| 【発明の名称】 |
エネルギー需要供給制御システム |
| 【発明者】 |
【氏名】棚村 光浩
【氏名】深井 忠章
【氏名】大谷 健文
【氏名】小倉 実
【氏名】吉田 勝彦
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| 【要約】 |
【課題】電力と熱エネルギーの統合制御が行え、さらに、各需要家毎に行っていた負荷制御を複数需要家全体の熱エネルギーを含む総合的なエネルギーの供給制御と安定的な制御が行えるエネルギー需要供給制御システムを提供する。
【解決手段】購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家Ｄに供給するのを制御する需要供給制御装置２と、この需要供給制御装置２に制御され、複数の売電事業者が存在する電力市場Ｍから特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置３と、需要供給制御装置３に制御され、電気エネルギーと熱エネルギーとの変換を制御するエネルギー変換制御装置５と、需要供給制御装置２に制御され、熱エネルギーの貯蔵を制御する蓄熱制御装置７と、需要供給制御装置２に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置８とを有するエネルギー需要供給制御システム。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家に供給することを制御する需要供給制御装置と、この需要供給制御装置に制御され、複数の売電事業者が存在する電力市場から特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、電気エネルギーと熱エネルギーとの変換を制御するエネルギー変換制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、熱エネルギーの貯蔵を制御する蓄熱制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置とを有することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項２】 請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、複数または単独の売熱業者が存在する熱供給市場から特定のルールに従って熱エネルギーを購入する熱購入制御装置を備え、上記需要供給制御装置は、前記熱購入制御装置を制御して、電力および熱エネルギーの供給スケジュールに従って最適な購入量を調整することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項３】 請求項１または２に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、コージェネプラントから発生する電力を制御する発電制御装置により制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項４】 請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記エネルギー需要家の契約電力量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づく電力供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置により購入電力量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項５】 請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記エネルギー需要家の契約熱エネルギー量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づき熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御システムにより購入電力量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項６】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記エネルギー需要家の契約電力量および熱エネルギー量を期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約する契約電力および熱量収集装置を備え、その契約量に基づき電力および熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置により購入電力量および、または上記熱購入制御装置により購入熱エネルギー量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項７】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要家の消費電力量および、または熱エネルギー量をリアルタイムに収集する電力および熱量実績収集装置と、気象等の各種情報を収集する環境情報収集装置と、前記両装置により収集したデータを利用して、各需要家が現時点および将来時点において消費する電力量および、または熱エネルギー量を予測する需要予測装置を備え、その予測値を基にした電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置および、または上記熱購入制御装置により購入電力量および、または熱エネルギー量を制御することを特徴とする工ネルギー需要供給制御システム。
【請求項８】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異がある場合には、各需要家への電力供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項９】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があった場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項１０】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力および熱エネルギー供給量が予め電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量および、または熱供給量を超えた場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項１１】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項１２】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項１３】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する電力および熱エネルギー供給量が予め電力および熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力および熱エネルギーの供給量の総和を超える場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
