JP6660621B2 - 電力制御支援装置および電力制御支援方法 - Google Patents

電力制御支援装置および電力制御支援方法 Download PDF

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Description

本発明は、施設の消費電力の制御を支援する電力制御支援装置等に関する。
特許文献１に記載の電力管理装置は、許容消費電力に納まるような各電気機器の動作状態の組合せを抽出し、複数通りの組合せが抽出できる場合、各電気機器の動作状態を変更する指示を繰り返し発して、複数通りの組合せを順次切換える。これにより、この電力管理装置は、ピークカット制御の目標を達成できるように機器の動作モードを切り換える。
特開２０１４−３６４６６号公報
しかしながら、消費電力を適切に制御することは容易ではない。例えば、特許文献１に記載の電力管理装置において、許容消費電力が適切に定められなければ、消費電力を適切に制御することは困難である。具体的には、許容消費電力が大きすぎれば、消費電力のピークが抑制されない。一方、許容消費電力が小さすぎれば、機器の有効活用が阻害される。
また、例えば、ピークカット制御の目標が達成される場合でも、施設に人がいる時間に施設の空調または照明等を行わず、施設に人がいない時間に施設の空調または照明等を行うことは適切でない。
そこで、本発明は、消費電力の適切な制御を支援することができる電力制御支援装置等を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る電力制御支援装置は、施設の消費電力の推移、および、前記施設の消費電力のピークを情報として取得する取得部と、複数の時間のそれぞれについて、前記推移に基づいて当該時間における前記施設の消費電力として予測される消費電力を前記ピークから減算することにより電力余裕量を算出する算出部と、前記施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される記憶部と、前記記憶部に記憶された前記消費電力および前記実行制約条件に基づいて、前記複数の時間のうち前記電力余裕量がゼロよりも大きい電力余裕時間に前記電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を前記複数の動作から選択し、選択された前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する生成部と、前記スケジュールを出力する出力部とを備える。
また、本発明の一態様に係る電力制御支援方法は、施設の消費電力の推移、および、前記施設の消費電力のピークを情報として取得する取得ステップと、複数の時間のそれぞれについて、前記推移に基づいて当該時間における前記施設の消費電力として予測される消費電力を前記ピークから減算することにより電力余裕量を算出する算出ステップと、前記施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される記憶部に記憶された前記消費電力および前記実行制約条件に基づいて、前記複数の時間のうち前記電力余裕量がゼロよりも大きい電力余裕時間に前記電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を前記複数の動作から選択し、選択された前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する生成ステップと、前記スケジュールを出力する出力ステップとを含む。
本発明の一態様に係る電力制御支援装置等は、消費電力の適切な制御を支援することができる。
図１は、実施の形態における電力制御支援装置を示す構成図である。 図２は、実施の形態における電力制御支援装置の動作を示すフローチャートである。 図３は、実施の形態における電力余裕量を示す概念図である。 図４は、実施の形態における各動作の消費電力および実行制約条件を示すテーブル図である。 図５は、実施の形態における選択画面を示す概念図である。 図６は、実施の形態におけるスケジュールを示すテーブル図である。 図７は、実施の形態の変形例における電力制御支援装置の動作を示すフローチャートである。 図８は、実施の形態の変形例におけるピークカットを示す概念図である。 図９は、実施の形態の変形例における作業制約条件を示すテーブル図である。 図１０は、実施の形態の変形例におけるスケジュールを示すテーブル図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示す。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置および接続形態、動作の順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素は、任意の構成要素として説明される。
また、以下の実施の形態における電力制御支援装置によって消費電力の制御が支援される施設は、コンビニエンスストアまたはスーパーマーケットのような店舗等である。しかし、電力制御支援装置によって消費電力の制御が支援される施設は、店舗等に限らず、事務所または住宅等でもよい。
また、以下の説明において、動作、消費電力、消費電力の推移、消費電力のピーク、制約条件、時間および実績等は、それらを示す情報を意味する場合がある。また、単位時間における消費電力は、例えば、単位時間における平均消費電力である。
（実施の形態）
図１は、本実施の形態における電力制御支援装置を示す構成図である。図１に示された電力制御支援装置１００は、取得部１０１、算出部１０２、記憶部１０３、生成部１０４および出力部１０５を備える。
電力制御支援装置１００は、店舗等の施設の消費電力の制御を支援する装置である。電力制御支援装置１００は、例えば、コンピュータである。電力制御支援装置１００は、単一の装置であってもよいし、複数の補助装置で構成されてもよい。電力制御支援装置１００は、消費電力の制御が支援される店舗等の施設内に設置されてもよいし、施設外に設置されてもよい。
取得部１０１は、情報を取得する取得器である。取得部１０１は、汎用または専用の電気回路でもよい。
具体的には、取得部１０１は、マウス、キーボードまたはタッチパネル等の入力インタフェースを介して入力された情報を取得してもよい。取得部１０１は、入力インタフェースを備えていてもよい。また、取得部１０１は、有線または無線の通信で情報を受信することによって情報を取得してもよい。取得部１０１は、通信のための端子またはアンテナを備えていてもよい。また、取得部１０１は、記憶部１０３等から情報を読み出すことにより情報を取得してもよい。
