JP6413455B2 - 給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、複数の給湯機の動作時間帯や複数の給湯機に対する電力供給を制御する給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法および給湯機制御プログラムに関する。

マンション等の集合住宅の各世帯に対して電力を供給する態様として、高圧一括受電サービス事業者が各世帯に対して電力を供給する態様がある。以下、集合住宅がマンションである場合を例にして説明する。図１１は、高圧一括受電サービス事業者がマンションの各世帯に対して電力を供給する態様を示す模式図である。高圧一括受電サービス事業者は、電力会社９１から高圧電力を一括受電する受電設備９２を有し、電力会社９１との間で高圧一括受電契約を結ぶ。受電設備９２は、電力会社９１から高圧電力を一括受電し、マンション９３内の各世帯９４に電力を配分する。高圧一括受電サービス事業者は、電力会社９１から高圧電力を一括受電することによって、電力会社９１から低価格で電力を購入することができる。その結果、高圧一括受電サービス事業者は、マンション９３の各世帯９４に対しても、低価格で電力を供給することができる。従って、各世帯９４が高圧一括受電サービス事業者から購入する電力の価格は、各世帯が別々に電力会社９１から電力を購入する場合に比べて安くなる。

高圧一括受電サービス事業者が電力会社９１から電力を購入する価格は、一定の契約期間毎（例えば、１年毎）に決定される。その際、前の契約期間において、マンション９３内の各世帯９４が同時に電力を使用したことにより、受電設備９２が電力会社９１から受電した電力のピーク値が高くなると、次の契約期間における高圧一括受電サービス事業者の電力購入価格はより高く設定される。従って、受電設備９２がマンション９３内の各世帯９４に対して供給する電力の総和は、時刻の変化に対して平準化されていることが好ましい。換言すれば、受電設備９２が各世帯９４に供給する電力の総和が突出して高くなる時間帯が生じないようにすることが好ましい。

また、近年、自然冷媒ヒートポンプ給湯機が普及している。自然冷媒ヒートポンプ給湯機は、冷媒として二酸化炭素を使用し、ヒートポンプを用いて空気の熱で湯を沸かす電気給湯機である。

また、特許文献１には、ヒートポンプ給湯機の熱需要を予測し、その熱需要の熱を得るために必要なヒートポンプ給湯機の消費電力量を求めるシステムが記載されている。特許文献１に記載のシステムは、ヒートポンプ給湯機の設置場所の気温を検出し、その気温に対応する成績係数を用いてヒートポンプ給湯機の消費電力量を求める。そして、特許文献１に記載のシステムは、蓄電池の蓄電量がヒートポンプ給湯機の消費電力量より多い場合、蓄電池の放電を開始させる。また、特許文献１には、ヒートポンプ給湯機が夜間に湯を沸かすことが記載されている。

また、特許文献２には、深夜時間帯におけるヒートポンプユニットの必要沸き上げ熱量と、必要沸き上げ温度とを算出し、深夜時間帯の終了時刻までに必要沸き上げ熱量の沸き上げを完了するための沸き上げ開始時刻を算出するシステムが記載されている。

特開２０１２−２４４７８０号公報（段落００２６，００４８，００５０，００５９等） 特開２０１０−１４５０７２号公報（段落００７７，００７８等）

マンションの各世帯が自然冷媒ヒートポンプ給湯機（ここでは、以下、単にヒートポンプ給湯機と記す。）を設置している場合がある。一般的に、種々の機器による消費電力が少ない夜間にヒートポンプ給湯機の動作時間帯を設定することが多い。なお、ここで、ヒートポンプ給湯機の動作とは、ヒートポンプ給湯機が水を湯にする動作である。夜間では、種々の機器による消費電力が少ない。しかし、マンションには多数の世帯が存在する。そのため、各世帯のヒートポンプ給湯機を夜間に動作させ、各世帯のヒートポンプ給湯機の動作時間帯を夜間の時間帯内でずらしたとしても、複数のヒートポンプ給湯機の動作時間帯が重なり、同時に動作する複数のヒートポンプ給湯機に対して供給する電力の総和が高くなってしまうことがある。

このような場合、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に対して電力を供給しているとすると、夜間に各世帯のヒートポンプ給湯機を動作させたとしても、高圧一括受電サービス事業者が電力会社から一括受電する電力のピーク値が高くなる。すると、次の契約期間において高圧一括受電サービス事業者が電力会社から購入する電力の価格が上昇し、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に電力を販売する際の販売価格も高くなってしまう。

そこで、本発明は、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる給湯機制御装置、給湯機制御システム、給湯機制御方法および給湯機制御プログラムを提供することを目的とする。

本発明による給湯機制御装置は、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する制御手段とを備え、制御手段が、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを特徴とする。

また、本発明による給湯機制御システムは、集合住宅内の各世帯に配置される給湯機と、各世帯に配置される蓄電池と、各世帯に配置され、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させる世帯内制御手段と、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する給湯機制御装置とを備え、給湯機制御装置が、集合住宅近辺の気象情報と、各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間帯および蓄電池の動作を決定し、世帯内の給湯機および蓄電池に対する制御の内容を表す制御情報を、各世帯の世帯内制御手段に送信する制御手段とを含み、各世帯の世帯内制御手段が、制御情報に従って、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させ、制御手段が、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを決定することを特徴とする。

また、本発明による給湯機制御方法は、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出し、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御し、各世帯の給湯機および蓄電池を制御するときに、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを特徴とする。

また、本発明による給湯機制御プログラムは、コンピュータに、給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、集合住宅内の各世帯の給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出処理、各世帯の給湯機の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機および蓄電池を制御する制御処理を実行させ、制御処理で、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを、コンピュータにさせることを特徴とする。

