実施の形態1.
この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムについて図1から図21までを参照しながら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムの構成を示す図である。なお、以降では、各図中、同一符号、記号は同一又は相当部分を示す。
図1において、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムは、データベース(記憶装置)を含むサーバ(親機)100と、発電所に電力線L1を通じて接続された合計積算電力量計101と、サーバ100にLANなどの通信線(ネットワーク)L3を通じて接続されたパソコン(PC)やホームコントローラなどのコントローラ(端末)10と、同じくコントローラ20と、同じくコントローラ30と、合計積算電力量計101に電力線L1を通じて接続された積算電力量計11と、同じく積算電力量計21と、同じく積算電力量計31と、サーバ100にLANなどの通信線(ネットワーク)L2を通じて接続された空調機器(機器)12と、同じく空調機器(機器)22と、同じく温水器(機器)23と、同じく空調機器(機器)32とが設けられている。
なお、親機としてはサーバに限られず、通信機能や各種処理機能などを備えたパソコン、専用制御装置でも構わない。また、端末としてはパソコンやホームコントローラに限られず、通信機能や表示機能などを備えた専用端末や、携帯電話でも構わない。合計積算電力量計101は、全ての積算電力量計11、21、31の電力使用量の合計を計測する。
電力線L1は、発電所などの電力供給施設と合計積算電力量計101の間に接続されている。また、合計積算電力量計101とコントローラ10、積算電力量計11、機器12の間に接続され、合計積算電力量計101とコントローラ20、積算電力量計21、機器22、機器23の間に接続され、合計積算電力量計101とコントローラ30、積算電力量計31、機器32の間に接続されている。
通信線L2は、オンライン(ON−LINE)で使用電力量などの計測情報や、消費電力を抑制するような制御指令などの制御情報を伝送するもので、サーバ100と合計積算電力量計101の間に接続されている。また、サーバ100と積算電力量計11、機器12の間に接続され、サーバ100と積算電力量計21、機器22、機器23の間に接続され、サーバ100と積算電力量計31、機器32の間に接続されている。
通信線L3は、オフライン(OFF−LINE)で機器利用権に関連する入札情報などの情報を伝送するもので、サーバ100とコントローラ10、コントローラ20、コントローラ30の間に接続されている。ここで、『機器利用権』とは、個別需要家が保有する電力を消費する機器を、サーバ(集約需要家)が制御することを許諾し、その許諾に対してサーバ(集約需要家)からコントローラ(個別需要家)へ対価を支払うものである。なお、通信線L2及び通信線L3の代わりに、電力線L1を使用した電力線搬送通信(PLC)や、無線通信でも構わない。
発電所などの電力供給施設は、電力供給者に属する。また、サーバ100及び合計積算電力量計101は、集約需要家に属する。コントローラ10、積算電力量計11及び空調機器12は、個別需要家Aに属する。コントローラ20、積算電力量計21、空調機器22及び温水器23は、個別需要家Bに属する。コントローラ30、積算電力量計31及び空調機器32は、個別需要家Cに属する。
電力供給者としては、電力小売事業者(PPS)が該当する。また、集約需要家としては、ビル管理者や、マンション管理組合、団地の自治会が該当し、個別需要家としては、ビルに入居しているテナント(店舗)や、マンションに入居している一般家庭が該当する。従って、個別需要家は3戸とは限られない。
図2は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムの制御装置の内部構成を示すブロック図である。図2において、制御装置100は、将来の所定の期間での個別需要家A、B、Cの消費電力量を予測する消費電力予測部100Aと、消費電力予測部100Aが求めた個別需要家A、B、Cの消費電力量の予測値の合計が契約電力を超える量である目標削減電力量を所定時間単位ごとに求める目標削減電力量作成部100Bと、個別需要家A、B、Cからの機器利用権の売却を入札により募集し、個別需要家A、B、Cが端末10、20、30を使用して入札した機器12、22、23、32ごとかつ所定時間ごとの対価の情報と、機器利用権の消費電力抑制効果と、目標削減電力量とを基に、各所定時間単位で購入する機器利用権の消費電力抑制効果の合計が目標削減電力量以上になり、かつ第1の還元料金と第2の還元料金とを考慮した購入金額が最小または最小から許容できる範囲内になるように購入する機器利用権を決める入札管理部100Cと、入札結果を応札した端末10、20、30に配信する入札結果配信部100Dと、合計積算電力量