また、例えば、取得部１０１は、施設の消費電力の推移、および、施設の消費電力のピーク等を情報として取得する。施設の消費電力の推移は、施設における過去の消費電力の推移である。例えば、取得部１０１は、施設における前日の単位時間毎の消費電力を施設の消費電力の推移として取得する。単位時間は、３０分間でもよいし、１時間でもよい。取得部１０１は、過去の２日以上の期間における施設の消費電力の推移を取得してもよい。
また、施設の消費電力のピークは、過去の所定の期間における施設の消費電力のピークである。例えば、所定の期間は、１年間でもよいし、半年間でもよいし、１ヵ月間でもよいし、１日間でもよい。
特に、取得部１０１は、施設の電力メータから、有線または無線の通信で、施設の消費電力の推移、および、施設の消費電力のピーク等を受信することにより、施設の消費電力の推移、および、施設の消費電力のピーク等を取得してもよい。
以下、施設の消費電力の推移を消費電力推移と呼ぶ場合がある。また、施設の消費電力のピークを消費電力ピークと呼ぶ場合がある。
算出部１０２は、電力余裕量を算出する算出器である。算出部１０２は、汎用または専用の電気回路でもよい。具体的には、算出部１０２は、取得部１０１によって取得された消費電力推移および消費電力ピークに基づいて、各時間の電力余裕量を算出する。各時間の電力余裕量は、消費電力ピークと、その時間における施設の消費電力として予測される消費電力との差であって、その時間における施設の消費電力として予測される消費電力を消費電力ピークから減算することで算出される。ここで、各時間は、単位時間でもよい。
具体的には、算出部１０２は、取得部１０１で取得された消費電力推移に基づいて、各時間における施設の消費電力を予測する。例えば、取得部１０１、当日に対して前日の単位時間毎の消費電力を消費電力推移として取得する。そして、算出部１０２は、取得された消費電力推移に基づいて、前日の単位時間毎の消費電力を当日の単位時間毎の消費電力として予測することにより、当日の各時間における施設の消費電力を予測する。
取得部１０１が、複数の日の単位時間毎の消費電力を消費電力推移として取得する場合、算出部１０２は、単位時間毎の平均消費電力を当日の単位時間毎の消費電力として予測することにより、当日の各時間における施設の消費電力を予測してもよい。算出部１０２は、単位時間毎に、消費電力の上昇傾向または下降傾向を判定し、消費電力の上昇傾向または下降傾向に基づいて、消費電力を予測してもよい。例えば、算出部１０２は、単位時間毎に、消費電力の線形予測を行ってもよい。
そして、算出部１０２は、例えば、当日の複数の時間のそれぞれについて、その時間における施設の消費電力として予測される消費電力を消費電力ピークから減算することで、電力余裕量を算出する。なお、算出部１０２は、１日よりも短い期間における複数の時間のそれぞれについて、電力余裕量を算出してもよいし、１日よりも長い期間における複数の時間のそれぞれについて、電力余裕量を算出してもよい。
記憶部１０３は、情報を記憶するための記憶器である。記憶部１０３は、汎用または専用の電気回路でもよい。例えば、記憶部１０３は、揮発性メモリでもよいし、不揮発性メモリでもよい。記憶部１０３には、具体的には、施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、その動作の消費電力と、その動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが記憶される。
施設における複数の機器は、具体的には、施設において電力を消費する電気機器であって、例えば、施設における空調装置、換気装置、照明装置、給湯装置、掃除機および調理装置等である。複数の機器の複数の動作は、空調装置の空調動作（冷房動作および暖房動作）、換気装置の換気動作、照明装置の照明動作、給湯装置の貯湯動作、掃除機の掃除動作、および、調理装置の調理動作等である。複数の機器と複数の動作との関係は、一対一の関係に限らず、一対多の関係であってもよい。
動作の消費電力は、具体的には、その動作の基本的な消費電力である。動作の消費電力は、その動作の平均的な消費電力であってもよい。
動作の実行制約条件には、その動作の実行が許容される時間の範囲、または、その動作の実行が禁止される時間の範囲が含まれていてもよい。
例えば、施設が店舗である場合において、営業時間（例えば、８：００〜２２：００）以外の空調動作および照明動作は不要である。したがって、動作の実行制約条件には、空調動作および照明動作の実行が許容される時間の範囲として営業時間の範囲が含まれていてもよい。あるいは、動作の実行制約条件には、空調動作および照明動作の実行が禁止される時間の範囲として営業時間外の範囲が含まれていてもよい。また、動作の実行制約条件は、動作の順序に関する条件が含まれていてもよい。
生成部１０４は、機器の動作に関するスケジュールを生成する生成器である。生成部１０４は、汎用または専用の電気回路でもよい。例えば、生成部１０４は、各動作の消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。ここで、電力余裕時間は、電力余裕量がゼロよりも大きい時間である。
より具体的な例として、生成部１０４は、１以上の動作の消費電力（総消費電力）が電力余裕量の範囲内であり、その１以上の動作を電力余裕時間に実行することが実行制約条件を満たす場合に、その１以上の動作を選択する。そして、生成部１０４は、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
１以上の動作の選択において、生成部１０４は、通常状態で電力余裕時間に実行されないと予測される動作を選択してもよい。例えば、生成部１０４は、常時実行される動作のように、通常状態で電力余裕時間に実行されると予測される動作を選択から除外してもよい。
また、生成部１０４は、１日のうち１つの電力余裕時間に対して、１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。あるいは、生成部１０４は、１日のうち複数の電力余裕時間のそれぞれに対して、１以上の動作を選択し、その電力余裕時間に対して選択された１以上の動作をその電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。
また、生成部１０４は、施設における複数の機器の複数の動作に関するスケジュールを生成してもよいし、施設における複数の機器の複数の動作のうち、選択された１以上の動作のみに関するスケジュールを生成してもよい。また、生成部１０４は、１日間のスケジュールを生成してもよいし、１日間よりも短い期間のスケジュールを生成してもよいし、１日間よりも長い期間のスケジュールを生成してもよい。
