JP5784352B2

JP5784352B2 - 住宅エネルギーシステム

Info

Publication number: JP5784352B2
Application number: JP2011096255A
Authority: JP
Inventors: 亮憲村若
Original assignee: Toyota Housing Corp
Current assignee: Toyota Housing Corp
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2011-04-22
Publication date: 2015-09-24
Anticipated expiration: 2031-04-22
Also published as: JP2012228141A

Description

本発明は、住宅エネルギーシステムにかかり、特に、太陽光発電装置を備えて、効率的に発電電力を使用する住宅エネルギーシステムに関する。

太陽光発電装置の発電電力量は、天気に左右されるため、天気予報や、季節、気温情報、過去情報等に基づいて、発電量を予測して、電力量を調整する技術が提案されている。

例えば、特許文献に１記載の技術では、天気予報による発電予定日の気象情報または現在の季節と所定の発電量情報に基づいて該発電予定日の発電量を予測すると共に、該気象情報または現在の季節または該発電予定日の日付または曜日と所定の消費電力量情報に基づいて該発電予定日の負荷の消費電力を予測し、電力ネットワークへの供給電力量の合計が一定になるように、各自然エネルギー発電システムの供給電力量を求めて電力量を調整することが提案されている。

特開２００４−７２９００号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、余った電力の具体的かつ効果的な活用については不十分であるため、改善の余地がある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、発電電力を無駄なく使用することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、太陽光によって発電する太陽光発電装置と、センターサーバから天気情報、季節情報及び温度情報の少なくとも一つの情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、前記太陽光発電装置による発電量を予測する発電量予測手段と、前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測する消費量予測手段と、前記発電量予測手段及び前記消費量予測手段のそれぞれの予測結果を比較して、比較結果に基づいて、消費電力量が前記消費量予測手段によって予測された消費電力量に含まれていないいつでも運転可能な電気機器を前記太陽光発電装置の発電電力によって運転するか否かを判定し、前記発電量予測手段の予測結果が前記消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を作動するように制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。

請求項１に記載の発明によれば、太陽光発電装置では、太陽光によって発電が行われる。

取得手段では、センターサーバから天気情報、季節情報、及び温度情報の少なくとも一つの情報が取得される。

発電量予測手段では、取得手段によって取得された情報に基づいて、太陽光発電装置による発電量が予測される。例えば、情報毎の発電量を予め測定しておくことにより、取得した情報から太陽光発電装置の発電量を予測することができる。なお、発電量を予測する際には、情報として天気情報を取得して天気毎の発電量から発電量を予測することで、より正確な発電量を予測することが可能となる。

また、消費量予測手段では、取得手段によって取得された情報に基づいて、住宅で使用する消費電力量が予測される。例えば、情報毎にエアコン等の消費電力量を予め定めておくことにより、情報から消費電力量を予測することができる。なお、消費電力量を予測する際には、情報として季節情報及び温度情報を取得して季節情報及び温度情報から消費電力を予測することで、より正確な消費電力量を予測することが可能となる。

そして、制御手段では、発電量予測手段及び消費量予測手段のそれぞれの予測結果が比較されて、比較結果に基づいて、太陽光発電装置の発電量によっていつでも運転可能な電気機器を運転するか否かが判定されて、発電量予測手段の予測結果が消費量予測手段の予測結果より大きい場合に電気機器が作動するように制御される。これにより、発電電力を無駄なく使用することができる。

なお、請求項２に記載の発明のように、発電量予測手段によって予測された所定期間の発電量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の発電量予測手段によって予測された発電量を補正する発電量補正手段を更に備えて、制御手段が発電量補正手段の補正結果に基づいて、太陽光発電装置の発電電力によって電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御するようにしてもよいし、請求項３に記載の発明のように、消費量予測手段によって予測された所定期間の消費電力量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の消費量予測手段の予測結果を補正する消費量補正手段を更に備えて、制御手段が消費量補正手段の補正結果に基づいて、太陽光発電装置の発電電力によって電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御するようにしてもよい。すなわち、予測値を実測値に基づいて補正して予測精度を高めるようにしてもよい。

