(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-19
(45)【発行日】2022-01-27
(54)【発明の名称】発電量予測装置
(51)【国際特許分類】
H02J 3/00 20060101AFI20220120BHJP
H02S 50/00 20140101ALI20220120BHJP
H02J 3/38 20060101ALI20220120BHJP
【FI】
H02J3/00 170
H02S50/00
H02J3/00 130
H02J3/38 130
(21)【出願番号】P 2017166699
(22)【出願日】2017-08-31
【審査請求日】2020-06-19
(73)【特許権者】
【識別番号】000115854
【氏名又は名称】リンナイ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】特許業務法人快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 泰平
(72)【発明者】
【氏名】近廻 聡
【審査官】田中 慎太郎
(56)【参考文献】
【文献】特開2010-124605(JP,A)
【文献】特開2003-242232(JP,A)
【文献】特開2012-055078(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 3/00
H02S 50/00
H02J 3/38
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
特定の太陽光発電装置によって発電される特定発電量を予測する発電量予測装置と、前記特定の太陽光発電装置から電力を供給されて動作する熱機器と、を備える発電量予測システムであって、
前記発電量予測装置は、
前記特定の太陽光発電装置の発電容量である特定発電容量と、前記特定の太陽光発電装置の設置に関連する特定設置情報と、を受信する第1の受信部と、
前記特定の太陽光発電装置とは異なる1個以上の太陽光発電装置の発電容量である基準発電容量と、前記1個以上の太陽光発電装置の設置に関連する基準設置情報と、前記1個以上の太陽光発電装置の過去の発電量である発電量実績情報と、前記発電量実績情報に対応する過去の気象情報と、を受信する第2の受信部と、
特定の気象情報を受信する第3の受信部と、
前記基準発電容量、前記基準設置情報、前記発電量実績情報、前記過去の気象情報、前記特定発電容量、前記特定設置情報、及び、前記特定の気象情報を利用して、前記特定発電量を予測する発電量予測部と、
前記1個以上の太陽光発電装置が設置されている家屋の機器の過去の使用電力量である使用電力量情報を受信する第4の受信部と、
前記1個以上の太陽光発電装置の使用電力量情報を利用して、前記特定の太陽光発電装置が設置されている特定の家屋の機器によって使用される予測使用電力量を予測する使用電力量予測部と、
前記特定発電量と前記予測使用電力量に基づいて、予測余剰電力量を予測する余剰電力量予測部と、
前記予測余剰電力量を前記熱機器に送信する予測余剰電力量送信部と、
を備え、
前記熱機器は、
水を貯留するタンクと、
前記タンク内の水を加熱するヒートポンプと、
前記発電量予測装置から、前記予測余剰電力量を受信する第5の受信部と、
前記予測余剰電力量が所定の電力量よりも大きい場合に、第1の目標沸き上げ温度を、前記タンク内の水を加熱する運転である沸き上げ運転の目標沸き上げ温度として決定し、前記予測余剰電力量が前記所定の電力量以下である場合に、前記第1の目標沸き上げ温度よりも低い第2の目標沸き上げ温度を、前記目標沸き上げ温度として決定する目標沸き上げ温度決定部と、
前記目標沸き上げ温度に基づいて、前記ヒートポンプを動作させ、前記沸き上げ運転を実行する運転実行部と、
を備える、発電量予測システム。
【請求項2】
前記基準設置情報及び前記特定設置情報は、前記太陽光発電装置が設置されている方角を示す設置方角、及び、前記太陽光発電装置が設置されている角度を示す設置角度のうちの少なくとも1個の情報を含む、請求項1に記載の発電量予測システム。
【請求項3】
前記基準設置情報は、前記1個以上の太陽光発電装置の設置場所である基準設置場所を含み、
前記特定設置情報は、前記特定の太陽光発電装置の設置場所である特定設置場所を含み、
前記発電量予測装置は、さらに、
前記特定設置場所、及び、地図情報を利用して、前記特定の太陽光発電装置への日照条件である特定日照条件を特定する第1の日照条件特定部と、
前記基準設置場所、及び、前記地図情報を利用して、前記1個以上の太陽光発電装置への日照条件である基準日照条件を特定する第2の日照条件特定部と、を備え、
