JP7736207B2 - 電力管理方法及び電力管理システム - Google Patents

Description

本発明は、電力管理方法及び電力管理システムに関する。

特許文献１には、電動車両の二次電池の充放電を適切に管理して、隣接して設けられた複数のマイクログリッドでの電力の需給バランスの平準化を図る電力管理システムが記載されている。特許文献１に記載された電力管理システムは、発電設備による発電量と電力消費設備による電力消費量との差である需給ギャップの変化をマイクログリッド毎に予測する。そして、各マイクログリッドに対応するエリア内に位置する電動車両について、二次電池の充電残量を取得し、需給ギャップの予測結果及び充電残量に基づいて、電動車両に対して二次電池の充放電を促す情報を配信する。

特開２０２０－１１４０９０号公報

特許文献１に記載された電力管理システムでは、余剰電力を有する電動車両に対して、電力需給ギャップが所定値以下のマイクログリッド、即ち電力の枯渇が予測されるマイクロリッドでの保有余剰電力の供給を促す情報を送信する。しかしながら、電力の枯渇が予測されるマイクログリッドに対応する地域での走行を予定していない電動車両は、余剰電力の供給を許諾できない可能性が高い。したがって、余剰電力を有する全ての電動車両に、保有余剰電力の供給を促す情報を送信しても、電力の枯渇が予測されるマイクログリッドの需給ギャップを効率的に解消することができない。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力の枯渇が予測されるマイクログリッドの需給ギャップを効率的に解消することができる電力管理方法及び電力管理システムを提供することである。

本発明の一態様に係わる電力管理方法は、自然エネルギーにより発電する発電設備と、発電設備から供給される電力を消費する電力消費設備とが繋がれた複数のマイクログリッドにおける電力の需給バランスを管理する電力管理システムの電力管理方法であって、
複数のマイクログリッド毎に、発電設備による発電量から電力消費設備による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測し、
複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する電動車両の地域間の動態を示す第１データに基づいて、閾値よりも小さい需給ギャップが予測された第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定し、
第２地域に所在する電動車両に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信する。

本発明によれば、電力の枯渇が予測されるマイクログリッドの需給ギャップを効率的に解消することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係る電力管理システムの構成例を示すブロック図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る電力管理システムの構成例を説明するための図である。 図３は、第１データの一例を説明する図である。 図４は、中央管理装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、電動車両の動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、図４のステップＳ１３の処理の一例を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

［電力管理システムの構成］
図１及び図２を参照して、本実施形態に係る電力管理システム１の構成例を説明する。図１に示すように、電力管理システム１は、中央管理装置１０と、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄと、複数の電動車両３０とを主体に構成されている。図２に示すように、電力管理システム１は、電力の需要区域を分割した複数の地域Ａ～Ｄを有する。地域Ａはマイクログリッド２０Ａに対応し、地域Ｂはマイクログリッド２０Ｂに対応し、地域Ｃはマイクログリッド２０Ｃに対応し、地域Ｄはマイクログリッド２０Ｄに対応する。なお、需給区域を分割した地域の数は特に限定されず、３つ以下であっても５つ以上であってもよい。また、各地域Ａ～Ｄは、車両であれば比較的短時間で移動できる程度の小規模な範囲を想定したものである。

図１に示すように、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄは、発電設備２１と、蓄電設備２２と、複数の電力消費設備（電力消費負荷：需要家）２３が接続されている。

発電設備２１は、例えば太陽光パネルを備えた太陽光発電設備である。ただし、太陽光発電に限定する必要はなく、発電設備２１は、自然エネルギーにより発電する設備であれば、その他の発電方法を使用してもよい。例えば、図２において色を示した領域は、自然エネルギーの発生状況が悪い（例えば、天候が曇りであり太陽光が弱い）領域である。

蓄電設備２２は、発電設備２１によって発電された電力を貯蔵する。複数の電力消費設備２３は、発電設備２１（及び蓄電設備２２）から供給される電力を消費する。

また、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄは、電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両が備える二次電池に対して電力を供給し、また電動車両が備える二次電池から電力網に電力を放電できるように構成されている。電力網には、充放電設備（図示せず）が接続されており、この充放電設備を介して電動車両の二次電池の充電又は放電を行うことができるようになっている。なお、基本的に、マイクログリッド２０Ａ～２１Ｄ間での電力の授受は行われず、各マイクログリッド２０Ａ～２１Ｄは、それぞれ独立して自らの電力需給を管理しているものとする。

各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄは、無線又は有線のネットワークを介して各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの電力需給を管理する中央管理装置（サーバ）１０に接続される。

