DE102020000670A1

DE102020000670A1 - Vorrichtung zur bewertung einer energieerzeugungsanlage, system zur bewertung einer energieerzeugungsanlage, verfahren zum bewerten von energieerzeugungsanlage und computerprogramm

Info

Publication number: DE102020000670A1
Application number: DE102020000670.1A
Authority: DE
Inventors: Hisaki Yamauchi; Nobuyoshi Tanaka; Hikaru Yamada
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2019-02-06
Filing date: 2020-01-31
Publication date: 2020-08-06
Also published as: JP6682024B1; JP2020127347A; US20200252013A1

Abstract

Ein Bewertungsverfahren umfasst: Erhalten einer Berechnungsformel, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter in Bezug auf Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf auswirken; Erhalten eines Referenzparameterwertes jedes der Referenzparameter in Bezug auf eine Energieerzeugungsanlage, die einer Bewertung unterzogen ist; Berechnen des Flexibilitätsindexes der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage, indem die erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und Bewerten der Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes, wobei die Berechnungsformel so eingestellt ist, dass in Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendete Gewichte in Korrespondenz zu den Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind.

Description

Feld
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, ein System zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, ein Verfahren zum Bewerten einer Energieerzeugungsanlage und ein Computerprogramm.
Hintergrund
In den letzten Jahren wurden elektrische Energieerzeugungsanlagen (im Folgenden einfach „Energieerzeugungsanlagen“ genannt), die erneuerbare Energie nutzen und deren Menge an gelieferter elektrischer Energie (im Folgenden „Energieliefermenge“ genannt) variabel ist, in großem Umfang genutzt. Wenn eine solche Energieerzeugungsanlage an ein System angeschlossen wird, besteht die Möglichkeit, dass die Spannung, die Frequenz und Ähnliches des Systems schwanken kann. Um die Stabilität des Systems durch Unterdrückung einer solchen Schwankung zu gewährleisten, sind daher Energieerzeugungsanlagen erforderlich, die eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie aufweisen. Patentliteratur 1 offenbart ein Unterdrücken von Frequenz-Ungleichgewichten innerhalb eines Systems auf der Grundlage von Erfassungswerten mit Bezug auf Änderungsbeträgen der elektrischen Energie.
Zitierliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: US-Patent Nr. 10,074,983
Zusammenfassung
Technisches Problem
Die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie ändert sich gemäß verschiedenen Fähigkeiten von Energieerzeugungsanlagen. Es ist daher schwierig, genau zu bewerten, wie viel Betriebsflexibilität jede Stromerzeugungsanlage hat. Obwohl die Änderungsbeträge der elektrischen Energie beispielsweise in der Patentliteratur 1 erfasst werden, besteht die Möglichkeit, dass es unmöglich sein kann, die Betriebsflexibilität allein anhand der Änderungsbeträge der elektrischen Energie genau zu bewerten. Dementsprechend besteht eine Notwendigkeit, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Um das oben beschriebene Problem zu lösen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenlegung, eine Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, ein System zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, ein Verfahren zum Bewerten einer Energieerzeugungsanlage und ein Computerprogramm bereitzustellen, die in der Lage sind, die Betriebsflexibilität einer Energieerzeugungsanlage als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Lösung des Problems
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erreichen, umfasst eine Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage Folgendes: eine Berechnungsformel-Erhaltungseinheit, die eine Berechnungsformel erhält, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Leistung anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter mit Bezug auf Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; eine Parameterwert-Erhaltungseinheit, die einen Referenzparameterwert jedes der Referenzparameter mit Bezug auf eine einer Bewertung unterzogene Energieerzeugungsanlage erhält; eine Indexberechnungseinheit, die den Flexibilitätsindex der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage berechnet, indem die durch die Parameterwerterhaltungseinheit erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und eine Flexibilitätsbewertungseinheit, die die Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes bewertet, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel erhält, die so eingestellt ist, dass mit Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendete Gewichte korrespondierend zu den Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind.
Die oben beschriebene Bewertungsvorrichtung ist konfiguriert, um die Bewertung auf der Grundlage des Flexibilitätsindexes vorzunehmen, der als quantitativer Wert berechnet wird, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend berücksichtigt. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel erhält, in der Parameter, die für eine Schwankungsgeschwindigkeit der zugeführten elektrischen Energie relevant sind, als die Vielzahl der Typen von Referenzparametern verwendet werden, während ein größtes Gewicht auf solch einen Parameter unter der Vielzahl von Typen von Referenzparametern angewendet wird, das die größte Relevanz auf die Schwankungsgeschwindigkeit der zugeführten elektrischen Energie hat. Unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung ist es möglich, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage Folgendes umfasst: eine Beitragsgrad-Erhaltungseinheit, die einen ersten Beitragsgrad erhält, der einen Grad eines Beitrags zur Stabilisierung eines Systems anzeigt und einer Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer zugeordnet wird; eine Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit, die eine Vielzahl von Referenzparametergruppen erhält, die jeweils Einstellwerte der Vielzahl von Typen der Referenzparameter enthalten; eine Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit, die für jede der Referenzparametergruppen eine Energieversorgungsmenge einer vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer berechnet, indem eine Analyse auf der Grundlage der Referenzparametergruppen und des ersten Beitragsgrades durchgeführt wird; und eine Beitragsgrad-Berechnungseinheit, die für jede der Referenzparametergruppen einen zweiten Beitragsgrad berechnet, der einen Grad des Beitrags anzeigt, den die vorbestimmte Energieerzeugungsanlage zur Stabilisierung des Systems auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer leistet, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel so einstellt, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters verursacht wird, wenn der Einstellwert des Referenzparameters unterschiedlich ist, wobei das größere Gewicht auf den Referenzparameter mit Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendet wird. Die Bewertungsvorrichtung ist konfiguriert, um die Bewertung auf der Grundlage des Flexibilitätsindexes zu leisten, der als ein quantitativer Wert berechnet wird, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend berücksichtigt. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit für jeden der Referenzparameter einen Koeffizienten einstellt, mit dem ein auf dem Referenzparameterwert basierender Wert zu multiplizieren ist, und die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Koeffizienten so einstellt, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters liegen soll, wenn der Einstellwert des Referenzparameters unterschiedlich ist, je größer ein Wert des Koeffizienten des Referenzparameters ist. Unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung ist es möglich, die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, genauer zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit als die Berechnungsformel eine Formel einstellt, die in Korrespondenz zu den Betriebsfähigkeiten Werte addiert, die jeweils durch Multiplizieren des auf dem Referenzparameterwert basierenden Wertes mit dem Koeffizienten erhalten werden. Unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung ist es möglich, die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, genauer zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit Informationen über den ersten Beitragsgrad mit Bezug auf jeden der Strommärkte erhält, wobei die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit die Energieversorgungsmenge mit Bezug auf jeden der Strommärkte berechnet und die Beitragsgrad-Berechnungseinheit den zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge jedes der Strommärkte berechnet. Unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung ist es möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten, auch wenn die elektrische Energie der Vielzahl der Strommärkte zugeführt wird.
Es ist vorzuziehen, dass die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit einen Preis für elektrische Energie erhält, der für jede Zeiteinheitsdauer als der erste Beitragsgrad eingestellt wird, und die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit berechnet auf der Grundlage des für jede Zeiteinheitsdauer eingestellten Preises für die elektrische Energie die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer, um so ein Einkommen zu maximieren, das erzielt wird, wenn elektrische Energie geliefert wird, indem die vorbestimmte Energieerzeugungsanlage betrieben wird, während die Referenzparametergruppen verwendet werden. Die Bewertungsvorrichtung ist konfiguriert, um die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage unter dem Gesichtspunkt der Einnahmen zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Beitragsgrad-Berechnungseinheit als den zweiten Beitragsgrad einen Gewinn der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage berechnet, der zu erzielen ist, wenn elektrische Energie in der berechneten Energieversorgungsmenge zugeführt wird. Unter Verwendung der Bewertungsvorrichtung ist es möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage unter dem Gesichtspunkt des Gewinns genau zu bewerten.
Es ist vorzuziehen, dass die Referenzparameter mindestens einen der folgenden Parameter umfassen: eine Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage; eine Mindestbetriebsdauer, die eine Mindestzeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage weiter betrieben werden muss; eine Mindesthaltedauer, die eine Zeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage angehalten bleiben muss; eine Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage; und ein niedrigstes Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage zu einer Nennleistung. Die Bewertungsvorrichtung ist konfiguriert, um die oben erwähnten Faktoren als die Referenzparameter zu verwenden. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erzielen, umfasst ein System zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage: die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage; und eine Erfassungsvorrichtung, die für die Energieerzeugungsanlage vorgesehen ist und die Vielzahl von Referenzparameterwerten der Energieerzeugungsanlage erfasst, wobei die Parameterwert-Erhaltungseinheit die Referenzparameterwerte von der Erfassungsvorrichtung erhält. Das Bewertungssystem ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex unter Verwendung der tatsächlichen Parameter der Energieerzeugungsanlage zu berechnen, die von der Erfassungsvorrichtung erfasst werden. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage genau zu bewerten.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erzielen, umfasst ein von einem Computer ausgeführtes Verfahren zum Bewerten einer Energieerzeugungsanlage: Erhalten einer Berechnungsformel, die zur Berechnung eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, wobei als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter bezüglich Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; Erhalten eines Referenzparameterwertes jedes der Referenzparameter mit Bezug auf eine Energieerzeugungsanlage, die einer Bewertung unterzogen wird; Berechnen des Flexibilitätsindexes der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage, indem die erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und Bewerten der Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes, wobei das Erhalten der Berechnungsformel ein Erhalten der Berechnungsformel umfasst, die so eingestellt ist, dass mit Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendete Gewichte in Korrespondenz zu den Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind. Unter Verwendung des Bewertungsverfahrens ist es möglich, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erzielen, umfasst ein Computerprogramm programmierte Instruktionen, wobei die Instruktionen, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, bewirken, dass der Computer Folgendes durchführt: Erhalten einer Berechnungsformel, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter bezüglich Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; Erhalten eines Referenzparameterwertes jedes der Referenzparameter mit Bezug auf eine Energieerzeugungsanlage, die einer Bewertung unterzogen wird; Berechnen des Flexibilitätsindexes der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage, indem die erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und Bewerten der Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes, wobei das Erhalten der Berechnungsformel ein Erhalten der Berechnungsformel umfasst, die so eingestellt ist, dass mit Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendete Gewichte in Korrespondenz zu den Arten von Referenzparametern unterschiedlich sind. Unter Verwendung des Computerprogramms ist es möglich, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Nach mindestens einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie genau zu bewerten.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Bewertungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.
2 ist ein Blockdiagramm der Bewertungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
3 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für eine Korrespondenztabelle von Parameterindizes darstellt.
4 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Flusses in einem Flexibilitätsbewertungsprozess für eine Energieerzeugungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Bewertungssystems gemäß einem anderen Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels.
6 ist ein Blockdiagramm einer Bewertungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
7 ist ein Diagramm, das Beispiele von elektrischen Energieversorgungsmengen pro Zeiteinheitsdauer darstellt.
8 ist ein Diagramm, das Beispiele für einen ersten Beitragsgrad darstellt.
9 ist ein Diagramm, das andere Beispiele für den ersten Beitragsgrad darstellt.
10 ist ein Diagramm, das andere Beispiele für den ersten Beitragsgrad darstellt.
11 ist eine Tabelle, die Beispiele für Referenzparametergruppen darstellen.
12 ist ein Diagramm, das Beispiele für Berechnungswerte von elektrischen Energieversorgungsmengen in jeder Zeitdauer darstellt.
13 ist ein Diagramm, das Beispiele für Größenordnungen von Änderungsbeträgen in einem zweiten Beitragsgrad darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm zur Erläuterung eines Flusses in einem Flexibilitätsbewertungsprozess für eine Energieerzeugungsanlage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Einstellen eines Strompreises darstellt.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Beispielhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich erläutert. Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Wenn zwei oder mehr Ausführungsbeispiele vorgestellt werden, umfassen mögliche Ausführungsbeispiele Kombinationen der Ausführungsbeispiele.
Erstes Ausführungsbeispiel
1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Bewertungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Wie in 1 dargestellt, ist eine Bewertungsvorrichtung 10 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um eine Betriebsflexibilität einer Energieerzeugungsanlage E zu bewerten.
