特開 2024-145253 充放電計画作成装置及び充放電計画作成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024145253

(43)【公開日】2024-10-15

(54)【発明の名称】充放電計画作成装置及び充放電計画作成方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/35 20060101AFI20241004BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20241004BHJP

【ＦＩ】

H02J7/35 K

H02J7/00 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】16

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023057527

(22)【出願日】2023-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000211307

【氏名又は名称】中国電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】織田 昭人

(72)【発明者】

【氏名】山下 大介

(72)【発明者】

【氏名】谷 祐志

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA06

5G503BA04

5G503BB01

5G503CA08

5G503CA10

5G503CB06

5G503CB16

5G503GD04

(57)【要約】

【課題】売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成する。
【解決手段】再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電設備の発電電力を充電するとともに、充電した電力を放電する蓄電池の充放電計画を作成する充放電計画作成装置であって、１日を所定時間毎に区切ることにより構成される各コマにおける電力価格の予測値及び前記発電設備の発電電力の予測値に基づいて、前記蓄電池に充電を行う複数の充電コマにおける充電量と、前記蓄電池から放電する複数の放電コマにおける放電量と、を算出する充放電計画作成部と、前記複数の放電コマにおける放電量の合計が、前記発電電力の合計と前記蓄電池の効率とを基に算出される放電可能量になるように、前記各放電コマの放電量を減量する減量部と、を含む。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電設備の発電電力を充電するとともに、充電した電力を放電する蓄電池の充放電計画を作成する充放電計画作成装置であって、
１日を所定時間毎に区切ることにより構成される各コマにおける電力価格の予測値及び前記発電設備の発電電力の予測値に基づいて、前記蓄電池に充電を行う複数の充電コマにおける充電量と、前記蓄電池から放電する複数の放電コマにおける放電量と、を算出する充放電計画作成部と、
前記複数の放電コマにおける放電量の合計が、前記発電電力の合計と前記蓄電池の効率とを基に算出される放電可能量になるように、前記各放電コマの放電量を減量する減量部と、
を含む充放電計画作成装置。

【請求項2】

請求項１に記載の充放電計画作成装置であって、
前記減量部は、前記発電電力の合計と、前記蓄電池の充電効率と、放電効率と、自己放電量と、を基に、前記放電可能量を算出する
充放電計画作成装置。

【請求項3】

請求項２に記載の充放電計画作成装置であって、
前記減量部は、前記電力価格の予測値がより安い放電コマを優先して、各放電コマの放電量を減量する
充放電計画作成装置。

【請求項4】

請求項１に記載の充放電計画作成装置であって、
前記充電コマは、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値が第１価格以下となる時間帯に含まれるコマであり、
前記放電コマは、前記作成対象日における電力価格の予測値が前記第１価格以上の第２価格以上となる時間帯に含まれるコマである
充放電計画作成装置。

【請求項5】

請求項２に記載の充放電計画作成装置であって、
前記充放電計画の作成対象日における前記複数の放電コマの放電量の実績値の合計と、前記放電可能量と、の差分に基づいて、前記充電効率、前記放電効率、及び前記自己放電量の各値を補正する第１補正部、を更に含む
充放電計画作成装置。

【請求項6】

請求項１に記載の充放電計画作成装置であって、
過去における電力価格の予測値と実績値との関係に基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する第２補正部と、
過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係に基づいて、前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正する第３補正部と、を更に含み、
前記充放電計画作成部は、補正された前記作成対象日における電力価格の予測値と、補正された前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値と、に基づいて、前記充電量及び前記放電量を算出する
充放電計画作成装置。

【請求項7】

請求項６に記載の充放電計画作成装置であって、
前記第２補正部は、過去における電力価格の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第１学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する
充放電計画作成装置。

【請求項8】

請求項６に記載の充放電計画作成装置であって、
前記第３補正部は、過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第２学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正する
充放電計画作成装置。

【請求項9】

再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電設備の発電電力を充電するとともに、充電した電力を放電する蓄電池の充放電計画を作成する充放電計画作成方法であって、
１日を所定時間毎に区切ることにより構成される各コマにおける電力価格の予測値及び前記発電設備の発電電力の予測値に基づいて、前記蓄電池に充電を行う複数の充電コマにおける充電量と、前記蓄電池から放電する複数の放電コマにおける放電量と、を算出し、
前記複数の放電コマにおける放電量の合計が、前記発電電力の合計と前記蓄電池の効率とを基に算出される放電可能量になるように、前記各放電コマの放電量を減量する
充放電計画作成方法。

【請求項10】

請求項９に記載の充放電計画作成方法であって、
前記各放電コマの放電量を減量するとき、前記発電電力の合計と、前記蓄電池の充電効率と、放電効率と、自己放電量と、を基に、前記放電可能量を算出する
充放電計画作成方法。

【請求項11】

請求項１０に記載の充放電計画作成方法であって、
前記各放電コマの放電量を減量するとき、前記電力価格の予測値がより安い放電コマを優先して、各放電コマの放電量を減量する
充放電計画作成方法。

【請求項12】

請求項９に記載の充放電計画作成方法であって、
前記充電コマは、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値が第１価格以下となる時間帯に含まれるコマであり、
前記放電コマは、前記作成対象日における電力価格の予測値が前記第１価格以上の第２価格以上となる時間帯に含まれるコマである
充放電計画作成方法。

【請求項13】

請求項１０に記載の充放電計画作成方法であって、
前記充放電計画の作成対象日における前記複数の放電コマの放電量の実績値の合計と、前記放電可能量と、の差分に基づいて、前記充電効率、前記放電効率、及び前記自己放電量の各値を補正する
充放電計画作成方法。

【請求項14】

請求項９に記載の充放電計画作成方法であって、
過去における電力価格の予測値と実績値との関係に基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正し、
過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係に基づいて、前記作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正し、
補正された前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値と、補正された前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値と、に基づいて、前記充電量及び前記放電量を算出する
充放電計画作成方法。

【請求項15】

請求項１４に記載の充放電計画作成方法であって、
過去における電力価格の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第１学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する
充放電計画作成方法。

【請求項16】

請求項１４に記載の充放電計画作成方法であって、
過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第２学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正する
充放電計画作成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、蓄電池の充放電計画を作成する充放電計画作成装置及び充放電計画作成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年では、再生可能エネルギー（例えば太陽光、風力、水力等）を利用して発電を行う発電設備の事業者が電力を売電することに関して、ＦＩＰ（Feed-in-Premium）制度が導入されている。ＦＩＰ制度の導入に伴い、上記の発電事業者が、発電設備と蓄電池を組み合わせ、電力価格が比較的安くなる日中等の時間帯では発電電力を蓄電池に充電し、電力価格が比較的高くなる夜間等の時間帯では蓄電池に充電されている電力を放電する、所謂タイムシフトを行うことで、電力の売電による収益を得る手法が提案されている。（特許文献１を参照）

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－９８９５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

蓄電池に充電される充電量は、蓄電池に充電しようとする電力量に対して蓄電池に固有の充電効率αを乗じた量となる。また、蓄電池から放電される放電量は、蓄電池の充電量に対して蓄電池に固有の放電効率βを乗じた量となる。また、蓄電池には、蓄電池が放電を行っていないにも関わらず充電量が時間の経過とともに減少する、蓄電池に固有の自己放電量γが発生する。従って、蓄電池に充電された充電量と、蓄電池に充電されたこの充電量から放電される放電量とを比較すると、放電量は充電量よりも少なくなる。