中央管理装置１０は、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄにおける電力の供給バランスを管理するための処理を行うコントローラである。

中央管理装置１０は、無線又は有線のネットワークを介して各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄに接続される。また、中央管理装置１０は、無線のネットワークを介して各電動車両３０と通信する。なお、ネットワークは、例えばインターネットであり、４Ｇ／ＬＴＥや５Ｇなどのモバイル通信機能を利用するものであってもよい。

中央管理装置１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央処理装置）、メモリ、及び入出力部を備えるマイクロコンピュータを用いて実現可能である。マイクロコンピュータを中央管理装置１０として機能させるためのコンピュータプログラムを、マイクロコンピュータにインストールして実行する。これにより、マイクロコンピュータは、中央管理装置１０が備える複数の情報処理部（１１～１６）として機能させることができる。ここでは、ソフトウェアによって中央管理装置を実現する例を示すが、もちろん、各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、中央管理装置１０を構成することも可能である。専用のハードウェアには、実施形態に記載された機能を実行するようにアレンジされた特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）や従来型の回路部品のような装置を含む。また、複数の情報処理部（１１～１６）を個別のハードウェアにより構成してもよい。

中央管理装置１０は、複数の情報処理部（１１～１６）として、車両情報取得部１１と、需給ギャップ予測部１２と、地域特定部１３と、車両特定部１４と、情報配信部１５と、売電価格設定部１６とを備えている。

車両情報取得部１１は、ネットワークを介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄに対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の車両情報を取得する。車両情報には、電動車両３０の現在位置と、電動車両３０に搭載された二次電池の充電残量と、電動車両３０の目的地を示す情報とが含まれる。車両情報取得部１１は、各電動車両３０の車両情報を所定のタイミングで取得する。また、車両情報取得部１１は、ネットワークを介して、電動車両３０から、後述する協力要請への回答を受信する。

需給ギャップ予測部１２は、ネットワーク等を介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの発電設備２１による発電量情報を取得する。発電量情報は、例えば、各地域Ａ～Ｄにおける自然エネルギーの発生状況に関する情報（天気情報等）である。例えば、図２に示す例では、需給ギャップ予測部１２は、取得した発電量情報に基づいて、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの発電設備２１による所定時間先までの発電量の変化を予測することができる。

また、需給ギャップ予測部１２は、ネットワーク等を介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの電力消費設備２３の需要履歴データを取得する。需給ギャップ予測部１２は、取得した需要履歴データに基づいて、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの所定時間先までの電力消費量の変化を予測することができる。なお、需要履歴データは、中央管理装置１０に蓄積されたデータであってもよい。発電設備２１による発電量及び電力消費設備２３による電力消費量の予測方法は、特に限定されず、公知の技術を採用すればよいため、詳しい説明は省略する。

需給ギャップ予測部１２は、予測した値に基づいて、マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄ毎に、発電設備２１による発電量から電力消費設備による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測する。例えば、図２に示す例では、地域Ｃは天候が晴れであり、マイクログリッド２０Ｃにおける需給ギャップは閾値よりも大きくなっている。つまり、需給ギャップ予測部１２より予測された所定時間先までの需給ギャップは、閾値よりも大きくなっている。

需給ギャップ予測部１２は、需給ギャップ予測部１２により予測されたマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄ毎の需給ギャップに基づいて、需給ギャップを解消する必要がある要ギャップ解消グリッド（第１マイクログリッド）が存在するか否かを判断する。需給ギャップ予測部１２は、需給ギャップが閾値よりも小さいマイクログリッドを、要ギャップ解消グリッドと判断する。需給ギャップ予測部１２は、例えば、需給ギャップが０よりも小さいマイクログリッドを、要ギャップ解消グリッドと判断する。需給ギャップ予測部１２は、需給ギャップが閾値よりも小さいマイクログリッドが一つでも存在する場合には、要ギャップ解消グリッドが存在すると判断する。

また、需給ギャップ予測部１２は、後述する情報配信部１５が、所定の電動車両３０に対して、要ギャップ解消グリッドの需給ギャップを解消するための協力要請を配信してから所定時間が経過した後に、要ギャップ解消グリッドにおける電力需給ギャップが解消される見込みがあるか否かを判断する。要ギャップ解消グリッドにおける電力需給ギャップが解消される見込みがあるか否かの判断方法については、図４を参照して後述する。

地域特定部１３は、要ギャップ解消グリッドに対応する地域を、第１地域として特定する。そして、地域特定部１３は、マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の地域間の動態を示す第１データに基づいて、第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する。

