JP2004343937A - 電力供給システムの設計支援システム - Google Patents

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安雄 堀井
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幸文 待鳥
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Abstract

【課題】太陽光、風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電設備の最適な組み合わせを設計するための支援を行う電力供給システムの設計支援システムを提供する。
【解決手段】自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備を選択して電力供給システムモデルを構成し、環境プラント設備に設置する各種の電力消費機器の消費電力を入力して電力消費機器モデルを構成し、環境プラント設備を設置する対象地域の気象データを入力として電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出するとともに、一日の予測出力電力量の推移をグラフ化して表示し、電力消費機器モデルの各電力消費機器が一日の各時間帯で稼動する稼動時間を入力値として電力消費機器モデルにおける一日の各時間帯での予定消費電力量を算出するとともに、一日の予定消費電力量の推移をグラフ化して表示するものである。
【選択図】 図8

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電力供給システムの設計支援システムに関し、浸出水処理施設、廃棄物処理施設などの環境プラント設備の立地条件や稼動パターンに対応じて、太陽光発電や風力発電などの自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備と商用電力を組み合わせた効率の良い最適な電力供給システムの設計を行う技術に係るものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば浸出水処理施設においては、生物処理工程、物理化学処理工程などで運転されるポンプやブロア、汚泥脱水装置等が設置されており、さらに、浸出水処理施設の建屋内には、屋内照明等が設けられている。浸出水を処理する場合、上記ポンプやブロアは常時連続的に運転され、上記汚泥脱水装置は昼間だけ1週間に数回程度の割合で間欠的に運転され、屋内照明は作業員が屋内に常駐して作業する昼間のみ点灯される。このポンプやブロア或いは汚泥脱水装置の各モータ(駆動装置)等を作動させるのに要する電力は全て一般の電力会社から供給されており、浸出水処理施設の運転コストが高くなるといった問題がある。また、全体の発電量が少ない離島等に浸出水処理施設を設置する場合、新たに発電設備を増設する必要が生じ、地域の給電計画に大きな影響を与えた。
【0003】
このため、運転コストを下げ、環境への負荷を低減することができ、さらに、電力量の変化に十分対応して電力を処理施設へ効率良く供給することが可能な電力供給方法として、特許文献1に記載するものがある。
【0004】
これは、自然エネルギーを利用した複数の発電設備から処理施設の常時連続的に運転される連続運転用処理装置と、間欠的に運転される間欠運転用処理装置と、施設に付帯した電気器具と、蓄電設備とに電力を供給する方法であり、自然エネルギーから得た電力を用いて処理施設を運転するため、運転コストを下げることができ、さらに、環境への負荷を低減することができるものである。
【0005】
【特許文献1】特願2002−274170
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、太陽光、風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電においては、気象条件によって発電量に変動が生じ、また太陽光、風力、波力等は地理的条件によって異なるので、施設の立地条件に応じて最適な組み合わせを構成する必要がある。
【0007】
