JP2005070959A

JP2005070959A - 電力需要情報処理システム

Info

Publication number: JP2005070959A
Application number: JP2003297568A
Authority: JP
Inventors: Shusuke Takei; 修輔竹井; Nariharu Takahashi; 成春高橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】需要家の実際の電力使用量を予定電力使用量に近づけさせること。
【解決手段】各需要家２０が実際に使用した電力量を電力計２２で計測し、この計測値を通信回線３２を介して需要管理サーバ１１に伝送するとともに、情報端末２１から予定電力使用量に関する情報を通信回線３２を介して需要管理サーバ１１に伝送し、需要管理サーバ１１において、各需要家２０の実際の電力使用量と予定電力使用量とを比較し、需要家２０から事前に予定電力使用量を受けたことを条件に、実際の電力使用量が予定電力使用量を超えないときには電力料金の割り引きを行う旨の決定を行い、この決定にしたがった情報を情報端末２１に伝送する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力需要情報処理システムに係り、特に、需要家の電力使用量を基に電力需要に関する情報を処理するに好適な電力需要情報処理システムに関する。

電力需要は空調機の普及などにより、年間、または昼夜間で大きく変動している。このため、電力会社は最大需要に対応する発電設備を準備することが余儀なくされ、需要変動が大きくなれば大きい程、全体として設備稼動率が低下し、発電コストが高くなる。また、電力需要の事前予測が不確定だと、予測需要と実需要との乖離に対応するための待機発電設備容量を大きくする必要があり、このことも発電コストを上昇させる要因となる。

一方、電力料金の設定方法は電力会社により異なるが、概して、「基本料金＋電力料金単価×電力使用量」の方式で算出している。また、料金設定に関しては、季節や時間により変動のないメニュー、昼間は割増しして夜間に値引くメニュー、夏季は割増しして他の季節は値引くメニューなどを１年単位で契約する形が多い。このように、電力需要のピーク時と非ピーク時の料金に格差を設定するというインセンティブを付与することにより、総電力消費量の平準化を図っている。

また電力需要を把握するために、需要家から予定消費電力量などの情報を電力供給側に送信し、電力供給側において需要動向を把握するようにしたものが提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００２−１２３５７８号公報（第３頁から第５頁、図１）特開２００２−２３６７２５号公報（第３頁から第４頁、図１）

しかし、上記のような料金メニューを設定し、需要家から予定消費電力量などの情報を電力供給者側に単に送信するだけでは、需要家の電力消費計画が電力会社に十分に伝わらないため、電力会社が需要家の需要動向を十分に把握することが困難である。

特に、一般家庭などの小規模需要家においては、工場・ビルなどの大規模需要家と比較して、その電力消費計画は一般に不確実性が高く、需要動向を電力会社が予測することは困難である。このことの理由の１つとしては、需要家が自分の電力消費量を十分把握していない場合が挙げられる。

本発明の課題は、需要家の実際の電力使用量を予定電力使用量に近づけさせることにある。

前記課題を解決するために、本発明は、電力会社などの電力供給元の管理下にある電力需要管理装置に対して、需要家が実際に使用した電力量の計測値に関する情報を通信回線を介して伝送するとともに、需要家の予定電力使用量に関する情報を通信回線を介して伝送し、電力需要管理装置においては、需要家から予定電力使用量に関する情報を事前に受けたことを条件に、需要家の予定電力使用量と需要家が実際に使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割引の有無を判定（決定）するようにしたものである。

上記構成を採用すると、需要家に対しては、予定電力使用量を事前に連絡するとともに、実際の電力使用量が予定電力使用量を超えないようにすることで、電力料金の割引というインセンティブが与えられるため、需要家が実際に使用する電力使用量を予定電力使用量に近づけさせることができ、結果として、電力供給元においては予定電力使用量を基に電力消費計画を立案することができ、需要動向を十分に把握することが可能になる。

本発明によれば、需要家の予定電力使用量を基に電力消費需要計画を立案することができ、需要動向を十分に把握することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す電力需要情報処理システムのブロック構成図である。図１において、電力供給元あるいは発電元となる電力会社１０には、電力会社１０の管理下にある需要管理サーバ１１が設置されており、この需要管理サーバ１１は、複数の需要家の電力使用量を管理するための電力需要管理装置として、通信回線３２を介して各需要家２０に接続されている。

