JP2003189698A - 商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転方法及びその装置 - Google Patents
商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転方法及びその装置Info
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- JP2003189698A JP2003189698A JP2001387030A JP2001387030A JP2003189698A JP 2003189698 A JP2003189698 A JP 2003189698A JP 2001387030 A JP2001387030 A JP 2001387030A JP 2001387030 A JP2001387030 A JP 2001387030A JP 2003189698 A JP2003189698 A JP 2003189698A
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 発電装置を運転する場合、時間帯によつては
商用電源を利用するより発電コストも高く、環境対策の
面からも不利なケースがある。 【解決手段】 発電装置が運転するときに単位発電量当
たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単位
発電量当たりの発電原価（以下、電力料金原単位）、単
位発電量当たり排出するCO2、NOx、Soxなどの有害排出
物の量（以下有害排出量原単位）を算出し、これらの値
を用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定
義し、入力または検出された運転状態信号から、その時
点におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これら
の原単位データから瞬時瞬時の発電装置の評価関数を演
算出力し、同じ手法で、予め求めておいた商用電源の評
価関数との合成評価関数を求め、この合成評価関数が最
適になるよう発電装置の入力やパラメータを自動調整す
る発電装置に関するものである。
商用電源を利用するより発電コストも高く、環境対策の
面からも不利なケースがある。 【解決手段】 発電装置が運転するときに単位発電量当
たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単位
発電量当たりの発電原価（以下、電力料金原単位）、単
位発電量当たり排出するCO2、NOx、Soxなどの有害排出
物の量（以下有害排出量原単位）を算出し、これらの値
を用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定
義し、入力または検出された運転状態信号から、その時
点におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これら
の原単位データから瞬時瞬時の発電装置の評価関数を演
算出力し、同じ手法で、予め求めておいた商用電源の評
価関数との合成評価関数を求め、この合成評価関数が最
適になるよう発電装置の入力やパラメータを自動調整す
る発電装置に関するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、商用電源と組み合
わせて使用される電源装置に係り、電気料金、エネルギ
ーの利用効率、排出有害物等の条件が最適になるように
自動調節される機能を有する商用電源と組み合わせて使
用される発電装置の最適化運転装置に関するものであ
る。
わせて使用される電源装置に係り、電気料金、エネルギ
ーの利用効率、排出有害物等の条件が最適になるように
自動調節される機能を有する商用電源と組み合わせて使
用される発電装置の最適化運転装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電力小売自由化の影響もあり、各企業が
独自に発電設備を設置することが多くなってきている。
しかし、地球上で利用できる燃料の残存量は底を突き、
また、地球温暖化に代表される環境汚染の問題も深刻に
なってきている。発電設備を設置しようとする者は、こ
れらのことを考慮した設備の設置および運用が重要にな
ってきている。然るに、従来の発電設備は、環境につい
ての考慮が必ずしも十分とは云えず、単に電力料金を安
くしたり、安定な電力が得られることのみに重点が置か
れていた。
独自に発電設備を設置することが多くなってきている。
しかし、地球上で利用できる燃料の残存量は底を突き、
また、地球温暖化に代表される環境汚染の問題も深刻に
なってきている。発電設備を設置しようとする者は、こ
れらのことを考慮した設備の設置および運用が重要にな
