JP2008192103A - 二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法 - Google Patents

二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法 Download PDF

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Abstract

【課題】二酸化炭素の排出量を適切に管理できる二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法を提供する。
【解決手段】受付手段１１は、工場のエネルギーフローの入力操作を受け付ける。排出量算出手段１２は、エネルギーフローおよび二酸化炭素換算係数に基づいて、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量の実績値を算出する。排出単位量算出手段１４は、排出量算出手段１２により算出された二酸化炭素排出量の実績値に基づいて二酸化炭素排出単位量を算出する。予測値算出手段１６は、排出単位量算出手段１４により算出された二酸化炭素排出単位量および予測需要負荷量算出手段１５により算出された二酸化炭素排出単位量を積算することにより二酸化炭素排出量の予測値を算出する。
【選択図】図１

Description

本発明は、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法に関する。
工場等の需要負荷量を予測演算するシステムが知られている。このようなシステムでは、需要負荷量に見合ったエネルギー量を演算することができ、演算結果は設備や運転条件等の選択の指針として利用される。
特開２００１−１８３１８６号公報
しかし、従来のシステムでは、二酸化炭素排出量の算出ができず、とくに、電力、蒸気、冷水、温水などのエネルギー種別と関連付けて二酸化炭素排出量を管理することが不可能である。また、将来の二酸化炭素排出量を予測することもできず、二酸化炭素排出量削減目標に対して現状を評価することもできない。とくに近年では省エネルギーの指標を二酸化炭素排出量で表現する場合も少なくないため、二酸化炭素排出量を適切に管理できるシステムの開発が望まれている。
本発明の目的は、二酸化炭素の排出量を適切に管理できる二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法を提供することにある。
本発明の二酸化炭素排出量算出システムは、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段と、前記所定設備の予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段と、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出する予測値算出手段と、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。
前記単位量算出手段は、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出単位量を算出し、前記予測値算出手段は、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出されたエネルギー種別ごとの前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量の予測値を算出してもよい。
ユーザの操作に従って、前記エネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段を備えてもよい。
本発明の二酸化炭素排出量算出システムは、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段と、前記エネルギーフロー入力手段により入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出システムによれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
本発明の二酸化炭素排出量算出方法は、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出方法において、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出するステップと、前記所定設備の予測需要負荷量を算出するステップと、前記予測需要負荷量を算出するステップにより算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量を算出するステップにより算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出方法によれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。
本発明の二酸化炭素排出量算出方法は、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出方法において、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるステップと、前記エネルギーフローの入力を受け付けるステップにより入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出方法によれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。
本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
本発明の二酸化炭素排出量算出方法によれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。
本発明の二酸化炭素排出量算出方法によれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。
