JP2004189998A - Method for supplying gas - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for determining a production amount of gas, capable of reserving stable supply of the gas, by systematically controlling gas pressure of a trunk line against a forecasted amount of gas demand, and simultaneously making gas production cost most suitable, by reducing the cost in production plants. <P>SOLUTION: In this method, a central control room 7 executes pressure simulation of the high-pressure trunk line 10 by previously forecasting an amount of the gas hourly demanded, when a time zone in which the maximum amount of the gas demand is larger than the total gas production capacity of a first production plant 1 and a second production plant 2 exists, and then the gas is accumulatively produced by using a trunk line pack 14 to make provision for the time zone, so that the maximum amount of the gas demand are dealt with. Further, the gas production cost is reduced by accumulatively producing the gas in another time zone in which a unit cost of electric power is lowest, by using the truck line pack 14. Furthermore, the center control room 7 indicates the production amount to each of the production plants by considering the production cost and selecting the amount from proposed values, so that the gas is produced in the most suitable production amount by reducing the production cost. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスの供給を最適に運用する方法に関し、より特定的には、ガスの安定供給を確保すると同時に、製造所におけるガス製造コストをガス需要予測に基づいて削減して最適なコストになるように製造量を決定し、ガス供給を行う方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、複数の製造所において製造され需要者に供給するガスの送出量は、需要者の消費量によって決定され、需要者の消費量が変動すると、各製造所の送出量も即応して変動する。このように変動するのは、各製造所から需要者までのガス供給ラインの圧力が一定に調整される、いわゆるプレッシャーコントロール(PC)送出方式が用いられているからである。すなわち、各製造所からのガス送出が、停電等で一時的に停止した場合でもガス供給が途絶えないように、ガス供給ラインの後述する高圧幹線は、例えば3〜4MPa(メガパスカル)という極めて高い圧力に保たれている。したがって、需要者の消費が増加して上記高圧幹線の圧力が低下した場合には、即座に各製造所からのガス送出量を増加させて、当該高圧幹線の圧力が一定になるように調整される。つまり、各製造所の出口圧力は、常に一定に保たれる。また、一部の製造所が上記高圧幹線に供給するガスの流量を一定に調整する、いわゆるフローコントロール(FC)送出方式を用いてガスを供給し、他の製造所が上記PC送出方式を用いてガスを供給するPC−FC送出方式を用いる場合もある(例えば特許文献1参照。)。
【0003】
図9を参照して、各製造所から需要者までのガス供給システムを説明する。なお、図9は、当該ガス供給システムを模式的に表したブロック図である。図9において、第1および第2の製造所101および102は、ガスを製造し高圧状態が保たれた高圧幹線110に送出する。高圧幹線110は、上記高圧を中圧Aに降圧する複数の高圧ガバナ103a〜103cを介して中圧Aガス導管網111と接続されている。そして、中圧Aガス導管網111は、上記中圧Aを中圧Bに降圧する複数の中圧Aガバナ104a〜104dを介して中圧Bガス導管網112と接続されている。また、ホルダ105aおよび105bは、典型的には中圧Aガス導管網111および中圧Bガス導管網112を接続する1つ以上の中圧Aガバナ104a〜104dと並列に設置されており、その前後にバルブが設けられている。ホルダ105aおよび105bは、上記バルブの開閉によって中圧Aガス導管網111から内部にガスを貯留し、また中圧Bガス導管網112に放出することができる。その機能によって、ホルダ105aおよび105bは、需要者の消費量が増加すると、貯留したガスを放出し、需要者の消費量が減少すると、余ったガスを貯留して、需要者における消費量の急激な変動の影響を緩和する。中圧Bガス導管網112は、上記中圧Bを低圧に降圧する複数の中圧Bガバナ106a〜106fを介して低圧ガス供給導管網113と接続されている。そして、低圧ガス供給導管網113は、需要者201に接続し、第1および第2の製造所101および102で製造されたガスが低圧で需要者201へ送られ消費される。また、中圧Aガス導管網111および中圧Bガス導管網112からも、それぞれ中圧Aおよび中圧Bのガスが需要者202および203へ送られ消費される。
【0004】
【特許文献1】
特開2000−265184号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第1および第2の製造所101および102は、それぞれガスの製造量に対応する製造コストが設定されており、これらの製造コストを削減するための最適な製造量が存在する。上記製造コストは、第1および第2の製造所101および102の送出量ないし製造量が変動すれば変動する。ここで、この製造コストおよび最適な製造量について説明するために、ガスの製造工程について略説する。
【0006】
まず、貯蔵用のLNG(Liquefied Natural Gas:液化天然ガス)タンクからLNGポンプで取り出された液化LNGは、海水ポンプで汲み上げた海水を用いる気化器(例えばトライエックス式気化器など)によって気化して供給される。また、LNGタンク内で気化したLNGガスは、BOG(Boil Off Gas:ボイルオフガス)コンプレッサで圧縮されて供給される。このときに、さらにBOGブースタで圧縮されて供給される場合もある。このように供給されるLNGガスに対して、別途LPG(Liquefied Petroleum Gas:液化石油ガス)タンクからLPGポンプで取り出されたLPGを混合させて熱量を調節し、都市ガスとして需要者へ送出する。ここで、ガスを送出するラインは、各製造所毎に複数設けられているのが通常であり、各ライン毎に熱量調整の有無およびその送出カロリー値が異なるように設定されている場合もある。
【0007】
このような製造工程においては、各種ポンプやコンプレッサ等の電力コスト、熱量調整コスト、蒸気コスト、および用水コストなどが複雑に絡み合って、製造量に対応するガス製造コストが決定されることになる。例えば、LNGポンプは、通常複数台が設置され、製造量に応じて必要な台数が順次起動される。LNGポンプは、定格状態で運転するのが最も電力消費効率がよいが、部分負荷状態での運転は電力消費効率が低下する。例えば、3台のLNGポンプを定格状態で運転しているときに、少し製造量を増やすと4台目のLNGポンプを起動しなければならず、その場合4台とも部分負荷状態での運転となる。さらに、製造量を増やして4台のLNGポンプが定格状態での運転となると再び電力消費効率がよくなるが、さらに製造量を増やすと5台目のLNGポンプが起動するため同様に電力負荷効率が悪くなる。したがって、起動しているLNGポンプの台数によってその運転コストも変動し、製造量の多少に応じて、製造コストが高くつく場合も、また低く抑えることができる場合も生じることになる。つまり、製造所にとって、製造コストを抑えるための最適な製造量の範囲と、製造コストが高くなる製造量の範囲とが存在し、上記最適な製造量の範囲で運転できればガス製造のための電気消費量を低く抑えることができる。
【0008】
上述したPC送出方式によって各製造所がガスを製造する場合、需要者の消費量が時々刻々と変化するため高圧幹線の圧力も変化し、この圧力を一定に調整するように各製造所の製造量を調整するため、当該製造量も即応して変動する。したがって、PC送出方式によってガスを製造する製造所においては、上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することは困難である。また、PC−FC送出方式によって各製造所がガスを製造する場合、FC送出方式で製造する製造所は、上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することが可能であるが、PC送出方式で製造する製造所は、同様に上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することは困難である。また、夜間時間帯等、各製造所に供給される電力自体の電力単価が安くなる時間帯や曜日が設定されているが、以上のような従来例によれば、このような電力単価が安い時間帯や曜日を利用して製造コストを抑えることも困難である。
【0009】
さらに、冬期等のガス需要量が多い時期には、1年を通して最も単位時間帯あたりのガス需要量が多くなる(以下、最大需要量と記載する)。上述したように各製造所がPC送出方式あるいはPC−FC送出方式でガスを供給している場合、PC送出方式でガスを製造する製造所は、ガスを安定して供給するために上記最大需要量を示す時間帯においてその最大需要量に対応可能なガス製造能力が要求される。したがって、各製造所は、上記最大需要量以上のガス製造能力を備える必要があった。
【0010】
それ故に、本発明の目的は、予想されるガス需要量に対して計画的にガス幹線圧力を管理することによって、ガスの安定供給を確保すると同時に、製造所におけるガス製造コストをガス需要予測に基づいて削減して最適なコストになるように製造量を決定する方法を提供することである。
【0011】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第1の発明は、製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
供給ラインにおけるガス貯留量が所定の時刻に最大となるように、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設定する供給ライン圧力管理ステップと、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された時刻において最大圧力目標値に到達し、かつ所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が当該供給ラインに対して許容された圧力範囲内で推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む。
【0012】
上記のように、第1の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、所定の時刻に供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設けることによって、所定の時刻までにガスを造り溜めすることができ、製造所の製造コストを考慮した製造量の決定が可能である。
【0013】
第2の発明は、第1の発明に従属する発明であって、
さらに、需要者のガス需要量を事前に所定の時間単位毎に予測して当該時間単位毎の予測需要量を求める需要量予測ステップを含み、供給ライン圧力管理ステップは、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に少ない時間帯において供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、当該予測需要量に基づいて、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻および最大圧力目標値とを設定する。
【0014】
上記のように、第2の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、予測需要量が相対的に少ない時間帯において供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、予測される需要量に基づいて供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設けることによって、予測需要量に応じてガスを造り溜めすることができ、製造所の製造コストを考慮した製造量の決定が可能である。
【0015】
第3の発明は、第1または第2の発明に従属する発明であって、
さらに、製造量設定ステップで設定されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用するガス供給運用ステップを含む。
【0016】
第3の発明によれば、製造所の製造コストを考慮した製造量を運用して、製造所が製造を行いガス供給することができる。
【0017】
第4の発明は、第3の発明に従属する発明であって、
さらに、需要量予測ステップで求められた予測需要量および製造量設定ステップで設定されたガス製造量に基づいて、事前に供給ライン内のガス圧力を時間単位毎に予測する圧力シミュレーションステップと、圧力シミュレーションステップで予測されたガス圧力が、全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が許容された圧力範囲内を推移し、かつ供給ライン圧力管理ステップで設定された最大圧力目標値を満たしているか事前に確認する圧力確認ステップとを含み、ガス供給運用ステップは、製造量設定ステップで設定され、圧力確認ステップで事前に確認されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用する。
【0018】
上記のように、第4の発明によれば、供給ラインのガス圧力を先行予測することによって、実際にガスを供給する際にガス圧力の実績値が当該供給ラインで許容された圧力範囲の限界に近づいたため当該圧力範囲を逸脱にないようガス送出量を増減して調節するという操作が不意に、頻繁に発生することを防止し、製造所における製造量の操作を安定して行うことができる。また、予測されたガス圧力に対して実績値が乖離したことを検出できるため、先行予測されたガス圧力に対するフィードバック制御をすることができる。
【0019】
第5の発明は、第2乃至第4の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する最大圧力目標値は、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に多くなる時間帯の開始する時刻において許容された圧力範囲内の上限に設定される。
【0020】
上記のように、第5の発明によれば、冬期等に製造所のガス製造能力を超える等需要量が多い時間帯がある場合、事前に時間単位毎の需要量を予測し、上記需要量が多い時間帯に備え供給ラインの圧力を上昇させるようにガス製造量を設定することによって、ラインパック効果を用いたガスの造り溜めをすることができる。したがって、製造所のガス製造能力を補ったガス供給を安定して行うことができる。これは、各製造所のガス製造能力の増強やホルダ等のガス貯留設備を新たに設置することなく対応できるため、新たな設備投資等による製造コストの増加を防止することができる。
【0021】
第6の発明は、第5の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において最低圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【0022】
上記のように、第6の発明によれば、冬期等に製造所のガス製造能力を超える等需要量が多い時間帯がある場合、事前に時間単位毎の需要量を予測し、上記需要量が多い時間帯に備え供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定し、当該時間帯が終了する時刻に供給ラインのガス圧力を下限になるようにガス製造量を設定するため、ラインパック効果によって造り溜めたガスを最も有効に利用することができる。
【0023】
第7の発明は、第2乃至第4の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する最大圧力目標値は、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に設定される。
【0024】
上記のように、第7の発明によれば、事前に時間毎の需要量を予測し、夏期等に製造所のガス製造能力が予測される最大需要量に対して余裕がある場合、上記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、電力の単価が安い時間帯にラインパック効果を用いたガスの造り溜めをすることができる。したがって、製造所のガス製造コストを低減することができる。
【0025】
第8の発明は、第7の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において最低圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【0026】
上記のように、第8の発明によれば、事前に時間毎の需要量を予測し、夏期等に製造所のガス製造能力が予測される最大需要量に対して余裕がある場合、上記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻に供給ラインの圧力が下限になるようにガス製造量を設定し、当該時間帯中に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、電力の単価が安い時間帯にラインパック効果を用いて最も効果的にガスの造り溜めをすることができる。
【0027】
第9の発明は、第1乃至第4の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻における最大圧力目標値は、季節に応じて設定されることを特徴とする。
【0028】
上記のように、第9の発明によれば、需要量の多い冬期や需要量の少ない夏期等の季節による需要量の相違や、電力料金が高くなる夏期等の季節による電力単価制度の相違に応じて、供給ライン内のガス圧力の推移を管理することが可能であり、季節に応じた適切なガス供給が運用できる。
【0029】
第10の発明は、第2乃至第4の発明に従属する発明であって、
需要量予測ステップは、予測需要量を求める日に対して複数のパラメータを勘案し、当該パラメータと類似する過去の日におけるガス需要量データを用いて予測需要量を求めることを特徴とする。
【0030】
上記のように、第10の発明によれば、天候、気温、湿度、曜日、季節等の複数のパラメータを勘案し、それらのパラメータと類似する過去の需要量実績を参考にして予測需要量を求めるため、正確な需要量を予測することができる。
【0031】
第11の発明は、第1乃至第4の発明に従属する発明であって、
さらに、製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、データ収集ステップにおいて収集されたデータに基づいて、製造コストが相対的に安くなるように、製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、製造量設定ステップは、候補値群決定ステップにおいて決定された候補値群から製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【0032】
上記のように、第11の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、複数の製造所におけるガス製造コストが安くなるようなガス流量のコントロールを行うことができる。
【0033】
第12の発明は、第11の発明に従属する発明であって、
候補値群決定ステップにおいて決定される候補値群は、製造コストが減少から増加へ転じる変曲点に対応する製造量の値を含むことを特徴とする。
【0034】
上記のように、第12の発明によれば、コスト高とならないように最適ポイント付近の有利な電力単価等で運転するように製造所のガス製造量を制御することができる。そうすれば、ガス製造コストが削減されるように適切な製造量を決定することによって、ガス供給を最適に運用する方法を提供することができる。
【0035】
第13の発明は、第1乃至第4の発明に従属する発明であって、
さらに、製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、データ収集ステップにおいて収集されたデータに基づいて、製造コストが相対的に安くなるように、製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、供給ライン圧力管理ステップは、最大圧力目標値を供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に、かつ所定の範囲を有して設定し、製造量設定ステップは、供給ラインのガス圧力が最高圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を候補値群から全て選択した第1のガス製造量と、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に到達するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を第2のガス製造量として設定する。
【0036】
上記のように、第13の発明によれば、所定の時刻までにガスを造り溜めするガス製造量を、製造コストが相対的に安い候補値から選択して最大圧力目標値が有する範囲を推移する製造所の製造コストが考慮されたガス製造量と、最大圧力目標値に対して許容された圧力範囲の上限に到達するガス貯留量が最大となるガス製造量との決定が可能である。
【0037】
第14の発明は、第13の発明に従属する発明であって、
製造量設定ステップで設定された第1および第2のガス製造量におけるそれぞれのガスの製造コストを算出し、当該製造コストが低いガス製造量を選択するガス製造量選択ステップをさらに含み、ガス供給運用ステップは、ガス製造量選択ステップで選択されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用する。
【0038】
上記のように、第14の発明によれば、製造所の製造コストが考慮されたガス製造量およびガス貯留量が最大となるガス製造量の製造コストを比較し、経済性の高いガス製造量を運用して、製造所が製造を行いガス供給することができる。
【0039】
第15の発明は、第13の発明に従属する発明であって、
製造量設定ステップは、第2のガス製造量を、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻に先立つ一定時間前の時間帯に対して候補値群以外から選択し、他の時間帯に対して候補値群から選択する。
【0040】
上記のように、第15の発明によれば、製造所の製造コストを考慮しない時間帯を最小限としたガス貯留量が最大となるガス製造量の決定が可能である。
【0041】
第16の発明は、第13の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、ガス圧力が最大となるべき時刻を製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻に設定する。
【0042】
上記のように、第16の発明によれば、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯を利用したガス製造量を設定することができ、その時間帯にラインパック効果を用いたガス貯留量を最大にすることができる。
【0043】
第17の発明は、第13の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に、かつ所定の範囲を有した最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が最低圧力目標値を推移するように、第1のガス製造量を設定し、供給ラインのガス圧力が電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に到達するように、第2のガス製造量を設定する。
【0044】
上記のように、第17の発明によれば、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻に供給ラインの圧力が下限になるようにガス製造量を設定し、当該時間帯中に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯を最大限に利用したガス製造量を設定することができ、ラインパック効果を用いて最も効果的にガスの造り溜めをすることができる。
