JP5776487B2 - 電力制御装置およびプログラム - Google Patents
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Description
本開示は、電力制御装置およびプログラムに関する。
商用電力会社の電力供給量は限られており、電力需要のピーク時には、電力需要が電力供給量に逼迫する場合がある。このため、電力需要を抑えるための節電活動が広く行われている。
節電に関し、特許文献１には、家庭内の消費電力をモニタリングして省電力を促進するシステムが開示されている。また、特許文献２には、家庭内の電力状況をユーザに伝えるための表示手段を有する太陽光発電システムが開示されている。また、特許文献３には、ピーク時間帯において電気機器の電力消費量を削減するためのシステムが開示されている。
しかし、１つの家庭やオフィスなどの個別領域における電力需要を平滑化するためのシステムはあっても、より広範囲（例えば、商用電力会社の電力供給範囲）における電力需要を自家発電を利用して平滑化するためのシステムは知られていない。
そこで、本開示では、商用電力の使用と自家発電による電力の使用とを適切に制御することが可能な、新規かつ改良された電力制御装置およびプログラムを提案する。
本開示によれば、商用電力に関する情報を受信する受信部と、前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、を備える電力制御装置が提供される。
また、本開示によれば、コンピュータを、商用電力に関する情報を受信する受信部と、前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、として機能させるためのプログラムが提供される。
以上説明したように本開示によれば、商用電力の使用と自家発電による電力の使用とを適切に制御することが可能できる。
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて電気機器５０Ａ、５０Ｂおよび５０Ｃのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、電気機器５０Ａ、５０Ｂおよび５０Ｃを特に区別する必要が無い場合には、単に電気機器５０と称する。
また、以下に示す項目順序に従って本開示を説明する。
１．電力制御システムの構成
２．第１の実施形態
２−１．第１の実施形態による電力制御装置の構成
２−２．第１の実施形態による電力制御装置の動作
３．第２の実施形態
３−１．第２の実施形態による電力制御装置の構成
３−２．第２の実施形態による電力制御装置の動作
４．むすび
１．電力制御システムの構成
２．第１の実施形態
２−１．第１の実施形態による電力制御装置の構成
２−２．第１の実施形態による電力制御装置の動作
３．第２の実施形態
３−１．第２の実施形態による電力制御装置の構成
３−２．第２の実施形態による電力制御装置の動作
４．むすび
＜＜１．電力制御システムの構成＞＞
本開示による技術は、一例として「２．第１の実施形態」〜「３．第２の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態による電力制御装置（２０）は、
Ａ．商用電力に関する情報を受信する受信部（通信部２２８）と、
Ｂ．前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部（電力制御部２４４、２４６）と、
を備える。
本開示による技術は、一例として「２．第１の実施形態」〜「３．第２の実施形態」において詳細に説明するように、多様な形態で実施され得る。また、各実施形態による電力制御装置（２０）は、
Ａ．商用電力に関する情報を受信する受信部（通信部２２８）と、
Ｂ．前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部（電力制御部２４４、２４６）と、
を備える。
以下では、まず、このような電力制御装置を含む電力制御システムについて図１を参照して説明する。
図１は、本開示の実施形態による電力制御システムの構成を示した説明図である。図１に示したように、本開示の実施形態による電力制御システムは、電力情報提供装置１０と、電力制御装置２０と、自家発電装置３０と、蓄電池４０と、電気機器５０Ａ〜５０Ｄを含む。
電力情報提供装置１０と電力制御装置２０は、図１に示したように通信網１２を介して接続される。なお、通信網１２は、通信網１２に接続されている装置から送信される情報の有線、または無線の伝送路である。例えば、通信網１２は、インターネット、電話回線網、衛星通信網などの公衆回線網や、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）を含む各種のＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などを含んでもよい。また、通信網１２は、ＩＰ−ＶＰＮ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ−Ｖｉｒｔｕａｌ Ｐｒｉｖａｔｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの専用回線網を含んでもよい。
電力情報提供装置１０は、商用電力に関する商用電力情報を提供する。商用電力情報は、例えば、現在の商用電力の需要を示す情報、商用電力の需要を示す需要予測情報、過去の商用電力の需要を示す統計情報を含んでもよい。以下、図２を参照し、商用電力情報の一例として需要予測情報について具体的に説明する。
図２は、需要予測情報の具体例を示した説明図である。図２に示したように、需要予測情報は、時間帯ごとの商用電力の需要の予測値、および最大供給電力値を示す情報を含む。一般家庭やオフィスのような電力ユーザは、この需要予測情報に基づいて商用電力の需要の切迫状態を把握し、節電活動を行うことができる。なお、需要予測情報は、商用電力の需要のピーク時間帯の予測を示す情報を含んでもよい。