本発明によれば、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる。

本発明の給湯機制御システムの例を示すブロック図である。 給湯機制御装置の構成例を示すブロック図である。 給湯機制御装置の処理経過の例を示すフローチャートである。 グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯と、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和の変化とを示す模式図である。 異なる動作時間帯の重なりを極力小さくした場合における図４に相当する図である。 動作時間帯の重なりを極力大きくした場合における図４に相当する図である。 重複しないように決定された動作時間帯の例を示す模式図である。 マンション１０に共用コントローラおよび共用蓄電池を配置する場合の構成例を示すブロック図である。 本発明の給湯機制御装置の概要を示すブロック図である。 本発明の給湯機制御システムの概要を示すブロック図である。 高圧一括受電サービス事業者がマンションの各世帯に対して電力を供給する態様を示す模式図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。以下の説明では、集合住宅がマンションである場合を例にして説明するが、マンション以外の集合住宅にも本発明は適用可能である。

図１は、本発明の給湯機制御システムの例を示すブロック図である。本発明の給湯機制御システムは、給湯機制御装置１と、マンション１０内の各世帯１１に配置される世帯内コントローラ１２と、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１３と、蓄電池１４とを備える。世帯内コントローラ１２、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４は、世帯１１毎に設けられるので、それぞれ、マンション１０内に複数台存在する。以下、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１３を単にヒートポンプ給湯機１３と記す。図１では、マンション１０内の世帯として２つの世帯１１を図示しているが、世帯数は２に限定されない。各世帯１１には、それぞれスマートメータ１５も設けられる。

給湯機制御装置１は、マンション１０内の各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を制御する。給湯機制御装置１は、例えば、データセンタに配置されるサーバによって実現される。

マンション１０の各世帯１１は、高圧一括受電サービス事業者から電力を購入するものとする。すなわち、高圧一括受電サービス事業者が電力会社との間で高圧一括受電契約を結び、高圧一括受電サービス事業者の受電設備２１は、電力会社から高圧電力を一括受電し、マンション１０内の各世帯１１に電力を供給するものとする。

給湯機制御装置１は、マンション１０の近辺の気象情報を収集する。また、給湯機制御装置１は、マンション１０内の各世帯１１の世帯内コントローラ１２から、世帯内のヒートポンプ給湯機１３の状態を表す給湯機状態情報、および、世帯内の蓄電池１４の状態を表す蓄電池状態情報を収集する。また、給湯機制御装置１は、マンション１０の総使用電力を示す総使用電力情報を収集する。マンション１０の総使用電力は、マンション１０内の各世帯１１が高圧一括受電サービス事業者の受電設備２１から供給されている電力の総和である。マンション１０の総使用電力は、受電設備２１がマンション１０全体に供給している電力の総和であるということもできる。マンション１０の総使用電力には、充電済みの蓄電池１４から供給されて使用される電力は含まれない。

給湯機制御装置１は、収集した各情報を用いて、マンション１０内の各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯および蓄電池１４の動作を決定し、その動作に従って、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を制御する。具体的には、給湯機制御装置１は、ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４に対する制御の内容を表す制御情報をそれぞれの世帯１１の世帯内コントローラ１２に送信する。

世帯内コントローラ１２は、世帯内コントローラ１２と同一世帯内のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を動作させるコントローラである。各世帯１１の世帯内コントローラ１２は、それぞれ、給湯機制御装置１から受信する制御情報に従って、ヒートポンプ給湯機１３に動作を開始させたり、動作を停止させたりする。また、世帯内コントローラ１２は、それぞれ、制御情報に従って、蓄電池１４に充電を開始させたり、放電を開始させたりする。世帯内コントローラ１２がヒートポンプ給湯機１３を動作させるプロトコルとして、例えば、エコーネットライト（ECHONET Lite）を用いてもよい。この場合、各世帯１１に配置されるヒートポンプ給湯機１３は、特定のベンダのヒートポンプ給湯機である必要はなく、エコーネットライトを採用しているヒートポンプ給湯機であれば、ベンダに依存せずに使用できる。

また、個々の世帯内コントローラ１２は、世帯内コントローラ１２と同一世帯内のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４の状態を監視し、ヒートポンプ給湯機１３の状態を表す給湯機状態情報と、蓄電池１４の状態を表す蓄電池状態情報とを生成する。

世帯内コントローラ１２は、ヒートポンプ給湯機１３の状態として、湯の温度、湯の残量を監視し、その監視結果を含む給湯機状態情報を生成する。世帯内コントローラ１２は、ヒートポンプ給湯機１３のタンクの容積、ベンダおよび型番等の固定的な情報もヒートポンプ給湯機１３から取得し、それらの情報も給湯機状態情報に含める。

世帯内コントローラ１２は、蓄電池１４の状態として充電量を監視し、その監視結果を含む蓄電池状態情報を生成する。世帯内コントローラ１２は、蓄電池１４の容量等の固定的な情報も蓄電池１４から取得し、その情報も蓄電池状態情報に含める。

そして、世帯内コントローラ１２は、生成した給湯機状態情報および蓄電池状態情報を給湯機制御装置１に送信する。

また、世帯内コントローラ１２は、ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４以外の各種電気機器（図示略）を動作させたり、停止させたりしてもよい。

既に説明したように、ヒートポンプ給湯機１３の動作とは、ヒートポンプ給湯機１３が水を湯にする動作である。ヒートポンプ給湯機１３は、沸かした湯を保温する動作も行うが、保温時の消費電力は無視し得るほど少ないので、ヒートポンプ給湯機１３が水を湯にする動作を、ヒートポンプ給湯機１３の動作として説明する。

蓄電池１４は、受電設備２１から供給される電力によって充電される。また、蓄電池１４が放電を行う場合には、その蓄電池１４を有する世帯１１は、受電設備２１からの受電を停止してもよい。この場合、その世帯１１内の電気機器（ヒートポンプ給湯機１３も含む。）は、全てその蓄電池１４から放電される電力を使用する。本実施形態では、上記のように、蓄電池１４が放電を行う場合に、その蓄電池１４を有する世帯１１が受電設備２１からの受電を停止する場合を例にして説明する。ただし、蓄電池１４が放電を行う場合に、その蓄電池１４を有する世帯１１が受電設備２１からも電力供給を受けてもよい。