【0045】
第18の発明は、製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲を設定する供給ライン圧力管理ステップと、供給ラインのガス圧力が所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯において供給ライン圧力管理ステップで設定された圧力範囲内で推移するように、製造所における当該時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む。
【0046】
上記のように、第18の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲内で推移するように製造所における単位時間毎のガス製造量を設定することによって、各製造所は、当該単位時間毎のガス製造量を一定にしてガスを製造することができる。
【0047】
【発明の実施の形態】
(第1の実施形態)
図1を参照して、本発明の第1の実施形態に係るガス供給システムについて説明する。なお、図1は、当該ガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【0048】
図1において、第1および第2の製造所1および2は、ガスを製造して、それぞれ送出量XおよびY(Nm/h)で高圧状態が保たれた高圧幹線10に送出する。第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYは、それぞれ中央指令室7によって制御される。また、第1および第2の製造所1および2は、中央指令室7に対して、それぞれの後述する各種データを連絡する。
【0049】
高圧幹線10は、上記高圧を中圧Aに降圧する複数の高圧ガバナ3a〜3cを介して中圧Aガス導管網11と接続されている。なお、高圧幹線10には、後述する幹線ラインパック14が考慮されている。
【0050】
中圧Aガス導管網11は、上記中圧Aを中圧Bに降圧する複数の中圧Aガバナ4a〜4dを介して中圧Bガス導管網12と接続されている。また、ホルダ5aおよび5bは、典型的には中圧Aガス導管網11および中圧Bガス導管網12を接続する1つ以上の中圧Aガバナ4a〜4dと並列に設置されており、その前後にバルブが設けられている。ホルダ5aおよび5bは、上記バルブの開閉によって中圧Aガス導管網11から内部にガスを貯留し、また中圧Bガス導管網12に放出することができる。その機能によって、ホルダ5aおよび5bは、需要者の消費量が増加すると、貯留したガスを放出し、需要者の消費量が減少すると、余ったガスを貯留して、需要者における消費量の急激な変動の影響を緩和する。
【0051】
中圧Bガス導管網12は、上記中圧Bを低圧に降圧する複数の中圧Bガバナ6a〜6fを介して低圧ガス供給導管網13と接続されている。そして、低圧ガス供給導管網13は、需要者21に接続し、第1および第2の製造所1および2で製造されたガスが低圧で需要者21へ送られ消費される。また、中圧Aガス導管網11および中圧Bガス導管網12からも、それぞれ中圧Aおよび中圧Bのガスが需要者22および23へ送られ消費される。以下、これら需要者21〜23で消費されるガスの消費量を需要量と記載する。
【0052】
次に、幹線ラインパック14について説明する。幹線ラインパック14は、高圧幹線10の全幾何容積に貯留されているガスを指している。この幹線ラインパック14に貯留されるガス容量は、高圧幹線10の圧力により変化する。幹線ラインパック14を用いることにより、上記需要量が多い場合、その圧力を低下させることによって中圧Aガス導管網11へガスを供給し、上記需要量が少ない場合、その圧力を上昇させることによって上記高圧幹線10の全幾何容積にガスを貯留する。ここで、幹線ラインパック14にガスを貯留する、または供給するということは、高圧幹線10の圧力が上下することを意味するが、高圧幹線10の圧力を一定に保つPC送出方式は行われないものとする。したがって、上記需要量が変動すれば、ライン圧力が変動して、幹線ラインパック14にガスを貯留、または供給することにより、需要量の変動をある程度吸収することができる。このように高圧幹線10にガスを貯留する機能を、ラインパック効果と呼ぶ。
【0053】
ただし、幹線ラインパック14は、その量に限度があると共に、その全てが使われるわけではない。高圧幹線10の圧力を一定に保つ必要はないが、ガス供給に必要な最低限度の圧力(以下、最低圧力と記載する)と、耐圧上限値の圧力(以下、最高圧力と記載する)との間の所定の範囲の圧力を維持する必要があるからである。
【0054】
次に、中央指令室7について説明する。中央指令室7は、例えば中央保安指令部などの部署に設置されており、第1および第2の製造所1および2と通信回線等を介して相互に接続される。そして、中央指令室7は、第1および第2の製造所1および2からの各種データを受信すると共に、第1および第2の製造所1および2におけるガスの最適な製造量を指示する。したがって、中央指令室7には、具体的には通信機器を含む一般的なコンピュータシステム等が設けられる。
【0055】
次に、中央指令室7における最適な製造量の範囲を決定する処理について説明する。まず、中央指令室7では、第1および第2の製造所1および2におけるガス製造コストを算出するためのデータを収集する。データの内容としては、予め定まっている前述したような各種ポンプやコンプレッサ等の設備性能データや、定期整備の予定等の他、成分組成などの要因により変動するLNGタンクカロリーやLPGタンクカロリー、LNGタンク内のガス圧などに関連するBOG送出パターン、海水温度等が挙げられる。なお、上記設備性能データには、最低運転量や最高運転量などの制限ないし拘束条件も含まれるものとする。以上のようなデータは、第1および第2の製造所1および2において収集され、中央指令室7へ送信される。
【0056】
次に、中央指令室7では、収集されたデータに基づいて、最終的に需要者へ向けて送出されるガス送出量に対応する製造コストを所定の演算を行うことなどによって第1および第2の製造所1および2毎に算出する。ここでの演算は、上記拘束条件を満たすように、各種データが入力されて、送出量に対応する熱量調整コスト等を算出するが、ここでは結果を例示するにとどめ、その詳細な内容については説明を省略する。
【0057】
図2は、前述の演算によって得られた電力単価原単位曲線を例示したグラフである。なお、図2に示すグラフでは、前述した電力単価が安い時間帯あるいは曜日等による製造コストの増減は考慮していない。
【0058】
図2において、縦軸はガス1mを製造するための電力単価(単位は、円/Nm)を表し、横軸は送出量(単位は、Nm/h)を表している。図2を参照すれば、送出量が約220000(Nm/h)および約360000(Nm/h)において、電力単価が減少から増加へ転じる変曲点を見いだすことができる。この変曲点を超過すると、電力単価が上昇してしまうので、ガス製造コストが削減されるようにガス供給を最適に運用するためには、この変曲点を考慮した運転を行わなければならない。
【0059】
例えば、送出量が約220000(Nm/h)のときの電力単価より安くなるのは、送出量が約260000(Nm/h)以上であるから、この間の送出量に合わせてガスを製造すれば製造コストが高くなり、製造量としては不適切な値となる。したがって、中央指令室7は、送出量がこの間に入らないよう、上記変曲点付近の有利な電力単価で製造可能な送出量を、第1および第2の製造所1および2毎に最適な送出量の候補値として設定する。ここで、当該候補値は、複数設定され、例えば320000〜360000(Nm/h)のような、所定の範囲を有する値であってもよい。
【0060】
なお、上述した第1および第2の製造所1および2毎の最適な送出量の候補値を設定する処理は、中央指令室7によって行われるが、第1および第2の製造所1および2がそれぞれデータを収集して演算を行い、上記候補値をそれぞれ設定してもよい。その場合、第1および第2の製造所1および2で決定されたそれぞれの候補値は、通信回線を介して中央指令室7へ送信されることになる。
【0061】
次に、中央指令室7では、第1および第2の製造所1および2で製造する総製造量が、需要量に等しくなるように、第1および第2の製造所1および2における上記候補値から適切な値を選択して、第1および第2の製造所1および2に対応する製造量を決定する。中央指令室7では、各種パラメータを考慮した高圧幹線10の圧力動解析を行い、これらの製造量を決定している。以下、図3を参照して、中央指令室7で行う上記製造量の決定のための処理について説明する。なお、図3は、中央指令室7で行う上記製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【0062】
図3において、中央指令室7では、上記製造量を朝7時〜翌朝7時までの24時間を1つの単位として事前に計画する。まず、中央指令室7では、上記製造量の計画を立案する日に対して、その日のガス需要量の予測を行う(ステップS1)。この需要量の予測に際しては、その日の天候、気温、湿度、曜日、季節等を勘案し、過去の需要量実績を参考にして、1時間単位で予測需要量を求める。
【0063】
次に、中央指令室7では、上記ステップS1で予測した1時間単位の予測需要量が近似する過去の類似日を検索し、その類似日における第1および第2の製造所1および2毎の送出量を参考にして、1時間単位で24時間分の送出量を示す送出量パターン(以下、FCパターンと記載する)を作成する(ステップS2)。なお、上記FCパターンで示される第1および第2の製造所1および2の1時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれる。つまり、上記送出量パターンによって各製造所がガスを製造した場合、製造コストを考慮した最適な製造量で製造することができる。なお、作成されたFCパターンは、中央指令室7に設けられたコンピュータシステムに入力される。なお、コンピュータシステムへは、1時間単位で24時間分の予測需要量および各製造所毎のFCパターンが入力される。
【0064】
次に、中央指令室7では、上記ステップS2でFCパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる(ステップS3)。この圧力シミュレーションによって、高圧幹線10の圧力動解析が行われ、高圧幹線10の各ポイントにおける当日(24時間)の圧力変化グラフが作成される。上記コンピュータシステムは、各製造所からの送出量および高圧幹線10に接続しているガバナ3a〜3cの流量負荷を時間毎に与えられることによって、高圧幹線10の圧力変化を演算する。ガバナ3a〜3cの流量負荷は、当日の予想需要量と当日予定されているガバナ設定値を与えることにより、当該コンピュータシステムが持っている過去のガバナ負荷実績値等の実績データから按分計算されることによって設定される。
【0065】
次に、中央指令室7では、上記ステップS3で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が高圧幹線10の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しているか否か、および季節等によって設定される高圧幹線10の日間変化パターンに対して所定の目標値を満足しているか否かを確認する(ステップS4)。なお、上記日間変化パターンについては、季節等によって各種設定されるため、詳細を後述する。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップS6に処理を進め、上記圧力変化グラフがいずれかの目標値を満足していない場合、次のステップS5に処理を進める。
【0066】
ステップS5では、上記ステップS2で作成したFCパターンで示されている各製造所の1時間単位の送出量を変更することによって、上記ステップS4で確認される目標値を満足するように当該FCパターンを修正する(ステップS5)。この送出量の変更についても、変更後の第1および第2の製造所1および2の1時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれる。そして、上記ステップS3に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【0067】
ステップS6では、上記ステップS4で確認されたFCパターンを当日の各製造所におけるガス送出量計画として作成し(ステップS6)、当該フローチャートによる処理を終了する。そして、中央指令室7では、通信回線を介して、決定された各製造所のFCパターンを対応する製造所へ送信する。
【0068】
なお、上記ステップS4およびS5の処理については、上述したコンピュータシステムによって自動的に行われてもかまわない。まず、上記コンピュータシステムに、予め上述したように製造所毎に設定された候補値をインプットしておく。そして、上記ステップS2において、上記コンピュータシステムに、上記FCパターンに対する1時間単位の各送出量をインプットし、さらに、高圧幹線10の上記最低圧力および上記最高圧力と、後述する日間変化パターンに対する所定の圧力目標値をインプットする。上記ステップS3において、上記コンピュータシステムは、上述と同様に圧力シミュレーションを実行する。次に、上記ステップS4において、上記コンピュータシステムは、上記ステップS3で得られた圧力シミュレーション結果が、高圧幹線10の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しているか否か、および上記日間変化パターンに対する所定の目標値を満足しているか否かを判断する。そして、上記コンピュータシステムは、上記ステップS4での判断において各圧力目標値を満足しない時間帯がある場合、その時間帯に先立つ一定時間帯における送出量を見直す。具体的には、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が圧力目標値より高い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が圧力目標値より低い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップS3に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理が継続される。
【0069】
次に、図4を参照して、上述した日間変化パターンが冬期に設定される一例を説明する。なお、図4(a)は冬期における1時間単位で24時間分の予測需要量と、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYと、送出量XおよびYの合計送出量X+Yとを示すグラフであり、図4(b)はそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す1時間単位で24時間分の高圧幹線10の圧力変化グラフである。
【0070】
冬期は、ガスの需要量が多い時期であるため、1時間単位の最大需要量を安定して供給するためのオペレーションを行う。例えば、冬期は、図4(a)の予測需要量のグラフで示すように、18時から23時にかけて需要量が最大となり、深夜の需要量は少なくなる。ここで、第1および第2の製造所1および2から需要者21〜23の間に形成されるガス導管上にガスを貯留する機能がなければ、第1および第2の製造所1および2は、最大需要量に相当する送出能力を持たなければならない。しかしながら、前述したように当該ガス供給システムは、ガスを貯留する機能として、中圧Aガス導管網11および中圧Bガス導管網12の間に設けたホルダ5aおよび5bや高圧幹線10が有する幹線ラインパック14が考慮されている(図1参照)。つまり、当該ガス供給システムでは、これらのガスを貯留する機能を用いて、最大需要量が予想される時間帯の開始する時刻までにガスを造り溜めし貯留することによって、第1および第2の製造所1および2のガス送出能力を補うことができる。以下、このようなガスを貯留する機能を用いて第1および第2の製造所1および2のガス送出能力を補う日間変化パターンに対して、その目標値を設定する一例を説明する。
【0071】
例えば、ホルダ5aおよび5bは、需要量の少ない深夜等の時間帯に、中圧Aガス導管網11からガスを貯留する。そして、ホルダ5aおよび5bは、需要量の多い時間帯に貯留したガスを中圧Bガス導管網12に払い出すことにより、実際の需要量より少ない製造所の送出能力でも供給を補うことができる。また、高圧幹線10に考慮されている幹線ラインパック14についても、最大需要量が想定される時間帯の開始する時刻までに各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線10のガス圧力を高い値にしておき、需要量が多い時間帯に上記送出量が需要量より少なくなっても高圧幹線10のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック14に貯留されたガスを中圧Aガス導管網11に供給する。そして、需要量の少ない深夜の時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線10のガス圧力を上昇させ、高圧幹線10の幹線ラインパック14にガスを貯留する。つまり、高圧幹線10に考慮されている幹線ラインパック14を用いて、第1および第2の製造所1および2のガス送出能力を補うことができる。この効果を最も有効に作用させるためには、高圧幹線10の運用許容圧力幅(つまり、上記最低圧力〜上記最高圧力の幅)の中で、最大需要量が想定される時間帯の開始する時刻で上記最高圧力付近に目標値を設定し、当該時間帯が終了する時刻に上記最低圧力付近に目標値を設定して運用すればよい。なお、需要量予測を上回った需要量が要求された場合に対応する等、ガスの安定供給を優先に考える場合は、最大需要量が想定される時間帯が終了する時刻の目標値を上記運用許容圧力幅の下限に設定せずに、当該下限に対して余裕を有する目標値(例えば、下限に対して一定の余裕圧力を考慮した目標値)に設定してもかまわない。
【0072】
図4(b)で示す圧力変化グラフでは、高圧幹線10のガス圧力に対して17時で上記最高圧力付近に目標値を設定し、0時で上記最低圧力付近に目標値を設定して、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYを選んだ場合である。図4(a)に示すように、最大需要量を示す時間帯(18時〜23時)において、第1および第2の製造所1および2の合計送出量X+Yは、需要量より少ない状態であるが、高圧幹線10のガス圧力は、上記運用許容圧力幅内を推移しており、実際の需要量より少ない製造所の送出能力でもガス供給を補うことができることがわかる。このような高圧幹線10の圧力変化を安定して運用するために、予測需要量に対して圧力シミュレーションを事前に行うことによって、1時間単位で各製造所のガス送出量を演算し、1日の各製造所の送出量計画を作成する。なお、上述の説明では、上記最高および上記最低圧力付近に目標値をそれぞれ設定したが、上記最高圧力付近の目標値に対しては、各製造所出口のガス圧力で管理し、上記最低圧力付近の目標値に対しては、高圧幹線10内でガス圧力が最も下がるポイント(各製造所から最も遠いポイント)のガス圧力で管理するのが好ましい。
【0073】
このように、冬期に各製造所のガス製造能力を超える最大需要量を示す時間帯がある場合、事前に時間毎の需要量を予測し、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いて上記最大需要量を示す時間帯に備えてガスを造り溜めすることによって、上記最大需要量に対応することができる。これは、各製造所のガス製造能力の増強やホルダ等のガス貯留設備を新たに設置することなく対応できるため、新たな設備投資等による製造コストの増加を防止することができる。また、各製造所に指示される製造量は、製造コストを考慮した候補値から選ばれるため、各製造所におけるガス製造は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。さらに、図4に示すように、冬期は、一般的に上述した最大需要量を示す時間帯が深夜に終了し、早朝〜正午近くに相対的に需要量が多い時間帯が存在する。また、深夜〜早朝までの時間帯は、各製造所に供給される電力単価が安く設定されている(詳細は、後述する)。つまり、冬期の深夜〜早朝の時間帯において、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いてガスを造り溜めすることによって、各製造所において安い電力単価で製造するガス製造量が多くなるため、各製造所における製造コストを低減することができる。
【0074】
次に、図5を参照して、上述した日間変化パターンが夏期に設定される一例を説明する。なお、図5(a)は夏期における1時間単位で24時間分の予測需要量と、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYと、送出量XおよびYの合計送出量X+Yとを示すグラフであり、図5(b)はそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す1時間単位で24時間分の高圧幹線10の圧力変化グラフである。
【0075】
夏期はガスの需要量が少ない時期であるため、各製造所の送出能力は、1時間単位の最大需要量に対して余裕がある。したがって、この時期には、ガスの製造に必要な電力単価を安くするオペレーションを行う。例えば、夏期は、図5(b)の予測需要量のグラフに示すように、10時から21時にかけて需要量はほぼ一定となり、深夜の需要量は少なくなる。一方、一般的に、各製造所に供給される電力の単価は、10時から17時(以下、重負荷時間帯と記載する)が最も高く、22時から8時(以下、夜間時間帯と記載する)が最も安い。したがって、各製造所における夏期のガス製造は、重負荷時間帯の送出量をできるだけ少なくし、夜間時間帯の送出量をできるだけ多くすることによって、製造コストを低減することができる。つまり、上述したガスを貯留する機能を用いて、電力の単価が安いときにガスを造り溜めし貯留することによって、製造コストの低減が可能である。以下、ガスを貯留する機能を用いて製造コストを低減する日間変化パターンに対して、その目標値を設定する一例を説明する。
【0076】
例えば、ホルダ5aおよび5bは、電力の単価が安い夜間時間帯に中圧Aガス導管網11からガスを貯留する。そして、ホルダ5aおよび5bは、電力の単価が高い重負荷時間帯に貯留したガスを中圧Bガス導管網12に払い出す。これによって、第1および第2の製造所1および2は、夜間時間帯に多くの送出量XおよびYで送出し、重負荷時間帯に少ない送出量XおよびYで送出することができる。また、高圧幹線10に考慮されている幹線ラインパック14についても、夜間時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線10のガス圧力を高い値にしておき、重負荷時間帯に上記送出量を需要量より少なくし高圧幹線10のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック14に貯留されたガスを中圧Aガス導管網11に供給する。そして、電力の単価が重負荷時間帯より安くなる17時から各製造所からの送出量を多くし、さらに夜間時間帯で需要量以上に送出量を多くする。このように、第1および第2の製造所1および2は、ガスを貯留する機能を用いて電力単価が安い時間帯にそれぞれの送出量を多くすることによって、それぞれの製造コストを低減することができる。この効果を最も有効に作用させるためには、高圧幹線10の運用許容圧力幅(つまり、上記最低圧力〜上記最高圧力の幅)の中で、電力の単価が最も安い夜間時間帯が終了する時刻で上記最高圧力付近に目標値を設定し、夜間時間帯の開始する時刻に上記最低圧力付近に目標値を設定して運用すればよい。
【0077】
図5(b)で示す圧力変化グラフでは、高圧幹線10のガス圧力に対して8時で上記最高圧力付近に目標値を設定し、22時で上記最低圧力付近に目標値を設定して、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYを選んだ場合である。図5(a)に示すように、夜間時間帯(22時〜8時)において、第1および第2の製造所1および2の合計送出量X+Yは、需要量より多い状態であるが、高圧幹線10のガス圧力は、上記運用許容圧力幅の上限付近へ推移しており、最も安い単価の電力が供給可能な時間帯に第1および第2の製造所1および2がガスの造り溜めをしていることがわかる。また、重負荷時間帯(10時〜17時)において、第1および第2の製造所1および2の合計送出量X+Yは、需要量より少ない状態であるが、高圧幹線10のガス圧力は、徐々に上記運用許容圧力幅の下限付近へ推移しており、最も高い単価の電力が供給される時間帯に第1および第2の製造所1および2はガス製造を少なくしていることがわかる。このような高圧幹線10の圧力変化を安定して運用するために、予測需要量に対して圧力シミュレーションを事前に行うことによって、1時間単位で各製造所のガス送出量を演算し、1日の各製造所の送出量計画を作成する。なお、上述の説明でも、上記最高および上記最低圧力付近に目標値をそれぞれ設定したが、上記最高圧力付近の目標値に対しては、各製造所出口のガス圧力で管理し、上記最低圧力付近の目標値に対しては、高圧幹線10内でガス圧力が最も下がるポイント(各製造所から最も遠いポイント)のガス圧力で管理するのが好ましい。
【0078】
このように、夏期等に各製造所のガス製造能力が最大需要量に対して余裕がある場合、事前に時間毎の需要量を予測し、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いて各製造所に供給される電力の単価が最も安い時間帯にガスを造り溜めすることによって、各製造所のガス製造コストを低減することができる。また、各製造所に指示される製造量は、製造コストを考慮した候補値から選ばれるため、各製造所におけるガス製造は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。