出力部１０５は、情報を出力する出力器である。出力部１０５は、汎用または専用の電気回路でもよい。
具体的には、出力部１０５は、ディスプレイまたはスピーカ等の出力インタフェースへ情報を出力し、出力インタフェースから情報を画像（テキストを含む）または音声等として出力してもよい。出力部１０５は、出力インタフェースを備えていてもよい。また、出力部１０５は、有線または無線の通信で情報を送信することによって情報を出力してもよい。出力部１０５は、通信のための端子またはアンテナを備えていてもよい。
また、出力部１０５は、記憶部１０３等へ情報を書き込むことにより情報を出力してもよい。取得部１０１および出力部１０５は、共通の入出力部を構成してもよい。
例えば、出力部１０５は、機器の動作に関するスケジュールを情報として出力する。つまり、出力部１０５は、生成部１０４によって生成されたスケジュールを出力する。
特に、出力部１０５は、施設の作業者の通信端末へ、有線または無線の通信でスケジュールを送信することにより、スケジュールを出力してもよい。これにより、出力部１０５は、施設の作業者へスケジュールを通知してもよい。なお、施設の作業者は、例えば、店舗の店員等であり、通信端末は、例えば、スマートフォンまたはタブレット端末等である。
また、出力部１０５は、施設の機器へ、または、施設の機器の動作を制御する制御装置へ、有線または無線の通信でスケジュールを送信することにより、スケジュールを出力してもよい。これにより、出力部１０５は、スケジュールに従って施設の機器の動作を自動的に制御してもよい。
図２は、図１に示された電力制御支援装置１００の動作を示すフローチャートである。電力制御支援装置１００は、図２に示された動作を行うことにより、施設の消費電力の制御を支援する。
まず、取得部１０１は、施設の消費電力の推移である消費電力推移、および、施設の消費電力のピークである消費電力ピークを取得する（Ｓ１０１）。例えば、取得部１０１は、過去の１週間における消費電力推移、および、過去の１年間における消費電力ピークを取得する。
次に、算出部１０２は、複数の時間のそれぞれについて、消費電力推移に基づいてその時間における施設の消費電力として予測される消費電力を消費電力ピークから減算することにより電力余裕量を算出する（Ｓ１０２）。複数の時間のそれぞれは、基本的に、将来の時間である。
例えば、算出部１０２は、過去の１週間における消費電力推移に基づいて、当日の複数の時間のそれぞれにおける施設の消費電力を予測する。そして、算出部１０２は、当日の複数の時間のそれぞれについて、その時間における施設の消費電力として予測された消費電力を過去の１年間における消費電力ピークから減算することにより、電力余裕量を算出する。
次に、生成部１０４は、各動作の消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する（Ｓ１０３）。各動作の消費電力および実行制約条件は、記憶部１０３に記憶されている。生成部１０４は、記憶部１０３に記憶された消費電力および実行制約条件を参照して、スケジュールを生成する。
次に、出力部１０５は、生成部１０４で生成されたスケジュールを出力する（Ｓ１０４）。出力部１０５は、スケジュールを出力することにより、施設の作業者へスケジュールを通知してもよいし、スケジュールに従って施設の機器の動作を制御してもよい。
例えば、電力制御支援装置１００は、当日の０時に上記の一連の動作を開始し、当日のスケジュールを生成して出力してもよい。そして、電力制御支援装置１００は、日毎に、これらの動作を実行してもよい。
図３は、図１に示された電力制御支援装置１００の算出部１０２によって算出される電力余裕量を示す概念図である。図３には、過去の消費電力ピーク、および、予測される消費電力が示されている。
過去の消費電力ピークは、取得部１０１によって取得される消費電力ピークであって、例えば、過去の１年間における消費電力のピークである。予測される消費電力は、取得部１０１によって取得される消費電力推移に基づいて予測される消費電力である。また、消費電力は、施設の消費電力であって、複数の機器の複数の動作の消費電力を含む。具体的には、消費電力は、施設における換気動作、給湯動作、照明動作および空調動作等の消費電力を含む。
電力余裕量は、過去の消費電力ピークと、予測される消費電力との差である。例えば、電力余裕量は、時間毎に、その時間における施設の消費電力として予測される消費電力を過去の消費電力ピークから減算することで算出される。すなわち、電力余裕量は、現在までの消費電力ピークを超えない範囲で使用可能な電力を示す。
また、本実施の形態では、過去の消費電力ピークに電力の使用が制限される。言い換えれば、過去の消費電力ピークまで電力の使用が許容される。例えば、電力系統は、消費電力のピークに対して電力を供給することができるように電力供給を計画する。しかしながら、消費電力のピークの上昇によって、想定外の電力供給が引き起こされ、電力系統の安定稼働が阻害される可能性がある。
したがって、上記の通り、過去の消費電力ピークに電力の使用が制限される。また、本実施の形態では、過去の消費電力ピークまで電力の使用が許容されるため、機器を有効に活用することが可能である。特に、電力制御支援装置１００は、施設の消費電力を過去の消費電力ピークに近づけることにより、施設における機器の有効活用を促進することができる。そして、電力制御支援装置１００は、施設の消費電力の平準化を支援することができ、電力系統の安定稼働が阻害されることを防ぐことができる。
図４は、図１に示された電力制御支援装置１００の記憶部１０３に各動作の消費電力および実行制約条件として記憶される情報を示すテーブル図である。図４には、機器、動作、消費電力および実行許容時間が示されている。機器は、施設における機器である。動作は、機器の動作である。消費電力は、動作の消費電力である。実行許容時間は、動作の実行許容時間であって、動作の実行制約条件の例である。
例えば、空調装置、換気装置、照明装置、給湯装置、掃除機および調理装置がそれぞれ機器として示されている。調理装置は、例えば、フライヤー（揚げ機）等である。
また、冷房および暖房がそれぞれ空調装置の動作として示されている。また、換気が換気装置の動作として示されている。また、照明が照明装置の動作として示されている。また、夏期および冬期のそれぞれに対する貯湯が給湯装置の動作として示されている。また、掃除が掃除機の動作として示されている。また、調理が調理装置の動作として示されている。そして、各動作の消費電力が示されている。各動作の消費電力は、例えば、その動作に対する平均的な消費電力である。