世帯１１毎に配置される各スマートメータ１５は、スマートメータ１５が配置されている世帯１１が受電設備２１から供給された電力を計測する。各世帯１１のスマートメータ１５は、集約機２２に電力の計測結果を送信する。

集約機２２は、マンション１０の各世帯１１のスマートメータ１５から受信した電力の計測結果に基づいて、マンション１０の総使用電力を示す総使用電力情報を生成する。すなわち、集約機２２は、各世帯１１のスマートメータ１５から受信した計測結果が示す世帯毎の使用電力の総和を計算する。この総和が、マンション１０の総使用電力に該当する。集約機２２は、計算結果（マンション１０の総使用電力）を示す総使用電力情報を給湯機制御装置１に送信する。なお、集約機２２は、例えば、受電設備２１とともに高圧一括受電サービス事業者によって管理される。

図２は、給湯機制御装置１の構成例を示すブロック図である。給湯機制御装置１は、気象情報収集手段２と、給湯機状態情報収集手段３と、蓄電池状態情報収集手段４と、総使用電力情報収集手段５と、給湯機情報導出手段６と、動作決定手段７とを備える。

気象情報収集手段２は、マンション１０（図１参照）の近辺の気象情報を収集する。気象情報は、例えば、マンション１０の近辺の現在の温度、湿度、天候、および湿度、温度、天候の変化の予想である。このような気象情報を提供する会社が存在する。従って、気象情報収集手段２は、例えば、そのような会社のサーバと通信を行うことによって、マンション１０の近辺の気象情報を収集すればよい。ただし、気象情報の収集方法はこの方法に限定されず、気象情報収集手段２は、他の方法で気象情報を収集してもよい。

給湯機状態情報収集手段３は、マンション１０内の各世帯１１の世帯内コントローラ１２から給湯機状態情報を受信することによって、各世帯１１の給湯機状態情報を収集する。個々の世帯の給湯機状態情報には、ヒートポンプ給湯機１３内の湯の温度、湯の残量、タンクの容積、ベンダおよび型番等が含まれる。

蓄電池状態情報収集手段４は、マンション１０内の各世帯１１の世帯内コントローラ１２から蓄電池状態情報を受信することによって、各世帯１１の蓄電池状態情報を収集する。個々の世帯の蓄電池状態情報には、蓄電池１４の充電量や容量等が含まれる。

総使用電力情報収集手段５は、総使用電力情報を集約機２２から受信することによって、総使用電力情報を収集する。

給湯機情報導出手段６は、気象情報および各世帯１１の給湯機状態情報に基づいて、世帯１１毎に、ヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力を導出する。この動作時間は、ヒートポンプ給湯機の現在の状態から、タンクの容積分の湯を沸かすまでに要する時間の長さである。また、この消費電力は、その時間内でヒートポンプ給湯機１３が消費する電力である。

給湯機情報導出手段６は、例えば、以下のような方法でヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力を導出してもよい。給湯機情報導出手段６は、温度、湿度、天候、ヒートポンプ給湯機１３内の湯の温度、湯の残量、タンクの容積、ベンダおよび型番の種々の組み合わせに応じた動作時間および消費電力をデータベースとして予め保持する。そして、給湯機情報導出手段６は、世帯１１毎に、気象情報収集手段２が収集した気象情報および給湯機状態情報収集手段３が収集した個々の世帯１１の給湯機状態情報の組み合わせをキーとして、データベースからヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力を検索してもよい。ヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力を導出する方法は、上記の例に限定されず、他の方法であってもよい。

動作決定手段７は、世帯１１毎に導出されたヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力と、総使用電力情報が示すマンション１０の総使用電力とに基づいて、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯（すなわち、いつからいつまで動作させるか）、および蓄電池１４の動作を決定する。動作決定手段７は、その決定に従って、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を制御する。動作決定手段７は、前述のように、ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４に対する制御の内容を表す制御情報をそれぞれの世帯１１の世帯内コントローラ１２に送信することによって、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を制御する。従って、動作決定手段７を、制御手段（あるいは、給湯機制御装置内制御手段）と称してもよい。

気象情報収集手段２、給湯機状態情報収集手段３、蓄電池状態情報収集手段４、総使用電力情報収集手段５、給湯機情報導出手段６および動作決定手段７は、例えば、給湯機制御プログラムに従って動作するコンピュータのＣＰＵによって実現される。この場合、ＣＰＵは、例えば、コンピュータのプログラム記憶装置（図示略）等のプログラム記録媒体から給湯機制御プログラムを読み込み、そのプログラムに従って、気象情報収集手段２、給湯機状態情報収集手段３、蓄電池状態情報収集手段４、総使用電力情報収集手段５、給湯機情報導出手段６および動作決定手段７として動作すればよい。また、給湯機制御装置１内の各手段２〜７が、それぞれ別々のハードウェアで実現されていてもよい。

次に、動作について説明する。以下の説明では、動作決定手段７が、各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯として夜間における動作時間帯を定める場合を例にして説明する。本発明は、各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を昼間に定める場合にも適用可能である。ただし、昼間では、湯が使用され、湯の残量が少なくなることによってヒートポンプ給湯機１３が動作する時間帯は、世帯１１毎にランダムであると考えられる。従って、昼間に、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が重なり、受電設備２１が各世帯１１に供給する電力がある時間帯で突出して高くなる可能性は小さいと考えられる。そこで、上記のように、動作決定手段７が、各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯として夜間における動作時間帯を定める場合を例にする。なお、夜間に相当する時間は、例えば、２３時〜５時等のように予め定められる。

図３は、給湯機制御装置１の処理経過の例を示すフローチャートである。給湯機制御装置１は、夜間の時間帯における各ヒートポンプ給湯機１３および各蓄電池１４の動作を決定する。従って、給湯機制御装置１は、各ヒートポンプ給湯機１３および各蓄電池１４が実際に動作を開始する時点よりも前に、以下に示すステップＳ１〜Ｓ７の処理を実行する。

