特許 7512916 電力管理システム、サーバおよび電力需給の調整方法

(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】2024-07-01

(45)【発行日】2024-07-09

(54)【発明の名称】電力管理システム、サーバおよび電力需給の調整方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 13/00 20060101AFI20240702BHJP

   H02J 3/14 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 3/28 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 3/38 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 3/46 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 15/00 20060101ALI20240702BHJP

   H02J 7/35 20060101ALI20240702BHJP

   F24F 11/47 20180101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

H02J13/00 311T

H02J3/14 130

H02J3/28

H02J3/38 130

H02J3/46

H02J15/00 D

H02J15/00 G

H02J15/00 H

H02J15/00 J

H02J7/35 K

F24F11/47

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021011919

(22)【出願日】2021-01-28

(65)【公開番号】P2022115359

(43)【公開日】2022-08-09

【審査請求日】2023-02-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浜田 成孝

(72)【発明者】

【氏名】広瀬 遥

(72)【発明者】

【氏名】堀井 雄介

(72)【発明者】

【氏名】中村 達

(72)【発明者】

【氏名】佐野 隆章

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－１１８７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－２１５８４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６７８１５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ３／００－７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４－７／３６

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｈ０２Ｊ １５／００

Ｆ２４Ｆ １１／４７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力網の電力需給を管理する電力管理システムであって、
電力系統から前記電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースと、
所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量が達成されるように、前記複数の電力調整リソースへのデマンドレスポンス要請を出力する制御装置とを備え、
前記複数の電力調整リソースは、
電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で前記供給電力を蓄電する蓄電型ＤＥＲ（Distributed Energy Resources）と、
空調および照明のうちの少なくとも一方により前記供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含み、
前記制御装置は、前記所定期間の終了時に前記実電力量が前記計画電力量を超過することが前記所定期間の途中で予想された場合、当該予想前との比較において、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させることで前記実電力量の超過を解消できるときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲには出力せず、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは前記実電力量の超過を解消できないときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲにも出力する、電力管理システム。

【請求項2】

前記制御装置は、前記所定期間の終了時に前記計画電力量に対して前記実電力量が不足することが前記所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前よりも前記実電力量を増大させるための前記デマンドレスポンス要請を、前記蓄電型ＤＥＲよりも前記消費型ＤＥＲに優先的に出力する、請求項１に記載の電力管理システム。

【請求項3】

前記制御装置は、前記所定期間の終了時に前記計画電力量に対して前記実電力量が不足することが前記所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前との比較において、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させることで前記実電力量の不足を解消できるときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲには出力せず、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させるだけでは前記実電力量の不足を解消できないときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲにも出力する、請求項２に記載の電力管理システム。

【請求項4】

電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースを管理するサーバであって、
前記複数の電力調整リソースは、
電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で前記供給電力を貯蔵する蓄電型ＤＥＲと、
ユーザの生活環境における空調および照明のうちの少なくとも一方により前記供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含み、
前記サーバは、
プロセッサと、
前記プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備え、
前記プロセッサは、
所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量が達成されるように、前記複数の電力調整リソースへのデマンドレスポンス要請を出力するように構成され、
前記所定期間の終了時に前記実電力量が前記計画電力量を超過することが前記所定期間の途中で予想された場合、当該予想前との比較において、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させることで前記実電力量の超過を解消できるときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲには出力せず、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは前記実電力量の超過を解消できないときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲにも出力する、サーバ。

【請求項5】

前記プロセッサは、前記所定期間の終了時に前記計画電力量に対して前記実電力量が不足することが前記所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前よりも前記実電力量を増大させるための前記デマンドレスポンス要請を、前記蓄電型ＤＥＲよりも前記消費型ＤＥＲに優先的に出力する、請求項４に記載のサーバ。

【請求項6】

前記プロセッサは、前記所定期間の終了時に前記計画電力量に対して前記実電力量が不足することが前記所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前との比較において、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させることで前記実電力量の不足を解消できるときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲには出力せず、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させるだけでは前記実電力量の不足を解消できないときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲにも出力する、請求項５に記載のサーバ。

【請求項7】

電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースを管理する、電力需給の調整方法であって、
前記複数の電力調整リソースは、
所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量を達成するためのデマンドレスポンス要請を受けるように構成され、
電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で前記供給電力を貯蔵する蓄電型ＤＥＲと、
ユーザの生活環境における空調および照明のうちの少なくとも一方により前記供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含み、
前記電力需給の調整方法は、
前記所定期間の終了時に前記実電力量が前記計画電力量を超過するかどうかを前記所定期間の途中で予想するステップと、
前記蓄電型ＤＥＲを前記消費型ＤＥＲよりも優先的に用いるステップは、前記実電力量が前記計画電力量を超過すると予想された場合、当該予想前との比較において、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させることで前記実電力量の超過を解消できるときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲには出力しないステップと、
前記蓄電型ＤＥＲによる前記供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは前記実電力量の超過を解消できないときには、前記供給電力の貯蔵を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の消費を抑制させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲにも出力するステップとを含む、電力需給の調整方法。

【請求項8】

前記所定期間の終了時に前記計画電力量に対して前記実電力量が不足することが前記所定期間の途中で予想するステップと、
前記計画電力量に対して前記実電力量が不足すると予想された場合には、当該予想前よりも前記実電力量を増大させるための前記デマンドレスポンス要請を、前記蓄電型ＤＥＲよりも前記消費型ＤＥＲに優先的に出力するステップとをさらに含む、請求項７に記載の電力需給の調整方法。

【請求項9】

前記消費型ＤＥＲを前記蓄電型ＤＥＲよりも優先的に用いるステップは、前記計画電力量に対して前記実電力量が不足すると予想された場合には、当該予想前との比較において、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させることで前記実電力量の不足を解消できるときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力する一方で、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲには出力しないステップと、
前記消費型ＤＥＲによる前記供給電力の消費を促進させるだけでは前記実電力量の不足を解消できないときには、前記供給電力の消費を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、前記供給電力の貯蔵を促進させるための前記デマンドレスポンス要請を前記蓄電型ＤＥＲにも出力するステップとを含む、請求項８に記載の電力需給の調整方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、電力管理システム、サーバおよび電力需給の調整方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電力網の電力需給を管理する電力管理システムにおいては、電力網による電力需要量と、電力系統から電力網への電力供給量とを略一致させることが要求される。しかしながら、実際には、電力の需要予測が外れるなどして電力需要量と電力供給量とが一致せず、その結果、電力のインバランスが発生する場合がある。特開２０１９－０８２９３５号公報（特許文献１）には、そのようなインバランスに関するヒストグラムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－０８２９３５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電力会社により構築された電力系統から電力供給を受けるマイクログリッドでは、電力会社との間で事前に締結された契約に従い、所定期間毎（たとえば３０分間毎）のマイクログリッドへの供給電力量が計画される。電力系統の電力を安定化するためには、計画された供給電力量（以下、「計画電力量」とも記載する）と実際の供給電力量（以下、「実電力量」とも記載する）とを略一致させることが求められる。そのための制御は「同時同量」とも呼ばれる。

