JP5088436B1 - 設備機器の制御装置 - Google Patents

設備機器の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5088436B1
JP5088436B1 JP2011146754A JP2011146754A JP5088436B1 JP 5088436 B1 JP5088436 B1 JP 5088436B1 JP 2011146754 A JP2011146754 A JP 2011146754A JP 2011146754 A JP2011146754 A JP 2011146754A JP 5088436 B1 JP5088436 B1 JP 5088436B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
energy
unit
time zone
condition
adjustment control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011146754A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013015922A (ja
Inventor
詔之 河合
奈々恵 衣笠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daikin Industries Ltd
Original Assignee
Daikin Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Daikin Industries Ltd filed Critical Daikin Industries Ltd
Priority to JP2011146754A priority Critical patent/JP5088436B1/ja
Priority to PCT/JP2012/061851 priority patent/WO2013001915A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5088436B1 publication Critical patent/JP5088436B1/ja
Publication of JP2013015922A publication Critical patent/JP2013015922A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Information and communication technology [ICT] specially adapted for implementation of business processes of specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/06Energy or water supply
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/008Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks involving trading of energy or energy transmission rights
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/12Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load
    • H02J3/14Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks for adjusting voltage in ac networks by changing a characteristic of the network load by switching loads on to, or off from, network, e.g. progressively balanced loading
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00004Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by the power network being locally controlled
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00006Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network characterised by information or instructions transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated power network element or electrical equipment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J13/00Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • H02J13/00032Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for
    • H02J13/00034Systems characterised by the controlled or operated power network elements or equipment, the power network elements or equipment not otherwise provided for the elements or equipment being or involving an electric power substation
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/10The network having a local or delimited stationary reach
    • H02J2310/12The local stationary network supplying a household or a building
    • H02J2310/14The load or loads being home appliances
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/50The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads
    • H02J2310/56The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load for selectively controlling the operation of the loads characterised by the condition upon which the selective controlling is based
    • H02J2310/62The condition being non-electrical, e.g. temperature
    • H02J2310/64The condition being economic, e.g. tariff based load management
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y02B70/3225Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/222Demand response systems, e.g. load shedding, peak shaving
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20End-user application control systems
    • Y04S20/242Home appliances
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S40/00Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them
    • Y04S40/12Systems for electrical power generation, transmission, distribution or end-user application management characterised by the use of communication or information technologies, or communication or information technology specific aspects supporting them characterised by data transport means between the monitoring, controlling or managing units and monitored, controlled or operated electrical equipment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04SSYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S50/00Market activities related to the operation of systems integrating technologies related to power network operation or related to communication or information technologies
    • Y04S50/10Energy trading, including energy flowing from end-user application to grid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)

Abstract

【課題】エネルギー単価情報が通知される場合に、ユーザの快適性に与える影響を許容範囲内に抑えつつ、エネルギーの価格や消費量をできる限り低減する制御装置を提供する。
【解決手段】制御装置30は、受付部31、決定部36b、エネルギー算出部36c、および調整部36dを備える。通信部はエネルギーの時間帯別の単価情報を受け付け、決定部は単価情報からエネルギー調整制御が実行されるべき候補時間帯を決定する。エネルギー算出部はエネルギー調整制御を条件に従って実行した場合のエネルギー調整可能量を算出する。調整部は、エネルギー調整制御を条件に従って実行する。ユーザの快適性に与える影響を許容範囲内に抑制可能なエネルギー調整可能量が算出され、同条件でエネルギー調整制御が実行されるため、エネルギー調整制御とユーザの快適性がバランスされやすい。
【選択図】図3

