專利名稱：能源管理程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種程序，為消費能源的用戶提供進(jìn)行能源供給計劃·供給實際管理的系統(tǒng)，特別涉及一種實現(xiàn)能源管理系統(tǒng)的能源管理程序，其能夠提供大幅度減少設(shè)定排放范圍的用戶的管理負(fù)擔(dān)的支援服務(wù)。
背景技術(shù)：
以提高對近來地球環(huán)境問題的意識和削減溫室效應(yīng)氣體排放量為目的，在國際聯(lián)合框架條約第三次締約國會議上，通過了京都議定書，就發(fā)達(dá)國家的溫室效應(yīng)氣體的排放削減目標(biāo)，決議了具有法律約束力的數(shù)值目標(biāo)，隨之而來在自治體或企業(yè)等，提高了對隨著能源消費的溫室效應(yīng)氣體排放量及有害物質(zhì)排放量的管理的關(guān)心。針對這種狀況，在專利文獻(xiàn)1及專利文獻(xiàn)2中，提出了需求控制裝置，在電力用戶消費電力時，不僅監(jiān)視電量，還監(jiān)視控制二氧化碳排放量。此外，在專利文獻(xiàn)3中，提出了在線監(jiān)測熱電聯(lián)供系統(tǒng)產(chǎn)生及消費的能源和二氧化碳排放的狀況的方案，及為了將二氧化碳排放量控制在設(shè)定的范圍內(nèi)的、對二氧化碳排放權(quán)的買賣市場進(jìn)行中介的方案。
專利文獻(xiàn)1特開2002-118960號公報( ～ 、圖1)專利文獻(xiàn)2特開2001-327076號公報( ～ 、圖1)專利文獻(xiàn)3特開2001-338028號公報([權(quán)利要求6]、圖1)但是，即使在上述的任何以往技術(shù)中，關(guān)于從外部采購的能源，也未提供適當(dāng)化的方案。此外，為了削減二氧化碳排放量，只依賴于能源用戶自身的節(jié)能努力，存在用戶通常負(fù)擔(dān)監(jiān)測·管理自身的二氧化碳排放量的業(yè)務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種可大幅度降低能源用戶的溫室效應(yīng)氣體排放量的管理負(fù)擔(dān)的能源管理系統(tǒng)。
為解決上述問題而形成的本發(fā)明的能源管理程序，計算出一種以上的能源的最優(yōu)能源運用計劃，并據(jù)此，通過電腦實現(xiàn)進(jìn)行消費上述能源的用戶的能源供給管理的能源管理系統(tǒng)，其特征在于使電腦具有作為輸出機(jī)構(gòu)、輸入機(jī)構(gòu)及運算機(jī)構(gòu)的功能，上述輸出機(jī)構(gòu)，輸出有關(guān)排放性質(zhì)不同的一種以上的能源的提供單價及各種能源的提示信息；上述輸入機(jī)構(gòu)，輸入上述用戶的溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值；上述運算機(jī)構(gòu)，基于上述溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值，對各能源供給量計算出能源運用計劃，以使供給的一種以上能源的合計價格為最小。
通過用電腦進(jìn)行該能源管理程序，不是像以往那樣采用由消費能源的用戶自身進(jìn)行節(jié)能努力或利用截斷能源負(fù)荷的方法，而是提供一種從供給用戶的能源的選定方面，來管理溫室效應(yīng)氣體排放量的方案。此外，關(guān)于該溫室效應(yīng)氣體排放量的管理，按照預(yù)先由用戶指定的能源運用計劃條件，提供一種自動計算最優(yōu)的能源運用計劃(能源商品組合)的方案。此外，還提供一種指定這些能源運用計劃條件及報告相對于用戶的能源運用計劃的聯(lián)絡(luò)及能源供給實際的方案。由此，用戶能夠適當(dāng)選擇排放性能不同的能源，能夠容易進(jìn)行溫室效應(yīng)氣體排放量的管理。
如果采用本發(fā)明，能夠大幅度降低能源用戶進(jìn)行的溫室效應(yīng)氣體等的排放量的管理業(yè)務(wù)的負(fù)擔(dān)。


圖1是采用能源商品組合(energy portfolio)的能源管理系統(tǒng)的功能方塊圖。
圖2是表示應(yīng)用能源管理系統(tǒng)的能源供給過程的流程圖。
圖3是能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)的功能方塊圖。
圖4是表示電力商品一覽畫面的圖。
圖5是表示燃?xì)馍唐芬挥[畫面的圖。
圖6是排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)的功能方塊圖。
圖7是表示排放范圍上限指定畫面的圖。
圖8是表示能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫的例子的圖。
圖9是表示能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)中的處理過程的流程圖。
圖10是期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理的詳細(xì)流程圖。
圖11是表示各日類別預(yù)案(profile)數(shù)據(jù)庫的例子的圖。
圖12是表示日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫的例子的圖。
圖13是模式表示期間內(nèi)需求預(yù)測的存儲方法的圖。
圖14是表示期間內(nèi)需求預(yù)測表的例子的圖。
圖15是表示當(dāng)日需求預(yù)測制定處理的詳細(xì)流程圖。
圖16是表示當(dāng)日需求預(yù)測修正處理的詳細(xì)流程圖。
圖17是表示能源商品組合的例子的圖。
圖18是模式表示排放權(quán)的購入量確定方法的圖。
圖19是實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)的功能方塊圖。
圖20是表示實際運用通告的顯示畫面的圖。
圖21是表示書面通告實際運用的輸出例的圖。
圖22是表示使用能源管理系統(tǒng)的商業(yè)模式的示意圖。
圖23是表示包括電力交易所和排放權(quán)交易所的商業(yè)模式的示意圖。
