WO2023027139A1 - 電力管理装置及び電力管理方法 - Google Patents

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WO2023027139A1
WO2023027139A1 PCT/JP2022/032006 JP2022032006W WO2023027139A1 WO 2023027139 A1 WO2023027139 A1 WO 2023027139A1 JP 2022032006 W JP2022032006 W JP 2022032006W WO 2023027139 A1 WO2023027139 A1 WO 2023027139A1
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power
storage device
control
power storage
charge
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PCT/JP2022/032006
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English (en)
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Inventor
良太 中澤
真史 合川
Original Assignee
京セラ株式会社
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • H—ELECTRICITY
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/35—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering with light sensitive cells

Definitions

  • the present invention relates to a power management device and a power management method.
  • VPP Virtual Power Plant
  • a power management device that manages one or more facilities controls the distributed power sources installed in the facilities so that the difference between the planned value for the power demand of the facility and the actual value for the power demand of the facility is less than or equal to a predetermined difference.
  • VPP Virtual Power Plant
  • BCP capacity a predetermined capacity
  • main power storage capacity maining power storage capacity
  • a power management device includes: a management unit that manages a facility having a power generation device and a power storage device; and a control unit that creates a charge/discharge plan, wherein the two or more charge/discharge controls are performed by discharging the power storage device in a predetermined time interval to suppress the power demand of the facility to a predetermined power or less. and a second control that secures a free capacity of the power storage device in order to charge the power storage device with surplus power of the power generation device.
  • a power management method includes the steps of managing a facility having a power generation device and a power storage device; creating a charge/discharge plan, wherein the two or more charge/discharge controls secure the storage capacity of the power storage device in order to suppress the power demand of the facility to a predetermined power or less in a predetermined time interval. and a second control for securing a free capacity of the power storage device in order to charge the power storage device with surplus electric power of the power generation device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a power management system 1 according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing a facility 100 according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing the power management server 200 according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing the EMS 150 according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an outline of charge/discharge control according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the power storage capacity of the power storage device 120 according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining details of charge/discharge control according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a power management method according to an embodiment.
  • power management system 1 A power management system according to an embodiment will be described below. As shown in FIG. 1, power management system 1 has facility 100 .
  • the power management system 1 may include a power management server 200 and an external server 300.
  • FIG. 1 A power management system according to an embodiment will be described below.
  • power management system 1 has facility 100 .
  • the power management system 1 may include a power management server 200 and an external server 300.
  • FIG. 1 A power management system according to an embodiment will be described below.
  • the power management system 1 may include a power management server 200 and an external server 300.
  • the facility 100, the power management server 200 and the external server 300 are configured to be able to communicate via the network 11.
  • the network 11 may include the Internet, may include a dedicated line such as a VPN (Virtual Private Network), or may include a mobile communication network.
  • the facility 100 is interconnected with the power system 12 and may be supplied with power from the power system 12 or may be supplied with power to the power system 12 .
  • Power from power system 12 to facility 100 may be referred to as tidal power, purchased power, or demand power.
  • Power from facility 100 to power system 12 may be referred to as reverse flow power or sold power.
  • FIG. 1 as the facility 100, facilities 100A to 100C are illustrated.
  • the facility 100 may be a facility such as a residence, a facility such as a store, or an office.
  • Facility 100 may be an apartment complex containing two or more residences.
  • the facility 100 may be a complex facility including at least two or more facilities of residences, shops, and offices. Details of facility 100 will be described later (see FIG. 2).
  • the power management server 200 may be managed by a business operator such as a local power company.
  • a local power company may be a power company operated by a municipality or the like.
  • the power management server 200 is a server managed by businesses such as a power generation business, a power transmission and distribution business, a retail business, and a resource aggregator.
  • the resource aggregator may be a power company that adjusts the power supply and demand balance of the power grid 12 in a VPP (Virtual Power Plant).
  • the adjustment of the power supply and demand balance may include trading (hereinafter referred to as negawatt trading) in which the reduced power of the facility 100 (tidal power) is exchanged for value. Adjusting the power supply and demand balance may include trading increased power of reverse flow power for value.
  • the resource aggregator may be an electric power company that provides reverse flow power to power generation companies, power transmission/distribution companies, retailers, and the like in the VPP.
  • the power management server 200 may manage information on power outages in the facility 100 (hereinafter referred to as planned power outage information).
  • the planned power outage information may include information on a predetermined planned power outage.
  • the planned power outage information may include information indicating the time zone in which the planned power outage occurs.
  • the external server 300 is a server that manages various information.
  • the external server 300 is a server that manages weather information.
  • the external server 300 may manage information on the power generated (output power) of the solar cell device 110 (hereinafter referred to as power generation influence information).
  • the power generation influence information may include weather information, temperature information, humidity information, solar radiation amount information, and the like.
  • the external server 300 may manage information on power outages in the facility 100 (hereinafter referred to as power outage impact information).
  • the blackout impact information may include disaster information such as heavy rain special warning, flood occurrence information, landslide warning information, flood risk information, heavy rain warning, flood warning, flood warning information, flood warning information, heavy rain warning information, and flood warning information. good.
  • the facility 100 has a solar cell device 110, a power storage device 120, a fuel cell device 130, a load device 140, and an EMS (Energy Management System) 150.
  • Facility 100 may have measurement device 160 , measurement device 161 , measurement device 162 , and measurement device 163 .
  • the solar cell device 110 is a distributed power source that generates power according to light such as sunlight.
  • the solar cell device 110 is composed of a PCS (Power Conditioning System) and a solar panel.
  • the solar cell device 110 may be an example of a power generation device installed at the facility 100 .
  • the power storage device 120 is a distributed power source that charges and discharges power.
  • the power storage device 120 is composed of PCS and power storage cells.
  • power storage device 120 may be an example of a power storage device installed in facility 100 .
  • the fuel cell device 130 is a distributed power source that uses fuel to generate power.
  • the fuel cell device 130 is composed of PCS and fuel cells.
  • the fuel cell device 130 may be a solid oxide fuel cell (SOFC; Solid Oxide Fuel Cell) or a polymer electrolyte fuel cell (PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell). It may be a type fuel cell (PAFC; Phosphoric Acid Fuel Cell) or a molten carbonate type fuel cell (MCFC; Molten Carbonate Fuel Cell).
  • SOFC Solid Oxide Fuel Cell
  • PEFC Polymer Electrolyte Fuel Cell
  • PAFC Phosphoric Acid Fuel Cell
  • MCFC Molten Carbonate Fuel Cell
  • the load device 140 is a device that consumes power.
  • load devices 140 may include video equipment, audio equipment, refrigerators, washing machines, air conditioners, personal computers, and the like.
  • the EMS 150 manages power related to the facility 100.
  • EMS 150 may control solar cell device 110 , power storage device 120 , fuel cell device 130 and load device 140 .
  • the EMS 150 is exemplified as a device that receives control commands from the power management server 200, but such a device may be called a Gateway or simply a control unit. Details of the EMS 150 will be described later (see FIG. 4).
  • the measuring device 160 measures tidal power from the power system 12 to the facility 100 .
  • Measurement device 160 may measure reverse power flow from facility 100 to power system 12 .
  • the metering device 160 may be a Smart Meter belonging to a power company.
  • the measuring device 160 may transmit an information element indicating the measurement result (the integrated value of the power flow or the reverse power flow) at the first interval (for example, 30 minutes) to the EMS 150 at each first interval.
  • the measurement device 160 may send an information element to the EMS 150 indicating the measurement results at a second interval (eg, 1 minute) that is shorter than the first interval.
  • a second interval eg, 1 minute
  • the measuring device 161 measures the output power (generated power) of the solar cell device 110 .
  • the measurement device 161 may send an information element to the EMS 150 every second interval indicating the measurement result at a second interval (eg, 1 minute) that is shorter than the first interval.