Description

本発明は、設備機器の制御装置に関する。
近年、エネルギー供給者が、ユーザである複数の物件に対して、エネルギーの需要が高い時間帯の消費量抑制を働き掛け、エネルギー供給設備の効率的な運用を図る動きが普及しつつある。
例えば、実際に、エネルギー供給者が、物件に対し時間帯別のエネルギー単価を通知する方式が採用されている(特許文献1:特開2007−139213)。この方式は、エネルギー需要の高い時間帯にエネルギー消費量を抑制するよう、ユーザに動機付けを行う。
しかし、エネルギー単価がユーザに提示された場合に、ユーザがエネルギー消費量やエネルギー価格の低減を図ると、一般にユーザの快適性は損なわれる方向にある。
本発明の課題は、エネルギー供給者が物件に対しエネルギー単価を通知する方式が採用される場合に、ユーザの快適性に与える影響を許容範囲内に抑えつつ、エネルギー消費量やエネルギー価格を低減することを可能にする制御装置を提供することにある。
本発明の第1観点に係る制御装置は、設備機器を制御する制御装置であって、受付部と、運転状況把握部と、決定部と、エネルギー算出部と、調整部とを備える。受付部は、設備機器に供給されるエネルギーの時間帯別の単価情報を受け付ける。運転状況把握部は、設備機器の運転状況を把握する。決定部は、単価情報を使用して、エネルギー調整制御が実行されるべき候補時間帯を決定する。エネルギー調整制御は、設備機器におけるエネルギー消費量を調整する制御である。エネルギー算出部は、前記候補時間帯が所定時間より長い場合に、前記候補時間帯を少なくとも第1時間帯と、前記第1時間帯の直後の第2時間帯と、に分割し、前記第1時間帯にエネルギー調整制御を第1条件に従って実施した場合の第1エネルギー消費と、第2時間帯にエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第1条件よりも大きく又は小さくなる第2条件に従ってエネルギー調整制御を実行した場合の第2エネルギー消費量とを、運転状況を参照して算出し、第1エネルギー消費量と、第2エネルギー消費量と、を用いてエネルギー調整可能量を算出する。エネルギー調整可能量は、物理的に調整することが可能なエネルギー量というだけでなく、その量だけエネルギー消費量を調整したとしても、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることが可能なエネルギー量である。調整部は、エネルギー調整制御を、第1時間帯および第2時間帯に、それぞれ第1条件および第2条件に従って実行する。
ここでは、時間帯別のエネルギーの単価情報を使用してエネルギー消費量の調整を行う場合に、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることの出来る限度でエネルギー調整可能量が算出され、その算出の前提となった条件でエネルギー調整制御が実行される。そのため、エネルギー調整制御を実行した場合にユーザの快適性が維持されやすくなる。特に、ここでは、候補時間体が所定の時間よりも長い場合に、候補時間帯が少なくとも第1および第2時間帯に分割され、それぞれの時間帯に対して異なる条件(第1条件および第2条件)で第1および第2エネルギー消費量が算出され、エネルギー消費量を用いてエネルギー調整可能量が算出される。更には第1および第2時間帯に、それぞれ第1条件および第2条件に従ってエネルギー調整制御が実行される。その結果、柔軟性に富んだエネルギー調整制御が実現される。
また、第1および第2エネルギー消費量は運転状況を参照して算出されるため、設備機器の運転状況に沿ったエネルギー調整制御が実現されやすい。
本発明の第2観点に係る制御装置は、第1観点に係る制御装置であって、エネルギー算出部は、候補時間帯を、第2時間帯の直後の第3時間帯に更に分割する。そして、エネルギー算出部は、第2条件がエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第1条件よりも大きくなるものである場合には、第3時間帯にエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第2条件よりも小さくなる第3条件に従って、第2条件がエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第1条件よりも小さくなるものである場合には、第3時間帯にエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第2条件よりも大きくなる第3条件に従って、エネルギー調整制御を実行した場合の第3エネルギー消費量を、運転状況を参照して更に算出する。調整部は、第3時間帯に、第3条件に従ってエネルギー調整制御を更に実行する。
本発明の第3観点に係る制御装置は、第1観点又は第2観点に係る制御装置であって、エネルギー算出部は、候補時間帯を、連続する複数対の、第1時間帯および記第1時間帯の直後の第2時間帯に分割し、各第1時間帯別に第1エネルギー消費量を、各第2時間帯別に第2エネルギー消費量を算出する。
本発明の第4観点に係る制御装置は、第1観点から第3観点のいずれかに係る制御装置であって、第2条件は、エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が第1条件よりも小さくなるものである。
本発明の第5観点に係る制御装置は、第4観点に係る制御装置であって、第2条件は、エネルギー調整制御のエネルギー消費量の単位時間当たりの調整量をゼロにするものである。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から観点のいずれかに係る制御装置であって、決定部は、単価情報を使用して、エネルギー単価が最大となる時間帯、もしくはエネルギー単価が第1値を上回る時間帯を候補時間帯と決定する。さらに、エネルギー算出部は、エネルギー調整制御としてエネルギー消費量を抑制する制御を実行した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。
ここでは、エネルギー単価が高い、即ちエネルギー需要量の大きい時間帯にエネルギー抑制制御が行われる。その結果、ピーク需要時にエネルギー消費量を抑制したいというエネルギー供給者の意向に応じた制御が容易となる。また、ユーザにとっても、エネルギー価格の削減が期待される。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から観点のいずれかに係る制御装置であって、エネルギー消費量を予測する予測部をさらに備える。決定部は、予測部により予測されたエネルギー消費量と単価情報の乗積が、最大となる時間帯、もしくは、第2値を上回る時間帯を候補時間帯と決定する。さらに、エネルギー算出部は、エネルギー調整制御としてエネルギー消費量を抑制する制御を実行した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。
ここでは、予測されるエネルギー消費量とエネルギー単価との積により算出される指標、すなわち予測されるエネルギー価格、が高い時間帯にエネルギー抑制制御が行われる。その結果、ユーザは、効率よくエネルギー価格の低減を図ることが可能となる。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から第観点のいずれかに係る制御装置であって、第N(Nは1〜3の整数)条件が、エネルギー調整制御の強度、および/または、エネルギー調整制御のパターンに関するものである。エネルギー調整制御のパターンとは、エネルギー調整制御の実行時間と解除時間の組合せである。
ここでは、エネルギー調整制御の強度および/またはパターンに関する第N条件を使用して、エネルギー調整制御を実行することが可能となる。
本発明の第観点に係る制御装置は、第1観点から第観点のいずれかに係る制御装置であって、第N(Nは1〜3の整数)条件が、候補時間帯の長さ、エネルギー調整制御の継続時間、予想される使用電力量、予想されるエネルギー価格、設備機器の設置された物件の室内環境の状態値、環境条件、および設備装置の稼動状態の少なくとも一つに対して設定される。室内環境の状態値は、例えば、室温、湿度、照度、および換気量などである。環境条件は、例えば、天候、外気温、および明るさなどである。
ここでは、状況に応じた最適なエネルギー調整制御が実行され易くなる。
本発明の第10観点に係る制御装置は、第1観点から第観点のいずれかに係る制御装置であって、第N(Nは1〜3の整数)条件がエネルギー調整制御の継続時間に対して設定される場合に、継続時間が長い場合の方が短い場合よりも、エネルギー調整制御のエネルギー消費量の単位時間当たりの抑制量が小さくなるように設定される。
ここでは、エネルギー調整制御の継続時間が長いほど、単位時間当たりのエネルギー抑制量は小さくなる。そのため、エネルギー調整制御の継続時間が長くても、ユーザの快適性が確保されやすい。一方、エネルギー調整制御の継続時間が短い場合には、強いエネルギー消費量抑制を実施したとしても、ユーザの快適性が損なわれにくいことから、強いエネルギー消費量抑制が実行される。
本発明の第11観点に係る制御装置は、第1観点から第10観点のいずれかに係る制御装置であって、受付部が同時間帯について複数の単価情報を受け付け、決定部が、同時間帯についての複数の単価情報に基づいて、時間帯別の最安値のエネルギー単価を判断する。さらに決定部は、この最安値のエネルギー単価を使用して、候補時間帯を決定する。
ここでは、複数のエネルギー供給者がある場合に、時間帯別に最安値のエネルギー単価を提示したエネルギー供給者からエネルギーが調達される。従って、最も経済的に有利なエネルギー調整制御が実行される。
本発明の第1観点に係る制御装置は、第1観点から第11観点のいずれかに係る制御装置であって、入力部と選択部をさらに備える。入力部は、ユーザから選択基準の入力を受け付ける。選択部は、ユーザの入力した選択基準に基づき、複数の第N(Nは1〜3の整数)条件の中から1の第N条件を選択する。エネルギー算出部は、複数の第N条件を使用して第Nエネルギー消費量を複数算出する。調整部は、第N時間帯に、選択部に選択された1の第N条件に従って、エネルギー調整制御を実行する
ここでは、複数のエネルギー調整可能量が算出され、ユーザがエネルギー調整制御の1の第N条件を選択するので、ユーザの意向がエネルギー調整制御に反映されやすくなる。
本発明の第1観点に係る制御装置は、第1観点から第1観点のいずれかに係る制御装置であって、算出されたエネルギー調整可能量、調整部によりエネルギー調整制御が実行された結果実際に調整されたエネルギー量、および、これらに対応するエネルギー価格の少なくとも一つを出力する出力部をさらに備える。
ここでは、ユーザがエネルギー調整可能量や実際に調整されたエネルギー消費量を把握することができる。把握された情報は、例えば、運転方法を検討する判断材料や、エネルギー使用状況の報告に利用することができる。
本発明の第1観点に係る制御装置では、時間帯別のエネルギーの単価情報を使用してエネルギー消費量の調整を行う場合に、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることの出来る限度でエネルギー調整可能量が算出され、その算出の前提となった条件でエネルギー調整制御が実行される。そのため、エネルギー調整制御を実行した場合にユーザの快適性が維持されやすくなる。特に、ここでは、候補時間体が所定の時間よりも長い場合に、候補時間帯が少なくとも第1および第2時間帯に分割され、それぞれの時間帯に対して異なる条件(第1条件および第2条件)で第1および第2エネルギー消費量が算出され、エネルギー消費量を用いてエネルギー調整可能量が算出される。更には第1および第2時間帯に、それぞれ第1条件および第2条件に従ってエネルギー調整制御が実行される。その結果、柔軟性に富んだエネルギー調整制御が実現される。