本発明は上記した課題を解決するものであり、環境プラント設備に電力を供給するシステムとして、太陽光、風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電設備の最適な組み合わせを気象条件等を考慮して設計するための支援を行う電力供給システムの設計支援システムを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の電力供給システムの設計支援システムは、コンピュータの半導体回路上にプログラムによって構成するものであり、予め自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備の出力電力に係る諸元を登録し、登録した各種の発電設備の中から設計対象の環境プラント設備に設置する発電設備を選択し、選択した発電設備によって電力供給システムモデルを構成し、環境プラント設備に設置する各種の電力消費機器の消費電力を入力して電力消費機器モデルを構成し、
環境プラント設備を設置する対象地域の気象条件としての過去の気象データを入力値として対象地域の気象条件下での電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出するとともに、一日の予測出力電力量の推移をグラフ化して表示し、
電力消費機器モデルの各電力消費機器が一日の各時間帯で稼動する稼動時間を入力値として電力消費機器モデルにおける一日の各時間帯での予定消費電力量を算出するとともに、一日の予定消費電力量の推移をグラフ化して表示するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の実施の形態における電力供給システムの設計支援システムは、浸出水処理施設、廃棄物処理施設などの環境プラント設備において、太陽光発電、風力発電などの自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備、マイクロガスタービン発電機、燃料電池、商用電力などを組み合わせて最適な電力供給システムの設計、シミュレーション、プレゼンテーション資料作成等を行うものであり、コンピュータの半導体回路上にプログラムによって構成するものであり、図13に概念的なフローを示す。
【0010】
予めコンピュータのデータベースに太陽光発電、風力発電などの自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備、マイクロガスタービン発電機、燃料電池の出力電力に係る諸元を各機器毎に登録する。
【0011】
図1に示すように、コンピュータの表示画面上1において、設計対象の環境プラント設備に設置する各種の電力消費機器2の容量3、設置台数4、稼動台数5、稼動容量6を入力してこれらの要素から算出する各電力消費機器2の消費電力を設定することで、環境プラント設備における電力消費機器モデルを構成する。
【0012】
そして、稼動パターンとして電力消費機器モデルの各電力消費機器2が一日の各時間帯7で稼動する稼動時間8を入力値として入力する。このとき、季節(Q1、Q2、Q3、Q4)ごとの補正係数9も入力する。
【0013】
入力した稼動時間8の値と先に入力設定した各電力消費機器2の消費電力から電力消費機器モデルにおける一日の各時間帯での予定消費電力量を算出するとともに、各電力消費機器2の一日の消費電力量10と一日の総稼動時間11とを算出して表示し、さらに図2に示すように、一日の予定消費電力量の推移をグラフ化して表示する。
【0014】
次に、登録した各種の発電設備の中から設計対象の環境プラント設備に設置する発電設備を選択し、選択した発電設備によって電力供給システムモデルを構成する。例えば、図3に示すように、自然エネルギーとして太陽光12を選択し、発電設備として登録した各種の太陽光発電設備である太陽電池の中から適切な機種を選択(メーカー13a、型番13bにより確定)することでその太陽電池の諸元を設定し、設置条件としての設置方位14、傾斜角度15およびセルの種類16を選択入力する。
【0015】
あるいは図4に示すように、自然エネルギーとして風力17を選択し、発電設備として登録した各種の風力発電装置の中から適切な機種を選択(メーカー18a、型番18bにより確定)することでその風力発電装置の諸元を設定し、定格出力20、設置する基数21、発電を開始するカットイン風速22、定格風速23、発電を停止するカットアウト風速24を選択入力する。
【0016】
そして、環境プラント設備を設置する対象地域の気象条件の入力値として過去の気象データをデータベースから入力する。例えば図5に示すように、太陽光を自然エネルギーとする場合には、地域(府県単位)25、地点(市町村単位)26を選択入力することで設置する対象地域を特定し、その緯度27、経度28を表示し、使用する気象データ29を選択入力し、当該地域における年間の全天日射量を月毎に表示する。
【0017】