また、複数の電気機器を複数有する場合には、制御手段は、請求項４に記載の発明のように、発電量予測手段の予測結果が消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、複数の電気機器の中から運転可能な電気機器を選定し、該選定の電気機器を作動開始するように制御するようにしてもよい。

また、請求項５に記載の発明のように、取得手段が取得する天気情報として降雨情報を含み、制御手段が、取得手段によって降雨情報を取得した場合に、住宅に設けられた、オーニング及び窓開閉装置の少なくとも一方を更に制御するようにしてもよい。これによって、降雨によって洗濯物が濡れないようにしたり、住宅内への雨の進入を防止したりすることが可能となる。

さらに、請求項６に記載の発明のように、住宅で使用する電力を蓄電する蓄電池を更に備えて、制御手段が、所定の電気機器を運転した場合でも発電電力が余った場合に、蓄電池を充電するように更に制御するようにしてもよい。これによって、蓄電池に充電した電力を夜間等に使用することが可能となり、発電電力を更に無駄なく効率的に使用することができる。

以上説明したように本発明によれば、予測した発電量及び消費電力量に基づいて所定の電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御することにより、発電電力を無駄なく使用することができる、という効果がある。

本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムのＨＥＭＳの概略構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムのＨＥＭＳで行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムのＨＥＭＳで行われる処理の変形例を示すフローチャートである。センターサーバと各地点のＨＥＭＳとの通信によって天気情報精度を向上する例を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、図１中の実線は電力線を示し、点線は情報線を示すものとする。

本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０は、太陽光発電装置１２を備えて、太陽光によって発電された電力を住宅で使用可能とされている。

太陽光発電装置１２には、パワーコントロールシステム（ＰＣＳ）１４が接続されており、太陽光発電装置１２によって発電された直流電力がＰＣＳ１４によって交流電力に変換されて住宅の分電盤１６に供給されるようになっている。

分電盤１６には、他の電源として系統電力１８及び蓄電池２０が接続されており、系統電力１８や蓄電池２０に蓄電された電力を住宅に供給することが可能とされている。すなわち、分電盤１６は、太陽光発電装置１２による発電電力、系統電力１８、及び蓄電池２０に蓄電された電力の何れかを住宅に供給する。

また、分電盤１６には、住宅に設けられた電気機器２２や、オーニング（日よけ）２４、窓開閉装置２６等が接続されており、それぞれに電力供給が行われる。電気機器２２としては、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な機器が接続される。また、オーニング２４は、格納可能な日よけとされ、モータ等によって稼働し、窓開閉装置２６としては、トップライト等の開閉可能なものを適用してモータ等によって開閉が可能とされている。

さらに、分電盤１６には、住宅内のエネルギーの管理や制御を行うＨＥＭＳ（Home Energy Management System）３０が接続されている。ＨＥＭＳ３０は、分電盤１６を制御することにより、太陽光発電装置１２の発電電力、蓄電池２０の電力、及び系統電力１８の何れかを住宅に供給するように制御したり、住宅内に設けられた電気機器２２等の運転や停止等の制御を行う。

ＨＥＭＳ３０には、蓄電池２０、電気機器２２、オーニング２４、荷重センサ２８、及び窓開閉装置２６が接続されていると共に、ゲートウエイ３２を介して各種情報を管理する予め定めたセンターサーバ３４が接続さ、各種情報の授受が行われる。

センターサーバ３４は、本実施の形態では、ゲートウエイ３２を介して、天気情報、季節情報等の情報をＨＥＭＳ３０に送信するようになっており、ＨＥＭＳ３０は、これらの情報に基づいて、電源（太陽光発電装置１２の発電電力、蓄電池２０の電力、または系統電力１８）の切り換え制御や、住宅内の電気機器２２やオーニング２４、窓開閉装置２６等の制御を行って省エネルギーを実現する。