【0005】

上記のタイムシフトを行う場合、タイムシフトを行う対象日において電力を売電することによる収益が最大となるような充放電計画を予め作成し、この充放電計画に基づいて電力を売電する（蓄電池の放電を行う）入札を行うこととなる。しかし、充放電計画を作成する際に、上記の充電効率α、放電効率β、自己放電量γ等の蓄電池の効率が考慮されていないと、充放電計画で予め計画された放電量よりも実際に放電できる放電量が少なくなってしまい、その結果、放電量の不足分についてインバランスの清算処理を行ったり、或いは、放電量の不足分を時間前市場で調整したりする必要があり、対象日における収益を最大とすることが困難となる虞があった。

【0006】

本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能な充放電計画作成装置及び充放電計画作成方法を提供することを１つの目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の目的を達成するための本発明のうちの１つは、再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電設備の発電電力を充電するとともに、充電した電力を放電する蓄電池の充放電計画を作成する充放電計画作成装置であって、１日を所定時間毎に区切ることにより構成される各コマにおける電力価格の予測値及び前記発電設備の発電電力の予測値に基づいて、前記蓄電池に充電を行う複数の充電コマにおける充電量と、前記蓄電池から放電する複数の放電コマにおける放電量と、を算出する充放電計画作成部と、前記複数の放電コマにおける放電量の合計が、前記発電電力の合計と前記蓄電池の効率とを基に算出される放電可能量になるように、前記各放電コマの放電量を減量する減量部と、を含む。

【0008】

本発明の充放電計画作成装置によれば、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0009】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記減量部は、前記発電電力の合計と、前記蓄電池の充電効率と、放電効率と、自己放電量と、を基に、前記放電可能量を算出する。

【0010】

本発明の充放電計画作成装置によれば、放電可能量を算出する際の要因として蓄電池の充電効率、放電効率及び自己放電量を含むため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0011】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記減量部は、前記電力価格の予測値がより安い放電コマを優先して、各放電コマの放電量を減量する。

【0012】

本発明の充放電計画作成装置によれば、電力価格の予測値が安い放電コマの順に放電量を減量していくことから、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0013】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記充電コマは、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値が第１価格以下となる時間帯に含まれるコマであり、前記放電コマは、前記作成対象日における電力価格の予測値が前記第１価格以上の第２価格以上となる時間帯に含まれるコマである。

【0014】

本発明の充放電計画作成装置により作成される充放電計画は、蓄電池における充放電計画の作成対象日において、電力価格の予測値が比較的安い日中等の時間帯に蓄電池の充電をまとめて行い、電力価格の予測値が比較的高い夜間等の時間帯に蓄電池の放電をまとめて行う計画であって、蓄電池が充放電の動作を頻繁に繰り返すことがないため、充電効率及び放電効率が早期に低下することを防止することが可能となる。

【0015】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記充放電計画の作成対象日における前記複数の放電コマの放電量の実績値の合計と、前記放電可能量と、の差分に基づいて、前記充電効率、前記放電効率、及び前記自己放電量の各値を補正する第１補正部、を更に含む。

【0016】

本発明の充放電計画作成装置によれば、充電効率、放電効率、及び自己放電量を蓄電池の経年劣化の状況に応じて補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0017】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、過去における電力価格の予測値と実績値との関係に基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する第２補正部と、過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係に基づいて、前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正する第３補正部と、を更に含み、前記充放電計画作成部は、補正された前記作成対象日における電力価格の予測値と、補正された前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値と、に基づいて、前記充電量及び前記放電量を算出する。

【0018】

本発明の充放電計画作成装置によれば、過去における電力価格の予測傾向に応じて作成対象日における電力価格の予測値を補正し、過去における発電設備の発電電力の予測傾向に応じて作成対象日における発電設備の発電電力の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0019】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記第２補正部は、過去における電力価格の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第１学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する。

【0020】

本発明の充放電計画作成装置によれば、第１学習モデルを用いて作成対象日における電力価格の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0021】

上記の目的を達成するための本発明のうちの他の１つは、充放電計画作成装置において、前記第３補正部は、過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第２学習モデルに基づいて、前記充放電計画の作成対象日における前記発電設備の発電電力の予測値を補正する。

【0022】

本発明の充放電計画作成装置によれば、第２学習モデルを用いて作成対象日における発電設備の発電電力の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【0023】

その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明を実施するための形態の欄の記載、及び図面の記載等により明らかにされる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池の充放電計画を作成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】充放電計画作成装置１００を含む発電システム１の概略的な構成を示すブロック図である。

【図2】蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、電力価格の予測値と、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と、複数の充電コマにおける蓄電池１２０の充電量の計画値と、複数の放電コマにおける蓄電池１２０の放電量の計画値と、の関係の一例を示すグラフである。

【図3】充放電計画作成装置１００の主な機能を示すブロック図である。

【図4】第１学習データの一例を示す図である。

【図5】第２学習データの一例を示す図である。

【図6】第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの一例である深層ニューラルネットワークの構造を示す図である。

【図7】充放電計画作成装置１００が第１学習データを用いて第１学習モデル１０８２Ａの学習を行い、第２学習データを用いて第２学習モデル１０８４Ａの学習を行うときの処理を示すフローチャートである。

【図8A】減量部１０５０が減量処理を行う前の放電コマＤ１～Ｄ７の放電量の計画値を示す図である。

【図8B】補正後の電力価格の予測値が最安値である放電コマＤ７の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8C】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ７の次に安い放電コマＤ６の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8D】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ６の次に安い放電コマＤ１の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8E】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ１の次に安い放電コマＤ５の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8F】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ５の次に安い放電コマＤ２の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8G】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ２の次に安い放電コマＤ４の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図8H】補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ４の次に安い（最高値の）放電コマＤ３の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示す図である。

【図9】図３に示す充放電計画作成装置１００の機能を実現する情報処理装置１０のハードウェアの一例を示すブロック図である。

【図10】蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日において、充放電計画作成装置１００が充放電計画を作成するときの処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0026】

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。以下、本発明をその一実施形態に即して添付図面を参照しつつ説明する。

【0027】

図１は、本実施形態に係る充放電計画作成装置１００を含む発電システム１の概略的な構成を示すブロック図である。尚、本実施形態では、再生可能エネルギーを利用して発電を行う発電設備は、例えば、太陽光を利用して発電を行う太陽光発電設備（以下、「ＰＶ発電設備」（PV：Photo Voltaic）と称する。）１１０であることとする。

【0028】

発電システム１は、充放電計画作成装置１００、ＰＶ発電設備１１０、蓄電池１２０、蓄電池制御装置１３０、気象情報提供装置１５０、電力価格予測装置１６０、発電電力予測装置１７０を含んで構成される。

【0029】

充放電計画作成装置１００、ＰＶ発電設備１１０、蓄電池１２０、蓄電池制御装置１３０、気象情報提供装置１５０、電力価格予測装置１６０、発電電力予測装置１７０は、通信ネットワーク１８０を介して通信が可能な状態で接続されている。尚、通信ネットワーク１８０は、例えば、ＬＡＮ（Local Area Network）、ＷＡＮ（Wide Area Network）、専用線、電力線通信網、各種公衆通信網等である。また、ＰＶ発電設備１１０及び蓄電池１２０は、通信ネットワーク１８０の他に、一般送配電事業者等によって運用される電力系統１９０にも接続されている。

【0030】

ＰＶ発電設備１１０は、例えば、多結晶シリコン型発電素子、単結晶シリコン型発電素子、薄膜型発電素子等を用いて構成される太陽光発電パネル（不図示）を備える。また、ＰＶ発電設備１１０は、太陽光発電パネルによって発電された電力を直流から交流に変換して電力系統１９０に供給するパワーコンディショナ（ＰＣＳ：Power Conditioning Subsystem）１１０Ａを備える。ＰＶ発電設備１１０による発電電力は、パワーコンディショナ１１０Ａを介して電力系統１９０に供給されるか（一般送配電事業者に売電されるか）、蓄電池１２０に供給されるか（蓄電池１２０に充電されるか）の何れかであるが、本実施形態では、ＰＶ発電設備１１０による発電電力は、充電時間帯に含まれる複数の充電コマにおいて、蓄電池１２０に供給されることとする。