気象情報収集手段２は、マンション１０（図１参照）の近辺の気象情報を収集する（ステップＳ１）。

給湯機状態情報収集手段３は、マンション１０内の各世帯１１の世帯内コントローラ１２から給湯機状態情報を受信することによって、各世帯１１の給湯機状態情報を収集する（ステップＳ２）。同様に、蓄電池状態情報収集手段４は、マンション１０内の各世帯１１の世帯内コントローラ１２から蓄電池状態情報を受信することによって、各世帯１１の蓄電池状態情報を収集する（ステップＳ３）。

総使用電力情報収集手段５は、総使用電力情報を集約機２２から受信することによって、総使用電力情報を収集する（ステップＳ４）。なお、図３に示す処理は、夜間におけるヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯や蓄電池１４の動作を決定する処理であり、前述のように、各ヒートポンプ給湯機１３および各蓄電池１４が実際に動作を開始する時点よりも前に、ステップＳ１〜Ｓ７の処理が実行される。従って、ステップＳ４で得られる総使用電力情報が示す総使用電力には、ヒートポンプ給湯機１３の使用電力が含まれていないとみなすことができる。

また、ステップＳ１〜Ｓ４の順序は、図３に示す例に限定されない。

給湯機情報導出手段６は、ステップＳ１で得られた気象情報、およびステップＳ２で得られた各世帯１１の給湯機状態情報に基づいて、世帯１１毎に、ヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力を導出する（ステップＳ５）。ヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力の導出方法の例については、既に説明したので、ここでは、説明を省略する。

次に、動作決定手段７は、ステップＳ５で得られた各世帯１１におけるヒートポンプ給湯機１３の動作時間および消費電力と、ステップＳ４で得られた総使用電力情報が示すマンション１０の総使用電力とに基づいて、夜間における各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯、および蓄電池１４の動作を決定する（ステップＳ６）。

動作決定手段７は、例えば、夜間と定められた時間帯の中で、世帯のグループ毎に、ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定する。１つのグループに属する世帯数は、例えば、５であるが、５に限定されるわけではない。また、１つのグループに属する世帯数を１としてもよい。１つのグループに属する世帯数が１である場合には、動作決定手段７は、世帯毎にヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定することになる。動作決定手段７は、例えば、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和が階段状に増加するように、グループ毎に、ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定する。

図４は、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯と、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和の変化とを示す模式図である。図４（ａ）は、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を模式的に示す。図４（ｂ）は、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和の変化を模式的に示す。図４（ｂ）に示す横軸は時刻を表し、縦軸は、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和を示す。図４（ａ）に示す動作時間帯は、図４（ｂ）に示す横軸に対応している。また、図４（ａ）において、各グループの高さは、そのグループに属する各世帯のヒートポンプ給湯機１３を動作させた場合の消費電力を示す。図４（ｂ）は、蓄電池１４から放電される電力を使用しないという仮定のもとでの、受電設備２１の供給電力の変化を示している。なお、ステップＳ４で得られた総使用電力情報が示す総使用電力をＸとする。夜間においてヒートポンプ給湯機１３以外の機器が使用する電力の総和は必ずしも一定ではないが、ここでは説明を簡単にするため、夜間においてヒートポンプ給湯機１３以外の機器が使用する電力の総和は、ステップＳ４で得られた総使用電力情報が示す総使用電力Ｘで一定であるものとする。なお、夜間においてヒートポンプ給湯機１３以外の機器が使用する電力の総和の変動を予測して、その総和の変動を考慮して、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和の変化を求めてもよい。

説明を簡単にするため、グループ内のヒートポンプ給湯機１３（具体的には、グループに属する各世帯のヒートポンプ給湯機１３）を動作させた場合の消費電力は、図４に示すグループＡ〜Ｄで共通であるものとして説明し、その値をＶとする。なお、動作決定手段７は、個々のヒートポンプ給湯機１３の消費電力を、ステップＳ５で導出された消費電力から判断し、グループ毎に、グループ内のヒートポンプ給湯機１３の消費電力の和を計算することで、グループに対応する消費電力を計算すればよい。また、図４では、各グループのヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯の開示時刻を１時間ずつずらす場合を例示している。さらに、各グループのヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯の長さが４時間で共通である場合を例示している。これらの点は例示であり、図４に示す例に限定されない。例えば、グループ内のヒートポンプ給湯機１３を動作させた場合の消費電力は、グループ毎に異なっていてもよい。また、動作時間帯の長さもグループ毎に異なっていてもよい。

また、図４では、最大で４つのグループのヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が重複する場合を例示しているが、動作時間帯が重複するグループの数は４つに限定されない。

動作決定手段７は、動作時間帯の開始時刻をグループ毎にずらして、各グループ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を定める。動作決定手段７は、グループＡ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を、時刻ｔ１〜ｔ５と定めたとする。同様に、動作決定手段７は、グループＢ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を、時刻ｔ２〜ｔ６と定めたとする。同様に、動作決定手段７は、グループＣ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を、時刻ｔ３〜ｔ７と定めたとする。同様に、動作決定手段７は、グループＤ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を、時刻ｔ４〜ｔ８と定めたとする。この場合、図４（ｂ）に示すように、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和は、階段状に増加し、また、階段状に減少する。

また、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和に対する閾値として、所定値Ｓ（図４参照）が予め定められている。動作決定手段７は、蓄電池１４から放電される電力を使用しないという仮定のもとで受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和と、所定値Ｓとを比較して、蓄電池１４の動作を決定する。

動作決定手段７は、ステップＳ４で得られた総使用電力情報が示すマンション１０の総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が所定値Ｓ以下である時間帯で、その所定値Ｓからその和を差し引いた電力で、マンション１０内の各世帯１１の蓄電池１４のうち、充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせると決定する。なお、動作決定手段７は、その時間帯では、各蓄電池１４に放電を行わせないと決定してもよい。

