JP2010154617A - 稼働中自家発電設備の不足電力補給システム - Google Patents

Abstract

【課題】休止中自家発電設備がある環境において、稼働中自家発電設備の不足電力及びメンテナンス時に不足する電力を、比較的安価に稼働中自家発電設備ユーザーに対して供給可能なシステムを構築する。
【解決手段】休止中自家発電設備と稼働中自家発電設備、及び稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を決定する制御装置とをネットークで結び、稼働中自家発電設備のそれぞれに運転状態の監視装置を設け、該運転状態監視装置の取得情報と各稼働中自家発電設備の総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間とを含む運転状態データとトラブルの発生状況、解析結果とを発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶させ、各データから稼働中自家発電設備のトラブル発生兆候の有無を予測して各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定し、休止中自家発電設備を稼動させてメンテナンス時期不足電力を補給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、稼働中自家発電設備の不足電力補給システムに係り、特に、稼動させることで送電可能な休止中自家発電設備がある環境における、不足電力及びメンテナンス時に不足する電力を、電力会社の自家発補給電力で補給している稼働中自家発電設備の不足電力補給システムに関するものである。

製紙、化学、鉄鋼、自動車、半導体などの産業ユーザにおいては、費用削減とＣＯ２排出量削減、及び電力会社の系統電源の停電時対応のため、エンジンにより駆動する発電機を有した自家発電設備を備えたところが多い。

しかしながらこのような産業ユーザにおいても、繁忙期に作業時間が長くなったり夏場や冬場に空調設備の稼働率が高くなることで使用電力量が増加し、反面、夜間は殆ど使わないなど、使用する電力は季節や時間帯によって変動がある。そのため発電設備の利用効率を考慮し、発電能力を瞬間的な最大必要電力に対応させることはせず、平均的な最大必要電力分の発電設備のみを備えるのが一般的である。また、こういった発電設備は、所定の運転時間毎にメンテナンスが必要であり、その時期に一定期間の間、発電できなくなる期間が生じる。

そのため、繁忙期や空調設備の稼働率が高くなる時期の不足電力や、発電設備のメンテナンスにより生じる発電能力低下時の不足電力を、電力会社と自家発補給電力供給契約を結び、電力会社から供給してもらっているケースが多い。ところがこの電力会社の自家発補給電力単価は、自家発電設備を持たずに電力会社と契約する電力単価に比較して高価である。

そのため、例えば特許文献１には、複数の発電機のうちの一台のメンテナンス実施日を電力負荷の少ない所定の日に調整することにより、当該所定の日に発電機が停止することに伴う自家発補給契約によって発生するコストを最小化するため、平均運転可能期間を算出する工程と、最短運転期間を算出する工程と、最長運転期間を算出する工程と、前記最短運転期間と最長運転期間とで定まる範囲内に総予定運転期間があるか否かを判定する工程と、予定運転時間を算出する工程と、予定運転時間と平均運転時間とを比較する工程と、発電機を特定する工程と、総運転可能時間が経過したか否かを判定する工程と、結果を出力する工程とからなる、発電設備の運転制御方法及び制御装置が示されている。

一方、自家発電設備設置時は燃料単価が安かったため、費用削減あるいはＣＯ２排出量削減を目的に自家発電設備を備えたが、最近の原油等の燃料高に伴って自家発電単価が上昇し、自家発電設備を持たない場合に電力会社と契約する電力単価より高くなったため、自家発電設備を休止させて電力会社と一般的な電力供給契約を結ぶ産業ユーザが増えている。

特開２００４−７２８７１号公報

前記した特許文献１に示された発電設備の運転制御方法及び制御装置は、メンテナンスの実施日を電力負荷の少ない所定の日に調整することで、高い電力単価の自家発補給電力の購入をなるべく少なくしようとするものではあるが、そのためにはメンテナンス時期が或る程度限られてしまい、例えばエンジンや発電機に故障の予兆が生じた場合や突然の停止などの場合、特に繁忙期や空調負荷の高い時期には比較的高価な電力単価の自家発補給電力の購入以外に方法はなく、結果的に費用の削減ができなくなる。

そのため本発明においては、稼動させることで送電可能な休止中自家発電設備がある環境における、稼働中自家発電設備の不足電力及びメンテナンス時に不足する電力を、例えばエンジンや発電機に故障の予兆が生じた場合や突然の停止などの場合であっても、安い単価の電力を供給できるようにした、稼働中自家発電設備の不足電力補給システムを提供することが課題である。

上記課題を解決するため、本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムは、
稼動させることで外部への送電可能な休止中自家発電設備と複数の稼働中自家発電設備とが存在する環境における、前記稼働中自家発電設備の不足電力補給システムであって、
前記休止中自家発電設備と、稼働中自家発電設備と、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を決定する制御装置とをネットワークで結び、
前記稼働中自家発電設備のそれぞれに現在の運転状態の監視装置を設け、該運転状態監視装置の取得情報と各稼働中自家発電設備の過去の運転状態データ、及び過去のトラブル発生状況及びトラブル解析結果とを前記ネットワークを介して前記制御装置で取得し、前記制御装置に設けられた発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶させると共に、当該発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶された情報と前記運転状態の監視装置が取得した稼働中自家発電設備の現在の運転状態とに基づき、前記稼働中自家発電設備のそれぞれにおけるトラブル発生兆候の有無とトラブル発生兆候有りの場合はその時期を前記制御装置で予測し、
前記トラブル発生兆候無しの稼働中自家発電設備は所定メンテナンス間隔時に、トラブル発生兆候有りの稼働中自家発電設備は前記予測したトラブル発生時以前にメンテナンス時期をそれぞれ前記制御装置で仮設定すると共に、各メンテナンス時期に前記制御装置で重み付けし、
該重み付けによる順位を用いて前記制御装置で各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定すると共に、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時不足電力を前記休止中自家発電設備を稼動させることで補給することを特徴とする。