圖中1-能源管理系統(tǒng)，2-能源購入機(jī)構(gòu)，3-GUI接口，4-能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)，5-排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)，6-實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)，7-能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫，8-用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫，9-用戶各實際運用信息數(shù)據(jù)庫，10-用戶各需求量實測機(jī)構(gòu)，11-能源商品零售組合計劃制定機(jī)構(gòu)，12-能源購入機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式
以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式。本實施方式的能源管理系統(tǒng)，能夠通過用電腦進(jìn)行本發(fā)明的能源管理程序來實現(xiàn)，關(guān)于排放性質(zhì)不同的多種能源，根據(jù)能源用戶(以下簡稱用戶)的要求，為每個用戶適宜制定能源運用計劃(能源商品組合)，提供多種能源零售。另外，在以下說明的圖面中，同一符號表示同一構(gòu)件·要素。此外，在本實施方式中，所謂的電腦，包括CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random AccessMemory)、ROM(Read Only Memory)、硬盤驅(qū)動器、鍵盤、顯示器、光驅(qū)、與通信線路連接的調(diào)制解調(diào)器裝置等，典型地用服務(wù)器用電腦來完成。本發(fā)明的能源管理程序，保存在該電腦的硬盤驅(qū)動器內(nèi)，通過在RAM中讀入、展開、運行，使電腦發(fā)揮作為能源管理系統(tǒng)的功能。
例如，圖1是表示本實施方式的能源管理系統(tǒng)1(以下，簡稱管理系統(tǒng)1)的功能構(gòu)成的方塊圖。首先，參照圖1，概要說明本實施方式的管理系統(tǒng)1的功能。
管理系統(tǒng)1，借助GUI(Graphical User Interface)功能組3，對用戶2，實現(xiàn)運用計劃的計算及排放量管理。GUI功能組3由能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4、排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5及實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6構(gòu)成。
能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4，具有根據(jù)能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7，為用戶2提示可提供的能源商品組的一覽表的功能。根據(jù)該一覽表，用戶2向排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5指定能源運用計劃。該指定方針保存在用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8。
實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6，具有報告基于能源運用計劃的能源供給實際情況的功能。能源實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6參照的用戶各實際運用信息數(shù)據(jù)庫9，是對有關(guān)基于能源運用計劃的能源供給的實際的信息即實際信息進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)庫。
管理系統(tǒng)1，為了計算供給用戶2的能源運用計劃，首先，通過用戶各需求量實測機(jī)構(gòu)10，取得用戶2的能源使用量的狀況信息，基于該狀況信息和保存在用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8的有關(guān)能源運用計劃的方針的信息，實行能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11。通過該能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11，確定能源運用計劃，由此確定能源商品購入對象，有關(guān)該能源商品的購入對象的信息，在傳給能源購入機(jī)構(gòu)12的同時，通過用戶各實際運用信息數(shù)據(jù)庫9，管理基于該能源運用計劃的實際運用。
下面，作為詳細(xì)說明圖1所示的管理系統(tǒng)1的獨立方案的前提，采用圖2所示的流程圖說明應(yīng)用管理系統(tǒng)1的能源供給過程例。此處，表示運用管理系統(tǒng)1的事業(yè)體即管理系統(tǒng)運用者20，進(jìn)行顧客即用戶2和能源的采購處即能源批發(fā)事業(yè)者21的中介業(yè)務(wù)。
最初，管理系統(tǒng)運用者20，作為從能源批發(fā)事業(yè)者21采購的能源商品規(guī)格，得到每單位量的價格或每單位量的二氧化碳排放量等的信息(步驟S100)。對于在管理系統(tǒng)運用者20收到的能源商品規(guī)格中判斷為無問題的能源商品，管理系統(tǒng)運用者20與供應(yīng)該能源商品的能源批發(fā)事業(yè)者21分別簽訂購入合同(步驟S101)。另外，管理系統(tǒng)運用者20，在得到多個能源商品的購入合同后，構(gòu)成提供給用戶2的能源商品組，意在從該能源商品組中為用戶2提供能源商品的組合，并提示給不特定的多個用戶2(步驟S102)。此外，與滿足該提示的用戶2簽訂商品組合零售合同(步驟S103)。到步驟103的過程，是非固定業(yè)務(wù)，根據(jù)能源批發(fā)事業(yè)者21的開拓或顧客即用戶2的獲得等的低頻率的不定期的事件來實施。即，通過人為地作業(yè)進(jìn)行。另外，對于在步驟S100中得到的信息，也可以設(shè)定每單位量的一氧化二氮或甲烷的排放量，或在該排放量上乘以地球溫暖化系數(shù)而換算成二氧化碳的排放量，來得到合算為每單位量的二氧化碳排放量的值。此外，也可以在溫室效應(yīng)氣體以外，也能夠得到硫化物或氮化物等的有害排放物的每單位量的排放量。