各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の地域間の動態を示す第１データは、具体的には、マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０のＯＤ交通量を示すデータである。ＯＤ交通量は、移動の起点（Ｏｒｉｇｉｎ）となる地域から終点（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ）となる地域へ向かって移動する電動車両３０の台数である。第１データは、例えば中央管理装置１０のメモリに予め記憶されていてもよく、ネットワーク等を介して取得されてもよい。

第１データには、例えば図３に示すような、各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０のＯＤ交通量を示すＯＤ表を用いることができる。図３において、マイクログリッド２０Ａが要ギャップ解消グリッドであり、マイクログリッド２０Ａに対応する地域Ａが第１地域として特定されたとする。図３に示すように、地域Ｂから地域Ａへ移動する電動車両３０のＯＤ交通量は１０台である。地域Ｃから地域Ａへ移動する電動車両３０のＯＤ交通量は３０台である。地域Ｄから地域Ａへ移動する電動車両３０のＯＤ交通量は１０台である。この場合、地域特定部１３は、地域Ａ～Ｄの中で、第１地域として特定された地域Ａへ移動する電動車両３０のＯＤ交通量が最も多い地域Ｃを、第２地域として特定する。

車両特定部１４は、車両情報に含まれる電動車両３０の現在位置の情報に基づいて、各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の中から、第２地域に所在する電動車両３０を特定する。図３に示す例においては、車両特定部１４は、第２地域として特定された地域Ｃに所在する電動車両３０を特定する。

情報配信部１５は、車両特定部１４により特定された、第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す協力要請（第１情報）を配信する。図３に示す例においては、情報配信部１５は、第２地域として特定された地域Ｃに所在する全ての電動車両３０に対して、協力要請を配信する。すなわち、「移動目的地」は問わず「現時点所在地」が地域Ｃである計１２０台の車両３０に対して協力要請を配信する。

また、情報配信部１５は、後述する売電価格設定部１６により設定された、報酬額に関する情報を付与して、協力要請を配信してもよい。さらに、情報配信部１５は、協力要請を配信してから所定時間が経過した後も、要ギャップ解消グリッドにおける需給ギャップが解消されない場合には、各地域Ａ～Ｄに所在する全ての電動車両３０に対して、単位電力量あたりの報酬額に関する情報を付与した協力要請（第２情報）を配信する。単位電力量あたりの報酬額は、後述する売電価格設定部１６により設定される。

売電価格設定部１６は、二次電池を放電した電力量に比例して、要ギャップ解消グリッドにおいて二次電池を放電した電動車両３０の乗員に支払われる報酬額を設定する。また、売電価格設定部１６は、情報配信部１５が協力要請を配信してから所定時間が経過した後も、要ギャップ解消グリッドにおける需給ギャップが解消されない場合には、売電価格つり上げ処理を実行して、要ギャップ解消グリッドにおいて二次電池を放電した電動車両３０の乗員に支払われる単位電力量あたりの報酬額を設定する。売電価格つり上げ処理の詳細については、図６を参照して後述する。

図１に示すように、電動車両３０は、車両状態取得装置３１と、通知判断装置３２と、入力受付装置３３と、情報送信装置３４と、を備える。

車両状態取得装置３１は、電動車両３０に搭載されるナビゲーション装置（図示せず）から、電動車両３０の現在位置と、電動車両３０の目的地を示す情報を取得する。また、車両状態取得装置３１は、電動車両３０に搭載される二次電池（図示せず）から、二次電池の充電残量を示す情報を取得する。

通知判断装置３２は、情報配信部１５から協力要請を受信した場合に、電動車両３０の二次電池の現時点での充電残量を基点として、電動車両３０が第１地域に移動して二次電池の放電を開始する時点での二次電池の充電残量である予測ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ Ｏｆ Ｃｈａｒｇｅ：予測充電残量）を算出する。通知判断装置３２は、例えば、電動車両３０の現在位置から、電動車両３０が第１地域に移動して二次電池の放電を開始可能な位置、すなわち、要ギャップ解消グリッドに放電可能な充放電設備の位置までの走行距離を算出する。そして、現時点での二次電知の充電残量と、算出した走行距離に基づいて、予測ＳＯＣを算出する。

通知判断装置３２は、予測ＳＯＣが第１所定値以上である場合に、情報配信部１５から受信した協力要請を電動車両３０の乗員に通知する。通知判断装置３２は、例えば、電動車両３０に搭載されるディスプレイ等の表示装置に協力要請を表示することにより、協力要請を電動車両３０の乗員に通知してもよく、電動車両３０の乗員が所有する移動端末に協力要請を通知してもよい。なお、協力要請の通知方法は、特に限定されるものではない。

