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公開番号2025019867
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-07
出願番号2023123740
出願日2023-07-28
発明の名称運転計画調整演算装置、及び運転計画調整方法
出願人株式会社日立製作所
代理人藤央弁理士法人
主分類G06Q 50/10 20120101AFI20250131BHJP(計算;計数)
要約【課題】事業者全体としてのエネルギコストの低減、及び温暖化ガス排出量の低減を実現可能な運転計画を作成する。
【解決手段】運転計画調整演算装置は、事業者からエネルギの需要/供給範囲、単位量当たりの購入/販売コスト、及び所定期間内の総需要/供給量を表すデータを取得するデータ取得部と、取得された前記データに基づき、制約式を生成する制約式生成部と、取得された前記データに基づき、全事業者のエネルギコストの総和を表す目的関数を生成する目的関数生成部と、前記制約式、及び前記目的関数を入力とする最適化演算によって、前記目的関数が表す前記全事業者のエネルギコストの総和が最少となるように、調整後の需要/供給計画を導出する最適化演算部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
エネルギの運転計画を調整する運転計画調整演算装置であって、
１以上の演算装置と、１以上のメモリリソースと、１以上の記憶装置とを有する計算機によって構成され、
前記演算装置が、エネルギ需要事業者からエネルギの需要範囲、単位量当たりの購入コスト、及び所定期間内の総需要量を表すデータを取得し、エネルギ供給事業者からエネルギの供給範囲、単位量当たりの販売コスト、及び所定期間内の総供給量を表すデータを取得するデータ取得部と、
前記演算装置が、取得された前記データに基づき、前記需要範囲及び前記供給範囲に関する制約式、前記総需要量及び前記総供給量に関する制約式、並びにエネルギの需給バランスに関する制約式を生成する制約式生成部と、
前記演算装置が、取得された前記データに基づき、前記エネルギ需要事業者、及び前記エネルギ供給事業者からなる全事業者のエネルギコストの総和を表す目的関数を生成する目的関数生成部と、
前記演算装置が、前記制約式、及び前記目的関数を入力とする最適化演算によって、前記目的関数が表す前記全事業者のエネルギコストの総和が最少となるように、前記エネルギ需要事業者に対する調整後の需要計画、及び前記エネルギ供給事業者に対する調整後の供給計画を導出する最適化演算部とを備えることを特徴とする運転計画調整演算装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の運転計画調整演算装置であって、
前記単位量当たりの前記購入コストは、需要量に応じて定められ、
前記単位量当たりの前記販売コストは、供給量に応じて定められることを特徴とする運転計画調整演算装置。
【請求項３】
請求項１に記載の運転計画調整演算装置であって、
前記データ取得部は、前記エネルギ需要事業者から調整前の需要計画を取得するとともに、前記エネルギ供給事業者から調整前の供給計画を取得し、
前記単位量当たりの前記購入コストは、前記調整前の需要計画における購入価格を基準として、需要量に偏差が生じた場合の前記基準からの差額として定められ、
前記単位量当たりの前記販売コストは、前記調整前の供給計画における販売価格を基準として、供給量に偏差が生じた場合の前記基準からの差額として定められることを特徴とする運転計画調整演算装置。
【請求項４】
請求項１に記載の運転計画調整演算装置であって、
前記エネルギ需要事業者に対する前記調整後の需要計画、及び前記エネルギ供給事業者に対する前記調整後の供給計画の少なくとも一方を表す確認画面を表示する表示部、を備えることを特徴とする運転計画調整演算装置。
【請求項５】
請求項１に記載の運転計画調整演算装置であって、
前記目的関数は、所定期間における、前記エネルギ需要事業者のエネルギの需要量と購入価格との積と、前記エネルギ供給事業者のエネルギの供給量と販売価格との積と、外部のエネルギ網から購入したエネルギの購入量と購入価格との積との総和を表すことを特徴とする運転計画調整演算装置。
【請求項６】
請求項１に記載の運転計画調整演算装置であって、
前記制約式生成部は、電力を用いてガスを生成する水電解に関する制約式、及びガスを燃料とする発電に関する制約式を生成することを特徴とする運転計画調整演算装置。
【請求項７】
エネルギの運転計画を調整する運転計画調整演算装置による運転計画調整方法であって、
前記運転計画調整演算装置は、１以上の演算装置と、１以上のメモリリソースと、１以上の記憶装置とを有する計算機によって構成され
前記運転計画調整方法は、
前記演算装置が、エネルギ需要事業者からエネルギの需要範囲、単位量当たりの購入コスト、及び所定期間内の総需要量を表すデータを取得し、エネルギ供給事業者からエネルギの供給範囲、単位量当たりの販売コスト、及び所定期間内の総供給量を表すデータ取得するデータ取得ステップと、
