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(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】P2024151929
(43)【公開日】2024-10-25
(54)【発明の名称】情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 3/00 20060101AFI20241018BHJP
H02J 3/14 20060101ALI20241018BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20241018BHJP
H02J 3/32 20060101ALI20241018BHJP
H02J 13/00 20060101ALI20241018BHJP
【ＦＩ】
H02J3/00 170
H02J3/00 180
H02J3/14 160
H02J3/38 130
H02J3/38 160
H02J3/38 110
H02J3/32
H02J13/00 301A
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023065760
(22)【出願日】2023-04-13
(71)【出願人】
【識別番号】000005234
【氏名又は名称】富士電機株式会社
(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】林 巨己
(72)【発明者】
【氏名】近藤 英幸
【テーマコード（参考）】
5G064
5G066
【Ｆターム（参考）】
5G064AA04
5G064AB05
5G064AC09
5G064BA02
5G064CB03
5G064CB08
5G064DA02
5G064DA03
5G066AA03
5G066AE01
5G066AE05
5G066AE09
5G066HB04
5G066HB06
5G066HB09
5G066KA12
5G066KB03
5G066KB07
5G066KC01
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電力供給設備の運用計画の期間を長期化することが可能な情報処理装置を提供する。
【解決手段】所定の計画期間に、配電線と、配電線に接続された分散型の電力供給設備である対象設備と、負荷と、から構成されているマイクログリッドに接続された、負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置２であって、計画期間に負荷へ電力を供給することで生じるコスト又は温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量又は計画期間の対象設備の容量のいずれか及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数として、目的関数を最小化する処理部２１２と、処理部の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間毎の対象設備の容量を決定する決定部２１３と、を含む。処理部は、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
【選択図】図９
【解決手段】所定の計画期間に、配電線と、配電線に接続された分散型の電力供給設備である対象設備と、負荷と、から構成されているマイクログリッドに接続された、負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置２であって、計画期間に負荷へ電力を供給することで生じるコスト又は温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量又は計画期間の対象設備の容量のいずれか及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数として、目的関数を最小化する処理部２１２と、処理部の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間毎の対象設備の容量を決定する決定部２１３と、を含む。処理部は、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
【選択図】図９
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置であって、
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、
を含み、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理装置。
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、
を含み、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記計画期間における温室効果ガス排出量を第２制約条件として受け付ける受付部を更に備え、
前記処理部は、
前記第２制約条件の下で前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理装置。
前記計画期間における温室効果ガス排出量を第２制約条件として受け付ける受付部を更に備え、
前記処理部は、
前記第２制約条件の下で前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理装置。
【請求項3】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記対象設備は、再生可能エネルギー発電設備を含む、
情報処理装置。
前記対象設備は、再生可能エネルギー発電設備を含む、
情報処理装置。
【請求項4】
請求項１に記載の情報処理装置であって、
前記単位期間は１年であり、
前記発電量及び前記買電量は、１年の所定の代表日における量である、
情報処理装置。
前記単位期間は１年であり、
前記発電量及び前記買電量は、１年の所定の代表日における量である、
情報処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載の情報処理装置であって、
前記決定部は、
前記処理部が出力した前記代表日の前記発電量の最大値に相当する電力を発電可能とする前記対象設備の容量を、前記単位期間ごとに決定する、
情報処理装置。
前記決定部は、
前記処理部が出力した前記代表日の前記発電量の最大値に相当する電力を発電可能とする前記対象設備の容量を、前記単位期間ごとに決定する、
情報処理装置。
【請求項6】
所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理方法であって、
情報処理装置が、
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化するステップと、
前記最小化するステップの結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定するステップと、