入力受付装置３３は、電動車両３０の乗員から、協力要請への回答を受け付ける。入力受付装置３３は、電動車両３０の乗員から協力要請を応諾するか否かの情報を受け付ける。

情報送信装置３４は、ネットワークを介して、電動車両３０の車両情報を中央管理装置１０へ送信する。車両情報には、車両状態取得装置３１により取得された電動車両３０の現在位置、電動車両３０の目的地、電動車両３０に搭載される二次電池の充電残量を示す情報が含まれる。また、情報送信装置３４は、ネットワークを介して、入力受付装置３３が受け付けた協力要請への回答を中央管理装置１０へ送信する。

次に、図４～６を参照して、実施形態に係る電力管理システム１の動作の一例について説明する。図４は、中央管理装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。また、図５は、電動車両３０の動作の一例を示すフローチャートである。電動車両３０は、中央管理装置１０から、車両情報を要求する信号を受信した場合に、図５の処理を開始する。

まず、図４のステップＳ１において、中央管理装置１０の車両情報取得部１１は、ネットワークを介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄに対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の車両情報を取得する。このとき、図５のステップＳ２１において、電動車両３０の車両状態取得装置３１は、電動車両３０に搭載されるナビゲーション装置（図示せず）から、電動車両３０の現在位置と、電動車両３０の目的地を示す情報を取得する。また、車両状態取得装置３１は、電動車両３０に搭載される二次電池（図示せず）から、二次電池の充電残量を示す情報を取得する。処理はステップＳ２２に進み、情報送信装置３４は、車両状態取得装置３１により取得された電動車両３０の現在位置、電動車両３０の目的地、電動車両３０に搭載される二次電池の充電残量を示す情報を、車両情報として、中央管理装置１０へ送信する。

処理は図４のステップＳ２に進み、需給ギャップ予測部１２は、ネットワーク等を介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの発電設備２１による発電量情報を取得する。需給ギャップ予測部１２は、取得した発電量情報に基づいて、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの発電設備２１による所定時間先までの発電量の変化を予測する。

処理はステップＳ３に進み、需給ギャップ予測部１２は、ネットワーク等を介して、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの電力消費設備２３の需要履歴データを取得する。需給ギャップ予測部１２は、取得した需要履歴データに基づいて、各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの所定時間先までの電力消費量の変化を予測する。

処理はステップＳ４に進み、需給ギャップ予測部１２は、ステップＳ２及びステップＳ３において予測した値に基づいて、マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄ毎に、発電設備２１による発電量から電力消費設備による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測する。

処理はステップＳ５に進み、需給ギャップ予測部１２は、ステップＳ４において予測したマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄ毎の需給ギャップに基づいて、需給ギャップを解消する必要がある要ギャップ解消グリッドが存在するか否かを判断する。需給ギャップ予測部１２は、需給ギャップが閾値よりも小さいマイクログリッドが一つでも存在する場合には、要ギャップ解消グリッドが存在すると判断する。要ギャップ解消グリッドが存在する場合（ステップＳ５でＹＥＳ）には、処理はステップＳ６に進む。一方、要ギャップ解消グリッドが存在しない場合（ステップＳ５でＮＯ）には、処理はステップＳ１に戻る。

ステップＳ６において、地域特定部１３は、要ギャップ解消グリッドに対応する地域を、第１地域として特定する。そして、地域特定部１３は、マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の地域間の動態を示す第１データに基づいて、第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する。例えば、地域特定部１３は、各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０のＯＤ交通量を示すＯＤ表に基づいて、第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する。

処理はステップＳ７に進み、車両特定部１４は、車両情報に含まれる電動車両３０の現在位置の情報に基づいて、各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の中から、第２地域に所在する電動車両３０を特定する。

処理はステップＳ８に進み、情報配信部１５は、ステップＳ７において特定された第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す協力要請を配信する。

ここで、図５のステップＳ２３において、電動車両３０が情報配信部１５から協力要請を受信した場合（ステップＳ２３でＹＥＳ）には、処理はステップＳ２４に進む。一方、電動車両３０が情報配信部１５から協力要請を受信しない場合（ステップＳ２３でＮＯ）には、電動車両３０は図５の処理を終了する。

