JP5882150B2 - 電力管理装置及び電力管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、所定期間において系統から供給される積算電力量を予測する電力管理装置及び電力管理方法に関する。

近年、環境配慮に対する意識が高まっており、負荷の消費電力を抑制する技術が提案されている。

ところで、各国の電力事情に大きく左右されるが、例えば、日本においては高圧受電者の総電力料金は、基本料金及び電力量料金によって定められる。基本料金は、過去の所定期間（例えば、３０分）ごとに計測された積算電力量の内の最大値（ピーク電力量）に基づいて定められる。一方で、電力量料金は、計算対象期間における電力使用量の合計に基づいて定められる。従って、積算電力量が所定電力量を超えないように、各負荷の消費電力を制御することが好ましい。

ここで、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように、消費電力を抑制すべきことを示す警報をユーザに対して提示する技術が提案されている。具体的には、系統から供給される電力量が単位時間毎に増大する量（以下、単位時間増大量）に基づいて、所定期間の満了時点における積算電力量を予測して、予測された積算電力量が所定電力量を超える場合に、消費電力を抑制すべきことを示す警報がユーザに対して提示される（例えば、特許文献１）。

特開平１０−１９８８７５号公報

上述した技術において、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように、所定期間における各時点の積算電力量の目標値を設定することが考えられる。しかしながら、各時点の積算電力量の目標値が時間経過に比例して増大するように定められると、所定期間の後半において、積算電力量の増大に対する余裕（マージン）がなくなってしまう。言い換えると、所定期間の後半において、積算電力量が急激に増大すると、積算電力量が所定電力量を超える可能性が存在する。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、所定期間の満了時点において、積算電力量が所定電力量を超える可能性を低減することを可能とする電力管理装置及び電力管理方法を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定する制御部を備える。前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されている。前記制御部は、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように前記第２判定閾値を設定する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記所定期間における前記第２判定閾値の推移を示すラインを表示する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第２判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して警報を出力する。

第１の特徴において、前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第１判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して第１警報を出力する。前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第２判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して前記第１警報とは異なる第２警報を出力する。

第２の特徴に係る電力管理方法は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための方法である。電力管理方法は、前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定するステップＡを備える。前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されている。前記ステップＡは、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように前記第２判定閾値を設定するステップを含む。

本発明によれば、所定期間の満了時点において、積算電力量が所定電力量を超える可能性を低減することを可能とする電力管理装置及び電力管理方法を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係る需要家１０を示す図である。 図３は、第１実施形態の適用シーンを説明するための図である。 図４は、第１実施形態に係るＥＭＳ２００を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る提示情報４００を示す図である。 図６は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第１例を説明するための図である。 図７は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第２例を説明するための図である。 図８は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第３例を説明するための図である。 図９は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第４例を説明するための図である。

以下において、本発明の実施形態に係る電力管理装置及び電力管理方法について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［実施形態の概要］
実施形態に係る電力管理装置は、所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力量を超えないように制御するための装置である。電力管理装置は、前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定する制御部を備える。前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されている。前記制御部は、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように前記第２判定閾値を設定する。

実施形態では、制御部は、第１判定閾値と第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように第２判定閾値を設定する。従って、第２判定閾値を基準として積算電力量を監視することによって、所定期間の後半において、積算電力量の増大に対する余裕（マージン）を十分に確保することができる。これによって、所定期間の満了時点において、積算電力量が所定電力量を超える可能性が低減される。

実施形態では、電力管理装置として、各種を提示するＥＭＳについて例示するが、実施形態はこれに限定されるものではない。電力管理装置は、第２判定閾値を設定する機能を有していればよい。

［第１実施形態］
（エネルギー管理システム）
以下において、第１実施形態に係るエネルギー管理システムについて説明する。図１は、第１実施形態に係るエネルギー管理システム１００を示す図である。

図１に示すように、エネルギー管理システム１００は、需要家１０と、ＣＥＭＳ２０と、変電所３０と、スマートサーバ４０と、発電所５０とを有する。なお、需要家１０、ＣＥＭＳ２０、変電所３０及びスマートサーバ４０は、ネットワーク６０によって接続されている。

需要家１０は、例えば、発電装置及び蓄電装置を有する。発電装置は、例えば、燃料電池のように、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。蓄電装置は、例えば、二次電池などのように、電力を蓄積する装置である。

需要家１０は、コンビニエンスストア又はスーパーマーケットなどの店舗である。需要家１０は、一戸建ての住宅であってもよく、マンションなどの集合住宅であってもよく、ビルなどの商用施設であってもよく、工場であってもよい。

第１実施形態では、複数の需要家１０によって、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂが構成されている。需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂは、例えば、地理的な地域によって分類される。

ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。なお、ＣＥＭＳ２０は、複数の需要家１０を管理するため、ＣＥＭＳ（Ｃｌｕｓｔｅｒ／Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）と称されることもある。具体的には、ＣＥＭＳ２０は、停電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を解列する。一方で、ＣＥＭＳ２０は、復電時などにおいて、複数の需要家１０と電力系統との間を連系する。

第１実施形態では、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂが設けられている。ＣＥＭＳ２０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。ＣＥＭＳ２０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０と電力系統との間の連系を制御する。

変電所３０は、複数の需要家１０に対して、配電線３１を介して電力を供給する。具体的には、変電所３０は、発電所５０から供給を受ける電圧を降圧する。

第１実施形態では、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂが設けられている。変電所３０Ａは、例えば、需要家群１０Ａに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ａを介して電力を供給する。変電所３０Ｂは、例えば、需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０に対して、配電線３１Ｂを介して電力を供給する。

スマートサーバ４０は、複数のＣＥＭＳ２０（ここでは、ＣＥＭＳ２０Ａ及びＣＥＭＳ２０Ｂ）を管理する。また、スマートサーバ４０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）を管理する。言い換えると、スマートサーバ４０は、需要家群１０Ａ及び需要家群１０Ｂに含まれる需要家１０を統括的に管理する。スマートサーバ４０は、例えば、需要家群１０Ａに供給すべき電力と需要家群１０Ｂに供給すべき電力とのバランスを取る機能を有する。

発電所５０は、火力、風力、水力、原子力などによって発電を行う。発電所５０は、複数の変電所３０（ここでは、変電所３０Ａ及び変電所３０Ｂ）に対して、送電線５１を介して電力を供給する。

ネットワーク６０は、信号線を介して各装置に接続される。ネットワーク６０は、例えば、インターネット、広域回線網、狭域回線網、携帯電話網などである。

（需要家）
以下において、第１実施形態に係る需要家について説明する。図２は、第１実施形態に係る需要家１０の詳細を示す図である。

図２に示すように、需要家１０は、分電盤１１０と、負荷１２０と、ＰＶユニット１３０と、蓄電池ユニット１４０と、燃料電池ユニット１５０と、貯湯ユニット１６０と、ＥＭＳ２００とを有する。

分電盤１１０は、配電線３１（系統）に接続されている。分電盤１１０は、電力線を介して、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０及び燃料電池ユニット１５０に接続されている。

負荷１２０は、電力線を介して供給を受ける電力を消費する装置である。例えば、負荷１２０は、冷蔵庫、冷凍庫、照明、エアコンなどの装置を含む。

ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１と、ＰＣＳ１３２とを有する。ＰＶ１３１は、発電装置の一例であり、太陽光の受光に応じて発電を行う太陽光発電装置である。ＰＶ１３１は、発電されたＤＣ電力を出力する。ＰＶ１３１の発電量は、ＰＶ１３１に照射される日射量に応じて変化する。ＰＣＳ１３２は、ＰＶ１３１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。ＰＣＳ１３２は、電力線を介してＡＣ電力を分電盤１１０に出力する。

第１実施形態において、ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１に照射される日射量を測定する日射計を有していてもよい。

ＰＶユニット１３０は、ＭＰＰＴ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｐｏｉｎｔ Ｔｒａｃｋｉｎｇ）法によって制御される。詳細には、ＰＶユニット１３０は、ＰＶ１３１の動作点（動作点電圧値及び電力値によって定まる点、又は、動作点電圧値と電流値とによって定まる点）を最適化する。

蓄電池ユニット１４０は、蓄電池１４１と、ＰＣＳ１４２とを有する。蓄電池１４１は、電力を蓄積する装置である。ＰＣＳ１４２は、配電線３１（系統）から供給を受けるＡＣ電力をＤＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。また、ＰＣＳ１４２は、蓄電池１４１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する。

燃料電池ユニット１５０は、燃料電池１５１と、ＰＣＳ１５２とを有する。燃料電池１５１は、発電装置の一例であり、燃料ガスを利用して電力を出力する装置である。ＰＣＳ１５２は、燃料電池１５１から出力されたＤＣ電力をＡＣ電力に変換する装置（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）である。

燃料電池ユニット１５０は、負荷追従制御によって動作する。詳細には、燃料電池ユニット１５０は、燃料電池１５１から出力される電力が負荷追従制御の目標電力となるように燃料電池１５１を制御する。