一方、各需要家２０には、需要家情報端末としての情報端末２１、電力量計測装置としての電力計２２が設置されているとともに、負荷２３が設置されている。各需要家２０の負荷２３には、電力線３１、電力計２２を介して電力が供給されており、電力計２２と情報端末２１はそれぞれ通信回線３２に接続されている。通信回線３２は、需要管理サーバ１１と各需要家２０との間で双方向通信が可能に構成されており、各需要家２０の電力計２２は、各需要家２０が実際に使用した電力量を計測し、その計測値に関する情報を通信回線３２を介して需要管理サーバ１１に伝送するようになっている。各情報端末２１は、通信回線３２を介して情報管理サーバ１１からの情報を受信するとともに、各需要家の操作に基づく情報を通信回線３２を介して需要管理サーバ１１に伝送するようになっている。なお、電力量に関する計測値は一定時間ごとに需要管理サーバ１１に伝送されるようになっている。

各需要家２０における情報端末２１としては、図２に示すように、入力画面情報を画面上に表示する情報表示手段としてのディスプレイ１、パーソナルコンピュータで構成された端末本体２、各種情報を入力するための入力手段としてのキーボード３、マウス４を備えており、端末本体２に内蔵された通信手段が通信ケーブル５を介して通信回線３２に接続されている。

本実施形態におけるシステムを用いて需要情報開示・契約を実施するに際して、電力会社１０と各需要家２０との間で負荷トレンド設定の契約を行うときの処理を図３のフローチャートに基づいて説明する。まず処理が開始されると（ステップＳ１１）、電力会社１０の需要管理サーバ１１から各需要家２０の情報端末２１に対して、単位時間当たりの電力使用量に関する割り引き額（インセンティブ額）と時間との関係が設定された割り引き額（値引き額）情報がリストとして伝送され、このリストの情報が各情報端末２１で受信される。このリストは、例えば、図４に示すように、翌月（１ヶ月分）の電力使用料金に対する割り引き額（値引き額）が記録されたリストであって、このリストには、例えば、８月の場合、８月１日から８月３１日までの割り引き額が時間帯に対応して設定されている。この割り引き額（インセンティブ額）は、各情報端末２１から需要管理サーバ１１に対して、各需要家２０の予定電力使用量が事前に連絡されたことを条件に、各需要家２０の実際の電力使用量が予定電力使用量を超えなかった場合に、契約電力量と予定電力使用量（連絡需要電力量）との差に応じて電力会社１０によって料金が値引きされる額である。例えば、リストにおける「１」は、１時間当たりの電力使用量を１円値引くことを示している。またインセンティブ額は需要変動を考慮して、１ヶ月間一定ではなく、１日ごとあるいは１時間ごとに変化させても良い。そしてこのリストに関する情報は各需要家２０のディスプレイ１の画面上に表示される（ステップＳ１３）。

ディスプレイ１の画面上にリストに関する情報が表示されたときには、ディスプレイ１の画面上には、各需要家２０の予定電力使用量を時間に関連づけて入力するための消費パターンが入力画面として表示される。このとき、需要家は、キーボード３またはマウス４を用いて、画面上のリストに記載されたインセンティブ額を基に、翌月の各日、各時間の電力使用予定量を計画し、その内容を負荷トレンドとして入力する（ステップＳ１４）。この場合、画面上には、小規模需要家を考慮し、「昼間（在宅）」、「昼間（不在）」、「家事」、「夜間（在宅）」、「夜間（不在）」、「就寝」などのようにカテゴリーに類別された消費パターンが表示される。

図５には、需要家が、カテゴリーとして「昼間（不在）」を選択した場合の例を示している。この消費パターンにしたがった予定電力使用量が入力されると、端末本体２において、従量料金およびインセンティブ額を計算し（ステップＳ１５）、その計算結果を画面上に表示する（ステップＳ１６）。例えば、図５の場合、２０時から２２時の間の時間帯において、予定電力使用量を５ｋＷｈとしたときには、契約電力量８ｋＷｈよりも３ｋＷｈだけ消費電力量が少なく、インセンティブ額が３／ｋＷｈに設定されているため、この時間帯における割り引き額（値引き額）は、（契約電力量−５ｋＷｈ）×３円／ｋＷｈ＝３×３円／ｋＷｈ＝９円／ｋＷｈとして求められ、この計算結果が画面上に表示される。

