JP7224119B2 - 省エネ計画作成支援装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、省エネ計画作成支援装置及びプログラム、特に省エネを精度良く達成可能とするための省エネ計画の作成支援に関する。

従来から、電気利用に関する情報及び電力消費に関する情報等の実績情報に基づいて適切な情報を作成して効果的な省エネ計画を立案可能とするための情報を計画立案者に提供している。

例えば、建物内に設けられた電力消費機器及び電力供給状態を制御可能な電力供給中継器の動作状況を時系列で１つにまとめて作成したタイムチャート図と、タイムチャート図に記載される状態で電力消費機器及び電力供給中継器が作動した場合の消費電力量を時系列でまとめて作成した消費電力量グラフと、を表示し、この表示された情報を参照しながら管理者及び利用者にそれぞれの立場から各機器の省エネ制御の内容を設定させることで省エネ計画を立案させる技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特許第５９６３６６４号明細書 特開２００５－１５８０２０号公報 特開２０１１－２１４７９４号公報 特開２０１６－０４４８５５号公報 特開２０１２－１９６０１７号公報 特開２０１３－２１９８９３号公報 特開２０１５－０２３６６８号公報 特開２０００－２７４７７２号公報

ところで、電力を消費する設備機器が過去の稼働状態に従い同様に動作する保証はない。また、設備機器に対して将来における動作の内容が計画されている場合がある。

しかしながら、従来技術においては、現在又は過去の稼働状態から将来の設備機器の稼働状態を予測して情報提供しているが、将来の稼働状態が計画されている設備機器に対しては、その計画を情報提供していないため、適切な省エネ計画を立案させることができているとは限らない。

本発明は、稼働に関する計画が設定されている設備に関してはその計画を、計画が設定されていない設備に関しては稼働に関する実績情報から予測される将来の稼働状態を情報提供することで、確度の高い省エネ計画の立案を支援することを目的とする。

本発明に係る省エネ計画作成支援装置は、建物内の設備の所定の予測期間における制御計画情報を取得する制御計画情報取得手段と、建物内の設備のうち少なくとも予測期間において制御計画情報が設定されていない設備の過去の稼働状態を示す稼働実績情報を取得する稼働実績情報取得手段と、制御計画情報が設定されていない設備の稼働実績情報に基づいて予測期間における当該設備の稼働状態を予測して稼働状態予測情報を生成する稼働状態予測手段と、制御計画情報及び稼働状態予測情報に基づき、予測期間における消費電力を予測する消費電力予測手段と、制御計画情報、稼働状態予測情報、及び前記消費電力予測手段により予測された予測消費電力を合わせて、前記予測期間を複数に区切ることで形成される時間帯毎に表示手段に表示させるよう表示制御を行う表示制御手段と、を有し、前記表示制御手段は、前記制御計画情報が設定されていない設備においては、当該設備の稼働状態予測情報が示す設定内容を時間帯毎に変更可能に表示させ、前記制御計画情報が設定されていない設備が前記稼働状態予測情報の設定内容と異なる動作をすることになったときに発生しうる誤差を考慮することにより得られる、ユーザにより選択された時間帯における予測消費電力の上限値と、当該時間帯における目標消費電力と、表示させ、前記消費電力予測手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態予測情報が示す設定内容が変更されると、変更された内容を反映させた消費電力を予測し直すものである。

また、前記表示制御手段は、前記稼働状態予測情報と前記制御計画情報との表示形態を異ならせて表示させるものである。

また、前記表示制御手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態の確率分布を表示させるものである。

また、前記ユーザにより選択された時間帯における上限値は、当該時間帯及び当該設備に対応する稼働状態の確率分布を参照に算出されるものである。

また、前記稼働状態予測手段は、予測期間において設備が確率的に最も取り得る可能性の高い実績値を当該設備の予測値として稼働状態予測情報を生成するものである。

また、前記消費電力予測手段により予測された消費電力が目標とする消費電力以下となるまで稼働実績情報に基づいて予測された設備の稼働状態を制御計画に自動変更して当該設備の制御計画情報を生成する制御計画情報生成手段を有するものである。

本発明に係るプログラムは、コンピュータを、建物内の設備の所定の予測期間における制御計画情報を取得する制御計画情報取得手段、建物内の設備のうち少なくとも予測期間において制御計画情報が設定されていない設備の過去の稼働状態を示す稼働実績情報を取得する稼働実績情報取得手段、制御計画情報が設定されていない設備の稼働実績情報に基づいて予測期間における当該設備の稼働状態を予測して稼働状態予測情報を生成する稼働状態予測手段、制御計画情報及び稼働状態予測情報に基づき、予測期間における消費電力を予測する消費電力予測手段、制御計画情報、稼働状態予測情報、及び前記消費電力予測手段により予測された予測消費電力を合わせて、前記予測期間を複数に区切ることで形成される時間帯毎に表示手段に表示させるよう表示制御を行う表示制御手段、として機能させ、前記表示制御手段は、前記制御計画情報が設定されていない設備においては、当該設備の稼働状態予測情報が示す設定内容を時間帯毎に変更可能に表示させ、前記制御計画情報が設定されていない設備が前記稼働状態予測情報の設定内容と異なる動作をすることになったときに発生しうる誤差を考慮することにより得られる、ユーザにより選択された時間帯における予測消費電力の上限値と、当該時間帯における目標消費電力と、表示させ、前記消費電力予測手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態予測情報が示す設定内容が変更されると、変更された内容を反映させた消費電力を予測し直すものである。