【請求項１４】 請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてもその差異を補償することができない場合には、最低限の品質を維持する範囲で各需要家の電力および熱エネルギー消費量を、上記需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置を用いて制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システム。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はエネルギー購入量の決定と複数の需要家に対して最適なエネルギーを供給するエネルギー需要供給制御システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】複数の供給先か電力を購入し、複数の需要家に対して最適な電力を供給する従来技術としては、特開平１１−３０８７７１号公報記載の電力供給制御装置があるが、この電力供給制御装置は、電力供給に関して、複数の需要家をまとめて協調制御するもので、電力貯蔵装置を備えることで、予め想定した需要家の消費電力と実際の消費電力とに差異がある場合に、電力貯蔵装置を用いてその差異を補償するものであり、また、各需要家への電力供給量の総和が、電力購入契約条件に違反する場合、需要家の電力消費を制御するものである。この開示の電力供給制御装置は、あくまでも電力のみの供給制御であり、熱エネルギーに対する考慮がなされていないため、電気と熱の統合制御を行うことができず、また、電力系統に問題が発生した場合に、電力供給は電力貯蔵装置を用いて補償されるため、その電力貯蔵装置の貯蔵能力に大きく依存するようになっており、安定的な供給が難しい。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、電気と熱の統合制御が行え、さらに、各需要家毎に行っていた負荷制御を複数需要家全体の安定した協調制御が行えるエネルギー需要供給制御システムが要望されている。
【０００４】本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、電気と熱の統合制御が行え、さらに、各需要家毎に行っていた負荷制御を複数需要家全体の安定した協調制御が行えるエネルギー需要供給制御システム熱エネルギーを含む総合的なエネルギーの供給制御と安定的な制御が行えるエネルギー需要供給制御システムを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するためになされた本願請求項１の発明は、購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家に供給するのを制御する需要供給制御装置と、この需要供給制御装置に制御され、複数の売電事業者が存在する電力市場から特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、電気エネルギーと熱エネルギーとの変換を制御するエネルギー変換制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、熱エネルギーの貯蔵を制御する蓄熱制御装置と、前記需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置とを有することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【０００６】本願請求項２の発明では、請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、複数または単独の売熱業者が存在する熱供給市場から特定のルールに従って熱エネルギーを購入する熱購入制御装置を備え、上記需要供給制御装置は、前記熱購入制御装置を制御して、電力および熱エネルギーの供給スケジュールに従って最適な購入量を調整することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【０００７】本願請求項３の発明では、請求項１または２に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、コージェネプラントから発生する電力を制御する発電排熱制御装置により制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【０００８】本願請求項４の発明では、請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記エネルギー需要家の契約電力量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づく電力供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置により購入電力量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【０００９】本願請求項５の発明では、請求項１に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記エネルギー需要家の契約熱エネルギー量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づき熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御システムにより購入電力量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１０】本願請求項６の発明では、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、エネルギー需要家の契約電力量および熱エネルギー量を期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約する契約電力および熱量収集装置を備え、その契約量に基づき電力および熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置により購入電力量および、または上記熱購入制御装置により購入熱エネルギー量を制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１１】本願請求項７の発明では、請求項１ないし３のいずれか１項に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要家の消費電力量および、または熱エネルギー量をリアルタイムに収集する電力および熱量実績収集装置と、気象等の各種情報を収集する環境情報収集装置と、前記両装置により収集したデータを利用して、各需要家が現時点および将来時点において消費する電力量および、または熱エネルギー量を予測する需要予測装置を備え、その予測値を基にした電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールを設定し、上記電力購入制御装置および、または上記熱購入制御装置により購入電力量および、または熱エネルギー量を制御することを特徴とする工ネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１２】本願請求項８の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異がある場合には、各需要家への電力供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１３】本願請求項９の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があった場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１４】本願請求項１０の