JP2004362070A - コージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム - Google Patents

Abstract

【課題】グリッドに接続された各ユーザの燃料残量を自動的に監視し、常に迅速かつ効率の良い燃料の配送を行って、残量不足による装置の停止を防止する。
【解決手段】燃料を供給する燃料事業者１０と、グリッドに接続され、燃料を使用してコージェネレーション発電する発電手段３を備える複数のユーザ１ａ〜１ｎとを備え、各ユーザ１には、コージェネ発電手段３で発電した発電量を検出する電気メータと燃料タンク２内の燃料の使用量を検出する使用量センサと、電気メータが検出する発電量と使用量センサが検出する燃料使用量データを通信回線１００を介して燃料事業者１０に送信する自動発注装置が備えられ、燃料事業者１０は、各ユーザから送信される発電量と燃料使用量データに基づいて燃料配送が必要なユーザを決定し、配送が必要なユーザに対する配送車両を決定し、各配送車両が燃料を配送する最短の配送ルートを検索，決定する。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一又は二以上のユーザと燃料事業者との間で燃料の発注及び配送を行うための燃料発注・配送システムに関する。
特に、本発明は、燃料を使用して発電を行うユーザ側から送信される、グリッド内に供給する電力やユーザが自己使用する電力の発電量（電力需要量）や燃料使用量データに基づき、燃料事業者側で自動的に燃料残量を予測した発注処理を行い、配送車両による配送ルートとして最も効率の良い最適ルートを検索，決定することにより、複数のユーザの燃料残量を自動的に監視して、常に迅速かつ効率の良い燃料の配送を行い、燃料の残量不足によるユーザ側装置の停止を確実に防止する、グリッド化されたエネルギーシステムへの燃料の安定供給に好適なコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、大気汚染による地球の環境破壊が問題となっているが、とりわけ近年は、炭酸ガスやフロン等の所謂温室効果ガスによる地球温暖化の問題が深刻なものとなっている。
このため、１９９７年１２月には、地球温暖化防止京都会議で、温室効果ガス削減の数値目標や排出権取引に関する国際協定（所謂「京都議定書」）が採択されるに至り、二酸化炭素の削減による地球温暖化防止は地球規模で喫緊の課題となっている。
ここで、二酸化炭素の排出を可能な限り抑制しつつ電力等を得ることができる新たなエネルギーシステムとして、コージェネレーションシステムが提案されている。
【０００３】
コージェネレーションシステムは、所定の燃料を用いて発電を行うとともに、その発電の際に発生する排熱を給湯や冷暖房等の用途に有効利用する省エネルギーシステムであり、一つのエネルギーから二つ以上のエネルギーを発生させることができるために「Ｃｏ−ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ」と呼ばれている。
例えば、ガスエンジン・タービンやディーゼルエンジン等の原動機を駆動して発電を行い、同時にエンジンの排熱を利用するシステムや、燃料電池で水素と酸素を化学反応させて電気を発生させ、同時に発生した排熱を利用する燃料電池システムが提案されている。
【０００４】
ところで、省エネルギーシステムでは、発生した電力や熱を如何に無駄なく利用できるようにするかが重要となる。
このため、例えば、電力の需要先を複数ネットワーク化して接続し、発生した電力を必要な需要先に振り分けて無駄なく消費させる「電力融通システム」が提案されている（特許文献１参照。）。
また、コージェネレーションシステムの一つである燃料電池システムにおいて、燃料電池スタックでの発電に必要となる水素を、複数の水素需要先に振り分けて、過不足のない水素供給を実現しようとする「水素供給システム」が提案されている（特許文献２参照。）。
このようにネットワーク化されたエネルギーシステムにおいては、グリッド内の需給に応じて、必要なエネルギーを必要な需要先に振り分けて融通し合うことができ、無駄のないエネルギーの供給，消費が可能となった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２８１６６６号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００２−３７２１９９号公報（第３−４頁、第１図）
【０００６】
しかしながら、このような従来のシステムでは、グリッド内で電力や水素を融通し合うことはできたが、グリッドに電力を供給するための供給元となる発電手段自体に対する燃料供給について何等の考慮もされていなかった。
一般に、コージェネレーションシステムにおいては、灯油や軽油，液化石油ガス等の燃料を使用してエンジンやタービンを駆動して発電を行ったり、灯油等を改質して得られた水素と酸素を燃料電池で化学反応させて発電するようになっているが、このエンジンやタービン，燃料電池等の発電手段に対し安定した燃料供給を行うことが極めて重要なものとなっている。
【０００７】
コージェネレーションシステムに限らず、必要な燃料を過不足なく供給することはあらゆるシステムに要求されることであるが、特にコージェネレーションシステムでは、残燃料の不足により発電手段が一旦停止してしまうと、再度起動してシステムを元の状態に戻すまでに膨大な時間とエネルギーが必要となり、発電効率等が著しく低下することから、燃料切れ，燃料不足は省エネルギーシステムとして致命的な結果を招いてしまう。
このため、コージェネレーションシステムにおける発電手段に対する燃料供給の確保は、他のシステムや装置等と比べて、きわめて重要かつ深刻な問題であった。
【０００８】
コージェネレーションシステムにおいて発電手段の燃料となる灯油や軽油，液化石油ガス等の化石燃料は、通常、ユーザが燃料事業者に対して発注を行い、発注を受けた燃料事業者からタンクローリー等の配送車両で配送，運搬された燃料が、ユーザ側の燃料タンクに供給，貯蔵されるのが一般的である。従って、コージェネレーションシステムにおける発電手段への安定的な燃料供給を確保するためには、発電手段の燃料タンク内の残量に応じた適時な発注を行い、かつ、配送車両により迅速かつ確実に燃料の配送，供給が確保される必要がある。