以下的過程，例如以每個月為單位，作為對用戶2的定期重復(fù)業(yè)務(wù)實施。首先，在月初，從用戶2，對管理系統(tǒng)運用者20，進(jìn)行該月間的溫室效應(yīng)氣體等的排放范圍的上限值的輸入作業(yè)(步驟S104)。該上限值成為該月中的能源運用計劃的方針。此外，在該月的處理中，進(jìn)行單位時間的反復(fù)處理。首先，將確定每用戶2的零售量的信息提供給管理系統(tǒng)運用者20(步驟S105)?；诖_定該零售量的信息，管理系統(tǒng)運用者20確定對該用戶2的能源運用計劃，如果確定對所有用戶2的能源運用計劃，則將其累計，成為從能源批發(fā)事業(yè)者21的購入計劃。另外，基于該購入計劃，實施能源購入(步驟S106)。重復(fù)如此時間單位的反復(fù)處理，遵守該月的能源采購策略，進(jìn)行能源商品組合零售。結(jié)果，在月末，由管理系統(tǒng)運用者20為各用戶2提示運用結(jié)果(步驟S107)。
在從步驟S104到步驟S107的過程，手續(xù)的相互交往多，此外，需要快速處理大量信息。因此，這里，通過應(yīng)用能夠利用分批處理來迅速進(jìn)行該處理的管理系統(tǒng)1，而可完成從步驟S104到步驟S107的過程。
下面，詳細(xì)說明構(gòu)成本實施方式的管理系統(tǒng)1的各機(jī)構(gòu)和各數(shù)據(jù)庫。
首先，例如，圖3是說明相當(dāng)于技術(shù)方案中的輸出機(jī)構(gòu)的能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4的功能的方塊圖。該能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4，輸出有關(guān)排放性質(zhì)不同的一種以上的能源的提供單價及各能源的提示信息。采用該圖3所示的方塊圖，說明能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4(適宜參照圖1)。能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4，例如借助英特網(wǎng)等通信線路30，為用戶2使用的終端裝置即用戶終端31提供保存在能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7中的能源商品各批發(fā)商信息。在商品一覽表畫面生成功能32中生成畫面數(shù)據(jù)33。能夠利用Web服務(wù)器功能34，根據(jù)來自用戶終端31的請求，向用戶終端31發(fā)送該畫面數(shù)據(jù)33。為了長期進(jìn)行如此的通信，在Web服務(wù)器功能34上附加認(rèn)證機(jī)構(gòu)，此外，通過防火墻35，防止能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4被不正當(dāng)?shù)拇嫒　?br> 此處，作為畫面數(shù)據(jù)33的例子，在圖4中示出了電力商品的一覽畫面例，在圖5中示出了燃?xì)馍唐返囊挥[畫面例。圖4所示的電力商品的一覽畫面40，是逐行表示各電力商品的信息的表格。在符號40所示的表格列中，表示各電力商品的名稱。在符號42所示的區(qū)域，記載各電力商品的單價價格，該單價價格為不同于其它時間段的值。在符號43所示的區(qū)域，記載各電力商品的排放參數(shù)。這些數(shù)字(在圖中，表示為×××)表示各電力商品的每單位消費量產(chǎn)生的二氧化碳排放量。此外，在一覽畫面40的下部，還記載了在該一覽畫面40中記載的信息的有效期間44。
圖5所示的電力商品的一覽畫面45也基本上與圖4相同。在一覽畫面45上，按每個商品名稱46，記載各商品的單價價格47和排放參數(shù)48。但是，此處，由于對象能源是燃?xì)?，表示量的單位為立方米。此外，在排放參?shù)48，作為燃?xì)馍唐废M產(chǎn)生的物質(zhì)，除二氧化碳外，還一并記載有一氧化二氮和甲烷。另外，即使在圖4所示的電力商品的一覽畫面中，在能源批發(fā)事業(yè)者提供信息的時候，也能夠記載一氧化二氮或甲烷等的發(fā)生量。此外，在一覽畫面45的下部，也記載了在該一覽畫面45中記載的信息的有效期間49。
與圖2的步驟S102相當(dāng)，通過能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4，向用戶2提示圖4及圖5所示的顯示畫面，管理系統(tǒng)運用者20能夠向用戶2宣傳(PR)本公司能夠提供的能源商品組的優(yōu)勢。如果用戶2對優(yōu)勢表示同意，能夠相當(dāng)于圖2步驟S103地獲取合同。在簽訂合同后，圖2的步驟S104以后的、作為固定的業(yè)務(wù)的運用，重復(fù)用戶2的排放范圍上限的指定和據(jù)此的能源運用計劃的制定。
下面，例如，圖6是說明相當(dāng)于技術(shù)方案中輸出機(jī)構(gòu)的排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5的功能的方塊圖。采用圖6所示的方塊圖，說明排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5(適宜參照圖1)。排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5，例如借助英特網(wǎng)等通信線路30，從用戶2終端31，接收有關(guān)排放范圍(二氧化碳或一氧化二氮等的排放范圍)上限的信息，作為每位用戶的排放目標(biāo)信息，保存在每位用戶排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8內(nèi)。首先，通過Web服務(wù)器功能34接收輸入數(shù)據(jù)51。