電気機器２２は、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な機器を適用することが可能とされ、ＨＥＭＳ３０の指示によって作動可能とされている。

また、荷重センサ２８は、物干し竿の荷重を検出し、ＨＥＭＳ３０が、荷重センサ２８の検出結果に基づいて、洗濯物の有無を判断し、降雨情報等を得た場合に、オーニング２４や窓開閉装置２６の開閉を制御する。

また、蓄電池２０は、蓄電量を検出する機能を備えており、蓄電量の検出結果がＨＥＭＳ３０に入力され、ＨＥＭＳ３０では、蓄電池２０の蓄電量等に基づいて蓄電池２０の充放電が制御される。

図２は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０の概略構成を示すブロック図である。

ＨＥＭＳ３０は、コンピュータを含んで構成されており、図２に示すように、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３４、ＲＡＭ３６、及び入出力ポート３８を備えて、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス４０を介して接続されている。

入出力ポート３８には、各種入出力機器として、表示部４２、操作部４４、及びメモリ４６が接続されている。なお、表示部４２及び操作部４４は一体で構成され、操作部４４は、表示部４２に設けられたタッチパネルを適用することができる。

メモリ４６には、住宅の電力の制御や電気機器２２等の制御を行うためのプログラムや各種情報が記憶されており、メモリ４６に記憶されたプログラムをＲＡＭ３６等に展開してＣＰＵ３２が実行することにより、住宅の電力の供給制御や、電気機器２２の制御を行うようになっている。

さらに、入出力ポート３８には、蓄電量検出装置４８、電気機器２２、オーニング２４、荷重センサ２８、窓開閉装置２６、及び窓開閉検知センサ５０が接続されている。

蓄電量検出装置４８は、蓄電池２０に設けられて、蓄電池２０の蓄電量を検出し、検出結果をＨＥＭＳ３０へ出力する。これにより、ＨＥＭＳ３０は、蓄電量検出装置４８の検出結果に基づいて、蓄電池２０の充放電を制御する。

電気機器２２は、上述したように、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器からなり、ＨＥＭＳ３０から指示によって作動が制御可能とされている。

オーニング２４は、モータ等によって日よけを使用位置と格納位置とに移動可能とされ、ＨＥＭＳ３０からの指示によって日よけの位置が制御される。

荷重センサ２８は、洗濯物の有無を検出するために、物干し竿等の荷重を検出し、検出結果をＨＥＭＳ３０へ出力することにより、ＨＥＭＳ３０では、荷重センサ２８の検出結果から、例えば、所定値以上の荷重が検出された場合に洗濯物があると判断し、降雨情報等をセンターサーバ３４等から取得した場合に、オーニング２４を使用位置（日よけ位置）へ移動する制御を行う。

また、窓開閉検知センサ５０では、トップライト等の窓の開閉を検知し、検知結果をＨＥＭＳ３０へ出力することにより、ＨＥＭＳ３０では、窓開閉検知センサ５０の検知結果から、窓が開いていると判断した場合に、降雨情報等をセンターサーバ３４等から取得した際に、窓開閉装置２６を制御して、窓を閉める等の制御を行う。

続いて、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０で行われる処理について説明する。

太陽光発電装置１２は、天気や季節等によって１日の発電量が変化し、効率的な発電電力の使用が求められるため、ＨＥＭＳ３０では、センターサーバ３４から天気状態、季節情報、季節毎の太陽光発電量情報等を取得して、その日の太陽光発電装置１２の総発電量を予測する。例えば、天気情報（例えば、９−１２時：晴れ、１２−１５時：曇り、１５−１８時：晴れのような時間毎の天気情報）と天気毎の発電量（例えば、晴れ：３ｋＷｈ、曇り：２ｋＷｈ、雨：０．５ｋＷｈ）をセンターサーバ３４から取得して、太陽光発電装置１２の総発電量を演算する。なお、季節情報から発電量を予測するようにしてもよいし、季節情報及び天気情報をそれぞれ用いて発電量を予測するようにしてもよい。

