JP5784352B2 - Residential energy system - Google Patents
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Description
本発明は、住宅エネルギーシステムにかかり、特に、太陽光発電装置を備えて、効率的に発電電力を使用する住宅エネルギーシステムに関する。 The present invention relates to a residential energy system, and more particularly to a residential energy system that includes a solar power generation device and efficiently uses generated power.
太陽光発電装置の発電電力量は、天気に左右されるため、天気予報や、季節、気温情報、過去情報等に基づいて、発電量を予測して、電力量を調整する技術が提案されている。 Since the amount of power generated by a solar power generation device depends on the weather, a technology for adjusting the amount of power by predicting the amount of power generation based on weather forecasts, seasons, temperature information, past information, etc. has been proposed. Yes.
例えば、特許文献に1記載の技術では、天気予報による発電予定日の気象情報または現在の季節と所定の発電量情報に基づいて該発電予定日の発電量を予測すると共に、該気象情報または現在の季節または該発電予定日の日付または曜日と所定の消費電力量情報に基づいて該発電予定日の負荷の消費電力を予測し、電力ネットワークへの供給電力量の合計が一定になるように、各自然エネルギー発電システムの供給電力量を求めて電力量を調整することが提案されている。 For example, in the technique described in Patent Document 1, the power generation amount on the scheduled power generation date is predicted based on the weather information on the planned power generation date based on the weather forecast or the current season and predetermined power generation amount information. Predicting the power consumption of the load on the scheduled power generation date based on the season or the date or day of the scheduled power generation date and the predetermined power consumption information, so that the total amount of power supplied to the power network is constant, It has been proposed to adjust the amount of electric power by obtaining the amount of electric power supplied to each natural energy power generation system.
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、余った電力の具体的かつ効果的な活用については不十分であるため、改善の余地がある。 However, the technique described in Patent Document 1 has room for improvement because the specific and effective utilization of surplus power is insufficient.
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、発電電力を無駄なく使用することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above facts, and an object thereof is to use generated power without waste.
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、太陽光によって発電する太陽光発電装置と、センターサーバから天気情報、季節情報及び温度情報の少なくとも一つの情報を取得する取得手段と、前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、前記太陽光発電装置による発電量を予測する発電量予測手段と、前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測する消費量予測手段と、前記発電量予測手段及び前記消費量予測手段のそれぞれの予測結果を比較して、比較結果に基づいて、消費電力量が前記消費量予測手段によって予測された消費電力量に含まれていないいつでも運転可能な電気機器を前記太陽光発電装置の発電電力によって運転するか否かを判定し、前記発電量予測手段の予測結果が前記消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を作動するように制御する制御手段と、を備えることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 includes a solar power generation device that generates power by sunlight, an acquisition unit that acquires at least one of weather information, season information, and temperature information from a center server, Based on the information acquired by the acquisition unit, a power generation amount prediction unit that predicts a power generation amount by the solar power generation device, and predicts a power consumption amount consumed in a house based on the information acquired by the acquisition unit. Power consumption prediction means, the power generation amount prediction means, and the prediction results of the consumption amount prediction means, and based on the comparison results, the power consumption amount predicted by the consumption amount prediction means It determines whether to oPERATION by the power generated not included the photovoltaic device electrical equipment operable at any time, predicted binding of the power generation amount prediction means There is greater than the prediction result of the consumption prediction means, it is characterized by and a control means for controlling to operate the electric device by the generator power of the photovoltaic device.
請求項1に記載の発明によれば、太陽光発電装置では、太陽光によって発電が行われる。 According to the invention described in claim 1, in the solar power generation device, power is generated by sunlight.
取得手段では、センターサーバから天気情報、季節情報、及び温度情報の少なくとも一つの情報が取得される。 The acquisition means acquires at least one piece of weather information, season information, and temperature information from the center server.
発電量予測手段では、取得手段によって取得された情報に基づいて、太陽光発電装置による発電量が予測される。例えば、情報毎の発電量を予め測定しておくことにより、取得した情報から太陽光発電装置の発電量を予測することができる。なお、発電量を予測する際には、情報として天気情報を取得して天気毎の発電量から発電量を予測することで、より正確な発電量を予測することが可能となる。 In the power generation amount prediction means, the power generation amount by the solar power generation device is predicted based on the information acquired by the acquisition means. For example, by measuring the power generation amount for each information in advance, the power generation amount of the solar power generation device can be predicted from the acquired information. When predicting the power generation amount, it is possible to predict the power generation amount more accurately by acquiring weather information as information and predicting the power generation amount from the power generation amount for each weather.
