特許 7642577 災害リスク評価装置、方法及びプログラム

(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】2025-02-28

(45)【発行日】2025-03-10

(54)【発明の名称】災害リスク評価装置、方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   G06Q 50/06 20240101AFI20250303BHJP

   G06Q 10/04 20230101ALI20250303BHJP

【ＦＩ】

G06Q50/06

G06Q10/04

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022018024

(22)【出願日】2022-02-08

(65)【公開番号】P2023115669

(43)【公開日】2023-08-21

【審査請求日】2024-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】弁理士法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】當房 拓朗

(72)【発明者】

【氏名】竹澤 伸久

(72)【発明者】

【氏名】堺 紀夫

(72)【発明者】

【氏名】小原 玲子

(72)【発明者】

【氏名】廣政 勝利

(72)【発明者】

【氏名】羽深 俊一

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 邦明

【審査官】田川 泰宏

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－３１０１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１１７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３０５０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２２５１８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－１４１３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１３７８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０５０７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２２／００２９４１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０６Ｑ １０／００－９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力リソースを識別するリソースＩＤに、その設置位置及びリソース性能を紐付けて情報登録した第１データベースと、
前記リソースＩＤをキーとして統合システムの対象となる複数の前記電力リソースを特定する対象特定部と、
特定された前記電力リソースの各々について、ハザードにより変化した前記リソース性能を推定する性能推定部と、
特定された前記電力リソースの各々の前記リソース性能に基づいて前記統合システムのシステム性能を集計する集計部と、を備える災害リスク評価装置。

【請求項2】

請求項１に記載の災害リスク評価装置において、
特定された前記電力リソースの各々に対し、前記ハザードによる機能喪失確率を予測する第２評価部を備え、
前記リソース性能の変化の推定は前記機能喪失確率に基づく、災害リスク評価装置。

【請求項3】

請求項２に記載の災害リスク評価装置において、
前記機能喪失確率は、前記ハザードの強度と前記電力リソースの耐久性を示す耐力との関係性から予測される災害リスク評価装置。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載の災害リスク評価装置において、
前記機能喪失確率は、前記電力リソースの構成機器のフォールトツリーから予測される災害リスク評価装置。

【請求項5】

請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の災害リスク評価装置において、
前記ハザードによる変化前の前記リソース性能、及び変化後の前記リソース性能に基づいて前記電力リソースの各々を個別にリスク評価し、さらにこれらに基づいて前記統合システムの統合リスク評価を行う第３評価部を備える災害リスク評価装置。

【請求項6】

請求項５に記載の災害リスク評価装置において、
前記第３評価部は、さらに前記ハザードの発生頻度にも基づいて前記リスク評価する災害リスク評価装置。

【請求項7】

請求項５又は請求項６に記載の災害リスク評価装置において、
前記第３評価部は、前記電力リソースの前記設置位置及び組み合わせの少なくとも一方を条件変更して前記リスク評価する災害リスク評価装置。

【請求項8】

電力リソースを識別するリソースＩＤに、その設置位置及びリソース性能を紐付けて情報登録するステップと、
前記リソースＩＤをキーとして統合システムの対象となる複数の前記電力リソースを特定するステップと、
特定された前記電力リソースの各々について、ハザードにより変化した前記リソース性能を推定するステップと、
特定された前記電力リソースの各々の前記リソース性能に基づいて前記統合システムのシステム性能を集計するステップと、を含む災害リスク評価方法。

【請求項9】

コンピュータに、
電力リソースを識別するリソースＩＤに、その設置位置及びリソース性能を紐付けて情報登録するステップ、
前記リソースＩＤをキーとして統合システムの対象となる複数の前記電力リソースを特定するステップ、
特定された前記電力リソースの各々について、ハザードにより変化した前記リソース性能を推定するステップ、
特定された前記電力リソースの各々の前記リソース性能に基づいて前記統合システムのシステム性能を集計するステップ、を実行させる災害リスク評価プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、複数の電力リソースを統合運用するシステムの災害リスク評価技術に関する。