そして、入力した値に基づいて各発電設備の諸元から対象地域の気象条件下での電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出する。例えば図6に示すように、月別に一日の各時間帯での太陽光の日射量を過去のデータから推定し、その結果をグラフに表示する。さらに、推定した日射量と予め登録した太陽光発電設備での出力電力を算出し、図7に示すように、一日の予測出力電力量の推移をグラフ化する。
【0018】
同様の手法により他の発電設備の出力電力を算出して合算し、電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出し、図8に示すように、電力供給システムモデルの一日の予測出力電力量の推移をグラフ化して表示し、先に求めた一日の予定消費電力量の推移のグラフとを同時に表示して、電力供給システムモデルが供給する供給電力30、売電可能な余剰電力31、商用電力より買電する不足電力32を表示する。
【0019】
この表示において、選択設定した電力供給システムモデルが電力消費機器モデルに適当であるか否かを判断し、不適切であると判断する場合には、電力供給システムモデルが電力消費機器モデルに近づくように電力供給システムモデルを変更してシミュレーションを繰り返す。
【0020】
そして、シミュレーションを繰り返して適切な電力供給システムモデルを確定し、この電力供給システムモデルを構成する発電装置の機種、および設置条件を、図9に示すように、システム構成一覧として表形式で表示し、月毎の発電量おより売電収入を表示する。さらに、図10に示すように、確定した電力供給システムモデルの構成を、各発電装置のアイコン(標となる画像)33を組み合わせた構成図として表示する。さらには、図11に示すように概算見積書および図12に示すように環境効果を表形式で表示する。
【0021】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、環境プラント設備を設置する対象地域の気象条件としての過去の気象データを入力値として対象地域の気象条件下での電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出するとともにその推移をグラフ化して表示し、電力消費機器モデルの各電力消費機器が一日の各時間帯で稼動する稼動時間を入力値として電力消費機器モデルにおける一日の各時間帯での予定消費電力量を算出するとともに、その推移をグラフ化して表示し、この表示において選択設定した電力供給システムモデルが電力消費機器モデルに適当であるか否かを判断し、不適切であると判断する場合には、電力供給システムモデルが電力消費機器モデルに近づくように電力供給システムモデルを変更してシミュレーションを繰り返すことで、環境プラント設備に電力を供給するシステムとして、太陽光、風力、波力等の自然エネルギーを利用した発電設備の最適な組み合わせを気象条件等を考慮して設計することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における電力供給システムの設計支援システムの入力画面の模式図である。
【図2】同実施の形態における電力供給システムモデルの予定消費電力量の推移を表す表示画面の模式図である。
【図3】同実施の形態における電力供給システムモデルの太陽電池を選択する入力画面の模式図である。
【図4】同実施の形態における電力供給システムモデルの風力発電装置を選択する入力画面の模式図である。
【図5】同実施の形態における電力供給システムモデルに気象データを選択入力する入力画面の模式図である。
【図6】同実施の形態における電力供給システムモデルでの日射量の推定値を示すグラフの表示画面の模式図である。
【図7】同実施の形態における電力供給システムモデルでの一日の予測出力電力量の推移を示すグラフの表示画面の模式図である。
【図8】同実施の形態における電力供給システムモデルでの供給電力、余剰電力、不足電力を示すグラフの表示画面の模式図である。
【図9】同実施の形態における電力供給システムモデルのシステム構成を示す表示画面の模式図である。
【図10】同実施の形態における電力供給システムモデルのシステム構成をアイコンで示す表示画面の模式図である。
【図11】同実施の形態における電力供給システムモデルの概算見積書を示す表示画面の模式図である。
【図12】同実施の形態における電力供給システムモデルの環境効果を示す表示画面の模式図である。
【図13】同実施の形態における設計支援システムの概念を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1 コンピュータの表示画面
2 電力消費機器
8 稼動時間
10 消費電力量
30 供給電力
31 余剰電力
32 不足電力