また、商用電力情報は、商用電力の需要が所定の基準を上回った場合に出されるアラーム情報を含んでもよい。例えば、電力情報提供装置１０は、最大供給電力値に対する電力需要の割合が所定値（例えば、９０％）を上回った場合、または上回ると予測される場合に節電注意報のようなアラーム情報を出してもよい。また、電力供給の緊急度や逼迫度に応じて複数種類のアラーム情報があってもよい。例えば、アラーム情報としては、緊急度や逼迫度が高い順に、節電緊急警報、節電警報、節電注意報などが想定される。
なお、このような商用電力情報を提供する電力情報提供装置１０は、商用電力を供給する電力供給会社が管理する装置であってもよい。
自家発電装置３０は、電力ユーザ側において電力を発電（自家発電）するための装置である。なお、図１には自家発電装置３０の一例として太陽光発電装置を示しているが、自家発電装置３０は太陽光発電装置に限定されない。例えば、自家発電装置３０は、燃料電池であってもよいし、風力発電装置であってもよい。このような自家発電装置３０により自家発電された電力は電力制御装置２０に供給される。
蓄電池４０は、充電により繰り返し使用可能な二次電池である。例えば、蓄電池４０は、電力制御装置２０の制御により供給される自家発電電力を蓄積する。また、蓄電池４０に蓄積された電力は、電力制御装置２０の制御により、電気機器５０Ａ〜５０Ｄに供給される。
電気機器５０は、電力を動力源とする装置であり、電気機器５０の種別は多岐に渡る。例えば、図１においては、電気機器５０Ａとして表示装置を示し、電気機器５０Ｂとしてエアコンディショナーを示しており、電気機器５０Ｃとして照明装置を示しており、電気機器５０Ｄとして冷蔵庫を示している。夏場においては、このような電気機器５０のうち、エアコンディショナーや冷蔵庫の電力消費量が日中に増加するので、日中が電力需要のピークとなる場合が多い。一方、冬場においては、エアコンディショナーの電力消費量が夜間に増加するので、夜間が電力需要のピークとなる場合が多い。
電力制御装置２０は、電力情報提供装置１０から上述した商用電力情報を受信する。また、電力制御装置２０は、商用電力や自家発電電力が供給され、家庭や企業のような一区画における電力使用を商用電力情報に基づいて制御する。例えば、電力制御装置２０は、商用電力情報に基づき、自家発電電力および蓄電池４０の電力のような自家発電による電力の使用、商用電力の使用、および蓄電池４０への蓄電などを制御する。以下、この電力制御装置の第１の実施形態、および第２の実施形態について順次詳細に説明する。
＜＜２．第１の実施形態＞＞
本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて自家発電電力の使用と蓄電池４０への電力の蓄積を適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。以下、このような本開示の第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成および動作について詳細に説明する。
本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて自家発電電力の使用と蓄電池４０への電力の蓄積を適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。以下、このような本開示の第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成および動作について詳細に説明する。
＜２−１．第１の実施形態による電力制御装置の構成＞
図３は、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成を示した機能ブロック図である。図３に示したように、第１の実施形態による電力制御装置２０−１は、システムコントローラ２２０と、表示部２２４と、通信部２２８と、記憶部２３２と、操作入力部２３６と、電力入力部２４０と、電力制御部２４４と、を備える。
図３は、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成を示した機能ブロック図である。図３に示したように、第１の実施形態による電力制御装置２０−１は、システムコントローラ２２０と、表示部２２４と、通信部２２８と、記憶部２３２と、操作入力部２３６と、電力入力部２４０と、電力制御部２４４と、を備える。
（システムコントローラ）
システムコントローラ２２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成され、電力制御装置２０−１の動作全般を制御する。なお、図３においては、電力制御部２４４をシステムコントローラ２２０と別個に示しているが、電力制御部２４４の機能はシステムコントローラ２２０によって実現されてもよい。
システムコントローラ２２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）などから構成され、電力制御装置２０−１の動作全般を制御する。なお、図３においては、電力制御部２４４をシステムコントローラ２２０と別個に示しているが、電力制御部２４４の機能はシステムコントローラ２２０によって実現されてもよい。
（表示部）
表示部２２４は、システムコントローラ２２０の制御に基づいて画素駆動回路を駆動し、画像を表示する。例えば、表示部２２４は、通信部２２８により受信される商用電力情報を示す画像を表示してもよいし、蓄電池４０の残電力を示す画像を表示してもよいし、家庭内の電力の使用状況を示す画像を表示してもよい。
表示部２２４は、システムコントローラ２２０の制御に基づいて画素駆動回路を駆動し、画像を表示する。例えば、表示部２２４は、通信部２２８により受信される商用電力情報を示す画像を表示してもよいし、蓄電池４０の残電力を示す画像を表示してもよいし、家庭内の電力の使用状況を示す画像を表示してもよい。
（通信部）
通信部２２８は、外部機器とのインタフェースであって、外部機器と無線または有線により通信する。例えば、通信部２２８は、通信網１２を介して、電力情報提供装置１０から商用電力情報を受信することはできる。なお、通信部２２８の通信方式としては、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などが挙げられる。