また、冷房の実行許容時間として夏期の８：００〜２２：００が示されている。つまり、夏期の８：００〜２２：００において、冷房動作を実行することが許容される。夏期は、例えば、４月から９月までの間である。また、暖房の実行許容時間として冬期の８：００〜２２：００が示されている。つまり、冬期の８：００〜２２：００において、暖房動作を実行することが許容される。冬期は、例えば、１０月から３月までの間である。
また、換気の実行許容時間として８：００〜２２：００が示されている。つまり、８：００〜２２：００において、換気動作を実行することが許容される。同様に、照明の実行許容時間として８：００〜２２：００が示されている。つまり、８：００〜２２：００において、照明動作を実行することが許容される。
また、夏期の貯湯の実行許容時間として夏期の２３：００〜７：００のうち１時間が示されている。つまり、夏期の８：００〜２２：００のうち１時間において、夏期の貯湯動作を実行することが許容される。また、冬期の貯湯の実行許容時間として冬期の２３：００〜７：００のうち１時間が示されている。つまり、冬期の８：００〜２２：００のうち１時間において、冬期の貯湯動作を実行することが許容される。
なお、夏期の貯湯と冬期の貯湯とは、基本的に同じであるが消費電力が異なるため、別々に示されている。
また、掃除の実行許容時間として０：００〜２４：００のうち３０分間が示されている。つまり、０：００〜２４：００のうち３０分間において、掃除動作を実行することが許容される。また、調理の実行許容時間として０：００〜２４：００のうち３０分間が示されている。つまり、０：００〜２４：００のうち３０分間において、調理動作を実行することが許容される。
なお、同種の機器が複数存在する場合でも、機器毎に実行許容時間が定められる。具体的には、図４において示されている照明装置（第１照明装置）の実行許容時間が８：００〜２２：００であるが、他の照明装置（第２照明装置）の実行許容時間が０：００〜２４：００であってもよい。
生成部１０４は、例えば上記のような情報に基づいて、電力余裕時間に実行可能な１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
電力余裕時間に実行可能な１以上の動作について、貯湯動作と掃除動作との組み合わせ、および、貯湯動作と調理動作との組み合わせのように、複数の組み合わせ（複数の動作パターン）が存在する場合がある。また、複数の電力余裕時間が存在し、動作を実行する時間を複数の電力余裕時間から選択することが可能である場合がある。
このような場合、生成部１０４は、スケジュールを生成するための複数の選択肢を生成してもよい。そして、出力部１０５は、生成部１０４で生成された複数の選択肢を情報として出力してもよい。これにより、出力部１０５は、複数の選択肢を施設の作業者へ通知してもよい。そして、取得部１０１は、施設の作業者によって複数の選択肢から選択された選択肢を情報として取得してもよい。そして、生成部１０４は、取得部１０１によって取得された選択肢に基づいて、スケジュールを生成してもよい。
図５は、図１に示された電力制御支援装置１００の出力部１０５によって出力される選択肢を含む選択画面を示す概念図である。例えば、スケジュールを生成するための複数の選択肢が出力されることによって、図５に示された選択画面が、ディスプレイ、スマートフォンまたはタブレット端末等に表示される。生成部１０４または出力部１０５が、選択画面を生成して出力してもよいし、スマートフォンまたはタブレット端末等が、複数の選択肢を受信して、選択画面を生成して表示してもよい。
具体的には、図５には、２：００〜３：００、３：００〜４：００および４：００〜５：００の中から給湯装置の貯湯の実行時間を選択するための選択画面が示されている。例えば、２：００〜３：００、３：００〜４：００および４：００〜５：００のそれぞれが電力余裕時間であって、貯湯の消費電力および実行制約条件に基づいて各電力余裕時間に電力余裕量の範囲で貯湯が可能である場合、図５のような選択画面が表示される。
そして、２：００〜３：００、３：００〜４：００および４：００〜５：００の中から給湯装置の貯湯の実行時間が施設の作業者によって選択される。取得部１０１は、選択された実行時間を取得し、生成部１０４は、取得された実行時間に基づいて、スケジュールを生成する。なお、図５の選択画面は、一例である。電力余裕時間にそれぞれ実行可能な複数の動作パターンから１つを選択するための選択画面が表示されてもよい。
図６は、図１に示された電力制御支援装置１００の生成部１０４が生成するスケジュールを示すテーブル図である。
図６に示されたスケジュールでは、空調装置によって冷房が８：００〜２２：００に実行される。また、換気装置によって換気が８：００〜２２：００に実行される。また、照明装置によって照明が８：００〜２２：００に実行される。また、給湯装置によって貯湯が２：００〜３：００に実行される。また、掃除機によって掃除が７：００〜７：３０に実行される。調理装置によって調理が７：３０〜８：００に実行される。
例えば、電力制御支援装置１００の生成部１０４は、図６のようなスケジュールを生成する。生成部１０４は、スケジュールの生成において、実行制約条件を反映させてもよい。そして、電力制御支援装置１００の出力部１０５は、スケジュールを出力する。これにより、電力制御支援装置１００の出力部１０５は、施設の作業者へスケジュールを通知してもよいし、スケジュールに従って施設の機器の動作を制御してもよい。
なお、生成部１０４は、機器毎にスケジュールを生成してもよい。そして、出力部１０５は、機器毎にスケジュールを出力してもよい。そして、出力部１０５は、自動制御可能な機器のスケジュールを自動制御可能な機器へ送信することにより、スケジュールに従って自動制御可能な機器の動作を自動で制御してもよい。また、出力部１０５は、手動で制御される機器のスケジュールを施設の作業者へ通知することにより、手動で制御される機器の動作の手動制御を施設の作業者に促してもよい。
また、図６の例において、生成部１０４は、施設における複数の機器の複数の動作に関するスケジュールを生成している。しかし、生成部１０４は、施設における複数の機器の複数の動作のうち、選択された１以上の動作のみに関するスケジュールを生成してもよい。つまり、生成部１０４は、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのみのスケジュールを生成してもよい。