ところが、従来の発電手段に対する燃料管理は、各ユーザ等が燃料タンクを目視等で監視し、不足があれば燃料事業者にその都度依頼して補給するという人的管理方法のみによっており、また、燃料が最終的にユーザに配送，供給されるまでの時間も、配送車両の手配や配送ルート，交通状況等によりばらつきや遅れがあり、燃料補給を安定的に、確実かつ迅速に行うことは極めて困難であった。
【０００９】
本発明は、以上のような従来の技術が有する問題を解決するために提案されたものであり、燃料を使用して発電を行うユーザ側から送信される、グリッド内に供給する電力やユーザが自己使用する電力の発電量（電力需要量）や燃料使用量データに基づき、燃料事業者側で自動的に燃料残量を予測した発注処理を行い、配送車両による配送ルートとして最も効率の良い最適ルートを検索，決定することにより、各ユーザの燃料残量を自動的に監視して、常に迅速かつ効率の良い燃料の配送を行い、燃料の残量不足によるユーザ側装置の停止等を確実に防止することができる、特に、グリッド化されたエネルギーシステムへの燃料の安定供給に好適なコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項１に記載するように、燃料を供給する燃料事業者と、燃料を使用してコージェネレーション発電する、グリッドに接続された一又は二以上のユーザとの間で燃料を自動発注し配送するシステムであって、一又は二以上の各ユーザは、燃料を貯蔵する燃料タンクと、燃料タンクに貯蔵された燃料を使用して発電するコージェネ発電手段と、コージェネ発電手段で発電した発電量を検出する電気メータ及び／又は燃料タンク内の燃料の使用量を検出する使用量センサと、電気メータが検出する発電量及び／又は使用量センサが検出する燃料使用量データを、通信回線を介して燃料事業者に送信する自動発注装置と、を備え、燃料事業者は、各ユーザから通信回線を介して送信される発電量及び／又は燃料使用量データを受信し、受信した電気使用量及び／又は燃料使用量データに基づいて、当該ユーザの燃料タンク内の燃料残量を予測し、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザを決定する残量予測手段と、残量予測手段で決定されたユーザデータに基づき、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザに対する配送車両を決定する配車手段と、配車手段で決定された配車データに基づき、各配送車両が燃料を配送する一又は二以上のユーザについて最短配送ルートを検索する配送ルート検索手段と、を備える構成としてある。
【００１１】
また、請求項２に記載するように、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムでは、各ユーザが、個別の燃料発注データを通信回線を介して燃料事業者に送信する個別発注手段を備え、燃料事業者は、各ユーザから通信回線を介して送信される個別の燃料発注データを受信し、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザを決定する発注受付手段を備え、燃料事業者の配車手段が、残量予測手段及び／又は発注受付手段で決定されたユーザデータに基づき、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザに対する配送車両を決定する構成としてある。
【００１２】
このような構成からなる本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムによれば、燃料事業者が、電力供給用のグリッドに接続された各ユーザのコージェネレーション発電手段の燃料タンクの残量を自動的に予測する残量予測手段と、ユーザからの個別発注を受け付ける発注受付手段を備えることにより、燃料の補給，配送が必要なユーザを、燃料事業者側で漏れなく確実にリストアップして発注処理を行うことができる。
特に、発電手段の発電量を契機として燃料の残量を予測，補給できる、各ユーザの自己使用のための電力やグリッドの需要電力量の増減に応じて的確できめの細かい燃料補給が可能となり、例えば急激に電力需要が増加した場合でも、燃料の残量不足により各ユーザの発電装置が停止することを確実に防止できる。このため、グリッドに電力を供給するためのエンジンやタービン，燃料電池等のコージェネレーション発電手段に対する安定した燃料供給が実現できるようになる。
【００１３】
そして、燃料事業者は、配車手段により、リストアップされた一又は二以上のユーザの間を最短で燃料を配送する最適な配送車両を決定できる。配車手段では、配送する日時，使用する配送車両，配送ルート（例えば、１台の配送車両が決まった時間内に一回りできる搬送エリア）等が決定される。
さらに、燃料事業者は、配送ルート検索手段によって具体的に配送ルートが検索，決定される。配送車両による現実の配送では、燃料を配送する当日の道路状況等で配送ルート内でのルートの変更が余儀なくされるので、配送ルート検索手段によって、各配送ルート毎に、複数のユーザを配送車両が最短時間で回れるように具体的ルートを検索する。このルートが配送車両に提供され、配送車両では決定された最適ルートに従った燃料の運搬，配送が実行されることになる。
【００１４】
このように、本発明では、グリッドに接続されたユーザの燃料タンク残量が自動的に予測されて自動的な燃料の発注・配送処理が実行されるので、コージェネレーション発電手段を備える各ユーザに燃料切れ，燃料不足が生じることを確実に防止でき、グリッドへの安定した電力供給も確実に実現できる。
しかも、本発明によれば、複数のユーザ間を効率よく回れる最適な配送ルートが自動的に決定されるので、配送担当者や運転手の勘や経験に頼らず、効率的で迅速な配送ルートに沿った配送が実行され、燃料の配送に無駄や遅れを排除することができ、配送コストを低減することができる。
【００１５】
なお、本発明のシステムで自動発注・配送が可能な燃料としては、コージェネレーション発電手段で使用される燃料であり、例えば、液化石油ガス（ＬＰガス）や、地下タンクに収納されるガソリン、重油、軽油、灯油等がある。