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力および熱エネルギー供給量が予め電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量および、または熱供給量を超えた場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１５】本願請求項１１の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１６】本願請求項１２の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１７】本願請求項１３の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力および熱エネルギー供給量が予め電力および熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力および熱エネルギーの供給量の総和を超える場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１８】本願請求項１４の発明では、請求項６または７に記載のエネルギー需要供給制御システムにおいて、上記蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてもその差異を補償することができない場合には、最低限の品質を維持する範囲で各需要家の電力および熱エネルギー消費量を、上記需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置を用いて制御することを特徴とするエネルギー需要供給制御システムであることを要旨としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下本発明に係わるエネルギー需要供給制御システムの実施形態について図面を参照して説明する。
【００２０】図１に示すように、エネルギー需要供給制御システム１は、複数の売電事業者が存在する電力市場Ｍとローカルエリア内の複数の需要家Ｄ間に設けられ、電力市場Ｍから購入するエネルギー購入量の決定を行い、かつ、複数の需要家Ｄに対して最適なエネルギーを供給するものである。
【００２１】このエネルギー需要供給制御システム１は、システム全体を総合的に制御し、購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家Ｄに供給するのを制御する需要供給制御装置２と、この需要供給制御装置２に制御され、電力市場Ｍから特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置３と、電気エネルギーと熱エネルギーに相互に変換を行う電力熱変換設備、例えば、電気エネルギーから熱エネルギーに変換を行う熱変換設備４を制御し、需要供給制御装置２に制御さる熱変換制御装置５と、熱エネルギーを貯蔵する蓄熱設備６を制御し、需要供給制御装置２に制御される蓄熱制御装置７と、需要供給制御装置２に制御され、各エネルギー需要家Ｄと受発信を行う需要家連絡装置８とを有し、さらに、各需要家Ｄから通信手段を利用してリアルタイムに送られてくる契約電力および熱量の情報を受電力および熱量テーブルＴ９に格納する契約電力および熱量収集装置９を有している。
【００２２】図２に示すように、エネルギー需要供給制御システム１には、電力市場Ｍから購入した電力をローカルエリア内の各需要家Ｄに電力を供給する電力供給ライン１０と、この電力供給ライン１０から分岐し熱変換設備４に接続された熱変換用電力供給ライン１１が設けられている。
【００２３】また、熱変換設備４には、各需要家Ｄに熱エネルギーを供給する熱供給ライン１２が設けられ、さらに、この熱供給ライン１２と蓄熱設備６を連通し、熱供給ライン１２から分岐する蓄熱用熱供給ライン１３が設けられている。これにより、熱変換設備４において電力から変換された熱エネルギーを蓄熱設備６に蓄熱し、また、蓄熱設備６に蓄えられた熱エネルギーを放熱して、各需要家Ｄに熱エネルギーを供給できるようになっている。
【００２４】熱変換設備４としては、冷凍装置や温水機が考えられ、蓄熱設備６としては、蓄冷装置や貯湯装置などが考えられる。
【００２５】また、図２に示すように、各装置間はＬＡＮ、または装置内通信で接続されており、各装置と各設備間は通信網１４により接続されている。
【００２６】従って、エネルギー需要供給制御装置２は、エネルギー変換設備３、蓄熱設備６から離れた遠隔地にあっても各種通信網を利用することで、エネルギー変換制御装置５、蓄熱制御装置７を介して制御が可能になっている。
【００２７】次に本エネルギー需要供給制御システムの働きを詳細に説明する。
【００２８】最初に需要供給制御装置２の働きについて、図１、図２および図１６〜図１８（需要供給制御装置２の働きフロー図）を参照して説明する。
【００２９】図１に示すように、需要供給制御装置２は、システム全体を総合的に制御し購入電力量テーブルＴ３、熱変換量テーブルＴ５および蓄熱量テーブルＴ７を有し、以下に示すような複数の独立した機能から構成されている。
【００３０】（１）前日までのリアルタイム制御機能実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ０になるまでに、図１に示すような契約電力および熱量収集装置９から契約量が未受信である旨、連絡を受けた場合、直ちに需要家Ｄに警告を送信するよう需要家連絡装置８に指示する（Ｓ１）。
【００３１】ｔ０はその市場形態によって異なる。
【００３２】（２）Ｄａｙ−Ａｈｅａｄ（以下、ＤＡという）スケジューリング機能実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ１になると、各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量を受電力および熱量テーブルＴ９から取得し、データが未登録の需要家Ｄに対しては、翌日の需要がないものとして、ゼロを入力する（Ｓ２）。
【００３３】ｔ１は市場形態によって異なるが、例えばここでは、ｔ１＝１８時とすると、次に、蓄熱量テーブルＴ７から、現時点で予定している翌日始めにおける蓄熱量を取得する。次に、購入電力量テーブルＴ３からある期間における電力購入実績データを取得する。パラメータは電力量と単位当りの価格である。
【００３４】ここで、目的関数が最小になるように最適な電力および熱供給スケジュールを決定する（Ｓ３）。
【００３５】目的関数の例としては、トータルコスト最小化が代表的なものである。
【００３６】例えば、昼間に熱供給するための電力を考えると、深夜電力が昼間に比べて格段に安く、蓄熱装置６を使用する経費を考慮しても昼間に購入するよりコストが小さくなる場合、需要家Ｄの需要電力量と比べて深夜に購入量を多くする電力購入量のスケジュールと、深夜に蓄熱量を増加させ、昼間に蓄熱量を滅少させていく蓄熱装置のスケジュールを計画する。
【００３７】なお、目的関数Ｆ（Ｍ）は次のようにして決定する。
【００３８】
【数１】
【００３９】上記のようにして決定したスケジュールをそれぞれ、購入電力量テーブルＴ３、蓄熱量テーブルＴ７および熱変換量テーブルＴ５に格納した後、電力購入制御装置３に電力購入を指示する（Ｓ４）。
【００４０】電力購入制御装置３から回答が来た後、その購入電力量テーブルＴ３から結果を取得して，確認後、需要家連絡装置８にスケジュールを入力する（Ｓ５）。
【００４１】（３）Ｈｏｕｒ−Ａｈｅａｄ（以下、ＨＡという）スケジューリング機能実際の電力および熱供給日に入って、ある時間ｔ２毎に時間ｔ３先の、各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量を、受電力および熱量テーブルＴ９から取得し、データが未登録の需要家Ｄに対しては、その時間の需要がないものとして、ゼロを入力する（Ｓ６）。