以下、図１〜図２を参照して、本発明による二酸化炭素排出量算出システムを、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量を予測するシステムに適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムの構成を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システム１は、工場のエネルギーフローの入力操作を受け付ける受付手段１１と、受付手段１１を介して入力されたエネルギーフローおよび二酸化炭素換算係数に基づいて、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量の実績値を算出する排出量算出手段１２と、排出量算出手段１２により算出された二酸化炭素排出量の実績値に基づいて二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段１４と、工場の予測需要負荷データに基づいて予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段１５と、排出単位量算出手段１４により算出された二酸化炭素排出単位量および予測需要負荷量算出手段１５により算出された二酸化炭素排出単位量を積算することにより二酸化炭素排出量の予測値を算出する予測値算出手段１６と、を備える。
図２は、工場のエネルギーフローを例示する図である。図２のエネルギーフローでは、電力、灯油、ＬＮＧ、高温水のそれぞれについてのエネルギーフローを組み合わせることで、工場全体のエネルギーの流れが示されている。
このようなエネルギーフローは、受付手段１１に対するユーザの操作に従って入力される。このため、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムでは、工場ごとに異なるエネルギーフローに対して柔軟に対応できるとともに、工場の設備増設や設備変更に応じたエネルギーフローの更新に対しても柔軟に対応できる。
次に、排出量算出手段１２および排出単位量算出手段１４における計算の手順について説明する。
本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムでは、排出量算出手段１２において、エネルギーフローと現在の操業状態から、電力、蒸気、冷水、温水について二酸化炭素排出量（電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量）をそれぞれ算出し、さらに排出単位量算出手段１４において二酸化炭素排出単位量を算出する。
図３（ａ）は、排出量算出手段１２において算出されるデータ群を、図３（ｂ）は、排出単位量算出手段１４において算出されるデータ群を、それぞれ示している。
以下、電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量の算出手順について説明する。以下の計算は、所定時間（例えば、３０分間）ごとに、その期間の積算値に基づいて実行される。
電力二酸化炭素排出量は、
受電量＋発電量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。
電力二酸化炭素排出量
＝受電量×電力換算係数
＋（コジェネ燃料Ａ量×コジェネ燃料Ａ換算係数＋コジェネ燃料Ｂ量×コジェネ燃料Ｂ換算係数・・・）×発電効率
ここで、
発電効率＝コジェネ発電量÷コジェネ燃料量
である。
電力二酸化炭素排出単位量は、
電力二酸化炭素排出単位量＝電力二酸化炭素排出量÷（受電量＋発電量）
として算出される。
次に、蒸気二酸化炭素排出量は、
炉筒ボイラ燃料量＋コジェネ燃料量×熱回収効率＋貫流ボイラ燃料量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。
蒸気二酸化炭素排出量
＝炉筒ボイラ燃料量×炉筒ボイラ燃料換算係数
＋（コジェネ燃料Ａ量×コジェネ燃料Ａ換算係数＋コジェネ燃料Ｂ量×コジェネ燃料Ｂ換算係数・・・）×熱回収効率
＋貫流ボイラ燃料量×貫流ボイラ燃料換算係数
ここで、
熱回収効率＝コジェネ加熱蒸気量÷コジェネ燃料量
である。
蒸気二酸化炭素排出単位量は、
蒸気二酸化炭素排出単位量＝蒸気二酸化炭素排出量÷（炉筒ボイラ燃料量＋コジェネ燃料量×熱回収率＋貫流ボイラ燃料量×貫流ボイラ燃料換算係数）
として算出される。
次に、冷水二酸化炭素排出量は、
冷水生産蒸気量＋冷水生産ポンプ電力＋冷水生産ガス量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。
冷水二酸化炭素排出量
＝蒸気二酸化炭素排出量×蒸気冷水生産比率
＋（冷水生産ポンプ電力量×電力換算係数＋冷水生産ガス流量×ガス換算係数）
ここで、
蒸気冷水生産比率＝Σ冷水生産蒸気量÷Σ全体蒸気量
である。また、蒸気二酸化炭素排出量として、上記の算出値が用いられる。
冷水二酸化炭素排出単位量は、
冷水二酸化炭素排出単位量＝冷水二酸化炭素排出量÷（冷水生産蒸気量＋冷水生産ポンプ電力＋冷水生産ガス量）
として算出される。
次に、温水二酸化炭素排出量は、
温水生産上記量＋温水生産ポンプ電力＋温水生産ガス量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。
温水二酸化炭素排出量
＝蒸気二酸化炭素排出量×蒸気温水生産比率
＋（温水生産ポンプ電力量×電力換算係数＋温水生産ガス流量×ガス換算係数）
ここで、
蒸気温水生産比率＝Σ温水生産蒸気量÷Σ全体蒸気量
である。また、蒸気二酸化炭素排出量として、上記の算出値が用いられる。
通常、冬季のみこの演算が実行され、夏季には温水二酸化炭素排出量は０とされる。
温水二酸化炭素排出単位量は、
温水二酸化炭素排出単位量＝温水二酸化炭素排出量÷（温水生産蒸気量＋温水生産ポンプ電力＋温水生産ガス量）
として算出される。
図１に示すように、排出量算出手段１２において算出された電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量（図３（ａ））は、排出量記憶部１７に格納される。排出量記憶部１７は、排出量算出手段１２により算出された二酸化炭素排出量を、例えば数年間に渡ってロギングするデータベースとして機能する。排出単位量算出手段１４は、排出量記憶部１７に格納された二酸化炭素排出量を用いて、上記の計算を実行し、二酸化炭素排出単位量（図３（ｂ））を算出する。
一方、予測需要負荷量算出手段１５には、工場の予測需要負荷データが与えられ、予測需要負荷量算出手段１５は、この予測需要負荷データに基づいて工場の予測需要負荷量を算出する。
図３（ｃ）に示すように、予測需要負荷データには、電力、蒸気、冷水、および温水について、それぞれ独立して予測需要負荷を予測するためのデータが含まれており、需要負荷量算出手段１５は、電力、蒸気、冷水、および温水についての予測需要負荷量を、それぞれ算出する。図３（ｃ）は、需要負荷量算出手段１５により算出されるデータ群を示している。