【0005】

一般に、電力管理システムには、電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な「電力調整リソース」が複数設けられている。電力調整リソースの具体例としては、発電機、電力貯蔵システム、蓄熱システム、空調設備、照明器具などが挙げられる。詳細については後述するが、同時同量を達成することを重視するあまり電力調整リソースを適切に制御しなかった場合、ユーザの利便性および快適性が損なわれる可能性がある。

【0006】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）本開示の第１の局面に係る電力管理システムは、電力網の電力需給を管理する。電力管理システムは、電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースと、所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量が達成されるように、複数の電力調整リソースへのデマンドレスポンス（ＤＲ：Demand Response）要請を出力する制御装置とを備える。複数の電力調整リソースは、電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で供給電力を貯蔵する蓄電型ＤＥＲ（Distributed Energy Resource）と、空調および照明のうちの少なくとも一方により供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含む。制御装置は、所定期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過することが所定期間の途中で予想された場合、当該予想前よりも実電力量を低減させるためのＤＲ要請を、消費型ＤＥＲよりも蓄電型ＤＥＲに優先的に出力する。

【0008】

（２）制御装置は、所定期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過することが所定期間の途中で予想された場合、当該予想前との比較において、（ａ）蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させることで実電力量の超過を解消できるときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲには出力せず、（ｂ）蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは実電力量の超過を解消できないときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲにも出力する。

【0009】

上記（１），（２）の構成においては、所定期間の途中で電力網への供給電力を低減させることが求められる場合に、蓄電型ＤＥＲ（たとえば、後述する電力貯蔵システム、充電設備、車両または蓄熱システム）を用いた電力調整を、消費型ＤＥＲ（空調設備または照明機器）を用いた電力調整よりも優先的に実行する。このことは、電力網への供給電力を低減させる場合、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい蓄電型ＤＥＲによる電力調整が、ユーザの利便性または快適性に影響し得る消費型ＤＥＲによる電力調整よりも優先されることを意味する。たとえば、空調設備の冷房温度を上げたり暖房温度を下げたりした場合、空調の効きが悪くなったとユーザが感じ、ユーザの快適性が低下する可能性がある。また、照明機器が暗くなった場合にもユーザの利便性および快適性が低下し得る。上記（１），（２）の構成によれば、そのような状況が起こりにくくなるため、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0010】

（３）制御装置は、所定期間の終了時に計画電力量に対して実電力量が不足することが所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前よりも実電力量を増大させるためのＤＲ要請を、蓄電型ＤＥＲよりも消費型ＤＥＲに優先的に出力する。

【0011】

（４）制御装置は、所定期間の終了時に計画電力量に対して実電力量が不足することが所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前との比較において、（ｃ）消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させることで実電力量の不足を解消できるときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲには出力せず、（ｄ）消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させるだけでは実電力量の不足を解消できないときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲにも出力する。

【0012】

上記（３），（４）の構成においては、所定期間の途中で電力網への供給電力を増大させることが求められる場合に、消費型ＤＥＲを用いた電力調整を、蓄電型ＤＥＲを用いた電力調整よりも優先的に実行する。このことは、電力網への供給電力を増大させる場合には、ユーザの利便性または快適性に影響し得る消費型ＤＥＲによる電力調整が、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい蓄電型ＤＥＲによる電力調整よりも優先されることを意味する。たとえば、空調設備の冷房温度を下げたり暖房温度を上げたりしたとしても空調の効きが良くなったとユーザが感じるだけであってユーザの快適性は低下しにくく、照明機器がわずかに明るくなったとしてもユーザの利便性は低下しにくい。よって、上記（３），（４）の構成によれば、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0013】

（５）本開示の第２の局面に係るサーバは、電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースを管理する。複数の電力調整リソースは、電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で供給電力を貯蔵する蓄電型ＤＥＲと、空調および照明のうちの少なくとも一方により供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含む。サーバは、プロセッサと、プロセッサによって実行可能なプログラムを記憶するメモリとを備える。プロセッサは、所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量が達成されるように、複数の電力調整リソースへのＤＲ要請を出力するように構成されている。プロセッサは、所定期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過することが所定期間の途中で予想された場合、当該予想前よりも実電力量を低減させるためのＤＲ要請を、消費型ＤＥＲよりも蓄電型ＤＥＲに優先的に出力する。

【0014】

（６）プロセッサは、所定期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過することが所定期間の途中で予想された場合、当該予想前との比較において、（ａ）蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させることで実電力量の超過を解消できるときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲには出力せず、（ｂ）蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは実電力量の超過を解消できないときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲにも出力する。

【0015】

上記（５），（６）の構成によれば、上記（１），（２）の構成と同様に、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0016】

（７）プロセッサは、所定期間の終了時に計画電力量に対して実電力量が不足することが所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前よりも実電力量を増大させるためのＤＲ要請を、蓄電型ＤＥＲよりも消費型ＤＥＲに優先的に出力する。

【0017】

（８）プロセッサは、所定期間の終了時に計画電力量に対して実電力量が不足することが所定期間の途中で予想された場合には、当該予想前との比較において、（ｃ）消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させることで実電力量の不足を解消できるときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲには出力せず、（ｄ）消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させるだけでは実電力量の不足を解消できないときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲにも出力する。

【0018】

上記（７），（８）の構成によれば、上記（３），（４）の構成と同様に、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0019】

（９）本開示の第３の局面に係る電力需給の調整方法は、電力系統から電力網への供給電力の調整に使用可能な複数の電力調整リソースを管理する。複数の電力調整リソースは、所定期間毎に実電力量を計画電力量に一致させる同時同量を達成するためのＤＲ要請を受けるように構成され、電気、熱および気体燃料のうちの少なくとも１つのエネルギー形態で供給電力を貯蔵する蓄電型ＤＥＲと、空調および照明のうちの少なくとも一方により供給電力を消費する消費型ＤＥＲとを含む。電力需給の調整方法は、第１および第２のステップを含む。第１のステップは、所定期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過するかどうかを所定期間の途中で予想するステップである。第２のステップは、実電力量が計画電力量を超過すると予想された場合、当該予想前よりも実電力量を低減させるためのＤＲ要請を、消費型ＤＥＲよりも蓄電型ＤＥＲに優先的に出力するステップである。