【００４２】ｔ２やｔ３は、その市場形態によって異なるが、例えば、ｔ２＝ｔ３＝１時間とすれば、実際の電力および熱供給日の１時間毎に、１時間先のデータを取得することになる。
【００４３】次に、蓄熱量テーブルＴ７から蓄熱量を、また、熱変換量テーブルＴ５からエネルギー熱変換量を、そして、購入電力量テーブルＴ３から購入電力量を取得する（Ｓ７）。
【００４４】上記データを比較して、前日に設定した供給量と現在予測した需要量の間に差異がないか確認する（Ｓ８）。
【００４５】差異が認められたとしても、複数の需要家Ｄ同士で調整が可能な場合は、需要家連絡装置８にその調整結果を連絡することで対応できる（Ｓ９）。
【００４６】差異が認められ、供給量が需要量を上回っていて、かつ、それが熱エネルギーであった場合（熱エネルギー余剰）、蓄熱量を増加させ、需要量と供給量のバランスがとれるように蓄熱量テーブルＴ７を更新する（Ｓ１０）。
【００４７】また、供給量が需要量を上回つていて、かつそれが電力であった場合（電力余剰）、電力から熱への変換量と蓄熱量を増加させ、需要量と供給量のバランスがとれるように熱変換量テーブルＴ５と蓄熱量テーブルＴ７を更新する（Ｓ１１）。
【００４８】一方、差異が認められ、需要量が供給量を上回つていて、かつそれが熱であった場合熱エネルギー不足）、現状の電力購入コスト、電力⇔熱変換コストおよび蓄熱コストからなる目的関数を利用して、コスト最小になるような、スケジュールを計算する（Ｓ１２）。
【００４９】例えば、電力から熱に変換するよりも蓄熱を利用したほうが、コスト最小になる場合は、可能な限り蓄熱設備６から供給できるように、蓄熱量テーブルＴ７のデータを更新する（Ｓ１３）。
【００５０】蓄熱設備６を利用しても、供給量が不足する場合には、電力を購入して、電力から熱への交換を行って需要量と供給量のバランスがとれるように購入電力量テーブルＴ３と熱変換量テーブルＴ５を更新する（Ｓ１４）。
【００５１】また、需要量が供給量を上回つていて、かつそれが電力であった場合（電力不足）、現状の電力購入コスト、エネルギー変換コスト、および蓄熱コストからなる目的関数Ｆ（Ｍ）を利用して、コスト最小になるような、スケジュールを計算する（Ｓ１５）。
【００５２】例えば、熱から電力に変換するよりも電力を購入したほうが、コスト最小になる場合は、需要量と供給量のバランスがとれるような電力購入が行えるように、購入電力量テーブルＴ３を更新する（Ｓ１６）。
【００５３】上記の差異が認められた場合で、電力を購入する場合は、購入電力量制御装置３に電力購入を指示する（Ｓ１７）。
【００５４】また、上記の差異が認められた場合で、各装置を利用して調整が完了した場合、需要家連絡装置８にその結果を連絡する（Ｓ１８）。
【００５５】上記の差異が認められた場合で、需要量が供給量を上回る場合を調整しきれなかった場合は、直ちに各需要家Ｄにその結果を連絡し、品質とコストに関して最適な方法を選択して、供給量と需要量のバランスがとれるように、各需要家Ｄの需要量自体を調整する（Ｓ１９）。
【００５６】次に電力購入制御装置３の働きについて、図１、図３および図１９（電力購入制御装置３の働きフロー図）を参照して説明する。
【００５７】電力購入制御装置３は、図３に示すように、需要供給制御装置２によって制御され、需要供給制御装置２から電力購入指令が入力されると、次のような２通りの方法によって電力購入量を決定する。
【００５８】（１）ＤＡのスケジューリング機能購入電力量テーブルＴ３には、実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ１までに各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量と、蓄熱設備６の蓄熱量を考慮してスケジューリングされた購入電力量が格納されている（Ｓ１１）。
【００５９】電力購入制御装置３は、需要供給制御装置２から指令が来ると、まず、売電業者情報テーブルＴ３２から売電業者一覧を読み取り、電力市場Ｍに対して通信設備１４を利用して、現在の各業者の電力料金の各種メニューを収集し、売電業者情報テーブルＴ３２に書き込む（Ｓ１２）。
【００６０】ここで、目的関数Ｆ（Ｍ，ｔ）が最小になるように購入すべき電力量と購入先と時間を決定する。目的関数Ｆ（Ｍ，ｔ）の例としては、電力料金最小化が代表的なものである。決定された情報に従って、電力市場Ｍに対して購入申請を行う（Ｓ１３）。
【００６１】承認された購入申請分は、購入電力量テーブルＴ３を更新し、拒否されたものは、次の購入先に対して、購入申請を行っていき、全ての購入申請分が完了するまで続ける。購入申請が完了した後に、需要供給制御装置２へ完了した旨を回答する（Ｓ１４）。
【００６２】（２）ＨＡのスケジューリング機能購入方法は、上記（１）と同等であるが、タイムスケジュールが時間となる。
【００６３】電力購入制御装置３は、実際の電力および熱供給時のｔ２時間前までに購入電力量の修正情報を購入電力量テーブルＴ３から取得し、予定していた購入量より不足していた場合のみ、追加で電力市場Ｍから電力を購入する。購入申請が完了した後に、需要供給制御装置２へ完了した旨を回答する（Ｓ１５）。
【００６４】次に契約電力および熱量収集装置９の働きについて、図１、図４および図２０（契約電力および熱量収集装置９の働きフロー図）を参照して説明する。
【００６５】契約電力および熱量収集装置９は、図４に示すように、各需要家Ｄから通信手段を利用してリアルタイムに送られてくる契約電力および熱量の情報を受電力および熱量テーブルＴ９に格納していく（Ｓ２１）。
【００６６】通信手投は、一般電話回線によるインターネットが一般的であるが、地域によってはＩＳＤＮ回線、専用回線、無線などその形態は問わない。実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ１より早いある時刻ｔ０において、需要家Ｄからの翌日の契約電力および熱量データを確認し、そのデータが未受信の場合、直ちに需要供給制御装置２にその旨を入力する（Ｓ２２）。
【００６７】ｔ１やｔ０は、その市場形態によって異なるが、例えば、ｔ１＝１８時とした場合、ｔ０＝１７時になる。
【００６８】また、契約電力および熱量収集装置９は各需要家Ｄから、通信手投を利用してリアルタイムに送られてくる要望、質問等を含めた客先情報を客先情報テーブルＴ９２に格納し、システム管理者に通知する（Ｓ２３）。
【００６９】通知を受けたシステム管理者は、適時処理を行って、必要であれば需要家連絡装置８を介して、各需要家Ｄに連絡をする（Ｓ２４）。
【００７０】さらに、需要家連絡制御装置８の働きについて、図１、図５および図２１（需要家連絡制御装置８の働きフロー図）を参照して説明する。
【００７１】需要家連絡制御装置８は、図５に示すように、主に下記に示すような指令を受けた場合に各需要家Ｄへ通知を行う。
【００７２】（１）契約電力および熱量未受信需要供給制御装置２より、契約電力または契約熱量が未受信である需要家Ｄと内容が指示されると、それに応じて予め決められたフォーマットに従って、該当する需要家Ｄへ情報の登録を促す通知を発信する（Ｓ３１）。
【００７３】（２）供給電力および熱量通知需要供給制御装置２より、ＤＡおよびＨＡにてスケジューリングされた供給電力および熱量が指示されると、その過不足に応じて予め決められたフォーマットと供給電力および熱量を、各需要家Ｄに通知する（Ｓ３２）。
【００７４】（３）供給電力および熱量制限要求需要供給制御装置２より、契約電力および熱量と供給電力および熱量との間に差異があり、それが調整できない理由を指示されると、その理由に応じて予め決められたフォーマットに従って、該当する需要家Ｄへ使用量を変更するか、使用方法を制限する旨を通知する（Ｓ３３）。