ディスプレイ１に従量料金およびインセンティブ額が表示されたときに、この結果にユーザが満足したときには、ユーザが「確定」を選択することで次の処理に移行する。一方、提示額に不満で、ユーザが「キャンセル」を選択すると、再度入力するための処理に移行する（ステップＳ１７、Ｓ１８）。

ユーザによって「確定」が選択されたときには、１ヶ月分の各日の予定電力量に関する情報が負荷トレンドとして、情報端末２１から通信回線３２を介して送信される（ステップＳ１９）。

各需要家２０から送信された予定電力量に関する情報を受信した需要管理サーバ１１においては、電力計２２で計測された実際の電力使用量（実消費電力）Ｘと、事前に連絡を受けた予定電力使用量（事前連絡電力量）Ｙとを比較し、実消費電力Ｘ＝事前連絡電力量Ｙまたは実消費電力Ｘ＜事前連絡電力量Ｙのときには電力料金の割り引き（値引き）を実施するための判定（決定）を行う。一方、実消費電力Ｘ＞事前連絡出力量Ｙのときには、需要家２０が事前に連絡した電力量を守れなかったとして、電力料金の割り引き（値引き）を行わないと判定（決定）する。そして、需要管理サーバ１１は、この判定または決定を基に、電力料金を課金情報として、通信回線３２を介して各需要家２０の情報端末２１に伝送する。

すなわち、需要管理サーバ１１は、各需要家２０の電力に関する情報、例えば、各需要家２０の予定電力使用量、各需要家２０が実際に使用した電力量などに関する情報を入力する情報入力手段と、前記情報入力手段が、各需要家２０から予定電力使用量に関する情報を事前に受けたことを条件に、各需要家２０の予定電力使用量と需要家２０が使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割り引きの有無を判定する判定手段と、前記判定手段の判定に従った電力料金を課金情報として生成し、生成した課金情報を各需要家を通信対象として通信回線３２に送信する課金情報生成手段と、単位時間当りの電力使用量に関する割り引き額と時間との関係が設定された割り引き額情報を生成し、生成した割り引き情報を各需要家を通信対象として通信回線３２に送信する割り引き額情報生成手段としての機能を備えたマイクロコンピュータで構成されている。

このように、本実施形態においては、各需要家２０の予定電力使用量の経時変化（負荷トレンド）を情報端末２１から通信回線３２を介して需要管理サーバ１１に事前に伝送するシステムを構築するようにしたため、需要家２０においては、予定電力使用量を事前に連絡することにより、電力料金の割り引き（値引き）を受けられるというインセンティブが付与されるため、実際の電力使用量を予定電力使用量に近づけるための動機付けがなされ、結果として、需要家２０の実際の電力使用量を予定電力使用量に近づけることが可能になり、電力会社１０においては、各需要家２０の電力需要の平準化を可能にすることができるとともに需要動向の把握を正確に行うことが可能になる。

また、各需要家の消費パターンに関する情報を生成するに際しては、図５に示すような消費パターンを用いて、前述の電力消費記録を、一定時間ごとにカテゴリーごとに分類し、分類した結果をデータベースとして蓄積し、蓄積した結果を用いて新たな消費パターンを作成することができる。この場合、カテゴリーの分類は各家庭の生活習慣によって異なるため、需要家ごとにカスタマイズ可能なものにしておくとよい。

また、ある程度の期間、例えば、１ヶ月程度このカテゴリー分類を継続することにより、図６に示すように、カテゴリーごとのヒストグラムを平均電力消費量・最大電力消費量などに関する情報として蓄積し、この結果を基に新たな消費パターンを作成することで、より精度の高い消費パターンを作成することが可能になる。すなわち、過去の消費電力に関する情報をデータベースとして記録するとともに、この結果をカテゴリーごとのヒストグラムとして求めることで、より精度の高い消費パターンを作成することができる。なお、図６は８時から１０時の時間帯において、カテゴリーとして「昼間（不在）」が選択されたときのヒストグラムを示している。このヒストグラムでは、この時間帯における平均電力消費量は２．４ｋＷｈ、最大電力消費量は７．０ｋＷｈであることを示している。このため、この時間帯に関して、需要家は予定電力使用量として３ｋＷｈと設定すれば、この時間帯においては電力料金の割り引き（値引き）を受けられることを意味している。