通信部２２８は、外部機器とのインタフェースであって、外部機器と無線または有線により通信する。例えば、通信部２２８は、通信網１２を介して、電力情報提供装置１０から商用電力情報を受信することはできる。なお、通信部２２８の通信方式としては、例えば無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）やＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などが挙げられる。
（記憶部）
記憶部２３２は、各種データの保存に用いられる。例えば、記憶部２３２は、電力制御部２４４が電力制御のために参照する電力制御用知識ＤＢを記憶してもよい。なお、記憶部２３２は、不揮発性メモリ、磁気ディスク、光ディスク、およびＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体を含んでもよい。不揮発性メモリとしては、例えば、フラッシュメモリ、ＳＤカード、マイクロＳＤカード、ＵＳＢメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）があげられる。また、磁気ディスクとしては、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどがあげられる。また、光ディスクとしては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などがあげられる。
記憶部２３２は、各種データの保存に用いられる。例えば、記憶部２３２は、電力制御部２４４が電力制御のために参照する電力制御用知識ＤＢを記憶してもよい。なお、記憶部２３２は、不揮発性メモリ、磁気ディスク、光ディスク、およびＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体を含んでもよい。不揮発性メモリとしては、例えば、フラッシュメモリ、ＳＤカード、マイクロＳＤカード、ＵＳＢメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）があげられる。また、磁気ディスクとしては、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどがあげられる。また、光ディスクとしては、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））などがあげられる。
（操作入力部）
操作入力部２３６は、ユーザが操作入力を行うための構成である。操作入力部２３６は、ユーザ操作に応じた信号を生成し、システムコントローラ２２０に供給する。この操作入力部２３６は、例えば、タッチパネル、ボタン、スイッチ、レバー、ダイヤルなどの操作子や、リモートコントローラが発生する赤外線信号用の受光部あるいは無線信号の受信部などであってもよい。さらに、操作入力部２３６は、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサなどのセンシングデバイスであってもよい。
操作入力部２３６は、ユーザが操作入力を行うための構成である。操作入力部２３６は、ユーザ操作に応じた信号を生成し、システムコントローラ２２０に供給する。この操作入力部２３６は、例えば、タッチパネル、ボタン、スイッチ、レバー、ダイヤルなどの操作子や、リモートコントローラが発生する赤外線信号用の受光部あるいは無線信号の受信部などであってもよい。さらに、操作入力部２３６は、加速度センサ、角速度センサ、振動センサ、圧力センサなどのセンシングデバイスであってもよい。
（電力入力部）
電力入力部２４０は、商用電力会社から供給される商用電力、および、自家発電装置３０から供給される自家発電電力が入力される。
電力入力部２４０は、商用電力会社から供給される商用電力、および、自家発電装置３０から供給される自家発電電力が入力される。
（電力制御部）
電力制御部２４４は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを制御する。詳細については「２−２．第１の実施形態による電力制御装置の動作」で説明するように、電力制御部２４４は、商用電力情報に基づいて現在がピーク時間帯であるか否かを判定し、ピーク時間帯である間には自家発電電力の使用を優先し、ピーク時間帯でない間には自家発電電力の全部または一部を蓄電池４０に蓄積する。
電力制御部２４４は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを制御する。詳細については「２−２．第１の実施形態による電力制御装置の動作」で説明するように、電力制御部２４４は、商用電力情報に基づいて現在がピーク時間帯であるか否かを判定し、ピーク時間帯である間には自家発電電力の使用を優先し、ピーク時間帯でない間には自家発電電力の全部または一部を蓄電池４０に蓄積する。
なお、ピーク時間帯であるか否かの判定方法は特に限定されない。例えば、商用電力情報が商用電力の現在の需給バランス（例えば、最大供給電力に対する需要の割合）を示す場合、電力制御部２４４は、需給バランスが所定の閾値（例えば、９０％）より高い場合に現在がピーク時間帯であると判定してもよい。
また、商用電力情報が、図２に示したような商用電力の需要予測を示す需要予測情報である場合、電力制御部２４４は、商用電力の需要、または最大供給電力に対する需要の割合が所定の閾値より高い時間帯をピーク時間帯として特定してもよい。例えば、図２に示した需要予測情報が得られた場合、電力制御部２４４は、需要が４０００万ｋｗを上回ると予測される１３時〜１５時をピーク時間帯として特定してもよい。
また、商用電力情報が過去の電力需要の統計情報である場合、電力制御部２４４は、過去の同時期の電力需要に基づいてピーク時間帯を特定してもよい。例えば、電力制御部２４４は、１年前の同時期の電力需要が所定の閾値より高い時間帯をピーク時間帯として特定してもよい。