ってきている。然るに、従来の発電設備は、環境につい
ての考慮が必ずしも十分とは云えず、単に電力料金を安
くしたり、安定な電力が得られることのみに重点が置か
れていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】地球規模で環境問題を
考える場合、従来の技術を用いてこれらの発電設備を設
置することは、数少ない利用可能燃料の無駄遣いであっ
たり、大気汚染を増加させる設備になっている可能性も
ある。本発明は、上述した点に鑑みて創案されたもの
で、その目的とするところは、商用電源と組合わせて発
電設備を運転する場合、単に発電機能のみを追及するの
ではなく、電気料金、エネルギー消費率、有害排出物の
排出量等の発電作用の質を総合的に評価する評価関数を
定義し、この評価関数が最適化されるように、各機器の
動作状態を自動修正する商用電源と組み合わせて使用さ
れる発電装置の最適化運転装置を提供するものである。
考える場合、従来の技術を用いてこれらの発電設備を設
置することは、数少ない利用可能燃料の無駄遣いであっ
たり、大気汚染を増加させる設備になっている可能性も
ある。本発明は、上述した点に鑑みて創案されたもの
で、その目的とするところは、商用電源と組合わせて発
電設備を運転する場合、単に発電機能のみを追及するの
ではなく、電気料金、エネルギー消費率、有害排出物の
排出量等の発電作用の質を総合的に評価する評価関数を
定義し、この評価関数が最適化されるように、各機器の
動作状態を自動修正する商用電源と組み合わせて使用さ
れる発電装置の最適化運転装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】つまり、その目的を達成
するための手段は、 １．請求項１において、発電装置（コーゼネレーション
装置を含む）が運転するときに単位発電量当たり消費さ
れる燃料量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当た
りの発電価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当
たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以
下有害排出量原単位）を算出し、これらの値を用いて発
電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定義し、入力
または検出された運転状態信号から、その時点における
それぞれの前記原単位データを求め、これらの原単位デ
ータから瞬時瞬時の発電装置及び商用電源の評価関数を
演算し、商用電源と発電装置との並列運転の合成評価関
数を連続的に演算し、前記合成評価関数が最適になるよ
うな発電装置の発電量や、該発電装置内の可変要素の最
適値を時々刻々演算送出し、常に合成評価関数が最適に
なるよう自動修正することを特徴とした商用電源と組み
合わせて使用される発電装置の最適化運転方法である。
するための手段は、 １．請求項１において、発電装置（コーゼネレーション
装置を含む）が運転するときに単位発電量当たり消費さ
れる燃料量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当た
りの発電価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当
たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以
下有害排出量原単位）を算出し、これらの値を用いて発
電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定義し、入力
または検出された運転状態信号から、その時点における
それぞれの前記原単位データを求め、これらの原単位デ
ータから瞬時瞬時の発電装置及び商用電源の評価関数を
演算し、商用電源と発電装置との並列運転の合成評価関
数を連続的に演算し、前記合成評価関数が最適になるよ
うな発電装置の発電量や、該発電装置内の可変要素の最
適値を時々刻々演算送出し、常に合成評価関数が最適に
なるよう自動修正することを特徴とした商用電源と組み
合わせて使用される発電装置の最適化運転方法である。
【０００５】２．請求項２について、発電装置（コーゼ
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出し、これらの
値を用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を
定義し、入力または検出された運転状態信号から、その
時点におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これ
らの原単位データから瞬時瞬時の発電装置および商用電
源の評価関数を演算し、商用電源と発電装置の評価関数
