JP2009093301A

JP2009093301A - エネルギー消費効率の分析方法とそのプログラム、記憶媒体

Info

Publication number: JP2009093301A
Application number: JP2007261476A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kosugi; 昌幸小杉; Manabu Utagawa; 学歌川
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Priority date: 2007-10-05
Filing date: 2007-10-05
Publication date: 2009-04-30

Abstract

【課題】事業者が効果的にエネルギー消費効率を分析するエネルギー消費効率の分析方法とそのプログラム、記憶媒体の提供。
【解決手段】図１の縦軸Ａは同種施設の施設数、横軸Ｂはエネルギー消費効率（標準偏差）を示している。エネルギー消費効率の中央は平均値Ｅａ、平均値の右側は低効率Ｅｉ、平均値の左側は高効率Ｅｈを表しており、相関の分布として表されている。対象とする施設の特性がＤａであるとすると、少なくとも平均値のＥａの特性Ｄｂまでエネルギー消費効率を改善する余地があるものと判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一定のエリア内で、エネルギーを消費する複数の施設を保有する企業や自治体などのような事業者が温暖化対策を計画する際に、効果的にエネルギー消費効率分布を分析する、エネルギー消費効率の分析方法とそのプログラム、記憶媒方法に関する。

近年、ＣＯ₂の排出増加などによる地球温暖化の問題が深刻になってきている。地球温暖化を防止するために、１９９７年京都で気候変動枠組条約第３回締約国会議において、京都議定書が採択された。この京都議定書において、日本は２００８〜２０１２年の５年間に温室効果ガス排出量を基準年に比べて６％削減することが義務付けられている。

このような京都議定書の目標達成に向けて、企業や自治体などのような、事業者の取り組みが実施されており、温暖化対策に関連した文献も公表されている。例えば、本件特許出願人は、特許文献１において、エネルギーを消費する複数の施設を保有する企業や自治体などのような事業者が、温暖化対策を計画する際の指針を提示して支援する、温暖化対策計画策定方法を提示している。

特開２００７−４１７０５号公報

特許文献１は、温暖化対策を計画する際に、各事業者が一定のエリア内で保有する施設のエネルギー消費効率は、どの程度の改善余地があるかという観点からは十分な検討がなされていなかった。このため、各施設に共通して適用できる具体的な排出削減の余地分析を行うことができないという問題があった。

本発明は、このような問題に鑑みて、一定のエリア内でエネルギーを消費する複数の施設を保有する企業や自治体などのような事業者が温暖化対策を計画する際に、効果的にエネルギー消費効率分布を分析する、エネルギー消費効率の分析方法とそのプログラム、記憶媒体の提供を目的とする。

本発明にかかるエネルギー消費効率の分析方法は、一定のエリア内において事業体が保有する同種施設のエネルギー消費効率のデータを収集する段階と、
前記エネルギー消費効率および施設数との相関関係の第１の特性を求める段階と、
エネルギー消費効率の改善を検討する複数の施設の前記エネルギー消費効率が前記第１の特性の平均値以下である施設を抽出する段階と、
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を設定する段階と、
前記改善目標を達成したと仮定したときにおける前記施設の前記エネルギー消費効率特性を第２の特性として求める段階と、
前記第１の特性と第２の特性を修正合算して前記エネルギー消費効率の第３の特性を求める段階と、
前記第３の特性に基づいて当該施設のエネルギー消費効率改善余地を演算する段階と、
よりなることを特徴とする。

また、本発明のエネルギー消費効率の分析方法は、前記エネルギー消費効率改善余地Ｘを、
Ｘ＝｛１−（第３の特性の平均効率／第１の特性の平均効率）｝
×１００％、
で求めることを特徴とする。

また、本発明のエネルギー消費効率の分析方法は、前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を、前記同種施設における前記エネルギー消費効率の最良値に設定することを特徴とする。

