JP2009240032A - デマンド制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】照明機器を含む多数の受電設備を備えた施設に用いられるデマンド制御システムにおいて、顧客等の利用者に不快感を与えずに効率的に消費電力を削減する。
【解決手段】デマンド制御システムは、受電設備の消費電力を検出する電力量検出部２０と、消費電力の積算値であるデマンド値が予め設定された契約電力値を超過するかを予測するデマンド予測部１５と、能力制御を行う照明機器２１を選択すると共にその制御条件を規定するデマンドスケジュール部１６と、デマンドスケジュール部１６に従って照明機器２１を能力制御するデマンド制御部１２とを備える。この構成によれば、所定の照明機器２１が選択的に能力制御されるので、顧客等の施設の利用者に不快感を与えることがなく、効率的に消費電力を削減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、スーパーマーケット等の照明機器を含む多数の受電設備を備えた施設に用いられ、デマンド時限毎における前記受電設備の消費電力の積算値であるデマンド値が予め設定された契約電力値を超過しないようにデマンド制御を行うデマンド制御システムに関する。

受電設備に対する電力供給を受ける際には、一般に電力需要家と電力会社との間で電気供給約款に基づく供給契約が行われている。この契約においては、所定のデマンド時限（ここでは３０分とする）毎に受電電力の積算値（デマンド値）を算出し、このデマンド値のうち当月を含む過去１年間で最大となる値（契約電力値）に基づいて電気料金が決定される。

そのため、多数の受電設備を備えた施設では、デマンド値が契約電力値を上回らないように、３０分の平均受電電力を監視して、時限終了時点のデマンド値を予測演算しながら、受電設備の出力を制御するデマンド制御システムが用いられている。この種のデマンド制御システムは、デマンド値が契約電力値に達する前に空調機器、冷凍冷蔵機器及び照明機器等の受電設備の能力制御又は発停制御を行うことにより、デマンド値を契約電力値以下の状態に維持するものである（例えば、特許文献１参照）。このようなデマンド制御装置を用いれば、電力需要者は、消費電力を削減して、電気料金を節約することができ、また、社会的には省エネにも貢献できる。

一般的に、デマンド制御の対象となる受電設備は、空調機器であることが多い。これは、オフィスビル等の施設では、空調機器の電力消費量が電力消費量全体に占める割合が高く、また、空調機器の能力制御により居住者の快適性に与える影響は、他の受電機器の能力制御に比べて少ないことによる。

一方、スーパーマーケット等の商業施設では、空調機器だけでなく、照明機器や冷凍冷蔵機器等の多数の受電設備が存在する。そこで、これらの受電設備を適宜に能力制御することにより、効率的に消費電力を削減できるようにした省エネルギーシステムが知られている（例えば、特許文献２参照）。スーパーマーケット等の商業施設では、店舗内を明るくして顧客を誘引すると共に、商品を際立たせて売上げ向上を図るため、一般に照明機器の消費電力が高いので、照明機器を能力制御すれば、消費電力の削減における寄与が大きい。
特開２００３−３０４６３７号公報 特開２００３−２３７２９号公報

しかしながら、スーパーマーケット等の商業施設において、その営業時間中に照明機器を能力制御すれば、店舗内の明るさが変化して、顧客に不快感を与える虞がある。特許文献２に示されようにバックヤード等、顧客が居ない場所に設置された照明機器を消灯させれば、顧客に不快感を与えることはないが、これらバックヤード等の照明機器の消費電力は、店舗内の売場等に設置された照明機器に比べて少ない。そのため、バックヤード等の照明機器を消灯しても、消費電力を削減効果は少ない。

本発明は、上記課題を解決するものであり、スーパーマーケット等の照明機器を含む多数の受電設備を備えた施設において、顧客に不快感を与えることなく、効率的に消費電力を削減し、デマンド値を契約電力値以内に抑えることができるデマンド制御システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、複数のエリア毎に設置された照明機器を含む多数の受電設備を備えた施設に用いられ、デマンド時限毎における受電設備の消費電力の積算値であるデマンド値が予め設定された契約電力値を超過しないようにデマンド制御を行うデマンド制御システムであって、前記受電設備が消費した電力量を検出する電力量検出部と、前記電力量検出部が検出した電力量から、デマンド値が予め設定された契約電力値を超過するか否かを予測するデマンド予測部と、前記複数のエリア毎に設置された照明機器のうち、いずれの照明機器を能力制御の対象とするかを選択すると共にその制御条件を規定するデマンドスケジュール部と、前記デマンド予測部が、前記デマンド値が契約電力値を超過すると予測したとき、前記デマンドスケジュール部に従って前記照明機器を能力制御するデマンド制御部とを備えるものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載のデマンド制御システムにおいて、前記複数のエリアのうちいずれかのエリアの照度を検出する照度センサを更に備え、前記デマンドスケジュール部は、前記照度センサが検出した照度に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定するものである。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のデマンド制御システムにおいて、前記デマンドスケジュール部は、前記施設の窓に近接するエリアに設置された照明機器を優先的に能力制御の対象とするものである。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデマンド制御システムにおいて、前記複数のエリア毎の人の数を検出する人数検出手段を更に備え、前記デマンドスケジュール部は、前記人数検出手段により検出されたエリア毎の人数に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定するものである。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデマンド制御システムにおいて、前記施設は商業施設であって、前記エリア毎の過去の売上げ量を記録する売上記録手段を更に備え、前記デマンドスケジュール部は、前記売上記録手段に記録された過去の売上げ量に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定するものである。