また、本発明においてユーザ側に備えられる使用量センサとしては、例えば、燃料タンク内の液体燃料の液面を検知する液面センサを配置して、一定量以下になると信号を発するような構成とすることができる。また、個別発注手段としては、ユーザ側に備えられる電話やファックス，電子メール送信手段等で構成することができる。
【００１６】
そして、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項３に記載するように、燃料事業者の残量予測手段が、ユーザが単位時間当たり発電する発電量及び／又は単位時間当たり使用する燃料使用量に基づいて、当該ユーザの燃料タンク内の燃料の残量を予測する構成とすることができる。
このような構成とすることにより、グリッドに接続されたコージェネレーション発電手段が発電する単位時間当たりの発電量（日当たり、週当たり又は月当たり）が所定の基準量を超えることにより、燃料タンクの残量が一定以下になったと予測することができる。また、燃料が単位時間当たり（日当たり、週当たり又は月当たり）に使用される使用量と燃料タンクの全体容量との比較から残りの容量を割り出し、燃料タンクの残量が一定以下になったと予測することができる。そして、燃料の残量が所定値を下回った場合に、残量予測手段から配車手段に信号を送信して自動発注処理を開始することができる。
これにより、各ユーザやグリッドによって発電量（電力需要量）や燃料使用量が異なる場合でも、燃料の残量を正確に予測，推定することが可能となる。
【００１７】
また、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項４に記載するように、燃料事業者の配車手段が、配送車両に関する所定情報，配送先のユーザに関する所定情報及び燃料の充填作業に関する所定情報に基づき、配送車両及び配送ルートを決定する構成とすることができる。
このような構成とすることにより、配送車両の情報や、ユーザの情報、さらには燃料の配送作業情報といった必要な項目に基づいて、配送車両の手配とルートの設定が行なわれることになり、より最適な配送車両を決定することができる。ここで、配送車両に関する所定情報としては、例えば、大きさ、使用できる日時等がある。
また、配送先のユーザに関する所定情報としては、例えば、配送する燃料の量、配送可能な時間帯等がある。
さらに、燃料の充填作業に関する所定情報としては、例えば、燃料の充填作業における充填する燃料の量、充填前後の準備（例えば、配送車両の移動、ホース着脱等）などがある。
【００１８】
また、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項５に記載するように、燃料事業者の配車手段が、遺伝的アルゴリズムに基づいて最適な配送車両を決定する構成とすることができる。
このような構成とすることにより、最適な配送車両を決定するにあたり、遺伝的アルゴリズムの原理に従うことができる。すなわち、複数の配車案を作成しておき、これらの配車案を所定の評価、例えば、時間が最短，距離が最短、という基準で評価を行い、その後、評価の高い案を残し、評価の低い案を組み替える、という配車組み替え作業を行う。そして、これらの一連の作業をｎ回行って最終的に最適な配送車両を決定する。これにより、最適な配送車両を合理的に決定することが可能となる。
なお、本発明のシステムにおいては、遺伝的アルゴリズムに代えて線形計画法や全数探索法を採用することが考えられるが、線形計画法では定式化が困難であり、全数探索法では計算時間が膨大となる。これに対して、遺伝的アルゴリズムでは、これらの不都合がなく、かつ、最適な配送車両を合理的に決定することができる。
【００１９】
また、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項６に記載するように、燃料事業者の配車手段が、燃料を配送するユーザの密集度に基づいて配送車両を決定する構成とすることができる。
このような構成とすることにより、グリッド内において密集度の高い複数のユーザを順番に回ることで、無駄のない合理的な配車設定をすることができる。
【００２０】
また、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項７に記載するように、燃料事業者の配送ルート検索手段が、配送車両が現在走行する位置と、当該配送車両が走行する現在位置の周囲の交通情報に基づき、当該配送車両の最適配送ルートを検索する構成とすることができる。
このような構成とすることにより、実際の配送車両の走行ルートを設定するに際して、配送車両が実際に走行する位置並びに周囲の交通情報という生きた情報を組み込むことができ、これによって具体的ルートを合理的に設定することができる。
【００２１】
さらに、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムは、請求項８に記載するように、配送車両の現在の走行位置が、グローバルポジショニングシステムを利用して求められる構成とすることができる。
このような構成とすることにより、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）がカーナビゲーションで一般的に使用されている技術であるため、これを利用することで、配送車両の走行ルートの設定を容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの好ましい実施形態について、図１〜図９を参照しつつ説明する。
図１は、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムが適用されるコージェネレーショングリッドの全体構成を示すブロック図である。
同図に示すように、本実施形態の燃料配送システムは、発電手段を有する複数のユーザ１（１ａ〜１ｎ）が、送電線２００からなる電力供給用のグリッドに接続されており、各ユーザ１ａ〜１ｎが備えるコージェネレーション発電手段３が発電する電力は、当該各ユーザ１ａ〜１ｎで自己使用（自己消費）されるとともに、需要に応じてグリッドに供給されるようになっている。
【００２３】
グリッドには、発電手段を備えるユーザ１ａ〜１ｎの他、発電手段を備えない一般ユーザ５０（５０ａ〜５０ｎ）が接続されており、ユーザ１ａ〜１ｎからグリッドに供給された電力は、一般ユーザ５０によって使用，消費されるようになっている。
