[发明专利]电力抑制型蓄电蓄热优化装置、优化方法以及优化程序

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一种在例如建筑物或工厂中使能量供给设备、能量消耗设备和能量储存设备等控制对象设备的运行计划优化的技术。

背景技术

国内的大厦等建筑物的民生业务部门的消耗能量是最终整体能量消耗的20％左右。因此，建筑物的管理者、利用者若能持续地执行节能，就会对最终能量消耗的抑制有效。

还有，受到近年的电力需求的压迫，对需求高峰时间段上的消耗能量进行削减的峰值削减的必要性增高。例如，对大厦等大需求用户分派使用电力的上限。另外，灵活运行蓄电池或蓄热装置，错开消耗能量高峰时间的峰值转移的必要性也高。

基于这样的背景，能够预见到，今后为了能量消耗的抑制而对利用太阳光或太阳热等可再生能量的能量供给设备的引入会越发加速。

但是，利用可再生能量的能量供给设备的输出受天气等气象条件的影响大。因此认为，能够对此作出补偿的蓄电池或蓄热装置等能量储存设备的引入今后也会增加。

基于以上情况，估计在大厦等设备内所引入的能量供给设备、能量储存设备会多样化。并且，用于使这些设备与现有设备等顺利协作从而在整个建筑物中高效地运行的运行计划的拟定方法成为必要。

例如，有针对具有蓄热槽的能量供给设备，使在规定期间内的消耗能量、成本、CO₂产生量最小化的方法。此外，存在基于空调负荷的预测进行峰值削减的方法和将冰蓄冷空调灵活运用于峰值削减的方法等。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3763767号公报

专利文献2：日本专利第3519321号公报

发明内容

发明所要解决的问题

根据如上所述的技术，能够针对具有蓄热槽等的能量供给设备，实现按照电力或燃气的使用量进行计费的成本或CO₂的最小化，以及高峰时的消耗电力的削减，能够实现这样的运行计划的制作或控制。

另一方面，受如上所述的电力需求窘迫的影响，从电力公司等外部发动需求用户抑制使用电力的需求响应（以后有时简称为DR）的引入越来越现实。

作为该DR的一个形式，有在规定条件下对电费进行打折的奖励型DR。在此所说的奖励是为了使需求用户产生抑制电力的动机，引诱或者促进其抑制电力，而对应于需求用户抑制的电力量所给予的费用折扣。

在奖励型DR中，基于需求用户的过去一定期间的使用电力量，设定决定有无奖励的使用电力量的阈值即基准线。然后，仅在需求用户的使用电力量低于基准线的情况下给予奖励。

但是，在使用如上所述的技术制作考虑奖励型DR在内的成本最小的运行计划的情况下，要使奖励部分的消耗能量和成本严密地公式化来实施优化，为此有以下问题。

即，用于求出使成本最小化的优化值的目标函数成为复杂的形式。这是因为，根据基于多个设备的运行计划等进行计算的整个建筑物的使用电力量与相对于基准线的使用电力量的关系，具有表示有无奖励的不连续变量的项被附加给目标函数。并且，为了求解该优化值，就需要适用容许不连续变量的优化方法。

例如，如果根据基于所决定的运行计划的消耗电力量来计算奖励，并且包括该奖励在内进行优化的话，运行计划就又会改变。并且，超过或低于基准线时，奖励的有无也会改变。若将考虑了这些情况的式子归纳为一个式子的话，就会非常复杂。

本发明的实施方式是为了解决如上所述的现有技术的问题而提出的，其目的在于提供一种对应于奖励型需求响应，既能够避免公式化或优化方法的复杂化，又能够求出优化的运行计划的电力抑制型蓄电蓄热优化技术。

用于解决问题的技术方案

为了达到上述目的，本发明的实施方式具有以下的发明特定事项。

（1）能量预测部，针对供给能量的能量供给设备、消耗能量的能量消耗设备以及储存能量的能量储存设备中的至少一个控制对象设备，设定在将来的规定期间内能量消耗设备的消耗能量或者能量供给设备的供给能量的预测值；

（2）计划优化部，基于所述预测值、所述控制对象设备的特性以及能量使用费的单价，通过规定的评价指标优化在所述规定期间内的控制对象设备的运行计划；

（3）可否收取奖励判定部，基于所述预测值、准备对电力抑制给予奖励的时刻即电力抑制对象时刻、以及是否给予奖励的阈值即基准线，判定存在收取奖励的可能性的时刻；

（4）电力抑制计划优化部，基于所述预测值、所述控制对象设备的特性以及追加考虑了用于计算奖励的单价而成的能量使用费的单价，通过规定的评价指标优化在所述规定期间内的控制对象设备的运行计划；