JP4820052B2 - 電力調達料金導出装置 - Google Patents

Description

本発明は、需要家の電力需要に応じて電力供給を行うための電力調達に要する料金を導出する電力調達料金導出装置に関する。

従来、一般電気事業者などの電力供給者が電力の需要家に請求する電力料金は、基本料金分と従量課金分とに分けることができ、その従量課金分は発電及び送電などに要する費用に適正な利益を上乗せした値である電力料金単価に対して１ヶ月の電力需要量を乗算して導出される（例えば、特許文献１参照）。

この電力料金単価は、例えば、前会計年度において発電及び送電などに要した電力調達単価に利益を上乗せした金額となるように設定され、つまりは、前会計年度での電力調達料金を今会計年度で回収するという料金設定方式が採用されていた。

特開２００２−２７１９８１号公報

上述のような料金設定方式を採用した場合、一般電気事業者などの電力供給者と需要家との間の電力需給契約が複数年にわたって長期に継続するときには、電力供給者は発電及び送電などに要する電力調達料金を次年度で確実に回収できるのだが、電力供給者と需要家との間の電力需給契約が例えば１年限りで終了してしまう場合には、今会計年度で発生している発電及び送電に要する電力調達料金を次会計年度において回収できなくなる可能性がある。

つまり、電力料金の導出のために需要家に対して適用されていた従来の電力料金単価は、需要家に対して現在供給されている電力の調達単価とは相違するので、現に発生している発電及び送電に要する電力調達料金を、従来の料金設定方式によって設定された電力調達単価を用いて導出した電力料金によって回収できているのか否かが全く不明である。

更に、電力需要量が時々刻々と変化する需要家の電力需要パターンに応じた電力を供給しようとすると、その電力需要パターンに応じて発電設備などの運用形態も時々刻々と変化させる必要があるため、実際には電力調達単価も時々刻々と変化することになる。つまり、１日間の電力需要量が同じであっても、１日間の電力需要パターンが異なれば１日間の電力調達単価も異なることになるのだが、従来の電力料金単価の導出には需要家の電力需要パターンが全く考慮されていないため、需要家に対して適切な電力調達単価が適用されていないという問題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、需要家の電力需要パターンに対応して電力供給を行うときの電力料金を、その電力供給を行うために要した電力調達料金に基づいて決定することのできる電力調達料金導出装置を提供する点にある。

上記目的を達成するための本発明に係る電力調達料金導出装置の特徴構成は、コンピュータによって実現される、需要家に電力供給を行うための電力調達に要する料金を導出する電力調達料金導出装置であって、
記憶手段に記憶されている需要家の１日の中での電力需要量の変化を表す電力需要パターンを、所定期間において一定の需要パターンとなるベース需要パターンと、前記所定期間よりも短い特定期間において一定の需要パターンとなるピーク需要パターンと、前記電力需要パターンから前記ベース需要パターン及び前記ピーク需要パターンを減算した後の残余となる調整用需要パターンとに分割するパターン分割手段と、
前記記憶手段に記憶されている、需要家に対して電力を供給するために運用することのできる単数又は複数の発電設備の、定格発電出力、定格発電出力時の発電コスト及び定格発電出力でないときの発電コストについての情報、並びに、不足電力を買うときの価格及び余剰電力を売るときの価格についての情報を参照して、前記ベース需要パターンに対応する電力を調達するための発電コストが小さい発電設備をベース需要調達用発電設備として選択して前記ベース需要パターンに対応する電力を調達するときの前記ベース需要調達用発電設備の運用計画を作成し、前記ピーク需要パターンに対応する電力を調達するための発電コストが小さい発電設備をピーク需要調達用発電設備として選択して前記ピーク需要パターンに対応する電力を調達するときの前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画を作成し、並びに、前記調整用需要パターンに対応する不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせ及び前記調整用需要パターンに対応する余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせることを目的とした電力売買計画を作成する計画手段と、
前記記憶手段に記憶されている、前記単数又は複数の発電設備の定格発電出力時の発電コスト及び定格発電出力でないときの発電コストについての情報、並びに、前記不足電力を買うときの価格及び前記余剰電力を売るときの価格についての情報を参照して、前記ベース需要調達用発電設備の運用計画と前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画と前記電力売買計画とを実行したときに発生する電力を調達するために要する電力調達料金を導出する料金導出手段と、を備え、
前記パターン分割手段は、前記計画手段と協働して、前記ベース需要パターンに対応する電力の調達料金を小さくさせ、前記ピーク需要パターンに対応する電力の調達料金を小さくさせ、前記調整用需要パターンに対応する不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせ、前記調整用需要パターンに対応する余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせるように、前記電力需要パターンを前記ベース需要パターンと前記ピーク需要パターンと前記調整用需要パターンとに分割し、前記料金導出手段は、前記パターン分割手段により分割された、前記ベース需要パターンと前記ピーク需要パターンと前記調整用需要パターンとに応じて、前記計画手段が作成したところの、前記ベース需要調達用発電設備の運用計画と前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画と前記電力売買計画とに基づいて前記電力調達料金を導出し、当該導出された電力調達料金を需要家に電力供給を行うための電力調達に要する料金とする点にある。