また、商用電力情報が電力需要のピーク時間帯を示す場合、電力制御部２４４は、現在が商用電力情報の示すピーク時間帯であるか否かを判定してもよい。また、商用電力情報として電力需要の逼迫度を示すアラーム情報が出された場合、電力制御部２４４は、現在がピーク時間帯であると判定してもよい。
上記のようなピーク時間帯の判定方法により、夏場は冷房需要により最高気温前後の１３時〜１５時程度がピーク時間帯と判定され、冬場は暖房需要により気温が低くなる夜間がピーク時間帯と判定されることが期待される。
なお、電力制御部２４４は、商用電力情報に加え、季節、地域および外気温などに基づいてピーク時間帯を判定してもよい。例えば、電力制御部２４４は、季節が夏である場合には日中の範囲内でピーク時間帯を判定し、季節が冬である場合には夜間の範囲内でピーク時間帯を判定してもよい。
また、電力需要のピークは、冷房需要が高まる気温が高い時間帯、或いは、暖房需要が高まる気温が低い時間帯に発生すると考えられるので、電力制御部２４４は、外気温が高温閾値より高い時間帯、または、外気温が低温閾値より低い時間帯の範囲内でピーク時間帯を判定してもよい。
また、電力需要のピークは、地域によって発生するタイミングが異なる。例えば、北部では夏場であっても冷房需要が高くないが、南部では夏場に冷房需要が高いので電力需要のピークが発生する。このため、電力制御部２４４は、地域に応じた季節や時間帯の範囲内でピーク時間帯を判定してもよい。また、自家発電装置３０が太陽光発電装置である場合、自家発電装置３０による発電量が高い時に外気温も高く、夏場には冷房需要が高まると考えられる。また、自家発電装置３０による発電量が低い時に外気温も低く、冬場には暖房需要が高まると考えられる。このため、電力制御部２４４は、自家発電装置３０による発電量に基づいてピーク時間帯を判定してもよい。
＜２−２．第１の実施形態による電力制御装置の動作＞
以上、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成を説明した。続いて、図４を参照し、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の動作を説明する。
以上、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の構成を説明した。続いて、図４を参照し、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の動作を説明する。
図４は、第１の実施形態による電力制御装置２０−１の動作を示したフローチャートである。図４に示したように、まず、電力制御装置２０−１の通信部２２８が電力情報提供装置１０から商用電力情報を受信すると（Ｓ３０４）、電力制御部２４４は、商用電力情報に基づいてピーク時間帯であるか否かを判定する（Ｓ３０８）。
（ピーク時間帯）
そして、ピーク時間帯であって、自家発電が可能な場合（Ｓ３１２）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０から供給される自家発電電力を使用する、すなわち、電気機器５０に供給する（Ｓ３１６）。ここで、自家発電電力が電気機器５０の使用電力を上回る場合（Ｓ３２０）、電力制御部２４４は、余剰電力を蓄電池４０に蓄積する。なお、自家発電が可能でない場合（Ｓ３１２）、Ｓ３２８の処理に進む。
そして、ピーク時間帯であって、自家発電が可能な場合（Ｓ３１２）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０から供給される自家発電電力を使用する、すなわち、電気機器５０に供給する（Ｓ３１６）。ここで、自家発電電力が電気機器５０の使用電力を上回る場合（Ｓ３２０）、電力制御部２４４は、余剰電力を蓄電池４０に蓄積する。なお、自家発電が可能でない場合（Ｓ３１２）、Ｓ３２８の処理に進む。
一方、自家発電電力が電気機器５０の使用電力以下である場合、電力制御部２４４は、蓄電池４０の電力を使用可能であるか否かを判断する（Ｓ３２８）。蓄電池４０の電力を使用可能でない場合、Ｓ３４０の処理に進む。また、電力制御部２４４は、蓄電池４０の電力を使用可能である場合には蓄電池４０の電力を使用する（Ｓ３３２）。
さらに、供給電力（自家発電電力および／または蓄電池４０の電力）が電気機器５０の使用電力未満である場合（Ｓ３４０）、電力制御部２４４は商用電力を使用する（Ｓ３４０）。
（ピーク時間帯外）
一方、ピーク時間帯外であって、自家発電が可能な場合（Ｓ３４４）、電力制御部２４４は、所定量の自家発電電力を蓄電池４０に蓄積する（Ｓ３４８）。そして、電力制御部２４４は、残りの自家発電電力を電気機器５０に供給する（Ｓ３５２）。ここで、残りの自家発電電力が電気機器５０の使用電力未満である場合（Ｓ３５６）、電力制御部２４４は商用電力を使用する（Ｓ３４０）。なお、電力制御部２４４は、自家発電が可能でない場合にも商用電力を使用する（Ｓ３４４）。
一方、ピーク時間帯外であって、自家発電が可能な場合（Ｓ３４４）、電力制御部２４４は、所定量の自家発電電力を蓄電池４０に蓄積する（Ｓ３４８）。そして、電力制御部２４４は、残りの自家発電電力を電気機器５０に供給する（Ｓ３５２）。ここで、残りの自家発電電力が電気機器５０の使用電力未満である場合（Ｓ３５６）、電力制御部２４４は商用電力を使用する（Ｓ３４０）。なお、電力制御部２４４は、自家発電が可能でない場合にも商用電力を使用する（Ｓ３４４）。
（具体的な適用例）
上記の電力制御装置２０−１の動作によれば、自家発電装置３０が太陽光発電装置である場合、夜間や雨天の場合などには自家発電を十分に行うことが困難であるので、夏場における下記の各条件下においては以下のような電力制御が行われる。
上記の電力制御装置２０−１の動作によれば、自家発電装置３０が太陽光発電装置である場合、夜間や雨天の場合などには自家発電を十分に行うことが困難であるので、夏場における下記の各条件下においては以下のような電力制御が行われる。
・天候：晴れ
−ピーク時間帯 自家発電電力の使用、蓄電池４０の電力を使用
−ピーク時間帯外（日中） 商用電力の使用、自家発電電力の一部を蓄積、
自家発電電力の残りを使用
−ピーク時間帯外（夜間） 商用電力を使用
−ピーク時間帯 自家発電電力の使用、蓄電池４０の電力を使用