また、消費量予測手段では、取得手段によって取得された情報に基づいて、住宅で使用する消費電力量が予測される。例えば、情報毎にエアコン等の消費電力量を予め定めておくことにより、情報から消費電力量を予測することができる。なお、消費電力量を予測する際には、情報として季節情報及び温度情報を取得して季節情報及び温度情報から消費電力を予測することで、より正確な消費電力量を予測することが可能となる。 The consumption amount predicting unit predicts the power consumption amount used in the house based on the information acquired by the acquiring unit. For example, by predetermining the power consumption of an air conditioner or the like for each information, the power consumption can be predicted from the information. When predicting power consumption, it is possible to predict more accurate power consumption by acquiring seasonal information and temperature information as information and predicting power consumption from seasonal information and temperature information. Become.
そして、制御手段では、発電量予測手段及び消費量予測手段のそれぞれの予測結果が比較されて、比較結果に基づいて、太陽光発電装置の発電量によっていつでも運転可能な電気機器を運転するか否かが判定されて、発電量予測手段の予測結果が消費量予測手段の予測結果より大きい場合に電気機器が作動するように制御される。これにより、発電電力を無駄なく使用することができる。
Then, in the control means, the prediction results of the power generation amount prediction means and the consumption amount prediction means are compared, and based on the comparison result, whether or not to operate an electric device that can be operated at any time according to the power generation amount of the solar power generation device. If the prediction result of the power generation amount prediction means is larger than the prediction result of the consumption amount prediction means , the electric device is controlled to operate . Thereby , generated electric power can be used without waste.
なお、請求項2に記載の発明のように、発電量予測手段によって予測された所定期間の発電量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の発電量予測手段によって予測された発電量を補正する発電量補正手段を更に備えて、制御手段が発電量補正手段の補正結果に基づいて、太陽光発電装置の発電電力によって電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御するようにしてもよいし、請求項3に記載の発明のように、消費量予測手段によって予測された所定期間の消費電力量と、当該所定期間の実測値とを比較し、所定期間以降の消費量予測手段の予測結果を補正する消費量補正手段を更に備えて、制御手段が消費量補正手段の補正結果に基づいて、太陽光発電装置の発電電力によって電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御するようにしてもよい。すなわち、予測値を実測値に基づいて補正して予測精度を高めるようにしてもよい。
As in the second aspect of the present invention, the power generation amount predicted for the predetermined period by the power generation amount prediction means is compared with the measured value for the predetermined period, and the power generation amount prediction means for the predetermined period and thereafter is predicted. was provided with the power generation amount further power generation amount correction means for correcting the, based on the correction result of the control unit power generation amount correction means, determines whether to operate the gas equipment electricity by the power generated by the photovoltaic power generator Then, the electric device may be controlled, and, as in the invention according to claim 3, the power consumption amount for the predetermined period predicted by the consumption amount prediction means is compared with the actual measurement value for the predetermined period. and, further comprising a consumption amount correcting means for correcting the prediction result of the consumption prediction means after a predetermined period, the control means based on the correction result of the consumption amount correcting means, electrodeposition by the power generated by the photovoltaic power generator Determine whether to drive the equipment It is also possible to control the electrical equipment. That is, the prediction value may be corrected based on the actual measurement value to improve the prediction accuracy.
また、複数の電気機器を複数有する場合には、制御手段は、請求項4に記載の発明のように、発電量予測手段の予測結果が消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、複数の電気機器の中から運転可能な電気機器を選定し、該選定の電気機器を作動開始するように制御するようにしてもよい。 In the case of having a plurality of electrical devices, the control means, when the prediction result of the power generation amount prediction means is larger than the prediction result of the consumption amount prediction means, as in the invention described in claim 4, An electric device that can be operated may be selected from the electric devices, and the selected electric device may be controlled to start operating.
また、請求項5に記載の発明のように、取得手段が取得する天気情報として降雨情報を含み、制御手段が、取得手段によって降雨情報を取得した場合に、住宅に設けられた、オーニング及び窓開閉装置の少なくとも一方を更に制御するようにしてもよい。これによって、降雨によって洗濯物が濡れないようにしたり、住宅内への雨の進入を防止したりすることが可能となる。 Further, as in the invention described in claim 5, an awning and a window provided in the house when the control unit includes the rain information as the weather information acquired by the acquiring unit, and the control unit acquires the rain information by the acquiring unit. At least one of the opening / closing devices may be further controlled. As a result, it becomes possible to prevent the laundry from getting wet due to rain or to prevent rain from entering the house.