  • a measurement result may be represented by an instantaneous value or an integrated value.
  • the measuring device 162 measures the charging power and discharging power of the power storage device 120 .
  • Measurement device 162 may send an information element to EMS 150 every second interval indicating the measurement results at a second interval (eg, 1 minute) that is shorter than the first interval.
  • a measurement result may be represented by an instantaneous value or an integrated value.
  • the measuring device 163 measures the output power (generated power) of the fuel cell device 130 .
  • the measurement device 163 may send an information element to the EMS 150 every second interval indicating the measurement result at a second interval (eg, 1 minute) that is shorter than the first interval.
  • a measurement result may be represented by an instantaneous value or an integrated value.
  • the power management server 200 has a management unit 210, a communication unit 220, and a control unit 230.
  • power management server 200 is an example of a power management device. It should be noted that the power management server 200 can communicate with the facility 100 via the network 11, and may be considered as a server that operates on the cloud.
  • the management unit 210 is composed of storage media such as SSD (Solid State Drive), HDD (Hard Disk Drive), and non-volatile semiconductor memory, and manages information about the facility 100.
  • the information about the facility 100 is the type of the distributed power supply (the solar cell device 110, the power storage device 120, or the fuel cell device 130) provided in the facility 100, the specifications of the distributed power supply provided in the facility 100, and the like.
  • the specifications may include the rated power generation of the solar cell device 110, the rated charge/discharge power of the power storage device 120, and the rated output power of the fuel cell device .
  • the specifications may include the rated capacity of power storage device 120, the maximum charge/discharge power, and the like.
  • the management unit 210 is an example of a management unit that manages the facility 100 having the power generation device (for example, the solar cell device 110) and the power storage device 120.
  • the communication unit 220 is configured by a communication module and communicates with the local control device 360 via the network 11.
  • the communication module can be a wireless communication module that conforms to standards such as IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax, ZigBee, Wi-SUN, LTE, 5G, 6G, and standards such as IEEE802.3 may be a wired communication module conforming to
  • the communication unit 220 transmits control commands to the EMS 150.
  • the control command is transmitted according to a charge/discharge plan created by control unit 230, which will be described later.
  • the control unit 230 may include at least one processor. At least one processor may be configured by a single integrated circuit (IC), or may be configured by a plurality of communicatively connected circuits (such as integrated circuits and/or discrete circuits).
  • IC integrated circuit
  • communicatively connected circuits such as integrated circuits and/or discrete circuits
  • control unit 230 is an example of a control unit that creates a charge/discharge plan for the power storage device based on two or more priority levels of charge/discharge control for different purposes of use of the power storage device 120 .
  • the two or more charge/discharge controls are the first control that secures the power storage capacity of the power storage device 120 in order to suppress the power demand of the facility 100 to a predetermined power level or less by discharging the power storage device 120 in a predetermined time interval, and the surplus control of the power generation device. and at least a second control that secures a free capacity of the power storage device 120 in order to charge the power storage device 120 with electric power.
  • the predetermined time interval may be, for example, a time interval such as 30 minutes. The details of charge/discharge control will be described later.
  • EMS150 has the 1st communication part 151, the 2nd communication part 152, and the control part 153.
  • FIG. 4 EMS150 has the 1st communication part 151, the 2nd communication part 152, and the control part 153.
  • the first communication unit 151 is configured by a communication module.
  • the communication module may be a wireless communication module that conforms to standards such as IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax, ZigBee, Wi-SUN, LTE, 5G, 6G, IEEE802.3 or proprietary It may be a wired communication module conforming to a standard such as a dedicated protocol.
  • the first communication unit 151 may communicate with the power management server 200 via the network 11.
  • the first communication unit 151 may communicate with the external server 300 via the network 11 .
  • the second communication unit 152 is configured by a communication module.
  • the communication module may be a wireless communication module that conforms to standards such as IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax, ZigBee, Wi-SUN, LTE, 5G, 6G, IEEE802.3 or proprietary It may be a wired communication module conforming to a standard such as a dedicated protocol.
  • the second communication unit 152 may communicate with the solar cell device 110 and the power storage device 120. Although the signal line is omitted in FIG. 2, the second communication unit 152 may communicate with the load device 140, and communicate with the measuring devices 160, 161, 162, and 163. You may
  • Control unit 153 controls the EMS 150.
  • Control unit 153 may include at least one processor.
  • At least one processor may be composed of a single integrated circuit (IC), or may be composed of two or more circuits communicatively connected (integrated circuits and/or discrete circuits, etc.) .
  • the control unit 153 may control the solar cell device 110, the power storage device 120, and the fuel cell device 130.
  • the control unit 153 may control the load equipment 140 .
  • control unit 153 controls charging and discharging of power storage device 120 based on control commands received from power management server 200 .
  • the control command is transmitted from power management server 200 according to a charge/discharge plan created by power management server 200 .
  • the charge/discharge control includes two or more charge/discharge controls for different purposes of use of the power storage device 120 .
  • an outline of the charge/discharge plan will be described, taking as an example a case where the charge/discharge plan is created in the target section (for example, one day from 0:00 to 24:00).
  • charge/discharge control for different purposes of use of the power storage device 120 includes peak cut, surplus charge, remaining amount adjustment, nighttime discharge, planned interpolation, and the like.
  • the peak cut is control (discharge control) that suppresses the power demand of the facility 100 to a predetermined power level or less by discharging the power storage device 120 in a predetermined time interval. Peak shaving can be performed during a time period (eg, 8:30-16:30) when the power consumption of facility 100 (eg, power consumption of load device 140) is expected to exceed a predetermined power.
  • the surplus charging is control (charging control) for charging the power storage device 120 with the surplus power of the power generation device.
  • the surplus power is power obtained by subtracting the power consumption of the facility 100 (for example, the power consumption of the load device 140) from the output power of the solar cell device 110.
  • FIG. Surplus charging can be performed during a time period (for example, 5:00-19:00) when it is assumed that the output power of the solar cell device 110 can be obtained.
  • Remaining amount adjustment is control for adjusting the remaining amount of electricity stored in power storage device 120 .
  • power storage device 120 may include control to discharge the Remaining amount adjustment is performed to charge power storage device 120 before the time when surplus charging is assumed to start (for example, 5:00) when a shortage of surplus power is assumed based on the predicted value of surplus power.
  • the surplus power may be identified by the difference between the predicted output power value of the solar cell device 110 and the predicted power consumption value of the facility 100 .
  • An excess of surplus power may mean that power storage device 120 cannot be charged with surplus power during a period in which surplus charging can be performed.
  • Insufficient surplus power may mean that the power storage device 120 cannot discharge power for suppressing the power demand of the facility 100 to a predetermined power level or less during a time period during which peak cut can be performed.
  • the power demand of the facility 100 is power obtained by subtracting the output power of the solar cell device 110 from the power consumption of the facility 100 (for example, the power consumption of the load device 140).
  • the remaining amount adjustment includes control to secure the power storage capacity of the power storage device 120 for peak cut.
  • the remaining amount adjustment is an example of first control for securing the power storage capacity of the power storage device 120 in order to suppress the power demand of the facility 100 to a predetermined power level or less by discharging the power storage device 120 in a predetermined time interval.
  • Remaining amount adjustment includes control to secure a free capacity of power storage device 120 for surplus charging.
  • the remaining amount adjustment is an example of the second control that secures the free capacity of the power storage device in order to charge the power storage device 120 with the surplus power of the power generation device.
  • Nighttime discharge is control for discharging power storage device 120 when the predicted value of the price of purchased power is assumed to be higher than the threshold.
  • the threshold may be defined by user settings. Nighttime discharge can be performed during a time period suitable for discharging power storage device 120 (for example, 15:30-22:30).