前記発電量予測部は、前記基準発電容量、前記基準設置情報、前記発電量実績情報、前記過去の気象情報、前記特定発電容量、前記特定設置情報、前記特定の気象情報、前記基準日照条件、及び、前記特定日照条件を利用して、前記特定発電量を予測する、請求項1または2に記載の発電量予測システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書で開示する技術は、発電量予測装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1には、特定の太陽光の予測照度を予測し、予測照度を利用して、特定の太陽光発電装置によって発電される特定発電量を予測する発電量予測部を備える発電量予測装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の発電量予測装置は、1日の実際の発電量(以下では、「実発電量」と呼ぶ)と特定発電量を比較することで、特定発電量の予測精度を向上させている。具体的には、発電量予測装置は、実発電量と特定発電量を利用して、1日の天気が晴れ又は曇りのいずれであったのかを特定する。そして、発電量予測装置は、1日の天気が晴れであったと特定する場合、実発電量と特定発電量を利用して、発電量予測部による発電量の予測方法を修正する。また、発電量予測装置は、1日が曇りであったと特定される場合、実際の照度と予測された照度を利用して、予測照度の予測方法を修正する。
【0005】
上述のように、特許文献1の発電量予測装置は、太陽光発電装置による過去の実発電量を利用して、特定発電量の予測精度を向上させている。この場合、太陽光発電装置を設置してからある程度の期間が経過した後でないと、発電量予測装置は、太陽光発電装置の特定発電量を予測することができない。
【0006】
本明細書では、発電量予測装置が、特定の太陽光発電装置によって発電される特定発電量の予測精度を向上させることができる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書に開示する発電量予測システムは、特定の太陽光発電装置によって発電される特定発電量を予測する発電量予測装置と、前記特定の太陽光発電装置から電力を供給されて動作する熱機器と、を備える。前記発電量予測装置は、前記特定の太陽光発電装置の発電容量である特定発電容量と、前記特定の太陽光発電装置の設置に関連する特定設置情報と、を受信する第1の受信部と、前記特定の太陽光発電装置とは異なる1個以上の太陽光発電装置の発電容量である基準発電容量と、前記1個以上の太陽光発電装置の設置に関連する基準設置情報と、前記1個以上の太陽光発電装置の過去の発電量である発電量実績情報と、前記発電量実績情報に対応する過去の気象情報と、を受信する第2の受信部と、特定の気象情報を受信する第3の受信部と、前記基準発電容量、前記基準設置情報、前記発電量実績情報、前記過去の気象情報、前記特定発電容量、前記特定設置情報、及び、前記特定の気象情報を利用して、前記特定発電量を予測する発電量予測部と、前記1個以上の太陽光発電装置が設置されている家屋の機器の過去の使用電力量である使用電力量情報を受信する第4の受信部と、前記1個以上の太陽光発電装置の使用電力量情報を利用して、前記特定の太陽光発電装置が設置されている特定の家屋の機器によって使用される予測使用電力量を予測する使用電力量予測部と、前記特定発電量と前記予測使用電力量に基づいて、予測余剰電力量を予測する余剰電力量予測部と、前記予測余剰電力量を前記熱機器に送信する予測余剰電力量送信部と、を備え、前記熱機器は、水を貯留するタンクと、前記タンク内の水を加熱するヒートポンプと、前記発電量予測装置から、前記予測余剰電力量を受信する第5の受信部と、前記予測余剰電力量が所定の電力量よりも大きい場合に、第1の目標沸き上げ温度を、前記タンク内の水を加熱する運転である沸き上げ運転の目標沸き上げ温度として決定し、前記予測余剰電力量が前記所定の電力量以下である場合に、前記第1の目標沸き上げ温度よりも低い第2の目標沸き上げ温度を、前記目標沸き上げ温度として決定する目標沸き上げ温度決定部と、前記目標沸き上げ温度に基づいて、前記ヒートポンプを動作させ、前記沸き上げ運転を実行する運転実行部と、を備える。
【0008】
上記の構成によると、発電量予測装置は、1個以上の太陽光発電装置の発電量実績情報を利用して、特定の太陽光発電装置の特定発電量を適切に予測することができる。例えば、発電量予測装置は、特定設置情報と基準設置情報を利用して、1個以上の太陽光発電装置の中から、特定発電量の予測に適した太陽光発電装置を抽出する。また、発電量予測装置は、抽出済みの太陽光発電装置の発電量実績情報の中から、特定の気象情報と一致する過去の気象情報に対応する発電量実績情報を抽出する。また、発電量予測装置は、抽出済みの発電量実績情報、特定発電容量、及び、抽出済みの発電量実績情報に対応する太陽光発電装置の基準発電容量を利用して、特定発電量を予測することができる。上記の構成によると、発電量予測装置は、1個以上の太陽光発電装置の発電量実績情報を利用して、特定の太陽光発電装置の発電量実績情報を利用せずに、特定発電量を適切に予測することができる。このため、発電量予測装置は、特定の太陽光発電装置の発電量実績情報を利用しなくても、特定発電量を予測することができる。従って、特定の太陽光発電装置が設置された直後であっても、特定発電量を予測することができる。