本発明によれば、稼働に関する計画が設定されている設備に関してはその計画を、計画が設定されていない設備に関しては稼働に関する実績情報から予測される将来の稼働状態を情報提供することで、確度の高い省エネ計画の立案を支援することができる。

本発明に係る省エネ計画作成支援装置の実施の形態１を示すブロック構成図である。 実施の形態１における省エネ計画作成支援装置を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。 実施の形態１における省エネ計画作成支援処理を示すフローチャートである。 実施の形態１における表示例を示す図である。 図４において、計画立案者の操作に応じて詳細情報が表示されたときの表示例を示す図である。 図４において、計画立案者の操作に応じて詳細情報が表示されたときの他の表示例を示す図である。 図４において、計画立案者が予測値を変更する際の表示例を示す図である。 実施の形態１において画面に表示されるエラーバーの幅の決定方法を説明するために用いる図である。 実施の形態１において画面に表示されるエラーバーの幅の決定方法を説明するために用いる他の図である。 図４において、計画立案者が予測値を変更する際の他の表示例を示す図である。 実施の形態１において予測期間における予測消費電力が確定されたときの表示例を示す図である。 実施の形態２における省エネ計画作成支援装置を示すブロック構成図である。 実施の形態２における省エネ計画作成支援処理を示すフローチャートである。 実施の形態２における設備制御計画更新処理の内容を説明するため用いる図である。 実施の形態２における他の設備制御計画更新処理の内容を説明するため用いる図である。 実施の形態３における省エネ計画作成支援装置を示すブロック構成図である。

以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。

実施の形態１．
図１は、本発明に係る省エネ計画作成支援装置の実施の形態１を示すブロック構成図である。図１には、ビル１、ビル管理装置４及び省エネ計画作成支援装置１０が示されている。ビル１は、ビル管理装置４による管理対象となる設備２が設置されている施設の一例である。ビル１には、設備２として、例えば空調、照明、ファン（換気扇）等が設置されている。

ビル管理装置４は、ビル１に設置の設備２の運用等の管理を行う。そのために、ビル管理装置４は、稼働状態を示す各種情報をビル１から取得して、稼働実績情報として蓄積する。稼働実績情報は、基本的には、設備２から取得する。また、ビル１には、各種センサ３が設置されており、例えば空調機に室温等の測定手段が搭載されていない場合、ビル管理装置４は、温度センサが測定した室温を取得し、空調機の稼働実績情報に付加して保存する。

設備稼働状態情報記憶部５には、設備稼働状態情報として上記稼働実績情報が蓄積される。稼働実績情報のデータ構成は、設備２の種類や機種等によって異なる。例えば、設備２が空調機の場合、稼働実績情報には、稼働中か停止中かという情報に加え、運転中である場合には、設備２の稼働状態、換言すると設備２の動作の状況が蓄積される。例えば、設備２が空調機の場合、空調機の運転モード（冷房、暖房、除湿等）、風量、設定温度等が蓄積される。

設備制御計画情報記憶部６には、設備２に対して稼働スケジュールが設定されている場合、その稼働スケジュールの設定内容を含む設備制御計画情報が登録される。稼働スケジュールは、将来における稼働状態とも表現できる。例えば、設備２が空調機の場合、どの空調機をいつどの運転モードでどの風量でどの設定温度で動作させるかなどの稼働状態についての制御計画が設定される。ビル管理装置４は、計画された時間になると、該当する設備２を稼働スケジュールに従い運転制御する。

ビル１の管理者は、省エネの観点からビル１全体において使用される電力をより少なくしたい。そのために、将来における所定の期間（以下、「予測期間」という）において各設備２が使用する電力（以下、「消費電力」ともいう）の総計、すなわちビル１全体の消費電力を削減できるよう省エネ計画を作成するが、省エネ計画作成支援装置１０は、その省エネ計画の作成を支援するために有用な情報を作成して計画立案者に提供する。なお、計画立案者は、ビル管理者やビル所有者等である。

省エネ計画作成支援装置１０は、ビル管理装置４と共にビル１又はビルの外部の管理センタ等に設置されることを想定しているが、これに限る必要はなく、所望の位置に設置してよい。省エネ計画作成支援装置１０は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等汎用的なコンピュータで実現できる。

図２は、本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０を形成するコンピュータのハードウェア構成図である。本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０は、図２に示すようにＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）４４、入力手段としてのマウス４５とキーボード４６、及び表示手段としてのディスプレイ４７をそれぞれ接続する入出力コントローラ４８、通信手段としてのネットワークインタフェース（ＩＦ）４９を内部バス５０に接続して構成される。

図１に戻り、本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０は、設備稼働状態情報取得部１１、設備稼働状態予測部１２、設備制御計画情報取得部１３、設備電力需要予測部１４、表示制御部１５、表示部１６、操作受付部１７及び設備制御計画変更部１８を有している。本実施の形態の説明に用いない構成要素については図から省略している。