このようにして、本実施形態では、複数の電力需要先と電力供給元とがグリッドを介して接続され、発電，供給された電力が必要な需要先に振り分けられて無駄なく使用，消費できるようになっている。
なお、電力を使用，消費する一般ユーザとしては、図１に示すように、例えば、コンビニ等の事業者ユーザや、一般住宅ユーザ等がある。
【００２４】
また、本実施形態では、ユーザ１ａ〜１ｎに備えられる発電手段に加えて、グリッド内への電力供給手段として、グリッド外部から送電線２００に発電事業者２０１が接続されている。これにより、本実施形態では、グリッドの内に供給，使用される電力を、グリッド外部から別途受け入れできるようになっている。
従って、グリッド内の電力が需要が急激に増加して各ユーザ１の発電手段３の発電量では供給が追いつかないような場合が発生しても、発電所等の発電事業者２０１からの電力供給を受けることができ、電力の不足に対して迅速かつ柔軟な対応が可能となり、より信頼性の高いシステムとすることができる。
なお、発電事業者２０１としては、例えば、発電所や市中の電力会社，他の電力グリッド等がある。
【００２５】
図２は、グリッドに接続された各ユーザと燃料事業者とが通信回線を介してデータ通信可能な接続がされる本実施形態のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの全体構成を示すブロック図である。
同図に示す本システムは、発電手段を備える複数の各ユーザ１ａ〜１ｎから燃料事業者１０にコージェネレーション発電手段の燃料である灯油や軽油，ＬＰガス（液化石油ガス）等が発注され、発注された燃料をバルクローリー，タンクローリー等からなる配送車両４０で配送するためのシステムであり、各ユーザ１ａ〜１ｎには自動発注装置６が備えられ、燃料事業者１０には管理装置２０が備えられている。
各ユーザ１ａ〜１ｎの自動発注装置６と燃料事業者１０の管理装置２０とは、例えば電話回線やインターネット回線等の公衆回線や専用回線からなる通信回線１００を介して接続され、データ通信が行われるようになっている。
これによって、燃料の発注や課金処理のための通信や必要な情報提供のための通信が、各ユーザ１ａ〜１ｎと燃料事業者１０間で行われるようなっている。
【００２６】
［ユーザ］
図１〜図３を参照して本実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムのユーザ側の構成を説明する。
図３は、本実施形態のシステムにおけるユーザ側の構成の詳細を示すブロック図である。
図３に示すように、各ユーザ１には、燃料を貯蔵する容器としての燃料タンク２と、この燃料タンク２内部の灯油や軽油等を燃料として発電するコージェネレーション発電手段３が備えられており、コージェネレーションシステムを構成している。これにより、各ユーザ１は、自己使用のための電力を発電するとともに、需要に応じてグリッドに必要な電力を供給できるようになっている。
なお、このようなコージェネレーション発電手段３を備えてグリッドに接続されるユーザ１としては、例えば、図１に示すように、大口の事業者ユーザである大病院・ホテル・ビル等の大口又は小口の事業者ユーザ１ａや、個人ユーザの集合であるマンション等の集合住宅の個人ユーザ１ｃ，一般住宅の個人ユーザ１ｎ等がある。
【００２７】
コージェネレーション発電手段３は、例えば、ディーゼルエンジンやガスエンジン，マイクロガスタービン，燃料電池等がある。なお、このコージェネレーション発電手段３は、燃料事業者１０によってメンテナンス等が行なわれる。
コージェネレーション発電手段３には、発電量を検出する電気メータ４が備えられており、発電量、すなわちコージェネレーションシステムのグリッドの電力需要量が検出，管理されている。これにより、各ユーザ１が自己使用のため、又はグリッドへの供給のために発電した発電量（電力需要量）が監視されるようになっている。
また、燃料タンク２には、タンク内の燃料の残量と累積された燃料使用量を検出する使用量センサが備えられている。使用量センサは、例えば、燃料タンク内の液体燃料の液面を検知して、一定量以下になると信号を発する液面センサにより構成することができる。
【００２８】
そして、これら電気メータ４及び液面センサ５が自動発注装置６に接続され、検出した発電量と燃料使用量の値を自動発注装置６に出力する。
なお、電気メータ４と液面センサ５は、それぞれ発電量と燃料使用量から燃料タンク内の燃料残量を検出する手段であり、電気メータ４又は液面センサ５の少なくともいずれか一方が備えられていれば燃料残量は検出可能である。
従って、電気メータ４又は液面センサ５は、必要に応じていずれか一方を省略しても良い。
【００２９】
自動発注装置６は、例えば、専用の情報処理端末や汎用のＰＣ（パーソナルコンピュータ）等で構成することができ、図３に示すように、演算処理部６ａ及び通信接続部６ｂを備えている。
演算処理部６ａは、内部に時計機能を備えており、所定の設定時間になると、電気メータ５からの発電量と液面センサ５からの燃料使用量のデータを、通信接続部６ｂ及び中継端子盤７を介して送信する。この発電量及び燃料使用量データは、通信回線１００を介して燃料事業者１０の管理装置２０に送られるようになっている。
通信接続部６ｂは、通信回線１００との接続を確保するため、演算処理部６ａから出力された電気信号を通信回線１００の出力に適合するように変換する手段であり、この通信接続部６ｂには、中継端子盤７を介してユーザ１の電話機８ａやＰＣ８ｂが接続されている。
【００３０】
電話機８ａは通話機能の他、ＦＡＸ機能等を備えることができ、また、ＰＣ８ｂはインターネット接続機能，電子メール送受信機能等を備えている。そして、この電話機８ａやＰＣ８ｂを利用してユーザ１から個別の燃料発注処理が行えるようになっており、個別発注データは通信回線１００を介して燃料事業者１０の管理装置２０に送られる。
なお、電話機８ａやＰＣ８ｂは、自動発注装置６が備えられる限り燃料の発注は可能であり、適宜省略することができる。また、上述したように自動発注装置６を汎用のＰＣで構成することも可能であり、その場合にも、ＰＣ８ｂを省略することができる。
【００３１】
［燃料事業者］
