JP2010146567A - 運転中の化学プラントにおけるエネルギー消費をモニタリングし分析する方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】運転中の化学プラントにおけるエネルギー消費をモニタリングし分析するためのコンピュータによって実行される方法であって、対応モデルプラントに基づいて、プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値を決定するステップと、プラント実施プロセスに起因して、プラント内的特性に起因して、プラント運転条件に起因して、プラントのエネルギー消費の増大に寄与するパラメータを、特定しグループ化するステップと、各パラメータについてエネルギー消費レートを、その一部については自動的に用意するステップと、少なくとも1つのプラントのエネルギー消費を、プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値から出発して当該少なくとも1つのプラントの現在のエネルギー消費に至る棒状グラフによってグラフ化するステップを有する。
【選択図】図1
Description
対応するモデルプラントに基づいてプラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値を決定するステップ、および、パラメータを特定してグループ化するステップは、標準化に適した、よく規定された手順で実行することが可能である。
エネルギーカスケードの進行において中間ステージを導入することができる。中間ステージにより、プラントにおいて増大するエネルギー消費に寄与するパラメータのクラス化が可能である。そうすることによって、1つの中間ステージが、最適プラントエネルギーとして定義され、プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値に基づいてプラントにおいて実行される化学プロセスおよび当該プラントに関連したインフラストラクチャを勘案する。
ここで、TOは、エネルギー消費量理論最適値であり、CCは、運転中の化学プラントの現在の消費量である。
(i) ユニットの管理において、製造のアウトプットが、可能な限り部分的負荷を回避するように計画されるように努力することが可能になり、それによって、当該ユニットが部分的負荷で運転することに起因したエネルギーロスが大幅に削減される。そして、エネルギー排出の削減を計画することが可能になる。
(ii) ユニットの管理において、部分的負荷が避けられないような場合において部分的負荷の下での当該ユニットのエネルギー消費特性が最適化されるように努力することが可能になる。
1kWh(電気)=1kWh(PE)/0.40
1kWh(蒸気)=1kWh(PE蒸気熱容量)/0.9
1kWh(冷却エネルギー)=(1kWh(PE)*0.40)*COP
ここで、COPは、冷却デバイスのパフォーマンスにかかる係数(coefficient of performance of the cooling device)
Claims (16)
- 運転中の化学プラントのエネルギー消費をモニタリングし分析するための、コンピュータによって実行される方法であって、
前記プラントについてのプラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値を、比較可能な対応するモデルプラントに基づき、求めるステップと、
i)前記プラントが実行するプロセスに起因して、ii)前記プラントの内的特性に起因して、iii)前記プラントの運転条件に起因して、前記プラントのエネルギー消費の増大に寄与するパラメータを、それぞれ、特定しグループ化するステップと、
各パラメータについてエネルギー寄与レートを、その一部については自動的に、また、必要に応じて定期的に取得して、用意するステップと、
前記プラントのエネルギー消費を定期的に棒状グラフでグラフ化するステップであって、前記棒状グラフは、前記プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値(TEO)から始まって、グループに含まれる各パラメータについての前記用意した1つのエネルギー寄与レートを加えることによって、前記プラントの現在のエネルギー消費値(CEC)に至り、パラメータ群の少なくとも一部をモニタすることができかつ前記プラントの前記現在のエネルギー消費を、他のプラントのエネルギー消費および/または前記プラントの過去のエネルギー消費と、前記パラメータのそれぞれについて比較することができるエネルギーカスケードを形成する、ステップと、を有する方法。 - 前記プラントの前記エネルギー消費は、前記プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値(TEO)を用いて正規化され、前記プラントの前記エネルギー消費を、他のプラントのエネルギー消費と、前記パラメータのそれぞれについてプラントのタイプに依らずに比較する、請求項1に記載の方法。