設備稼働状態情報取得部１１は、稼働実績情報取得手段として設けられ、予測期間における設備２の設備稼働状態情報（稼働実績情報）をビル管理装置４から取得する。取得対象とする設備２は、ビル１に設置の設備２のうち設備制御計画が設定されていない設備２としてもよい。設備稼働状態予測部１２は、稼働状態予測手段として設けられ、設備稼働状態情報取得部１１により取得された稼働実績情報に基づいて予測期間における設備２の稼働状態を予測して稼働状態予測情報を生成する。設備制御計画情報取得部１３は、制御計画情報取得手段として設けられ、ビル１内の設備２の予測期間における設備制御計画情報をビル管理装置４から取得する。

設備電力需要予測部１４は、消費電力予測手段として設けられ、設備制御計画情報取得部１３により取得された設備制御計画情報及び設備稼働状態予測部１２により生成された稼働状態予測情報に基づき予測期間における消費電力を予測する。

表示制御部１５は、表示部１６に対する表示制御を行う。表示制御部１５は、稼働状態予測情報生成部１５１及び消費電力予測情報生成部１５２を含む。稼働状態予測情報生成部１５１は、設備稼働状態予測部１２により生成された稼働状態予測情報及び設備制御計画情報取得部１３により取得された設備制御計画情報に基づき予測期間における稼働状態の予測内容及び計画内容を表示するための稼働状態予測情報を生成する。消費電力予測情報生成部１５２は、設備電力需要予測部１４により予測された予測期間における消費電力（以下、「予測消費電力」という）を表示するための消費電力予測情報を生成する。表示制御部１５は、稼働状態予測情報及び消費電力予測情報を表示部１６に表示させる。

表示部１６は、ディスプレイ４７に相当し、表示制御部１５における表示制御に従い各種情報を表示する。操作受付部１７は、計画立案者がマウス４５又はキーボード４６を用いて入力された指示及び内容を受け付ける。設備制御計画変更部１８は、計画立案者によって変更され操作受付部１７が受け付けた稼働状態予測情報の変更内容を受け取り、設備制御計画情報取得部１３に渡す。また、設備制御計画変更部１８は、変更手段として設けられ、操作受付部１７から受け取った変更内容が確定された場合、その変更内容を計画値として設備制御計画情報記憶部６を更新することで、設備制御計画に反映させる。

省エネ計画作成支援装置１０における各構成要素１１～１８は、省エネ計画作成支援装置１０を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ４１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。

また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、ＣＤ－ＲＯＭやＵＳＢメモリ等のコンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのＣＰＵがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。

次に、本実施の形態における省エネ計画作成支援処理について図３に示すフローチャートを用いて説明する。本処理は、計画立案者が所定の操作を行うことでアプリケーションが起動されることにより開始される。計画立案者は、起動する際、予測期間を指定する。計画立案者は、基本的には翌営業日等の１日を予測期間として指定するが、これに限る必要はない。

まず、設備稼働状態情報取得部１１は設備稼働状態情報を、設備制御計画情報取得部１３は設備制御計画情報を、それぞれビル管理装置４から取得する（ステップ１１０）。続いて、設備稼働状態予測部１２は、取得した設備稼働状態情報から予測期間に対応する将来の設備稼働状態を確率的に予測する（ステップ１２０）。設備稼働状態予測部１２は、従前と同じ技術を利用して設備稼働状態を予測してよい。ところで、予測精度を向上させるためには、取得する設備稼働状態情報の期間を相対的に長くしてより多くの情報を参照するのが好適である。その一方、取得する期間を相対的に長くすると、予測に要する処理負荷が増大する。一般的には、直近１ヶ月等所定期間における設備稼働状態情報若しくは現在と同じ時節の設備稼働状態情報を参照する。設備稼働状態情報取得部１１は、これらのことを総合的に勘案して適切な期間に含まれる設備稼働状態情報を取得することになる。なお、設備制御計画情報は、電力需要の予測期間の情報を取得すればよい。

続いて、設備電力需要予測部１４は、予測した設備稼働状態と、取得した設備制御計画情報から上記と同じ予測期間に対応する将来の設備電力需要、すなわちビル１全体の予測消費電力を確率的に予測する（ステップ１３０）。本実施の形態においては、予測消費電力に対する確率的な予測をエラーバーによって表しているが、エラーバーについては後述する。

続いて、表示制御部１５における稼働状態予測情報生成部１５１は、予測した設備稼働状態及び取得した設備制御計画情報に基づき設備稼動状態及び制御計画のタイムチャートを表示するために用いる稼働状態予測情報を生成する。また、表示制御部１５における消費電力予測情報生成部１５２は、予測した設備電力需要のグラフを表示するために用いる消費電力予測情報を生成する。そして、表示制御部１５は、生成した各情報に基づきタイムチャート及びグラフを表示部１６に表示させる（ステップ１４０）。このタイムチャート及びグラフの表示例を図４に示す。ここで、表示されるタイムチャート及びグラフについて説明する。