例えば、図４に示す例では、時刻ｔ１にグループＡ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が開始する。そのため、図４に示す時刻ｔ１〜ｔ２の時間帯では、総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和は、Ｘ＋Ｖとなる。そして、Ｘ＋ＶはＳ以下である（図４（ｂ）参照）。従って、動作決定手段７は、時刻ｔ１〜ｔ２において、（Ｓ−（Ｘ＋Ｖ））の電力で、マンション１０内の各世帯１１の蓄電池１４のうち、充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせると決定する。充電可能な蓄電池１４とは、満充電になっていない蓄電池１４である。動作決定手段７は、ステップＳ３で得られる各世帯１１の蓄電池状態情報に基づいて、充電可能な各蓄電池１４を判定すればよい。このように充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせることで、時刻ｔ１〜ｔ２において、受電設備２１がマンション１０全体に供給する電力は、所定値Ｓになる。

また、例えば、時刻ｔ２にグループＢ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が開始する。そのため、図４に示す時刻ｔ２〜ｔ３の時間帯では、総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和は、Ｘ＋２Ｖとなる。そして、Ｘ＋２ＶはＳ以下である（図４（ｂ）参照）。従って、動作決定手段７は、時刻ｔ２〜ｔ３において、（Ｓ−（Ｘ＋２Ｖ））の電力で、マンション１０内の各世帯１１の蓄電池１４のうち、充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせると決定する。このように充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせることで、時刻ｔ２〜ｔ３において、受電設備２１がマンション１０全体に供給する電力は、所定値Ｓになる。

ここでは、時刻ｔ１〜ｔ２の時間帯や、時刻ｔ２〜ｔ３の時間帯を例にして説明した。時刻ｔ５，ｔ６，ｔ７，ｔ８にそれぞれ、グループＡ、Ｂ，Ｃ，Ｄに対応する動作時間帯が終了する。その結果、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和は階段状に減少していく（図４（ｂ）参照）。動作決定手段７は、図４（ｂ）に示す時刻ｔ６〜ｔ７の時間帯や、時刻ｔ７〜ｔ８の時間帯等に関しても、時刻ｔ１〜ｔ２の時間帯や時刻ｔ２〜ｔ３の時間帯と同様に、蓄電池１４の動作を決定する。

また、動作決定手段７は、ステップＳ４で得られた総使用電力情報が示すマンション１０の総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が所定値Ｓを超える時間帯（以下、超過時間帯と記す。）では、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯１１のうち一部の世帯１１の蓄電池１４に放電を行わせると決定する。なお、動作決定手段７は、超過時間帯では、全ての世帯１１の蓄電池１４に充電を停止させると決定する。すなわち、超過時間帯では、蓄電池１４は、放電することはあっても、充電することはない。

超過時間帯における蓄電池１４の動作の決定について、より詳細に説明する。動作決定手段７は、超過時間帯で、総使用電力Ｘと、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、蓄電池１４に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が、所定値Ｓ以下になるように、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池１４に放電を行わせると決定する。

既に説明したように、本実施形態の例では、蓄電池１４に放電を行わせる場合、その蓄電池１４を有する世帯１１は、受電設備２１からの受電を停止する。そして、その世帯１１において、ヒートポンプ給湯機１３を含む全ての電気機器は、蓄電池１４から放電される電力を使用する。従って、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池１４に放電を行わせることで、受電設備２１が各世帯１１に供給する電力の総和を減らすことができる。従って、動作決定手段７は、超過時間帯において、上記のように、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯のうち一部の世帯の蓄電池１４に放電を行わせると決定すればよい。

前述のように、時刻ｔ１〜ｔ３の時間帯や時刻ｔ６以降の時間帯等では、充電可能な各蓄電池１４に充電を行わせるため、受電設備２１がマンション１０全体に供給する電力は、所定値Ｓになる。受電設備２１がマンション１０全体に供給する電力を平準化するという観点から、超過時間帯で、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる全ての世帯の蓄電池１４に放電を行わせることは好ましくない。従って、動作決定手段７は、超過時間帯において、総使用電力Ｘと、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、蓄電池１４に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が、所定値Ｓ以下になり、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、蓄電池１４に放電を行わせない世帯の各ヒートポンプ給湯機１３の数が最大になるように、蓄電池１４に放電を行わせる世帯を決定することが好ましい。つまり、蓄電池の放電によりヒートポンプ給湯機を動作させる世帯の数を可能な限り少なくすることで、受電設備から電力供給を受けてヒートポンプを動作させる世帯の数を多くする。

図４に示す例では、時刻ｔ３にグループＣ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が開始する。そのため、図４に示す時刻ｔ３〜ｔ４の時間帯では、総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和は、Ｘ＋３Ｖとなる。そして、Ｘ＋３Ｖ＞Ｓである（図４（ｂ）参照）。また、時刻ｔ４でグループＤ内のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯が開始する。そのため、図４に示す時刻ｔ４〜ｔ５の時間帯では、総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和は、Ｘ＋４Ｖとなる。そして、Ｘ＋４Ｖ＞Ｓである（図４（ｂ）参照）。よって、時刻ｔ３〜ｔ４の時間帯や、時刻ｔ４〜ｔ５の時間帯は、超過時間帯に該当する。また、時刻ｔ５〜ｔ６の時間帯も同様に、超過時間帯に該当する。

時刻ｔ３〜ｔ４の時間帯では、３つのグループＡ，Ｂ，Ｃ内のヒートポンプ給湯機１３を動作させると決定している。この３つのグループＡ，Ｂ，Ｃのうち、最大で２グループ内の各世帯の蓄電池１４に放電させなくても、総使用電力Ｘと、その２グループ内の各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和を所定値Ｓ以下にすることができるものとする。従って、動作決定手段７は、時刻ｔ３〜ｔ４の時間帯で、３つのグループＡ，Ｂ，Ｃのうち、１つのグループ内の各世帯の蓄電池１４に放電を行わせ、他の２グループ内の各世帯の蓄電池１４に放電を行わせないと決定する。また、動作決定手段７は、例えば、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。この場合、グループに依らずに、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。