また、本発明のエネルギー消費効率の分析方法は、前記第１の特性〜第３の特性は、それぞれ、前記エネルギー消費効率および施設数との相関の分布を表した特性であることを特徴とする。

また、本発明のエネルギー消費効率の分析方法は、前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を、前記相関の分布で表わされた第１の特性の平均値に設定することを特徴とする。

また、本発明のエネルギー消費効率の分析方法は、前記エネルギー消費効率に代えて、ＣＯ₂の排出効率（原単位）でも適用可能であることを特徴とする。

本発明のエネルギー消費効率の分析方法にかかるプルグラムは、コンピュータに、
一定のエリア内において事業体が保有する同種施設のエネルギー消費効率のデータを収集する手順と、
前記エネルギー消費効率および施設数との相関関係の第１の特性を求める手順と、
エネルギー消費効率の改善を検討する複数の施設の前記エネルギー消費効率が前記第１の特性の平均値以下である施設を抽出する手順と、
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を設定する手順と、
前記改善目標を達成したと仮定したときにおける前記施設の前記エネルギー消費効率特性を第２の特性として求める手順と、
前記第１の特性と第２の特性を修正合算して前記エネルギー消費効率の第３の特性を求める手順と、
前記第３の特性に基づいて当該施設のエネルギー消費効率改善余地を演算する手順と、を実行させることを特徴とする。

本発明の記憶媒体は、前記のプログラムを記憶させたことを特徴とする。

本発明に係るエネルギー消費効率の分析方法によれば、一定のエリア内でエネルギーを消費する複数の施設を保有する企業や自治体などのような事業者は、温暖化対策を計画する際に、具体的なエネルギー消費、ＣＯ₂削減の余地分析の検討が可能となり、現実的な対応を実施することができる。

また、前記エネルギー消費効率の分析方法をプログラムとして構成しているので、コンピュータが設置されている環境のもとでは、削減余地を考慮した温暖化対策の評価を迅速に実行できる。

また、このプログラムを記憶媒体に記憶させているので、可搬性にすぐれており、必要なときには時間や場所を選ぶことなくいつでも、また、どこにおいてもプログラムを再生することができる。

本発明は、企業・自治体などの事業者が温暖化対策導入計画を策定する際に、エネルギー消費効率がどの程度の改善余地があるかという観点から検討し、各施設に共通して適用できる具体的なエネルギー消費やＣＯ₂削減の余地分析を行う技術に関するものである。
以下、図により本発明の実施形態を説明する。

図１は、本発明のエネルギー消費効率の分析方法の基本的な考え方を示す説明図である。ここで、エネルギー消費効率(原単位)は、活動量あたりのエネルギー消費量に相当する。また、ＣＯ₂排出の原単位は、活動量あたりのＣＯ₂排出量に相当する。図１において、特性図Ｄは、同種施設のエネルギー消費効率分布から、対象とする施設のエネルギー消費効率と比較した例を表示している。ここで同種施設とは、対象とする施設、この例では業種Ｒ（庁舎、事務施設）と同じ施設を意味している。

図１の縦軸Ａは同種施設の施設数、横軸Ｂはエネルギー消費効率（標準偏差）を示している。エネルギー消費効率の中央は平均値Ｅａ、平均値の右側は低効率Ｅｉ、平均値の左側は高効率Ｅｈを表している。このように、図１の特性（第１の特性）は施設数とエネルギー消費効率（標準偏差）の相関関係の分布で表されている。対象とする施設の特性がＤａであるとすると、少なくとも平均値のＥａの特性Ｄｂまでエネルギー消費効率を改善する余地があるものと考えられる。ここで、図１の横軸に表したエネルギー消費効率と、縦軸に表した施設数との関係を、本発明の実施形態においては、エネルギー消費効率と施設数との相関の分布と定義する。