請求項６の発明は、請求項１乃至請求項５に記載のデマンド制御システムにおいて、前記受電設備は、空調機器を含み、前記デマンドスケジュール部は、前記照明機器に加えて、能力制御される空調機器を選択すると共にその制御条件を規定するものであり、前記デマンド制御部は、前記デマンドスケジュール部に従って前記照明機器又は空調機器の能力制御を行うものである。

請求項７の発明は、請求項６に記載のデマンド制御システムにおいて、前記デマンドスケジュール部は、同一のエリアに配置された空調機器及び照明機器のうち、一方の能力制御が行われるとき、他方の能力制御は行わないものである。

請求項１の発明によれば、エリア毎に設置された照明機器のうち、いずれの照明機器を能力制御の対象とするかを選択すると共に、それらの調光速度及び制御出力といった制御条件をデマンドスケジュールとして規定し、このデマンドスケジュールに基づいて、所定の照明機器を選択的に能力制御するので、顧客等の施設の利用者に不快感を与えることがなく、効率的に消費電力を削減し、デマンド値を契約電力値以内に抑えることができる。

請求項２の発明によれば、周囲照度の応じて適宜に照明機器の能力制御を行うことができ、効率的に消費電力を削減できるだけでなく、店舗内の明るさをバランス良く調整することができる。

請求項３の発明によれば、窓に近接するエリアは、昼光が入射する時間帯において、店舗内の顧客は照明機器の明るさの変化に気づき難いので、照明機器の調光速度を早く、制御出力を低くする能力制御を行っても、顧客に不快感を与えることなく効率的に消費電力を削減することができる。

請求項４の発明によれば、例えば、施設内の顧客の多いエリアにおいて、照明機器の能力制御を行われ難くすることができるので、顧客に不快感を与えるケースが少なくなる。

請求項５の発明によれば、例えば、売上げ期待度の高いエリアにおいて、照明機器の能力制御を行われ難くすることができるので、顧客に不快感を与えるケースが少なくなる。

請求項６の発明によれば、施設内の照明機器及び空調機器のうち、店舗内環境に対する影響が少ないエリアに設置された受電設備の能力制御を優先的に行うことにより、顧客に不快感を与えることなく効果的に消費電力を削減することができる。

請求項７の発明によれば、同一のエリアにおいて照明機器と空調機器の両方が同時に能力制御されると、顧客がそれらの受電設備が故障してしまったと思い、不安を感じることがあるので、同一のエリアにおける照明機器と空調機器の同時能力制御を抑制することにより、顧客に不安感を与えるケースを少なくすることができる。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るデマンド制御システムについて、図１を参照して説明する。本実施形態のデマンド制御システムは、エリア毎に設置された複数の照明機器２１、空調機器２２及び冷凍冷蔵機器２３等を含む多数の受電設備を有する施設に用いられ、デマンド時限毎における受電設備の消費電力の積算値（以下、デマンド値）が予め設定された契約電力値を超過しないようにデマンド制御を行うものである。このデマンド制御は、上記各種の受電設備に接続されたコントローラ（デマンド制御装置）１０により実行される。コントローラ１０は、照明機器２１、空調機器２２及び冷凍冷蔵機器２３等の運転情報や制御情報、電力量計や温湿度計によるエネルギー及び環境情報を一元管理するものであり、好ましくはインターネットに接続され、ユーザが管理用パーソナルコンピュータ（図示せず）を用いて上記情報の閲覧及び制御条件の設定が可能になるよう構成される。また、コントローラ１０には、複数のエリアのうちいずれかのエリア（図示の例では窓Ｗの近傍）に設置された照度センサ１７が接続される。

以下、本実施形態のデマンド制御システムを、主に食料品等を扱うスーパーマーケット（以下、店舗という）に適用した例を挙げて説明する。この店舗は、施設の窓Ｗに近接した領域に設けられたレジエリアＡと、生鮮食料品や冷凍食品等の冷凍冷蔵機器２３を要する商品が陳列される食品エリアＢと、菓子や雑貨等の冷凍冷蔵機器２３を要しない商品が陳列される売場エリアＣと、店舗で販売される惣菜等を調理したり、従業員が事務作業等を行うスペースが設けられる作業エリアＤとを有する。