【0031】

蓄電池１２０は、例えば、鉛電池、リチウムイオン電池、ナトリウム硫黄電池、ニッケル水素電池、レドックスフロー電池、燃料電池、キャパシタ電池等である。蓄電池１２０は、電力系統１９０との間で充放電を行うためのパワーコンディショナ（ＰＣＳ）１２０Ａを備える。

【0032】

気象情報提供装置１５０は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、ＰＶ発電設備１１０が設置されている地域の気象情報（例えば、気温、日射量等）を、電力価格予測装置１６０及び発電電力予測装置１７０に提供する。尚、気象情報提供装置１５０は、ＰＶ発電設備１１０が設置されている地域の気象観測所から上記の気象情報を取得してもよいし、気象庁が管理する気象情報提供サーバ（不図示）から上記の気象情報を取得するようにしてもよい。

【0033】

電力価格予測装置１６０は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日について、気象情報提供装置１５０から取得した気象情報や、日時及び曜日等の情報を参照し、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日に取引される電力の電力価格（円／ｋＷ）を予測する。尚、本実施形態では、電力価格予測装置１６０は、例えば３０分の時間幅を１コマとして、１コマごとの電力価格を予測することとする。また、電力価格予測装置１６０が電力価格を予測する手法としては、例えば、上記の気象情報や日時及び曜日等の情報と、人工知能等の解析技術とを組み合わせて電力価格を予測する周知の技術を用いることができる。また、電力価格予測装置１６０は、第三者が公開する電力価格の予測値を、通信ネットワーク１８０又はインターネットを介して取得するようにしてもよい。

【0034】

発電電力予測装置１７０は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日について気象情報提供装置１５０から取得した気象情報、ＰＶ発電設備１１０が設置されている場所の位置情報（緯度、経度等）、ＰＶ発電設備１１０の太陽光発電パネルが太陽光を受光することが可能なパネル面積、ＰＶ発電設備１１０が効率よく発電を行うことができるように太陽光発電パネルが地面から立ち上がる傾斜角度、等の情報に基づいて、ＰＶ発電設備１１０における１コマごとの発電電力（ＭＷｈ）を予測する。尚、発電電力予測装置１７０がＰＶ発電設備１１０の発電電力を予測する手法としては、例えば、上記の気象情報、ＰＶ発電設備１１０の位置情報、太陽光発電パネルのパネル面積及び傾斜角度等の情報に対して、発電電力をピンポイントで予測する解析技術を組み合わせる物理モデル、或いは過去における気象情報と発電電力の実績値との関係を学習した人工知能等の解析技術を組み合わせる統計モデル等の周知の技術を用いることができる。

【0035】

充放電計画作成装置１００は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日について、電力価格予測装置１６０から電力価格の予測値を取得するとともに、発電電力予測装置１７０からＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を取得し、電力価格の予測値及び発電電力の予測値に基づいて、電力価格の予測値が比較的安く且つＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値が比較的大きい時間帯（蓄電池１２０の充電を行うのに適した充電時間帯）に含まれる複数の充電コマの充電量と、電力価格の予測値が比較的高く且つＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値が比較的小さい時間帯（蓄電池１２０の放電を行うのに適した放電時間帯）に含まれる複数の放電コマの放電量と、を調整し、蓄電池１２０の放電による売電の収益が最大となるときの複数の充電コマの充電量及び複数の放電コマの放電量に従って充放電計画を作成する。充放電計画作成装置１００の詳細については後述する。

【0036】

蓄電池制御装置１３０は、充放電計画作成装置１００で最終的に決定された充放電計画を取得し、この充放電計画で計画されている複数の充電コマごとの充電量に従って、蓄電池１２０が充電を行い、充放電計画で計画されている複数の放電コマごとの放電量に従って、蓄電池１２０が放電を行うように、蓄電池１２０の充放電動作を制御する。

【0037】

図２は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、電力価格予測装置１６０による電力価格の予測値と、発電電力予測装置１７０によるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と、複数の充電コマにおける蓄電池１２０の充電量の計画値と、複数の放電コマにおける蓄電池１２０の放電量の計画値と、の関係の一例を示すグラフである。特に、図２は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日において、蓄電池１２０の放電を行うことによる売電の収益が最大となるように、充放電計画作成装置１００によって最初に作成される充放電計画（充放電計画初期値）を示すグラフである。尚、電力価格の予測値は、後述する電力価格補正部１０２０によって補正された予測値であり、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値は、後述する発電電力補正部１０３０によって補正された予測値である。

【0038】

図２において、横軸は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における１日の時間であって、３０分を１コマとする４８コマ分の時間を示している。また、図２において、左側の縦軸の目盛りは、ＰＶ発電設備１１０における０．５（ＭＷｈ）単位の発電電力を示し、右側の縦軸の目盛りは、電力の売買取引を行う市場における５（円／ｋＷ）単位の電力価格を示している。また、図２において、一点鎖線は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を示し、二点鎖線は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を示し、縦に伸びる黒塗り線は、充電時間帯に含まれる１０個の複数の充電コマＣ１～Ｃ１０における蓄電池１２０の充電量の計画値を示し、縦方向に伸びる白抜き線は、放電時間帯に含まれる７個の放電コマＤ１～Ｄ７における蓄電池１２０の放電量の計画値を示している。本実施形態では、充電時間帯は、電力価格の予測値が例えば１９．８５（円（第１価格）／ｋＷ）以下となる９時３０分から１４時までの時間帯であり、放電時間帯は、電力価格の予測値が例えば２３．０２（円（第２価格）／ｋＷ）以上となる１６時から１９時までの時間帯であることとする。充電時間帯には、９時３０分から１４時までの間を３０分単位で分割することにより１０個の充電コマＣ１～Ｃ１０が含まれ、放電時間帯には、１６時から１９時までの間を３０分単位で分割することにより７個の放電コマＤ１～Ｄ７が含まれる。

【0039】

ここで、ＰＶ発電設備１１０が発電した発電電力を蓄電池１２０が充電する場合の１コマ当たりの充電量の計画値は、ＰＶ発電設備１１０の１コマ当たりの発電電力の予測値がパワーコンディショナ１１０Ａの容量／２以上であるときは、パワーコンディショナ１１０Ａの容量／２と等しくなり、一方、ＰＶ発電設備１１０の１コマ当たりの発電電力の予測値がパワーコンディショナ１１０Ａの容量／２未満であるときは、ＰＶ発電設備１１０の１コマ当たりの発電電力の予測値と等しくなる。尚、パワーコンディショナ１１０Ａの容量／２は、パワーコンディショナ１１０Ａが１コマについてＰＶ発電設備１１０の発電電力を処理することが可能な容量である。本実施形態では、充電時間帯におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値は、パワーコンディショナ１１０Ａの容量／２以上であることとする。つまり、充電コマＣ１～Ｃ１０における蓄電池１２０の充電量の計画値の最大値は、パワーコンディショナ１１０Ａの容量／２（例えば２．５（ＭＷｈ））に制限される。また、放電コマＤ１～Ｄ７における蓄電池１２０の放電量の計画値の最大値も、パワーコンディショナ１１０Ａの容量／２に制限される。

【0040】

図２では、放電時間帯における蓄電池１２０の放電量の計画値の合計が、充電時間帯における蓄電池１２０の充電量の計画値の合計よりも小さくなるように設定されている。しかし、図２の例示に限定されることなく、充電時間帯前と放電時間後における蓄電池１２０の充電状態を示すＳＯＣ（State Of Charge）が夫々下限値となるように、例えば、充電時間帯における蓄電池１２０の充電量の計画値の合計と、放電時間帯における蓄電池１２０の放電量の計画値の合計と、が等しくなるように設定を行ってもよい。