【背景技術】

【0002】

需要家等の電力リソースである創エネルギー機器・設備、蓄エネルギー機器・設備、負荷機器・設備を遠隔操作等することによって、電力の需要と供給のバランスを調整することが一般に行われている。近年、複数の電力リソースの統合システムを運用するアグリゲーターが、系統安定化、電力調達の最適化、設備の最適運用等を、ビジネスとして提供している。この電力の需要と供給の調整においては、通常時、気象データ、機器・設備運転データ等に基づく発電量の予測技術が必要となっている。

【0003】

例えば、風速予測に基づいて、風力発電の発電量を予測する技術が知られている。また、再生可能エネルギーの発電量を気象実績と出力実績から予測する技術が知られている。また、電力需給を想定して、事業者のリスクを考慮した需給計画を作成する技術が知られている。また、複数の電力リソースを総合した供給電力を予測する技術が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５７９７５９９号公報

【文献】特許第６４２７０９０号公報

【文献】特開２０２０－１２９３４５号公報

【文献】特開２０２１－１３２３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述した技術は、通常時の電力需給バランスの調整のため、気象データ、運転データなどに基づいて発電量を予測するものである。しかし、災害時における発電量の予測は、検討されていなかった。

【0006】

本発明の実施形態はこのような事情を考慮してなされたもので、複数の電力リソースを統合運用するシステムの災害時における発電量を予測し、災害リスクを評価する技術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】

実施形態に係る災害リスク評価装置において、電力リソースを識別するリソースＩＤにその設置位置及びリソース性能を紐付けて情報登録した第１データベースと、前記リソースＩＤをキーとして統合システムの対象となる複数の前記電力リソースを特定する対象特定部と、特定された前記電力リソースの各々についてハザードにより変化した前記リソース性能を推定する性能推定部と、特定された前記電力リソースの各々の前記リソース性能に基づいて前記統合システムのシステム性能を集計する集計部と、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態により、複数の電力リソースを統合運用するシステムの災害時における発電量を予測し災害リスクを評価する技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の各実施形態に係る災害リスク評価装置のブロック図。

【図2】複数の電力リソースで特定された統合システムの構成図。

【図3】電力リソースの設置位置及びリソース性能等を情報登録した管理テーブル。

【図4】電力リソースの耐力を情報登録した管理テーブル。

【図5】電力リソースにおける地震加速度に対する機能喪失確率を示すグラフ。

【図6】電力リソースの一例である太陽光発電の機能喪失確率の予測に利用するフォールトツリー。

【図7】電力リソースに関与するハザードを情報登録した管理テーブル。

【図8】電力リソースが設置される各々の地点で発生する地震ハザードに関し地震加速度と発生頻度のデータ系列を表示したグラフ。

【図9】電力リソースが設置される地域の浸水に関するハザードマップ。

【図10】電力リソースの設置位置を条件変更した際に統合システムをリスク評価する災害性能曲線の実施例。

【図11】電力リソースを組み合わせることで統合システムをリスク評価する災害性能曲線の実施例。

【図12】本発明の実施形態に係る災害リスク評価方法の工程及び災害リスク評価プログラムのアルゴリズムを示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0010】

（第１実施形態）
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明の各実施形態に係る災害リスク評価装置１０のブロック図である。図２は複数の電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）で特定された統合システム３０の構成図である。図３は電力リソース３１（図２）の設置位置４５及びリソース性能Ｒ等を情報登録した管理テーブル４０ａである。

【0011】

第１実施形態の災害リスク評価装置１０（図１）は、電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）を識別するリソースＩＤ４２（図３）にその設置位置４５及びリソース性能Ｒxを紐付けて情報登録した第１データベース１１と、このリソースＩＤ４２をキーとして統合システム３０（図２）の対象となる複数の電力リソース３１を特定する対象特定部２５と、特定された電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々についてハザードにより変化したリソース性能Ｒyを推定する性能推定部２６と、特定された電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々のリソース性能Ｒ（Ｒx，Ｒy）に基づいて統合システム３０のシステム性能Ｓを集計する集計部２７と、を備えている。

【0012】

災害リスク評価装置１０は、アグリゲーターが統合運用する複数の電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）で構成される統合システム３０の災害リスクを評価するものである。このように複数の電力リソース３１を統合運用することで、系統安定化、電力調達の最適化、設備の最適運用等をビジネスとして提供できる。なお統合システム３０には、電力の供給を受ける需要家３２が設置した電力リソース３１ｄを含めることができる。