デマンド制御システムを用いた店舗は、電力会社と間で電気供給約款に基づく供給契約を行っており、その契約方式においては、所定のデマンド時限（ここでは３０分とする）毎にデマンド値を算出し、このデマンド値のうち当月を含む過去１年間で最大となる値に基づいて電気料金が決定される。そこで、本実施形態のデマンド制御システムは、上記店舗の電気料金を低く抑えるため、デマンド値が予め設定された契約電力値を超過しないように、照明機器２１の能力制御を行う。具体的には、３０分のデマンド時限には、デマンド時限開始時から所定期間（例えば２０分）の警報ロック時間と、警報ロック時間経過後からデマンド時限終了時までのデマンド制御時間（例えば１０分）とが設定され、コントローラ１０は、デマンド時限毎に、警報ロック時間が経過した時点で照明機器２１の能力制御を行うか否かを判断する。なお、警報ロック時間は、デマンド時限の初期は、送受信信号のばらつきが多いので、安定した予測を可能とすべく、測定開始より所定時間内はデマンド値の予測を行わない時間をいう。

ここで、本実施形態のデマンド制御システムの具体的な構成について、図２を参照して説明する。照明機器２１、空調機器２２及び冷凍冷蔵機器２３等の受電設備は、電力線Ｌｐにより給電を受ける。また、電力線Ｌｐ上には上記受電設備が消費した電力量を検出する電力量検出部２０が設けられる。電力量検出部２０で検出された消費電力は、コントローラ１０に接続されたパーソナルコンピュータ等により監視できるよう構成される。

コントローラ１０は、電力量検出部２０の出力信号を受ける信号受信部１１と、照明機器２１を能力制御する制御信号を出力する制御出力部１２ａと、電力量検出部２０からの出力信号から消費電力の概算値を算出する電力算出部１３と、電力算出部１３における算出時間等を計時するタイマ部１４と、電力算出部１３により算出された概算値から、デマンド値が予め設定された契約電力値を超過するか否かを予測するデマンド予測部１５と、複数のエリア毎に設置された照明機器２１のうち、いずれの照明機器２１を能力制御の対象とするかを選択すると共にその制御条件を規定するデマンドスケジュール部１６と、デマンド予測部１５が、デマンド値が契約電力値を超過すると予測したとき、デマンドスケジュール部１６に従って制御出力部１２ａに照明機器２１の能力制御を指示するデマンド制御部１２とを備える。

電力算出部１３は、消費電力の瞬時値を算出する瞬時電力算出部１３ａと、デマンド時限内の消費電力の積算値（デマンド値）を算出する積算電力算出部１３ｂとを有する。タイマ部１４は、月日の計時も行っており、デマンド時限の開始日時も指示すると共に、上述したデマンド時限や警報ロック時間等の計時も行う。デマンドスケジュール部１６は、照度センサ１７が接続され、好ましくは、この照度センサ１７が検出した照度に応じて能力制御される照明機器２１を選択すると共にその制御条件を規定する。

ここで、デマンド予測部１５が、デマンド値が契約電力値を超過するか否かを予測する動作及びその予測に基づくデマンド制御部１２の動作について、上述した図２に加えて図３（ａ）〜（ｃ）及び図４を参照して説明する。なお、図３（ａ）は施設内の受電設備が消費した電力量の積算値を示し、図３（ｂ）（ｃ）のＰ１で示される実線は、照明機器２１の瞬間電力値を、Ｐ２で示される実線は、照明機器２１及び空調機器２２を含む施設内の受電設備の瞬間電力値を示す。また、Ｐ３で示される点線は、デマンド制御が行われなかったときの施設内の受電設備の瞬間電力値を示す。

デマンド予測部１５は、積算電力算出部１３ｂにおいて算出された積算電力値を用いて、予め設定されたデマンド時限Ｔ１の終了時点までに積算電力値が所定の管理電力値Ｐｓを超過するか否かを予測する。ここでいう管理電力値Ｐｓには契約電力値が用いられるが、好ましくは、契約電力値よりもやや小さい値が用いられる。デマンド予測部１５における予測は、デマンド時限の開始から一定の警報ロック時間Ｔ２が経過するまでは行われず、警報ロック時間Ｔ２の終了時点で、警報ロック時間Ｔ２の終了前の積算電力値の増減の傾向からデマンド時限Ｔ１の終了時点における電力積算値の予測を行う。この予測には、例えば、警報ロック時間Ｔ２の終了時点での積算電力値と、その時点から所定時間だけ遡った時点の積算電力値とを結ぶ直線ｐｌを延長した線形予測を用いる。