【0041】

充電時間帯における電力価格の予測値は、充電コマＣ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ１，Ｃ５，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ９，Ｃ１０の順に高くなる。従って、充電コマＣ６，Ｃ７，Ｃ８，Ｃ１，Ｃ５，Ｃ４，Ｃ３，Ｃ２，Ｃ９，Ｃ１０の順に、充電量の計画値は設定される。また、放電時間帯における電力価格の予測値は、放電コマＤ３，Ｄ４，Ｄ２，Ｄ５，Ｄ１，Ｄ６，Ｄ７の順に安くなる。従って、放電コマＤ３，Ｄ４，Ｄ２，Ｄ５，Ｄ１，Ｄ６，Ｄ７の順に、放電量の計画値は設定される。

【0042】

図２では、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日において、充電時間帯の後に放電時間帯を設定しているが、電力価格の予測値が充電時間帯の中で２３．０２（円／ｋＷ）以上に上昇したり、放電時間帯の中で１９．８５（円／ｋＷ）以下に下降したりする場合には、充電時間帯の中に放電コマを挿入したり、放電時間帯の中に充電コマを挿入したりすることもある。また、図２では、充電時間帯を設定するための電力価格の予測値（１９．８５（円／ｋＷ））と、放電時間帯を設定するための電力価格の予測値（２３．０２（円／ｋＷ））として、夫々異なる値を選択しているが、これに限定されない。例えば、充電時間帯と放電時間帯とを区切る１つの電力価格の予測値を選択し、この電力価格の予測値未満となる時間帯を充電時間帯に設定し、この電力価格の予測値以上となる時間帯を放電時間帯に設定するようにしてもよい。

【0043】

充放電計画作成装置１００は、充電コマＣ１～Ｃ１０において蓄電池１２０の充電量の計画値が設定された充電計画と、放電コマＤ１～Ｄ７において蓄電池１２０の放電量の計画値が設定された放電計画とを含む、図２に示す充放電計画初期値を作成する。尚、充放電計画初期値は、この充放電計画初期値を作成可能な外部の装置（不図示）から充放電計画作成装置１００に入力されるものであってもよい。

【0044】

図３は、充放電計画作成装置１００の主な機能を示すブロック図である。

【0045】

充放電計画作成装置１００は、入力部１０１０、電力価格補正部１０２０（第２補正部）、発電電力補正部１０３０（第３補正部）、充放電計画作成部１０４０、減量部１０５０、判定部１０６０、充放電計画決定部１０７０、記憶部１０８０、出力部１０９０を含んで構成される。

【0046】

記憶部１０８０は、第１記憶領域１０８１～第９記憶領域１０８９を含んで構成される。

【0047】

第１記憶領域１０８１には、充放電計画作成装置１００を動作させるための制御プログラムが記憶されている。

【0048】

第２記憶領域１０８２には、蓄電池１２０の充放電計画を実行したときの売電による収益が最大となるように、つまり作成対象日における充放電計画の精度が向上するように、過去の所定日（例えば過去における同季節や同月の複数日）における電力価格の予測値と実績値との乖離を考慮して、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を１コマごとに補正する第１学習モデル１０８２Ａが記憶されている。

【0049】

第３記憶領域１０８３には、第１学習モデル１０８２Ａが機械学習を行うための第１学習データが記憶されている。

【0050】

図４及び図５は、夫々第１学習データ及び第２学習データの一例を示す図である。

【0051】

第１学習データは、第１特徴量と第１ラベルとを対応付けたデータである。第１特徴量は、例えば、過去の所定日におけるＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測された気象情報（気温、気圧、湿度、日射量等）、過去の所定日を示す日時及び曜日の情報、過去の所定日における電力の売買取引に関して予測された電力価格の予測値（円／ｋＷ）、過去の所定日において決定された電力価格の実績値（円／ｋＷ）の情報を含む。一方、第１ラベルは、過去の所定日における気象情報、日時及び曜日を考慮して、電力価格の予測値と実績値との乖離が小さくなるように、第１学習データを作成する当事者がこの電力価格の予測値を補正した補正情報である。第１学習データは、過去の複数日の夫々における第１特徴量及び第１ラベルを、同一日ごとに対応付けて蓄積したデータである。

【0052】

第１学習モデル１０８２Ａは、第１学習データを取り込んで、過去の同季節や同月における電力価格の予測値の補正の傾向を事前に学習する。第１学習モデル１０８２Ａは、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測される気象情報、日時及び曜日の情報、電力価格の予測値が入力されると、過去の同季節又は同月において類似する気象情報となっている複数日の電力価格の予測値の補正の傾向に基づいて、蓄電池１２０の充放電計画を実行したときの売電による収益が最大となるように、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正し、この補正された電力価格の予測値を示すデータを出力する。

【0053】

第４記憶領域１０８４には、蓄電池１２０の充放電計画を実行したときの売電による収益が最大となるように、つまり作成対象日における充放電計画の精度が向上するように、過去の所定日（例えば過去における同季節や同月の複数日）におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と実績値との乖離を考慮して、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における発電電力の予測値を１コマごとに補正する第２学習モデル１０８４Ａが記憶されている。

【0054】

第５記憶領域１０８５には、第２学習モデル１０８４Ａが機械学習を行うための第２学習データが記憶されている。

【0055】

第２学習データは、第２特徴量と第２ラベルとを対応付けたデータである。第２特徴量は、例えば、過去の所定日におけるＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測された気象情報、過去の所定日を示す日時の情報、過去の所定日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値（ＭＷｈ）、過去の所定日においてＰＶ発電設備１１０の発電電力の実績値（ＭＷｈ）の情報を含む。一方、第２ラベルは、過去の所定日を示す日時とそのときの気象情報を考慮して、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と実績値との乖離が小さくなるように、第２学習データを作成する当事者がこの発電電力の予測値を補正した補正情報である。第２学習データは、過去の複数日の夫々における第２特徴量及び第２ラベルを、同一日ごとに対応付けて蓄積したデータである。

【0056】

第２学習モデル１０８４Ａは、第２学習データを取り込んで、過去の同季節や同月におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値の補正の傾向を事前に学習する。第２学習モデル１０８４Ａは、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測される気象情報、日時の情報、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値が入力されると、過去の同季節又は同月において類似する気象情報となっている複数日の発電電力の予測値の補正の傾向に基づいて、蓄電池１２０の充放電計画を実行したときの売電による収益が最大となるように、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を補正し、この補正された発電電力の予測値を示すデータを出力する。

【0057】

尚、第１学習データ及び第２学習データは、第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの学習を行うときのみ必要になるデータであるため、記憶部１０８０に記憶する代わりに、外部のコンピュータ（不図示）が有する記憶部に記憶するようにしてもよい。そして、充放電計画作成装置１００が通信ネットワーク１８０を介して外部のコンピュータ内の記憶部から第１学習データ及び第２学習データを取得し、充放電計画作成装置１００上で第１学習データ及び第２学習データを用いて第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの学習を行うようにしてもよい。或いは、外部のコンピュータ内で第１学習データ及び第２学習データを用いて第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの学習を行い、充放電計画作成装置１００が通信ネットワーク１８０を介して外部のコンピュータから学習済みの第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａを取得して記憶部１０８０の第２記憶領域１０８２及び第４記憶領域１０８４に記憶するようにしてもよい。

【0058】

第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａは、夫々、より多くの第１学習データ及び第２学習データを用いて学習を行うほど、より正確な予測を行うことが可能となる。第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａは、例えば深層ニューラルネットワーク（ＤＮＮ：Deep Neural Network）であることとするが、勾配ブースティング（ＧＢＤＴ：Gradient Boosting Decision Tree）等の他の種類のモデルであってもよい。

