特許ウォッチ

公開番号2025094761
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-25
出願番号2023210505
出願日2023-12-13
発明の名称制御装置、制御方法、及び制御プログラム
出願人株式会社竹中工務店
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類G06Q 50/06 20240101AFI20250618BHJP(計算;計数)
要約【課題】同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力を超えないように、各々の住居が太陽光発電設備で発電された電力をできるだけ利用して給湯器の沸き上げ運転を行う。
【解決手段】制御装置20は、それぞれ推定した、時間帯W毎の太陽光発電量P_PV(t)、グループ毎の給湯器9の第1消費電力量P_HP(t)、及び給湯器9以外の負荷の第2消費電力量P_O(t)を用いて、太陽光発電量P_PV(t)の余剰電力量P_S(t)と、給湯器運転可能電力量P_M(t)とを予測し、グループ毎の給湯器9の運転時間を、グループ毎の第1消費電力量P_HP(t)の合計が給湯器運転可能電力量P_M(t)以下となり、かつ、給湯器9が余剰電力量P_S(t)を優先して消費すると共に、給湯器9が沸き上げ完了まで連続運転できるような時間帯Wに順に割り当てて給湯器9の運転を制御する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力、並びに、過去の実績データからそれぞれ推定された、前記住居の全体に対して供給される、指定日における時間帯毎の太陽光発電量、前記住居の少なくとも１つから構成される消費単位で用いられる給湯器の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である前記消費単位毎の第１消費電力量、及び前記建物で消費される給湯器以外の負荷の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である第２消費電力量を用いて、前記太陽光発電量から前記第２消費電力量を差し引いた余剰電力量と、前記契約電力によって定められる前記建物に供給される上限電力量から前記第２消費電力量を差し引いた電力量である、前記住居の各々で用いられる給湯器の沸き上げに利用可能な給湯器運転可能電力量とを、前記指定日の時間帯毎に予測する予測部と、
前記消費単位毎に、前記消費単位における給湯器の運転時間を予め定めた順序に従って、同じ時間帯に割り当てた前記消費単位毎の前記第１消費電力量の合計が前記給湯器運転可能電力量以下となり、かつ、前記消費単位の給湯器が前記余剰電力量を優先して消費すると共に、前記消費単位の給湯器が沸き上げ完了まで連続運転を行うことができるような前記指定日の時間帯に順に割り当てる計画を作成する計画部と、
前記計画に従って前記住居の各々で用いられる給湯器の運転を制御する制御部と、
を備えた制御装置。
続きを表示（約 2,100 文字）【請求項２】
前記計画部は、前記消費単位で用いられている各給湯器の前記指定日における時間帯毎の前記第１消費電力量を前記消費単位毎に取得し、時間帯毎の前記第１消費電力量における最大値が大きい前記消費単位、又は、前記第１消費電力量が大きい前記消費単位から順に、前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記計画部は、給湯器の沸き上げ完了期限が設定された場合、前記沸き上げ完了期限までに給湯器の沸き上げが完了するように、各々の前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる前記計画を作成する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記計画部は、前記余剰電力量を優先して消費することができる前記指定日の時間帯に前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てたとしても、前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てた何れかの時間帯において、前記消費単位毎の給湯器の前記第１消費電力量の合計が前記給湯器運転可能電力量を超える場合、予め定めた再割り当てルールに従って、前記消費単位に対して割り当てる給湯器の運転時間の時間帯を変更する
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記再割り当てルールは、前記余剰電力量を優先して消費することができる前記指定日の時間帯に前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てた場合よりも早い時間帯に、前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる
請求項４に記載の制御装置。
【請求項６】
前記再割り当てルールは、前記余剰電力量を優先して消費することができる前記指定日の時間帯に前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てた場合よりも遅い時間帯に、前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる
請求項４に記載の制御装置。
【請求項７】
同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力、並びに、過去の実績データからそれぞれ推定された、前記住居の全体に対して供給される、指定日における時間帯毎の太陽光発電量、前記住居の少なくとも１つから構成される消費単位で用いられる給湯器の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である前記消費単位毎の第１消費電力量、及び前記建物で消費される給湯器以外の負荷の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である第２消費電力量を用いて、前記太陽光発電量から前記第２消費電力量を差し引いた余剰電力量と、前記契約電力によって定められる前記建物に供給される上限電力量から前記第２消費電力量を差し引いた電力量である、前記住居の各々で用いられる給湯器の沸き上げに利用可能な給湯器運転可能電力量とを、前記指定日の時間帯毎に予測し、
前記消費単位毎に、前記消費単位における給湯器の運転時間を予め定めた順序に従って、同じ時間帯に割り当てた前記消費単位毎の前記第１消費電力量の合計が前記給湯器運転可能電力量以下となり、かつ、前記消費単位の給湯器が前記余剰電力量を優先して消費すると共に、前記消費単位の給湯器が沸き上げ完了まで連続運転を行うことができるような前記指定日の時間帯に順に割り当てる計画を作成し、
前記計画に従って前記住居の各々で用いられる給湯器の運転を制御する処理をコンピュータが実行する
制御方法。
【請求項８】
コンピュータに、