また、上記の構成によると、熱機器は、発電量予測装置から、熱機器が利用可能な予測余剰電力量を受信する。このため、熱機器は、特定の太陽光発電装置の発電量のうち、余剰電力量を利用して熱機器を動作させることができる。従って、特定の太陽光発電装置の発電量を有効に利用することができる。
【0009】
基準設置情報及び特定設置情報は、太陽光発電装置が設置されている方角を示す設置方角、及び、太陽光発電装置が設置されている角度を示す設置角度のうちの少なくとも1個の情報を含んでもよい。
【0010】
太陽光発電装置によって発電される発電量は、太陽光発電装置の設置方角、設置角度の影響を受ける。上記の構成によると、発電量予測装置は、太陽光発電装置の設置方角、及び、設置角度のうちの少なくとも1個の情報を利用することで、特定発電量の予測精度を向上させることができる。
【0011】
基準設置情報は、1個以上の太陽光発電装置の設置場所である基準設置場所を含み、特定設置情報は、特定の太陽光発電装置の設置場所である特定設置場所を含んでもよい。発電量予測装置は、さらに、特定設置場所、及び、地図情報を利用して、特定の太陽光発電装置への日照条件である特定日照条件を特定する第1の日照条件特定部と、基準設置場所、及び、地図情報を利用して、1個以上の太陽光発電装置への日照条件である基準日照条件を特定する第2の日照条件特定部と、を備えてもよい。発電量予測部は、基準発電容量、基準設置情報、発電量実績情報、過去の気象情報、特定発電容量、特定設置情報、特定の気象情報、基準日照条件、及び、特定日照条件を利用して、特定発電量を予測してもよい。
【0012】
太陽光発電装置が設置されている家屋の設置場所によって、太陽光発電装置の日照条件は異なる。例えば、太陽光発電装置が設置されている家屋の近くに高層の建物が存在する場合の日照条件は、家屋の近くに高層の建物が存在しない場合の日照条件よりも悪い。太陽光発電装置によって発電される発電量は、日照条件の影響を受ける。上記の構成によると、発電量予測装置は、基準日照条件、及び、特定日照条件を利用することで、特定発電量の予測精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【
図1】実施例の発電量予測システムの構成図である。
【
図2】実施例の設備システムの電力系統を模式的に示す図。
【
図5】実施例において、設定アプリの起動時のシーケンス図である。
【
図6】実施例において、発電量予測サーバが実行する処理のフローチャートである。
【
図7】実施例の予測発電量、予測使用電力量、及び、予測余剰電力量の一例である。
【
図8】実施例において、給湯システムが実行する処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
(実施例)
図1~
図3を参照して、本実施例に係る発電量予測システム2について説明する。
図1に示すように、発電量予測システム2は、設備システム4と、携帯端末100と、給湯管理サーバ200と、電力管理サーバ300と、発電量予測サーバ400と、を備える。
【0017】
(設備システム4の構成)
設備システム4は、給湯システム10と、電気機器40と、太陽光発電装置50と、蓄電装置60と、電力管理装置70と、無線LANルータ6と、を備える。給湯システム10、電気機器40、太陽光発電装置50、蓄電装置60、電力管理装置70、及び、無線LANルータ6は、同じ家屋に設置されている。
【0018】
給湯システム10は、タンクユニット12と、HP(ヒートポンプ)ユニット14と、ガスユニット16と、給湯制御部20と、リモコン30と、を備える。給湯システム10には、給湯システム10を識別するための識別情報「AAA」が割り当てられている。識別情報は、例えば、給湯システム10の製造番号である。給湯システム10は、無線LANルータ6を介してインターネット8にアクセス可能である。
【0019】
タンクユニット12は、給湯用の温水をタンク(図示省略)に蓄えるとともに、タンクに蓄えられた水を給湯箇所(例えば、浴槽など)に供給するための供給ユニットである。タンクには、給湯経路が接続されており、給湯経路を介して、給湯箇所に温水が供給される。本実施例のタンクの容量は、例えば100リットルである。
【0020】
HPユニット14は、ヒートポンプ(図示省略)を駆動させることで、外気から吸熱してタンク内の水を加熱するための加熱ユニットである。ヒートポンプとタンクは、蓄熱循環経路を介して接続されている。蓄熱循環経路は、タンク内の水を、ヒートポンプとタンクとの間で循環させる。これにより、タンク内の水が、ヒートポンプにおいて加熱されて、タンクユニット12のタンクに戻される。
【0021】
ガスユニット16は、バーナ(図示省略)を用いて、給湯経路を流れる水を加熱する加熱ユニットである。ガスユニット16は、タンクユニット12から給湯箇所に至る給湯経路の途中に設けられている。
【0022】