図１に示されているように、特性図Ｄの右側では、当該施設の特性Ｄａをみることにより、相対的に（視覚により）「エネルギー消費効率における簡易な第三者評価」が可能である。特性図Ｄの平均値を目標とすることは、当該施設の客観的な「期待される削減量の第三者評価」となるものである。

図２は、図１の特性を踏まえて、当該施設におけるエネルギー消費効率削減分析のフローを示す説明図である。図２において、当該施設との同種施設比較（Ｆ）では、施設の業種分類（Ｆａ）と、エネルギー消費効率の分布作成（Ｆｂ）を行う。仮説Ｇでは、当該施設の図１の特性（エネルギー消費効率）が、平均以下であるものとする（Ｇａ）。この際に、少なくとも図１の平均効率までのエネルギー消費効率の改善（Ｇｂ）と、最大値（当該同種施設におけるトップランナーのエネルギー消費効率）までのエネルギー消費効率の改善（Ｇｃ）を検討する。このように、図１の特性分布中のトップの効率は、同一の業種において目標となる省エネルギーのトップランナーの特性を示している。

施設のエネルギー消費効率削減余地分析（Ｈ）では、前記Ｇｂについて検討する。ここでは、企業や自治体などの事業所でエネルギー消費効率が平均以下の施設を抽出する（Ｈａ）。次に、前記抽出された施設のエネルギー消費効率改善を図る（Ｈｂ）。続いて、前記感光体以前後の全体のエネルギー消費効率分布とその平均値を演算する。この処理は、当該施設のエネルギー消費効率を改善することにより、図１の相関の分布の特性が変化するので、変化した後の全体のエネルギー消費効率分布とその平均値を演算するものである。

当該事業所におけるエネルギー消費効率の削減余地Ｈｄは、次式により演算される。すなわち、
Ｈｄ＝｛１−（改善後の平均効率／当初の平均効率）｝×１００％、
このように、本発明の実施形態においては、当該施設と同種の施設のエネルギー消費効率の特性（図１）から、当該事業所におけるエネルギー消費効率の削減余地Ｈｄを演算により客観的に分析することができる。

図３は、業務施設の規模（床面積）とエネルギー消費量との関係を示す説明図である。図３の特性図Ｋの縦軸Ｋａはエネルギー消費量（ＧＪ）、横軸Ｋｂは規模（床面積、ｍ²）を表している。図３の例では、ある自治体のエリア内における病院、学校などの業種毎の施設を対象として、当該施設の規模（床面積、ｍ²）とエネルギー消費量（ＧＪ）との関係をプロットしている。図３によれば、例えば、床面積あたりのエネルギー消費量が大きい施設がどの業種にどれだけあるかが、視覚で判断できる。

図４は、エネルギー消費効率分布Ｍ（図１）を業種毎にみた例を示す説明図である。図４のＭａは業種分類Ｎ（病院、医療施設など）の特性、Ｍｂは業種分類Ｏ（学校、教育機関など）の特性、Ｍｃは業種分類Ｑ（公民館、図書館など）の特性、Ｍｄは業種分類Ｒ（庁舎、事務施設など）の特性をそれぞれ示している。図４のエネルギー消費効率分布からは、どのような業種がエネルギー消費効率が高いか、などの特徴が明確になる。

図５は、エネルギー消費効率削減余地分析手順Ｔの概要を示す説明図である。図５の前記手順においては、図４で説明した業種分類Ｑ（公民館、図書館など）の特性Ｍｃを例にしている。Ｍｃの白抜き部分はエネルギー消費効率が平均値以下であり、エネルギー消費効率削減余地の対象として取り出す（Ｔａ）。

このＴａの部分のエネルギー消費効率を改善したものと仮定した特性がＴｂ（第２の特性）である。すなわち、Ｔｂの特性は、Ｔａのデータを標準偏差の特性に置き換えたと仮定した特性を示している。Ｍｅは、Ｍｃの特性から前記白抜きの部分を取り去り、Ｔｂのように特性を改善したときに、Ｍｃの黒抜きの特性にＴｂを加えて全体の標準偏差として表した特性（第３の特性）を示している。