図４には、２種類の情報が上下に並んで表示されている例が示されている。上の情報は設備稼動状態及び制御計画のタイムチャートであり、下の情報は設備電力需要のグラフである。図４には、タイムチャート及びグラフの時間軸を合わせて上下に並べて表示している例が示されているが、表示の形態はこれに限らず、左右に並べたり、別のディスプレイに表示したりしてもよい。タイムチャート及びグラフは共に横軸方向を予測期間としている。

また、本実施の形態では、予測期間（例えば、１日）を複数の時間帯に区切り、時間帯毎に予測した稼働状態や制御計画、さらに消費電力をそれぞれ求めて表示する。予測期間は、一般的なデマンド時限に合わせて３０分単位に時間帯を形成しているが、これに限る必要はない。また、図４には、６時００分から９時３０分までのデータを図示しているが、所定の操作により画面をスクロールさせて他の時間帯を表示することができるように表示制御している。

タイムチャートには、ビル１に設置の設備２を識別する設備名に対応させて、当該設備２に対する１又は複数の設定項目と、当該各設定項目に設定する各時間帯における項目値とが含まれている。そして、タイムチャートにおいて背景に色のない情報が設備稼働状態情報（予測値）であり、背景に色が付いた情報が設備制御計画情報（計画値）である。このように、タイムチャートでは時間帯毎設備毎に分けて予測値又は計画値が表示される。

図４に示す設定例によると、空調機Ａ及び換気扇Ｂにおけるタイムチャートは、予測値を示し、照明Ｃにおけるタイムチャートは、計画値を示している。例えば、空調機Ａは、過去の実績から運転モードとして冷房が、設定温度として２６度が、風量として中が設定されて、７時３０分から８時００分までの間に電源がオンされることが予測されていることがわかる。予測値は、当該時間帯において確率的に最も取り得る可能性の高いことで選択された稼働状態を示す実績値である。また、照明Ｃに対しては、７時００分から７時３０分までの間で照度を１００％とし、常時点灯モードとして電源がオンされることが計画されていることがわかる。照明Ｃは、過去の実績に基づく予測から導出されるのではなく、上記のように予測期間において動作の内容が計画されている。本実施の形態においては、図４に例示したように、予測した設備２の稼動状態と、計画されている設備２の稼動計画とを合わせて表示するようにしたことを特徴の一つとしている。

グラフには、ビル１全体における所定の時間帯毎（本実施の形態では３０分単位）の消費電力又は電力量がグラフ形式にて示される。以降の説明では消費電力を表示するものとして説明すると、各時間帯における予測消費電力は、グラフの高さにて表される。

グラフには、更に時間帯毎にエラーバー５１が合わせて表示される。前述したように、図４に表示される設備稼働状態の予測値は、過去に設定された実績値の中から確率的に最も取り得る可能性の高い実績値が選択され設定されることになるが、予測期間が現実の時間になった際（現時点が予測期間に到達した際）、実際には、確率的に最も高くない値が設定値として選択させる場合がある。具体的にいうと、空調機Ａの９時００分から９時３０分の間は２６度に設定して冷房運転されることが予測されているが、実際に９時００分になったときには２５度に設定して冷房運転される可能性がある。エラーバー５１は、このように予測とは異なる設定値にて動作することになったときに発生しうる消費電力の誤差を考慮した場合の予測消費電力の取り得る範囲を示している。更に、グラフには、各時間帯における目標消費電力５２が表示される。

計画立案者は、ディスプレイ４７に表示された図４に示すタイムチャート及びグラフを参照することで、予測期間において各設備２が各時間帯においてどのように運転されると、電力がどれくらい消費されるかを知ることができる。また、予測消費電力（グラフ）と目標消費電力５２と比較することで、予測される消費電力が目標を達成できていないことが容易に認識できる。更に、エラーバー５１と目標消費電力５２との関係から、設備２が予測通りに運転されない場合（予測を超えた電力を必要とする運転がされた場合）、消費電力が目標を達成できていない可能性が生じることも容易に認識できる。

ところで、本実施の形態では、各時間帯における各設備２の稼働実績情報に基づく予測の詳細情報を表示する機能を提供している。この機能を利用するために、計画立案者は、マウス４５を操作して詳細情報を参照したい項目にカーソルを合わせる。図５では、空調機Ａの９時００分の項目の表示領域にカーソルが合わせられた場合の詳細情報の表示例を示している。なお、本実施の形態においては、吹き出しという表示形態にて詳細情報を表示する表示例を示したが、これに限らず、例えば、詳細情報を別ウィンドウに表示するなどしてもよい。

詳細情報には、各項目において取りうる値（確率変数の値）と各値をとる確率を対応させた確率分布が含まれている。タイムチャートでは、“冷房”、“２６℃”及び“中”と、実績情報に基づき最も確率が高かった値のみを示すが、詳細情報を表示すると、取り得る全ての値の確率が参照できる。

図６では、換気扇Ｂの７時３０分の項目の表示領域にカーソルが合わせられた場合の表示例を示している。７時３０分では、予測消費電力が目標消費電力５２を上回っているので計画立案者は、７時３０分の詳細情報を表示させ確率分布を参照することで、予測消費電力が目標消費電力５２を超える要因と考えられる予測値を見つけ出す。そして、シミュレーションを実施し、予測消費電力が目標消費電力５２以下となるよう項目値を変更する。