同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力、並びに、過去の実績データからそれぞれ推定された、前記住居の全体に対して供給される、指定日における時間帯毎の太陽光発電量、前記住居の少なくとも１つから構成される消費単位で用いられる給湯器の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である前記消費単位毎の第１消費電力量、及び前記建物で消費される給湯器以外の負荷の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である第２消費電力量を用いて、前記太陽光発電量から前記第２消費電力量を差し引いた余剰電力量と、前記契約電力によって定められる前記建物に供給される上限電力量から前記第２消費電力量を差し引いた電力量である、前記住居の各々で用いられる給湯器の沸き上げに利用可能な給湯器運転可能電力量とを、前記指定日の時間帯毎に予測し、
前記消費単位毎に、前記消費単位における給湯器の運転時間を予め定めた順序に従って、同じ時間帯に割り当てた前記消費単位毎の前記第１消費電力量の合計が前記給湯器運転可能電力量以下となり、かつ、前記消費単位の給湯器が前記余剰電力量を優先して消費すると共に、前記消費単位の給湯器が沸き上げ完了まで連続運転を行うことができるような前記指定日の時間帯に順に割り当てる計画を作成し、
前記計画に従って前記住居の各々で用いられる給湯器の運転を制御する処理を実行させるための制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヒートポンプ給湯器の制御装置、制御方法、及び制御プログラムに係り、より詳しくは、太陽光発電設備を備えた建物に設置される複数台のヒートポンプ給湯器を制御する制御装置、制御方法、及び制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、太陽光発電設備と複数台のヒートポンプ給湯器が設置された集合住宅において、ヒートポンプ給湯器以外の消費電力量の第１予測値、及び太陽光発電設備によって発電される太陽光発電電力量の第２予測値を算出し、各々の予測値及び集合住宅に対して設定された上限電力量から、沸き上げ可能なヒートポンプ給湯器の台数を決定する給湯制御システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１６－１２５７３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒートポンプ給湯器及びヒートポンプ給湯器以外の電力機器の合計消費電力量のうち、太陽光発電設備によって発電される予測電力量を上回る電力量が、電気事業者と契約した契約電力以下の電力によって賄えるように、複数のヒートポンプ給湯器の沸き上げ運転を計画することがある。
【０００５】
しかしながら、太陽光発電設備によって発電される予測電力量はあくまで予測値にすぎないため、例えば突然天候が崩れてしまうと、太陽光発電設備によって発電される予測電力量が予測値よりも低下することがある。この場合、当初の計画通りにヒートポンプ給湯器の沸き上げ運転を行うと、太陽光発電設備によって発電される電力の低下分を、電気事業者から供給される系統電力から補う必要があるため、電気事業者との契約電力を超えて電力を受電する必要がでてくる。契約電力を超えて電力を受電した場合、契約電力に基づいて設定される基本料金が上がってしまい、契約者が支払う電気料金が上昇する。
【０００６】
また、ヒートポンプ給湯器の沸き上げ運転には、系統電力よりも太陽光発電設備によって発電された電力を優先して用いた方が電気料金の削減につながるが、ヒートポンプ給湯器以外の電力機器において消費される消費電力量と太陽光発電設備によって発電される予測電力量の差分を用いてヒートポンプ給湯器の沸き上げ運転を計画した場合、太陽光発電設備によって発電された電力を系統電力よりも優先して利用するようなヒートポンプ給湯器の沸き上げ運転計画を作成することはできない。
【０００７】
本開示は上記事実に鑑みてなされたものであり、同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力を超えないように、各々の住居が太陽光発電設備で発電された電力をできるだけ利用して給湯器の沸き上げ運転を行うようにする制御装置、制御方法、及び制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本開示の制御装置は、同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力、並びに、過去の実績データからそれぞれ推定された、前記住居の全体に対して供給される、指定日における時間帯毎の太陽光発電量、前記住居の少なくとも１つから構成される消費単位で用いられる給湯器の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である前記消費単位毎の第１消費電力量、及び前記建物で消費される給湯器以外の負荷の前記指定日における時間帯毎の消費電力量の合計である第２消費電力量を用いて、前記太陽光発電量から前記第２消費電力量を差し引いた余剰電力量と、前記契約電力によって定められる前記建物に供給される上限電力量から前記第２消費電力量を差し引いた電力量である、前記住居の各々で用いられる給湯器の沸き上げに利用可能な給湯器運転可能電力量とを、前記指定日の時間帯毎に予測する予測部と、前記消費単位毎に、前記消費単位における給湯器の運転時間を予め定めた順序に従って、同じ時間帯に割り当てた前記消費単位毎の前記第１消費電力量の合計が前記給湯器運転可能電力量以下となり、かつ、前記消費単位の給湯器が前記余剰電力量を優先して消費すると共に、前記消費単位の給湯器が沸き上げ完了まで連続運転を行うことができるような前記指定日の時間帯に順に割り当てる計画を作成する計画部と、前記計画に従って前記住居の各々で用いられる給湯器の運転を制御する制御部と、を備える。このように、本開示の制御装置によれば、同じ建物を使用する複数の住居が一括して電力を受電するために電気事業者と契約している契約電力を超えないように、各々の住居が太陽光発電設備で発電された電力をできるだけ利用して給湯器の沸き上げ運転を行うことができる。
【０００９】
また、本開示の制御装置の前記計画部は、前記消費単位で用いられている各給湯器の前記指定日における時間帯毎の前記第１消費電力量を前記消費単位毎に取得し、時間帯毎の前記第１消費電力量における最大値が大きい前記消費単位、又は、前記第１消費電力量が大きい前記消費単位から順に、前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる。このように、本開示の制御装置によれば、時間帯毎の第１消費電力量の最大値が小さい消費単位、又は、第１消費電力量が小さい消費単位から順に給湯器の運転時間を割り当てる場合と比較して、余剰電力量を有効に利用することができる。
【００１０】
また、本開示の制御装置の前記計画部は、給湯器の沸き上げ完了期限が設定された場合、前記沸き上げ完了期限までに給湯器の沸き上げが完了するように、各々の前記消費単位における給湯器の運転時間を割り当てる前記計画を作成する。このように、本開示の制御装置によれば、給湯器の沸き上げ完了期限までに沸き上げが完了する給湯器の運転計画を消費単位毎に作成することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許