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JP7540879B2 - Control device, control method, and power control system - Google Patents

Control device, control method, and power control system Download PDF

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JP7540879B2 JP2019074873A JP2019074873A JP7540879B2 JP 7540879 B2 JP7540879 B2 JP 7540879B2 JP 2019074873 A JP2019074873 A JP 2019074873A JP 2019074873 A JP2019074873 A JP 2019074873A JP 7540879 B2 JP7540879 B2 JP 7540879B2
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Description

本発明は、複数種のエネルギー蓄積装置のエネルギー蓄積時機を制御する制御装置等に関する。 The present invention relates to a control device that controls the timing of energy storage in multiple types of energy storage devices.

太陽光発電機器を備える家庭において、太陽光によって発電機器が発電し余剰電力が生じる昼間時間帯に売電を行う技術が周知である。また、貯湯式給湯装置を備える家庭において、電力が比較的安価な深夜電力期間に買電を行い貯湯する技術が周知である。 In homes equipped with solar power generation equipment, a technique is known in which the power generation equipment generates surplus electricity from sunlight and sells the electricity during daytime hours. Also, in homes equipped with a hot water storage system, a technique is known in which electricity is purchased and stored during the nighttime power period when electricity is relatively cheap.

しかし、上述の構成は必ずしも将来にわたって有益ではない。太陽光の売電価格の低下に起因して売電量の抑制が必要になる場合や、系統安定化のための出力抑制が必要になるケースが考えられる。これらのケースでは、余剰電力が全て利用され、売電が生じない事が望ましい。 However, the above configuration is not necessarily beneficial in the future. There may be cases where it becomes necessary to reduce the amount of electricity sold due to a drop in the price of selling solar power, or where it becomes necessary to reduce output to stabilize the grid. In these cases, it is desirable to utilize all surplus electricity and not sell it.

特許文献1には、太陽光発電機器の予測発電量が予測電力使用量を超える時間に、機器の稼働時刻を制御することによって太陽光発電の余剰電力を削減し、機器の稼働時刻変更によって削減される余剰発電量と、予測電力負荷と蓄電装置内の残存電力量から、充電すべき深夜電力量である充電量を算出し、蓄電装置の充電量を制御することによって、太陽光発電機器の発電量を最大にし、かつ、安価な深夜電力の使用量を増やすことができる技術が開示されている。 Patent Document 1 discloses a technology that reduces surplus solar power generation by controlling the operation time of the solar power generation equipment when the predicted power generation amount of the equipment exceeds the predicted power usage amount, calculates the charge amount, which is the amount of night-time power to be charged, from the surplus power generation amount reduced by changing the operation time of the equipment, the predicted power load, and the remaining power amount in the power storage device, and controls the charge amount of the power storage device, thereby maximizing the power generation amount of the solar power generation equipment and increasing the usage of inexpensive night-time power.

また特許文献2には、電力余剰状態が発生しているか否かを判定し、電力余剰状態が発生していると判定した場合に、沸き上げ運転を行うときの加熱装置の加熱能力を非電力余剰時よりも高く設定する加熱制御手段を備える貯湯式給湯装置が開示されている。 Patent document 2 also discloses a storage-type hot water supply device that is equipped with a heating control means that determines whether or not a power surplus state is occurring, and if it is determined that a power surplus state is occurring, sets the heating capacity of the heating device during boiling operation to a higher value than when there is no power surplus.

特開2011―92002号公報(2011年 5月 6日公開)JP 2011-92002 A (published on May 6, 2011) 特開2014―122764号公報(2014年 7月 3日公開)JP 2014-122764 A (published on July 3, 2014)

しかしながら、特許文献1に開示される技術では、蓄電装置のみが考慮されており、貯湯式給湯装置が考慮されていない。そのため、貯湯式給湯装置を備える家庭において、余剰電力を貯湯式給湯装置に利用することができないという問題が有る。 However, the technology disclosed in Patent Document 1 only takes into account the power storage device, and does not take into account the storage-type hot water supply device. As a result, there is a problem in that in homes equipped with a storage-type hot water supply device, surplus electricity cannot be used for the storage-type hot water supply device.

特許文献2に開示される技術では、余剰電力が生じていると判定されてから沸き上げ制御を行っている。前夜の充電量及び沸き上げ量については考慮されていない。そのため、余剰電力が有効に利用できないという問題が有る。 In the technology disclosed in Patent Document 2, heating control is performed only after it is determined that surplus power is occurring. The amount of charging and heating the water the previous night is not taken into consideration. This causes the problem that surplus power cannot be used effectively.

本発明の一態様は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、蓄電装置および貯湯式給湯装置を含むシステムにおいて、予め余剰電力量が見込まれる場合に、当該余剰電力量を有効に活用できる制御装置を実現することにある。 One aspect of the present invention was made in consideration of the above problems, and its purpose is to realize a control device that can effectively utilize surplus power when surplus power is expected in advance in a system including a power storage device and a hot water storage type hot water supply device.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る制御装置は、太陽光を利用して発電する発電機器、蓄電池、および貯湯式給湯器を含み、外部から電力供給を受けるシステムにおいて、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池への充電を制御する制御装置であって、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池に充電への充電量を制御するプロセッサを備える。前記プロセッサは、前記発電機器の所定時間毎の発電量の予測値である予測発電量を取得し、機器によって消費される電力量の所定時間毎の予測値である予測消費電力量を取得し、前記予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、前記外部からの電力供給による前記貯湯式給湯器への給電量、前記充電量を調整する構成である。 In order to solve the above problem, a control device according to one embodiment of the present invention is a control device that includes a power generation device that generates electricity using solar power, a storage battery, and a hot water storage device, and receives power supply from an external source, and controls the power supply to the hot water storage device and the charging amount to the storage battery, and is equipped with a processor that controls the power supply to the hot water storage device and the charging amount to the storage battery. The processor is configured to obtain a predicted power generation amount, which is a predicted value of the power generation amount of the power generation device for each predetermined time, obtain a predicted power consumption amount, which is a predicted value of the amount of power consumed by the device for each predetermined time, and adjust the amount of power supplied to the hot water storage device by the external power supply and the charging amount based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount.

本発明の一態様によれば、蓄電装置および貯湯式給湯装置を含むシステムにおいて、予め余剰電力量が見込まれる場合に、当該余剰電力量を有効に活用できる。 According to one aspect of the present invention, in a system including a power storage device and a storage-type hot water supply device, when surplus power is anticipated, the surplus power can be effectively utilized.

本発明の実施形態1に係る、機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る、全体構成図である。1 is an overall configuration diagram according to a first embodiment of the present invention; (a)は蓄電量のみを制御した場合の空き容量を示す概要図、(b)は貯湯量のみを制御した場合の空き容量を示す概要図、(c)は本発明の実施形態に係る、両方を制御した場合の空き容量を示す概要図である。(a) is a schematic diagram showing the available capacity when only the amount of stored electricity is controlled, (b) is a schematic diagram showing the available capacity when only the amount of stored hot water is controlled, and (c) is a schematic diagram showing the available capacity when both are controlled according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る、予測発電量、予測消費電力量、予測余剰電力量、および貯湯式給湯器への給電と蓄電池への充電の割り当てを例示する図である。1 is a diagram illustrating an example of a predicted power generation amount, a predicted power consumption amount, a predicted surplus power amount, and an allocation of power supply to a storage type water heater and charging to a storage battery according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る、貯湯量および蓄電量の変化を例示する図である。4 is a diagram illustrating an example of changes in the amount of stored hot water and the amount of stored electricity according to the first embodiment of the present invention. FIG. パターン合わせの結果の例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a result of pattern matching. 本発明の実施形態1に係る、制御装置の処理の流れを示すフローチャート図である。FIG. 4 is a flowchart illustrating a process flow of the control device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施形態1に係る、沸き上げ可能空き容量および充電可能空き容量の制御を例示するフローチャートである。4 is a flowchart illustrating control of a boilable free capacity and a chargeable free capacity according to the first embodiment of the present invention.

〔実施形態1〕
以下、本発明の一実施形態について、詳細に説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail.

図1に示すように、本発明の実施形態1に係る制御装置10は、発電量予測部110、消費電力量予測部120、残存量取得部150、予測余剰電力量算出部130、調整部160、充電制御部170、給湯器制御部180、発電・消費履歴101、および沸き上げ・充電スケジュール103、を備える。図1の各構成部材を説明する前に、図2を用いて制御装置10を含む電力制御システムの全体構成を説明し、図3を用いて余剰電力の利用が可能な空き容量の例を示す。 As shown in FIG. 1, the control device 10 according to the first embodiment of the present invention includes a power generation prediction unit 110, a power consumption prediction unit 120, a remaining amount acquisition unit 150, a predicted surplus power calculation unit 130, an adjustment unit 160, a charging control unit 170, a water heater control unit 180, a power generation/consumption history 101, and a boiling/charging schedule 103. Before describing each component in FIG. 1, the overall configuration of a power control system including the control device 10 will be described using FIG. 2, and an example of available capacity that can be used for surplus power will be shown using FIG. 3.

図2に、本発明の実施形態に係る電力制御システムの全体構成を例示する。前記電力制御システムは、制御装置10に加え、発電機器91、家電機器92(機器)、パワーコンディショナ93、分電盤81、蓄電池94、貯湯式給湯器95、を備える。分電盤81は、外部の電力網96と接続されている。制御装置10は、ウェブネットワーク98(インターネット)を介して情報収集サーバ97、通信端末99、ならびに気象情報会社および電力会社と接続されている。 Figure 2 illustrates an example of the overall configuration of a power control system according to an embodiment of the present invention. In addition to the control device 10, the power control system includes a power generation device 91, a home appliance 92 (device), a power conditioner 93, a distribution board 81, a storage battery 94, and a storage water heater 95. The distribution board 81 is connected to an external power grid 96. The control device 10 is connected to an information collection server 97, a communication terminal 99, and a weather information company and a power company via a web network 98 (Internet).

