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JP7455149B2 - 電力管理システム及び電力管理プログラム - Google Patents
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Description

本発明は、電力管理システム及び電力管理プログラムに関する。詳しくは、複数のユーザが共有する共用電源から外部系統への売電を管理する電力管理システムと、当該電力管理システムをコンピュータに実行させる電力管理プログラムに関する。
例えば特許文献１には、複数の住戸を有する集合住宅の電力供給と売電処理を管理する集合住宅用電力供給システムが開示されている。この集合住宅用電力供給システムは、複数の住戸（ユーザ）が共有する太陽光発電装置で発電された電力の蓄電池への蓄電と電力会社への売電の割合を設定するための設定手段と、設定手段によって設定された割合に従って蓄電と売電を制御する制御手段とを備えている。かかる構成の電力供給システムでは、設定手段によって蓄電と売電の割合を設定するだけで、ユーザの意図に従った電力利用が可能となる。
特開２０１２－１１０１９２号公報
特許文献１に記載の通り、複数のユーザが共有する共用電源（発電装置、蓄電装置等）から外部系統への売電を制御する電力管理システムは従来から種々提案されている。しかしながら、かかる電力管理システムにおいて、売電の対価（インセンティブ）を各ユーザに分配する方法については十分に検討されていない。例えば、売電の対価を各ユーザに均等に分配すると、節電に努めて売電量の増加に貢献したユーザが相対的に損をすることになるため、節電へのモチベーションが低下しやすい。
本発明は、かかる課題を解決するためになされたものであり、共用電源を利用する複数のユーザ間での売電の対価を適切に分配することを目的とする。
ここに開示される電力管理システムは、複数のユーザの各住居への電力供給と外部系統への売電とが実施できるように構成された共用電源と、外部系統への売電を共用電源に指示する売電指示部と、売電の対価を複数のユーザの各々に分配する対価分配部とを備えている。そして、かかる電力管理システムの対価分配部は、共用電源からの電力使用量が少ないユーザに対して売電の対価が多く付与されるように売電の対価を分配する。
上記構成の電力管理システムによると、節電に努めて売電量の増加に貢献したユーザに対して売電対価を多く付与できる。これによって、共用電源を利用する複数のユーザの間で売電の対価を適切に分配できるため、節電へのモチベーション低下を防止できる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、共用電源は、発電装置を備えている。これによって、共用電源における電力を十分に確保し、各住居への電力供給と外部系統への売電の両方を好適に実施できる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、共用電源は、蓄電装置を備えている。これによって、共用電源における電力を十分に確保し、各住居への電力供給と外部系統への売電の両方を好適に実施できる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、外部系統における電力需給状況を受信する需給状況受信部と、外部系統において電力が不足している状況で売電を開始するように売電指示部を制御する売電制御部とを備えている。これによって、売電価格が高額になる電力逼迫時に売電を実施できるため、売電対価を効率よく取得できる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、外部系統における電力需給状況を受信する需給状況受信部と、外部系統において電力が不足している状況での電力使用量が少ないユーザに対して売電の対価が多く付与されるように、売電の対価の分配を補正する第１補正部とを備えている。かかる態様では、売電価格が高額になる電力逼迫時に節電に努めたユーザに対して多くの売電対価が付与される。これによって、電力逼迫時における節電へのモチベーションを向上させ、より多くの売電対価を取得できる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、複数のユーザの各々の過去の電力使用量を示す使用実績を記憶する実績記憶部と、予め設定された使用基準値と使用実績とを比較し、使用実績が使用基準値を下回った回数が多いユーザに対して売電の対価が多く付与されるように、売電の対価の分配を補正する第２補正部とを備えている。かかる態様によると、各ユーザの過去の使用実績を売電対価の分配に反映できるため、継続的な節電へのモチベーションを向上させることができる。
また、上記実績記憶部と第２補正部を備える態様において、第２補正部は、使用実績が使用基準値を連続して下回った回数が多いユーザに対して売電の対価がさらに多く付与されるように売電の対価の分配を補正することが好ましい。これによって、継続的な節電へのモチベーションをさらに向上させることができる。
ここに開示される電力管理システムの好適な一態様では、外部系統からの買電を制御する買電処理部をさらに備え、買電処理部は、共用電源における使用可能電力を複数のユーザの各々に設定する使用可能電力設定部と、各住居の合計使用電力が所定の閾値を上回った際に、外部系統からの買電を共用電源に指示する買電指示部と、使用可能電力を超えた電力を使用したユーザを対象にして買電に要した費用を分配する費用分配部とを備える。かかる態様によると、買電を行う原因となったユーザに対して、買電に要した費用を請求できる。これによって、節電に努めたユーザに買電費用が請求されることを防止できる。