給湯制御部20は、CPU、ROM、RAM等を備える。ROMには各種の運転プログラムが格納されている。RAMには、給湯制御部20に入力される各種信号や、CPUが処理を実行する過程で生成される種々のデータが一時的に記憶される。給湯制御部20は、CPUがROM、RAMに記憶された情報に基づいて処理を実行することで、各ユニット(タンクユニット12、HPユニット14、ガスユニット16)の動作を制御して、給湯システム10に後述する沸き上げ運転、湯張り運転等を実行させることができる。
【0023】
リモコン30は、スイッチやボタンなどを介して、ユーザからの各種の操作入力を受け入れる。各種の入力とは、例えば、後述する湯張り運転を給湯システム10に実行させるための指示である。
【0024】
電気機器40は、電力を消費して駆動する機器であり、例えば、エアコン、洗濯機、電子レンジなどである。
【0025】
太陽光発電装置50は、太陽光を受光することによって発電する装置である。蓄電装置60は、太陽光発電装置50が発電した電力のうち、給湯システム10および電気機器40(以下では、総称して電力消費機器と呼ぶ場合がある)で使われずに余った電力を蓄える。
【0026】
電力管理装置70は、例えば、HEMS(Home Energy Management System)コントローラである。電力管理装置70は、無線LANルータ6を介して、給湯システム10、電気機器40、太陽光発電装置50、及び、蓄電装置60と通信可能である。電力管理装置70は、太陽光発電装置50の発電量、及び、電力消費機器の使用電力量を管理する。電力管理装置70は、24時間毎(例えば、時刻が1:00になる毎)に、太陽光発電装置50の発電量情報と、電力消費機器の使用電力量情報と、設備システム4が設置されている住所と、を含む電力量情報を電力管理サーバ300に送信する。
図3に示すように、発電量情報は、太陽光発電装置50の1時間毎の発電量W1であり、使用電力量情報は、電力消費機器の1時間毎の使用電力量W2である。
【0027】
続いて、
図2を参照して、設備システム4が設置されている家屋の電力系統について説明する。給湯システム10及び電気機器40には、分電盤82から電力が供給される。分電盤82には、商用電源80が接続されている。分電盤82には、太陽光発電装置50および蓄電装置60が接続されている。分電盤82と太陽光発電装置50の間には、DCACコンバータ(直流-交流変換器)を備えるPCU(パワーコントロールユニット)86aが設けられている。また、分電盤82と蓄電装置60の間には、PCU86bが設けられている。太陽光発電装置50が発電した直流電力、又は、蓄電装置60の直流電力は、PCU86a、86bによって、交流電力に変換され、分電盤82に供給される。PCU86a、86bから供給される電力では、電力消費機器の使用電力を賄うのに不十分な場合、不足分の電力は商用電源80からの電力で補われる。また、太陽光発電装置50の発電電力が電力消費機器の使用電力を上回る場合、余剰の電力は蓄電装置60に蓄えられる。
【0028】
図1に戻って、給湯制御部20によって実行される沸き上げ運転、湯張り運転について説明する。
【0029】
(沸き上げ運転)
沸き上げ運転は、タンクユニット12のタンク内の水を加熱するための運転である。給湯制御部20は、HPユニット14のヒートポンプを駆動させることで、タンク内の水を目標沸き上げ温度まで加熱する。タンク内の所定量の水が加熱されると、沸き上げ運転は終了する。給湯制御部20は、目標沸き上げ温度が高温(例えば、60℃)である高温沸き上げ運転と、目標沸き上げ温度が通常温度(例えば、45℃)である通常沸き上げ運転を実行可能である。なお、タンクがヒートポンプで加熱された水で満たされている状態を「満蓄状態」と呼ぶ。
【0030】
(湯張り運転)
湯張り運転は、給湯箇所である浴槽に温水を供給するための運転である。給湯制御部20は、ヒートポンプを駆動させることで、タンク内の水を加熱し、給湯設定温度に加熱された水を浴槽に供給する。なお、給湯制御部20は、タンクから浴槽に供給される水の温度が給湯設定温度(例えば、40℃)よりも低い場合、ガスユニット16のバーナを駆動させることで、給湯設定温度に加熱された水を給湯箇所に供給する。浴槽に所定量の温水が供給されると湯張り運転は終了する。
【0031】
(携帯端末100の構成)
携帯端末100は、携帯電話、スマートフォン等の可搬型の端末装置である。携帯端末100は、インターネット8にアクセス可能である。携帯端末100は、表示部102と、端末制御部110と、を備える。表示部102は、様々な情報を表示するためのディスプレイであり、いわゆるタッチパネル(即ち操作部)としても機能する。端末制御部110は、CPU112と、メモリ114と、を備える。CPU112は、メモリ114に記憶されているプログラムに従って、携帯端末100の動作を制御する。メモリ114には、設定アプリ116が格納されている。設定アプリ116は、例えば、インターネット8上のサーバ(図示省略)から携帯端末100にインストールされる。設定アプリ116は、給湯システム10の製造元によって提供されるアプリケーションである。設定アプリ116は、太陽光発電装置50の発電電力を利用して、給湯システム10を動作させるためのアプリケーションである。携帯端末100は、設備システム4が設置されている家屋の住人によって利用される端末である。