ステップＳ２４において、電動車両３０の通知判断装置３２は、電動車両３０の二次電池の現時点での充電残量を基点として、電動車両３０が第１地域に移動して二次電池の放電を開始する時点での二次電池の充電残量である予測ＳＯＣ（予測充電残量）を算出する。通知判断装置３２は、例えば、電動車両３０の現在位置から、電動車両３０が第１地域に移動して二次電池の放電を開始可能な位置、すなわち、要ギャップ解消グリッドに放電可能な充放電設備の位置までの走行距離を算出する。そして、現時点での二次電知の充電残量と、算出した走行距離に基づいて、予測ＳＯＣを算出する。

処理はステップＳ２５に進み、通知判断装置３２は、予測ＳＯＣが第１所定値以上であるか否かを判断する。予測ＳＯＣが第１所定値以上である場合（ステップＳ２５でＹＥＳ）には、処理はステップＳ２６に進む。一方、予測ＳＯＣが第１所定値より小さい場合（ステップＳ２５でＮＯ）には、電動車両３０は図５の処理を終了する。

ステップＳ２６において、通知判断装置３２は、情報配信部１５から受信した協力要請を電動車両３０の乗員に通知する。処理はステップＳ２７に進み、入力受付装置３３は、電動車両３０の乗員から、協力要請への回答を受け付ける。処理はステップＳ２８に進み、情報送信装置３４は、ネットワークを介して、入力受付装置３３が受け付けた協力要請への回答を中央管理装置１０へ送信する。

処理は図４のステップＳ９に進み、車両情報取得部１１は、ネットワークを介して、電動車両３０から協力要請への回答を受信する。

処理はステップＳ１０に進み、需給ギャップ予測部１２は、情報配信部１５が協力要請を配信してから所定時間が経過した時点で、協力要請に応諾した応諾車両の供給可能電力の総和を算出する。例えば、応諾車両の供給可能電力は、応諾車両の乗員が二次電池の現時点での充電残量を基点として、応諾車両が第１地域に移動して二次電池の放電を開始する時点での二次電池の充電残量である予測充電残量を算出することにより求められる。協力要請に応諾した応諾車両の供給可能電力は、換言すれば、要ギャップ解消グリッドにおいて応諾車両の二次電池から供給されると予測される電力量である。

処理はステップＳ１１に進み、需給ギャップ予測部１２は、要ギャップ解消グリッドにおける需給ギャップが解消される見込みがあるか否かを判断する。需給ギャップ予測部１２は、ステップＳ４において予測した要ギャップ解消グリッドにおける需給ギャップに、ステップＳ１０において算出された応諾車両の供給可能電力の総和を加算した値が閾値より大きい場合に、需給ギャップが解消される見込みがあると判断する。例えば、需給ギャップ予測部１２は、需給ギャップに応諾車両の供給可能電力の総和を加算した値が０より大きい場合に、需給ギャップが解消される見込みがあると判断する。

需給ギャップが解消される見込みがあると判断された場合（ステップＳ１１でＹＥＳ）には、処理はステップＳ１に戻る。一方、需給ギャップが解消される見込みがないと判断された場合（ステップＳ１１でＮＯ）には、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、売電価格設定部１６は、売電価格つり上げ処理を実行して、単位電力量あたりの報酬額を設定する。

［売電価格つり上げ処理］
以下、図６を参照して、図４のステップＳ１２の売電価格つり上げ処理の一例について説明する。図６のステップＳ１２１において、売電価格設定部１６は、図４のステップＳ４において予測した要ギャップ解消グリッドにおける需給ギャップと、図４のステップＳ１０において算出された応諾車両の供給可能電力の総和に基づいて、需給ギャップの解消に必要な電力量の度合いを示す緊急度を算出する。例えば、緊急度は、需給ギャップに応諾車両の供給可能電力の総和を加算した値に所定の係数を乗じることにより算出される。

処理はステップＳ１２２に進み、売電価格設定部１６は、緊急度に応じた単位電力量あたりの報酬額を示す第２データに基づいて、要ギャップ解消グリッドにおいて二次電池を放電した電動車両３０の乗員に支払われる単位電力量あたりの報酬額を設定する。第２データは、例えば、緊急度が高くなると、単位電力量あたりの報酬額も高くなるようなデータであればよい。第２データは、例えば、緊急度が高くなると、単位電力量あたりの報酬額が段階的に高くなるようなデータであってもよい。例えば中央管理装置１０のメモリに予め記憶されていてもよく、ネットワーク等を介して取得されてもよい。