また、ここに開示される技術の他の側面として、複数のユーザが共有する共用電源から外部系統への売電をコンピュータに実行させる電力管理プログラムが提供される。かかる電力管理プログラムは、共用電源から外部系統への売電を制御するステップと、共用電源からの電力使用量が少ないユーザに対して売電の対価が多く付与されるように、売電の対価を複数のユーザの各々に分配するステップとをコンピュータに実行させるように構成されている。かかる電力管理プログラムを用いることによって、ここに開示される電力管理システムを容易に構築することができる。
一実施形態に係る電力管理システムを示す概念図である。 一実施形態に係る電力管理システムを示すブロック図である。 一実施形態に係る電力管理システムにおける売電から対価付与までの処理手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る電力管理システムにおける売電処理に関する処理手順を示すフローチャートである。 第１補正部による分配比率の補正手順を示すフローチャートである。 第２補正部による分配比率の補正手順を示すフローチャートである。 一実施形態に係る電力管理システムにおける売電から費用請求までの手順を示したフローチャートである。
＜第１の実施形態＞
以下、ここで開示される技術の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって、ここで開示される技術の実施に必要な事柄（例えば、電力管理システムを構築する各機器の構成等）は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。ここで開示される技術は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、以下の説明で参照する図面では、同じ作用を奏する部材・部位に同じ符号を付している。
１．電力管理システムの構成
図１は、本実施形態に係る電力管理システムを示す概念図である。また、図２は、本実施形態に係る電力管理システムを示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態に係る電力管理システム１は、各ユーザＡ～Ｎの住居１０と、共用電源２０と、システム制御装置３０とを備えている。以下、各構成について説明する。
（１）住居
図１に示すように、本実施形態に係る電力管理システム１では、複数のユーザＡ～Ｎが共用電源２０を利用する。換言すると、各ユーザＡ～Ｎの住居１０Ａ～１０Ｎは、共用電源２０と電気的に接続されており、共用電源２０から供給された電力を使用することができる。なお、各住居１０Ａ～１０Ｎは、一軒家でもよいし、集合住宅（マンション等）の一部屋でもよい。また、本明細書における「住居」とは、ユーザが利用するスペースを意味し、ユーザが実際に居住することを要求しない。すなわち、本明細書における「住居」は、オフィスビル、ホテルなどのユーザが一時的に滞在する建築物または部屋を包含するものとする。なお、住居１０Ａ～１０Ｎの戸数は、複数（例えば２戸以上）であればよく、特に限定されない。
そして、本実施形態に係る電力管理システム１のユーザＡ～Ｎは、それぞれ、システム制御装置３０と通信可能なユーザ用端末１２を所有している。図２に示すように、このユーザ用端末１２は、ユーザＡ～Ｎの電力使用に関する情報が入力される入力手段１２ａと、入力手段１２ａに入力された情報をシステム制御装置３０に送信する送信手段１２ｂと、システム制御装置３０からの情報を受信する受信手段１２ｃとを備えている。また、ユーザ用端末１２は、各種情報を表示する画像表示手段（ディスプレイ等）を有していてもよい。ユーザ用端末１２の具体的な構成の一例として、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどが挙げられる。但し、ユーザ用端末１２の構成は、ここに開示される技術を限定するものではなく、必要に応じて構成を適宜変更できる。
（２）共用電源
共用電源２０は、各住居１０Ａ～１０Ｎへの電力供給と外部系統１００への売電とが実施できるように構成されている。図１に示すように、本実施形態における共用電源２０は、発電装置２２と、蓄電装置２４とを備えている。発電装置２２は、複数のユーザＡ～Ｎが共有する自家発電設備である。発電装置２２は、従来公知の発電設備を特に制限なく使用できる。かかる発電装置２２の一例として、太陽光発電装置、ガス発電装置、風力発電装置などが挙げられる。次に、蓄電装置２４は、複数のユーザＡ～Ｎが共有する蓄電設備である。この蓄電装置２４も、特に限定されず、従来公知の蓄電設備を制限なく使用できる。かかる蓄電装置２４の一例として、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素蓄電池、鉛蓄電池などの二次電池を複数接続した組電池などが挙げられる。そして、蓄電装置２４は、発電装置２２と、外部系統１００と、各住居１０Ａ～１０Ｄに電気的に接続されている。これによって、発電装置２２で生じた電力を蓄電装置２４に蓄電できると共に、各住居１０Ａ～１０Ｎへの電力供給と外部系統１００への売電の両方を実施できる。