デマンド予測部１５が、電力積算値（デマンド値）がデマンド時限Ｔ１の終了時点までに管理電力値Ｐｓを超過する危険性があると予測したとき（Ｓ１）、デマンド制御部１２は、デマンドスケジュール部１６を照合して（Ｓ２）、所定の照明機器２１に対する供給電力を退避電力値Ｐｅにする能力制御を開始するよう制御出力部１２ａに指示する（Ｓ３、Ｓ４）。そして、デマンド時限Ｔ１が終了した時点で（Ｓ５）、照明機器２１の能力制御を解除するか否かを判断し（Ｓ６）、所定条件において照明機器２１の能力制御を解除する（Ｓ７）。能力制御の解除は、図３（ｂ）に示したように、デマンド時限Ｔ１毎に行ってもよいが、この場合、照明機器２１に供給している瞬時電力値がデマンド時限Ｔ１毎に変化し、店舗内に顧客が滞在する期間（通常、３０〜６０分程度と想定される）内に店舗内の明るさが変化して、顧客に違和感を抱かせる虞がある。そのため、顧客の滞在する期間内に明るさが変化する回数は、なるべく少ないことが望ましい。具体的には、図３（ｃ）に示したように、能力制御を行ったデマンド時限Ｔ１の後に、少なくとも次のデマンド時限Ｔ１においては能力制御を解除せず、照明機器２１への供給電力を退避電力値Ｐｅに維持する。こうすれば、照明機器２１の能力制御によって顧客に不快感を与えないようにすることができる。

次に、デマンドスケジュール部１６の具体的な動作について、上述した図２に加えて図５を参照して説明する。デマンドスケジュール部１６は、複数のエリア毎に設置された照明機器２１のうち、いずれの照明機器２１が能力制御の対象として選択されるか、及びその制御条件を規定した複数のテーブルをデマンドスケジュールとして記憶している。

図５は、本実施形態のデマンド制御システムが適用された店舗の平面図であり、図中のａ−ａ’線は上述した図１に対応している。窓Ｗに近接するレジエリアＡは、出入口ゾーンＡ１及びレジゾーンＡ２を含む。食品エリアＢは夫々食品ゾーンＢ１〜Ｂ３に、売場エリアＣは売場ゾーンＣ１〜Ｃ３に、作業エリアＤは作業ゾーンＤ１，Ｄ２に区分けされる。各ゾーンには照明機器２１及び空調機器２２が設置され、売場ゾーンＣ１〜Ｃ３には冷凍冷蔵機器２３が配置される。下記の表１は、図５に示す店舗の通常時に導入されるデマンドスケジュールの例を示す。

デマンドスケジュール部１６は、上記各ゾーンに配置された照明機器２１毎に「優先度」，「調光速度(ｌｘ／分)」，「制御出力(％)」を規定したデマンドスケジュールを有する。ここでいう「優先度」とは、デマンド制御時に、照明機器２１の能力制御を行う順序をいい、数字が低いほど優先的に能力制御される。「調光速度」とは、能力制御の開始から終了時までの１分間あたりの照度の下降又は上昇分を表す。「制御出力」とは、照明機器２１の調光出力を表す。なお、ここでは、照明機器２１に調光型の照明器具を用いた例に基づいて説明するが、非調光型の照明器具であっても機器台数に対する点灯率（例えば、レジゾーンＡ２に１２台の照明器具がある場合、制御出力５０％では６台の照明器具を点灯させる状態）で制御出力を表わすことができる。また、「制御出力」の代わりに「目標照度」を用いてもよい。なお、表１では、優先度を１〜４の４段階に分け、優先度が１のゾーンの照明機器２１から順次優先的に能力制御の対象とする。

表１の例では、作業ゾーンＤ１，Ｄ２は、顧客に不快感を与える虞が少なく、店舗の売上げに影響しないので、優先度が１、すなわち、最も優先的には能力制御されるようにデマンドスケジュールが規定される。また、出入口ゾーンＡ１及びレジゾーンＡ２は、店舗外の歩行者等に対する照明誘引効果が期待できるので、優先度が４、すなわち、最も能力制御され難いように規定される。食品ゾーンＢ１〜Ｂ３は、野菜や肉類等の生鮮食品が鮮やかに見えるように、陳列棚に照明器具が備え付けられていることがあるので、ゾーン内をやや暗くすれば、陳列棚の照明器具によって商品を強調する効果も期待できるので優先度を２に規定している。このように、優先度が早いものは、顧客に不快感を与える虞が少ないので、制御出力も低く設定される。

表１の例において、作業ゾーンＤ１，Ｄ２を除くゾーンでは、調光速度がいずれも１００ｌｘ／分に設定されている。また、例えば、食品ゾーンＢ１において、能力制御前（減光前）、すなわち通常運転時の設定照度が１０００ｌｘであり、調光速度を１００ｌｘ／分、制御出力を４０％としたとき、能力制御後の照度（退避照度）は約５００ｌｘとなり、変光に要する時間は５．１分となる。この調光速度であれば、店舗内の顧客が照明機器２１の減光に気づき難く、顧客に不快感を与える虞は少ない。一方、作業ゾーンＤ１，Ｄ２では、調光速度がいずれも１０００ｌｘ／分に設定されている。この例では、能力制御前（減光前）、すなわち通常運転時の設定照度が１０００ｌｘであり、調光速度を１０００ｌｘ／分、制御出力を２５％としたとき、退避照度は約３００ｌｘとなり、変光に要する時間は０．７分となる。この場合、作業ゾーンＤ１，Ｄ２に居る従業員等は減光に気づくが、顧客に不快感を与える虞は少なく、効率的に消費電力を削減することができる。なお、この例において、作業ゾーンＤ１，Ｄ２で退避照度とされた約３００ｌｘは、商品が陳列された店舗内の明るさとしては十分ではないが、従業員が惣菜を調理する等の作業を行う上では必要十分な明るさである。