図１，図２及び図４を参照して本実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの燃料事業者側の構成を説明する。
図２で示したように、燃料事業者１０には、管理装置２０と燃料貯蔵用の貯槽タンク３０、燃料配送用の配送車両４０が備えられている。
管理装置２０は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーション等の汎用の情報処理装置や専用の管理装置で構成される。
図４は、本実施形態における管理装置のシステム構成の詳細を示すブロック図である。
【００３２】
図４に示すように、管理装置２０は、グリッドに接続された複数の各ユーザ１ａ〜１ｎの燃料の残存量をそれぞれ予測する残量予測手段２１と、各ユーザ１からの燃料の個別発注を受け付ける発注受付手段２２と、残量予測手段２１及び発注受付手段２２からの指令に基づいて複数のユーザ１の間で最短で燃料を配送する最適な配送車両４０を決定する配車手段２３と、この配車手段２３の配車情報に基づいて配送車両が複数のユーザ１を最短ルートで配送できるように配送車両４０の具体的ルートを検索する配送ルート検索手段２４と、この配送ルート検索手段２４で検索したルートを表示する表示手段２５とを備えた構成となっている。
そして、同図に示すように、残量予測手段２１，発注受付手段２２，配車手段２３及び配送ルート検索手段２４によって配送計画算出手段２０ａが構成されている。
【００３３】
残量予測手段２１は、各ユーザ１から送信される発電量（電力需要量）データと燃料使用量データを受信する。
そして、発電量データに基づき、各ユーザ１がコージェネレーション発電手段３で発電する単位時間当たりの発電量（日当たり、週当たり又は月当たり）が所定の基準量を超えることにより、当該ユーザの燃料タンクの残量が一定以下になったか否かを予測する。また、燃料使用量データに基づき、燃料が単位時間当たり（日当たり、週当たり又は月当たり）に使用される使用量と既知の燃料タンク２の全体容量とを比較し、この比較から残りの容量を割り出し、燃料タンクの残量が一定以下になったと予測する。
そして、燃料の残量が所定値を下回った場合に、残量予測手段２１は配車手段２３に信号を送信して自動発注処理を開始する。
【００３４】
発注受付手段２２は、ユーザ１が電話機８ａやＰＣ８ｂを利用して個別に発注オーダーを入れた場合に、その個別発注データを管理装置２０に入力することにより、個別発注を認識し受け付ける。
そして、個別発注が受け付けられると、発注受付手段２２は配車手段２３に信号を送信して発注処理を開始する。
【００３５】
配車手段２３は、遺伝的アルゴリズムに基づいて最適な配送車両４０を決定する。ここで、最適な配送車両４０とは、使用する配送車両４０並びに配送ルート（１台の配送車両４０が所定時間に回ることができる配送エリア）である。
この最適な配送車両４０の決定にあたり、配送車両４０に関する所定情報、配送先のユーザ１に関する所定情報、作業員が燃料を配送するための充填作業に関する所定情報、さらには、燃料を配送するユーザ１の密集度が参酌される。
これらの配送車両の情報、ユーザの情報及び配送作業情報は、キーボード等から構成される外部情報入力手段２６で入力される。
また、地図データの情報は、例えば商品名「ｍａｐｉｎｆｏ」等の地図情報システム２８から供給され、地図上の所定位置間における距離の情報は距離計算手段２７から供給される。
地図情報システム２８は地図データ２９から基礎データが入力される。
【００３６】
なお、配送車両４０に関する所定情報としては、例えば、配送車両４０の台数，大きさ（通行可能な道幅），タンクの容量（積載量），使用できる日時等がある。
また、配送先のユーザ１に関する所定情報としては、例えば、ユーザ１の住所（燃料を配送する場所），配送する燃料の量，配送可能な時間帯（ユーザが指定した受取時間帯）等がある。
また、充填作業に関する所定情報としては、例えば、ユーザ１の燃料タンク２に充填する燃料の量，燃料の充填速度、燃料の充填の前後に必要な時間（例えば、ホースの着脱に要する時間）等がある。
ユーザ１の密集度は、外部情報入力手段２６で入力されるユーザ１の住所情報や地図情報システム２８及び距離計算手段２７から求められる。
【００３７】
配送ルート検索手段２４は、配送車両４０が現在走行する位置と、配送車両４０が走行する現在位置の周囲の交通情報とに基づいて配送車両４０の具体的ルート（１つの配送ルートで回るユーザ１の順番，各ユーザ１への到着予定時間，充填作業時間等）を探索するものであり、グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）を利用して求められる。グローバルポジショニングシステムは、カーナビゲーションシステムの一部を構成するものであって、配送車両４０が現在走行している位置を衛星を利用して検知し、その位置で配送車両４０の車内のディスプレイで表示するものである。
【００３８】
本実施形態では、配送車両４０の走行位置の情報がその周囲の交通情報とともに図示しない無線手段を通じて管理装置２０の配送ルート検索手段２４に送られる。そして、具体的ルートを検索するため、配送ルート検索手段２４には地図情報システム２８及び距離計算手段２７からそれぞれ情報が入力される。
表示手段２５は、コンピュータのディスプレイや印刷装置であり、本システムで検索，決定される配車一覧表（図７参照）や配送計画表（図８参照），配送ルートの地図表示（図９参照）等が表示，印刷等される。
また、表示手段２５に表示される表示内容は、配送車両４０の車内のディスプレイでも表示される。
【００３９】
［燃料自動発注・配送方法］
次に、以上のような構成からなる本実施形態のコージェネレーション自動発注・配送システムにおける燃料の自動発注・配送方法について、図５を参照して説明する。
図５は、本実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムにおける自動発注・配送方法の手順を示すフローチャートである。
【００４０】