貯湯ユニット１６０は、電力を熱に変換して、熱を蓄積したり、燃料電池ユニット１５０等のコージェネレーション機器が発生する熱を湯として蓄えたりする蓄熱装置の一例である。具体的には、貯湯ユニット１６０は、貯湯槽を有しており、燃料電池１５１の運転（発電）によって生じる排熱によって、貯湯槽から供給される水を温める。詳細には、貯湯ユニット１６０は、貯湯槽から供給される水を温めて、温められた湯を貯湯槽に還流する。

ＥＭＳ２００は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する装置（Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）である。具体的には、ＥＭＳ２００は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０に信号線を介して接続されており、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する。また、ＥＭＳ２００は、負荷１２０の動作モードを制御することによって、負荷１２０の消費電力を制御する。

また、ＥＭＳ２００は、ネットワーク６０を介して各種サーバと接続される。各種サーバは、例えば、系統から供給を受ける電力の購入単価、系統から供給を受ける電力の売却単価、燃料ガスの購入単価などの情報（以下、エネルギー料金情報）を格納する。

或いは、各種サーバは、例えば、負荷１２０の消費電力を予測するための情報（以下、消費エネルギー予測情報）を格納する。消費エネルギー予測情報は、例えば、過去の負荷１２０の消費電力の実績値に基づいて生成されてもよい。或いは、消費エネルギー予測情報は、負荷１２０の消費電力のモデルであってもよい。

或いは、各種サーバは、例えば、ＰＶ１３１の発電量を予測するための情報（以下、ＰＶ発電量予測情報）を格納する。ＰＶ発電予測情報は、ＰＶ１３１に照射される日射量の予測値であってもよい。或いは、ＰＶ発電予測情報は、天気予報、季節、日照時間などであってもよい。

（適用シーン）
以下において、第１実施形態の適用シーンについて説明する。図３は、第１実施形態の適用シーンについて説明するための図である。図３では、需要家１０における情報の流れについて主として説明する。

図３に示すように、需要家１０は、系統電力計３１０と、デマンド計測ユニット３２０と、デマンド監視ユニット３３０と、負荷電力計３４０と、スマートセンサ３５０と、ハブ３６０とを有する。上述したように、需要家１０は、ＥＭＳ２００を有する。

系統電力計３１０は、配電線３１（系統）から供給を受ける電力を計測する。具体的には、系統電力計３１０は、分電盤１１０よりも配電線３１（系統）側に設けられており、需要家１０の全体に供給を受ける電力を計測する。

デマンド計測ユニット３２０は、所定期間（例えば、３０分）において、系統電力計３１０で計測された電力を積算する。言い換えると、デマンド計測ユニット３２０は、所定期間の開始から所定期間の満了まで、系統電力計３１０で計測された電力を積算する。すなわち、デマンド計測ユニット３２０は、所定期間毎に積算値（積算電力量）をリセットする。

デマンド監視ユニット３３０は、デマンド計測ユニット３２０から取得する積算値（積算電力量）を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。

或いは、デマンド監視ユニット３３０は、デマンド計測ユニット３２０から取得する積算値（積算電力量）に基づいて、所定期間の満了時点における積算電力量を予測してもよい。このようなケースにおいて、デマンド監視ユニット３３０は、所定期間の満了時点における積算電力量の予測値が所定電力量を超える場合に、積算電力量の予測値が所定電力量を超える旨を示す情報をＥＭＳ２００に送信することが好ましい。

負荷電力計３４０は、各負荷１２０に併設されており、各負荷１２０によって消費される電力を計測する。第１実施形態では、負荷電力計３４０として、第２電力計３４０Ａ_１〜３４０Ａ_ｎ及び第２電力系３４０Ｂ_１〜３４０Ｂ_ｎが設けられる。第２電力計３４０Ａ_１〜３４０Ａ_ｎは、分電盤１１０のブレーカＡの配下に設けられる電力線Ａに接続されており、第２電力系３４０Ｂ_１〜３４０Ｂ_ｎは、分電盤１１０のブレーカＢの配下に設けられる電力線Ｂに接続される。

スマートセンサ３５０は、スマートセンサ３５０の配下に設けられる負荷電力計３４０によって計測される電力を収集する。第１実施形態では、スマートセンサ３５０として、スマートセンサ３５０Ａ及びスマートセンサ３５０Ｂが設けられる。スマートセンサ３５０Ａは、第２電力計３４０Ａ_１〜３４０Ａ_ｎによって計測される電力を収集する。スマートセンサ３５０Ｂは、第２電力計３４０Ｂ_１〜３４０Ｂ_ｎによって計測される電力を収集する。

スマートセンサ３５０は、各負荷電力計３４０の識別子とともに、各負荷電力計３４０によって計測される電力を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。或いは、スマートセンサ３５０は、負荷電力計３４０によって計測される電力の集計値を示す情報をＥＭＳ２００に送信する。