【0013】

これら電力リソース３１としては、創エネルギー機器・設備、蓄エネルギー機器・設備、負荷機器・設備等が挙げられる。創エネルギー機器・設備としては、自家（非常用）発電機、コージェネレーション、再生可能エネルギー発電機等が挙げられる。蓄エネルギー機器・設備としては、蓄電池、ヒートポンプ、蓄熱等が挙げられる。負荷機器・設備は、空調、ファン、チラー等が挙げられる。

【0014】

図１に示すように各実施形態に係る災害リスク評価装置１０は、データベース１１，１２，１３と、制御部２０を備えている。なおデータベース１１，１２，１３は、メモリ、ＨＤＤまたはクラウド上のデータ保存媒体で構成され、検索または蓄積ができるよう整理されたデータ情報の集合体である。

【0015】

そして制御部２０は、第１評価部２１と、第２評価部２２と、第３評価部２３とから構成されている。第１実施形態で説明される第１評価部２１は、対象特定部２５と、性能推定部２６と、集計部２７とから構成されている。また後述する第２実施形態で説明される第２評価部２２は、フラジリティ評価部２８と、フォールトツリー作成部２９とから構成されている。さらに第３実施形態で説明される第３評価部２３は個別リスク評価部３５と、統合リスク評価部３６と、から構成されている。

【0016】

なお図示を省略するが、制御部２０には、ユーザの操作に応じて所定の情報を入力する入力部（マウス、キーボード等）と、データベース１１，１２，１３に蓄積された情報や評価結果の出力を行う出力部（紙媒体に印字するプリンタや画像や表示を行うディスプレイ等）と、が接続されている。なおこのディスプレイには、図２に示すような、統合システム３０を構成する電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々の態様を示す画像表示することができる。これによりユーザは、電力リソース３１のリソース名称や設置位置４５を直観的に把握できる。

【0017】

図３に示すように管理テーブル４０ａには、統合システム３０を識別するシステムＩＤ４１を主キーとして、構成要素の電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々の情報が登録されている。具体的には、システムＩＤ４１に対応付けて、リソースＩＤ４２と、リソース名称と、座標・標高等の情報を含む設置位置４５と、定格出力・電力量・継続時間等の情報を含むリソース性能Ｒと、統合システム３０の統合出力等の情報を含むシステム性能Ｓと、が少なくとも登録されている。

【0018】

ここで、リソースＩＤ４２は、電力リソース３１を個々に識別可能な識別情報である。「リソース名称」は、「風力発電」「太陽光発電」「蓄電池」「非常用発電」等といった電力リソース３１の種類を示している。設置位置４５は、電力リソース３１が設置された場所の座標・標高である。この設置位置４５は、災害の発生時に対応する座標・標高に位置する電力リソース３１が機能喪失するか否かの判定対象となる。

【0019】

リソース性能Ｒで示される「定格出力」「電力量」は、電力リソース３１の各々の発電能力が時間や気象等と共に変動するのであれば、時系列データを用いても良い。なお「継続時間」は、電力リソース３１が電力を出力可能な時間を示す。システム性能Ｓにおける「システム統合出力」は、構成要素である電力リソース３１の「定格出力」を集計したものである。このシステム性能Ｓも、上述のリソース性能Ｒと同様に、時間や気象などによって変動するのであれば、時系列データが用いられる。

【0020】

管理テーブル４０ａ（図３）には、上述した項目以外に、統合システム３０の需要家３２の「使用電力」（図示略）を登録しても良い。この「使用電力」を「システム統合出力」から差し引くことで、統合システム３０における供給電力の余裕度を把握できる。

【0021】

第１データベース１１（図１）には、図２に示される統合システム３０の構成情報や、図３に示される管理テーブル４０ａ以外に、統合システム３０の全体の統合性能などを示す情報が保存される。そのような情報としては、統合システム３０が設置されている地理的情報、電力リソース３１の各々を構成する各種機器・設備の性能等が保存される。