【0020】

（１０）第２のステップは、実電力量が計画電力量を超過すると予想された場合、当該予想前との比較において以下のような処理を行う第３および第４のステップを含む。第３のステップは、蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させることで実電力量の超過を解消できるときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲには出力しないステップである。第４のステップは、蓄電型ＤＥＲによる供給電力の貯蔵を抑制させるだけでは実電力量の超過を解消できないときには、供給電力の貯蔵を抑制させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の消費を抑制させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲにも出力するステップである。

【0021】

上記（９），（１０）の方法によれば、上記（１），（２）の構成と同様に、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0022】

（１１）電力需給の調整方法は、第５および第６のステップをさらに含む。第５のステップは、所定期間の終了時に計画電力量に対して実電力量が不足することが所定期間の途中で予想するステップである。第６のステップは、場計画電力量に対して実電力量が不足すると予想された場合には、当該予想前よりも実電力量を増大させるためのＤＲ要請を、蓄電型ＤＥＲよりも消費型ＤＥＲに優先的に出力するステップである。

【0023】

（１２）第６のステップは、計画電力量に対して実電力量が不足すると予想された場合には、当該予想前との比較において以下のような処理を行う第７および第８のステップを含む。第７のステップは、消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させることで実電力量の不足を解消できるときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力する一方で、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲには出力しないステップである。第８のステップは、消費型ＤＥＲによる供給電力の消費を促進させるだけでは実電力量の不足を解消できないときには、供給電力の消費を促進させるためのＤＲ要請を消費型ＤＥＲに出力するのに加えて、供給電力の貯蔵を促進させるためのＤＲ要請を蓄電型ＤＥＲにも出力するステップである。

【0024】

上記（１１），（１２）の方法によれば、上記（３），（４）の構成と同様に、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【発明の効果】

【0025】

本開示によれば、ユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制しつつ、同時同量を達成できる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本開示の実施の形態１に係る電力管理システムの概略的な構成を示す図である。

【図2】実施の形態１における３０分同時同量の一例を説明するためのタイムチャートである。

【図3】実施の形態１における同時同量処理に関するＣＥＭＳサーバの機能ブロック図である。

【図4】実施の形態１における同時同量処理を示すフローチャートである。

【図5】実施の形態２における３０分同時同量の一例を説明するためのタイムチャートである。

【図6】実施の形態２における同時同量処理に関するＣＥＭＳサーバの機能ブロック図である。

【図7】実施の形態２における同時同量処理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】

【0027】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0028】

［実施の形態１］
＜電力管理システムの全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態１に係る電力管理システムの概略的な構成を示す図である。電力管理システム１００は、ＣＥＭＳ１と、ＣＥＭＳサーバ２と、受変電設備３と、電力系統４と、送配電事業者サーバ５とを備える。ＣＥＭＳとは、コミュニティエネルギー管理システム（Community Energy Management System）または街エネルギー管理システム（City Energy Management System）を意味する。

【0029】

ＣＥＭＳ１は、工場エネルギー管理システム（ＦＥＭＳ：Factory Energy Management System）１１と、ビルエネルギー管理システム（ＢＥＭＳ：Building Energy Management System）１２と、ホームエネルギー管理システム（ＨＥＭＳ：Home Energy Management System）１３と、発電機１４と、自然変動電源１５と、電力貯蔵システム（ＥＳＳ：Energy Storage System）１６と、充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Supply Equipment）１７と、車両１８と、蓄熱システム１９とを含む。ＣＥＭＳ１では、これらの構成要素によってマイクログリッドＭＧが構築されている。なお、マイクログリッドＭＧは、本開示に係る「電力網」の一例に相当する。

【0030】

ＦＥＭＳ１１は、工場で使用される電力の需給を管理するシステムである。ＦＥＭＳ１１は、マイクログリッドＭＧから供給される電力によって動作する工場建屋（空調設備および照明器具等を含む）、産業設備（生産ライン等）などを含む。図示しないが、ＦＥＭＳ１１は、工場に設置された発電設備（発電機、太陽光パネル等）を含み得る。これらの発電設備により発電された電力がマイクログリッドＭＧに供給される場合もある。また、ＦＥＭＳ１１は、発電設備（太陽光パネル等）を含んでもよいし、冷熱源システム（廃熱回収システム、蓄熱システム等）を含んでもよい。ＦＥＭＳ１１は、ＣＥＭＳサーバ２と双方向通信が可能なＦＥＭＳサーバ１１０をさらに含む。

【0031】

ＢＥＭＳ１２は、オフィスまたは商業施設等のビルで使用される電力の需給を管理するシステムである。ＢＥＭＳ１２は、ビルに設置された空調設備および照明器具を含む。ＢＥＭＳ１２は、発電設備および／または冷熱源システムを含んでもよい。ＢＥＭＳ１２は、ＣＥＭＳサーバ２と双方向通信が可能なＢＥＭＳサーバ１２０をさらに含む。

【0032】

ＨＥＭＳ１３は、家庭で使用される電力の需給を管理するシステムである。ＨＥＭＳ１３は、マイクログリッドＭＧから供給される電力によって動作する家庭用機器（空調設備、照明器具、他の電化製品等）を含む。また、ＨＥＭＳ１３は、太陽光パネル、家庭用ヒートポンプシステム、家庭用コージェネレーションシステム、家庭用蓄電池などを含んでもよい。ＨＥＭＳ１１は、ＣＥＭＳサーバ２と双方向通信が可能なＨＥＭＳサーバ１３０をさらに含む。

【0033】

発電機１４は、気象条件に依存しない発電設備であり、発電された電力をマイクログリッドＭＧに出力する。発電機１４は、蒸気タービン発電機、ガスタービン発電機、ディーゼルエンジン発電機、ガスエンジン発電機、バイオマス発電機、定置式の燃料電池などを含み得る。発電機１４は、発電時に発生する熱を活用するコージェネレーションシステムを含んでもよい。

【0034】

自然変動電源１５は、気象条件によって発電出力が変動する発電設備であり、発電された電力をマイクログリッドＭＧに出力する。図１には太陽光発電設備（太陽光パネル）が例示されているが、自然変動電源１５は、太陽光発電設備に代えてまたは加えて、風力発電設備を含んでもよい。

【0035】

電力貯蔵システム１６は、自然変動電源１５などにより発電された電力を蓄える定置式の蓄電装置である。この蓄電装置は、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池等の二次電池であり、たとえば過去に車両に搭載されていた走行用バッテリ（リサイクル品）を用いることができる。ただし、電力貯蔵システム１６は、二次電池に限られず、余剰電力を用いて気体燃料（水素、メタン等）を製造するパワー・ツー・ガス（Power to Gas）機器であってもよい。