また、このシステムで用いる休止中自家発電設備のメンテナンスのため、本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムは、
稼動させることで外部への送電可能な休止中自家発電設備と、複数の稼働中自家発電設備と、前記休止中自家発電設備を買い上げ、資産登録するリース会社の通信端末と、該リース会社とリース契約を結んで前記休止中自家発電設備をリースし、前記休止中自家発電設備のオペレーションを行って稼働中自家発電設備のメンテナンス時不足電力を補給する休止中エンジン運用会社の通信端末と、該休止中エンジン運用会社と前記休止中自家発電設備のメンテナンス契約を結び、メンテナンスを実施するメンテナンス会社の通信端末と、が存在し、
前記休止中自家発電設備と、稼働中自家発電設備と、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を決定する制御装置とを有した休止中エンジン運用会社の通信端末と、メンテナンス会社の通信端末とをネットワークで結び、
前記稼働中自家発電設備のそれぞれに現在の運転状態の監視装置を設け、該運転状態監視装置の取得情報と各稼働中自家発電設備の過去の運転状態データと、過去のトラブル発生状況及びトラブル解析結果とを前記ネットワークを介して前記制御装置で取得し、前記制御装置に設けられた発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶させると共に、当該発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶された情報と前記運転状態の監視装置が取得した稼働中自家発電設備の現在の運転状態とに基づき、前記稼働中自家発電設備のそれぞれにおけるトラブル発生兆候の有無とトラブル発生兆候有りの場合はその時期を前記制御装置で予測し、
前記トラブル発生兆候無しの稼働中自家発電設備は所定メンテナンス間隔時に、トラブル発生兆候有りの稼働中自家発電設備は前記予測したトラブル発生時以前にメンテナンス時期をそれぞれ仮設定すると共に、各メンテナンス時期に重み付けし、
該重み付けによる順位を用いて各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定すると共に、前記休止中自家発電設備が前記稼働中自家発電設備へのメンテナンス時不足電力を補給していない時期を選んで前記メンテナンス会社に通知し、前記休止中自家発電設備のメンテナンスを実施することを特徴とする。

このようにすることで、例えば休止中自家発電設備を買い上げ、リース契約して運転して電力を供給できる体制を整え、稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を含む不足電力を安価に供給できるようにすれば、まず、休止中自家発電設備ユーザはそれによって使わない資産を保有し続けるデメリットを解消でき、休止中自家発電設備も有効利用できる。また、稼働中自家発電設備のユーザは設備がトラブルを起こす前にメンテナンスが実施されるからトラブルが防止され、メンテナンス時期に安い電力を供給してもらうことが可能となる。さらに本発明では、制御装置により、それぞれのユーザの稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないよう設定するから、休止中自家発電設備を連続して運転することも可能となり、例え休止中自家発電設備を買い上げてリース契約しても、利益を確保することが可能な稼働中自家発電設備の不足電力補給システムを提供することができる。

また本発明では、前記した休止中自家発電設備と、稼働中自家発電設備と、リース会社と、休止中エンジン運用会社と、メンテナンス会社とが存在し、休止中自家発電設備をリース会社の資産として休止中エンジン運用会社がリースし、休止中自家発電設備メンテナンス会社が、休止中自家発電設備が稼働中自家発電設備へのメンテナンス時不足電力を補給していない時期を選び、メンテナンスを実施するようにしたから、休止中自家発電設備も必要なときにメンテナンスすることができる。

そして、前記稼働中自家発電設備の運転状態が、前記過去トラブル蓄積データベースに記憶された過去トラブルと同様な状態になったとき、前記制御装置によりトラブル発生兆候警報と発生予測される故障状態の情報を前記稼働中自家発電設備に向けて発信すると共に、前記稼働中自家発電設備の状態に対応したメンテナンス時期を配信することで、稼働中自家発電設備のユーザは事前にトラブルの発生を知ることができ、また、次回メンテナンス時期を把握できるから、ユーザは休止中自家発電設備による比較的安価な電力補給を要請することが可能となり、結果的に比較的高価な電力単価の自家発補給電力の購入をすることなく、費用の削減の為の選択肢を増やすことが可能となる。

さらに、前記稼働中自家発電設備へのメンテナンス時の電力補給は、前記制御装置により、前記メンテナンスを実施する稼働中自家発電設備の電源周波数に対応した周波数の休止中自家発電設備を稼動させるよう指示して行うことで、周波数変換など、特別な設備の設置によるコスト増を招くことなく、本発明を全国どこにおいても実施することが可能となる。

また、前記制御装置により、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時における電力会社の自家発補給電力購入による費用と排出ＣＯ２量を算出すると共に、前記休止中自家発電設備の稼動によるメンテナンス時不足電力補給による費用と排出ＣＯ２量を算出し、該算出結果を前記稼働中自家発電設備保有ユーザに提示して前記休止中自家発電設備の稼動によるメンテナンス時不足電力補給を促すことで、稼働中自家発電設備のユーザは、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給を受ければどの程度経費が節減できるか、さらに、現在問題となっているＣＯ２の排出をどの程度削減できるか知ることができ、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給の選択可否検討に対する、情報を開示あるいは提供することができる。