本発明の第2から第5観点に係る制御装置では、柔軟性に富んだエネルギー調整制御が実現されやすい。
本発明の第観点に係る制御装置では、エネルギー単価が高い時間帯にエネルギー消費量が抑制されることで、エネルギー供給者の意向に沿ったエネルギー調整制御が容易となり、ユーザにもエネルギー価格低減のメリットが期待される。
本発明の第観点に係る制御装置では、エネルギー価格が高くなると予測される時間帯にエネルギー消費量が抑制され、効率のよいエネルギー価格低減が期待される。
本発明の第観点に係る制御装置では、エネルギー調整の強度および/またはパターンに関する条件を使用して、エネルギー調整制御が可能である。
本発明の第観点に係る制御装置では、状況に応じた最適なエネルギー調整制御が実行され易くなる。
本発明の第10観点に係る制御装置では、エネルギー消費量抑制とユーザの快適性とがバランスされやすくなる
発明の第11観点に係る制御装置では、複数のエネルギー供給者がある場合に、時間帯毎に最安値のエネルギー供給者からエネルギーが調達され、最も経済的に有利なエネルギー調整制御が実行される。
本発明の第1観点に係る制御装置では、エネルギー調整制御にユーザの意向が反映されやすくなる。
本発明の第1観点に係る制御装置では、エネルギー調整可能量や実際に調整されたエネルギー量などをユーザが把握できる。
第1実施形態に係るシステム全体の概略構成図 第1および2実施形態に係る電力会社の管理装置の概略構成図 第1実施形態に係る設備機器の制御装置の概略構成図 第1実施形態に係る条件記憶領域に記憶される条件の例 第1実施形態に係る条件記憶領域に記憶される条件の例2 第1および2実施形態に係る最安単価領域に記憶される情報の例 第1および2実施形態に係る予測量記憶領域に記憶される情報の例 第1および2実施形態に係る予測価格記憶領域に記憶される情報の例 第1および2実施形態に係る決定部で作成されるエネルギー単価の比較表の例 第1および2実施形態に係る候補時間帯の決定方法の例 第1および第2実施形態に係る制御装置における候補時間帯の決定の流れを示すフローチャート 第1および第2実施形態に係る制御装置におけるエネルギー調整制御の処理の流れを示すフローチャート 第1および第2実施形態に係る候補時間帯記憶領域35dに記憶される候補時間帯 第1実施形態に係る条件記憶領域に記憶される複数の条件の例 変形例1Gに係る設備機器の制御装置の概略構成図 第2実施形態に係るシステム全体の概略構成図 第2実施形態に係る設備機器の制御装置の概略構成図 第2実施形態に係る条件記憶領域に記憶される条件の例 第2実施形態に係る条件記憶領域に記憶される複数の条件の例 変形例2Aに係る設備機器の制御装置の概略構成図 電力会社から配信されるエネルギー単価の時間変動の例 変形例2Bに係るエネルギー調整制御の強度およびパターンの条件例
<第1実施形態>
以下、図面を参照して、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100について説明する。
(1)エネルギー管理システム100の全体構成
図1に、本実施形態に係るエネルギー管理システム100を示す。エネルギー管理システムでは、電力会社S,Tから物件A,Bにエネルギーが供給される。物件A,Bは、オフィスビル、テナントビル、工場および一般家庭等の、1又は複数の設備機器が設置される建物である。なお、図1では、電力会社1がエネルギーを供給する物件として、物件A,Bの2つしか記載されていないが、物件の数は2つに限られるものではない。また、電力会社はS,Tの2つが図示されているが、電力会社の数は2つに限られるものではない。電力会社の数は2つより多くてもよいし、1つであってもよい。
電力会社S,Tは、管理装置10,10を有する。物件A,Bは、設備機器の制御装置30,30と、複数の設備機器としての空調機40,40,・・・と、空調機40,40,・・・に電力を供給する電源6,6と、電源6,6から空調機40,40,・・・に供給される電力量を計測する電力メーター7,7とを有する。管理装置10,10と、制御装置30,30とは、インターネット80aを介して接続されている。また、制御装置30と、空調機40,40,・・・とは、専用の制御線80bを介して接続されている。
なお、空調機40,40・・・は、室外機41,41・・・、室内機42,42・・・、および室外機41,41・・・と室内機42,42・・・とを接続する冷媒配管(図示せず)を有する。空調機40,40・・・は、マルチ式であっても、ペア式であってもよい。
電力会社S,Tの管理装置10,10は、インターネット80aを介して、物件A,Bの制御装置30,30に対して、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、エネルギーの単価情報を送信する。例えば、管理装置10,10は、午前7時に、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報を送信する。なお、単価情報とは、時間帯毎のエネルギー単価を示した情報である。エネルギー単価は、時間帯によって変動し、通常、エネルギー需要が高い時間はエネルギー単価が高く、エネルギー需要が低い時間はエネルギー単価が安くなるように電力会社S,Tに決定されている。電力会社S,Tは、単価情報の配信により、物件A,Bに対してエネルギー消費量の調整を強制するものではない。しかし、単価情報の配信は、物件A,Bがエネルギー消費量を調整する動機付けとなる。
(2)各装置の構成
以下、エネルギー管理システム100に含まれる、管理装置10,10および制御装置30,30について説明する。
(2−1)管理装置10の構成
図2に、管理装置10の概略構成図を示す。以下、電力会社Sに設置された管理装置10について説明するが、電力会社Tに設置された管理装置10についても同様の構成である。
管理装置10は、通信部11、表示部12、入力部13、記憶部14、および制御部15を備える。
(2−1−1)通信部11
通信部11は、管理装置10をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。
(2−1−2)表示部12
表示部12は、主としてディスプレイから構成されている。
(2−1−3)入力部13
入力部13は、主として操作ボタン、キーボード、およびマウス等から構成されている。
(2−1−4)記憶部14
記憶部14は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部14には、各物件A,Bに送信されるエネルギーの単価情報が記憶されている。単価情報は、契約内容に応じて各物件A,B間で相違するものであってもよい。
(2−1−5)制御部15
制御部15は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部15は、記憶部14に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、通信部11に、各物件A,Bに対し、時間帯毎の単価情報を出力させる。
(2−2)制御装置30,30の構成
図3に、制御装置30,30の概略構成図を示す。以下、物件Aに設置された制御装置30について説明するが、物件Bに設置された制御装置30についても同様の構成である。
制御装置30は、通信部31、出力部32、入力部33、時間管理部34、記憶部35、および制御部36を備える。
(2−2−1)通信部31
通信部31は、主として、制御装置30をインターネット80aに接続可能にするネットワークインターフェースである。通信部31は、所定時間間隔(本実施形態では、1日間隔)で、インターネット80aを介して、電力会社S,Tの管理装置10,10から出力される単価情報を受け付ける。受け付けた情報は後述する単価記憶領域35cに記憶される。
(2−2−2)出力部32
出力部32は、主として、ディスプレイから構成されている。出力部32には、空調機40,40,・・・の運転態様(例えば、空調機のON/OFF、運転モード(冷房モード/暖房モード)、風向き、風量、吸込み温度、および設定温度)を示す画面が表示される。また、後述するエネルギー算出部36cによって算出されたエネルギー調整可能量および、後述する調整部36dによりエネルギー調整制御が実施された結果調整されたエネルギー消費量、およびこれらに対応するエネルギー価格も表示される。さらに、例えば、後述する予測量記憶領域35gおよび予測価格記憶領域35hに記憶された予測エネルギー消費量および予測エネルギー価格なども表示される。
(2−2−3)入力部33
入力部33は、主として、操作ボタンおよび上記ディスプレイを覆うタッチパネルから構成されている。空調機40,40・・・の発停信号のほか、設定温度の変更、運転モードの変更など、空調機40,40・・・に対する各種指令が入力される。
(2−2−4)時間管理部34
時間管理部34は、電力会社S,Tの管理装置10,10と略同期する時計を有し、制御装置30の実行する各種制御の時間管理を行う。
(2−2−5)記憶部35
記憶部35は、主としてハードディスクから構成されている。記憶部35には、後述する制御部36が読み出して実行可能なプログラムが記憶されている。また、記憶部35は、運転状況記憶領域35a、条件記憶領域35b、単価記憶領域35c、候補時間帯記憶領域35d、および制御情報記憶領域35e、最安単価記憶領域35f、予測量記憶領域35gおよび予測価格記憶領域35hを備える。
(2−2−5−1)運転状況記憶領域35a
運転状況記憶領域35aは、後述する運転状況把握部36aが取得した、空調機40,40・・・の状況および電力メーター7によって計測されたエネルギー消費量を運転状況として記憶する。
(2−2−5−2)条件記憶領域35b
本実施形態では、エネルギー調整制御の強度に関する条件が条件記憶領域35bに記憶される。また、条件記憶領域35bには、後述する候補時間帯の分割の方法に関する情報も記憶される。
ここで、エネルギー調整制御とは、通常制御に対し、エネルギー単価や予測エネルギー消費量を含む指標を考慮して、エネルギー消費量を調整する運転制御をいう。通常制御とは、エネルギー単価や予測エネルギー消費量を含む指標は考慮せず、例えば設定温度および湿度などに関する目標値と現在値の乖離の程度に基づいて、空調機40,40・・・を制御する運転状態をいう。
条件は後述するエネルギー算出部36cがエネルギー調整可能量を算出するために使用される。また後述する調整部36dは、条件に従ってエネルギー調整制御を実行する。条件は、これを使用してエネルギー調整制御を実行しても、ユーザの室内環境、例えば、室温や湿度に与える影響が設定温度や設定湿度に対して許容範囲に収まり、かつ、ユーザの利益、例えば、エネルギー価格やエネルギー消費量の削減量などを出来るだけ大きく取れるように予め定められている。
図4は、条件記憶領域35bに記憶された条件の一例を示す図である。図4では、エネルギー調整制御の継続時間に対して、条件としてエネルギー調整制御の重みが定められている。本実施形態では、エネルギー調整制御の重みは予め定められた固定値である。エネルギー調整制御の重みを、エネルギー調整可能量の算出およびエネルギー調整制御にどのように使用するかについては後述する。