次に、ＨＥＭＳ３０が、住宅側で使用する消費電力量を予測する。例えば、センターサーバ３４から気温情報及び季節情報の少なくとも一方の情報を取得することによって、消費電力量として空調エネルギーの試算が可能となる。例えば、気温情報からの空調エネルギーの試算は、一般値（外気温○度以上の時に、冷房オンで○ｋＷｈ）を用いてもよいし、ＨＥＭＳ３０が過去の気温情報と空調機器等の消費電力量の履歴を記憶しておき、記憶した情報から気温と空調エネルギーとの関係を求めて試算するようにしてもよいし、季節毎の過去の消費電力量から空調エネルギの試算を行ってもよい。なお、以下の説明では、気温情報及び季節情報に基づいて消費電力量を予測するものとして説明する。

このように、ＨＥＭＳ３０では、太陽光発電装置１２の発電量と住宅側の消費電力量が試算できるため、予測した発電量と消費量とを比較することにより、いつでも使用可能な電気機器２２を運転するか否かを判定して制御することができる。すなわち、発電量が消費電力量より多い場合には、いつでも運転可能な電気機器２２を作動するように制御して発電電力を無駄なく有効活用することが可能となる。なお、電気機器２２が単一の場合には、運転可能か否かを判定して制御し、複数の場合には、運転可能な電気機器２２を選定して制御するようにしてもよい。

また、ＨＥＭＳ０３０は、発電量＞消費電力量の場合には、必要量だけ蓄電池２０への蓄電も可能となり、余った発電電力を蓄電池２０に蓄電することにより、発電電力を無駄なく有効に活用することが可能となる。すなわち、発電量が消費電力量より明らかに多い場合には、蓄電池２０に蓄電することによって夜間の消費を十分にまかなうことができる。なお、発電量が消費電力量より少ない場合には、時間あたりの発電量が蓄電可能量を上回る分をいつでも運転可能な電気機器に供給したり、夜間の消費電力量を抑制するようにＨＥＭＳ３０が電気機器２２を制御（例えば、エアコンの設定温度を変更して消費電力を抑制するような制御や、タイマが設定されている場合にはタイマの時間を変更して消費電力を抑制するような制御等）したり、消費電力を制限するようにアラームを出したり等の制御を行うようにしてもよい。

また、ＨＥＭＳ３０では、センターサーバ３４から天気情報を取得し、取得した天気情報から降雨を予測して、オーニング２４や窓開閉装置２６等を制御するようになっている。例えば、センターサーバ３４から天気情報を取得して、○時間後の降水確率が高いまたは低い等を判定する。そして、窓開閉検知センサ５０によって窓の開閉を検知して窓が開いている場合には降雨情報に応じて窓開閉装置２６によって窓を閉めるように制御したり、荷重センサ２８によって洗濯物の有無を判定して、洗濯物がある場合にはオーニングを作動するように制御したりする。これによって降雨の際に洗濯物が濡れないようにしたり、住宅内への雨の進入を防止したりすることができる。

なお、このとき、センターサーバ３４に接続される複数の住宅のＨＥＭＳ３０に、降雨センサや日射センサ等を設けて、各住宅のＨＥＭＳ３０からセンターサーバ３４が天気情報（降雨センサや日射センサの検出結果）を取得するようにして、センターサーバ３４が各住宅の位置と、各住宅からのセンサの検出結果とから、天気情報を補正して、各住宅へ送信することにより、更に正確な天気情報を各住宅のＨＥＭＳ３０へ送信することが可能となる。例えば、センターサーバ３４がある住宅から降雨情報を受信した場合に、降雨開始時間とその地点を登録し、複数の情報を集約することにより、その地域の降雨マップをセンターサーバ３４で作成することができ、当該降雨マップを元に、ある住宅における降雨時間を予測して、天気情報としてその住宅のＨＥＭＳ３０へ送信することにより、ＨＥＭＳ３０では、センターサーバ３４からの天気情報を元に、降雨時間になったところで窓開閉装置２６やオーニング２４を制御する。