Die Energieerzeugungsanlage E gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist eine thermische Energieerzeugungsanlage und ist, genauer gesagt, eine Gasturbine. Die Energieerzeugungsanlage E ist eine beliebige Energieerzeugungsanlage und muss nicht unbedingt eine Gasturbine sein. Es ist jedoch wünschenswert, wenn es sich bei der Energieerzeugungsanlage E nicht um eine Energieerzeugungsanlage handelt, deren Leistung gemäß Änderungen der natürlichen Umwelt schwanken kann (z.B. eine Solarenergieerzeugungsanlage, eine Windenergieerzeugungsanlage), sondern um eine Energieerzeugungsanlage, deren Eingabemenge steuerbar ist. In dieser Situation bezeichnet die Eingabemenge einen Eingabewert, der zum Erzeugen von elektrischer Energie (eine Ausgabe; im Folgenden einfach „Energie“) verwendet wird, und kann z.B. die bei einer thermischen Energieerzeugung verwendete Brennstoffmenge sein. Für die Energieerzeugungsanlage E wird eine Ausgabemenge (d.h. eine Energieversorgungsmenge) gemäß der Eingabemenge bestimmt. Die Energieerzeugungsanlage E ist mit einem System verbunden, das als Energieversorgungssystem dient, und ist konfiguriert, um die erzeugte Energie an das System zu liefern. Das System ist auch mit einer Last verbunden, die die Energie verbraucht, und kann auch mit einer anderen Energieerzeugungsanlage verbunden werden. Die von Energieerzeugungsanlagen einschließlich der Energieerzeugungsanlage E gelieferte Energie wird über das System an die Last geliefert. In dieser Situation ist die Anzahl der mit dem System verbundenen Energieerzeugungsanlagen mit Ausnahme der Energieerzeugungsanlage E beliebig. Die Typen der Energieerzeugungsanlagen mit Ausnahme der Energieerzeugungsanlage E sind ebenfalls beliebig und können in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine oder mehrere Energieerzeugungsanlagen umfassen, deren Ausgabe gemäß Änderungen der natürlichen Umgebung (Wetter usw.) schwanken kann, wie z.B. eine Solarenergieerzeugungsanlage, eine Windenergieerzeugungsanlage und ähnliches. Es ist jedoch zu beachten, dass die Energieerzeugungsanlage E, die einer Bewertung durch die Bewertungsvorrichtung 10 unterzogen wird, nicht unbedingt Energie erzeugen muss, während sie mit einem System verbunden ist, und möglicherweise keine Energie erzeugt, weil sie sich z.B. in einem Zustand vor dem Betrieb oder in einem Halt befindet.
Die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E bezeichnet einen Grad, in dem die Energieerzeugungsanlage in der Lage ist, schnelle Schwankungen in der Nachfrage nach Energie, Spannung, Frequenzen und dergleichen des Systems zu absorbieren. Mit anderen Worten: Bei hoher Betriebsflexibilität ist die Energieerzeugungsanlage E in der Lage, schnelle Schwankungen der Energieversorgungsmengen, der Spannung, der Frequenzen und dergleichen des Systems genauer zu absorbieren. Beispielsweise wird davon ausgegangen, dass Energieerzeugungsanlagen eine höhere Betriebsflexibilität aufweisen, wenn sie in der Lage sind, die Energieversorgungsmenge in einer kürzeren Zeitdauer zu erhöhen oder zu verringern, oder wenn sie in der Lage sind, eine Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer um einen großen Änderungsbetrag zu erhöhen oder zu verringern. In den folgenden Abschnitten werden die Fähigkeiten der Energieerzeugungsanlage E, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, als „Flexibilitätsfähigkeiten“ bezeichnet. Spezifische Beispiele für die Flexibilitätsfähigkeiten werden später erläutert.
2 ist ein Blockdiagramm der Bewertungsvorrichtung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Die Bewertungsvorrichtung 10 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E zu bewerten. Die Bewertungsvorrichtung 10 ist ein Computer in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel und kann in der Energieerzeugungsanlage E enthalten sein oder in einer anderen Anlage, die sich von der Energieerzeugungsanlage E unterscheidet, enthalten sein. Wie in 2 dargestellt, umfasst die Bewertungsvorrichtung 10 eine Eingabeeinheit 20, eine Ausgabeeinheit 22, eine Kommunikationseinheit 24, eine Speichereinheit 26 und eine Steuereinheit 28. Die Eingabeeinheit 20 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um Eingaben von einem Benutzer zu empfangen, und kann z.B. eine Maus, eine Tastatur, ein Touchpanel bzw. Berührungsfeld oder ähnliches sein. Die Ausgabeeinheit 22 ist eine Vorrichtung, die konfiguriert ist, um Ergebnisse der von der Steuereinheit 28 ausgeübten Steuerung, die Eingaben des Benutzers darstellen, und ähnliches anzuzeigen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Ausgabeeinheit 22 eine Anzeigevorrichtung oder ein Touchpanel bzw. Berührungsfeld sein. Die Kommunikationseinheit 24 ist ein Mechanismus, der konfiguriert ist, um mit externen Vorrichtungen zu kommunizieren, und stellt mit anderen Worten eine Kommunikationsschnittstelle dar. Die Kommunikationseinheit 24 kann z.B. ein Wi-Fi-Modul (eingetragenes Warenzeichen), eine Antenne oder ähnliches sein. Die Speichereinheit 26 ist ein Speicher, der konfiguriert ist, um darin zu speichern, was von der Steuereinheit 28 berechnet wird, Informationen über Computerprogramme und ähnliches. Die Speichereinheit 26 umfasst mindestens einen Speicher, der aus folgenden Elementen ausgewählt wird: einen Arbeitsspeicher (RAM: „Random Access Memory“), einen Nur-Lese-Speicher (ROM: „Read-Only-Memory“) und eine externe Speichervorrichtung, wie z.B. eine Festplatte (HDD: „Hard Disk Drive“).
Die Steuereinheit 28 ist eine Berechnungsvorrichtung, d.h. eine Zentralverarbeitungseinheit (CPU: „Central Processing Unit“). Die Steuereinheit 28 umfasst: eine Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30, eine Parameterwert-Erhaltungseinheit 32, eine Indexberechnungseinheit 34 und eine Flexibilitätsbewertungseinheit 36. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30, die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32, die Indexberechnungseinheit 34 und die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 werden realisiert und konfiguriert, um die unten beschriebenen Prozesse durchzuführen, und zwar als Ergebnis der Lesesoftware der Steuereinheit 28 (ein oder mehrere Computerprogramme), die in der Speichereinheit 26 gespeichert ist.
Die in 2 dargestellte Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 ist konfiguriert, um eine Berechnungsformel zu erhalten, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindex FI verwendet wird, und die Referenzparameter als Variablen verwendet. Die Referenzparameter sind Parameter bezüglich der Flexibilitätsfähigkeiten, die Fähigkeiten der Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken. Es wird davon ausgegangen, dass die Referenzparameter verschiedene Typen der Flexibilitätsfähigkeiten anzeigen. Ferner sind die Werte der Referenzparameter, d.h. Referenzparameterwerte, jeweils ein Wert des korrespondierenden Referenzparameters, d.h. ein Wert der korrespondierenden Flexibilitätsfähigkeit. Wenn beispielsweise einer der Referenzparameter eine Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage ist, ist der Wert des Referenzparameters ein Wert (z.B. 30 Minuten), der die Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage anzeigt. Der Flexibilitätsindex FI ist ein Index, der einen Grad einer Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E anzeigt. Je größer beispielsweise der Flexibilitätsindex FI ist, desto höher kann die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E als Reaktion auf eine Energienachfrage bewertet werden.
Die Referenzparameter in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel können Folgendes umfassen: die Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage, die Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage, die Mindesthaltedauer der Energieerzeugungsanlage, eine Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage und das niedrigste Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage. Die Startzeitdauer ist eine Zeitdauer, die die Energieerzeugungsanlage benötigt, um von einem Haltezustand in einen Zustand überzugehen, in dem eine Ausgabe erzielbar ist (im Folgenden „erzielbarer Ausgabezustand“). Die Mindestbetriebsdauer ist eine Zeitdauer, während der die Energieerzeugungsanlage vor dem nächsten Halt weiter betrieben werden muss. Mit anderen Worten, die Mindestbetriebsdauer ist eine Mindestzeitdauer, während der die Energieerzeugungsanlage nach dem Übergang in den erzielbaren Ausgabezustand in dem erzielbaren Ausgabezustand verbleiben muss. Die Mindesthaltedauer ist eine Zeitdauer, während der die Energieerzeugungsanlage vor dem nächsten Start in einem Halt verbleiben muss. Mit anderen Worten, die Mindesthaltedauer ist eine Mindestzeitdauer, während der die Energieerzeugungsanlage nach dem Übergang in den Haltezustand in dem Haltezustand verbleiben muss. Die Ausgabeschwankungsrate bezeichnet einen möglichen Schwankungsbetrag der Leistung der Energieerzeugungsanlage in einer Zeiteinheitsdauer. Mit anderen Worten, die Ausgabeschwankungsrate zeigt an, wie stark die Ausgabe (die Energieversorgungsmenge) in der Zeiteinheitsdauer schwanken kann. Das niedrigste Ausgabeverhältnis bezeichnet ein Verhältnis der niedrigsten Ausgabe (des kleinsten Werts von Energieversorgungsmengen) zu einer Nennausgabe (einer Energieversorgungsmenge auf einem Nennniveau) der Energieerzeugungsanlage. Vorzugsweise umfassen die Referenzparameter mindestens einen Parameter, der aus einer Gruppe ausgewählt wird, die mindestens aus der Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage, der Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage, der Mindesthaltedauer der Energieerzeugungsanlage, der Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage und dem niedrigsten Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage besteht, und weiter vorzugsweise zwei oder mehr Parameter, die aus derselben Gruppe ausgewählt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die Referenzparameter, neben den oben beschriebenen, auch andere Faktoren anzeigen können, solange die Referenzparameter solche Fähigkeiten anzeigen, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken.
Wie oben erläutert, stellen die in der Berechnungsformel des Flexibilitätsindex FI verwendeten Referenzparameter solche Fähigkeiten der Energieerzeugungsanlage dar, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken. Mit anderen Worten, die Referenzparameter werden als Parameter, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, aus verschiedenen Typen von Parametern (Fähigkeiten) der Energieerzeugungsanlage extrahiert. Ferner ist es wünschenswert, wenn die Referenzparameter Parameter sind, die für eine Schwankungsgeschwindigkeit der von der Energieerzeugungsanlage gelieferten Energie relevant sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Referenzparameter, die in der Berechnungsformel des Flexibilitätsindex FI verwendet werden, im Voraus eingestellt. Mit anderen Worten, die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhält die Berechnungsformel des Flexibilitätsindex FI, die die im Voraus eingestellten Referenzparameter als deren Variablen verwendet.
Genauer gesagt erhält die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Berechnungsformel des Flexibilitätsindex FI, die als Variablen mehrere Typen von Referenzparametern der Energieerzeugungsanlage E verwendet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 als Berechnungsformel des Flexibilitätsindex FI die nachstehend als Ausdruck (1) dargestellte Berechnungsformel. $FI = K1 \cdot PA + K2 \cdot PB + K3 \cdot PC + K4 \cdot PD + K5 \cdot PE$
In Ausdruck (1) sind PA, PB, PC, PD und PE Variablen, die auf der Grundlage von Referenzparameterwerten berechnet werden und im Folgenden als Parameterindizes bezeichnet werden. Jeder der Parameterindizes ist ein Wert, der für einen anderen der Referenzparameter berechnet wird. In einem Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist PA ein Parameterindex der Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage; PB ist ein Parameterindex der Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage; PC ist ein Parameterindex der Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage; PD ist ein Parameterindex der Mindesthaltedauer der Energieerzeugungsanlage; und PE ist ein Parameterindex des niedrigsten Ausgabeverhältnisses der Energieerzeugungsanlage. Da die Parameterindizes von der später erläuterten Indexberechnungseinheit 34 berechnet werden, wird ein Berechnungsverfahren später erläutert. Die Anzahl der Parameterindizes korrespondiert zu der Anzahl der Referenzparameter und muss nicht unbedingt fünf betragen, wie in Ausdruck (1) angezeigt.
Die Symbole K1, K2, K3, K4 und K5 bezeichnen Koeffizienten, mit denen die Parameterindizes multipliziert werden, und sind im Voraus eingestellte Konstanten. Jeder der Koeffizienten ist für einen anderen der Parameterindizes, d.h. für einen anderen der Referenzparameter, eingestellt. In einem Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Koeffizient K1 ein Koeffizient, der zu PA korrespondiert, der als Parameterindex der Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage dient; der Koeffizient K2 ist ein Koeffizient, der zu PB korrespondiert, der als Parameterindex der Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage dient; der Koeffizient K3 ist ein Koeffizient, der zu PC korrespondiert, der als Parameterindex der Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage dient; der Koeffizient K4 ist ein Koeffizient, der zu dem Parameterindex der Mindesthaltedauer der Energieerzeugungsanlage korrespondiert; und der Koeffizient K5 ist ein Koeffizient, der zu dem Parameterindex des niedrigsten Ausgabeverhältnisses der Energieerzeugungsanlage korrespondiert. In den folgenden Abschnitten können die Koeffizienten K1, K2, K3, K4 und K5 als Koeffizienten K bezeichnet werden, wenn sie nicht voneinander unterschieden werden.
Wie oben erläutert, wird der Flexibilitätsindex FI als ein Wert berechnet, der die Werte (Produkte) addiert, die jeweils durch Multiplikation eines auf einem Referenzparameterwert basierenden Parameterindexes mit einem Koeffizienten K korrespondiert zu den verschiedenen Typen von Referenzparametern (Parameterindizes) erhalten werden, wobei die Werte der Koeffizienten K korrespondierend zu den verschiedenen Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind. Ferner ist es in der Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI vorzuziehen, die Werte der Koeffizienten K so zu bestimmen, dass der Wert des Koeffizienten K, der zu dem Referenzparameter korrespondiert, umso größer ist, je höher die Relevanz eines Referenzparameters für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie ist. Darüber hinaus ist es vorzuziehen, die Werte der Koeffizienten K korrespondierend zu der Vielzahl von Typen von Referenzparametern so zu bestimmen, dass der Wert des Koeffizienten K, der zu dem Referenzparameter mit der höchsten Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie korrespondiert, am größten ist. Um das Vorstehende zusammenzufassen, der Flexibilitätsindex FI wird berechnet, indem die Referenzparameterwerte (die Parameterindizes), die jeweils in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI gewichtet sind, in Korrespondenz zu den Referenzparametern (die Parameterindizes) addiert werden. Die Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet werden, sind korrespondierend zu den verschiedenen Typen von Referenzparametern unterschiedlich. Ferner ist die Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI so strukturiert, dass je höher die Relevanz eines Referenzparameters für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie ist, desto größer das Gewicht in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI ist. Es wird daher angenommen, dass das größte Gewicht in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI für den Referenzparameter mit der höchsten Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie angewendet wird. Der Referenzparameter mit der höchsten Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie kann beispielsweise die Ausgangsschwankungsrate sein, muss aber nicht unbedingt die Ausgangsschwankungsrate sein.
Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 ist konfiguriert, um die Referenzparameterwerte der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage E zu erhalten. Mit anderen Worten, die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 erhält Werte (Referenzparameterwerte) der Parameter, die mit den Referenzparametern in der Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI der Energieerzeugungsanlage E übereinstimmen. Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 kann die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E unter Verwendung eines beliebigen Verfahrens erhalten. Beispielsweise können die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E im Voraus als Auslegungswerte eingestellt werden, so dass die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Werte erhält, die im Voraus als Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E eingestellt sind. Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 kann die Referenzparameterwerte von einem externen Server über die Kommunikationseinheit 24 erhalten oder die in der Speichereinheit 26 gespeicherten Referenzparameterwerte im Voraus lesen.
Die in 2 dargestellte Indexberechnungseinheit 34 ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI der Energieerzeugungsanlage E zu berechnen, indem die durch die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 erhaltenen Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhaltene Berechnungsformel eingegeben werden. Genauer gesagt wandelt die Indexberechnungseinheit 34 die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Parameterindizes um und gibt ferner die Werte der Parameterindizes, die sich aus der Umwandlung in die Berechnungsformel ergeben, die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhalten wird, ein. 3 ist eine Zeichnung, die ein Beispiel für eine Korrespondenztabelle der Parameterindizes zeigt. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat die Speichereinheit 26 die in 3 dargestellte Korrespondenztabelle gespeichert, in der Referenzparameterwerte und Parameterindizes in Korrespondenz zueinander gehalten werden. Wie in 3 dargestellt, hält die Korrespondenztabelle die Referenzparameterwerte und die Parameterindizes in Korrespondenz zueinander, indem ein möglicher Zahlenwertbereich von Referenzparameterwerten in eine Vielzahl von Zahlenwertbereichsabschnitten unterteilt und ferner den Zahlenwertbereichsabschnitten jeweils Parameterindizes mit voneinander abweichenden Werten zugeordnet werden. Die Korrespondenztabelle hält die Referenzparameterwerte und die Parameterindizes in Bezug auf die jeweiligen Referenzparameter in Korrespondenz zueinander.
In dem Beispiel in 3 sind die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E für die Startzeitdauer in die Bereiche „kürzer als 10 Minuten“, „10 Minuten oder länger, aber kürzer als 30 Minuten“, „30 Minuten oder länger, aber kürzer als 60 Minuten“ und „60 Minuten oder länger“ unterteilt, so dass den Bereichen jeweils die Parameterindizes 0,9, 0,8, 0,7 und 0,6 zugeordnet werden. Mit anderen Worten, je länger die Startzeitdauer ist, desto kleiner ist der Parameterindex. Ferner werden in dem Beispiel in 3 für die minimale Betriebsdauer und die minimale Haltedauer die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Bereiche „kürzer als 30 Minuten“, „30 Minuten oder länger, aber kürzer als 60 Minuten“, „60 Minuten oder länger, aber kürzer als 120 Minuten“, „120 Minuten oder länger, aber kürzer als 180 Minuten“ und „180 Minuten oder länger“ unterteilt, um den Bereichen jeweils die Parameterindizes 0,9, 0,8, 0,7, 0,6 und 0,5 zuzuordnen. Mit anderen Worten, je länger die Mindestbetriebsdauer oder die Mindesthaltedauer ist, desto kleiner ist der Parameterindex. Ferner werden in dem Beispiel in 3 für die Ausgabeschwankungsrate die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Bereiche „20 MW/Minute oder größer“, „15 MW/Minute oder größer, aber kleiner als 20 MW/Minute“, „10 MW/Minute oder größer, aber kleiner als 15 MW/Minute“, „5 MW/Minute oder größer, aber kleiner als 10 MW/Minute“ und „kleiner als 5 MW/Minute“ unterteilt, so dass den Bereichen jeweils die Parameterindizes 0,9, 0,8, 0,7, 0,6 und 0,5 zugeordnet werden. Mit anderen Worten, je kleiner die Ausgabeschwankungsrate ist, desto kleiner ist der Parameterindex. Ferner werden in dem Beispiel in 3 für das niedrigste Ausgabeverhältnis die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Bereiche „kleiner als 25%“, „25% oder höher, aber kleiner als 59%“, „50% oder höher, aber kleiner als 75%“ und „75% oder höher“ unterteilt, so dass den Bereichen jeweils die Parameterindizes 0,9, 0,8, 0,7 und 0,6 zugeordnet werden. Mit anderen Worten, je höher das niedrigste Ausgabeverhältnis ist, desto kleiner ist der Parameterindex. Es ist zu beachten, dass die in 3 dargestellte Korrespondenzbeziehung zwischen den Referenzparameterwerten und den Parameterindizes lediglich Beispiele sind.
Wie oben erläutert, berechnet die Indexberechnungseinheit 34 den Flexibilitätsindex FI der Energieerzeugungsanlage E, indem die jeweiligen Parameterindizes der Referenzparameter aus den Referenzparameterwerten extrahiert und die extrahierten Parameterindizes ferner in die Berechnungsformel eingegeben werden, die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhalten wird.
Da der Flexibilitätsindex FI, wie oben erläutert, ein Wert ist, der auf der Grundlage der Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E berechnet wird, wird der Flexibilitätsindex FI als ein Wert angenommen, der quantitativ anzeigt, wie viel Betriebsflexibilität die Energieerzeugungsanlage E hat. Da der Flexibilitätsindex FI ferner auf der Grundlage der Vielzahl von Referenzparameterwerten berechnet wird, selbst wenn es zwei oder mehr Fähigkeiten (Referenzparameter) gibt, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, dient der Flexibilitätsindex FI als ein Wert, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend berücksichtigt. Darüber hinaus wird der Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der Berechnungsformel berechnet, die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhalten wird, während die Berechnungsformel so eingestellt wird, dass die in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendeten Gewichte in Korrespondenz zu den Referenzparametern unterschiedlich sind. Demgemäß dient der Flexibilitätsindex FI selbst dann, wenn es zwei oder mehr Fähigkeiten gibt, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, als ein Wert, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, genau berücksichtigt.
Die in 2 dargestellte Flexibilitätsbewertungseinheit 36 ist konfiguriert, um die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E auf der Grundlage des von der Indexberechnungseinheit 34 berechneten Flexibilitätsindexes FI zu bewerten. Da der Flexibilitätsindex FI ein Wert ist, der die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E quantitativ anzeigt, ist die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 in der Lage, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E unter Verwendung des Flexibilitätsindexes FI genau zu bewerten. Beispielsweise ist die Berechnungsformel nicht nur auf die Energieerzeugungsanlage E anwendbar, sondern auch auf andere Energieerzeugungsanlagen, die sich demselben Strommarkt anschließen. Demgemäß ist es als Ergebnis der Indexberechnungseinheit 34, die die Flexibilitätsindizes FI einer Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen einschließlich der Energieerzeugungsanlage E unter Verwendung derselben Berechnungsformel berechnet, so dass die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 ferner die Flexibilitätsindizes FI miteinander vergleicht, möglich, zu bewerten, wie viel Betriebsflexibilität die Energieerzeugungsanlage E im Vergleich zu den anderen Energieerzeugungsanlagen hat. Ferner kann z.B. durch Einstellen eines Referenzwertes für den Flexibilitätsindex FI im Voraus und Vergleichen des Referenzwertes mit dem Flexibilitätsindex FI der Energieerzeugungsanlage E bewertet werden, ob die Energieerzeugungsanlage E das Referenzniveau der Betriebsflexibilität erfüllt oder nicht. Ferner kann durch kontinuierliches Berechnen von Werten des Flexibilitätsindexes FI in Bezug auf dieselbe Energieerzeugungsanlage E und Vergleichen der Werte des Flexibilitätsindexes FI miteinander ein Grad der Verschlechterung der Energieerzeugungsanlage E unter dem Gesichtspunkt der Betriebsflexibilität bewertet werden. Demgemäß ist es z.B. möglich, die Zeiten für den Austausch von Komponententeilen der Energieerzeugungsanlage E oder ähnlichem unter dem Gesichtspunkt der Betriebsflexibilität genau einzustellen. Ferner ist es möglich, auf der Grundlage des Flexibilitätsindex FI effektivere Betriebsbedingungen zur Verbesserung der Betriebsflexibilität vorzuschlagen. Ferner kann durch die Berechnung eines Durchschnittswertes der Flexibilitätsindizes FI aller auf einem bestimmten Markt vorhandenen Energieerzeugungsanlagen bewertet werden, ob die Betriebsflexibilität des Marktes ausreichend erfüllt ist oder nicht. Wenn beispielsweise eine neue Energieerzeugungsanlage auf dem Markt eingeführt werden soll, ist es möglich, eine Energieerzeugungsanlage mit einem größeren Flexibilitätsindex FI als dem Marktdurchschnittswert der Flexibilitätsindizes FI zu übernehmen. Auf diese Weise ist es möglich, den Flexibilitätsindex FI zu verwenden, um zu beurteilen, ob eine neue Energieerzeugungsanlage übernommen werden sollte oder nicht, so dass es möglich ist, den Marktdurchschnittswert der Flexibilitätsindizes FI zu erhöhen. Ferner ist es durch die Berechnung eines Marktdurchschnittswertes der Flexibilitätsindizes FI jedes Jahr möglich, die Übergänge zu verfolgen. Darüber hinaus ist es durch den Vergleich des Marktdurchschnittswertes mit den Marktdurchschnittswerten anderer Märkte möglich, die Position des Marktes zu verstehen. In ähnlicher Weise ist es möglich, wenn ein Eigentümer eines Energieerzeugungsunternehmens, das eine Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen besitzt, einen Durchschnittswert der Flexibilitätsindizes FI der Energieerzeugungsanlagen, die sich in seinem Besitz befinden, berechnet, eine Vergleichsbewertung der Betriebsflexibilität unter den Eigentümern von Energieerzeugungsunternehmen vorzunehmen. Dementsprechend ist es möglich, die Flexibilitätsindizes FI zu verwenden, um Eigentümer von Energieerzeugungsunternehmen, die kleine Flexibilitätsindizes FI aufweisen, zu Verbesserungen zu bewegen.
Die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 kann die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E bewerten, indem der Wert des Flexibilitätsindexes FI auf der Ausgabeeinheit 22 angezeigt wird und eine Benachrichtigung über den Wert des Flexibilitätsindexes FI bereitgestellt wird. Alternativ kann die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E bewerten, indem das oben genannte Bewertungsergebnis (wie viel Betriebsflexibilität die Energieerzeugungsanlage E hat, wie viel sich die Energieerzeugungsanlage E verschlechtert hat oder ähnliches) auf der Grundlage des Flexibilitätsindex FI abgeleitet wird. Das Bewertungsergebnis kann auf der Ausgabeeinheit 22 angezeigt werden. Ferner kann die Energieerzeugungsanlage E auf der Grundlage des von der Flexibilitätsbewertungseinheit 36 erhaltenen Bewertungsergebnisses ein Betriebsmuster davon einstellen. Beispielsweise kann eine Steuervorrichtung, die den Betrieb der Energieerzeugungsanlage E steuert, unter Bezugnahme auf das von der Flexibilitätsbewertungseinheit 36 erhaltene Bewertungsergebnis das Betriebsmuster der Energieerzeugungsanlage E so einstellen, dass der Wert des Flexibilitätsindexes FI erhöht wird. Ferner kann die Steuervorrichtung, die den Betrieb der Energieerzeugungsanlage E steuert, auf der Grundlage des von der Flexibilitätsbewertungseinheit 36 erhaltenen Bewertungsergebnisses, d.h. des Grades der Verschlechterung der Komponententeile der Energieerzeugungsanlage E unter dem Gesichtspunkt der Betriebsflexibilität, bestimmen, ob irgendeiner der Komponententeile der Energieerzeugungsanlage E ersetzt werden sollte oder nicht, und kann eine Mitteilung bereitstellen, die das bestimmte Ergebnis anzeigt.
Als nächstes wird ein Ablauf in dem Betriebsflexibilitätsbewertungsprozess für die oben beschriebene Energieerzeugungsanlage E in Bezug auf ein Flussdiagramm erläutert. 4 ist das Flussdiagramm zur Erläuterung des Ablaufs in dem Flexibilitätsbewertungsprozess für die Energieerzeugungsanlage gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Wie in 4 dargestellt, erhält die Bewertungsvorrichtung 10 unter Verwendung der Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI (Schritt S10). Danach erhält die Bewertungsvorrichtung 10 unter Verwendung der Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E (Schritt S12) und berechnet den Flexibilitätsindex FI der Energieerzeugungsanlage E durch Eingabe der Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Berechnungsformel (Schritt S14). Ferner bewertet die Bewertungsvorrichtung 10 unter Verwendung der Flexibilitätsbewertungseinheit 36 die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E unter Verwendung des Flexibilitätsindexes FI (Schritt S16).