【0036】

充電設備１７は、車両１８を充電するように構成された充電スタンドである。充電設備１７は家庭用充電器であってよい。充電設備１７は、マイクログリッドＭＧに電気的に接続され、マイクログリッドＭＧへの放電（給電）するように構成されていてもよい。

【0037】

車両１８は、具体的には、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）などである。車両１８は、充電設備１７から延びる充電ケーブルが車両１８のインレット（図示せず）に接続されることによって、マイクログリッドＭＧからの電力を受けるように構成されている（外部充電）。車両１８は、充電ケーブルが車両１８のアウトレット（図示せず）に接続されることによって、マイクログリッドＭＧへと電力を供給するように構成されていてもよい（外部給電）。

【0038】

蓄熱システム１９は、蓄熱システム１９は、熱源機と負荷（空調設備等）との間に設けられた蓄熱槽を含み、蓄熱槽内の液媒体を保温状態で一時的に蓄えるように構成されている。蓄熱システム１９を用いることで熱の発生と消費とを時間的にずらすことができる。たとえば、夜間に電力を消費して熱源機を運転することで発生した熱を蓄熱槽に蓄えておき、昼間にその熱を消費して空調することが可能である。

【0039】

なお、図１に示す例では、ＣＥＭＳ１に含まれるＦＥＭＳ１１、ＢＥＭＳ１２、ＨＥＭＳ１３、発電機１４、自然変動電源１５、電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９の台数が１台ずつであるが、これらのシステムまたは設備の含有数は任意である。ＣＥＭＳ１は、これらのシステムまたは設備を複数含んでもよい、また、ＣＥＭＳ１に含まれないシステムまたは設備があってもよい。ＦＥＭＳ１１、ＢＥＭＳ１２および／またはＨＥＭＳ１３が発電機等の設備を含んでいてもよいし、充電設備および車両を含んでいてもよい。これらのシステムまたは設備の各々は、本開示に係る「複数の電力調整リソース」の一例に相当する。

【0040】

電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９は、本開示に係る「蓄電型ＤＥＲ」に相当する。ＤＥＲとは分散型エネルギーリソース（Distributed Energy Resource）を意味する。「蓄電型ＤＥＲ」は、ＦＥＭＳ１１またはＢＥＭＳ１２に設けられた発電設備および冷熱源システムを含んでもよいし、ＨＥＭＳ１３に設けられた家庭用コージェネレーションシステムおよび家庭用蓄電池などを含んでもよい。ＦＥＭＳ１１内の工場建屋に設置された空調設備および照明器具と、ＢＥＭＳ１２内のビルに設置された空調設備および照明器具、ＨＥＭＳ１３内の家庭用ヒートポンプシステム、ならびに、家庭用機器の空調設備および照明器具は、本開示に係る「消費型ＤＥＲ」に相当する。なお、発電機１４および自然変動電源１５を「発電型ＤＥＲ」と呼ぶことができる。

【0041】

ＣＥＭＳサーバ２は、ＣＥＭＳ１内の電力調整リソースを管理するコンピュータである。ＣＥＭＳサーバ２は、制御装置２０１と、記憶装置２０２と、通信装置２０３とを含む。制御装置２０１は、プロセッサを含み、所定の演算処理を実行するように構成されている。記憶装置２０２は、制御装置２０１により実行されるプログラムを記憶するメモリを含み、そのプログラムで使用される各種情報（マップ、関係式、パラメータ等）を記憶している。また、記憶装置２０２は、データベースを含み、ＣＥＭＳ１に含まれるシステムまたは設備の電力に関連するデータ（発電履歴、電力消費履歴等）を記憶している。通信装置２０３は、通信インターフェースを含み、外部（他のサーバ等）と通信するように構成されている。

【0042】

ＣＥＭＳサーバ２は、アグリゲータサーバであってもよい。アグリゲータとは、複数の電力調整リソースを束ねてエネルギーマネジメントサービスを提供する電気事業者である。ＣＥＭＳサーバ２は、本開示に係る「制御装置」または「サーバ」の一例に相当する。また、ＦＥＭＳ１１、ＢＥＭＳ１２およびＨＥＭＳ１３の各システムに含まれるサーバ（１１０，１２０，１３０）を本開示に係る「制御装置」または「サーバ」とすることもできる。

【0043】

受変電設備３は、マイクログリッドＭＧの受電点（連系点）に設けられ、マイクログリッドＭＧと電力系統４との並列（接続）／解列（切り離し）を切り替え可能に構成されている。受変電設備３は、いずれも図示しないが、高圧側（一次側）の開閉装置、変圧器、保護リレー、計測機器および制御装置を含む。マイクログリッドＭＧが電力系統４と連系しているときに、受変電設備３は、電力系統４から、たとえば特別高圧（７０００Ｖを超える電圧）の交流電力を受電し、受電した電力を降圧してマイクログリッドＭＧに供給する。

【0044】

電力系統４は、発電所および送配電設備によって構築された電力網である。この実施の形態では、電力会社が発電事業者と送配電事業者とを兼ねる。電力会社は、一般送配電事業者に相当するとともに、電力系統４の管理者に相当し、電力系統４を保守および管理する。

【0045】

送配電事業者サーバ５は、電力会社に帰属し、電力系統４の電力需給を管理するコンピュータである。送配電事業者サーバ５もＣＥＭＳサーバ２と双方向通信が可能に構成されている。

【0046】

＜同時同量＞
ＣＥＭＳ１の管理者と、電力系統４を保守および管理する電力会社との間では、所定期間毎（たとえば３０分間毎）に電力系統４からマイクログリッドＭＧに供給される電力量に関する契約が締結されている。この契約に従い、ＣＥＭサーバ２には、電力系統４からマイクログリッドＭＧへの実際の供給電力量（実電力量）が事前に計画された供給電力量（計画電力量）に略一致するように、実電力量を調整することが求められる。この調整のための制御は「同時同量」と呼ばれ、特に、期間が３０分間である場合には「３０分同時同量」と呼ばれる。

【0047】

なお、同時同量の対象期間は３０分間に限定されない。同時同量の対象期間は、３０分間よりも短時間（たとえば１０分間）であってもよいし、３０分間よりも長時間（たとえば１時間）であってもよい。同時同量の対象期間は契約により任意に定めることができる。

【0048】

図２は、実施の形態１における３０分同時同量の一例を説明するためのタイムチャートである。図２（および後述する図５）において、横軸は経過時間（単位：分）を表す。初期時刻（時刻＝０）は３０分同時同量の開始時刻である。縦軸は、電力系統４からマイクログリッドＭＧへの供給電力（単位：ｋＷ）を表す。