そして、前記制御装置は、前記休止中自家発電設備の稼動により発電した電力の単価と電力卸取引所へ売電した場合の単価とを比較し、売電による利益創出可能な場合に前記休止中自家発電設備の稼動による電力を電力卸取引所あるいは他需要家へ送電することで、休止中自家発電設備の稼動によるメンテナンス時不足電力補給は、前記したように例えば休止中自家発電設備を買い上げ、リース契約して運転した場合でも連続運転が可能となって、利益を確保することが可能な稼働中自家発電設備の不足電力補給システムを提供することができる。

さらに、前記重み付けは、前記発生兆候有りのトラブルの、重要度、発生時期、前記稼働中自家発電設備の総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間とにより決定し、前記制御装置は前記稼働中自家発電設備のそれぞれに対するメンテナンス時期の重みを、トラブル発生兆候有りの場合は予測されるトラブルが直ちにメンテナンスを必要とする場合を第１順位、トラブル発生時期が、次回メンテナンス時期より前で期間を設けることが可能な場合を第２順位、次回メンテナンス時で良い場合を第３順位、トラブル発生兆候が無い前記稼働中自家発電設備は総運転時間の長い設備を第４順位として重み付けすることで、重要なトラブルがある場合を優先してメンテナンスすることが可能となり、稼働中自家発電設備のトラブルを未然に防ぐことができる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムとすることができる。

以上記載のごとく本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムは、休止中自家発電設備ユーザにとっては使わない資産を保有し続けるデメリットを解消し、休止中自家発電設備を有効利用でき、稼働中自家発電設備のユーザは比較的安価な電力の利用でコストの削減ができる。また、稼働中自家発電設備のユーザが多ければ、本発明ではそれぞれのユーザの稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないよう設定するから、休止中自家発電設備を連続して運転することが可能となり、例え休止中自家発電設備を買い上げてリース契約しても、利益を確保することが可能な稼働中自家発電設備の不足電力補給システムとすることができる。

また本発明では、稼働中自家発電設備のトラブル発生兆候警報と発生予測される故障状態の情報を稼働中自家発電設備に向けて発信したり、メンテナンスを実施する稼働中自家発電設備の電源周波数に対応した周波数の電力を供給するから、稼働中自家発電設備のユーザは事前にトラブルの発生を知り、休止中自家発電設備による比較的安価な電力補給を要請することが可能となって、自家発補給電力の購入をすることなく、費用の削減をすることが可能となり、さらに、電力を供給する側も、周波数変換など、特別な設備の設置によるコスト増を招くことなく、本発明を全国どこにおいても実施することが可能となる。

そして、自家発補給電力購入時と、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給のそれぞれにおける費用と排出ＣＯ２量をユーザに提示することで、稼働中自家発電設備ユーザはどの程度経費が節減できるか、ＣＯ２の排出をどの程度削減できるか、をそれぞれ知ることができ、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給の選択可否検討に対する情報を開示あるいは提供することができ、また、利益創出可能な場合に前記休止中自家発電設備の稼動による電力を電力卸取引所あるいは他需要家へ送電することで、例えば休止中自家発電設備を買い上げ、リース契約して運転した場合でも、連続運転が可能となって、利益を確保することが可能な稼働中自家発電設備の不足電力補給システムを提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施例を例示的に詳しく説明する。但しこの実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。

（実施例１）
図１は、本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムの構成概略ブロック図である。図中１０は電力会社の発電所、１１は電力会社の系統電力送電線、１２、１３、……は、それぞれエンジン２０ａ、ｂ、…で稼動される発電機２１ａ、ｂ、…で構成される稼働中自家発電設備Ａ、Ｂ、……を保有する産業ユーザ（以下、単に稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……と称する）であり、１４は休止中のエンジン２０ｎ、発電機２１ｎで構成される休止中自家発電設備を保有する産業ユーザ（以下、単に休止中自家発電設備１４と称する）である。１５はインターネットなどのネットワーク、１６は各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……や休止中自家発電設備１４からの情報を受けたり指示を送るための設備管理装置、１７は電力取引所である。各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……や休止中自家発電設備１４は、電力会社１０の系統電力送電線１１に接続され、前記したように、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……は不足電力補給のために自家発補給電力供給契約を結んでいる。休止中自家発電設備１４は、例えば燃料の高騰、運転員不足等で発電を停止して電力会社から電力を供給してもらっている設備である。

これら稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３のエンジン２０ａ、ｂ、…と発電機２１ａ、ｂ、…とには、発電電力出力状態、エンジン２０ａ、ｂ、…の排気温度、冷却水温度、始動時の立ち上がり状況、及びエンジン２０ａ、ｂ、…の異常燃焼状況を含む運転状態を監視する運転状態監視装置２３ａ、ｂ、…が接続され、さらにその運転状態監視装置２３ａ、ｂ、…は、エンジン２０ａ、ｂ、…と発電機２１ａ、ｂ、…にトラブルが生じた場合にその内容を解析し、その解析結果や総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間とを含む運転状態データをネットワーク１５に送り出す、コンピュータ（通信端末）２４ａ、ｂ、…が接続されている。