次に、図５に示す店舗において窓Ｗから店舗内に昼光が入射するときのデマンドスケジュールの例を表２に示す。

表２の例において、窓Ｗから昼光が入射する時間帯は、この窓Ｗの近傍のエリア、例えば、レジゾーンＡ２や売場ゾーンＣ１は、照明機器２１を点灯させなくても十分な明るさが確保されることから、これらのゾーンの照明機器２１は優先的に能力制御される。また、調光速度は早く、制御出力は低く規定される。このように規定しても、昼光が入射している領域では、店舗内の顧客は照明機器２１の明るさの変化に気づき難いので、顧客に不快感を与える虞は少ない。また、晴天日の昼光が入射する時間帯は、空調機器２２や冷凍冷蔵機器２３の負荷が大きくなり、デマンド値が契約電力値を超過するケースが多くなる。そのため、この時間帯において、上述した能力制御を行えば、効率的に消費電力を削減することができ、デマンド値を契約電力値以内に抑える上で有効である。

本実施形態においては、デマンドスケジュール部１６は、窓Ｗの近傍に設けられた照度センサ１７からの検知信号をトリガとして、表２に示されるデマンドスケジュールを導入するよう構成される。こうすれば、周囲照度の応じて適宜に照明機器２１の能力制御を行うことができ、効率的に消費電力を削減できるだけでなく、店舗内の明るさをバランス良く調整することができる。なお、照度センサ１７は、エリア毎に設けられてもよい。デマンドスケジュール部１６は、タイマ部１４の計時に基づき、所定時間に表２に示されるデマンドスケジュールが導入されるよう構成されてもよい。

一般に、この種の店舗では、冷凍冷蔵機器２３が稼動することにより、夏季において空調機器２２の消費電力はあまり高くならず、店舗全体の電力消費のうち照明機器２１の占める割合が大きい。すなわち、照明機器２１の能力制御を行えば、たとえ出力低下率が少なくても、空調機器２２の出力を低下させるデマンド制御システムと同等以上に消費電力を削減することができる。しかも、本実施形態のデマンド制御システムは、上述したように、エリア毎に設置された照明機器２１のうち、いずれの照明機器２１を能力制御の対象とするかを選択すると共に、それらの調光速度及び制御出力といった制御条件をデマンドスケジュールとして規定し、このデマンドスケジュールに基づいて、所定の照明機器２１を選択的に能力制御するので、顧客等の施設の利用者に不快感を与えることがなく、効率的に消費電力を削減し、デマンド値を契約電力値以内に抑えることができる。

なお、デマンドスケジュールは、上述した例に限らず、コントローラ１０に管理用パーソナルコンピュータ等の入力装置を接続して、ユーザが任意に規定することができる。店舗内の明るさと顧客誘引力とは相関があることが一般的に知られている。そこで、例えば、販売を促進したい商品が陳列されるエリアの明るさを維持し、顧客誘引力が下がらないようにするデマンドスケジュールを規定することができる。

次に、本実施形態のデマンド制御システムの変形例について、上述した図２及び図５を参照して説明する。この変形例は、複数のエリア毎の人の数を検出する人数検出手段（図示せず）を備えたものであり、デマンドスケジュール部１６は、人数検出手段により検出されたエリア毎の人数に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定する。

人数検出手段は、エリア毎の顧客数を、人感センサやショッピングカートに設置された無線型の発信機を用いて検出し、検出された顧客数を各エリアの最大収容人数で割った商を「顧客率（％）」として算出する。これにより、店舗内における顧客数の少ない又は多いエリアを特定することができる。他の構成は上述した実施形態と同様である。

算出された顧客率は、デマンドスケジュール部１６に入力される。デマンドスケジュール部１６は、エリア毎の「顧客率（％）」から、夫々の照明機器２１に「優先度」、「調光速度(ｌｘ／分)」及び「制御出力(％)」を規定する。下記の表３は、この変形例を適用したときに導入されるデマンドスケジュールの例を示す。

この変形例では、顧客率が高いエリアの優先度を後手に、調光速度を遅く、また制御出力を高く規定する。表３の例では、食品ゾーンＢ３の顧客率が最も高く、次いで出入口ゾーンＡ１、レジゾーンＡ２、及び食品ゾーンＢ１，Ｂ２の顧客率が高いので、これらの優先度は後手に規定される。これに対して、売場ゾーンＣ１，Ｃ２の顧客率は低いので、これらの優先度は早めに規定される。こうすれば、施設内の顧客の多いエリアでは、照明機器２１の能力制御を行われ難くなるので、顧客に不快感を与えるケースが少なくなる。