【0032】
(給湯管理サーバ200の構成)
給湯管理サーバ200は、給湯システム10の製造元によって提供されるサーバである。給湯管理サーバ200は、携帯端末100と発電量予測サーバ400との間の通信、及び、給湯システム10と発電量予測サーバ400との間の通信を仲介するためのサーバである。
【0033】
(電力管理サーバ300の構成)
電力管理サーバ300は、電力管理装置70の製造元によって提供されるサーバである。電力管理サーバ300は、複数の家庭のそれぞれに設置されている電力管理装置と通信可能である。電力管理サーバ300は、複数の家庭のそれぞれに設置されている電力管理装置と発電量予測サーバ400との間の電力量情報の通信を仲介するためのサーバである。電力管理サーバ300は、電力管理装置から受信される電力量情報を、発電量予測サーバ400に送信する。
【0034】
(発電量予測サーバ400)
発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置によって発電される予測発電量W3(
図7(a)参照)、及び、電力消費機器の予測使用電力量W4(
図7(a)参照)を予測するサーバである。発電量予測サーバ400は、さらに、予測余剰電力量W5(
図7(b)参照)を予測するサーバでもある。発電量予測サーバ400は、サーバ制御部410を備えている。サーバ制御部410は、メモリ412を備える。サーバ制御部410は、メモリ412に格納されているプログラム(図示省略)に従って動作する。メモリ412は、装置テーブル420、地図情報430を格納する。
図4に示すように、装置テーブル420は、複数のシステム情報422で構成されている。システム情報422では、ユーザ情報424と、給湯情報426と、発電装置情報428と、が対応付けられる。ユーザ情報424には、住所と、家族構成と、が含まれている。給湯情報426は、給湯システムの識別情報である。発電装置情報428には、太陽光発電装置の発電容量、設置方角、及び、設置角度が含まれている。
【0035】
(ユーザ情報、給湯情報、発電装置情報の登録処理;
図5)
続いて、
図5を参照して、システム情報422が発電量予測サーバ400のメモリ412の装置テーブル420に登録される際に実行される登録処理について説明する。
図5では、設備システム4が設置されている家屋の住人(以下では、「特定の家屋の住人」と呼ぶ)が、システム情報422を登録する場合を例に説明する。
図5の初期状態では、装置テーブル420に、設備システム4に対応するシステム情報422が登録されていない。
【0036】
T10において、設定アプリ116を起動させるための操作が特定の家屋の住人によって携帯端末100に実行される。この場合、携帯端末100は、設定アプリ116を起動し、システム情報422を入力するための画面を表示部102に表示する。そして、T12において、システム情報422が特定の家屋の住人によって入力されると、携帯端末100は、T14において、T12で入力されたシステム情報422(以下では、「特定のシステム情報」と呼ぶ)を、給湯管理サーバ200に送信する。特定の家屋の住人は、ユーザ情報424として、住所=A県B市C町1番、家族構成=4人(子供2人)を入力し、給湯情報426として、識別情報=AAAを入力し、発電装置情報428として、発電容量=4[kW]、設置方角=南南東、設置角度=30°を入力する。
【0037】
T16において、携帯端末100は、電力量情報送信指示を、電力管理サーバ300に送信する。電力量情報送信指示は、電力管理サーバ300に、設備システム4内の電力管理装置70から受信した電力量情報を発電量予測サーバ400に送信することを指示するための信号である。電力管理サーバ300は、電力量情報送信指示を受信した後において、電力管理装置70から電力量情報を受信する毎に、当該電力量情報を発電量予測サーバ400に送信する。即ち、登録処理は、電力管理サーバ300に、電力管理装置70から受信した電力量情報を発電量予測サーバ400に送信することを許可するための処理でもある。
【0038】
給湯管理サーバ200は、T14において、特定のシステム情報を受信し、T20において、特定のシステム情報を給湯管理サーバ200のメモリ(図示省略)に保存し、T22において、特定のシステム情報を発電量予測サーバ400に送信する。
【0039】
発電量予測サーバ400は、T22において、特定のシステム情報を受信すると、T30において、特定のシステム情報をメモリ412の装置テーブル420に登録する。これにより、装置テーブル420に、給湯システム10に対応するユーザ情報424、給湯情報426、及び、発電装置情報428が登録される(
図1参照)。
【0040】
(電力量情報の蓄積処理)