なお、条件記憶領域35bに記憶される条件は、図4のようにエネルギー調整制御の継続時間に対して設定されたものに限られない。例えば、後述する候補時間帯の長さ、空調機40,40・・・の設置された物件の室内環境の状態値、予想される使用電力量、予想されるエネルギー価格、外部環境、および設備装置の稼動状態の少なくとも一つに対して設定されたものであってもよい。室内環境の状態値とは、例えば、室温、湿度、照度、および換気量などである。環境条件とは、例えば、天候、外気温、および明るさなどである。設備の稼動状態とは、例えば設備のON/OFFおよびエネルギー消費量などである。
また、条件として記憶されるエネルギー調整制御の重みは、複数の状態値の組合せに対して定められていてもよい。例えば、図5のように、外気温とエネルギー調整制御の継続時間の組合せに対して、エネルギー調整制御の重みが定められてもよい。
さらに、条件は、固定値である必要はなく、例えば、入力部33からのユーザの入力によって更新されるものであってもよい。また、条件は、例えば、運転状況記憶領域35aに記憶された数値、室内環境の状態値、および/または制御時間の長さなどを使用して、一定の規則に基づき変動するものであってもよい。
(2−2−5−3)単価記憶領域35c
単価記憶領域35cには、通信部31によって受け付けられた、電力会社の管理装置10,10から配信された時間帯別の単価情報が記憶される。また、単価情報と併せて、単価情報を配信した電力会社名も配信されるため、複数の電力会社から単価情報を受け付ける場合にも、どの電力会社から配信を受けた単価であるか判別可能に記憶される。
(2−2−5−4)候補時間帯記憶領域35d
候補時間帯記憶領域35dには、後述する決定部36bによって決定された、空調機40,40・・・のエネルギー調整制御を実行すべき候補時間帯が記憶される。
(2−2−5−5)制御情報記憶領域35e
制御情報記憶領域35eには、後述する調整部36dによって実行される空調機40,40・・・のエネルギー調整制御の実行時間とエネルギー調整制御の内容に関する情報を記憶する。エネルギー調整制御の実行時間に関する情報には、エネルギー調整制御の開始時刻と終了時刻の情報が含まれる。エネルギー調整制御の内容に関する情報には、例えば、後述するエネルギー算出部36cによって算出されたエネルギー調整可能量、エネルギー調整制御が実際に実施された結果調整されたエネルギー量、およびこれらに対応するエネルギー価格が含まれる。
(2−2−5−6)最安単価記憶領域35f
最安単価記憶領域35fには、後述する決定部36bによって作成された最安値の単価情報が記憶される。図6は記憶される情報の例である。
(2−2−5−7)予測量記憶領域35g
予測量記憶領域35gには、後述する予測部36fによって予測された、所定期間(本実施形態では、1日)の所定時間毎(本実施形態では、1時間毎)の予測エネルギー消費量が記憶される。図7に予測エネルギー消費量の情報の例を示す。
(2−2−5−8)予測価格記憶領域35h
予測価格記憶領域35hには、後述する決定部36bによって作成された所定時間毎(本実施形態では、1時間毎)の予測エネルギー価格の情報が記憶される。図8に予測エネルギー価格の情報の例を示す。
(2−2−6)制御部36
制御部36は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部36は、上述の記憶部35に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図3に示すように、主として、運転状況把握部36a、決定部36b、エネルギー算出部36c、調整部36d、供給会社指示部36e、および予測部36fとして機能する。
(2−2−6−1)運転状況把握部36a
運転状況把握部36aは、空調機40,40・・・の状況と、電力メーター7によって計測されたエネルギー消費量を空調機40,40・・・の運転状況として取得する。なお、空調機40,40・・・の状況には、例えば、空調機のON/OFF、運転モード(冷房モード/暖房モード)、吸込み温度、設定温度、稼働時間、稼働率、および稼動時の運転能力(%)が含まれる。ここで運転能力(%)とは、空調機40,40・・・の定格能力に対して、空調機40,40・・・(より正確には、主として圧縮機)がどの程度の能力で動作しているかを意味する。運転状況把握部36aは、空調機40,40・・・の状況およびエネルギー消費量を、時間管理部34から時刻の提示を受けて、所定時間間隔(本実施形態では、5分間隔)で空調機40,40・・・および電力メーター7と通信することにより取得する。運転状況把握部36aによって取得された値は、データの取得日時とともに、上述の運転状況記憶領域35aに記憶される。
(2−2−6−2)決定部36b
決定部36bは、主に候補時間帯の決定と、予測エネルギー価格の計算の2つの処理を実行する。
候補時間帯は、以下のようにして決定される。
決定部36bは、通信部31が受け付けた1または複数の時間帯別の単価情報から作成された最安単価情報を使用して、所定期間(本実施形態では、1日)の中でエネルギー調整制御を実行すべき候補時間帯を決定する。
なお、最安単価情報は、以下のように決定部36bにより決定され、最安単価記憶領域35fに記憶される情報である。
決定部36bは、同じ時間帯に複数の単価情報が存在する場合に、各電力会社のエネルギー単価を比較し、図9のように時間帯別の最安単価(最安値のエネルギー単価)を決定する。複数の電力会社が同一のエネルギー単価を提示した時間帯については、例えば、いずれの電力会社を選択するのか予め定めておく。電力会社が1社しかない場合には、提供される単価情報が、そのまま最安単価情報と決定される。決定された時間帯別の最安単価情報は、図6のように、最安単価を提供する電力会社の名前とともに、最安単価記憶領域35fに記憶される。
その上で、本実施形態では、決定部36bは、1日を通して、最安単価情報の中からエネルギー単価が最大となる時間帯を候補時間帯として決定する。
ただし、候補時間帯は、エネルギー単価が最大となる時間帯に限定されない。例えば、決定部36bは、エネルギー単価が所定値を上回る時間帯を選択し候補時間帯として決定してもよい。図10に、エネルギー単価が所定値を上回る時間帯を候補時間帯として決定する方法を図示した。なお、所定値は、固定値であってもよいし、例えば、入力部33から適宜ユーザが入力して更新する値であってもよい。また、所定値は、エネルギー単価の平均値や中間値など単価情報から決定部36bが適宜算出する値であってもよい。
以下に、エネルギー単価が所定期間内で最大となる時間帯を候補時間帯とする場合を例に、候補時間帯の決定方法を具体的に説明する。ここでは、電力会社が複数存在する場合について説明する。
まず、決定部36bは、本実施形態では、午前9時00分に、単価記憶領域35cに存在する、当日の午前9時から翌日の午前9時までの複数のエネルギーの単価情報を読み出す。そして、時間帯別に各電力会社のエネルギー単価を比較し、図9のように時間帯別の単価の比較表を作成し、最安単価を決定する。決定された最安単価情報は、例えば図6のような形式で、最安単価記憶領域35fに記憶される。
その上で、決定部36bは、最安単価記憶領域35fに記憶された情報を基に、所定期間の中でエネルギー単価が最大となる時間帯を候補時間帯として決定する。例えば、図6の例では、所定期間(当日午前9時から翌日午前9時までの期間)の中で、当日の13時から16時までがエネルギー単価が最大となる時間帯なので、決定部36bは、当日の13時から16時を候補時間帯と決定する。
次に、決定部36bで実施される、予測エネルギー価格の計算の処理について説明する。
決定部36bは、最安単価記憶領域35fに記憶された単価情報と、後述する予測部36fが予測するエネルギー消費量の乗積を算出する。具体的な処理として、決定部36bは、最安単価記憶領域35fに記憶された単価情報と、予測量記憶領域35gに記憶された予測エネルギー消費量の情報とを読み出し、時間別に乗積を算出する。
より具体的には、図6の単価情報が最安単価記憶領域35fに記憶されており、図7の予測エネルギー消費量が予測量記憶領域35gに記憶されていた場合、時間別にエネルギー単価とエネルギー消費量の掛け算が実行され、図8のような予測エネルギー価格の表が作成される。作成された情報は、予測価格記憶領域35hに記憶される。
このようにして算出された予測エネルギー価格が出力部32に出力されることで、ユーザは事前に予測されるエネルギーの価格を知ることが可能となる。
また、予測エネルギー価格は、決定部36bが候補時間帯を決定する際の、エネルギー単価の要素を含む指標として使用されてもよい。具体的には、図8のように予測エネルギー価格が算出された場合、例えば、予測エネルギー価格が最大となる13時から15時までが、候補時間帯と決定される。なお、決定部36bは、予測エネルギー価格が所定値を上回る時間帯を選択し、候補時間帯として決定してもよい。なお、所定値は、固定値であってもよいし、入力部33からユーザが入力して更新可能な値であってもよいし、予想エネルギー価格の平均値や中間値など決定部36bが適宜算出する値であってもよい。
(2−2−6−3)エネルギー算出部36c
エネルギー算出部36cは、候補時間帯にエネルギー調整制御を条件に従って実施した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。エネルギー調整可能量の算出は、候補時間帯の開始直前に実行される。条件とは、上述の条件記憶領域35bに記憶された条件である。本実施形態では、エネルギー調整制御の継続時間に対して設定されたエネルギー調整制御の重みが、条件として使用される。
本実施形態では、エネルギー調整可能量は以下のように算出される。
まず、エネルギー算出部36cは、エネルギー調整可能量の算出時直前に運転状況把握部36aに取得された単位時間当たりのエネルギー消費量[kW]を、運転状況記憶領域35aから呼び出す。その後、エネルギー算出部36cは、候補時間帯にその単位時間当たりのエネルギー消費量で空調機40,40・・・が運転された場合のエネルギー消費量W1を計算する。次に、候補時間帯にエネルギー調整制御を条件に従って実施した場合のエネルギー消費量W2が算出される。この二つのエネルギー消費量の差(W1−W2)がエネルギー調整可能量として算出される。
W1およびW2は、以下の式で表される。
(式1)W1=w×ΔT
(式2)W2=Σ(w×(1−k2n×k1)×Δtn)+w×(ΔT―ΣΔtn)
ここで、wは候補時間帯直前の単位時間当たりのエネルギー消費量[kW]、ΔTは候補時間帯の長さ[hr]、Δtnは候補時間帯内のn回目のエネルギー調整制御の継続時間[hr]、k1はエネルギー消費量削減率[%]、k2nは候補時間帯内のn回目のエネルギー調整制御の重みを表す。
なお、W2は、例えば、以下の式で表されるものであってもよい。
(式3)W2=Σ((w−k2n×Δw)×Δtn)+w×(ΔT―ΣΔtn)
ここでΔwは、単位時間当たりに調整するエネルギー消費量[kW]である。
本実施形態では、エネルギー消費量削減率k1[%]および単位時間当たりに調整するエネルギー消費量Δw[kW]は、エネルギー調整制御を実行しても、ユーザの室内環境を表す状態値が許容範囲内に収まるように定められた固定値である。ただし、固定値である必要はなく、k1およびΔwはユーザが入力部33から入力して更新可能な値であってもよいし、例えば、運転状況記憶領域35aに記憶された情報を使用して、適宜更新される値であってもよい。
本実施形態では、候補時間帯の長さによっては、候補時間帯が複数に分割される。そして、各分割された時間帯について、エネルギー調整制御を条件に従って実行した場合のエネルギー調整可能量が算出され、その合計が最終的なエネルギー調整可能量として算出される。