ただし、縦軸の長さ（施設数）は、ＭｃとＴｂは同じではないので、ＭｃとＭｅでも縦軸の長さは異なっている。Ｍｅは、エネルギー消費効率を改善した後に全体の特性の傾向はどのように変化するかを模式的に示したものである。Ｍｅの特性で、改善余地の数値（１７．４％）は、図２で説明した削減余地と同義であり、削減余地の演算式で求めることができる。また、重み付け分析の数値（１６．６％）は、当該業種Ｑにおけるエネルギー消費量の合計を、床面積の合計（あるいは活動量の合計）で除算することにより得られる。

図６は、図５のＭｅのような改善後の標準偏差を示す説明図である。図６において、Ｍｆは図４のＭａの特性に対応し、Ｍｇは図４のＭｄの特性に対応する。特性Ｍｆ（業種分類Ｎ：病院、医療施設など）では、改善余地は１５．７％、重み付け分析は９．３％である。また、特性Ｍｇ（業種分類Ｒ：庁舎、事務施設など）の改善余地は１４．１％、重み付け分析は１８％である。

自治体などが保有する複数施設のエネルギー消費効率分布を全体のデータベースなどと合体し、同様の余地分析を行って、対象となる保有施設の改善余地を抽出評価できる。

図７は、本発明の実施形態を示すブロック図である。全体システム１は、計算機２、入力端末３、データ記憶装置７、出力部８で構成される。計算機２をプログラム６により起動する。入力端末３に、ＩＤ等の管理情報を入力する。また、施設のエネルギー等のデータを入力する。データ記憶装置７には、発熱量、排出係数他の基礎データを記憶する記憶部７ａと、全国のある種別の施設におけるエネルギーデータベースを記憶する記憶部７ｂが設けられている。計算機２は、入力端末３から入力された前記データと、データ記憶装置７に記憶されているデータに基づいて、所定の演算処理を実行する。演算処理の結果は、出力部８に出力される。出力部８は、プリンタによる記録紙の出力、またはモニタによる画面表示を行う。

図８は、本発明の処理手順を示すフローチャートである。Ｓ１でエネルギー消費量、床面積の自己データを入力する。Ｓ２で平均値に自己データを利用するか否かを判定する。この判定結果がＹの場合には、Ｓ３で床面積原単位の平均値を計算する。この平均値を平均値１とする。Ｓ２の判定結果がＮの場合には、Ｓ４で床面積原単位平均の平均値１を外部入力する。

Ｓ３、Ｓ４の処理後にＳ５でｉ＝１、に設定し、Ｓ６でＳ＝０に設定する。すなわち初期化する。Ｓ７で（エネルギー消費量）ｉ／（床面積）ｉ、の計算結果が平均値１以下か否かを判定する。この判定結果がＹの場合には、Ｓ１０でｉを１インクリメントしてｉ＝ｉ＋１、とする。Ｓ７の判定結果がＮの場合には、Ｓ９でＳ＝Ｓ＋平均値１、の処理をしてからＳ１０の処理に移行する。

Ｓ１１でｉ＝Ｎ（Ｎは処理対象の施設数）か否かを判定する。この判定結果がＹの場合には、Ｓ１２でＳを床面積原単位平均値（平均値２）とする。Ｓ１１の判定結果がＮの場合には、Ｓ７以下のループ処理を繰り返す。Ｓ１３でＸ＝｛１−（平均値２）／（平均値１）｝、を演算する。Ｓ１４で削減余地Ｘを出力する。