例えば、７時３０分における予測消費電力を下げるために、計画立案者は、所定の操作を行って換気扇Ｂのモードを熱交換から普通に変更してみる。このときの表示例を図７に示す。図７に例示したように、変更対象とする換気扇Ｂのモードは変更対象と選択されたことを明示するために当該モードの表示形態を変更する。図７では、背景をドットのパターンで示しているが、これに限る必要はない。

操作受付部１７は、上記のように計画立案者による設定値の変更内容を受け付けると（ステップ１５０でＹ）、設備電力需要予測部１４は、設備制御計画にその変更された設定値を反映させた後（ステップ１６０）、上記処理を実施することで将来の設備電力需要を再度予測する（ステップ１３０）。なお、設備制御計画に対する変更内容はまだ確定していないので、ビル管理装置４の設備制御計画情報記憶部６は更新しない。そして、表示制御部１５は、変更された設定値が反映されたタイムチャート及びグラフを表示部１６に表示させる（ステップ１４０）。このように変更が反映されたタイムチャート及びグラフの表示例を図７に示す。

図７に例示したように、換気扇Ｂのモードが、消費電力が相対的に大きい熱交換から相対的に小さい普通に変更されると、７時３０分における予測消費電力は目標消費電力５２を下回るようになった。また、エラーバー５１が示す範囲も狭く変更される。ただ、予測消費電力は、今なおエラーバー５１が示す上限値を上回っている。ここで、エラーバー５１が示す範囲の算出方法について図８及び図９を用いて説明する。

図８は、設備のうち換気扇Ｂにおける消費電力の確率分布の算出方法を示す図である。まず、７時３０分における換気扇Ｂのモードを“普通”に変更する場合、変更後の７時３０分における普通モードでの運転は、もはや予測値ではなく計画値となる。従って、普通モードでの運転の確率は１００％となり、その他のモードに該当するＯＦＦ（運転停止）及び熱交換モードでの運転の確率はそれぞれ０％となる。また、風量が弱、中、強での運転の確率分布は、稼働実績情報からそれぞれ５０％、３０％、２０％と得られているとする。ここで、普通モードでの運転時における風量が弱、中、強での運転の消費電力は、定格電力から３０Ｗ、５０Ｗ、７０Ｗと得られるとすると、消費電力３０Ｗ、５０Ｗ、７０Ｗで運転されるときの消費電力の確率分布は５０％、３０％、２０％となる。

図９は、換気扇Ｂにおける消費電力の確率分布に加えて空調機Ａ及び照明Ｃの確率分布を示す図である。空調機Ａの確率分布も上記と同様にして算出される。空調機Ａにおける運転は、予測により求められているので、空調機Ａの確率分布が示す各消費電力の確率はばらついているが、照明Ｃは１００％の照度で常時点灯させると制御計画で設定しているので、照明Ｃの確率分布は、照度１００％で常時点灯させたときの消費電力（１５０Ｗ）が１００％として得られる。

ここで、空調機Ａ、換気扇Ｂ及び照明Ｃがビル１における全ての設備２と仮定して説明すると、全設備２の確率分布を畳み込み演算することで、全設備２の消費電力の確率分布を算出する。そして、本実施の形態では、全設備２の消費電力の確率分布の積分（面積）が９５％となるような両側区間を算出する。もちろん、エラーバー５１を、上下限を決定する数値を９５％以外として生成してもよいし、片側区間として生成してもよい。このようにして、各予測時間帯におけるエラーバー５１の幅（エラーバーが示す範囲）を算出する。

前述したように、予測消費電力は、予測期間においてスケジュールが設定されていない設備２に対しては、稼働実績情報に基づき得られた最も確率の高い予測値により稼働させる場合に予測される消費電力である。すなわち、確率的に取り得る可能性が最も高い設定内容にて設備２を稼働させた場合の消費電力であるが、エラーバー５１は、その予測消費電力の取り得る誤差を確率的に表す指標データである。

ある設備（上記例では、換気扇Ｂ）２の稼働状態が予測値から計画値になると、当該時間帯における稼働状態は固定されるのでエラーバー５１によって示される誤差の範囲も狭くなる。図７に示すように予測消費電力が目標消費電力５２を下回ったことで、この設定変更のみを有効として省エネ計画を確定してもよいが、エラーバー５１の上限が今なお目標消費電力５２を超えているので、現時点が７時３０分を過ぎたときの実際の消費電力が目標消費電力５２を超えてしまう可能性が残っている。

この場合、計画立案者は、更に他の設備２の設定値を変更するよう調整する。これについて図１０を用いて説明する。例えば、空調機Ａには、稼働実績情報から得られた予測値が設定されている。詳細情報の表示例によると、確率的に最も設定される可能性の高い２６度が設定されていたが、これを２７度以上に変更すると、消費電力の削減が見込める。図１０には、設定温度の項目に“≧２７℃”としてこのことを表している。