さらに、請求項6に記載の発明のように、住宅で使用する電力を蓄電する蓄電池を更に備えて、制御手段が、所定の電気機器を運転した場合でも発電電力が余った場合に、蓄電池を充電するように更に制御するようにしてもよい。これによって、蓄電池に充電した電力を夜間等に使用することが可能となり、発電電力を更に無駄なく効率的に使用することができる。 Further, as in the invention described in claim 6, the battery further includes a storage battery that stores electric power used in a house, and the control means is configured to store the storage battery when surplus generated power is generated even when a predetermined electric device is operated. You may make it control further so that it may charge. As a result, the power charged in the storage battery can be used at night and the generated power can be used more efficiently and efficiently.
以上説明したように本発明によれば、予測した発電量及び消費電力量に基づいて所定の電気機器を運転するか否かを判定して電気機器を制御することにより、発電電力を無駄なく使用することができる、という効果がある。 As described above, according to the present invention, it is possible to use generated power without waste by determining whether or not to operate a predetermined electrical device based on the predicted power generation amount and power consumption and controlling the electrical device. There is an effect that can be.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステムの概略構成を示すブロック図である。なお、図1中の実線は電力線を示し、点線は情報線を示すものとする。 Hereinafter, an example of an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a residential energy system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the solid line indicates a power line, and the dotted line indicates an information line.
本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10は、太陽光発電装置12を備えて、太陽光によって発電された電力を住宅で使用可能とされている。
A
太陽光発電装置12には、パワーコントロールシステム(PCS)14が接続されており、太陽光発電装置12によって発電された直流電力がPCS14によって交流電力に変換されて住宅の分電盤16に供給されるようになっている。
A power control system (PCS) 14 is connected to the solar
分電盤16には、他の電源として系統電力18及び蓄電池20が接続されており、系統電力18や蓄電池20に蓄電された電力を住宅に供給することが可能とされている。すなわち、分電盤16は、太陽光発電装置12による発電電力、系統電力18、及び蓄電池20に蓄電された電力の何れかを住宅に供給する。
The
また、分電盤16には、住宅に設けられた電気機器22や、オーニング(日よけ)24、窓開閉装置26等が接続されており、それぞれに電力供給が行われる。電気機器22としては、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な機器が接続される。また、オーニング24は、格納可能な日よけとされ、モータ等によって稼働し、窓開閉装置26としては、トップライト等の開閉可能なものを適用してモータ等によって開閉が可能とされている。
The
さらに、分電盤16には、住宅内のエネルギーの管理や制御を行うHEMS(Home Energy Management System)30が接続されている。HEMS30は、分電盤16を制御することにより、太陽光発電装置12の発電電力、蓄電池20の電力、及び系統電力18の何れかを住宅に供給するように制御したり、住宅内に設けられた電気機器22等の運転や停止等の制御を行う。
Further, a HEMS (Home Energy Management System) 30 for managing and controlling energy in the house is connected to the
HEMS30には、蓄電池20、電気機器22、オーニング24、荷重センサ28、及び窓開閉装置26が接続されていると共に、ゲートウエイ32を介して各種情報を管理する予め定めたセンターサーバ34が接続さ、各種情報の授受が行われる。
The HEMS 30 is connected to the
センターサーバ34は、本実施の形態では、ゲートウエイ32を介して、天気情報、季節情報等の情報をHEMS30に送信するようになっており、HEMS30は、これらの情報に基づいて、電源(太陽光発電装置12の発電電力、蓄電池20の電力、または系統電力18)の切り換え制御や、住宅内の電気機器22やオーニング24、窓開閉装置26等の制御を行って省エネルギーを実現する。