ただし、顧客が非常に少ないエリアの照明機器２１が暗いと、そのエリアは顧客に陰湿な印象を与え、そのエリアに陳列された商品の売上げが減少することがある。そのため、好ましくは、顧客率が最も低いゾーンは、優先度を後手にして、そのエリアが暗くならないようにデマンドスケジュールが規定される。表３の例では、売場ゾーンＣ３の顧客率が最も低いので、このエリアの優先度は後手に規定される。こうすれば、照明機器２１の能力制御に伴う特定エリアの売上減少が抑制される。

次に、本実施形態のデマンド制御システムの更に別の変形例について、上述した図２及び図５を参照して説明する。この変形例は、エリア毎の過去の売上げ量を記録する売上記録手段（図示せず）を備えたものであり、デマンドスケジュール部１６は、売上記録手段に記録された過去の売上げ量に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定する。

売上記録手段は、レジにおいて集計された商品区分毎の売上げ量を、夫々の商品が陳列されたエリア毎に振り分け、エリア毎の売上順位を算出する。これにより、店舗内における売上げの少ない又は多いエリアを特定することができる。他の構成は上述した実施形態と同様である。下記の表４は、この変形例を適用したときに導入されるデマンドスケジュールの例を示す。

エリア毎の売上順位は、上述した変形例における顧客率と概ね一致する。そのため、デマンドスケジュール部１６が、エリア毎の「売上順位」から、夫々の照明機器２１に「優先度」、「調光速度(ｌｘ／分)」及び「制御出力(％)」を規定することにより、上述した変形例と同様の効果が得られる。
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るデマンド制御システムについて、上述した図５に加えて図６を参照して説明する。本実施形態のデマンド制御システムは、コントローラ１０が、照明機器２１に加えて、エリア毎に設置された照明機器２１だけでなく空調機器２２を能力制御するデマンド制御を行うものである。デマンドスケジュール部１６は、能力制御される空調機器２２を選択すると共にその制御条件を規定したデマンドスケジュールを有し、デマンド制御部１２は、デマンドスケジュール部１６に従って照明機器２１又は空調機器２２の能力制御を行う。すなわち、デマンド制御部１２は、照明機器２１に対する制御信号を出力する制御出力部１２ａに加えて、空調機器２２に対する制御信号を出力する制御出力部１２ｂを備える。デマンドスケジュール部１６には、エリア毎の温度を測定する温度センサ１８が接続される。その他の構成は第１の実施形態と同様である。下記の表５及び表６は、図５に示す店舗に本実施形態のデマンド制御システムを適用したときに導入されるデマンドスケジュールの例を示す。

表５の例では、出入口ゾーンＡ１及びレジゾーンＡ２は、照明機器２１による顧客誘引効果が期待されるので、照明機器２１の能力制御を行う優先度は後手になる。また、食品ゾーンＢ１〜Ｂ３は、冷凍冷蔵機器２３の稼動により、売場ゾーンＣ１〜Ｃ３よりも温度環境が適切にコントロールされている可能性が高いので、これらのエリアの空調機器２２の能力制御を優先的に行う。このように、店舗内環境に対する影響が少ないエリアに設置された受電設備の能力制御を優先的に行いうことにより、顧客に不快感を与えることなく効果的に消費電力を削減することができる。

なお、上述したように、この種の店舗では、照明機器２１を能力制御した方が、空調機器２２を能力制御するよりも効率的に消費電力を低減できることから、好ましくは照明機器２１が優先的に能力制御される。なお、窓Ｗに近接するエリア（出入口ゾーンＡ１、レジゾーンＡ２）は、空調機器２２の負荷が大きいので、これらのエリアに配置された空調機器２２を他のエリアよりも優先的に能力制御することが望ましい。

更に望ましくは、デマンドスケジュール部１６は、同一のエリアに配置された照明機器２１及び空調機器２２のうち、一方の能力制御が行われるとき、他方の能力制御は行わないようにデマンドスケジュールを規定する。この例を下記の表６に示す。

表６の例では、食品ゾーンＢ１〜Ｂ３の照明機器２１の能力制御を優先している。このとき、食品ゾーンＢ１〜Ｂ３の空調機器２２の優先度を後手にする。すなわち、同一のエリアにおいて照明機器２１と空調機器２２の両方が同時に能力制御されると、顧客は、それらの受電設備が故障してしまったと思い、不安を感じることがある。これに対して、本実施形態によれば、同一のエリアにおける照明機器２１と空調機器２２の同時能力制御を抑制することができるので、顧客に不安感を与えるケースを少なくすることができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態に係るデマンド制御システムについて、上述した図５及び図６を参照して説明する。本実施形態のデマンド制御システムは、デマンド時限より長い時間をかけて照明機器２１又は空調機器２２を能力制御してデマンド制御を行うものである。具体的には、デマンド予測部１５が、タイマ部１４によって計時される現デマンド時限内においてデマンド値が契約電力値を超過するか否かを予測するだけでなく、現デマンド時限よりも数時限先のデマンド時限（以下、予測デマンド時限）においてデマンド値が契約電力値を超過するか否かを予測する。以下の説明では、上記第１及び第２の実施形態で示したように、現デマンド時限内におけるデマンド値の超過を予測して受電設備の能力制御を行うことを短期デマンド制御と呼ぶ。また、予測デマンド時限におけるデマンド値の超過を予測して受電設備の能力制御を行うことを長期デマンド制御と呼ぶ。