Claims (1)

  1. コンピュータの半導体回路上にプログラムによって構成するものであり、予め自然エネルギーを駆動源とする各種の発電設備の出力電力に係る諸元を登録し、登録した各種の発電設備の中から設計対象の環境プラント設備に設置する発電設備を選択し、選択した発電設備によって電力供給システムモデルを構成し、環境プラント設備に設置する各種の電力消費機器の消費電力を入力して電力消費機器モデルを構成し、
    環境プラント設備を設置する対象地域の気象条件としての過去の気象データを入力値として対象地域の気象条件下での電力供給システムモデルにおける一日の各時間帯での予測出力電力量を算出するとともに、一日の予測出力電力量の推移をグラフ化して表示し、
    電力消費機器モデルの各電力消費機器が一日の各時間帯で稼動する稼動時間を入力値として電力消費機器モデルにおける一日の各時間帯での予定消費電力量を算出するとともに、一日の予定消費電力量の推移をグラフ化して表示することを特徴とする電力供給システムの設計支援システム。
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009060704A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Univ Of Fukui 太陽光発電システムの制御方法とその装置
JP2009213338A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Osaka Gas Co Ltd 電力消費量推定システム
JP2010193693A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Sharp Corp 発電システム
JP4643759B1 (ja) * 2010-10-13 2011-03-02 株式会社フィールドロジック 発電シミュレーション装置、発電シミュレーション方法、及びプログラム
KR101222084B1 (ko) 2010-12-29 2013-01-16 주식회사 케이티이엔지 신재생에너지 모니터링 실습 시스템
JP2013110944A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Toyota Home Kk 電力管理システム
CN103199523A (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 山东电力集团公司电力科学研究院 一种电网风电时间和空间功率波动评估方法
JP2013541930A (ja) * 2010-10-05 2013-11-14 アレンコン・アクイジション・カンパニー・エルエルシー 高電圧エネルギーハーベスティング及び変換再生可能エネルギー公益事業規模電力システム、及び該システムのための視覚監視及び制御システム
JP2014131384A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hitachi Industry & Control Solutions Ltd 発電量予測結果表示装置、発電量予測結果表示方法及び発電量予測結果表示プログラム
EP3007016A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-13 LG Electronics Inc. Central control apparatus for controlling facilities, facility control system comprising the same, and facility control method
JP2016185059A (ja) * 2014-07-11 2016-10-20 エンコアード テクノロジーズ インク 消費特性に応じた電力消費量の予測方法、電力消費量予測モデルの生成方法、電力消費量の予測装置
US10909872B2 (en) * 2016-01-08 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to provide weld training

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009060704A (ja) * 2007-08-31 2009-03-19 Univ Of Fukui 太陽光発電システムの制御方法とその装置
JP2009213338A (ja) * 2008-03-06 2009-09-17 Osaka Gas Co Ltd 電力消費量推定システム
JP2010193693A (ja) * 2009-02-20 2010-09-02 Sharp Corp 発電システム
JP2013541930A (ja) * 2010-10-05 2013-11-14 アレンコン・アクイジション・カンパニー・エルエルシー 高電圧エネルギーハーベスティング及び変換再生可能エネルギー公益事業規模電力システム、及び該システムのための視覚監視及び制御システム
JP2012085459A (ja) * 2010-10-13 2012-04-26 Field Logic Inc 発電シミュレーション装置、発電シミュレーション方法、及びプログラム
JP4643759B1 (ja) * 2010-10-13 2011-03-02 株式会社フィールドロジック 発電シミュレーション装置、発電シミュレーション方法、及びプログラム
KR101222084B1 (ko) 2010-12-29 2013-01-16 주식회사 케이티이엔지 신재생에너지 모니터링 실습 시스템
JP2013110944A (ja) * 2011-11-24 2013-06-06 Toyota Home Kk 電力管理システム
JP2014131384A (ja) * 2012-12-28 2014-07-10 Hitachi Industry & Control Solutions Ltd 発電量予測結果表示装置、発電量予測結果表示方法及び発電量予測結果表示プログラム
CN103199523A (zh) * 2013-03-01 2013-07-10 山东电力集团公司电力科学研究院 一种电网风电时间和空间功率波动评估方法
JP2016185059A (ja) * 2014-07-11 2016-10-20 エンコアード テクノロジーズ インク 消費特性に応じた電力消費量の予測方法、電力消費量予測モデルの生成方法、電力消費量の予測装置
EP3007016A1 (en) * 2014-10-10 2016-04-13 LG Electronics Inc. Central control apparatus for controlling facilities, facility control system comprising the same, and facility control method
CN105511272A (zh) * 2014-10-10 2016-04-20 Lg电子株式会社 中央控制装置、设备控制系统及方法
US10156834B2 (en) 2014-10-10 2018-12-18 Lg Electronics Inc. Central control apparatus for controlling facilities, facility control system comprising the same, and facility control method
US10909872B2 (en) * 2016-01-08 2021-02-02 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to provide weld training
US11961417B2 (en) 2016-01-08 2024-04-16 Illinois Tool Works Inc. Systems and methods to provide weld training

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