−ピーク時間帯外（日中） 商用電力の使用、自家発電電力の一部を蓄積、
自家発電電力の残りを使用
−ピーク時間帯外（夜間） 商用電力を使用
・天候：雨
−ピーク時間帯 蓄電池４０の電力を使用
−ピーク時間帯外（日中） 商用電力の使用（一部、蓄電池４０の使用も可）
自家発電電力の残りを使用
−ピーク時間帯外（夜間） 商用電力を使用
−ピーク時間帯 蓄電池４０の電力を使用
−ピーク時間帯外（日中） 商用電力の使用（一部、蓄電池４０の使用も可）
自家発電電力の残りを使用
−ピーク時間帯外（夜間） 商用電力を使用
（第１の実施形態の効果）
以上説明したように、本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。
以上説明したように、本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。
＜＜３．第２の実施形態＞＞
以上、本開示の第１の実施形態を説明した。続いて、本開示の第２の実施形態を説明する。例えば、自家発電装置３０が燃料電池である場合、小電力の発電のために自家発電の開始および中止を繰り返すことは発電効率が低い。これに対し、本開示の第２の実施形態によれば、蓄電池４０の残電力に応じて自家発電の開始および中止を制御することにより、自家発電の効率を高めることが可能である。
以上、本開示の第１の実施形態を説明した。続いて、本開示の第２の実施形態を説明する。例えば、自家発電装置３０が燃料電池である場合、小電力の発電のために自家発電の開始および中止を繰り返すことは発電効率が低い。これに対し、本開示の第２の実施形態によれば、蓄電池４０の残電力に応じて自家発電の開始および中止を制御することにより、自家発電の効率を高めることが可能である。
＜３−１．第２の実施形態による電力制御装置の構成＞
図５は、第２の実施形態による電力制御装置２０−２の構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、第２の実施形態による電力制御装置２０−２は、システムコントローラ２２０と、表示部２２４と、通信部２２８と、記憶部２３２と、操作入力部２３６と、電力入力部２４０と、電力制御部２４６と、閾値決定部２４８と、を備える。システムコントローラ２２０、表示部２２４、通信部２２８、記憶部２３２、操作入力部２３６、および電力入力部２４０は第１の実施形態で説明した通りであるので、ここでの詳細な説明を省略する。
図５は、第２の実施形態による電力制御装置２０−２の構成を示した機能ブロック図である。図５に示したように、第２の実施形態による電力制御装置２０−２は、システムコントローラ２２０と、表示部２２４と、通信部２２８と、記憶部２３２と、操作入力部２３６と、電力入力部２４０と、電力制御部２４６と、閾値決定部２４８と、を備える。システムコントローラ２２０、表示部２２４、通信部２２８、記憶部２３２、操作入力部２３６、および電力入力部２４０は第１の実施形態で説明した通りであるので、ここでの詳細な説明を省略する。
（閾値決定部）
閾値決定部２４８は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づき、自家発電を開始するための蓄電池４０の残電力閾値を決定する。この点について、電力需要が高い日は、蓄電池４０の電力の消費速度が速いと考えられるので、自家発電を開始するタイミングが遅いと、蓄電池４０が空になってしまう。このため、閾値決定部２４８は、商用電力情報の示す電力需要に応じて蓄電池４０の残電力閾値を決定する。
閾値決定部２４８は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づき、自家発電を開始するための蓄電池４０の残電力閾値を決定する。この点について、電力需要が高い日は、蓄電池４０の電力の消費速度が速いと考えられるので、自家発電を開始するタイミングが遅いと、蓄電池４０が空になってしまう。このため、閾値決定部２４８は、商用電力情報の示す電力需要に応じて蓄電池４０の残電力閾値を決定する。
例えば、商用電力情報が商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含む場合、需要予測情報の示す需要予測が低いほど残電力閾値を低い値に決定し、需要予測情報の示す需要予測が高いほど残電力閾値を高い値に決定してもよい。なお、閾値決定部２４８は、この残電力閾値を１日単位で決定してもよいし、時間帯ごとに決定してもよい。例えば、閾値決定部２４８は、電力需給予測（１日のうちの最大電力需要／最大電力供給量）が高い日ほど残電力閾値を高い値に決定してもよいし、ピーク時間帯のように電力需要が高い時間帯ほど残電力閾値を高い値に決定してもよい。なお、ピーク時間帯は、第１の実施形態において説明したように、商用電力情報の示す現在の需給バランス、過去の電力需要の統計情報、電力需要のピーク時間帯、またはアラーム情報などや、季節、地域、外気温および室内温度（エアコンディショナーのＯＦＦ時の室内温度、または、エアコンディショナーの影響を受けにくい場所の室内温度）などに基づいて判定可能である。
（電力制御部）
電力制御部２４６は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを制御する。特に、第２の実施形態による電力制御部２４６は、蓄電池４０の残電力が閾値決定部２４８により決定された残電力閾値を下回った場合に、自家発電装置３０に自家発電を開始させる。なお、自家発電装置３０への制御信号は、制御用の専用パスを介して送信されてもよいし、電力供給ラインを介してＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）により送信されてもよい。以下、このような電力制御部２４６による自家発電制御の具体例について図６および図７を参照して説明する。