In the present embodiment, the
電気機器22は、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な機器を適用することが可能とされ、HEMS30の指示によって作動可能とされている。
The
また、荷重センサ28は、物干し竿の荷重を検出し、HEMS30が、荷重センサ28の検出結果に基づいて、洗濯物の有無を判断し、降雨情報等を得た場合に、オーニング24や窓開閉装置26の開閉を制御する。
The
また、蓄電池20は、蓄電量を検出する機能を備えており、蓄電量の検出結果がHEMS30に入力され、HEMS30では、蓄電池20の蓄電量等に基づいて蓄電池20の充放電が制御される。
In addition, the
図2は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the
HEMS30は、コンピュータを含んで構成されており、図2に示すように、CPU32、ROM34、RAM36、及び入出力ポート38を備えて、これらがアドレスバス、データバス、及び制御バス等のバス40を介して接続されている。
As shown in FIG. 2, the HEMS 30 includes a
入出力ポート38には、各種入出力機器として、表示部42、操作部44、及びメモリ46が接続されている。なお、表示部42及び操作部44は一体で構成され、操作部44は、表示部42に設けられたタッチパネルを適用することができる。
A display unit 42, an
メモリ46には、住宅の電力の制御や電気機器22等の制御を行うためのプログラムや各種情報が記憶されており、メモリ46に記憶されたプログラムをRAM36等に展開してCPU32が実行することにより、住宅の電力の供給制御や、電気機器22の制御を行うようになっている。
The memory 46 stores a program for controlling the electric power of the house and the
さらに、入出力ポート38には、蓄電量検出装置48、電気機器22、オーニング24、荷重センサ28、窓開閉装置26、及び窓開閉検知センサ50が接続されている。
Furthermore, the input /
蓄電量検出装置48は、蓄電池20に設けられて、蓄電池20の蓄電量を検出し、検出結果をHEMS30へ出力する。これにより、HEMS30は、蓄電量検出装置48の検出結果に基づいて、蓄電池20の充放電を制御する。
The storage
電気機器22は、上述したように、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器からなり、HEMS30から指示によって作動が制御可能とされている。
As described above, the
オーニング24は、モータ等によって日よけを使用位置と格納位置とに移動可能とされ、HEMS30からの指示によって日よけの位置が制御される。
The
荷重センサ28は、洗濯物の有無を検出するために、物干し竿等の荷重を検出し、検出結果をHEMS30へ出力することにより、HEMS30では、荷重センサ28の検出結果から、例えば、所定値以上の荷重が検出された場合に洗濯物があると判断し、降雨情報等をセンターサーバ34等から取得した場合に、オーニング24を使用位置(日よけ位置)へ移動する制御を行う。
In order to detect the presence or absence of the laundry, the
また、窓開閉検知センサ50では、トップライト等の窓の開閉を検知し、検知結果をHEMS30へ出力することにより、HEMS30では、窓開閉検知センサ50の検知結果から、窓が開いていると判断した場合に、降雨情報等をセンターサーバ34等から取得した際に、窓開閉装置26を制御して、窓を閉める等の制御を行う。
Further, the window opening /
続いて、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30で行われる処理について説明する。
Then, the process performed by HEMS30 of the
太陽光発電装置12は、天気や季節等によって1日の発電量が変化し、効率的な発電電力の使用が求められるため、HEMS30では、センターサーバ34から天気状態、季節情報、季節毎の太陽光発電量情報等を取得して、その日の太陽光発電装置12の総発電量を予測する。例えば、天気情報(例えば、9−12時:晴れ、12−15時:曇り、15−18時:晴れのような時間毎の天気情報)と天気毎の発電量(例えば、晴れ:3kWh、曇り:2kWh、雨:0.5kWh)をセンターサーバ34から取得して、太陽光発電装置12の総発電量を演算する。なお、季節情報から発電量を予測するようにしてもよいし、季節情報及び天気情報をそれぞれ用いて発電量を予測するようにしてもよい。
Since the solar
次に、HEMS30が、住宅側で使用する消費電力量を予測する。例えば、センターサーバ34から気温情報及び季節情報の少なくとも一方の情報を取得することによって、消費電力量として空調エネルギーの試算が可能となる。例えば、気温情報からの空調エネルギーの試算は、一般値(外気温○度以上の時に、冷房オンで○kWh)を用いてもよいし、HEMS30が過去の気温情報と空調機器等の消費電力量の履歴を記憶しておき、記憶した情報から気温と空調エネルギーとの関係を求めて試算するようにしてもよいし、季節毎の過去の消費電力量から空調エネルギの試算を行ってもよい。なお、以下の説明では、気温情報及び季節情報に基づいて消費電力量を予測するものとして説明する。
Next, the