次に、予測値算出手段１６は、排出単位量算出手段１４により算出された電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量と、需要負荷量算出手段１５により算出された電力、蒸気、冷水、および温水についての予測需要負荷とをそれぞれ積算することにより、電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量についての予測値を、それぞれ算出する。
また、予測値算出手段１６は、電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量についての予測値を足し合わせることにより、二酸化炭素排出量全体の予測値（総合二酸化炭素排出量予測値）を算出する。図３（ｄ）は、予測値算出手段１６により算出されるデータ群を示している。
ここで、予測値算出手段１６における計算では、各排出単位量として、例えば、所定期間（例えば、４週間）における排出単位量の平均値を使用することができる。この平均値は、所定期間（例えば１週間）ごとに更新される。また、予測需要量負荷量として、例えば、所定時間（例えば、３０分間）単位で計算された値を使用することができる。
二酸化炭素排出量の予測期間は任意に設定することができる。例えば短期予測として、今後１日間、あるいは２日間の予測を、長期予測として１ヶ月単位、あるいは１年単位での予測を行ってもよい。
予測値算出手段１６により算出されたこれらの予測値は、予測値記憶部１８に格納される。予測値記憶部１８は、二酸化炭素排出量の予測値を、例えば数年間に渡ってロギングするデータベースとして機能する。蓄積された二酸化炭素排出量の予測値は、例えば、二酸化炭素排出量の目標値と対比して、その推移等をグラフ表示することも可能である。
以上のように、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムによれば、二酸化炭素排出量をエネルギー種別ごとに管理することができるため、二酸化炭素排出量削減目標に対して、現状の熱源設備運転を適切に評価することができる。また、二酸化炭素排出量を予測することで、熱源設備の運転計画を立案し、あるいは熱源設備の修正や運転条件の修正を行う場合に、具体的な目標値を与えることができる。
以上説明したように、本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。
本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法に対し、広く適用することができる。
一実施形態の二酸化炭素排出量算出システムの構成を示すブロック図。 工場のエネルギーフローを例示する図。 算出されるデータ群を示す図であり、（ａ）は、排出量算出手段において算出されるデータ群を、（ｂ）は、排出単位量算出手段において算出されるデータ群を、（ｃ）は、需要負荷量算出手段により算出されるデータ群を、（ｄ）は、予測値算出手段により算出されるデータ群を、それぞれ示す図。
符号の説明
１ 二酸化炭素排出量算出システム
１１ 受付手段
１２ 排出量算出手段
１４ 排出単位量算出手段
１５ 予測需要負荷量算出手段
１６ 予測値算出手段

Claims (6)

  1. 所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、
    前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段と、
    前記所定設備の予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段と、
    前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出する予測値算出手段と、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出システム。
  2. 前記単位量算出手段は、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出単位量を算出し、
    前記予測値算出手段は、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出されたエネルギー種別ごとの前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量の予測値を算出することを特徴とする請求項１に記載の二酸化炭素排出量算出システム。
  3. ユーザの操作に従って、前記エネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の二酸化炭素排出量算出システム。
  4. 所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、
    ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段と、
    前記エネルギーフロー入力手段により入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出システム。
  5. 所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出方法において、
    前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出するステップと、
    前記所定設備の予測需要負荷量を算出するステップと、
    前記予測需要負荷量を算出するステップにより算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量を算出するステップにより算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出するステップと、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出方法。
  6. 所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出方法において、
    ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるステップと、
    前記エネルギーフローの入力を受け付けるステップにより入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出するステップと、
    を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出方法。
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