続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０で行われる具体的な処理の流れについて説明する。図３は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。

ステップ１００では、センターサーバ３４から天気情報が取得されてステップ１０２へ移行する。

ステップ１０２では、センターサーバ３４から季節情報が取得されてステップ１０４へ移行する。

ステップ１０４では、センターサーバ３４から季節による太陽光発電量情報が取得されてステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、天気情報及び太陽光発電量情報に基づいて発電量が予測されてステップ１０８へ移行する。すなわち、上述したように、９−１２時：晴れ、１２−１５時：曇り、１５−１８時：晴れのような時間毎の天気情報と、天気毎の発電量（例えば、晴れ：３ｋＷｈ、曇り：２ｋＷｈ、雨：０．５ｋＷｈ）から、太陽光発電装置１２の総発電量を予測する。なお、太陽光発電量情報（天気毎の発電量情報）は、本実施の形態では、センターサーバ３４から取得するものとして説明するが、ＨＥＭＳ３０に予め記憶しておくようにしてもよい。

ステップ１０８では、センターサーバ３４から気温情報が取得されてステップ１１０へ移行する。

ステップ１１０では、季節情報及び気温情報に基づいて消費電力量が予測されてステップ１１２へ移行する。すなわち、上述したように、一般値（外気温○度以上の時に、冷房オンで○ｋＷｈ）を用いて空調エネルギーを試算するようにしてもよいし、ＨＥＭＳ３０が過去の気温情報と空調機器等の消費電力量の履歴を記憶しておき、記憶した情報から気温と空調エネルギー（または住宅内の消費電力）との関係を求めて試算するようにしてもよい。

ステップ１１２では、太陽光発電中の消費電力が予測されてステップ１１４へ移行する。すなわち、ステップ１１０で予測した消費電力のうち、太陽光発電中の消費電力を予測する。

ステップ１１４では、発電量＞発電中の消費電力量か否かが判定され、該判定が否定された場合にはステップ１１６へ移行し、肯定された場合にはステップ１１８へ移行する。

ステップ１１６では、発電電力を全て消費するように電力供給を行って一連の処理を終了する。なお、発電電力だけでは不足する場合には、蓄電池２０から住宅へ電力を供給するように制御し、蓄電池２０を料金の安い深夜電力で充電するように制御する。

一方、ステップ１１８では、いつでも運転可能な電気機器２２があるか否か判定される。該判定は、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器２２の存在を予め設定してあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ１２０へ移行し、否定された場合にはステップ１２４へ移行する。

ステップ１２０では、発電開始か否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ１２２へ移行する。すなわち、発電が開始される時間になるまで待機する。

ステップ１２２では、いつでも運転可能な電気機器２２の運転を開始するように制御されてステップ１２４へ移行する。このとき、運転可能な電気機器２２が単一の場合には運転可能か否かを判定して運転を制御し、電気機器が複数の場合には、運転可能な電気機器２２のうち余剰発電量で運転可能な電気機器２２を選定して運転開始するように制御する。すなわち、発電量が明らかに消費電力量よりも多いと予測される場合には、いつでも運転可能な電気機器２２を運転開始することによって発電電力の無駄を防止して効率的に使用することができる。

ステップ１２４では、太陽光発電中以外の消費電力量が演算されてステップ１２６へ移行する。すなわち、ステップ１１０で求めた消費電力量からステップ１１２で求めた太陽光発電中の消費電力量を差分することにより、太陽光発電中以外の消費電力量が演算される。