  • Plan interpolation is control for interpolating the charge/discharge plan of power storage device 120 .
  • planned interpolation is control of charging and discharging of power storage device 120 when peak shaving, excess charging, and nighttime discharging are not performed.
  • Plan interpolation can be performed in a target section (for example, one day from 0:00 to 24:00) in which a charge/discharge plan is created.
  • the capacity of the power storage device 120 may include a first capacity and a second capacity.
  • the first capacity is a capacity related to power discharged by peak cut.
  • the first capacity is the power storage capacity secured by the first control.
  • the second capacity is a capacity related to the power charged by the surplus charge.
  • the second capacity is the free space secured by the second control.
  • the capacity of the power storage device 120 may include capacity related to power used in an emergency (hereinafter referred to as BCP (Business Continuity Plan) capacity) in addition to the first capacity and the second capacity.
  • BCP Business Continuity Plan
  • the emergency is a disconnection state in which the facility 100 is disconnected from the power system 12 (for example, a power failure state).
  • the power management server 200 may create a charge/discharge plan for the power storage device 120 at a first timing, and correct the charge/discharge plan for the power storage device 120 at a second timing after the first timing.
  • the first timing may be 6:00 on the day before the target section.
  • the second timing may be immediately before the target section or during the target section.
  • charge/discharge control for different purposes of use of the power storage device 120 includes, in addition to the above-described peak cut, surplus charge, remaining amount adjustment, nighttime discharge, planned interpolation, etc., start/stop, control Includes plan change, post-power outage measures, pre-power outage measures, imbalance adjustment, etc.
  • Activation/deactivation includes control for activating power storage device 120 and control for deactivating power storage device 120 . Start/stop is executed by manual operation in the target section.
  • the control plan change is control for changing the charging/discharging plan of the power storage device 120 .
  • Control plan change is executed manually in the target section.
  • the post-power failure countermeasures include control to discharge the power storage device 120 in an emergency such as a power failure.
  • the post-power failure countermeasures may include control to charge power storage device 120 with surplus power when there is surplus power in an emergency.
  • Post-power outage measures are executed in real time when an emergency such as a power outage occurs. Blackouts may include rolling blackouts.
  • Post-power outage countermeasures may be implemented using BCP capacity.
  • the countermeasure before power failure is control to charge the power storage device 120 in order to secure the BCP capacity.
  • the BCP capacity may be determined based on the length of the power outage and the predicted power consumption of the facility 100 during the power outage.
  • the BCP capacity may be predetermined.
  • the countermeasure before power failure is an example of a third control that secures the power storage capacity of power storage device 120 in order to discharge power used in an emergency. Pre-outage countermeasures are executed in real time before an emergency such as a power outage occurs.
  • Imbalance adjustment is control that reduces the difference between the planned value and the actual value for the power demand of the facility 100 .
  • the imbalance adjustment is an example of fourth control that secures at least one of the storage capacity and the free capacity of the power storage device 120 in order to suppress the deviation from the planned value of the power demand of the facility 100 to a threshold value or less. Imbalance adjustment is performed in real time in the target section.
  • the peak cut is control (discharge control) that suppresses the power demand of the facility 100 to a predetermined power level or less by discharging the power storage device 120 in a predetermined time interval.
  • the peak cut plan may be created the day before the target section (for example, the first timing described above).
  • the peak shaving plan is corrected at a timing (e.g., the above-mentioned second timing) that is a predetermined time (e.g., 3 hours) before the unit time (e.g., 30 minutes) that is assumed to require peak shaving. good too.
  • Remaining amount adjustment is control for adjusting the remaining amount of electricity stored in power storage device 120, as described above.
  • the remaining amount adjustment may include first control for peak cut, and may include second control for surplus charging.
  • the remaining capacity adjustment plan may be created the day before the target section (for example, the first timing described above).
  • the remaining amount adjustment plan is corrected at a timing (for example, the above-mentioned second timing) that is a predetermined time (for example, 3 hours) before the unit time (for example, 30 minutes) that is assumed to require remaining amount adjustment.
  • Nighttime discharge is control for discharging power storage device 120 when the predicted value of the price of purchased power is assumed to be higher than the threshold.
  • the night discharge plan may be created the day before the target section (for example, the first timing described above).
  • the plan for nighttime discharge is corrected at a timing (for example, the above-mentioned second timing) that is a predetermined time (for example, 3 hours) before the unit time (for example, 30 minutes) that is assumed to require nighttime discharge. good too.
  • Plan interpolation is control that interpolates the charge/discharge plan for power storage device 120, as described above.
  • the plan interpolation plan may be created the day before the target section (for example, the first timing described above).
  • the plan for plan interpolation is corrected at a timing (for example, the second timing described above) that is a predetermined time (for example, 3 hours) before the unit time (for example, 30 minutes) that is assumed to require plan interpolation. good too.
  • a to F are defined as the priority of each charge/discharge control.
  • FIG. 7 exemplifies a case where the priority is higher in the order of A ⁇ B ⁇ C ⁇ D ⁇ E ⁇ F. That is, A has the highest priority and F has the lowest priority.
  • the power management server 200 creates a charging/discharging plan for the power storage device 120 based on the predicted output power value of the solar cell device 110 and the predicted power consumption value of the facility 100 . Further, power management server 200 creates a charge/discharge plan for power storage device 120 based on the priority of each charge/discharge control. The power management server 200 may create a charge/discharge plan for the power storage device 120 at a first timing, and correct the charge/discharge plan for the power storage device 120 at a second timing after the first timing. The power management server 200 may divide the target section into unit times (for example, 30 minutes) and create and correct the charge/discharge plan for each unit time.
  • unit times for example, 30 minutes
  • the priority of peak cut, remaining amount adjustment (first control) and remaining amount adjustment (second control) are all C (or E), but these charge/discharge controls have the following priorities.
  • the priority of peak cut may be higher than the priority of remaining amount adjustment (first control) and remaining amount adjustment (second control).
  • the priority of the remaining amount adjustment (first control) may be the same as the priority of the remaining amount adjustment (second control), or may be higher than the priority of the remaining amount adjustment (second control), The priority may be lower than that of remaining amount adjustment (second control).
  • the priority of the remaining amount adjustment (first control) and the priority of the remaining amount adjustment (second control) may be determined based on the value generated by suppressing the power demand of the facility 100 and the value of the surplus power of the power generation device. good.
  • the value generated by suppressing the power demand of facility 100 is the value obtained by peak cut.
  • the value obtained by peak cut is defined by the amount of loss that occurs when the power demand of facility 100 exceeds a predetermined power. In other words, the smaller the amount of loss, the greater the value obtained by peak cutting.
  • the value of the surplus power of the generator is the value obtained from surplus charging.
  • the value obtained by surplus charging may be the difference between the price of purchased power suppressed by surplus charging and the price of selling surplus power in the case where surplus charging is not performed. In such a case, if the price of the purchased power is lower than the price of the sold power, it is more advantageous to flow the surplus power in reverse. second control) may not be performed. That is, the priority of remaining amount adjustment (second control) may be the lowest.
  • the value obtained by surplus charging may be environmental value.
  • the environmental value may be the value obtained in the CO 2 emissions (rights) trading market.
  • the priority of residual amount adjustment (second control) may be higher than that of residual amount adjustment (first control).
  • the priority of the charge/discharge control assumed at the second timing may be higher than the priority of the charge/discharge control assumed at the first timing (eg, the day before). That is, the priority of peak cut, remaining amount adjustment (first control), remaining amount adjustment (second control), night discharge and planned interpolation assumed on the previous day is the peak cut assumed on the day, remaining amount adjustment ( first control), residual amount adjustment (second control), night discharge, and plan interpolation.
  • FIG. 7 does not refer to the priority of surplus charging, it is assumed that surplus charging will be performed when there is free space in the power storage device 120 and there is surplus power.