処理はステップＳ１２３に進み、売電価格設定部１６は、第２データに所定の補正値を乗じて第２データを更新する。売電価格設定部１６は、次回以降の処理では、更新された前記第２データに基づいて、前記単位電力量あたりの報酬額を設定する。所定の補正値は例えば１．１のように、１より大きい値に設定されればよい。

処理は図４のステップＳ１３に進み、情報配信部１５は、各地域Ａ～Ｄに所在する全ての電動車両３０に対して、ステップＳ１３において算出された単位電力量あたりの報酬額に関する情報を付与した協力要請を配信し、処理は図４のステップＳ１０に戻る。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、以下の作用効果が得られる。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、自然エネルギーにより発電する発電設備２１と、発電設備２１から供給される電力を消費する電力消費設備２３とが接続された複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄにおける電力の需給バランスを管理する。複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄ毎に、発電設備２１による発電量から電力消費設備２３による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測する。複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０の地域間の動態を示す第１データに基づいて、閾値よりも小さい需給ギャップが予測された第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する。第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信する。

本実施形態に係る電力管理システム１の中央管理装置１０は、電動車両３０の地域間の動態を示す第１データに基づいて、需給ギャップが閾値よりも小さく、電力の枯渇が予測される第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する。中央管理装置１０は、第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信する。第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域に所在する電動車両３０は、他の地域に所在する電動車両３０よりも、第１地域に移動する可能性が高いため、第１地域に移動して二次電池を放電する要請に応諾する可能性が高い。したがって、第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域に所在する電動車両３０に限定して第１情報を配信することにより、第１マイクログリッドの電力需給ギャップを効率的に解消することができる。また、送信データ量が軽減される。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法においては、第１データは、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する電動車両３０のＯＤ交通量を示すデータである。第１データにＯＤ交通量を示すデータを用いることにより、閾値よりも小さい需給ギャップが予測された第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定することができる。よって、この第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信することにより、第１地域に移動して二次電池を放電する要請に応諾する可能性が高い電動車両の二次電池を用いて第１マイクログリッドの需給ギャップを解消できる可能性が高まる。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄの中で、第１地域へ移動する電動車両３０のＯＤ交通量が最も多い地域を第２地域として特定する。ＯＤ交通量が最も多い第２地域に所在する電動車両３０に対して、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信することにより、配信対象となる地域及び電動車両３０を絞ることができるので、送信データ量が軽減される。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、二次電池を放電した電力量に比例して、第１マイクログリッドにおいて二次電池を放電した電動車両３０の乗員に支払われる報酬額を設定し、報酬額に関する情報を付与して、第１情報を配信してもよい。報酬額に関する情報を付与して、二次電池の放電を促す第１情報を配信することにより、電動車両３０の乗員に、二次電池の放電を促す要請に応諾する意欲を喚起できる。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、第１情報を配信してから所定時間が経過した後も、第１マイクログリッドにおける需給ギャップが解消されない場合に、第１マイクログリッドにおける需給ギャップと、第１マイクログリッドにおいて電動車両３０から供給されると予測される電力量の総和とに基づいて、需給ギャップの解消に必要な電力量の度合いを示す緊急度を算出する。そして、緊急度に応じた単位電力量あたりの報酬額を示す第２データに基づいて、第１マイクログリッドにおいて二次電池を放電した電動車両３０の乗員に支払われる単位電力量あたりの報酬額を設定する。そして、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する全ての電動車両３０に対して、第１情報に、単位電力量あたりの報酬額に関する情報を付与した第２情報を配信する。

二次電池の放電を行った電動車両３０の乗員に支払われる単位電力量あたりの報酬額を、第１マイクログリッドの需給ギャップと、第１マイクログリッドにおいて電動車両３０から供給されると予測される電力量の総和の差に基づいて設定できる。需給ギャップを解消するために必要な電力量に応じて、単位電力量当たりの報酬額を設定することができる。供給ギャップを解消するために必要な電力量が多いほど、単位電力量当たりの報酬額を高く設定することができ、全ての電動車両３０の乗員に対し、二次電池の放電を促す要請に応諾する意欲を喚起できる。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、第２情報を配信してから所定時間が経過した後も、第１マイクログリッドにおける需給ギャップが解消されない場合に、第２データに所定の補正値を乗じて更新された第２データに基づいて、単位電力量あたりの報酬額を設定する。第２情報を配信してから所定期間が経過した後も、需給ギャップを解消するために必要な電力量が不足している場合には、単位電力量当たりの報酬額を前回の配信時よりも高く設定することができる。これにより、全ての電動車両３０の乗員に対し、二次電池の放電を促す要請に応諾する意欲をより喚起できる。