図５に示すように、まず、燃料事業者１０の管理装置２０で、残量予測手段２１によって残量予測プログラムが実行される（ステップ５０１）。この残量予測プログラムが実行されると、グリッドに接続された複数のユーザ１ａ〜１ｎから受信した発電量データと燃料使用量データに基づき、タンク内の燃料の残存量が所定値を下回ったユーザ１が予測される。そして、予測されたユーザ１がある場合、残量予測手段２１は、その情報を配車手段２３に伝達する。なお、当該ユーザ１の燃料タンク２に補充すべき燃料の量は、燃料タンク２の容量等から一義的に決定される。
【００４１】
次にさらに、管理装置２０の発注受付手段２２によって発注受付プログラムが実行される（ステップ５０２）。この発注受付プログラムが実行されると、複数のユーザ１ａ〜１ｎのうち、一部のユーザ１が電話機８ａやＰＣ８ｂを通じて個別発注を行った場合、発注受付手段２２は、その個別発注データを管理装置２０に入力することにより、個別発注を認識して受付処理を行い、その情報を配車手段２３に伝達する。
これら残量予測プログラム及び発注受付プログラムの実行により、燃料の配送先のユーザ１が抽出されたことになる。
【００４２】
その後、管理装置２０の配車手段２３によって配車プログラムが実行される（ステップ５０３）。この配車プログラムを実行されると、抽出された配送先がリストアップされて複数の配車案が作成され、これらの複数の配車案から遺伝的アルゴリズムの理論によって最適な配車及び配送ルート等が決定される。
ここで、遺伝的アルゴリズムとは、生物のメカニズムである遺伝子の交配、突然変異、適応度によって個体を選ぶ自然淘汰等をモデル化し、コンピュータシュミレーションによって最適化する問題解決手法である。
【００４３】
図６は、本実施形態における遺伝的アルゴリズムに従って配送車両を決定する手順を示すフローチャートである。
本実施形態では、図６に示されるフローチャートに従って、最適な配車及び配送ルート等が作成されるようになっている。まず、配車案が作成される（ステップ６０１）。配車案の作成にあたっては、抽出された配送先のユーザ１の条件、例えば、燃料事業者１０からの距離，ユーザ１同士の距離，配送量，配送するユーザ１の順番，配送する日及び時間，配送するルート，配送車両４０のＩＤ番号類等を可能な限り列挙し、これらの条件を可能な限り組み合わせる。
【００４４】
その後、いずれの配車案が優れているかの評価が行われる（ステップ６０２）。この評価にあたっては、配送時間が最短で、かつ配送距離が最短又は配送量が最大という基準を設ける。
さらにその後、配車の組み替えが行われる（ステップ６０３）。この配車の組み替えには、（１）評価の高い案を残し、（２）評価の低い案は条件（例えば、配送するユーザの順番）を組み替え、（３）より高い評価を求めるため、高い評価の案の条件を少し変える。
そして、以上の評価及び配車組み替えのプロセス（ステップ６０２，６０３）がｎ回繰り返されることにより（ステップ６０４）、ユーザ１のＩＤ番号及び名前，配送日，ローリーＩＤ（配送車両４０のＩＤ番号）及び配送ルート番号が決定される（図７参照）。
図７は、本実施形態の配車手段２３で決定される配車の一覧表の一例である。なお、この一覧表は、表示手段２５で適宜表示することができる。
【００４５】
配車内容が確定されると、図５のステップ５０４に戻り、リストアップされた配送先を所定の時間内（例えば、労働時間である８時間以内）に配送完了することが可能であるか否かが判定される（ステップ５０４）。
ここで、所定時間内の配送完了が不可能な場合には、配送先の優先順位（例えば、残存時間，ユーザからのオーダーの有無等）に従い、再度、残量予測プログラム実行のプロセス（ステップ５０１）に戻り、発注受付プログラム実行のプロセス（ステップ５０２）に移行して、配送先をリストアップし直す。
【００４６】
そして、所定時間内の配送完了が可能な最適な配車及び配送ルートが設定されたら、配送ルート検索手段２４によって配車ルート検索プログラムが実行される（ステップ５０５）。
この配車ルート検索プログラムが実行されることによって、配送車両４０が複数のユーザ１を最短ルートで回れるように具体的ルートが配送ルート毎に検索，決定される。
その後、表示手段２５を介して出力プログラムが実行され（ステップ５０６）、決定された配送計画表（図８参照）や配送ルートを示す地図（図９参照）が表示される。
また、表示手段２５で表示される最適ルートの結果は、グローバルポジショニングシステムによって配送車両４０のカーナビゲーション用表示装置にも表示される。
【００４７】
図８は、本実施形態において配送ルート検索手段で検索，決定された配送計画表の表示例である。
同図に示すように、配送計画表は、ユーザ１のＩＤ番号及び名前，配送日，ローリーＩＤ（配送車両４０のＩＤ番号），配送ルート番号，充填量，配送時間及び配送距離といった最適なルート探索結果が一覧表に表示されるようになっている。
【００４８】
図９は、本実施形態において配送ルート検索手段で決定された配送ルートを地図上に表示した一例である。
同図に示すように、配送ルートを表示した地図は、所定の配送ルートにおいて、配送するユーザ１と、その順番及びユーザ１に到着する予定の時間を、その最短ルートＲとともに地図上に表示したものである。この地図の配送ルート（図９に示す太線）に従って配送車両４０を目的地まで運転，配送を実行する。
なお、決定された配送ルートの途中に突発的な交通渋滞等が生じることがあるが、その場合には、その渋滞情報等がグローバルポジショニングシステムによって管理装置２０に伝達され、管理装置２０の配送ルート検索手段２４によって最適な配送ルートを逐次更新することができる。
【００４９】
以上説明したように、本実施形態に係るコージェネレーション自動発注・配送システムによれば、燃料事業者１０が、各ユーザ１ａ〜１ｎのコージェネレーション発電手段３の燃料タンク２の残量を自動的に予測する残量予測手段２１と、ユーザ１ａ〜１ｎからの個別発注を受け付ける発注受付手段２２を備えることにより、燃料の補給，配送が必要なユーザ１を、燃料事業者１０側で漏れなく確実にリストアップして発注処理を行うことができる。
特に、本実施形態では、グリッドに接続されたコージェネレーション発電手段３の発電量、すなわち電力需要量を契機として燃料の残量を予測，補給できるため、各ユーザ１ａ〜１ｎの自己使用のための電力やグリッドの需要電力量の増減に応じて的確できめの細かい燃料補給が可能となる。
