JP2022125756A - Operation support method and operation support device for thermal power plant - Google Patents

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和宏 堂本
Kazuhiro Domoto
裕基 芳川
Yuki Yoshikawa
康平 篠崎
Kohei SHINOZAKI
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Abstract

To provide an operation support method for a thermal power plant that selects an optimum carbon credit from a viewpoint of both a CO2 emission and a power generation cost.SOLUTION: An operation support method for a thermal power plant comprises: a calculation step of reading a fuel price and carbon credit information for a thermal power plant, and calculating an actual CO2 emission, a net CO2 emission obtained by subtracting a CO2 offset from a carbon credit from the actual CO2 emission, an actual power cost considering the fuel price, and a net power cost obtained by adding a price of the carbon credit to the actual power cost; and an optimization step of selecting an optimum condition consisting of a combination of a fuel, an operation condition and a carbon credit such that the net CO2 emission and the net power cost satisfy a predetermined condition.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、火力発電プラントの運転支援方法及び運転支援装置に係り、特に炭素クレジットをくみあわせてCO排出量と発電コストの最適化をはかる運転支援方法及び運転支援装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an operation support method and an operation support apparatus for a thermal power plant, and more particularly to an operation support method and an operation support apparatus for optimizing CO 2 emissions and power generation costs by combining carbon credits.

火力発電プラントでは、種々の燃料をガスタービンの燃焼器やボイラの火炉にて燃焼させて、その熱源を用いて発電を行っている。近年では、燃焼排ガスの環境負荷低減のため、カーボンオフセットできる燃料(バイオマス等)や、カーボンフリー燃料(水素・アンモニア等)を用いることが進められている。 In a thermal power plant, various fuels are combusted in a combustor of a gas turbine or a furnace of a boiler, and the resulting heat source is used to generate power. In recent years, the use of carbon-offset fuels (biomass, etc.) and carbon-free fuels (hydrogen, ammonia, etc.) has been promoted in order to reduce the environmental impact of combustion exhaust gas.

特許文献1には、最も発電コストが安い発電設備の運用計画を採用する際に、各発電設備から排出される環境負荷(CO排出量含む)に基づいて環境税などの環境負担費を発電コストに反映することが開示されている。 In Patent Document 1, when adopting an operation plan for power generation equipment with the lowest power generation cost, environmental burden costs such as environmental taxes are generated based on the environmental load (including CO2 emissions) emitted from each power generation equipment. It is disclosed that it is reflected in the cost.

特許3787761号公報Japanese Patent No. 3787761

火力発電プラントでは、燃料の変更以外にも、運転方法を工夫することでCO排出量を削減できる。また、森林管理や木材の有効活用によるCO吸収や炭素固定化による効果を評価して、COオフセット量を炭素クレジットとして購入することもできる。 In thermal power plants, CO2 emissions can be reduced by devising operating methods in addition to changing fuels. It is also possible to evaluate the effects of CO 2 absorption and carbon fixation through forest management and effective use of wood, and purchase CO 2 offsets as carbon credits.

しかし、火力発電プラントの燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せパターンは無数にあり、CO排出量と発電コストの両方の観点から最適な組合せを選択するのは困難を伴う。また、火力発電プラントの燃料、運転条件の変更によるCO削減(CO排出量の削減)と、炭素クレジットによるCO削減(CO吸収や固定化によるオフセット)とは、本来意味合いが異なるものであり、CO削減に対する費用対効果を別々に評価したいというニーズがある。 However, there are countless combinations of fuels, operating conditions, and carbon credits for thermal power plants, and it is difficult to select the optimum combination from the viewpoint of both CO 2 emissions and power generation costs. In addition, CO2 reduction (reduction of CO2 emissions) by changing the fuel and operating conditions of thermal power plants and CO2 reduction by carbon credits (offset by CO2 absorption and fixation) originally have different meanings. , and there is a need to separately evaluate the cost-effectiveness of CO2 reduction.