本実施形態に係る電力管理システム１の電力管理方法は、電動車両３０の二次電池の現時点での充電残量を基点として、電動車両３０が第１地域に移動して二次電池の放電を開始する時点での二次電池の充電残量である予測充電残量を算出する。そして、予測充電残量が第１所定値以上である場合に、第１情報又は第２情報を電動車両３０の乗員に通知する。これにより、二次電池の予測充電残量が少なく、第１マイクログリッドに移動して二次電池の放電をすることが困難な電動車両３０の乗員に対し、二次電池の放電を促す要請を通知することを抑制でき、通知の煩わしさによるシステムからの離反を抑制できる。

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、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の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、中央管理装置１０の情報配信部１５は、第２地域に所在する電動車両３０のうち、第１地域内に前記目的地が設定されている車両だけに、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信してもよい。第２地域に所在する電動車両３０のうち、第１地域内に目的地が設定されている電動車両だけに、第１地域に移動して二次電池を放電することを促す情報を配信することができ、第１情報を配信する電動車両３０をさらに絞ることができるので、送信データ量が軽減される。

また、情報配信部１５は、電動車両３０の乗員が第１情報に応諾した履歴の情報である応諾履歴データに基づいて、電動車両３０の乗員が需給ギャップの解消に貢献した度合いである貢献度を算出し、算出した貢献度を他の電動車両３０の乗員の貢献度に対する相対的な指標で示した貢献度情報を所定の間隔で生成してもよい。例えば、情報配信部１５は、電動車両３０の乗員が、過去に電動車両３０が受信した第１情報に応諾した回数を、過去に電動車両３０が第１情報を受信した回数で除することにより、電動車両３０の乗員毎の貢献度を算出する。そして、算出した電動車両３０の乗員の貢献度の分布を示すグラフを作成し、他の電動車両３０の乗員の貢献度に対する相対的な指標で示した貢献度情報を作成してもよい。また、応諾履歴データは、中央管理装置１０の記憶装置（図示せず）に蓄積されてもよい。

情報配信部１５は、生成した貢献度情報を、複数のマイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの各々に対応する各地域Ａ～Ｄに所在する全ての電動車両３０に配信してもよい。電動車両３０の乗員の貢献度情報を、定期的に電動車両の乗員に通知することにより、電動車両の乗員に、第１地域へ移動し二次電池の放電をする意欲を喚起できる。

また、地域特定部１３は、第１データに基づいて、同一の地域内を移動する電動車両３０のＯＤ交通量が第２所定値よりも大きい第３地域を特定してもよい。情報配信部１５は、第３地域内に所在する電動車両３０に対して、第３地域での二次電池の充電を促す第３情報を配信してもよい。同一の地域内を移動する電動車両３０のＯＤ交通量が第２所定値よりも大きい所定区間内に位置する電動車両３０に、現在位置する地域のマイクログリッドでの充電を促すことができる。これにより、他の地域に移動する可能性が低い電動車両３０に対して、現在所在する地域のマイクログリッドでの充電を促すことができ、マイクログリッドの電力が枯渇する場合に備えることができる。

さらに、地域特定部１３は、閾値より大きい需給ギャップが予測された第２マイクログリッドに対応する第４地域を特定してもよい。情報配信部１５は、第４地域に所在する電動車両３０に対して、第４地域での二次電池の充電を促す第４情報を配信してもよい。需給ギャップが閾値より大きく、電力に余裕があると予測される電力余剰グリッドに対応する地域に所在する電動車両３０に対して、電力余剰グリッドでの充電を促すことができる。今後、マイクログリッドの電力が枯渇する場合に備えることができる。各マイクログリッド２０Ａ～２０Ｄの需給ギャップを平準化することができる。

１ 電力管理システム
２０Ａ～２０Ｄ 複数のマイクログリッド
２１ 発電設備
２３ 電力消費設備
３０ 電動車両
Ａ～Ｄ 地域

Claims (13)

