JP2021060036A - 監視制御装置、バイオガス発電制御システム及び発電制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1の実施形態のバイオガス発電制御システム100のシステム構成を示す図である。バイオガス発電制御システム100は、発酵槽10、温度計11、ガスタンク12、レベル計13、バイオガス発電装置14、排熱回収装置15、放熱器16及び監視制御装置20を備える。
温度計11は、発酵槽10内部の温度を計測する。温度計11は、計測結果を監視制御装置20に出力する。温度計11からの計測結果の出力タイミングは、周期的であってもよいし、出力指示がなされたタイミングであってもよい。
レベル計13は、ガスタンク12内に貯留されているバイオガスの量を計測する。レベル計13は、計測結果を監視制御装置20に出力する。レベル計13からの計測結果の出力タイミングは、周期的であってもよいし、出力指示がなされたタイミングであってもよい。
放熱器16は、熱エネルギーが過剰な場合に放熱を行う。
監視制御装置20は、発酵槽10内の温度及びガスタンク12内のガスの量を監視し、バイオガス発電装置14の動作を制御する。
監視制御装置20は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、監視制御プログラムを実行する。監視制御プログラムの実行によって、監視制御装置20は、取得部201、機器制御部202を備える装置として機能する。なお、監視制御装置20の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、監視制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、監視制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
機器制御部202は、取得部201によって取得された温度情報及びガス量情報に基づいて、バイオガス発電装置14の動作を制御する。例えば、機器制御部202は、バイオガス発電装置14の発電の開始及び発電の停止を制御する。
取得部201は、温度計11から温度情報を取得する(ステップS101)。取得部201は、取得した温度情報を機器制御部202に出力する。取得部201は、レベル計13からガス量情報を取得する(ステップS102)。取得部201は、取得したガス量情報を機器制御部202に出力する。
一方、第1の起動条件が満たされていない場合(ステップS103−NO)、すなわちバイオガスの量が基準値未満である場合、又は、発酵槽10内の温度が第1の値より高い場合、機器制御部202はバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS105)。
機器制御部202は、取得部201から出力された温度情報及びガス量情報に基づいて、第1の停止条件が満たされたか否か判定する(ステップS201)。第1の停止条件は、バイオガス発電装置14を停止させるための条件であり、例えばガスタンク12内に貯留されているバイオガスの量が基準値未満であること、又は、発酵槽10内の温度が第1の値より高いことが挙げられる。
一方、第1の停止条件が満たされていない場合(ステップS201−NO)、すなわちバイオガスの量が基準値以上であり、かつ、発酵槽10内の温度が第1の値以下である場合、機器制御部202はバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS203)。
第2の実施形態では、監視制御装置が、発酵槽10内の温度及び負荷電力に基づいて、バイオガス発電装置の動作を制御する。
図5は、第2の実施形態のバイオガス発電制御システム100aのシステム構成を示す図である。バイオガス発電制御システム100aは、発酵槽10、温度計11、ガスタンク12、レベル計13、バイオガス発電装置14、排熱回収装置15、放熱器16、電力計17及び監視制御装置20aを備える。以下、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
監視制御装置20aは、発酵槽10内の温度、ガスタンク12内のガスの量及び所内負荷電力値を監視し、バイオガス発電装置14の動作を制御する。
監視制御装置20aは、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、監視制御プログラムを実行する。監視制御プログラムの実行によって、監視制御装置20aは、取得部201a、機器制御部202aを備える装置として機能する。なお、監視制御装置20aの各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、監視制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、監視制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