また、本実施形態に係る共用電源２０は、システム制御装置３０と通信可能な電源制御装置２６を備えている。図２に示すように、この電源制御装置２６は、共用電源２０における電力の入出力情報が入力される入力手段２６ａと、入力手段２６ａに入力された情報をシステム制御装置３０に送信する送信手段２６ｂと、システム制御装置３０からの信号を受信する受信手段２６ｃと、受信手段２６ｃが受信した信号に基づいて蓄電装置２４の充放電を制御する制御手段２６ｄを備えている。この電源制御装置２６は、例えば、蓄電装置２４に取り付けられたマイクロコンピュータなどによって構成される。当該マイクロコンピュータは、例えばＩ／Ｆと、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭとを備えている。
（４）システム制御装置
システム制御装置３０は、電力管理システム１の動作を制御する装置である。図１に示すように、システム制御装置３０は、各ユーザＡ～Ｎのユーザ用端末１２と、共用電源２０の電源制御装置２６と、外部ネットワーク２００と通信可能に接続されている。なお、システム制御装置３０は、単一のコンピュータによって実現されてもよいし、複数のコンピュータが協働して実現されるものであってもよい。
図２に示すように、本実施形態におけるシステム制御装置３０は、通信部４０と、売電処理部５０と、対価分配部６０と、需給状況受信部７０と、実績記憶部８０とを備えている。以下、システム制御装置３０の各部について説明する。
通信部４０は、他の端末・機器との通信を実施する部分である。図２に示すように、本実施形態における通信部４０は、ユーザ用端末１２と通信可能な第１通信部４１と、電源制御装置２６と通信可能な第２通信部４２と、外部ネットワーク２００と通信可能な第３通信部４３とを備えている。
売電処理部５０は、共用電源２０から外部系統１００への売電を制御する部分である。この売電処理部５０は、外部系統１００への売電（電力供給）を共用電源２０に指示する売電指示部５１を備えている。詳しくは後述するが、共用電源２０の電源制御装置２６は、売電指示部５１からの売電開始信号を受信した際に蓄電装置２４から外部系統１００への売電を実施する。また、本実施形態における売電処理部５０は、売電指示部５１が売電開始信号を送信するタイミングを制御する売電制御部５２をさらに備えている。
対価分配部６０は、売電の対価を複数のユーザＡ～Ｎの各々に分配する部分である。本明細書における「売電の対価」とは、外部系統への電力供給に対して支払われる報酬である。かかる売電の対価は、金銭に限定されず、商品等と交換可能なポイント、電気料金の割引などが挙げられる。また、本実施形態における対価分配部６０は、対価記憶部６１と、ユーザ情報記憶部６２と、分配比率計算部６３と、対価付与部６４とを備えている。対価記憶部６１は、売電相手から支払われた売電対価を記憶する部分である。ユーザ情報記憶部６２は、共用電源２０から各住居１０Ａ～１０Ｎに供給された電力量（各ユーザＡ～Ｎの電力使用量）を記憶する部分である。分配比率計算部６３は、各ユーザＡ～Ｎに対する売電対価の分配比率を計算する部分である。そして、対価付与部６４は、分配比率計算部６３が計算した分配比率に基づいて各ユーザＡ～Ｎに対価を付与する部分である。詳しくは後述するが、本実施形態における対価分配部６０は、これらの部分が協働することによって、共用電源２０からの電力使用量が少ないユーザに対して売電対価が多く付与されるように売電対価を分配する。また、本実施形態における対価分配部６０は、第１補正部６５と第２補正部６６を備えている。これらの補正部は、分配比率計算部６３で算出された分配比率を補正する部分である。
次に、需給状況受信部７０は、外部系統における電力需給状況を受信する部分である。この需給状況受信部７０が取得した情報は、売電制御部５２による制御処理や、第１補正部６５による補正処理などに用いられる。また、実績記憶部８０は、各ユーザＡ～Ｎの過去の電力使用量（使用実績）を記憶する部分である。この実績記憶部８０に記憶された使用実績は、第２補正部６６による補正処理に使用される。
なお、上述した各部は、システム制御装置３０のハードウェアと、当該ハードウェアに記憶されたプログラムによって実現される。すなわち、ここに開示される技術によると、上述の構成を有するシステム制御装置（コンピューター）を実現する電力管理プログラムも提供される。
２．売電処理と対価の分配
次に、上記構成の電力管理システム１における売電処理と対価の分配について図３～図６を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る電力管理システムにおける売電から対価付与までの処理手順を示すフローチャートである。図４は、本実施形態に係る電力管理システムにおける売電処理に関する処理手順を示すフローチャートである。図５は、第１補正部による分配比率の補正手順を示すフローチャートである。図６は、第２補正部による分配比率の補正手順を示すフローチャートである。
（１）売電処理Ｓ１０