このように、HEMS30では、太陽光発電装置12の発電量と住宅側の消費電力量が試算できるため、予測した発電量と消費量とを比較することにより、いつでも使用可能な電気機器22を運転するか否かを判定して制御することができる。すなわち、発電量が消費電力量より多い場合には、いつでも運転可能な電気機器22を作動するように制御して発電電力を無駄なく有効活用することが可能となる。なお、電気機器22が単一の場合には、運転可能か否かを判定して制御し、複数の場合には、運転可能な電気機器22を選定して制御するようにしてもよい。
Thus, in HEMS30, since the power generation amount of the solar
また、HEMS030は、発電量>消費電力量の場合には、必要量だけ蓄電池20への蓄電も可能となり、余った発電電力を蓄電池20に蓄電することにより、発電電力を無駄なく有効に活用することが可能となる。すなわち、発電量が消費電力量より明らかに多い場合には、蓄電池20に蓄電することによって夜間の消費を十分にまかなうことができる。なお、発電量が消費電力量より少ない場合には、時間あたりの発電量が蓄電可能量を上回る分をいつでも運転可能な電気機器に供給したり、夜間の消費電力量を抑制するようにHEMS30が電気機器22を制御(例えば、エアコンの設定温度を変更して消費電力を抑制するような制御や、タイマが設定されている場合にはタイマの時間を変更して消費電力を抑制するような制御等)したり、消費電力を制限するようにアラームを出したり等の制御を行うようにしてもよい。
In addition, when the power generation amount> the power consumption amount, the HEMS 030 can store the required amount of power in the
また、HEMS30では、センターサーバ34から天気情報を取得し、取得した天気情報から降雨を予測して、オーニング24や窓開閉装置26等を制御するようになっている。例えば、センターサーバ34から天気情報を取得して、○時間後の降水確率が高いまたは低い等を判定する。そして、窓開閉検知センサ50によって窓の開閉を検知して窓が開いている場合には降雨情報に応じて窓開閉装置26によって窓を閉めるように制御したり、荷重センサ28によって洗濯物の有無を判定して、洗濯物がある場合にはオーニングを作動するように制御したりする。これによって降雨の際に洗濯物が濡れないようにしたり、住宅内への雨の進入を防止したりすることができる。
The
なお、このとき、センターサーバ34に接続される複数の住宅のHEMS30に、降雨センサや日射センサ等を設けて、各住宅のHEMS30からセンターサーバ34が天気情報(降雨センサや日射センサの検出結果)を取得するようにして、センターサーバ34が各住宅の位置と、各住宅からのセンサの検出結果とから、天気情報を補正して、各住宅へ送信することにより、更に正確な天気情報を各住宅のHEMS30へ送信することが可能となる。例えば、センターサーバ34がある住宅から降雨情報を受信した場合に、降雨開始時間とその地点を登録し、複数の情報を集約することにより、その地域の降雨マップをセンターサーバ34で作成することができ、当該降雨マップを元に、ある住宅における降雨時間を予測して、天気情報としてその住宅のHEMS30へ送信することにより、HEMS30では、センターサーバ34からの天気情報を元に、降雨時間になったところで窓開閉装置26やオーニング24を制御する。
At this time, the
続いて、上述のように構成された本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30で行われる具体的な処理の流れについて説明する。図3は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
Next, a specific flow of processing performed in the
ステップ100では、センターサーバ34から天気情報が取得されてステップ102へ移行する。
In
ステップ102では、センターサーバ34から季節情報が取得されてステップ104へ移行する。
In
ステップ104では、センターサーバ34から季節による太陽光発電量情報が取得されてステップ106へ移行する。
In
ステップ106では、天気情報及び太陽光発電量情報に基づいて発電量が予測されてステップ108へ移行する。すなわち、上述したように、9−12時:晴れ、12−15時:曇り、15−18時:晴れのような時間毎の天気情報と、天気毎の発電量(例えば、晴れ:3kWh、曇り:2kWh、雨:0.5kWh)から、太陽光発電装置12の総発電量を予測する。なお、太陽光発電量情報(天気毎の発電量情報)は、本実施の形態では、センターサーバ34から取得するものとして説明するが、HEMS30に予め記憶しておくようにしてもよい。
In
ステップ108では、センターサーバ34から気温情報が取得されてステップ110へ移行する。
In
ステップ110では、季節情報及び気温情報に基づいて消費電力量が予測されてステップ112へ移行する。すなわち、上述したように、一般値(外気温○度以上の時に、冷房オンで○kWh)を用いて空調エネルギーを試算するようにしてもよいし、HEMS30が過去の気温情報と空調機器等の消費電力量の履歴を記憶しておき、記憶した情報から気温と空調エネルギー(または住宅内の消費電力)との関係を求めて試算するようにしてもよい。
In
ステップ112では、太陽光発電中の消費電力が予測されてステップ114へ移行する。すなわち、ステップ110で予測した消費電力のうち、太陽光発電中の消費電力を予測する。
In
ステップ114では、発電量>発電中の消費電力量か否かが判定され、該判定が否定された場合にはステップ116へ移行し、肯定された場合にはステップ118へ移行する。
In
ステップ116では、発電電力を全て消費するように電力供給を行って一連の処理を終了する。なお、発電電力だけでは不足する場合には、蓄電池20から住宅へ電力を供給するように制御し、蓄電池20を料金の安い深夜電力で充電するように制御する。
In