計101の計測値から求めた所定時間単位の消費電力量が契約電力を超えると予測される時点から、消費電力量が契約電力を超えないように購入した機器利用権の中で消費電力抑制効果あたりの第2の還元料金が小さい機器利用権に対応する機器を優先して制御する機器制御部100Eと、個別需要家A、B、Cの機器10、20、30を制御した場合にその結果を個別需要家A、B、Cの端末10、20、30に配信する制御結果配信部100Fと、積算電力量計11、21、31の計測値、購入した機器利用権の第1の還元料金、および機器利用権を行使することにより決まる第2の還元料金を基に、個別需要家A、B、Cごとの電力使用料金を計算する料金計算部100Gと、端末10、20、30から送信されて来た譲渡情報に対して、第1の還元料金として、過去に購入実績がある場合はその最低の購入価格よりも小さい価格で、過去に購入実績がない場合は所定値で購入し、機器制御部100Eの制御対象に追加する機器利用権譲受部100Hと、機器利用権の買戻し要求があった場合に、買戻し要求があった機器利用権を機器制御部100Eの制御対象から除く機器利用権買戻し部100Iとを有する。
つぎに、この実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムの動作について図面を参照しながら説明する。
図3は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムの機器利用権を説明するための図である。図中、丸で囲んだ「利」は機器利用権を表し、丸で囲んだ「M」は積算電力量計を表す。
図3において、電力供給者は、集約需要家へ電力を供給し、個別需要家A、B、Cに電力を直接供給しない。また、集約需要家は、個別需要家A、B、Cへ電力を供給する。個別需要家A、B、Cは、集約需要家へ電力使用料金を支払い、集約需要家は、電力供給者へ電力使用料金を支払う。
個別需要家Aは、保有する機器12に紐付けられる売買可能な機器利用権U1を持っており、集約需要家との間で機器利用権U1を売買する。また、個別需要家Bは、保有する機器22、23に紐付けられる売買可能な機器利用権U2、U3を持っており、集約需要家との間で機器利用権U2、U3を売買する。同様に、個別需要家Cは、保有する機器32に紐付けられる売買可能な機器利用権U4を持っており、集約需要家との間で機器利用権U4を売買する。集約需要家は、個別需要家A、B、Cから買い取った機器利用権U1〜U4に紐付けられた機器12、22、23、32をサーバ100により制御可能で、個別需要家全体の電力消費量を抑制することが可能となる。
図4は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのコントローラに表示される機器利用権売買表示テーブルを示す図である。図4では、00:00から01:00までの期間と、10:00から13:30までの期間と、23:00から24:00(00:00)までの期間が、機器利用権の設定対象である場合を示し、期間の終りの時刻で30分の時間帯を表現している。例えば、「00:30」が00:00から00:30までの30分の時間帯を意味する。図4では、機器利用権の状態の違いが分かるように各時間帯が表示される。なお、この実施の形態では、処理単位である時間帯を30分単位としているが、30分単位に限られず、15分単位や1時間単位などでもよい。
図4(b)において、コントローラ20の表示スペースが小さく24時間分を表示することができない場合には、スクロール機能20aを用いることで対応してもよい。コントローラ10、30でも同様である。
図5は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバの動作(制御前日の機器利用権譲受処理:制御前日機器利用権譲受手段)及びコントローラの動作(制御前日の機器利用権譲渡処理)を示すフローチャートである。
なお、空調機器(エアコン)が多数設置され、空調機器を制御することにより全体の消費電力を抑制することができるので、機器として、空調機器を中心に説明する。
ステップS201において、コントローラは、例えば、1日1回、個別需要家の操作により、機器毎に、翌日の1日分の入札情報をサーバ100に送信する(以降の説明では、無線なども可能なので通信媒体についての記載を省略し、単に送信する、受信すると記載する。)。
コントローラは、入札情報として、機器利用権譲渡価格と、制御実施時希望割引率を生成する。機器利用権譲渡価格は、個別需要家ID、機器ID、日付、時間帯及び入札価格から構成される。また、制御実施時希望割引率は、個別需要家ID、機器ID、日付、時間帯、制御された場合の電力使用料金の割引額を決める所定個の割引率から構成される。それぞれの割引率は、離散的に決められている抑制する電力量ごとに決められる。決められた量だけ使用電力を抑制すると、抑制前の使用電力量に対する電力使用料金を割引率だけ低減した料金が、その時間単位での電力使用料金になる。