【0022】

また、これら統合システム３０の構成情報や管理テーブル４０ａは、上述した図示略の出力部（プリンタやディスプレイ）で画像出力することができる。さらに、これら構成情報や管理テーブル４０ａに登録されているデータは、他のデータベース１２，１３等に登録されているデータを、関連付けて読み出すことができる。

【0023】

（第２実施形態）
次に図１、図４、図５、図６を参照して本発明における第２実施形態について説明する。図１に示すように第２実施形態の災害リスク評価装置１０は、第１実施形態で説明した第１データベース１１及び第１評価部２１に加えて、さらに第２データベース１２及び第２評価部２２を備えている。

【0024】

ここで図４は電力リソース３１のリソース耐力４８を情報登録した管理テーブル４０ｂである。図５は電力リソース３１における地震加速度に対する機能喪失確率Ｐを示すグラフである。図６は電力リソース３１の一例である太陽光発電の機能喪失確率Ｐの予測に利用するフォールトツリー１５である。第２実施形態の災害リスク評価装置１０では、ハザードによるリソース性能Ｒの変化は、機能喪失確率Ｐに基づいて推定される。

【0025】

第２評価部２２は、統合システム３０において特定された電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々に対し、自然災害（ハザード）による機能喪失確率Ｐを予測するために、ハザードの強度Ｊと電力リソース３１の耐久性を示すリソース耐力４８との関係性を評価するフラジリティ評価部２８と、電力リソース３１の構成機器のフォールトツリー１５を作成する作成部２９と、から構成される。

【0026】

第２データベース１２（図１）には、電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々のリソース耐力４８や故障確率等の情報を記録した管理テーブル４０ｂ（図４）が登録されている。さらに第２データベース１２には、フォールトツリー１５の作成に必要な、電力リソース３１を構成する設備・機器の情報４７が登録されている。

【0027】

図４の管理テーブル４０ｂにおいて、「リソース用途」には、例えば「発電」、「蓄電」、「需要」等といった電力リソース３１の用途を示す情報が登録されている。そしてリソース耐力４８には、ハザードの強度Ｊに対する電力リソース３１の耐久力を示す情報が登録されている。

【0028】

ハザードが地震の場合、その強度Ｊは地震加速度となり、リソース耐力４８は、地震加速度もしくは速度に対する電力リソース３１の耐久力を示す情報となる。そして、ハザードが台風の場合、その強度Ｊは風速となり、リソース耐力４８は、風速に対する電力リソース３１の耐久力を示す情報となる。またハザードが落雷の場合、その強度Ｊは雷撃電流値となり、リソース耐力４８は、雷撃電流値に対する電力リソース３１の耐久力を示す情報となる。さらにハザードが水害の場合、その強度Ｊは浸水深となり、リソース耐力４８は、浸水深に対する電力リソース３１の耐久力を示す情報となる。

【0029】

管理テーブル４０ｂ（図４）の設計基準４９は、電力リソース３１がハザードの強度Ｊに対して耐えられる設計上の基準値を示す情報である。ハザードが地震の場合、その強度Ｊは地震加速度もしくは速度となり、設計基準４９は電力リソース３１が地震加速度もしくは速度に対して耐えられる設計上の基準値となる。ハザードが台風の場合、その強度Ｊは風速となり、設計基準４９は電力リソース３１が風速に対して耐えられる設計上の基準値となる。

【0030】

ハザードが落雷の場合、その強度Ｊは雷撃電流値となり、設計基準４９は電力リソース３１が雷撃電流値に対して耐えられる設計上の基準値となる。ハザードが水害の場合、その強度Ｊは浸水深となり、設計基準４９は電力リソース３１が浸水深に対して耐えられる設計上の基準値となる。これらリソース耐力４８と設計基準４９は、ハザードにより電力リソース３１が機能喪失するか否かを特定可能な特定情報である。

【0031】

ところで、リソース耐力４８は、ハザードの強度Ｊに対する電力リソース３１の機能喪失確率Ｐと密接な関係性を有する情報である。このため、リソース耐力４８を、機能喪失確率Ｐに置き換えてグラフ表示できる（図５参照）。