【0059】

図６は、第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの一例である深層ニューラルネットワークの構造を示す図である。

【0060】

第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａは、夫々、入力層２０１０、中間層２０２０、出力層２０３０の３層を含んで構成される。

【0061】

第１学習モデル１０８２Ａの場合、入力層２０１０は、第１学習データの第１特徴量と同一種類のデータが入力される層である。具体的には、入力層２０１０には、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、日時及び曜日の情報、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測される気象情報、電力価格の予測値を示すデータが入力される。中間層２０２０は、第１学習データを用いて学習を行うことにより調整されるパラメータを含む１つ以上のノードからなる１つ以上の隠れ層を含む層である。中間層２０２０は、入力層２０１０に入力されるデータに基づき、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する。出力層２０３０は、中間層２０２０で処理された補正後の電力価格の予測値を示すデータを出力する層である。

【0062】

第２学習モデル１０８４Ａの場合、入力層２０１０は、第２学習データの第２特徴量と同一種類のデータが入力される層である。具体的には、入力層２０１０には、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における、日時の情報、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測される気象情報、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を示すデータが入力される。中間層２０２０は、第２学習データを用いて学習を行うことにより調整されるパラメータを含む１つ以上のノードからなる１つ以上の隠れ層を含む層である。中間層２０２０は、入力層２０１０に入力されるデータに基づき、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を補正する。出力層２０３０は、中間層２０２０で処理された補正後の発電電力の予測値を示すデータを出力する層である。

【0063】

図７は、充放電計画作成装置１００が第１学習データを用いて第１学習モデル１０８２Ａの学習を行い、第２学習データを用いて第２学習モデル１０８４Ａの学習を行うときの処理を示すフローチャートである。

【0064】

第１学習モデル１０８２Ａの学習を行う場合、充放電計画作成装置１００は、過去の複数日における、この複数日の夫々を示す日時及び曜日の情報、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測された気象情報、電力価格の予測値及び実績値を示す説明変数である第１特徴量と、補正後の電力価格の予測値を示す目的変数である第１ラベルと、を同一日ごとに対応付けた第１学習データを生成する（Ｓ３０１０）。

【0065】

次に、充放電計画作成装置１００は、第１学習データを用いて第１学習モデル１０８２Ａの学習を行う（Ｓ３０２０）。

【0066】

一方、第２学習モデル１０８４Ａの学習を行う場合、充放電計画作成装置１００は、過去の複数日における、この複数日の夫々を示す日時の情報、ＰＶ発電設備１１０の設置地域で予測された気象情報、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値及び実績値を示す説明変数である第２特徴量と、補正後の発電電力の予測値を示す目的変数である第２ラベルと、を対応付けた第２学習データを生成する（Ｓ３０１０）。

【0067】

次に、充放電計画作成装置１００は、第２学習データを用いて第２学習モデル１０８４Ａの学習を行う（Ｓ３０２０）。

【0068】

尚、充放電計画作成装置１００は、学習済みの第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａに対して予測精度の検証を行うようにしてもよい。その場合、充放電計画作成装置１００は、第１学習データ及び第２学習データの夫々について学習用データ及び検証用データを用意し、学習用データを用いて第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの学習を行い、検証用データを用いて第１学習モデル１０８２Ａ及び第２学習モデル１０８４Ａの検証を行う。

【0069】

図３に戻り、第６記憶領域１０８６には、電力価格予測装置１６０から取得した１日４８コマ分の電力価格の予測値と、この１日４８コマ分の電力価格の実績値と、を同一日の同一コマに対応付けた１日分のデータが、電力の売買取引が行われた過去の日数分蓄積されて記憶されている。更に、第６記憶領域１０８６には、既に記憶されている上記の電力価格の予測値及び実績値を示すデータに加えて、電力価格予測装置１６０から取得した現在以降における１日４８コマ分の電力価格の予測値と、この１日４８コマ分の電力価格の実績値と、を同一日の同一コマに対応付けた１日分ずつのデータが、順次蓄積されて記憶されていく。これらの電力価格の予測値及び実績値を示すデータは、第３記憶領域１０８３に記憶された第１学習データの第１特徴量に利用される。特に、第６記憶領域１０８６に追加された電力価格の予測値及び実績値を示す新たなデータは、第１学習データの第１特徴量に追加され、この電力価格の予測値を補正した新たなデータは、第１学習データの第１ラベルに追加される。第１学習モデル１０８２Ａでは、更新された第１学習データを用いて学習を行うことにより、過去の同季節や同月における電力価格の予測値の補正の傾向を把握する精度が向上する。尚、第１学習モデル１０８２Ａが再学習を行うタイミングは、第１学習データを構成する第１特徴量及び第１ラベルが毎回更新されるごとでもよいし、第１学習データを構成する第１特徴量及び第１ラベルが一定数更新されるごとでもよいし、或いは、一定期間ごとでもよい。尚、電力価格の実績値は、例えば、電力取引市場において電力の売買について入札した際の約定価格値であり、この約定価格値を示すデータを、入力部１０１０を介して外部のコンピュータやサーバから取得した後、電力価格の予測値と対応付けられる。

【0070】

第７記憶領域１０８７には、発電電力予測装置１７０から取得した１日４８コマ分の発電電力の予測値と、この１日４８コマ分の発電電力の実績値と、を同一日の同一コマに対応付けた１日分のデータが、電力の売買取引が行われた過去の日数分蓄積されて記憶されている。更に、第７記憶領域１０８７には、既に記憶されている上記の発電電力の予測値及び実績値を示すデータに加えて、発電電力予測装置１７０から取得した現在以降における１日４８コマ分の発電電力の予測値と、この１日４８コマ分の発電電力の実績値と、を同一日の同一コマに対応付けた１日分ずつのデータが、順次蓄積されて記憶されていく。これらの発電電力の予測値及び実績値を示すデータは、第５記憶領域１０８５に記憶された第２学習データの第２特徴量に利用される。特に、第７記憶領域１０８７に追加された発電電力の予測値及び実績値を示す新たなデータは、第２学習データの第２特徴量に追加され、この発電電力の予測値を補正した新たなデータは、第２学習データの第２ラベルに追加される。第２学習モデル１０８４Ａでは、更新された第２学習データを用いて学習を行うことにより、過去の同季節や同月における発電電力の予測値の補正の傾向を把握する精度が向上する。尚、第２学習モデル１０８４Ａが再学習を行うタイミングは、第２学習データを構成する第２特徴量及び第２ラベルが毎回更新されるごとでもよいし、第２学習データを構成する第２特徴量及び第２ラベルが一定数更新されるごとでもよいし、或いは、一定期間ごとでもよい。尚、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の実績値を示すデータは、入力部１０１０を介して外部のコンピュータやサーバから取得した後、発電電力の予測値と対応付けられる。

【0071】

第８記憶領域１０８８には、充放電計画作成部１０４０が最初に作成した図２に示す蓄電池１２０の充放電計画初期値を示すデータが記憶される。

【0072】

第９記憶領域１０８９には、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における売電の収益が最大となるように、充放電計画初期値を更新した充放電計画更新値が記憶される。充放電計画更新値の詳細については後述する。

【0073】

入力部１０１０は、充放電計画作成装置１００が蓄電池１２０の充放電計画を作成することとなった場合、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を電力価格予測装置１６０から取得するとともに、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を発電電力予測装置１７０から取得する。

【0074】

電力価格補正部１０２０は、入力部１０１０に蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を示すデータが入力されたことを契機として、蓄電池１２０の充放電計画に従って売電を行ったときの収益が最大となるように、この電力価格の予測値を補正することを第１学習モデル１０８２Ａに指示する。また、電力価格補正部１０２０は、第１学習モデル１０８２Ａから出力される補正後の電力価格の予測値を充放電計画作成部１０４０に提供する。