前記電力制御システムにおいて、発電機器91の発電履歴、家電機器92の電力消費履歴、貯湯式給湯器95が沸き上げに使用した電力量(給電量)の履歴、および貯湯量の履歴は、図示しないスマートメータ、計測機能付き分電盤81を介して、または別途センサーを用いて所定時間毎に記録され、発電・消費履歴101に記憶される。前記所定時間は、典型的には毎時である。制御装置10は、発電・消費履歴101の読出しや分析を行うことができる。 In the power control system, the power generation history of the power generation equipment 91, the power consumption history of the home appliances 92, the history of the amount of power (power supply amount) used by the storage-type water heater 95 for heating, and the history of the amount of stored hot water are recorded at predetermined intervals via a smart meter (not shown), a distribution board 81 with a measuring function, or by using a separate sensor, and are stored in the power generation/consumption history 101. The predetermined interval is typically every hour. The control device 10 can read and analyze the power generation/consumption history 101.

制御装置10はパワーコンディショナ93と通信線で接続されており、発電機器91、蓄電池94の情報をパワーコンディショナ93から得ることができる。また、図示しない通信線を用いて家電機器92、および貯湯式給湯器95と家庭内ネットワークで接続されており、それらの機器を総合的に制御する。これを家庭エネルギー管理システム(HEMS)と呼んでもよい。HEMSが機器(装置)同士の通信に用いるプロトコルは、例えばEchonetLiteである。情報収集サーバ97は、ウェブネットワーク98を介して制御装置10と通信し、発電・消費履歴101の読出しや分析を行うことができる。 The control device 10 is connected to the power conditioner 93 via a communication line, and can obtain information on the power generation device 91 and the storage battery 94 from the power conditioner 93. It is also connected to the home appliances 92 and the hot water heater 95 via a home network using communication lines (not shown), and controls these devices comprehensively. This may be called a home energy management system (HEMS). The protocol used by the HEMS for communication between devices (apparatuses) is, for example, EchonetLite. The information collection server 97 communicates with the control device 10 via a web network 98, and can read and analyze the power generation and consumption history 101.

発電機器91は、太陽光発電を行う機器である。発電機器91は、パワーコンディショナ93と接続される。 The power generation device 91 is a device that generates solar power. The power generation device 91 is connected to a power conditioner 93.

家電機器92は、(交流)電力を消費する機器であり、具体的には、エアコン、電子レンジ、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの家電が挙げられる。貯湯式給湯器95は電力エネルギーを熱エネルギーに変換して、エネルギーを蓄積する機能を有するため、本明細書においては、家電機器92と区別される。また同様に、「消費電力」という用語は家電機器92が消費する電力を指し、「沸き上げ電力」という用語は貯湯式給湯器95が沸き上げのために使用する電力を指すものとする。家電機器92は、分電盤81と接続され、分電盤81から供給された電力を消費する。 The home appliances 92 are devices that consume (AC) power, and specific examples include home appliances such as air conditioners, microwave ovens, televisions, refrigerators, and washing machines. The storage-type water heater 95 has the function of converting electrical energy into thermal energy and storing the energy, and is therefore distinguished from the home appliances 92 in this specification. Similarly, the term "power consumption" refers to the power consumed by the home appliances 92, and the term "heating power" refers to the power used by the storage-type water heater 95 for heating water. The home appliances 92 are connected to the distribution board 81, and consume the power supplied from the distribution board 81.

パワーコンディショナ93は、発電機器91、および蓄電池94から供給される直流の電力を交流へと変換する。また、パワーコンディショナ93は、電力網96から供給される交流の電力を直流へと変換して蓄電池94へ提供する。また、パワーコンディショナ93は、発電装置および蓄電装置から電力網96への売電を制御する。パワーコンディショナ93は、制御装置10と通信線でネットワーク接続されており、制御装置10への情報の送信、および制御装置10からのコマンド等の受信を行う。 The power conditioner 93 converts DC power supplied from the power generation device 91 and the storage battery 94 into AC power. The power conditioner 93 also converts AC power supplied from the power grid 96 into DC power and provides it to the storage battery 94. The power conditioner 93 also controls the sale of power from the power generation device and the power storage device to the power grid 96. The power conditioner 93 is network-connected to the control device 10 via a communication line, and transmits information to the control device 10 and receives commands, etc. from the control device 10.

蓄電池94は、パワーコンディショナ93と接続される。蓄電池94は、パワーコンディショナ93を介して供給される電力を用いて蓄電量を増加させる(充電)。また蓄電池94は、パワーコンディショナ93を介して電力を放電し、家電機器92への電力供給、貯湯式給湯器95への電力供給、ならびに外部の電力網96への電力供給(売電)を行う。なお、蓄電池94には、固定的に設置される蓄電池のみではなく、電気自動車(EV)のバッテリが含まれてもよい。 The storage battery 94 is connected to the power conditioner 93. The storage battery 94 uses the power supplied via the power conditioner 93 to increase the amount of stored electricity (charge). The storage battery 94 also discharges electricity via the power conditioner 93, and supplies electricity to the home appliances 92, the hot water heater 95, and the external power grid 96 (sells electricity). Note that the storage battery 94 may include not only a fixedly installed storage battery, but also a battery for an electric vehicle (EV).

貯湯式給湯器95は、分電盤81と接続される。貯湯式給湯器95は、分電盤81を介して供給される電力を用いて、沸き上げを行う。沸き上げは原則として、電力が安価な深夜電力期間に行われる。深夜電力期間は、典型的には夜23時から朝7時であるが、電力会社によって、または電力会社と電力使用者とが契約した契約内容(料金プラン)によって異なる。深夜電力期間は、電力が安価な時間帯であればよい。深夜電力期間が終了する、朝7時から夜23時までを、深夜電力期間後とも呼ぶ。沸き上げ要否の判断結果は貯湯式給湯器の省エネルギー設定内容などに影響されるが、その手法は貯湯式給湯器の制御に関する既知の技術であり本明細書では説明しない。 The storage type water heater 95 is connected to the distribution board 81. The storage type water heater 95 heats water using power supplied through the distribution board 81. In principle, heating is performed during the night power period when electricity is cheap. The night power period is typically from 11pm to 7am, but varies depending on the power company or the contract (rate plan) between the power company and the power user. The night power period may be any time when electricity is cheap. The period from 7am to 11pm, when the night power period ends, is also called the period after the night power period. The result of the decision on whether heating is necessary is affected by the energy saving settings of the storage type water heater, but the method is a known technology related to the control of storage type water heaters and will not be described in this specification.

外部の電力網96は、前記の通りパワーコンディショナ93の制御に応じ、前記電力制御システムへの電力供給(電力制御システムの買電)、および前記電力制御システムからの電力買取(電力制御システムの売電)を行う。 The external power grid 96 supplies power to the power control system (power purchase by the power control system) and purchases power from the power control system (power sale by the power control system) in response to the control of the power conditioner 93 as described above.

情報収集サーバ97は、図示しない計測装置によって記録される、発電機器91の発電履歴、家電機器92の電力消費履歴、沸き上げ電力の履歴、を記録する。 The information collection server 97 records the power generation history of the power generation equipment 91, the power consumption history of the home appliances 92, and the history of water heating electricity, which are recorded by a measuring device not shown.

通信端末99は、前記電力制御システム使用者の所持する端末である。通信端末99は、使用者の操作に応答して、制御装置10、情報収集サーバ97、ならびに気象情報会社および電力会社、から電力制御に係る情報を収集する。 The communication terminal 99 is a terminal carried by a user of the power control system. In response to user operations, the communication terminal 99 collects information related to power control from the control device 10, the information collection server 97, and weather information companies and power companies.

気象情報会社は、ウェブネットワーク98を介して翌日の発電量予測に必要な気象情報を制御装置10へ提供する。また、必要であればその他の日における気象情報を提供してもよい。 The weather information company provides the control device 10 with the weather information required for predicting the amount of power generation for the next day via the web network 98. Weather information for other days may also be provided if necessary.

一般的には各時間帯における電力料金データは制御装置10に手動入力で設定されるが、制御装置10が電力会社から受信してもよい。電力料金は、一般に電力会社と電力使用者との契約内容による他、電力使用量、あるいは使用機器などにも依存する。そのため、電力料金データには、契約内容、電力使用量、使用機器と電力料金との関係、などに係るデータが含まれていてもよい。 The electricity rate data for each time period is generally manually entered into the control device 10, but the control device 10 may also receive it from the electric power company. The electricity rate generally depends on the contents of the contract between the electric power company and the electric power user, as well as the amount of electricity used and the equipment used. Therefore, the electricity rate data may include data related to the contents of the contract, the amount of electricity used, the relationship between the equipment used and the electricity rate, etc.