本実施の形態における電力制御支援装置１００は、消費電力推移に基づいて予測される消費電力を消費電力ピークから減算することで電力余裕量を算出する。そして、電力制御支援装置１００は、各動作の消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕量がゼロよりも大きい電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な動作を選択し、選択された動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
これにより、電力制御支援装置１００は、機器の有効活用を阻害せずに消費電力ピークの上昇を抑制することを支援することができる。また、電力制御支援装置１００は、動作の実行制約条件に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。したがって、電力制御支援装置１００は、消費電力の適切な制御を支援することができる。また、電力制御支援装置１００は、消費電力ピークの上昇に伴う電力系統への負荷の増大、そして、それに伴う電力コストの上昇を抑制することができる。
（変形例）
本変形例における電力制御支援装置１００は、特に、施設の作業者の作業によって実行される動作に関するスケジュールを生成する。これにより、電力制御支援装置１００は、作業者の作業によって変動する消費電力の適切な制御を支援することができる。
なお、以下では、実施の形態１と同じ説明を適宜省略し、主に、実施の形態１とは異なる部分を説明する。特に、本変形例における電力制御支援装置１００の基本的な構成は、図１に示された電力制御支援装置１００の基本的な構成と同じであるため、本変形例における電力制御支援装置１００の基本的な構成について、説明を省略する。
図７は、図１に示された電力制御支援装置１００が本変形例における電力制御支援装置１００として行う動作を示すフローチャートである。図７に示された取得処理（Ｓ２０１）、算出処理（Ｓ２０２）、生成処理（Ｓ２０３）および出力処理（Ｓ２０４）は、図２に示された取得処理（Ｓ１０１）、算出処理（Ｓ１０２）、生成処理（Ｓ１０３）および出力処理（Ｓ１０４）に相当する。ただし、部分的に処理が変更されている。
まず、取得部１０１は、消費電力推移、消費電力ピーク、および、作業関連動作の実績を取得する（Ｓ２０１）。作業関連動作は、複数の機器の複数の動作のうち、施設の作業者の作業によって実行される動作である。例えば、施設の作業者の掃除作業によって実行される掃除動作は、作業関連動作である。作業関連動作の実績は、作業関連動作の実行に関する実績であって、例えば、作業関連動作が実行されたか否か、および、作業関連動作が実行された時間に関する実績である。
取得部１０１は、作業関連動作が行われた機器から通信によって作業関連動作の実績を受信することにより、作業関連動作の実績を取得してもよい。取得部１０１は、作業者によって入力インタフェースを介して作業関連動作の実績として入力された情報を取得することにより、作業関連動作の実績を取得してもよい。
さらに、取得部１０１は、施設の作業者の作業のための制約条件である作業制約条件を取得してもよい。作業に関する作業制約条件には、その作業が許容される時間の範囲、または、その作業が禁止される時間の範囲が含まれていてもよい。
例えば、施設の作業者が施設にいない時間に、施設の作業者が作業を行うことは困難である。したがって、施設の作業者が施設にいる時間の範囲が、作業が許容される時間の範囲として、作業に関する作業制約条件に含まれていてもよい。あるいは、施設の作業者が施設にいない時間の範囲が、作業が禁止される時間の範囲として、作業に関する作業制約条件に含まれていてもよい。
取得部１０１は、作業者によって入力された作業制約条件を取得してもよい。あるいは、作業制約条件が記憶部１０３等に記憶されている場合、取得部１０１は、記憶部１０３等に記憶された作業制約条件を取得してもよい。
次に、算出部１０２は、複数の時間のそれぞれについて、消費電力推移に基づいてその時間における施設の消費電力として予測される消費電力を消費電力ピークから減算することにより電力余裕量を算出する（Ｓ２０２）。
次に、生成部１０４は、各動作の消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する（Ｓ２０３）。その際、生成部１０４は、作業関連動作の実績に基づいて作業関連動作が電力余裕時間以外の時間に実行されると予測される場合、作業関連動作を含む１以上の動作を選択する。そして、生成部１０４は、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
具体的には、生成部１０４は、作業関連動作の実績に基づいて作業関連動作が実行される時間を予測する。例えば、生成部１０４は、前日に作業関連動作が実行された時間と同じ時間に作業関連動作が実行されると予測する。あるいは、生成部１０４は、過去の複数の日において作業関連動作が実行された時間の最頻値または平均値等を作業関連動作が実行される時間と予測してもよい。
そして、作業関連動作が電力余裕時間以外の時間に実行されると予測される場合、生成部１０４は、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作であって、作業関連動作を含む１以上の動作を選択する。例えば、この場合、生成部１０４は、複数の機器の複数の動作から作業関連動作を優先的に選択する。そして、生成部１０４は、選択された１以上の動作であって、作業関連動作を含む１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
また、作業制約条件が取得されている場合、生成部１０４は、作業制約条件に基づいて、１以上の動作を選択してもよい。具体的には、作業関連動作が、作業関連動作の実績に基づいて電力余裕時間以外の時間に実行されると予測され、かつ、作業制約条件に基づいて電力余裕時間に実行可能と判定される場合、生成部１０４は、作業関連動作を含む１以上の動作を選択してもよい。そして、生成部１０４は、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。
例えば、１以上の動作の選択において、生成部１０４は、作業関連動作の実績に基づいて作業関連動作が実行される時間を予測し、作業制約条件に基づいて電力余裕時間に作業関連動作が実行可能であるか否かを判定する。そして、作業関連動作が、電力余裕時間以外の時間に実行されると予測され、かつ、電力余裕時間に実行可能と判定された場合、生成部１０４は、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作であって、作業関連動作を含む１以上の動作を選択する。