これにより、例えばグリッド内の電力需要が急激に増加したような場合でも、燃料の残量不足により各ユーザの発電装置が停止することを確実に防止でき、エンジンやタービン，燃料電池等のコージェネレーション発電手段３に対して安定した燃料供給が実現できる。
【００５０】
そして、燃料事業者１０は、配車手段２３により、リストアップされた一又は二以上のユーザ１の間を最短で燃料を配送する最適な配送車両を決定できる。配車手段２３では、配送する日時，使用する配送車両，配送ルート（例えば、１台の配送車両が決まった時間内に一回りできる搬送エリア）等が決定される。
さらに、燃料事業者１０は、配送ルート検索手段２４によって具体的に配送ルートが検索，決定される。配送車両による現実の配送では、燃料を配送する当日の道路状況等で配送ルート内でのルートの変更が余儀なくされるので、配送ルート検索手段２４によって、各配送ルート毎に、複数のユーザを配送車両が最短時間で回れるように具体的ルートを検索する。このルートが配送車両４０に提供され、配送車両４０では決定された最適ルートに従った燃料の運搬，配送が実行されることになる。
【００５１】
このようにして、本実施形態では、グリッドに接続されたユーザ１ａ〜１ｎの燃料タンク２内の残量が自動的に監視，予測されて自動的な燃料の発注・配送処理が実行されるので、コージェネレーション発電手段３を備える各ユーザ１ａ〜１ｎに燃料切れ，燃料不足が生じることを確実に防止できる。これにより、例えば、使用量の少ない一般家庭のユーザ１と使用量の事業者のユーザ１とが存在する場合であっても、個々のユーザ１ａ〜１ｎの使用量に応じて燃料の残量を正確に把握することができ、必要なユーザ１に必要な量の燃料を確実に配送することができる。
しかも、本実施形態では、複数のユーザ間を効率よく回れる最適な配送ルートが自動的に決定されるので、配送担当者や運転手の勘や経験に頼らず、効率的で迅速な配送ルートに沿った配送が実行され、燃料の配送に無駄や遅れを排除することができ、配送コストを低減することができる。
【００５２】
また、本実施形態では、配車手段２３は、配送車両４０に関する所定情報や、ユーザ１ａ〜１ｎに関する所定情報，作業員が燃料を容器に充填するための充填作業に関する所定情報に基づいて、使用する配送車両４０並びにその配送ルートを設定するようにしてあるので、個々に異なる配送車両４０の情報やユーザ１の情報，充填作業情報といった必要な項目を反映した配送車両４０の手配，配送ルートの設定等が的確に行なわれ、より最適な配送車両４０と配送ルートを決定することができる。
【００５３】
また、配車手段２３は、遺伝的アルゴリズムに基づいて最適な配送車両を決定するようにしてあるので、最適な配送車両４０を簡易に決定することができる。すなわち、最適な配送車両４０を決定するにあたり、本実施形態では、遺伝的アルゴリズムに代えて線形計画法や全数探索法を採用することが考えられるが、線形計画法では定式化が困難であり、全数探索法では計算時間が膨大となる。これに対して、遺伝的アルゴリズムでは、このような不都合がなく、簡易かつ確実な最適車両の決定が行えるようになる。
さらに、配車手段２３は、燃料を配送するユーザ１ａ〜１ｎの密集度を一つの選定基準として採用しているので、密集した複数のユーザ１を集中して回ることが可能となり、無駄がなく合理的な配車設定をすることができる。
【００５４】
一方、本実施形態の配送ルート検索手段２４は、配送車両４０が現在走行する位置と、配送車両４０が走行する現在位置の周囲の交通情報とに基づいて配送車両４０のルートを検索するようにしてあり、実際の配送車両４０の配送ルートを設定するにあたり、配送車両４０が実際に走行する位置並びに周囲の交通情報という生きた情報を組み込むことができ、配送ルートを合理的に設定することができるようになる。
【００５５】
しかも、配送車両４０の現在の走行位置を、ＧＰＳがカーナビゲーションで一般的に使用されている技術であるグローバルポジショニングシステムを利用して求めるため、配送車両４０の走行ルートの決定をより容易に行うことができる。さらに、本実施形態では、配送ルート検索手段２４で探索された最短の配送ルートを燃料事業者１０における管理装置２０の表示手段２５で表示するだけでなく、配送車両４０に搭載されるカーナビゲーションシステムの表示装置にも表示するようにしてあり、配送車両４０は、表示された配送ルートに従い、目的地まで容易かつ確実に燃料の運搬，配送を実行することができる。
【００５６】
以上、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムについて、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係るコージェネレーション自動発注・配送システムは、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、残量予測手段と発注受付手段との双方を設けたが、本発明では、残量予測手段と発注受付手段との少なくとも一方、例えば、残量予測手段のみ、あるいは発注受付手段のみを設けるようにしても良い。
また、上述した実施形態の配車手段では、使用する配送車両とそのルートを、配送車両に関する所定情報と、ユーザに関する所定情報及び作業員が燃料を容器に充填するための充填作業に関する所定情報に基づいて設定したが、これらの情報をすべて使用せず、一部の情報のみを用いて配送車両及びルートの設定を行うこともできる。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムによれば、燃料を使用して発電を行うユーザ側から送信される、グリッド内に供給する電力やユーザが自己使用する電力の発電量（電力需要量）や燃料使用量データに基づき、燃料事業者側で自動的に燃料残量を予測した発注処理を行い、かつ、配送車両による配送ルートとして最も効率の良い最適ルートを検索，決定することができる。
これにより、各ユーザの燃料残量が自動的に監視され、常に迅速かつ効率の良い燃料の配送が行われることになり、燃料の残量不足によるユーザ側装置の停止等を確実に防止することが可能となり、特にグリッドに接続されたディーゼルエンジンやガスエンジン，マイクロガスタービン，燃料電池等のコージェネレーション用燃料の安定供給に好適な燃料自動発注・配送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムが適用されるコージェネレーショングリッドの全体構成を示すブロック図である。