個別需要家IDは、個別需要家を識別する情報である。機器IDは、機器を識別する情報である。日付は、翌日の年月日である。時間帯は、00:00〜24:00のうちのどの30分単位かを示す。入札価格は、機器利用権を譲渡する入札価格(円)である。割引率は、空調機器の設定温度を1度または2度あげる場合で説明する。設定温度1度上げる場合を割引率1とし、2度上げる場合を割引率2とする。割引率1は例えば10%で、割引率2は例えば20%で個別需要家A、B、Cは入札する。
コントローラ10、20、30は、翌日の1日分(00:00〜24:00)のうち、機器利用権の設定対象でない時間帯を除く(以下では特に述べない)、各機器(Mi(i=1〜3))の30分毎(Tn(n=1〜11))(00:00〜00:30、00:30〜01:00、・・・)の機器利用権U1、U2、U4の入札価格(円)を送信する。
ステップS101において、サーバ100は、例えば、1日1回、過去の負荷実績値から負荷予測値を求めるとともに、過去の運転実績値から運転予測値を求める。
サーバ100は、個別需要家毎に、負荷制御を行っていない過去の負荷実績値(Tn)を使用して、負荷予測値(Tn)(30分毎の棒グラフ)を求める。この負荷予測値は、使用(消費)した電力量(kWh)で、過去の一定期間内の負荷実績値の平均として、30分単位で求める。また、機器毎(Mi)に、制御を行っていない過去の運転実績値(Mi、Tn)を使用して、運転予測値(Mi、Tn)を求める。この運転予測値は、使用時間率(%)で、過去の一定期間内の運転実績値の平均として、30分単位で求める。
図6は、サーバが制御実施のための確保(削減)すべき電力である目標削減電力情報テーブルを示す図である。
サーバ100は、図6に示すように、30分単位で制御実施のための削減すべき電力の情報を保管している。サーバ100は、電力供給者と契約した契約電力に基づく負荷目標値(Tn)と、上記で求めた負荷予測値の全個別需要家分の合計値である最大負荷予測値(Tn)との差分に相当する目標削減電力を30分単位で計算し、計算した結果をまとめて、図6に示すような、目標削減電力情報テーブルを作成してデータベースに登録する。なお、後のステップS102で、目標削減電力情報テーブルを作成してもよい。例えば、図6に示すように、時間帯13:00〜13:30を着目すると、最大負荷予測値が負荷目標値より50kWだけ超える可能性があることを意味し、この超える可能性がある50kWを削減するように、サーバ100は、後述するように機器利用権を購入する。
図7は、サーバが管理している機器の制御可能な電力をまとめた制御可能電力テーブルを示す図である。
サーバ100は、図7に示すように、機器を制御することにより削減できる電力の情報を保管している。サーバ100は、事前に、機器12、22、3を1度または2度制御した場合に削減可能な電力すなわち消費電力抑制効果をまとめて、図7に示すような、制御可能電力(消費電力抑制効果)テーブルを作成してデータベースに登録する。なお、同一機器に関しては、1度または2度のどちらかしか選択できない。
次に、ステップS102において、サーバ100は、入札情報、運転予測値から機器利用権の購入のための予測還元料金テーブルを作成する。この予測還元料金テーブルに基づき、機器利用権を購入する。
まず、サーバ100は、各コントローラから受信した入札情報と運転予測値から、下記の式から予測還元料金Pt(Mi、Tn)を求める。この例では、ある時間帯に注目すると、機器毎に2つの割引率があるので、3×2で6つの予測還元料金Ptが計算できる。
予測還元料金Pt(Mi、Tn)=還元料金Pa(Mi、Tn)+運転予測値(Mi、Tn)×還元料金Pb(Mi、Tn)
ここで、還元料金Pa(Mi、Tn)は入札価格、還元料金Pb(Mi、Tn)は、Pb(Mi、Tn)=割引率(Mi)×機器が時間単位を停止なしに動作した場合の標準的な使用電力量kWh(使用電力kWからの換算値)×電気料金(使用電力量KWh毎の単価)である。なお、還元料金Pb(Mi、Tn)は、空調機器以外は別の方法で求める。運転予測値を還元料金Pbに掛けているので、機器制御を行なわない場合の電力使用料金に割引率を掛けたものが、実際に機器制御を行なった場合の還元料金となる。運転予測値を掛けなくてもよく、その場合には、消費電力抑制効果で決まる分の電力使用料金に割引率を掛けたものが、実際に機器制御を行なった場合の還元料金となる。
図8は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバが管理している予測還元料金テーブルの例を示す図である。