図3(a)に、余剰電力の用途に貯湯式給湯器95のみが割り当て制御される場合の深夜電力期間終了時点の蓄電量と貯湯量の概要図を示す。図3(a)の左側に、蓄電池94の蓄電量を示す。上端から下端までの距離は満蓄電量を示す。図3(a)において、蓄電池94の蓄電量は、満蓄電量と一致する。図3(a)の右側に、貯湯式給湯器95の沸き上げ可能満量、貯湯量、および沸き上げ可能空き容量の概要図を示す。上端から下端までの距離は沸き上げ可能満量を示す。そのうち、斜線部は貯湯量であり、白抜き部は沸き上げ可能空き容量である。図3(a)における沸き上げ可能空き容量は、気象情報から予測される、予測余剰電力量によって生じ得る沸き上げ可能な量と等しい。例えば、気象情報から予測された予測余剰電力量を使用して沸き上げ可能な量が、深夜電力期間が終了した時点における空き容量として確保される。この場合、実際の余剰電力量が予測余剰電力量を上回ったとしても、蓄電池94には空き容量が無い。そのため、実際の発電電力の変動に応じて蓄電池94の利用方法を変える余地が殆ど無く、当該上回った余剰電力量を使用者の家庭において活用しきれなくなる。 3(a) shows a schematic diagram of the amount of stored electricity and the amount of stored hot water at the end of the night power period when only the storage type hot water heater 95 is allocated and controlled for use with surplus electricity. The left side of FIG. 3(a) shows the amount of stored electricity in the storage battery 94. The distance from the top to the bottom indicates the amount of full electricity. In FIG. 3(a), the amount of stored electricity in the storage battery 94 is equal to the amount of full electricity. The right side of FIG. 3(a) shows a schematic diagram of the maximum amount of water that can be boiled, the amount of stored hot water, and the available amount of free water that can be boiled in the storage type hot water heater 95. The distance from the top to the bottom indicates the maximum amount of water that can be boiled. Of these, the shaded area is the amount of stored hot water, and the white area is the available amount of free water that can be boiled. The available amount of free water that can be boiled in FIG. 3(a) is equal to the amount of water that can be boiled due to the predicted amount of surplus electricity predicted from meteorological information. For example, the amount of water that can be heated using the predicted surplus power amount predicted from weather information is secured as the available capacity at the end of the night power period. In this case, even if the actual surplus power amount exceeds the predicted surplus power amount, there is no available capacity in the storage battery 94. Therefore, there is almost no room to change the way the storage battery 94 is used in response to fluctuations in the actual generated power, and the excess surplus power amount cannot be fully utilized in the user's home.

図3(b)に、余剰電力の用途に蓄電池94のみが割り当て制御される場合の深夜電力期間終了時点の蓄電量と貯湯量の概要図を示す。図3(b)における白抜き部は、蓄電可能空き容量である。図3(b)における蓄電可能空き容量は、気象情報から予測される、余剰電力量によって充電可能な蓄電量と等しい。例えば、気象情報から予測された余剰電力量が、深夜電力期間が終了した時点における空き容量として確保される。この場合、実際の余剰電力量が予測余剰電力量を上回ったとき、貯湯式給湯器95には空き容量が無い。そのため、実際の発電電力の変動に応じて貯湯式給湯器95の利用方法を変える余地が殆ど無く、当該上回った余剰電力量を使用者の家庭において活用しきれなくなる。また、実際のお湯の使用量の変動に応じて貯湯式給湯器95の利用方法を変える余地も殆ど無い。 Figure 3(b) shows an overview of the amount of stored electricity and the amount of hot water stored at the end of the night power period when only the storage battery 94 is allocated and controlled for use with surplus electricity. The white parts in Figure 3(b) are the available storage capacity. The available storage capacity in Figure 3(b) is equal to the amount of stored electricity that can be charged with the amount of surplus electricity predicted from weather information. For example, the amount of surplus electricity predicted from weather information is secured as the available capacity at the end of the night power period. In this case, when the actual amount of surplus electricity exceeds the predicted amount of surplus electricity, the storage type hot water heater 95 has no available capacity. Therefore, there is almost no room to change the way the storage type hot water heater 95 is used in response to fluctuations in the actual generated power, and the excess amount of surplus electricity cannot be fully utilized in the user's home. In addition, there is also almost no room to change the way the storage type hot water heater 95 is used in response to fluctuations in the actual amount of hot water used.

図3(c)に、余剰電力の用途に貯湯式給湯器95と蓄電池94との両方が割り当て制御される場合の蓄電量と貯湯量の概要図を示す。図3(c)における沸き上げ可能空き容量と蓄電可能空き容量は、予測余剰電力量に応じて確保される。例えば、予測余剰電力量によって生じ得る沸き上げ可能な量および蓄電量と等しくなるように制御される。これにより、余剰電力を貯湯式給湯器95および蓄電池94の両方で活用することができ、実際の消費電力やお湯の使用量に応じて余剰電力の利用方法を変えることができる。このように、貯湯式給湯器95および蓄電池94の両方に空き容量を設けることにより、消費電力や発電電力、お湯の使用量などの変動に対応しやすくなり、余剰電力をより効率的に活用できる。また、予め余剰電力量が見込まれる場合に、貯湯式給湯器95の沸き上げ可能空き容量と、蓄電池94の蓄電可能空き容量と、を連携して設定することで、余剰電力量を有効に活用できる。また、実際の発電量が予測発電量を下回った時でも、蓄電池94からの放電によって沸き上げ電力を賄う(給電可能なように充電量を調整する)ことができる。 3(c) shows a schematic diagram of the amount of stored electricity and the amount of hot water when both the storage type hot water heater 95 and the storage battery 94 are allocated and controlled for the use of surplus electricity. The free capacity for boiling and the free capacity for storing electricity in FIG. 3(c) are secured according to the predicted amount of surplus electricity. For example, they are controlled to be equal to the amount of boiling and the amount of stored electricity that can be generated by the predicted amount of surplus electricity. This allows the surplus electricity to be utilized by both the storage type hot water heater 95 and the storage battery 94, and the method of using the surplus electricity can be changed according to the actual power consumption and the amount of hot water used. In this way, by providing free capacity in both the storage type hot water heater 95 and the storage battery 94, it becomes easier to respond to fluctuations in power consumption, generated power, hot water usage, etc., and the surplus electricity can be utilized more efficiently. In addition, when the amount of surplus electricity is expected in advance, the free capacity for boiling of the storage type hot water heater 95 and the free capacity for storing electricity of the storage battery 94 can be set in cooperation with each other, so that the amount of surplus electricity can be utilized effectively. In addition, even if the actual amount of power generation falls below the predicted amount of power generation, the power required for boiling water can be covered by discharging from the storage battery 94 (the amount of charge can be adjusted so that power can be supplied).

なお、図3において、貯湯式給湯器95の沸き上げ可能満量は、貯湯式給湯器95の満量であってもよく、ユーザが設定した量、または、貯湯式給湯器95が設定した量であってもよい。例えば、貯湯式給湯器95設定した沸き上げ可能満量は、貯湯式給湯器95の学習機能により、翌日に使用する量を予測することで決定された値である。 In FIG. 3, the maximum amount of water that can be heated by the storage type water heater 95 may be the maximum amount of the storage type water heater 95, or may be an amount set by the user or an amount set by the storage type water heater 95. For example, the maximum amount of water that can be heated that is set by the storage type water heater 95 is a value that is determined by the learning function of the storage type water heater 95 by predicting the amount that will be used the next day.

図1を再び参照すると、発電・消費履歴101は、電力制御システムが設置される家庭の発電、および消費の履歴データである。発電・消費履歴101には、貯湯式給湯器95が沸き上げのために使用した電力が、家電機器92の消費電力履歴とは別に含まれる。 Referring again to FIG. 1, power generation and consumption history 101 is historical data on power generation and consumption in the home in which the power control system is installed. Power generation and consumption history 101 includes the power used by storage-type water heater 95 for heating water, separate from the power consumption history of home appliances 92.

〔発電量予測部110〕
発電量予測部110は、ウェブネットワーク98を経由して気象情報を取得する。また、発電量予測部110は、発電・消費履歴101から発電履歴を取得する。発電量予測部110は、前記取得した気象情報および発電履歴に基づき、所定の時刻から、翌日の所定の時刻までの期間における、発電量予測を行う。例えば、深夜電力期間が開始される時刻である23時から翌日の23時までの期間における発電量を予測する。また、予測期間は、深夜電力期間終了時刻から翌日の深夜電力期間の開始時刻までとしてもよい。
[Power generation amount prediction unit 110]
The power generation amount prediction unit 110 acquires weather information via the web network 98. In addition, the power generation amount prediction unit 110 acquires a power generation history from the power generation and consumption history 101. Based on the acquired weather information and power generation history, the power generation amount prediction unit 110 predicts a power generation amount for a period from a predetermined time to a predetermined time on the following day. For example, the power generation amount for a period from 11pm, which is the start time of the midnight power period, to 11pm on the following day. In addition, the prediction period may be from the end time of the midnight power period to the start time of the midnight power period on the following day.

前記発電量予測の開始時刻は、典型的には、深夜電力期間が開始される時刻(一般的には夜23時)の1時間前であるが、それに限られず、23時であってもよい。また、発電量予測後、後述する処理により深夜電力期間終了時に目標とする状態(沸き上げ可能空き容量、蓄電可能空き容量、沸き上げ・充電スケジュール等の設定状態)が確保できる場合、23時以降であってもよい。これにより、より広い時間帯に渡って処理が可能であり、電力料金や契約内容ごとに適切な時間帯での処理が可能になる。 The start time of the power generation prediction is typically one hour before the start of the night power period (generally 11:00 p.m.), but is not limited to this and may be 11:00 p.m. Also, if the target state (free capacity for boiling, free capacity for storage, setting state of boiling and charging schedules, etc.) can be ensured at the end of the night power period after the power generation prediction by the processing described below, it may be after 11:00 p.m. This allows processing over a wider range of time periods, and makes it possible to process at appropriate time periods depending on the power rate and contract details.

前記発電量の予測の方法は、具体的には、下記の通りである。まず、発電量予測部110は、気象情報に含まれる翌日のその地域の日射量予測データを用いて、特定の係数をかけて発電量を予測する。前記係数は、過去の日射量情報と発電量の相関から導き出す。過去の発電履歴データを用いることで、設置場所や向き、周囲環境(影など)、装置の性能や劣化状況などが加味された値となる。過去の発電履歴データは典型的には1週間程度の期間のデータを用いるが、使用者の使用状況により最適な期間は変動し得る。そのため、最適な期間を別途導出してもよい。季節、天候、気温、または発電機器91の劣化に基づいた発電履歴を用いることで、精度が高い予測をすることができる。 The method of predicting the amount of power generation is specifically as follows. First, the power generation prediction unit 110 predicts the amount of power generation by multiplying the solar radiation prediction data for the area for the next day, which is included in the weather information, by a specific coefficient. The coefficient is derived from the correlation between past solar radiation information and the amount of power generation. By using past power generation history data, a value is obtained that takes into account the installation location and orientation, the surrounding environment (shadows, etc.), the performance and deterioration status of the device, etc. As past power generation history data, data for a period of about one week is typically used, but the optimal period may vary depending on the user's usage conditions. Therefore, the optimal period may be derived separately. By using power generation history based on the season, weather, temperature, or deterioration of the power generation equipment 91, a highly accurate prediction can be made.