這通過向用戶終端31發(fā)送包括輸入模板的顯示畫面，用戶2從用戶終端31向排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5發(fā)送有關(guān)排放范圍上限的信息來實現(xiàn)。排放目標(biāo)取入功能50，參照該功能，從輸入數(shù)據(jù)51選出必要部分并存儲在每位用戶排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8內(nèi)。為長期進(jìn)行如此的通信，接受每位顧客的設(shè)定，在Web服務(wù)器功能34上附加認(rèn)證機(jī)構(gòu)，此外，通過防火墻35，防止排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)5被不正當(dāng)?shù)拇嫒　?br> 此處，圖7是表示輸入數(shù)據(jù)51的例子的一例排放范圍上限指定畫面的圖。圖7所示的排放范圍上限指定畫面55，用于向管理系統(tǒng)運用者20傳遞有關(guān)用戶2輸入的排放范圍的運用方針。排放范圍上限指定畫面55，提供可指定合同期間的要顯示及設(shè)定的期間對象的功能56。除此之外，對每種溫室效應(yīng)氣體，配置能夠設(shè)定排放量上限值的輸入范圍57，及，能夠設(shè)定用戶2自身設(shè)備產(chǎn)生的上限值(相對于排放量上限值的比率)的輸入范圍58。
用戶2在該排放范圍上限指定畫面55上輸入有關(guān)排放范圍上限的信息，向排放范圍上限接收機(jī)構(gòu)發(fā)送的過程，相當(dāng)于圖2的步驟104。
下面，說明在管理系統(tǒng)1，在從圖2所示過程的步驟S104到步驟S105的之間進(jìn)行的與輸入輸出功能相關(guān)連的各種運算內(nèi)容。首先，作為前提，說明能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7。如上所述，能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7供能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11或能源商品組發(fā)送機(jī)構(gòu)4進(jìn)行參照。此處，圖8示出能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7的結(jié)構(gòu)例。如果參照圖8所示的能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7的構(gòu)成，能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7由具有唯一的識別符的記錄帶60、表示能源商品種類的61、存儲補(bǔ)充信息的記錄62、存儲每時間段的購入單價的記錄組63及存儲每時間段的各種排放控制物的排放參數(shù)的記錄組64構(gòu)成。
下面，說明相當(dāng)于技術(shù)方案中的運算機(jī)構(gòu)的能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11。該能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11，基于排放量的上限值，以供給的一種以上的能源合計價格達(dá)到最低的方式，計算出各能源供給量的能源運用計劃。這里進(jìn)行的處理，基于保存在能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7的信息及有關(guān)從用戶2輸入的排放范圍上限的信息進(jìn)行實施。即由每個用戶2實施的處理。圖9的流程圖例示了能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11的處理過程。參照該流程圖，說明能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11中的處理過程(適宜參照圖1)。首先，在能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11中進(jìn)行的處理，一日一次，可在任意時間定時起動(步驟S200)。此外，參照日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65，粗略估算整個合同期間顧客的能源使用量(需求量)的期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S201)。另外，日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65是包含在用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8內(nèi)的數(shù)據(jù)庫。
此處，例如，圖10是表示步驟S201的期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理的詳細(xì)處理過程的流程圖。如果啟動開始圖9的步驟S201的處理，圖10所示的期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S300)，啟動開始圖9的步驟S201的處理，進(jìn)行成為預(yù)測對象的期間內(nèi)的整個日程的反復(fù)處理(步驟S301～步驟S305)。首先，獲取各自的日期的日類別(步驟S302)。因此，參照日類別日歷數(shù)據(jù)庫66。此處，圖11表示日類別日歷數(shù)據(jù)庫66的例子。日類別日歷數(shù)據(jù)庫66是由輸入日期的日期記錄67和輸入與該日期對應(yīng)的日類別代碼的日類別記錄68構(gòu)成的圖表。所謂的日類別代碼，是表示該日期的作業(yè)狀態(tài)的代碼，分成通常的作業(yè)日即正常日69及表示每位顧客在能源消費上具有特異特征的日期的特A日70等的唯一的代碼。在日類別代碼中，例如，可制定、采用能夠設(shè)定工廠中的休息日的停產(chǎn)或店鋪的休息日等的多種日類別代碼。另外，日類別日歷數(shù)據(jù)庫66是包含在用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8內(nèi)的數(shù)據(jù)庫。