次に、サーバ100は、予測還元料金pt(Mi、Tn)を消費電力抑制効果で割った値が安い順に並べた予測還元料金テーブル作成してデータベースに登録する。0:30〜1:00の時間帯における予測還元料金テーブルは、図8のようになる。なお、割引前料金とは、還元料金Pb(Mi、Tn)を計算する式において、「機器の標準的な使用電力量Wh×電気料金」の部分である。消費電力抑制効果が目標削減電力よりも大きい場合は、目標削減電力を消費電力抑制効果とする。次に、サーバ100は、予測還元料金に並んだ順に、購入した機器利用権の消費電力抑制効果の合計が目標削減電力以上になるまで、単価が安い機器利用権を購入していく。なお、機器利用権を購入するつど、消費電力抑制効果と単価を修正し、予測還元料金テーブルの機器利用権の順番も並べ替えるものとする。個別需要家C機器(2度)を購入すると、消費電力抑制効果が目標削減電力20kW以上になるので、0:30〜1:00の時間帯では個別需要家C機器(2度)だけを購入する。なお、購入する機器利用権を決める際には、消費電力抑制効果の合計が目標削減電力以上となる、購入する機器利用権のすべての組合せを考慮して、購入金額Ptの合計が最小となるように決めてもよい。購入金額が最小または最小から許容できる範囲内になるように購入できる方法であれば、どのような方法でもよい。
図9は、サーバが機器利用権購入を選択した機器の選択機器情報テーブルを示す図である。
サーバ100は、図6に示した制御実施のために削減すべき電力である目標削減電力情報テーブルと、上述した予測還元料金テーブルと、図7に示した制御可能電力テーブルとから、図9に示すように、機器利用権を購入する機器を選択して選択機器情報テーブルを作成してデータベースに登録する。
サーバ100は、機器の制御可能電力の合計が目標削減電力以上になるように、予測還元料金テーブルに並んだ順に、購入する機器利用権を決める。例えば、時間帯13:00〜13:30を注目すると、図6から目標削減電力が50kWであり、予測還元料金テーブルに並んだ順に機器12、32を購入すれば、図7から制御可能電力の合計50kW(=30+20)が目標削減電力(50kW)以上になる。機器利用権を購入した結果を示す図が、図9である。例えば、時間帯13:00〜13:30を注目すると、図9に示すように、サーバ100は、機器利用権を購入した機器12(A(12)(2度))、32(C(32)(2度))を選択機器情報テーブルの該当欄に登録する。なお、詳細は省略するが、購入金額を最小とすることも考慮して、機器利用権を購入している。
また、サーバ100は、機器利用権の購入結果をコントローラへ送信する。図9の選択機器情報テーブルから、時間帯13:00〜13:30を着目すると、コントローラ10、30へは、機器利用権U1、U4が購入されたことをそれぞれ送信するとともに、コントローラ20へは機器利用権U2が購入されなかったことを送信する。
図10は、サーバが購入した機器利用権の機器利用権購入価格テーブルを示す図である。図10において、時間帯10:00〜10:30、10:30〜11:00は、省略している。また、例えば、機器種別Aは空調機器を、機器種別Bは温水器をそれぞれ表す。従って、個別需要家Aの機器種別A(1)(2度)は機器12を2度制御することに該当し、個別需要家Cの機器種別A(1)(2度)は機器12と同じ種別の空調機器32を2度制御することに該当する。
サーバ100は、図9の選択機器情報テーブルと、入札情報の機器利用権譲渡価格(個別需要家ID、機器ID、日付、時間帯及び入札価格)から、図10の機器利用権購入価格テーブルを作成してデータベースに登録する。時間帯13:00〜13:30を注目すると、サーバ100が、個別需要家Aの機器12を選択し、この機器12の機器利用権U1を入札価格9円で購入して、購入価格として機器利用権購入価格テーブルの該当欄に登録する。同様に、サーバ100が、個別需要家Cの機器32を選択し、この機器32の機器利用権U4を入札価格15円で購入して、購入価格として機器利用権購入価格テーブルの該当欄に登録する。
次に、ステップS103において、サーバ100は、図9の選択機器情報テーブルや、図10の機器利用権購入価格テーブルと、入札情報の制御実施時希望割引率(個別需要家ID、機器ID、日付、時間帯、割引率1及び割引率2)から、時間帯毎に制御実施のための優先順位テーブルを作成してデータベースに登録する。
図11は、制御実施のための優先順位テーブルを示す図である。図11において、制御可能機器は、制御可能な機器を表す。消費電力抑制効果は、機器毎にマスタデータとして保持しており、例えば空調機器の場合、冷房の設定温度を1度上げた場合に何kWの省エネが期待できるかを示した情報(消費電力抑制期待値)を表す。機器のカタログ等から取得できる固定値である。還元料金は、運転予測値(Mi、Tn)×還元料金Pb(=割引率(Mi)×機器の標準的な使用電力量Wh×電気料金)である。なお、ここの割引率は、割引率1及び割引率2のうち、対応する予測還元料金の計算に使用した割引率である。単価計算値は、還元料金÷消費電力抑制効果で算出し、1kWの省エネ効果を実現するための単価である。優先順位は、単価計算値の小さい順を示す。