ステップ１２６ででは、蓄電池２０への蓄電量が演算されてステップ１２８へ移行する。すなわち、蓄電量検出装置４８の検出結果から蓄電量が演算される。

ステップ１２８では、各演算結果に基づいて、蓄電及び売電が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、蓄電池２０を充電して残りは売電するように制御する。

次に、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０で行われる処理の変形例について説明する。

上記の実施の形態では、太陽光発電装置１２の発電量と、住宅側で使用する消費電力量と、をそれぞれ予測して、予測結果を比較し、電気機器２２の作動を開始するか否かを判定して電気機器２２を制御する例を説明したが、変形例では、発電量及び消費電力量の予測精度を高めるために、実測値に基づいて補正する機能を備える場合について説明する。

すなわち、変形例の分電盤１６には、ＰＣＳ１４から供給される発電電力量の実測値、及び住宅に設けられた電気機器２２等に供給した電力の実測値を測定する機能を備えて、それぞれの実測値をＨＥＭＳ３０に送信する機能を備え、ＨＥＭＳ３０では、実測値に基づいて予測値を補正するようになっている。なお、以下では、発電量と消費量の双方の予測結果を実測値に基づいて補正する場合について説明するが、何れか一方の予測結果を実測値に基づいて補正するようにしてもよい。

図４は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム１０のＨＥＭＳ３０で行われる処理の変形例を示すフローチャートである。なお、図４の処理は、図３のステップ１００〜１１２を行った後に開始するものとし、ステップ１００〜１１２については省略して示す。

ステップ１１２によって太陽光発電中の消費電力量が予測されると、ステップ２００では、昨日の予測値と実測値が違っていたか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０２へ移行し、否定された場合にはステップ２０６へ移行する。

ステップ２０２では、昨日の予測値と実測値の差分（割合）が本日の予測値に加算されてステップ２０４へ移行する。すなわち、予測値が昨日の実測値に基づいて補正される。

ステップ２０４では、発電量＞発電中の消費電力量か否かが判定され、該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２０８へ移行する。

ステップ２０６では、発電電力を全て消費するように電力供給を行って一連の処理を終了する。なお、発電電力だけでは不足する場合には、蓄電池２０から住宅へ電力を供給するように制御し、蓄電池２０を料金の安い深夜電力で充電するように制御する。

一方、ステップ２０８では、いつでも運転可能な電気機器２２があるか否か判定される。該判定は、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器２２の存在を予め設定してあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ２１０へ移行し、否定された場合にはステップ２２２へ移行する。

ステップ２１０では、発電開始直前になったか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ２１２へ移行する。すなわち、発電が開始される時間になるまで待機する。

ステップ２１２では、発電量及び消費電力量の実測値が測定されてステップ２１４へ移行する。すなわち、所定期間の発電量及び消費電力の実測値を測定する。

ステップ２１４では、予測値と実測値が違っているか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２１６へ移行し、否定された場合にはステップ２２０へ移行する。

ステップ２１６では、予測値を実測値に置き換えて、以降の時間の予測値についても実測値との差分（割合）を加算して、運転可能機器が再計算されてステップ２１８へ移行する。すなわち、実測値に基づいて、消費電力の予測値が補正されて、再度運転可能な電気機器２２の選定が行われる。

ステップ２１８では、実測値に基づく予測値の補正の結果、発電量＜消費電力量になったか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ２０６へ移行し、否定された場合にはステップ２２０へ移行する。

ステップ２２０では、発電電力によっていつでも運転可能な電気機器２２の運転を開始するように制御されてステップ２２２へ移行する。このとき、運転可能な電気機器２２が単一の場合には運転可能か否かを判定して運転を制御し、電気機器が複数の場合には、運転可能な電気機器２２のうち余剰発電量で運転可能な電気機器２２を選定して運転開始するように制御する。すなわち、発電量が明らかに消費電力量よりも多い場合には、いつでも運転可能な電気機器２２を運転開始することによって発電電力の無駄を防止して効率的に使用することができる。