ハブ３６０は、ＥＭＳ２００、デマンド監視ユニット３３０及びスマートセンサ３５０に信号線を介して接続される。ハブ３６０は、デマンド監視ユニット３３０及びスマートセンサ３５０から出力される情報をＥＭＳ２００に中継する。

（ＥＭＳの構成）
以下において、第１実施形態のＥＭＳについて説明する。図４は、第１実施形態のＥＭＳ２００を示すブロック図である。

図４に示すように、ＥＭＳ２００は、受信部２１０と、送信部２２０と、制御部２３０と、提示部２４０とを有する。

受信部２１０は、信号線を介して接続された装置から各種信号を受信する。例えば、受信部２１０は、積算電力量を示す情報をデマンド監視ユニット３３０から受信する。受信部２１０は、各負荷電力計３４０の識別子とともに、各負荷電力計３４０によって計測される電力を示す情報をスマートセンサ３５０から受信する。或いは、受信部２１０は、スマートセンサ３５０によって集計された電力を示す情報をスマートセンサ３５０から受信してもよい。

第１実施形態において、受信部２１０は、ＰＶ１３１の発電量を示す情報をＰＶユニット１３０から受信してもよい。受信部２１０は、蓄電池１４１の蓄電量を示す情報を蓄電池ユニット１４０から受信してもよい。受信部２１０は、燃料電池１５１の発電量を示す情報を燃料電池ユニット１５０から受信してもよい。受信部２１０は、貯湯ユニット１６０の貯湯量を示す情報を貯湯ユニット１６０から受信してもよい。

第１実施形態において、受信部２１０は、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報を、ネットワーク６０を介して各種サーバから受信してもよい。但し、エネルギー料金情報、消費エネルギー予測情報及びＰＶ発電量予測情報は、予めＥＭＳ２００に記憶されていてもよい。

送信部２２０は、信号線を介して接続された装置に各種信号を送信する。例えば、送信部２２０は、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御するための信号を各装置に送信する。送信部２２０は、負荷１２０を制御するための制御信号を負荷１２０に送信する。

制御部２３０は、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御する。

第１実施形態において、制御部２３０は、負荷の消費電力を含む負荷のリストを生成する。負荷のリストは、定常的に提示されるリストであってもよく、積算電力量の予測値が所定電力量を超えるときに提示されるリストであってもよい。

具体的には、制御部２３０は、各負荷電力計３４０によって計測される電力に基づいて、負荷のリストを生成する。負荷のリストは、例えば、負荷の名称、負荷の消費電力を少なくとも含む。負荷のリストは、これらの情報に加えて、消費電力の変動量を含んでもよい。

第１実施形態において、制御部２３０は、所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定する。詳細には、制御部２３０は、第１判定閾値と第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように第２判定閾値を設定する。

ここで、第１判定閾値は、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定される閾値である。第１判定閾値は、後述する限界電力量標準線であってもよい（図６に示す”デマンド監視グラフ”を参照）。或いは、第１判定閾値は、後述する目標電力量標準線であってもよい（図７〜図９に示す”デマンド監視グラフ”を参照）。

提示部２４０は、ユーザに対して、各種情報を提示する。具体的には、提示部２４０は、各情報を表示するディスプレイである。但し、提示部２４０は、各情報を音で出力するスピーカであってもよい。

ここで、提示部２４０は、リストを提示するとき、負荷１２０の消費電力を取得するアプリケーション又はブラウザにてリストを提示してもよい。

第１実施形態において、提示部２４０は、例えば、図５に示す提示情報４００を表示する。提示情報４００は、日時情報４１０、状態概要情報４２０、状態詳細情報４３０、状態凡例情報４４０、リンク情報４５０、変動設備リスト４６０、省エネ行動リスト４７０を含む。

日時情報４１０は、現在の日時を示す情報である。

状態概要情報４２０は、現在の所定期間において系統から供給を受ける電力の状態の概要を示す情報である。状態概要情報４２０は、例えば、４段階（余裕、注意、警告、危険）で表される。

状態詳細情報４３０は、現在の所定期間において系統から供給を受ける電力の状態の詳細を示す情報である。状態詳細情報４３０は、例えば、目標デマンド値、予測デマンド値、超過電力を含む。目標デマンド値は、所定期間において系統から供給を受ける電力の目標値である。予測デマンド値は、上述したデマンド監視ユニット３３０によって予測される積算電力量の予測値である。超過電力は、予測デマンド値が目標デマンド値を超える電力量である。デマンド値の単位は、ｋＷ／ｈである。

状態凡例情報４４０は、状態概要情報４２０の凡例を示す情報である。状態凡例情報４４０は、例えば、各段階（余裕、注意、警告、危険）の閾値、各段階を表現する色などを含む。