上記特徴構成によれば、需要家に対する電力調達に実際に要する費用が導出されるので、需要家との間で電力需給契約を締結する交渉を行うときに、需要家の電力需要状況に即した電力料金を提示することが可能となる。
従って、需要家の電力需要パターンに対応して電力供給を行うときの電力料金を、その電力供給を行うために要した電力調達料金に基づいて決定することのできる電力調達料金導出装置を提供できる。

本発明に係る電力調達料金導出装置の別の特徴構成は需要家により入力される、１日間の電力需要パターンにおいて一定部分となる需要パターンの瞬時電力値と、前記一定部分となる需要パターンに対する追加部分となる別の一定の需要パターンを特定期間有しているときの、その特定期間を規定するための時間範囲との入力を受け付ける入力手段を備え、前記計画手段が、１日の全電力需要量から前記一定部分となる需要パターンの瞬時電力値と２４時間との積を減算することで残りの電力需要量を導出し、前記残りの電力需要量を前記特定期間を規定するための時間範囲で除算して前記特定期間を規定するための時間範囲での瞬時電力値を導出することで、前記一定部分となる需要パターンと前記追加部分となる別の一定の需要パターンとの和からなる前記１日の電力需要パターンを決定するように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、電力需要パターンの時間的変化が不明であったとしても、需要家の１日での電力需要量と、電力需要パターンの所定期間において連続した一定の電力需要の瞬時電力値と、上記特定期間を規定するための時間範囲とに基づいて、需要家の１日の中での電力需要量の変化を表す電力需要パターンを導出できる。

以下に図面を参照して本発明に係る電力調達料金導出装置について説明する。
図１に示すのは、発電設備２０（２０ａ、２０ｂ）及び電力取引市場３０から電力系統５０を介して需要家４０に電力供給を行うための電力調達に要する料金を導出する電力調達料金導出装置１０の機能ブロック図であり、需要家４０の電力需要の時間的変化が分かる（需要家の１日の中での電力需要の変化を表す）電力需要パターンに基づく、発電設備２０の発電運用に関する発電運用計画と、その発電運用計画に従って発電設備２０を運用したときに発生する余剰電力及び不足電力の、電力取引市場３０に対する売買に関する電力売買計画とを作成する計画手段３と、その計画手段３にて作成された発電運用計画及び電力売買計画を実行したときに発生する電力調達料金を導出する料金導出手段５とが設けられている。尚、図１に示しているよりも多くの発電設備２０及び需要家４０が電力系統５０に接続されていても構わない。

また、電力調達料金導出装置１０には、情報の入力を受ける入力手段１と、入力された情報や、電力調達料金導出装置１０の内部で取り扱われる情報を記憶する記憶手段２と、電力需要パターンを複数の分割需要パターンに分割するパターン分割手段４と、料金導出手段５にて導出された電力調達料金を外部に出力する出力手段６とが設けられ、この電力調達料金導出装置１０は、一般的なコンピュータによって実現することができる。

需要家４０の時間的変化が分かる電力需要パターンは、例えば、３０分毎、１時間毎などの電力需要量を需要家４０側に設置されたメータで計測し、その時間的変化の分かる計測値を取得することで知ることができる。他にも、通常の検針作業によって取得される１ヶ月間の電力需要量から、１日間の時間的変化が分かる電力需要パターンを見積もることもできる。以下の表１に示すのは、ある需要家４０の１ヶ月間の電力需要量の計測値である。そして従来は、この電力需要量に対して、例えば、既定の電力単価１３．２２円／ｋＷｈが乗算されて、需要家４０の電力料金が導出され、請求されている。

