間帯以外の時間においては、全ての電力値において要求度なしとなる。
　次に、ヒートポンプ給湯機において、ユーザからの要求によって要求情報が決まる場合について説明する。設計時に、消費電力は大きいが急速に貯湯することができる「急速貯湯モード」をあらかじめヒートポンプ給湯機に設けておく。ユーザが「急速貯湯モード」を選択した場合、できるだけ大電力で運転できるよう、図１７Ｂに示されるように、最大運転電力であるＢ付近が要求度大となる。
　次に、上述した要求情報の照らし合わせについて説明する。図１８は、冷房用エアコンとヒートポンプ給湯機との照らし合わせの例を示すものである。図１８Ａは、図１６Ａで示された冷房用エアコン（節電モードオン）の要求情報であり、図１８Ｂは、図１７Ｂで示されたヒートポンプ給湯機（急速貯湯モードオン）の要求情報である。そして、図１８Ｃは、それら冷房用エアコンの要求情報と給湯機の要求情報との照らし合わせにより求められた装置群要求情報である。
　図１８Ｃからわかるように、冷房用エアコンと給湯機は共に電力を消費する負荷装置３であるため、組み合わせることによって、電力消費における要求度大の範囲が広がっている。この２つの負荷装置３の消費電力が要求度大の範囲内であれば、冷房用エアコンと給湯機の双方にとって最適な状況を実現することができる。
　このようにして、負荷装置３同士で照らし合わせを行って負荷装置３群の要求情報を求め、さらに、電力供給装置１とバッテリ２などの電力供給装置同士で照らし合わせを行って電力供給装置群の要求情報も求める。
　そして、なるべく電力を地産地消するためには、系統を除く電力供給装置１である電力供給装置からの電力だけでまかなう、電力供給装置からの供給電力と負荷装置３における消費電力の合計電力がゼロになる、もしくはゼロに最も近づくように電力需給を調整すればよい。具体的には、第１の実施の形態で説明した要求電力量Ｄを０として組み合わせを求めればよい。要求電力量Ｄを０として、電力供給装置からの電力供給量と負荷装置３における電力消費量との総和が０、もしくは最も０に近づくように電力需給の調整を行えば、無駄のない最適な電力調整を行うことができる。
　なお、ある範囲に接続された装置群について一つの要求情報を定義することもできる。ある範囲に接続された装置群について、全装置の入出力の合計として供給または消費する電力と、全装置の総合的な要求度との関係を求め、その結果を装置群の要求情報とすればよい。
　また、照らし合わせから装置群の要求情報を求めることができる。ある範囲に接続された装置群について照らし合わせを行う際に、全装置の入出力の合計として供給または消費する電力と、全装置の総合的な要求度との関係を求め、その結果を装置群の要求情報とし、それを用いてさらに他の装置もしくは装置群との電力需給バランスを求めることができる。
　複数の装置が存在する場合、第１の実施の形態で行ったように電力供給装置同士で要求情報の照らし合わせを行い、電力供給装置群の要求情報を求める。また、負荷装置３が複数がある場合には第２の実施の形態で行ったように負荷装置３同士で要求情報の照らし合わせを行い、負荷装置３群の要求情報を求める。これにより、装置群を一つの装置と同様に扱うことができるため、スケーラブルに需給バランスを求めることができる。
　例えば、図１９に示されるように、電力システム３０において、家庭内の電力供給装置１、バッテリ２、負荷装置３、バッテリ５をある範囲に接続された装置群とみなす。そして、家庭内の装置全体で装置群の要求情報を求める。さらに、他の範囲にある複数の装置を他の装置群４０、５０としてその他の装置群についても装置群の要求情報を求める。他の装置群４０、５０については電力調整装置４とは別の地域電力調整装置６０が設けられている。そして、装置群の要求情報同士を照らし合わせて電力需給の調整を行えば、ミクロからマクロまで階層的にカバーすることが可能となる。
　万が一、制御中に事故が発生した場合、トップダウン式ではいきなり破綻してしまうが、この方法はボトムアップ式なので階層の途中で事故が起きても、残りの部分も事故部分の下の階層も自律的にバランスするので、安定性が高くなる。
　このような照らし合わせにより得られた要求情報の利用、ユーザへの提示態様は第１の実施の形態と同様である。
＜３．変形例＞
　以上、本技術の実施の形態について具体的に説明したが、本技術は上述の実施形態に限定されるものではなく、本技術の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。本技術は以下のような構成も取ることができる。
　（１）２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
電力調整装置。
　（２）前記要求情報は、前記装置が電力を供給する電力供給装置である場合には、前記電力量と、該電力量の供給を要求する度合いを示す要求度とからなる
前記（１）に記載の電力調整装置。
　（３）前記要求情報は、前記装置が電力を消費する負荷装置である場合には、前記電力量と、該電力量を要求する度合いを示す要求度とからなる
前記（１）または（２）に記載の電力調整装置。
　（４）前記要求度は、少なくとも要求ありと要求なしの２つの段階を有する
前記（１）から（３）のいずれかに記載の電力調整装置。
　（５）前記要求度は、前記要求ありと前記要求なしの間に少なくとも１以上の中間値を有する
前記（４）に記載の電力調整装置。