なお、作業関連動作を含む１以上の動作を選択するための条件には、作業関連動作を含む１以上の動作の消費電力（総消費電力）が、電力余裕量の範囲内であることが含まれる。したがって、作業関連動作を含む１以上の動作を選択するための条件には、作業関連動作の消費電力が電力余裕量の範囲内であることが含まれる。
作業関連動作の消費電力は、記憶部１０３に記憶された消費電力によって導出される。あるいは、取得部１０１が、作業関連動作の消費電力を取得してもよい。また、記憶部１０３に記憶された消費電力が、取得部１０１によって取得された消費電力で更新されてもよい。
次に、出力部１０５は、生成部１０４で生成されたスケジュールを出力する（Ｓ２０４）。本変形例では、出力部１０５は、施設の作業者の作業によって実行される作業関連動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを出力する。したがって、スケジュールの出力によって、施設の作業者へスケジュールを通知することが有効である。
図８は、本変形例において図１に示された電力制御支援装置１００が行うピークカット（ピークシフト）を示す概念図である。
図８には、図３に示された情報に加えて、作業関連動作である掃除が示されている。図８の例では、掃除が電力余裕時間以外の時間に実行されると予測されている。したがって、生成部１０４は、掃除を含む１以上の動作であって、電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を選択する。そして、生成部１０４は、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。
生成部１０４は、作業制約条件に基づいて電力余裕時間に掃除が実行可能であるか否かを判定してもよい。そして、生成部１０４は、掃除が作業制約条件に基づいて電力余裕時間に実行可能と判定される場合、掃除を含む１以上の動作を選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。
図９は、本変形例において図１に示された電力制御支援装置１００の生成部１０４がスケジュールを生成するための作業制約条件を示すテーブル図である。図９には、作業および作業許容時間が示されている。作業は、施設の作業者の作業である。作業許容時間は、作業が許容される時間であって、作業制約条件の例である。
例えば、掃除作業および調理作業がそれぞれ作業として示されている。掃除作業の作業許容時間として８：００〜２２：００が示されている。同様に、調理作業の作業許容時間として８：００〜２２：００が示されている。８：００〜２２：００は、施設の作業者が施設にいる時間である。すなわち、施設の作業者が施設にいる８：００〜２２：００に掃除作業および調理作業が許容される。
なお、ある作業に対して、２人以上の作業者が施設にいることが、作業制約条件に含まれていてもよい。また、ある作業に対して、特定の作業者（店長等）がその作業を行うことが、作業制約条件に含まれていてもよい。また、作業制約条件において、作業者毎に、その作業者が行うことが可能な作業が定められていてもよい。
取得部１０１は、上記のような作業制約条件、および、各作業者が施設にいる時間（勤務時間等）に基づいて、各作業の作業許容時間を導出してもよい。そして、取得部１０１は、各作業の作業許容時間を正規化された作業制約条件として取得してもよい。あるいは、生成部１０４が、正規化された作業制約条件を導出してもよい。
また、本変形例において、作業制約条件は、実行制約条件とは別に用いられる。しかしながら、作業制約条件は、実行制約条件に含められてもよい。
図１０は、本変形例において、図１に示された電力制御支援装置１００の生成部１０４が生成するスケジュールを示すテーブル図である。
図１０に示されたスケジュールでは、図６に示されたスケジュールと比較して、掃除が８：００〜８：３０に実行される。また、調理が８：３０〜９：００に実行される。例えば、掃除および調理の各実行時間は、掃除作業および調理作業が図９に示された作業制約条件に従って８：００〜２２：００の範囲に制限されているため、図６に示されたスケジュールから変更されている。
また、図１０に示されたスケジュールには、作業者の作業が含まれる。例えば、８：００〜２２：００の照明（照明装置の照明動作）のための点灯作業および消灯作業がスケジュールに含まれる。また、８：００〜８：３０の掃除（掃除機の掃除動作）のための掃除作業がスケジュールに含まれる。また、８：３０〜９：００の調理（調理装置の調理動作）のための調理作業がスケジュールに含まれる。
例えば、複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作に対して作業者が行う作業を示す情報が記憶部１０３に記憶されていてもよい。そして、生成部１０４は、記憶部１０３を参照して、作業者の作業を含むスケジュールを生成してもよい。
さらに、図１０に示されたスケジュールには、施設の作業者によって行われる作業であって、機器の動作に関連しない作業が含まれる。例えば、９：００〜９：３０のゴミ出し作業がスケジュールに含まれる。このような作業を示す情報は、記憶部１０３に記憶されていてもよいし、取得部１０１によって取得されてもよい。そして、生成部１０４は、記憶部１０３に記憶されている情報、または、取得部１０１によって取得された情報に従って、このような作業を含むスケジュールを生成してもよい。
施設の作業者の作業を含むスケジュールが生成され出力されることにより、施設の作業者に対して適切な作業が促される。そして、これにより、作業の効率化が促進される。
以上、本発明に係る電力制御支援装置１００について、実施の形態（変形例を含む）に基づいて説明したが、本発明は、実施の形態に限定されない。実施の形態に対して当業者が思いつく変形を施して得られる形態、および、実施の形態における複数の構成要素を任意に組み合わせて実現される別の形態も本発明に含まれる。
例えば、特定の構成要素が実行する処理を別の構成要素が実行してもよい。また、処理を実行する順番が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。
また、本発明は、電力制御支援装置１００として実現できるだけでなく、電力制御支援装置１００を構成する各構成要素が行うステップ（処理）を含む電力制御支援方法として実現できる。