例えば、８月の電力需要量：７２６３（ＭＷｈ）から、図２の実線で示すような１日の間の時間的変化が分かる電力需要パターンを見積もるとき、電力調達料金導出装置１０の計画手段３は、１日間、１週間、１ヶ月間などの単位期間での電力需要量（以下の実施形態では、８月の電力需要量：７２６３（ＭＷｈ）を用いる）と、この電力需要パターンの所定期間（８月平日の１日間）において連続した一定の電力需要の瞬時電力値（図２のＡに相当）と、この電力需要パターンにおいて、上記所定期間において連続した電力需要に対する追加部分となるような需要ピーク有しているときの、その需要ピークの時間範囲（図２のＢに相当）とを、入力手段１を介して需要家４０から受け付ける。

計画手段３は、８月の電力需要量：７２６３（ＭＷｈ）を平日（２６日間）の１日間の電力需要量と休日（５日間）の１日間の電力需要量とに所定の比率で分割し、平日の１日間の電力需要量：約２５３．２（ｋＷｈ）と休日の１日間の電力需要量：約１３５．４（ｋＷｈ）とを導出する。そして、計画手段３は、入力手段１を介して需要家４０により入力された、１日間の電力需要パターンにおいて一定部分となるような一定の需要パターンを継続的に有している一定需要パターンの瞬時電力値（図２のＡに相当）と、上記ベース需要パターンに対する追加部分となるような一定の需要パターンを特定期間有しているときの、その特定期間を規定するための時間範囲（図２のＢに相当）とに基づいて、１日間の電力需要パターンを導出する。図３（ａ）に示すのは、計画手段３によって導出された８月平日の１日間の電力需要パターンであり、図３（ｂ）に示すのは、同様に導出された８月休日の１日間の電力需要パターンである。また、その特定期間に至るまでの立ち上がり時間範囲（図２のＣに相当）と、との特定期間の後の立下り時間範囲（図２のＤに相当）を受け付けたときには更に正確な電力需要パターンを導出することができる。

次に、計画手段３は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示したような、導出された１日間の時間的変化が分かる電力需要パターンに応じて、発電設備の発電運用計画と、その発電運用計画に従って発電設備を運用したときに発生する余剰電力及び不足電力の電力売買計画とを、図３（ａ）及び図３（ｂ）で示したような電力需要パターンを分割して得られる複数の分割需要パターンの夫々に応じて作成する。図４に例示するようにパターン分割手段４は、上記電力需要パターンを、一定の需要パターンを所定期間有するように上記電力需要パターンから分割されているベース需要パターンと、一定の需要パターンを上記所定期間よりも短い特定期間有するように上記電力需要パターンから分割されているピーク需要パターンと、電力需要パターンから、上記ベース需要パターンと上記ピーク需要パターンとを減算した後の残余に相当する調整用需要パターンとに分割している。

また、記憶手段２には、需要家４０に対して電力を供給するために運用することのできる単数又は複数の発電設備の特性に関する情報が記憶されており、発電設備の特性に関する情報としては、定格発電出力、定格発電出力時の発電コスト（需要家４０へ電力を送電するコストも含む）、定格発電出力でないときの発電コストなどの情報がある。そして、計画手段３は、ベース需要パターンに対応する電力を調達するのに適したベース電力調達用発電設備（例えば、図１の発電設備２０ａ）を、ベース電力の電力調達料金を小さくさせることを目的として上述の発電コストに関する情報を参照して選択し、そのベース電力調達用発電設備２０ａの発電運用計画を作成する。また、計画手段３は、ピーク需要パターンに対応する電力を調達するのに適したピーク電力調達用発電設備（例えば、図１の発電設備２０ｂ）を、ピーク電力の電力調達料金を小さくさせることを目的として上述の発電コストに関する情報を参照して選択し、そのピーク電力調達用発電設備２０ｂの発電運用計画を作成する。そして、計画手段３は、調整用需要パターンに対応する不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせることを目的とし、及び、余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせることを目的として電力売買計画を作成する。
つまり、上記パターン分割手段４は計画手段３と協働して、ベース電力の電力調達料金を小さくさせ、ピーク電力の電力調達料金を小さくさせ、不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせ、余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせるように上記電力需要パターンを複数の分割需要パターン（ベース需要パターン、ピーク需要パターン、調整用需要パターン）に分割している。尚、図１中ではベース電力調達用発電設備２０ａとピーク電力調達用発電設備２０ｂとを１つずつしか描いていないが、ベース電力調達用発電設備２０ａとピーク電力調達用発電設備２０ｂとが複数台存在し、それらの中の適当な発電設備を選択して運用する場合や、それらの中の複数台の発電設備を組み合わせて運用する場合などもある。