を連続的に比較演算し、評価関数が良い方の電源を自動
的に選択して使用することを特徴とする商用電源と組み
合わせて使用される発電装置の最適化運転方法である。
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出し、これらの
値を用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を
定義し、入力または検出された運転状態信号から、その
時点におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これ
らの原単位データから瞬時瞬時の発電装置および商用電
源の評価関数を演算し、商用電源と発電装置の評価関数
を連続的に比較演算し、評価関数が良い方の電源を自動
的に選択して使用することを特徴とする商用電源と組み
合わせて使用される発電装置の最適化運転方法である。
【０００６】３．請求項３について、発電装置（コーゼ
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出する原単位演
算部と、これらの値を用いて発電の「質」を定量的にあ
らわす評価関数を定義し、入力または検出された運転状
態信号から、その時点におけるそれぞれの前記原単位デ
ータを求め、これらの原単位データから瞬時瞬時の発電
装置及び商用電源の評価関数を演算する評価関数演算部
と、商用電源において前記発電装置の原単位データと同
様な時刻毎の評価関数を記憶した評価関数記憶部と、発
電装置の原単位データと商用電源の原単位データから合
成評価関数を連続的に演算して合成評価関数が最適にな
るような発電装置の発電量や発電装置内の可変要素の最
適値を時々刻々演算送出する合成評価関数部と、常に該
合成評価関数が最適になるようオブザーバ部にて入力条
件やパラメータをシュミレーションにより自動修正する
自動修正指令部から構成したことを特徴とする商用電源
と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転装置で
ある。
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出する原単位演
算部と、これらの値を用いて発電の「質」を定量的にあ
らわす評価関数を定義し、入力または検出された運転状
態信号から、その時点におけるそれぞれの前記原単位デ
ータを求め、これらの原単位データから瞬時瞬時の発電
装置及び商用電源の評価関数を演算する評価関数演算部
と、商用電源において前記発電装置の原単位データと同
様な時刻毎の評価関数を記憶した評価関数記憶部と、発
電装置の原単位データと商用電源の原単位データから合
成評価関数を連続的に演算して合成評価関数が最適にな
るような発電装置の発電量や発電装置内の可変要素の最
適値を時々刻々演算送出する合成評価関数部と、常に該
合成評価関数が最適になるようオブザーバ部にて入力条
件やパラメータをシュミレーションにより自動修正する
自動修正指令部から構成したことを特徴とする商用電源
と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転装置で
ある。
【０００７】４．請求項４について、発電装置（コーゼ
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出する原単位演
算部と、これらの値を用いて発電の「質」を定量的にあ
らわす評価関数を定義し、入力または検出された運転状
態信号から、その時点におけるそれぞれの前記原単位デ
ータを求め、これらの原単位データから瞬時瞬時の発電
装置及び商用電源の評価関数を演算する評価関数演算部
と、商用電源において前記発電装置の原単位データと同
様な時刻毎の評価関数を記憶した評価関数記憶部と、発
電装置の原単位データと商用電源の原単位データから評
価関数を連続的に比較演算して評価関数が良い方の電源
を自動的に選択して使用するよう構成したことを特徴と
する商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適
化運転装置である。
ネレーション装置を含む）が運転するときに単位発電量
当たり消費される燃料量（以下燃料消費量原単位）、単
位発電量当たりの発電価格（以下、電力料金原単位）、
単位発電量当たり排出するCO2、NOx、S０xなどの有害排
出物の量（以下有害排出量原単位）を算出する原単位演
算部と、これらの値を用いて発電の「質」を定量的にあ
らわす評価関数を定義し、入力または検出された運転状
態信号から、その時点におけるそれぞれの前記原単位デ
ータを求め、これらの原単位データから瞬時瞬時の発電
装置及び商用電源の評価関数を演算する評価関数演算部
と、商用電源において前記発電装置の原単位データと同
様な時刻毎の評価関数を記憶した評価関数記憶部と、発