【図２】グリッドに接続された各ユーザと燃料事業者とが通信回線を介してデータ通信可能に接続される本実施形態のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムのユーザ側の構成の詳細を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの燃料事業者側の管理装置のシステム構成の詳細を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムにおける自動発注・配送方法の手順を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムにおいて遺伝的アルゴリズムに従って配送車両を決定する手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの配車手段で決定される配車の一覧表の一例である。
【図８】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの配送ルート検索手段で検索，決定された配送計画表の表示例である。
【図９】本発明の一実施形態に係るコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システムの配送ルート検索手段で決定された配送ルートを地図上に表示した一例である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｎ） ユーザ
２ 燃料タンク
３ コージェネ発電手段
４ 電気メータ
５ 液面センサ
６ 自動発注装置
６ａ 演算処理部
６ｂ 通信接続部
１０ 燃料事業者
２０ 管理装置
２１ 残量予測手段
２２ 発注受付手段
２３ 配車手段
２４ 配送ルート検索手段
２５ 表示手段
２６ 外部情報入力手段
２７ 距離計算手段
２７ 地図情報システム
２９ 地図データ
４０ 配送車両
１００ 通信回線
２００ 送電線
２０１ 発電事業者

Claims (8)

1. 燃料を供給する燃料事業者と、燃料を使用してコージェネレーション発電する、グリッドに接続された一又は二以上のユーザとの間で燃料を自動発注し配送するシステムであって、
   一又は二以上の各ユーザは、
   燃料を貯蔵する燃料タンクと、
   燃料タンクに貯蔵された燃料を使用して発電するコージェネ発電手段と、
   コージェネ発電手段で発電した発電量を検出する電気メータ及び／又は燃料タンク内の燃料の使用量を検出する使用量センサと、
   電気メータが検出する発電量及び／又は使用量センサが検出する燃料使用量データを、通信回線を介して燃料事業者に送信する自動発注装置と、を備え、
   燃料事業者は、
   各ユーザから通信回線を介して送信される発電量及び／又は燃料使用量データを受信し、受信した発電量及び／又は燃料使用量データに基づいて、当該ユーザの燃料タンク内の燃料残量を予測し、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザを決定する残量予測手段と、
   残量予測手段で決定されたユーザデータに基づき、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザに対する配送車両を決定する配車手段と、
   配車手段で決定された配車データに基づき、各配送車両が燃料を配送する一又は二以上のユーザについて最短配送ルートを検索する配送ルート検索手段と、
   を備えるコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
2. 各ユーザは、個別の燃料発注データを通信回線を介して燃料事業者に送信する個別発注手段を備え、
   燃料事業者は、各ユーザから通信回線を介して送信される個別の燃料発注データを受信し、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザを決定する発注受付手段を備え、
   燃料事業者の配車手段が、残量予測手段及び／又は発注受付手段で決定されたユーザデータに基づき、燃料配送が必要な一又は二以上のユーザに対する配送車両を決定する請求項１記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
3. 燃料事業者の残量予測手段は、
   ユーザが単位時間当たり発電する発電量及び／又は単位時間当たり使用する燃料使用量に基づいて、当該ユーザの燃料タンク内の燃料の残量を予測する請求項１又は２記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
4. 燃料事業者の配車手段は、
   配送車両に関する所定情報，配送先のユーザに関する所定情報及び燃料の充填作業に関する所定情報に基づき、配送車両及び配送ルートを決定する請求項１，２又は３記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
5. 燃料事業者の配車手段は、
   遺伝的アルゴリズムに基づいて最適な配送車両を決定する請求項４記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
6. 燃料事業者の配車手段は、
   燃料を配送するユーザの密集度に基づいて配送車両を決定する請求項１，２，３，４又は５記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
7. 燃料事業者の配送ルート検索手段は、
   配送車両が現在走行する位置と、当該配送車両が走行する現在位置の周囲の交通情報に基づき、当該配送車両の最適配送ルートを検索する請求項１，２，３，４，５又は６記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。
8. 配送車両の現在の走行位置が、グローバルポジショニングシステムを利用して求められる請求項７記載のコージェネレーショングリッド燃料自動発注・配送システム。

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