【0032】

図５のグラフは、ハザードが地震の場合、地震加速度で表した強度Ｊと電力リソース３１の機能喪失確率Ｐとの関係を示している。図５のグラフの横軸で表されるハザード強度Ｊは、ハザードが台風の場合は風速になり、ハザードが落雷の場合は雷撃電流値になり、ハザードが水害の場合は浸水深となる。なお対象となるハザードは、以上に例示したものに限定されない。

【0033】

なお図５には、３種類の電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）がグラフ表示されている。このように、それぞれの設計基準４９が同一であっても、リソース耐力４８は電力リソース３１ごとに異なる場合があることが判る。このようにリソース耐力４８（フラジリティ）を評価して得た機能喪失確率Ｐは、第１評価部２１において、ハザードにより変化したリソース性能Ｒyの推定に利用される。

【0034】

このように第２評価部２２では、統合システム３０の電力リソース３１が被るハザードの強度Ｊとリソース耐力４８とからフラジリティを評価し、さらにフォールトツリー１５による解析を加えることで電力リソース３１の機能喪失確率Ｐを評価する。なお機能喪失確率Ｐによる定量的な評価は、フラジリティ評価部２８及びフォールトツリー作成部２９の少なくとも一方を設けることで可能である。

【0035】

図６は、フォールトツリー作成部２９で作成したフォールトツリー１５の一例である。本実施形態では、フォールトツリー１５の下位アイテムに、電力リソース３１を構成する設備・機器が登録される。これらの下位アイテムは、論理ゲート（ＡＮＤゲート、ＯＲゲート）により関連付けられて、フォールトツリー１５を作成する。

【0036】

また、フォールトツリー１５における中位アイテムには、下位アイテムのイベントの発生に関連して生じるイベントが登録される。さらに、フォールトツリー１５における上位アイテムには、中位アイテムのイベントの発生に関連して生じるイベントが登録される。

【0037】

フォールトツリー１５は、下位アイテムのイベントの発生が、上位アイテムのイベント（フォールトモード）を発生させるか否かを判定するために用いられる。または、上位アイテムのイベントの発生確率を算出するために用いられる。本実施形態では、フォールトツリー１５の判定結果が電力リソース３１の機能喪失確率Ｐを含むものとなっている。これにより、機能喪失確率Ｐにも基づいてシステム性能Ｓを集計することができ統合システム３０の災害リスク評価を行える。

【0038】

（第３実施形態）
次に図１、図７、図８、図９、図１０、図１１を参照して本発明における第３実施形態について説明する。第３実施形態の災害リスク評価装置１０は、第１実施形態で説明した第１データベース１１及び第１評価部２１に加えて、又は第２実施形態で説明した第２データベース１２及び第２評価部２２に加えて、さらに第３データベース１３及び第３評価部２３を備えている。

【0039】

ここで図７は電力リソース３１（図２）に関与するハザードを情報登録した管理テーブル４０ｃである。図８は電力リソース３１が設置される各々の地点Ａ，Ｂ，Ｃで発生する地震ハザードに関し地震加速度と発生頻度Ｑのデータ系列１６を表示したグラフである。図９は電力リソース３１が設置される地域の浸水に関するハザードマップ１７である。これら、管理テーブル４０ｃ（図４）、発生頻度Ｑのデータ系列１６（図８）、ハザードマップ１７（図９）は第３データベース１３に情報蓄積されている。なおハザードの発生頻度Ｑは、年超過頻度を表している。

【0040】

管理テーブル４０ｃは、「地震」「強風」「浸水」「土石流」「豪雪」等といった「ハザード種類」を「ハザードＩＤ」で識別して情報管理している。「ハザード詳細」は、それぞれの「ハザード種類」に関する詳細な情報である。図８に示す発生頻度Ｑのデータ系列１６は「ハザード詳細」の一例である。「参照元」は、「気象庁」や「ハザードマップ」（図９参照）といった、利用するハザード情報の情報源を示している。なお図９に例示されるハザードマップ１７は、国、地方公共団体、その他団体などが発表した情報を利用できる。

【0041】

図８のグラフは、ハザードが地震の場合、地震加速度で表した強度Ｊと発生頻度Ｑとの関係を示している。図８のグラフの横軸に表されるハザード強度Ｊは、ハザードが台風の場合は風速になり、ハザードが落雷の場合は雷撃電流値になり、ハザードが水害の場合は浸水深となる。