図３に示すように、本実施形態に係る電力管理システム１は、共用電源２０から外部系統１００へ売電する売電処理Ｓ１０を実施する。本ステップにおいて、売電指示部５１は、第２通信部４２を介して、共用電源２０の電源制御装置２６に売電開始信号を送信する。そして、売電開始信号を受信した電源制御装置２６は、外部系統１００に電力が送電されるように蓄電装置２４の充放電を制御する。さらに、売電指示部５１は、第３通信部４３と外部ネットワーク２００を介して、売電相手に売電情報（売電者名、売電量など）を送信する。なお、ここでの売電相手は、電力会社に限定されず、特定の個人（法人等を含む）であってもよい。すなわち、本明細書における「売電」は、送電相手を特定せずに外部系統に電力を供給して電力会社から対価を得る売電と、外部系統を介して特定の売電相手に直接送電して売電相手から対価を得る売電の両方を包含する。
なお、本実施形態に係る電力管理システム１は、外部系統１００において電力が不足している状況で売電を開始するように構成されている。具体的には、図４に示すように、本実施形態における売電処理Ｓ１０は、需給状況取得処理Ｓ１２と、第１判定処理Ｓ１４と、売電開始処理Ｓ１６を備えている。以下、売電処理Ｓ１０における各ステップを説明する。
（ａ）需給状況取得処理Ｓ１２
この需給状況取得処理Ｓ１２では、外部系統１００における電力需給状況を取得する。上述した通り、本実施形態におけるシステム制御装置３０は、外部系統における電力需給状況を受信する需給状況受信部７０を備えている。具体的には、本実施形態におけるシステム制御装置３０には、外部系統１００において電力が不足しているか否かを示す情報（需給情報ＩＳＤ）が外部ネットワーク２００を介して入力される。そして、この需給情報ＩＳＤは、一定の期間、需給状況受信部７０に記憶される。なお、需給情報ＩＳＤは、外部系統における電力需給状況を数値化したものであれば特に限定されない。かかる需給情報ＩＳＤの一例として、一定期間における電力供給量と電力需要との差分の平均値、一定期間における電気料金の平均値などが挙げられる。
（ｂ）第１判定処理Ｓ１４
次に、第１判定処理Ｓ１４では、電力需給状況（需給情報ＩＳＤ）に基づいて売電処理Ｓ１０を開始するか否かを判定する。具体的には、本ステップにおいて、売電制御部５２は、需給状況受信部７０に記憶された需給情報ＩＳＤを取得する。そして、売電制御部５２は、予め設定した第１閾値Ｄ１と需給情報ＩＳＤと比較する。かかる比較の結果、需給情報ＩＳＤが第１閾値Ｄ１未満（ＩＳＤ＜Ｄ１）である場合、売電制御部５２は、外部系統１００に十分な電力が供給されているため、売電対価が低額になると判断して売電を開始しない。この場合、売電制御部５２は、需給状況取得処理Ｓ１２と第１判定処理Ｓ１４を繰り返し実施する（Ｓ１４のＮｏ）。一方、需給情報ＩＳＤが第１閾値Ｄ１以上（ＩＳＤ≧Ｄ１）である場合、売電制御部５２は、外部系統１００における電力が不足しているため、売電対価が高額になると判断し、売電開始処理Ｓ１６に進む（Ｓ１４のＹｅｓ）。
（ｃ）売電開始処理Ｓ１６
売電開始処理Ｓ１６では、売電を開始するように売電指示部５１を制御する。具体的には、本ステップにおいて、売電制御部５２は、売電開始信号を電源制御装置２６に送信するように売電指示部５１を制御する。そして、上述した通り、売電開始信号を受信した電源制御装置２６は、外部系統１００に電力が送電されるように蓄電装置２４の充放電を制御する。以上の通り、本実施形態に係る電力管理システム１は、外部系統において電力が不足している状況（電力逼迫時）に売電を開始するように売電指示部５１を制御する。これによって、売電価格が高額になる時に売電を実施できるため、売電対価を効率よく取得することができる。
（２）分配処理
次に、本実施形態に係る電力管理システム１は、売電処理Ｓ１０によって得た売電対価Ｘを各ユーザＡ～Ｎに分配する分配処理を実施する。図３に示すように、本実施形態における分配処理は、対価記憶処理Ｓ２０と、ユーザ使用量取得処理Ｓ３０と、配分計算処理Ｓ４０と、対価付与処理Ｓ５０を備えている。以下、各々のステップについて説明する。
（ａ）対価記憶処理Ｓ２０
本ステップでは、上記売電処理Ｓ１０によって得た売電対価Ｘを記憶する。具体的には、上記売電処理Ｓ１０において売電情報を受信した売電相手は、外部ネットワーク２００を介してシステム制御装置３０に売電対価Ｘを送信する。かかる売電対価Ｘは、対価分配部６０の対価記憶部６１に記憶される。ここに開示される技術を限定するものではないが、システム制御装置３０は、例えば、所定の期間（例えば一ヶ月間）、受信した売電対価Ｘを加算し続けることが好ましい。これによって、一定期間の売電対価Ｘをまとめて分配できるため、売電対価Ｘの分配・付与に関する処理を簡略化することができる。
（ｂ）ユーザ使用量取得処理Ｓ３０
本ステップでは、各ユーザＡ～Ｎの共用電源２０からの電力使用量を取得する。本実施形態に係る電力管理システム１では、共用電源２０から各住居１０Ａ～１０Ｎに供給された電力量が、「各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮ」としてシステム制御装置３０に継続的に送信される。そして、システム制御装置３０は、この電力使用量ＥＡ～ＥＮをユーザ情報記憶部６２に記憶する。なお、一定期間の売電対価Ｘをまとめて分配する場合、ユーザ情報記憶部６２は、当該期間における電力使用量ＥＡ～ＥＮを加算し、加算した電力使用量ＥＡ～ＥＮと同期間における売電対価Ｘとを紐付ける処理を行うことが好ましい。
（ｃ）配分計算処理Ｓ４０