電力制御部２４６は、通信部２２８により受信される商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを制御する。特に、第２の実施形態による電力制御部２４６は、蓄電池４０の残電力が閾値決定部２４８により決定された残電力閾値を下回った場合に、自家発電装置３０に自家発電を開始させる。なお、自家発電装置３０への制御信号は、制御用の専用パスを介して送信されてもよいし、電力供給ラインを介してＰＬＣ（Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）により送信されてもよい。以下、このような電力制御部２４６による自家発電制御の具体例について図６および図７を参照して説明する。
図６および図７は、蓄電池４０の残電力の変化を示した説明図である。より詳細には、図６には、電力需給予測（１日のうちの最大電力需要／最大電力供給量）が７０％であり電力需要に比較的余裕がある日の蓄電池４０の残電力の変化を示し、図７には、電力需給予測が９０％であり電力需要が比較的逼迫する日の蓄電池４０の残電力の変化を示している。
閾値決定部２４８は、図６に示したように電力需要に比較的余裕がある日の残電力閾値を、図７に示したように電力需要が比較的逼迫する日よりも低い値に決定する。例えば、閾値決定部２４８は、図６に示したように電力需要に比較的余裕がある日の残電力閾値を３０％に決定し、図７に示したように電力需要が比較的逼迫する日の残電力閾値を５０％に設定する。
この場合、電力制御部２４６は、図６に示したように電力需要に比較的余裕がある日において、蓄電池４０の残電力が３０％を下回ったｔ１に自家発電装置３０に自家発電を開始させる。一方、電力制御部２４６は、図７に示したように電力需要が比較的逼迫する日において、蓄電池４０の残電力が５０％を下回ったｔ２に自家発電装置３０に自家発電を開始させる。
このように、蓄電池４０の残電力に応じて自家発電の開始および中止を制御することにより、自家発電の効率を高めることが可能である。また、自家発電を開始するための残電力閾値を電力需要に応じて決定することにより、蓄電池４０が空になってしまう場合を抑制することが可能である。
＜３−２．第２の実施形態による電力制御装置の動作＞
以上、本開示の第２の実施形態による電力制御装置２０−２の構成を説明した。続いて、図８を参照し、第２の実施形態による電力制御装置２０−２の動作を説明する。
以上、本開示の第２の実施形態による電力制御装置２０−２の構成を説明した。続いて、図８を参照し、第２の実施形態による電力制御装置２０−２の動作を説明する。
図８は、第２の実施形態による電力制御装置２０−２の動作を示したフローチャートである。図８に示したように、まず、電力制御装置２０−１の通信部２２８が電力情報提供装置１０から商用電力情報を受信すると（Ｓ４０４）、閾値決定部２４８が商用電力情報に基づいて残電力閾値を決定する（Ｓ４０８）。続いて、電力制御部２４４は、商用電力情報に基づいてピーク時間帯であるか否かを判定する（Ｓ４１２）。
（ピーク時間帯）
そして、ピーク時間帯である場合、電力制御部２４４は、蓄電池４０の電力を使用する（Ｓ４１６）。ここで、蓄電池４０の残電力が残電力閾値を下回った場合（Ｓ４２０）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０に自家発電を開始させる（Ｓ４２４）。そして、自家発電電力が電気機器５０の使用電力未満である場合（Ｓ４２８）、電力制御部２４４は、自家発電電力と、蓄電池４０の電力を併用し、さらに、必要に応じて商用電力を併用する（Ｓ４３２）。
そして、ピーク時間帯である場合、電力制御部２４４は、蓄電池４０の電力を使用する（Ｓ４１６）。ここで、蓄電池４０の残電力が残電力閾値を下回った場合（Ｓ４２０）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０に自家発電を開始させる（Ｓ４２４）。そして、自家発電電力が電気機器５０の使用電力未満である場合（Ｓ４２８）、電力制御部２４４は、自家発電電力と、蓄電池４０の電力を併用し、さらに、必要に応じて商用電力を併用する（Ｓ４３２）。
一方、自家発電電力が電気機器５０の使用電力以上である場合（Ｓ４２８）、電力制御部２４４は、自家発電電力を使用し、余剰電力を蓄電池４０に蓄積する（Ｓ４３６）。その後、蓄電池４０が満充電になった場合（Ｓ４４０）、電力制御部２４４は自家発電装置３０に自家発電を中止させる（Ｓ４４４）。
（ピーク時間帯外）
また、ピーク時間帯外である場合、電力制御部２４４は商用電力を使用する（Ｓ４４８）。そして、蓄電池４０の残電力が残電力閾値を下回った場合（Ｓ４５２）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０に自家発電を開始させる（Ｓ４５６）。なお、ピーク時間帯外は、ピーク時間帯より電気機器５０の電力の消費速度が遅いと考えられるので、ピーク時間帯外の残電力閾値はピーク時間帯の残電力閾値よりも高い値であってもよい。
また、ピーク時間帯外である場合、電力制御部２４４は商用電力を使用する（Ｓ４４８）。そして、蓄電池４０の残電力が残電力閾値を下回った場合（Ｓ４５２）、電力制御部２４４は、自家発電装置３０に自家発電を開始させる（Ｓ４５６）。なお、ピーク時間帯外は、ピーク時間帯より電気機器５０の電力の消費速度が遅いと考えられるので、ピーク時間帯外の残電力閾値はピーク時間帯の残電力閾値よりも高い値であってもよい。
その後、電力制御部２４４は、自家発電電力を蓄電池４０に蓄積し（Ｓ４６０）、蓄電池４０が満充電になった場合（Ｓ４６４）、自家発電装置３０に自家発電を中止させる（Ｓ４６８）。
＜＜４．むすび＞＞
以上説明したように、本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。また、商用電力会社にとっては、ピーク時の電力需要が減少するので、最大供給電力が制限されている場合であっても、安定した電力供給を実現することができる。
以上説明したように、本開示の第１の実施形態によれば、商用電力情報に基づいて、自家発電電力の使用、商用電力の使用、蓄電池４０への蓄電、および蓄電池４０の電力の使用などを適切に制御することにより、最大供給電力に対する電力需要の逼迫を緩和することが可能である。また、商用電力会社にとっては、ピーク時の電力需要が減少するので、最大供給電力が制限されている場合であっても、安定した電力供給を実現することができる。