続いて、発電量予測サーバ400のサーバ制御部410によって実行される電力量情報の蓄積処理について説明する。サーバ制御部410は、装置テーブル420のユーザ情報424内の複数の住所のそれぞれに設置されている複数の電力管理装置のそれぞれから、24時間毎に、電力管理サーバ300を介して、前日の電力量情報(即ち、発電量情報、使用電力量情報、住所)を受信する。また、サーバ制御部410は、前日の電力量情報を受信すると、気象情報が登録されているインターネット8上のサーバ(図示省略)から、電力量情報に含まれる住所の地域の前日の気象情報を取得する。そして、サーバ制御部410は、前日の電力量情報と、前日の気象情報と、システム情報422と、を対応付けて、メモリ412に蓄積(保存)する。具体的には、サーバ制御部410は、電力量情報内の住所とユーザ情報424内の住所が一致する電力量情報とシステム情報422を対応付けて、メモリ412に蓄積する。サーバ制御部410は、上述の処理を、電力管理サーバから受信する複数の電力量情報のそれぞれに対して実施する。従って、1個のシステム情報422には、複数の発電量情報及び複数の使用電力量情報が対応付けられる。
【0041】
(発電量予測サーバが実行する処理;
図6)
続いて、
図6を参照して、発電量予測サーバ400のサーバ制御部410によって実行される処理について説明する。サーバ制御部410は、予測発電量W3、予測使用電力量W4、及び、予測余剰電力量W5を予測する。なお、以下では、設備システム4に対応する予測発電量W3、予測使用電力量W4、及び、予測余剰電力量W5を予測する場合を例に説明する。
【0042】
S10において、サーバ制御部410は、所定時刻(例えば、1:30)が到来することを監視する。所定時刻が到来する場合に、サーバ制御部410は、S10でYESと判断し、処理はS12に進む。
【0043】
S12において、サーバ制御部410は、気象情報が登録されているインターネット8上のサーバ(図示省略)からユーザ情報424内の住所の地域の1日の気象情報を取得する。
【0044】
S14において、サーバ制御部410は、設備システム4の太陽光発電装置50によって発電される予測発電量W3を予測する。予測発電量W3は、1時間毎の電力量のデータである。サーバ制御部410は、S12で取得した1日の気象情報、ユーザ情報424内の住所、発電装置情報428、及び、メモリ412に蓄積されている電力量情報内の発電量情報を利用して、予測発電量W3を予測する。
【0045】
予測発電量W3の予測方法の一例を説明する。まず、サーバ制御部410は、ユーザ情報424内の住所(A県B市C町1番)とメモリ412内の地図情報430を利用して、太陽光発電装置50の日照条件を特定する。なお、装置テーブル420に登録されている太陽光発電装置50以外の太陽光発電装置の日照条件については特定済みである。サーバ制御部410は、地図情報430を利用して、太陽光発電装置50が設置されている家屋の周囲に高層の建物が無いかなどを判定し、太陽光発電装置50の日照条件を特定する。次いで、サーバ制御部410は、太陽光発電装置50の設置方角、設置角度、及び、日照条件と一致又は類似するシステム情報422(即ち、太陽光発電装置)を特定する。次いで、サーバ制御部410は、特定したシステム情報422に対応付けられている発電量情報のうち、S12で取得した気象情報と一致する気象情報が対応付けられている発電量情報を特定する。即ち、S12で取得した気象情報が晴れの場合は、晴れに対応する発電量情報を特定する。次いで、サーバ制御部410は、特定した発電量情報に対応する太陽光発電装置(以下では、「非特定の太陽光発電装置」)の発電容量と太陽光発電装置の50の発電容量を利用して、特定した発電量情報を補正する。なお、上述の処理によって特定される発電量情報は、複数個であることが想定される。次いで、サーバ制御部410は、特定した複数の発電量情報を平均等の処理を実行して、予測発電量W3を算出する。
【0046】
S16において、サーバ制御部410は、設備システム4の予測使用電力量W4を予測する。具体的には、サーバ制御部410は、S12で受信した1日の気象情報、ユーザ情報424内の家族構成、及び、メモリ412に蓄積されている電力量情報内の使用電力量情報を利用して、予測使用電力量W4を予測する(
図7(a)参照)。
【0047】
予測使用電力量W4の予測方法の一例を説明する。サーバ制御部410は、設備システム4の家族構成(4人(子供2人))と同じ家族構成を含むシステム情報422を特定する。サーバ制御部410は、特定したシステム情報422に対応付けられている使用電力量情報のうち、S12で取得した気象情報と一致する気象情報が対応付けられている使用電力量情報を特定する。なお、上述の処理によって特定される使用電力量情報は、複数個であることが想定される。サーバ制御部410は、特定した複数の使用電力量情報を平均化等の処理を実行して、予測使用電力量W4を予測する。
【0048】
S18において、サーバ制御部410は、予測余剰電力量W5を予測する。サーバ制御部410は、S14で予測した予測発電量W3からS16で予測した予測使用電力量W4を減算することで、予測余剰電力量W5を予測する(
図7(b)参照)。
【0049】