一方、ステップ118では、いつでも運転可能な電気機器22があるか否か判定される。該判定は、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器22の存在を予め設定してあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ120へ移行し、否定された場合にはステップ124へ移行する。
On the other hand, in
ステップ120では、発電開始か否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ122へ移行する。すなわち、発電が開始される時間になるまで待機する。
In
ステップ122では、いつでも運転可能な電気機器22の運転を開始するように制御されてステップ124へ移行する。このとき、運転可能な電気機器22が単一の場合には運転可能か否かを判定して運転を制御し、電気機器が複数の場合には、運転可能な電気機器22のうち余剰発電量で運転可能な電気機器22を選定して運転開始するように制御する。すなわち、発電量が明らかに消費電力量よりも多いと予測される場合には、いつでも運転可能な電気機器22を運転開始することによって発電電力の無駄を防止して効率的に使用することができる。
In
ステップ124では、太陽光発電中以外の消費電力量が演算されてステップ126へ移行する。すなわち、ステップ110で求めた消費電力量からステップ112で求めた太陽光発電中の消費電力量を差分することにより、太陽光発電中以外の消費電力量が演算される。
In
ステップ126ででは、蓄電池20への蓄電量が演算されてステップ128へ移行する。すなわち、蓄電量検出装置48の検出結果から蓄電量が演算される。
In
ステップ128では、各演算結果に基づいて、蓄電及び売電が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、蓄電池20を充電して残りは売電するように制御する。
In
次に、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30で行われる処理の変形例について説明する。
Next, the modification of the process performed by HEMS30 of the
上記の実施の形態では、太陽光発電装置12の発電量と、住宅側で使用する消費電力量と、をそれぞれ予測して、予測結果を比較し、電気機器22の作動を開始するか否かを判定して電気機器22を制御する例を説明したが、変形例では、発電量及び消費電力量の予測精度を高めるために、実測値に基づいて補正する機能を備える場合について説明する。
In said embodiment, the electric power generation amount of the solar
すなわち、変形例の分電盤16には、PCS14から供給される発電電力量の実測値、及び住宅に設けられた電気機器22等に供給した電力の実測値を測定する機能を備えて、それぞれの実測値をHEMS30に送信する機能を備え、HEMS30では、実測値に基づいて予測値を補正するようになっている。なお、以下では、発電量と消費量の双方の予測結果を実測値に基づいて補正する場合について説明するが、何れか一方の予測結果を実測値に基づいて補正するようにしてもよい。
In other words, the
図4は、本発明の実施の形態に係わる住宅エネルギーシステム10のHEMS30で行われる処理の変形例を示すフローチャートである。なお、図4の処理は、図3のステップ100〜112を行った後に開始するものとし、ステップ100〜112については省略して示す。
FIG. 4 is a flowchart showing a modification of the processing performed in the
ステップ112によって太陽光発電中の消費電力量が予測されると、ステップ200では、昨日の予測値と実測値が違っていたか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ202へ移行し、否定された場合にはステップ206へ移行する。
When the power consumption during solar power generation is predicted in
ステップ202では、昨日の予測値と実測値の差分(割合)が本日の予測値に加算されてステップ204へ移行する。すなわち、予測値が昨日の実測値に基づいて補正される。
In
ステップ204では、発電量>発電中の消費電力量か否かが判定され、該判定が否定された場合にはステップ206へ移行し、肯定された場合にはステップ208へ移行する。
In
ステップ206では、発電電力を全て消費するように電力供給を行って一連の処理を終了する。なお、発電電力だけでは不足する場合には、蓄電池20から住宅へ電力を供給するように制御し、蓄電池20を料金の安い深夜電力で充電するように制御する。
In
一方、ステップ208では、いつでも運転可能な電気機器22があるか否か判定される。該判定は、例えば、洗濯機や食洗機等のいつでも運転可能な電気機器22の存在を予め設定してあるか否かを判定し、該判定が肯定された場合にはステップ210へ移行し、否定された場合にはステップ222へ移行する。
On the other hand, in
ステップ210では、発電開始直前になったか否かが判定され、該判定が肯定されるまで待機してステップ212へ移行する。すなわち、発電が開始される時間になるまで待機する。
In
ステップ212では、発電量及び消費電力量の実測値が測定されてステップ214へ移行する。すなわち、所定期間の発電量及び消費電力の実測値を測定する。
In
ステップ214では、予測値と実測値が違っているか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ216へ移行し、否定された場合にはステップ220へ移行する。
In