を含み、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記最小化するステップにおいて、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理方法。
情報処理装置が、
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化するステップと、
前記最小化するステップの結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定するステップと、
を含み、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記最小化するステップにおいて、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理方法。
【請求項7】
所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理プログラムであって、
コンピュータに、
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、
を実現させ、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記処理部は、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理プログラム。
コンピュータに、
前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、
を実現させ、
前記コストは、
前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、
前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、
前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、
前記処理部は、
前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、
情報処理プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、情報処理装置、情報処理方法及び情報処理プログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
地震や台風等の災害発生に備え、停電時に分散型の電力供給設備から一定範囲の地域内の需要家の負荷に電力を供給することが可能な電力供給システム（マイクログリッド）を構築する事例が近年増えている。
【0003】
マイクログリッドを構築する際には分散型の電力供給設備の容量を決定する必要があり、そのための方法が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７―２４４１２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１に記載された発明は、電力供給設備の運用計画に係る期間の途中において、電力供給設備を新たに導入したり廃止したりすることが考慮されていない。そのため、例えば電力供給設備の耐用年数を超える期間に亘る運用計画を立案することは困難である。
【0006】
本発明はこのような課題を鑑みてなされたものであり、電力供給設備の運用計画において容量を決定するにあたり、運用計画に係る期間を長期化することが可能な情報処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するための一の発明は、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置であって、前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、を含み、前記コストは、前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、情報処理装置である。
【0008】
また、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理方法であって、情報処理装置が、前記計画期間を受け付けるステップと、前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化するステップと、前記最小化するステップの結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定するステップと、を含み、前記コストは、前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、前記最小化するステップにおいて、前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、情報処理方法である。
【0009】
また、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理プログラムであって、コンピュータに、前記計画期間において前記負荷に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、前記計画期間の各時刻の前記対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、前記目的関数を最小化する処理部と、
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、を実現させ、前記コストは、前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、前記処理部は、前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、情報処理プログラムである。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
前記処理部の処理結果に基づいて、前記計画期間に含まれる単位期間ごとの前記対象設備の容量を決定する決定部と、を実現させ、前記コストは、前記計画期間において前記対象設備を導入する第１コストと、前記計画期間において前記対象設備を運用する第２コストと、前記計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、前記処理部は、前記計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として前記目的関数を最小化する前記発電量及び前記買電量を出力する、情報処理プログラムである。本発明の他の特徴については、本明細書の記載により明らかにする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、電力供給設備の運用計画において容量を決定するにあたり、運用計画に係る期間を長期化することが可能な情報処理装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】マイクログリッド１を説明するための図である。