  • the priority of surplus charging may be C, similar to peak cut or the like. It should be noted that surplus charging is not performed at the same time as peak cut.
  • the power management server 200 may receive the actual value of power demand or power consumption of the facility 100 from the facility 100 (for example, the measuring device 160).
  • the power management server 200 may receive the actual output power value of the solar cell device 110 from the facility 100 .
  • the power management server 200 may receive predicted values of power demand or power consumption of the facility 100 from the facility 100 (eg, the measuring device 160).
  • the power management server 200 may receive the predicted output power of the solar cell device 110 from the facility 100 .
  • the power management server 200 may receive power generation influence information, power outage influence information, and the like from the external server 300 .
  • step S12 the power management server 200 creates a charge/discharge plan for the power storage device 120 based on the predicted value of the output power of the solar cell device 110 and the predicted value of the power consumption of the facility 100.
  • the priority of each charge/discharge control is used.
  • Step S12 is an example of the first timing.
  • the power management server 200 transmits a control command to the facility 100 according to the charge/discharge plan created at step S12.
  • the control command may be transmitted for each target section, or may be transmitted for each unit time included in the target section.
  • steps S10 to S14 may be considered to be processing executed before the target section.
  • the power management server 200 may receive the actual value of power demand or power consumption of the facility 100 from the facility 100 (for example, the measuring device 160).
  • the power management server 200 may receive the actual output power value of the solar cell device 110 from the facility 100 .
  • the power management server 200 may receive from the facility 100 the latest information on the predicted value of power demand or power consumption of the facility 100 .
  • the power management server 200 may receive the latest information on the predicted value of the output power of the solar cell device 110 from the facility 100 .
  • the power management server 200 may receive the latest information such as power generation impact information and power outage impact information from the external server 300 .
  • step S22 the power management server 200 corrects the charge/discharge plan for the power storage device 120 based on the actual value of the output power of the solar cell device 110 and the actual value of the power consumption of the facility 100.
  • the power management server 200 may correct the charge/discharge plan for the power storage device 120 based on the latest information on the predicted output power value of the solar cell device 110 and the latest information on the predicted power consumption value of the facility 100 .
  • the priority of each charge/discharge control is used in the correction of the charge/discharge plan for power storage device 120 .
  • Step S22 is an example of the second timing.
  • the power management server 200 transmits a control command to the facility 100 according to the charge/discharge plan corrected at step S22.
  • the control command may be transmitted for each target section, or may be transmitted for each unit time included in the target section.
  • steps S20 to S24 may be considered to be processing executed during the target section.
  • the power management server 200 creates a charge/discharge plan for the power storage device 120 based on two or more priority levels of charge/discharge control for different purposes of use of the power storage device 120 .
  • Two or more priorities of charge/discharge control include first control for peak cut and second control for surplus charging. According to such a configuration, peak cut and excess charging are not executed at the same time. By setting the priority, the charging/discharging plan for power storage device 120 can be created appropriately.
  • creation and correction are used as different terms, but since there is only a difference in timing, correction may be read as creation. Creation and correction may be read as formulating.
  • the first control does not include peak cut, but the concept of the first control may include peak cut.
  • the second control does not include excessive charging, but the concept of the second control may include excessive charging.
  • the charge/discharge control of power storage device 120 may be autonomously executed by EMS 150 .
  • imbalance adjustment may be performed autonomously by EMS 150 in a second period (eg, 1 minute).
  • the predicted value of the power demand of the facility 100 may be predicted by learning the past power demand.
  • Learning may include the time of day, day of the week, season, weather (insolation, temperature, humidity, etc.) in addition to the past power demand.
  • Learning may be machine learning or deep learning represented by AI (Artificial Intelligence).