【0079】
そして、上述したように設定されたFCパターンに基づいて、第1および第2の製造所1および2によってガスの製造が行われる当日は、高圧幹線10のガス圧力の管理値として上記運用許容圧力幅を満たすように監視する。さらに、上述した運用許容圧力幅の上下限付近に時間帯に応じて設定された目標値も管理値として設定して、高圧幹線10のガス圧力を監視してもかまわない。これらの運用許容圧力幅あるいは目標値からガス圧力が外れる場合は、第1および第2の製造所1および2に対して製造量の変更が中央指令室7から指示され、この製造量変更指示も上述した候補値から選ばれる。このように、第1の実施形態においては、各製造所におけるガス送出量がFC送出方式で運用が行われることになる。
【0080】
なお、上述した第1の実施形態の説明では、事前に高圧幹線における圧力シミュレーションを行い、高圧幹線のガス圧力推移を先行予測して目標値を満たすように各製造所におけるガス送出量を設定している。このように、高圧幹線のガス圧力推移を先行予測することによって、実際にガスを供給する際にガス圧力の実績値が高圧幹線の許容圧力幅から外れることによる製造量の変更等を未然に防止することができる。また、予測されたガス圧力推移に対して実績値が乖離したことを検出できるため、先行予測されたガス圧力推移に対するフィードバック制御をすることができる。
【0081】
しかしながら、これらの効果を期待しない場合、本発明は圧力シミュレーションを行わずに、設定されたガス圧力の管理値を満足するように各製造所のガス送出量を制御してもかまわない。例えば、各製造所の製造量を上述した候補値から選出し、ガス圧力の管理値を高圧幹線の運用許容圧力幅に設定する。そして、実際のガス供給において、高圧幹線におけるガス圧力が上記運用許容圧力幅の上限に近づくと各製造所に1段階製造量が少ない候補値で製造する指示を行い、高圧幹線におけるガス圧力が上記運用許容圧力幅の下限に近づくと各製造所に1段階製造量が多い候補値で製造する指示を行うことによって、各製造所は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。また、実際のガス供給において、ガス圧力の管理値を上述した冬期あるいは夏期における上記運用許容圧力幅の上下限付近に設定された目標値を時間帯に応じた管理値として設定し、上記候補値から選ばれた製造量で各製造所に同様の製造指示を行うことによって、上述した冬期あるいは夏期における効果と同様の効果が期待できる。
【0082】
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態に係るガス供給システムについて説明する。第2の実施形態に係るガス供給システムを具体的に説明する前に、当該実施形態における概念について説明する。
【0083】
上記第1の実施形態で説明したように、ガスの製造コストの中で、各製造所におけるガス単位量あたりの消費電力コストを低減するためには、第1および第2の製造所1および2毎に最適な送出量の候補値から送出量を選択する方法と、電力単価が安価な夜間時間帯の深夜電力を利用する方法とがある。第1の実施形態では、これら2つの方法を両立させるために、上記夜間時間帯の開始22時および終了8時に対して、それぞれ高圧幹線10の上記運用許容圧力幅の中で最低圧力および最高圧力付近に目標値を設定し、上記候補値から送出量を選択することを条件として、それぞれの目標値を満足するように送出計画を立案している。
【0084】
ここで、夜間時間帯の開始22時に上記運用許容圧力幅の中で最低圧力まで高圧幹線10のガス圧力を低下させ、夜間時間帯の終了8時に最高圧力まで高圧幹線10のガス圧力を上昇させれば、上記深夜電力の利用率を最大にすることができる。しかしながら、上記候補値から送出量を選択することを条件として送出計画を立案する場合、上記最低および最高圧力付近で推移する送出計画の立案は可能であるが、選択できる送出量が限定されるため、正確に上記最低および最高圧力に到達する送出計画を立案することが困難である。そして、上記候補値から送出量を選択する条件を解除(つまり、任意の送出量から選択)してでも、上記深夜電力の利用率を最大にするための上記最低および最高圧力に到達する送出計画の方が経済性が高くなる場合がある。上述した背景によって、第2の実施形態に係るガス供給システムでは、第1の実施形態に対してさらに経済性を高める方法として説明を行う。
【0085】
第2の実施形態に係るガス供給システムの構成は、図1を参照して説明した第1の実施形態に係るガス供給システムを模式的に表したブロック図と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第1および第2の製造所1および2における候補値は、図2を参照して第1の実施形態で説明したものと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0086】
図6を参照して、第2の実施形態に係るガス供給システムを構成する中央指令室7で行う製造量の決定のための処理について説明する。なお、図6は、当該中央指令室7で行う製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【0087】
図6において、中央指令室7では、上記製造量の計画を立案する日に対して、その日のガス需要量の予測を行う(ステップS11)。そのステップS11の動作は、上記ステップS1と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0088】
次に、中央指令室7では、上記ステップS11で予測した1時間単位の予測需要量が近似する過去の類似日を検索し、その類似日における第1および第2の製造所1および2毎の送出量を参考にして、1時間単位で24時間分の送出量を示すFCパターンを作成する(ステップS12)。このステップS12で選ばれる第1および第2の製造所1および2の1時間単位の送出量は、上記ステップS2と同様に予め設定された候補値から選ばれ、動作も上記ステップS2と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0089】
次に、中央指令室7では、上記ステップS12でFCパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる(ステップS13)。このステップS13で実行される圧力シミュレーションについても、上記ステップS3と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0090】
次に、中央指令室7では、上記ステップS13で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が、高圧幹線10に設定されている運用許容圧力幅の間を推移しているか否か、および夏期等の夜間時間帯の開始および終了時刻に設定される第1の目標範囲内に推移しているか否かを確認する(ステップS14)。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップS16に処理を進め、上記圧力変化グラフがいずれかの目標値を満足していない場合、次のステップS15に処理を進める。
【0091】
このフローチャートによる動作では、上述したように、ガスの製造に必要な単位ガス製造量あたりの消費電力コストを安くするオペレーションが行われる。例えば、夏期は、上述したように、10時から21時にかけて需要量はほぼ一定となり、深夜の需要量は少なくなる(図5(b)参照)。一方、一般的に、各製造所に供給される電力の単価は、10時から17時(重負荷時間帯)が最も高く、22時から8時(夜間時間帯)が最も安い。したがって、各製造所における夏期のガス製造は、重負荷時間帯の送出量をできるだけ少なくし、夜間時間帯の送出量をできるだけ多くすることによって、製造コストを低減することができる。つまり、上述したガスを貯留する機能を用いて、電力の単価が安いときにガスを造り溜めし貯留することによって、製造コストの低減が可能である。
【0092】
例えば、高圧幹線10に考慮されている幹線ラインパック14については、夜間時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線10のガス圧力を高い値にしておき、重負荷時間帯に上記送出量を需要量より少なくし高圧幹線10のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック14に貯留されたガスを中圧Aガス導管網11に供給する。そして、上記夜間時間帯に設定されている最も電力単価の安い深夜電力の利用率を最大にするために、高圧幹線10の運用許容圧力幅の中で、夜間時間帯の終了時(8時)で最高圧力付近および開始時(22時)で最低圧力付近に第1の目標範囲を設定する。
【0093】
例えば、高圧幹線10の上記運用許容圧力幅が2.5〜4.0MPaである場合、上記第1の目標範囲は、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に2.5〜3.0MPaの圧力範囲、上記夜間時間帯の終了時に3.5〜4.0MPaの圧力範囲で設定する。なお、現実のガス供給運用時において、上記運用許容圧力幅から逸脱する確率を低くするために、事前シミュレーションに対する誤差や変動の圧力幅(例えば、±0.1MPa)を考慮してもかまわない。この場合、上記第1の目標範囲は、上記圧力幅を考慮して、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に2.6〜3.0MPa、上記夜間時間帯の終了時に3.5〜3.9MPaで設定する。
【0094】
ステップS15では、上記ステップS12で作成したFCパターンで示されている各製造所の1時間単位の送出量を変更することによって、上記ステップS14で確認される第1の目標範囲を含んだそれぞれの目標値を満足するように当該FCパターンを修正する。この送出量の変更についても、変更後の第1および第2の製造所1および2の1時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれ、上記ステップS5と同様である。そして、上記ステップS13に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【0095】
ステップS16では、上記ステップS14で確認されたFCパターンを当日の各製造所における第1の送出量計画として作成する。そして、処理を次のステップに進める。
【0096】
次に、中央指令室7では、上記ステップS16で作成した第1の送出量計画に対して、上記第1の目標範囲で管理する時間帯に先立つ一定時間帯の送出量を上記候補値以外から選択してFCパターンをインプットする(ステップS17)。例えば、第1の目標範囲は、上記夜間時間帯の開始時(22時)および終了時(8時)に、それぞれ2.5〜3.0MPaおよび3.5〜4.0MPaの圧力範囲で設定されている。この場合、上記ステップS17で送出量を変更する対象の時間帯は、上記夜間時間帯の開始時(22時)および終了時(8時)に対して、それぞれ例えば2時間前までである。つまり、上記夜間時間帯の開始時に対して20および21時の時間帯、終了時に対して6時および7時の時間帯が、上記候補値以外から送出量を選択する対象の時間帯となる。
【0097】
ここで、図7を参照して、上記ステップS17で選択される上記候補値以外の送出量について説明する。なお、図7は、図2と同様に、単位時間あたりの送出量(Nm/h)と単位送出量あたりの電力単価(円/Nm)との関係を示すグラフである。なお、図7に示すグラフでも、前述した電力単価が安い時間帯あるいは曜日等による製造コストの増減は考慮していない。
【0098】
図7において、上記候補値から選択された送出量FCeに対して電力単価Eeとする。上述したように、第1および第2の製造所1および2における上記電力単価は、減少から増加へ転じる変曲点を有しており、当該変曲点付近の有利な電力単価で製造可能な送出量を、候補値として設定されている。つまり、送出量FCeにおける電力単価Eeは、消費電力コストに対して有利な電力単価を示している。一方、送出量FCeより多く、上記候補値以外から選択された送出量FCnに対して電力単価Enとする。この場合、消費電力コストに対して有利な送出量ではないため、送出量FCnは、送出量FCeに対して多い送出量であっても、電力単価Eeより高い電力単価Enが示される。したがって、上記ステップS12あるいはS15では、このような消費電力コストに対して有利な送出量(例えば、送出量FCeを用いてFCパターンを作成していたが、上記ステップS17では、消費電力コストに対して不利な送出量を含めた全ての送出量(例えば、送出量FCn)を用いてFCパターンを作成することになる。
【0099】
図6に戻り、中央指令室7では、上記ステップS17でFCパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる(ステップS18)。このステップS18で実行される圧力シミュレーションについては、上記ステップS13と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【0100】
次に、中央指令室7では、上記ステップS18で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が、高圧幹線10に設定されている運用許容圧力幅の間を推移しているか否か、および上記第1の目標範囲で管理する時間帯の送出量が第2の目標値に到達しているか否かを確認する(ステップS19)。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップS21に処理を進め、上記圧力変化グラフが一部の目標値を満足していない場合、次のステップS20に処理を進める。
【0101】
ここで、上記第2の目標値について説明する。上記第2の目標値は、上記夜間時間帯に設定されている最も電力単価の安い深夜電力の利用率を最大にするために、高圧幹線10の運用許容圧力幅の中で、夜間時間帯の終了時(8時)で最高圧力および開始時(22時)で最低圧力に設定される。例えば、高圧幹線10の上記運用許容圧力幅が2.5〜4.0MPaであり、上記第1の目標範囲が、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に2.5〜3.0MPaの圧力範囲、上記夜間時間帯の終了時に3.5〜4.0MPaの圧力範囲で設定されているとする。この場合、第2の目標値は、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に2.5MPaのガス圧力、上記夜間時間帯の終了時に4.0MPaのガス圧力で設定する。なお、第2の目標値でも、上記第1の目標範囲と同様に、事前シミュレーションに対する誤差や変動の圧力幅(例えば、±0.1MPa)を考慮してもかまわない。この場合、上記第2の目標値は、上記圧力幅を考慮して、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に2.6MPa、上記夜間時間帯の終了時に3.9MPaで設定する。
【0102】
図8を参照して、上述した圧力シミュレーションによる圧力変化グラフと、第1の目標範囲および第2の目標値との関係について、具体的に説明する。なお、図8は、夜間時間帯の終了時(8時)までの時間帯と圧力(MPa)との関係を示すグラフである。
【0103】
図8において、上述したように、夜間時間帯の終了時(8時)には、上記運用許容圧力幅の最高圧力付近に第1の目標範囲が設定され、その最高圧力に第2の目標値が設定されている。そして、上記夜間時間帯では、第1および第2の製造所1および2からの送出量を多くすることによって、高圧幹線10のガス圧力を上昇させているため、圧力シミュレーションによる圧力変化グラフは、8時に向けて上昇の傾向を示している。そして、圧力変化グラフaは、上記ステップS16で作成された第1の送出量計画によるものであり、各時間帯の送出量は、上記候補値のみ(例えば、送出量FCe)から選ばれている。圧力変化グラフaは、8時に設定されている第1の目標範囲に対してほぼ中央を推移しており、上記ステップS14における判定を満足している。一方、圧力変化グラフbは、時間帯6および7時の送出量(つまり、6時から8時までの送出量)が上記候補値以外で圧力変化グラフaの設定より多い送出量(例えば、送出量FCn)が選ばれている。圧力変化グラフbは、8時に設定されている第2の目標値に到達しており、上記ステップS19における判定を満足している。このように、上記候補値以外も含めて送出量を選択してFCパターンを作成する場合、そのFCパターンを用いて圧力シミュレーションすることによって、設定されているガス圧力の目標値に対してピンポイントで到達させることが可能である。また、夜間時間帯の開始および終了する時刻では、深夜電力の利用率を最大にするための第2の目標値が設定されているため、当該第2の目標値に到達するFCパターンを立案することによって、深夜電力の利用率を最大にするFCパターンを作成することができる。
【0104】
ステップS20では、上記ステップS17で作成したFCパターンで上記第2の目標値が設定されている時間帯に先立つ一定時間帯の送出量を変更することによって、上記ステップS19で確認される第2の目標値に到達するように当該FCパターンを修正する。そして、上記ステップS18に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【0105】
上記ステップS20による送出量の変更については、代表的には、上記一定時間帯に対して上記候補値以外の送出量から選ばれて変更されるが、一方の時間帯に対する送出量の変更によって、他方の時間帯で上記候補値から送出量が選ばれたり、上記一定時間帯以外の時間帯に対して、他の候補値に変更することもあり得る。上述したように、第2の目標値は、夜間時間帯の終了時(8時)で最高圧力および開始時(22時)で最低圧力に設定されている。上記ステップS17およびS20では、これらの第2の目標値に到達するような送出量を選択するため、8時に先立つ一定時間帯に対して送出量を増量し、22時に先立つ一定時間帯に対して送出量を減量することになる。例えば、上記8時に先立つ一定時間帯に対して送出量の増量を行ってガス圧力を上昇させた場合、他の時間帯におけるガス圧力も上昇する。これによって、22時に先立つ一定時間帯に対して、現在設定されている送出量より一段階送出量が少ない新たな候補値を選択したり、上記ステップS17で変更対象でない時間帯の送出量を一段階送出量が少ない新たな候補値を選択したりできる。
【0106】
ステップS21では、上記ステップS19で確認されたFCパターンを当日の各製造所における第2の送出量計画として作成する。そして、処理を次のステップに進める。
【0107】
次に、中央指令室7では、上記ステップS16およびS19で作成した第1および第2の送出量計画を比較して、経済性の高い方を選択し(ステップS22)、当該フローチャートによる処理を終了する。そして、中央指令室7では、通信回線を介して、決定された第1あるいは第2の送出量計画に基づく各製造所のFCパターンを、対応する製造所へ送信する。
【0108】
上記ステップS22で行われる第1および第2の送出量計画の比較方法について説明する。中央指令室7では、上記ステップS16で作成した第1の送出量計画に対して、上記ステップS21で作成した第2の送出量計画による消費電力コストが低減しているかを検証する。つまり、上記候補値のみを選択した送出量によって作成したFCパターンと、第2の目標値が設定されている時間帯に先立つ一定時間帯に対して上記候補値以外の送出量を選択して、深夜電力の利用率を最大にしたFCパターンとの消費電力コストを比較して、経済性の高いFCパターンを選択する。
【0109】
説明を具体的にするために、図7で説明した送出量FCeおよびFCnに対する電力単価EeおよびEnおよび図8で説明した圧力変化グラフaおよびbを用いて、経済性の比較の考え方について説明する。
【0110】
電力単価Eeに対応する昼間時間帯および夜間時間帯の単価を、それぞれ電力単価EedおよびEenとする。そして、電力単価Enに対応する昼間時間帯および夜間時間帯の単価を、それぞれ電力単価EndおよびEnnとする。一般的には、Eed>Een、End>Ennである。そして、8時に先立つ一定時間帯において、上記候補値以外から送出量が選択された時間をtとする。そして、図8の圧力変化グラフaは、8時までの時間帯に対して全て送出量FCeで製造され、圧力変化グラフbは、6時および7時の時間帯(t=2)のみ送出量FCnで製造されたとする。
【0111】
このとき、圧力変化グラフaに対して、圧力変化グラフbによる消費電力コストの増加は、
(Enn×FCn−Een×FCe)×t …(1)
であり、圧力変化グラフbによる増加送出量は、
(FCn−FCe)×t
である。一方、上記増加送出量を、昼間時間帯で製造するための消費電力コストを考える。上記増加送出量を、送出量FCeに含めて送出すると仮定した場合、その消費電力コストは、
(FCn−FCe)×t×Eed …(2)
となる。そして、上記式(1)および(2)の結果を比較して、上記式(2)の結果が大きい場合、圧力変化グラフbの経済性が高いと判断する。ここで、上記夜間時間帯において、上記候補値以外から送出量が選択される時間tは、理論上任意に設定することが可能であるが、消費電力コストの低減を考えた場合、短い時間(例えば、t≦2)に設定するのが好ましい。
【0112】
以上、計画する送出量を全て上記候補値から選ぶ場合と、深夜電力の利用率を最大にする場合とで、消費電力コストを比較する考え方を説明した。しかしながら、第1および第2の送出量計画を比較する場合、上記ステップS20の動作で説明したようにそれぞれの送出量が異なる時間帯が多数になることがあり、それぞれの時間帯における消費電力コストの増減が複雑に関連しあう。したがって、上記ステップS22における経済性の比較では、第1および第2の送出量計画によって必要な消費電力コストを、時間帯および送出量に対応する電力単価を用いて、それぞれ24時間分の総消費電力コストを算出して比較する。
【0113】
そして、上記ステップS22で選択されたFCパターンに基づいて、第1および第2の製造所1および2によってガスの製造が行われる当日は、高圧幹線10のガス圧力の管理値として上記運用許容圧力幅を満たすように監視する。さらに、上述した運用許容圧力幅の最高および最低圧力に時間帯に応じて設定された第2の目標値も管理値として設定して、高圧幹線10のガス圧力を監視してもかまわない。そして、ガス消費量の予測と実績との差異により高圧幹線10のガス圧力が計画値と乖離する場合、例えば、第2の目標値を設定している時間帯の2時間前に、再度上述した圧力シミュレーションを実行する。この圧力シミュレーションは、その時点での高圧幹線10のガス圧力およびその後の需要量予測に基づいて、同様に実行され、その結果を中央指令室7から第1および第2の製造所1および2に対して指示する。このように、第2の実施形態においても、各製造所におけるガス送出量がFC送出方式で運用が行われることになる。
【0114】
なお、上記ステップS14〜S16およびS19〜S22の処理については、上述したコンピュータシステムによって自動的に行われてもかまわない。まず、上記コンピュータシステムに、予め上述したように製造所毎に設定された候補値をインプットしておく。そして、上記ステップS12およびS17において、上記コンピュータシステムに、上記FCパターンに対する1時間単位の各送出量をインプットし、さらに、高圧幹線10の上記最低圧力および上記最高圧力と、上記第1の目標範囲および第2の目標値とをインプットする。
【0115】
上記ステップS13およびS18において、上記コンピュータシステムは、上述と同様に圧力シミュレーションを実行する。次に、上記ステップS14およびS19において、上記コンピュータシステムは、上記ステップS13およびS18で得られた圧力シミュレーション結果が、高圧幹線10の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しており、上記第1の目標範囲および第2の目標値を満足しているか否かを判断する。そして、上記コンピュータシステムは、上記ステップS14およびS19での判断においてそれぞれの目標を満足しない時間帯がある場合、その時間帯に先立つ一定時間帯における送出量をステップS15およびS20で見直す。
【0116】
具体的には、上記ステップS15で上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が上記第1の目標範囲等の圧力目標値より高い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が上記第1の目標範囲等の圧力目標値より低い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップS13に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理を継続する。
【0117】
また、上記ステップS20で上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が上記第2の目標値等の圧力目標値より高い場合、現在設定されている送出量より少ない任意の送出量、あるいは一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が上記第2の目標値等の圧力目標値より低い場合、現在設定されている送出量より少ない任意の送出量、あるいは一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップS18に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理を継続する。
【0118】
そして、上記ステップS22で上記コンピュータシステムは、上記ステップS16およびS21で作成した第1および第2の送出量計画に対して消費電力コストを演算し、それぞれの消費電力コストを出力する。
【0119】