- 前記対応するモデルプラントに基づきプラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値を求めるステップ、および、前記パラメータを特定しグループ化するステップは、標準化に適した設計である、請求項1に記載の方法。
- 前記モデルプラントは、理想化された方法で特定の製品を製造し、位置、インフラストラクチャ、および、経済規模を含む、影響を及ぼす別のファクタが除外されている、請求項1に記載の方法。
- 前記プラントの運転条件に起因したパラメータは、統計パラメータおよび動的パラメータに分類される、請求項1に記載の方法。
- 前記プラントのエネルギー消費を定期的に棒状グラフでグラフ化するステップであって、前記棒状グラフは、前記プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値(TEO)から始まって、グループに含まれる各パラメータについての前記用意した1つのエネルギー寄与レートを加えることによって、前記プラントの現在のエネルギー消費値(CEC)に至る、ステップは、前記プラントの運転条件に関連する前記動的パラメータのレートを定期的に反復的に再グラフ化するステップを含む、請求項5に記載の方法。
- さらに、前記エネルギーカスケードのパラメータについて最適実証モードを計算し、少なくとも1つのパラメータの各エネルギー寄与レートの望まれる比率を実証するステップを有する、請求項6に記載の方法。
- 前記最適実証モードは、予め定められた期間にわたり測定された前記パラメータの前記エネルギー寄与レートのヒストリから導出され、
予め与えられた最小のエネルギー消費レートのパーセンテージを用いて前記最適実証モードが決定される、請求項7に記載の方法。 - 前記少なくとも1つのパラメータの前記エネルギー寄与レートは、継続的にモニタされ、前記最適実証モードに基づいて制御される、請求項7に記載の方法。
- 前記最適実証モードを用いて少なくとも1つのパラメータそれぞれの経時的なふるまいのパターンの予測モデルを構築する、請求項7に記載の方法。
- 前記最適実証モードは、前記少なくとも1つのパラメータの新たなエネルギー寄与レートの測定に応答して継続的に改良される、請求項7に記載の方法。
- 前記最適実証モードを用いて前記少なくとも1つのパラメータの前記現在のふるまいに関する一時モデルが構築される、請求項7に記載の方法。
- 増大するエネルギー消費に寄与する運転条件は、部分的負荷での前記プラントの運転、前記プラントのダウンタイム、および、前記プラントが処理する製品混合、のうちの1つまたは複数である、請求項1に記載の方法。
- 前記パラメータの前記エネルギー消費レートが前記最適実証モードから予想された以上に乖離したことを検出すると、警告を発する、請求項7に記載の方法。
- 情報キャリアとして触知可能に具現化されたコンピュータプログラム製品であって、
前記コンピュータプログラム製品は、命令群を有し、
前記命令群は、実行されることにより、プロセッサに、請求項1乃至14のいずれかに記載のプラントのエネルギー消費をモニタし分析する方法を実行させる、コンピュータプログラム製品。 - エネルギー管理システムであって、
モデルプラントに基づきプラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値を決定するモデリング手段と、
i)前記プラントが実行するプロセスに起因して、ii)前記プラントの内的特性に起因して、iii)前記プラントの運転条件に起因して、前記プラントのエネルギー消費の増大に寄与するパラメータを、それぞれ、特定しグループ化する分析手段と、
前記パラメータそれぞれのエネルギー寄与レートを提供する提供手段であって、当該提供手段は、自動的に要求された取得周期で、前記パラメータの少なくとも一部分のエネルギー寄与レートを取得する取得手段を備える、提供手段と、
前記プラントのエネルギー消費を定期的に棒状グラフでグラフ化するモニタおよび制御手段であって、前記棒状グラフは、前記プラントタイプ別比エネルギー消費理論最適値から始まって、グループに含まれる各パラメータについての前記用意した1つのエネルギー寄与レートを加えることによって、前記プラントの現在のエネルギー消費値に至り、パラメータ群の少なくとも一部をモニタすることができかつ前記プラントの前記現在のエネルギー消費を、他のプラントのエネルギー消費および/または前記プラントの過去のエネルギー消費と、前記パラメータのそれぞれについて比較することができるエネルギーカスケードを形成する、モニタおよび制御手段と、を有するエネルギー管理システム。
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