本ステップでは、各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮに基づいて売電対価Ｘを分配し、各ユーザＡ～Ｎへの売電対価ＸＡ～ＸＮを算出する。具体的には、この配分計算処理Ｓ４０において、対価分配部６０の分配比率計算部６３は、ユーザ情報記憶部６２から各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮを取得する。そして、分配比率計算部６３は、この各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮに基づいて、各ユーザＡ～Ｎへの分配比率ＲＡ～ＲＮを算出する。具体的には、電力使用量が少ないユーザは、節電に努めており、売電量の増加に貢献しているため、分配比率が相対的に高くなるように算出される。一方、電力使用量が多いユーザは、売電への貢献度が低いため、分配比率が相対的に低くなるように算出される。次に、分配比率計算部６３は、対価記憶部６１から売電対価Ｘを取得する。そして、分配比率計算部６３は、分配比率ＲＡ～ＲＮの各々と売電対価Ｘとを乗算することによって、各ユーザＡ～Ｎへの売電対価ＸＡ～ＸＮを算出する。
（ｄ）対価付与処理Ｓ５０
本ステップでは、分配比率計算部６３が算出した売電対価ＸＡ～ＸＮを各ユーザＡ～Ｎに付与する。なお、各ユーザＡ～Ｎに売電対価ＸＡ～ＸＮを付与する手段は、特に限定されず、従来公知の種々の手段を採用できる。例えば、売電対価ＸＡ～ＸＮが金銭の場合、対価付与部６４は、第３通信部４３と外部ネットワーク２００を介して、各ユーザＡ～Ｎの銀行口座に売電対価ＸＡ～ＸＮを振り込む旨の信号を送信するとよい。
以上の通り、本実施形態における電力管理システム１は、各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮに基づいて、各ユーザＡ～Ｎへの売電対価ＸＡ～ＸＮを算出する。これによって、節電に努めており、売電量の増加に貢献するユーザに多くの売電対価を付与できる。この結果、共用電源２０を利用する複数のユーザＡ～Ｎに対して売電対価Ｘを適切に分配できるため、節電へのモチベーションの低下を防止できる。
（３）分配比率の補正
次に、本実施形態に係る電力管理システム１は、分配比率計算部６３で算出された分配比率ＲＡ～ＲＮを補正する補正部（第１補正部６５、第２補正部６６）を備えている。以下、これらの補正部による分配比率の補正について説明する。
（ａ）第１補正部による補正
図５は、第１補正部６５による分配比率の補正手順を示したフローチャートである。この図５に示すように、第１補正部６５による補正処理は、需給状況取得処理Ｓ４１と、第１補正値算出処理Ｓ４２と、第１補正処理Ｓ４３を備えている。
第１補正部６５による補正処理は、最初に、外部系統１００における電力需給状況を取得する需給状況取得処理Ｓ４１を実施する。この需給状況取得処理Ｓ４１は、上述した売電処理Ｓ１０における需給状況取得処理Ｓ１２（図４参照）と同じ手順で実施できる。すなわち、本処理においても、外部ネットワーク２００を介して入力された電力需給状況に関する情報（需給情報ＩＳＤ）が需給状況受信部７０に記憶される。
次に、第１補正値算出処理Ｓ４２では、電力需給状況に関する情報と各ユーザＡ～Ｎの電力使用情報に基づいて第１補正値を算出する。具体的には、第１補正部６５は、需給状況受信部７０から需給情報ＩＳＤを取得すると共に、ユーザ情報記憶部６２から各ユーザＡ～Ｎの電力使用情報を受信する。そして、第１補正部６５は、各ユーザＡ～Ｎの電力使用情報と需給情報ＩＳＤとを比較し、外部系統において電力が不足している状況での電力使用量が少ないユーザに対して売電対価が多く付与されるように第１補正値を算出する。具体的には、電力逼迫時に節電して売電量を増加させたユーザは、売電対価の向上に貢献したといえる。第１補正部６５は、この電力逼迫時に節電したユーザの分配比率が増加するように第１補正値を算出する。なお、第１補正値を算出する具体的な手段は、特に限定されない。例えば、ユーザの電力使用状況と需給情報ＩＳＤと第１補正値の対応関係を設定した第１補正テーブルを第１補正部６５に記憶させ、当該第１補正テーブルに基づいて第１補正値を算出するという手順を採用することもできる。
そして、第１補正処理Ｓ４３では、第１補正部６５が算出した第１補正値に基づいて、各ユーザＡ～Ｎの分配比率ＲＡ～ＲＮを補正する。具体的には、算出後の第１補正値は、分配比率計算部６３に送信される。分配比率計算部６３は、上記配分計算処理Ｓ４０（図３参照）にて算出した分配比率ＲＡ～ＲＮを第１補正値で補正し、当該補正後の分配比率ＲＡ～ＲＮと売電対価Ｘとを乗算することによって、各ユーザＡ～Ｎへの売電対価ＸＡ～ＸＮを算出する。これによって、電力逼迫時に節電して売電対価の増加に貢献したユーザに、多くの売電対価を分配することができる。以上のように、電力需給状況に基づいて売電対価の分配を補正することによって、電力逼迫時における節電へのモチベーションを向上させ、より多くの売電対価を取得できる。
（ｂ）第２補正部による補正
図６は、第２補正部６６による分配比率の補正手順を示したフローチャートである。図６に示すように、第２補正部６６による補正処理は、実績記憶処理Ｓ４４と、第２補正値算出処理Ｓ４５と、第２補正処理Ｓ４６を備えている。