このように、第2の実施形態に係るガス供給システムによれば、夜間時間帯に設定されている最も安価な深夜電力を最大限に利用したガス送出量計画を立案することができる。また、当該ガス供給システムで用いられるガス送出量計画は、第1の実施形態で説明したガス送出量計画および深夜電力を最大限に利用したガス送出量計画から経済性の高いものが選択されるため、第1の実施形態に対してさらに消費電力コストを低減させることが可能である。
【0120】
以上のように、第1および第2の実施形態によれば、ガス供給システム内のラインパック効果等ガスを貯留する機能を用いて、当該システム上の全ての需要者に対して予測される需要量に適切に対応し、かつ製造コストが削減されるようなガス送出量を設定することによって、各製造所のガス製造能力を補ったり各製造所のガス製造コストを低減してガスの製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1および第2の実施形態に係るガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【図2】演算によって得られた電力単価原単位曲線を例示したグラフである。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る図1の中央指令室7で行う第1および第2の製造所1および2で製造する製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【図4】第1の実施形態の冬期における1時間単位で24時間分の予測需要量と、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYと、送出量XおよびYの合計送出量X+Yとを示すグラフ、およびそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す1時間単位で24時間分の高圧幹線10の圧力変化グラフである。
【図5】第1の実施形態の夏期における1時間単位で24時間分の予測需要量と、第1および第2の製造所1および2の送出量XおよびYと、送出量XおよびYの合計送出量X+Yとを示すグラフ、およびそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す1時間単位で24時間分の高圧幹線10の圧力変化グラフである。
【図6】本発明の第2の実施形態に係る図1の中央指令室7で行う第1および第2の製造所1および2で製造する製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【図7】単位時間あたりの送出量と単位送出量あたりの電力単価との関係を示すグラフである。
【図8】夜間時間帯の終了時までの時間帯と圧力との関係を示すグラフである。
【図9】従来の各製造所から需要者までのガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【符号の説明】
1…第1の製造所
2…第2の製造所
3、4、6…ガバナ
5…ホルダ
7…中央指令室
10…高圧幹線
11…中圧Aガス導管網
12…中圧Bガス導管網
13…低圧ガス供給導管網
14…幹線ラインパック
21〜23…需要者
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for optimally operating gas supply, and more particularly, to ensuring a stable supply of gas and, at the same time, reducing gas production costs at manufacturing sites based on gas demand forecasts to achieve optimal costs. The present invention relates to a method of determining a production amount so as to supply a gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the amount of gas produced and supplied to a customer at a plurality of factories is determined by the consumer's consumption, and when the consumer's consumption fluctuates, the amount of delivery at each factory also fluctuates immediately. . The reason for such a variation is that a so-called pressure control (PC) delivery system is used, in which the pressure of the gas supply line from each factory to the consumer is adjusted to be constant. That is, the high-pressure main line of the gas supply line, which will be described later, is extremely high, for example, 3 to 4 MPa (megapascal) so that the gas supply is not interrupted even when the gas delivery from each factory is temporarily stopped due to a power failure or the like. It is kept at pressure. Therefore, when the consumption of the consumer increases and the pressure of the high-pressure main line decreases, the gas delivery amount from each factory is immediately increased, and the pressure of the high-pressure main line is adjusted to be constant. You. That is, the outlet pressure at each factory is always kept constant. In addition, some factories supply gas using a so-called flow control (FC) delivery system in which the flow rate of the gas supplied to the high-voltage main line is adjusted to be constant, and other factories use the above-described PC delivery system. In some cases, a PC-FC delivery system for supplying gas by using a gas is used (for example, see Patent Document 1).
[0003]
With reference to FIG. 9, a gas supply system from each factory to a consumer will be described. FIG. 9 is a block diagram schematically showing the gas supply system. In FIG. 9, first and second manufacturing plants 101 and 102 produce gas and send it to a high-pressure main line 110 maintained at a high pressure. The high-pressure main line 110 is connected to a medium-pressure A gas pipe network 111 through a plurality of high-pressure governors 103a to 103c that reduce the high pressure to a medium pressure A. The medium-pressure A gas pipe network 111 is connected to the medium-pressure B gas pipe network 112 via a plurality of medium-pressure A governors 104a to 104d that reduce the medium pressure A to the medium pressure B. Also, holders 105a and 105b are typically installed in parallel with one or more medium pressure A governors 104a-104d connecting medium pressure A gas conduit network 111 and medium pressure B gas conduit network 112, and Valves are provided before and after. The holders 105a and 105b can store gas inside from the medium pressure A gas pipe network 111 by opening and closing the valve, and can discharge the gas to the medium pressure B gas pipe network 112. Due to the function, the holders 105a and 105b release the stored gas when the consumption of the consumer increases, and store the surplus gas when the consumption of the consumer decreases, so that the consumption of the consumer suddenly increases. Mitigating the effects of significant fluctuations. The medium-pressure B gas pipe network 112 is connected to the low-pressure gas supply pipe network 113 through a plurality of medium-pressure B governors 106a to 106f that reduce the medium pressure B to a low pressure. Then, the low-pressure gas supply conduit network 113 is connected to the consumer 201, and the gas produced in the first and second factories 101 and 102 is sent to the consumer 201 at low pressure and consumed. Further, the medium pressure A and medium pressure B gases are also sent from the medium pressure A gas pipe network 111 and the medium pressure B gas pipe network 112 to the consumers 202 and 203, respectively, and consumed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2000-265184 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, each of the first and second manufacturing plants 101 and 102 has a manufacturing cost corresponding to the gas production amount, and there is an optimal production amount for reducing these production costs. The manufacturing cost fluctuates if the amount of output or the amount of production of the first and second factories 101 and 102 fluctuates. Here, in order to explain the production cost and the optimal production amount, the gas production process will be briefly described.
[0006]
First, liquefied LNG taken out of a storage LNG (Liquidated Natural Gas: liquefied natural gas) tank by an LNG pump is vaporized by a vaporizer using seawater pumped by a seawater pump (for example, a Tri-X type vaporizer or the like). Supplied. The LNG gas vaporized in the LNG tank is supplied after being compressed by a BOG (Boil Off Gas) compressor. At this time, it may be further supplied by being compressed by a BOG booster. The LNG gas thus supplied is mixed with LPG taken out of a LPG (Liquid Petroleum Gas: Liquefied Petroleum Gas) tank by an LPG pump to adjust the calorific value, and is sent to the customer as city gas. Here, it is normal that a plurality of gas delivery lines are provided for each factory, and there may be cases where the presence or absence of heat quantity adjustment and the delivery calorie value are different for each line. .
[0007]
In such a manufacturing process, the power cost, heat amount adjustment cost, steam cost, water usage cost, etc. of various pumps and compressors are complicatedly intertwined, and the gas production cost corresponding to the production amount is determined. For example, usually, a plurality of LNG pumps are installed, and a required number of LNG pumps are sequentially activated according to a production amount. The LNG pump has the highest power consumption efficiency when operated in a rated state, but has a low power consumption efficiency when operated in a partial load state. For example, when the three LNG pumps are operating in the rated state, if the production volume is increased a little, the fourth LNG pump must be started, and in this case, the operation of all four LNG pumps in the partial load state Become. Further, when the production volume is increased and the four LNG pumps are operated in the rated state, the power consumption efficiency is improved again. However, when the production volume is further increased, the fifth LNG pump is started, and the power load efficiency is similarly reduced. become worse. Therefore, the operating cost varies depending on the number of activated LNG pumps, and depending on the amount of production, the production cost may be high or may be low. In other words, for a manufacturing plant, there is a range of the optimal production amount for suppressing the production cost and a range of the production amount where the production cost is high. Consumption can be kept low.
[0008]
When gas is produced at each factory by the above-mentioned PC delivery method, the pressure of the high-voltage main line also changes because the consumption of the consumer changes every moment, and the production of each factory is adjusted so that this pressure is constantly adjusted. In order to adjust the quantity, the production quantity also changes immediately. Therefore, it is difficult for a manufacturing plant that manufactures a gas by the PC delivery method to manufacture a gas only in the above-described optimum manufacturing amount range. In addition, when each factory produces gas by the PC-FC delivery method, the factory that produces the gas by the FC delivery method can produce gas only in the above-mentioned optimum production amount range. Similarly, it is difficult for a manufacturing plant that manufactures a gas to produce gas only in the above-mentioned optimum production range. In addition, a time zone or a day of the week when the power unit price of the power supplied to each factory itself is low, such as a night time zone, is set. According to the above-described conventional example, such a power unit price is low. It is also difficult to reduce manufacturing costs using time zones and days of the week.
[0009]
Further, during a time when the gas demand is large, such as in winter, the gas demand per unit time becomes the largest throughout the year (hereinafter, referred to as a maximum demand). As described above, when each factory supplies gas by the PC delivery method or the PC-FC delivery method, the factory that manufactures the gas by the PC delivery method requires the above-described maximum demand to stably supply the gas. A gas production capacity capable of meeting the maximum demand in a time zone indicating the quantity is required. Therefore, each factory had to have a gas production capacity greater than the maximum demand.
[0010]
Therefore, an object of the present invention is to manage gas trunk pressure systematically with respect to anticipated gas demand, thereby ensuring a stable supply of gas and, at the same time, reducing gas production costs at factories to estimate gas demand. It is an object of the present invention to provide a method for determining the production amount so as to reduce the cost based on the production cost.
[0011]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
A first invention is a gas supply method in which a factory supplies gas to a consumer via a supply line,
A supply line pressure management step of setting a time when the gas pressure of the supply line should be maximum and a maximum pressure target value at that time so that the gas storage amount in the supply line is maximum at a predetermined time; The gas pressure reaches the maximum pressure target value at the time set in the supply line pressure management step, and the gas pressure of the supply line is allowed for the supply line in all the time zones divided for each predetermined time unit. And setting a gas production amount for each time unit in the factory so as to change within the set pressure range.