Wie oben erläutert, umfasst die Bewertungsvorrichtung 10 für die Energieerzeugungsanlage E gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel: die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30, die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32, die Indexberechnungseinheit 34 und die Flexibilitätsbewertungseinheit 36. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 ist konfiguriert, um die Berechnungsformel zu erhalten, die für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI verwendet wird, der die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an Energie anzeigt, während die Vielzahl von Typen von Referenzparametern als die Variablen verwendet werden. In der Berechnungsformel sind die Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet werden, in Korrespondenz zu den verschiedenen Typen von Referenzparametern unterschiedlich. Ferner sind die Referenzparameter Parameter bezüglich der Flexibilitätsfähigkeiten der Energieerzeugungsanlage, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an Energie auswirken. Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 ist konfiguriert, um den Referenzparameterwert jedes der Referenzparameter in Bezug auf die der Bewertung unterzogene Energieerzeugungsanlage E zu erhalten. Die Indexberechnungseinheit 34 ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage E zu berechnen, indem die durch die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden. Die Flexibilitätsbewertungseinheit 36 ist konfiguriert, um die der Bewertung unterzogene Energieerzeugungsanlage E auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes FI zu bewerten.
Da sich die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E gemäß den verschiedenen Fähigkeiten der Energieerzeugungsanlage E ändert, ist es in dieser Hinsicht schwierig, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten. Um mit dieser Situation fertig zu werden, berechnet die Bewertungsvorrichtung 10 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der Berechnungsformel, die die Vielzahl der Referenzparameter widerspiegelt, die für die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E relevant sind. Ferner ist die Bewertungsvorrichtung 10 konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der Berechnungsformel zu berechnen, in welcher die Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet werden, in Korrespondenz zu den Referenzparametern verschieden sind. Demgemäß ist der Flexibilitätsindex FI ein quantitativer Wert, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend berücksichtigt. Durch die Bewertung der Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E, während der auf diese Weise berechnete Flexibilitätsindex FI verwendet wird, ist die Bewertungsvorrichtung 10 in der Lage, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an Energie genau zu bewerten.
Ferner verwendet die Berechnungsformel, die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 erhalten wird, die für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie der Energieerzeugungsanlage relevanten Parameter, als die Vielzahl von Typen von Referenzparametern. Ferner ist die Berechnungsformel so strukturiert, dass unter der Vielzahl von Typen von Referenzparametern das größte Gewicht auf den Parameter mit der höchsten Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie angewendet wird. Die Bewertungsvorrichtung 10 ist konfiguriert, um größere Gewichte auf Referenzparametern mit höherer Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der gelieferten Energie angewendet zu werden. Es ist daher möglich, den Flexibilitätsindex FI zu berechnen, der die Betriebsflexibilität genau widerspiegelt, und die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an Energie genau zu bewerten.
Ferner umfasst die Flexibilitätsfähigkeit mindestens einen der folgenden Parameter: die Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage; die Mindestbetriebsdauer, die eine Mindestzeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage weiter betrieben werden muss; die Mindesthaltedauer, die eine Zeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage angehalten bleiben muss; die Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage; und das niedrigste Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage zu der Nennausgabe. Da die Bewertungsvorrichtung 10 konfiguriert ist, um diese Faktoren als Flexibilitätsfähigkeiten zu verwenden, ist die Bewertungsvorrichtung 10 in der Lage, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten.
In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 konfiguriert, um die im Voraus eingestellten Referenzparameterwerte zu erhalten; die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 kann jedoch Messwerte der Referenzparameter der Energieerzeugungsanlage E als Referenzparameterwerte erhalten. 5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Bewertungssystems gemäß einem weiteren Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels. Wie in 5 dargestellt, umfasst ein Bewertungssystem 1 gemäß dem weiteren Beispiel des ersten Ausführungsbeispiels die Bewertungsvorrichtung 10 und eine Erfassungsvorrichtung 12. Das Bewertungssystem 1 kann zusammen mit der Energieerzeugungsanlage E ein Energieerzeugungssystem strukturieren. Die Erfassungsvorrichtung 12 ist ein Sensor, der mit der Energieerzeugungsanlage E verbunden und konfiguriert ist, um die Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E zu erfassen.
In dem vorliegenden Beispiel ist die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 konfiguriert, um die von der Erfassungsvorrichtung 12 erfassten Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E von der Erfassungsvorrichtung 12 über die Kommunikationseinheit 24 zu erhalten. In dem vorliegenden Beispiel erfasst die Erfassungsvorrichtung 12 die Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage E, indem die Zeitdauer gemessen wird, die die Energieerzeugungsanlage E benötigt, um von einem Haltezustand in einen erzielbaren Ausgabezustand überzugehen. Ferner erfasst die Erfassungsvorrichtung 12 die Mindestbetriebsdauer der Energieerzeugungsanlage E, indem eine Mindestzeitdauer gemessen wird, während der die Energieerzeugungsanlage E nach dem Übergang in einen erzielbaren Ausgabezustand in dem erzielbaren Ausgabezustand verbleiben muss. Die Erfassungsvorrichtung 12 erfasst auch die Mindesthaltedauer der Energieerzeugungsanlage E durch Messung einer Mindestzeitdauer, während der die Energieerzeugungsanlage E nach dem Übergang in einen Haltezustand in dem Haltezustand verbleiben muss. Ferner erfasst die Erfassungsvorrichtung 12 die Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage E, indem ein möglicher Schwankungsbetrag der Ausgabe der Energieerzeugungsanlage E pro Zeiteinheitsdauer gemessen wird. Außerdem erfasst die Erfassungsvorrichtung 12 das niedrigste Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage E, indem die Nennausgabe und die niedrigste Ausgabe der Energieerzeugungsanlage gemessen werden. Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 erhält diese von der Erfassungsvorrichtung 12 erfassten Erfassungswerte als Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E.
Unter Verwendung der von der Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 auf diese Weise erhaltenen Referenzparameterwerte berechnet die Indexberechnungseinheit 34 einen Flexibilitätsindex FI. Wie oben erläutert, umfasst das Bewertungssystem 1 die Bewertungsvorrichtung 10 und die Erfassungsvorrichtung 12. Die Erfassungsvorrichtung 12 ist für die Energieerzeugungsanlage E vorgesehen und konfiguriert, um die Vielzahl von Referenzparameterwerten der Energieerzeugungsanlage E zu erfassen. Die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 ist konfiguriert, um die Referenzparameterwerte von der Erfassungsvorrichtung 12 zu erhalten. Das Bewertungssystem 1 ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der tatsächlichen Parameter der Energieerzeugungsanlage E, die von der Erfassungsvorrichtung 12 erfasst werden, zu berechnen. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten. In einem unten beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel kann die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 auch Referenzparameterwerte erhalten, die im Voraus eingestellt werden, oder sie kann Referenzparameterwerte erhalten, die von der Erfassungsvorrichtung 12 erfasst werden.
Zweites Ausführungsbeispiel
Als nächstes wird das zweite Ausführungsbeispiel erläutert. Eine Bewertungsvorrichtung 10A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von der in dem ersten Ausführungsbeispiel in Bezug auf die Einstellung einer Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI. In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden einige der Konfigurationen, die zu denen des ersten Ausführungsbeispiels identisch sind, nicht erläutert.
6 ist ein Blockdiagramm einer Bewertungsvorrichtung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. In der Bewertungsvorrichtung 10A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst eine Steuereinheit 28A zusätzlich zu der Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 eine Koeffizienteneinstellungseinheit 40, die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32, die Indexberechnungseinheit 34 und die Flexibilitätsbewertungseinheit 36. Die Koeffizienteneinstellungseinheit 40 ist konfiguriert, um eine Analyse durchzuführen, um die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 zur Einstellung der Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI zu befähigen. Mit anderen Worten, die Koeffizienteneinstellungseinheit 40 führt die Analyse durch, um die Größen der Gewichte zu bestimmen, die auf die Referenzparameter in der Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI anzuwenden sind. Die Koeffizienteneinstellungseinheit 40 umfasst eine Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42, eine Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44, eine Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 und eine Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48.
Die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 ist konfiguriert, um einen ersten Beitragsgrad zu erhalten. Der erste Beitragsgrad ist ein Index, der einen Grad des Beitrags zur Stabilisierung eines Systems S anzeigt und einer Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer zugeordnet ist. Die Stabilisierung des Systems S bezeichnet die Stabilisierung der Energieversorgung des Systems S, indem eine Abweichung des Gleichgewichts zwischen Angebot und Nachfrage von Energie sowie Schwankungen von Spannung und Frequenzen und dergleichen in dem System S verhindert wird. Da der erste Beitragsgrad ein Wert ist, der der Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer zugeordnet ist, ändert sich der Wert in jeder Zeiteinheitsdauer.
Bevor der erste Beitragsgrad speziell erläutert wird, wird die Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer erläutert. 7 ist ein Diagramm, das Beispiele für die Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer darstellt. Wie in 7 dargestellt, ist eine Energieversorgungsanlage konfiguriert, um in jeder Zeiteinheitsdauer Energie zu liefern, und kann insbesondere in einigen Situationen konfiguriert sein, um Energie zu liefern, während eine gelieferte Energiemenge auf eine Vielzahl von Strommärkten M in jeder Zeiteinheitsdauer verteilt wird. Beispielsweise stellt 7 die Beispiele der Energieversorgungsmengen durch eine vorgeschriebene Energieanlage zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte innerhalb einer im Voraus eingestellten Zeitspanne dar, d.h., in jeder der Zeiteinheitsdauern Δt mit einer vorbestimmten Länge, wie z.B. „von Zeit X:Y1 bis Zeit X:Y2“, „von Zeit X:Y2 bis Zeit X:Y3“, „von Zeit X:Y3 bis Zeit X:Y4“, usw., wobei X Stunden und Y1, Y2, Y3 und Y4 jeweils Minuten der Tageszeit bezeichnen. Ferner liefert die Energieerzeugungsanlage Energie an einen Strommarkt M1, einen Strommarkt M2 und einen Strommarkt M3 in jeder der Zeiteinheitsdauern Δt. Wie in dem Beispiel in 7 dargestellt, ist die Energieversorgungsmenge der Energieerzeugungsanlage normalerweise für jede der Zeiteinheitsdauern Δt und auch für jeden der Strommärkte M unterschiedlich. Der Begriff „Strommärkte M“ bezeichnet Märkte, in denen Energie gehandelt wird, und wird für die Bestimmung der Energie oder der von der Energieerzeugungsanlage zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte zu liefernden Energiemenge verwendet. In den Strommärkten M wird der Preis der Energiemenge oder der pro Zeiteinheitsdauer zu liefernden Energie in Bezug auf jeden der verschiedenen Zeitpunkte bestimmt, und der bestimmte Preis ist für jeden der Strommärkte M unterschiedlich.
Beispiele für die Strommärkte M umfassen Energiemärkte und Hilfsdienstmärkte. Ein Energiemarkt ist ein Markt für die Bestimmung einer Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer (Wh: Wattstunden) in Bezug auf jeden von verschiedenen Zeitpunkten. In einem Energiemarkt wird der Preis für eine Energiemenge pro Zeiteinheitsdauer (Wh: Wattstunden) in Bezug auf jeden der verschiedenen Zeitpunkte eingestellt. In einem Energiemarkt wird der Preis für die Energiemenge pro Zeiteinheitsdauer zu einem bestimmten Zeitpunkt vor diesem bestimmten Zeitpunkt bestimmt. Weitere Beispiele für Energiemärkte sind „Day-Ahead“-Märkte, „Intraday“-Märkte und Echtzeitmärkte, bei denen der Zeitpunkt der Preisbestimmung variiert. Zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte liefert eine Energieerzeugungsanlage die auf dem Energiemarkt in Bezug auf jeden der verschiedenen Zeitpunkte bestimmte Energiemenge. Im Gegensatz dazu sind die Hilfsdienstmärkte Märkte für die Aufrechterhaltung der Energiefrequenz eines Systems auf einem konstanten Wert in einer Zeiteinheitsdauer und Märkte für die Bestimmung der Energie (W: Watt), die in der Zeiteinheitsdauer geliefert werden kann (d.h., der Energieerzeugungskapazität), in Bezug auf jeden der verschiedenen Zeitpunkte, d.h. die Märkte dienen der Bestimmung der so genannten AkW-Werte. Die Energieerzeugungsanlagen bleiben in dem Zustand, dass sie in der Lage sind, die auf einem Hilfsdienstmarkt bestimmte Energie zu liefern, um als Reaktion auf eine Anfrage eines Systembetreibers Energie zu liefern. Mit anderen Worten, der Wert der auf einem Hilfsdienstmarkt bestimmten Energie ist ein Höchstwert der von der Energieerzeugungsanlage zu liefernden Energie. Der Wert der tatsächlich zu liefernden Energie wird gemäß der Anfrage des Systembetreibers bestimmt. Beispiele für Hilfsdienstmärkte umfassen Frequenzregulierungsstrommärkte und Notstrommärkte. In einem Frequenzregulierungsstrommarkt liefert eine Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage aufeinanderfolgender Anweisungen eines Systembetreibers kontinuierlich Energie, um eine Systemenergiefrequenz konstant zu halten. In einem Notstrommarkt liefert eine Energieerzeugungsanlage während der normalen Zeit, in der es keine Anweisungen eines Systembetreibers gibt, keine Energie und liefert die angeforderte Energie, wenn sie von dem Systembetreiber angewiesen wird.