実績記憶処理Ｓ４４では、各ユーザＡ～Ｎの過去の電力使用量を示す使用実績Ｙを記憶する。上述した通り、システム制御装置３０は、各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮをユーザ情報記憶部６２に記憶する。そして、本実施形態におけるユーザ情報記憶部６２は、所定期間における各ユーザの電力使用量ＥＡ～ＥＮを加算したものを使用実績Ｙとして記憶する。一例として、ユーザ情報記憶部６２は、１ヶ月間の使用実績Ｙを１年分記憶するように設定できる。この場合、ユーザ情報記憶部６２には、一人のユーザに対して、１２ヶ月分の使用実績（使用実績Ｙ１～Ｙ１２）が記憶される。便宜上、以下の説明では、この１２個の使用実績Ｙ１～Ｙ１２を使用した補正処理を例に挙げて説明する。しかし、使用実績を取得する期間は、ここに開示される技術を限定するものではない。
次に、第２補正値算出処理Ｓ４５では、各ユーザＡ～Ｎの使用実績に基づいて第２補正値を算出する。具体的には、第２補正部６６は、各ユーザＡ～Ｎの使用実績Ｙ１～Ｙ１２をユーザ情報記憶部６２から取得する。第２補正部６６は、予め設定された使用基準値と、使用実績Ｙ１～Ｙ１２の各々を比較する。この使用基準値は、使用実績の取得期間（本実施形態では１ヶ月）における一般的な電力使用量などが採用される。そして、上記複数の使用実績Ｙ１～Ｙ１２の中で使用基準値を下回る使用実績が多いユーザは、継続的な節電を実施しており、長期間における売電量の増加に貢献していると判断できる。このため、第２補正部６６は、使用実績Ｙ１～Ｙ１２が使用基準値を下回った回数が多いユーザの分配比率が増加するように第２補正値を算出する。なお、第２補正値を算出する具体的な手段も、特に限定されない。例えば、使用基準値を下回った使用実績Ｙの数と第２補正値の対応関係を設定した第２補正テーブルを第２補正部６６に記憶させ、当該第２補正テーブルに基づいて第２補正値を算出するという手順を採用することもできる。
そして、第２補正処理Ｓ４６では、第２補正部６６が算出した第２補正値に基づいて、各ユーザＡ～Ｎの分配比率ＲＡ～ＲＮを補正する。具体的には、算出後の第２補正値は、分配比率計算部６３に送信される。分配比率計算部６３は、上記配分計算処理Ｓ４０（図３参照）にて算出した分配比率ＲＡ～ＲＮを第２補正値で補正し、当該補正後の分配比率ＲＡ～ＲＮと売電対価Ｘとを乗算することによって、各ユーザＡ～Ｎへの売電対価ＸＡ～ＸＮを算出する。これによって、継続して売電量の増加に貢献しているユーザに、多くの売電対価を分配することができる。以上のように、過去の使用実績に基づいて売電対価の分配を補正することによって、継続的な節電へのモチベーションを向上させることができる。なお、また、第２補正部６６は、使用実績Ｙ１～Ｙ１２が使用基準値を連続して下回った回数に基づいて分配比率ＲＡ～ＲＮを補正するとより好ましい。これによって、継続的な節電へのモチベーションをさらに向上させることができる。
２．買電処理と費用の分配
以上、本実施形態に係る電力管理システム１における売電処理と対価の分配について説明した。なお、ここに開示される技術を限定するものではないが、電力管理システム１は、外部系統から共用電源への電力受領（買電）と、当該買電に要する費用の各ユーザＡ～Ｎへの分配を実施できるように構成されていることが好ましい。以下、本実施形態に係る電力管理システム１における買電処理と費用の分配について説明する。
まず、図２に示すように、本実施形態における電力管理システム１のシステム制御装置３０は、外部系統１００からの買電を制御する買電処理部９０を備えている。この買電処理部９０は、使用可能電力設定部９１と、買電指示部９２と、費用記憶部９３と、費用分配部９４とを備えている。使用可能電力設定部９１は、共用電源２０における使用可能電力を複数のユーザＡ～Ｎの各々に設定する部分である。また、買電指示部９２は、各住居１０Ａ～１０Ｎの合計使用電力が所定の閾値を上回った際に、外部系統１００からの買電を共用電源２０に指示する部分である。費用記憶部９３は、上記買電に要した費用を記憶する部分である。そして、費用分配部９４は、使用可能電力を超えた電力を使用したユーザを対象にして買電の費用を分配する部分である。本実施形態における買電処理部９０は、これらの部分が協働することによって、共用電源２０からの電力使用量が多いユーザに対して買電費用が多く請求されるように買電費用を分配する。
以下、本実施形態に係る電力管理システム１における買電処理と費用の分配について図７を参照しながら説明する。図７は、本実施形態に係る電力管理システムにおける売電から費用請求までの手順を示したフローチャートである。図７に示すように、本実施形態に係る電力管理システム１の買電処理は、使用可能電力設定処理Ｓ６１と、ユーザ使用量取得処理Ｓ６２と、第２判定処理Ｓ６３と、買電開始処理Ｓ６４と、費用分配処理Ｓ６５とを備えている。以下、各ステップについて説明する。
（ａ）使用可能電力設定処理Ｓ６１
本ステップでは、複数のユーザＡ～Ｎの各々に対して使用可能電力ＬＡ～ＬＮを設定する。そして、この使用可能電力ＬＡ～ＬＮは、使用可能電力設定部９１に記憶される。なお、使用可能電力ＬＡ～ＬＮを設定する手段は、特に限定されない。例えば、共用電源２０からの総供給電力をユーザＡ～Ｎの人数で割った値を使用可能電力ＬＡ～ＬＮとしてもよい。また、使用可能電力設定部９１は、追加料金の支払いなどによって、特定のユーザに対して、他のユーザよりも多い使用可能電力を設定できるように構成されていてもよい。
（ｂ）ユーザ使用量取得処理Ｓ６２
図７に示すように、本実施形態に係る電力管理システム１は、買電処理を実施する際もユーザ使用量取得処理Ｓ６２を実施する。なお、ここでのユーザ使用量取得処理Ｓ６２は、分配処理におけるユーザ使用量取得処理Ｓ３０（図３参照）と同様の手順を採用することができる。