電装置の原単位データと商用電源の原単位データから評
価関数を連続的に比較演算して評価関数が良い方の電源
を自動的に選択して使用するよう構成したことを特徴と
する商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適
化運転装置である。
【０００８】なお、評価関数による運転条件やパラメー
タの自動修正について、一台の発電設備について説明し
たが、この方法は修正対象が一台である必要はない。即
ち、複数の発電設備が組み合わされて使用される場合に
ついても、各設備ごとに評価関数を求めて、合成評価関
数を演算している。即ち各装置は何台あってもよいし、
評価関数が変化するいろいろな設備が組み合わさった複
雑な構成であっても全く同様である。関連する全ての設
備の合成評価関数を求め、オブザーバーにより、合成評
価関数が最適化される条件を見つけて自動修正すればよ
い。
タの自動修正について、一台の発電設備について説明し
たが、この方法は修正対象が一台である必要はない。即
ち、複数の発電設備が組み合わされて使用される場合に
ついても、各設備ごとに評価関数を求めて、合成評価関
数を演算している。即ち各装置は何台あってもよいし、
評価関数が変化するいろいろな設備が組み合わさった複
雑な構成であっても全く同様である。関連する全ての設
備の合成評価関数を求め、オブザーバーにより、合成評
価関数が最適化される条件を見つけて自動修正すればよ
い。
【０００９】これらの修正が必要な理由は下記である。
すなわち、電力会社での発電は、原子力発電とわずかな
水力発電をベースに、変動分は化石燃料による火力発電
で賄っているのが一般的である。従って、需要電力の減
少する夜間は原子力発電や水力発電の比率が高く、需要
電力の増す昼間は火力発電の比率が大きくなっている。
発電に伴うCO2、NOｘなどの有害な排出物量は発電方式
により著しく変わり、原子力発電や水力発電ではほとん
ど発生せず、火力発電では多量に発生する。従って、昼
間は有害な排出ガスが多く、夜間は非常に減少する。需
要家が自家用設備として発電装置を設置する場合、熱利
用も考慮されたコーゼネレーションシステムとして使用
する場合は、トータルエネルギーの変換効率は改善され
る可能性があるが、自家用発電設備は化石燃料による発
電方式が一般的であるので、有害ガスの排出量の面から
は必ずしも良好とは言えない。
すなわち、電力会社での発電は、原子力発電とわずかな
水力発電をベースに、変動分は化石燃料による火力発電
で賄っているのが一般的である。従って、需要電力の減
少する夜間は原子力発電や水力発電の比率が高く、需要
電力の増す昼間は火力発電の比率が大きくなっている。
発電に伴うCO2、NOｘなどの有害な排出物量は発電方式
により著しく変わり、原子力発電や水力発電ではほとん
ど発生せず、火力発電では多量に発生する。従って、昼
間は有害な排出ガスが多く、夜間は非常に減少する。需
要家が自家用設備として発電装置を設置する場合、熱利
用も考慮されたコーゼネレーションシステムとして使用
する場合は、トータルエネルギーの変換効率は改善され
る可能性があるが、自家用発電設備は化石燃料による発
電方式が一般的であるので、有害ガスの排出量の面から
は必ずしも良好とは言えない。
【００１０】単なる発電装置のように熱負荷が有効に利
用されない場合は、エネルギー利用効率も電力会社のそ
れより低下する可能性が高い。また、電力料金について
も、特に時間帯別の受電契約を結んでいる場合など、夜
間電力が非常に安く購入できるので、採算の面からも夜
間や深夜の時間帯は商用電力を利用した方がメリットが
ある可能性もある。特に時間帯別の受電契約の場合、基
本料金も時間帯毎に変わるので、各時間帯毎に、どちら
が有利かの判断は必ずしも容易でない。
用されない場合は、エネルギー利用効率も電力会社のそ
れより低下する可能性が高い。また、電力料金について
も、特に時間帯別の受電契約を結んでいる場合など、夜
間電力が非常に安く購入できるので、採算の面からも夜
間や深夜の時間帯は商用電力を利用した方がメリットが
ある可能性もある。特に時間帯別の受電契約の場合、基
本料金も時間帯毎に変わるので、各時間帯毎に、どちら
が有利かの判断は必ずしも容易でない。
【００１１】従って、本発明では、設置する発電装置や
コーゼネレーションシステム並びにエネルギー利用設備
の電力料金原単位、原油換算燃料消費量原単位、ＣＯ2
排出量原単位、ＮＯｘ排出量原単位、ＳＯｘ排出量原単
位をもとに、エネルギー、環境面を含めた発電の質を総
合的に評価するための評価関数を定義し、同じ方式で定
義される商用電源、および同時に稼動されるエネルギー
設備との合成評価関数を求め、運転中同設備に併設され
るシミュレーション装置により、瞬時瞬時、合成評価関
数が最適化されるような運転比率を演算し、各設備に対
して最適運転比率になるような運転指令を与えている。
なお、このシミュレーション装置は、例えばコーゼネ設