【0075】

発電電力補正部１０３０は、入力部１０１０に蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を示すデータが入力されたことを契機として、蓄電池１２０の充放電計画に従って売電を行ったときの収益が最大となるように、この発電電力の予測値を補正することを第２学習モデル１０８４Ａに指示する。また、発電電力補正部１０３０は、第２学習モデル１０８４Ａから出力される補正後の発電電力の予測値を充放電計画作成部１０４０に提供する。

【0076】

充放電計画作成部１０４０は、第１学習モデル１０８２Ａから出力された補正後の電力価格の予測値と、第２学習モデル１０８４Ａから出力された補正後の発電電力の予測値とを用いて、例えば図２に示すような充放電計画初期値を作成する。この充放電計画初期値は、記憶部１０８０の第８記憶領域１０８８に記憶される。

【0077】

充放電計画初期値において、充電時間帯に含まれる複数の充電コマで計画された蓄電池１２０の充電量の計画値には、蓄電池１２０に固有の充電効率αが考慮されておらず、放電時間帯に含まれる複数の放電コマで計画された蓄電池１２０の放電量の計画値には、蓄電池１２０に固有の放電効率β及び自己放電量γが考慮されていない。そこで、減量部１０５０は、複数の放電コマで計画される補正前の放電量の計画値の合計が、蓄電池１２０の効率である充電効率α、放電効率β、自己放電量γを考慮した放電可能量となるまで、複数の放電コマの中で補正後の電力価格の予測値が安い放電コマの順に、補正前の放電量の計画値の合計と放電可能量との差分を減量していく。

【0078】

減量部１０５０は、放電コマＤ１～Ｄ７における補正前の放電量の計画値の合計が、放電コマＤ１～Ｄ７におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の合計と蓄電池１２０の効率（充電効率α、放電効率β、自己放電量γ）とを基に算出される放電可能量（補正後の放電量の計画値）になるように、各放電コマＤ１～Ｄ７の放電量を減量する。尚、減量部１０５０は、各放電コマＤ１～Ｄ７の放電量の減量処理を行う際に、放電可能量を算出する。

【0079】

図８Ａ～図８Ｈは、減量部１０５０が放電時間帯に含まれる複数の放電コマの放電量の計画値の合計を放電可能量となるまで減量する過程の一例を示すグラフである。

【0080】

図８Ａ～図８Ｈは、図２の放電時間帯に含まれる放電コマＤ１～Ｄ７の放電量の計画値のみを示すグラフであり、横軸は、放電時間帯である１６時～１９時の放電コマＤ１～Ｄ７の時間を示し、縦軸の目盛りは、ＰＶ発電設備１１０における０．５（ＭＷｈ）単位の発電電力を示している。放電コマＤ１～Ｄ７における補正後の電力価格の予測値は、放電コマＤ７，Ｄ６，Ｄ１，Ｄ５，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ３の順に高値となっていく。

【0081】

具体的には、図８Ａは、減量部１０５０が減量処理を行う前の放電コマＤ１～Ｄ７の補正前の放電量の計画値を示している。また、図８Ｂは、補正後の電力価格の予測値が最安値である放電コマＤ７の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｃは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ７の次に安い放電コマＤ６の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｄは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ６の次に安い放電コマＤ１の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｅは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ１の次に安い放電コマＤ５の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｆは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ５の次に安い放電コマＤ２の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｇは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ２の次に安い放電コマＤ４の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。また、図８Ｈは、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ４の次に安い（最高値の）放電コマＤ３の補正前の放電量の計画値に対して減量部１０５０が減量処理を行うことを示している。図８Ｂ～図８Ｈの破線は、補正前の放電量の計画値から減量された減量値を示している。

【0082】

図２から明らかなように、充電コマＣ１～Ｃ９における充電量の計画値は夫々２．５（ＭＷｈ）、充電コマＣ１０における充電量の計画値は１（ＭＷｈ）、放電コマＤ１～Ｄ６における補正前の放電量の計画値は夫々２．５（ＭＷｈ）、放電コマＤ７における補正前の放電量の計画値は２（ＭＷｈ）である。また、説明の便宜上、充電効率α＝０．８５、放電効率β＝０．８５、放電コマＤ１～Ｄ７の１コマ当たりの自己放電量γ＝０．１（ＭＷｈ）とする。

【0083】

図２において、充電時間帯に含まれる充電コマＣ１～Ｃ１０で計画される蓄電池１２０の充電量の計画値の合計は、２．５×９＋１＝２３．５（ＭＷｈ）である。一方、蓄電池１２０に実際に充電される充電可能量は充電効率αを考慮して２３．５×０．８５＝１９．９７５（ＭＷｈ）である。そして、蓄電池１２０の充電量の計画値の合計２３．５（ＭＷｈ）と、蓄電池１２０の充電可能量１９．９７５（ＭＷｈ）との差分値は、３．５２５（ＭＷｈ）である。この充電効率αを考慮した差分３．５２５（ＭＷｈ）は、蓄電池１２０には充電されないが、充電量の計画値として見込まれているため、放電時間帯に含まれる放電コマＤ１～Ｄ７の中で補正後の電力価格の予測値が安い放電コマの順に、放電量の計画値から差分値３．５２５（ＭＷｈ）を０（ＭＷｈ）になるまで減量していく必要がある。

【0084】

以下、図８Ａ～図８Ｈを参照しつつ、減量部１０５０の減量動作の一例について説明する。

【0085】

減量部１０５０は、第８記憶領域１０８８に記憶された充放電計画初期値を参照し、上記の差分値３．５２５（ＭＷｈ）を算出する。

【0086】

そして、減量部１０５０は、図８Ａに示す放電コマＤ１～Ｄ７における蓄電池１２０の補正前の放電量の計画値の状態から、充電効率α、放電効率β、自己放電量γを考慮した減量処理を開始する。

【0087】

＜図８Ｂ＞
減量部１０５０は、補正後の電力価格の予測値が最安値である放電コマＤ７における蓄電池１２０の補正前の放電量の計画値２（ＭＷｈ）に放電効率βを乗じて、放電コマＤ７における放電効率βを考慮した放電量１．７（ＭＷｈ）を算出する。

【0088】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ７における補正前の放電量の計画値から放電効率βを考慮した放電量を減量し、放電効率βを考慮した減量値０．３（ＭＷｈ）を算出する。

【0089】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ７における補正前の放電量の計画値から、放電効率βを考慮した減量値と自己放電量γとを減量し、放電コマＤ７における放電可能量１．６（ＭＷｈ）を算出する。

【0090】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ７における放電可能量から、上記の差分値３．５２５（ＭＷｈ）のうち１．６（ＭＷｈ）分を減量する。

【0091】

これにより、放電コマＤ７における補正後の放電量の計画値は、２（ＭＷｈ）から０（ＭＷｈ）となる。

【0092】

＜図８Ｃ＞
次に、減量部１０５０は、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ７の次に安い放電コマＤ６における蓄電池１２０の補正前の放電量の計画値２．５（ＭＷｈ）に放電効率βを乗じて、放電コマＤ６における放電効率βを考慮した放電量２．１２５（ＭＷｈ）を算出する。

【0093】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ６における補正前の放電量の計画値から放電効率βを考慮した放電量を減量し、放電効率βを考慮した減量値０．３７５（ＭＷｈ）を算出する。

【0094】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ６における補正前の放電量の計画値から、放電効率βを考慮した減量値と自己放電量γとを減量し、放電コマＤ６における放電可能量２．０２５（ＭＷｈ）を算出する。