そして、料金導出手段５は、計画手段３にて作成された発電設備の発電運用計画及び電力売買計画を実行したときに発生する電力調達料金（記憶手段に記憶されている単数又は複数の発電設備の、定格発電出力時の発電コスト、及び、定格発電出力でないときの発電コストについての情報を参照して、ベース需要調達用発電設備の運用計画とピーク需要調達用発電設備の運用計画と電力売買計画とを実行して電力を調達するために要する電力調達料金）を導出する。そして、導出された電力調達料金は、出力手段６を介して外部に出力提示させることができる。その出力提示の方法としては、出力手段６としてのブラウン管や液晶表示装置などの表示装置に導出された電力調達料金を出力する方法や、出力手段６としての印字装置（プリンタ）に導出された電力調達料金を出力する方法などがある。

表２に例示するのは、上述した電力調達料金導出装置１０により導出された、電力調達料金の値である。具体的には、「固定（円／ｋＷｈ）」がベース需要パターンに対応する電力を調達するために要した電力調達料金であり、「平日変動（円／ｋＷｈ）」及び「休日変動（円／ｋＷｈ）」がピーク需要パターン及び調整用需要パターンに対応する電力を調達するために要した電力調達料金である。そして、表２の最下段には、平日及び休日を含めた１ヶ月間の電力需要量を調達するために要した電力調達料金の平均値を示しており、１年間の電力調達料金の平均値は１１．２６円／ｋＷｈとなる。

上述のように、本発明に係る電力調達料金導出装置１０を用いて導出した電力調達料金として、１１．２６円／ｋＷｈという単価を導出することができ、この値は従来の電力料金単価（表１の説明では１３．２２円／ｋＷｈ）と比較可能である。つまり、この実施例では、従来の既定の電力単価に比べて最大で１．９６円／ｋＷｈの値下げを行ったとしても損益が発生しないことになり、本発明に係る電力調達料金導出装置１０を用いたことで、需要家４０との間で電力供給契約の締結のための交渉を行っているときに既定の電力単価を需要家４０に提示して営業活動を行う従来の方法に比べて、損益が発生しないことを確保しつつ、料金面で有利な交渉を進めることができる。

＜別実施形態＞
＜１＞
上記実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）に例示した需要家４０の電力需要パターンが、天候や需要家４０の生活パターンの変化などの様々な理由により変化することに関するリスクを含んでいないが、そのような需要家４０の電力需要パターンが変化することに関するリスクを含めた上で、需要家４０に対して出力提示する電力調達単価を導出することもできる。例えば、図５は図３（ａ）の改変例であり、エラーバーで示す電力変動誤差（リスク）を考慮したときの８月平日の需要家４０の電力需要パターンである。

そして、図５（ａ）に例示したようなリスクを考慮した電力需要パターンを用いて上記実施形態と同様に電力調達料金を導出して電力単価を導出し、従来の電力単価（１３．２２円／ｋＷｈ）からの値下げ許容マージンを導出したとき、導出される値下げ許容マージンの確立分布は図５（ｂ）のグラフのようになる。つまり、リスクを考慮すると、上記実施形態にて導出された値下げ許容マージン（１．９６円／ｋＷｈ）を上回る可能性は約５．１８％であり、下回る可能性は９４．８２％である。そして、リスクを考慮したときの値下げ許容マージンの平均値は１．８４（円／ｋＷｈ）となる。また、図５（ｃ）に例示するのは、どの程度のリスクを許容するかで決定される値下げ許容マージンのグラフであり、５％の信頼区間を設けたとすると、値下げ許容マージンは１．６８（円／ｋＷｈ）となる。従って、電力供給者はこれらの値下げ許容マージンの範囲内で、従来の電力単価からの値下げを需要家４０に対して提示して電力需給契約の交渉を行えば、自身に損益が発生する可能性を低くすることができる。

＜２＞
上記実施形態では、需要家の電力需要パターンの例として図２や図３などに示したような１つの電力需要ピークを有するものを挙げたが、複数の電力需要ピークを有する電力需要パターンであっても構わない。例えば、需要家の１ヶ月間の電力需要量に基づいて１日間の時間的変化が分かる電力需要パターンを導出する場合、図２のＢに相当する複数の電力需要ピークの時間範囲の夫々を入力手段１を介して受け付けて、計画手段３が図３に示したような時間的変化が分かる電力需要パターンを導出すればよい。