また、時刻ｔ４〜ｔ５の時間帯では、４つのグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ内のヒートポンプ給湯機１３を動作させると決定している。この４つのグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、最大で２グループ内の各世帯の蓄電池１４に放電させなくても、総使用電力Ｘと、その２グループ内の各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和を所定値Ｓ以下にすることができるものとする。従って、動作決定手段７は、時刻ｔ４〜ｔ５の時間帯で、４つのグループＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、２つのグループ内の各世帯の蓄電池１４に放電を行わせ、他の２グループ内の各世帯の蓄電池１４に放電を行わせないと決定する。前述のように、動作決定手段７は、例えば、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。

ここでは、超過時間帯として、時刻ｔ３〜ｔ４の時間帯や時刻ｔ４〜ｔ５の時間帯を例にして説明した。動作決定手段７は、他の超過時間帯に関しても同様に、蓄電池１４の動作を決定する。

以上のようなステップＳ６の動作によって、動作決定手段７は、各世帯１１の各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯や、各蓄電池１４の充電の開始時刻および終了時刻、放電の開始時刻および終了時刻を決定することができる。

次に、動作決定手段７は、ステップＳ６における決定に従い、各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４を制御する（ステップＳ７）。具体的には、動作決定手段７は、世帯１１毎に、ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４に対する制御の内容を表す制御情報を作成し、各世帯１１の世帯内コントローラ１２にそれぞれ制御情報を送信する。例えば、動作決定手段７は、グループＡに属する世帯の制御情報には、その世帯のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯や、その世帯の蓄電池１４の充電開始時刻、充電終了時刻、放電開始時刻、放電終了時刻を記述する。動作決定手段７は、他のグループに属する世帯の制御情報も同様に生成する。ただし、制御情報の記述は、上記の例に限定されない。

ステップＳ７で送信された制御情報を受信した各世帯１１の世帯内コントローラ１２は、受信した制御情報に従って、ヒートポンプ給湯機１３および蓄電池１４に動作を行わせる。例えば、世帯内コントローラ１２は、制御情報に規定された動作時間帯に、ヒートポンプ給湯機１３に動作を行わせる。また、世帯内コントローラ１２は、制御情報に規定された充電開始時刻、充電終了時刻、放電開始時刻、放電終了時刻に従って、蓄電池１４に、充電を開始させたり終了させたり、あるいは、放電を開始させたり放電を終了させたりする。

本実施形態によれば、夜間において、超過時間帯以外の時間では、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１に供給する電力の総和を所定値Ｓにすることができ、超過時間帯では、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１に供給する電力の総和を所定値Ｓ以下であり、できるだけ所定値Ｓに近い値にすることができる。従って、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１に供給する電力の総和を平準化することができる。

従って、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１に供給する電力の総和が突出して高くなることを防止することができ、高圧一括受電サービス事業者が電力会社から高圧電力を購入する際の購入金額の上昇を防ぐことができる。また、その結果、高圧一括受電サービス事業者がマンション内の各世帯に電力を販売する際の販売価格の上昇も防ぐことができる。

上記の実施形態において、動作決定手段７は、個々のグループに対応するヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を分割して決定してもよい。例えば、図４に示す例において、グループＡに対応する動作時間帯を分割し、分割した各動作時間帯を、間隔を空けて定めてもよい。そして、動作決定手段７は、その間隔に他のグループに対応する動作時間帯を定めてもよい。

上記の実施形態では、総使用電力情報収集手段５が総使用電力情報を集約機２２から収集する場合を例にして説明した。総使用電力情報収集手段５が総使用電力情報を受電設備２１から収集してもよい。この場合、受電設備２１は、マンション１０の各世帯１１に供給している電力の総和を示す情報を、総使用電力情報として、給湯機制御装置１に送信する。総使用電力情報収集手段５は、その総使用電力情報を受信することによって、総使用電力情報を収集してもよい。

また、動作決定手段７は、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくしてもよい。図５は、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくした場合における図４に相当する図である。図５では、グループＡ，Ｂに対応する動作時間帯を一致させ、グループＣ，Ｄに対応する動作時間帯を一致させ、その２つの動作時間帯の重なりを１時間とした場合を示している。
図５では、動作時間帯の重なりを極力小さくした場合の特徴を表すため、便宜的に、所定値Ｓ＝Ｘ＋２Ｖとしている。図５からわかるように、異なる動作時間帯の重なりを極力小さくした場合には、蓄電池１４に充電させる機会が減ってしまうという短所（換言すれば、蓄電池１４に充電させる自由度が減るという短所）がある。そして、その分、各世帯の蓄電池１４の容量は小さくてもよいという長所がある。

また、動作決定手段７は、動作時間帯の重なりを極力大きくしてもよい。図６は、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合における図４に相当する図である。図６では、各グループに対応する動作時間帯を一致させた場合を示している。図６においても、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合の特徴を表すため、便宜的に、所定値Ｓ＝Ｘ＋２Ｖとしている。図６からわかるように、動作時間帯の重なりを極力大きくした場合には、蓄電池１４に充電させる機会が増加するという長所（換言すれば、蓄電池１４に充電させる自由度が増すという長所）がある。そして、その分、各世帯の蓄電池１４の容量を大きくする必要があるという短所がある。

図４に示す例は、図５に示す例および図６に示す例の中間的な特徴を有しているということができる。

なお、給湯機情報導出手段６が導出する各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間は、気象条件に応じて変わる。例えば、夏等、気温が高い場合、動作時間は短くなるが、冬等、気温が低い場合、動作時間は長くなる。なお、動作時間は、気温だけでなく、湿度、天候等の影響を受けて変化することも考えられる。気象条件により各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間が短い場合、動作決定手段７は、動作時間が重複する時間帯が重複しないように、各ヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定してもよい。図７は、重複しないように決定された動作時間帯の例を示す模式図である。このように動作時間帯を定めることで、受電設備２１がマンション１０の各世帯１１全体に供給する電力の総和が所定値Ｓを超えることを防止できる。