【図2】情報処理装置２のハードウェア構成を示す図である。
【図3】記憶装置２０３に格納されたデータベースを説明する図である。
【図4】導入価格シナリオＤＢ２０３ｂの一例を示す図である。
【図5】発電価格シナリオＤＢ２０３ｃの一例を示す図である。
【図6】買電価格シナリオＤＢ２０３ｄの一例を示す図である。
【図7】需要シナリオＤＢ２０３ｅの一例を示す図である。
【図8】排出量シナリオＤＢ２０３ｆの一例を示す図である。
【図9】情報処理装置２の機能ブロックを示す図である。
【図10】年度ｍの代表日における発電量及び買電量の一例である。
【図11】年度の代表日における電力量の一例である。
【図12】年度ｍごとの各種コストの一例を示す図である。
【図13】温室効果ガスの排出量Ｅｍの一例を示す図である。
【図14】情報処理装置２が対象設備の容量を出力するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
＝＝実施形態＝＝
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。
＝＝実施形態＝＝
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を説明する。各図面に示される同一又は同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。
【0013】
＜＜マイクログリッド１＞＞
マイクログリッド１は、地震や台風等の災害発生に備え、停電時に分散型の電力供給設備から一定範囲の地域内の需要家の負荷に電力を供給することが可能な電力供給システムである。
マイクログリッド１は、地震や台風等の災害発生に備え、停電時に分散型の電力供給設備から一定範囲の地域内の需要家の負荷に電力を供給することが可能な電力供給システムである。
【0014】
図１は、後述する情報処理装置２を用いて構築することを計画しているマイクログリッド１を説明するための図である。本実施形態では、地域Ａにマイクログリッド１を構築することを計画しているとして説明する。
【0015】
マイクログリッド１は、配電線１０と、配電線１０に接続された分散型の電力供給設備１１（対象設備）と、負荷１２とから構成されている。図１には、分散型の電力供給設備１１として、発電機１１ａと、太陽電池１１ｂと、風力発電機１１ｃと、蓄電池１１ｄとが示されている。マイクログリッド１は、配電線１０上に設けられた遮断機３０を介して電力系統３に接続されている。
【0016】
また、図１には、需要家の負荷１２として、配電線１０に接続された負荷１２ａ、１２ｂ、１２ｃが示されている。需要家は、配電線１０から供給される電力を消費する設備を含む。需要家としては、例えば、病院、工場、学校等の施設が挙げられる。
【0017】
平常時には、遮断機３０は接続状態を維持し、発電所（図示せず）で発電された電力が電力系統３を介してマイクログリッド１に接続された負荷１２に供給される。
【0018】
一方、地震や台風等の災害が発生し、発電所からの電力系統３を介したマイクログリッド１への電力供給が停止すると（停電時）、遮断機３０は切断状態となる。つまり、このとき、マイクログリッド１は電力系統３に対して切断される。
【0019】
マイクログリッド１が電力系統３に対して切断されると、電力供給設備１１（発電機１１ａ、太陽電池１１ｂ、風力発電機１１ｃ及び蓄電池１１ｄ）は、所定の起動シーケンスを経て負荷１２に電力を供給する。
【0020】
＜＜情報処理装置２＞＞
情報処理装置２は、所定の計画期間においてマイクログリッド１に接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する装置である。
情報処理装置２は、所定の計画期間においてマイクログリッド１に接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する装置である。
【0021】
計画期間は、情報処理装置２の利用者（以下、「利用者」）によって任意に定めることが可能な期間である。計画期間は、数十年単位で定めることが可能である。
【0022】
計画期間は、複数の単位期間を含む。本実施形態では、単位期間は１年であって、４月から翌年の３月までの１年度である。
【0023】
対象設備としては、燃料を用いる発電機、蓄電池、再生可能エネルギー発電設備等を含めることができる。図１に示した電力供給設備１１は対象設備の一例であって、これらに限られない。
【0024】
詳細は後述するが、情報処理装置２は、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を、所定の条件の下で最小化するように対象設備の容量を決定する。
【0025】
ここでの「コスト」は、導入コスト（「第１コスト」に相当）と、運用コスト（「第２コスト」に相当）と、買電コスト（「第３コスト」に相当）とを含む。
【0026】
導入コストは、計画期間において対象設備を導入するコストである。詳細は後述するが、導入コストは、対象設備の容量［ｋＷ］、対象設備を導入する時期等に応じて決定される。
【0027】
運用コストは、計画期間において対象設備を運用するコストである。詳細は後述するが、運用コストは、対象設備の燃費特性、対象設備が使用する燃料の量、対象設備を導入する時期等に応じて決定される。
【0028】
買電コストは、計画期間において電力小売事業者に支払うためのコストである。詳細は後述するが、買電コストは、電力小売事業者に支払う基本料金及び従量料金の総和である。
【0029】
なお、コストは、対象設備を廃棄する場合等を考慮に入れてもよい。その場合は、負荷１２に電力を供給することで生じるコストに、更に対象設備を廃棄するのに想定されるコスト等を加算すればよい。
【0030】
＜情報処理装置２のハードウェア構成＞
図２は、本発明の一実施形態である情報処理装置２のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００、メモリ２０１、通信装置２０２、記憶装置２０３、入力装置２０４、出力装置２０５、及び記録媒体読取装置２０６を有するコンピュータである。
図２は、本発明の一実施形態である情報処理装置２のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２００、メモリ２０１、通信装置２０２、記憶装置２０３、入力装置２０４、出力装置２０５、及び記録媒体読取装置２０６を有するコンピュータである。
【0031】
［ＣＰＵ２００］
ＣＰＵ２００は、メモリ２０１や記憶装置２０３に記憶されたプログラム（「情報処理プログラム」に相当）を実行することにより、情報処理装置２が有する様々な機能を実現する。
ＣＰＵ２００は、メモリ２０１や記憶装置２０３に記憶されたプログラム（「情報処理プログラム」に相当）を実行することにより、情報処理装置２が有する様々な機能を実現する。
【0032】
［メモリ２０１］
メモリ２０１は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