また、１４で示した休止中自家発電設備は、１２、１３、……で示した稼働中自家発電設備Ａ、Ｂ、……と同様、エンジン２０ｎで稼動される発電機２１ｎを有してはいるが、工場内のモータ２２やその他の機器、機械は、電力会社の系統電力送電線１１から一般的な電力供給契約で供給される電力で稼動される。２５は、例えばコージェネレーションシステムの一部を構成し、発生した蒸気をプロセスや空調、工場内で使用するための例えば廃熱（排熱）回収ボイラや貫流ボイラなどであり、２６はネットワーク１５に接続されて、エンジンを駆動して発電機から電力を送り出す指示を設備管理装置１６から受けるコンピュータ（通信端末）である。なお、この図１における１２、１３、……で示した稼働中自家発電設備Ａ、Ｂ、……は一例として２つ、１４で示した休止中自家発電設備は１つのみ図示し、廃熱（排熱）回収ボイラや貫流ボイラ２５も休止中自家発電設備１４のみに図示したが、これら稼働中、または休止中自家発電設備の数はこの図１に示した数に限られず、また、稼働中自家発電設備Ａ、Ｂ、……が廃熱（排熱）回収ボイラや貫流ボイラ２５を有する場合があることは自明である。

１６で示した設備管理装置は、発電設備状態データベース２７と過去トラブル蓄積データベース２８とが接続され、運転状態監視装置２３からコンピュータ２４とネットワーク１５を介して送られてくる、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……、を構成するエンジン２０、発電機２１の運転状態データ、トラブルデータを受けて記憶させると共に、それらのデータと現在の運転状態とに基づき、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期を決定する制御装置（コンピュータ）２９を有している。

またこの設備管理装置１６は、発電設備状態データベース２７と過去トラブル蓄積データベース２８とに記憶された内容と、運転状態監視装置２３からコンピュータ２４とネットワーク１５を介して送られてくる、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……、を構成するエンジン２０、発電機２１の現在の運転状態データとから、エンジン２０、発電機２１が過去トラブル蓄積データベース２８に記憶された過去トラブルと同様な状態になったとき、トラブル発生兆候警報と発生予測される故障状態の情報をネットワーク１５を介し、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のコンピュータ２４に送り、各ユーザに対処を促す役目も持っている。このようにすることで、稼働中自家発電設備のユーザは、事前にトラブルの発生を知ることができ、後記するように休止中自家発電設備による比較的安価な電力補給を要請すれば、自家発補給電力の購入をすることなく、費用の削減をすることが可能となる。

図２は、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……に設けられた運転状態監視装置２３ａ、ｂ、…からコンピュータ２４ａ、ｂ、…とネットワーク１５を介し、設備管理装置１６のメンテナンス時期を決定する制御装置２９に送られてくる、発電電力出力状態、エンジン２０ａ、ｂ、…の排気温度、冷却水温度、始動時の立ち上がり状況、エンジン２０ａ、ｂ、…の異常燃焼状況を含む運転状態や、トラブルの発生状況、その内容解析結果などを記憶する、発電設備状態データベース２７（Ａ）と過去トラブル蓄積データベース２８（Ｂ）の記憶内容の概略を示した図である。

運転状態監視装置２３は、発電電圧、電流を測定するセンサ、エンジン２０の排気温度センサ、同じく冷却水温度センサなどのセンサを有し、それらのデータが発電電力出力状態２７１、エンジン排気温度２７２、エンジン冷却水温度２７３に記憶される。また、コンピュータ２４は、発電機２１がその制御信号通り正しく稼動しているかを判断し、それが同じくネットワーク１５を介して送られて、始動時の立ち上がり状況２７４として記憶され、さらに総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間が総運転時間２７５、前回メンテナンスからの運転時間２７６に記憶される。

また、運転状態監視装置２３は、エンジン２０ａ、ｂ、…の異常燃焼状況を取得し、そのデータをコンピュータ２４とネットワーク１５を介して過去トラブル蓄積データベース２８（Ｂ）の異常燃焼状況２８５に記憶する。また、過去に生じたエンジン２０、発電機２１のトラブルは、コンピュータ２４から設備管理装置１６に送られ、トラブル状況２８１、トラブル頻度２８２、トラブル実績２８３として記憶され、コンピュータ２４が解析したトラブルについての解析結果はトラブル解析結果２８４に記憶される。

以上が本発明を実施する、稼働中自家発電設備の不足電力補給システムの構成ブロックの説明であるが、本発明においては稼働中自家発電設備の不足電力を、図４、図５に示したようにして給電する。

まず図４は、休止中自家発電設備１４を用い、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時、どのようにして給電するかのビジネスモデルの一例の説明図であり、図中４０はリース会社、４１は休止中自家発電設備１４の運用会社で、この運用会社４１に図１に１６で示した設備管理装置が設置され、各リース会社４０、休止中自家発電設備１４の運用会社４１には通信端末（コンピュータ）を設置して、図１に示したようなネットワークで接続する。４２は休止中自家発電設備１４をリース会社４０が現金で買い取って資産４３とすることを示し、運用会社４１はこの資産としての休止中自家発電設備１４をリース会社４０からリースして４４のリース契約を結び、リース料金４５を支払う。

そしてリースされた休止中自家発電設備１４は、運用会社４１によりオペレーション＆メンテナンス（Ｏ＆Ｍ）が行われ、発電した電力が４７の「発電した電力のメンテナンスユーザへの給電」として、稼働中自家発電設備１２、１３におけるメンテナンス時の不足電力を補給するために給電される。なお、この休止中自家発電設備１４から稼働中自家発電設備１２、１３への給電に、図１に１１で示した系統電力送電線を用いる場合は電力会社との託送契約が別途必要となる。