1. 自然エネルギーにより発電する発電設備と、前記発電設備から供給される電力を消費する電力消費設備とが接続された複数のマイクログリッドにおける電力の需給バランスを管理する電力管理システムの電力管理方法であって、
   前記複数のマイクログリッド毎に、前記発電設備による発電量から前記電力消費設備による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測し、
   前記複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する電動車両の前記地域間の動態を示す第１データに基づいて、閾値よりも小さい前記需給ギャップが予測された第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定し、
   前記第２地域に所在する前記電動車両に対して、前記第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信する、
   電力管理方法。
2. 前記第１データは、前記複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する電動車両のＯＤ交通量を示すデータである
   請求項１に記載の電力管理方法。
3. 前記複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域の中で、前記第１地域へ移動する電動車両の前記ＯＤ交通量が最も多い地域を前記第２地域として特定する
   請求項２に記載の電力管理方法。
4. 前記二次電池を放電した電力量に比例して、前記第１マイクログリッドにおいて前記二次電池を放電した前記電動車両の乗員に支払われる報酬額を設定し、
   前記報酬額に関する情報を付与して、前記第１情報を配信する請求項１又は２に記載の電力管理方法。
5. 前記第１情報を配信してから所定時間が経過した後も、前記第１マイクログリッドにおける前記需給ギャップが解消されない場合に、前記第１マイクログリッドにおける前記需給ギャップと、前記第１マイクログリッドにおいて前記電動車両の二次電池から供給されると予測される電力量の総和とに基づいて、前記需給ギャップの解消に必要な電力量の度合いを示す緊急度を算出し、
   前記緊急度に応じた単位電力量あたりの報酬額を示す第２データに基づいて、前記第１マイクログリッドにおいて前記二次電池を放電した前記電動車両の乗員に支払われる前記単位電力量あたりの報酬額を設定する
   請求項４に記載の電力管理方法。
6. 前記複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する全ての前記電動車両に対して、前記第１情報に、前記単位電力量あたりの報酬額に関する情報を付与した第２情報を配信する
   ことを特徴とする請求項５に記載の電力管理方法。
7. 前記第２情報を配信してから所定時間が経過した後も、前記第１マイクログリッドにおける前記需給ギャップが解消されない場合に、前記第２データに所定の補正値を乗じて更新された前記第２データに基づいて、前記単位電力量あたりの報酬額を設定する
   請求項６に記載の電力管理方法。
8. 前記電動車両の前記二次電池の現時点での充電残量を基点として、前記電動車両が前記第１地域に移動して前記二次電池の放電を開始する時点での前記二次電池の充電残量である予測充電残量を算出し、
   前記予測充電残量が第１所定値以上である場合に、前記第１情報又は前記第２情報を前記電動車両の乗員に通知する
   請求項７に記載の電力管理方法。
9. 前記電動車両に搭載されたナビゲーション装置又は前記電動車両の乗員が所有する移動端末に設定された前記電動車両の目的地を示すデータを取得し、
   前記第２地域に所在する前記電動車両のうち、前記第１地域内に前記目的地が設定されている車両だけに、前記第１情報を配信する
   請求項１～３のいずれか１項に記載の電力管理方法。
10. 前記電動車両の乗員が前記第１情報を応諾した履歴の情報である応諾履歴データに基づいて、前記電動車両の乗員が前記需給ギャップの解消に貢献した度合いである貢献度を算出し、
    算出した前記貢献度を、他の電動車両の乗員の貢献度に対する相対的な指標で示した貢献度情報を所定の間隔で生成し、
    生成した前記貢献度情報を、前記複数のマイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する全ての前記電動車両に配信する
    請求項１～３のいずれか１項に記載の電力管理方法。
11. 前記第１データに基づいて、同一の地域内を移動する電動車両のＯＤ交通量が第２所定値よりも大きい第３地域を特定し、
    前記第３地域内に所在する電動車両に対して、前記第３地域での前記二次電池の充電を促す第３情報を配信する
    請求項２または３に記載の電力管理方法。
12. 前記閾値より大きい前記需給ギャップが予測された第２マイクログリッドに対応する第４地域を特定し、
    前記第４地域に所在する電動車両に対して、前記第４地域での前記二次電池の充電を促す第４情報を配信する
    請求項１～３のいずれか１項に記載の電力管理方法。
13. 自然エネルギーにより発電する発電設備と、前記発電設備から供給される電力を消費する電力消費設備とが接続された複数のマイクログリッドにおける電力の需給バランスを管理する電力管理システムであって、
    前記複数のマイクログリッド毎に、前記発電設備による発電量から前記電力消費設備による電力消費量を減じた需給ギャップの変化を予測する予測部と、
    前記マイクログリッドの各々に対応する各地域に所在する電動車両の前記地域間の動態を示す第１データを記憶するメモリと、
    前記第１データに基づいて、閾値よりも小さい前記需給ギャップが予測された第１マイクログリッドに対応する第１地域へ移動する電動車両の台数が最も多い第２地域を特定する特定部と、
    前記第２地域に所在する前記電動車両に対して、前記第１地域に移動して二次電池を放電することを促す第１情報を配信する配信部と、を備える電力管理システム。