以下に、具体的に説明する。なお、候補時間帯の分割に関する情報は条件記憶領域35bに記憶されている。
本実施形態では、候補時間帯が2時間以内であれば、候補時間帯全体をエネルギー調整制御の実行時間とする。つまり、候補時間帯に、エネルギー調整制御を図4の条件に従って実行した場合のエネルギー抑制可能量が算出される。
一方、候補時間帯が2時間を超える場合には、最初の2時間については、図4の120分の条件でエネルギー調整制御が実行された場合のエネルギー抑制可能量が算出される。その後30分は、エネルギー調整制御を解除すると予め設定されている。そのため、この30分のエネルギー調整可能量は0になる。
そして、最初の2時間と制御を解除する30分間を差し引いた残りの候補時間帯が、120分以内であれば、エネルギー調整制御が、その残り時間の長さに対応する条件に従って実行された場合のエネルギー抑制可能量が算出される。そして、最初の2時間分のエネルギー調整可能量と合算して最終的なエネルギー調整可能量が算出される。
一方、残りの時間帯が2時間以上であれば、上記の候補時間帯が2時間を超える場合の処理を繰り返す。
ただし、候補時間帯の分割の方法は上記に限定されるものではない。例えば、室内環境の状態値や候補時間帯の長さなどに応じて分割の方法が適宜変更されるものであってもよい。
具体的に、本実施形態におけるエネルギー調整可能量の算出を、事例を挙げて説明する。例えば、現在、空調機40,40・・・が稼動しており、エネルギー調整制御の候補時間直前に100kWの電力が使用されていたとする。エネルギー消費削減率は、例えば10%と決められている。そして、条件記憶領域35bには、エネルギー調整制御の継続時間に対して、図4の情報が条件として記憶されていたとする。エネルギー調整制御の候補時間帯は3時間とする。
この場合には、候補時間帯が2時間を超えるので、分割が行われ、初めの2時間はエネルギー調整制御の重み0.7でエネルギー調整制御が実行される。その後、30分間のエネルギー調整制御が解除される時間帯を挟み、最後の30分間はエネルギー調整制御の重み1.5でエネルギー調整制御が実行される。
このとき、W1=100[kW]×3[hr]=300[kWh]、W2=(100[kW]×(1−(0.7×10%))×2[hr]+100[kW]×(1−(1.5×10%))×0.5[hr])+100[kW]×(3−2.5)[hr]=278.5[kWh]となり、エネルギー調整可能量(W1−W2)は21.5[kWh]と算出される。
(2−2−6−4)調整部36d
調整部36dは、条件記憶領域35bに記憶された条件に従って、候補時間帯にエネルギー調整制御を実施する。エネルギー調整制御の際には、エネルギー調整可能量の算出と同じ候補時間帯の分割が行われ、分割された各時間帯には、エネルギー調整制御が条件に従って実行される。
例えば、上記のエネルギー調整可能量の具体例に示した事例であれば、3時間の候補時間帯に対して、初めの2時間はエネルギー調整制御の重み0.7で単位時間当たり10%のエネルギー消費量を削減される。すなわち単位時間当たり7%のエネルギー消費量を削減するエネルギー調整制御が実行される。その後30分間のエネルギー調整制御が解除される時間を挟み、30分間はエネルギー調整制御の重み1.5で単位時間当たり10%のエネルギー消費量が削減される。
(2−2−6−5)供給会社指示部36e
供給会社指示部36eは、最安単価記憶領域35fに記憶されたデータを基に、時間別に最安値の電力供給会社から電力を購入するよう配電盤(図示されない)に指示を与える。
(2−2−6−6)予測部36f
予測部36fは、所定期間(本実施形態では、1日)のエネルギー消費量を予測する。本実施形態では、予測されるエネルギー消費量として、過去のエネルギー消費量をそのまま使用する。予測されたエネルギー消費量は、予測量記憶領域35gに記憶される。
具体的には、本実施形態では、前日の9時から当日の9時までの1時間毎のエネルギー消費量の情報を、当日9時から翌日9時までの1時間毎の予測エネルギー消費量としてそのまま使用する。図7は、作成される予測エネルギー消費量の情報の例である。なお、図7は、1時間毎の予測エネルギー消費量の情報であるが、より短い時間間隔、もしくは、より長い時間間隔でエネルギー消費量を予測してもよい。
なお、エネルギー消費量の予測方法は、上記の方法に限定されるものではない。例えば、過去1週間のエネルギー消費量から統計的に時間別のエネルギー消費量を算出してもよい。また、過去の情報に代えて又は加えて、例えば、当日の気象予報等のデータに基づいてエネルギー消費量を予測するものであってもよい。
(3)エネルギー管理システム100で行われる制御処理について
図11は、制御装置30における候補時間帯の決定処理の流れを示すフローチャートである。図12は、制御装置30におけるエネルギー調整制御の処理の流れを示すフローチャートである。図11および図12に示す処理は、それぞれ独立している。以下、図11および図12を用いて、空調機40,40・・・を制御する制御装置30における処理の流れを説明する。
まず、図11について説明する。
ステップS101は、本実施形態では、毎日午前9時00分に実施される。ステップS101では、決定部36bが単価記憶領域35cから、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報を読み出す。
なお、単価情報は、1または複数の電力会社S,Tの管理装置10,10から、物件Aの制御装置30に対し、所定時間間隔(本実施形態では1日間隔)で配信される。本実施形態では、午前7時に、当日午前9時から翌日午前9時の単価情報が配信される。配信された単価情報は単価記憶領域35cに記憶される。
ステップS102では、決定部36bは、ステップS101で読み出されたエネルギー単価情報に基づき、図9のように各電力会社のエネルギー単価を時間帯別に比較し、時間帯別の最安単価を決定する。電力会社が1社しかない場合には、配信された単価情報がそのまま最安単価情報として決定される。時間帯別の最安単価は、最安単価を提示した電力会社名と共に最安単価記憶領域35fに記憶される。
ステップS103では、予測部36fが運転状況記憶領域35aから過去のエネルギー消費量を読み出し、所定期間(本実施形態では当日午前9時から翌日午前9時)の時間別のエネルギー消費量の予測を実行する。予測されたエネルギー消費量は、予測量記憶領域35gに記憶される。
ステップS104では、決定部36bは、最安単価記憶領域35fの最安単価情報と、予測量記憶領域35gの予測エネルギー消費量との情報を使用して、時間毎の単価と予測エネルギー消費量の積を求める。その結果、例えば、図8のような1時間毎の予測エネルギー価格の表が作成される。予測エネルギー価格の表は予測価格記憶領域35hに記憶される。
ステップS105では、所定期間である当日午前9時から翌日午前9時の中で、エネルギー単価が最大である候補時間帯を決定部36bが決定する。決定には、最安単価記憶領域35fに記憶された最安単価情報が使用される。候補時間帯は、所定期間内に1つとは限らない。決定された候補時間帯の開始時刻および終了時刻は、候補時間帯記憶領域35dに記憶される。また、ステップS105では、エネルギー単価に代えて、予測価格記憶領域35hに記憶された予測エネルギー価格を候補時間帯の決定に使用してもよい。なお、エネルギー単価で候補時間帯を決定する場合、ステップS103およびステップS104は、候補時間帯の決定処理には不要である。
次に、図12について説明する。
ステップS111では、エネルギー算出部36cは、時間管理部34の提示する現在時刻と、候補時間帯記憶領域35dに記憶された情報とを使用して、5分以内に候補時間帯の開始時間に到達するのか判別する。
例えば、時間管理部34の現在時刻が12時56分で、図13の情報が候補時間帯記憶領域35dに記憶されていた場合、図13の情報を読み出した調整部36dは、5分以内に候補時間帯が開始すると判別する。
ステップS112では、エネルギー算出部36cは、まず、エネルギー算出部36cは、運転状況記憶領域35aを参照して、現在の(最新の)運転状況データに含まれる単位時間当たりのエネルギー消費量(kW)を呼び出す。
ステップS113では、エネルギー算出部36cは、ステップS112で呼び出した単位時間当たりのエネルギー消費量と条件記憶領域35bに記憶されている情報を使用して、エネルギー調整可能量を算出する。算出されたエネルギー調整可能量と、それに対応するエネルギー価格は出力部32に出力され、制御情報記憶領域35eに記憶される。
なお、エネルギー調整可能量に対応するエネルギー価格は、エネルギー単価別にエネルギー調整可能量を算出し、その乗積を積算することで算出される。
ステップS114では、調整部36dが、時間管理部34の提示する現在時刻と、候補時間帯記憶領域35dに記憶された情報とを使用して、候補時間帯に到達したか判別する。候補時間に到達した場合には、ステップS115でエネルギー調整制御を条件記憶領域35bに記憶されている情報を使用して実行する。ステップS115でエネルギー調整制御が開始される際には、エネルギー調整制御を開始した時間が記憶される。
ステップS116では、時間管理部34は、候補時間帯記憶領域35dに記憶された候補時間帯が終了したか否かを判定する。候補時間帯が複数存在する場合には、最も早い候補時間帯が終了したか否かの判定が行われる。終了したと判定した場合にはステップS117へ移行し、調整部36dは、エネルギー調整制御を終了する。具体的には、調整部36dは、空調機40,40・・・に対し、エネルギー調整制御の解除を命令する。エネルギー調整制御の解除時には、制御情報記憶領域35eに、例えば、エネルギー調整制御の終了時刻と、エネルギー調整制御中のエネルギー消費量と、エネルギー調整制御により実際に調整されたエネルギー消費量およびこれらの量に対応するエネルギー価格とが記憶される。エネルギー消費量は、運転状況記憶領域35aに記憶された情報に基づき記憶される。なお、既に経過した候補時間帯についての情報は、候補時間帯記憶領域35dから削除される。
その後ステップS111に戻り処理が繰り返される。
(4)特徴
(4−1)
本実施形態では、空調機40,40・・・を制御する制御装置30であって、通信部31、決定部36b、エネルギー算出部36cおよび調整部36dを備える。通信部31は、エネルギー供給会社の管理装置10からエネルギー単価情報の配信を受ける。そして、決定部36bは、単価情報を使用して、エネルギー調整制御が実行されるべき候補時間帯を決定する。エネルギー算出部36cは、エネルギー調整制御を条件記憶領域35bに記憶された条件に従って実行した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。エネルギー調整可能量は、物理的に調整することが可能なエネルギー量というだけでなく、その量だけエネルギー消費量を調整したとしても、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることが可能なエネルギー量である。調整部36dは、前述の条件に従って、候補時間帯にエネルギー調整制御を実行する。
時間帯別のエネルギーの単価情報を使用してエネルギー消費量の調整を行う場合に、ユーザの室内環境に与える影響を許容範囲内に抑えることの出来る限度でエネルギー調整可能量が算出され、その算出の前提となった条件でエネルギー調整制御が実行される。そのため、前もってエネルギーの削減量を把握することが可能であるとともに、エネルギー調整制御を実行した場合にユーザの快適性が維持されやすくなる。