図５は、この図４の構成に加え、休止中エンジン運用会社４１と休止中自家発電設備１４のメンテナンス契約５１を結んでメンテナンス料金５２を受け取り、休止中自家発電設備１４のメンテナンス５３を実施するエンジンのメンテナンス会社５０を含ませた場合のビジネス部分の他の例の説明図であり、この場合もメンテナンス会社５０には通信端末（コンピュータ）を設置し、図１に示したようなネットワークで接続する。この図５の場合、リースされた休止中自家発電設備１４は、運用会社４１によりオペレーションのみが行われ、メンテナンス５３はメンテナンス会社５０が実施する。

ただ、休止中自家発電設備１４が発電した電力は、４７の「発電した電力のメンテナンスユーザへの給電」として、稼働中自家発電設備１２、１３におけるメンテナンス時の不足電力を補給するために給電されることは同じであり、この休止中自家発電設備１４から稼働中自家発電設備１２、１３への給電に、図１に１１で示した系統電力送電線を用いる場合は電力会社との託送契約が別途必要となることは図４の場合と同じである。また、このメンテナンス会社５０が有する通信端末も前記したように図１に示したネットワーク１５に接続し、休止中自家発電設備１４のメンテナンスを行う場合に、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期の通知を受けて、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンスが無い時期に休止中自家発電設備１４のメンテナンスを行うようにする。

今、例えば、説明を分かり易くするため、原油高になる前の稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……における発電単価が５円／ｋＷｈであると仮定し、自家発電設備を持たずに電力会社から電力を買ったときの単価を１０円／ｋＷｈと仮定とする。また自家発電設備を有して不足電力、メンテナンス時に不足する電力を補うための自家発補給電力の単価が２０円／ｋＷｈであると仮定し、原油高になって稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……における発電単価が１５円／ｋＷｈとなったとすると、この単価は自家発電設備を持たずに電力会社から電力を買う場合の単価より高いため、前記したように自家発電設備を休止させるユーザが出てくる。

しかしながら、このような状況でも、電力会社の系統電源の停電時対応あるいはＣＯ２排出量削減のため、自家発電設備で電力をまかなう稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……があるが、このようなユーザは、原油高によって１５円／ｋＷｈとなった単価と２０円／ｋＷｈの自家発補給電力を買う必要があり、非常に高価な電力を使うことになる。

このとき、前記したように、休止中自家発電設備１４をリース会社４０が現金４２で購入し、資産化して運用会社４１にリースし、運用会社４１がこの休止中自家発電設備１４をオペレーション＆メンテナンス（Ｏ＆Ｍ）４６、または運用会社４１のオペレーションとメンテナンス会社５０のメンテナンスを実施することで、例えばリース料金４５、オペレーション＆メンテナンス（Ｏ＆Ｍ）４６の費用、またはオペレーション費用４６とメンテナンス費用５３、運用会社４１、メンテナンス会社５０の利益を含めて発電単価が１８円／ｋＷｈとなったとすると、自家発補給電力は２０円／ｋＷｈであるから、稼働中自家発電設備ユーザは自家発補給電力を購入するより２円安い単価で電力が得られるわけであり、運用会社４１、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……の双方にメリットが生じる。また、休止中自家発電設備１４のユーザは、それによって使わない資産を保有し続けるデメリットを解消でき、休止中自家発電設備も有効利用できる。

なお、この休止中自家発電設備１４による給電は、対象となる稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……の使用周波数と同じ周波数の電力を供給しないと周波数変換などの設備が必要になるから、前記した設備管理装置１６は、メンテナンス時に電力を供給する稼働中自家発電設備の電源周波数と同じ周波数の休止中自家発電設備１４を稼動させるようにする。このようにすることで、周波数変換など、特別な設備の設置によるコスト増を招くことなく、本発明を全国どこにおいても実施することが可能となる。

また、図１に示した電力取引所１７では電力が市場で売買されており、その時々における電力の取り引きのスポット価格を知ることができる。そのため前記図１に示した設備管理装置１６によりそのスポット価格を常時監視し、休止中自家発電設備１４の稼動による発電単価を算出して電力卸取引所１７への売電単価と比較し、利益創出可能な場合は休止中自家発電設備１４を稼動させて、発電した電力を電力卸取引所１６、あるいは他需要家へ送電して利益を得ることもできる。

一方、休止中自家発電設備のエンジンがガスエンジンの場合、ＣＯ２の排出量削減の効果も見込める。例えば燃料使用量を（ｔ、ｋｌ、１，０００Ｎｍ^３）で、単位発熱量を（ＧＪ／ｔ、ＧＪ／ｋｌ、ＧＪ／１，０００Ｎｍ^３）で、単位発熱量当たりの排出量を（ｔＣ／ＧＪ）で表すと、ＣＯ２の排出量（ｔ−ＣＯ２）は、
燃料使用量×単位発熱量×単位発熱量当たりの排出量×４４／１２ …（１）
で算出できる。さらに、他人から供給された電気を使用する際、他人が発電する際に排出したＣＯ２を使用者が間接的に排出したものと見なすと、電気の使用量を（ｋＷｈ）で、単位使用量当たりの排出量を（ｔ−ＣＯ２／ｋＷｈ）で表すと、ＣＯ２の排出量（ｔ−ＣＯ２）は、
電気の使用量×単位使用量当たりの排出量 ………………………………（２）
で算出できる。また、この場合、環境省が公表している換算のための排出係数は、
電気 ：０．０００５５５（ｔ−ＣＯ２／ｋＷｈ）
産業用蒸気 ：０．０６０ （ｔ−ＣＯ２／ＧＪ）
である。