例えば、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間の合計値が、夜間に相当する時間帯（例えば、２３時〜５時）よりも長い場合、各グループのヒートポンプ給湯機１３の動作時間が重複するように、動作決定手段７は、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定する。また、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間の合計値が、夜間に相当する時間帯（例えば、２３時〜５時）よりも短い場合、各グループのヒートポンプ給湯機１３の動作時間が重複しないように、動作決定手段７は、グループ毎のヒートポンプ給湯機１３の動作時間帯を決定する。

また、各世帯１１に世帯内コントローラ１２および蓄電池１４（図１参照）を配置するのではなく、マンション１０に、各世帯１１で共用の共用コントローラおよび共用蓄電池を配置する構成であってもよい。図８は、マンション１０に共用コントローラおよび共用蓄電池を配置する場合の構成例を示すブロック図である。図１に示す要素と同様の要素については、図１と同一の符号を付し説明を省略する。

共用コントローラ３１は、マンション１０内の各世帯１１のヒートポンプ給湯機１３の状態を監視し、世帯１１毎のヒートポンプ給湯機１３の状態を表す給湯機状態情報を生成し、給湯機制御装置１に送信する。

また、共用コントローラ３１は、共用蓄電池３２の状態を監視し、共用蓄電池３２の状態を表す蓄電池状態情報を生成し、給湯機制御装置１に送信する。この蓄電池状態情報には、共用蓄電池３２の充電量および容量が記述される。

共用蓄電池３２は、受電設備２１から供給される電力で充電される。また、共用蓄電池３２は、世帯単位で、電力を放電する。各世帯１１は、共用蓄電池３２から電力を供給される場合には、受電設備２１からの受電を停止してもよい。そして、その世帯内のヒートポンプ給湯機１３を含む全ての電気機器は、共用蓄電池３２から放電される電力を使用する。また、各世帯１１は、共用蓄電池３２から電力の供給を受けつつ、受電設備２１からの電力の供給を受けてもよい。

給湯機制御装置１内の動作決定手段７（図２参照）は、総使用電力情報が示す総使用電力Ｘと、動作させる各ヒートポンプ給湯機の消費電力との和が所定値Ｓ以下である時間帯で、所定値Ｓからその和を差し引いた電力で、共用蓄電池３２に充電を行わせると決定する。例えば、動作決定手段７は、図４に示す時刻ｔ１〜ｔ２において、（Ｓ−（Ｘ＋Ｖ））の電力で共用蓄電池３２に充電を行わせると決定する。ただし、共用蓄電池３２が満充電となっていれば、上記の決定を行わなくてよい。

また、動作決定手段７は、超過時間帯では、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯のうち一部の世帯に対して、共用蓄電池３２に放電を行わせると決定する。より具体的には、動作決定手段７は、総使用電力Ｘと、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、共用蓄電池３２の放電による電力供給を受けない世帯のヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が所定値Ｓ以下となるように、ヒートポンプ給湯機１３を動作させる世帯のうち一部の世帯に対して、共用蓄電池３２に放電を行わせると決定する。

ここで、動作決定手段７は、総使用電力Ｘと、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、共用蓄電池３２の放電による電力供給を受けない世帯のヒートポンプ給湯機１３の消費電力との和が所定値Ｓ以下となり、ヒートポンプ給湯機１３を動作させ、かつ、共用蓄電池３２の放電による電力供給を受けない世帯の数が最大となるように、共用蓄電池３２の放電による電力供給を受ける世帯を決定する。つまり、蓄電池の放電によりヒートポンプ給湯機を動作させる世帯の数を可能な限り少なくすることで、受電設備から電力供給を受けてヒートポンプを動作させる世帯の数を多くする。

他の点に関しては、既に説明した実施形態と同様である。

また、共用コントローラ３１および共用蓄電池３２を用いる実施形態では、総使用電力Ｘには、受電設備２１が共用蓄電池３２に対して供給する電力も含まれる。従って、共用蓄電池３２を含むマンション１０全体に対して受電設備２１が供給する電力の総和を示す情報を、総使用電力情報として、受電設備２１が給湯機制御装置１に送信することが好ましい。

次に、本発明の概要について説明する。図９は、本発明の給湯機制御装置の概要を示すブロック図である。図１０は、本発明の給湯機制御システムの概要を示すブロック図である。図９および図１０において、同一の要素には、同一の符号を付している。

図１０に示すように、本発明の給湯機制御システムは、集合住宅（例えば、マンション１０）内の各世帯に配置される給湯機６３（例えば、自然冷媒ヒートポンプ給湯機１３）と、その各世帯に配置される蓄電池６４（例えば、蓄電池１４）と、その各世帯に配置され、世帯内の給湯機６３および蓄電池６４を動作させる世帯内制御手段６２（例えば、世帯内コントローラ１２）と、その各世帯の給湯機６３および蓄電池６４を制御する給湯機制御装置５０（例えば、給湯機制御装置１）とを備える。

給湯機制御装置５０は、給湯機情報導出手段５１と、制御手段５２とを含む（図９および図１０参照）。

給湯機情報導出手段５１（例えば、給湯機情報導出手段６）は、集合住宅近辺の気象情報と、各世帯の給湯機６３の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、各世帯の給湯機６３の動作時間および消費電力を導出する。

制御手段５２（例えば、動作決定手段７）は、各世帯の給湯機６３の動作時間および消費電力と、集合住宅の総使用電力とに基づいて、各世帯の給湯機６３の動作時間帯および蓄電池６４の動作を決定し、決定に従って、各世帯の給湯機６３および蓄電池６４を制御する。制御手段５２は、世帯内の給湯機６３および蓄電池６４に対する制御の内容を表す制御情報を、各世帯の世帯内制御手段６２に送信する。