(4−2)
本実施形態では、運転状況把握部36aが、空調機40,40・・・の運転状況を把握し、エネルギー算出部36cは運転状況を参照して、エネルギー調整可能量を算出する。
その結果、設備機器の運転状況に沿ったエネルギー調整可能量が算出される。
(4−3)
本実施形態では、決定部36bが、エネルギー単価が最大となる時間帯もしくは所定値を上回る時間帯を候補時間帯と決定する。さらに、エネルギー算出部36cは、エネルギー消費量を抑制する場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。ピーク需要時にエネルギー消費量を抑制したいというエネルギー供給者の意向に応じた制御が容易となる。ユーザにとっても、エネルギーコストの削減メリットがある。
(4−4)
本実施形態では、エネルギー消費量を予測する予測部36fを備える。決定部36bは、予測部36fにより予測されたエネルギー消費量と、単価情報の乗積が最大となる時間帯、もしくは乗積が所定値上回る時間帯を候補時間帯として決定する。エネルギー算出部36cは、エネルギー消費量を抑制する場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。
ここでは、予測されるエネルギー価格が高い時間帯にエネルギー抑制制御が行われるため、ユーザは、効率よくエネルギー価格の低減を図ることが可能となる。
(4−5)
本実施形態では、エネルギー算出部36cおよび調整部36dに使用される条件が、エネルギー調整制御の強度の重みである。
ここでは、エネルギー調整制御の強度を変えてエネルギー調整制御を実行することが可能となる。
(4−6)
本実施形態では、エネルギー算出部36cおよび調整部36dに使用される条件が、エネルギー調整制御の継続時間に対して設定されており、継続時間が長い場合の方が短い場合よりも、エネルギー調整制御のエネルギー消費量の単位時間当たりの抑制量が小さくなるように設定されている。
ここでは、エネルギー調整制御の継続時間の長さが長くなるほど、単位時間あたりのエネルギー抑制量は小さくなるように条件が設定される。そのため、エネルギー消費量抑制とユーザの快適性とがバランスされやすくなる。
(4−7)
本実施形態では、エネルギー算出部36cは、候補時間帯の長さが所定時間より長い場合に、候補時間帯を複数の時間帯に分割し、分割された複数の時間帯毎にエネルギー調整制御を条件に従って実行した場合のエネルギー調整可能量を算出する。
これにより、柔軟性に富んだエネルギー調整制御が実現されやすい。
(4−8)
本実施形態では、通信部31が同時間帯について複数の単価情報を受け付け、決定部36bが、同時間帯についての複数の単価情報に基づいて、時間帯別の最安値のエネルギー単価を判断する。さらに決定部36bは、この最安値のエネルギー単価を使用して、候補時間帯を決定する。
ここでは、複数のエネルギー供給者がある場合に、時間帯別に最安値のエネルギー単価を提示したエネルギー供給者からエネルギーが調達される。従って、最も経済的に有利なエネルギー調整制御が実行される。
(4−9)
本実施形態では、算出されたエネルギー調整可能量、調整部によりエネルギー調整制御が実行された結果実際に調整されたエネルギー量、および、これらに対応するエネルギー価格を出力する出力部32をさらに備える。
ここでは、ユーザがエネルギー調整可能量や実際に調整されたエネルギー消費量を把握することができる。把握された情報は、例えば、運転方法を検討する判断材料や、エネルギー使用状況の報告に利用することができる。
(5)変形例
(5−1)変形例1A
エネルギー供給会社の管理装置10,10からの単価情報の出力の態様は、上述したものに限られない。例えば、電話通信回線を通じて単価情報がFAX出力される態様であってもよい。この場合、制御装置30は、ユーザが入力部33を介して入力したFAXに記載の単価情報を受け付ける。
(5−2)変形例1B
エネルギー算出部36cは、(式1)から(式3)の計算を実行するのにあたり、候補時間帯直前の単位時間当たりのエネルギー消費量(kW)に変えて、例えば、候補時間帯直前の30分間の単位時間当たりのエネルギー消費量の平均値を用いてもよい。一定期間の運転状況を参照することで、より現実の値に近いエネルギー調整可能量の算出が可能となる。
また、例えば、前日の同じ時間帯の30分間の消費電力の平均を使用して、計算を実行してもよい。
(5−3)変形例1C
候補時間帯の決定方法は、上述したものに限られない。例えば、決定部36bは、エネルギー単価が最小となる時間帯、もしくは、エネルギー単価が所定値を下回る時間帯を、エネルギー調整制御を実行すべき候補時間帯と決定してもよい。なお、この場合には、候補時間帯にエネルギー消費量を増加させるエネルギー調整制御が実行される。例えば、エネルギー単価が安い時間帯に、空調機器の予熱や、蓄熱を行うことで、エネルギー単価が高い時間のエネルギー消費量を抑制し、エネルギー価格を低減される。
また、決定部36bは、エネルギー単価が最大となる時間帯、もしくは、エネルギー単価が所定値1を上回る時間帯と、エネルギー単価が最小となる時間帯、もしくは、エネルギー単価が所定値2を下回る時間帯との両方を候補時間帯としてもよい。この場合には、エネルギー単価が高い場合と、低い場合で異なるエネルギー調整制御が実行される。なお所定値1と所定値2は同じ値でもかまわない。このようなエネルギー調整制御を実行することで、トータルでのエネルギー価格調整が実行し易くなる。
(5−4)変形例1D
決定部36bは、予想エネルギー価格に代えて、予想エネルギー消費量を使用して、候補時間帯を決定してもよい。例えば、予想エネルギー消費量が最大となる時間帯や、所定値を越える時間を候補時間帯と決定してもよい。
(5−5)変形例1E
調整部36dは、エネルギー調整制御を実行することで快適性が確保できない可能性がある場合には、選択されたエネルギー調整制御を実行しなくてもよい。例えば、エネルギー算出部36cによるエネルギー調整可能量の算出時に、現在運転能力100%の状態で稼動しているにもかかわらず、温度や湿度の実測値が設定値に到達しておらず、予め定めた以上に乖離している場合には、エネルギー調整制御を実行しなくてもよい。その他、例えば運転開始後一定時間はエネルギー調整制御の指令を実行しないようにしてもよい。
(5−6)変形例1F
空調機40,40・・・は設備機器の例示であり、例えば、照明、換気扇、およびこれらの組み合わせが制御装置30の制御対象であってもよい。これにより、幅広い設備に対して本制御装置を適用することが可能である。なお、エネルギー調整可能量の定義である、ユーザの室内環境に与える影響が許容範囲内であるとは、設備機器が照明である場合には、例えば照度が許容される範囲に維持されていることをいい、設備機器が換気扇である場合には、例えば換気量が許容される範囲に維持されていることをいう。
従って、例えば、条件記憶領域35bの条件は、照度や換気量によって設定されるものであってもよい。
(5−7)変形例1G
制御装置30は、物件の設備機器全体をエネルギー調整制御の対象とするものである必要はなく、その一部についてエネルギー調整制御を実行するものであってもよい。また、例えば、設備機器の種類別や、物件のフロア別に、それぞれエネルギー調整制御を実行するものであってもよい。
(5−8)変形例1H
エネルギー算出部36cは、複数の条件別にエネルギー調整可能量を算出してもよい。例えば、ユーザの室内環境に与える影響が許容範囲内に維持される限度で、エネルギー調整制御に「省エネ重視」「省エネ・快適性バランス」「快適性重視」という段階を設け、図14のようにエネルギー調整制御の継続時間に加えて、段階に応じて条件を準備する。そして、エネルギー算出部36cは、エネルギー調整制御を、段階に応じた条件に従って実行した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。すなわち、段階毎に、複数のエネルギー調整可能量が算出される。複数のエネルギー調整可能量およびエネルギー調整可能量に対応するエネルギー価格は、出力部32に出力される。
この場合、制御装置30は、図15のように複数の条件の中から1の条件を選択する選択部36gをさらに備える。
選択部36gは、例えば、以下のように条件を選択する。ユーザは、出力部32に出力されたエネルギー調整可能量およびそれに対応するエネルギー価格を見て、「省エネ重視」「快適性重視」「バランス重視」の中から1を選択し、選択基準として入力部33に入力する。選択部36gは、ユーザの入力した選択基準に対応する条件を選択する。調整部36dは、選択部36gに選択された条件で、エネルギー調整制御を実行する。
これにより、ユーザは、算出された複数のエネルギー調整可能量およびそれに対応する削減可能なエネルギー価格を確認し、最もニーズに近い条件を選択してエネルギー調整制御を実行することが出来る。
なお、選択部36gが条件を決定する方法は、上記の方法に限定されない。例えば、ユーザが選択基準を毎回入力する代わりに、一度入力された選択基準が繰り返し条件の決定に使用されてもよい。また、選択部36gは、ユーザの選択基準の入力に代えて、または加えて、例えば以下のような方法で、1の条件を決定してもよい。例えば、算出されたエネルギー調整可能量が所定の値の範囲内に収まるような1の条件が、選択部36gにより自動的に決定されてもよい。また、例えば、運転状況記憶領域35aに記憶された過去の運転状況や制御情報記憶領域35eに記憶された過去のエネルギー調整制御に関する情報、予想される使用電力量、予想されるエネルギー価格、環境条件、設備の稼働状況などを考慮して1の条件を決定してもよい。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係るエネルギー管理システム200について説明する(図16参照)。第2実施形態に係るエネルギー管理システム200は、制御装置230,230の構成を除き、第1実施形態に係るエネルギー管理システム100と同様である。したがって、エネルギー管理システム200で行われる制御処理について、第1実施形態との差異のみを説明する。
(1)各部の構成
(1−1)制御装置230,230の構成
図17に、制御装置230,230の概略構成図を示す。以下、物件Aに設置された制御装置230について説明するが、物件Bに設置された制御装置230についても同様の構成である。
制御装置230は、通信部231、出力部232、入力部233、時間管理部234、記憶部235、および制御部236を備える。ここで、231、232、233、および234は、第1実施形態の31、32、33、および34と同様の構成である。したがって、以下、記憶部235、および制御部236について説明する。
(1−1−1)記憶部235
記憶部235は、主として、ハードディスクから構成されている。記憶部235には、後述する制御部236が読み出して実行可能なプログラムが記憶されている。また、記憶部235は、主として、運転状況記憶領域235a、条件記憶領域235b、単価記憶領域235c、候補時間帯記憶領域235d、制御情報記憶領域235e、および最安単価記憶領域235f、予測量記憶領域235g、予測価格記憶領域235hを有する。235a、235c、235d、235e、235f、235g、および235hは、それぞれ35a、35c、35d、35e、35f、35g、および35hと同様の構成である。したがって、以下条件記憶領域235bについて説明する。
(1−1−1−1)条件記憶領域235b