メモリ２０１は、例えばＲＡＭ（Random-Access Memory）等であり、様々なプログラムやデータ等の一時的な記憶領域として用いられる。
【0033】
［通信装置２０２］
通信装置２０２は、ネットワーク５を介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行う。
通信装置２０２は、ネットワーク５を介して、他のコンピュータと各種プログラムやデータの受け渡しを行う。
【0034】
［記憶装置２０３］
記憶装置２０３は、ＣＰＵ２００によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な（例えば不揮発性の）記憶装置である。
記憶装置２０３は、ＣＰＵ２００によって、実行または処理される各種データを格納する非一時的な（例えば不揮発性の）記憶装置である。
【0035】
記憶装置２０３には、後述する処理部２１２が実行する処理において用いられる複数のデータベースが格納されている。これらのデータベースの詳細は後述する。
【0036】
［入力装置２０４］
入力装置２０４は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。
入力装置２０４は、ユーザによるコマンドやデータの入力を受け付ける装置であり、キーボード、タッチパネルディスプレイ上でのタッチ位置を検出するタッチセンサなどの入力インタフェースを含む。
【0037】
［出力装置２０５］
出力装置２０５は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。
出力装置２０５は、例えばディスプレイやプリンタなどの装置である。
【0038】
［記録媒体読取装置２０６］
記録媒体読取装置２０６は、ＳＤカードやＤＶＤ、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体６に記録されたプログラムやデータベース等の様々なデータを読み取り、記憶装置２０３に格納する。
記録媒体読取装置２０６は、ＳＤカードやＤＶＤ、ＣＤＲＯＭ等の記録媒体６に記録されたプログラムやデータベース等の様々なデータを読み取り、記憶装置２０３に格納する。
【0039】
＜データベース＞
図３は、記憶装置２０３に格納されたデータベースを説明する図である。記憶装置２０３には、設備情報ＤＢ２０３ａと、導入価格シナリオＤＢ２０３ｂと、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃと、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄと、需要シナリオＤＢ２０３ｅと、排出量シナリオＤＢ２０３ｆといったデータベースが格納されている。
図３は、記憶装置２０３に格納されたデータベースを説明する図である。記憶装置２０３には、設備情報ＤＢ２０３ａと、導入価格シナリオＤＢ２０３ｂと、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃと、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄと、需要シナリオＤＢ２０３ｅと、排出量シナリオＤＢ２０３ｆといったデータベースが格納されている。
【0040】
［設備情報ＤＢ２０３ａ］
設備情報ＤＢ２０３ａは、それぞれの対象設備の情報が記録されたデータベースである。ここでの「対象設備の情報」とは、例えば耐用年数が含まれる。また、燃料を用いる発電設備であれば、使用燃料の種別、燃費特性等が含まれる。
設備情報ＤＢ２０３ａは、それぞれの対象設備の情報が記録されたデータベースである。ここでの「対象設備の情報」とは、例えば耐用年数が含まれる。また、燃料を用いる発電設備であれば、使用燃料の種別、燃費特性等が含まれる。
【0041】
また、太陽光発電設備（太陽電池）であれば、日射量と発電量との関係を示す特性等が含まれる。また、風力発電設備（風力発電機）であれば、風速と発電量との関係を示す特性等が含まれる。
【0042】
［導入価格シナリオＤＢ２０３ｂ］
図４は、導入価格シナリオＤＢ２０３ｂの一例を示す図である。導入価格シナリオＤＢ２０３ｂは、対象設備に基づいて導入コストを決定するためのデータベースである。
図４は、導入価格シナリオＤＢ２０３ｂの一例を示す図である。導入価格シナリオＤＢ２０３ｂは、対象設備に基づいて導入コストを決定するためのデータベースである。
【0043】
図４の導入価格シナリオＤＢ２０３ｂには、それぞれの対象設備ｉ（この例では発電機１～３、蓄電池１及び２、太陽電池１及び２、風力発電機１及び２）を、年度ｍに単位容量だけ新たに導入するのに要するコストｃ１ｉｍが記録されている。ただし、蓄電池１及び２に関しては、出力導入コスト（蓄電池を制御するパワーコンディショニングシステム（ＰＣＳ）に関するコストであって、単位は「万円／ｋＷ」）と、容量導入コスト（蓄電池本体に関するコストであって、単位は「万円／ｋＷｈ」）が記録されている。
【0044】
なお、添え字「ｉ」は、複数の対象設備を識別するために用いられる。また、添え字「ｍ」は年度を示し、この例では２０２２年から２０５０年のいずれかである。これらは本明細書において同じである。
【0045】
［発電価格シナリオＤＢ２０３ｃ］
図５は、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃの一例を示す図である。発電価格シナリオＤＢ２０３ｃは、対象設備ｉの発電量に基づいて運用コストを決定するためのデータベースである。
図５は、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃの一例を示す図である。発電価格シナリオＤＢ２０３ｃは、対象設備ｉの発電量に基づいて運用コストを決定するためのデータベースである。
【0046】
図５の発電価格シナリオＤＢ２０３ｃには、対象設備ｉ（この例では、発電機１～３）が、年度ｍに単位量の燃料を使用するのに要するコストｆ２ｉｍが記録されている（この例では、燃料コスト１～３）。
【0047】
更に、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃには、対象設備ｉ（この例では、発電機１～３）の、年度ｍにおける燃費特性ｐ２ｉｍが記録されている（この例では、発電機１～３燃費特性）。燃費特性とは、単位量の燃料を使用して発電することが可能な電力である。
【0048】
［買電価格シナリオＤＢ２０３ｄ］
図６は、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄの一例を示す図である。買電価格シナリオＤＢ２０３ｄは、小売事業者からの買電量に基づいて買電コストを決定するためのデータベースである。買電コストは、小売事業者に支払う基本料金と、従量料金とを含む。
図６は、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄの一例を示す図である。買電価格シナリオＤＢ２０３ｄは、小売事業者からの買電量に基づいて買電コストを決定するためのデータベースである。買電コストは、小売事業者に支払う基本料金と、従量料金とを含む。
【0049】