（ｃ）第２判定処理Ｓ６３
第２判定処理Ｓ６３では、外部系統１００からの買電を実施するか否かが判定される。具体的には、本ステップにおいて、買電処理部９０の買電指示部９２は、ユーザ情報記憶部６２から各住居１０Ａ～１０Ｎの電力使用量ＥＡ～ＥＮを取得する。そして、買電指示部９２は、各々の電力使用量ＥＡ～ＥＮの合計値（合計使用電力ＥＴ）を算出し、予め設定された第２閾値Ｄ２と比較する。この第２閾値Ｄ２は、共用電源２０の総電力量よりも低い値に設定された閾値である。そして、これらの値の比較の結果、合計使用電力ＥＴが第２閾値Ｄ２未満（ＥＴ＜Ｄ２）であった場合、買電指示部９２は、各住居１０Ａ～１０Ｎに不足なく電力が供給されていると判断して買電を開始しない。この場合、買電指示部９２は、ユーザ使用量取得処理Ｓ６２と第２判定処理Ｓ６３を繰り返し実施する（Ｓ６３のＮｏ）。一方、合計使用電力ＥＴが第２閾値Ｄ２以上（ＥＴ≧Ｄ２）である場合、買電指示部９２は、各住居１０Ａ～１０Ｎの合計使用電力ＥＴが共用電源２０の総電力量に近づいており、各住居１０Ａ～１０Ｎへの電力供給が不足するおそれがあると判断し、買電開始処理Ｓ６４に進む（Ｓ６３のＹｅｓ）。なお、本ステップにおける第２閾値Ｄ２は、共用電源２０の総電力量の７５％～９５％の範囲内に設定されていることが好ましい。これによって、共用電源２０における電力量が不足して各住居１０Ａ～１０Ｎに停電が生じる前に、外部系統１００からの買電を実施できる。
（ｄ）買電開始処理Ｓ６４
本ステップにおいて、買電指示部９２は、外部系統１００からの買電を共用電源２０に指示する。具体的には、買電指示部９２は、第２通信部４２を介して、共用電源２０の電源制御装置２６に買電開始信号を送信する。そして、買電開始信号を受信した電源制御装置２６は、外部系統１００から電力が供給されるように蓄電装置２４の充放電を制御する。さらに、買電指示部９２は、第３通信部４３と外部ネットワーク２００を介して、電力会社に買電情報（買電者名、買電量など）を送信する。これによって、電力会社からシステム制御装置３０に買電費用に関する情報が送信される。そして、システム制御装置３０は、受信した買電費用を費用記憶部９３に記憶する。
（ｅ）費用分配処理Ｓ６５
次に、本実施形態に係る電力管理システム１は、買電費用を各住居に分配する費用分配処理Ｓ６５を実施する。この費用分配処理Ｓ６５において、費用分配部９４は、使用可能電力設定部９１から各ユーザＡ～Ｎの使用可能電力ＬＡ～ＬＮを取得すると共に、ユーザ情報記憶部６２から各ユーザＡ～Ｎの電力使用量ＥＡ～ＥＮを取得する。そして、費用分配部９４は、各々のユーザＡ～Ｎにおいて、使用可能電力ＬＡ～ＬＮと電力使用量ＥＡ～ＥＮとを比較し、電力使用量ＥＡ～ＥＮが使用可能電力ＬＡ～ＬＮを超えたユーザを費用請求の対象とする。さらに、費用分配部９４は、使用可能電力ＬＡ～ＬＮに対する電力使用量ＥＡ～ＥＮの超過量（ＥＡ－ＬＡ～ＥＮ－ＬＮ）を算出する。そして、この超過量が多いユーザに対して多くの買電費用が請求されるように、費用記憶部９３に記憶された買電費用を分配する。そして、買電費用の請求対象となったユーザに対して、ユーザ用端末１２に、分配後の買電費用の支払いを要求する通知を送信する。
以上の通り、本実施形態に係る電力管理システム１は、使用可能電力ＬＡ～ＬＮを超過したユーザを対象にして買電費用を分配するように構成されている。これによって、多量の電力を使用して買電の原因となったユーザに、買電に要した費用を請求できる。これによって、節電に努めたユーザに買電費用が請求されることを防止できる。
＜他の実施形態＞
以上、ここに開示される技術の一実施形態について説明した。なお、上述の実施形態は、ここに開示される技術が適用される一例を示したものであり、ここに開示される技術を限定するものではない。
例えば、図１に示すように、上述の実施形態における共用電源２０は、発電装置２２と蓄電装置２４を備えている。しかしながら、ここに開示される技術における「共用電源」は、各住居への電力供給と外部系統への売電とを実施できるように構成されていればよく、発電装置と蓄電装置の両方を備えた形態に限定されない。例えば、発電装置のみを有する共用電源を使用する形態であっても、各住居に電力を分配して供給することができ、かつ、発電装置で発電した電力を外部系統へ直接売電することができる。また、蓄電装置のみを有する共用電源を使用する形態では、各ユーザの発電装置で発電した電力を共用の蓄電装置で蓄電することができる。この場合には、共用の蓄電装置（共用電源）から各住居に電力を分配して供給でき、かつ、蓄電装置から外部系統へ売電することができる。このように、発電装置と蓄電装置のいずれか一方のみを備えた共用電源を使用する場合でも、ここに開示される技術を適切に実施することができる。また、ここに開示される技術は、上記構成の電力管理システムを利用する各ユーザが個人的に蓄電装置や発電装置を所有することを妨げるものではない。すなわち、図１中の各住居１０Ａ～１０Ｎは、共用電源２０とは異なる電源（蓄電装置、発電装置等）と接続されていてもよい。
また、図４に示すように、上述の実施形態に係る電力管理システム１は、外部系統１００における電力需給状況に基づいて、売電を開始するタイミングを制御している。しかしながら、上述した通り、図４に示す売電開始制御は、売電価格が高額になる電力逼迫時に売電を実施して売電対価を効率よく取得することを目的としている。このため、この売電開始制御を実施しない場合でも、ここに開示される技術の効果（売電対価の適切な分配）は阻害されない。すなわち、ここに開示される技術は、予め設定した売電時間（例えば毎日２４時）に売電を実施するような電力管理システムに適用することもできる。