そこで、計画立案者が空調機Ａの７時３０分の設定温度を２７度に変更したとすると、操作受付部１７は、その変更内容を受け付け（ステップ１５０でＹ）、設備電力需要予測部１４は、設備制御計画にその変更された設定値を反映させた後（ステップ１６０）、上記処理を実施することで将来の設備電力需要を再度予測する（ステップ１３０）。表示制御部１５は、変更された設定値が反映されたタイムチャート及びグラフを表示部１６に表示させる（ステップ１４０）。このように変更が反映されたグラフの表示例を図１０に示すが、この結果、７時３０分におけるエラーバー５１の上限が目標消費電力５２以下となることが確認できる。

以上のようにして、計画立案者は、ディスプレイ４７のグラフに表示される消費電力に関する情報を参照し、予測期間における予測消費電力が目標消費電力以下となるように必要に応じてタイムチャートにおける予測値を変更する。そして、これ以上調整する必要がない場合は処理を終了させる所定の操作を行う。ステップ１５０において、操作受付部１７が変更内容を受け付けない場合というのは、処理の終了操作を受け付けたことに相当する。この場合（ステップ１５０でＮ）、設備制御計画変更部１８は、上記処理により変更された内容、すなわち追加される設備制御計画をビル管理装置４の設備制御計画情報記憶部６に保存することで変更内容を設備制御計画に反映させる（ステップ１７０）。

変更により確定されたタイムチャート及びグラフの表示例を図１１に示す。タイムチャートの表示例から、予測期間において、照明Ｃは、設備制御計画が設定されていることがわかる。また、空調機Ａは、７時３０分以降の設定温度が計画値として変更されたことがわかる。また、換気扇Ｂは、７時３０分のモードが“普通”という計画値が設定されたことがわかる。

実施の形態２．
図１２は、本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０を示すブロック構成図である。なお、実施の形態１と同じ構成要素には同じ符号をつけ、説明を省略する。本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０は、実施の形態１の構成に電力削減目標設定部２１及び設備制御計画生成部２２を追加した構成を有している。なお、ハードウェア構成は、実施の形態１と同じでよい。

電力削減目標設定部２１は、目標消費電力を設定する手段である。本実施の形態においては、計画立案者により指定され操作受付部１７が受け付けた目標消費電力を利用するが、例えば契約電力を取得して自動設定するようにしてもよい。設備制御計画生成部２２は、制御計画情報生成手段として設けられ、設備電力需要予測部１４により予測された消費電力（予測消費電力）が目標消費電力以下となるまで稼働実績情報に基づいて予測された設備の稼働状態を制御計画としての稼働状態に変更して当該設備の設備制御計画情報を生成する。実施の形態１においては、設備制御計画変更部１８が計画立案者により手動にて選択された予測値を計画値に変更して設備制御計画情報を生成する処理を行っていたが、本実施の形態においては、設備制御計画生成部２２がこの変更処理を自動的に行う。電力削減目標設定部２１及び設備制御計画生成部２２は、省エネ計画作成支援装置１０を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたＣＰＵ４１で動作するプログラムとの協調動作により実現される。

次に、本実施の形態における省エネ計画作成支援処理について図１３に示すフローチャートを用いて説明する。なお、実施の形態１と同じ処理には同じステップ番号をつけ、説明を適宜省略する。また、目標消費電力は、アプリケーションの起動時に計画立案者が指定するものとする。

まず、ビル管理装置４から設備稼働状態情報及び設備制御計画情報を取得し、設備稼働状態情報から将来の設備稼働状態を確率的に予測し、将来の設備電力需要を確率的に予測するところまでの処理（ステップ１１０～１３０）は実施の形態１と同じでよい。

そして、実施の形態１では、生成した各情報に基づきタイムチャート及びグラフを表示していたが、本実施の形態では、設備制御計画生成部２２が、予測した将来の設備電力需要の上限、すなわちエラーバー５１が示す上限値と、計画立案者により指定された電力削減目標、すなわち目標消費電力とを比較する（ステップ２１０）。比較した結果、予測消費電力が目標消費電力以下となることから電力削減目標に達成している場合（ステップ２２０でＹ）、表示制御部１５は、この時点でタイムチャート及びグラフを表示部１６に表示させる（ステップ１４０）。計画立案者は、表示された設備制御計画を参照し、その内容を承認するか、若しくは承認しないかのいずれかを選択するための所定の操作をすると、操作受付部１７は、その操作を受け付ける。計画立案者が承認するための操作を行った場合（ステップ２３０でＹ）、設備制御計画変更部１８は、承認された設備制御計画をビル管理装置４の設備制御計画情報記憶部６に保存することで変更内容を設備制御計画に反映させる（ステップ１７０）。

一方、予測消費電力が目標消費電力を上回ることから電力削減目標に達成していない場合（ステップ２２０でＮ）、また予測消費電力が電力削減目標に達成しているのにもかかわらず計画立案者により承認が得られなかった場合（ステップ２３０でＮ）、設備制御計画生成部２２は、予測消費電力が電力削減目標に達成するよう、あるいは計画立案者により承認が得られる内容の稼働状態が提示できるよう次のように処理することで制御計画を更新する（ステップ２４０）。

制御計画を更新するということは、実施の形態１と同様に、予測消費電力が目標消費電力以下となるように稼働実績情報に基づき得られる予測値を設備制御計画に基づく計画値に変更することである。もちろん、設定済みの設備制御計画を変更対象としてもよいが、基本的には不確定要素を持つ予測値を変更するのが好適である。本実施の形態においては、図１４及び図１５に示す２通りの方法で予測値を計画値に変更する。