下面，如果步驟S302結(jié)束，對各日期，從日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65獲得預(yù)案(步驟S303)。為了進(jìn)行該處理，管理系統(tǒng)1參照日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65。此處，圖12表示日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65的例子。日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65，對記載在圖1所示的日類別日歷數(shù)據(jù)庫66的每個日類別代碼，定義24小時的需求曲線即日負(fù)荷曲線。這稱為日類別預(yù)案。如此，對每個日期累計日類別預(yù)案，例如，如圖13所示，對期間內(nèi)的各日，管理預(yù)案，將它們存儲在期間內(nèi)需求預(yù)測表100內(nèi)(步驟S304)。期間內(nèi)需求預(yù)測表100，例如，如圖14所示，通過在由表示日期的縱軸71和表示24小時時間段的橫軸72構(gòu)成的表中存儲能源需求量而形成。如在圖14所示的期間內(nèi)需求預(yù)測表100中的符號73所示的數(shù)據(jù)和符號74所示的數(shù)據(jù)那樣，隨著時間的推移，以遞增順序存儲數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)，對每個日期，以連號標(biāo)示構(gòu)成可以參照的形式，一直到期間內(nèi)的最終日的24小時的數(shù)據(jù)75，例如，分成如Demand_x[N]那樣的遞增順序的標(biāo)示。通過重復(fù)從步驟S301～步驟S305的過程，能夠?qū)贤陂g的全部日程·時間段，計算出顧客的能源使用量(需求量)的預(yù)測量。
下面，如果期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S201)結(jié)束，則能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11，實施當(dāng)日需求預(yù)測制定處理(步驟S202)。該處理是，對于期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S201)預(yù)測過的內(nèi)容，采用氣象預(yù)報信息，進(jìn)行提高預(yù)測精度的修正的處理。
此處，例如，圖15是表示步驟S202的當(dāng)日需求預(yù)測制定處理的詳細(xì)處理過程的流程圖。圖15所示的當(dāng)日需求預(yù)測制定處理是，在啟動開始圖9的步驟S202的處理(步驟S400)時，只進(jìn)行一次有關(guān)當(dāng)日需求預(yù)測的處理的處理。首先，獲得當(dāng)日的預(yù)期最高氣溫(步驟S401)。該預(yù)期最高氣溫，例如，可通過由氣象預(yù)報服務(wù)公司，借助網(wǎng)絡(luò)向管理系統(tǒng)1發(fā)送來實現(xiàn)。然后，從該最高氣溫計算出修正預(yù)案的修正系數(shù)(步驟S402)。該修正系數(shù)，按照預(yù)先設(shè)定的對最高氣溫的需求靈敏度的信息計算。此外，從日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65，獲得與當(dāng)日的日類別對應(yīng)的日類別預(yù)案(步驟S403)。另外，在該獲得的日類別預(yù)案上乘以由步驟S402算出的修正系數(shù)，制定當(dāng)日需求的預(yù)期曲線(步驟S404)。通過當(dāng)日需求預(yù)測制定處理的處理，能夠獲得反映氣溫信息的預(yù)測。即，關(guān)于當(dāng)日的需求，通過圖9所示的期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S201)，也能夠期待達(dá)到高精度預(yù)測的效果。
在圖9所示的過程中，如果期間內(nèi)需求預(yù)測制定處理(步驟S201)及當(dāng)日需求預(yù)測制定處理(步驟S202)結(jié)束，則能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11，每隔一小時，實施反復(fù)處理(步驟S203～步驟S208)。首先，實施當(dāng)日需求預(yù)測修正處理(步驟S204)。該處理，對于當(dāng)日需求預(yù)測制定處理(步驟S202)中預(yù)測過的內(nèi)容，利用更接近需求量的觀測信息，進(jìn)行進(jìn)一步提高預(yù)測精度的修正。
例如，圖16是表示步驟S204的當(dāng)日需求預(yù)測修正處理的詳細(xì)處理過程的流程圖。圖16所示的當(dāng)日需求預(yù)測修正處理是，在開始圖9的步驟S204的處理的每1小時的起動處理(步驟S500)后，進(jìn)行有關(guān)當(dāng)日需求預(yù)測的出的功能。首先，獲得由圖9的步驟S202的當(dāng)日需求預(yù)測制定處理制定的、保存在臨時記憶裝置的預(yù)期需求曲線76(步驟S501)。然后，修正該預(yù)期需求曲線76(步驟S502)。在得到作為能源消費量(需求量)實測值的測定Wh在線值77后，將其與預(yù)期需求曲線76比較。當(dāng)在測定Wh在線值77和預(yù)測需求曲線73發(fā)生偏離的時候，對于整體預(yù)測需求曲線，在需求量上乘上定比，以使預(yù)測需求曲線相對于觀測過的需求值的誤差達(dá)到最小。將如此修正的新的預(yù)期需求曲線76’重新存儲在臨時記憶裝置中(步驟S503)。
在圖9所示的過程中，如果結(jié)束上述的當(dāng)日需求預(yù)測修正處理(步驟S204)，實施能源商品組合計劃制定處理(步驟S205)。在能源商品組合計劃制定處理中，參照圖8中說明的能源商品各批發(fā)商信息數(shù)據(jù)庫7和按圖7所示的排放范圍上限指定畫面55設(shè)定的用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8，對后述的定式化的最優(yōu)組合問題，實施算術(shù)處理。在最優(yōu)化計算中，采用一般的線性最優(yōu)化法求解。本組合問題的目標(biāo)函數(shù)，用數(shù)式1表示。