時間帯13:00〜13:30を注目すると、サーバ100は、制御可能機器として図9の選択機器情報テーブルから個別需要家Aの機器12を取り出す。この機器12は、機器種別A(1)に該当する。次に、機器12について、消費電力抑制効果、還元料金、単価計算値を求める。同様に、個別需要家Cの機器32を取り出し、この機器32について、消費電力抑制効果、還元料金、単価計算値を求める。そして、優先順位として、制御可能機器毎に単価計算値の小さい順に並べ、図11に示すような、時間帯13:00〜13:30の優先順位テーブルを作成する。
そして、ステップS104において、サーバ100は、作成した優先順位テーブルを翌日計画としてデータベースに登録する。
一方、ステップS202において、コントローラは、サーバ100から機器利用権の購入結果を受信する。
図12は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムの機器利用権の売買を説明するための図である。
上述したサーバ100とコントローラ10〜30のやり取りを通じて、図12に示すように、集約需要家は、個別需要家A、Cから機器利用権U1、U4を買い取り、個別需要家A、Cが保有する機器12、32への制御を可能とすると共に、機器利用権購入価格(入札価格)(点線で表す)を個別需要家A、Cに還元する。また、集約需要家は、機器利用権U1、U4を買い取ることで、個別需要家A、Cの機器12、32を制御し、機器12、32の消費電力を抑制することが可能となり、結果として、電力供給者との契約電力を低く抑えることができ、電力供給者に支払う料金を低減させることが可能となる。集約需要家は、電力供給者との間で、過去1年間のうち、30分間の最大の消費電力(電力使用量)を契約電力として契約する。
図13は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバの動作(負荷制御処理:負荷制御手段)を示すフローチャートである。
ステップS111において、サーバ100は、例えば、30秒毎に、機器運転実績を取得すると共に、個別需要家単位の電力量計から負荷実績を収集する。
サーバ100は、各機器(Mi)から運転実績値(日付、時刻、機器ID、ON/OFF、空調設定温度、空調設定モード、温水器追い焚きモードなど)を取得する。また、個別需要家単位の積算電力量計11、21、31から電力量情報(kWh/30秒間)を取得する。
次に、ステップS112において、サーバ100は、負荷実績値と負荷予測値から負荷抑制のための制御が必要か計算を実施する。
サーバ100は、個別需要家単位の電力量情報を集約(加算)し、全体の計測周期単位時間(30秒間)あたりの使用電力量を算出する。また、使用電力量を積算し、30分間の全体の使用電力量(負荷実績値)を算出し、当該時間帯の負荷予測値と比較して、負荷実績値が負荷予測値を超過していた場合、負荷制御を実施する。サーバ100は、負荷実績値が負荷予測値を超過していたときの差分を負荷制御により抑制する。
次に、ステップS113において、サーバ100は、制御実施要否を判断する。負荷実績値が負荷予測値を超過していた場合には、制御実施必要と判断し、次のステップS114へ進む。負荷実績値が負荷予測値を超過していない場合には、制御実施不要と判断し、処理を終了する。
次に、ステップS114において、サーバ100は、翌日計画(前日)時点で決定した優先順位テーブルを参照する。
次に、ステップS115において、サーバ100は、優先順位の高い機器別に制御を実施する。
サーバ100は、優先順位テーブルに沿って、算出した負荷実績値と負荷予測値の差分をゼロ以下にするまで順位の高い機器から制御対象とする。サーバ100は、制御対象となった機器に対して、制御指令を送信する。その後、制御実施情報をデータベースに登録する。
時間帯13:00〜13:30において、負荷実績値と負荷予測値の差分が25kWである場合を例として、動作を説明する。サーバ100は、図11の優先順位テーブルを参照する。優先順位が1位の個別需要家Cの機器32に対して、サーバ100は設定温度を2度上げる制御指令を送信する。ここで、個別需要家Cの機器32の設定温度を2度上げる場合の消費電力抑制効果は、20kWなので、差分をゼロにするに至らない。個別需要家Cの機器32を2度上げる機器利用権を購入した後の優先順位テーブルは、図11(b)のようになり、消費電力抑制効果が負荷実績値と負荷予測値の差分よりも大きくなるので、消費電力抑制効果を負荷実績値と負荷予測値の差分とする。すると、個別需要家Aの機器12に対して、設定温度を1度上げる方で単価計算値が最小になるので、個別需要家Aの機器12に対して、サーバ100は設定温度を1度上げる制御指令を送信する。これで、差分をゼロ以下にすることができる。(以下は、現状と同じ)
そして、ステップS116において、サーバ100は、制御実施中は、制御実施中であることをコントローラに送信する。