取得された前記データに基づき、前記需要範囲及び前記供給範囲に関する制約式、前記総需要量及び前記総供給量に関する制約式、並びにエネルギの需給バランスに関する制約式を生成する制約式生成ステップと、
前記演算装置が、取得された前記データに基づき、前記エネルギ需要事業者、及び前記エネルギ供給事業者からなる全事業者のエネルギコストの総和を表す目的関数を生成する目的関数生成ステップと、
前記演算装置が、前記制約式、及び前記目的関数を入力とする最適化演算によって、前記目的関数が表す前記全事業者のエネルギコストの総和が最少となるように、前記エネルギ需要事業者に対する調整後の需要計画、及び前記エネルギ供給事業者に対する調整後の供給計画を導出する最適化演算ステップとを含むことを特徴とする運転計画調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転計画調整演算装置、及び運転計画調整方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
脱炭素社会の実現向け、電力に加え、温暖化ガス（二酸化炭素等）の排出量が少ない水素等をエネルギ媒体として利用することが推進されている。そして、これら複数のエネルギ媒体を利用するタイミングを複数の事業者間で調整することにより、エネルギコストの低減や温暖化ガス排出量の低減等の価値向上が社会的ニーズとして存在する。
【０００３】
エネルギ媒体のうち電力の利用タイミングを複数の事業者間で調整する技術に関しては、例えば特許文献１に「１以上の需要者からなる需要者群へ供給される電力を発電する複数の発電設備からなる発電設備群の発電計画方法であって、前記需要者群全体の総予測受電量を取得する総予測受電量取得ステップと、前記発電設備群全体の総計画発電量が前記総予測受電量取得ステップを実行して取得した前記需要者群全体の総予測受電量に一致し、且つ、前記発電設備群全体の総計画発電量に対する総調整余力が所定の設定総調整余力以上となることを制約条件として、前記制約条件を満たしながら所定の評価値が最適化されるように、前記各発電設備の計画発電量を計画する発電計画ステップを含むことを特徴とする発電計画方法。」が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００４－４８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の技術によれば、発電設備群全体の総計画発電量が、需要者群全体の総予測受電量に一致し、且つ、総調整余力が所定の設定値以上となることを制約条件として、所定の評価値が最適化されるように発電計画を作成できる。しかしながら、需要者の受電量が固定値として扱かわれているため、需要者の運用の最適化が困難である。また、電力以外のエネルギ媒体が考慮されていない。
【０００６】
本発明は、前述の点に鑑みてなされたものであり、電気、及びガスを含む複数のエネルギ媒体を扱う複数のエネルギ供給事業者、及びエネルギ需要事業者全体としてのエネルギコストの低減、及び温暖化ガス排出量の低減を実現可能な運転計画を作成できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願は、前述した課題の少なくとも一部を解決する手段を複数含んでいるが、その例を挙げるならば、以下の通りである。
【０００８】
前述課題を解決するため、本発明の一態様に係る運転計画調整演算装置は、エネルギの運転計画を調整する運転計画調整演算装置であって、１以上の演算装置と、１以上のメモリリソースと、１以上の記憶装置とを有する計算機によって構成され、前記演算装置が、エネルギ需要事業者からエネルギの需要範囲、単位量当たりの購入コスト、及び所定期間内の総需要量を表すデータを取得し、エネルギ供給事業者からエネルギの供給範囲、単位量当たりの販売コスト、及び所定期間内の総供給量を表すデータを取得するデータ取得部と、前記演算装置が、取得された前記データに基づき、前記需要範囲及び前記供給範囲に関する制約式、前記総需要量及び前記総供給量に関する制約式、並びにエネルギの需給バランスに関する制約式を生成する制約式生成部と、前記演算装置が、取得された前記データに基づき、前記エネルギ需要事業者、及び前記エネルギ供給事業者からなる全事業者のエネルギコストの総和を表す目的関数を生成する目的関数生成部と、前記演算装置が、前記制約式、及び前記目的関数を入力とする最適化演算によって、前記目的関数が表す前記全事業者のエネルギコストの総和が最少となるように、前記エネルギ需要事業者に対する調整後の需要計画、及び前記エネルギ供給事業者に対する調整後の供給計画を導出する最適化演算部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電気、及びガスを含む複数のエネルギ媒体を扱う複数のエネルギ供給事業者、及びエネルギ需要事業者全体としてのエネルギコストの低減、及び温暖化ガス排出量の低減を実現可能な運転計画を作成できる。
【００１０】
前述した以外の課題、構成、及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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