【0095】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ６における放電可能量から、上記の差分値３．５２５（ＭＷｈ）のうち放電コマＤ７の放電可能量から減量しきれなかった分である１．９２５（ＭＷｈ）を減量する。この時点で上記の差分値３．５２５（ＭＷｈ）の減量処理は完了する。

【0096】

これにより、放電コマＤ６における補正後の放電量の計画値は、２．５（ＭＷｈ）から０．１（ＭＷｈ）となる。

【0097】

＜図８Ｄ＞
次に、減量部１０５０は、補正後の電力価格の予測値が放電コマＤ６の次に安い放電コマＤ１における蓄電池１２０の補正前の放電量の計画値２．５（ＭＷｈ）に放電効率βを乗じて、放電コマＤ１における放電効率βを考慮した放電量２．１２５（ＭＷｈ）を算出する。

【0098】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ１における補正前の放電量の計画値から放電効率βを考慮した放電量を減量し、放電効率βを考慮した減量値０．３７５（ＭＷｈ）を算出する。

【0099】

次に、減量部１０５０は、放電コマＤ１における補正前の放電量の計画値から、放電効率βを考慮した減量値と自己放電量γとを減量し、放電コマＤ１における放電可能量２．０２５（ＭＷｈ）を算出する。

【0100】

これにより、放電コマＤ１における補正後の放電量の計画値は、２．５（ＭＷｈ）から２．０２５（ＭＷｈ）となる。

【0101】

＜図８Ｅ～図８Ｈ＞
次に、減量部１０５０は、図８Ｄにおける減量部１０５０の減量処置と同様の処理を行う。これにより、放電コマＤ５，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ３における補正後の放電量の計画値は、２．５（ＭＷｈ）から２．０２５（ＭＷｈ）となる。

【0102】

ここで、図８Ｈにおいて、放電コマＤ１～Ｄ６の実線で示す補正後の放電量の計画値の合計は、放電時間帯における蓄電池１２０の放電可能量を示し、放電コマＤ１～Ｄ７の破線で示す減量した放電量の合計は、図８Ａに示す放電コマＤ１～Ｄ７の実線で示す補正前の放電量の合計と、図８Ｈに示す放電可能量との差分を示している。そして、図２に示す充放電計画初期値の中で、放電時間帯における放電コマＤ１～Ｄ７の補正前の放電量の計画値を、図８Ｈに示す補正後の放電量の計画値に入れ替えたものが充放電計画更新値となる。

【0103】

このように、減量部１０５０は、放電時間帯に含まれる全ての放電コマＤ１～Ｄ７の補正前の放電量の計画値について、充電効率α、放電効率β、自己放電量γを考慮した減量処理を行い、一連の減量処理を終了する。

【0104】

尚、減量部１０５０には、減量処理を行う際に使用する充電効率α、放電効率β、自己放電量γの値が予め設定されている。減量部１０５０は、充放電計画の作成対象日における放電コマＤ１～Ｄ７の放電量の実績値の合計と、放電コマＤ１～Ｄ７の補正後の放電量の計画値である放電可能量と、の差分に基づいて、充電効率α、放電効率β、及び自己放電量γの各値を補正する第１補正部としての機能を備えている。そして、これらの充電効率α、放電効率β、自己放電量γの値は、減量部１０５０によって、ＰＶ発電設備１１０における、放電コマＤ１～Ｄ７における放電量の実績値の合計と放電可能量との乖離の度合いに基づいて補正される。充電効率α、放電効率β、自己放電量γの値は記憶部１０８０に記憶され、減量部１０５０が減量処理を行うときに記憶部１０８０から読み出すようにしてもよい。

【0105】

図３に戻り、判定部１０６０は、減量部１０５０による一連の減量処理が終了したかどうかを判定する。

【0106】

充放電計画決定部１０７０は、判定部１０６０が減量部１０５０による一連の減量処理が終了したと判定したときの判定結果に従って、上記の充放電計画更新値を、蓄電池１２０の放電を行うことによる売電の収益が最大となる充放電計画に決定し、記憶部１０８０の第９記憶領域１０８９に記憶する。

【0107】

出力部１０９０は、通信ネットワーク１８０を介して、第９記憶領域１０８９から読み出された充放電計画更新値を蓄電池制御装置１３０に出力する。

【0108】

図９は、図３に示す充放電計画作成装置１００の機能を実現する情報処理装置１０のハードウェアの一例を示すブロック図である。情報処理装置１０は、プロセッサ１１、主記憶装置１２、補助記憶装置１３、入力装置１４、出力装置１５、通信装置１６を備える。情報処理装置１０は、例えば、パーソナルコンピュータ、オフィスコンピュータ、各種サーバ装置、汎用機等である。情報処理装置１０は、その全部又は一部が、例えば、クラウドシステムによって提供される仮想サーバのように、仮想化技術を用いて提供される仮想的な情報処理資源を用いて実現されるものであってもよい。充放電計画作成装置１００は、通信可能に接続された複数の情報処理装置１０を用いて実現されるものであってもよい。

【0109】

プロセッサ１１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＡＩ（Artificial Intelligence）チップ等を用いて構成される。

【0110】

主記憶装置１２は、プログラムやデータを記憶する装置であり、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ（ＮＶＲＡＭ（Non Volatile RAM））等である。

【0111】

補助記憶装置１３は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、ハードディスクドライブ、光学式記憶装置（ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等）、ストレージシステム、ＩＣカード、ＳＤカード、光学式記録媒体等の記録媒体の読取／書込装置、クラウドサーバの記憶領域等である。補助記憶装置１３には、記録媒体の読取装置や通信装置１６を介してプログラムやデータを読み込むことができる。補助記憶装置１３に記憶されているプログラムやデータは主記憶装置１２に随時読み込まれる。

【0112】

入力装置１４は、外部からの入力を受け付けるインタフェースであり、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル、カードリーダ、ペン入力方式のタブレット、音声入力装置等である。

【0113】

出力装置１５は、処理経過や処理結果等の各種情報を出力するインタフェースである。出力装置１５は、例えば、上記の各種情報を可視化する表示装置（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、グラフィックカード等）、上記の各種情報を音声化する装置（音声出力装置（スピーカ等））、上記の各種情報を文字化する装置（印字装置等）である。尚、情報処理装置１０は、通信装置１６を介して他の装置との間で情報の入力や出力を行う構成としてもよい。

【0114】

入力装置１４及び出力装置１５は、ユーザとの間で情報の受け付けや情報の提示を行うユーザインタフェースを構成する。

【0115】

通信装置１６は、通信ネットワーク５等の通信基盤を介した他の装置との間での通信（有線通信又は無線通信）を実現する装置であり、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、無線通信モジュール、ＵＳＢモジュール等を用いて構成される。

【0116】

尚、情報処理装置１０には、例えば、オペレーティングシステム、ファイルシステム、ＤＢＭＳ（Data Base Management System）（リレーショナルデータベース、ＮｏＳＱＬ等）、ＫＶＳ（Key-Value Store）等が導入されていてもよい。

【0117】

充放電計画作成装置１００が備える機能は、情報処理装置１０のプロセッサ１１が、主記憶装置１２に記憶されている制御プログラムを読み出して実行するか、或いは、充放電計画作成装置１００を構成するハードウェア（ＦＰＧＡ、ＡＳＩＣ、ＡＩチップ等）自体の機能によって実現される。例えば、入力部１０１０は入力装置１４によって実現され、出力部１０９０は出力装置１５によって実現され、電力価格補正部１０２０、発電電力補正部１０３０、充放電計画作成部１０４０、減量部１０５０、判定部１０６０、充放電計画決定部１０７０は、プロセッサ１１によって実現され、記憶部１０８０は、主記憶装置１２及び補助記憶装置１３によって実現される。