また、優位な統計量を確保できる程度の記録が確保されれば、翌日の予定を、例えば、図７に示すように、２時間ごとにそのカテゴリーを指定し、各カテゴリーにおける予定使用電力量（予想電力消費量）を作成することが可能である。この際、統計量としては、例えば、過去の該当カテゴリーの消費電力量の９５％をカバーする電力量などを参考として設定すればよい。

また、このようなカテゴリーの選択の代わりに、電力量ｋＷｈなどを直接入力することも可能である。

本発明の一実施形態を示す電力需要情報処理システムのブロック構成図である。需要家の情報端末の構成図である。図１に示すシステムの作用を説明するためのフローチャートである。インセンティブ額を記載したリストの構成を説明するための図である。予定電力使用量を入力するための消費パターンの構成説明図である。カテゴリーとヒストグラムとの関係を説明するための図である。電力消費予測の入力画面の一例を示す図である。

符号の説明

１ディスプレイ
２端末本体
３キーボード
４マウス
５通信ケーブル
１０電力会社
１１需要管理サーバ
２０需要家
２１情報端末
２２電力計
２３負荷
３１電力線
３２通信回線

Claims

需要家の電力使用量を管理する電力需要管理装置と、前記需要家が使用した電力量を計測し、その計測値に関する情報を通信回線を介して前記電力需要管理装置に伝送する電力量計測装置と、前記需要家の予定電力使用量に関する情報を前記通信回線を介して前記電力需要管理装置に伝送する需要家情報端末とを備え、前記電力需要管理装置は、前記需要家から前記予定電力使用量に関する情報を事前に受けたことを条件に、前記需要家の予定電力使用量と前記需要家が使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割り引きの有無を判定してなる電力需要情報処理システム。
需要家の電力使用量を管理する電力需要管理装置と、前記需要家が使用した電力量を計測し、その計測値に関する情報を通信回線を介して前記電力需要管理装置に伝送する電力量計測装置と、前記需要家の予定電力使用量に関する情報を前記通信回線を介して前記電力需要管理装置に伝送する需要家情報端末とを備え、前記電力需要管理装置は、前記需要家から前記予定電力使用量に関する情報を事前に受けたことを条件に、前記需要家の予定電力使用量と前記需要家が使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割り引きの有無を判定し、この判定に従った電力料金を課金情報として前記通信回線を介して前記需要家情報端末に伝送してなる電力需要情報処理システム。
請求項１または２に記載の電力需要情報処理システムにおいて、前記需要家情報端末は、前記需要家の予定電力使用量を時間に関連づけて入力するための消費パターンを入力画面情報として画面上に表示する情報表示手段と、前記情報表示手段の画面上に前記予定電力使用量に関する情報を入力するための入力手段と、前記入力手段により入力された情報を前記通信回線に伝送する通信手段とを備えてなることを特徴とする電力需要情報処理システム。
請求項１、２または３のうちいずれか１項に記載の電力需要情報処理システムにおいて、前記電力需要管理装置は、単位時間当りの電力使用量に関する割り引き額と時間との関係が設定された割り引き額情報を前記通信回線を介して前記需要家情報端末に伝送してなることを特徴とする電力需要情報処理システム。
需要家の電力に関する情報を入力する情報入力手段と、前記需要家から予定電力使用量に関する情報を前記情報入力手段が事前に受けたことを条件に、前記需要家の予定電力使用量と前記需要家が使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割り引きの有無を判定する判定手段とを備えてなる電力需要管理装置。
需要家の電力に関する情報を入力する情報入力手段と、前記需要家から予定電力使用量に関する情報を前記情報入力手段が事前に受けたことを条件に、前記需要家の予定電力使用量と前記需要家が使用した電力量とを比較し、この比較結果を基に電力料金の割り引きの有無を判定する判定手段と、前記判定手段の判定に従った電力料金を課金情報として生成する課金情報生成手段とを備え、前記課金情報生成手段は、前記生成した課金情報を前記需要家を通信対象として通信回線に送信してなる電力需要管理装置。
請求項５または６に記載の電力需要管理装置において、単位時間当りの電力使用量に関する割り引き額と時間との関係が設定された割り引き額情報を生成する割り引き額情報生成手段を備え、前記割り引き額情報生成手段は、生成した割り引き額情報を前記需要家を通信対象として通信回線に送信してなることを特徴とする電力需要管理装置。