発電量予測部110は、予測発電量(発電機器の所定時間毎の発電量の予測値)の時系列、具体的には、太陽光発電器による発電が期待できる午前7時から午後7時の発電量の時系列を、予測余剰電力量算出部130へ送信する。なお、自然エネルギーにより発電可能な時刻は季節により変動するため、発電量の時系列は前述の時刻に限られるものではない。 The power generation prediction unit 110 transmits a time series of predicted power generation (predicted value of power generation amount of the power generation device for each specified time), specifically, a time series of power generation amount from 7:00 am to 7:00 pm when power generation by the solar power generator can be expected, to the predicted surplus power calculation unit 130. Note that the time when power generation is possible from natural energy varies depending on the season, so the time series of power generation amount is not limited to the aforementioned time.

〔消費電力量予測部120〕
消費電力量予測部120は、発電量予測部110と同様に、気象情報および消費履歴を取得し、消費電力量を予測する。消費電力量予測部120は、得られた予測消費電力量の時系列を予測余剰電力量算出部130へ送信する。
[Power Consumption Prediction Unit 120]
The power consumption prediction unit 120 obtains meteorological information and consumption history and predicts the power consumption, similar to the power generation prediction unit 110. The power consumption prediction unit 120 transmits the obtained time series of the predicted power consumption to the predicted surplus power calculation unit 130.

〔予測余剰電力量算出部130〕
予測余剰電力量算出部130は、受信した予測発電量の時系列および予測消費電力量の時系列に基づき、余剰電力量の時系列を算出する。予測余剰電力量算出部130は、算出される余剰電力量の時系列を、後述する調整部160へ送信する。
[Predicted Surplus Energy Calculation Unit 130]
The predicted surplus power calculation unit 130 calculates a time series of the amount of surplus power based on the received time series of the predicted power generation amount and the time series of the predicted power consumption amount. The predicted surplus power calculation unit 130 transmits the calculated time series of the amount of surplus power to the adjustment unit 160 described later.

図4に、発電量予測部110が予測する発電量の時系列と、消費電力量予測部120が予測する消費電力量の例を示す。横軸は、図4の所定の予測期間開始時刻である23時から、次の23時までの24時間の各時間帯である。図4の縦軸は電力であり、図中の面積は電力量を示す。図4における破線は予測される発電電力の時系列を示し、実線は消費電力の時系列を示す。発電電力が消費電力を上回る場合余剰電力が発生する。図4のうち、破線が実線を上回る部分の面積が余剰電力量に相当する。ここでは、10時から16時に余剰電力が発生している例を例示している。余剰電力が発生している期間を余剰電力期間と呼び、その時系列を予測余剰電力量の時系列と呼ぶ。 Figure 4 shows an example of a time series of power generation predicted by the power generation prediction unit 110 and power consumption predicted by the power consumption prediction unit 120. The horizontal axis represents each time slot of 24 hours from 23:00, which is the start time of the specified prediction period in Figure 4, to 23:00 the next day. The vertical axis in Figure 4 represents power, and the area in the figure represents the amount of power. The dashed line in Figure 4 represents the time series of predicted power generation, and the solid line represents the time series of power consumption. When power generation exceeds power consumption, surplus power occurs. In Figure 4, the area of the part where the dashed line exceeds the solid line corresponds to the amount of surplus power. Here, an example is shown in which surplus power occurs from 10:00 to 16:00. The period in which surplus power occurs is called the surplus power period, and its time series is called the time series of predicted surplus power.

〔残存量取得部150〕
残存量取得部150は、充電割当部164からの要求に応答して、予測開始時刻における蓄電池94の残存量(現在蓄電量)を充電割当部164へ送信する。また、残存量取得部150は、沸き上げ割上げ部163からの要求に応答して、予測開始時刻における貯湯式給湯器95の残存量(現在貯湯量)を沸き上げ割当部163へ送信する。
[Remaining amount acquisition unit 150]
In response to a request from the charge allocation unit 164, the remaining capacity acquisition unit 150 transmits the remaining capacity (currently stored power capacity) of the storage battery 94 at the prediction start time to the charge allocation unit 164. In response to a request from the boiling allocation unit 163, the remaining amount (current hot water storage amount) of the storage type hot water heater 95 at the predicted start time is transmitted to the boiling allocation unit 163.

〔調整部160〕
調整部160は、余剰有無判定部161、沸き上げ割当部163、および充電割当部164、を備える。
[Adjustment unit 160]
The adjustment unit 160 includes a surplus presence/absence determination unit 161 , a boiling allocation unit 163 , and a charging allocation unit 164 .

調整部160は、予測余剰電力量算出部130から受信した予測余剰電力量の時系列を、余剰有無判定部161へと送信する。なお、予測余剰電力量が無い場合、調整部160はそれ以上の処理を行わない。 The adjustment unit 160 transmits the time series of the predicted surplus power amount received from the predicted surplus power amount calculation unit 130 to the surplus presence/absence determination unit 161. Note that if there is no predicted surplus power amount, the adjustment unit 160 does not perform any further processing.

〔余剰有無判定部161〕
余剰有無判定部161は、前記受信した予測余剰電力量を用いて、予測余剰電力量の有無、すなわち、余剰電力量の時系列に、予測余剰電力量>0である時間帯が有るかどうかを判定する。予測余剰電力量が有ると判断される場合、余剰有無判定部161は、沸き上げ割当部163へ予測余剰電力量の時系列を送信する。
[Surplus presence/absence determination unit 161]
The surplus presence/absence determination unit 161 uses the received predicted amount of surplus power to determine whether or not there is a predicted amount of surplus power, that is, whether or not there is a time period in the time series of the amount of surplus power where the predicted amount of surplus power is greater than 0. If it is determined that there is a predicted amount of surplus power, the surplus presence/absence determination unit 161 transmits the time series of the predicted amount of surplus power to the boiling allocation unit 163.

〔沸き上げ割当部163〕
沸き上げ割当部163は、後述する処理により、現在貯湯量を送信するように残存量取得部150へ要求を発信し、取得する。その後、前記受信した予測余剰電力量の時系列を用いて、沸き上げを行う時間および沸き上げ予定電力量(給電期間)を決定する処理を行う。換言すれば、発電・消費履歴101から受信した、いつどれだけの貯湯量が必要かを示すデータと、予測余剰電力量算出部130から受信した、いつどれだけの余剰電力が生じるかの予測データに基づいて、いつどれだけの沸き上げを行うかを決定する。すなわち、貯湯式給湯器への給電量を調整する。
[Boiling allocation unit 163]
The boiling allocation unit 163 transmits a request to the remaining amount acquisition unit 150 to transmit the current amount of stored hot water, and acquires it, by the process described below. After that, the unit performs a process of determining the time to perform boiling and the planned amount of power for boiling (power supply period) using the time series of the received predicted surplus power amount. In other words, the unit determines when and how much boiling will be performed based on the data received from the power generation/consumption history 101 indicating when and how much stored hot water is required, and the prediction data received from the predicted surplus power calculation unit 130 indicating when and how much surplus power will be generated. In other words, the unit determines the amount of power supplied to the storage-type hot water heater.

深夜電力期間における買電スケジュール、および余剰電力期間における沸き上げスケジュールを設定することにより、制御装置10は、深夜電力期間終了時における貯湯式給湯器95の空き容量を確保することができる。 By setting a power purchase schedule for the night power period and a water heating schedule for the surplus power period, the control device 10 can ensure that there is free capacity in the storage-type water heater 95 at the end of the night power period.

〔充電割当部164〕
充電割当部164は、後述する処理により、予測余剰電力量の時系列から沸き上げ電力量を差し引いた電力量を、蓄電池94の充電予定分として決定する。すなわち、第1に給電を割り当て、余った場合に、第2に充電を割り当て、蓄電池への充電量を調整する。深夜電力期間における買電スケジュール、および余剰電力期間における沸き上げスケジュールを設定することにより、制御装置10は、深夜電力期間終了時における蓄電池94の空き容量を確保することが出来る。
[Charging allocation unit 164]
The charge allocation unit 164 determines the amount of power obtained by subtracting the amount of water heating power from the time series of the predicted surplus power amount as the planned amount of power to be charged in the storage battery 94 through processing described below. That is, it allocates power supply to the first, and if there is a surplus, allocates charging to the second, thereby adjusting the amount of charge to the storage battery. By setting a power purchase schedule for the night power period and a water heating schedule for the surplus power period, the control device 10 can ensure the available capacity of the storage battery 94 at the end of the night power period.

沸き上げ・充電スケジュール103は、後述する処理により、沸き上げ割当部163および充電割当部164によって設定される、当該家庭の発電、消費、買電、沸き上げ、充電および放電の将来のスケジュールである。 The boiling/charging schedule 103 is a future schedule of the household's power generation, consumption, electricity purchase, boiling, charging, and discharging, which is set by the boiling allocation unit 163 and the charging allocation unit 164 through processing described below.

〔充電制御部170〕
充電制御部170は、設定された沸き上げ・充電スケジュール103に従い、蓄電池94の制御を行う。
[Charging control unit 170]
The charging control unit 170 controls the storage battery 94 according to the set boiling and charging schedule 103 .