図１４は、第１の方法を示している。図１４では、現在の設定内容（予測値）を異なる値に変更する候補となる値に丸印を付けている。例えば、換気扇Ｂのモードの予測値“熱交換”以外に選択可能な値は、“普通”と “ＯＦＦ”であるが、ここでは“熱交換”に続いて確率の高い“普通”に設定の変更を試みる。空調機Ａの場合も同様に、モードの予測値“冷房”は“除湿”に、設定温度は “２７℃”に、風量の“中”は“弱”に、設定の変更を試みる。なお、現在の設定に続いて確率の高い値を変更候補としていること示しており、これらを同時に変更することを示しているのではない。設備制御計画変更部１８は、これらの変更候補の中から少なくとも１つの項目を変更し、予測消費電力が目標消費電力以下となる組合せを探索する。なお、空調機Ａの設定温度において、“２４℃” と“２５℃”は、現在の設定値“２６℃”より省エネ効果は期待できないので変更候補として抽出しない。風量の“強”も同様である。また、最も高い確率の予測値に続く値を用いてもなお予測消費電力が目標消費電力以下とならない場合には、更に、次に確率の高い値、例えば、換気扇Ｂのモードの“ＯＦＦ”も変更候補となる。

図１５は、第２の方法を示している。図１５では、図１４と同様に現在の設定内容（予測値）を異なる値に変更する候補となる値に丸印を付けている。設備制御計画変更部１８は、各変更候補となる値に対応する確率を順番に並べる。並び順は、特に規則を設ける必要はない。なお、抽出を表す曲線は、換気扇Ｂのモードの“普通”と “ＯＦＦ”、空調機Ａのモードの“ＯＦＦ”に対してのみ図示している。図１５に示す例では、並べた確率の合計は１３０％となる。ここで、設備制御計画変更部１８は、範囲０～１３０の一様分布に従う擬似乱数を生成する。例えば、発生した乱数が８０の場合、その８０に対応する位置は、空調機Ａの設定温度の“２７℃”が該当する。従って、設備制御計画変更部１８は、空調機Ａの設定温度の予測値“２６℃”を計画値“２７℃”に変更する。なお、発生する乱数の数を任意とすることで、第１の方法と同じ作用効果を奏する。

設備電力需要予測部１４は、設備制御計画変更部１８が変更された設定値を設備制御計画に反映させると、上記処理を実施することで将来の設備電力需要を再度予測する（ステップ１３０）。なお、設備制御計画に対する変更内容はまだ確定していないので、ビル管理装置４の設備制御計画情報記憶部６は更新しない。

以上の予測値を計画値に変更する処理を繰り返す間、予測消費電力が今なお目標消費電力を上回る場合（ステップ２２０でＮ）、また予測消費電力が電力削減目標に達成しているのにもかかわらず計画立案者により承認が得られなかった場合（ステップ２３０でＮ）、前述した制御計画更新処理（ステップ２４０）を改めて実施することになるが、この場合、採用されなかった設備制御計画は破棄され、元の状態に戻してから制御計画更新処理が実施されることになる。

そして、予測消費電力が目標消費電力以下となり（ステップ２２０でＹ）、計画立案者がその設備制御計画を承認すると（ステップ２３０でＹ）、設備制御計画変更部１８は、承認された設備制御計画をビル管理装置４の設備制御計画情報記憶部６に保存することで変更内容を設備制御計画に反映させる（ステップ１７０）。

実施の形態３．
図１６は、本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０を示すブロック構成図である。なお、実施の形態１と同じ構成要素には同じ符号をつけ、説明を省略する。本実施の形態における省エネ計画作成支援装置１０は、実施の形態１の構成に外部情報取得部３１を追加した構成を有している。なお、ハードウェア構成は、実施の形態１と同じでよい。また、ビル管理装置４は、外部情報記憶部７を有している。

外部情報というのは、設備２の動作制御に直接関連する情報ではないものの設備２に対する設定等に影響を与える可能性のある情報である。例えば、ビル１付近の天気、ビル１での開催イベント、ビル１の各部屋の在室状況等に関する予報（計画）情報及び実績情報である。

設備稼働状態予測部１２が稼働実績情報に基づいて予測期間における設備２の稼働状態を予測するに際し、稼働実績が得られたときの天気等の外部の情報を参照して予測期間における稼働状態を予測すると、予測精度の向上が期待できる。そこで、外部情報取得部３１は、設備稼働状態情報取得部１１により取得される設備稼働状態情報と同一期間の外部情報（実績）及び予測期間の外部情報（予報、計画）を取得する。そして、設備稼働状態予測部１２は、稼働実績情報に加えて外部情報を参照することによって予測期間における設備２の稼働状態を予測する。例えば、予測期間における天気予報が晴天の場合、稼働実績情報のうち天気が晴天であったときの実績情報のみを参照する、あるいは晴天であったときの実績情報に重み付けをして設備２の稼働状態を予測する。