[0012]
As described above, according to the first aspect, the gas pressure in the supply line is adjusted so that the gas storage amount in the supply line is maximized at a predetermined time instead of keeping the gas pressure in the supply line constant. By providing the maximum time and the maximum pressure target value at that time, gas can be produced and stored by a predetermined time, and the production amount can be determined in consideration of the production cost of the factory.
[0013]
The second invention is an invention dependent on the first invention,
Further, the method includes a demand amount prediction step of predicting the gas demand amount of the consumer in advance for each predetermined time unit to obtain a predicted demand amount for the time unit, and the supply line pressure management step is performed in the demand amount prediction step. Based on the predicted demand, the time when the gas pressure in the supply line should be maximum and the maximum pressure target value so that the gas storage amount in the supply line is maximum during the time period when the predicted demand is relatively small. And.
[0014]
As described above, according to the second aspect, instead of keeping the gas pressure in the supply line constant, the gas storage amount in the supply line is maximized in a time period when the predicted demand is relatively small. By providing a time when the gas pressure of the supply line should be maximum based on the predicted demand and a maximum pressure target value at that time, gas can be produced and stored according to the predicted demand, and It is possible to determine the production amount in consideration of the production cost of a place.
[0015]
A third invention is an invention dependent on the first or second invention,
Further, the method includes a gas supply operation step of operating gas supply at the factory using the gas production amount set in the production amount setting step.
[0016]
According to the third aspect of the present invention, the manufacturing facility can manufacture and supply gas by operating the manufacturing amount in consideration of the manufacturing cost of the manufacturing facility.
[0017]
A fourth invention is an invention dependent on the third invention,
Further, a pressure simulation step of predicting the gas pressure in the supply line in advance for each time unit based on the predicted demand amount obtained in the demand amount prediction step and the gas production amount set in the production amount setting step; Check if the gas pressure predicted in the simulation step is within the allowable pressure range of the supply line in all time zones and meets the maximum pressure target value set in the supply line pressure management step. The gas supply operation step is set in the production amount setting step, and operates the gas supply in the factory using the gas production amount confirmed in advance in the pressure confirmation step.
[0018]
As described above, according to the fourth aspect of the present invention, the actual value of the gas pressure when the gas is actually supplied is limited to the limit of the pressure range permitted in the supply line by predicting the gas pressure of the supply line in advance. , The operation of increasing or decreasing the gas delivery amount so as not to deviate from the pressure range can be prevented from occurring unexpectedly and frequently, and the operation of the production amount at the manufacturing plant can be stably performed. . Further, since it can be detected that the actual value deviates from the predicted gas pressure, it is possible to perform feedback control on the gas pressure predicted in advance.
[0019]
A fifth invention is an invention dependent on the second to fourth inventions,
The maximum pressure target value set in the supply line pressure management step is set to the upper limit within the pressure range allowed at the time when the time zone in which the predicted demand calculated in the demand forecasting step becomes relatively large starts. .
[0020]
As described above, according to the fifth invention, when there is a time zone in which the demand is large, such as exceeding the gas production capacity of a factory in winter or the like, the demand for each hour unit is predicted in advance, and the demand is calculated. By setting the gas production amount so as to raise the pressure of the supply line in preparation for a time period when there is a lot of time, gas can be accumulated and stored using the line pack effect. Therefore, it is possible to stably supply gas that supplements the gas production capacity of the factory. This can be dealt with without increasing the gas production capacity of each factory and without newly installing a gas storage facility such as a holder, thereby preventing an increase in production costs due to new capital investment and the like.
[0021]
A sixth invention is an invention dependent on the fifth invention,
The supply line pressure management step further includes setting the minimum pressure target value to the lower limit within the pressure range allowed in the supply line at the time when the time zone in which the predicted demand amount obtained in the demand amount prediction step becomes relatively large ends. Setting, the production amount setting step further shifts the minimum pressure target value at the time when the time period in which the gas pressure of the supply line is relatively large in the predicted demand set in the supply line pressure management step ends. Next, the gas production amount at each time unit in the factory is set.
[0022]
As described above, according to the sixth aspect, when there is a time zone where the demand amount is large, such as exceeding the gas production capacity of the factory in winter or the like, the demand amount for each time unit is predicted in advance, and the demand amount is calculated. In order to set the gas production amount so as to increase the pressure of the supply line in preparation for a time period when there is a lot of time, and to set the gas production amount so that the gas pressure of the supply line becomes the lower limit at the end of the time period, The gas accumulated by the pack effect can be used most effectively.
[0023]
A seventh invention is an invention dependent on the second to fourth inventions,
The maximum pressure target value set in the supply line pressure management step is set to the upper limit of the pressure range allowed in the supply line at the time when the time period in which the unit price of the power supplied to the factory is relatively low ends. .
[0024]
As described above, according to the seventh aspect, the demand for each hour is predicted in advance, and when there is a margin for the predicted maximum demand for the gas production capacity of the plant in summer or the like, the above-described production is performed. By setting the gas production amount so that the pressure on the supply line rises during the time when the unit price of the electric power supplied to the place is relatively low, the gas production using the line pack effect during the time when the unit price of the electric power is low You can do a build-up. Therefore, the gas production cost of the factory can be reduced.
[0025]
An eighth invention is an invention dependent on the seventh invention,
The supply line pressure management step further sets a minimum pressure target value at a lower limit within a pressure range allowed in the supply line at a time when a unit price of the power supplied to the manufacturing plant is relatively low, and The production amount setting step further includes: setting the gas pressure of the supply line to the minimum pressure target value at a time when the unit price of the electric power set in the supply line pressure management step starts at a relatively low time. The gas production amount for each time unit in is set.
[0026]
As described above, according to the eighth invention, the demand for each hour is predicted in advance, and if there is a margin for the predicted maximum demand for the gas production capacity of the plant in summer or the like, the production The gas production amount is set so that the pressure of the supply line becomes the lower limit at the start time of the time period when the unit price of the power supplied to the place is relatively low, and the pressure of the supply line is increased during the time period. By setting the gas production amount in the period, the gas can be accumulated and stored most effectively by using the line pack effect in a time period when the unit price of electric power is low.
[0027]
A ninth invention is an invention dependent on the first to fourth inventions,
The maximum pressure target value at the time when the gas pressure of the supply line set in the supply line pressure management step should be the maximum is set according to the season.
[0028]
As described above, according to the ninth invention, the difference in the demand amount between seasons such as winter when the demand is large and the summer when the demand is small, and the difference in the power unit price depending on the season such as summer when the electricity rate becomes high. Accordingly, the transition of the gas pressure in the supply line can be managed, and the appropriate gas supply according to the season can be operated.
[0029]
A tenth invention is an invention dependent on the second to fourth inventions,
The demand forecasting step is characterized in that a plurality of parameters are taken into account for the day on which the forecast demand is determined, and the forecast demand is determined using gas demand data on a past day similar to the parameter.
[0030]
As described above, according to the tenth aspect of the present invention, a plurality of parameters such as weather, temperature, humidity, day of the week, and season are taken into consideration, and the predicted demand is calculated with reference to past demand actual similar to those parameters. Therefore, the demand can be accurately predicted.
[0031]
An eleventh invention is an invention dependent on the first to fourth inventions,
Further, based on the data collected in the data collection step for collecting data for calculating the gas production cost in the manufacturing plant, and based on the data collected in the data collecting step, the manufacturing cost in the manufacturing plant is relatively reduced. A candidate value group determining step of determining a candidate value group of the amount, and the production amount setting step sets a gas production amount for each time unit at the factory from the candidate value group determined in the candidate value group determining step.
[0032]
As described above, according to the eleventh aspect, instead of making the gas pressure in the supply line constant, it is possible to control the gas flow rate such that the gas production costs at a plurality of manufacturing sites are reduced.
[0033]
The twelfth invention is an invention dependent on the eleventh invention,
The candidate value group determined in the candidate value group determining step is characterized in that it includes a value of a production amount corresponding to an inflection point at which the production cost turns from a decrease to an increase.
[0034]
As described above, according to the twelfth aspect, it is possible to control the gas production amount of the factory so as to operate at an advantageous unit price of electric power or the like near the optimum point so as not to increase the cost. Then, a method for optimally operating the gas supply can be provided by determining an appropriate production amount so as to reduce the gas production cost.
[0035]
A thirteenth invention is an invention dependent on the first to fourth inventions,
Further, based on the data collected in the data collection step for collecting data for calculating the gas production cost in the manufacturing plant, and based on the data collected in the data collecting step, the manufacturing cost in the manufacturing plant is relatively reduced. Candidate value group determining step of determining a candidate value group of the amount, the supply line pressure management step includes a maximum pressure target value at an upper limit of a pressure range allowed in the supply line, and a predetermined range. Setting, and the production amount setting step is such that the gas production amount for each time unit at the factory is selected from all the candidate value groups and the first gas production amount, so that the gas pressure of the supply line changes to the maximum pressure target value. , So that the gas pressure in the supply line reaches the upper limit within the pressure range allowed in the supply line at the time when the gas pressure in the supply line should be maximum, Setting the second gas production volume.
[0036]
As described above, according to the thirteenth aspect, the gas production amount for producing and storing gas by a predetermined time is selected from candidate values whose production costs are relatively low, and the range of the maximum pressure target value is changed. It is possible to determine the gas production amount in consideration of the production cost of the manufacturing plant and the gas production amount that maximizes the gas storage amount that reaches the upper limit of the pressure range allowed for the maximum pressure target value.
[0037]
A fourteenth invention is an invention dependent on the thirteenth invention,
A gas production amount selecting step of calculating gas production costs of the first and second gas production amounts set in the production amount setting step and selecting a gas production amount having a low production cost; The operation step uses the gas production amount selected in the gas production amount selection step to operate the gas supply in the factory.
[0038]
As described above, according to the fourteenth aspect, the gas production amount considering the production cost of the plant and the production cost of the gas production amount that maximizes the gas storage amount are compared, and the gas production amount that is highly economical The factory can manufacture and supply gas.
[0039]
A fifteenth invention is an invention according to the thirteenth invention,
In the production amount setting step, the second gas production amount is selected from a group other than the candidate value group for a time period a fixed time before the time when the gas pressure of the supply line should be maximum, and the second gas production amount is selected for the other time periods. To select from the candidate value group.
[0040]
As described above, according to the fifteenth aspect, it is possible to determine the gas production amount that maximizes the gas storage amount while minimizing the time zone without considering the production cost of the factory.
[0041]
A sixteenth invention is an invention dependent on the thirteenth invention,
In the supply line pressure management step, the time when the gas pressure should be the maximum is set to the time when the time period in which the unit price of the electric power supplied to the factory is relatively low ends.
[0042]
As described above, according to the sixteenth aspect, it is possible to set the gas production amount using a time zone in which the unit price of the electric power supplied to the factory is relatively low, and to set the line pack effect in that time zone. The amount of gas storage used can be maximized.
[0043]
A seventeenth invention is an invention dependent on the thirteenth invention,
The supply line pressure management step further has a predetermined range and a lower limit within a pressure range allowed in the supply line at a time when a unit price of the power supplied to the manufacturing plant is relatively low at a start time. The minimum pressure target value is set, and the production amount setting step further sets a first gas production amount so that the gas pressure of the supply line changes to the minimum pressure target value, and the gas pressure of the supply line is set to the electric power. The second gas production amount is set so as to reach the lower limit within the pressure range allowed in the supply line at the start time of the time period in which the unit price is relatively low.
[0044]
As described above, according to the seventeenth aspect, the gas production amount is set such that the pressure of the supply line becomes the lower limit at the start time of the time period when the unit price of the electric power supplied to the factory is relatively low. By setting the gas production amount so as to increase the pressure of the supply line during the time period, the gas production amount making the best use of the time period in which the unit price of the electric power supplied to the factory is relatively low is maximized. The gas can be set up most effectively using the line pack effect.
[0045]
An eighteenth invention is a gas supply method in which a factory supplies gas to a consumer via a supply line, wherein a supply line pressure management step of setting a pressure range in which a gas pressure of the supply line is allowed; Set the gas production volume for each time unit in the factory so that the gas pressure of the line changes within the pressure range set in the supply line pressure management step in all time zones divided for each predetermined time unit And setting a production quantity.
[0046]
As described above, according to the eighteenth aspect, instead of making the gas pressure in the supply line constant, the gas pressure in the supply line changes within an allowable pressure range every unit time in the manufacturing plant. By setting the gas production amount, each factory can produce gas while keeping the gas production amount per unit time constant.
[0047]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
A gas supply system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram schematically showing the gas supply system.
[0048]
In FIG. 1, first and second mills 1 and 2 produce gas and send out amounts X and Y (Nm 3 / H) to the high-voltage main line 10 in which the high-pressure state is maintained. The sending amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2 are controlled by the central command room 7, respectively. Further, the first and second mills 1 and 2 communicate various data described later to the central command room 7 respectively.
[0049]
The high-pressure main line 10 is connected to a medium-pressure A gas pipe network 11 through a plurality of high-pressure governors 3a to 3c that reduce the high pressure to a medium pressure A. In addition, the high-voltage trunk line 10 considers a trunk line pack 14 described later.
[0050]
The medium-pressure A gas pipe network 11 is connected to the medium-pressure B gas pipe network 12 through a plurality of medium-pressure A governors 4a to 4d that reduce the medium pressure A to the medium pressure B. The holders 5a and 5b are typically installed in parallel with one or more medium-pressure A governors 4a to 4d connecting the medium-pressure A gas network 11 and the medium-pressure B gas network 12, and Valves are provided before and after. The holders 5a and 5b can store gas inside from the medium-pressure A gas pipe network 11 and discharge them to the medium-pressure B gas pipe network 12 by opening and closing the valve. Due to the function, the holders 5a and 5b release the stored gas when the consumption of the consumer increases, and store the surplus gas when the consumption of the consumer decreases, so that the consumption of the consumer sharply increases. Mitigating the effects of significant fluctuations.
[0051]
The medium-pressure B gas pipe network 12 is connected to the low-pressure gas supply pipe network 13 through a plurality of medium-pressure B governors 6a to 6f that reduce the medium pressure B to a low pressure. Then, the low-pressure gas supply network 13 is connected to the consumer 21, and the gas produced in the first and second factories 1 and 2 is sent to the consumer 21 at low pressure and consumed. Also, the medium pressure A and medium pressure B gases are sent from the medium pressure A gas pipe network 11 and the medium pressure B gas pipe network 12 to the consumers 22 and 23, respectively, and consumed. Hereinafter, the amount of gas consumed by the consumers 21 to 23 will be referred to as demand.
[0052]
Next, the trunk line pack 14 will be described. The main line pack 14 refers to gas stored in the entire geometric volume of the high-pressure main line 10. The volume of gas stored in the main line pack 14 changes according to the pressure of the high-pressure main line 10. By using the main line pack 14, when the demand is large, the pressure is reduced to supply gas to the medium-pressure A gas pipe network 11, and when the demand is small, the pressure is increased. Gas is stored in the entire geometric volume of the high-voltage main line 10. Here, storing or supplying gas to or from the main line pack 14 means that the pressure of the high-pressure main line 10 rises or falls, but a PC delivery system for keeping the pressure of the high-pressure main line 10 constant is not performed. Shall be. Therefore, when the demand amount fluctuates, the line pressure fluctuates, and the fluctuation of the demand amount can be absorbed to some extent by storing or supplying gas to the main line pack 14. Such a function of storing gas in the high-voltage main line 10 is called a line pack effect.
[0053]
However, the amount of the trunk line packs 14 is limited, and not all of them are used. Although it is not necessary to keep the pressure of the high-voltage main line 10 constant, the minimum pressure required for gas supply (hereinafter referred to as the minimum pressure) and the pressure at the upper limit of the pressure resistance (hereinafter referred to as the maximum pressure) are defined. This is because it is necessary to maintain a predetermined range of pressure.
[0054]
Next, the central command room 7 will be described. The central command room 7 is installed in a department such as a central security command section, and is connected to the first and second factories 1 and 2 via a communication line or the like. Then, the central command room 7 receives various data from the first and second factories 1 and 2, and instructs the optimum gas production amount in the first and second factories 1 and 2. Therefore, the central command room 7 is provided with a general computer system or the like including communication devices.
[0055]
Next, a process for determining the optimum range of the production amount in the central command room 7 will be described. First, in the central command room 7, data for calculating gas production costs in the first and second factories 1 and 2 is collected. The contents of the data include LNG tank calories, LPG tank calories, LNG tank calories, which vary depending on factors such as the composition of components, in addition to the facility performance data of various pumps and compressors, etc., which are predetermined as described above, scheduled maintenance, etc. BOG delivery patterns related to the gas pressure in the tank and the like, seawater temperature, and the like. It is assumed that the facility performance data includes restrictions or constraints such as a minimum operation amount and a maximum operation amount. The above data is collected at the first and second factories 1 and 2 and transmitted to the central command room 7.
[0056]
Next, in the central command room 7, based on the collected data, a first calculation and a second calculation are performed by performing a predetermined calculation on a manufacturing cost corresponding to an amount of gas finally delivered to the consumer. Is calculated for each of the manufacturing plants 1 and 2. In this calculation, various data are input so as to satisfy the above-described constraint conditions, and the calorific value adjustment cost or the like corresponding to the delivery amount is calculated. Here, only the result is illustrated, and the detailed content is not described. Description is omitted.