充電制御部170は、深夜電力期間においてはスケジュール通りに蓄電池を充電させる。すなわち、充電を抑制する。深夜電力期間終了後は、発電量が沸き上げ電力量および消費電力量の合計を下回れば放電させ、発電量が沸き上げ電力量および消費電力量の合計を上回れば充電させる。なお、発電量は自然エネルギー条件の変動、具体的には日照量の変動に起因し、1時間よりも短い時間スケールで、例えば秒単位で変動する。充電制御部170が上記のように深夜電力期間後の蓄電池94の充放電を制御する結果、短い時間スケールでの変動を蓄電池94が吸収する。 The charging control unit 170 charges the storage battery according to the schedule during the night power period. In other words, charging is suppressed. After the end of the night power period, if the amount of power generated falls below the sum of the amount of water boiling power and the amount of power consumed, the battery is discharged, and if the amount of power generated exceeds the sum of the amount of water boiling power and the amount of power consumed, the battery is charged. Note that the amount of power generated fluctuates on a time scale shorter than one hour, for example, on a second-by-second basis, due to fluctuations in natural energy conditions, specifically fluctuations in the amount of sunlight. As a result of the charging control unit 170 controlling the charging and discharging of the storage battery 94 after the night power period as described above, the storage battery 94 absorbs fluctuations on a short time scale.

発電量が少ない側に予測が外れた場合、充電制御部170は、蓄電池94に放電動作をさせてもよい。これにより、貯湯式給湯器95が沸き上げを行っている最中に発電量が少ない側に予測が外れた場合、不足する電力を、蓄電池94からの放電により補うことができる。 If the prediction is wrong and the amount of power generation is low, the charging control unit 170 may cause the storage battery 94 to discharge. In this way, if the prediction is wrong and the amount of power generation is low while the hot water storage type water heater 95 is heating water, the shortage of power can be made up by discharging from the storage battery 94.

〔給湯器制御部180〕
給湯器制御部180は、設定された沸き上げ・充電スケジュール103に従い、貯湯式給湯器95の制御を行う。すなわち、貯湯式給湯器への給電量を抑制する。
[Water heater control unit 180]
The water heater control unit 180 controls the storage type water heater 95 in accordance with the set boiling and charging schedule 103. That is, the amount of power supplied to the storage type water heater is suppressed.

図4における例では余剰電力期間のうち、12時から、余剰電力期間の終了時刻(16時)まで、所定の閾電力値以上の一定量の余剰電力が貯湯式給湯器95への給電に割り当てられる。例えば、所定の閾電力値が600Wであり、図4における縦軸1マス分の電力が300Wであった場合、600W以上の電力が確保されるように給電が割り当てされる。貯湯式給湯器95への給電が割り当てられたのち、なお余った余剰電力が、蓄電池94への充電に割り当てられる。図4に示す例では、余剰電力期間の開始時刻(9時)から15時までの余剰電力が、蓄電池94への充電に割り当てられる。ここで、余剰電力の発生を抑制するために蓄電装置と貯湯式給湯装置との両種の蓄エネルギー装置を利用する場合、それらの特性の違いを考慮することが望ましい。具体的には、蓄電池94は秒以下の単位の速度で充放電が可能であるが、貯湯式給湯器95は沸き上げに一定の電力および分から時間単位の沸き上げ時間を要する。また、貯湯式給湯器95は、貯湯量不足が生じた場合に外部から直ちに補えない。そのため、貯湯式給湯器は、消費が予測される所定の湯量を、消費が予測される当該時刻までに確保する必要が有る。したがって、図4では、予測される余剰電力に、先に貯湯式給湯器95への給電を割り当て、その後に蓄電池94への充電を割り当てている。 In the example of FIG. 4, during the surplus power period, from 12:00 to the end time of the surplus power period (16:00), a certain amount of surplus power equal to or greater than a predetermined threshold power value is allocated to supply power to the hot water storage type hot water heater 95. For example, if the predetermined threshold power value is 600 W and the power of one vertical axis square in FIG. 4 is 300 W, the power supply is allocated so that 600 W or more of power is secured. After the power supply to the hot water storage type hot water heater 95 is allocated, the surplus power that remains is allocated to charge the storage battery 94. In the example shown in FIG. 4, the surplus power from the start time of the surplus power period (9:00) to 15:00 is allocated to charge the storage battery 94. Here, when using both types of energy storage devices, a power storage device and a hot water storage type hot water heater, to suppress the generation of surplus power, it is desirable to take into account the differences in their characteristics. Specifically, the storage battery 94 can be charged and discharged at speeds measured in seconds or less, but the storage type water heater 95 requires a certain amount of power and a heating time measured in minutes to hours to heat the water. Furthermore, the storage type water heater 95 cannot immediately replenish the hot water from outside if a shortage of stored hot water occurs. Therefore, the storage type water heater needs to secure a certain amount of hot water that is predicted to be consumed by the time that consumption is predicted. Therefore, in FIG. 4, the predicted surplus power is first allocated to supply power to the storage type water heater 95, and then allocated to charging the storage battery 94.

図5に、本実施形態に係る制御の結果得られる空き容量の変化の例を示し、これを用いて制御の概要を説明する。図5の中央に、予測消費電力の時系列および予測発電電力の時系列グラフを示す。なお、前記各時系列は図4と同一である。時系列グラフの上部に蓄電量変化のイメージを、下部に貯湯量の変化のイメージを示す。 Figure 5 shows an example of the change in free space obtained as a result of the control according to this embodiment, and will be used to explain the outline of the control. The center of Figure 5 shows a time series graph of the predicted power consumption and the predicted power generation. Note that each of these time series is the same as in Figure 4. The upper part of the time series graph shows an image of the change in the amount of stored electricity, and the lower part shows an image of the change in the amount of stored hot water.

まず、所定の予測期間開始時刻である夜23時に、後述する処理により、沸き上げ割当部163は、貯湯式給湯器95の深夜電力期間における沸き上げスケジュール、および余剰電力期間(10時から16時)における沸き上げスケジュールを決定する。また、充電割当部164は、蓄電池94の深夜電力期間における充電スケジュール、および余剰電力期間における充電スケジュール、を決定する。 First, at 11:00 p.m., which is the start time of a specified prediction period, the water heating allocation unit 163 determines the water heating schedule for the storage water heater 95 during the late-night power period and the surplus power period (10:00 to 16:00) through the process described below. In addition, the charging allocation unit 164 determines the charging schedule for the storage battery 94 during the late-night power period and the surplus power period.

余剰電力を用い沸き上げが終了した時(16時)に満量になるように、深夜電力期間終了時(7時)における貯湯量は、決定される。そのため、深夜電力期間終了時における貯湯量は満量ではなく、沸き上げ可能空き容量が確保される。また、沸き上げ後になお余る余剰電力量を充電に割り当て、余剰電力期間が終了する時点(15時)に満蓄電量となるように、深夜電力期間終了時(7時)における蓄電量は、決定される。そのため、深夜電力期間終了時における蓄電量は満量ではなく、蓄電可能空き容量もまた確保される。 The amount of hot water stored at the end of the night power period (7:00) is determined so that the amount will be full when heating using surplus electricity ends (16:00). Therefore, the amount of hot water stored at the end of the night power period is not full, and free capacity for heating is secured. In addition, the amount of surplus electricity remaining after heating is allocated to charging, and the amount of stored electricity at the end of the night power period (7:00) is determined so that the amount of stored electricity will be full at the end of the surplus electricity period (15:00). Therefore, the amount of stored electricity at the end of the night power period is not full, and free capacity for heating is also secured.

決定充電スケジュールに従って、充電制御部170は深夜電力期間の終了時刻(7時)迄、安価な深夜電力を用いて充電を行い、前記決定された状態まで蓄電量を増加させる。深夜電力期間後は、余剰電力を用いて充電が行われる。 According to the determined charging schedule, the charging control unit 170 charges the battery using inexpensive late-night power until the end of the late-night power period (7:00), and increases the amount of stored power to the determined level. After the late-night power period, charging is performed using surplus power.

一方、給湯器制御部180は、深夜電力期間の終了時刻(7時)迄は蓄電池94と同様に、安価な深夜電力を用いて沸き上げを行い前記決定された状態まで貯湯量を増加させる。その後、沸き上げスケジュールに従って、11時から16時まで、沸き上げが行われる。
〔動作〕
図7および図8のフローを参照に、本実施形態に係る制御装置10の動作を説明する。
On the other hand, the water heater control unit 180 heats up the hot water to the determined amount until the end of the nighttime power period (7:00), in the same manner as the storage battery 94, by using inexpensive nighttime power. After that, water is heated from 11:00 to 16:00 according to the heating schedule.
[Operation]
The operation of the control device 10 according to this embodiment will be described with reference to the flows in FIGS.

S11において、発電量予測部110は、ウェブネットワーク98を経由して気象情報を取得し、また、発電・消費履歴101から発電履歴を取得する。発電量予測部110は、所定の予測開始時刻に、前記取得した気象情報および発電履歴に基づき、翌日の発電量の予測を行う。 In S11, the power generation amount prediction unit 110 acquires meteorological information via the web network 98, and also acquires the power generation history from the power generation and consumption history 101. At a predetermined prediction start time, the power generation amount prediction unit 110 predicts the power generation amount for the next day based on the acquired meteorological information and power generation history.

次に、S12において、消費電力量予測部120は、ウェブネットワーク98を経由して気象情報を取得し、また、発電・消費履歴101から発電履歴を取得して、消費電力量を予測する。消費電力量予測部120は、得られた消費電力量の時系列を予測余剰電力量算出部130へ送信する。 Next, in S12, the power consumption prediction unit 120 obtains meteorological information via the web network 98 and also obtains power generation history from the power generation/consumption history 101 to predict the power consumption. The power consumption prediction unit 120 transmits the obtained time series of the power consumption to the predicted surplus power calculation unit 130.

S13において、予測余剰電力量算出部130は、受信した予測発電量の時系列および予測消費電力量の時系列に基づき、余剰電力量の時系列を算出する。予測余剰電力量算出部130は、算出される余剰電力量の時系列を、後述する調整部160へ送信する。 In S13, the predicted surplus power calculation unit 130 calculates a time series of the surplus power based on the received time series of the predicted power generation amount and the time series of the predicted power consumption amount. The predicted surplus power calculation unit 130 transmits the calculated time series of the surplus power amount to the adjustment unit 160 described later.