サーバ100は、個別需要家Aの機器12に対して、設定温度を1度上げる制御指令を送信したときには、機器12を制御実施中であることをコントローラ10に送信する。同様に、個別需要家Cの機器32に対して、設定温度を1度上げる制御指令を送信したときには、機器32を制御実施中であることをコントローラ30に送信する。なお、コントローラは、制御実施情報の確認のため、任意のタイミングでデータベースの制御実施情報にアクセスできる。
図14は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバの動作(機器利用権買戻し処理:機器利用権買戻手段)及びコントローラの動作(機器利用権買戻し処理)を示すフローチャートである。
まず、機器に対してサーバ100により負荷制御が実施されているときに、個別需要家自身で、機器に対して省エネに反する方向への操作を実施していると仮定する。例えば、空調機器を冷房運転中にサーバ100から設定温度を上げる制御指令が送信された後に、個別需要家により設定温度を下げるという操作が行われたと仮定する。当該30分間に、省エネに反する方向への操作が2回行われた場合、機器利用権の買戻し要求が発生したとみなす。
ステップS121において、サーバ100は、例えば、30秒毎に、当日の機器利用権買戻し要求の有無を判断する。機器利用権買戻し要求が有る場合には、次のステップS122へ進む。機器利用権買戻し要求が無い場合には、処理を終了する。
サーバ100は、例えば、30秒毎に、各機器(Mi)から運転実績値(日付、時刻、機器ID、ON/OFF、空調設定温度、空調設定モードなど)を取得することにより、当該機器に対して省エネに反する方向への当日の操作が当該30分間に2回行われたことを検出した場合、制御当日の機器利用権買戻し要求が有ると判断する。なお、操作回数は2回に限られず、1回や3回以上でも構わない。
次に、ステップS122において、サーバ100は、当日制御用の優先順位テーブルを変更する。
サーバ100は、機器利用権買戻し要求があった場合、当日の制御に用いている優先順位テーブルから、機器利用権買戻し要求に対応する、制御可能機器、消費電力抑制効果、還元料金、単価計算値、優先順位を削除する。この際に、優先順位テーブルの優先順位を単価計算値の小さい順に求め直してもよいし、優先順位の実質的な順位は変わらないので、そのままでもよい。
次に、ステップS123において、サーバ100は、機器利用権買戻しペナルティ料金を計算する。
サーバ100は、機器利用権買戻し要求が発生した機器を保有する個別需要家へのペナルティ料金を次の式により計算する。また、このペナルティ料金情報をデータベースに登録する。
ペナルティ料金=機器利用権購入価格(入札価格)×α(α>1.0)
そして、ステップS124において、サーバ100は、ペナルティ料金情報を当該コントローラへ送信する。
コントローラは、ペナルティ料金情報の確認のため、任意のタイミングでデータベースのペナルティ料金情報にアクセスできる。
なお、コントローラに機器利用権買戻し要求ボタン(ハードボタン又はソフトボタン)を設けてもよい。その場合のコントローラの動作は次のようになる。
ステップS211において、コントローラは、例えば、30秒毎に、当日の機器利用権買戻し要求の有無を判断する。機器利用権買戻し要求ボタンが押されたことを検出した場合には、機器利用権買戻し要求が有ると判断し、次のステップS212へ進む。機器利用権買戻し要求が無い場合には、処理を終了する。
次に、ステップS212において、コントローラは、当日の機器利用権買戻し要求を当該機器情報とともにサーバ100へ送信する。
図15は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムにおいて個別需要家が集約需要家から機器利用権を買い戻す際の動作を示す図である。なお、この図15は、前後の動作と無関係で、機器利用権買戻しの一例を示すだけである。
個別需要家は、機器利用権を集約需要家に譲渡していても、何らかの事情で機器への制御を実施して欲しくない時、例えば、突然の来客等によりどうしても機器の制御を実施して欲しくない場合があり、このような場合に機器利用権を集約需要家から買い戻すことができる。ただし、集約需要家は、制御できる機器が減り、契約電力を超過するリスクを被るため、その分をペナルティとして個別需要家に課金でき、機器利用権の買い取り時の価格より高い価格での買い戻しとなるようにする。ペナルティを与えることにより、個別需要家からの不要な機器利用権の買戻し発生を抑制する。図4において、機器22の時間帯10:00〜10:30の欄(交差斜線)は機器利用権を買い戻したことを表す。なお、図4では、点が書かれた梨地の部分が機器利用権を売却した箇所であり、ハッチング等で描いていない箇所が機器利用権を売却していない箇所である。片側斜線は、制御されていることを表す。
図16は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバの動作(料金計算処理:料金計算手段)を示すフローチャートである。
ステップS131において、サーバ100は、料金計算処理期間を設定する。