また、本開示の第２の実施形態によれば、蓄電池４０の残電力に応じて自家発電の開始および中止を制御することにより、自家発電の効率を高めることが可能である。また、自家発電を開始するための残電力閾値を電力需要に応じて決定することにより、蓄電池４０が空になってしまう場合を抑制することが可能である。
なお、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本明細書の電力制御装置２０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、電力制御装置２０の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、電力制御装置２０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した電力制御装置２０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
また、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、
を備える、電力制御装置。
（２）
前記制御部は、さらに、前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電を行うか否かを制御する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（３）
前記制御部は、自家発電による電力を蓄積する蓄電池の残電力が前記受信部により受信された情報に基づいて決定される残電力閾値を下回った場合に自家発電の開始を制御し、自家発電の余剰電力を前記蓄電池に蓄積する、前記（２）に記載の電力制御装置。
（４）
前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が低いほど残電力閾値を低い値に決定する、前記（３）に記載の電力制御装置。
（５）
前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が高いほど残電力閾値を高い値に決定する、前記（３）に記載の電力制御装置。
（６）
商用電力の需要が所定の基準を上回った場合、前記商用電力に関する情報は、アラーム情報を含む、前記（３）に記載の電力制御装置。
（７）
前記制御部は、電力需要のピーク時間帯か否かを判定し、前記ピーク時間帯においては自家発電による電力の使用を優先し、前記ピーク時間帯外においては商用電力の使用を優先する、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（８）
前記商用電力に関する情報は、商用電力会社から提供される商用電力の時間帯ごとの需要に関する電力需要情報を含み、
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、前記電力需要情報に基づいて判定する、前記（７）に記載の電力制御装置。
（９）
前記電力需要情報は、商用電力の現在の需給バランスを示す、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１０）
前記電力需要情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報である、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１１）
前記電力需要情報は、過去の電力需要の統計情報である、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに季節に基づいて判定する、前記（８）〜（１１）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１３）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに外気温または室内温度に基づいて判定する、前記（８）〜（１２）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１４）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに自家発電による発電量に基づいて判定する、前記（８）〜（１３）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１５）
コンピュータを、
商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、
として機能させるための、プログラム
（１）
商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、
を備える、電力制御装置。
（２）
前記制御部は、さらに、前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電を行うか否かを制御する、前記（１）に記載の電力制御装置。
（３）
前記制御部は、自家発電による電力を蓄積する蓄電池の残電力が前記受信部により受信された情報に基づいて決定される残電力閾値を下回った場合に自家発電の開始を制御し、自家発電の余剰電力を前記蓄電池に蓄積する、前記（２）に記載の電力制御装置。
（４）
前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が低いほど残電力閾値を低い値に決定する、前記（３）に記載の電力制御装置。
（５）
前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が高いほど残電力閾値を高い値に決定する、前記（３）に記載の電力制御装置。
（６）
商用電力の需要が所定の基準を上回った場合、前記商用電力に関する情報は、アラーム情報を含む、前記（３）に記載の電力制御装置。
（７）
前記制御部は、電力需要のピーク時間帯か否かを判定し、前記ピーク時間帯においては自家発電による電力の使用を優先し、前記ピーク時間帯外においては商用電力の使用を優先する、前記（１）〜（６）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（８）