  • the predicted value of the output power of the solar cell device 110 may be predicted by learning past output power.
  • Learning may include the time of day, day of the week, season, weather (insolation, temperature, humidity, etc.) in addition to the past power demand.
  • Learning may be machine learning or deep learning represented by AI.
  • the power management server 200 is illustrated as an example of a power management device.
  • the power management device may be EMS 150 .
  • the output power of the fuel cell device 130 may be taken into account in creating the charge/discharge plan for the power storage device 120.
  • the fuel cell device 130 may be treated as a power generation device like the solar cell device 110.
  • the output power of the fuel cell device 130 may be assumed to be the rated output power.
  • the power plant may be one or more power plants selected from among fuel cell, wind power, hydro power, geothermal and biomass power plants.
  • EMS 150 may be provided by a cloud service implemented by a server or the like provided on network 11 .
  • power may be an instantaneous value (W/kW) or an integrated value per unit time (Wh/kWh).
  • the above disclosure may have the following problems and effects.
  • the purpose of using the power storage device is to charge the power storage device with surplus power from a power generation device such as a solar battery device (hereinafter referred to as surplus charging purpose), and the peak power in a predetermined time interval (for example, 30 minutes) is below the threshold. It is conceivable for the purpose of discharging from the power storage device the electric power for suppressing the power consumption (hereinafter referred to as peak cut purpose).
  • SYMBOLS 1 Power management system, 11... Network, 12... Power system, 100... Facility, 110... Solar cell device, 120... Power storage device, 130... Fuel cell device, 140... Load device, 150... EMS, 151... First communication Unit, 152...Second communication unit, 153...Control unit, 160...Measuring device, 161... Measuring device, 162... Measuring device, 163... Measuring device, 200... Power management server, 210... Management unit, 220... Communication unit, 230...control unit, 300...external server

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Abstract

電力管理装置は、発電装置及び蓄電装置を有する施設を管理する管理部と、前記蓄電装置の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、前記蓄電装置の充放電計画を作成する制御部と、を備え、前記２以上の充放電制御は、所定時間区間において前記蓄電装置の放電によって前記施設の需要電力を所定電力以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第１制御と、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電するために前記蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む。

Description

電力管理装置及び電力管理方法
　本発明は、電力管理装置及び電力管理方法に関する。
　近年、電力系統の電力需給バランスの安定化のために、蓄電装置などの分散電源を用いる仕組み（以下、VPP（Virtual Power Plant））が注目を集めている。また、１以上の施設を管理する電力管理装置は、施設の需要電力に関する計画値と施設の需要電力に関する実績値との差異が所定差異以下となるように、施設に設置される分散電源を制御する必要がある。このような仕組みにおいては、蓄電装置の充放電計画を適切に作成することが重要である。
　例えば、蓄電装置の充放電計画を作成する方法としては、BCP（Business Continuity Plan）などの観点から、蓄電装置の蓄電容量（蓄電残量）として所定容量（以下、BCP容量）を確保しながら、蓄電装置の充放電計画を作成する方法が提案されている。このような方法では、BCP容量を適切に推定することによって、BCP以外の目的で利用可能な蓄電容量の増大が図られている（例えば、特許文献１）。
特開２０１８－１９１４３４号公報
　開示に係る電力管理装置は、発電装置及び蓄電装置を有する施設を管理する管理部と、前記蓄電装置の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、前記蓄電装置の充放電計画を作成する制御部と、を備え、前記２以上の充放電制御は、所定時間区間において前記蓄電装置の放電によって前記施設の需要電力を所定電力以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第１制御と、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電するために前記蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む。
　開示に係る電力管理方法は、発電装置及び蓄電装置を有する施設を管理するステップと、前記蓄電装置の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、前記蓄電装置の充放電計画を作成するステップと、を備え、前記２以上の充放電制御は、前記施設の需要電力を所定時間区間において所定電力以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第１制御と、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電するために前記蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む。
図１は、実施形態に係る電力管理システム1を示す図である。 図２は、実施形態に係る施設100を示す図である。 図３は、実施形態に係る電力管理サーバ200を示す図である。 図４は、実施形態に係るEMS150を示す図である。 図５は、実施形態に係る充放電制御の概要を説明するための図である。 図６は、実施形態に係る蓄電装置120の蓄電容量を説明するための図である。 図７は、実施形態に係る充放電制御の詳細を説明するための図である。 図８は、実施形態に係る電力管理方法を示す図である。
　以下において、実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。但し、図面は模式的なものである。
　［実施形態］
　（電力管理システム）
　以下において、実施形態に係る電力管理システムについて説明する。図１に示すように、電力管理システム1は、施設100を有する。電力管理システム1は、電力管理サーバ200及び外部サーバ300を含んでもよい。
　ここで、施設100、電力管理サーバ200及び外部サーバ300は、ネットワーク11を介して通信可能に構成される。ネットワーク11は、インターネットを含んでもよく、VPN（Virtual Private Network）などの専用回線を含んでもよく、移動体通信網を含んでもよい。
　施設100は、電力系統12と連系しており、電力系統12から電力が供給されてもよく、電力系統12に電力を供給してもよい。電力系統12から施設100への電力は、潮流電力、買電電力又は需要電力と称されてもよい。施設100から電力系統12への電力は、逆潮流電力又は売電電力と称されてもよい。図１では、施設100として、施設100A～施設100Cが例示されている。
　特に限定されるものではないが、施設100は、住宅などの施設であってもよく、店舗などの施設であってもよく、オフィスなどの施設であってもよい。施設100は、２以上の住宅を含む集合住宅であってもよい。施設100は、住宅、店舗及びオフィスの少なくともいずれか２以上の施設を含む複合施設であってもよい。施設100の詳細については後述する（図２を参照）。
　電力管理サーバ200は、地域電力会社などの事業者によって管理されてもよい。地域電力会社は、自治体などによって運営される電力会社であってもよい。電力管理サーバ200は、発電事業者、送配電事業者或いは小売事業者、リソースアグリゲータなどの事業者によって管理されるサーバである。リソースアグリゲータは、VPP（Virtual Power Plant）において、電力系統12の電力需給バランスを調整する電力事業者であってもよい。電力需給バランスの調整は、施設100の需要電力（潮流電力）の削減電力を価値と交換する取引（以下、ネガワット取引）を含んでもよい。電力需給バランスの調整は、逆潮流電力の増大電力を価値と交換する取引を含んでもよい。リソースアグリゲータは、VPPにおいて、発電事業者、送配電事業者及び小売事業者などに逆潮流電力を提供する電力事業者であってもよい。