サーバ100は、料金計算処理期間を、例えば、1ヶ月単位でYYYY/MM/DD〜YYYY/MM/DDで設定する。
次に、ステップS132において、サーバ100は、契約内容と負荷実績値から電力使用料金を計算する。
サーバ100は、個別需要家毎に、契約電力単価(円/kWh)×使用電力量(kWh)により料金計算処理期間の当初の電力使用料金を計算する。
次に、ステップS133において、サーバ100は、機器利用権譲渡、機器への制御実施に対する還元料金(個別需要家へのインセンティブ)を計算する。
サーバ100は、個別需要家毎に、機器利用権譲受により発生した料金計算処理期間の還元料金Pa(インセンティブ)と、機器への制御実施により発生した料金計算処理期間の還元料金Pb(インセンティブ)を計算する。
次に、ステップS134において、サーバ100は、機器利用権買戻しに対するペナルティを計算する。
サーバ100は、個別需要家毎に、機器利用権買戻しに対する料金計算処理期間のペナルティ料金を計算する。
そして、ステップS135において、サーバ100は、合計電力使用料金を計算してコントローラへ送信する。
サーバ100は、個別需要家毎に、次の式から料金計算処理期間の合計電力使用料金を計算し、コントローラ10、20、30に送信する。
合計電力使用料金=補正前の電力使用料金−(還元料金Pa+運転予測値×還元料金Pb)+ペナルティ料金
また、サーバ100は、個別需要家毎に、計算した料金計算処理期間の補正前の電力使用料金、還元料金Pa、還元料金Pb、ペナルティ料金、合計電力使用料金をデータベースに登録する。なお、コントローラは、料金情報確認のため、任意のタイミングでデータベースの料金情報にアクセスできる。
図17は、この発明の実施の形態1に係る電力供給サービス提供システムのサーバの動作(制御当日の機器利用権譲受処理:制御当日機器利用権譲受手段)及びコントローラの動作(制御当日の機器利用権譲渡処理)を示すフローチャートである。
ステップS221において、コントローラは、例えば、30秒毎に、当日の機器利用権譲渡の操作の有無を判断する。機器利用権譲渡の操作が有る場合には、次のステップS222へ進む。機器利用権譲渡の操作が無い場合には、処理を終了する。
個別需要家が、前日に譲渡を行っていなかった機器利用権を譲渡したいという要望を持った場合や、前日の機器利用権譲渡を入札したが購入されず、当日の機器利用権を譲渡したい場合などには、コントローラを操作して該当機器利用権を選択する。
そして、ステップS222において、コントローラは、当日の機器利用権譲渡の入札情報をサーバ100へ送信する。
コントローラは、入札情報として、機器利用権譲渡価格と、制御実施時希望割引率を生成する。機器利用権譲渡価格は、個別需要家ID、機器ID、日付、時間帯及び入札価格から構成されるが、当日の機器利用権譲渡のときには、入札価格は設定しないが、譲渡したい時間帯を設定する。
ステップS141において、サーバ100は、例えば、30秒毎に、コントローラからの当日の機器利用権譲渡の入札情報の送信の有無を判断する。当日の機器利用権譲渡の入札情報が有る場合には、次のステップS142へ進む。当日の機器利用権譲渡の入札情報が無い場合には、ステップS143へ進む。
次に、ステップS142において、サーバ100は、当日制御用の優先順位テーブルを変更する。
サーバ100は、当日の機器利用権譲渡があった場合、当日の制御に用いている優先順位テーブルに当該制御可能機器を追加する。
図18は、この発明の実施の形態1における制御当日の機器利用権購入価格を決定するための前日の購入価格情報を用いた機器利用権購入価格テーブルを示す図である。
図18において、(a)は制御前日の機器利用権購入価格テーブル、(b)は制御当日の機器利用権売却依頼(譲渡依頼)テーブル、(c)は制御当日も加えた機器利用権購入価格テーブルをそれぞれ示す。なお、個別需要家Bの機器種別A(1)は、入札したが購入できず、当日の機器利用権を譲渡(売却)することを示す。また、個別需要家D、E(図1には図示せず)の機器種別A(1)は、最初から入札しなかったが、当日の機器利用権を譲渡(売却)することを示す。
サーバ100は、図18に示すように、前日時点で買い取った機器利用権の価格に対して、制御当日にコントローラから機器利用権の売却の入札情報が送信された場合は、前日に他のコントローラから買い取った最低価格より低い価格で機器利用権を購入する。図18(c)に示すように、制御当日に前日の最低価格の50パーセントの価格で購入する。
時間帯13:00〜13:30を注目すると、図18(a)に示す前日の機器利用権購入価格の最低価格が900円であるから、50パーセントの450円で購入する。また、時間帯23:00〜23:30を注目すると、図18(a)に示す前日の機器利用権購入価格の最低価格が9円であるから、50パーセントの450円で購入する。
図19は、この発明の実施の形態1における制御当日の機器利用権購入価格を決定するための前日及び前々日の購入価格情報を用いた機器利用権購入価格テーブルを示す図である。