【0049】

一例として、３０分間に電力系統４からマイクログリッドＭＧに供給される電力量が１００ｋＷｈに定められている状況を想定する。この場合、供給電力が常に一定であるとすると、供給電力は２００ｋＷである。図中、この供給電力を「計画電力」と記載している（１点鎖線参照）。

【0050】

この例では、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間のうちの前半の１５分間が経過した時点で、電力系統４からマイクログリッドＭＧへの供給電力量を確認する。簡単のため、実際の供給電力（実電力）が２２０ｋＷで一定であったとする（太い実線参照）。このような場合、そのまま成り行きに任せると同時同量の期間の終了時に実電力量が計画電力量を超過することが予想されるため、残り１５分間、供給電力の平均を１８０ｋＷにすることが考えられる。したがって、ＣＥＭＳサーバ２は、供給電力が２２０ｋＷから１８０ｋＷに低減されるように、ＣＥＭＳ１内の様々な電力調整リソースにデマンドレスポンス（ＤＲ）要請を出力して電力調整リソースをフィードバック制御する。これにより、ＣＥＭＳ１内の各種電力（発電電力、蓄電電力、消費電力など）を適宜低減でき、上記契約を順守することが可能になる。

【0051】

本発明者らは、上記のように同時同量を達成しようとした場合に以下のような課題が生じ得る点に着目した。ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の達成のみが求められているのであれば、様々な電力調整リソースに対して自由にＤＲ要請を出力すればよい。しかしながら、ＣＥＭ１内のユーザの生活環境を重視する視点に立った場合、どのような電力調整リソースを用いて、どのように電力調整を行うかが課題となり得る。ＣＥＭＳサーバ２からのＤＲ要請に従って電力調整を行う結果、電力調整リソースの運転が制限されたり、電力調整リソースがユーザの意図通りに運転できなかったりすることで、ユーザの利便性または快適性が損なわれる可能性があるためである。

【0052】

そこで、本実施の形態においては、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい電力調整リソースによる電力調整を優先する構成を採用する。そのような電力調整だけでは同時同量を達成できない場合には、ユーザの利便性または快適性に影響し得る電力調整リソースによる電力調整も併せて行う。

【0053】

より具体的には、ユーザの利便性または快適性に影響し得る電力調整リソースとしては、消費型ＤＥＲ（空調設備および照明器具）が挙げられる。一方、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい電力調整リソースとしては、蓄電型ＤＥＲ（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９）が挙げられる。以下では、消費型ＤＥＲの代表例として空調設備を用い、蓄電型ＤＥＲの代表例として電力貯蔵システム１６を用いて説明する。

【0054】

実電力を低減するため、ＣＥＭＳサーバ２が空調温度を１５分経過時の前後で変更し、空調設備の消費電力を低減することも考えられる。より具体的には、ＣＥＭＳサーバ２が冷房温度をユーザ設定温度よりも高くしたり、暖房温度をユーザ設定温度よりも低くしたりすることができる。空調温度の変更幅が数度（たとえば１～３℃°）だけであれば、ユーザも空調温度の変更に気付きにくいと考えられる。しかし、ユーザの快適性が低下する可能性も否定できない。また、空調の効きが悪くなったとユーザが感じ、空調温度を再設定する手間によりユーザの利便性が低下する可能性もある。

【0055】

本実施の形態において、ＣＥＭＳサーバ２は、まず、電力貯蔵システム１６への蓄電電力を低減させ、それによりマイクログリッドＭＧへの供給電力を１８０ｋＷに低減することが可能かどうかを判断する。電力貯蔵システム１６への蓄電電力を低減させるだけであれば、ユーザの利便性および快適性を何ら損なうことなく、マイクログリッドＭＧへの供給電力を低減できる。一方、電力貯蔵システム１６への蓄電電力の低減だけでは供給電力を１８０ｋＷまで低減できない場合、ＣＥＭＳサーバ２は、空調設備を用いた電力調整を必要な範囲内で行う。その場合であっても、電力貯蔵システム１６への蓄電電力を低減しない場合と比べて、空調温度の変更幅を小さくできるため、ユーザの利便性または快適性の低下を最小限に抑制できる。

【0056】

図３は、実施の形態１における同時同量処理に関するＣＥＭＳサーバ２の機能ブロック図である。図２および図３を参照して、ＣＥＭＳサーバ２は、ＣＥＭＳ１内の様々な電力調整リソースから各種電力のフィードバックを受けながら、同時同量を達成するために使用する電力調整リソースを決定する。ＣＥＭＳサーバ２は、実電力量算出部２１と、計画電力量算出部２２と、全体調整量算出部２３と、候補選定部２４と、個別調整量算出部２５と、リソース決定部２６と、変換演算部２７と、ＤＲ要請生成部２８とを含む。

【0057】

実電力量算出部２１は、同時同量の対象期間である３０分間の初期時刻から現在（たとえば１５分経過時点）までの間に電力系統４からマイクログリッドＭＧへと実際に供給された電力量（実電力量）を算出する。実電力量算出部２１は、マイクログリッドＭＧの受電点に設けられた受変電設備３において検出された供給電力を積算することで、実電力量を算出できる。算出された実電力量は全体調整量算出部２３へと出力される。

【0058】

計画電力量算出部２２は、上記３０分間に電力系統４からマイクログリッドＭＧへと供給されることが計画された電力量（計画電力量）を算出する。計画電力量は、ＣＥＭＳ１の管理者と電力会社との間で締結された契約に従って算出される。計画電力量の値は、事前に算出されてＣＥＭＳサーバ２の記憶装置２０２に格納されていてもよい。算出された計画電力量は全体調整量算出部２３へと出力される。

【0059】

全体調整量算出部２３は、上記３０分間の初期時刻から現在までの計画電力量に対する実電力量の差に基づいて、ＣＥＭＳ１内の電力調整リソースを用いた電力調整を要する電力量を算出する。図２の例では、このまま同時同量の対象期間が過ぎると実電力量が計画電力量を超過してしまう可能性が高いため、実電力量を低減することが求められる。この電力量はＣＥＭＳ１全体に関するものであるため、以下、「全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）」とも記載する。全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）の例が図２に斜線を付して示されている。算出された全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）はリソース決定部２６へと出力される。

【0060】

候補選定部２４は、ＣＥＭＳ１内の様々な電力調整リソース（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８、蓄熱システム１９、空調設備、照明機器など）の中から、電力調整に使用可能な電力調整リソースの候補を選定する。たとえば、候補選定部２４は、複数の電力調整リソースの各々の運転状態を各電力調整リソースとの通信により取得する。そして、候補選定部２４は、電力の変更が禁止されている電力調整リソース（たとえば一定電力で運転することが要求されている電力調整リソース）は候補から外し、電力の変更が許可されている電力調整リソースを候補として選定する。選定された電力調整リソースに関する情報は個別調整量算出部２５へと出力される。