前記商用電力に関する情報は、商用電力会社から提供される商用電力の時間帯ごとの需要に関する電力需要情報を含み、
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、前記電力需要情報に基づいて判定する、前記（７）に記載の電力制御装置。
（９）
前記電力需要情報は、商用電力の現在の需給バランスを示す、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１０）
前記電力需要情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報である、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１１）
前記電力需要情報は、過去の電力需要の統計情報である、前記（８）に記載の電力制御装置。
（１２）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに季節に基づいて判定する、前記（８）〜（１１）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１３）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに外気温または室内温度に基づいて判定する、前記（８）〜（１２）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１４）
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに自家発電による発電量に基づいて判定する、前記（８）〜（１３）のいずれか一項に記載の電力制御装置。
（１５）
コンピュータを、
商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、および商用電力の使用を制御する制御部と、
として機能させるための、プログラム
１０ 電力情報提供装置
１２ 通信網
２０ 電力制御装置
３０ 自家発電装置
４０ 蓄電池
５０ 電気機器
２２０ システムコントローラ
２２４ 表示部
２２８ 通信部
２３２ 記憶部
２３６ 操作入力部
２４０ 電力入力部
２４４、２４６ 電力制御部
２４８ 閾値決定部
２５２、２５４ 電力制御部
１２ 通信網
２０ 電力制御装置
３０ 自家発電装置
４０ 蓄電池
５０ 電気機器
２２０ システムコントローラ
２２４ 表示部
２２８ 通信部
２３２ 記憶部
２３６ 操作入力部
２４０ 電力入力部
２４４、２４６ 電力制御部
２４８ 閾値決定部
２５２、２５４ 電力制御部
Claims (13)
- 商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、商用電力の使用、および自家発電を行うか否かを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、自家発電による電力を蓄積する蓄電池の残電力が前記受信部により受信された情報に基づいて決定される残電力閾値を下回った場合に自家発電の開始を制御し、自家発電の余剰電力を前記蓄電池に蓄積する、電力制御装置。 - 前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が低いほど残電力閾値を低い値に決定する、請求項１に記載の電力制御装置。 - 前記商用電力に関する情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報を含み、
前記制御部は、前記需要予測情報の示す需要予測が高いほど残電力閾値を高い値に決定する、請求項２に記載の電力制御装置。 - 商用電力の需要が所定の基準を上回った場合、前記商用電力に関する情報は、アラーム情報を含む、請求項１に記載の電力制御装置。
- 前記制御部は、電力需要のピーク時間帯か否かを判定し、前記ピーク時間帯においては自家発電による電力の使用を優先し、前記ピーク時間帯外においては商用電力の使用を優先する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の電力制御装置。
- 前記商用電力に関する情報は、商用電力会社から提供される商用電力の時間帯ごとの需要に関する電力需要情報を含み、
前記制御部は、前記ピーク時間帯を、前記電力需要情報に基づいて判定する、請求項５に記載の電力制御装置。 - 前記電力需要情報は、商用電力の現在の需給バランスを示す、請求項６に記載の電力制御装置。
- 前記電力需要情報は、商用電力の需要予測を示す需要予測情報である、請求項７に記載の電力制御装置。
- 前記電力需要情報は、過去の電力需要の統計情報である、請求項７に記載の電力制御装置。
- 前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに季節に基づいて判定する、請求項６〜９のいずれか一項に記載の電力制御装置。
- 前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに外気温または室内温度に基づいて判定する、請求項６〜１０のいずれか一項に記載の電力制御装置。
- 前記制御部は、前記ピーク時間帯を、さらに自家発電による発電量に基づいて判定する、請求項６〜１１のいずれか一項に記載の電力制御装置。
- コンピュータを、
商用電力に関する情報を受信する受信部と、
前記受信部により受信された情報に応じて、自家発電による電力の使用、商用電力の使用、および自家発電を行うか否かを制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、自家発電による電力を蓄積する蓄電池の残電力が前記受信部により受信された情報に基づいて決定される残電力閾値を下回った場合に自家発電の開始を制御し、自家発電の余剰電力を前記蓄電池に蓄積する、電力制御装置として機能させるための、プログラム。
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