リンク情報４５０は、提示情報４００から切り替え可能な各種情報（デマンド監視グラフ、デマンド記録／日、デマンド記録／月、設備電力見える化ＴＯＰ）を示す情報である。”デマンド監視グラフ”は、例えば、後述する図６に示すグラフである。”デマンド記録／日”及び”デマンド記録／月”は、過去の履歴の集計結果である。”設備電力見える化ＴＯＰ”は、提示情報４００によって提示可能な情報の最上位階層に対応するトップページである。リンク情報４５０の選択（クリック）によって、提示部２４０によって提示される情報は、選択された情報に切り替えられる。

変動設備リスト４６０は、定常的に提示される負荷のリストである。変動設備リスト４６０は、例えば、負荷の名称、負荷の消費電力を含む。

ここで、変動設備リスト４６０は、消費電力が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。

省エネ行動リスト４７０は、積算電力量の予測値が所定電力量を超えるときに提示されるリストである。省エネ行動リスト４７０は、消費電力を抑制すべき負荷のリストを示す警報の一例である。

第１実施形態において、省エネ行動リスト４７０は、第１態様又は第２態様で提示される。上述したように、第１態様は、負荷電力計３４０によって取得された電力の実績値が大きい順に負荷のリストが提示される態様である。第２態様は、負荷電力計３４０によって取得された電力の変動量が大きい順に負荷のリストが提示される態様である。

ここで、省エネ行動リスト４７０が第１態様で提示される場合には、省エネ行動リスト４７０は、消費電力が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。一方で、省エネ行動リスト４７０が第２態様で提示される場合には、省エネ行動リスト４７０は、系統に接続された負荷のうち、消費電力の増大量が大きい順に所定数の負荷を含むリストであってもよく、系統に接続された負荷のうち、消費電力が大きい順に所定数の負荷が強調表示されたリストであってもよい。

(デマンド監視グラフの第１例)
以下において、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第１例について説明する。図６は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第１例を説明するための図である。

図６に示すように、デマンド監視グラフは、所定期間（例えば、３０分）に含まれる現在の日時において、系統から供給を受ける電力の積算値（積算電力量）を含む。詳細には、積算電力量の実績値が実線で示されており、積算電力量の予測値が点線で示されている。

第１に、デマンド監視グラフは、所定電力として、限界電力量を含む。デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点において積算電力量が限界電力量となるための限界電力量標準線を含んでもよい。図６に示すように、限界電力標準線は、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定される閾値の推移を示すラインである。言い換えると、限界電力標準線を構成する各点の電力量は、第１判定閾値の一例である。

例えば、限界電力標準線は、Ｓ＝ｇ_１ｔによって表される。Ｓは、限界電力標準線を構成する各点の電力量を示しており、ｔは、限界電力標準線を構成する各点の時間を示している。ｇ_１は、限界電力標準線の傾きである。

第２に、デマンド監視フラグは、目標電力量を含む。目標電力量は、所定期間の満了時点において限界電力量を超えないように定められる目標値である。デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量となるための目標電力量標準線を含んでもよい。図６に示すように、目標電力標準線は、所定期間の満了時点において積算電力量が所定電力量に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定される閾値の推移を示すラインである。図６に示すケースにおいて、目標電力標準線を構成する各点の電力量は、第２判定閾値の一例である。

例えば、目標電力標準線は、Ｓ＝ｇ_２ｔによって表される。Ｓは、目標電力標準線を構成する各点の電力量を示しており、ｔは、目標電力標準線を構成する各点の時間を示している。ｇ_２は、目標電力標準線の傾きである。但し、ｇ_１＞ｇ_２の条件が満たされる。

図６に示すケースにおいて、目標電力標準線を構成する各点の電力量は、限界電力標準線を構成する各点の電力量に対する余裕度を示す。上述した制御部２３０は、限界電力標準線を構成する各点の電力量と目標電力標準線を構成する各点の電力量との差異（余裕度）が時間経過とともに増大するように目標電力標準線を設定する。

このようなケースにおいて、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が目標電力標準線を超える場合に、ユーザに対して警報（第２警報）を出力することが好ましい。同様に、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が限界電力標準線を超える場合に、ユーザに対して警報（第１警報）を出力することが好ましい。

第１警報は、第２警報とは異なることが好ましい。具体的には、第１警報は、第２警報よりも緊急度が高い警報であり、第２警報よりも目立つことが好ましい。例えば、警報として警報音を出力する場合には、第１警報の警報音は、第２警報の警報音よりも大きい。或いは、第１警報としてランプを点灯又は点滅する場合には、第１警報は、赤色のランプの点灯又は点滅であり、第２警報は、黄色のランプの点灯又は点滅である。或いは、警報としてランプを点滅する場合には、第１警報のランプの点滅間隔は、第２警報のランプの点滅間隔よりも短い。