【0061】

個別調整量算出部２５は、候補選定部２４により選定された電力調整リソースの各々について、その電力調整リソースを用いて調整可能な電力量を算出する。この調整電力量は、電力調整リソース毎に個別に算出されるものであるため、ＣＥＭ１全体に関する全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）と区別するために「個別調整量」と呼ぶ。個別調整量算出部２５は、電力貯蔵算出部２５１と、充電算出部２５２と、蓄熱算出部２５３と、空調算出部２５４と、照明算出部２５５とを含む。

【0062】

電力貯蔵算出部２５１は、電力貯蔵システム１６への貯蔵電力を現時点から低減した場合の貯蔵電力量の低減分を「個別調整量ｋＷｈ１」として算出する。個別調整量ｋＷｈ１は、電力貯蔵システム１６の蓄電装置に貯蔵可能な電力量の上限値（たとえば蓄電装置の仕様上の上限値）と、電力貯蔵システム１６の蓄電装置に現時点で既に貯蔵されている電力量（現在値）との差などに基づいて算出できる。また、蓄電装置によっては過度に急速には電力を貯蔵できないため、電力貯蔵算出部２５１は、電力貯蔵システム１６の受電能力（単位時間当たりに受け入れ可能な電力）についても考慮することが好ましい。

【0063】

充電算出部２５２は、充電設備１７から車両１８への充電電力を現時点から低減した場合の充電電力量の低減分を「個別調整量ｋＷｈ２」として算出する。個別調整量ｋＷｈ２は、充電設備１７に接続された車両１８のバッテリの空き容量に基づいて算出できる。個別調整量ｋＷｈ２については、充電設備１７の送電能力（充電設備１７が単位時間当たりに出力可能な電力）および車両１８の受電能力（車両１８のバッテリが単位時間当たりに受け入れ可能な電力）を考慮することが好ましい。

【0064】

蓄熱算出部２５３は、蓄熱システム１９への蓄熱を現時点から低減した場合の消費電力量の低減分を「個別調整量ｋＷｈ３」として算出する。個別調整量ｋＷｈ３は、蓄熱システム１９の蓄熱槽の空き容量と、蓄熱システム１９の電熱変換能力（単位時間当たりに電気エネルギーを熱エネルギーに変換可能な電力）とに基づいて算出できる。

【0065】

空調算出部２５４は、ＣＥＭＳ１内に設置された空調設備による消費電力を現時点から低減した場合の消費電力量の低減分を「個別調整量ｋＷｈ４」として算出する。より具体的には、個別調整量ｋＷｈ４とは、現在から同時同量の対象期間（３０分）が終了するまでの間、空調設備の冷房温度をユーザ設定温度よりも数度だけ高くしたり、空調設備の暖房温度をユーザ設定温度よりも数度だけ低くしたりした場合に節電可能な電力量である。個別調整量ｋＷｈ４は、たとえば、空調設備の消費電力に関する仕様値、現時点の室内温度（温度センサの検出値）、外気温（たとえば天気予報に基づく推定値）、日射量（天気予報に基づく推定値）、建物の熱貫流率などに基づいて算出できる。

【0066】

照明算出部２５５は、ＣＥＭＳ１内に設置された照明機器による消費電力を現時点から低減した場合の消費電力量の低減分を「個別調整量ｋＷｈ５」として算出する。個別調整量ｋＷｈ５とは、照明機器の光束をユーザ設定値よりもわずかに暗くした場合に節電可能な電力量である。個別調整量ｋＷｈ５は、照明機器のランプ効率（単位：ｌｍ／Ｗ）に関する仕様値などに基づいて算出できる。

【0067】

個別調整量算出部２５により算出された個別調整量ｋＷｈ１～ｋＷｈ３はリソース決定部２６に出力される。また、個別調整量ｋＷｈ１～ｋＷｈ５は変換演算部２７に出力される。

【0068】

リソース決定部２６は、全体調整量算出部２３からの全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）と、個別調整量算出部２５からの個別調整量とを比較することで、同時同量を達成するために使用する電力調整リソースを決定する。より詳細には、リソース決定部２６は、上記５つの個別調整量ｋＷｈ１～ｋＷｈ５のうち蓄電型ＤＥＲに関する個別調整量ｋＷｈ１～ｋＷｈ３の合計が全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）以上であるかどうかを判定する。言い換えると、リソース決定部２６は、電力貯蔵システム１６、充電設備１７および車両１８ならびに蓄熱システム１９により調整可能な電力量の合計（ｋＷｈ１＋ｋＷｈ２＋ｋＷｈ３）によって全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）を補償できるかどうかを判定する。

【0069】

下記式（１）のように、蓄電型ＤＥＲに関する個別調整量の和（ｋＷｈ１＋ｋＷｈ２＋ｋＷｈ３）と全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）との差分をΔｋＷｈと記載する。
ΔｋＷｈ＝ｋＷｈ１＋ｋＷｈ２＋ｋＷｈ３－ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ） ・・・（１）

【0070】

ΔｋＷｈ≧０である場合、リソース決定部２６は、蓄電型ＤＥＲのみを用いて電力調整を行うことを決定する。これに対し、ΔｋＷｈ＜０である場合、リソース決定部２６は、蓄電型ＤＥＲに加えて消費型ＤＥＲを用いて電力調整を行うことを決定する。使用する電力調整リソースに関する決定は変換演算部２７へと出力される。

【0071】

変換演算部２７は、リソース決定部２６により決定された電力調整リソース毎に個別調整量に対する演算処理を行い、その電力調整リソースの制御に用いられる電力を算出する。より具体的には、変換演算部２７は、電力調整リソース毎に、同時同量の対象期間の残り時間を用いて、個別調整量を電力量（単位：ｋＷｈ）から電力（単位：ｋＷ）へと換算する。一例として、個別調整量が１０ｋＷｈであり、残り時間が１５分である場合、１０ｋＷｈ×（６０分／１５分）＝４０ｋＷと算出できる。変換演算部２７による演算処理の結果はＤＲ要請生成部２８へと出力される。

【0072】

ＤＲ要請生成部２８は、リソース決定部２６により決定された各電力調整リソースを用いて電力調整を行うためのＤＲ要請を生成する。生成されたＤＲ要請は、対象とする電力調整リソースに出力される。