条件記憶領域235bに記憶される条件はエネルギー調整制御のパターンに関する条件である。エネルギー調整制御のパターンとは、エネルギー調整制御の実行時間とエネルギー調整制御の解除時間の組合せである。
条件は後述するエネルギー算出部236cがエネルギー調整可能量を算出するために使用される。また後述する調整部236dは、エネルギー調整制御を条件に従って実行する。条件は、これを使用してエネルギー調整制御を実行しても、ユーザの室内環境、例えば、室温や湿度に与える影響が設定温度や設定湿度に対して許容範囲に収まり、かつ、ユーザの利益、例えば、エネルギー価格やエネルギー消費量の削減量などを出来るだけ大きく取れるように予め定められている。
条件記憶領域235bには、例えば、図18のような条件が保管されている。図18では、候補時間帯の長さに対して条件であるエネルギー調整制御のパターンが決定されている。例えば、候補時間帯が制御装置120分の場合には、エネルギー調整制御が60分間実行され、その後エネルギー調整制御が30分間解除される。その後、再びエネルギー調整制御が30分間実行される。なお、エネルギー調整制御の継続時間およびエネルギー調整制御の解除時間は、エネルギー取引市場での単位時間(本実施形態では30分)、あるいは、その倍数となるように決定されている。ただし、これに限定されるものではない。
なお、条件記憶領域35bに記憶される複数の条件は、図18のように候補時間帯に対して設定されるとは限られない。例えば、エネルギー調整制御の継続時間、予想される使用電力量、予想されるエネルギー価格、空調機40,40・・・の設置された物件の室内環境の状態値、外部環境、および設備装置の稼動状態の少なくとも一つに対して設定されたものであってもよい。
さらに、条件は、固定されている必要はなく、ユーザが入力部233から入力して更新可能なものであってもよい。また、例えば、エネルギー調整制御の継続時間や、複数の状態値に対してエネルギー調整制御の実行時間と解除時間の長さや回数を変更するものであってもよい。
(1−1−2)制御部236
制御部236は、主としてCPU、ROMおよびRAMから構成されている。制御部236は、上述の記憶部235に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、図17に示すように、主として、運転状況把握部236a、決定部236b、エネルギー算出部236c、調整部236d、供給会社指示部236e、および予測部236fとして機能する。
236a、236b、236e、および236fは、それぞれ36a、36b、36e、および36fと同様の構成である。したがって、以下エネルギー算出部236cおよび調整部236dについて説明する。
(1−1−2−1)エネルギー算出部236c
エネルギー算出部236cは、候補時間帯にエネルギー調整制御を条件に従って実施した場合に調整可能なエネルギー調整可能量を算出する。エネルギー調整可能量の算出は、候補時間帯の開始直前に実行される。条件とは、上述の条件記憶領域235bに記憶された条件である。
本実施形態では、エネルギー調整可能量は以下のように算出される。
まず、エネルギー算出部236cは、エネルギー調整可能量の算出時直前に運転状況把握部236aに取得された単位時間当たりのエネルギー消費量[kW]を、運転状況記憶領域235aから呼び出す。その後、エネルギー算出部236cは、候補時間帯にその単位時間当たりのエネルギー消費量で空調機40,40・・・が運転された場合のエネルギー消費量W3を計算する。次に、候補時間帯にエネルギー調整制御を条件に従って実施した場合のエネルギー消費量W4が算出される。この二つのエネルギー消費量の差(W3−W4)がエネルギー調整可能量として算出される。
W3、W4は、それぞれ、以下の式で表される。
(式4)W3=w×ΔT
(式5)W4=Σ(w×(1−k1)×Δtn)+w×(ΔT―ΣΔtn)
なお、ここで、wは候補時間帯直前の単位時間当たりのエネルギー消費量[kW]、ΔTは候補時間帯の長さ[hr]、Δtnは候補時間帯内のn回目のエネルギー調整制御の継続時間[hr]、k1はエネルギー消費量削減率[%]を表す。
なお、W4は、上記の算出方法に限定されず、例えば、以下の式で表されるものであってもよい。
(式6)W4=Σ((w−Δw)×Δtn)+w×(ΔT―ΣΔtn)
ここでΔwは、単位時間当たりに調整するエネルギー消費量[kW]である。
なお、本実施形態では、エネルギー消費量削減率k1[%]および単位時間当たりに調整するエネルギー消費量Δw[kW]は、エネルギー調整制御を実行しても、ユーザの室内環境を表す状態値が許容範囲内に収まるように定められた固定値である。ただし、固定値である必要はなく、k1およびΔwは、ユーザが入力部33から入力して更新可能な値であってもよいし、例えば、運転状況記憶領域35aに記憶された情報を使用して、適宜更新される値であってもよい。
具体的に、本実施形態におけるエネルギー調整可能量の算出について事例を挙げて説明する。例えば、現在、空調機40,40・・・が稼動しており、エネルギー調整制御の候補時間直前に100kWの電力が使用されている。そして、エネルギー消費削減率は10%と決められており、条件記憶領域235bには、エネルギー調整制御の継続時間に対して、図18が条件として記憶されていたとする。エネルギー調整制御の候補時間帯は2時間であったとする。この場合には、初めの60分はエネルギー調整制御が実行される。その後、30分間はエネルギー調整制御が解除された後、残り30分間はエネルギー調整制御が再度実行される。
このとき、W1=100[kW]×2[hr]=200[kWh]と、W2=(100[kW]×(1−10%)×(1+0.5)[hr]+100[kW]×(2−(1+0.5))[hr]=185[kWh]と計算され、エネルギー調整可能量(W1−W2)=15[kWh]と算出される。
なお、本実施形態でも、第1実施形態と同様に、候補時間帯が所定時間(例えば、3時間)より長い場合には、候補時間帯が複数に分割される。そして、各分割された時間帯について、エネルギー調整制御を条件に従って実行した場合のエネルギー調整可能量が算出され、その合計が最終的なエネルギー調整可能量として算出される。
(1−1−2−2)調整部236d
調整部236dは、候補時間帯に、条件記憶領域235bに記憶された条件に従ってエネルギー調整制御を実施する。
例えば、上記のエネルギー調整可能量の具体例に示した事例であれば、2時間の候補時間帯に対し、初めの60分は10%のエネルギー消費量を削減するエネルギー調整制御を実行する。その後、30分間エネルギー調整制御が解除された後、残り30分間はエネルギー調整制御が再度実行される。
なお、エネルギー調整可能量の算出の際に候補時間帯の分割が行われる場合には、エネルギー調整制御の際にも、エネルギー調整可能量算出時と同じ候補時間帯の分割が行われる。そして、分割された各時間帯には、エネルギー調整制御が条件に従って実行される。
(2)エネルギー管理システム200で行われる制御処理について
第1実施形態と同様のため省略する。
(3)特徴
第1実施形態の(4−1)から(4−4)、および(4−7)から(4−9)の特徴は、本実施形態にも当てはまる。その他、本実施形態は以下の特徴を有する。
(3−1)
本実施形態では、エネルギー算出部36cおよび調整部36dに使用される条件が、エネルギー調整制御のパターンである。
ここでは、エネルギー調整制御のパターンを変えて、エネルギー調整制御を実行することが可能となる。
(4)変形例
第1実施形態に係る変形例1Aから1Gの要旨は、第2実施形態にも当てはまる。以下に、その他の変形例2Aおよび2Bについて説明する。
(4−1)変形例2A
エネルギー算出部236cは、複数の条件別にエネルギー調整可能量を算出してもよい。例えば、候補時間帯が120分の場合に対して、図19のように複数のエネルギー調整制御のパターンが条件記憶領域235bに記憶しており、エネルギー算出部236cは条件別にエネルギー調整可能量を算出する。複数のエネルギー調整可能量およびエネルギー調整可能量に対応するエネルギー価格は、出力部232に出力される。
この場合、制御装置230は、図20のように複数の条件の中から1の条件を選択する選択部236gをさらに備える。
例えば、選択部236gは、エネルギー市場での単位時間(本実施形態では、30分)毎のエネルギー調整可能量とエネルギー単価の積の和を候補時間帯にわたって算出し、条件の中からエネルギー価格の削減額が最大となる条件を選択する。以下、具体例で説明する。
この具体例では、エネルギー単価が所定値を超えている時間がで候補時間帯として決定されている。エネルギー単価は、2時間の候補時間帯に対し、図21のように30分毎に変化しているとする。条件記憶領域235bには、図19の条件が記憶されているとする。また、エネルギー調整制御を実行した場合の30分間のエネルギー調整可能量は5kWhであったとする。
この時、図19の条件では、いずれも90分間エネルギー調整制御が実行され、30分間エネルギー調整制御が解除されるので、エネルギー算出部236cが算出するエネルギー調整可能量は同一である。一方で、図21のように候補時間帯の中でエネルギー単価が変動しているため、条件1から条件3のエネルギー価格の削減量は、それぞれ375円、350円、400円となる。この時、選択部236gは、エネルギー価格の削減量が最大になる条件3を選択する。調整部236dは、選択部236gに選択された条件で、エネルギー調整制御を実行する。
なお、選択部236gが自動的に条件を選択する代わりに、入力部233がユーザからいずれの条件を選択するか入力を受け付け、選択部236gは、ユーザの入力に従って条件を選択してもよい。
ユーザからの入力を受け付けることで、ユーザのニーズに近い条件を選択してエネルギー調整制御を実行することが出来る。
(4−2)変形例2B
条件記憶領域235bには、例えば図22のように、エネルギー調整制御のパターンと第1実施形態のエネルギー調整制御の強度の両方に関する条件が記憶されていてもよい。例えば、図22では、候補時間帯が120分の場合には、60分間制御−30分間制御解除−30分間制御というパターンで運転される。また、外気温の変化によってエネルギー調整制御の重みが変化する。
1 電力会社
2 物件
6 電源
7 電力メーター
10 管理装置
30,230 制御装置
31,231 通信部
32,232 出力部
33,233 入力部
36a,236a 運転状況把握部
36b,236b 決定部
36c,236c エネルギー算出部
36d,236d 調整部
36e,236e 供給会社指示部
36f,236f 予測部
36g,236g 選択部
40 空調機
41 室外機
42 室内機
80a インターネット
80b 専用制御線
100,200 エネルギー管理システム
特開2007−139213号

Claims (13)

  1. 設備機器を制御する制御装置(30,230)であって、
    前記設備機器の運転状況を把握する運転状況把握部(36a,236a)と、
    前記設備機器に供給されるエネルギーの時間帯別の単価情報を受け付ける受付部(31,33,231,233)と、
    前記単価情報を使用して、前記設備機器におけるエネルギー消費量を調整するエネルギー調整制御が実行されるべき候補時間帯を決定する決定部(36b,236b)と、
    前記候補時間帯が所定時間より長い場合に、前記候補時間帯を少なくとも第1時間帯と、前記第1時間帯の直後の第2時間帯と、に分割し、前記第1時間帯に前記エネルギー調整制御を第1条件に従って実行した場合の第1エネルギー消費と、前記第2時間帯に前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第1条件よりも大きく又は小さくなる第2条件に従って前記エネルギー調整制御を実行した場合の第2エネルギー消費量とを、前記運転状況を参照して算出し、前記第1エネルギー消費量と、前記第2エネルギー消費量と、を用いてエネルギー調整可能量を算出するエネルギー算出部(36c,236c)と