ここで、デマンド監視グラフは、所定期間の満了時点における積算電力量の予測値（予測デマンド値）を含んでもよい。このような場合に、制御部２３０は、積算電力量の予測値（予測デマンド値）が目標電力量（或いは、限界電力量）を超える場合に、ユーザに対して警報を出力してもよい。

デマンド監視グラフの第１例に示すように、制御部２３０は、第２判定閾値（目標電力標準線を構成する各点の電力）として、時間経過とともに比例して増大する値を設定してもよい。

(デマンド監視グラフの第２例)
以下において、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第２例について説明する。図７は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第２例を説明するための図である。

図７に示すケースでは、目標電力標準線を構成する各点の電力量が第１判定閾値であるものとして説明する。但し、限界電力標準線を構成する各点の電力量が第１判定閾値であるものとして考えてもよい。図７では、所定期間は、０〜１０分、１０〜２０分、２０〜３０分の３つの期間に区分けされるケースについて例示する。

図７に示すケースにおいて、第２判定閾値の推移を示すラインとして、判定閾値ラインＡ、判定閾値ラインＢ_１、判定閾値ラインＢ_２、判定閾値ラインＣ_１、判定閾値ラインＣ_２が例示されている。

判定閾値ラインＡは、０〜１０分の期間における第２判定閾値の推移を示すラインである。言い換えると、判定閾値ラインＡを構成する各点の電力量は、第２判定閾値の一例である。

判定閾値ラインＢ_１及び判定閾値ラインＢ_２は、１０〜２０分の期間における第２判定閾値の推移を示すラインである。言い換えると、判定閾値ラインＢ_１及び判定閾値ラインＢ_２を構成する各点の電力量は、第２判定閾値の一例である。

判定閾値ラインＣ_１及び判定閾値ラインＣ_２は、２０〜３０分の期間における第２判定閾値の推移を示すラインである。言い換えると、判定閾値ラインＣ_１及び判定閾値ラインＣ_２を構成する各点の電力量は、第２判定閾値の一例である。

ここでは、目標電力標準線がＳ＝ｇ_２ｔによって表されるケースにおいて、各判定閾値ラインの構成について説明する。

図７に示すケースでは、判定閾値ラインＡ及び判定閾値ラインＢ_１は、Ｓ＝ｇ_２ｔ−ａによって表される。判定閾値ラインＢ_２及び判定閾値ラインＣ_１は、Ｓ＝ｇ_２ｔ−２ａによって表される。判定閾値ラインＣ_２は、Ｓ＝ｇ_２ｔ−３ａによって表される。但し、ａは、正の値の定数である。

このようなケースにおいて、制御部２３０は、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量を超える可能性が相対的に低い第２判定閾値（余裕）として、判定閾値ラインＡ、判定閾値ラインＢ_２、判定閾値ラインＣ_２の組合せを設定する。一方で、制御部２３０は、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量を超える可能性が相対的に高い第２判定閾値（注意）として、判定閾値ラインＢ_１、判定閾値ラインＣ_１の組合せを設定する。

制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が第２判定閾値（余裕）を超える場合に、ユーザに対して警報を出力することが好ましい。同様に、制御部２３０は、所定期間における各時点において、積算電力量が第２判定閾値（注意）を超える場合に、ユーザに対して警報を出力することが好ましい。

デマンド監視グラフの第２例に示すように、制御部２３０は、第２判定閾値の推移を示すラインが不連続となるように、第２判定閾値を設定してもよい。

(デマンド監視グラフの第３例)
以下において、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第３例について説明する。図８は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第３例を説明するための図である。以下においては、デマンド監視グラフの第２例に対する相違点について主として説明する。

図８に示すケースでは、判定閾値ラインＡ及び判定閾値ラインＢ_１は、Ｓ＝ｍｔによって表される。判定閾値ラインＢ_２及び判定閾値ラインＣ_１は、Ｓ＝ｎｔによって表される。判定閾値ラインＣ_２は、Ｓ＝ｐｔによって表される。但し、ｍ、ｎ、ｐは、正の値の定数であり、ｍ＞ｎ＞ｐの条件が満たされる。

例えば、傾きｍは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量ａを除いた電力量となるように定める。傾きｎは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量２ａを除いた電力量となるように定める。傾きｐは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量４ａを除いた電力量となるように定める。但し、ａは、正の値の定数である。