【００７５】（４）回答システム管理者が、客先情報テーブル９２に格納された各種情報を処理するときに、各需要家Ｄへの回答が必要である場合に、システム管理者から直接、需要家連絡装置８に、その内容が指示され、該当する各需要家Ｄへ回答を行う。
【００７６】また、熱変換制御装置５の働きについて、図１、図６および図２２（熱変換制御装置５の働きフロー図）を参照して説明する。
【００７７】熱変換制御装置５は、図６に示すように、２種類の制御方法で電力から熱への変換を行う熱変換設備４の制御を行う。
【００７８】（１）スケジューリング制御需要供給制御装置２はＤＡまたはＨＡにてスケジューリングした熱変換量を熱変換量テーブルＴ５より取得し、その値に従って熱変換制御装置５を介して熱変換設備４の運転制御を行う（Ｓ４１）。
【００７９】制御方法は、基本的には一定期間における定量的な熱変換で行うが、電力供給側の諸制限によっては、変換量を１次関数的に変化させたり、２次関数、自然対数等の熱変換制御を行い、他設備との相関関係を維持できる制御方法を使用する。ただし、総変換量は単位時間当りの積分量で制御するものとし、エネルギー変換設備５がトラブル等でスケジューリングされた熱変換量を維持できない場合は、すぐに需要供給制御装置２にその旨を連路し、調整を行うものとする（Ｓ４２）。
【００８０】（２）リアルタイム制御需要供給制御装置２は、他の装置のトラブルや、需要家側に急激な負荷の変動が発生したため、一時的に熱変換制御装置５に、その差異を調整できるだけの熱変換量の変更を指示する（Ｓ４３）。
【００８１】この場合、熱変換設備４のもつ最大変換容量を考慮した制御を行い、最大変換容量になっても、まだ指示された熱変換量に達しないときは、その旨と差異を回答する（Ｓ４４）。
【００８２】本制御は、需要供給制御装置２から終了の指示が入力されるまで続けられるものとし、終了した時点で、熱変換量テーブルＴ５を見直し、そのデータに応じてスケジューリング制御に戻る。
【００８３】また、蓄熱制御装置７は、図１、図７および図２３（蓄熱制御装置７の働きフロー図）に示すように、２種類の制御方法で電力から熱への変換を行う熱変換設備４の制御を行う。
【００８４】蓄熱制御装置７は、図７に示すように、２種類の制御方法で蓄熱⇔放熱の制御を行う。
【００８５】（１）スケジューリング制御需要供給制御装置２がＤＡまたはＨＡにてスケジューリングした蓄熱量を蓄熱量テーブルＴ７より取得し、計画蓄熱量と現在の蓄熱値を比較する（Ｓ５１）。
【００８６】計画蓄熱量が現在の蓄熱値より大きい場合、蓄熱制御装置７は蓄熱制御を行い（Ｓ５２）、またその値が小さい場合は、放熱制御を行う（Ｓ５３）。
【００８７】制御方法は、基本的には一定期間における定量的な蓄熱・放熱で行うが、需要供給装置２の指示次第では、変換量を１次関数的に変化させたり、２次関数、自然対数等の熱変換制御を行い、他設備との相関関係を維持できる制御方法を使用する。
【００８８】熱変換設備４がトラブル等でスケジューリングされた変換量を維持できない場合は、すぐに需要供給制御装置２にその旨を連絡し、調整を行うものとする（Ｓ５４）。
【００８９】（２）リアルタイム制御需要供給制御装置２が、他の装置のトラブルや、需要家側に急激な負荷変動が発生したため、一時的に蓄熱制御装置７に、その差異を調整するのに必要なだけの熱変換量の変更を指示した場合に、蓄熱設備６のもつ最大蓄熱容量を考慮した制御を行い、最大蓄熱時間、または放熱時間を、需要供給制御装置２に回答し、他方法で調整できるようにする（Ｓ５５）。
【００９０】本制御は、需要供給制御差置２から終了の指示が来るまで続けられるものとし、終了した時点で、蓄熱量テーブルＴ７を見直し、そのデータに応じてスケジューリング制御に戻る（Ｓ５６）。
【００９１】上述のように本エネルギー需要供給制御システムによれば、従来、電力と熱エネルギーを別々に、かつ、需要家毎に別々に負荷制御を行っていたものを、熱エネルギーと電力という異なるエネルギーを総合的に制御し、かつ、ローカルエリア内の複数の需要家に対して協調制御すことで、予め想定した需要家の消費エネルギーと実際の消費エネルギーとに差異があっても、大きなキャパシティをもって、その差異を補償することが可能である。
【００９２】また、どちらか一方のエネルギー供給システムに問題が起こつた場合でも、各需要家にエネルギーを供給することができる。
【００９３】さらに、電力供給を行う複数の業者から最適な購入条件で電力を購入でき、需要家により安価なエネルギーを提供することができる。
【００９４】次に本発明に係わるエネルギー需要供給制御システムの第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を比して説明する。
【００９５】本第２の実施形態は、上記第１の実施形態のエネルギー需要供給制御システムにおいて、さらに、熱供給市場から熱を購入することができるようにするための熱購入制御装置を設けたものである。
【００９６】例えば、図８に示すように、第２の実施形態であるエネルギー需要供給制御システム２１は、熱購入計画テーブルＴ２６が設けられ、複数または単独の売熱業者が存在する熱供給市場Ｍ２から特定のルールに従って熱エネルギーを購入する熱購入制御装置２６と、複数の売電事業者が存在する電力市場から特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置３と、電気エネルギーと熱エネルギーを変換する電力熱変換設備２４を制御する電力熱変換制御装置２５と、熱エネルギーを貯蔵する蓄熱設備６を制御する蓄熱制御装置７と、各エネルギー需要家Ｄと受発信を行う需要家連絡装置８と、契約電力および熱量の情報を受電力および熱量テーブルＴ９に格納する契約電力および熱量収集装置９と、電力購入制御装置３および熱購入制御装置２６により購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家Ｄへ供給する需要供給制御装置２２を備えている。
【００９７】従って、エネルギー需要供給制御システム２１は、ある量の発熱を行って売熱することの可能な市場を有する地域においては、ある決まったスケジュールに従って、熱供給市場から熱を購入することができ、熱供給市場から購入した熱は、各需要家Ｄに供給される一方、蓄熱設備６に蓄熱することができる。電力熱変換設備２４は、電力→熱と熱→電力が可能であり、電力熱変換設備２４を制御することで、電力系統と熱系統を安定させることができる。
【００９８】次に本第２の実施形態のエネルギー需要供給制御システムの働きを詳細に説明する。
【００９９】最初に需要供給制御装置２２の働きについて、図８、図９および図２４〜図２６（需要供給制御装置２２の働きフロー図）を参照して説明する。なお、第１の実施形態と異なるフローについて説明する。
【０１００】（１）ＤＡスケジューリング機能実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ０になると、各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量を受電力および熱量テーブルＴ９から取得し、データが未登録の需要家Ｄに対しては、翌日の需要がないものとして、ゼロを入れる（Ｓ２１１）。
【０１０１】ｔ２は市場形態によって異なるが、例えばここでは、ｔ１＝１８時とする。
【０１０２】次に、蓄熱量テーブルＴ７から、現時点で予定している翌日始めにおける蓄熱量を取得する。次に購入電力量テーブルＴ３と購入熱量テーブルＴ２６からある期間における電力購入実績データと熱購入実績データを取得する。パラメータは電力量と熱量と単位当りの価格である。最後に、熱供給計画テーブルＴ２２から翌日の熱供給スケジュールを取得する。
【０１０３】ここで、目的関数が最小になるように最適な電力および熱供給スケジュールを決定する（Ｓ２１２）。