このように、本発明は、企業や自治体などの事業者が、一定エリア内（県内、市内、あるいな国全体など）に存在する施設について、業種別エネルギー消費効率の分布、または、業種別ＣＯ₂排出効率(原単位)の分布、を用いてＣＯ₂排出量の削減余地を分析する方法を対象としている。具体的には、床面積当りのエネルギー消費効率の分布を用いてＣＯ₂排出削減余地を分析する方法を開示している。

また、エネルギー消費効率分布中の一部施設の効率改善から、削減期待値が推測可能になる。一般的には、平均以下の効率の施設が平均まで改善する場合の全体の余地が最も少なめの見積もりとなる。最大のエネルギー消費削減余地は、全体の施設がトップランナーの効率まで改善する際の業種全体の改善率を指すことになる。さらに、エネルギー消費効率分布の平均以下の施設について、その平均が当初の平均値まで改善されることを仮定することにより、最小限の削減期待値（削減余地）が評価できる。本来は、前記のようにトップ効率を目指した改善が最大期待値になる。

以上説明したように、本発明は、企業や自治体などの事業者が効果的にエネルギー消費効率を分析するエネルギー消費効率の分析方法とそのプログラム、記憶媒体を提供するものである。

本発明の実施形態を示す構成図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示す説明図である。本発明の実施形態を示すブロック図である。本発明の実施形態を示すフローチャートである。

符号の説明

Ｄ・・・第１の特性図、Ｔｂ・・・第２の特性図、Ｍｅ・・・第３の特性図、Ｈｅ・・・ＣＯ₂排出削減余地

Claims

一定のエリア内において事業体が保有する同種施設のエネルギー消費効率のデータを収集する段階と、
前記エネルギー消費効率および施設数との相関関係の第１の特性を求める段階と、
エネルギー消費効率の改善を検討する複数の施設の前記エネルギー消費効率が前記第１の特性の平均値以下である施設を抽出する段階と、
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を設定する段階と、
前記改善目標を達成したと仮定したときにおける前記施設の前記エネルギー消費効率特性を第２の特性として求める段階と、
前記第１の特性と第２の特性を修正合算して前記エネルギー消費効率の第３の特性を求める段階と、
前記第３の特性に基づいて当該施設のエネルギー消費効率改善余地を演算する段階と、
よりなることを特徴とする、エネルギー消費効率の分析方法。
前記エネルギー消費効率改善余地Ｘを、
Ｘ＝｛１−（第３の特性の平均効率／第１の特性の平均効率）｝
×１００％、
で求めることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー消費効率の分析方法。
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を、前記同種施設における前記エネルギー消費効率の最良値に設定することを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー消費効率の分析方法。
前記第１の特性〜第３の特性は、それぞれ、前記エネルギー消費効率および施設数との相関の分布を表した特性であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のエネルギー消費効率の分析方法。
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を、前記相関の分布で表わされた第１の特性の平均値に設定することを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー消費効率の分析方法。
前記エネルギー消費効率に代えて、ＣＯ₂の排出効率（原単位）でも適用可能であること
を特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれかに記載のエネルギー消費効率の分析方法。
コンピュータに、
一定のエリア内において事業体が保有する同種施設のエネルギー消費効率のデータを収集する手順と、
前記エネルギー消費効率および施設数との相関関係の第１の特性を求める手順と、
エネルギー消費効率の改善を検討する複数の施設の前記エネルギー消費効率が前記第１の特性の平均値以下である施設を抽出する手順と、
前記第１の特性の平均値以下の各施設における前記エネルギー消費効率の改善目標を設定する手順と、
前記改善目標を達成したと仮定したときにおける前記施設の前記エネルギー消費効率特性を第２の特性として求める手順と、
前記第１の特性と第２の特性を修正合算して前記エネルギー消費効率の第３の特性を求める手順と、
前記第３の特性に基づいて当該施設のエネルギー消費効率改善余地を演算する手順と、を実行させることを特徴とする、プログラム。
請求項７に記載のプログラムを記憶させたことを特徴とする、記憶媒体。