S20において、サーバ制御部410は、S18で特定した予測余剰電力量W5及び識別情報「AAA」を、給湯管理サーバ200に送信する。この場合、給湯管理サーバ200は、識別情報「AAA」が割り当てられている給湯システム10に予測余剰電力量W5を送信することを決定する。そして、給湯管理サーバ200は、無線LANルータ6を介して、予測余剰電力量W5を給湯システム10に送信する。なお、上述の予測発電量W3の予測(S12)及び予測使用電力量W4の予測(S14)を、人工知能によって対応させてもよい。
【0050】
(給湯システムが実行する処理;
図8)
続いて、
図8を参照して、給湯システム10の給湯制御部20が、予測余剰電力量W5を利用して実行する処理について説明する。給湯制御部20は、給湯システム10の電源がONされる場合に、
図8の処理を開始する。
【0051】
S40において、給湯制御部20は、給湯管理サーバ200及び無線LANルータ6を介して、予測余剰電力量W5を発電量予測サーバ400から受信することを監視する。給湯制御部20は、予測余剰電力量W5を受信すると、S40でYESと判断し、処理はS50に進む。
【0052】
S50において、給湯制御部20は、特定電力量W6が最大使用電力量よりも大きいか否かを判断する。本実施例において、特定電力量W6は、13:00以降の予測余剰電力量W5の合計の電力量である。また、最大使用電力量は、高温沸き上げ運転を実行して、タンクを満蓄状態にするために必要な電力量である。給湯制御部20は、特定電力量W6が最大使用電力量よりも大きい場合に、S50でYESと判断し、処理はS52に進む。一方、給湯制御部20は、特定電力量W6が最大使用電力量以下である場合に、S50でNOと判断し、処理はS60に進む。
【0053】
S52において、給湯制御部20は、第1の沸き上げ条件を設定する。沸き上げ条件は、目標沸き上げ温度と、目標沸き上げ量と、沸き上げ開始時刻と、を含む。給湯制御部20は、目標沸き上げ温度を60℃に設定し、目標沸き上げ量を100リットルに設定する。また、給湯制御部20は、所定時刻から予測余剰電力量W5がゼロになる時刻(以下では、「終了時刻」と呼ぶ)の間の電力量の合計が最大使用電力量よりも大きくなる所定時刻のうち、最も遅い時刻を沸き上げ開始時刻に設定する。例えば、
図7(b)では、17:00が終了時刻である。そして、給湯制御部20は、15:00~17:00の間の合計の電力量が最大使用電力量以下であり、14:00~17:00の間の合計の電力量が最大使用電力量よりも大きい場合、沸き上げ開始時刻を「14:00」に設定する。
【0054】
また、S60において、給湯制御部20は、特定電力量W6が通常使用電力量よりも大きいか否かを判断する。通常使用電力量は、通常沸き上げ運転を実行して、タンクを満蓄状態にするために必要な電力量である。給湯制御部20は、特定電力量W6が通常使用電力量よりも大きい場合に、S60でYESと判断し、処理はS62に進む。一方、給湯制御部20は、特定電力量W6が通常使用電力量以下である場合に、S60でNOと判断し、処理はS70に進む。
【0055】
S62において、給湯制御部20は、第2の沸き上げ条件を決定する。給湯制御部20は、目標沸き上げ温度を45℃に設定し、目標沸き上げ量を100リットルに設定する。また、給湯制御部20は、S52の処理と同様に、所定時刻から終了時刻の間の合計の電力量が通常使用電力量よりも大きくなる時刻のうち、最も遅い時刻を沸き上げ開始時刻に設定する。
【0056】
また、S70において、給湯制御部20は、特定電力量W6が最小使用電力量未満か否かを判断する。最小使用電力量は、ヒートポンプを最小消費電力で動作させた場合の電力量である。給湯制御部20は、特定電力量W6が最小使用電力量以上である場合に、S70でNOと判断し、処理はS72に進む。一方、給湯制御部20は、特定電力量W6が最小使用電力量未満である場合に、S70でYESと判断し、処理はS40に戻る。
【0057】
S72において、給湯制御部20は、第3の沸き上げ条件を決定する。給湯制御部20は、目標沸き上げ温度を45℃に設定し、沸き上げ運転開始時刻を「13:00」に設定する。また、給湯制御部20は、特定電力量W6で沸き上げ可能な水量を目標沸き上げ量に設定する。
【0058】
S80において、給湯制御部20は、沸き上げ開始時刻が到来することを監視する。給湯制御部20は、沸き上げ開始時刻が到来すると、S80でYESと判断し、S82において、沸き上げ運転を開始する。
【0059】
S84において、給湯制御部20は、沸き上げ運転が終了することを監視する。給湯制御部20は、目標沸き上げ温度まで加熱された水量が目標沸き上げ量に達すると、S84でYESと判断し、処理はS40に戻る。
【0060】