TotalCost≡∑k{Cost_x1(k，x1[k])}+∑k{Cost_x2(k，x2[k])}+∑k{Cost_x3(k，x3[k])}+∑k{Cost_xcut(k，xcut[k])}+Cost_CO2(co2)+Cost_N2O(n2o)+Cost_CH4(ch4)…(1)這里，目的是使相當(dāng)于技術(shù)方案中的目標(biāo)函數(shù)的數(shù)式1的以TotalCost定義的總費用最小化。由表示能源商品x1的購入費用的Cost_x1函數(shù)、同樣的Cost_x2函數(shù)、Cost_x3函數(shù)、及表示強(qiáng)制截斷用戶2的能源需求的罰款費用的Cost_xcut函數(shù)、以及各種排放權(quán)交易費用Cost_CO2函數(shù)、Cost_N2O函數(shù)、Cost_CH4函數(shù)的總和表示該總費用。在整個合同期間，TotalCost的值達(dá)到最小，可以說是對用戶2最有利的能源購入計劃。另外，用小文字表示的co2、n2o、ch4，是各溫室效應(yīng)氣體的排放量變量。
在該組合問題上，附帶多個制約條件。首先，如相當(dāng)于技術(shù)方案中的第一制約函數(shù)的、下面列出的數(shù)式2那樣，關(guān)于對某能源x的需求Demand_x，在整個時間段，需要等于供給的能源商品組的量及強(qiáng)制截斷能源需求的量的總和。
Demand_x[k]＝x1[k]+x2[k]+x3[k]+xcut[k] k …(2)此外，如相當(dāng)于技術(shù)方案中的第二制約函數(shù)的、下面列出的數(shù)式3那樣，需要使表示各能源供給產(chǎn)生的二氧化碳排放量的函數(shù)CO2_x1及CO2_x2、CO2_x3的合計和二氧化碳排放權(quán)補(bǔ)償?shù)目偤汀⑿∮谟捎脩?指定的二氧化碳排放量上限EmissionCO2相比，。
EmissionCO2>
∑k{CO2_x1(x1[k])}+∑k{CO2_x2(x2[k])}+∑k{CO2_x1(x1[k])}+co2 …(3)另外，如下面列出的數(shù)式4，需要使整體的二氧化碳排放量中的、用戶2自身產(chǎn)生的二氧化碳排放量即CO2_x1及CO2_x2、CO2_x3的合計的比率，小于由用戶2指定的用戶2自身的產(chǎn)生比率的上限Ratio_CO2。除CO2以外，對于N2O、CH4，也同樣進(jìn)行定式化，從數(shù)式5到數(shù)式8為制約條件。
RatioCO2> }+∑k{CO2_x2(x2[k]}+∑k{CO2_x3(x3[k]}]÷EmissionCO2…(4)[式5]EmissionN2O>
∑k{N2O_x1(x1[k])}+∑k{N2O_x2(x2[k])}+∑k{N2O_x1(x1[k])}+n2o…(5)[式6]RatioN2O> }+∑k{N2O_x2(x2[k]}+∑k{N2O_x3(x3[k]}]÷EmissionN2O …(6) EmissionCH4>
∑k{CH4_x1(x1[k])}+∑k{CH4_x2(x2[k])}+∑k{CH4_x1(x1[k])}+ch4 …(7)[式8]RatioCH4> }+∑k{CH4_x2(x2[k]}+∑k{CH4_x3(x3[k]}]÷EmissionCH4…(8)以上，表示能源商品x1的購入費用的函數(shù)，如下面所示的數(shù)式9那樣，被定式化。
Cost_x1(k，p)＝parameter_x1_1×p(0＜k％24＜7)parameter_x1_2×p(6＜k％24＜13) …(9)parameter_x1_3×p(12＜k％24＜25)這里，以Cost_x1函數(shù)為例進(jìn)行說明。作為這里的商品體系，設(shè)定一日中的、從1點到8點的單價、從9點到16點的單價、從17點到24點的單價。因此，Cost_x1函數(shù)，形成作為變元接受供給的時間段和其購入量、作為返回值傳送在相應(yīng)時間段的單位價格乘以購入量的值即購入金額的值的構(gòu)成。
關(guān)于表示強(qiáng)制截斷上述用戶2的能源需求的量的xcut函數(shù)按下列數(shù)式10來定式化。
xcut[k]＝0LEVEL1…(10)LEVEL2作為此時的商品體系，以零散得到多階段的標(biāo)準(zhǔn)的函數(shù)進(jìn)行定義。此外，表示發(fā)生該強(qiáng)制截斷時的罰款費用的Cost_xcut函數(shù)按下列數(shù)式11來定式化。階段設(shè)定在各自的強(qiáng)制截斷的標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生時作為補(bǔ)償金支付的金額。
Cost_xcut(p)＝0(p＝0)COMPENSATION1(p＝LEVEL1) …(11)COMPENSATION2(p＝LEVEL2)表示由上述的各能源供給產(chǎn)生的溫室效應(yīng)氣體的排放量的函數(shù)，按下列數(shù)式12來定式化。
Cost_CO2(co2)＝co2×exchangerate_co2Cost_N2O(n2o)＝n2o×exchangerate_n2o …(12)Cost_CH4(ch4)＝ch4×exchangerate_ch4以CO2_x1函數(shù)為例進(jìn)行了說明。對交易量變量co2乘以該商品的排放量發(fā)生參數(shù)exchangerate_co2得到的值，在供給該能源時為排放量。
關(guān)于按上述說明的數(shù)式1的目標(biāo)函數(shù)及從數(shù)式1到數(shù)式12的制約條件所示的問題，通過采用線性最優(yōu)化方法進(jìn)行求解，能計算出在剩余的合同期間的能源購入計劃。圖17表示該計算出的能源購入計劃例。如圖17所示，能源購入計劃，在各日期的各時刻，供給的能源商品組80的各能源的購入計劃量，成為全部計劃的能源商品組合。如符號81所示的值(標(biāo)示編號x1[364])那樣，到合同期間后半的某時間段，進(jìn)行購入計劃立案，但稍近的購入對象是合同期間中接近現(xiàn)在的范圍(例如，次日的消費預(yù)定部分82)的部分。其中，算出剩余的合同期間內(nèi)的能源購入計劃的過程，相當(dāng)于圖2所示的流程圖的步驟S105。