図19において、(a)は前日の機器利用権購入価格テーブル、(b)は制御当日の機器利用権売却依頼(譲渡依頼)テーブル、(c)は前々日の機器利用権購入価格テーブル、(d)は制御当日も加えた機器利用権購入価格テーブルをそれぞれ示す。
サーバ100は、図19に示すように、制御当日にコントローラから機器利用権の売却の入札情報が送信された場合は、前日に他のコントローラから買い取った最低価格より低い価格で機器利用権を購入しようとするが、当該時間帯の購入が無かった場合には、過去に遡り、その時間帯の機器利用権購入の実績を検索し、その価格よりも低い価格で機器利用権を購入する。
図19(a)に示すように、前日の時間帯12:30〜13:00、13:00〜13:30は機器利用権の購入実績が無く、図19(c)に示すように、前々日に遡ると当該時間帯の購入実績があったため、そのときの購入最低価格の50パーセントの価格で購入する。時間帯12:30〜13:00を注目すると、図19(c)に示す前々日の機器利用権購入価格の最低価格が1000円であるから500円で購入する。また、時間帯13:00〜13:30を注目すると、図19(c)に示す前々日の機器利用権購入価格の最低価格が1200円であるから600円で購入する。
図20は、この発明の実施の形態1における制御当日の機器利用権購入価格を決定するための前日、前々日及び初期値の購入価格情報を用いた機器利用権購入価格テーブルを示す図である。
図20において、(a)は前日の機器利用権購入価格テーブル、(b)は制御当日の機器利用権売却依頼(譲渡依頼)テーブル、(c)は前々日の機器利用権購入価格テーブル、(d)はサーバ(集約需要家)が設定した機器利用権購入価格初期値テーブル、(e)は制御当日も加えた機器利用権購入価格テーブルをそれぞれ示す。
サーバ100は、図20に示すように、制御当日にコントローラから機器利用権の売却の入札情報が送信された場合は、前日に他のコントローラから買い取った最低価格より低い価格で機器利用権を購入しようとするが、当該時間帯の購入が無かった場合は、過去に遡り、その時間帯の機器利用権購入の実績を検索するが、過去実績(例えば、前々日)に一件も購入実績が無かった場合は、集約需要家が事前に設定しておいた初期値を用いて、その価格で機器利用権を購入する。
図20(a)及び(c)に示すように、前日及び前々日の時間帯13:00〜13:30の機器利用権の購入実績が無かったため、図20(d)に示すように、機器利用権購入価格初期値で購入する。時間帯13:00〜13:30を注目すると、図20(d)に示す機器種別Aの機器利用権購入価格初期値が400円であるから400円で購入する。
図21は、この発明の実施の形態1における制御前日及び制御当日の優先順位テーブルを示す図である。
図21において、(a)は制御前日に決定した優先順位テーブル(時間帯13:00〜13:30)、(b)は制御当日の機器利用権追加購入後に決定した優先順位テーブル(時間帯13:00〜13:30)をそれぞれ示す。なお、図21(a)は、図11と同じである。
サーバ100は、図21(a)に示すように、制御前日に機器制御のための優先順位テーブルを決定しているが、図21(b)に示すように、制御当日に機器利用権を購入した場合は、当該制御可能機器を優先順位テーブルに追加する。その際、サーバ100は、優先順位テーブルに追加する、図18(c)や、図19(d)、図20(e)の機器利用権購入価格テーブルに新たに登録された当該制御可能機器の単価計算値を強制的に設定する。制御前日の優先順位テーブルの単価計算値のうち、最小の単価計算値の50パーセント未満になるように単価計算値を設定する。還元料金は、単価計算値×消費電力抑制効果から求める。
サーバ100は、図21(a)及び(b)に示すように、最小の単価計算値4.8(円/kW)の50パーセント未満になるように、例えば、単価計算値2.0(円/kW)を設定している。優先順位テーブルに追加する3つの当該制御可能機器の単価計算値を同じ値である2.0(円/kW)に設定している。そして、サーバ100は、優先順位を、単価計算値の小さい順に並び変える。単価計算値が同じ場合には、消費電力抑制効果の大きい順に優先順位を決める。さらに、消費電力抑制効果が同じ場合には、当日の機器利用権譲渡の早い順に優先順位を決める。
次に、ステップS143からステップS145までの動作(処理)は、図13のステップS113からステップS116までの動作(処理)と同様である。なお、ここでは、負荷制御処理で既に求めた負荷実績値、負荷予測値や、図21(b)の優先順位テーブルを使用する。
10 コントローラ、11 積算電力量計、12 機器(空調機器)、20 コントローラ、21 積算電力量計、22 機器(空調機器)、23 機器(温水器)、30 コントローラ、31 積算電力量計、32 機器(空調機器)、100 サーバ、101 合計積算電力量計、U1 機器利用権、U2 機器利用権、U3 機器利用権、U4 機器利用権。