上記第１及び第２の実施形態で示した短期デマンド制御においては、デマンド時限から警報ロック時間を除いた約１０分間という、比較的短い時間で受電設備の能力制御を行うので、デマンド時限全体において消費電力を削減することはできない。また、照明機器２１の能力制御においては、店舗内の顧客に不快感を与えないように、照明機器２１の調光速度を緩やかに設定する必要がある。そのため、例えば、夏の猛暑期のように、空調機器２２や冷凍冷蔵機器２３の負荷が急増したときには、デマンド値を契約電力値以内に抑制しきれないケースがある。更に、スーパーマーケット等の店舗では、来店客は入店後３０〜６０分程で退店することが多いので、１０分間という短い時間内で照明機器２１の能力制御を行うと、来店客は入店持と退店時との店舗内の明るさの違いに違和感を覚えることがある。

そこで、本実施形態のデマンド制御システムは、上述した短期デマンド制御だけでなく、長期デマンド制御を行うことにより、デマンド時限全体における消費電力を削減し、店舗内の顧客に不快感を与えることなく、デマンド値を契約電力値以内に抑制することを可能としたものである。

長期デマンド制御は、長時間に亘って照明機器２１を能力制御することがあるので、顧客に店舗内が恒常的に暗いという印象を与えないように、予測デマンド時限内のデマンド値が契約電力値を超過するか否かを正確に予測し、その予測に基づいて行われる。ここでは、デマンド予測部１５における予測方法について、図７を参照して説明する。

デマンド予測部１５は、現デマンド時限を含む当日中に算出されたデマンド値が、所定の閾値を超えた回数（危険カウント）をカウントし、危換カウントの回数に応じて予測デマンド時限のデマンド値が契約電力値を超過するか否かを予測する。契約電力値に安全率αを乗じた第１の閾値と、契約電力値に安全率β（ただしβ＜α）を乗じた第２の閾値とが設定され、デマンド値が、第１の閾値には達しないものの、第２の閾値を超えた回数をカウントすることによって、消費電力の変化傾向に基づいて予測デマンド時限におけるデマンド値が契約電力値を超過するか否かを予測する。コントローラ１０は、危険カウントが所定回数Ｍを超えたときに、予測デマンド時限内にデマンド値が契約電力値を超過する可能性が高いと判断し、照明機器２１の長期デマンド制御を開始する。なお、図７に示したフローでは、最新のデマンド値を基準値とした超過回数に着目しているが、デマンド値の増減量をメモリ（記憶手段）に記憶させ、このデータからデマンド値の増減傾向を割り出し、この傾向と上述した超過回数とを組み合わせることで予測精度を高めることができる。また、デマンド予測部１５は、過去のデマンド値の履歴をパラメータとして用い、デマンド値について、例えば平均移動モデルやＡＲＩＭＡモデル（自己回帰和分移動平均モデル）等の自己回帰モデルを構築することでデマンド値の超過を予測するように構成されてもよい。

次に、本実施形態のデマンド制御システムの動作を、図８を参照して説明する。ここでは、１日（２４時間）の動作フローを示す。コントローラ１０は、まず危険カウントを「０」に設定する（Ｓ１）。その後、デマンド時限のうち警報ロック時間が経過すると（Ｓ２）、その時点における消費電力の積算値（デマンド値）を算出し（Ｓ３）、更に現デマンド時限終了時点の消費電力を推定し、現デマンド時限終了時点での消費電力積算値を推定デマンド値として算出する（Ｓ４）。そして、算出した推定デマンド値と第１の閾値（契約電力量×安全率α）との大小関係を比較し（Ｓ５）、推定デマンド値の方が大きければ、現デマンド時限内にデマンド値が契約電力値を超過する可能性が高いので、短期デマンド制御を行う（Ｓ６）。

一方、推定デマンド値が第１の閾値より小さければ、現デマンド時限の終了時点で（Ｓ７）、予測デマンド時限内においてデマンド値が第２の閾値を超過するか否かを予測する予測処理（Ｓ８〜Ｓ１２）に移行する。ここでは、まず、現デマンド時限のデマンド値をメモリ（記憶手段）に記憶し（Ｓ８）、このデマンド値と、第２の閾値（契約電力値×安全率β）との大小関係を比較する（Ｓ９）。このとき、デマンド値の方が大きいと判断されれば、危険カウントの値を「１」増加させ（Ｓ１０）、増加後の危険カウント数が所定回数Ｍ（例えば、Ｍ＝３）に達したかを判断する（Ｓ１１）。そして、危険カウントが所定回数Ｍを上回ったとき、上述した長期デマンド制御を開始する（Ｓ１２）と共に、危険カウントを「０」にリセットする（Ｓ１３）。