　電力管理サーバ200は、施設100の停電に関する情報（以下、計画停電情報）を管理してもよい。計画停電情報は、予め定められた計画停電に関する情報を含んでもよい。計画停電情報は、計画停電が生じる時間帯を示す情報を含んでもよい。
　外部サーバ300は、様々な情報を管理するサーバである。例えば、外部サーバ300は、気象情報を管理するサーバである。外部サーバ300は、太陽電池装置110の発電電力（出力電力）に関する情報（以下、発電影響情報）を管理してもよい。発電影響情報は、天候情報、気温情報、湿度情報、日射量情報などを含んでもよい。外部サーバ300は、施設100の停電に関する情報（以下、停電影響情報）を管理してもよい。停電影響情報は、大雨特別警報、氾濫発生情報、土砂災害警戒情報、氾濫危険情報、大雨警報、洪水警報、氾濫警戒情報、氾濫注意情報、大雨注意情報、洪水注意情報などの災害情報を含んでもよい。
　（施設）
　以下において、実施形態に係る施設について説明する。図２に示すように、施設100は、太陽電池装置110と、蓄電装置120と、燃料電池装置130と、負荷機器140と、EMS（Energy Management System）150と、を有する。施設100は、測定装置160と、測定装置161と、測定装置162と、測定装置163と、を有してもよい。
　太陽電池装置110は、太陽光などの光に応じて発電をする分散電源である。例えば、太陽電池装置110は、PCS（Power Conditioning System）及び太陽光パネルによって構成される。実施形態では、太陽電池装置110は、施設100に設置される発電装置の一例であってもよい。
　蓄電装置120は、電力の充電及び電力の放電をする分散電源である。例えば、蓄電装置120は、PCS及び蓄電セルによって構成される。実施形態では、蓄電装置120は、施設100に設置される蓄電装置の一例であってもよい。
　燃料電池装置130は、燃料を用いて発電を行う分散電源である。例えば、燃料電池装置130は、PCS及び燃料電池セルによって構成される。
　例えば、燃料電池装置130は、固体酸化物型燃料電池（SOFC; Solid Oxide Fuel Cell）であってもよく、固体高分子型燃料電池（PEFC; Polymer Electrolyte Fuel Cell）であってもよく、リン酸型燃料電池（PAFC; Phosphoric Acid Fuel Cell）であってもよく、溶融炭酸塩型燃料電池（MCFC; Molten Carbonate Fuel Cell）であってもよい。
　負荷機器140は、電力を消費する機器である。例えば、負荷機器140は、映像機器、音響機器、冷蔵庫、洗濯機、エアーコンディショナ、パーソナルコンピュータなどを含んでもよい。
　EMS150は、施設100に関する電力を管理する。EMS150は、太陽電池装置110、蓄電装置120、燃料電池装置130、負荷機器140を制御してもよい。実施形態では、電力管理サーバ200から制御コマンドを受信する装置としてEMS150を例示するが、このような装置は、Gatewayと称されてもよく、単に制御ユニットと称されてもよい。EMS150の詳細については後述する（図４を参照）。
　測定装置160は、電力系統12から施設100への潮流電力を測定する。測定装置160は、施設100から電力系統12への逆潮流電力を測定してもよい。例えば、測定装置160は、電力会社に帰属するSmart Meterであってもよい。測定装置160は、第１間隔（例えば、30分）における測定結果（潮流電力又は逆潮流電力の積算値）を示す情報要素を第１間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定装置160は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、1分）における測定結果を示す情報要素をEMS150に送信してもよい。
　測定装置161は、太陽電池装置110の出力電力（発電電力）を測定する。測定装置161は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、1分）における測定結果を示す情報要素を第２間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。
　測定装置162は、蓄電装置120の充電電力及び放電電力を測定する。測定装置162は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、1分）における測定結果を示す情報要素を第２間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。
　測定装置163は、燃料電池装置130の出力電力（発電電力）を測定する。測定装置163は、第１間隔よりも短い第２間隔（例えば、1分）における測定結果を示す情報要素を第２間隔毎にEMS150に送信してもよい。測定結果は、瞬時値によって表されてもよく、積算値によって表されてもよい。
　（電力管理サーバ）
　以下において、電力管理サーバについて説明する。図３に示すように、電力管理サーバ200は、管理部210と、通信部220と、制御部230と、を有する。実施形態では、電力管理サーバ200は、電力管理装置の一例である。なお、電力管理サーバ200は、ネットワーク11を介して施設100と通信可能であり、クラウド上で動作するサーバであると考えてもよい。
　管理部210は、SSD（Solid State Drive）、HDD（Hard Disk Drive）、不揮発性半導体メモリなどの記憶媒体によって構成されており、施設100に関する情報を管理する。例えば、施設100に関する情報は、施設100に設けられる分散電源（太陽電池装置110、蓄電装置120又は燃料電池装置130）の種別、施設100に設けられる分散電源のスペックなどである。スペックは、太陽電池装置110の定格発電電力、蓄電装置120の定格充放電電力、燃料電池装置130の定格出力電力を含んでもよい。スペックは、蓄電装置120の定格容量、最大充放電電力などを含んでもよい。
　実施形態では、管理部210は、発電装置（例えば、太陽電池装置110）及び蓄電装置120を有する施設100を管理する管理部の一例である。
　通信部220は、通信モジュールによって構成されており、ネットワーク11を介してローカル制御装置360と通信を行う。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3などの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
　実施形態では、通信部220は、制御コマンドをEMS150に送信する。制御コマンドは、後述する制御部230によって作成される作成される充放電計画に従って送信される。
　制御部230は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された複数の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（discrete circuits）など）によって構成されてもよい。
　実施形態では、制御部230は、蓄電装置120の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、蓄電装置の充放電計画を作成する制御部の一例である。
　２以上の充放電制御は、所定時間区間において蓄電装置120の放電によって施設100の需要電力を所定電力以下に抑制するために蓄電装置120の蓄電容量を確保する第１制御と、発電装置の余剰電力を蓄電装置120に充電するために蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む。所定時間区間は、例えば、30分などの時間区間であってもよい。充放電制御の詳細については後述する。
　（EMS）
　以下において、実施形態に係るEMSについて説明する。図４に示すように、EMS150は、第１通信部151と、第２通信部152と、制御部153と、を有する。
　第１通信部151は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3又は独自の専用プロトコルなどの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
　第１通信部151は、ネットワーク11を介して電力管理サーバ200と通信を実行してもよい。第１通信部151は、ネットワーク11を介して外部サーバ300と通信を実行してもよい。
　第２通信部152は、通信モジュールによって構成される。通信モジュールは、IEEE802.11a/b/g/n/ac/ax、ZigBee、Wi-SUN、LTE、5G、6Gなどの規格に準拠する無線通信モジュールであってもよく、IEEE802.3又は独自の専用プロトコルなどの規格に準拠する有線通信モジュールであってもよい。
　第２通信部152は、太陽電池装置110、蓄電装置120と通信を実行してもよい。図２では信号ラインを省略しているが、第２通信部152は、負荷機器140と通信を実行してもよく、測定装置160、測定装置161、測定装置162及び測定装置163と通信を実行してもよい。
　制御部153は、EMS150を制御する。制御部153は、少なくとも１つのプロセッサを含んでもよい。少なくとも１つのプロセッサは、単一の集積回路（IC）によって構成されてもよく、通信可能に接続された２以上の回路（集積回路及び又はディスクリート回路（Discrete Circuits）など）によって構成されてもよい。
　制御部153は、太陽電池装置110、蓄電装置120及び燃料電池装置130を制御してもよい。制御部153は、負荷機器140を制御してもよい。例えば、制御部153は、電力管理サーバ200から受信する制御コマンドに基づいて、蓄電装置120の充放電を制御する。制御コマンドは、電力管理サーバ200によって作成される充放電計画に従って電力管理サーバ200から送信される。
　（充放電制御の概要）
　以下において、実施形態に係る充放電制御の概要について説明する。充放電制御は、蓄電装置120の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御を含む。ここでは、対象区間（例えば、0:00-24:00までの1日）において充放電計画が作成されるケースを例に挙げて、充放電計画の概要について説明する。
　図５に示すように、蓄電装置120の互いに異なる使用目的のための充放電制御は、ピークカット、余剰充電、残量調整、夜間放電、計画補間などを含む。
　ピークカットは、所定時間区間において蓄電装置120の放電によって施設100の需要電力を所定電力以下に抑制する制御（放電制御）である。ピークカットは、施設100の消費電力（例えば、負荷機器140の消費電力）が所定電力を超えると想定される時間帯（例えば、8:30-16:30）に実行され得る。
　余剰充電は、発電装置の余剰電力を蓄電装置120に充電する制御（充電制御）である。例えば、余剰電力は、太陽電池装置110の出力電力から施設100の消費電力（例えば、負荷機器140の消費電力）を除いた電力である。余剰充電は、太陽電池装置110の出力電力が得られると想定される時間帯（例えば、5:00-19:00）に実行され得る。