例えば、それらのステップは、電力制御支援装置１００に含まれるコンピュータ（コンピュータシステム）によって実行される。そして、本発明は、それらの方法に含まれるステップを、コンピュータに実行させるためのプログラムとして実現できる。さらに、本発明は、そのプログラムを記録したＣＤ−ＲＯＭ等である非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実現できる。
例えば、本発明が、プログラム（ソフトウェア）で実現される場合には、コンピュータのＣＰＵ、メモリおよび入出力回路等のハードウェア資源を利用してプログラムが実行されることによって、各ステップが実行される。つまり、ＣＰＵがデータをメモリまたは入出力回路等から取得して演算したり、演算結果をメモリまたは入出力回路等に出力したりすることによって、各ステップが実行される。
また、電力制御支援装置１００等に含まれる複数の構成要素は、それぞれ、専用または汎用の回路として実現されてもよい。これらの構成要素は、１つの回路として実現されてもよいし、複数の回路として実現されてもよい。
また、電力制御支援装置１００等に含まれる複数の構成要素は、集積回路（ＩＣ：Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）として実現されてもよい。これらの構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ＬＳＩは、集積度の違いにより、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩまたはウルトラＬＳＩと呼称される場合がある。
また、集積回路はＬＳＩに限られず、専用回路または汎用プロセッサで実現されてもよい。プログラム可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、または、ＬＳＩ内部の回路セルの接続および設定が再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサが、利用されてもよい。
さらに、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて、電力制御支援装置１００に含まれる複数の構成要素の集積回路化が行われてもよい。
最後に、電力制御支援装置１００等の複数の態様を例として示す。これらの態様は、適宜、組み合わされてもよい。また、上記の実施の形態（変形例を含む）に示された任意の構成等が追加されてもよい。
（第１態様）
本発明の一態様に係る電力制御支援装置１００は、取得部１０１と、算出部１０２と、記憶部１０３と、生成部１０４と、出力部１０５とを備える。
取得部１０１は、施設の消費電力の推移、および、施設の消費電力のピークを情報として取得する。算出部１０２は、複数の時間のそれぞれについて、推移に基づいて当該時間における施設の消費電力として予測される消費電力をピークから減算することにより電力余裕量を算出する。記憶部１０３には、施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される。
生成部１０４は、記憶部１０３に記憶された消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を複数の動作から選択し、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する。ここで、電力余裕時間は、複数の時間のうち電力余裕量がゼロよりも大きい時間である。出力部１０５は、スケジュールを出力する。
これにより、電力制御支援装置１００は、機器の有効活用を阻害せずに消費電力ピークの上昇を抑制することを支援することができる。また、電力制御支援装置１００は、動作の実行制約条件に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。したがって、電力制御支援装置１００は、消費電力の適切な制御を支援することができる。
（第２態様）
例えば、動作の実行制約条件は、動作の実行が許容される時間の範囲、または、動作の実行が禁止される時間の範囲を含んでもよい。これにより、電力制御支援装置１００は、動作の実行が許容される時間の範囲、または、動作の実行が禁止される時間の範囲に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。
（第３態様）
例えば、取得部１０１は、さらに、複数の動作のうち施設の作業者の作業によって実行される動作である作業関連動作の実績を情報として取得してもよい。そして、生成部１０４は、実績に基づいて作業関連動作が電力余裕時間以外の時間に実行されると予測される場合、作業関連動作を含む１以上の動作を選択し、作業関連動作を含む１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。
これにより、電力制御支援装置１００は、作業者の作業によって変動する消費電力の適切な制御を支援することができる。
（第４態様）
例えば、取得部１０１は、さらに、作業のための制約条件である作業制約条件を情報として取得してもよい。そして、生成部１０４は、作業関連動作が、実績に基づいて電力余裕時間以外の時間に実行されると予測され、かつ、作業制約条件に基づいて電力余裕時間に実行可能と判定される場合、作業関連動作を含む１以上の動作を選択してもよい。そして、生成部１０４は、作業関連動作を含む１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成してもよい。
これにより、電力制御支援装置１００は、作業制約条件に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。
（第５態様）
例えば、作業の作業制約条件は、作業が許容される時間の範囲、または、作業が禁止される時間の範囲を含んでもよい。これにより、電力制御支援装置１００は、作業が許容される時間の範囲、または、作業が禁止される時間の範囲に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。
（第６態様）
例えば、生成部１０４は、施設の作業者の作業を含むスケジュールを生成してもよい。これにより、電力制御支援装置１００は、施設の作業者に対して適切な作業を促すことができる。
（第７態様）
例えば、生成部１０４は、さらに、スケジュールを生成するための複数の選択肢を生成してもよい。そして、出力部１０５は、さらに、複数の選択肢を出力してもよい。そして、取得部１０１は、さらに、複数の選択肢から選択された選択肢を取得してもよい。そして、生成部１０４は、選択肢に基づいて、スケジュールを生成してもよい。