【0073】

＜制御フロー＞
図４は、実施の形態１における同時同量処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件成立時（たとえば予め定められた時間が経過する度）に実行される。各ステップは、ＣＥＭＳサーバ２によるソフトウェア処理により実現されるが、ＣＥＭＳサーバ２内に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。

【0074】

Ｓ１０１において、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間の前半（たとえば１５分）が経過したかどうかを判定する。現在、まだ同時同量の対象期間の前半である場合（Ｓ１０１においてＮＯ）には、ＣＥＭＳサーバ２は処理を終了する。同時同量の対象期間の後半になると（Ｓ１０１においてＹＥＳ）、ＣＥＭＳサーバ２は処理をＳ１０２に進める。なお、同時同量の対象期間を前半／後半に分けることは例示に過ぎず、たとえば前の１０分と後の２０分とに分けてもよい。

【0075】

Ｓ１０２において、ＣＥＭＳサーバ２は、予め定められた調整周期（たとえば１分間）が経過したかどうかを判定する。ＣＥＭＳサーバ２は、調整周期が経過するまで待機し（Ｓ１０２においてＮＯ）、調整周期が経過すると（Ｓ１０２においてＹＥＳ）、処理をＳ１０３に進める。

【0076】

Ｓ１０３において、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間の前半に電力系統４からマイクログリッドＭＧへと供給されることが計画された電力量（計画電力量）を算出する。計画電力量は、電力会社との間で事前に締結された契約に従って算出される。

【0077】

Ｓ１０４において、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間の前半に電力系統４からマイクログリッドＭＧへと実際に供給された電力量（実電力量）を算出する。前述のように、マイクログリッドＭＧの受電点に設けられた受変電設備３において検出された供給電力を積算することで実電力量を算出できる。

【0078】

Ｓ１０５において、ＣＥＭＳサーバ２は、Ｓ１０３にて算出された計画電力量と、Ｓ１０４にて算出された実電力量とを比較することで、全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）を算出する。実施の形態１では、実電力量の方が計画電力量よりも大きいため、（実電力量－計画電力量）を全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）とすることができる。

【0079】

Ｓ１０６において、ＣＥＭＳサーバ２は、ＣＥＭＳ１内の各電力調整リソースの現在の使用状態（使用は発電、蓄電、消費、供給を含む）に関するデータを取得する。このデータは、各電力調整リソースの現在の使用電力に関するデータと、使用電力の変更の可否（変更の許可／禁止）に関するデータとを含む。ＣＥＭＳサーバ２は、取得したデータに基づいて、全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）を補償するのに使用可能な電力調整リソースの候補を決定する。

【0080】

Ｓ１０７において、ＣＥＭＳサーバ２は、Ｓ１０６にて決定された各候補について、個別調整量（ｋＷ１～ｋＷ５）を算出する。この算出手法については図３にて詳細に説明したため、ここでの説明は繰り返さない。

【0081】

Ｓ１０８において、ＣＥＭＳサーバ２は、電力調整リソースによる電力貯蔵、充電および蓄熱の度合いを低減させる電力調整によって、全体調整量ｋＷｈを補償できるかどうかを判定する。具体的には、ＣＥＭＳサーバ２は、蓄電型ＤＥＲ（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９）による個別調整量の合計（ｋＷｈ１＋ｋＷｈ２＋ｋＷｈ３）が全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）以上であるかどうか（ΔｋＷｈ≧０であるかどうか）を判定する。

【0082】

ΔｋＷｈ≧０である場合（Ｓ１０８においてＹＥＳ）、ＣＥＭＳサーバ２は、蓄電型ＤＥＲを用いた電力調整によって同時同量が達成されるようにＤＲ要請を生成する（Ｓ１０９）。これに対し、ΔｋＷｈ＜０である場合（Ｓ１０８においてＮＯ）、ＣＥＭＳサーバ２は、蓄電型ＤＥＲに加えて消費型ＤＥＲを用いた電力調整によって同時同量が達成されるようにＤＲ要請を生成する（Ｓ１１０）。Ｓ１０９またはＳ１１０の処理後、ＣＥＭＳサーバ２は、処理をＳ１１１に進める。

【0083】

Ｓ１１１において、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間（３０分間）のすべてが経過したかどうかを判定する。同時同量の対象期間が経過していない場合（Ｓ１１１においてＮＯ）、ＣＥＭＳサーバ２は、処理をＳ１０２に戻す。これにより、次の調整期間にかおいて同様の処理が実行される。同時同量の対象期間が経過すると（Ｓ１１１においてＹＥＳ）、ＣＥＭＳサーバ２は一連の処理を終了する。

【0084】

以上のように、実施の形態１においては、同時同量を達成するためには同時同量の対象期間の途中でマイクログリッドＭＧへの供給電力を低減させることが求められる場合に、蓄電型ＤＥＲ（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９）を用いた電力調整を、消費型ＤＥＲ（空調設備および照明機器）を用いた電力調整よりも優先的に実行する。すなわち、ユーザの生活環境における電力消費を低減させる方向の電力調整を要する場合、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい蓄電型ＤＥＲによる電力調整が、ユーザの利便性または快適性に影響し得る消費型ＤＥＲによる電力調整よりも優先される。したがって、実施の形態１によれば、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0085】

なお、実施の形態１では、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい蓄電型ＤＥＲとして、電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９を説明した。しかし、これらの電力調整リソースのすべてを用いることは必ずしも必要ではなく、これらのうちの少なくとも１つを用いればよい。後述する実施の形態２に関しても同様である。

【0086】

また、ユーザの利便性または快適性に影響し得る消費型ＤＥＲとして、空調設備および照明機器を説明したが、いずれか一方のみを用いてもよい。空調設備を用いた電力調整の方が照明機器を用いた電力調整と比べて、ユーザが気付きにくい。また、多くの場合、空調設備の消費電力は照明機器の消費電力よりも大きいため、電力調整の効果も高い。したがって、いずれか一方のみを用いる場合には空調設備を用いた電力調整を優先することが望ましい。

【0087】

［実施の形態２］
実施の形態１では、同時同量の対象期間の途中でマイクログリッドＭＧへの供給電力を低減させることが求められる場合について説明した。実施の形態２においては、同時同量の対象期間の途中でマイクログリッドＭＧへの供給電力を増大させることが求められる場合について説明する。実施の形態２における電力管理システムの構成は、実施の形態１における電力管理システム１００の構成（図１参照）と同等である。

【0088】

図５は、実施の形態２における３０分同時同量の一例を説明するためのタイムチャートである。図５においても図２と同様に、同時同量の対象期間である３０分間に電力系統４からマイクログリッドＭＧに供給される電力量（計画電力量）が契約により１００ｋＷｈに定められるとする。供給電力が一定であるとすると、計画電力は２００ｋＷである。