ステップ216では、予測値を実測値に置き換えて、以降の時間の予測値についても実測値との差分(割合)を加算して、運転可能機器が再計算されてステップ218へ移行する。すなわち、実測値に基づいて、消費電力の予測値が補正されて、再度運転可能な電気機器22の選定が行われる。
In
ステップ218では、実測値に基づく予測値の補正の結果、発電量<消費電力量になったか否かが判定され、該判定が肯定された場合にはステップ206へ移行し、否定された場合にはステップ220へ移行する。
In
ステップ220では、発電電力によっていつでも運転可能な電気機器22の運転を開始するように制御されてステップ222へ移行する。このとき、運転可能な電気機器22が単一の場合には運転可能か否かを判定して運転を制御し、電気機器が複数の場合には、運転可能な電気機器22のうち余剰発電量で運転可能な電気機器22を選定して運転開始するように制御する。すなわち、発電量が明らかに消費電力量よりも多い場合には、いつでも運転可能な電気機器22を運転開始することによって発電電力の無駄を防止して効率的に使用することができる。
In
ステップ222では、太陽光発電中以外の消費電力量が演算されてステップ224へ移行する。
In
ステップ224ででは、蓄電池20への蓄電量が演算されてステップ226へ移行する。すなわち、蓄電量検出装置48の検出結果から蓄電量が演算される。
In
ステップ226では、各演算結果に基づいて、蓄電及び売電が制御されて一連の処理を終了する。すなわち、蓄電池20を充電して残りは売電するように制御する。
In
続いて、HEMS30で行われるその他の処理について説明する。
Next, other processes performed in the
本実施の形態では、HEMS30はセンターサーバ34から天気情報を取得して太陽光発電装置12の発電電力や消費電力を予測するが、この他に、天気情報として降雨情報を受信した場合には、オーニング24や窓開閉装置26の制御を行う。具体的には、センターサーバ34から雨が降る時間を含む降雨情報を受信して、雨が降る時間になったところで、窓開閉検知センサ50によって窓の開放が検知されている場合に窓を閉めるように窓開閉装置26を制御し、荷重センサ28の検出結果から洗濯物があるか否かをHEMS30が判定して、洗濯物がある場合には、オーニング24によって濡れないようにオーニング24を制御する。
In the present embodiment, the
また、センターサーバ34は、天気情報や、雨が降る時間を含む降雨情報の精度を高めるために、複数の住宅に設けられたHEMS30から天気に関する情報を集約して天気情報の精度を向上することができる。
Further, the
具体的には、複数の住宅に降雨センサや日射センサ等を設け、各住宅に設けられたHEMSを介してセンターサーバ34に降雨センサや日射センサ等の検出結果を送信することにより、現在の天気状況をセンターサーバ34で把握することができるので、センターサーバ34が気象庁等の情報機関から取得した天気情報を補正して、HEMS30に送信することができる。
Specifically, a rain sensor, a solar sensor, or the like is provided in a plurality of houses, and the detection results of the rain sensor, the solar sensor, etc. are transmitted to the
例えば、図5に示すように、センターサーバ34と各地点(A〜F地点)の住宅に設けられたHEMS30と通信を行うことにより、各地点の降雨情報を取得し、A地点から順に雨が降り始め、現在C地点及びD地点で雨が降り始めたとすると、各地点からの情報に基づいて、雨の降り始めの時間が同じ等値線(図5の実線)を作成することができる。そして、当該等値線の推移を図5の点線で示すように予測することにより、E地点及びF地点の雨の降り始めの時間を予測することができるので、センターサーバ34が予測した時間を含む天気情報をE地点及びF地点のHEMS30へ送信することによって、正確な天気情報を送信することができる。これによって、各地点(E地点やF地点)のHEMS30における、発電電力や消費電力の予測精度を向上することができると共に、オーニング24や窓開閉装置26の制御を的確に行うことが可能となる。
For example, as shown in FIG. 5, by communicating with the
なお、上記の実施の形態では、天気情報に基づいて、HEMS30がオーニング24や窓開閉装置26を制御する例を説明したが、制御対象の機器は、これに限るものではなく、他の電気機器を適用するようにしてもよい。また、オーニング24や窓開閉装置26を正御する際には段階的に制御するようにしてもよい。例えば、晴れから曇りの天気情報を取得したときに、オーニング24や窓開閉装置26を予め定めた第1段階まで作動して、曇りから雨の天気情報を取得したときに、第1段階とは異なる第2段階まで作動するように制御するようにしてもよい。
In the above embodiment, the example in which the
また、上記の実施の形態では、天気情報に基づいて、太陽光発電装置12の発電量を予測し、季節情報及び気温情報(温度情報)に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測するようにしたが、これに限るものではなく、天気情報、季節情報、及び温度情報の少なくとも一つの環境情報に基づいて、発電量や消費電力量を予測するようにしてもよい。例えば、天気情報から消費電力量を予測する場合には、雨であれば洗濯乾燥機等の特定の電気機器の使用が増えたり、晴れであれば、空気清浄機(花粉)などの別の特定の電気機器の使用が多くなったりして、電気機器を特定できるシステムがあれば、ある程度消費電力量が予想可能である。また、季節情報から消費電力を予測する場合には、ある所定期間の消費量の予測(平均値)等で、過去の情報から予測も可能である。例えば、空気清浄機の場合には春に常に作動する(花粉対策)とか、電気温水器であれば、夏は電力量が少ないが、冬場は電力量を多く必要となり、冷蔵庫であれば、夏は電力量が多いが、冬場は電力量が少なくなるので、これらを考慮することで、ある程度の消費電力を予測することが可能である。また、温度情報から消費電力を予測する場合には、一日の温度のピークが昼の12時〜2時頃で最大の温度となるので、その温度変化の情報から、上昇から下降になる変化点をみて消費電力量を予測したりして日射量の一日のピークを予測することも可能であり、他には、一日の温度上昇率が高い日は日射量が多いとして消費電力量を予測してもよい。温度が何度以上(以下)になったら、よく使用するような機器で例えば、エアコン等の機器であれば、消費量も多くなるので、消費電力量を予測することが可能である。