このようなケースにおいて、制御部２３０は、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量を超える可能性が相対的に低い第２判定閾値（余裕）として、判定閾値ラインＡ、判定閾値ラインＢ_２、判定閾値ラインＣ_２の組合せを設定する。一方で、制御部２３０は、所定期間の満了時点において積算電力量が目標電力量を超える可能性が相対的に高い第２判定閾値（注意）として、判定閾値ラインＡ、判定閾値ラインＢ_２、判定閾値ラインＣ_２の組合せを設定する。

デマンド監視グラフの第３例に示すように、制御部２３０は、第２判定閾値の推移を示すラインが不連続となるように、第２判定閾値を設定してもよい。また、制御部２３０は、第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに小さくなるように、第２判定閾値を設定してもよい。

(デマンド監視グラフの第４例)
以下において、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第４例について説明する。図９は、第１実施形態に係るデマンド監視グラフの第４例を説明するための図である。以下においては、デマンド監視グラフの第２例に対する相違点について主として説明する。

図９に示すケースでは、第１に、仮想ラインＸ、仮想ラインＹ及び仮想ラインＺが設定される。仮想ラインＸは、Ｓ＝ｍｔによって表される。仮想ラインＹは、Ｓ＝ｎｔによって表される。仮想ラインＺは、Ｓ＝ｐｔによって表される。但し、ｍ、ｎ、ｐは、正の値の定数であり、ｍ＞ｎ＞ｐの条件が満たされる。

例えば、傾きｍは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量ａを除いた電力量となるように定める。傾きｎは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量２ａを除いた電力量となるように定める。傾きｐは、所定期間の満了時点において目標電力量から一定の電力量４ａを除いた電力量となるように定める。但し、ａは、正の値の定数である。

ここで、判定閾値ラインＡ及び判定閾値ラインＢ_１は、仮想ラインＸ上のラインである。判定閾値ラインＢ_２は、１０分の満了時点における仮想ラインＸ上の点と２０分の満了時点における仮想ラインＹ上の点とを結ぶラインである。判定閾値ラインＣ_１は、２０分の満了時点における仮想ラインＸ上の点と３０分の満了時点における仮想ラインＹ上の点とを結ぶラインである。判定閾値ラインＣ_２は、２０分の満了時点における仮想ラインＹ上の点と３０分の満了時点における仮想ラインＺ上の点とを結ぶラインである。

デマンド監視グラフの第４例に示すように、制御部２３０は、第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに小さくなるように、第２判定閾値を設定してもよい。また、制御部２３０は、第２判定閾値の推移を示すラインが連続するように、第２判定閾値を設定してもよい。

以上説明したように、実施形態では、制御部２３０は、第１判定閾値と第２判定閾値との差異が時間経過ととともに増大するように第２判定閾値を設定する。従って、第２判定閾値を基準として積算電力量を監視することによって、所定期間の後半において、積算電力量の増大に対する余裕（マージン）を十分に確保することができる。これによって、所定期間の満了時点において、積算電力量が所定電力量を超える可能性が低減される。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態において、電力管理装置は、ＥＭＳ２００である。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。電力管理装置は、デマンド監視ユニット３３０によって構成されてもよい。或いは、電力管理装置は、ＣＥＭＳ２０に設けられていてもよく、スマートサーバ４０に設けられていてもよい。或いは、電力管理装置は、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＢＥＭＳ（Ｂｕｉｌｄｉｎｇ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＦＥＭＳ（Ｆａｃｔｏｒｙ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよく、ＳＥＭＳ（Ｓｔｏｒｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）に設けられていてもよい。

実施形態では特に触れていないが、負荷電力計３４０は、電流センサ等であってもよい。

実施形態では、需要家１０は、負荷１２０、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を有する。しかしながら、需要家１０は、少なくとも、負荷１２０を有していればよい。

実施形態では特に触れていないが、提示情報４００は、ＰＶ発電予測情報を含んでもよい。或いは、提示情報４００は、燃料電池１５１の発電余力を示す情報を含んでもよい。或いは、提示情報４００は、燃料電池１５１の蓄電残量を含んでもよい。

実施形態では特に触れていないが、ＥＭＳ２００は、所定期間の満了時点における積算電力量が所定電力量を超えないように、ＰＶユニット１３０、蓄電池ユニット１４０、燃料電池ユニット１５０及び貯湯ユニット１６０を制御することが好ましい。

実施形態では、第２判定閾値の推移を示すラインは直線であるが、実施形態はこれに限定されるものではない。第２判定閾値の推移を示すラインは曲線であってもよい。

デマンド監視グラフの第２例〜第４例では、所定期間が３つの期間に区分けされるが、実施形態はこれに限定されるものではない。所定期間は、２つの期間に区分けされてもよく、４以上の期間に区分けされてもよい。