備には熱電比可変の方式があり、発生蒸気を再度利用し
て発電量を増やす方式もあるので、単に運転比率の最適
化だけでなく、合成評価関数を基に各装置内のパラメー
タの最適化も図っている。以下、本発明の一実施例を図
面に基づいて詳述する。
コーゼネレーションシステム並びにエネルギー利用設備
の電力料金原単位、原油換算燃料消費量原単位、ＣＯ2
排出量原単位、ＮＯｘ排出量原単位、ＳＯｘ排出量原単
位をもとに、エネルギー、環境面を含めた発電の質を総
合的に評価するための評価関数を定義し、同じ方式で定
義される商用電源、および同時に稼動されるエネルギー
設備との合成評価関数を求め、運転中同設備に併設され
るシミュレーション装置により、瞬時瞬時、合成評価関
数が最適化されるような運転比率を演算し、各設備に対
して最適運転比率になるような運転指令を与えている。
なお、このシミュレーション装置は、例えばコーゼネ設
備には熱電比可変の方式があり、発生蒸気を再度利用し
て発電量を増やす方式もあるので、単に運転比率の最適
化だけでなく、合成評価関数を基に各装置内のパラメー
タの最適化も図っている。以下、本発明の一実施例を図
面に基づいて詳述する。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明の請求項１の運転方
法を請求項３記載の発電装置の一実施例を用いて説明す
るブロック図である。以下、本実施例では、商用電源と
発電装置との並列運転の場合の一例としてガスタービン
のコーゼネレーション装置を取り上げて説明する。図１
において、１はコーゼネレーション装置、２はコーゼネ
レーション装置の運転状態信号からこのコーゼネレーシ
ョンについての電力料金原単位、燃料消費量原単位、有
害排出物としてのCO2排出量原単位、NOx排出量原単位を
演算する原単位演算部、３はこれらの原単位データをも
とに瞬時瞬時の評価関数を演算出力する評価関数演算
部、４はこのコーゼネレーション装置１が並列運転する
商用電源について、同様な思想で時刻毎の評価関数を予
め求めておいたものを記録しておく商用電源の評価関数
記憶部、５は評価関数演算部３と評価関数記憶部４の合
成評価関数を求める合成評価関数演算部、６は最適な合
成評価関数を与える入力条件やパラメータをシュミレー
ションにより求めるオブザーバ部、７はオブザーバで求
められた入力条件やパラメータをコーゼネレーションに
送る自動修正指令部である。
法を請求項３記載の発電装置の一実施例を用いて説明す
るブロック図である。以下、本実施例では、商用電源と
発電装置との並列運転の場合の一例としてガスタービン
のコーゼネレーション装置を取り上げて説明する。図１
において、１はコーゼネレーション装置、２はコーゼネ
レーション装置の運転状態信号からこのコーゼネレーシ
ョンについての電力料金原単位、燃料消費量原単位、有
害排出物としてのCO2排出量原単位、NOx排出量原単位を
演算する原単位演算部、３はこれらの原単位データをも
とに瞬時瞬時の評価関数を演算出力する評価関数演算
部、４はこのコーゼネレーション装置１が並列運転する
商用電源について、同様な思想で時刻毎の評価関数を予
め求めておいたものを記録しておく商用電源の評価関数
記憶部、５は評価関数演算部３と評価関数記憶部４の合
成評価関数を求める合成評価関数演算部、６は最適な合
成評価関数を与える入力条件やパラメータをシュミレー
ションにより求めるオブザーバ部、７はオブザーバで求
められた入力条件やパラメータをコーゼネレーションに
送る自動修正指令部である。
【００１３】ここで、合成評価関数を最適状態に自動修
正する方法として、発電装置の制御部に次のようなオブ
ザーバーと呼ばれる一種のシミュレータを備えている。
このオブザーバーの作用を下記により説明する。このオ
ブザーバーは、常時、発電装置のあらゆる運転条件に対
する合成評価関数のシミュレーションを行い、合成評価
関数が最適になる入力条件やパラメータを計算してい
る。それぞれの運転状態に対し、この計算結果は発電設
備の自動修正指令部７に送られ、この指令により、入力
条件やパラメータが自動修正される。この修正動作は瞬
時瞬時行われるので、合成評価関数は常に最適値とな
り、常時、最適状態での運転が確保される。
正する方法として、発電装置の制御部に次のようなオブ
ザーバーと呼ばれる一種のシミュレータを備えている。
このオブザーバーの作用を下記により説明する。このオ
ブザーバーは、常時、発電装置のあらゆる運転条件に対
する合成評価関数のシミュレーションを行い、合成評価
関数が最適になる入力条件やパラメータを計算してい
る。それぞれの運転状態に対し、この計算結果は発電設
備の自動修正指令部７に送られ、この指令により、入力
条件やパラメータが自動修正される。この修正動作は瞬
時瞬時行われるので、合成評価関数は常に最適値とな
り、常時、最適状態での運転が確保される。
【００１４】ここで、発電の「質」を表す指標として、