図６の買電価格シナリオＤＢ２０３ｄには、小売事業者ｊ（この例では、小売事業者１及び２）に、年度ｍに単位電力あたり支払う基本料金ｃ３ｊｍ
１が記録されている（図６（ａ））。添え字「ｊ」は、小売事業者を識別するために用いられる。これは、本明細書において同じである。
【0050】
なお、ここでの「電力」は、前年度ｍ－１において小売事業者ｊから購入した電力の最大値である。つまり、年度ｍの基本料金は、前年度ｍ－１の発電量の最大値に基づいて決定されるとする。
【0051】
また、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄには、小売事業者ｊから、年度ｍの代表日の時刻ｎに単位電力量を購入するために要する従量料金ｃ３ｊｍｎ
２が記録されている（図６（ｂ））。
【0052】
添え字「ｎ」は、代表日における時刻を識別するために用いられる。本実施形態では、時刻は１暦日の０：００から始まり、３０分の間隔で離散化されている。これは、本明細書において同じである。
【0053】
なお、この例では、１年度において夏季とその他季節において、従量料金の設定が異なるとしている。
【0054】
［需要シナリオＤＢ２０３ｅ］
図７は、需要シナリオＤＢ２０３ｅの一例を示す図である。需要シナリオＤＢ２０３ｅは、単位期間のそれぞれの各時刻ｎに電力需要の予測が紐づけられたデータベースである。
図７は、需要シナリオＤＢ２０３ｅの一例を示す図である。需要シナリオＤＢ２０３ｅは、単位期間のそれぞれの各時刻ｎに電力需要の予測が紐づけられたデータベースである。
【0055】
需要シナリオＤＢ２０３ｅには、年度ｍの時刻ｎにおいて予想される電力需要Ｄｍｎが記録されている。
【0056】
［排出量シナリオＤＢ２０３ｆ］
図８は、排出量シナリオＤＢ２０３ｆの一例を示す図である。排出量シナリオＤＢ２０３ｆは、対象設備による発電量又は小売事業者からの買電量に基づいて温室効果ガス排出量を決定するためのデータベースである。
図８は、排出量シナリオＤＢ２０３ｆの一例を示す図である。排出量シナリオＤＢ２０３ｆは、対象設備による発電量又は小売事業者からの買電量に基づいて温室効果ガス排出量を決定するためのデータベースである。
【0057】
排出量シナリオＤＢ２０３ｆの項目「燃料１～３」には、発電機１～３が、年度ｍに単位量の燃料を使用した場合の二酸化炭素の排出量ｅＦｉｍが記録されている。ここで、添え字「Ｆ」は、「単位量の燃料」を使用した場合の排出量であることを示している。
【0058】
また、排出量シナリオＤＢ２０３ｆの項目「小売事業者１及び２」には、小売事業者１及び２から、年度ｍに単位量の電力量を購入して消費した場合の二酸化炭素の排出量ｅＹｊｍが記録されている。ここで、添え字「Ｙ」は、小売事業者から「単位電力量」を購入して消費した場合の排出量であることを示している
【0059】
なお、同一の対象設備ｉにおいて、単位量の燃料を使用した場合の二酸化炭素の排出量ｅＦｉｍと、単位電力量を消費した場合の二酸化炭素の排出量ｅＸｉｍとを互いに変換することは可能である。ここで、添え字「Ｘ」は、対象設備の発電によって単位電力量を消費した場合の二酸化炭素の排出量であることを示している。
【0060】
例えば、対象設備ｉ（発電機１～３）については、排出量ｅＦｉｍを上述の燃費特性ｐ２ｉｍで除することにより、排出量ｅＸｉｍに変換することができる。
【0061】
なお、本実施形態では温室効果ガスは二酸化炭素に限定しているが、他の温室効果ガスを更に考慮してもよい。
【0062】
＜情報処理装置２の機能ブロック＞
図９は、情報処理装置２の機能ブロックを示す図である。情報処理装置２は、受付部２１０と、受付部２１１と、処理部２１２と、決定部２１３とを含む。これらの各機能は、情報処理装置２のハードウェアによって所定のプログラムが実行されることにより実現される。
図９は、情報処理装置２の機能ブロックを示す図である。情報処理装置２は、受付部２１０と、受付部２１１と、処理部２１２と、決定部２１３とを含む。これらの各機能は、情報処理装置２のハードウェアによって所定のプログラムが実行されることにより実現される。
【0063】
［受付部２１０］
受付部２１０は、利用者から計画期間を受け付ける。利用者は、入力装置２０４を介して、例えば計画期間の初期と終期を入力することができる。
受付部２１０は、利用者から計画期間を受け付ける。利用者は、入力装置２０４を介して、例えば計画期間の初期と終期を入力することができる。
【0064】
［受付部２１１］
受付部２１１（「受付部」に相当）は、利用者から計画期間における温室効果ガス排出量を制約条件（「第２制約条件」に相当）として受け付ける。
受付部２１１（「受付部」に相当）は、利用者から計画期間における温室効果ガス排出量を制約条件（「第２制約条件」に相当）として受け付ける。
【0065】
利用者は、入力装置２０４を介して、例えば各年度ｍにおける温室効果ガス排出量の上限値Ｅｃｍを入力する。このとき、利用者は、計画期間の終期において、例えばマイクログリッドに起因する温室効果ガス排出量が、自然環境による温室効果ガス吸収量に一致するように上限値Ｅｃｍを入力することができる。
【0066】
［処理部２１２］
処理部２１２は、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストを示す目的関数Ｃを最小化する。
処理部２１２は、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストを示す目的関数Ｃを最小化する。
【0067】
目的関数Ｃは、形式的には次式で表される。
【数1】
【0068】
数式１の右辺のＣ１、Ｃ２及びＣ３はそれぞれ、前述した導入コスト、運用コスト及び買電コストである。
【0069】
処理部２１２は、計画期間の各時刻の対象設備の発電量Ｘｉｍｎ及び各時刻の小売事業者（「電力小売事業者」に相当）からの買電量Ｙｊｍｎを決定変数として、目的関数Ｃを最小化する。以下、詳細に説明する。
【0070】
先ず、本実施形態では、発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎは、１年の所定の代表日における量である。代表日は、１年のうちいずれか１日であってもよいし、異なる季節ごとに選択された複数の日であってもよい。本実施形態では、代表日は１日とする。
【0071】
処理部２１２は、先ず、導入価格シナリオ情報ＤＢと、発電価格シナリオＤＢ２０３ｃと、買電価格シナリオＤＢ２０３ｄと、需要シナリオＤＢ２０３ｅとを用いて、数式１の目的関数を設定する。目的関数Ｃについて詳細に説明する。
【0072】
・導入コスト
数式１の右辺第１項の導入コストＣ１は、前述のように、計画期間において対象設備を導入するコストである。
数式１の右辺第１項の導入コストＣ１は、前述のように、計画期間において対象設備を導入するコストである。
【0073】
導入コストＣ１は、対象設備ｉに関するものであり、小売事業者ｊの寄与はない。導入コストＣ１は、次式で表わされる。
【数2】
【0074】
数式２の右辺のＣ１ｍは、年度ｍにおいて対象設備を導入するコストであり、Ｃ１はｍについて２０２２から２０５０までの総和である。Ｃ１ｍは次式で表わされる。
【数3】
【0075】