【０１０４】目的関数の例としては、トータルコスト最小化が代表的なものである。例えば、熱供給市場から購入する熱が最もコストが安い場合には、その熱供給スケジュールに従って優先的に熱購入を計画する。
【０１０５】
【数２】
【０１０６】決定したスケジュールをそれぞれ、購入電力量テーブルＴ３、購入熱量テーブルＴ２６、蓄熱量テーブルＴ７、電力熱変換量テーブルＴ２５に格納した後、熱購入制御装置２６に購入を指示する（Ｓ２１３）。
【０１０７】熱購入制御装置２６から回答が来た後、その購入熱量テーブルＴ２６から結果を取得して、内容確認し、不足分あれば、それを補なうように再度、目的関数が最小になるように最適な電力および熱供給スケジュールを決定する。
【０１０８】再決定したスケジュールをそれぞれ、購入電力量テーブルＴ３、蓄熱量テーブルＴ７、電力熱変換量テーブルＴ２５に格納した後、電力購入制御装置３に購入を指示する。電力購入制御装置３から回答が来た後、その購入電力量テーブルＴ３から結果を取得して、確認後、需要家連絡装置８にスケジュールを連絡する（Ｓ２１４）。
【０１０９】（２）ＨＡスケジューリング機能実際の電力および熱供給日に入って、ある時間ｔ２毎に時間ｔ３先の、各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量を、受電力および熱量テーブルＴ９から取得し、データが未登録の需要家Ｄに対しては、その時間の需要がないものとして、ゼロを入れる（Ｓ２１５）。
【０１１０】ｔ２やｔ３は、その市場形態によって異なるが、例えば、ｔ２＝ｔ３＝１時間とすれば、実際の電力および熱供給日の１時間毎に、１時間先のデータを取得することになる。次に、蓄熱量テーブルＴ７から蓄熱量を、また、電力熱変換量テーブルＴ２５から電力熱変換量を、熱供給計画テーブルＴ２６１から供給可能量を、購入熱量テーブルＴ２６から購入熱量を、そして、購入電力量テーブルＴ３から購入電力量を取得する（Ｓ２１６）。
【０１１１】上記データを比較して、前日に設定した供給量と現在予測した需要量の間に差異がないか確認する（Ｓ２１７）。
【０１１２】差異が認められたとしても、複数の需要家同士で調整が可能な場合は、需要家連絡装置８にその調整結果を連絡することで対応できる（Ｓ２１８）。
【０１１３】差異が認められ、供給量が需要量を上回っていて、かつそれが熱エネルギーであった場合（熱エネルギー過剰）、蓄熱量を増加させ、需要量と供給量がバランスとれるように蓄熱量テーブルＴ７を更新する（Ｓ２１９）。
【０１１４】また、供給量が需要量を上回っていて、かつそれが電力であった場合（電力余剰）、電力→熱変換量と蓄熱量を増加させ、需要量と供給量がバランスとれるように電力熱変換量テーブルＴ２５と蓄熱量テーブルＴ７を更新する（Ｓ２１１０）。
【０１１５】一方、差異が認められ、需要量が供給量を上回っていて、かつそれが熱エネルギーであった場合（熱エネルギー不足）、まず、熱供給市場から供給可能か、供給可能量について確認する（Ｓ２１１１）。
【０１１６】供給可能である場合、購入熱量テーブルＴ２６を更新し、熱購入制御装置２６に熱購入を指示する（Ｓ２１１２）。
【０１１７】熱購入制御装置２６から回答が来た後、その購入熱量テーブルＴ２６から結果を取得して、内容確認し、不足分あれば、次に現状の電力購入コスト、電力熱変換コスト、および蓄熱コストからなる目的関数を利用して、コスト最小になるようなスケジュールを計算する（Ｓ２１１３）。
【０１１８】例えば、電力→熱変換するよりも蓄熱を利用したほうが、コスト最小になる場合は、可能な限り蓄熱設備６から供給できるように、蓄熱量テーブルＴ７のデータを更新する（Ｓ２１１４）。
【０１１９】蓄熱設備６を利用しても、供給量が不足する場合には、電力を購入して、電力→熱交換を行って需要量と供給量がバランスとれるように購入電力量テーブルＴ３と電力熱変換量テーブルＴ２５を更新する（Ｓ２１１５）。
【０１２０】また、需要量が供給量を上回っていて、かつ、それが電力であった場合（電力不足）、現状の電力購入コスト、電力熱変換コスト、および蓄熱コストからなる目的関数を利用して、コスト最小になるような、スケジュールを計算する。例えば、熱→電力変換するよりも電力を購入したほうが、コスト最小になる場合は、需要量と供給量がバランスとれるような電力購入を行えるように、購入電力量テーブルＴ３を更新する（Ｓ２１１６）。
【０１２１】上記の差異が認められた場合で、電力を購入する場合は、購入電力量制御装置３に電力購入を指示する（Ｓ２１１７）。
【０１２２】また、上記の差異が認められた場合で、各装置を利用して調整が完了した場合、需要家連絡装置８にその結果を連絡する（Ｓ２１１８）。
【０１２３】上記の差異が認められた場合で、需要量が供給量を上回る場合を調整しきれなかった場合は、直ちに各需要家Ｄにその結果を連絡し、品質やコストに関して、最適な方法を選択して、供給量と需要量がバランスとれるように、各需要家の需要量自体を調整する（Ｓ２１１９）。
【０１２４】次に熱購入制御装置２６の働きについて、図８、図１０および図２７（熱購入制御装置２６の働きフロー図）を参照して説明する。
【０１２５】熱購入制御装置２６は、需要供給制御装置２２から熱量購入指令が来ると、下記に示すような２通りの方法で熱購入量を決定する。
【０１２６】（１）ＤＡスケジューリング購入熱量テーブルＴ２６には、実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ１までに各需要家Ｄが要求している電力および熱の契約量と、蓄熱設備６の蓄熱量を考慮してスケジューリングされた購入熱量が格納されている（Ｓ２２１）。
【０１２７】熱購入制御装置２６は、需要供給制御装置２２から指令が来ると、まず、図１０に示すような売熱業者情報テーブルＴ２６２から売熱業者一覧を読み取り、熱供給市場Ｍ２に対して通信設備を利用して、現在の各業者の熱供給料金の各種メニューを収集し、売熱業者情報テーブルＴ２６２に書き込む（Ｓ２２２）。
【０１２８】ここで、目的関数が最小になるように購入すべき熱量と購入先と時刻を決定する。目的関数の例としては、熱供給料金最小化が代表的なものである。決定された情報に従って、熱供給市場Ｍ２に対して購入申請を行う（Ｓ２２３）。
【０１２９】承認された購入申請分は、購入熱量テーブルＴ２６を更新し、拒否されたものは、次の購入先に対して、購入申請を行っていき、全ての購入申請分が完了するまで続ける。購入申請が完了した後に、需要供給制御装置２２へ完了した旨を回答する（Ｓ２２４）。
【０１３０】
【数３】
【０１３１】（２）ＨＡスケジューリング購入方法は、上記（１）と同等であるが、タイムスケジュールが時間となる。
【０１３２】熱購入制御装置２６は、実際の電力および熱供給時のｔ２時間前までに購入熱量の修正情報を購入熱量テーブルＴ２６から取得し、予定していた購入量より不足していた場合のみ、追加で熱供給市場Ｍ２から購入する（Ｓ２２５）。
【０１３３】購入申請が完了した後に、需要供給制御装置２２へ完了した旨を回答する（Ｓ２２６）。
【０１３４】上述のように本第２の実施形態によれば、熱供給市場Ｍ２から熱エネルギーを購入し、その購入を熱購入制御装置２６により制御するようにしたので、一層、総合的、かつ効率的に、熱エネルギー電力とを制御し、かつ、ローカルエリア内の複数の需要家に対して協調制御することで、予め想定した需要家の消費エネルギーと実際の消費エネルギーとに差異があっても、大きなキャパシティをもって、その差異を補償することが可能となり、また、需要家により安価なエネルギーを提供することができる。
【０１３５】次に上記第２の実施形態の変形例について説明する。
【０１３６】本変形例は、上記第２の実施形態のエネルギー需要供給制御システムにおいて、さらに、熱供給市場から熱した熱エネルギーをコージェネプランとに導入して、発電し、さらに排熱を利用するものである。