In 7 ist z.B. der Strommarkt M1 ein Energiemarkt, während der Strommarkt M2 ein Frequenzregulierungsstrommarkt und der Strommarkt M3 ein Notstrommarkt ist. Mit anderen Worten, in dem Beispiel in 7 ändert sich die an jeden der Strommärkte M gelieferte Energiemenge zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte. Obwohl der Gesamtwert der Energieversorgungsmengen zu den verschiedenen Zeitpunkten in dem Beispiel in 7 gleich ist, kann der Gesamtwert ferner zwischen den verschiedenen Zeitpunkten variieren. Ferner ist die Menge der Strommärkte M beliebig und muss nicht drei betragen. Ferner kann die Energie gemäß einem einzigen Strommarkt M geliefert werden.
8 bis 10 sind Diagramme, die Beispiele für den ersten Beitragsgrad darstellen. Der erste Beitragsgrad gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist ein Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer in Bezug auf die Strommärkte M und insbesondere der Preis der Energiemenge (Wh) oder der Energie (W) pro Zeiteinheitsdauer während einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. ein Jahr). Der erste Beitragsgrad, d.h. der Preis für die Energie, wird in Bezug auf jeden der Strommärkte M eingestellt. 8 stellt beispielsweise Beispiele für den ersten Beitragsgrad in dem Strommarkt M1 dar, der ein Energiemarkt ist. 9 stellt Beispiele für den ersten Beitragsgrad in dem Strommarkt M2 dar, der ein Frequenzregulierungsstrommarkt ist. 10 stellt Beispiele für den ersten Beitragsgrad in dem Strommarkt M3 dar, der ein Notstrommarkt ist. Wie in den 8 bis 10 dargestellt, schwankt der Wert des ersten Beitragsgrades zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte, d.h. für jede der Zeiteinheitsdauern Δt.
Wenn der erste Beitragsgrad in Bezug auf jeden der Strommärkte M wie oben beschrieben eingestellt wird, ist es wünschenswert, die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 zu konfigurieren, um den ersten Beitragsgrad in Bezug auf jeden der Strommärkte M zu erhalten. Mit anderen Worten, wenn eine Vielzahl von Arten von ersten Beitragsgraden eingestellt ist, ist es wünschenswert, die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 zu konfigurieren, um die Vielzahl von Arten von ersten Beitragsgraden zu erhalten. Ferner ist die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 konfiguriert, um den ersten Beitragsgrad in einer vorbestimmten Zeitspanne aus der Vergangenheit zu erhalten, d.h. den Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer, der in der Vergangenheit eingestellt wird. Beispielsweise erhält die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 als den ersten Beitragsgrad den Preis für die Energie pro Zeiteinheitsdauer, der auf dem Strommarkt in der Zeitspanne von vor einem Jahr bis gestern eingestellt ist. Die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 kann den ersten Beitragsgrad aus der Vergangenheit erhalten, von einem externen Server über die Kommunikationseinheit 24, oder den ersten Beitragsgrad aus der Vergangenheit, der im Voraus in der Speichereinheit 26 gespeichert wurde.
Wie oben erläutert, erhält die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 den Preis für die Energie pro Zeiteinheitsdauer als ersten Beitragsgrad. Auf den Strommärkten besteht die Tendenz, dass der Preis der Energie umso höher ist, je höher der Beitragsgrad zur Stabilisierung des Systems S ist. Demgemäß ist, mit anderen Worten, der erste Beitragsgrad der Preis der Energie. Es ist jedoch zu beachten, dass der erste Beitragsgrad nicht unbedingt der Preis der Energie sein muss, solange dadurch ein Beitragsgrad zur Stabilisierung des Systems angezeigt wird. Beispielsweise kann der erste Beitragsgrad eine Systemfrequenz pro Zeiteinheitsdauer oder ein Systemspannungsniveau pro Zeiteinheitsdauer sein.
Die in 6 dargestellte Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 ist konfiguriert, um Referenzparametergruppen zu erhalten. Die Referenzparametergruppen sind Datengruppen, die eine Vielzahl von Typen von Einstellwerten der Referenzparameter enthalten. Mit anderen Worten, die Werte der Referenzparameter, die in jeder der Referenzparametergruppen enthalten sind, sind nicht die Referenzparameterwerte, die durch die Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 erhalten werden, sondern es handelt sich um im Voraus eingestellte Werte. Genauer gesagt sind die Referenzparametergruppen Datengruppen, die in Bezug auf jeden aller Referenzparameter einen Referenzparameterwert enthalten, der in Bezug auf den einen Referenzparameter eingestellt ist. Die Vielzahl von Referenzparametergruppen haben voneinander verschiedene Referenzparameterwerte. Mit anderen Worten, die Referenzparameterwerte, die in Bezug auf denselben Referenzparameter eingestellt sind, variieren unter den Referenzparametergruppen. Die Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 kann die Referenzparametergruppen von einem externen Server über die Kommunikationseinheit 24 oder die in der Speichereinheit 26 im Voraus gespeicherten Referenzparametergruppen erhalten. In den folgenden Abschnitten werden die Einstellwerte der in den Referenzparametergruppen enthaltenen Referenzparameter als „Referenzparameter-Einstellwerte“ bezeichnet.
11 ist eine Tabelle, die Beispiele für die Referenzparametergruppen zeigt. Die Beispiele in 11 stellen Referenzparametergruppen P1, P2 und P3 dar. Unter den Referenzparametergruppen P1, P2 und P3 unterscheidet sich mindestens einer der Referenzparameter-Einstellwerte. Mit anderen Worten, obwohl sich in dem Beispiel in 11 alle Referenzparameter-Einstellwerte unter den Referenzparametergruppen P1, P2 und P3 unterscheiden, ist es akzeptabel, wenn einer der Referenzparameter-Einstellwerte (z.B. die Startzeitdauern in der ersten Spalte) voneinander verschieden ist. In dem Beispiel in 11 beträgt in der Referenzparametergruppe P1 der Referenzparameter-Einstellwert der Startzeitdauer 28,5 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindestbetriebsdauer beträgt 57 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindesthaltedauer beträgt 57 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Ausgabeschwankungsrate beträgt 9,5 MW/Minute (Megawatt pro Minute); und der Referenzparameter-Einstellwert des niedrigsten Ausgabeverhältnisses beträgt 47,5%. In der Referenzparametergruppe P2 beträgt der Referenzparameter-Einstellwert der Startzeitdauer 30 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindestbetriebsdauer beträgt 60 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindesthaltedauer beträgt 60 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Ausgabeschwankungsrate beträgt 10 MW/Minute (Megawatt pro Minute); und der Referenzparameter-Einstellwert des niedrigsten Ausgabeverhältnisses beträgt 50%. Ferner beträgt in der Referenzparametergruppe P3 der Referenzparameter-Einstellwert der Startzeitdauer 31,5 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindestbetriebsdauer beträgt 63 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Mindesthaltedauer beträgt 63 Minuten; der Referenzparameter-Einstellwert der Ausgabeschwankungsrate beträgt 10,5 MW/Minute (Megawatt pro Minute); und der Referenzparameter-Einstellwert des niedrigsten Ausgabeverhältnisses beträgt 52,5%. Auf diese Weise sind die Referenzparameter-Einstellwerte in der Referenzparametergruppe P1 Mindestwerte, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte in der Referenzparametergruppe P2 als zentrale Werte verwendet werden und um einen vorbestimmten Prozentsatz (im vorliegenden Beispiel 5%) kleiner als die zentralen Werte sind. Ferner sind die Referenzparameter-Einstellwerte in der Referenzparametergruppe P3 Maximalwerte, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte in der Referenzparametergruppe P2 als zentrale Werte verwendet werden und um einen vorbestimmten Prozentsatz (im vorliegenden Beispiel 5%) größer als die zentralen Werte sind. Es ist zu beachten, dass die Referenzparameter-Einstellwerte und die Menge der Referenzparametergruppen beliebig eingestellt werden können.
Falls in dieser Situation die Referenzparametergruppen in Bezug auf jeden der Referenzparameter erschöpfend eingestellt werden, d.h. falls die Vielzahl von Referenzparametergruppen eingestellt wird, während nur die Referenzparameter-Einstellwerte eines Referenzparameters variiert werden, wäre die Anzahl an Referenzparametergruppen größer. Wenn beispielsweise drei Referenzparameter-Einstellwerte mit jedem Referenzparameter eingestellt werden und es fünf Referenzparameter gibt, beträgt die Anzahl an möglichen Kombinationen des Referenzparameters 3⁵. Da in dieser Situation mindestens ein Referenzparameter-Einstellwert unter den Referenzparametergruppen unterschiedlich ist, bedeutet dies mit anderen Worten, dass die Anzahl an möglichen Kombinationen der Referenzparameter die Anzahl an Referenzparametergruppen bezeichnet. Im Gegensatz dazu sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Referenzparameter-Einstellwerte aller Referenzparameter unter den Referenzparametergruppen unterschiedlich. Es ist daher möglich, die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter (die Anzahl an Referenzparametergruppen) kleiner zu machen als die Situation, in der die Referenzparameter in allen möglichen Kombinationen kombiniert werden (3⁵ in dem vorliegenden Beispiel). In dem Beispiel in 11 ist die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter (die Anzahl an Referenzparametergruppen) gleich der Anzahl an mit jedem der Referenzparameter eingestellten Referenzparameter-Einstellwerten (drei in dem Beispiel in 11); dies ist jedoch nur ein Beispiel. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist es möglich, die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter (die Anzahl an Referenzparametergruppen) klein zu halten, indem die Referenzparametergruppen aus dem Gesichtspunkt eines experimentellen Ausgestaltungsverfahrens eingestellt werden. Es ist jedoch zu beachten, dass die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter (die Anzahl an Referenzparametergruppen) beliebig ist. Es ist akzeptabel, wenn Referenzparameter von zumindest einem Teil der Flexibilitätsfähigkeiten unter den Referenzparametergruppen unterschiedlich sind.
Die in 6 dargestellte Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um eine Analyse auf der Grundlage der Referenzparametergruppen und der ersten Beitragsgradwerte durchzuführen und eine Energieversorgungsmenge einer vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer zu berechnen. Genauer gesagt, wählt die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 eine Energieerzeugungsanlage aus, die als Referenz dient, und erhält Parameterwerte bezüglich der Fähigkeiten der ausgewählten Energieerzeugungsanlage. Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um eine andere Energieerzeugungsanlage als die der Bewertung unterzogene Energieerzeugungsanlage E als die als Referenz dienende Energieerzeugungsanlage auszuwählen. Die ausgewählte Energieerzeugungsanlage ist beliebig und muss nicht unbedingt mit demselben System verbunden werden, wie dem System, das mit der Energieerzeugungsanlage E verbunden ist. Es ist jedoch wünschenswert, wenn es sich bei der ausgewählten Energieerzeugungsanlage um eine Energieerzeugungsanlage eines marktüblichen Typs handelt. Es ist auch dann wünschenswert, wenn die ausgewählte Energieerzeugungsanlage vom gleichen Typ ist wie der Typ der Energieerzeugungsanlage E. Beispielsweise kann die ausgewählte Energieerzeugungsanlage eine Gasturbine mit einfachem Zyklus sein. Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um Parameterwerte der ausgewählten Energieerzeugungsanlage zu erhalten. Die Parameterwerte der Energieerzeugungsanlage sind in dieser Situation Werte von anderen Parametern als den Referenzparametern und zeigen Fähigkeiten an, die sich auf die Energieversorgung auswirken, wie z.B. eine maximale Ausgabe (ein maximaler Wert der Energieversorgungsmenge in einer Zeiteinheitsdauer). Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 kann die Parameterwerte von einem externen Server über die Kommunikationseinheit 24 oder die in der Speichereinheit 26 im Voraus gespeicherten Parameterwerte erhalten.
Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge der ausgewählten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer zu berechnen, indem eine Analyse durchgeführt wird, während die erhaltenen Parameterwerte, eine erhaltene Parametergruppe, die von der Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 erhalten wird, und die ersten Beitragsgradwerte, die von der Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 erhalten werden, verwendet werden. Da die Energieversorgungsmenge als ein Ausgabewert der Energieerzeugungsanlage betrachtet wird, kann auch berücksichtigt werden, dass die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ein Betriebsmuster der ausgewählten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer berechnet (Ausgabeschwankung in jeder Zeitdauer).
Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 verwendet als Eingabebedingungen (Randbedingungen) den Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer, der schwankt, wie durch den ersten Beitragsgrad angezeigt wird, der durch die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 erhalten wird, und auch den Parameterwert, der die Fähigkeit der ausgewählten Energieerzeugungsanlage anzeigt, die zusammen mit den erhaltenen Parameterwerten eine erhaltene Parametergruppe ausbildet. Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne (z.B. ein Jahr), die mit dem ersten Beitragsgrad eingestellt wurde, auf der Grundlage eines Einkommens (eines Ertrags) der Energieerzeugungsanlage zu berechnen, das sich ergibt, wenn die ausgewählte Energieerzeugungsanlage unter den Eingabebedingungen betrieben wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer, um das Einkommen aus der Energieerzeugung durch die Energieerzeugungsanlage zu maximieren, wenn die ausgewählte Energieerzeugungsanlage unter den Eingabebedingungen betrieben wird. Mit anderen Worten, es wird berücksichtigt, dass die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer von der gegenwärtigen Zeit bis zu dem Ablauf der vorbestimmten Zeitspanne berechnet, um das Einkommen aus der Energieerzeugung durch die Energieerzeugungsanlage zu maximieren, unter der Annahme, dass der Preis der Energie, wie durch den ersten Beitragsgrad angegeben, für die vorbestimmte Zeitspanne von der gegenwärtigen Zeitdauer schwankt, und unter der Annahme, dass die Energieerzeugungsanlage unter den durch die erhaltenen Parameterwerte und die erhaltene Parametergruppe definierten Bedingungen betrieben wird. In dieser Situation ist das Einkommen eine Summe von Werten, die jeweils durch Multiplikation eines Preises der Energie pro Einheitsenergiemenge mit einer gelieferten Energiemenge erhalten werden.