ここで、右辺のｃ１ｉｍは、対象設備ｉを年度ｍに新たに導入（増設）するのに要する単位容量あたりのコストである。右辺のＸｉｍｎは、対象設備ｉの年度ｍの代表日における時刻ｎの発電量である。ｃ１ｉｍは、図４の導入価格シナリオＤＢ２０３ｂに記録されている。
【0076】
また、数式３の右辺の中括弧内は、年度ｍにおける対象設備ｉの最大発電量（第１項）と年度ｍ－１における対象設備ｉの最大発電量（第２項）との差である。つまり、右辺の中括弧内は、対象設備ｉを年度ｍに新たに導入（増設）すべき容量である。
【0077】
なお、数式３の右辺の中括弧内が負の場合、導入価格シナリオＤＢ２０３ｂに関わらず、ｃ１ｉｍは０（零）とみなすこととする。つまり、この場合は対象設備ｉの既存の容量の一部又は全部を廃棄することに相当する。本実施形態では、このような場合にはコストを要しないとみなしている。
【0078】
・運用コスト
数式１の右辺第２項の運用コストＣ２は、前述のように、計画期間において対象設備を運用するコストである。
数式１の右辺第２項の運用コストＣ２は、前述のように、計画期間において対象設備を運用するコストである。
【0079】
運用コストＣ２は、対象設備ｉのうち、燃料を要する設備に関するものである。そのため、運用コストＣ２に、再生可能エネルギー発電設備及び小売事業者ｊの寄与はない。
【0080】
運用コストＣ２は、次式で表わされる。
【数4】
【0081】
数式４の右辺のＣ２ｍは、年度ｍにおいて対象設備を運用するコストであり、次式で表わされる。
【数5】
【0082】
前述のように、ｆ２ｉｍは、対象設備ｉが、年度ｍに単位量の燃料を使用するのに要するコストである。また、ｐ２ｉｍは、対象設備ｉの、年度ｍにおける燃費特性である。これらは、図５の発電価格シナリオＤＢ２０３ｃに記録されている。
【0083】
・買電コスト
数式１の右辺第３項の買電コストＣ３は、前述のように、計画期間において電力小売事業者に支払うためのコストである。
数式１の右辺第３項の買電コストＣ３は、前述のように、計画期間において電力小売事業者に支払うためのコストである。
【0084】
買電コストＣ２は、小売事業者ｊに関するものであり、対象設備ｉの寄与はない。買電コストＣ３は、次式で表わされる。
【数6】
【0085】
数式６の右辺のＣ３ｍは、年度ｍにおいて電力小売事業者に支払うためのコストであり、次式で表わされる。
【数7】
【0086】
数式７の右辺第１項は基本料金に関するコストであり、第２項は従量料金に関するコストである。
【0087】
右辺第１項のｃ３ｊｍ
１は、小売事業者ｊに、年度ｍに単位電力あたり支払う基本料金である。右辺第２項のｃ３ｊｍｎ
２は、小売事業者ｊから、年度ｍの代表日の時刻ｎに単位電力量を購入するために要する従量料金である。これらは、図６の買電価格シナリオＤＢ２０３ｄに記録されている。
【0088】
また、数式７の右辺において、Ｙｊｍｎは、年度ｍにおける代表日の時刻ｎに、小売事業者ｊから購入した電力である。
【0089】
以上、目的関数Ｃの具体的な関数形について説明した。次いで、処理部２１２が目的関数Ｃを最小化する際に考慮する制約条件について説明する。
【0090】
・電力需要に関する制約条件
処理部２１２は、計画期間における電力需要を満たすことを制約条件（「第１制約条件」に相当」として、目的関数Ｃを最小化する決定変数（発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎ）を出力する。このときの制約条件は、具体的には次式で表わされる。
処理部２１２は、計画期間における電力需要を満たすことを制約条件（「第１制約条件」に相当」として、目的関数Ｃを最小化する決定変数（発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎ）を出力する。このときの制約条件は、具体的には次式で表わされる。
【数8】
【0091】
数式８の左辺は、年度ｍの時刻ｎにおいて予想される電力需要Ｄｍｎであり、図７の需要シナリオＤＢ２０３ｅに記録されている。右辺第１項は対象設備ｉによる発電量の総和であり、第２項は小売事業者ｊからの買電量の総和である。
【0092】
・温室効果ガス排出量に関する制約条件
処理部２１２は、排出量シナリオＤＢ２０３ｆを更に用いて、受付部２１１が受け付けた制約条件の下で目的関数Ｃを最小化する発電量及び買電量を出力する。
処理部２１２は、排出量シナリオＤＢ２０３ｆを更に用いて、受付部２１１が受け付けた制約条件の下で目的関数Ｃを最小化する発電量及び買電量を出力する。
【0093】
このときの制約条件は、次式で表わされる。
【数9】
【0094】
数式９の左辺は、受付部２１１が受け付けた年度ｍごとの排出量Ｅｃｍである。右辺は、決定変数Ｘｊｍｎ及びＹｊｍｎに基づいて決定される排出量である。右辺は、具体的には次式で表わされる。
【数10】
【0095】
数式１０の右辺第１項は年度ｍにおける対象設備ｉに起因する二酸化炭素の排出量であり、第２項は年度ｍにおける小売事業者から購入した電力に起因する二酸化炭素の排出量である。
【0096】
右辺第１項のｅＦｉｍは、対象設備ｉが年度ｍに単位量の燃料を使用した場合の二酸化炭素の排出量である。第２項のｅＹｊｍは、小売事業者ｊから年度ｍに単位量の電力量を購入して消費した場合の二酸化炭素の排出量である。これらは、図９の排出量シナリオＤＢ２０３ｆに記録されている。
【0097】
数式１０の右辺第１項において、Ｆｉｍｎは、年度ｍに対象設備ｉが使用する燃料量である。Ｆｉｍｎと、年度ｍの対象設備ｉによる発電量Ｘｉｍｎには、以下の関係がある。
【数11】
【0098】
数１１の右辺のｐ２ｉｍは、年度ｍにおける対象設備ｉの燃費特性である。対象設備ｉの燃費特性ｐ２ｉｍは、図５の発電価格シナリオＤＢ２０３ｃに記録されている。
【0099】
処理部２１２は、以上説明した制約条件（数式８及び数式９）の下で目的関数Ｃ（数式１）を最小化する。そして、処理部２１２は、目的関数Ｃを最小化する決定変数を出力する。
【0100】
・最小化結果の一例
以下では、処理部２１２による目的関数Ｃの最小化の結果について説明する。なお、対象設備ｉとしては、本来は図４の導入価格シナリオＤＢ２０３ｂに示された発電機１～３、蓄電池１及び２、太陽電池１及び２、風力発電機１及び２を適用することができる。
以下では、処理部２１２による目的関数Ｃの最小化の結果について説明する。なお、対象設備ｉとしては、本来は図４の導入価格シナリオＤＢ２０３ｂに示された発電機１～３、蓄電池１及び２、太陽電池１及び２、風力発電機１及び２を適用することができる。
【0101】
しかし、本実施形態では説明を単純化するために、これらのうち一部の対象設備ｉのみを考慮することにする。具体的には、本実施形態で適用される対象設備は、発電機１及び２、太陽電池１及び風力発電機１とする。また、本実施形態では、小売事業者ｊについては小売事業者１及び２を利用することとする。
【0102】
図１０は、処理部２１２から出力された年度ｍの代表日における発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎの一例である。この図の横軸は年度ｍであり、縦軸は電力［ｋＷ］である。
【0103】