本実施の形態によれば、外部情報を参照することによって予測期間における設備２の稼働状態の予測精度を向上させることが可能となる。

なお、実施の形態２と実施の形態３は適宜組み合わせて実施してもよい。

１ ビル、２ 設備、３ 各種センサ、４ ビル管理装置、５ 設備稼働状態情報記憶部、６ 設備制御計画情報記憶部、７ 外部情報記憶部、１０ 省エネ計画作成支援装置、１１ 設備稼働状態情報取得部、１２ 設備稼働状態予測部、１３ 設備制御計画情報取得部、１４ 設備電力需要予測部、１５ 表示制御部、１６ 表示部、１７ 操作受付部、１８ 設備制御計画変更部、２１ 電力削減目標設定部、２２ 設備制御計画生成部、３１ 外部情報取得部、４１ ＣＰＵ、４２ ＲＯＭ、４３ ＲＡＭ、４４ ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、４５ マウス、４６ キーボード、４７ ディスプレイ、４８ 入出力コントローラ、４９ ネットワークインタフェース（ＩＦ）、５０ 内部バス、１５１ 稼働状態予測情報生成部、１５２ 消費電力予測情報生成部。

Claims (7)

1. 建物内の設備の所定の予測期間における制御計画情報を取得する制御計画情報取得手段と、
   建物内の設備のうち少なくとも予測期間において制御計画情報が設定されていない設備の過去の稼働状態を示す稼働実績情報を取得する稼働実績情報取得手段と、
   制御計画情報が設定されていない設備の稼働実績情報に基づいて予測期間における当該設備の稼働状態を予測して稼働状態予測情報を生成する稼働状態予測手段と、
   制御計画情報及び稼働状態予測情報に基づき、予測期間における消費電力を予測する消費電力予測手段と、
   制御計画情報、稼働状態予測情報、及び前記消費電力予測手段により予測された予測消費電力を合わせて、前記予測期間を複数に区切ることで形成される時間帯毎に表示手段に表示させるよう表示制御を行う表示制御手段と、
   を有し、
   前記表示制御手段は、
   前記制御計画情報が設定されていない設備においては、当該設備の稼働状態予測情報が示す設定内容を時間帯毎に変更可能に表示させ、
   前記制御計画情報が設定されていない設備が前記稼働状態予測情報の設定内容と異なる動作をすることになったときに発生しうる誤差を考慮することにより得られる、ユーザにより選択された時間帯における予測消費電力の上限値と、当該時間帯における目標消費電力と、表示させ、
   前記消費電力予測手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態予測情報が示す設定内容が変更されると、変更された内容を反映させた消費電力を予測し直す、
   ことを特徴とする省エネ計画作成支援装置。
2. 前記表示制御手段は、前記稼働状態予測情報と前記制御計画情報との表示形態を異ならせて表示させることを特徴とする請求項１に記載の省エネ計画作成支援装置。
3. 前記表示制御手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態の確率分布を表示させることを特徴とする請求項１に記載の省エネ計画作成支援装置。
4. 前記ユーザにより選択された時間帯における上限値は、当該時間帯及び当該設備に対応する稼働状態の確率分布を参照に算出されることを特徴とする請求項１に記載の省エネ計画作成支援装置。
5. 前記稼働状態予測手段は、予測期間において設備が確率的に最も取り得る可能性の高い実績値を当該設備の予測値として稼働状態予測情報を生成することを特徴とする請求項１に記載の省エネ計画作成支援装置。
6. 前記消費電力予測手段により予測された消費電力が目標とする消費電力以下となるまで稼働実績情報に基づいて予測された設備の稼働状態を制御計画に自動変更して当該設備の制御計画情報を生成する制御計画情報生成手段を有することを特徴とする請求項１に記載の省エネ計画作成支援装置。
7. コンピュータを、
   建物内の設備の所定の予測期間における制御計画情報を取得する制御計画情報取得手段、
   建物内の設備のうち少なくとも予測期間において制御計画情報が設定されていない設備の過去の稼働状態を示す稼働実績情報を取得する稼働実績情報取得手段、
   制御計画情報が設定されていない設備の稼働実績情報に基づいて予測期間における当該設備の稼働状態を予測して稼働状態予測情報を生成する稼働状態予測手段、
   制御計画情報及び稼働状態予測情報に基づき、予測期間における消費電力を予測する消費電力予測手段、
   制御計画情報、稼働状態予測情報、及び前記消費電力予測手段により予測された予測消費電力を合わせて、前記予測期間を複数に区切ることで形成される時間帯毎に表示手段に表示させるよう表示制御を行う表示制御手段、
   として機能させ、
   前記表示制御手段は、
   前記制御計画情報が設定されていない設備においては、当該設備の稼働状態予測情報が示す設定内容を時間帯毎に変更可能に表示させ、
   前記制御計画情報が設定されていない設備が前記稼働状態予測情報の設定内容と異なる動作をすることになったときに発生しうる誤差を考慮することにより得られる、ユーザにより選択された時間帯における予測消費電力の上限値と、当該時間帯における目標消費電力と、表示させ、
   前記消費電力予測手段は、ユーザにより選択された時間帯及び設備に対応する稼働状態予測情報が示す設定内容が変更されると、変更された内容を反映させた消費電力を予測し直す、
   ことを特徴とするプログラム。

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