また、図５及び図６に示すように、上述の実施形態に係る電力管理システム１は、分配比率計算部６３で算出された分配比率ＲＡ～ＲＮを補正する補正処理を実施している。しかしながら、これらの補正処理は、ここに開示される技術の効果を発揮させるための必須の処理ではない。例えば、共用電源からの電力使用量のみに基づいて売電対価を分配した場合でも、売電対価を複数のユーザの間で十分に適切に分配できる。
また、図７に示すように、上述の実施形態に係る電力管理システム１は、各ユーザの使用電力量に基づいて買電費用を分配できるように構成されている。しかしながら、この買電費用の分配も、ここに開示される技術の効果を発揮させるための必須の処理ではない。この図７に示す買電費用の分配を実施しない場合でも、節電に努めて売電量の増加に貢献したユーザに対して売電対価を多く付与できるため、複数のユーザの間で売電対価を適切に分配できる。また、特定のユーザが過剰な電力を使用して売電ができなかった場合は、電力管理システムは、節電に努めたユーザに対して売電の対価とは異なる利益を、節電に努めたユーザに付与してもよい。かかる売電対価とは異なる利益としては、次回以降の売電対価の優先的な分配、次回の共用電源の優先的な使用権限の付与などが挙げられる。
以上、本発明を詳細に説明したが、上述の説明は例示にすぎない。すなわち、ここで開示される技術には上述した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
１ 電力管理システム
１０ 住居
１２ ユーザ用端末
２０ 共用電源
２２ 発電装置
２４ 蓄電装置
２６ 電源制御装置
３０ システム制御装置
４０ 通信部
５０ 売電処理部
６０ 対価分配部
７０ 需給状況受信部
８０ 実績記憶部
９０ 買電処理部
１００ 外部系統
２００ 外部ネットワーク

Claims (8)

  1. 複数のユーザの各住居への電力供給と外部系統への売電とが実施できるように構成された共用電源と、
    前記外部系統への売電を前記共用電源に指示する売電指示部と、
    前記売電の対価を前記複数のユーザの各々に分配する対価分配部と
    を備え、
    前記対価分配部は、前記共用電源からの電力使用量が少ないユーザに対して前記売電の対価が多く付与されるように前記売電の対価を分配し、
    前記外部系統における電力需給状況を受信する需給状況受信部と、
    前記外部系統において電力が不足している状況での前記電力使用量が少ないユーザに対して前記売電の対価が多く付与されるように、前記売電の対価の分配を補正する第１補正部と
    をさらに備えている、電力管理システム。
  2. 前記共用電源は、発電装置を備えている、請求項１に記載の電力管理システム。
  3. 前記共用電源は、蓄電装置を備えている、請求項１または２に記載の電力管理システム。
  4. 前記外部系統における電力需給状況を受信する需給状況受信部と、
    前記外部系統において電力が不足している状況で前記売電を開始するように前記売電指示部を制御する売電制御部と
    を備えている、請求項１～３のいずれか一項に記載の電力管理システム。
  5. 前記複数のユーザの各々の過去の電力使用量を示す使用実績を記憶する実績記憶部と、
    予め設定された使用基準値と前記使用実績とを比較し、前記使用実績が前記使用基準値を下回った回数が多いユーザに対して前記売電の対価が多く付与されるように、前記売電の対価の分配を補正する第２補正部と
    を備えている、請求項１～４のいずれか一項に記載の電力管理システム。
  6. 第２補正部は、前記使用実績が前記使用基準値を連続して下回った回数が多いユーザに対して前記売電の対価がさらに多く付与されるように前記売電の対価の分配を補正する、請求項５に記載の電力管理システム。
  7. 前記外部系統からの買電を制御する買電処理部をさらに備え、
    前記買電処理部は、
    前記共用電源における使用可能電力を前記複数のユーザの各々に設定する使用可能電力設定部と、
    前記各住居の合計使用電力が所定の閾値を上回った際に、前記外部系統からの買電を前記共用電源に指示する買電指示部と、
    前記使用可能電力を超えた電力を使用したユーザを対象にして前記買電に要した費用を分配する費用分配部と
    を備える、請求項１～６のいずれか一項に記載の電力管理システム。
  8. 複数のユーザが共有する共用電源から外部系統への売電をコンピュータに実行させる電力管理プログラムであって、
    前記共用電源から前記外部系統への売電を制御するステップと、
    前記共用電源からの電力使用量が少ないユーザに対して前記売電の対価が多く付与されるように、前記売電の対価を前記複数のユーザの各々に分配するステップと、
    前記外部系統における電力需給状況を受信するステップと、
    前記外部系統において電力が不足している状況での前記電力使用量が少ないユーザに対して前記売電の対価が多く付与されるように、前記売電の対価の分配を補正するステップと
    を前記コンピュータに実行させるように構成された、電力管理プログラム。
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