機器制御部202aは、取得部201aによって取得された温度情報、ガス量情報及び所内負荷電力値情報に基づいて、バイオガス発電装置14の動作を制御する。例えば、機器制御部202aは、バイオガス発電装置14の発電の開始及び発電の停止を制御する。
取得部201aは、温度計11から温度情報を取得する(ステップS301)。取得部201aは、取得した温度情報を機器制御部202aに出力する。取得部201aは、レベル計13からガス量情報を取得する(ステップS302)。取得部201aは、取得したガス量情報を機器制御部202aに出力する。取得部201aは、電力計17から所内負荷電力値情報を取得する(ステップS303)。取得部201aは、取得した所内負荷電力値情報を機器制御部202aに出力する。
一方、第2の起動条件が満たされていない場合(ステップS304−NO)、すなわちガスタンク12内に貯留されているバイオガスの量が基準値未満である場合、又は、発酵槽10内の温度が第1の値より高い場合、又は、所内負荷電力値が閾値未満である場合、機器制御部202はバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS305)。
機器制御部202aは、取得部201aから出力された温度情報、ガス量情報及び所内負荷電力値情報に基づいて、第2の停止条件が満たされたか否か判定する(ステップS401)。第2の停止条件は、バイオガス発電装置14を停止させるための条件であり、例えばガスタンク12内に貯留されているバイオガスの量が基準値未満であること、又は、発酵槽10内の温度が第1の値より高いこと、又は、所内負荷電力値が閾値未満であることが挙げられる。
一方、第2の停止条件が満たされていない場合(ステップS401−NO)、すなわちバイオガスの量が基準値以上であり、かつ、発酵槽10内の温度が第1の値以下である場合、又は、バイオガスの量が基準値以上であり、かつ、所内負荷電力値が閾値以上である場合、機器制御部202aはバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS403)。
第3の実施形態では、監視制御装置が、発酵槽10内の温度及び電力料金に基づいて、バイオガス発電装置の動作を制御する。第3の実施形態では、バイオガス発電制御システム100が、監視制御装置20に代えて監視制御装置20bを備える点を除けば第1の実施形態と同様であるため、第1の実施形態と異なる点についてのみ説明する。
監視制御装置20bは、発酵槽10内の温度及び電力料金の切り替え時間を監視し、バイオガス発電装置14の動作を制御する。
監視制御装置20bは、バスで接続されたCPUやメモリや補助記憶装置などを備え、監視制御プログラムを実行する。監視制御プログラムの実行によって、監視制御装置20bは、取得部201b、機器制御部202b、電力料金情報記憶部203を備える装置として機能する。なお、監視制御装置20bの各機能の全て又は一部は、ASICやPLDやFPGA等のハードウェアを用いて実現されてもよい。また、監視制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。また、監視制御プログラムは、電気通信回線を介して送受信されてもよい。
機器制御部202bは、取得部201bによって取得された温度情報及びガス量情報と、電力料金情報記憶部203に記憶されている電力料金情報とに基づいて、バイオガス発電装置14の動作を制御する。例えば、機器制御部202bは、バイオガス発電装置14の発電の開始及び発電の停止を制御する。
取得部201bは、温度計11から温度情報を取得する(ステップS501)。取得部201bは、取得した温度情報を機器制御部202bに出力する。取得部201bは、レベル計13からガス量情報を取得する(ステップS502)。取得部201bは、取得したガス量情報を機器制御部202bに出力する。
一方、第3の起動条件が満たされていない場合(ステップS304−NO)、すなわちバイオガスの量が基準値未満である場合、又は、発酵槽10内の温度が第1の値より高い場合、又は、現時刻が夜間料金の時間帯である場合、機器制御部202はバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS505)。夜間料金の時間帯とは、電気料金が、予め設定された基準額以下となる時間帯を表す。
一方、第3の停止条件が満たされていない場合(ステップS601−NO)、すなわちバイオガスの量が基準値未満である場合、又は、発酵槽10内の温度が第1の値以下である場合、又は、現時刻が昼間料金の時間帯である場合、機器制御部202bはバイオガス発電装置14に対する制御を行わない(ステップS603)。
Claims (9)
- 有機性廃棄物を発酵処理する発酵槽内の温度情報を取得する取得部と、