各世帯の世帯内制御手段６２は、その制御情報に従って、世帯内の給湯機６３および蓄電池６４を動作させる。

そのような構成によれば、複数の世帯に給湯機が配置されている集合住宅の各世帯に対して高圧一括受電サービス事業者が電力を供給する場合において、複数の給湯機を動作させる際に、高圧一括受電サービス事業者から各世帯に対して供給する電力の総和を平準化することができる。

制御手段５２は、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機６３の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、その所定値からその和を差し引いた電力で、各世帯の蓄電池６４のうち、充電可能な各蓄電池６４に充電を行わせると決定してもよい。

制御手段５２は、集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機６３の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機６３を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池６４に放電を行わせると決定してもよい。

制御手段５２は、集合住宅の総使用電力と、給湯機６３を動作させ、かつ、蓄電池６４に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、給湯機６３を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池６４に放電を行わせると決定してもよい。

制御手段５２は、集合住宅の総使用電力と、給湯機６３を動作させ、かつ、蓄電池６４に放電を行わせない世帯の各給湯機６３の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機６３を動作させ、かつ、蓄電池６４に放電を行わせない世帯の各給湯機６３の数が最大となるように、蓄電池６４に放電を行わせる世帯を決定してもよい。

制御手段５２は、給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定してもよい。

蓄電池に放電を行わせる世帯は、外部からの電力供給を停止してもよい。

制御手段５２は、グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定めてもよい。

本発明は、集合住宅内の各世帯に配置された給湯機の制御に好適に適用される。

１ 給湯機制御装置
２ 気象情報収集手段
３ 給湯機状態情報収集手段
４ 蓄電池状態情報収集手段
５ 総使用電力情報収集手段
６ 給湯機情報導出手段
７ 動作決定手段
１２ 世帯内コントローラ
１３ ヒートポンプ給湯機（自然冷媒ヒートポンプ給湯機）
１４ 蓄電池
１５ スマートメータ
２１ 受電設備
２２ 集約機

Claims (15)

1. 給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、前記集合住宅内の各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、
   前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   前記集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせる
   ことを特徴とする給湯機制御装置。
2. 制御手段は、
   集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、前記所定値から前記和を差し引いた電力で、蓄電池に充電を行わせる
   請求項１に記載の給湯機制御装置。
3. 制御手段は、
   集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、前記一部の世帯の蓄電池に放電を行わせる
   請求項１または請求項２に記載の給湯機制御装置。
4. 制御手段は、
   集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の数が最大となるように、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
   請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の給湯機制御装置。
5. 制御手段は、
   給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
   請求項４に記載の給湯機制御装置。
6. 制御手段は、
   グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定める
   請求項１に記載の給湯機制御装置。
7. 集合住宅内の各世帯に配置される給湯機と、
   前記各世帯に配置される蓄電池と、
   前記各世帯に配置され、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させる世帯内制御手段と、
   前記各世帯の前記給湯機および前記蓄電池を制御する給湯機制御装置とを備え、
   前記給湯機制御装置は、
   前記集合住宅近辺の気象情報と、前記各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出手段と、
   前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間帯および前記蓄電池の動作を決定し、世帯内の給湯機および蓄電池に対する制御の内容を表す制御情報を、前記各世帯の世帯内制御手段に送信する制御手段とを含み、
   前記各世帯の世帯内制御手段は、
   前記制御情報に従って、世帯内の給湯機および蓄電池を動作させ、
   前記制御手段は、
   前記集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを決定する
   ことを特徴とする給湯機制御システム。
8. 制御手段は、
   集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値以下である時間帯で、前記所定値から前記和を差し引いた電力で、蓄電池に充電を行わせることを決定する
   請求項７に記載の給湯機制御システム。
9. 制御手段は、
   集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下になるように、前記一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを決定する
   請求項７または請求項８に記載の給湯機制御システム。
10. 制御手段は、
    集合住宅の総使用電力と、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の消費電力との和が所定値以下となり、給湯機を動作させ、かつ、蓄電池に放電を行わせない世帯の各給湯機の数が最大となるように、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
    請求項７から請求項９のうちのいずれか１項に記載の給湯機制御システム。
11. 制御手段は、
    給湯機を動作させる世帯のうち蓄電池に放電を行わせる世帯を決定するときに、蓄電池の充電量の多い順に、蓄電池に放電を行わせる世帯を決定する
    請求項１０に記載の給湯機制御システム。
12. 蓄電池に放電を行わせる世帯は、外部からの電力供給を停止する
    請求項１０または請求項１１に記載の給湯機制御システム。
13. 制御手段は、
    グループ分けされた給湯機のグループの動作時間の合計値が所定の時間帯の長さよりも短いことを条件に、各グループの動作時間帯が重複しないように、各グループの動作時間帯を定める
    請求項７に記載の給湯機制御システム。
14. 給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、前記集合住宅内の各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出し、
    前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御し、
    前記各世帯の前記給湯機および前記蓄電池を制御するときに、前記集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせる
    ことを特徴とする給湯機制御方法。
15. コンピュータに、
    給湯機を有する世帯を複数含む集合住宅近辺の気象情報と、前記集合住宅内の各世帯の前記給湯機の状態を示す給湯機状態情報とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力を導出する給湯機情報導出処理、
    前記各世帯の前記給湯機の動作時間および消費電力と、前記集合住宅の総使用電力とに基づいて、前記各世帯の前記給湯機および蓄電池を制御する制御処理を実行させ、
    前記制御処理で、
    前記集合住宅の総使用電力と動作させる各給湯機の消費電力との和が所定値を超える時間帯で、給湯機を動作させる世帯のうちの一部の世帯の蓄電池に放電を行わせることを、前記コンピュータにさせる
    ための給湯機制御プログラム。

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