下記のように定義した。、 Ｆ＝Q×（A1×P1＋A2×B×P2＋A3×P3＋A4×P4） 但し Ｆ：評価関数 A1：電力料金評価に対する係数 Ｑ：使用電力エネルギー量（KWH） P1：電気エネルギー料金原単位（商用電源については電
気料金単価）（円／KWH） A2：燃料消費率評価に対する係数 B：発電量に占める化石燃料による発電量の比率（％） P2：燃料消費量原単位（原油換算KL／KWH） A3：CO2排出率評価についての係数 P3：CO2排出量原単位（ｇ／KWH） A4：NOx排出率評価についての係数 P4：NOx排出量原単位（ｇ／KWH）
下記のように定義した。、 Ｆ＝Q×（A1×P1＋A2×B×P2＋A3×P3＋A4×P4） 但し Ｆ：評価関数 A1：電力料金評価に対する係数 Ｑ：使用電力エネルギー量（KWH） P1：電気エネルギー料金原単位（商用電源については電
気料金単価）（円／KWH） A2：燃料消費率評価に対する係数 B：発電量に占める化石燃料による発電量の比率（％） P2：燃料消費量原単位（原油換算KL／KWH） A3：CO2排出率評価についての係数 P3：CO2排出量原単位（ｇ／KWH） A4：NOx排出率評価についての係数 P4：NOx排出量原単位（ｇ／KWH）
【００１５】この電力契約は夜間料金の安い季節時間別
契約で、評価関数を比較すると夜間は商用電源が有利で
あり、昼間はコーゼネレーションを運転した方が有利で
ある。本システムを用いて約１ケ月間運転した結果、コ
ーゼネレーションをフルに運転している時間帯は概略朝
８時からよる10時の間で、その時間帯を外れるとだんだ
んとコーゼネレーションの出力が減少し、やがて停止し、
商用電源のみとなる。コーゼネレーションの出力が減少
しはじめる時刻はそれぞれ±２時間程度のばらつきがあ
った。また、コーゼネレーションの出力が減少する度合
いもかなりばらつきがあり、人間の感覚で評価関数の最
適化はほとんど不可能であることが分かり、オブザーバ
による入力やパラメータの自動調整の重要性が確認され
た。
契約で、評価関数を比較すると夜間は商用電源が有利で
あり、昼間はコーゼネレーションを運転した方が有利で
ある。本システムを用いて約１ケ月間運転した結果、コ
ーゼネレーションをフルに運転している時間帯は概略朝
８時からよる10時の間で、その時間帯を外れるとだんだ
んとコーゼネレーションの出力が減少し、やがて停止し、
商用電源のみとなる。コーゼネレーションの出力が減少
しはじめる時刻はそれぞれ±２時間程度のばらつきがあ
った。また、コーゼネレーションの出力が減少する度合
いもかなりばらつきがあり、人間の感覚で評価関数の最
適化はほとんど不可能であることが分かり、オブザーバ
による入力やパラメータの自動調整の重要性が確認され
た。
【００１６】この実施例では、契約電力も無駄なく設定
され、コーゼネレーションの実容量も当初の計画値より
かなり下回り、今後予想される負荷の増加に対してもか
なりの余裕が得られた。また、この実施例は新設設備の
ため、効果の実測は出来ないが、評価関数の改善効果の
シミュレーション計算では、コーゼネを導入しない場合
に比べ約２０％、コーゼネのみで運転した場合に比べ、
約３０％改善できた。また、設備容量についても通常の
計算方法によるより約２０％容量が小さい設備で可能で
あることが分かった。
され、コーゼネレーションの実容量も当初の計画値より
かなり下回り、今後予想される負荷の増加に対してもか
なりの余裕が得られた。また、この実施例は新設設備の
ため、効果の実測は出来ないが、評価関数の改善効果の
シミュレーション計算では、コーゼネを導入しない場合
に比べ約２０％、コーゼネのみで運転した場合に比べ、
約３０％改善できた。また、設備容量についても通常の
計算方法によるより約２０％容量が小さい設備で可能で
あることが分かった。
【００１７】なお、図２は請求項２及び４記載の発電装
置の原単位データと商用電源の原単位データから評価関
数を連続的に比較演算して評価関数が良い方の電源を自
動的に選択して使用する場合の実施例を用いて説明する
ブロック図である。図１との違いは合成評価関数を求
め、合成評価関数を最適化する代わりに、商用電源の評価
関数と発電装置の評価関数を単純に比較し、評価関数の
良い方の電源を選択している。運転結果は、発電装置は
午前８時頃から運転し、午後１０時頃停止し、図１の場
合とほぼ同様の結果が得られた。
置の原単位データと商用電源の原単位データから評価関
数を連続的に比較演算して評価関数が良い方の電源を自
動的に選択して使用する場合の実施例を用いて説明する
ブロック図である。図１との違いは合成評価関数を求
め、合成評価関数を最適化する代わりに、商用電源の評価
関数と発電装置の評価関数を単純に比較し、評価関数の
良い方の電源を選択している。運転結果は、発電装置は
午前８時頃から運転し、午後１０時頃停止し、図１の場