ステップ２２２では、太陽光発電中以外の消費電力量が演算されてステップ２２４へ移行する。

ステップ２２４ででは、蓄電池２０への蓄電量が演算されてステップ２２６へ移行する。すなわち、蓄電量検出装置４８の検出結果から蓄電量が演算される。

ステップ２２６では、各演算結果に基づいて、蓄電及び売電が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、蓄電池２０を充電して残りは売電するように制御する。

続いて、ＨＥＭＳ３０で行われるその他の処理について説明する。

本実施の形態では、ＨＥＭＳ３０はセンターサーバ３４から天気情報を取得して太陽光発電装置１２の発電電力や消費電力を予測するが、この他に、天気情報として降雨情報を受信した場合には、オーニング２４や窓開閉装置２６の制御を行う。具体的には、センターサーバ３４から雨が降る時間を含む降雨情報を受信して、雨が降る時間になったところで、窓開閉検知センサ５０によって窓の開放が検知されている場合に窓を閉めるように窓開閉装置２６を制御し、荷重センサ２８の検出結果から洗濯物があるか否かをＨＥＭＳ３０が判定して、洗濯物がある場合には、オーニング２４によって濡れないようにオーニング２４を制御する。

また、センターサーバ３４は、天気情報や、雨が降る時間を含む降雨情報の精度を高めるために、複数の住宅に設けられたＨＥＭＳ３０から天気に関する情報を集約して天気情報の精度を向上することができる。

具体的には、複数の住宅に降雨センサや日射センサ等を設け、各住宅に設けられたＨＥＭＳを介してセンターサーバ３４に降雨センサや日射センサ等の検出結果を送信することにより、現在の天気状況をセンターサーバ３４で把握することができるので、センターサーバ３４が気象庁等の情報機関から取得した天気情報を補正して、ＨＥＭＳ３０に送信することができる。

例えば、図５に示すように、センターサーバ３４と各地点（Ａ〜Ｆ地点）の住宅に設けられたＨＥＭＳ３０と通信を行うことにより、各地点の降雨情報を取得し、Ａ地点から順に雨が降り始め、現在Ｃ地点及びＤ地点で雨が降り始めたとすると、各地点からの情報に基づいて、雨の降り始めの時間が同じ等値線（図５の実線）を作成することができる。そして、当該等値線の推移を図５の点線で示すように予測することにより、Ｅ地点及びＦ地点の雨の降り始めの時間を予測することができるので、センターサーバ３４が予測した時間を含む天気情報をＥ地点及びＦ地点のＨＥＭＳ３０へ送信することによって、正確な天気情報を送信することができる。これによって、各地点（Ｅ地点やＦ地点）のＨＥＭＳ３０における、発電電力や消費電力の予測精度を向上することができると共に、オーニング２４や窓開閉装置２６の制御を的確に行うことが可能となる。

なお、上記の実施の形態では、天気情報に基づいて、ＨＥＭＳ３０がオーニング２４や窓開閉装置２６を制御する例を説明したが、制御対象の機器は、これに限るものではなく、他の電気機器を適用するようにしてもよい。また、オーニング２４や窓開閉装置２６を正御する際には段階的に制御するようにしてもよい。例えば、晴れから曇りの天気情報を取得したときに、オーニング２４や窓開閉装置２６を予め定めた第１段階まで作動して、曇りから雨の天気情報を取得したときに、第１段階とは異なる第２段階まで作動するように制御するようにしてもよい。