S14において、余剰有無判定部161は、予測余剰電力量の有無(算出される余剰電力量の時系列に、予測余剰電力量>0である時間帯が有るかどうか)を判定する。余剰電力量が無いと予測される場合(S14においてNo)、余剰有無判定部161は、処理を終える。余剰電力量が有ると予測される場合(S14においてYes)、余剰有無判定部161は、沸き上げ割当部163へ予測余剰電力量の時系列、を送信する。 In S14, the surplus presence/absence determination unit 161 determines whether there is a predicted amount of surplus power (whether there is a time period in the time series of the calculated amount of surplus power where the predicted amount of surplus power is > 0). If it is predicted that there is no surplus power (No in S14), the surplus presence/absence determination unit 161 ends the process. If it is predicted that there is surplus power (Yes in S14), the surplus presence/absence determination unit 161 transmits the time series of the predicted amount of surplus power to the boiling allocation unit 163.

S15において、沸き上げ割当部163、および充電割当部164は、後述するS151からS15Aの処理に基づいて、予測余剰電力量に対して、沸き上げおよび充電の割り当て処理を行う。S15の詳細を図8に示す。 In S15, the boiling allocation unit 163 and the charging allocation unit 164 perform boiling and charging allocation processing for the predicted surplus power amount based on the processing of S151 to S15A described later. Details of S15 are shown in FIG. 8.

図8に示すように、S151において、沸き上げ割当部163は、予測余剰電力量の時系列を取得する。 As shown in FIG. 8, in S151, the boiling allocation unit 163 acquires a time series of the predicted surplus power amount.

S152において、沸き上げ割当部163は、沸き上げ必要電力量を算出する。具体的には、沸き上げ割当部163はまず、現在の貯湯量を送信するように残存量取得部150へ要求を発信し、取得する。沸き上げ割当部163は次に、図示しないルートで貯湯式給湯器95から受信した沸き上げ可能満量と、前記取得した現在貯湯量との差分(沸き上げ可能満量-貯湯量)から沸き上げ必要量を決定する。次に、前記沸き上げ必要量を用いて、沸き上げ必要電力量を決定する。なお、残存量取得部150は、沸き上げ割当部163および充電割当部164からの取得要求を待たず、所定の予測開始時刻に、自動的に残存量取得部150が現在貯湯量および現在蓄電量を送信する構成としてもよい。 In S152, the boiling allocation unit 163 calculates the amount of power required for boiling. Specifically, the boiling allocation unit 163 first transmits a request to the remaining amount acquisition unit 150 to transmit the current amount of stored hot water, and acquires it. The boiling allocation unit 163 then determines the amount of boiling required from the difference between the maximum amount of boiling possible received from the hot water storage type hot water heater 95 via a route not shown and the current amount of stored hot water acquired (maximum amount of boiling possible - amount of stored hot water). Next, the amount of boiling required is used to determine the amount of power required for boiling. Note that the remaining amount acquisition unit 150 may be configured to automatically transmit the current amount of stored hot water and the current amount of electricity at a specified prediction start time, without waiting for an acquisition request from the boiling allocation unit 163 and the charging allocation unit 164.

S153において、沸き上げ割当部163は、予測余剰電力量の時系列にパターン合わせを行い、給電に割り当てる電力量の時系列を決定する。 In S153, the boil-up allocation unit 163 performs pattern matching on the time series of the predicted surplus power amount and determines the time series of the amount of power to be allocated to the power supply.

貯湯式給湯器、特にヒートポンプ給湯機と呼ばれる、等温過程を利用して外部の大気からエネルギーを抽出し、沸き上げる方式の貯湯式給湯器は、一定の電力を一定の期間かけて沸き上げ続けることが望ましい。そのため、余剰電力量の総量が沸き上げに必要な電力量を上回っている場合であっても、沸き上げに活用できるとは限らない。例えば、余剰電力量が沸き上げに必要な電力量を上回っている期間が、貯湯式給湯器95のスペック上沸き上げに適さない短時間であったり、あるいは余剰が少なく貯湯式給湯器95のスペック上沸き上げに適さない余剰電力しか割り当てできない時間帯が含まれる場合、沸き上げには活用できない。一定の電力を一定の期間割り当てできない場合は系統から電力を購入する必要が有るため、S153および後述するS154において、一定の電力を一定の期間割り当てできるか否かを確認する処理を行う。 Storage-type water heaters, particularly heat pump water heaters that use an isothermal process to extract energy from the outside air and heat water, desirably continue to heat water with a certain amount of power for a certain period of time. Therefore, even if the total amount of surplus power exceeds the amount of power required for heating, it is not necessarily possible to use it for heating water. For example, if the period during which the amount of surplus power exceeds the amount of power required for heating is a short period of time that is not suitable for heating water according to the specifications of the storage-type water heater 95, or if it includes a time period during which the surplus is small and only surplus power that is not suitable for heating water according to the specifications of the storage-type water heater 95 can be allocated, it cannot be used for heating water. If it is not possible to allocate a certain amount of power for a certain period of time, it is necessary to purchase power from the grid, and therefore in S153 and S154 described later, a process is performed to confirm whether or not a certain amount of power can be allocated for a certain period of time.

図6を用いて、前記パターン合わせの結果の例を説明する。図6の上部に、(a)沸き上げ必要電力が全て割り当て可能であったケースの例を示す。図6の下部に、(b)沸き上げ必要電力が全て割り当て可能でなかったケースの例を示す。各図中に、余剰電力が二重鎖線で示されており、給湯器への給電に割り当てられた電力量が右斜線で示されている。図6(a)においては、余剰電力を用いて沸き上げ必要電力(右斜線でマークされた10マス分)が全て割り当て可能と予測されている。すなわち、一定の期間(11時から16時の5時間)、所定の電力量閾値以上の一定の電力(縦方向2マス分に相当する電力)が割り当て可能と予測されている。一方、図6(b)においては、余剰電力を用いて沸き上げ必要電力の全てが割り当て可能とは予測されていない。すなわち、一定の電力(縦方向2マス分に相当する電力)が、一部の期間(13時から16時の3時間)のみ割り当て可能と予測されている。この場合、4マスの不足分は、余剰電力が発生していない期間に外部の電力網96から購入するように沸き上げスケジュールを決定してもよい。また、図6(b)における9時から11時の2時間など、沸き上げ電力を割り当てできる別の時間帯に沸き上げるように沸き上げスケジュールを決定してもよい。これにより、余剰電力期間における沸き上げスケジュールが決定される。 An example of the result of the pattern matching will be described with reference to FIG. 6. The upper part of FIG. 6 shows an example of a case where (a) all the power required for boiling water could be allocated. The lower part of FIG. 6 shows an example of a case where (b) all the power required for boiling water could not be allocated. In each figure, the surplus power is shown with a double-dashed line, and the amount of power allocated to the power supply to the water heater is shown with a right diagonal line. In FIG. 6(a), it is predicted that all the power required for boiling water (10 squares marked with a right diagonal line) can be allocated using the surplus power. That is, it is predicted that a certain amount of power (power equivalent to two squares vertically) equal to or greater than a predetermined power threshold can be allocated for a certain period (5 hours from 11:00 to 16:00). On the other hand, in FIG. 6(b), it is not predicted that all the power required for boiling water can be allocated using the surplus power. That is, it is predicted that a certain amount of power (power equivalent to two squares vertically) can be allocated only for a certain period (3 hours from 13:00 to 16:00). In this case, the boiling schedule may be determined so that the shortage of four squares is made up by purchasing electricity from the external power grid 96 during periods when surplus electricity is not being generated. Also, the boiling schedule may be determined so that water is boiled during another time period when boiling electricity can be allocated, such as the two hours from 9:00 to 11:00 in FIG. 6(b). In this way, the boiling schedule for the surplus electricity period is determined.

S154において、沸き上げ割当部163は、パターン合わせの結果、沸き上げ必要電力が全て割り当てできたかを判定する。 In S154, the boiling allocation unit 163 determines whether or not all of the power required for boiling has been allocated as a result of the pattern matching.

パターン合わせの結果、沸き上げ必要電力が全て割り当てできた場合(S154においてYES)、S155において沸き上げ割当部163は、前記割り当てられた電力量の時系列をそのまま、沸き上げスケジュールとして決定する。 If, as a result of the pattern matching, all of the power required for boiling can be allocated (YES in S154), in S155 the boiling allocation unit 163 determines the time series of the allocated amount of power as the boiling schedule as is.

S156において、沸き上げ割当部163は、深夜電力を用いた沸き上げ電力量をゼロに設定する。これにより、深夜電力期間における沸き上げスケジュールが決定される。沸き上げ割当部163は、余剰電力期間及び深夜電力期間において決定された沸き上げスケジュールを、沸き上げ・充電スケジュール103へ格納する。 In S156, the boiling allocation unit 163 sets the boiling power amount using nighttime power to zero. This determines the boiling schedule for the nighttime power period. The boiling allocation unit 163 stores the boiling schedule determined for the surplus power period and the nighttime power period in the boiling/charging schedule 103.

S157において、充電割当部164は、予測余剰電力量の時系列から給電に割り当てられた電力量の時系列を除いた部分を、余剰電力期間における充電量に割り当て、余剰電力期間における充電スケジュールを決定する。 In S157, the charging allocation unit 164 allocates the portion of the time series of the predicted surplus power amount excluding the time series of the amount of power allocated to power supply to the charging amount during the surplus power period, and determines the charging schedule for the surplus power period.

S158において、充電割当部164は、現在蓄電量を送信するように残存量取得部150へ要求を発信し、取得する。充電割当部164は次に、S157において決定された充電スケジュールと、取得した現在蓄電量とに基づいて、深夜充電量を算出する。具体的には、深夜充電量を、深夜充電量=(満蓄電量-余剰電力期間における充電量-現在蓄電量)として算出する。算出された深夜充電量を用いて、充電割当部164は、深夜電力期間における充電スケジュールを作成し、沸き上げ・充電スケジュール103へ格納する。 In S158, the charging allocation unit 164 transmits a request to the remaining amount acquisition unit 150 to transmit the current amount of stored power, and acquires it. The charging allocation unit 164 then calculates the amount of overnight charging based on the charging schedule determined in S157 and the acquired current amount of stored power. Specifically, the charging amount is calculated as: overnight charging amount = (full amount of stored power - charging amount during surplus power period - current amount of stored power). Using the calculated overnight charging amount, the charging allocation unit 164 creates a charging schedule for the overnight power period, and stores it in the boiling and charging schedule 103.