合とほぼ同様の結果が得られた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ーゼネレーションは商用電源との組み合わせにおいてほ
ぼ最適点での運転が可能になり、大幅な電気料金の節減
が見込めるが、単に電気料金の節減だけでなく、対環境
性もよい運転が可能になる。エネルギー問題、環境問題
が深刻化している中で、本発明はこれらの問題解決に大
いに役立つものであり、実用上、極めて有用性の高いも
のである。
ーゼネレーションは商用電源との組み合わせにおいてほ
ぼ最適点での運転が可能になり、大幅な電気料金の節減
が見込めるが、単に電気料金の節減だけでなく、対環境
性もよい運転が可能になる。エネルギー問題、環境問題
が深刻化している中で、本発明はこれらの問題解決に大
いに役立つものであり、実用上、極めて有用性の高いも
のである。
【図１】本発明の一実施例を説明するブロック図であ
る。
る。
【図２】本発明の他の実施例を説明するブロック図であ
る。
る。
【図３】本運転による運転結果の一例として、各時刻毎
に運転された設備と、使用された電気量を示す図であ
る。
に運転された設備と、使用された電気量を示す図であ
る。
１ コーゼネレーション装置
２ 原単位演算部
３ 評価関数演算部
４ 商用電源の評価関数記憶部
５ 合成評価関数演算部
６ オブザーバ部
７ 自動修正指令部
８ コーゼネレーション装置
９ 原単位演算部
１０ 評価関数演算部
１１ 商用電源の評価関数記憶部
１２ 合成評価関数比較演算部
１３ 発電装置運転指令部
１４ 商用電源使用量
１５ コーゼネレーションによる発電量
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H590 AA02 AA30 AB20 BB09 CA08
CA21 CA26 CE01 CE02 EA07
EA14 EB24 EB26 EB28 EB29
EB30 FA01 FA05 GB05 HA11
JA02
Claims (4)
- 【請求項1】 発電装置（コーゼネレーション装置を含
む）が運転するときに単位発電量当たり消費される燃料
量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当たりの発電
価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当たり排出
するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以下有害排
出量原単位）を算出し、これらの値を用いて発電の
「質」を定量的にあらわす評価関数を定義し、入力また
は検出された運転状態信号から、その時点におけるそれ
ぞれの前記原単位データを求め、これらの原単位データ
から瞬時瞬時の発電装置及び商用電源の評価関数を演算
し、商用電源と発電装置との並列運転の合成評価関数を
連続的に演算し、前記合成評価関数が最適になるような
発電装置の発電量や、該発電装置内の可変要素の最適値
を時々刻々演算送出し、常に合成評価関数が最適になる
よう自動修正することを特徴とした商用電源と組み合わ
せて使用される発電装置の最適化運転方法。 - 【請求項２】 発電装置（コーゼネレーション装置を含
む）が運転するときに単位発電量当たり消費される燃料
量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当たりの発電
価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当たり排出
するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以下有害排
出量原単位）を算出し、これらの値を用いて発電の
「質」を定量的にあらわす評価関数を定義し、入力また
は検出された運転状態信号から、その時点におけるそれ
ぞれの前記原単位データを求め、これらの原単位データ
から瞬時瞬時の発電装置および商用電源の評価関数を演
算し、商用電源と発電装置の評価関数を連続的に比較演
算し、評価関数が良い方の電源を自動的に選択して使用
することを特徴とする商用電源と組み合わせて使用され
る発電装置の最適化運転方法。 - 【請求項３】 発電装置（コーゼネレーション装置を含
む）が運転するときに単位発電量当たり消費される燃料
量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当たりの発電
価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当たり排出
するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以下有害排
出量原単位）を算出する原単位演算部と、これらの値を
用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定義