従って、稼働中自家発電設備のメンテナンス時における、電力会社の自家発補給電力購入による費用と排出ＣＯ２量を算出すると共に、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給による費用と排出ＣＯ２量を算出し、その算出結果を稼働中自家発電設備保有ユーザに提示して、休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給による経費削減とＣＯ２の排出量削減をアピールすることで、ユーザに休止中自家発電設備稼動によるメンテナンス時不足電力補給の選択可否検討に対する情報を開示あるいは提供することができる。

以上が本発明になる、稼働中自家発電設備の不足電力補給システムの構成概略であるが、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……が保有するエンジン２０、発電機２１は、そのメンテナンス時期は所定の運転時間毎であり、また、これらエンジン２０、発電機２１にトラブルが生じた場合、あるいはトラブルが発生しそうになった場合、当然、メンテナンス時期を早めたり修理などの必要性も出てくる。

しかしながら各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のユーザは、自分以外のユーザ設備のメンテナンス時期を知らないから、成り行きでメンテナンス時期を決定すると、当然メンテナンス時期が重なる設備が出てくる可能性がある。このように複数のメンテナンスが重なった場合、休止中自家発電設備１４を稼動させてメンテナンス中の不足電力補給を行うためには、複数の休止中自家発電設備を稼動させる必要が生じて運転会社４１が当初計画していた営業ベースに乗らなくなる可能性が出てくる。

そのため本発明においては、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……におけるエンジン２０、発電機２１の状態を、それぞれに対応して設けた運転状態監視装置２３により監視し、併せてメンテナンス時期を決定する制御装置２９が発電設備状態データベース２７、過去トラブル蓄積データベース２８に記憶されている各設備の過去トラブルを参照して、トラブルが発生しそうになった場合、あるいはトラブルが生じた場合、トラブルの重要度、トラブル発生予測時期、総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間などを参酌してメンテナンス時期に重み付けし、その重み付けした順位で各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定するようにした。

図３はこのような考え方に従って、図１に示したメンテナンス時期を決定する制御装置２９により稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……の各設備のメンテナンス時期を決定するためのフロー図であり、以下、図１と図３のフロー図を用い、本発明を更に詳細に説明する。

各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……は、それぞれその設備における運転状態監視装置２３が前記したようにエンジン２０、発電機２１の運転状態を監視し、監視結果データがコンピュータ２４によってネットワーク１５を介し、設備管理装置１６のメンテナンス時期を決定する制御装置２９に送られて発電設備状態データベース２７に、また、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のエンジン２０、発電機２１にトラブルが生じた場合は、そのトラブル状況と解析結果が過去トラブル蓄積データベース２８に記憶される。

そして設備管理装置１６のメンテナンス時期を決定する制御装置２９は、各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期を、例えば毎日、あるいは定められた日に、図３に示したフロー図に従って決定する。

まずステップＳ１０で処理がスタートすると、制御装置２９は、ステップＳ１１で稼働中自家発電設備の中の１台のエンジン２０、発電機２１を対象設備と定め、運転状態監視装置２３からコンピュータ２４、ネットワーク１５を介して送られてくる設備の運転状態データと発電設備状態データベース２７、及び過去トラブル蓄積データベース２８の内容を参照し、対象設備のトラブル発生可能性（予兆）の有無を判断する。

対象設備のトラブル発生予兆有無の判断は、運転状態監視装置２３が取得したエンジン２０ａ、ｂ、…の異常燃焼、発電電力出力状態、エンジン排気温度、エンジン冷却水温度、始動時の立ち上がり状況などを過去の発電設備状態データベース２７に記憶されているデータを比較すると共に、過去トラブル蓄積データベース２８に記憶されている過去に生じたエンジン２０、発電機２１のトラブル状況と比較し、さらにトラブルについての解析結果を参照して判断する。

そしてトラブル発生予兆が有る場合はステップＳ１２に進み、無い場合はステップＳ１３に進む。トラブル発生予兆が有ってステップＳ１２に進んだ場合、設備の現在の運転状態データと発電設備状態データベース２７、及び過去トラブル蓄積データベース２８の内容とからトラブル発生時期が予測され、さらに発生が予測されるトラブルの重要度が判定される。この重要度は、例えば予測されるトラブルが直ちにメンテナンスを必要とする場合を第１順位、次回メンテナンス時期より前で期間を設けることが可能な場合を第２順位、次回メンテナンス時で良い場合を第３順位、またトラブル発生兆候が無い稼働中自家発電設備は総運転時間の長い設備を第４順位といった具合に定める。

次のステップＳ１３でメンテナンス時期を仮に定めるが、まずトラブル発生予兆有りの設備はステップＳ１２で予測されたトラブル発生時期前をメンテナンス時期とし、トラブル発生予兆の無い設備は対象設備の発電設備状態データベース２７に記憶されている総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間を参照し、所定の運転時間毎の定められたメンテナンス間隔に至る時期を予測してその前をメンテナンス時期と仮に定める。

こうして仮のメンテナンス時期が定められたら次のステップＳ１４で、定めたメンテナンス時期に他の設備のメンテナンスが有るか否かが判断される。そして他の設備のメンテナンスと重なっている場合はステップＳ１５に、重なっていない場合はステップＳ１６に進む。