また、図１０には需要電力Ｄｍｎが更に示されている。需要電力Ｄｍｎは、数式８の制約条件のために、発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎの添え字ｉ及びｊについての総和が一致していることがわかる。
【0104】
更に、図１０において、太陽電池及び風力発電機といった再生可能エネルギー発電設備の割合が将来に向かって増加する傾向を確認できる。これは、数式９に示した温室効果ガス排出量の制約条件に伴う結果である。
【0105】
図１１は、処理部２１２から出力された発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎに基づいて計算された時刻ｎごとの電力量の一例である。この図の横軸は時刻ｎであり、縦軸は発電される電力量［ｋＷｈ］である。
【0106】
また、図１１には需要電力Ｄｍｎに基づいて計算された時刻ｎごとの需要電力量が示されている。需要電力量は、発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎに基づいて計算された時刻ｎごとの電力量の総和に一致していることがわかる。
【0107】
なお、上述の例では決定変数として計画期間の各時刻の対象設備の発電量Ｘｉｍｎとしたがこれに限られない。発電量Ｘｉｍｎに代えて、計画期間の各年度ｍにおいて導入される対象設備の容量を決定変数としてもよい。
【0108】
［決定部２１３］
決定部２１３は、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる年度ｍごとの対象設備ｉの容量を決定する。
決定部２１３は、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる年度ｍごとの対象設備ｉの容量を決定する。
【0109】
決定部２１３は、処理部２１２が出力した代表日の発電量の最大値に相当する電力を発電可能とする対象設備の容量Ｃａｐｍｉを、年度ｍごとに決定する。
【0110】
本実施形態では、決定部２１３は、処理部２１２が出力した年度ｍの代表日における発電量の最大値に相当する電力を、年度ｍにおける対象設備ｉの容量Ｃａｐｍｉとして決定する（次式）。
【数12】
【0111】
年度ｍにおける対象設備ｉの容量Ｃａｐｍｉが決まると、年度ｍにおける導入コストＣ１ｍ（数式３）、運用コストＣ２ｍ（数式５）及び買電コストＣ３ｍ（数式７）が決まる。
【0112】
図１２は、対象設備の容量に基づいて決定された年度ｍごとの各種コストの一例を示す図である。この図において、横軸は年度ｍであり、縦軸はコスト［万円］である。
【0113】
また、この図において、発電機１及び発電機２についての導入コスト及び運用コストは統合されて示されている。
【0114】
図１３は、対象設備の容量に基づいて推定された温室効果ガスの排出量Ｅｍの一例を示す図である。この図において、横軸は年度ｍであり、縦軸は二酸化炭素の排出量［ｋｇ－ＣＯ２］である。
【0115】
この図において、受付部２１１が受け付けた制約条件である排出量の上限値Ｅｃｍが更に示されている（実線）。この例では、上限値Ｅｃｍは、将来に向かって単調減少し、計画期間の終期（この例では２０５０年）には０となるように設定されている。
【0116】
計算された排出量Ｅｍは、上限値Ｅｃｍを超えずに推移していることがわかる。つまり、計画期間の終期（この例では２０５０年）において、二酸化炭素の排出量を０となることが期待される。
【0117】
＜対象設備の容量を出力するまでの処理＞
図１４は、情報処理装置２が対象設備の容量を出力するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。対象設備の容量を出力するまでの処理は、ステップＳ１０１～Ｓ１０６を含む。
図１４は、情報処理装置２が対象設備の容量を出力するまでの処理の流れを説明するフローチャートである。対象設備の容量を出力するまでの処理は、ステップＳ１０１～Ｓ１０６を含む。
【0118】
先ず、ステップＳ１０１において、受付部２１０は、利用者からマイクログリッドの運用に係る計画期間を受け付ける。
【0119】
本実施形態では、利用者は、入力装置２０４を介して、計画期間の始期として２０２２年と、終期として２０５０年を入力したとする。
【0120】
次いで、ステップＳ１０２において、受付部２１１は、利用者から計画期間における温室効果ガス排出量を制約条件として受け付ける。
【0121】
利用者は、入力装置２０４を介して、温室効果ガス排出量の制約条件として各年度ｍにおける上限値Ｅｃｍを入力する。図１３に示したＥｃｍ（実線）は、ここで入力された上限値の一例である。
【0122】
ついで、ステップＳ１０３において、処理部２１２は、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストを示す目的関数Ｃ（数式１）を、発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎを決定変数として最小化する。
【0123】
このとき、処理部２１２は、ステップＳ１０２において受け付けられた温室効果ガス排出量Ｅｃｍと、需要シナリオＤＢ２０３ｅに記録された電力需要の予測を満たすこととを制約条件（数式８及び数式９）とし、目的関数Ｃを最小化する。
【0124】
次いで、ステップＳ１０４において、処理部２１２は、目的関数Ｃを最小化する決定変数（発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎ）を出力する。図１０は、処理部２１２から出力された一の年度ｍの代表日における発電量Ｘｉｍｎ及び買電量Ｙｊｍｎの一例である。
【0125】
次いで、ステップＳ１０５において、決定部２１３は、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる年度ｍごとの対象設備ｉの容量を決定する。
【0126】
本実施形態では、決定部２１３は、処理部２１２が出力した年度ｍの代表日における発電量の最大値に相当する電力を、年度ｍにおける対象設備ｉの容量Ｃａｐｍｉとして決定する。
【0127】
次いで、ステップＳ１０６において、決定部２１３は、ステップＳ１０４で決定された容量Ｃａｐｍｉを出力する。
【0128】
年度ｍにおける対象設備ｉの容量Ｃａｐｍｉが決まると、年度ｍにおける導入コストＣ１ｍ運用コストＣ２ｍ及び買電コストＣ３ｍが決まる。図１２は、容量Ｃａｐｍｉに基づいて決定された年度ｍごとの各種コストの一例である。
【0129】
図１３は、対象設備の容量に基づいて推定された温室効果ガスの排出量Ｅｍの一例を示す図である。
【0130】
以上、本実施形態の情報処理装置２によれば、電力供給設備の運用計画において容量を決定するにあたり、運用計画の期間を長期化することが可能となる。
【0131】
＝＝まとめ＝＝