パターン合わせの結果、沸き上げ必要電力が全て割り当てできなかった場合(S154においてNo)、S159において、沸き上げ割当部163は、確保可能な電力量の総量を、沸き上げ電力量に割り当て、余剰電力期間における沸き上げスケジュールを決定する。 If, as a result of pattern matching, it is not possible to allocate all of the power required for boiling water (No in S154), in S159, the boiling allocation unit 163 allocates the total amount of power that can be secured to the boiling power amount and determines the boiling schedule for the surplus power period.

S15Aにおいて、沸き上げ割当部163は、不足分、すなわち沸き上げ必要電力量から給電に割り当てられた電力量の総量を差し引いた差分を算出する。沸き上げ割当部163は、算出された不足分を深夜電力を用いた沸き上げ電力量とし、深夜電力期間における沸き上げスケジュールを決定する。沸き上げ割当部163は、決定された余剰電力期間および深夜電力期間における沸き上げスケジュールを、沸き上げ・充電スケジュール103へ格納する。 In S15A, the water boiling allocation unit 163 calculates the shortage, i.e., the difference obtained by subtracting the total amount of power allocated to power supply from the amount of power required for water boiling. The water boiling allocation unit 163 sets the calculated shortage as the amount of water boiling power using nighttime power, and determines the water boiling schedule for the nighttime power period. The water boiling allocation unit 163 stores the determined water boiling schedule for the surplus power period and nighttime power period in the water boiling and charging schedule 103.

S15Bにおいて、充電割当部164は、現在蓄電量を送信するように残存量取得部150へ要求を発信し、取得する。充電割当部164は次に、取得した現在蓄電量に基づいて、深夜充電量を算出する。具体的には、深夜充電量を、深夜充電量=(満蓄電量-現在蓄電量)として算出する。算出された深夜充電量を用いて、充電割当部164は、深夜電力期間における充電スケジュールを作成し、沸き上げ・充電スケジュール103へ格納する。 In S15B, the charging allocation unit 164 transmits a request to the remaining amount acquisition unit 150 to transmit the current amount of stored power, and acquires it. The charging allocation unit 164 then calculates the amount of overnight charging based on the acquired current amount of stored power. Specifically, the overnight charging amount is calculated as: overnight charging amount = (full amount of stored power - current amount of stored power). Using the calculated overnight charging amount, the charging allocation unit 164 creates a charging schedule for the overnight power period, and stores it in the boiling and charging schedule 103.

S15における処理を終えた後、図7のS16において、充電制御部170および給湯器制御部180は、設定された沸き上げ・充電スケジュール103を読出し、蓄電池94、および貯湯式給湯器95の制御を行う。 After completing the processing in S15, in S16 of FIG. 7, the charging control unit 170 and the water heater control unit 180 read the set heating and charging schedule 103 and control the storage battery 94 and the storage type water heater 95.

上記の構成及び動作により、発電機器91、蓄電池94、および貯湯式給湯器95を有する家庭において、余剰電力量を予測し、予測した予測余剰電力量によって生じ得る蓄電量および沸き上げ量を当て込み、蓄電装置と貯湯式給湯装置との両種の蓄エネルギー装置の空き容量を制御することができる。また、発電量が少ない側に予測が外れた場合でも、減少分はまず充電に割り当てられた予測発電量から削減されることになるため、貯湯式給湯器95における湯切れを防止できる。 The above configuration and operation make it possible to predict the amount of surplus electricity in a home having a power generation device 91, a storage battery 94, and a hot water storage device 95, and to estimate the amount of electricity that may be stored and heated based on the predicted amount of surplus electricity, thereby controlling the available capacity of both the power storage device and the hot water storage device. Even if the prediction is wrong and the amount of electricity generated is low, the reduction is first subtracted from the predicted amount of electricity generated allocated to charging, thereby preventing the hot water storage device 95 from running out of hot water.

なお、本明細書においては、矛盾しない限り、用語「電力」は、ワットなどの単位で表される単位時間当たりのエネルギー変化量に対して用い、「電力量」は原則としてワット時などの単位で表されるエネルギー量に対して用いる。
〔変形例〕
本明細書では一例として、家庭に設置される制御装置10が発電・消費履歴101、発電量予測部110、消費電力量予測部120、予測余剰電力量算出部130、調整部160を備える構成を記載したが、情報収集サーバ97がそれらを備える構成としてもよい。これにより、情報収集サーバ97が沸き上げ・充電スケジュール103を作成し、制御装置10を経由して遠隔で制御を行うことができる。
In this specification, unless otherwise stated, the term "electric power" is used to refer to the amount of energy change per unit time expressed in units such as watts, and "amount of electric power" is used to refer to the amount of energy expressed in units such as watt-hours, in principle.
[Modifications]
In the present specification, as an example, a configuration has been described in which the control device 10 installed in the home includes the power generation/consumption history 101, the power generation amount prediction unit 110, the power consumption amount prediction unit 120, the predicted surplus power amount calculation unit 130, and the adjustment unit 160, but the information collection server 97 may also include these. As a result, the information collection server 97 can create a boiling/charging schedule 103 and perform remote control via the control device 10.

また、HEMSは宅内の制御装置10において制御されてもよいし、サーバから遠隔で制御装置10を経由して制御されてもよい。 The HEMS may be controlled by a control device 10 in the home, or may be controlled remotely from a server via the control device 10.

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置10の制御ブロック(特に予測余剰電力量算出部130、調整部160、充電制御部170、給湯器制御部180)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Software implementation example]
The control blocks of the control device 10 (particularly the predicted surplus energy calculation unit 130, the adjustment unit 160, the charging control unit 170, and the water heater control unit 180) may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software.

後者の場合、制御装置10は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば少なくとも1つのプロセッサ(制御装置)を備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な少なくとも1つの記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the control device 10 includes a computer that executes the instructions of a program, which is software that realizes each function. This computer includes, for example, at least one processor (control device) and at least one computer-readable recording medium that stores the program. The object of the present invention is achieved by having the processor read the program from the recording medium and execute it in the computer. The processor can be, for example, a CPU (Central Processing Unit). The recording medium can be a "non-transient tangible medium," such as a ROM (Read Only Memory), tape, disk, card, semiconductor memory, programmable logic circuit, etc. The computer can also include a RAM (Random Access Memory) that expands the program. The program can be supplied to the computer via any transmission medium (such as a communication network or broadcast waves) that can transmit the program. One aspect of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る制御装置は、太陽光を利用して発電する発電機器、蓄電池、および貯湯式給湯器を含み、外部から電力供給を受けるシステムにおいて、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池への充電を制御する制御装置であって、プロセッサを備え、前記プロセッサは、前記発電機器の所定時間毎の発電量の予測値である予測発電量を取得し、機器によって消費される電力量の所定時間毎の予測値である予測消費電力量を取得し、前記予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、前記外部からの電力供給による前記貯湯式給湯器への給電量、および前記蓄電池への充電量を調整する。
〔summary〕
A control device according to aspect 1 of the present invention is a control device that controls the supply of power to the storage type water heater and the charging of the storage battery in a system that includes a power generation device that generates power using solar power, a storage battery, and a hot water storage water heater and receives power supply from an external source, and is equipped with a processor, which obtains a predicted power generation amount, which is a predicted value of the amount of power generated by the power generation device for each specified hour, obtains a predicted power consumption amount, which is a predicted value of the amount of power consumed by the device for each specified hour, and adjusts the amount of power supplied to the storage type water heater by the external power supply and the amount of charging to the storage battery based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount.

上記の構成によれば、前記貯湯式給湯器の沸き上げ可能空き容量と、前記蓄電池の蓄電可能空き容量と、を連携して制御することができる。また、予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、貯湯式給湯器への給電量、および蓄電池への充電量を調整するので、余剰電力を有効に活用することができる。 According to the above configuration, the available heating capacity of the storage water heater and the available storage capacity of the storage battery can be controlled in coordination. In addition, the amount of power supplied to the storage water heater and the amount of charge to the storage battery are adjusted based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount, so surplus power can be effectively utilized.

本発明の態様2に係る制御装置は、上記態様1において、前記プロセッサは、翌日の深夜電力期間後の前記予測発電量および前記予測消費電力量を取得して、前記予測発電量が前記予測消費電力量を上回る場合、前記深夜電力期間後に行われる、前記発電機器による発電電力を利用した前記給電および前記充電を予測し、前記深夜電力期間に、前記上回る分の電力量に応じた電力量について、前記外部からの電力供給による前記給電および前記充電を抑制するものであってもよい。 In the control device according to aspect 2 of the present invention, in the above aspect 1, the processor may obtain the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount after the midnight power period of the next day, and if the predicted power generation amount exceeds the predicted power consumption amount, predict the power supply and the charging using the power generated by the power generation device to be performed after the midnight power period, and suppress the power supply and the charging using the external power supply during the midnight power period for an amount of power corresponding to the amount of power that exceeds the predicted power consumption amount.

上記の構成によれば、深夜電力期間終了時点で沸き上げ可能空き容量を確保し、余剰電力を利用して沸き上げを行うことができる。また、深夜電力期間終了時点で充電可能空き容量を確保し、予測余剰電力量から沸き上げ電力量を除いた電力量を用いて充電を行うことができる。 According to the above configuration, free capacity for boiling water is secured at the end of the night power period, and boiling water can be performed using surplus power. In addition, free capacity for charging is secured at the end of the night power period, and charging can be performed using the amount of power obtained by subtracting the amount of boiling power from the predicted amount of surplus power.