[0057]
FIG. 2 is a graph exemplifying a power unit price unit curve obtained by the above-described calculation. Note that the graph shown in FIG. 2 does not take into account the increase or decrease in manufacturing cost due to a time zone or a day of the week when the unit price of electric power is low.
[0058]
In FIG. 2, the vertical axis is 1 m of gas. 3 Unit price of electricity for manufacturing (Unit: Yen / Nm 3 ), And the horizontal axis is the transmission amount (unit is Nm 3 / H). Referring to FIG. 2, the transmission amount is about 220,000 (Nm 3 / H) and about 360,000 (Nm 3 / H), it is possible to find an inflection point where the unit price of the electric power changes from decreasing to increasing. If this inflection point is exceeded, the unit price of electricity will increase. Therefore, in order to optimally operate the gas supply so as to reduce the gas production cost, it is necessary to perform operation in consideration of this inflection point. .
[0059]
For example, the transmission amount is about 220,000 (Nm 3 / H) is lower than the power unit price when the transmission amount is about 260,000 (Nm 3 / H) or more, the production cost increases if the gas is produced in accordance with the delivery amount during this time, and the production amount becomes an inappropriate value. Therefore, the central command room 7 sets the transmission amount that can be manufactured at an advantageous unit price of electric power near the inflection point to an optimum amount for each of the first and second mills 1 and 2 so that the transmission amount does not enter the interval. It is set as a candidate value of the transmission amount. Here, a plurality of candidate values are set, for example, 320000 to 360000 (Nm 3 / H) may be a value having a predetermined range.
[0060]
The above-described processing for setting the optimum candidate value of the delivery amount for each of the first and second factories 1 and 2 is performed by the central command room 7, but the first and second factories 1 and 2 May collect data and perform calculations to set the candidate values. In that case, the respective candidate values determined in the first and second factories 1 and 2 are transmitted to the central command room 7 via the communication line.
[0061]
Next, in the central command room 7, the candidate in the first and second mills 1 and 2 is set so that the total manufacturing volume manufactured in the first and second mills 1 and 2 becomes equal to the demand. An appropriate value is selected from the values to determine the production quantities corresponding to the first and second mills 1 and 2. In the central command room 7, the pressure dynamics analysis of the high-voltage main line 10 in consideration of various parameters is performed, and the production amounts of these are determined. Hereinafter, with reference to FIG. 3, a process for determining the production amount performed in the central command room 7 will be described. FIG. 3 is a flowchart for explaining the process for determining the production amount performed in the central command room 7.
[0062]
In FIG. 3, in the central command room 7, the production amount is planned in advance in a unit of 24 hours from 7:00 in the morning to 7:00 in the next morning. First, the central command room 7 predicts the gas demand on the day on which the production volume plan is made (step S1). In forecasting the demand, the forecast demand is calculated in hourly units by referring to the past demand results in consideration of the weather, temperature, humidity, day of the week, season, etc. of the day.
[0063]
Next, in the central command room 7, a similar day in the past in which the predicted demand amount in the unit of hour predicted in step S1 is approximated is searched, and the first and second factories 1 and 2 on the similar day are searched. With reference to the transmission amount, a transmission amount pattern (hereinafter, referred to as an FC pattern) indicating the transmission amount for 24 hours in one-hour units is created (step S2). It should be noted that the hourly transmission amounts of the first and second factories 1 and 2 indicated by the FC pattern are selected from the candidate values set as described above. That is, when each manufacturing site manufactures a gas according to the above-mentioned delivery amount pattern, the gas can be manufactured at an optimum manufacturing amount in consideration of the manufacturing cost. Note that the created FC pattern is input to a computer system provided in the central command room 7. It should be noted that the predicted demand for 24 hours and the FC pattern for each factory are input to the computer system in units of one hour.
[0064]
Next, in the central command room 7, the computer system to which the FC pattern has been input in step S2 performs a pressure simulation (step S3). With this pressure simulation, a pressure dynamic analysis of the high-pressure main line 10 is performed, and a pressure change graph of each point of the high-pressure main line 10 on the day (24 hours) is created. The computer system calculates a change in pressure of the high-pressure main line 10 by giving the amount of transmission from each factory and the flow rate load of the governors 3a to 3c connected to the high-voltage main line 10 every time. The flow loads of the governors 3a to 3c are proportionally calculated from actual data such as past governor load actual values of the computer system by giving an expected demand on the day and a governor set value scheduled on the day. Is set by:
[0065]
Next, in the central command room 7, the pressure change graph created by executing the pressure simulation in the step S3 is verified, and the gas pressure of the day changes between the minimum pressure and the maximum pressure of the high-pressure main line 10. It is confirmed whether or not the predetermined target value is satisfied with respect to the daily change pattern of the high-voltage main line 10 set according to the season or the like (step S4). In addition, since the above-mentioned daily change pattern is variously set depending on the season or the like, the details will be described later. If the pressure change graph satisfies all the target values, the process proceeds to the next step S6. If the pressure change graph does not satisfy any of the target values, the process proceeds to the next step S5. Advance.
[0066]
In step S5, by changing the hourly transmission amount of each factory indicated by the FC pattern created in step S2, the FC pattern is adjusted so as to satisfy the target value confirmed in step S4. Is corrected (step S5). Regarding the change in the transmission amount, the transmission amount in the unit of one hour from the first and second factories 1 and 2 after the change is selected from the candidate values set as described above. Then, the process returns to step S3, executes the pressure simulation again, and continues the process.
[0067]
In step S6, the FC pattern confirmed in step S4 is created as a gas delivery plan at each factory on the day (step S6), and the processing according to the flowchart ends. In the central command room 7, the determined FC pattern of each factory is transmitted to the corresponding factory via the communication line.
[0068]
The processes in steps S4 and S5 may be automatically performed by the above-described computer system. First, candidate values set in advance for each factory as described above are input to the computer system. Then, in the step S2, the transmission amount of the FC pattern in units of one hour is input to the computer system, and further, the minimum pressure and the maximum pressure of the high-voltage trunk line 10 and a predetermined value with respect to a daily change pattern described later. Input pressure target value. In step S3, the computer system executes a pressure simulation as described above. Next, in the step S4, the computer system determines whether or not the pressure simulation result obtained in the step S3 changes between the minimum pressure and the maximum pressure of the high-pressure trunk 10, and It is determined whether a predetermined target value for the change pattern is satisfied. If there is a time zone that does not satisfy each pressure target value in the determination in step S4, the computer system reviews the transmission amount in a certain time zone preceding the time zone. Specifically, when the result of the pressure simulation is higher than the pressure target value, the computer system determines a new candidate value having a smaller one-step transmission amount than the currently set candidate value from the candidate values previously input. Select and set to the fixed time period. On the other hand, when the pressure simulation result is lower than the pressure target value, the computer system selects a new candidate value having a larger one-step transmission amount than the currently set candidate value from the previously input candidate values, Set a fixed time period. Then, in the same manner as described above, the process is returned to the step S3 and the process is repeated, so that the process is continued until the pressure simulation result satisfies each of the pressure target values.
[0069]
Next, an example in which the above-described daily change pattern is set in winter will be described with reference to FIG. FIG. 4 (a) shows the predicted demand for 24 hours in one hour unit in winter, the transmission amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2, and the total transmission amount of the transmission amounts X and Y. FIG. 4B is a pressure change graph of the high-pressure main line 10 for 24 hours in units of one hour, which is a result of performing a pressure simulation of the gas amounts.
[0070]
Since winter is a time when gas demand is high, an operation is performed to stably supply the maximum demand in hourly units. For example, in the winter season, as shown in the graph of the predicted demand amount in FIG. 4A, the demand amount becomes maximum from 18:00 to 23:00, and the demand amount at midnight decreases. Here, if there is no function of storing gas on a gas conduit formed between the first and second mills 1 and 2 and the consumers 21 to 23, the first and second mills 1 and 2 Must have a sending capacity corresponding to the maximum demand. However, as described above, the gas supply system has a function of storing gas, and has a main line included in the holders 5a and 5b provided between the medium-pressure A gas network 11 and the medium-pressure B gas network 12 and the high-pressure main line 10. The line pack 14 is considered (see FIG. 1). That is, the gas supply system uses the function of storing these gases to produce and store and store the gases by the time when the maximum demand is expected to start, so that the first and second gases are stored. It can supplement the gas delivery capacity of the manufacturing sites 1 and 2. Hereinafter, an example will be described in which a target value is set for a daily variation pattern that supplements the gas delivery capacity of the first and second factories 1 and 2 using such a gas storage function.
[0071]
For example, the holders 5a and 5b store gas from the medium-pressure A gas pipe network 11 during a time zone such as midnight when the demand is small. Then, the holders 5a and 5b can compensate for the supply even with the delivery capacity of the factory smaller than the actual demand by discharging the gas stored in the time zone where the demand is large to the medium pressure B gas pipe network 12. . Also, regarding the trunk line pack 14 considered in the high-voltage trunk line 10, the transmission amount from each factory is made larger than the demand amount by the start time of the time zone in which the maximum demand is assumed, thereby increasing the high-voltage trunk line 10 The gas pressure of the main line pack 14 is reduced by lowering the gas pressure of the high-pressure main line 10 even when the amount of delivery is smaller than the required amount during a time period when the demand amount is large, by setting the gas pressure of the main line to a high value. The medium pressure A gas is supplied to the gas network 11. Then, the gas pressure of the high-voltage main line 10 is increased by increasing the amount of transmission from each factory during the late night hours when the demand amount is small, and the gas is stored in the main line pack 14 of the high-pressure main line 10. That is, the gas delivery capacity of the first and second factories 1 and 2 can be supplemented by using the main line pack 14 considered for the high-voltage main line 10. In order to make this effect work most effectively, the start time of the time zone in which the maximum demand is assumed in the allowable operating pressure range of the high-pressure main line 10 (that is, the range from the minimum pressure to the maximum pressure). Then, a target value may be set near the maximum pressure, and a target value may be set near the minimum pressure at the time when the time period ends to operate. When priority is given to stable gas supply, such as when a demand exceeding the demand forecast is requested, the target value for the time at which the time zone in which the maximum demand is expected ends is set as described above. Instead of setting the lower limit of the allowable pressure range, a target value having a margin with respect to the lower limit (for example, a target value in consideration of a certain margin pressure with respect to the lower limit) may be set.
[0072]
In the pressure change graph shown in FIG. 4B, a target value is set near the maximum pressure at 17:00 with respect to the gas pressure of the high-pressure main line 10, and a target value is set near the minimum pressure at 0 o'clock. This is the case where the delivery amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2 are selected. As shown in FIG. 4A, in the time zone (18:00 to 23:00) indicating the maximum demand, the total delivery X + Y of the first and second mills 1 and 2 is smaller than the demand. However, it can be seen that the gas pressure of the high-pressure main line 10 is within the above-mentioned allowable operating pressure range, and that the gas supply can be supplemented even with the delivery capacity of the factory smaller than the actual demand. In order to stably operate the pressure change of the high-pressure main line 10, a gas simulation is calculated for each factory in one hour units by performing a pressure simulation in advance for the predicted demand amount, and the Create a delivery plan for each factory. In the above description, the target values are set near the maximum pressure and the minimum pressure, respectively. However, the target values near the maximum pressure are controlled by the gas pressure at each factory outlet, and the target values near the minimum pressure are set. It is preferable that the target value is controlled at the gas pressure at the point where the gas pressure falls in the high-pressure main line 10 (the point farthest from each factory).
[0073]
In this way, when there is a time zone showing the maximum demand exceeding the gas production capacity of each factory in winter, the demand for each hour is predicted in advance, and the function of storing gas such as the line pack effect is used. By preparing and storing gas in preparation for the time zone indicating the maximum demand, it is possible to cope with the maximum demand. This can be dealt with without increasing the gas production capacity of each factory and without newly installing a gas storage facility such as a holder, thereby preventing an increase in production costs due to new capital investment and the like. In addition, since the production volume instructed at each factory is selected from candidate values in consideration of the production cost, gas production at each factory can be performed at an optimal production volume with reduced production cost. Further, as shown in FIG. 4, in the winter season, the above-described time zone showing the maximum demand generally ends at midnight, and there is a time zone where the demand is relatively large from early morning to near noon. In addition, in the time period from midnight to early morning, the unit price of power supplied to each factory is set low (the details will be described later). In other words, in the late night to early morning hours of winter, gas is produced and stored using the function of storing gas such as the line pack effect, so that the amount of gas produced at a low electricity unit price at each factory increases. In addition, manufacturing costs at each manufacturing site can be reduced.
[0074]
Next, an example in which the above-described daily change pattern is set in summer will be described with reference to FIG. FIG. 5 (a) shows the forecast demand for 24 hours in one hour unit in summer, the transmission amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2, and the total transmission amount of the transmission amounts X and Y. FIG. 5B is a pressure change graph of the high-pressure main line 10 for 24 hours in units of one hour, which is a result of performing a pressure simulation of the gas amounts.
[0075]
Since the demand for gas is small in summer, the delivery capacity of each factory has room for the maximum demand in hourly units. Therefore, at this time, an operation is performed to reduce the unit price of electricity required for gas production. For example, in the summer season, as shown in the graph of the predicted demand in FIG. 5B, the demand is substantially constant from 10:00 to 21:00, and the demand at midnight decreases. On the other hand, in general, the unit price of electric power supplied to each factory is highest from 10:00 to 17:00 (hereinafter, referred to as heavy load time zone), and from 22:00 to 8:00 (hereinafter, night time zone). List) is the cheapest. Therefore, in the gas production in the summer in each factory, the production cost can be reduced by minimizing the transmission amount in the heavy load time zone and increasing the transmission amount in the night time period as much as possible. In other words, by using the above-described gas storage function to produce, store and store gas when the unit price of electric power is low, it is possible to reduce the manufacturing cost. Hereinafter, an example in which a target value is set for a daily change pattern in which the manufacturing cost is reduced by using the function of storing gas will be described.
[0076]
For example, the holders 5a and 5b store gas from the medium-pressure A gas pipe network 11 during the night time when the unit price of electric power is low. Then, the holders 5a and 5b pay out the gas stored during the heavy load time period when the unit price of electric power is high to the medium pressure B gas pipe network 12. As a result, the first and second mills 1 and 2 can send out large amounts of X and Y in the night time zone and send out small amounts of X and Y in the heavy load time zone. Also, regarding the main line pack 14 which is considered for the high-voltage main line 10, the gas pressure of the high-voltage main line 10 is set to a high value by increasing the amount of transmission from each factory during the night time zone to the demand amount. The gas stored in the main line pack 14 is supplied to the medium-pressure A gas pipe network 11 by reducing the above-mentioned delivery amount from the demand amount and reducing the gas pressure of the high-pressure main line 10 during the load time zone. Then, from 17:00 when the unit price of electric power is lower than the heavy load time zone, the transmission amount from each factory is increased, and the transmission amount is increased more than the demand amount in the night time period. As described above, the first and second mills 1 and 2 reduce the respective manufacturing costs by increasing the respective sending amounts during the time period when the unit price of electric power is low using the function of storing gas. Can be. In order to make this effect work most effectively, the time when the night time zone where the unit price of the electric power is the lowest in the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10 (that is, the range from the minimum pressure to the maximum pressure) ends. Then, a target value may be set near the maximum pressure, and the target value may be set near the minimum pressure at the time when the night time zone starts to operate.
[0077]
In the pressure change graph shown in FIG. 5B, a target value is set near the maximum pressure at 8:00, and a target value is set near the minimum pressure at 22:00 with respect to the gas pressure of the high-pressure main line 10. This is the case where the delivery amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2 are selected. As shown in FIG. 5 (a), in the night time zone (22:00 to 8:00), the total output X + Y of the first and second mills 1 and 2 is larger than the demand, The gas pressure of the main line 10 has shifted to near the upper limit of the above-mentioned allowable operating pressure range, and the first and second manufacturing plants 1 and 2 store gas in a time zone in which the cheapest unit price can be supplied. You can see that it is doing. Further, in the heavy load time zone (10:00 to 17:00), the total delivery amount X + Y of the first and second mills 1 and 2 is smaller than the demand amount, but the gas pressure of the high-pressure main line 10 is: It gradually changes to the vicinity of the lower limit of the operation allowable pressure range, and it can be seen that the first and second mills 1 and 2 reduce gas production during the time period when the highest unit price power is supplied. . In order to stably operate the pressure change of the high-pressure main line 10, a gas simulation is calculated for each factory in one hour units by performing a pressure simulation in advance for the predicted demand amount, and the Create a delivery plan for each factory. In the above description, the target values are set near the maximum pressure and the minimum pressure, respectively. However, the target values near the maximum pressure are controlled by the gas pressure at the outlet of each factory, and the target values near the minimum pressure are set. It is preferable that the target value is controlled at the gas pressure at the point where the gas pressure falls in the high-pressure main line 10 (the point farthest from each factory).
[0078]
In this way, when the gas production capacity of each factory has a margin with respect to the maximum demand in summer or the like, the demand for each hour is predicted in advance, and the function of storing gas such as the line pack effect is used. By producing and storing gas during a time period when the unit price of electric power supplied to each factory is the lowest, the gas production cost of each factory can be reduced. In addition, since the production volume instructed at each factory is selected from candidate values in consideration of the production cost, gas production at each factory can be performed at an optimal production volume with reduced production cost.