し、入力または検出された運転状態信号から、その時点
におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これらの
原単位データから瞬時瞬時の発電装置及び商用電源の評
価関数を演算する評価関数演算部と、商用電源において
前記発電装置の原単位データと同様な時刻毎の評価関数
を記憶した評価関数記憶部と、発電装置の原単位データ
と商用電源の原単位データから合成評価関数を連続的に
演算して合成評価関数が最適になるような発電装置の発
電量や発電装置内の可変要素の最適値を時々刻々演算送
出する合成評価関数部と、常に該合成評価関数が最適に
なるようオブザーバ部にて入力条件やパラメータをシュ
ミレーションにより自動修正する自動修正指令部から構
成したことを特徴とする商用電源と組み合わせて使用さ
れる発電装置の最適化運転装置。 - 【請求項４】 発電装置（コーゼネレーション装置を含
む）が運転するときに単位発電量当たり消費される燃料
量（以下燃料消費量原単位）、単位発電量当たりの発電
価格（以下、電力料金原単位）、単位発電量当たり排出
するCO2、NOx、S０xなどの有害排出物の量（以下有害排
出量原単位）を算出する原単位演算部と、これらの値を
用いて発電の「質」を定量的にあらわす評価関数を定義
し、入力または検出された運転状態信号から、その時点
におけるそれぞれの前記原単位データを求め、これらの
原単位データから瞬時瞬時の発電装置及び商用電源の評
価関数を演算する評価関数演算部と、商用電源において
前記発電装置の原単位データと同様な時刻毎の評価関数
を記憶した評価関数記憶部と、発電装置の原単位データ
と商用電源の原単位データから評価関数を連続的に比較
演算して評価関数が良い方の電源を自動的に選択して使
用するよう構成したことを特徴とする商用電源と組み合
わせて使用される発電装置の最適化運転装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387030A JP2003189698A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001387030A JP2003189698A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003189698A true JP2003189698A (ja) | 2003-07-04 |
Family
ID=27595985
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001387030A Pending JP2003189698A (ja) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | 商用電源と組み合わせて使用される発電装置の最適化運転方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003189698A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189232A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | エネルギー供給システム、エネルギー種別選択サーバ、及びエネルギー供給方法 |
| JP2014070636A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | General Electric Co <Ge> | Ｃｏ２の排出を管理するための方法およびシステム |
-
2001
- 2001-12-20 JP JP2001387030A patent/JP2003189698A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009189232A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-08-20 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | エネルギー供給システム、エネルギー種別選択サーバ、及びエネルギー供給方法 |
| JP4553961B2 (ja) * | 2008-01-11 | 2010-09-29 | 中国電力株式会社 | エネルギー供給システム、エネルギー種別選択サーバ、及びエネルギー供給方法 |
| JP2014070636A (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-21 | General Electric Co <Ge> | Ｃｏ２の排出を管理するための方法およびシステム |
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