また、上記の実施の形態では、天気情報に基づいて、太陽光発電装置１２の発電量を予測し、季節情報及び気温情報（温度情報）に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測するようにしたが、これに限るものではなく、天気情報、季節情報、及び温度情報の少なくとも一つの環境情報に基づいて、発電量や消費電力量を予測するようにしてもよい。例えば、天気情報から消費電力量を予測する場合には、雨であれば洗濯乾燥機等の特定の電気機器の使用が増えたり、晴れであれば、空気清浄機（花粉）などの別の特定の電気機器の使用が多くなったりして、電気機器を特定できるシステムがあれば、ある程度消費電力量が予想可能である。また、季節情報から消費電力を予測する場合には、ある所定期間の消費量の予測（平均値）等で、過去の情報から予測も可能である。例えば、空気清浄機の場合には春に常に作動する（花粉対策）とか、電気温水器であれば、夏は電力量が少ないが、冬場は電力量を多く必要となり、冷蔵庫であれば、夏は電力量が多いが、冬場は電力量が少なくなるので、これらを考慮することで、ある程度の消費電力を予測することが可能である。また、温度情報から消費電力を予測する場合には、一日の温度のピークが昼の１２時〜２時頃で最大の温度となるので、その温度変化の情報から、上昇から下降になる変化点をみて消費電力量を予測したりして日射量の一日のピークを予測することも可能であり、他には、一日の温度上昇率が高い日は日射量が多いとして消費電力量を予測してもよい。温度が何度以上（以下）になったら、よく使用するような機器で例えば、エアコン等の機器であれば、消費量も多くなるので、消費電力量を予測することが可能である。

１０住宅エネルギーシステム
１２太陽光発電装置
２０蓄電池
２２電気機器
２４オーニング
２６窓開閉装置
３０ＨＥＭＳ
３２ゲートウエイ
３４センターサーバ

Claims

太陽光によって発電する太陽光発電装置と、
センターサーバから天気情報、季節情報及び温度情報の少なくとも一つの情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、前記太陽光発電装置による発電量を予測する発電量予測手段と、
前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測する消費量予測手段と、
前記発電量予測手段及び前記消費量予測手段のそれぞれの予測結果を比較して、比較結果に基づいて、消費電力量が前記消費量予測手段によって予測された消費電力量に含まれていないいつでも運転可能な電気機器を前記太陽光発電装置の発電電力によって運転するか否かを判定し、前記発電量予測手段の予測結果が前記消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を作動するように制御する制御手段と、
を備えた住宅エネルギーシステム。
前記発電量予測手段によって予測された所定期間の発電量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の前記発電量予測手段によって予測された発電量を補正する発電量補正手段を更に備え、前記制御手段が前記発電量補正手段の補正結果に基づいて、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を運転するか否かを判定して前記電気機器を制御する請求項１に記載の住宅エネルギーシステム。
前記消費量予測手段によって予測された所定期間の消費電力量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の前記消費量予測手段の予測結果を補正する消費量補正手段を更に備え、前記制御手段が前記消費量補正手段の補正結果に基づいて、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を運転するか否かを判定して前記電気機器を制御する請求項１又は請求項２に記載の住宅エネルギーシステム。
前記電気機器を複数有し、前記制御手段が、前記発電量予測手段の予測結果が前記消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、複数の前記電気機器の中から運転可能な電気機器を選定し、該選定の電気機器を作動開始するように制御する請求項１〜３の何れか１項に記載の住宅エネルギーシステム。
前記取得手段が取得する前記天気情報として降雨情報を含み、前記制御手段が、前記取得手段によって前記降雨情報を取得した場合に、住宅に設けられた、オーニング及び窓開閉装置の少なくとも一方を更に制御する請求項１〜４の何れか１項に記載の住宅エネルギーシステム。
住宅で使用する電力を蓄電する蓄電池を更に備え、
前記制御手段が、前記電気機器を運転した場合でも発電電力が余った場合に、前記蓄電池を充電するように更に制御する請求項１〜５の何れか１項に記載の住宅エネルギーシステム。