[0079]
On the day on which gas is produced by the first and second factories 1 and 2 based on the FC pattern set as described above, the operation allowable pressure is used as a management value of the gas pressure of the high-pressure trunk 10. Monitor to fill width. Further, a target value set in the vicinity of the upper and lower limits of the operation allowable pressure range according to the time zone may be set as a management value, and the gas pressure of the high-pressure main line 10 may be monitored. If the gas pressure deviates from the operation allowable pressure range or the target value, a change in the production amount is instructed from the central command room 7 to the first and second factories 1 and 2, and this production amount change instruction is also issued. It is selected from the candidate values described above. As described above, in the first embodiment, the gas delivery amount at each factory is operated by the FC delivery system.
[0080]
In the description of the first embodiment described above, a pressure simulation is performed in advance on the high-pressure main line, and a gas pressure change of the high-pressure main line is predicted in advance, and the gas delivery amount at each factory is set so as to satisfy the target value. ing. In this way, by predicting the gas pressure transition of the high-pressure main line in advance, it is possible to prevent a change in production volume due to the actual gas pressure value deviating from the allowable pressure range of the high-pressure main line when actually supplying gas can do. Further, since it is possible to detect that the actual value deviates from the predicted gas pressure transition, it is possible to perform feedback control on the preceding predicted gas pressure transition.
[0081]
However, in the case where these effects are not expected, the present invention may control the gas delivery amount of each factory so as to satisfy the set gas pressure management value without performing the pressure simulation. For example, the production amount of each factory is selected from the above-mentioned candidate values, and the management value of the gas pressure is set to the operation allowable pressure range of the high-pressure main line. Then, in the actual gas supply, when the gas pressure in the high-pressure main line approaches the upper limit of the operation allowable pressure range, an instruction is made to each factory to produce a one-step production amount with a small candidate value. By instructing each factory to manufacture at a candidate value with a large one-step manufacturing amount when approaching the lower limit of the allowable operating pressure range, each factory can manufacture at an optimum manufacturing amount with reduced manufacturing costs. . In the actual gas supply, the control value of the gas pressure is set as a target value set near the upper and lower limits of the operation allowable pressure range in the winter or the summer as the control value according to the time zone, and the candidate value is set as the candidate value. By giving the same production instruction to each factory with the production amount selected from the above, the same effect as the above-described effect in winter or summer can be expected.
[0082]
(Second embodiment)
Next, a gas supply system according to a second embodiment of the present invention will be described. Before specifically describing the gas supply system according to the second embodiment, the concept in the present embodiment will be described.
[0083]
As described in the first embodiment, in order to reduce the power consumption cost per unit gas amount in each manufacturing site among the gas manufacturing costs, the first and second manufacturing sites 1 and 2 There are a method of selecting a transmission amount from the optimum transmission amount candidate value for each, and a method of using midnight power in the night time zone where the power unit price is low. In the first embodiment, in order to make these two methods compatible, at the start 22:00 and the end 8:00 of the night time zone, the minimum pressure and the maximum pressure in the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10 are respectively set. On the condition that target values are set in the vicinity and the transmission amount is selected from the candidate values, a transmission plan is made so as to satisfy each target value.
[0084]
Here, at the start of the night time zone, the gas pressure of the high-pressure main line is reduced to the lowest pressure within the operation allowable pressure range at the start of the night time zone, and the gas pressure of the high-pressure main line is increased to the maximum pressure at the end of the night time zone. Then, the utilization rate of the midnight power can be maximized. However, when planning a delivery plan on the condition that the delivery amount is selected from the candidate values, it is possible to formulate a delivery plan that changes near the minimum and maximum pressures, but the available delivery amount is limited. It is difficult to formulate a delivery plan that accurately reaches the minimum and maximum pressures. Then, even if the condition for selecting the transmission amount from the candidate value is canceled (that is, selected from an arbitrary transmission amount), the transmission plan that reaches the minimum and maximum pressures for maximizing the utilization rate of the midnight power is set. May be more economical. With the background described above, the gas supply system according to the second embodiment will be described as a method for further improving the economic efficiency compared to the first embodiment.
[0085]
The configuration of the gas supply system according to the second embodiment is the same as the block diagram schematically showing the gas supply system according to the first embodiment described with reference to FIG. Omitted. Further, the candidate values in the first and second factories 1 and 2 are the same as those described in the first embodiment with reference to FIG.
[0086]
With reference to FIG. 6, a process for determining the production amount performed in the central command room 7 configuring the gas supply system according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining a process for determining the production amount performed in the central command room 7.
[0087]
In FIG. 6, the central command room 7 predicts the gas demand on the day when the production amount is planned (step S11). The operation in step S11 is the same as that in step S1, and a detailed description thereof will be omitted.
[0088]
Next, the central command room 7 searches for a similar date in the past in which the predicted demand in the hour unit approximated in the above step S11 is approximated, and for each of the first and second mills 1 and 2 on the similar date. With reference to the transmission amount, an FC pattern indicating the transmission amount for 24 hours is created in units of one hour (step S12). The hourly transmission amounts of the first and second mills 1 and 2 selected in step S12 are selected from preset candidate values in the same manner as in step S2, and the operation is the same as in step S2. Therefore, detailed description is omitted.
[0089]
Next, in the central command room 7, the computer system to which the FC pattern has been input in step S12 performs a pressure simulation (step S13). The pressure simulation executed in step S13 is the same as that in step S3, and a detailed description thereof will be omitted.
[0090]
Next, in the central control room 7, the pressure change graph created by executing the pressure simulation in the step S13 is verified, and the gas pressure on the day falls within the operation allowable pressure range set in the high-pressure main line 10. It is confirmed whether or not it has shifted, and whether or not it has shifted within the first target range set at the start and end times of the night time zone such as summer (step S14). If the pressure change graph satisfies all the target values, the process proceeds to the next step S16. If the pressure change graph does not satisfy any of the target values, the process proceeds to the next step S15. Advance.
[0091]
In the operation according to this flowchart, as described above, an operation for reducing the power consumption cost per unit gas production amount required for gas production is performed. For example, in summer, as described above, the demand amount is substantially constant from 10:00 to 21:00, and the demand amount at midnight decreases (see FIG. 5B). On the other hand, generally, the unit price of electric power supplied to each factory is highest from 10:00 to 17:00 (heavy load time zone), and lowest from 22:00 to 8:00 (night time zone). Therefore, in the gas production in the summer in each factory, the production cost can be reduced by minimizing the transmission amount in the heavy load time zone and increasing the transmission amount in the night time period as much as possible. In other words, by using the above-described gas storage function to produce, store and store gas when the unit price of electric power is low, it is possible to reduce the manufacturing cost.
[0092]
For example, with regard to the main line pack 14 which is considered for the high-voltage main line 10, the gas pressure of the high-voltage main line 10 is set to a high value by setting the delivery amount from each factory to be higher than the demand amount during the night time zone. The gas stored in the main line pack 14 is supplied to the medium-pressure A gas pipe network 11 by reducing the above-mentioned delivery amount from the demand amount and reducing the gas pressure of the high-pressure main line 10 during the load time zone. Then, at the end of the night time zone (8:00), within the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10, in order to maximize the utilization rate of the midnight power with the lowest unit price of electricity set in the night time zone. To set the first target range near the highest pressure and near the lowest pressure at the start (22:00).
[0093]
For example, when the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10 is 2.5 to 4.0 MPa, the first target range is a pressure range of 2.5 to 3.0 MPa at the start of the night time zone, respectively. At the end of the night time zone, the pressure is set in the pressure range of 3.5 to 4.0 MPa. At the time of actual gas supply operation, in order to reduce the probability of deviating from the operation allowable pressure range, an error in the preliminary simulation or a pressure range of fluctuation (for example, ± 0.1 MPa) may be considered. In this case, in consideration of the pressure range, the first target ranges are 2.6 to 3.0 MPa at the start of the night time zone and 3.5 to 3.9 MPa at the end of the night time zone. Set.
[0094]
In step S15, by changing the hourly transmission amount of each factory indicated by the FC pattern created in step S12, each of the respective mills including the first target range confirmed in step S14 is changed. The FC pattern is corrected so as to satisfy the target value. Regarding the change of the sending amount, the sending amount in the unit of one hour for the first and second factories 1 and 2 after the change is selected from the candidate values set as described above, and is the same as in the step S5. is there. Then, the process returns to the step S13, executes the pressure simulation again, and continues the process.
[0095]
In step S16, the FC pattern confirmed in step S14 is created as the first transmission amount plan at each factory on the day. Then, the process proceeds to the next step.
[0096]
Next, in the central command room 7, with respect to the first transmission amount plan created in step S16, the transmission amount in a certain time period prior to the time period managed in the first target range is calculated from the values other than the candidate values. Select and input an FC pattern (step S17). For example, the first target range is set at a pressure range of 2.5 to 3.0 MPa and a pressure range of 3.5 to 4.0 MPa at the start (22:00) and at the end (8:00) of the night time zone, respectively. Have been. In this case, the time zone for which the transmission amount is changed in step S17 is, for example, two hours before the start time (22:00) and the end time (8:00) of the night time zone. That is, the time zone of 20:00 and 21:00 with respect to the start of the night time zone and the time zone of 6:00 and 7:00 with respect to the end of the night time zone are time zones for which the transmission amount is selected from other than the candidate values.
[0097]
Here, the transmission amount other than the candidate value selected in step S17 will be described with reference to FIG. FIG. 7 shows the transmission amount per unit time (Nm) as in FIG. 3 / H) and the unit price of electricity per unit output (yen / Nm 3 FIG. Note that the graph shown in FIG. 7 does not consider the increase or decrease in the manufacturing cost due to the time zone or the day of the week when the power unit price is low.
[0098]
In FIG. 7, the power unit price Ee is set for the transmission amount FCe selected from the candidate values. As described above, the power unit price in the first and second manufacturing plants 1 and 2 has an inflection point where the power unit turns from decreasing to increasing, and can be manufactured at an advantageous power unit price near the inflection point. The transmission amount is set as a candidate value. That is, the power unit price Ee in the transmission amount FCe indicates a power unit price that is advantageous with respect to the power consumption cost. On the other hand, the power unit price En is set to the transmission amount FCn that is larger than the transmission amount FCe and selected from other than the candidate values. In this case, since the transmission amount is not advantageous to the power consumption cost, the transmission amount FCn indicates a power unit price En higher than the power unit price Ee even if the transmission amount is larger than the transmission amount FCe. Therefore, in step S12 or S15, the transmission amount advantageous to such power consumption cost (for example, the FC pattern is created using the transmission amount FCe, but in step S17, the power consumption cost is reduced). Thus, the FC pattern is created using all the transmission amounts including the disadvantageous transmission amount (for example, the transmission amount FCn).
[0099]
Returning to FIG. 6, in the central command room 7, the computer system to which the FC pattern has been input in step S17 performs a pressure simulation (step S18). Since the pressure simulation performed in step S18 is the same as that in step S13, detailed description will be omitted.
[0100]
Next, in the central command room 7, the pressure simulation graph created by executing the pressure simulation in step S18 is verified, and the gas pressure on the day falls within the allowable operating pressure range set for the high-pressure main line 10. It is confirmed whether or not it has changed, and whether or not the transmission amount in the time zone managed in the first target range has reached the second target value (step S19). If the pressure change graph satisfies all the target values, the process proceeds to the next step S21. If the pressure change graph does not satisfy some of the target values, the process proceeds to the next step S20. Advance.
[0101]
Here, the second target value will be described. In order to maximize the utilization rate of the cheapest midnight power set in the night time zone, the second target value is set within the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10 during the night time zone. The maximum pressure is set at the end (8 o'clock) and the minimum pressure at the start (22:00). For example, the operation allowable pressure range of the high-voltage main line 10 is 2.5 to 4.0 MPa, and the first target range is a pressure range of 2.5 to 3.0 MPa at the start of the night time zone, respectively. It is assumed that the pressure is set in the pressure range of 3.5 to 4.0 MPa at the end of the night time zone. In this case, the second target value is set at a gas pressure of 2.5 MPa at the start of the night time zone and a gas pressure of 4.0 MPa at the end of the night time zone. In the second target value, similarly to the first target range, an error with respect to the preliminary simulation or a pressure range of fluctuation (for example, ± 0.1 MPa) may be considered. In this case, the second target values are set at 2.6 MPa at the start of the night time zone and 3.9 MPa at the end of the night time zone, taking the pressure range into account.
[0102]
Referring to FIG. 8, the relationship between the pressure change graph by the above-described pressure simulation and the first target range and the second target value will be specifically described. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the time zone until the end of the night time zone (8:00) and the pressure (MPa).
[0103]
In FIG. 8, as described above, at the end of the night time zone (8:00), the first target range is set near the maximum pressure of the operation allowable pressure range, and the second target value is set to the maximum target pressure. Is set. And, in the night time zone, the gas pressure of the high-pressure main line 10 is increased by increasing the amount of delivery from the first and second factories 1 and 2, so that the pressure change graph by the pressure simulation is as follows. It shows a rising trend toward 8 o'clock. The pressure change graph a is based on the first delivery schedule created in step S16, and the delivery in each time zone is selected from only the candidate values (for example, the delivery FCe). . The pressure change graph “a” is substantially at the center with respect to the first target range set at 8:00, and satisfies the determination in step S14. On the other hand, in the pressure change graph b, the delivery amount at the time zones 6 and 7:00 (that is, the delivery amount from 6:00 to 8:00) is other than the candidate value and is larger than the setting of the pressure change graph a (for example, the delivery amount). The quantity FCn) has been chosen. The pressure change graph b has reached the second target value set at 8:00, and satisfies the determination in step S19. As described above, when an FC pattern is created by selecting a delivery amount including a value other than the candidate value, by performing a pressure simulation using the FC pattern, the target value of the set gas pressure can be pinpointed. Can be reached. In addition, at the start and end times of the night time zone, a second target value for maximizing the utilization rate of the late-night power is set, so that an FC pattern that reaches the second target value is drafted. This makes it possible to create an FC pattern that maximizes the rate of use of late-night power.
[0104]
In step S20, the transmission amount in a certain time period preceding the time period in which the second target value is set is changed with the FC pattern created in step S17, whereby the second amount confirmed in step S19 is confirmed. The FC pattern is corrected so as to reach the target value. Then, the process returns to the step S18, executes the pressure simulation again, and continues the process.
[0105]
The change in the transmission amount in step S20 is typically selected and changed from the transmission amounts other than the candidate values for the certain time period, but by changing the transmission amount for one time period, The sending amount may be selected from the candidate values in the other time zone, or may be changed to another candidate value for a time zone other than the fixed time zone. As described above, the second target value is set to the highest pressure at the end (8:00) of the night time zone and the lowest pressure at the start (22:00) of the night time zone. In the above steps S17 and S20, in order to select a transmission amount that reaches these second target values, the transmission amount is increased for a certain time period preceding 8:00, and the transmission amount is increased for a certain time period preceding 22:00. The amount of transmission will be reduced. For example, when the gas pressure is increased by increasing the delivery amount for a certain time period preceding 8:00, the gas pressure in other time periods also increases. Thereby, for a certain time period preceding 22:00, a new candidate value having a smaller one-step transmission amount than the currently set transmission amount is selected, or the transmission amount of the time period not to be changed is reduced by one in step S17. It is possible to select a new candidate value with a small step-out amount.
[0106]
In step S21, the FC pattern confirmed in step S19 is created as a second transmission amount plan at each factory on the day. Then, the process proceeds to the next step.
[0107]
Next, in the central command room 7, the first and second delivery amount plans created in steps S16 and S19 are compared, and the more economical one is selected (step S22), and the processing according to the flowchart ends. I do. Then, in the central command room 7, the FC pattern of each factory based on the determined first or second transmission amount plan is transmitted to the corresponding factory via the communication line.
[0108]
A method of comparing the first and second transmission amount plans performed in step S22 will be described. The central command room 7 verifies whether the power consumption cost due to the second transmission amount plan created in step S21 is reduced with respect to the first transmission amount plan created in step S16. That is, the transmission amount other than the candidate value is selected for the FC pattern created by the transmission amount that selects only the candidate value and the fixed time period preceding the time period in which the second target value is set. The power consumption cost is compared with the FC pattern that maximizes the utilization rate of the late-night power, and an FC pattern with high economic efficiency is selected.
[0109]
In order to make the description concrete, the concept of economic comparison will be described using the power unit prices Ee and En with respect to the delivery amounts FCe and FCn described in FIG. 7 and the pressure change graphs a and b described in FIG. .
[0110]
The unit prices in the daytime and nighttime periods corresponding to the power unit price Ee are referred to as power unit prices Eed and Een, respectively. Then, the unit prices in the daytime zone and nighttime zone corresponding to the power unit price En are set to power unit prices End and Enn, respectively. Generally, Eed> Een and End> Enn. Then, in a certain time period preceding 8:00, the time when the transmission amount is selected from other than the candidate value is set to t. The pressure change graph a in FIG. 8 is manufactured entirely with the delivery amount FCe for the time period up to 8:00, and the pressure change graph b is the delivery amount only in the time period (t = 2) at 6:00 and 7:00. Assume that it is manufactured with FCn.
[0111]
At this time, the increase in power consumption cost by the pressure change graph b with respect to the pressure change graph a
(Enn × FCn−Een × FCe) × t (1)
And the increased delivery amount according to the pressure change graph b is:
(FCn-FCe) × t
It is. On the other hand, consider the power consumption cost for manufacturing the increased transmission amount in the daytime. Assuming that the increased transmission amount is included in the transmission amount FCe and transmitted, the power consumption cost is as follows:
(FCn-FCe) × t × Eed (2)
It becomes. Then, the results of the above equations (1) and (2) are compared, and if the result of the above equation (2) is large, it is determined that the economy of the pressure change graph b is high. Here, in the nighttime period, the time t during which the transmission amount is selected from a value other than the candidate value can theoretically be set arbitrarily. However, considering the reduction of the power consumption cost, a short time ( For example, it is preferable to set t ≦ 2).