本発明の態様3に係る制御装置は、上記態様2において、前記プロセッサは、前記上回る分の電力量の用途について、第1に前記給電を割り当て、余った場合に、第2に前記充電を割り当てて、前記発電機器による発電電力を利用した前記給電および前記充電を予測するものであってもよい。 In the control device according to aspect 3 of the present invention, in the above aspect 2, the processor may first allocate the power supply for the use of the excess amount of power, and if there is a surplus, secondly allocate the charging, thereby predicting the power supply and the charging using the power generated by the power generation device.

上記の構成によれば、沸き上げに必要な電力量を見積もることができる貯湯式給湯器の予定を先に決めることで、容易に予測することができる。 With the above configuration, it is easy to forecast the amount of electricity required for heating water by first deciding the schedule for the storage type water heater.

本発明の態様4に係る制御装置は、上記態様3において、前記プロセッサは、前記上回る分の電力量について、所定時間毎の上回る分の電力量を取得し、所定の電力量閾値以上の前記上回る分の電力量を確保可能な時間帯における前記上回る分の電力量の用途に前記給電を割り当てるものであってもよい。 In the control device according to aspect 4 of the present invention, in the above aspect 3, the processor may obtain the excess amount of electric power for each predetermined time period, and allocate the power supply to a use of the excess amount of electric power during a time period when the excess amount of electric power equal to or greater than a predetermined electric power threshold can be secured.

上記の構成によれば、前記貯湯式給湯器へ一定の電力を供給可能な時間帯に給電するため、沸き上げ実行中に買電する可能性を低減できる。 With the above configuration, power is supplied to the storage-type water heater during a time period when a certain amount of power can be supplied, reducing the possibility of purchasing power while the water is being heated.

本発明の態様5に係る制御装置は、上記態様1~4の何れかにおいて、前記プロセッサは、前記深夜電力期間後に行われる前記給電が前記発電機器による発電電力で賄えない場合、前記蓄電池からの放電により給電可能なように充電量を調整するものであってもよい。 In the control device according to aspect 5 of the present invention, in any one of aspects 1 to 4 above, the processor may adjust the charge amount so that the power supply performed after the midnight power period can be supplied by discharging from the storage battery if the power generated by the power generation device cannot cover the power supply.

上記の構成によれば、発電量が予測よりも少なかった場合でも、買電することなく沸き上げを実行できる。 With the above configuration, even if the amount of electricity generated is less than predicted, water can be boiled without purchasing electricity.

本発明の態様6に係る制御方法は、装置は太陽光を利用して発電する発電機器、蓄電池、および貯湯式給湯器を含み、外部から電力供給を受けるシステムにおいて、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池への充電を制御する制御方法であって、前記発電機器の所定時間毎の発電量の予測値である予測発電量を取得し、機器によって消費される電力量の所定時間毎の予測値である予測消費電力量を取得し、前記予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、前記外部からの電力供給による前記貯湯式給湯器への給電量、および前記蓄電池への充電量を調整する。 A control method according to aspect 6 of the present invention is a control method for controlling the supply of power to the storage type water heater and the charging of the storage battery in a system in which an apparatus includes a power generation device that generates power using solar power, a storage battery, and a hot water storage device and receives power supply from an external source, and the method obtains a predicted power generation amount, which is a predicted value of the amount of power generated by the power generation device for each predetermined time period, obtains a predicted power consumption amount, which is a predicted value of the amount of power consumed by the device for each predetermined time period, and adjusts the amount of power supplied to the storage type water heater by the external power supply and the amount of charge to the storage battery based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount.

本発明の各態様に係る制御装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記制御装置が備える各部(ソフトウェア要素)として動作させることにより上記制御装置をコンピュータにて実現させ制御装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。 The control device according to each aspect of the present invention may be realized by a computer. In this case, the control device is realized by a computer by operating the computer as each part (software element) of the control device, and the control program of the control device and the computer-readable recording medium on which it is recorded also fall within the scope of the present invention.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. The technical scope of the present invention also includes embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in the respective embodiments.

10 制御装置
91 発電機器
92 家電機器(機器)
94 蓄電池
95 貯湯式給湯器
101 発電・消費履歴
110 発電量予測部
120 消費電力量予測部
150 残存量取得部
130 予測余剰電力量算出部
160 調整部
161 余剰有無判定部
163 沸き上げ割当部
164 充電割当部
103 沸き上げ・充電スケジュール
10 Control device 91 Power generation device 92 Home appliance (device)
94 Storage battery 95 Storage water heater 101 Power generation/consumption history 110 Power generation amount prediction unit 120 Power consumption amount prediction unit 150 Remaining amount acquisition unit 130 Predicted surplus power amount calculation unit 160 Adjustment unit 161 Surplus presence/absence determination unit 163 Water boiling allocation unit 164 Charging allocation unit 103 Water boiling/charging schedule

Claims (5)

太陽光を利用して発電する発電機器、蓄電池、および貯湯式給湯器を含み、外部から電力供給を受けるシステムにおいて、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池への充電を制御する制御装置であって、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記発電機器の所定時間毎の発電量の予測値である予測発電量を取得し、
機器によって消費される電力量の所定時間毎の予測値である予測消費電力量を取得し、
前記予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、前記外部からの電力供給による前記貯湯式給湯器への給電量、および前記蓄電池への充電量を調整し、
さらに、前記プロセッサは、
翌日の深夜電力期間後の前記予測発電量および前記予測消費電力量を取得して、前記予測発電量が前記予測消費電力量を上回る場合、
前記深夜電力期間後に行われる、前記発電機器による発電電力を利用した前記給電および前記充電を予測し、
前記深夜電力期間に、前記上回る分の電力量に応じ、前記外部からの電力供給による前記給電および前記充電を抑制する制御装置。
A control device for controlling power supply to the storage battery and charging the storage battery in a system that receives power supply from an external source and includes a power generating device that generates power using solar light, a storage battery, and a hot water heater, the control device comprising:
A processor is provided.
The processor,
A predicted power generation amount is obtained, which is a predicted value of the power generation amount of the power generation device for each predetermined time period;
A predicted power consumption amount is obtained, which is a predicted value of the amount of power consumed by the device for each predetermined time period;
adjusting an amount of power supplied from the external power supply to the hot water storage type hot water heater and an amount of charge to the storage battery based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount;
Further, the processor
The predicted power generation amount and the predicted power consumption amount after the midnight power period of the next day are obtained, and if the predicted power generation amount exceeds the predicted power consumption amount,
predicting the power supply and the charging using the power generated by the power generation equipment to be performed after the midnight power period;
a control device that suppresses the power supply and the charging by the external power supply in accordance with the excess amount of power during the midnight power period.
前記プロセッサは、
前記上回る分の電力量の用途について、第1に前記給電を割り当て、余った場合に、第2に前記充電を割り当て、
前記発電機器による発電電力を利用した前記給電および前記充電を予測する、請求項1に記載の制御装置。
The processor,
Regarding the use of the excess amount of power, the power supply is allocated to a first use, and when there is a surplus, the charging is allocated to a second use;
The control device according to claim 1 , wherein the power supply and the charging using power generated by the power generation device are predicted.
前記プロセッサは、
前記上回る分の電力量について、所定時間毎の上回る分の電力量を取得し、
所定の電力量閾値以上の前記上回る分の電力量を確保可能な時間帯における前記上回る分の電力量の用途に前記給電を割り当てる、請求項2に記載の制御装置。
The processor,
Regarding the excess amount of electric power, the excess amount of electric power per predetermined time period is acquired;
The control device according to claim 2 , wherein the power supply is allocated to a use of the excess amount of power in a time period in which the excess amount of power equal to or greater than a predetermined power amount threshold can be secured.
太陽光を利用して発電する発電機器、蓄電池、および貯湯式給湯器を含み、外部から電力供給を受けるシステムにおいて、前記貯湯式給湯器への給電、および前記蓄電池への充電を制御する制御方法であって、
前記発電機器の所定時間毎の発電量の予測値である予測発電量を取得し、
機器によって消費される電力量の所定時間毎の予測値である予測消費電力量を取得し、
前記予測発電量および前記予測消費電力量に基づいて、前記外部からの電力供給による前記貯湯式給湯器への給電量、および前記蓄電池への充電量を調整し、
さらに、
翌日の深夜電力期間後の前記予測発電量および前記予測消費電力量を取得して、前記予測発電量が前記予測消費電力量を上回る場合、
前記深夜電力期間後に行われる、前記発電機器による発電電力を利用した前記給電および前記充電を予測し、
前記深夜電力期間に、前記上回る分の電力量に応じ、前記外部からの電力供給による前記給電および前記充電を抑制する制御方法。
A control method for controlling power supply to the storage battery in a system that receives power supply from an external source and that includes a power generating device that generates power using solar light, a storage battery, and a hot water heater, the method comprising:
A predicted power generation amount is obtained, which is a predicted value of the power generation amount of the power generation device for each predetermined time period;
A predicted power consumption amount is obtained, which is a predicted value of the amount of power consumed by the device for each predetermined time period;
adjusting an amount of power supplied from the external power supply to the hot water storage type hot water heater and an amount of charge to the storage battery based on the predicted power generation amount and the predicted power consumption amount;
moreover,
The predicted power generation amount and the predicted power consumption amount after the midnight power period of the next day are obtained, and if the predicted power generation amount exceeds the predicted power consumption amount,
predicting the power supply and the charging using the power generated by the power generation equipment to be performed after the midnight power period;
A control method for suppressing the power supply and the charging by the external power supply in accordance with the excess amount of power during the midnight power period.
請求項1に記載の制御装置と、前記発電機器および前記発電機器を制御するパワーコンディショナと、前記蓄電池と、前記貯湯式給湯器と、を備える電力制御システム。 A power control system comprising: the control device according to claim 1 ; the power generation device; a power conditioner that controls the power generation device; the storage battery; and the hot water storage type water heater.
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