    記エネルギー調整制御を、前記第1時間帯および前記第2時間帯に、それぞれ前記第1条件および前記第2条件に従って実行する調整部(36e,236e)と、
    を備える、制御装置。
  2. 前記エネルギー算出部は、前記候補時間帯を、前記第2時間帯の直後の第3時間帯に更に分割し、
    前記第2条件が前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第1条件よりも大きくなるものである場合には、前記第3時間帯に前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第2条件よりも小さくなる第3条件に従って、
    前記第2条件が前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第1条件よりも小さくなるものである場合には、前記第3時間帯に前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第2条件よりも大きくなる第3条件に従って、
    前記エネルギー調整制御を実行した場合の第3エネルギー消費量を、前記運転状況を参照して更に算出し、
    前記第1エネルギー消費量と、前記第2エネルギー消費量と、前記第3エネルギー消費量とを用いて前記エネルギー調整可能量を算出するものであって、
    前記調整部は、前記第3時間帯に、前記第3条件に従って前記エネルギー調整制御を更に実行する、
    請求項1に記載の制御装置。
  3. 前記エネルギー算出部は、前記候補時間帯を、連続する複数対の、前記第1時間帯および各前記第1時間帯の直後の前記第2時間帯に分割し、各前記第1時間帯別に前記第1エネルギー消費量を、各前記第2時間帯別に前記第2エネルギー消費量を算出する、
    請求項1に記載の制御装置。
  4. 前記第2条件は、前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量が前記第1条件よりも小さくなるものである、
    請求項1から3のいずれかに記載の制御装置。
  5. 前記第2条件は、前記エネルギー調整制御の前記エネルギー消費量の単位時間当たりの調整量をゼロにするものである、
    請求項4に記載の制御装置。
  6. 前記決定部は、前記単価情報を使用して、エネルギー単価が最大となる時間帯、もしくは、エネルギー単価が第1値を上回る時間帯を前記候補時間帯と決定し、
    前記エネルギー算出部は、前記エネルギー調整制御として前記エネルギー消費量を抑制する制御を実行した場合に調整可能な前記エネルギー調整可能量を算出する、
    請求項1から5のいずれかに記載の制御装置。
  7. 前記エネルギー消費量を予測する予測部(36f,236f)、
    をさらに備え、
    前記決定部は、前記予測部により予測された前記エネルギー消費量と、前記単価情報の乗積が最大となる時間帯、もしくは、前記乗積が第2値を上回る時間帯を前記候補時間帯と決定し、
    前記エネルギー算出部は、前記エネルギー調整制御として前記エネルギー消費量を抑制する制御を実行した場合に調整可能な前記エネルギー調整可能量を算出する、
    請求項1から5のいずれかに記載の制御装置。
  8. 前記第N(Nは1〜3の整数)条件は、前記エネルギー調整制御の強度、および/または、前記エネルギー調整制御のパターンに関するものである、
    請求項1からのいずれか1項に記載の制御装置。
  9. 前記第N(Nは1〜3の整数)条件は、前記候補時間帯の長さ、前記エネルギー調整制御の継続時間、予想される使用電力量、予想されるエネルギー価格、前記設備機器の設置された物件の室内環境の状態値、環境条件、および前記設備機器の稼動状態の少なくとも一つに対して設定される、
    請求項1からのいずれか1項に記載の制御装置。
  10. 前記第N(Nは1〜3の整数)条件が前記エネルギー調整制御の前記継続時間に対して設定される場合に、前記継続時間が長い場合の方が短い場合よりも、前記エネルギー調整制御の前記エネルギー消費量の単位時間当たりの抑制量が小さくなるように設定される、
    請求項に記載の制御装置。
  11. 前記受付部は、同時間帯について複数の前記単価情報を受け付け、
    前記決定部は、前記同時間帯についての複数の単価情報に基づいて、時間帯別の最安値のエネルギー単価を判断し、前記時間帯別の最安値のエネルギー単価に基づいて、前記候補時間帯を決定する、
    請求項1から10のいずれか1項に記載の制御装置。
  12. ユーザから、選択基準の入力を受け付ける入力部(33,233)と、
    前記選択基準に基づき、複数の前記第N条件(Nは1〜3の整数)から1を選択する選択部(36g,236g)と、
    をさらに備え、
    前記エネルギー算出部は、複数の前記第N条件に従って前記第Nエネルギー消費量を算出し、
    前記調整部は、前記第N時間帯に、前記選択部に選択された1前記第N条件に従って、前記エネルギー調整制御を実行する
    請求項1から11のいずれか1項に記載の制御装置。
  13. 前記エネルギー算出部により算出された前記エネルギー調整可能量、前記調整部により前記エネルギー調整制御が実行された結果実際に調整されたエネルギー消費量、および、これらに対応するエネルギー価格の少なくとも一つを出力する出力部(32,232)、
    をさらに備える、
    請求項1から1のいずれか1項に記載の制御装置。
JP2011146754A 2011-06-30 2011-06-30 設備機器の制御装置 Active JP5088436B1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011146754A JP5088436B1 (ja) 2011-06-30 2011-06-30 設備機器の制御装置
PCT/JP2012/061851 WO2013001915A1 (ja) 2011-06-30 2012-05-09 設備機器の制御装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011146754A JP5088436B1 (ja) 2011-06-30 2011-06-30 設備機器の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5088436B1 true JP5088436B1 (ja) 2012-12-05
JP2013015922A JP2013015922A (ja) 2013-01-24

Family

ID=47423821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011146754A Active JP5088436B1 (ja) 2011-06-30 2011-06-30 設備機器の制御装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP5088436B1 (ja)
WO (1) WO2013001915A1 (ja)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015196198A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Hybrid heater
JP6117984B1 (ja) * 2016-12-21 2017-04-19 Tis株式会社 需給管理装置、需給管理方法及び需給管理プログラム
USD859618S1 (en) 2017-09-15 2019-09-10 Pentair Water Pool And Spa, Inc. Heating apparatus clip
JP7058730B2 (ja) * 2019-01-25 2022-04-22 日本テクノ株式会社 電力コストシミュレーション装置
JP2019109945A (ja) * 2019-04-10 2019-07-04 株式会社Nttファシリティーズ 支援システム、支援方法、及びプログラム

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11313441A (ja) * 1998-04-27 1999-11-09 Toshiba Corp 家庭内電力dsmシステム
JP2003111311A (ja) * 2001-09-26 2003-04-11 Toyota Industries Corp 電力コスト低減装置及び電力コスト低減方法
JP4910020B2 (ja) * 2009-08-05 2012-04-04 株式会社日立製作所 需要家エネルギーマネジメントシステム

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013015922A (ja) 2013-01-24
WO2013001915A1 (ja) 2013-01-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5158236B2 (ja) 設備機器の制御装置
JP5494698B2 (ja) 設備機器の制御装置
AU2011225482B2 (en) Energy management system
JP5088436B1 (ja) 設備機器の制御装置
JP2014236605A (ja) 空気調和装置の管理システム
JP6225419B2 (ja) 空調機の制御装置
JP2011036084A (ja) 需要家エネルギーマネジメントシステム
JP2013142494A (ja) 空調機器制御システムおよび空調機器の制御方法
JP5749092B2 (ja) 電力分配システム及び電力分配方法
US10312685B2 (en) Device control apparatus
US20180299160A1 (en) Control apparatus
US9459644B2 (en) Energy control device
JP6596966B2 (ja) スケジュール作成装置
WO2014045635A1 (ja) デマンド制御装置
WO2016152669A1 (ja) デマンドレスポンス制御結果提示装置
JP2012037222A (ja) エネルギー制御装置
JP5533809B2 (ja) 設備機器の制御装置
WO2016017587A1 (ja) 機器制御装置
JP5287798B2 (ja) エネルギー管理システム及び制御装置
WO2016152695A1 (ja) 機器制御装置
JP6575804B2 (ja) 節電目標決定装置、節電目標決定方法及び制御プログラム
JP2017131074A (ja) デマンド制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120827

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5088436

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150921

Year of fee payment: 3