Aus den erhaltenen Parameterwerten und den Referenzparametergruppen kann die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechnen, wie die Energieerzeugungsanlage betrieben werden kann, d.h. sie kann ein von der Energieerzeugungsanlage durchführbares Betriebsmuster berechnen. Ferner ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 in der Lage, aus dem ersten Beitragsgrad den Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer zu erkennen. Demgemäß ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 in der Lage, die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer innerhalb der vorbestimmten Zeitspanne zu berechnen, um das Einkommen aus der Energieerzeugung durch die Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage der erhaltenen Parameterwerte, der erhaltenen Parametergruppe und der ersten Beitragsgradwerte zu maximieren. Beispielsweise berechnet die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer in der Weise, dass die Energieversorgungsmenge umso größer ist, je höher der Preis der Energie in einer Zeitdauer ist.
Ferner gibt es in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Vielzahl von Einstellungen für den ersten Beitragsgrad (d.h. den Preis der Energie). Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 bestimmt, welcher der Vielzahl von ersten Beitragsgradwerten, d.h. die an jeden der Strommärkte M zu liefernde Energiemenge, zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte verwendet werden soll, und berechnet ferner die Energieversorgungsmenge zu jedem der verschiedenen Zeitpunkte unter Verwendung des für jeden der Strommärkte M bestimmten ersten Beitragsgrades. Wenn beispielsweise der Preis der Energie auf dem Strommarkt M2 zu einem bestimmten Zeitpunkt höher ist, vergrößert die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 die Energieversorgungsmenge an dem Strommarkt M2 zu diesem bestimmten Zeitpunkt.
12 ist ein Diagramm, das Beispiele für Berechnungswerte der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer darstellt. Wie in 12 dargestellt, ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer zu berechnen, so dass die in jeder Zeitdauer gelieferte Energiemenge schwankt. Ferner ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in Bezug auf jeden der Strommärkte M in jeder Zeitdauer zu berechnen. Es ist jedoch zu beachten, dass der in 12 dargestellte Berechnungswert der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer lediglich ein Beispiel ist. Obwohl beispielsweise der Gesamtwert der Energieversorgungsmengen unter den verschiedenen Zeitpunkten in dem Beispiel in 12 gleich ist, kann der Gesamtwert unter den verschiedenen Zeitpunkten variieren.
In den obigen Erläuterungen ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer unter Verwendung einer der Vielzahl von Referenzparametergruppen zu berechnen. Außerdem führt die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 in Bezug auf alle Referenzparametergruppen dieselbe Analyse durch, um eine Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer in Bezug auf alle Referenzparametergruppen zu berechnen. Mit anderen Worten, die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 führt die oben erläuterte Analyse so viele Sitzungen wie die Anzahl der Referenzparametergruppen durch, indem nur die Referenzparametergruppe geändert wird. Demgemäß wird die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer in Bezug auf jede der Referenzparametergruppen berechnet, so dass die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer für jede der Referenzparametergruppen unterschiedlich ist.
Die in 6 dargestellte Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ist konfiguriert, um einen zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer zu berechnen, die von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechnet wird. Der zweite Beitragsgrad ist ein Index, der den Grad des Beitrags zur Stabilisierung eines Systems anzeigt, den die von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ausgewählte Energieerzeugungsanlage leistet. Der zweite Beitragsgrad ist ein Index, der sich von dem ersten Beitragsgrad unterscheidet (in dem vorliegenden Beispiel der Preis der Energie) und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel einen zu erzielenden Gewinn anzeigt (in dem vorliegenden Beispiel ein Betrag, der durch Subtrahieren von Ausgaben von einem Einkommen erhalten wird), wenn die Energie von der Energieerzeugungsanlage geliefert wird. Auf der Grundlage der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer und des ersten Beitragsgrades (d.h. des Preises für die Energie) berechnet die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ein Einkommen, das von der Energieerzeugungsanlage erzielt wird, wenn die Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Menge geliefert wird. Durch Multiplikation der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer mit dem Preis der Energie der Zeitdauer berechnet die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ein Einkommen für jede Zeitdauer und berechnet ferner ein Gesamteinkommen durch Summierung der Einkommen der Zeitdauern. Das Gesamteinkommen umfasst das Einkommen aller Strommärkte M. Ferner berechnet die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 die Ausgaben, die anfallen, wenn die Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Weise geliefert wird. Die Ausgaben umfassen Arbeitskosten, Brennstoffkosten für die Energieerzeugung und ähnliches, die anfallen, wenn die Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Weise geliefert wird. Die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 berechnet einen Wert, der durch Subtraktion der Ausgaben von dem Gesamteinkommen erhalten wird, als den zweiten Beitragsgrad, d.h. den Gewinn.
Die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer wird in Bezug auf jede der Referenzparametergruppen berechnet. Die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ist konfiguriert, um den zweiten Beitragsgrad, d.h. den Gewinn, in Bezug auf jede der Referenzparametergruppen zu berechnen.
Wie oben erläutert, ist die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 konfiguriert, um den Gewinn zu berechnen, der zu erzielen ist, wenn die Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Menge als der zweite Beitragsgrad berechnet wird. Auf den Strommärkten besteht die Tendenz, dass der Preis für die Energie umso höher ist, und demzufolge auch der Gewinn, je höher der Beitragsgrad zur Stabilisierung eines Systems ist. Demgemäß wird mit anderen Worten davon ausgegangen, dass der zweite Beitragsgrad der Gewinn der Energieerzeugungsanlage ist. Es ist jedoch zu beachten, dass der zweite Beitragsgrad nicht unbedingt der Gewinn der Energieerzeugungsanlage sein muss, solange der Index einen Grad des Beitrags zur Stabilisierung des Systems anzeigt und für jede der Referenzparametergruppen berechnet wird. Beispielsweise kann der zweite Beitragsgrad ein Gesamtwert der Einkommen sein, die von der Energieerzeugungsanlage zu erzielen sind, wenn die Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Menge geliefert wird.
Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um eine Berechnungsformel einzustellen, die zur Berechnung eines Flexibilitätsindexes FI auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades verwendet wird. Obwohl die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI, wie oben in Ausdruck (1) dargestellt, einstellt, werden die Koeffizienten K, d.h. die auf die Referenzparameter anzuwendenden Gewichte, auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades eingestellt.
Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel ist konfiguriert, um zunächst die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad zu berechnen, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind, und um ferner die Koeffizienten K auf der Grundlage des Ergebnisses der Berechnung einzustellen. Zunächst wird die Berechnung der Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad erläutert.
Auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades jeder der Referenzparametergruppen berechnet die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel für jeden der Referenzparameter eine Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 kann die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad berechnen, indem alle möglichen Kombinationen (z.B. 3⁵ Kombinationen) der Referenzparameter-Einstellwerte verwendet werden, ohne die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (die Anzahl an Referenzparametergruppen) zu reduzieren. In dieser Situation erhält die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 von der Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 die zweiten Beitragsgradwerte (in dem vorliegenden Beispiel die Gewinne) in Bezug auf alle möglichen Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte, d.h. alle Referenzparametergruppen. Ferner berechnet die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 für jeden der Referenzparameter die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, indem eine mehrfache Regressionsanalyse in Bezug auf den zweiten Beitragsgrad jeder der Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (der Referenzparametergruppen) durchgeführt wird. Beispielsweise berechnet die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 einen partiellen Regressionskoeffizienten, der durch Verwendung des zweiten Beitragsgrades als Antwortvariable und durch Verwendung des Referenzparameter-Einstellwerts jedes der Referenzparameter als erläuternde Variable als die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, erhalten wird. Die hier beschriebene mehrfache Regressionsanalyse kann unter Verwendung eines öffentlich bekannten Verfahrens durchgeführt werden.
Wenn die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad auf diese Weise unter Verwendung aller möglichen Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte berechnet werden, verursacht die Berechnung eine große Belastung. Um dieser Situation gerecht zu werden, kann die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage eines experimentellen Auslegungsverfahrens berechnen, während die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte, wie in 11 dargestellt, reduziert wird. Mit dieser Anordnung ist es möglich, die Berechnungsbelastung zu reduzieren, da die Anzahl an Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte verringert wird. In den folgenden Abschnitten wird ein Verfahren zur Berechnung der Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage eines experimentellen Auslegungsverfahrens erläutert.
13 ist ein Diagramm, das Beispiele der Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad darstellt. Wenn ein experimentelles Entwurfsverfahren verwendet wird, erhält die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (die Referenzparametergruppen), die durch die Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 erhalten werden, d.h. die Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (die Referenzparametergruppen), deren Anzahl an Kombinationen reduziert wurde. Ferner berechnet die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 auf der Grundlage der Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (der Referenzparametergruppen) die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind. Mit anderen Worten, in dieser Situation dienen die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitrag, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind, als Empfindlichkeit für die Referenzparameter-Einstellwerte.
In dem Beispiel in 13 berechnet die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30: eine Größe (ein Liniensegment LA) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert der Startzeitdauer unterschiedlich ist; eine Größe (ein Liniensegment LB) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert der minimalen Betriebsdauer unterschiedlich ist; eine Größe (ein Liniensegment LC) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert der Mindesthaltedauer unterschiedlich ist; eine Größe (ein Liniensegment LD) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert der Ausgabeschwankungsrate unterschiedlich ist; und eine Größe (ein Liniensegment LE) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, der verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert des niedrigsten Ausgabeverhältnisses unterschiedlich ist. Die in den Referenzparametergruppen enthaltenen Referenzparameter-Einstellwerte werden im Voraus eingestellt, wie z.B. in 11 dargestellt, während der zweite Beitragsgrad in Bezug auf jede der Referenzparametergruppen berechnet wird. Demgemäß ist die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 durch die Verwendung einer Regressionsanalyse auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades jeder der Referenzparametergruppen in der Lage, die Größenordnungen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad zu berechnen, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind. Mit anderen Worten, die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 normalisiert jeden der Referenzparameter-Einstellwerte in einem vorbestimmten numerischen Wertebereich (0,95 bis 1,05 in dem Beispiel in 13) und berechnet für jeden der Referenzparameter die Größe (Empfindlichkeit) des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad (d.h. jede der Steigungen in 13), der verursacht wird, wenn der normalisierte Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist. In dem Beispiel in 13 werden die Größen (Empfindlichkeiten) der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind, immer kleiner in der Reihenfolge von: der Startzeitdauer, der Mindestbetriebsdauer, der Ausgabeschwankungsrate und dem niedrigsten Ausgabeverhältnis, während die Ergebnisse der Mindesthaltedauer die gleichen sind wie die der Mindestbetriebsdauer. Ferner nehmen in dem Beispiel in 13 die Werte für die Ausgabeschwankungsrate im Gegensatz zu den anderen Flexibilitätsfähigkeiten zu, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte zunehmen. Es ist jedoch zu beobachten, dass der Absolutwert der Größe (die Empfindlichkeit) des Änderungsbetrags kleiner als der der Mindestbetriebsdauer und größer als der des niedrigsten Ausgabeverhältnisses ist.
Wie oben erläutert, ist die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 konfiguriert, um für jeden der Referenzparameter die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage des experimentellen Auslegungsverfahrens zu berechnen. In diesem Fall schließt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 einen Referenzparameter mit einer geringen Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad aus den Referenzparametern aus, die für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI zu verwenden sind. Der ausgeschlossene Referenzparameter wird nicht mit einem Koeffizienten K eingestellt und wird von der in Ausdruck (1) dargestellten Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI ausgeschlossen. Mit anderen Worten, die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 kann nur solche Referenzparameter bestimmen, bei denen die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad gleich oder größer als ein vorbestimmter Wert ist, als die für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI zu verwendenden Referenzparameter und muss nicht einen solchen Referenzparameter, bei dem die Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad kleiner als der vorbestimmte Wert ist, als einen der für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI verwendeten Referenzparameter verwenden. Beispielsweise kann in dem Beispiel in 13 das niedrigste Ausgabeverhältnis, das eine geringe Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad hat, von den Referenzparametern, die für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI verwendet werden, ausgeschlossen werden. Wenn der Referenzparameter, der eine geringe Größe des Änderungsbetrags hat, auf diese Weise ausgeschlossen wird, da die Anzahl an Parametern, die für die Berechnung des Flexibilitätsindexes FI verwendet werden, reduziert wird, ist es möglich, den Flexibilitätsindex FI zu einem verfeinerten und effizienten Index zu machen.