【0118】

図１０は、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日において、充放電計画作成装置１００が充放電計画を作成するときの処理の一例を示すフローチャートである。

【0119】

先ず、充放電計画作成装置１００では、蓄電池１２０の充放電計画の作成対象日について、電力価格予測装置１６０から入力部１０１０に電力価格の予測値が入力されたかどうか、発電電力予測装置１７０から入力部１０１０にＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値が入力されたかどうかを判定する（Ｓ４０１０）。

【0120】

入力部１０１０に電力価格の予測値及びＰＶ発電設備の発電電力の予測値が入力されていない場合（Ｓ４０１０：ＮＯ）、充放電計画作成装置１００は、上記のステップＳ４０１０の処理を繰り返し実行する。

【0121】

入力部１０１０に電力価格の予測値及びＰＶ発電設備の発電電力の予測値が入力された場合（Ｓ４０１０：ＹＥＳ）、電力価格補正部１０２０では、第１学習モデル１０８２Ａに対して、蓄電池１２０の放電を行った場合における売電の収益が最大となるように、補正前の電力価格の予測値を補正することを指示する。第１学習モデル１０８２Ａでは、電力価格補正部１０２０からの指示を受けて、補正前の電力価格の予測値を補正する（Ｓ４０２０）。また、発電電力補正部１０３０では、第２学習モデル１０８４Ａに対して、蓄電池１２０の放電を行った場合における売電の収益が最大となるように、補正前の発電電力の予測値を補正することを指示する。第２学習モデル１０８４Ａでは、発電電力補正部１０３０からの指示を受けて、補正前の発電電力の予測値を補正する（Ｓ４０３０）。

【0122】

次に、充放電計画作成部１０４０では、補正後の電力価格の予測値及び補正後の発電電力の予測値を用いて、図２に示すような作成対象日における充放電計画初期値を作成する（Ｓ４０４０）。

【0123】

次に、減量部１０５０では、図８Ａ～図８Ｈに示すように、放電時間帯における放電コマＤ１～Ｄ７の補正前の放電量の計画値が放電可能量となるように、補正後の電力価格の予測値が安い放電コマの順に、充電効率α、放電効率β、自己放電量γを考慮した減量処理を行い（Ｓ４０５０）、充放電計画更新値が作成される（Ｓ４０６０）。

【0124】

出力部１０９０は、この充放電計画更新値を通信ネットワーク１８０を介して蓄電池制御装置１３０に出力する（Ｓ４０７０）。これにより、蓄電池制御装置１３０では、充放電計画更新値に基づいて電力の入札が行われるように、蓄電池１２０の充放電を制御する。

【0125】

以上説明したように、再生可能エネルギーの１つとして例えば太陽光を利用して発電を行うＰＶ発電設備１１０の発電電力を充電するとともに、充電した電力を放電する蓄電池１２０の充放電計画を作成する充放電計画作成装置１００であって、１日を所定時間毎に区切ることにより構成される各コマにおける電力価格の予測値及びＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値に基づいて、蓄電池１２０に充電を行う複数の充電コマにおける充電量と、蓄電池１２０から放電する複数の放電コマにおける放電量と、を算出する充放電計画作成部１０４０と、複数の放電コマにおける放電量の合計が、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の合計と蓄電池１２０の効率とを基に算出される放電可能量になるように、各放電コマの放電量を減量する減量部１０５０と、を含む。

【0126】

充放電計画作成装置１００によれば、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0127】

また、充放電計画作成装置１００において、減量部１０５０は、ＰＶ発電設備１１０の発電電力の合計と、蓄電池１２０の充電効率と、放電効率と、自己放電量と、を基に、蓄電池１２０の放電可能量を算出する。

【0128】

充放電計画作成装置１００によれば、放電可能量を算出する際の要因として蓄電池１２０の充電効率、放電効率及び自己放電量を含むため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0129】

また、充放電計画作成装置１００において、減量部１０５０は、電力価格の予測値がより安い放電コマを優先して、各放電コマの放電量を減量する。

【0130】

充放電計画作成装置１００によれば、電力価格の予測値が安い放電コマの順に放電量を減量していくことから、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0131】

また、充放電計画作成装置１００において、充電コマは、充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値が第１価格以下となる時間帯に含まれるコマであり、放電コマは、作成対象日における電力価格の予測値が第１価格以上の第２価格以上となる時間帯に含まれるコマである。

【0132】

充放電計画作成装置１００により作成される充放電計画は、蓄電池１２０における充放電計画の作成対象日において、電力価格の予測値が比較的安い日中等の時間帯に蓄電池１２０の充電をまとめて行い、電力価格の予測値が比較的高い夜間等の時間帯に蓄電池１２０の放電をまとめて行う計画であって、蓄電池１２０が充放電の動作を頻繁に繰り返すことがないため、充電効率及び放電効率が早期に低下することを防止することが可能となる。

【0133】

また、充放電計画作成装置１００において、減量部１０５０は、充放電計画の作成対象日における複数の放電コマの放電量の実績値の合計と、放電可能量と、の差分に基づいて、充電効率、放電効率、及び自己放電量の各値を補正する第１補正部、を機能の１つとして含む。

【0134】

充放電計画作成装置１００によれば、充電効率、放電効率、及び自己放電量を蓄電池１２０の経年劣化の状況に応じて補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0135】

また、充放電計画作成装置１００において、過去における電力価格の予測値と実績値との関係に基づいて、充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する電力価格補正部１０２０と、過去における前記発電設備の発電電力の予測値と実績値との関係に基づいて、充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を補正する発電電力補正部１０３０と、を更に含み、充放電計画作成部１０４０は、補正された充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値と、補正された充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と、に基づいて、複数の充電コマ及び複数の放電コマの夫々における充電量及び放電量を算出する。

【0136】

充放電計画作成装置１００によれば、過去における電力価格の予測傾向に応じて作成対象日における電力価格の予測値を補正し、過去における発電設備の発電電力の予測傾向に応じて作成対象日における発電設備の発電電力の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0137】

また、充放電計画作成装置１００において、電力価格補正部１０２０は、過去における電力価格の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第１学習モデル１０８２Ａに基づいて、充放電計画の作成対象日における電力価格の予測値を補正する。

【0138】

充放電計画作成装置１００によれば、第１学習モデル１０８２Ａを用いて作成対象日における電力価格の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0139】

また、充放電計画作成装置１００において、発電電力補正部１０３０は、過去におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値と実績値との関係を学習することにより生成された第２学習モデル１０８４Ａに基づいて、充放電計画の作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を補正する。

【0140】

充放電計画作成装置１００によれば、第２学習モデル１０８４Ａを用いて作成対象日におけるＰＶ発電設備１１０の発電電力の予測値を補正するため、売電による収益が最大となる精度の高い蓄電池１２０の充放電計画を作成することが可能となる。

【0141】

尚、本実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

【符号の説明】

【0142】

１ 発電システム
１０ 情報処理装置
１１ プロセッサ
１２ 主記憶装置
１３ 補助記憶装置
１４ 入力装置
１５ 出力装置
１６ 通信装置
１００ 充放電計画作成装置
１１０ ＰＶ発電設備
１２０ 蓄電池
１３０ 蓄電池制御装置
１５０ 気象情報提供装置
１６０ 電力価格予測装置
１７０ 発電電力予測装置
１８０ 通信ネットワーク
１９０ 電力系統
１０１０ 入力部
１０２０ 電力価格補正部
１０３０ 発電電力補正部
１０４０ 充放電計画作成部
１０５０ 減量部
１０６０ 判定部
１０７０ 充放電計画決定部
１０８０ 記憶部
１０８１～１０８９ 第１記憶領域～第９記憶領域
１０９０ 出力部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図8F】

【図8G】

【図8H】

【図9】

【図10】