[0112]
As described above, the concept of comparing the power consumption cost between the case where all the planned transmission amounts are selected from the candidate values and the case where the utilization rate of the midnight power is maximized has been described. However, when comparing the first and second transmission amount plans, as described in the operation of step S20, there may be many time zones in which the respective transmission amounts are different, and the power consumption cost in each time period may be large. Increase and decrease are complicatedly related to each other. Therefore, in the economic comparison in step S22, the power consumption cost required by the first and second transmission amount plans is calculated using the unit price of power corresponding to the time period and the transmission amount, and the total power consumption for 24 hours. Calculate and compare power costs.
[0113]
On the day when gas is produced by the first and second factories 1 and 2 based on the FC pattern selected in step S22, the operation allowable pressure is used as a management value of the gas pressure of the high-pressure main line 10. Monitor to fill width. Further, the gas pressure of the high-pressure main line 10 may be monitored by setting the second target value set in accordance with the time zone at the maximum and minimum pressures of the operation allowable pressure range as the management value. When the gas pressure of the high-pressure main line 10 deviates from the planned value due to the difference between the predicted gas consumption and the actual result, for example, two hours before the time zone in which the second target value is set, as described above again. Perform a pressure simulation. This pressure simulation is similarly executed based on the gas pressure of the high-pressure main line 10 at that time and the subsequent demand forecast, and the result is sent from the central command room 7 to the first and second mills 1 and 2. To instruct. As described above, also in the second embodiment, the gas delivery amount at each factory is operated by the FC delivery system.
[0114]
The processes in steps S14 to S16 and S19 to S22 may be automatically performed by the above-described computer system. First, candidate values set in advance for each factory as described above are input to the computer system. Then, in steps S12 and S17, the output amounts of the FC pattern in units of one hour are input to the computer system. Further, the minimum pressure and the maximum pressure of the high-voltage trunk 10 and the first target range are set. And a second target value.
[0115]
In steps S13 and S18, the computer system executes a pressure simulation as described above. Next, in steps S14 and S19, the computer system determines that the pressure simulation results obtained in steps S13 and S18 are transitioning between the minimum pressure and the maximum pressure of the high-voltage main line 10, and It is determined whether the first target range and the second target value are satisfied. If there is a time zone that does not satisfy each target in the determinations in steps S14 and S19, the computer system reviews the transmission amount in a certain time zone prior to the time zone in steps S15 and S20.
[0116]
More specifically, in step S15, when the result of the pressure simulation is higher than the pressure target value such as the first target range, the computer system newly outputs a one-step output amount smaller than the currently set candidate value. Is selected from the previously input candidate values, and is set in the certain time period. On the other hand, when the pressure simulation result is lower than the pressure target value such as the first target range, the computer system receives in advance a new candidate value having a larger one-step sending amount than the currently set candidate value. From the available candidate values, and set the above-mentioned fixed time period. Then, as described above, by returning to step S13 and repeating the processing, the processing is continued until the pressure simulation result satisfies the respective pressure target values.
[0117]
In step S20, if the result of the pressure simulation is higher than the pressure target value such as the second target value, the computer system determines that the output amount is smaller than the currently set output amount, or is one-step output amount. A new candidate value having a small amount is selected from previously input candidate values, and set in the above-mentioned fixed time period. On the other hand, when the pressure simulation result is lower than the pressure target value such as the second target value, the computer system sets an arbitrary output amount smaller than the currently set output amount or a new one with a larger one-step output amount. A candidate value is selected from previously input candidate values and set in the above-mentioned fixed time period. Then, in the same manner as described above, the process returns to the step S18 to repeat the process, so that the process is continued until the pressure simulation result satisfies the pressure target values.
[0118]
Then, in step S22, the computer system calculates power consumption costs for the first and second transmission amount plans created in steps S16 and S21, and outputs the respective power consumption costs.
[0119]
As described above, according to the gas supply system according to the second embodiment, it is possible to formulate a gas delivery amount plan that makes maximum use of the cheapest midnight power set in the night time zone. As the gas delivery plan used in the gas supply system, a highly economical one is selected from the gas delivery plan described in the first embodiment and the gas delivery plan that makes maximum use of midnight power. Therefore, it is possible to further reduce the power consumption cost compared to the first embodiment.
[0120]
As described above, according to the first and second embodiments, by using the function of storing gas such as the line pack effect in the gas supply system, the predicted By appropriately setting the gas delivery amount to reduce the production cost by responding appropriately to the volume and reducing the gas production cost of each factory It can be carried out.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a gas supply system according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a graph exemplifying a power unit cost unit curve obtained by calculation.
FIG. 3 is a view for explaining a process for determining a production amount to be produced in first and second mills 1 and 2 performed in a central command room 7 in FIG. 1 according to the first embodiment of the present invention. It is a flowchart.
FIG. 4 shows a forecast demand amount for 24 hours in an hour unit in winter in the first embodiment, the transmission amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2, and the transmission amounts X and Y. It is a graph showing the total delivery amount X + Y, and a pressure change graph of the high-pressure main line 10 for 24 hours in one-hour units showing the result of pressure simulation of the gas amount.
FIG. 5 is a graph showing the predicted demand for 24 hours in one-hour units in the summer according to the first embodiment, the transmission amounts X and Y of the first and second mills 1 and 2, and the transmission amounts X and Y; It is a graph showing the total delivery amount X + Y, and a pressure change graph of the high-pressure main line 10 for 24 hours in one-hour units showing the result of pressure simulation of the gas amount.
FIG. 6 is a view for explaining a process for determining a production amount to be produced in first and second mills 1 and 2 performed in a central command room 7 in FIG. 1 according to a second embodiment of the present invention. It is a flowchart.
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a transmission amount per unit time and a power unit price per unit transmission amount.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between time and pressure until the end of the night time.
FIG. 9 is a block diagram schematically showing a conventional gas supply system from each factory to a customer.
[Explanation of symbols]
1 ... First factory
2 ... second factory
3, 4, 6, ... governor
5 Holder
7. Central command room
10 High-voltage trunk line
11 ... Medium pressure A gas pipeline network
12 ... Medium pressure B gas pipeline network
13. Low pressure gas supply network
14 ... Trunk line pack
21-23 ... Consumers

Claims (18)

製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
前記供給ラインにおけるガス貯留量が所定の時刻に最大となるように、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設定する供給ライン圧力管理ステップと、
前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された時刻において前記最大圧力目標値に到達し、かつ所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が当該供給ラインに対して許容された圧力範囲内で推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む、ガス供給方法。
A gas supply method in which a factory supplies gas to a consumer via a supply line,
A supply line pressure management step of setting a time at which the gas pressure of the supply line should be maximum and a maximum pressure target value at that time so that the gas storage amount in the supply line is maximum at a predetermined time,
The gas pressure of the supply line reaches the maximum pressure target value at the time set in the supply line pressure management step, and the gas pressure of the supply line in all the time zones divided for each predetermined time unit is the gas pressure. A production amount setting step of setting a gas production amount for each time unit at the factory so as to change within a pressure range allowed for a supply line.
さらに、需要者のガス需要量を事前に所定の時間単位毎に予測して当該時間単位毎の予測需要量を求める需要量予測ステップを含み、
前記供給ライン圧力管理ステップは、前記需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に少ない時間帯において前記供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、当該予測需要量に基づいて、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻および前記最大圧力目標値とを設定する、請求項1に記載のガス供給方法。
Further, a demand amount prediction step of predicting a gas demand amount of a consumer in advance for each predetermined time unit to obtain a predicted demand amount for the time unit,
The supply line pressure management step, based on the predicted demand amount, so that the gas storage amount in the supply line is maximized in a time zone where the predicted demand amount obtained in the demand amount prediction step is relatively small. The gas supply method according to claim 1, wherein a time when the gas pressure of the supply line is maximized and the maximum pressure target value are set.
さらに、前記製造量設定ステップで設定された前記ガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用するガス供給運用ステップを含む、請求項1または2に記載のガス供給方法。The gas supply method according to claim 1, further comprising a gas supply operation step of operating gas supply at the factory using the gas production amount set in the production amount setting step. さらに、前記需要量予測ステップで求められた予測需要量および前記製造量設定ステップで設定されたガス製造量に基づいて、事前に前記供給ライン内のガス圧力を前記時間単位毎に予測する圧力シミュレーションステップと、
前記圧力シミュレーションステップで予測されたガス圧力が、全ての時間帯における前記供給ラインのガス圧力が前記許容された圧力範囲内を推移し、かつ前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記最大圧力目標値を満たしているか事前に確認する圧力確認ステップとを含み、
前記ガス供給運用ステップは、前記製造量設定ステップで設定され、前記圧力確認ステップで事前に確認された前記ガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用する、請求項3に記載のガス供給方法。
Further, a pressure simulation for predicting a gas pressure in the supply line in advance for each time unit based on the predicted demand amount obtained in the demand amount prediction step and the gas production amount set in the production amount setting step. Steps and
The gas pressure predicted in the pressure simulation step is such that the gas pressure of the supply line in all time zones changes within the allowable pressure range, and the maximum pressure target set in the supply line pressure management step. A pressure checking step of checking in advance whether the value is satisfied.
The gas supply operation step according to claim 3, wherein the gas supply operation step is set in the production amount setting step, and operates the gas supply in the factory using the gas production amount confirmed in advance in the pressure confirmation step. Gas supply method.
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記最大圧力目標値は、前記需要量予測ステップで求められた前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯の開始する時刻において前記許容された圧力範囲内の上限に設定される、請求項2乃至4に記載のガス供給方法。The maximum pressure target value set in the supply line pressure management step is within the allowable pressure range at a time when a time zone in which the predicted demand calculated in the demand prediction step is relatively large starts. 5. The gas supply method according to claim 2, wherein the gas supply method is set to an upper limit. 前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記需要量予測ステップで求められた前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において前記最低圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項5に記載のガス供給方法。
The supply line pressure management step further includes, at a time when the time zone in which the predicted demand amount obtained in the demand amount prediction step becomes relatively large ends, the lower limit within the allowable pressure range in the supply line. Set the minimum pressure target value,
The production amount setting step further includes: shifting the minimum pressure target value at a time when a time period in which the gas demand of the supply line is relatively large in the predicted demand set in the supply line pressure management step ends. The gas supply method according to claim 5, wherein the gas production amount is set for each of the time units at the factory so as to perform the gas production.
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記最大圧力目標値は、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に設定される、請求項2乃至4に記載のガス供給方法。The maximum pressure target value set in the supply line pressure management step is within the allowable pressure range in the supply line at a time when a time period in which the unit price of the power supplied to the factory is relatively low ends. 5. The gas supply method according to claim 2, wherein the gas supply method is set to an upper limit. 前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記最低圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項7に記載のガス供給方法。
The supply line pressure management step further includes: setting a minimum pressure target value to a lower limit within the allowable pressure range in the supply line at a time when a unit price of electric power supplied to the manufacturing plant is relatively low. And set
In the production amount setting step, further, the gas pressure of the supply line changes the minimum pressure target value at a time when a time period in which the unit price of the electric power set in the supply line pressure management step is relatively low starts. The gas supply method according to claim 7, wherein the gas production amount is set for each time unit at the factory.
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻における最大圧力目標値は、季節に応じて設定されることを特徴とする、請求項1乃至4に記載のガス供給方法。5. The gas according to claim 1, wherein a maximum pressure target value at a time when the gas pressure of the supply line to be set in the supply line pressure management step is a maximum is set according to a season. 6. Supply method. 前記需要量予測ステップは、前記予測需要量を求める日に対して複数のパラメータを勘案し、当該パラメータと類似する過去の日におけるガス需要量データを用いて前記予測需要量を求めることを特徴とする、請求項2乃至4に記載のガス供給方法。The demand amount prediction step considers a plurality of parameters with respect to a day for which the predicted demand amount is obtained, and obtains the predicted demand amount by using gas demand amount data on a past day similar to the parameter. The gas supply method according to claim 2, wherein: さらに、前記製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、
前記データ収集ステップにおいて収集された前記データに基づいて、前記製造コストが相対的に安くなるように、前記製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、
前記製造量設定ステップは、前記候補値群決定ステップにおいて決定された前記候補値群から前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項1乃至4に記載のガス供給方法。
Further, a data collection step of collecting data for calculating the gas production cost at the plant,
Based on the data collected in the data collection step, so that the manufacturing cost is relatively low, including a candidate value group determination step of determining a candidate value group of the production amount in the factory,
5. The gas supply method according to claim 1, wherein the production amount setting step sets a gas production amount for each time unit at the factory from the candidate value group determined in the candidate value group determination step. 6.
前記候補値群決定ステップにおいて決定される前記候補値群は、前記製造コストが減少から増加へ転じる変曲点に対応する製造量の値を含むことを特徴とする、請求項11に記載のガス供給方法。12. The gas according to claim 11, wherein the candidate value group determined in the candidate value group determination step includes a value of a production amount corresponding to an inflection point at which the production cost turns from decreasing to increasing. Supply method. さらに、前記製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、
前記データ収集ステップにおいて収集された前記データに基づいて、前記製造コストが相対的に安くなるように、前記製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、
前記供給ライン圧力管理ステップは、前記最大圧力目標値を前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に、かつ所定の範囲を有して設定し、
前記製造量設定ステップは、
前記供給ラインのガス圧力が前記最高圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を前記候補値群から全て選択した第1のガス製造量と、
前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に到達するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を第2のガス製造量として設定する、請求項1乃至4に記載のガス供給方法。
Further, a data collection step of collecting data for calculating the gas production cost at the plant,
Based on the data collected in the data collection step, so that the manufacturing cost is relatively low, including a candidate value group determination step of determining a candidate value group of the production amount in the factory,
The supply line pressure management step, the maximum pressure target value is set to an upper limit of the pressure range allowed in the supply line, and has a predetermined range,
The production amount setting step includes:
A first gas production amount in which the gas production amount for each time unit in the factory is all selected from the candidate value group so that the gas pressure of the supply line changes the maximum pressure target value,
At the time when the gas pressure of the supply line should reach the maximum, the gas production amount per time unit at the manufacturing plant should be changed to the second gas production so as to reach the upper limit within the allowable pressure range in the supply line. The gas supply method according to claim 1, wherein the gas supply amount is set.
前記製造量設定ステップで設定された前記第1および第2のガス製造量におけるそれぞれのガスの製造コストを算出し、当該製造コストが低いガス製造量を選択するガス製造量選択ステップをさらに含み、
前記ガス供給運用ステップは、前記ガス製造量選択ステップで選択されたガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用する、請求項13に記載のガス供給方法。
The method further includes a gas production amount selecting step of calculating production costs of the respective gases in the first and second gas production amounts set in the production amount setting step, and selecting a gas production amount having a low production cost.
14. The gas supply method according to claim 13, wherein the gas supply operation step uses the gas production amount selected in the gas production amount selection step to operate gas supply at the factory.
前記製造量設定ステップは、前記第2のガス製造量を、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻に先立つ一定時間前の前記時間帯に対して前記候補値群以外から選択し、他の前記時間帯に対して前記候補値群から選択する、請求項13に記載のガス供給方法。The production amount setting step is to select the second gas production amount from a group other than the candidate value group with respect to the time zone that is a predetermined time before the time when the gas pressure of the supply line is to be maximum, and 14. The gas supply method according to claim 13, wherein a selection is made from the group of candidate values for the time period. 前記供給ライン圧力管理ステップは、前記ガス圧力が最大となるべき時刻を前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻に設定する、請求項13に記載のガス供給方法。14. The gas according to claim 13, wherein the supply line pressure management step sets a time at which the gas pressure should be maximum to a time at which a time zone in which a unit price of electric power supplied to the factory is relatively low ends. Supply method. 前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に、かつ所定の範囲を有した最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、
前記供給ラインのガス圧力が前記最低圧力目標値を推移するように、前記第1のガス製造量を設定し、
前記供給ラインのガス圧力が前記電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に到達するように、前記第2のガス製造量を設定する、請求項13に記載のガス供給方法。
The supply line pressure management step further includes: at a time when a unit price of electric power supplied to the factory starts at a time when the unit price is relatively low, the lower limit of the allowable pressure range in the supply line, and a predetermined value. Set a minimum pressure target value with a range,
The production amount setting step further includes:
Setting the first gas production amount so that the gas pressure of the supply line changes the minimum pressure target value;
The second gas production amount is set such that the gas pressure of the supply line reaches a lower limit within the allowable pressure range in the supply line at a time at which a time period in which the unit price of the power is relatively low starts. 14. The gas supply method according to claim 13, wherein the setting is performed.
製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
前記供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲を設定する供給ライン圧力管理ステップと、
前記供給ラインのガス圧力が所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯において前記供給ライン圧力管理ステップで設定された圧力範囲内で推移するように、前記製造所における当該時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む、ガス供給方法。
A gas supply method in which a factory supplies gas to a consumer via a supply line,
Supply line pressure management step of setting a pressure range in which the gas pressure of the supply line is allowed,
The gas for each time unit at the factory is set so that the gas pressure of the supply line changes within the pressure range set in the supply line pressure management step in all the time zones divided for each predetermined time unit. A production amount setting step of setting a production amount.
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