【０１３７】例えば、図１１および図１２に示すように、変形例のエネルギー需要供給制御システム３１は、コージェネプラント３３を制御し発電排熱制テーブルＴ３４を有する発電排熱制御装置３４の制御により、熱供給市場Ｍ２から熱エネルギーを購入した熱エネルギーの全部または一部をコージェネプラント３３に導入し、コージェネプラント３３の蒸気タービン３５に導入し、発電機３６を回転させて発電を行う。なお、発電排熱制御装置は、発電テーブルと排熱テーブルをそれぞれ有する発電制御装置と排熱制御装置が別々に設けられたものでもよい。
【０１３８】発電された電力を需要供給制御装置３２および発電排熱制御装置３４により制御しながら、各需要家Ｄに供給する。また排熱は需要供給制御装置３２および発電排熱制御装置３４により制御しながら各需要家Ｄに供給し、あるいは蓄熱設備６に蓄熱される。
【０１３９】従って、エネルギー需要供給制御システム３１は、その購入した熱エネルギーを、電力と排熱利用の熱エネルギーとして、一層、総合的、かつ効率的に、熱エネルギーを活用し、ローカルエリア内の複数の需要家に対して、確実、安価なエネルギーを提供することができる。
【０１４０】次に本発明に係わるエネルギー需要供給制御システムの第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同一部分には同一符号を比して説明する。
【０１４１】本第３の実施形態は、上記第１の実施形態のエネルギー需要供給制御システムにおいて、翌日や事前に契約電力および熱量の申請ができない、ローカルエリア内の小口需要家に対しては、予め決められた方法により、需要予測を行い、より安定した供給制御を行う必要があるため、通信網を利用して、予測に必要な各情報発信サイトから情報を環境情報収集装置に取り込み、電力および熱量予測装置、電力および熱量実績収集装置を活用して、需要予測を行うものである。
【０１４２】例えば、図１３に示すように、第３の実施形態であるエネルギー需要供給制御システム４１は、各種情報発信サイトＩに通信網１４を介して接続され、気象情報等の各種情報を収集、格納する環境情報テーブルＴ４３が設けられた環境情報収集装置４３と、需要家Ｄに接続され、電力および熱量の使用実績をリアルタイムに収集、格納する使用実績テーブルＴ４４が設けられた電力および熱量実績収集装置４４と、電力および熱量の需要予測を格納する予測量テーブルＴ４５が設けられた電力および熱量予測装置４５が、各々需要供給制御装置４２に接続されて設けられている。
【０１４３】従って、エネルギー需要供給制御システム４１は、契約電力および熱量の申請ができない、ローカルエリア内の小口需要家Ｄに対しては、各情報発信サイトＩの情報と使用実績テーブルＴ４４の実績に基づいて、需要予測を行い、より安定した供給制御を行い、より安価に、安定したエネルギー供給を行えるようにしたものである。
【０１４４】本第３の実施形態のエネルギー需要供給制御システムに用いられる電力および熱量実績収集装置４５の働きについて、図１３、図１４および図２８（電力および熱量実績収集装置４５の働きフロー図）を参照して説明する。なお、第１の実施形態と異なるフローについて説明する。
【０１４５】電力および熱量予測装置４５は、各需要家Ｄのリアルタイムに変化する需要に対応するためある一定時間後のエネルギー需要量を予測する装置である、複数の独立した機能から構成される。
【０１４６】（１）基本機能ある時刻ｔ１における時間ｔ２後の電力および熱量を予測することを基本とし、予測方法はいろいろあるが、例えばここでは自己回帰関数を使うとすると、消費電力を予測する場合は、【数４】
ｔ、Ｎは電力と熱量で異なるものとし、それぞれについて最適な時間単位と自己回帰数を設定する。Ｆ（ｔ）を予測するときに、Ｆ（ｔ−１）も予測消費電力に該当する場合は、まずＦ（ｔ−１）を予測し、その値を用いてＦ（ｔ）を予測する。
【０１４７】α（ｔ）は、例えば年毎の総電力消費量や、電力料金、石油価格、景気、地価、曜日等、長期的で緩やかな変動をする値に対して影響を受ける係数であり、ある一定期間毎に影響係数の見直しを行う。その方法は手動による修正や、ニューラルネットワークのような自己学習機能にて修正を行うこともできる。
【０１４８】β（ｔ）は、例えば翌日天候、気温、湿度、日射量、風向、風力等の各種環境情報や、お祭り、コンサートなどのイベント情報、さらにラジオ、テレビ等の家庭内娯楽施設のスケジュール等、短期的で急激に変動する値に対して補正する変数であり、この情報を設定するときも、手動による設定や、インターネット等の各種通信網より受信して自動補正する方法もある。
【０１４９】上記予測方法を使用すれば、第１の実施形態で説明したような、２段階の電力および熱量需要予測を行うことができる。
【０１５０】（２）ＤＡ予測機能実際の電力および熱供給日の前日のある時刻ｔ１になると、環境情報収集装置４３により各種情報発信サイトＩから各種情報を取得し、その情報に類似した例えば、各種環境情報値からある一定幅の値に該当するデータをもつ過去の年月日を取得する（Ｓ３１１）。
【０１５１】一方、使用実績テーブルＴ４４からは、ある一定期間における使用実績データと、各種環境情報値から取得した過去の年月日に該当する使用実績データを取得する（Ｓ３１２）。
【０１５２】まず、取得した使用実績データとα（ｎ）への影響が大きい各種情報を利用して、係数α（ｎ）の修正を行う（Ｓ３１３）。
【０１５３】次に、β（ｔ）への影響が大きい各種情報にはそれぞれ、β（ｔ）に設定する値との変換値がデータベース化されており、そのデータベースを元に、各種情報を数値化する（Ｓ３１４）。
【０１５４】上記の通リα、βを決定した後、翌日の電力および熱供給量の予測を行う（Ｓ３１５）。
【０１５５】予測した値は、予測量テーブルに登録し、需要供給制御装置４２に予測が終了した旨を回答する（Ｓ３１６）。
【０１５６】（３）ＨＡ予測機能実際の電力および熱供給日に入って、ある時間ｔ２毎に時間ｔ３先の、各需要家Ｄが使用する電力および熱の供給量を、同様の方法で予測する（Ｓ３１７）。
【０１５７】ここでは、α（ｎ）は修正せず、主にβ（ｔ）の要因となる各種情報を、環境情報収集装置４３により収集し、適宜修正していく（Ｓ３１８）。
【０１５８】また、他には、自己相関関数を使用して、過去数時間の予側と実績の誤差を基に、最小誤差となる次回の供給量を予測する方法もある。
【０１５９】上記のようにエネルギー需要供給制御システム４１によれば、契約電力および熱量の申請ができない、ローカルエリア内の小口需要家に対しても、各情報発信サイトの情報と実績に基づいて、需要予測を行い、より安定した供給制御を行い、より安価に、安定したエネルギー供給を行える。
【０１６０】
【発明の効果】本発明に係わるエネルギー需要供給制御システムによれば、電力と熱エネルギーの統合制御が行え、かつ各需要家毎に行っていた負荷制御を複数需要家全体の安定した協調制御が行え、さらに、安定し、かつコストメリットの大きいエネルギー需要供給制御システムを提供することができる。
【０１６１】すなわち、購入した電力と熱エネルギーを各エネルギー需要家に供給するのを制御する需要供給制御装置と、この需要供給制御装置に制御され、複数の売電事業者が存在する電力市場から特定のルールに従って電力を購入する電力購入制御装置と、需要供給制御装置に制御され、電気エネルギーと熱エネルギーとの変換を制御するエネルギー変換制御装置と、需要供給制御装置に制御され、熱エネルギーの貯蔵を制御する蓄熱制御装置と、需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置とを有するので、従来、電力と熱エネルギーを別々に、かつ、需要家毎に別々に負荷制御を行っていたものを、総合的に制御し、かつ、複数の需要家に対して協調制御すことで、予め想定した需要家の消費エネルギーと実際の消費エネルギーとに差異があっても、大きなキャパシティをもって、その差異を補償することが可能であり、また電力供給を行う複数の業者から最適な購入条件で電力を購入でき、需要家により安価なエネルギーを提供することができる。