その後、１日が終了するまで（Ｓ１４）、次回以降のデマンド時限について上述したステップＳ１〜Ｓ１３の処理を繰り返す（Ｓ１５）。この動作によれば、予測デマンド時限のデマンド値が契約電力値を超過するか否かを、簡単な処理で予測することができる。また、この予測に基づいて短期デマンド制御又は長期デマンド制御の夫々を実行することにより、予測デマンド時限における照明機器２１の消費電力が低下し、実際の予測デマンド時限終了時点におけるデマンド値を契約電力値以内に抑制することができる。なお、長期デマンド制御における照明機器２１の能力制御は、照明機器２１の調光比を時間経過に伴い低下させることにより行われ、好ましくは、上述した短期デマンド制御よりも更に緩やかな調光速度となるように行われる。

また、本実施形態においても、複数のエリア毎に設置された照明機器２１又は空調機器２２のうち、いずれの受電設備を能力制御の対象とするか、また、その制御条件については、デマンドスケジュール部１６によって規定され、デマンド予測部１５が、現デマンド時限又は予測デマンド時限において、デマンド値が契約電力値を超過すると予測したとき、デマンド制御部１２は、デマンドスケジュール部１６に従って受電設備を能力制御する。

本発明の第１の実施形態に係るデマンド制御システムを適用した店舗の断面図。 同デマンド制御システムのブロック構成図。 同デマンド制御システムにおける積算電力値及び瞬間電力値の経時変化を示す図。 同デマンド制御システムの動作フローを示す図。 同デマンド制御システムを適用した店舗の平面図。 本発明の第２の実施形態に係るデマンド制御システムのブロック構成図。 本発明の第３の実施形態に係るデマンド制御システムにおけるデマンド予測部の動作を説明する図。 同デマンド制御システムの動作フローを示す図。

符号の説明

１０ コントローラ（デマンド制御装置）
１１ 信号受信部
１２ デマンド制御部
１２ａ 照明機器用制御出力部
１２ｂ 空調機器用制御出力
１３ 電力算出部
１３ａ 瞬間電力算出部
１３ｂ 積算電力算出部
１４ タイマ部
１５ デマンド予測部
１６ デマンドスケジュール部
１７ 照度センサ
２０ 電力量検出部
２１ 照明機器
２２ 空調機器
２３ 冷凍冷蔵機器

Claims (7)

1. 複数のエリア毎に設置された照明機器を含む多数の受電設備を備えた施設に用いられ、デマンド時限毎における受電設備の消費電力の積算値であるデマンド値が予め設定された契約電力値を超過しないようにデマンド制御を行うデマンド制御システムであって、
   前記受電設備が消費した電力量を検出する電力量検出部と、
   前記電力量検出部が検出した電力量から、デマンド値が予め設定された契約電力値を超過するか否かを予測するデマンド予測部と、
   前記複数のエリア毎に設置された照明機器のうち、いずれの照明機器を能力制御の対象とするかを選択すると共にその制御条件を規定するデマンドスケジュール部と、
   前記デマンド予測部が、前記デマンド値が契約電力値を超過すると予測したとき、前記デマンドスケジュール部に従って前記照明機器を能力制御するデマンド制御部とを備えることを特徴とするデマンド制御システム。
2. 前記複数のエリアのうちいずれかのエリアの照度を検出する照度センサを更に備え、
   前記デマンドスケジュール部は、前記照度センサが検出した照度に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定することを特徴とする請求項１に記載のデマンド制御システム。
3. 前記デマンドスケジュール部は、前記施設の窓に近接するエリアに設置された照明機器を優先的に能力制御の対象とすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のデマンド制御システム。
4. 前記複数のエリア毎の人の数を検出する人数検出手段を更に備え、
   前記デマンドスケジュール部は、前記人数検出手段により検出されたエリア毎の人数に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のデマンド制御システム。
5. 前記施設は商業施設であって、前記エリア毎の過去の売上げ量を記録する売上記録手段を更に備え、
   前記デマンドスケジュール部は、前記売上記録手段に記録された過去の売上げ量に応じて能力制御される照明機器を選択すると共にその制御条件を規定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のデマンド制御システム。
6. 前記受電設備は、空調機器を含み、
   前記デマンドスケジュール部は、前記照明機器に加えて、能力制御される空調機器を選択すると共にその制御条件を規定するものであり、前記デマンド制御部は、前記デマンドスケジュール部に従って前記照明機器又は空調機器の能力制御を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のデマンド制御システム。
7. 前記デマンドスケジュール部は、同一のエリアに配置された空調機器及び照明機器のうち、一方の能力制御が行われるとき、他方の能力制御は行わないことを特徴とする請求項６に記載のデマンド制御システム。

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