下面，在圖9所示的過程中，如果能源商品組合制定處理(步驟S205)結(jié)束，實施購入手續(xù)對象提取處理(步驟S206)。在購入手續(xù)對象提取處理中，例如，作為購入手續(xù)對象，選擇圖17所示的次日的消費預(yù)定部分82。此外，關(guān)于排放權(quán)交易，如圖18所示，作為被交易所修正的量即排放權(quán)的購入對象，求出用計算新求出的最優(yōu)溫室效應(yīng)氣體排放權(quán)的分配83和現(xiàn)在已有的排放權(quán)84的差量85。對于如此計算出的購入對象，在能源購入機(jī)構(gòu)12中，進(jìn)行實際與交易所的購入手續(xù)，利用購入結(jié)果確認(rèn)處理來管理該結(jié)果(步驟S207)。另外，在能源購入機(jī)構(gòu)12中，進(jìn)行實際與交易所的購入手續(xù)的過程相當(dāng)于圖2所示的流程圖的步驟S106。另外，除能源購入機(jī)構(gòu)12外，通過另設(shè)未圖示的排放權(quán)交易機(jī)構(gòu)，也可以交易用圖18所示的方法求出的購入對象的排放權(quán)。
在一日內(nèi)反復(fù)進(jìn)行從上述說明的步驟S204到步驟207的處理后，進(jìn)行顧客其他實際信息追加處理(步驟S209)，更新用戶各排放目標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫8、用戶各實際運用信息數(shù)據(jù)庫9及日類別預(yù)案數(shù)據(jù)庫65，結(jié)束能源商品零售組合制定機(jī)構(gòu)11中的處理過程。
如此，用戶每實際運用信息，通過一日一日的運用被累積，通過實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6，作為信息提供給該用戶2。此處，例如，圖19是說明實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6的功能的方塊圖。采用圖19所示的流程圖說明實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)69(適宜參照圖1)。實際運用發(fā)送機(jī)構(gòu)6，是借助通信線路30向用戶終端31提供存在用戶各實際運用信息數(shù)據(jù)庫9中的用戶每實際運用信息的手段。在向用戶2實際運用的發(fā)送有2種方式。其一是通過概要畫面制定功能87生成畫面數(shù)據(jù)90，利用Wed服務(wù)器功能34，根據(jù)來自用戶終端31的需求，向用戶終端31發(fā)送畫面數(shù)據(jù)90的方式。為了長期進(jìn)行通信，采取在Web服務(wù)器功能34上附加認(rèn)證機(jī)構(gòu)，此外，通過設(shè)置防火墻35防止不正當(dāng)存取。
圖20表示一例畫面數(shù)據(jù)90。這是能夠按照顧客的要求閱覽實際運用通告的概要的畫面92。在畫面92上，除合同期間等的基本信息外，還能夠閱覽表示現(xiàn)在之前的排放量的生成狀況的數(shù)值信息，甚至，為了將其視覺化，進(jìn)一步還可閱覽以橫軸為時間、以縱軸為排放量的圖表。此外，關(guān)于到目前的能源供給的成本說明，同樣，也提供了以橫軸為時間、以縱軸為平均單價量的圖表。根據(jù)如此的畫面，顧客對自身的能源運用計劃的運用狀況，可隨時閱覽現(xiàn)在的狀況等。
作為實際運用傳送6的另一信息提供方式，安裝詳細(xì)文書制定功能86。該功能生成電子文書91，在通過識別符外加功能88，在其上附加認(rèn)證信息后，通過郵件服務(wù)器功能89傳遞給顧客。關(guān)于傳送內(nèi)容，通過密碼機(jī)構(gòu)的處置，保證保密性。圖21表示的電子文書91的一例。圖21所示的文書93，定期從管理系統(tǒng)1傳送給顧客。在文書93中，記載合同事業(yè)體的信息及該合同期間、排放量限制值等合同條款的信息。此外，記載供給的能源商品的詳細(xì)出處，即批發(fā)商的信息或通過排放權(quán)買賣獲得的排放權(quán)的信息。在具有上述信息的電子文書中，附加作為電子水印外加制定日期時間、作者、制定處等的識別符信息的電子記號94。即，此文書類，對于記載在合同事業(yè)體的信息中的事業(yè)者，具有作為公文的效力。顧客在辦理排放權(quán)交易手續(xù)的時候，采用以事務(wù)負(fù)擔(dān)為最小限的方式考慮的書寫方式，以使用戶2的好處達(dá)到最大。
參照圖22說明有關(guān)以上說明的能源管理系統(tǒng)的商業(yè)模式。管理系統(tǒng)運用者20即能源商品組合零售事業(yè)者20’，是開展與顧客即用戶2和能源采購方即能源批發(fā)事業(yè)者21的業(yè)務(wù)的事業(yè)體。如上所述，能源商品組合零售事業(yè)者20’能夠為用戶2提供排放范圍管理支援服務(wù)及能源零售供給。能源商品組合零售事業(yè)者20’從用戶2收取其報酬。即使對于能源批發(fā)事業(yè)者21，不僅意味著接受“能源批發(fā)供給商交貨”，相反也可以說具有提供“排放量處理承包”服務(wù)的事業(yè)效果。能源批發(fā)事業(yè)者21，由于能夠讓能源商品組合零售事業(yè)者20’適當(dāng)處理自身的大部分排放量，因此能夠營運專營能源采購活動的事業(yè)。能源商品組合零售事業(yè)者20’，為能源批發(fā)事業(yè)者21提供扣除排放量處理承包的服務(wù)的形式的報酬。能源商品組合零售事業(yè)者20’，能夠通過從用戶2收取的報酬和支付給能源批發(fā)事業(yè)者21的報酬的差額來得到收益。
除圖22所示的業(yè)務(wù)方案外，圖23還示出了附加與交易所的交往的業(yè)務(wù)。圖23所示的業(yè)務(wù)方案，除上述說明的方案外，還進(jìn)行與電力交易所98和排放權(quán)交易所99的交往。能源商品組合零售事業(yè)者20’，通過在電力交易所98“買電”，采購電力不足的部分，但得進(jìn)行其“支付”。此外，在排放權(quán)交易所99進(jìn)行剩余排放范圍的“排放權(quán)賣出”，但能夠得到其“報酬”。關(guān)于這些能源的買賣或排放范圍的買賣，通過采用應(yīng)用本發(fā)明的能源商品組合的能源零售系統(tǒng)，能夠達(dá)到動態(tài)優(yōu)化，在考慮這些情況后，能夠為用戶2提供最優(yōu)的零售計劃。