【０１６２】また、複数または単独の売熱業者が存在する熱供給市場から特定のルールに従って熱エネルギーを購入する熱購入制御装置を備え、需要供給制御装置は、熱購入制御装置を制御して、電力および熱エネルギーの供給スケジュールに従って最適な購入量を調整するので、電力と熱エネルギーの統合制御が行え、かつ各需要家毎に行っていた負荷制御を複数需要家全体の安定した協調制御が行え、さらに、安定し、かつコストメリットの大きいエネルギー需要供給制御システムを提供することができる。
【０１６３】また、コージェネプラントから発生する電力量と排熱量を制御する発電制御装置により制御するので、確実かつ効率的に電力と熱エネルギーの統合制御が行える。
【０１６４】また、エネルギー需要家の契約電力量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づく電力供給スケジュールを設定し、電力購入制御装置により購入電力量を制御するので、安価な電力をタイミングよく、かつ効率よく電力の購入が行え、需要家が必要とする電力を安定かつコストメリットよく供給することができる。
【０１６５】また、エネルギー需要家の契約熱エネルギー量をある期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約して、その契約量に基づき熱供給スケジュールを設定し、熱エネルギー購入制御システムにより購入熱エネルギー量を制御するので、安価な電力をタイミングよく購入でき、かつ効率よく熱エネルギーの購入が行え、需要家が必要とする熱エネルギーを安定かつコストメリットよく供給することができる。
【０１６６】また、エネルギー需要家の契約電力量および熱エネルギー量を期間毎に変更できる契約形態とし、リアルタイムにその契約量を集約する契約電力および熱量収集装置を備え、その契約量に基づき電力および熱供給スケジュールを設定し、電力購入制御装置により購入電力量および、または熱購入制御装置により購入熱エネルギー量を制御するので、安価な電力をタイミングよく、かつ効率よく熱エネルギーの購入が行え、需要家が必要とする熱エネルギーを安定かつコストメリットよく供給することができる。
【０１６７】また、需要家の消費電力量および、または熱エネルギー量をリアルタイムに収集する電力および熱量実績収集装置と、気象等の各種情報を収集する環境情報収集装置と、両装置により収集したデータを利用して、各需要家が現時点および将来時点において消費する電力量および、または熱エネルギー量を予測する需要予測装置を備え、その予測値を基にした電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールを設定し、電力購入制御装置および、または熱購入制御装置により購入電力量および、または熱エネルギー量を制御するので、契約電力および熱量の申請ができない、ローカルエリア内の小口需要家に対しても、各情報発信サイトの情報と実績に基づいて、需要予測を行い、より安定した供給制御を行い、より安価に、安定したエネルギー供給を行える。
【０１６８】また、需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異がある場合には、各需要家への電力供給量を調整し、その差異を補償するので、余剰の電力を購入することなく、安定かつコストメリットよく電力を供給することができる。
【０１６９】また、各時点において各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えない範囲内で、かつ各需要家への熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があった場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償するので、余剰の熱エネルギーを購入することなく、安定かつコストメリットよく熱エネルギーを供給することができる。
【０１７０】また、需要供給制御装置は、各時点において各需要家への電力および熱エネルギー供給量が予め電力供給スケジュールおよび、または熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量および、または熱供給量を超えた場合には、各需要家への供給量を調整し、その差異を補償するので、電力供給量と熱エネルギー供給量間での調整も可能となるため各需要家への供給量の調整が容易となり、余剰のエネルギーを購入することなく、安定かつコストメリットよくエネルギーを供給することができる。
【０１７１】また、各時点において各需要家に供給する電力供給量が予め電力供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償するので、効率よく需要家が必要とする電力を安定かつコストメリットよく供給することができる。
【０１７２】また、需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する熱エネルギー供給量が予め熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への熱エネルギー供給量の総和を超えた場合には、蓄熱設備を用いてその差異を補償するので、効率よく需要家が必要とする熱エネルギーを安定かつコストメリットよく供給するこができる。
【０１７３】また、需要供給制御装置は、各時点において各需要家に供給する電力および熱エネルギー供給量が予め電力および熱供給スケジュールにより予測した供給量と差異があり、かつ各需要家への電力および熱エネルギーの供給量の総和を超える場合には、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてその差異を補償するので、効率よく需要家が必要とするエネルギーを安定かつコストメリットよく供給することができる。
【０１７４】また、蓄熱設備と電力熱変換設備を用いてもその差異を補償することができない場合には、最低限の品質を維持する範囲で各需要家の電力および熱エネルギー消費量を、需要供給制御装置に制御され、各エネルギー需要家と受発信を行う需要家連絡装置を用いて制御するので、余剰なエネルギーの購入、不必要に電力供給設備および熱供給設備を有することなく、効率よく需要家が必要とするエネルギーを安定かつコストメリットよく供給することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００２２１０１８
【氏名又は名称】東芝エンジニアリング株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年６月１５日（２０００．６．１５） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７８７６５
【弁理士】
【氏名又は名称】波多野 久 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−３５５５１４（Ｐ２００１−３５５５１４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年１２月２６日（２００１．１２．２６） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−１７９９８３（Ｐ２０００−１７９９８３） |
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