Auf der Grundlage der Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad, die verursacht werden, wenn die Referenzparameter-Einstellwerte unterschiedlich sind, die wie oben beschrieben berechnet wurden, stellt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 Koeffizienten K ein. Genauer gesagt, stellt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Koeffizienten K so ein, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters zu verursachen ist, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, je größer der Wert des Koeffizienten korrespondierend zu dem Referenzparameter ist. Mit anderen Worten, angenommen, dass der Referenzparameter-Einstellwert um dasselbe Verhältnis geändert wird, wird ein solcher Referenzparameter, der in dem zweiten Beitragsgrad einen größeren Änderungsbetrag aufweist, mit einem größeren Koeffizienten K eingestellt. Demgemäß, wenn die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad, wie in 13 dargestellt berechnet werden, stellt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Werte der Koeffizienten K so ein, dass sie immer kleiner werden, in der Größenordnung von: der Startzeitdauer, der Mindestbetriebsdauer, der Ausgabeschwankungsrate und dem niedrigsten Ausgabeverhältnis, während der Koeffizient K der Mindesthaltedauer gleich dem Koeffizienten K der Mindestbetriebsdauer bestimmt wird. Beispielsweise bestimmt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 einen Koeffizienten K1 korrespondierend zu der Startzeitdauer als 1; Koeffizienten K2 und K3 korrespondierend jeweils zu der Mindestbetriebsdauer und der Mindesthaltedauer als 0,9; einen Koeffizienten K4 korrespondierend zu der Ausgabeschwankungsrate als 0,8; und einen Koeffizienten K5 korrespondierend zu dem niedrigsten Ausgabeverhältnis als 0,7. Es ist jedoch zu beachten, dass die numerischen Werte der Koeffizienten K1, K2, K3, K4 und K5 lediglich Beispiele sind. Es ist akzeptabel, solange die Koeffizienten K so eingestellt werden, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad einer Flexibilitätsfähigkeit verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, je größer der Wert des Koeffizienten K korrespondierend zu der Flexibilitätsfähigkeit ist. Ferner werden in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Koeffizienten K innerhalb des Bereichs größer als 0 und gleich oder kleiner als 1 eingestellt; mögliche Ausführungsbeispiele sind jedoch nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Es ist möglich, die Koeffizienten K in einem beliebigen numerischen Wertebereich einzustellen.
Wenn die Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad unter Verwendung des experimentellen Auslegungsverfahrens berechnet wurden, und anschließend die Anzahl an Referenzparametern weiter reduziert wurde, indem ein solcher Referenzparameter mit einer geringen Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad ausgeschlossen wurde, kann die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad neu berechnen. In diesem Fall erhält beispielsweise die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 Kombinationen der Referenzparameter-Einstellwerte (Referenzparametergruppen) in Bezug auf die übrigen, nicht ausgeschlossenen Referenzparameter und berechnet für jeden der übrigen, nicht ausgeschlossenen Referenzparameter weiter eine Größe des Änderungsbetrags in dem zweiten Beitragsgrad, indem dasselbe oder ein ähnliches Verfahren wie oben beschrieben (z.B. eine Regressionsanalyse) verwendet wird. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 kann Koeffizienten K einstellen, indem die neu berechneten Größen der Änderungsbeträge in dem zweiten Beitragsgrad verwendet werden.
Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 bestimmt die Koeffizienten K in der Weise, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad einer Flexibilitätsfähigkeit verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, je größer der Wert des Koeffizienten K korrespondierend zu der Flexibilitätsfähigkeit ist. Demgemäß wird davon ausgegangen, dass die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 konfiguriert ist, um die Berechnungsformel so einzustellen, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, je größer das Gewicht ist, das auf die korrespondierende Flexibilitätsfähigkeit in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet wird.
Wie oben erläutert, ist die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel konfiguriert, um den Koeffizienten K mit jeder der Flexibilitätsfähigkeiten auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades einzustellen. Ferner ist, wie in Ausdruck (1) dargestellt, die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 konfiguriert, um die Berechnungsformel so einzustellen, dass jeder der als Variablen dienenden Parameterindizes mit dem Koeffizienten K multipliziert wird, der auf der Grundlage der zu dem Parameterindex korrespondierenden Flexibilitätsfähigkeit eingestellt ist, und so, dass der Gesamtwert der Produkte in Korrespondenz zu den Parameterindizes (in Korrespondenz zu den Flexibilitätsfähigkeiten) als Flexibilitätsindex FI dient. Es ist jedoch zu beachten, dass die durch die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 eingestellte Berechnungsformel nicht unbedingt die als Ausdruck (1) dargestellte Formel sein muss, in der der Gesamtwert der Werte (der Produkte), die jeweils durch Multiplikation eines Parameterindexes mit dem korrespondierenden Koeffizienten K erhalten werden, als Flexibilitätsindex FI dient. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 kann eine Berechnungsformel auf der Grundlage von Werten (Produkten) einstellen, die in Korrespondenz zu den Flexibilitätsfähigkeiten sind und jeweils durch Multiplikation eines Parameterindexes mit einem korrespondierenden Koeffizienten K erhalten werden. Beispielsweise kann die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 einen Flexibilitätsindex FI durch Multiplikation der Produkte eines Parameterindexes und eines Koeffizienten K miteinander in Korrespondenz zu den Referenzparametern erhalten. Ferner muss die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 die Berechnungsformel nicht unbedingt auf der Grundlage der Werte (der Produkte) einstellen, die jeweils durch Multiplikation eines Parameterindexes mit dem korrespondierenden Koeffizienten K erhalten werden. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 kann jede beliebige Berechnungsformel einstellen, in der zu den Referenzparametern korrespondierende Parameterindizes als Variablen verwendet werden, und zwar so, dass der größere Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, je größer das Gewicht ist, das auf dem Parameterindex der korrespondierenden Flexibilitätsfähigkeit in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet wird.
In diesem Fall ist der zweite Beitragsgrad ein Wert, der den Grad des Beitrags zur Stabilisierung des Systems anzeigt. Folglich gilt gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, dass je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters bewirkt wird, desto größer der Einfluss des Referenzparameters auf den Flexibilitätsindex FI ist. Demzufolge gilt, dass je höher der Grad des Beitrags von einer Energieerzeugungsanlage zur Stabilisierung des Systems ist, desto größer ist der Flexibilitätsindex FI. Folglich wird davon ausgegangen, dass der Flexibilitätsindex FI auch als ein Wert dient, der den Grad des Beitrags zur Stabilisierung des Systems quantitativ anzeigt. In dem zweiten Ausführungsbeispiel bezeichnet der erste Beitragsgrad ferner den Preis der Energie in jedem der Strommärkte, während der zweite Beitragsgrad den Gewinn bezeichnet. Folglich wird auch davon ausgegangen, dass der Flexibilitätsindex FI ein Wert ist, der quantitativ anzeigt, ob es möglich ist oder nicht, Energie auf den Strommärkten (z.B. auf Echtzeitmärkten, Märkten für Hilfsdienste usw.), die eine hohe Betriebsflexibilität erfordern, in Bezug auf jeden der Märkte oder jede der Regionen genau zu liefern, wobei Jahre oder Zeitdauern berücksichtigt werden. Darüber hinaus wird auch berücksichtigt, dass der Flexibilitätsindex FI ein Wert ist, der quantitativ anzeigt, ob es möglich ist oder nicht, Gewinne genau zu gewährleisten.
Als nächstes wird ein Fluss in dem Betriebsflexibilitätsbewertungsprozess für die Energieerzeugungsanlage E gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel in Bezug auf ein Flussdiagramm erläutert. 14 ist das Flussdiagramm zur Erläuterung des Flusses in dem Flexibilitätsbewertungsprozess für die Energieerzeugungsanlage gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel. Wie in 14 dargestellt, erhält die Bewertungsvorrichtung 10A durch die Verwendung der Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 zunächst den ersten Beitragsgrad (Schritt S20). In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel erhält die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 eine Vielzahl von Werten des ersten Beitragsgrades und insbesondere den Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer in Bezug auf jeden der Strommärkte M. Nachdem der erste Beitragsgrad erhalten wurde, erhält die Bewertungsvorrichtung 10A die Referenzparametergruppen durch Verwendung der Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 (Schritt S22). Ferner berechnet die Bewertungsvorrichtung 10A unter Verwendung der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 für jede der Referenzparametergruppen eine Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer in Bezug auf eine Referenzenergieerzeugungsanlage (eine andere Energieerzeugungsanlage als die Energieerzeugungsanlage E) (Schritt S24). Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechnet die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer, um das Einkommen aus der Energieerzeugung durch die Energieerzeugungsanlage zu maximieren. Danach berechnet die Bewertungsvorrichtung 10A unter Verwendung der Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 einen zweiten Beitragsgrad in Bezug auf jede der Referenzparametergruppen auf der Grundlage des Berechnungswertes der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer (Schritt S26). Als zweiten Beitragsgrad berechnet die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 einen Gewinn, der erzielt wird, die Energie gemäß dem Berechnungswert der Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer geliefert wird. Ferner stellt die Bewertungsvorrichtung 10A unter Verwendung der Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 einen Koeffizienten K in Bezug auf jeden der Referenzparameter auf der Grundlage des zweiten Beitragsgrades ein, um die Berechnungsformel des Flexibilitätsindexes FI einzustellen (Schritt S28). Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 stellt die Koeffizienten K so ein, dass der Wert des Koeffizienten K, der zu dem Referenzparameter korrespondiert, umso größer ist, je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters verursacht wird. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 stellt die Berechnungsformel ein, in der die zu den Referenzparametern korrespondierenden Parameterindizes als Variablen dienen, während die Koeffizienten K Konstanten sind. Nachdem die Berechnungsformel eingestellt wurde, erhält die Bewertungsvorrichtung 10A Referenzparameterwerte der einer Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage E durch Verwendung der Parameterwert-Erhaltungseinheit 32 (Schritt S30) und berechnet einen Flexibilitätsindex FI der Energieerzeugungsanlage E durch Eingabe der Referenzparameterwerte der Energieerzeugungsanlage E in die Berechnungsformel (Schritt S32). Unter Verwendung der Flexibilitätsbewertungseinheit 36 bewertet die Bewertungsvorrichtung 10A die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E unter Verwendung des Flexibilitätsindexes FI (Schritt S34).
Wie oben erläutert, ist in dem zweiten Ausführungsbeispiel die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 konfiguriert, um den ersten Beitragsgrad zu erhalten, der den Grad des Beitrags zur Stabilisierung des Systems anzeigt und der Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer zugeordnet wird. Die Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit 44 ist konfiguriert, um die Vielzahl von Referenzparametergruppen zu erhalten, die jeweils eine Vielzahl von Typen von Referenzparameter-Einstellwerten enthalten. Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um für jede der Referenzparametergruppen die Energieversorgungsmenge der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer zu berechnen, indem die Analyse auf der Grundlage der Referenzparametergruppen und des ersten Beitragsgrades durchgeführt wird. Die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ist konfiguriert, um für jede der Referenzparametergruppen den zweiten Beitragsgrad zu berechnen, der den Grad des Beitrags anzeigt, den die vorbestimmte Energieerzeugungsanlage zur Stabilisierung des Systems auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage (der Referenzenergieerzeugungsanlage) in jeder Zeitdauer leistet. Die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 ist konfiguriert, um die Berechnungsformel so einzustellen, dass je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters verursacht wird, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist, desto größer das Gewicht ist, das in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet wird. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der Berechnungsformel zu berechnen, die so strukturiert ist, dass je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad einer Flexibilitätsfähigkeit verursacht wird, wenn der Referenzparameter unterschiedlich ist, desto größer das Gewicht ist, das in Bezug auf den Flexibilitätsindex FI angewendet wird. Folglich dient der Flexibilitätsindex FI als ein quantitativer Wert, der die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend berücksichtigt. Durch die Bewertung der Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E, während der so berechnete Flexibilitätsindex FI verwendet wird, ist die Bewertungsvorrichtung 10A in der Lage, die Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an Energie genau zu bewerten.
Ferner stellt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 für jeden der Referenzparameter den Koeffizienten K ein, mit dem ein Wert auf der Grundlage des Referenzparameterwerts (in dem vorliegenden Beispiel der Parameterindex) so multipliziert wird, dass der Wert des Koeffizienten K umso größer ist, je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad einer Flexibilitätsfähigkeit ist, wenn der Referenzparameter-Einstellwert unterschiedlich ist. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der auf diese Weise berechneten Koeffizienten K zu berechnen. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist daher in der Lage, die Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, genauer zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten.
Außerdem stellt die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit 30 als die Berechnungsformel die Formel ein, die in Korrespondenz zu den Referenzparametern die Werte addiert, die jeweils durch Multiplikation eines auf dem Referenzparameterwert basierenden Wertes (in dem vorliegenden Beispiel der Parameterindex) mit dem korrespondierenden der Koeffizienten K erhalten werden. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist konfiguriert, um den Flexibilitätsindex FI unter Verwendung der so strukturierten Berechnungsformel zu berechnen. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist daher in der Lage, die Vielzahl der Fähigkeiten, die sich auf die Betriebsflexibilität auswirken, umfassend zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten.
Ferner ist die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 konfiguriert, um die Informationen über den ersten Beitragsgrad in Bezug auf jeden der Strommärkte M zu erhalten. Die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 ist konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in Bezug auf jeden der Strommärkte M zu berechnen. Die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 ist konfiguriert, um den zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge von jedem der Strommärkte M zu berechnen. Die Bewertungsvorrichtung 10A ist daher in der Lage, die Betriebsflexibilität zu bewerten und gleichzeitig Situationen zu antizipieren, in denen Energie an die Vielzahl von Strommärkten M geliefert wird. Demgemäß ist die Bewertungsvorrichtung 10 in der Lage, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten, selbst wenn Energie an die Vielzahl der Strommärkte M geliefert wird.