【0089】

ＣＥＭＳサーバ２は、前半の１５分間が経過した時点で、電力系統４からマイクログリッドＭＧへの供給電力量を確認する。実施の形態２では、実際の供給電力が１８０ｋＷで一定であったため、後半の１５分間、供給電力の平均２２０ｋＷにする状況を想定する。したがって、供給電力が１８０ｋＷから２２０ｋＷに増大されるように、ＣＥＭＳ１内の電力調整リソースに対してＤＲ要請することが求められる。

【0090】

図６は、実施の形態２における同時同量処理に関するＣＥＭＳサーバ２Ａの機能ブロック図である。実施の形態２におけるＣＥＭＳサーバ２Ａは、リソース決定部２６に代えてリソース決定部２６Ａを含む点において、実施の形態１におけるＣＥＭＳサーバ２（図３参照）と異なる。

【0091】

リソース決定部２６Ａは、リソース決定部２６と同様に、全体調整量算出部２３からの全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）と、個別調整量算出部２５からの個別調整量とを比較することで、同時同量を達成するために使用する電力調整リソースを決定する。ただし、実施の形態２におけるリソース決定部２６Ａは、上記５つの個別調整量ｋＷｈ１～ｋＷｈ５のうちの消費型ＤＥＲに関する個別調整量ｋＷｈ４，ｋＷｈ５の合計が全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）以上であるかどうかを判定する。言い換えると、リソース決定部２６は、空調設備および照明機器により調整可能な電力量の合計（ｋＷｈ４＋ｋＷｈ５）によって全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）を補償できるかどうかを判定する。

【0092】

実施の形態２では、消費型ＤＥＲに関する個別調整量の和（ｋＷｈ４＋ｋＷｈ５）と全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）との差分をΔｋＷｈと記載する（下記式（２）参照）。
ΔｋＷｈ＝ｋＷｈ４＋ｋＷｈ５－ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ） ・・・（２）

【0093】

ΔｋＷｈ≧０である場合、リソース決定部２６Ａは、消費型ＤＥＲのみを用いて電力調整を行うことを決定する。これに対し、ΔｋＷｈ＜０である場合、リソース決定部２６Ａは、消費型ＤＥＲに加えて蓄電型ＤＥＲ（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９）を用いて電力調整を行うことを決定する。他の機能ブロックは、図３に記載された対応する機能ブロックと同様であるため、詳細な説明は繰り返さない。

【0094】

図７は、実施の形態２における同時同量処理を示すフローチャートである。Ｓ２０１～Ｓ２０７の処理は、実施の形態１におけるＳ１０１～Ｓ１０７の処理（図４参照）と基本的に同様である。ただし、実施の形態１では、同時同量の対象期間の前半が経過した時点で実電力量の方が計画電力量よりも小さいため、（計画電力量－実電力量）を全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）とすることができる。

【0095】

Ｓ２０８において、ＣＥＭＳサーバ２は、電力調整リソースによる空調および照明の度合いを増大させる電力調整によって、全体調整量ｋＷｈを補償できるかどうかを判定する。具体的には、ＣＥＭＳサーバ２は、消費型ＤＥＲによる個別調整量の合計（ｋＷｈ４＋ｋＷｈ５）が全体調整量ｋＷｈ（ｔｏｔａｌ）以上であるかどうか（ΔｋＷｈ≧０であるかどうか）を判定する。

【0096】

ΔｋＷｈ≧０である場合（Ｓ２０８においてＹＥＳ）、ＣＥＭＳサーバ２は、消費型ＤＥＲを用いた電力調整によって同時同量が達成されるようにＤＲ要請を生成する（Ｓ２０９）。具体的には、ＣＥＭＳサーバ２は、同時同量の対象期間が終了するまでの間、空調設備の冷房温度をユーザ設定温度よりも数度だけ低くしたり、空調設備の暖房温度をユーザ設定温度よりも数度だけ高くしたりする。また、ＣＥＭＳサーバ２は、照明機器の光束をユーザ設定値よりもわずかに明るくする。

【0097】

これに対し、ΔｋＷｈ＜０である場合（Ｓ２０８においてＮＯ）、ＣＥＭＳサーバ２は、消費型ＤＥＲに加えて蓄電型ＤＥＲを用いた電力調整によって同時同量が達成されるようにＤＲ要請を生成する（Ｓ２１０）。Ｓ２０９またはＳ２１０の処理後に実行されるＳ２１１の処理は、実施の形態１におけるＳ１１１の処理と同様である。

【0098】

以上のように、実施の形態２においては、同時同量を達成するためには同時同量の対象期間の途中でマイクログリッドＭＧへの供給電力を増大させることが求められる場合に、消費型ＤＥＲ（空調設備および照明機器）を用いた電力調整を、蓄電型ＤＥＲ（電力貯蔵システム１６、充電設備１７、車両１８および蓄熱システム１９）を用いた電力調整よりも優先的に実行する。すなわち、ユーザの生活環境における電力消費を増大させる方向の電力調整に関しては、ユーザの利便性または快適性に影響し得る消費型ＤＥＲによる電力調整が、ユーザの利便性または快適性に影響しにくい蓄電型ＤＥＲによる電力調整よりも優先される。空調設備の冷房温度を下げたり暖房温度を上げたりしたとしても、空調に要した時間が短縮されて空調の効きが良くなったとユーザが感じるだけであり、ユーザの快適性は低下しにくい。また、照明機器がわずかに明るくなったとしてもユーザの利便性は低下しにくい。したがって、実施の形態２によれば、同時同量を達成する際のユーザの利便性および快適性の低下をできるだけ抑制できる。

【0099】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0100】

１００ 電力管理システム、 １ ＣＥＭＳ、 ２，２Ａ ＣＥＭＳサーバ、３ 受変電設備、４ 電力系統、５ 送配電事業者サーバ、１１ ＦＥＭＳ、１１０ ＦＥＭＳサーバ、１２ ＢＥＭＳ、１２０ ＢＥＭＳサーバ、１３ ＨＥＭＳ、１３０ ＨＥＭＳサーバ、１４ 発電機、１５ 自然変動電源、１６ 電力貯蔵システム、１７ 充電設備、１８ 車両、１９ 蓄熱システム、２０１ 制御装置、２０２ 記憶装置、２０３ 通信装置、２１ 実電力量算出部、２２ 計画電力量算出部、２３ 全体調整量算出部、２４ 候補選定部、２５ 個別調整量算出部、２５１ 電力貯蔵算出部、２５２ 充電算出部、２５３ 蓄熱算出部、２５４ 空調算出部、２５５ 照明算出部、２６，２６Ａ リソース決定部、２７ 変換演算部、２８ 要請生成部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】