【0042】

これら以外のハザード種類についても、横軸をハザード強度Ｊ、縦軸を発生頻度Ｑとすることで対応できる。また図８のグラフに示すように、異なる地点のデータ系列１６を表示する場合、それぞれの地点Ａ，Ｂ，Ｃの発生頻度Ｑは傾向が異なっている。また、このような発生頻度Ｑのデータ系列１６は「ハザード詳細」の一例であり、その他に種々のものがあり、ＩＤで識別可能に管理されている。

【0043】

第３評価部２３は、個別リスク評価部３５と統合リスク評価部３６とから構成されている。個別リスク評価部３５は、第１評価部２１で評価したシステム性能Ｓ、第２評価部２２で評価した機能喪失確率Ｐ及び第３データベース１３に蓄積されている情報を用いて、電力リソース３１の災害リスクを個別に評価する。そして統合リスク評価部３６は、個別に評価された電力リソース３１の災害リスクを合計し、統合システム３０の統合リスクの評価を行う。

【0044】

個別リスク評価部３５では、１から機能喪失確率Ｐを引いた値を、ハザードによる変化前のリソース性能Ｒxに乗算することで、変化後のリソース性能Ｒyを得る。ハザードによる変化前のリソース性能Ｒxを１００％として、変化後のリソース性能Ｒyを１００分率で表すことで、電力リソース３１の機能維持率を得ることができる。また、これら二つのリソース性能Ｒxとリソース性能Ｒyとの差分を同様に１００分率で表して災害リスクとみなせる。

【0045】

統合リスク評価部３６は、個別リスク評価部３５で個別に評価した電力リソース３１のリスクを合計することで、ハザードに対する統合システム３０の統合リスクを評価する。このとき、ハザードによる変化前のシステム性能Ｓxを１００％とし、ハザードによる変化後のシステム性能Ｓyを１００分率で表すことで統合システム３０の性能維持率を得ることができる。また、統合リスク評価部３６は、ハザードによる変化前のシステム性能Ｓyとハザードの発生頻度Ｑを用いて、災害性能曲線１９を生成する。

【0046】

そして第３評価部２３は、電力リソース３１の設置位置４５及び組み合わせの少なくとも一方を条件変更して求めたシステム性能Ｓに基づいてハザードに対するリスクを評価することができる。

【0047】

図１０は電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ）の設置位置４５（４５ａ，４５ｂ，４５ｃ）を条件変更（パターンＡからパターンＢへ）した際に統合システム３０をリスク評価する災害性能曲線１９の実施例である。この実施例では、複数の発生頻度Ｑにおける浸水ハザードマップ１７に、電力リソース３１である太陽光発電３１ａと風力発電３１ｂと蓄電池３１ｃを所定の設置位置４５に示している。

【0048】

ハザードマップ１７の発生頻度Ｑと、設置位置４５の浸水深と、リソース耐力４８（図４）から、電力リソース３１の各々の機能喪失確率Ｐを評価する。そして、１から機能喪失確率Ｐを引いた値を、ハザードによる変化前の定格出力（リソース性能Ｒx）に乗算することで、変化後の出力（リソース性能Ｒy）を得る。電力リソース３１の各々においてハザードによる変化後の出力（リソース性能Ｒy）を合計することで、統合システム３０（図２）のシステム性能Ｓ（統合出力）を得る。

【0049】

上述した工程をパターンＡとパターンＢそれぞれで実行し、システム性能Ｓ（統合出力）の低下割合を横軸に、ハザードの発生頻度Ｑを縦軸として災害性能曲線１９を得る。図１０に示す災害性能曲線１９では、システム性能Ｓ（統合出力）の低下割合において、パターンＡを下回るパターンＢが、災害に強いことを示している。

【0050】

このようにして、ハザードで変化する前後の統合システム３０のシステム性能Ｓを用いて、電力リソース３１の適正な配置計画を策定できる。また、図１０に示したような電力リソース３１の設置位置４５を条件変更する以外に、パターンＡとパターンＢの構成を変化させることで、システム性能Ｓを向上させることができる。