　残量調整は、蓄電装置120の蓄電残量を調整する制御である。例えば、残量調整は、余剰電力の予測値に基づいて余剰電力の過剰が想定される場合に、余剰充電が開始すると想定される時刻（例えば、5:00）よりも前に、蓄電装置120を放電する制御を含んでもよい。残量調整は、余剰電力の予測値に基づいて余剰電力の不足が想定される場合に、余剰充電が開始すると想定される時刻（例えば、5:00）よりも前に、蓄電装置120を充電する制御を含んでもよい。残量調整は、蓄電装置120の蓄電残量の調整に適した時間帯（例えば、0:00-5:00）に実行され得る。
　ここで、余剰電力は、太陽電池装置110の出力電力の予測値及び施設100の消費電力の予測値との差によって特定されてもよい。余剰電力の過剰は、余剰充電が実行され得る時間帯において、余剰電力を蓄電装置120に充電できないことを意味してもよい。余剰電力の不足は、ピークカットが実行され得る時間帯において、施設100の需要電力を所定電力以下に抑制するための電力を蓄電装置120から放電できないことを意味してもよい。施設100の需要電力は、施設100の消費電力（例えば、負荷機器140の消費電力）から太陽電池装置110の出力電力を除いた電力である。
　上述したように、残量調整は、ピークカットのために蓄電装置120の蓄電容量を確保する制御を含む。言い換えると、残量調整は、所定時間区間において蓄電装置120の放電によって施設100の需要電力を所定電力以下に抑制するために蓄電装置120の蓄電容量を確保する第１制御の一例である。残量調整は、余剰充電のための蓄電装置120の空き容量を確保する制御を含む。言い換えると、残量調整は、発電装置の余剰電力を蓄電装置120に充電するために蓄電装置の空き容量を確保する第２制御の一例である。
　夜間放電は、買電電力の価格の予測値が閾値よりも高いと想定される場合に、蓄電装置120を放電する制御である。閾値は、ユーザの設定によって定められてもよい。夜間放電は、蓄電装置120の放電に適した時間帯（例えば、15:30-22:30）に実行され得る。
　計画補間は、蓄電装置120の充放電計画を補間する制御である。例えば、計画補間は、ピークカット、余剰充電及び夜間放電が実行されない場合に、蓄電装置120の充放電する制御である。計画補間は、充放電計画が作成される対象区間（例えば、0:00-24:00までの1日）に実行され得る。
　図６に示すように、蓄電装置120の容量は、第１容量及び第２容量を含んでもよい。第１容量は、ピークカットで放電する電力に関する容量である。言い換えると、第１容量は、第１制御で確保される蓄電容量である。第２容量は、余剰充電で充電する電力に関する容量である。言い換えると、第２容量は、第２制御で確保される空き容量である。
　図６では省略されているが、蓄電装置120の容量は、第１容量及び第２容量とは別に、非常事態で用いる電力に関する容量（以下、BCP（Business Continuity Plan）容量）を含んでもよい。非常事態は、電力系統12から施設100が解列された解列状態（例えば、停電状態）などである。
　（充放電制御の詳細）
　以下において、実施形態に係る充放電制御の詳細について説明する。ここでは、対象区間（例えば、0:00-24:00までの1日）において充放電計画が作成されるケースを例に挙げて、充放電計画の概要について説明する。さらに、電力管理サーバ200は、蓄電装置120の充放電計画を第１タイミングで作成し、蓄電装置120の充放電計画を前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで補正してもよい。例えば、第１タイミングは、対象区間の前日の6:00であってもよい。第２タイミングは、対象区間の直前であってもよく、対象区間中であってもよい。
　図７に示すように、蓄電装置120の互いに異なる使用目的のための充放電制御は、上述したピークカット、余剰充電、残量調整、夜間放電、計画補間などに加えて、起動/停止、制御計画変更、停電後対策、停電前対策、インバランス調整などを含む。
　起動/停止は、蓄電装置120を起動する制御、蓄電装置120を停止する制御を含む。起動/停止は、対象区間においてマニュアル操作で実行される。
　制御計画変更は、蓄電装置120の充放電計画を変更する制御である。制御計画変更は、対象区間においてマニュアル操作で実行される。
　停電後対策は、停電などの非常事態において蓄電装置120を放電する制御を含む。停電後対策は、非常事態において余剰電力がある場合には、余剰電力を蓄電装置120に充電する制御を含んでもよい。停電後対策は、停電などの非常事態が生じた際にリアルタイムで実行される。停電は、計画停電を含んでもよい。停電後対策は、BCP容量を用いて実行されてもよい。
　停電前対策は、BCP容量を確保するために蓄電装置120を充電する制御である。BCP容量は、停電時間の長さ、停電時間における施設100の消費電力の予測値に基づいて定められてもよい。BCP容量は、予め定められてもよい。停電前対策は、非常事態で用いる電力を放電するために蓄電装置120の蓄電容量を確保する第３制御の一例である。停電前対策は、停電などの非常事態が生じる前にリアルタイムで実行される。
　インバランス調整は、施設100の需要電力について計画値と実績値との差異を縮小する制御である。インバランス調整は、施設100の需要電力に関する計画値に対する乖離を閾値以下に抑制するために蓄電装置120の蓄電容量及び空き容量の少なくともいずれか１つを確保する第４制御の一例である。インバランス調整は、対象区間においてリアルタイムで実行される。
　ピークカットは、上述したように、所定時間区間において蓄電装置120の放電によって施設100の需要電力を所定電力以下に抑制する制御（放電制御）である。ピークカットの計画は、対象区間の前日（例えば、上述した第１タイミング）で作成されてもよい。ピークカットの計画は、ピークカットが必要であると想定される単位時間（例えば、30分）よりも所定時間（例えば、3時間）前のタイミング（例えば、上述した第２タイミング）で補正されてもよい。
　残量調整は、上述したように、蓄電装置120の蓄電残量を調整する制御である。残量調整は、ピークカットのための第１制御を含んでもよく、余剰充電のための第２制御を含んでもよい。残量調整の計画は、対象区間の前日（例えば、上述した第１タイミング）で作成されてもよい。残量調整の計画は、残量調整が必要であると想定される単位時間（例えば、30分）よりも所定時間（例えば、3時間）前のタイミング（例えば、上述した第２タイミング）で補正されてもよい。
　夜間放電は、上述したように、買電電力の価格の予測値が閾値よりも高いと想定される場合に、蓄電装置120を放電する制御である。夜間放電の計画は、対象区間の前日（例えば、上述した第１タイミング）で作成されてもよい。夜間放電の計画は、夜間放電が必要であると想定される単位時間（例えば、30分）よりも所定時間（例えば、3時間）前のタイミング（例えば、上述した第２タイミング）で補正されてもよい。
　計画補間は、上述したように、蓄電装置120の充放電計画を補間する制御である。計画補間の計画は、対象区間の前日（例えば、上述した第１タイミング）で作成されてもよい。計画補間の計画は、計画補間が必要であると想定される単位時間（例えば、30分）よりも所定時間（例えば、3時間）前のタイミング（例えば、上述した第２タイミング）で補正されてもよい。
　ここで、各充放電制御の優先度として、A～Fが定められている。図７では、優先度は、A→B→C→D→E→Fの順で高いケースが例示されている。すなわち、Aの優先度が最も高く、Fの優先度が最も低い。
　このような背景下において、電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の予測値及び施設100の消費電力の予測値に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を作成する。さらに、電力管理サーバ200は、各充放電制御の優先度に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を作成する。電力管理サーバ200は、蓄電装置120の充放電計画を第１タイミングで作成し、蓄電装置120の充放電計画を前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで補正してもよい。電力管理サーバ200は、対象区間を単位時間（例えば、30分）に区切って、単位時間毎に充放電計画を作成及び補正してもよい。
　ピークカット、残量調整（第１制御）及び残量調整（第２制御）の優先度はいずれもC（又はE）であるが、これらの充放電制御は以下に示す優先度を有していてもよい。例えば、ピークカットの優先度は、残量調整（第１制御）及び残量調整（第２制御）の優先度よりも高くてもよい。残量調整（第１制御）の優先度は、残量調整（第２制御）の優先度と同じであってもよく、残量調整（第２制御）の優先度よりも高くてもよく、残量調整（第２制御）の優先度と低くてもよい。
　残量調整（第１制御）の優先度及び残量調整（第２制御）の優先度は、施設100の需要電力の抑制によって生じる価値及び発電装置の余剰電力の価値に基づいて定められてもよい。
　施設100の需要電力の抑制によって生じる価値は、ピークカットによって得られる価値である。ピークカットで得られる価値は、施設100の需要電力が所定電力を超えた場合に生じる損失額によって定義される。すなわち、ピークカットで得られる価値は、損失額が小さいほど大きな価値を有する。
　発電装置の余剰電力の価値は、余剰充電によって得られる価値である。余剰充電によって得られる価値は、余剰充電によって抑制された買電電力の価格と余剰充電をしなかったケースの余剰電力の売電電力の価格との差異であってもよい。このようなケースにおいて、買電電力の価格が売電電力の価格よりも低い場合には、余剰電力を逆潮流した方が有利であるため、余剰充電を行わなくてもよく、残量調整（第２制御）も行わなくてもよい。すなわち、残量調整（第２制御）の優先度は最も低くてもよい。
　発電装置が太陽電池装置110である場合には、余剰充電によって得られる価値は、環境価値であってもよい。環境価値は、CO2排出量（権）の取引市場で得られる価値であってもよい。環境価値が優先される場合には、残量調整（第２制御）の優先度は、残量調整（第１制御）よりも高くてもよい。
　さらに、第２タイミング（例えば、当日）で想定する充放電制御の優先度は、第１タイミング（例えば、前日）で想定する充放電制御の優先度よりも高くてもよい。すなわち、前日に想定されるピークカット、残量調整（第１制御）、残量調整（第２制御）、夜間放電及び計画補間の優先度は、当日に想定されるピークカット、残量調整（第１制御）、残量調整（第２制御）、夜間放電及び計画補間の優先度よりも高くてもよい。
　図７においては、余剰充電の優先度について言及していないが、蓄電装置120の空き容量があり、かつ、余剰電力がある場合には、余剰充電が実行される想定である。特に限定されるものではないが、余剰充電の優先度は、ピークカットなどと同様にCであってもよい。なお、余剰充電がピークカットと同時に実行されることはないことに留意すべきである。
　（電力管理方法）
　以下において、実施形態に係る電力管理方法について説明する。
　図８に示すように、ステップS10において、電力管理サーバ200は、施設100の需要電力又は消費電力の実績値を施設100（例えば、測定装置160）から受信してもよい。電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の実績値を施設100から受信してもよい。電力管理サーバ200は、施設100の需要電力又は消費電力の予測値を施設100（例えば、測定装置160）から受信してもよい。電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の予測値を施設100から受信してもよい。電力管理サーバ200は、発電影響情報、停電影響情報などを外部サーバ300から受信してもよい。