Moreover, in said embodiment, the electric power generation amount of the solar
10 住宅エネルギーシステム
12 太陽光発電装置
20 蓄電池
22 電気機器
24 オーニング
26 窓開閉装置
30 HEMS
32 ゲートウエイ
34 センターサーバ
DESCRIPTION OF
32
Claims (6)
センターサーバから天気情報、季節情報及び温度情報の少なくとも一つの情報を取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、前記太陽光発電装置による発電量を予測する発電量予測手段と、
前記取得手段によって取得した前記情報に基づいて、住宅で消費する消費電力量を予測する消費量予測手段と、
前記発電量予測手段及び前記消費量予測手段のそれぞれの予測結果を比較して、比較結果に基づいて、消費電力量が前記消費量予測手段によって予測された消費電力量に含まれていないいつでも運転可能な電気機器を前記太陽光発電装置の発電電力によって運転するか否かを判定し、前記発電量予測手段の予測結果が前記消費量予測手段の予測結果より大きい場合に、前記太陽光発電装置の発電電力によって前記電気機器を作動するように制御する制御手段と、
を備えた住宅エネルギーシステム。 A solar power generation device that generates power by sunlight;
Acquisition means for acquiring at least one of weather information, season information and temperature information from the center server;
Based on the information acquired by the acquisition unit, a power generation amount prediction unit that predicts a power generation amount by the solar power generation device;
Based on the information acquired by the acquisition means, consumption prediction means for predicting the power consumption consumed in a house;
Comparing the respective prediction results of the power generation amount prediction means and the consumption amount prediction means, based on the comparison result, the power consumption amount is not included in the power consumption amount predicted by the consumption amount prediction means at any time operation the electrical equipment can be by the generated power of the solar power generation device determines whether to OPERATION, when the prediction result of the power generation amount prediction means is greater than the prediction result of the consumption prediction means, the sun Control means for controlling the electric device to operate by the generated power of the photovoltaic power generation device;
Residential energy system with
前記制御手段が、前記電気機器を運転した場合でも発電電力が余った場合に、前記蓄電池を充電するように更に制御する請求項1〜5の何れか1項に記載の住宅エネルギーシステム。 The battery further includes a storage battery for storing electric power used in a house,
Residential energy system according to any one of claims 1 to 5 wherein the control means, for when the generated power surplus even when operated before Symbol electrical equipment, to further control so as to charge the storage battery.
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