他の設備のメンテナンス時期と重なっている場合はステップＳ１５で、まず仮のメンテナンス時期前後にさらに他の設備のメンテナンスが無いかを確認し、次に、他の設備のメンテナンスが有る場合はその設備を含み、対象設備、その対象設備のメンテナンス時期と重なっている他の設備、メンテナンス時期前後のさらに他の設備、それぞれの重要度を参照して比較する。そして重要度に従い、最も高い重要度の設備のメンテナンス時期はそのままとし、次の重要度の設備は最も重要度の高い設備のメンテナンス時期の後の時期に、また、トラブル予兆が無くて定められた間隔前後にメンテナンスすれば良い設備は最も高い重要度の設備及び次の重要度の設備のメンテナンス時期前後の空いている時期をメンテナンス時期とする。

そして再度ステップＳ１４に戻り、それぞれ定めたメンテナンス時期にさらに他の設備のメンテナンスが重ならずに各稼働中自家発電設備のメンテナンスが行えるか再度確認し、同様の処理を繰り返して、メンテナンス時期が重ならなくなった段階でステップＳ１６に進み、メンテナンス時期を決定する。

こうして対象設備のメンテナンス時期が決定されたら、次のステップＳ１７で全ての稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期を決定したか否かが判断され、メンテナンス時期未定設備が残っている場合はステップＳ１１に戻って同じ処理が繰り返され、全ての設備のメンテナンス時期が決定したらステップＳ１８に進んで終了する。

このようにして稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期を決定することで、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のユーザは、設備がトラブルを起こす前にメンテナンスが実施されてトラブルが防止され、メンテナンス時期に比較的安価な電力の供給を受けることが可能となる。またこのようにすることで、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期を連続させることも可能となるから、このメンテナンス時期にメンテナンスを行うよう各稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のユーザに促すことで、例えば前記図４で説明したように休止中自家発電設備１４を買い上げてリース契約し、運用会社４１により運転することで稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期に安価な電力を供給する場合、休止中自家発電設備が連続して運転されるから、高い利益を確保することが可能となってより大きな利益を得ることが可能となる。

また、前記した図５に示したように、休止中エンジン運用会社４１と休止中自家発電設備１４のメンテナンス契約５１を結び、休止中自家発電設備１４のメンテナンス５３を実施するエンジンのメンテナンス会社５０の場合も、全く同様にして通信端末（コンピュータ）により図１に示したようなネットワーク１５に接続し、休止中自家発電設備１４のメンテナンス時期を設備管理装置１６でを決定するようにすることができる。

すなわち制御装置２９が、以上説明してきた図３のフロー図のステップＳ１０から１７を実施し、全ての稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンス時期が決定されたら、今度は稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……のメンテナンスが行われない日を探す。そして、そのメンテナンスの行われない日が休止中自家発電設備１４のメンテナンスに必要な、例えば３日間続く期間があれば、それを休止中自家発電設備１４のメンテナンス期間としてメンテナンス会社５０の通信端末（コンピュータ）に通知する。こうすると、メンテナンス会社５０は、休止中自家発電設備１４が稼動しない日にこの休止中自家発電設備１４のメンテナンスを実施することができる。

このようにすることにより、稼働中自家発電設備Ａ１２、Ｂ１３、……への電力補給に支障をきたことなく、休止中自家発電設備１４のメンテナンスを実施でき、効率良くメンテナンスを実施することができる。なお、この休止中自家発電設備１４のメンテナンスは、メンテナンス会社５０が存在しない図４の場合も同様にメンテナンス時期を決定できることは自明である。

本発明によれば、休止中自家発電設備を有効利用した上にＣＯ２削減効果も得られ、稼働中自家発電設備ユーザ、休止中自家発電設備ユーザ、そして休止中自家発電設備の運用会社も大きな利益を得ることができる。

本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムの構成概略ブロック図である。 発電設備状態データベース（Ａ）と過去トラブル蓄積データベース（Ｂ）の記憶内容の概略を示した図である。 本発明になる稼働中自家発電設備の不足電力補給システムのフロー図である。 休止中自家発電設備を用い、稼働中自家発電設備のメンテナンス時、どのようにして給電するかのビジネス部分の一例の説明図である。 休止中自家発電設備を用い、稼働中自家発電設備のメンテナンス時、どのようにして給電するか、と、休止中自家発電設備のメンテナンスを別会社で実施する場合のビジネス部分の一例の説明図である。

符号の説明

１０ 電力会社の発電所
１１ 系統電力送電線
１２、１３、…… 稼働中自家発電設備Ａ、Ｂ、……
１４ 休止中自家発電設備
１５ ネットワーク
１６ 設備管理装置
１７ 電力取引所
２０ エンジン
２１ 発電機
２２ モータ
２３ 運転状態監視装置
２４ コンピュータ
２５ 廃熱（排熱）回収ボイラや貫流ボイラ
２６ コンピュータ
２７ 発電設備状態データベース
２８ 過去トラブル蓄積データベース
２９ メンテナンス時期を決定する制御装置

Claims (8)