權(quán)利要求
1.一種能源管理程序，計算出一種以上的能源的最優(yōu)能源運用計劃，并據(jù)此，通過電腦實現(xiàn)進(jìn)行消費上述能源的用戶的能源供給管理的能源管理系統(tǒng)，其特征在于使電腦具有作為輸出機(jī)構(gòu)、輸入機(jī)構(gòu)及運算機(jī)構(gòu)的功能，上述輸出機(jī)構(gòu)，輸出有關(guān)排放性質(zhì)不同的一種以上的能源的提供單價及各種能源的提示信息；上述輸入機(jī)構(gòu)，輸入上述用戶的溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值；上述運算機(jī)構(gòu)，基于上述溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值，計算出關(guān)于各能源供給量的能源運用計劃，以使供給的一種以上能源的合計價格為最小。
2.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于上述運算機(jī)構(gòu)在各時間段，使各能源的供給量的積和與上述用戶的能源使用預(yù)測量一致、作為第一制約函數(shù)；在整個時間段，使相對于各能源供給量的溫室效應(yīng)氣體的排放量的積和在上述上限值以內(nèi)、作為第二制約函數(shù)；在整個時間段，使各能源的供給量與基于該供給量的供給單價的積和為最小、作為目標(biāo)函數(shù)；來進(jìn)行確定各時間段中的各能源供給量的最優(yōu)化計算。
3.如權(quán)利要求2所述的能源管理程序，其特征在于可任意變更上述用戶的能源使用預(yù)測量及溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值。
4.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于具有作為累積機(jī)構(gòu)的功能，該累積機(jī)構(gòu)對基于由上述運算機(jī)構(gòu)運算的上述能源運用計劃的各能源供給實際數(shù)據(jù)和供給的能源的排放性質(zhì)進(jìn)行累積；上述輸出機(jī)構(gòu)，作為只有上述用戶能夠閱覽的畫面顯示或復(fù)制無效的書面輸出上述累積機(jī)構(gòu)累積的信息。
5.如權(quán)利要求4所述的能源管理程序，其特征在于從上述輸入機(jī)構(gòu)輸入基于上述能源運用計劃的各能源供給實際數(shù)據(jù)，在上述運算機(jī)構(gòu)中，基于上述供給實際數(shù)據(jù)來計算溫室效應(yīng)氣體排放量，并在上述用戶具有的排放權(quán)發(fā)生剩余或不足時，使電腦具有作為排放權(quán)交易機(jī)構(gòu)的功能，來中介與第三者的排放權(quán)交易。
6.如權(quán)利要求5所述的能源管理程序，其特征在于上述輸入機(jī)構(gòu)，能夠?qū)⑾鄬τ谟缮鲜瞿茉垂┙o產(chǎn)生的排放量的排放權(quán)中的、自己保有的排放權(quán)和從第三者得到的排放權(quán)的比率的上限作為制約條件輸入。
7.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于上述輸出機(jī)構(gòu)，向可借助線路連接的上述用戶利用的終端裝置，發(fā)送顯示畫面；上述輸入機(jī)構(gòu)，借助線路從上述終端裝置接收信息。
8.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于上述輸出機(jī)構(gòu)，輸出畫面顯示；上述輸入機(jī)構(gòu)，利用上述畫面顯示進(jìn)行輸入。
9.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于作為上述能源，管理有關(guān)電力的信息。
10.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于作為上述能源，管理有關(guān)化石燃料的信息。
11.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于作為上述排放性質(zhì)，管理能源的每單位量的溫室效應(yīng)氣體發(fā)生量，同時作為排放量上限，管理溫室效應(yīng)氣體排放量范圍。
12.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于作為上述排放性質(zhì)，處理能源商品的每單位量的氮化物發(fā)生量，同時作為上述排放量上限，管理氮化物排放量范圍。
13.如權(quán)利要求1所述的能源管理程序，其特征在于作為上述排放性質(zhì)，處理能源商品的每單位量的硫化物發(fā)生量，同時作為上述排放量上限，管理硫化物排放量范圍。
全文摘要
一種能源管理程序，該能源管理程序，計算出一種以上的能源的最優(yōu)能源運用計劃，并據(jù)此，用電腦實現(xiàn)進(jìn)行消費上述能源的用戶的能源供給管理的能源管理系統(tǒng)，其解決方案在于使電腦具有作為輸出機(jī)構(gòu)、輸入機(jī)構(gòu)及運算機(jī)構(gòu)的功能，上述輸出機(jī)構(gòu)，輸出有關(guān)排放性質(zhì)不同的一種以上的能源的提供單價及各種能源的提示信息；上述輸入機(jī)構(gòu)，輸入上述用戶的溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值；上述運算機(jī)構(gòu)，基于上述溫室效應(yīng)氣體排放量的上限值，對各能源供給量計算出能源運用計劃，以使供給的一種以上能源的合計價格為最小。因此，這種能源管理系統(tǒng)，能夠大幅度降低能源用戶的溫室效應(yīng)氣體排放量的管理負(fù)擔(dān)。
文檔編號G06Q50/00GK1612435SQ200410063419
公開日2005年5月4日 申請日期2004年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月31日
發(fā)明者佐藤康生, 原田泰志, 富田泰志, 坂內(nèi)正明 申請人:株式會社日立制作所