　（６）前記２以上の装置において、前記要求情報を照らし合わせることにより、前記要求情報で示される要求度が最も高くなる組み合わせを求める
前記（１）から（５）のいずれに記載の電力調整装置。
　（７）前記要求度が最も高くなる前記組み合わせに基づいて電力の需要の調整を行う
前記（６）に記載の電力調整装置。
　（８）前記要求度が最も高くなる前記組み合わせをユーザに提示する
前記（６）または（７）に記載の電力調整装置。
　（９）前記２以上の装置における前記要求情報から、装置群の要求情報として一つの要求情報を求める
前記（１）から（８）のいずれかに記載の電力調整装置。
　（１０）前記２以上の装置において、前記要求情報を照らし合わせることにより、前記装置群の要求情報として一つの要求情報を求める
前記（９）に記載の電力調整装置。
　（１１）所定の範囲内において接続された前記２以上の装置の要求情報に基づいて、消費または供給する電力量の総和が０または０に最も近づくように前記装置間における電力の需要の調整を行う
前記（１）から（１０）のいずれかに記載の電力調整装置。
　（１２）２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
電力調整方法。
　（１３）２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
電力制御方法をコンピュータに実行させる電力調整プログラム。
　（１４）自身が消費する電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する負荷装置。
　（１５）自身が供給する電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する電力供給装置。
　（１６）自身が供給する電力量および自身の充電に用いる電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する二次電池。
１・・・電力供給装置
２・・・バッテリ
３・・・負荷装置
４・・・電力調整装置

Claims (16)

  1. 　２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
    電力調整装置。
  2. 　前記要求情報は、前記装置が電力を供給する電力供給装置である場合には、前記電力量と、該電力量の供給を要求する度合いを示す要求度とからなる
    請求項１に記載の電力調整装置。
  3. 　前記要求情報は、前記装置が電力を消費する負荷装置である場合には、前記電力量と、該電力量を要求する度合いを示す要求度とからなる
    請求項１に記載の電力調整装置。
  4. 　前記要求度は、少なくとも要求ありと要求なしの２つの段階を有する
    請求項１に記載の電力調整装置。
  5. 　前記要求度は、前記要求ありと前記要求なしの間に少なくとも１以上の中間値を有する
    請求項４に記載の電力調整装置。
  6. 　前記２以上の装置において、前記要求情報を照らし合わせることにより、前記要求情報で示される要求度が最も高くなる組み合わせを求める
    請求項１に記載の電力調整装置。
  7. 　前記要求度が最も高くなる前記組み合わせに基づいて電力の需要の調整を行う
    請求項６に記載の電力調整装置。
  8. 　前記要求度が最も高くなる前記組み合わせをユーザに提示する
    請求項６に記載の電力調整装置。
  9. 　前記２以上の装置における前記要求情報から、装置群の要求情報として一つの要求情報を求める
    請求項１に記載の電力調整装置。
  10. 　前記２以上の装置において、前記要求情報を照らし合わせることにより、前記装置群の要求情報として一つの要求情報を求める
    　請求項９に記載の電力調整装置。
  11. 　所定の範囲内において接続された前記２以上の装置の要求情報に基づいて、消費または供給する電力量の総和が０または０に最も近づくように前記装置間における電力の需要の調整を行う
    請求項１に記載の電力調整装置。
  12. 　２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
    電力調整方法。
  13. 　２以上の装置において消費または供給する電力量に関する情報である要求情報を参照することによって、前記装置間における電力の需要の調整を行う
    電力制御方法をコンピュータに実行させる電力調整プログラム。
  14. 　自身が消費する電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する負荷装置。
  15. 　自身が供給する電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する電力供給装置。
  16. 　自身が供給する電力量および自身の充電に用いる電力量に関する情報として要求情報を有し、該要求情報を外部の電力調整装置に供給する二次電池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001206170A (ja) * 1999-11-26 2001-07-31 Robert Bosch Gmbh 電力分配方法
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