上述のように、発電量予測サーバ400は、装置テーブル420内の住所、設置方角、及び設置角度を利用して、太陽光発電装置50の予測発電量W3に適する複数のシステム情報422を抽出する。また、発電量予測サーバ400は、抽出したシステム情報422に対応付けられている複数の発電量情報の中から、1日の気象情報と一致する気象情報に対応付けられている複数の発電量情報を抽出する。また、発電量予測サーバ400は、抽出済みの複数の発電量情報、抽出済みの複数の発電量情報に対応する太陽光発電装置の発電容量、及び、太陽光発電装置50の発電容量を利用して、太陽光発電装置50によって発電される予測発電量W3を予測する。このため、発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置50とは異なる太陽光発電装置の発電量情報を利用して、太陽光発電装置50の予測発電量W3を適切に予測することができる。即ち、発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置50の発電量情報を利用しなくても、太陽光発電装置50の予測発電量W3を適切に予測することができる。従って、発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置50が設置された直後であっても、太陽光発電装置50によって発電される予測発電量W3を予測することができる。
【0061】
太陽光発電装置によって発電される発電量は、太陽光発電装置の設置方角、設置角度の影響を受けやすい。発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置の設置方角、及び、設置角度のうちの少なくとも1個の情報を利用することで、太陽光発電装置50の予測発電量W3の予測精度を向上させることができる。
【0062】
また、太陽光発電装置が設置されている家屋の住所によって、太陽光発電装置の日照条件は異なる。例えば、太陽光発電装置が設置されている家屋の近くに高層の建物が存在する場合の日照条件は、家屋の近くに高層の建物が存在しない場合の日照条件よりも悪い。太陽光発電装置によって発電される発電量は、日照条件の影響を受ける。発電量予測サーバ400は、太陽光発電装置50とは異なる太陽光発電装置の日照条件、及び、太陽光発電装置50の日照条件を利用することで、太陽光発電装置50の予測発電量W3の予測精度を向上させることができる。
【0063】
また、給湯システム10は、発電量予測サーバ400から、給湯システム10が利用可能な予測余剰電力量W5を受信する(
図8のS40でYES)。このため、給湯システム10は、太陽光発電装置50の発電量のうち、余剰電力量を利用して熱機器を動作させることができる。従って、太陽光発電装置50の発電量を有効に利用することができる。
【0064】
(対応関係)
太陽光発電装置50、発電量予測サーバ400、太陽光発電装置50とは異なる太陽光発電装置が、それぞれ、「特定の太陽光発電装置」、「発電量予測装置」、「特定の太陽光発電装置とは異なる1個以上の太陽光発電装置」の一例である。予測発電量W3が、「特定発電量」の一例である。
図6のS12で取得する気象情報が、「特定の気象情報」の一例である。住所が、「設置場所」の一例である。給湯システム10が、「熱機器」の一例である。
【0065】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【0066】
(変形例1)装置テーブル420には、住所、設置角度、及び、設置情報のうちの1個以上の情報が登録されていればよい。
【0067】
(変形例2)発電量予測サーバ400は、予測使用電力量W4及び予測余剰電力量W5を予測しなくてもよい。この場合、発電量予測サーバ400は、予測発電量W3を、給湯管理サーバ200及び無線LANルータ6を介して、給湯システム10に送信すればよい。この場合、給湯システム10は、無線LANルータ6を介して、電力管理装置70から予測使用電力量W4‘を取得すればよい。そして、給湯システム10は、予測発電量W3から予測使用電力量W4‘を減算することで、予測余剰電力量W5’を特定し、
図8の処理を実行してもよい。
【0068】
(変形例3)発電量予測サーバ400は、新設予定の太陽光発電装置の予測発電量を予測可能に構成されていてもよい。
【0069】
(変形例4)電力管理装置70が、太陽光発電装置50の予測発電量W3を予測してもよい。この場合、電力管理装置70は、電力管理サーバ300から、電力量情報を受信すればよい。
【0070】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0071】
2 :発電量予測システム
4 :設備システム
6 :無線LANルータ
8 :インターネット
10 :給湯システム
12 :タンクユニット
14 :HPユニット
16 :ガスユニット
20 :給湯制御部
30 :リモコン
40 :電気機器
50 :太陽光発電装置
60 :蓄電装置
70 :電力管理装置
80 :商用電源
82 :分電盤
100 :携帯端末
102 :表示部
110 :端末制御部
112 :CPU
114 :メモリ
116 :設定アプリ
200 :給湯管理サーバ
300 :電力管理サーバ
400 :発電量予測サーバ
410 :サーバ制御部
412 :メモリ
420 :装置テーブル
422 :システム情報
424 :ユーザ情報
426 :給湯情報
428 :発電装置情報
430 :地図情報