1. 稼動させることで外部への送電可能な休止中自家発電設備と複数の稼働中自家発電設備とが存在する環境における、前記稼働中自家発電設備の不足電力補給システムであって、
   前記休止中自家発電設備と、稼働中自家発電設備と、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を決定する制御装置とをネットワークで結び、
   前記稼働中自家発電設備のそれぞれに現在の運転状態の監視装置を設け、該運転状態監視装置の取得情報と各稼働中自家発電設備の過去の運転状態データ、及び過去のトラブル発生状況及びトラブル解析結果とを前記ネットワークを介して前記制御装置で取得し、前記制御装置に設けられた発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶させると共に、当該発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶された情報と前記運転状態の監視装置が取得した稼働中自家発電設備の現在の運転状態とに基づき、前記稼働中自家発電設備のそれぞれにおけるトラブル発生兆候の有無とトラブル発生兆候有りの場合はその時期を前記制御装置で予測し、
   前記トラブル発生兆候無しの稼働中自家発電設備は所定メンテナンス間隔時に、トラブル発生兆候有りの稼働中自家発電設備は前記予測したトラブル発生時以前にメンテナンス時期をそれぞれ前記制御装置で仮設定すると共に、各メンテナンス時期に前記制御装置で重み付けし、
   該重み付けによる順位を用いて前記制御装置で各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定すると共に、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時不足電力を前記休止中自家発電設備を稼動させることで補給することを特徴とする稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
2. 稼動させることで外部への送電可能な休止中自家発電設備と、複数の稼働中自家発電設備と、前記休止中自家発電設備を買い上げ、資産登録するリース会社の通信端末と、該リース会社とリース契約を結んで前記休止中自家発電設備をリースし、前記休止中自家発電設備のオペレーションを行って稼働中自家発電設備のメンテナンス時不足電力を補給する休止中エンジン運用会社の通信端末と、該休止中エンジン運用会社と前記休止中自家発電設備のメンテナンス契約を結び、メンテナンスを実施するメンテナンス会社の通信端末と、が存在し、
   前記休止中自家発電設備と、稼働中自家発電設備と、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時期を決定する制御装置とを有した休止中エンジン運用会社の通信端末と、メンテナンス会社の通信端末とをネットワークで結び、
   前記稼働中自家発電設備のそれぞれに現在の運転状態の監視装置を設け、該運転状態監視装置の取得情報と各稼働中自家発電設備の過去の運転状態データと、過去のトラブル発生状況及びトラブル解析結果とを前記ネットワークを介して前記制御装置で取得し、前記制御装置に設けられた発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶させると共に、当該発電設備状態データベースと過去トラブル蓄積データベースとに記憶された情報と前記運転状態の監視装置が取得した稼働中自家発電設備の現在の運転状態とに基づき、前記稼働中自家発電設備のそれぞれにおけるトラブル発生兆候の有無とトラブル発生兆候有りの場合はその時期を前記制御装置で予測し、
   前記トラブル発生兆候無しの稼働中自家発電設備は所定メンテナンス間隔時に、トラブル発生兆候有りの稼働中自家発電設備は前記予測したトラブル発生時以前にメンテナンス時期をそれぞれ仮設定すると共に、各メンテナンス時期に重み付けし、
   該重み付けによる順位を用いて各稼働中自家発電設備のメンテナンス時期が重ならないように決定すると共に、前記休止中自家発電設備が前記稼働中自家発電設備へのメンテナンス時不足電力を補給していない時期を選んで前記メンテナンス会社に通知し、前記休止中自家発電設備のメンテナンスを実施することを特徴とする稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
3. 前記稼働中自家発電設備の運転状態が、前記過去トラブル蓄積データベースに記憶された過去トラブルと同様な状態になったとき、前記制御装置によりトラブル発生兆候警報と発生予測される故障状態の情報を前記稼働中自家発電設備に向けて発信すると共に、前記稼働中自家発電設備の状態に対応したメンテナンス時期を配信することを特徴とする請求項１または２に記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
4. 前記稼働中自家発電設備へのメンテナンス時の電力補給は、前記制御装置により、前記メンテナンスを実施する稼働中自家発電設備の電源周波数に対応した周波数の休止中自家発電設備を稼動させるよう指示して行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
5. 前記制御装置により、前記稼働中自家発電設備のメンテナンス時における電力会社の自家発補給電力購入による費用と排出ＣＯ２量を算出すると共に、前記休止中自家発電設備の稼動によるメンテナンス時不足電力補給による費用と排出ＣＯ２量を算出し、該算出結果を前記稼働中自家発電設備保有ユーザに提示して前記休止中自家発電設備の稼動によるメンテナンス時不足電力補給を促すことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
6. 前記制御装置は、前記休止中自家発電設備の稼動により発電した電力の単価と電力卸取引所へ売電した場合の単価とを比較し、売電による利益創出可能な場合に前記休止中自家発電設備の稼動による電力を電力卸取引所あるいは他需要家へ送電することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
7. 前記重み付けは、前記発生兆候有りのトラブルの、重要度、発生時期、前記稼働中自家発電設備の総運転時間、前回メンテナンスからの運転時間とにより決定することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。
8. 前記制御装置は前記稼働中自家発電設備のそれぞれに対するメンテナンス時期の重みを、トラブル発生兆候有りの場合は予測されるトラブルが直ちにメンテナンスを必要とする場合を第１順位、トラブル発生時期が、次回メンテナンス時期より前で期間を設けることが可能な場合を第２順位、次回メンテナンス時で良い場合を第３順位、トラブル発生兆候が無い前記稼働中自家発電設備は総運転時間の長い設備を第４順位として重み付けすることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載した稼働中自家発電設備の不足電力補給システム。

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