これにより、電力制御支援装置１００は、複数の選択肢から選択された選択肢に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。
（第８態様）
本発明の一態様に係る電力制御支援方法は、取得ステップ（Ｓ１０１またはＳ２０１）と、算出ステップ（Ｓ１０２またはＳ２０２）と、生成ステップ（Ｓ１０３またはＳ２０３）と、出力ステップ（Ｓ１０４またはＳ２０４）とを含む。
取得ステップ（Ｓ１０１またはＳ２０１）では、施設の消費電力の推移、および、施設の消費電力のピークを情報として取得する。算出ステップ（Ｓ１０２またはＳ２０２）では、複数の時間のそれぞれについて、推移に基づいて当該時間における施設の消費電力として予測される消費電力をピークから減算することにより電力余裕量を算出する。
生成ステップ（Ｓ１０３またはＳ２０３）では、記憶部１０３に記憶された消費電力および実行制約条件に基づいて、電力余裕時間に電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を複数の動作から選択し、スケジュールを生成する。出力ステップ（Ｓ１０４またはＳ２０４）では、スケジュールを出力する。
上記において、記憶部１０３は、施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行の制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される記憶部である。電力余裕時間は、複数の時間のうち電力余裕量がゼロよりも大きい時間である。スケジュールは、選択された１以上の動作を電力余裕時間に実行するためのスケジュールである。
これにより、電力制御支援方法を実行する装置等は、機器の有効活用を阻害せずに消費電力ピークの上昇を抑制することを支援することができる。また、電力制御支援方法を実行する装置等は、動作の実行制約条件に基づいて、適切なスケジュールを生成することができる。したがって、電力制御支援方法を実行する装置等は、消費電力の適切な制御を支援することができる。
１００ 電力制御支援装置
１０１ 取得部
１０２ 算出部
１０３ 記憶部
１０４ 生成部
１０５ 出力部

Claims (8)

  1. 施設の消費電力の推移、および、前記施設の消費電力のピークを情報として取得する取得部と、
    複数の時間のそれぞれについて、前記推移に基づいて当該時間における前記施設の消費電力として予測される消費電力を前記ピークから減算することにより電力余裕量を算出する算出部と、
    前記施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される記憶部と、
    前記記憶部に記憶された前記消費電力および前記実行制約条件に基づいて、前記複数の時間のうち前記電力余裕量がゼロよりも大きい電力余裕時間に前記電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を前記複数の動作から選択し、選択された前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する生成部と、
    前記スケジュールを出力する出力部とを備える
    電力制御支援装置。
  2. 前記動作の前記実行制約条件は、前記動作の実行が許容される時間の範囲、または、前記動作の実行が禁止される時間の範囲を含む
    請求項１に記載の電力制御支援装置。
  3. 前記取得部は、さらに、前記複数の動作のうち前記施設の作業者の作業によって実行される動作である作業関連動作の実績を情報として取得し、
    前記生成部は、前記実績に基づいて前記作業関連動作が前記電力余裕時間以外の時間に実行されると予測される場合、前記作業関連動作を含む前記１以上の動作を選択し、前記作業関連動作を含む前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するための前記スケジュールを生成する
    請求項１または２に記載の電力制御支援装置。
  4. 前記取得部は、さらに、前記作業のための制約条件である作業制約条件を情報として取得し、
    前記生成部は、前記作業関連動作が、前記実績に基づいて前記電力余裕時間以外の時間に実行されると予測され、かつ、前記作業制約条件に基づいて前記電力余裕時間に実行可能と判定される場合、前記作業関連動作を含む前記１以上の動作を選択し、前記作業関連動作を含む前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するための前記スケジュールを生成する
    請求項３に記載の電力制御支援装置。
  5. 前記作業の前記作業制約条件は、前記作業が許容される時間の範囲、または、前記作業が禁止される時間の範囲を含む
    請求項４に記載の電力制御支援装置。
  6. 前記生成部は、前記施設の作業者の作業を含む前記スケジュールを生成する
    請求項１〜５のいずれか１項に記載の電力制御支援装置。
  7. 前記生成部は、さらに、前記スケジュールを生成するための複数の選択肢を生成し、
    前記出力部は、さらに、前記複数の選択肢を出力し、
    前記取得部は、さらに、前記複数の選択肢から選択された選択肢を取得し、
    前記生成部は、前記選択肢に基づいて、前記スケジュールを生成する
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の電力制御支援装置。
  8. 施設の消費電力の推移、および、前記施設の消費電力のピークを情報として取得する取得ステップと、
    複数の時間のそれぞれについて、前記推移に基づいて当該時間における前記施設の消費電力として予測される消費電力を前記ピークから減算することにより電力余裕量を算出する算出ステップと、
    前記施設における複数の機器の複数の動作のそれぞれについて、当該動作の消費電力と、当該動作の実行のための制約条件である実行制約条件とが情報として記憶される記憶部に記憶された前記消費電力および前記実行制約条件に基づいて、前記複数の時間のうち前記電力余裕量がゼロよりも大きい電力余裕時間に前記電力余裕量の範囲で実行可能な１以上の動作を前記複数の動作から選択し、選択された前記１以上の動作を前記電力余裕時間に実行するためのスケジュールを生成する生成ステップと、
    前記スケジュールを出力する出力ステップとを含む
    電力制御支援方法。
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