　ステップS12において、電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の予測値及び施設100の消費電力の予測値に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を作成する。蓄電装置120の充放電計画の作成では、各充放電制御の優先度が用いられる。ステップS12は、第１タイミングの一例である。
　ステップS14において、電力管理サーバ200は、ステップS12で作成された充放電計画に従って制御コマンドを施設100に送信する。制御コマンドは、対象区間毎に送信されてもよく、対象区間に含まれる単位時間毎に送信されてもよい。
　なお、図８では、ステップS10～ステップS14の処理は、対象区間の前に実行される処理であると考えてもよい。
　ステップS20において、電力管理サーバ200は、施設100の需要電力又は消費電力の実績値を施設100（例えば、測定装置160）から受信してもよい。電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の実績値を施設100から受信してもよい。電力管理サーバ200は、施設100の需要電力又は消費電力の予測値の最新情報を施設100から受信してもよい。電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の予測値の最新情報を施設100から受信してもよい。電力管理サーバ200は、発電影響情報、停電影響情報などの最新情報を外部サーバ300から受信してもよい。
　ステップS22において、電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の実績値及び施設100の消費電力の実績値に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を補正する。電力管理サーバ200は、太陽電池装置110の出力電力の予測値の最新情報及び施設100の消費電力の予測値の最新情報に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を補正してもよい。蓄電装置120の充放電計画の補正では、各充放電制御の優先度が用いられる。ステップS22は、第２タイミングの一例である。
　ステップS24において、電力管理サーバ200は、ステップS22で補正された充放電計画に従って制御コマンドを施設100に送信する。制御コマンドは、対象区間毎に送信されてもよく、対象区間に含まれる単位時間毎に送信されてもよい。
　なお、図８では、ステップS20～ステップS24の処理は、対象区間中に実行される処理であると考えてもよい。
　（作用及び効果）
　実施形態では、電力管理サーバ200は、蓄電装置120の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、蓄電装置120の充放電計画を作成する。２以上の充放電制御の優先度は、ピークカットのための第１制御及び余剰充電のための第２制御を含む。このような構成によれば、ピークカット及び余剰充電が同時に実行されることはないものの、その準備のための制御（第１制御及び第２制御）が矛盾する可能性があることに鑑み、その優先度を設定することによって、蓄電装置120の充放電計画を適切に作成することができる。
　［その他の実施形態］
　本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　上述した開示では、作成及び補正を異なる用語として用いているが、タイミングの相違のみであるため、補正は作成と読み替えられてもよい。作成及び補正は策定と読み替えられてもよい。
　上述した開示では、第１制御は、ピークカットを含まないが、第１制御は、ピークカットを含む概念であってもよい。
　上述した開示では、第２制御は、余剰充電を含まないが、第２制御は、余剰充電を含む概念であってもよい。
　上述した開示では、蓄電装置120の充放電制御が電力管理サーバ200から受信する制御コマンドに基づいて実行されるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。蓄電装置120の充放電制御は、EMS150によって自律的に実行されてもよい。例えば、インバランス調整は、EMS150によって自律的に第２周期（例えば、1分）で実行されてもよい。
　上述した開示では特に触れていないが、施設100の需要電力の予測値は、過去の需要電力の学習によって予測されてもよい。学習では、過去の需要電力に加えて、時間帯、曜日、季節、天候（日射量、気温、湿度など）を含んでもよい。学習は、機械学習であってもよく、AI（Artificial Intelligence）に代表される深層学習であってもよい。
　上述した開示では特に触れていないが、太陽電池装置110の出力電力の予測値は、過去の出力電力の学習によって予測されてもよい。学習では、過去の需要電力に加えて、時間帯、曜日、季節、天候（日射量、気温、湿度など）を含んでもよい。学習は、機械学習であってもよく、AIに代表される深層学習であってもよい。
　上述した開示では、電力管理装置の一例として電力管理サーバ200について例示した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。電力管理装置は、EMS150であってもよい。
　上述した開示では特に触れていないが、蓄電装置120の充放電計画の作成において、燃料電池装置130の出力電力が考慮されてもよい。燃料電池装置130の出力電力の逆潮流が認められる場合には、燃料電池装置130について、太陽電池装置110と同様に発電装置として扱ってもよい。燃料電池装置130の出力電力は定格出力電力であると想定されてもよい。
　上述した開示では、施設100に設置される発電装置が太陽電池装置110であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態はこれに限定されるものではない。発電装置は、燃料電池装置、風力発電装置、水力発電装置、地熱発電装置及びバイオマス発電装置の中から選択された１以上の発電装置であってもよい。
　上述した開示では、EMS150が施設100に設けられるケースについて例示した。しかしながら、上述した開示はこれに限定されるものではない。EMS150は、ネットワーク11上に設けられるサーバなどによって実現されるクラウドサービスによって提供されてもよい。
　上述した開示では特に触れていないが、電力とは、瞬時値（W/kW）であってもよく、単位時間の積算値（Wh/kWh）であってもよい。
　上述した開示は、以下に示す課題及び効果を有していてもよい。
　具体的には、蓄電装置を使用する目的としては、BCP以外にも、様々な目的が存在する。例えば、蓄電装置を使用する目的は、太陽電池装置などの発電装置の余剰電力を蓄電装置に充電する目的（以下、余剰充電目的）、所定時間区間（例えば、30分）のピーク電力を閾値以下に抑制するための電力を蓄電装置から放電する目的（以下、ピークカット目的）などが考えられる。
　このようなケースにおいて、余剰充電目的を実現するためには、余剰電力を充電するための空き容量を事前に確保する必要がある一方で、ピークカット目的を実現するためには、ピーク電力を抑制するための電力を蓄電装置に充電することによって蓄電容量（上述したように、蓄電残量と称してもよい）を事前に確保する必要性がある。
　発明者は、上述したケースを想定した鋭意検討の結果、互いに異なる目的のための２以上の充放電制御が矛盾する点に着目し、２以上の充放電制御を想定して蓄電装置の充放電計画を適切に作成する必要性を見出した。
　上述した開示によれば、蓄電装置の充放電計画を適切に作成することを可能とする電力管理装置及び電力管理方法を提供することができる。
　1…電力管理システム、11…ネットワーク、12…電力系統、100…施設、110…太陽電池装置、120…蓄電装置、130…燃料電池装置、140…負荷機器、150…EMS、151…第１通信部、152…第２通信部、153…制御部、160…測定装置、161…測定装置、162…測定装置、163…測定装置、200…電力管理サーバ、210…管理部、220…通信部、230…制御部、300…外部サーバ

Claims (8)

  1. 　発電装置及び蓄電装置を有する施設を管理する管理部と、
    　前記蓄電装置の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、前記蓄電装置の充放電計画を作成する制御部と、を備え、
    　前記２以上の充放電制御は、所定時間区間において前記蓄電装置の放電によって前記施設の需要電力を所定電力以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第１制御と、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電するために前記蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む、電力管理装置。
  2. 　前記第１制御及び第２制御の優先度は、前記施設の需要電力の抑制によって生じる価値及び前記発電装置の余剰電力の価値に基づいて定められる、請求項１に記載の電力管理装置。
  3. 　前記第１制御の優先度は、前記第２制御の優先度よりも高い、請求項１に記載の電力管理装置。
  4. 　前記制御部は、前記蓄電装置の充放電計画を第１タイミングで作成し、前記蓄電装置の充放電計画を前記第１タイミングよりも後の第２タイミングで補正し、
    　前記第２タイミングで想定する充放電制御の優先度は、前記第１タイミングで想定する充放電制御の優先度よりも高い、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の電力管理装置。
  5. 　前記第１制御は、前記所定時間区間において前記蓄電装置の放電によって前記施設の需要電力を所定電力以下に抑制する制御を含む、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電力管理装置。
  6. 　前記第２制御は、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電する制御を含む、請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の電力管理装置。
  7. 　前記２以上の充放電制御は、非常事態で用いる電力を放電するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第３制御、及び、前記施設の需要電力に関する計画値に対する乖離を閾値以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量及び空き容量の少なくともいずれか１つを確保する第４制御の少なくともいずれか１つの制御を含む、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の電力管理装置。
  8. 　発電装置及び蓄電装置を有する施設を管理するステップと、
    　前記蓄電装置の互いに異なる使用目的のための２以上の充放電制御の優先度に基づいて、前記蓄電装置の充放電計画を作成するステップと、を備え、
    　前記２以上の充放電制御は、前記施設の需要電力を所定時間区間において所定電力以下に抑制するために前記蓄電装置の蓄電容量を確保する第１制御と、前記発電装置の余剰電力を前記蓄電装置に充電するために前記蓄電装置の空き容量を確保する第２制御と、を少なくとも含む、電力管理方法。
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