デマンド監視グラフの第２例〜第４例では、判定閾値ラインを決定するための定数として、”ａ”が用いられるが、実施形態はこれに限定されるものではない。所定期間を構成する複数の期間毎に異なる定数が用いられてもよい。

実施形態では特に触れていないが、基本料金は、例えば、過去の所定期間（例えば、３０分）における電力量に基づいて定められる。すなわち、系統電力計３１０により、３０分間の電力量（使用電力量）を計測する。そして、当該３０分間における平均使用電力（kW）を算出する。この平均使用電力が３０分デマンド値と呼ばれる。そして、1ヶ月の中で最大の３０分デマンド値を、その月の最大需要電力（最大デマンド値）と呼ぶ。そして、その月の最大デマンド値、あるいは過去１年の間における最大デマンド値の中で最も大きい値が基本料金の計算に使用されることとなる。つまり、１ヶ月あるいは１年間のうち、一度でも大きなデマンド値が生じると、翌月あるいは翌１年間にわたり、そのデマンド値を用いた基本料金が適用されることとなる。このようにして基本料金は定められる。

１０…需要家、２０…ＣＥＭＳ、３０…変電所、３１…配電線、４０…スマートサーバ、５０…発電所、５１…送電線、６０…ネットワーク、１００…エネルギー管理システム、１１０…分電盤、１２０…負荷、１３０…ＰＶユニット、１３１…ＰＶ、１３２…ＰＣＳ、１４０…蓄電池ユニット、１４１…蓄電池、１４２…ＰＣＳ、１５０…燃料電池ユニット、１５１…燃料電池、１５２…ＰＣＳ、１６０…貯湯ユニット、２００…ＥＭＳ、２１０…受信部、２２０…送信部、２３０…制御部、２４０…提示部、３１０…系統電力計、３２０…デマンド計測ユニット、３３０…デマンド監視ユニット、３４０…負荷電力計、３５０…スマートセンサ、３６０…ハブ、４００…提示情報、４１０…日時情報、４２０…状態概要情報、４３０…状態詳細情報、４４０…状態凡例情報、４５０…リンク情報、４６０…変動設備リスト、４７０…省エネ行動リスト

Claims (9)

1. 所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力を超えないように制御するための電力管理装置であって、
   前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定する制御部を備え、
   前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されており、
   前記第１判定閾値の推移を示すラインの傾きは時間経過とともに変化せず、
   前記制御部は、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過とともに増大し、かつ、前記第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに変化するように前記第２判定閾値を設定することを特徴とする電力管理装置。
2. 前記制御部は、前記第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに小さくなるように前記第２判定閾値を設定する特徴とする請求項１に記載の電力管理装置。
3. 前記制御部は、前記所定期間における前記第２判定閾値の推移を示すラインを表示することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力管理装置。
4. 前記制御部は、前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第２判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して警報を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力管理装置。
5. 前記制御部は、
   前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第１判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して第１警報を出力し、
   前記所定期間における各時点において、前記積算電力量が前記第２判定閾値を超えた場合に、ユーザに対して前記第１警報とは異なる第２警報を出力することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力管理装置。
6. 情報を受信する受信部をさらに有し、
   前記受信部は、太陽電池の発電量を示す情報、燃料電池の発電量を示す情報、又は貯湯ユニットの貯湯量を示す情報を受信することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の電力管理装置。
7. 情報を提示する提示部をさらに有し、
   前記提示部は、複数の負荷を含むリストを示す変動設備リストを提示するものであり、
   前記変動設備リストには、前記負荷の名称、又は前記負荷の消費電力を含むものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の電力管理装置。
8. 所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力を超えないように制御するための電力管理装置であって、
   前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定する制御部と、
   情報を提示する提示部とを備え、
   前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されており、
   前記制御部は、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過とともに増大し、かつ、前記第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに変化するように前記第２判定閾値を設定し、
   前記提示部は、前記第１判定閾値に対する余裕度を、所定の閾値に応じた段階を示す状態凡例情報として提示することを特徴とする電力管理装置。
9. 所定期間において系統から供給される積算電力量が所定電力を超えないように制御するための電力管理方法であって、
   前記所定期間における各時点において、第１判定閾値に対する余裕度を示す第２判定閾値を設定するステップＡを備え、
   前記第１判定閾値は、前記所定期間の満了時点において前記積算電力量が前記所定電力に達し、かつ、時間経過に比例して増大するように設定されており、
   前記第１判定閾値の推移を示すラインの傾きは時間経過とともに変化せず、
   前記ステップＡは、前記第１判定閾値と前記第２判定閾値との差異が時間経過とともに増大し、かつ、前記第２判定閾値の推移を示すラインの傾きが時間経過とともに変化するように前記第２判定閾値を設定するステップを含むことを特徴とする電力管理方法。

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