以上説明した実施形態の情報処理装置２は、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置２であって、計画期間を受け付ける受付部２１０と、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、目的関数を最小化する処理部２１２と、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間ごとの対象設備の容量を決定する決定部２１３と、を含み、コストは、計画期間において対象設備を導入する第１コストと、計画期間において対象設備を運用する第２コストと、計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、処理部２１２は、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
以上説明した実施形態の情報処理装置２は、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理装置２であって、計画期間を受け付ける受付部２１０と、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、目的関数を最小化する処理部２１２と、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間ごとの対象設備の容量を決定する決定部２１３と、を含み、コストは、計画期間において対象設備を導入する第１コストと、計画期間において対象設備を運用する第２コストと、計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、処理部２１２は、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
【0132】
このような構成によれば、計画期間の途中において、対象設備を新たに導入したり廃止したりすることが考慮される。そのため、対象設備の運用計画において容量を決定するにあたり、計画期間を長期化することが可能となる。
【0133】
上記情報処理装置２は、計画期間における温室効果ガス排出量を第２制約条件として受け付ける受付部２１１を更に備え、処理部２１２は、第２制約条件の下で目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。このような構成によれば、計画期間に亘って温室効果ガスの排出を徐々に削減できる対象設備の運用計画が可能となる。
【0134】
上記情報処理装置２において、対象設備は、再生可能エネルギー発電設備を含んでもよい。このような構成によれば、計画期間に亘って温室効果ガスの排出を更に削減できる対象設備の運用計画が可能となる。
【0135】
上記情報処理装置２において、単位期間は１年であり、発電量及び買電量は、１年の所定の代表日における量であってもよい。このような構成によれば、単位期間の周期が季節の変動の周期と一致するため、対象設備の運用計画が容易になる。
【0136】
上記情報処理装置２において、決定部２１３は、処理部２１２が出力した代表日の発電量の最大値に相当する電力を発電可能とする対象設備の容量を、単位期間ごとに決定してもよい。このような構成によれば、扱うデータの量を削減することができる。
【0137】
実施形態の情報処理方法は、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理方法であって、情報処理装置２が、計画期間を受け付けるステップと、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、目的関数を最小化するステップと、最小化するステップの結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間ごとの対象設備の容量を決定するステップと、を含み、コストは、計画期間において対象設備を導入する第１コストと、計画期間において対象設備を運用する第２コストと、計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、最小化するステップにおいて、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
【0138】
このような方法によれば、計画期間の途中において、対象設備を新たに導入したり廃止したりすることが考慮される。そのため、対象設備の運用計画において容量を決定するにあたり、計画期間を長期化することが可能となる。
【0139】
実施形態の情報処理プログラムは、所定の計画期間においてマイクログリッドに接続された負荷１２に電力を供給するための対象設備の容量を決定する情報処理プログラムであって、計画期間を受け付ける受付部２１０と、コンピュータに、計画期間において負荷１２に電力を供給することで生じるコストまたは温室効果ガス排出量を示す目的関数とし、計画期間の各時刻の対象設備の発電量または前記計画期間の前記対象設備の前記容量のいずれか、及び各時刻の電力小売事業者からの買電量を決定変数とし、目的関数を最小化する処理部２１２と、処理部２１２の処理結果に基づいて、計画期間に含まれる単位期間ごとの対象設備の容量を決定する決定部２１３と、を実現させ、コストは、計画期間において対象設備を導入する第１コストと、計画期間において対象設備を運用する第２コストと、計画期間において電力小売事業者に支払うための第３コストとを含み、処理部２１２は、計画期間における電力需要を満たすことを第１制約条件として目的関数を最小化する発電量及び買電量を出力する。
【0140】
このようなプログラムによれば、計画期間の途中において、対象設備を新たに導入したり廃止したりすることが考慮される。そのため、対象設備の運用計画において容量を決定するにあたり、計画期間を長期化することが可能となる。
【0141】
上記の実施形態は、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。また、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更や改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれるのはいうまでもない。
【符号の説明】
【0142】
１ マイクログリッド
１０ 配電線
１１電力供給設備
１２ 負荷
２ 情報処理装置
２００ ＣＰＵ
２０１ メモリ
２０２ 通信装置
２０３ 記憶装置
２０４ 入力装置
２０５ 出力装置
２０６ 記録媒体読取装置
２０３ａ 設備情報ＤＢ
２０３ｂ 導入価格シナリオＤＢ
２０３ｃ 発電価格シｓうナリオＤＢ
２０３ｄ 買電価格シナリオＤＢ
２０３ｅ 需要シナリオＤＢ
２０３ｆ 排出量シナリオＤＢ
２１０ 受付部
２１１ 受付部
２１２ 処理部
２１３ 決定部
３ 電力系統
３０ 遮断機
１０ 配電線
１１電力供給設備
１２ 負荷
２ 情報処理装置
２００ ＣＰＵ
２０１ メモリ
２０２ 通信装置
２０３ 記憶装置
２０４ 入力装置
２０５ 出力装置
２０６ 記録媒体読取装置
２０３ａ 設備情報ＤＢ
２０３ｂ 導入価格シナリオＤＢ
２０３ｃ 発電価格シｓうナリオＤＢ
２０３ｄ 買電価格シナリオＤＢ
２０３ｅ 需要シナリオＤＢ
２０３ｆ 排出量シナリオＤＢ
２１０ 受付部
２１１ 受付部
２１２ 処理部
２１３ 決定部
３ 電力系統
３０ 遮断機
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】