Ferner ist die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 konfiguriert, um den Preis für die eingestellte Energie für jede Zeiteinheitsdauer als den ersten Beitragsgrad zu erhalten. Auf der Grundlage des Preises der Energie der für jede Zeiteinheitsdauer eingestellt ist, ist die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer zu berechnen, um das Einkommen zu maximieren, das erzielt wird, wenn Energie geliefert wird, indem eine vorbestimmte Energieerzeugungsanlage betrieben wird, während die Referenzparametergruppen verwendet werden. Unter Verwendung der Preise der Energie ist die Bewertungsvorrichtung 10A konfiguriert, um die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer zu berechnen, die für die Einstellung der Berechnungsformel verwendet wird, um so das Einkommen zu maximieren. Demgemäß ist die Bewertungsvorrichtung 10A konfiguriert, um die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E unter dem Gesichtspunkt der Einkommen zu bewerten. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E genau zu bewerten.
Ferner berechnet die Beitragsgrad-Berechnungseinheit 48 als den zweiten Beitragsgrad den Gewinn der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage, der erzielt wird, wenn Energie in der von der Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit 46 berechneten Energieversorgungsmenge geliefert wird. Demgemäß ist die Bewertungsvorrichtung 10A konfiguriert, um den Gewinn als zweiten Beitragsgrad zu verwenden, der für die Einstellung der Berechnungsformel verwendet wird. Es ist daher möglich, die Betriebsflexibilität der Energieerzeugungsanlage E unter dem Gesichtspunkt des Gewinns genau zu bewerten.
In den vorliegenden Ausführungsbeispielen ist die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 konfiguriert, um die Werte des ersten Beitragsgrades in der vorbestimmten Zeitspanne aus der Vergangenheit als ersten Beitragsgrad zu erhalten. Die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 muss jedoch nicht unbedingt die vergangenen Daten als den ersten Beitragsgrad verwenden und kann einen ersten Beitragsgrad in einer vorbestimmten Zeitspanne in der Zukunft berechnen. In diesem Fall kann die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 beispielsweise den ersten Beitragsgrad (den Preis der Energie pro Zeiteinheitsdauer in dem vorliegenden Beispiel) auf der Grundlage eines Vorhersagewertes für eine geforderte Energiemenge in der vorbestimmten Zeitspanne in der Zukunft, der Brennstoffkosten in der vorbestimmten Zeitspanne in der Zukunft, einer externen Umgebung (Wetteränderungen) in der Zukunft und ähnlichem berechnen. In diesem Fall kann beispielsweise die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit 42 einen Preis für die Energie pro Zeiteinheitsdauer auf der Grundlage einer angeforderten Energiemenge pro Zeiteinheitsdauer sowie Energieversorgungsmengen und der Energiekosten einer Vielzahl von Energieerzeugungsanlagen in der Zeiteinheitsdauer berechnen. 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Einstellen des Preises der Energie darstellt. In dem Beispiel in 15 drückt die horizontale Achse akkumulierte Werte der lieferbaren Energiemengen aus, während die vertikale Achse den Preis für die Energie ausdrückt. Die Energiekosten der Energieerzeugung werden immer höher in der Reihenfolge: Energieerzeugungsanlagen E1, E2, E3, E4, E5 und E6. In dem Beispiel in 15 werden die Energieversorgungsmengen ab einer Energieerzeugungsanlage mit niedrigeren Energiekosten akkumuliert, so dass die Energiekosten zu dem Zeitpunkt, an dem die akkumulierte Energieversorgungsmenge gleich zu einer angeforderten Energiemenge (dem Leitungssegment D) wird, als Preis für die Energie in der Zeiteinheitsdauer eingestellt werden. Das hier beschriebene Verfahren zum Einstellen des Preises für die Energie ist jedoch nur ein Beispiel. Unter Verwendung dieses Verfahrens ist es möglich, die Koeffizienten K auch in einem Land oder einer Region, in dem/der keine Strommärkte vorhanden sind, auf die gleiche Weise wie in einem Land oder einer Region, in dem/der Strommärkte vorhanden sind, einzustellen.
Während bestimmte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung beschrieben wurden, soll die Beschreibung der Ausführungsbeispiele nicht den Umfang der Ausführungsbeispiele einschränken. Ferner umfassen die oben beschriebenen konstituierenden Elemente diejenigen, die für einen Fachmann leicht vorstellbar sind, und diejenigen, die im Wesentlichen gleich sind, die sich in einem so genannten äquivalenten Umfang befinden. Darüber hinaus ist es möglich, die oben beschriebenen konstituierenden Elemente geeignet zu kombinieren. Darüber hinaus können verschiedene Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen an den konstituierenden Elementen vorgenommen werden, ohne dass von dem Kern der oben beschriebenen Ausführungsbeispiele abgewichen wird.
Bezugszeichenliste

1: BEWERTUNGSSYSTEM
10: BEWERTUNGSVORRICHTUNG
12: ERFASSUNGSVORRICHTUNG
28: STEUEREINHEIT
30: BERECHNUNGSFORMEL-ERHALTUNGSEINHEIT
32: PARAMETERWERT-ERHALTUNGSEINHEIT
34: INDEXBERECHNUNGSEINHEIT
36: FLEXIBILITÄTSBEWERTUNGSEINHEIT
42: BEITRAGSGRAD-ERHALTUNGSEINHEIT
44: REFERENZPARAMETERGRUPPE-ERHALTUNGSEINHEIT
46: ENERGIEVERSORGUNGSMENGE-BERECHNUNGSEINHEIT
48: BEITRAGSGRAD-BERECHNUNGSEINHEIT
E: ENERGIEERZEUGUNGSANLAGE
FI: FLEXIBILITÄTSINDEX

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 10074983 [0003]

Claims

Eine Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, die Folgendes aufweist: eine Berechnungsformel-Erhaltungseinheit, die eine Berechnungsformel erhält, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter bezüglich Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; eine Parameterwert-Erhaltungseinheit, die einen Referenzparameterwert von jedem der Referenzparameter in Bezug auf eine einer Bewertung unterzogene Energieerzeugungsanlage erhält; eine Indexberechnungseinheit, die den Flexibilitätsindex der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage berechnet, indem die durch die Parameterwert-Erhaltungseinheit erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und eine Flexibilitätsbewertungseinheit, die die Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes bewertet, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel erhält, die so eingestellt ist, dass Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendet werden, korrespondierend zu den Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1, wobei die Indexberechnungseinheit eine Vielzahl von Parameterindizes einstellt, indem ein möglicher Zahlenwertbereich jedes der Referenzparameterwerte in eine Vielzahl von Zahlenwertbereichsabschnitten unterteilt wird und die Parameterindizes mit voneinander verschiedenen Werten jeweils den Zahlenwertbereichsabschnitten zugeordnet werden, und den Flexibilitätsindex berechnet, indem der Parameterindex für jeden der Referenzparameter berechnet wird und die Parameterindizes in die Berechnungsformel eingegeben werden.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel erhält, in der Parameter, die für eine Schwankungsgeschwindigkeit von zugeführter elektrischer Energie relevant sind, als die Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, während ein größtes Gewicht auf einen solchen Parameter unter der Vielzahl von Typen von Referenzparametern angewendet wird, der die größte Relevanz für die Schwankungsgeschwindigkeit der zugeführten elektrischen Energie hat.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, aufweisend: eine Beitragsgrad-Erhaltungseinheit, die einen ersten Beitragsgrad erhält, der einen Grad des Beitrags zur Stabilisierung eines Systems anzeigt und einer Energieversorgungsmenge pro Zeiteinheitsdauer zugeordnet wird; eine Referenzparametergruppe-Erhaltungseinheit, die eine Vielzahl von Referenzparametergruppen erhält, von denen jede Einstellwerte der Vielzahl von Typen der Referenzparameter enthält; eine Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit, die für jede der Referenzparametergruppen eine Energieversorgungsmenge einer vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer berechnet, indem eine Analyse auf der Grundlage der Referenzparametergruppen und des ersten Beitragsgrades durchgeführt wird; und eine Beitragsgrad-Berechnungseinheit, die für jede der Referenzparametergruppen einen zweiten Beitragsgrad berechnet, der einen Grad des Beitrags anzeigt, den die vorbestimmte Energieerzeugungsanlage zur Stabilisierung des Systems auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage in jeder Zeitdauer leistet, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Berechnungsformel so einstellt, dass je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters verursacht wird, wenn der Einstellwert des Referenzparameters unterschiedlich ist, desto größer das Gewicht ist, das auf den Referenzparameter in Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendet wird.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 4, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit für jeden der Referenzparameter einen Koeffizienten einstellt, mit dem ein auf dem Referenzparameterwert basierender Wert zu multiplizieren ist, und die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit die Koeffizienten so einstellt, dass je größer der Änderungsbetrag in dem zweiten Beitragsgrad eines Referenzparameters verursacht wird, wenn der Einstellwert des Referenzparameters unterschiedlich ist, desto größer ein Wert des Koeffizienten des Referenzparameters ist.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 5, wobei die Berechnungsformel-Erhaltungseinheit als die Berechnungsformel eine Formel einstellt, die korrespondierend zu den Betriebsfähigkeiten Werte addiert, die jeweils durch Multiplizieren des auf dem Referenzparameterwert basierenden Wertes mit dem Koeffizienten erhalten werden.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit Informationen über den ersten Beitragsgrad in Bezug auf jeden der Strommärkte erhält, die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit die Energieversorgungsmenge in Bezug auf jeden der Strommärkte berechnet, und die Beitragsgrad-Berechnungseinheit den zweiten Beitragsgrad auf der Grundlage der Energieversorgungsmenge jedes der Strommärkte berechnet.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Beitragsgrad-Erhaltungseinheit einen Preis für elektrische Energie erhält, der für jede Zeiteinheitsdauer als der erste Beitragsgrad eingestellt wird, und die Energieversorgungsmenge-Berechnungseinheit auf der Grundlage des Preises der für jede Zeiteinheitsdauer eingestellten elektrischen Energie die Energieversorgungsmenge in jeder Zeitdauer berechnet, um ein Einkommen zu maximieren, das erzielt wird, wenn elektrische Energie geliefert wird, indem die vorbestimmte Energieerzeugungsanlage betrieben wird, während die Referenzparametergruppen verwendet werden.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach Anspruch 8, wobei die Beitragsgrad-Berechnungseinheit als den zweiten Beitragsgrad einen Gewinn der vorbestimmten Energieerzeugungsanlage berechnet, der zu erzielen ist, wenn elektrische Energie in der berechneten Energieversorgungsmenge geliefert wird.
Die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Referenzparameter mindestens einen der folgenden Parameter umfassen: eine Startzeitdauer der Energieerzeugungsanlage; eine Mindestbetriebsdauer, die eine Mindestzeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage weiter betrieben werden muss; eine Mindesthaltedauer, die eine Zeitdauer anzeigt, während der die Energieerzeugungsanlage angehalten bleiben muss; eine Ausgabeschwankungsrate der Energieerzeugungsanlage; und ein niedrigstes Ausgabeverhältnis der Energieerzeugungsanlage zu einer Nennleistung.
Ein System zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage, das Folgendes aufweist: die Vorrichtung zur Bewertung einer Energieerzeugungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 10; und eine Erfassungsvorrichtung, die für die Energieerzeugungsanlage vorgesehen ist und die Vielzahl von Referenzparameterwerten der Energieerzeugungsanlage erfasst, wobei die Parameterwert-Erhaltungseinheit die Referenzparameterwerte von der Erfassungsvorrichtung erhält.
Ein Verfahren zum Bewerten einer Energieerzeugungsanlage, das von einem Computer ausgeführt wird, aufweisend: Erhalten einer Berechnungsformel, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Arten von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter in Bezug auf Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; Erhalten eines Referenzparameterwertes von jedem der Referenzparameter in Bezug auf eine Energieerzeugungsanlage, die einer Bewertung unterzogen wird; Berechnen des Flexibilitätsindexes der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage, indem die erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und Bewerten der Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes, wobei das Erhalten der Berechnungsformel ein Erhalten der Berechnungsformel umfasst, die so eingestellt ist, dass Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendet werden, korrespondierend zu den Arten von Referenzparametern unterschiedlich sind.
Ein Computerprogramm, das programmierte Instruktionen umfasst, wobei die Instruktionen, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, bewirken, dass der Computer Folgendes durchführt: Erhalten einer Berechnungsformel, die zum Berechnen eines Flexibilitätsindexes verwendet wird, der eine Betriebsflexibilität als Reaktion auf einen Bedarf an elektrischer Energie anzeigt, während als Variablen eine Vielzahl von Typen von Referenzparametern verwendet werden, die Parameter in Bezug auf Flexibilitätsfähigkeiten einer Energieerzeugungsanlage sind, die sich auf die Betriebsflexibilität als Reaktion auf den Bedarf an elektrischer Energie auswirken; Erhalten eines Referenzparameterwertes von jedem der Referenzparameter in Bezug auf eine Energieerzeugungsanlage, die einer Bewertung unterzogen wird; Berechnen des Flexibilitätsindexes der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage, indem die erhaltenen Referenzparameterwerte in die Berechnungsformel eingegeben werden; und Bewerten der Betriebsflexibilität der der Bewertung unterzogenen Energieerzeugungsanlage auf der Grundlage des berechneten Flexibilitätsindexes, wobei das Erhalten der Berechnungsformel ein Erhalten der Berechnungsformel umfasst, die so eingestellt ist, dass Gewichte, die in Bezug auf den Flexibilitätsindex angewendet werden, korrespondierend zu den Typen von Referenzparametern unterschiedlich sind.