【0051】

図１０に示す実施例では、ハザードによる変化前のリソース性能Ｒx（定格出力）を一定とし、その設置位置４５のみ変更してシステム性能Ｓを評価した。他の実施例として、このリソース性能Ｒx（定格出力）とその設置位置４５とを両方変更したり、電力リソース３１の組み合わせを変更したりしてシステム性能Ｓを評価してもよい。

【0052】

設置位置４５によっては、ハザードによる変化前のリソース性能Ｒx（定格出力）が大きくなくとも、必要とするシステム性能Ｓを維持できる。つまり、ハザードによる変化前のリソース性能Ｒx（定格出力）が小さくても、組み合わせや設置位置４５を最適化することで災害に強い統合システム３０を構築することができる。

【0053】

図１１は、電力リソース３１を組み合わせることで統合システム３０をリスク評価する災害性能曲線１９ｃの実施例である。なお図１１において統合前の電力リソース３１Ａ及び電力リソース３１Ｂの災害性能曲線１９ａ，１９ｂがそれぞれ示されている。そして、リソース性能Ｒ及びシステム性能Ｓは、それぞれ電力リソース３１（３１Ａ，３１Ｂ）及び統合システム３０において「出力[％]」として時系列に表示されている。このように、ハザードがシステム性能Ｓに与える影響が時系列で変化する場合は、時刻ｔを考慮したシステム性能Ｓを算出する必要がある。

【0054】

電力リソース３１の災害性能曲線１９ａ，１９ｂは、通常時に予測される通常時出力１４に、ハザード時に予測されるハザード時出力１８を重ね書きした時系列データである。このハザード時出力１８は、第３データベース１３で管理テーブル４０ｃ（図７）の「ハザード種類」「ハザード詳細」として管理されている予測情報からハザード強度Ｊを導いて、第２データベース１２の管理テーブル４０ｂ（図４）のリソース耐力４８を用いて電力リソース３１の機能喪失確率Ｐを評価する（図５参照）。そして、１から機能喪失確率Ｐを引いた値に、通常時出力１４を乗算して評価している。

【0055】

統合システム３０の災害性能曲線１９ｃは、電力リソース３１Ａ及び電力リソース３１Ｂの各々における通常時出力１４とハザード時出力１８を合計して得られる。なお通常時出力１４は、リソース性能Ｒとして一定値の「定格出力」を例示しているが、電力リソース３１の運転データや気象データなどを考慮して変動するリソース性能Ｒを利用してもよい。

【0056】

また、管理テーブル４０ｃ（図７）の「参照元」で管理されている気象庁の予測データ等を用い、「強風」「豪雨」「浸水」等のハザード強度Ｊを得ることができる。この得られたハザード強度Ｊから導かれる電力リソース３１の機能喪失確率Ｐを評価することもできる。すなわち、縦軸に機能喪失確率Ｐをとって統合災害リスクを評価してもよい。このようにして、時系列で表される災害性能曲線１９より、少し先の電力不足を事前に評価することができ、蓄電池への充電を開始するなどの他リソースによる代替対策を検討する手掛かりが得られる。また、統合システム３０を構成する複数の電力リソース３１に重要度に応じた重み付けを行い、評価を行ってもよい。

【0057】

以上のように統合システム３０について災害性能曲線１９を作成することで、損失額、対策費、対策効果などを評価することができる。このうち損失額は、アグリゲーターの電力調達額などから、不足電力量の価値を評価できる。対策費は、他リソースによる電力調達にかかる費用から評価できる。対策効果は、事前のリソース配置変更等による対策によって、変化する災害性能曲線から評価できる。

【0058】

図１２のフローチャートに基づいて本発明の実施形態に係る災害リスク評価方法の工程及び災害リスク評価プログラムのアルゴリズムを説明する（適宜、他の図面を参照）。まず、リソースＩＤ４２（図３）に、対応する電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の設置位置４５及びリソース性能Ｒ等を紐付けて情報登録する（Ｓ１１）。

【0059】

次に、このリソースＩＤ４２をキーとして、統合システム３０（システムＩＤ４１）の対象となる複数の電力リソース３１を特定する（Ｓ１２）。この特定作業はユーザの入力操作により行われる。