電力系統及び電力調達料金導出装置の構成図 電力需要パターンのモデル 電力需要パターンのグラフ 分割された電力需要パターンのグラフ （ａ）は電力需要パターンのグラフ、（ｂ）及び（ｃ）は値下げ許容マージンのグラフ

符号の説明

１ 入力手段
２ 記憶手段
３ 計画手段
４ パターン分割手段
５ 料金導出手段
６ 出力手段
１０ 電力調達料金導出装置
２０ 発電設備
２０ａ ベース電力調達用発電設備
２０ｂ ピーク電力調達用発電設備
３０ 電力取引市場
４０ 需要家
５０ 電力系統

Claims (2)

1. コンピュータによって実現される、需要家に電力供給を行うための電力調達に要する料金を導出する電力調達料金導出装置であって、
   記憶手段に記憶されている需要家の１日の中での電力需要量の変化を表す電力需要パターンを、所定期間において一定の需要パターンとなるベース需要パターンと、前記所定期間よりも短い特定期間において一定の需要パターンとなるピーク需要パターンと、前記電力需要パターンから前記ベース需要パターン及び前記ピーク需要パターンを減算した後の残余となる調整用需要パターンとに分割するパターン分割手段と、
   前記記憶手段に記憶されている、需要家に対して電力を供給するために運用することのできる単数又は複数の発電設備の、定格発電出力、定格発電出力時の発電コスト及び定格発電出力でないときの発電コストについての情報、並びに、不足電力を買うときの価格及び余剰電力を売るときの価格についての情報を参照して、前記ベース需要パターンに対応する電力を調達するための発電コストが小さい発電設備をベース需要調達用発電設備として選択して前記ベース需要パターンに対応する電力を調達するときの前記ベース需要調達用発電設備の運用計画を作成し、前記ピーク需要パターンに対応する電力を調達するための発電コストが小さい発電設備をピーク需要調達用発電設備として選択して前記ピーク需要パターンに対応する電力を調達するときの前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画を作成し、並びに、前記調整用需要パターンに対応する不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせ及び前記調整用需要パターンに対応する余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせることを目的とした電力売買計画を作成する計画手段と、
   前記記憶手段に記憶されている、前記単数又は複数の発電設備の定格発電出力時の発電コスト及び定格発電出力でないときの発電コストについての情報、並びに、前記不足電力を買うときの価格及び前記余剰電力を売るときの価格についての情報を参照して、前記ベース需要調達用発電設備の運用計画と前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画と前記電力売買計画とを実行したときに発生する電力を調達するために要する電力調達料金を導出する料金導出手段と、を備え、
   前記パターン分割手段は、前記計画手段と協働して、前記ベース需要パターンに対応する電力の調達料金を小さくさせ、前記ピーク需要パターンに対応する電力の調達料金を小さくさせ、前記調整用需要パターンに対応する不足電力を買電するときの買電料金を小さくさせ、前記調整用需要パターンに対応する余剰電力を売電するときの売電料金を大きくさせるように、前記電力需要パターンを前記ベース需要パターンと前記ピーク需要パターンと前記調整用需要パターンとに分割し、前記料金導出手段は、前記パターン分割手段により分割された、前記ベース需要パターンと前記ピーク需要パターンと前記調整用需要パターンとに応じて、前記計画手段が作成したところの、前記ベース需要調達用発電設備の運用計画と前記ピーク需要調達用発電設備の運用計画と前記電力売買計画とに基づいて前記電力調達料金を導出し、当該導出された電力調達料金を需要家に電力供給を行うための電力調達に要する料金とする電力調達料金導出装置。
2. 需要家により入力される、１日間の電力需要量と、１日間の電力需要パターンにおいて一定部分となる需要パターンの瞬時電力値と、前記一定部分となる需要パターンに対する追加部分となる別の一定の需要パターンを特定期間有しているときの、その特定期間を規定するための時間範囲との入力を受け付ける入力手段を備え、
   前記計画手段が、前記１日間の電力需要量から前記一定部分となる需要パターンの瞬時電力値と２４時間との積を減算することで残りの電力需要量を導出し、前記残りの電力需要量を前記特定期間を規定するための時間範囲で除算して前記特定期間を規定するための時間範囲での瞬時電力値を導出することで、前記一定部分となる需要パターンと前記追加部分となる別の一定の需要パターンとの和からなる前記１日の電力需要パターンを決定するように構成されている請求項１記載の電力調達料金導出装置。

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