取得された前記発酵槽内の温度に基づいて、前記発酵処理の過程で発生するバイオガスを用いて発電し、電力及び熱エネルギーを生成するバイオガス発電装置を起動又は停止する機器制御部と、
を備える監視制御装置。 - 前記機器制御部は、前記発酵槽内の温度が第1の値以下である場合には前記バイオガス発電装置を起動して発電させる、請求項1に記載の監視制御装置。
- 前記機器制御部は、前記バイオガス発電装置の起動後において、前記発酵槽内の温度が第1の値より高くなった場合には前記バイオガス発電装置を停止する、請求項1又は2に記載の監視制御装置。
- 前記取得部は、前記バイオガス発電装置が備えられる施設内の負荷電力に関する所内負荷電力値情報をさらに取得し、
前記機器制御部は、前記発酵槽内の温度が第1の値以下である場合、又は、所内負荷電力値が閾値以上である場合には前記バイオガス発電装置を起動して発電させる、請求項1に記載の監視制御装置。 - 前記機器制御部は、前記バイオガス発電装置の起動後において、前記発酵槽内の温度が第1の値より高くなった場合、又は、所内負荷電力値が閾値未満になった場合には前記バイオガス発電装置を停止する、請求項1又は4に記載の監視制御装置。
- 前記取得部は、電力料金に関する電力料金情報をさらに取得し、
前記機器制御部は、前記発酵槽内の温度が第1の値以下である場合、又は、現時刻が電気料金が予め設定された基準額より高い時間帯である場合には前記バイオガス発電装置を起動して発電させる、請求項1に記載の監視制御装置。 - 前記機器制御部は、前記バイオガス発電装置の起動後において、前記発酵槽内の温度が第1の値より高い、かつ、現時刻が電気料金が予め設定された基準額以下の時間帯である場合には前記バイオガス発電装置を停止する、請求項1又は6に記載の監視制御装置。
- 有機性廃棄物を発酵処理する発酵槽と、
前記発酵処理の過程で発生するバイオガスを用いて発電し、電力及び熱エネルギーを生成するバイオガス発電装置と、
生成された熱エネルギーを回収し、前記発酵槽を加温する排熱回収装置と、
前記発酵槽内の温度に基づいて、前記バイオガス発電装置を起動又は停止する監視制御装置と、
を備えるバイオガス発電制御システム。 - 有機性廃棄物を発酵処理する発酵槽内の温度情報を取得する取得ステップと、
取得された前記発酵槽内の温度に基づいて、前記発酵処理の過程で発生するバイオガスを用いて発電し、電力及び熱エネルギーを生成するバイオガス発電装置を起動又は停止する機器制御ステップと、
を有する発電制御方法。
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JPS5929097A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | 消化ガス発電制御装置 |
JPH08298723A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Meidensha Corp | 汚泥消化ガス発電機の台数制御装置 |
JP2003343298A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Hitachi Ltd | 消化ガス発電システム |
JP2014007980A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Ohbayashi Corp | 植物栽培施設へのエネルギー供給方法及びエネルギー供給システム |
JP2017018876A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 鹿島建設株式会社 | 有機性廃棄物処理システム及び有機性廃棄物処理方法 |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5929097A (ja) * | 1982-08-09 | 1984-02-16 | Mitsubishi Electric Corp | 消化ガス発電制御装置 |
JPH08298723A (ja) * | 1995-04-26 | 1996-11-12 | Meidensha Corp | 汚泥消化ガス発電機の台数制御装置 |
JP2003343298A (ja) * | 2002-05-24 | 2003-12-03 | Hitachi Ltd | 消化ガス発電システム |
JP2014007980A (ja) * | 2012-06-28 | 2014-01-20 | Ohbayashi Corp | 植物栽培施設へのエネルギー供給方法及びエネルギー供給システム |
JP2017018876A (ja) * | 2015-07-09 | 2017-01-26 | 鹿島建設株式会社 | 有機性廃棄物処理システム及び有機性廃棄物処理方法 |
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