【0060】

そして、特定された電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々について、ハザードにより変化したリソース性能Ｒを推定する（Ｓ１４）。さらに、特定された電力リソース３１（３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ）の各々のリソース性能Ｒに基づいて、統合システム３０のシステム性能Ｓを集計する（Ｓ１５）。

【0061】

なお説明が前後するが、ハザードにより変化するリソース性能Ｒは、ハザードの発生で予測される電力リソース３１の機能喪失確率Ｐに基づいて推定される（Ｓ１３）。なお機能喪失確率Ｐの予測方法の一例として、リソースＩＤ４２にリソース耐力４８（図４）を紐付けて情報登録しておくことで、ハザードの強度とリソース耐力４８（フラジリティ）との関係性を評価する方法が挙げられる。また機能喪失確率Ｐの予測方法のさらなる例として、電力リソース３１の構成機器のフォールトツリーを作成する方法が挙げられる。

【0062】

次に、ハザードによる変化前のリソース性能Ｒx、及び変化後のリソース性能Ｒyに基づいて電力リソース３１の各々を個別にリスク評価する（Ｓ１６）。さらに個別のリスク評価を統合システム３０において統合した統合リスク評価を行う（Ｓ１７）。

【0063】

さらに、ハザードの発生頻度Ｑを取得して（Ｓ１８）、災害性能曲線１９（図１０）を作成することができる（Ｓ１９）。また、発生頻度Ｑを用いずに作成できる災害性能曲線１９（図１１）もある。そして、電力リソース３１の設置位置４５や組み合わせを条件変更して（Ｓ２０ Ｙｅｓ）、再度、リスク評価を実施し（Ｓ１２～Ｓ１９）、結果を出力することができる（Ｓ２０ Ｎｏ，Ｓ２１、ＥＮＤ）。

【0064】

なお、フローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。

【0065】

なお、前述の実施形態では、アグリゲーターが統合運用する電力リソース３１の災害リスクの算出に用いる様態を例示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、発電量の代わりに防災用無線や携帯電話基地局のエリアカバー率を用い、災害時のリスクを評価しても良い。

【0066】

以上述べた少なくともひとつの実施形態の災害リスク評価装置によれば、ハザードにより変化したリソース性能を推定し集計することで、複数の電力リソースを統合運用するシステムの災害時におけるシステム性能を予測し災害リスクを評価することが可能となる。

【0067】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【0068】

以上説明した災害リスク評価装置は、専用のチップ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスやキーボードなどの入力装置と、通信Ｉ／Ｆとを、備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。このため災害リスク評価装置の構成要素は、コンピュータのプロセッサで実現することも可能であり、災害リスク評価プログラムにより動作させることが可能である

【0069】

また災害リスク評価プログラムは、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供される。もしくは、このプログラムは、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）等のコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に記憶されて提供するようにしてもよい。

【0070】

また、本実施形態に係る災害リスク評価プログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。また、災害リスク評価装置は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワーク又は専用線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

【符号の説明】

【0071】

１０…災害リスク評価装置、１１…第１データベース、１２…第２データベース、１３…第３データベース、１４…通常時出力、１５…フォールトツリー、１６…発生頻度のデータ系列、１７…ハザードマップ、１８…ハザード時出力、１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ）…災害性能曲線、２０…制御部、２１…第１評価部、２２…第２評価部、２３…第３評価部、２５…対象特定部、２６…性能推定部、２７…集計部、２８…フラジリティ評価部、２９…フォールトツリー作成部、３０…統合システム、３１（３１Ａ，３１Ｂ）…電力リソース、３１ａ（３１）…太陽光発電、３１ｂ（３１）…風力発電、３１ｃ（３１）…蓄電池、３１ｄ（３１）…電力リソース、３２…需要家、３５…個別リスク評価部、３６…統合リスク評価部、４０（４０ａ，４０ｂ，４０ｃ）…管理テーブル、４１…システムＩＤ、４２…リソースＩＤ、４５…設置位置、４７…設備・機器の情報、４８…リソース耐力、４９…設計基準、Ｐ…機能喪失確率、Ｑ…発生頻度、Ｒ（Ｒx，Ｒy）…リソース性能、Ｓ（Ｓx，Ｓy）…システム性能。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】