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、CO排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる火力発電プラントの運転支援方法及び運転支援装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and it is possible to select the optimum carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and to easily evaluate the cost-effectiveness of the selected carbon credits. It is an object of the present invention to provide an operation support method and an operation support device for a thermal power plant capable of

上記課題を達成するために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を備える。その一例をあげるならば、本発明は、火力発電プラントの燃料の価格と、炭素クレジットの価格及びCOオフセット量を含む炭素クレジット情報とを読み込む入力ステップと、前記火力発電プラントの燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO排出量と、当該実CO2排出量から前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量と、前記燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストとを演算する演算ステップと、前記正味CO排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化ステップと、選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO排出量、前記正味CO排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力ステップと、を含む火力発電プラントの運転支援方法である。又は、同じ機能を有する火力発電プラントの運転支援装置である。 In order to achieve the above objects, the present invention has the configuration described in the claims. For example, the present invention includes an input step of reading the price of fuel for a thermal power plant, the price of carbon credits and carbon credit information including the amount of CO2 offset, and the fuel and operating conditions of the thermal power plant. And by changing the combination of carbon credits, the actual CO2 emissions in each combination, the net CO2 emissions obtained by subtracting the CO2 offset amount by the carbon credits from the actual CO2 emissions, and the price of the fuel a calculation step of calculating an actual power generation cost considered and a net power generation cost obtained by adding the price of the carbon credit to the actual power generation cost; an optimization step of selecting an optimal condition consisting of a combination of fuel, said operating conditions and said carbon credits; said selected optimal condition and said actual CO2 emissions at said optimal condition; said net CO2 emissions; and an output step of outputting the actual power generation cost and the net power generation cost. Alternatively, it is an operation support device for a thermal power plant having the same function.

本発明によれば、CO排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる火力発電プラントの運転支援方法及び運転支援装置を提供できる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, an operation support method for a thermal power plant can select the optimum carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and easily evaluate the cost-effectiveness of the selected carbon credits. And a driving support device can be provided. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of the embodiments.

ボイラを表す概略構成図Schematic diagram of the boiler ボイラの運転支援システム10の概略説明図Schematic diagram of boiler operation support system 10 運転支援装置のハードウェア構成を示す図Diagram showing the hardware configuration of the driving support device ボイラの運転支援装置100による処理の示すフローチャートFlowchart showing processing by the boiler operation support device 100 運転データの取得から予測モデル構築までの処理の詳細を示すフローチャートFlowchart showing details of processing from acquisition of driving data to construction of prediction model 演算部での演算内容を示す図Diagram showing the contents of calculation in the calculation part 最適化部、最適条件評価部での演算内容の例を示す図A diagram showing an example of calculation contents in the optimization part and the optimum condition evaluation part 出力部での出力画面の例を示す図Diagram showing an example of the output screen in the output section ボイラでの運転支援の例を示す図Diagram showing an example of operation support in a boiler 運転支援装置100を用いたビジネスモデルの例を示す図A diagram showing an example of a business model using the driving support device 100

以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施形態により本発明が限定されるものではなく、また、実施形態が複数ある場合には、各実施形態を組み合わせて構成するものも含む。全図を通じて同一の構成、ステップには同一の符号を付し、重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the present invention is not limited by this embodiment, and when there are a plurality of embodiments, a combination of each embodiment is also included. The same reference numerals are assigned to the same configurations and steps throughout the drawings, and redundant description is omitted.

本実施形態では、火力発電プラントとしてボイラを例にとって説明をする。図1は、ボイラ1の概略構成図である。本実施形態のボイラ1は、石炭やバイオマスなどの固体燃料を微粉化し、石炭の専焼運転、及び石炭とバイオマス等、複数種類の燃料の混焼運転が可能なボイラ1である。 In this embodiment, a boiler will be described as an example of a thermal power plant. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the boiler 1. As shown in FIG. The boiler 1 of the present embodiment is a boiler 1 that pulverizes solid fuel such as coal and biomass, and is capable of mono-combustion operation of coal and co-combustion operation of multiple types of fuel such as coal and biomass.

ボイラ1は、火炉11と燃焼装置12と煙道13を有している。火炉11は、例えば四角筒の中空形状をなして鉛直方向に沿って設置されている。火炉11は、壁面が、蒸発管(伝熱管)と蒸発管を接続するフィンとで構成され、蒸発管内を流れる給水や蒸気と火炉11内の燃焼ガスとが熱交換することにより火炉壁の温度上昇を抑制している。具体的には、火炉11の側壁面には、複数の蒸発管が例えば鉛直方向に沿って配置され、水平方向に並んで配置されている。フィンは、蒸発管と蒸発管との間を閉塞している。火炉11は、炉底に傾斜面62が設けられており、傾斜面62に炉底蒸発管70が設けられて底面となる。 The boiler 1 has a furnace 11 , a combustion device 12 and a flue 13 . The furnace 11 has, for example, a hollow square shape and is installed along the vertical direction. The wall surface of the furnace 11 is composed of evaporating tubes (heat transfer tubes) and fins connecting the evaporating tubes. suppressing the rise. Specifically, on the side wall surface of the furnace 11, a plurality of evaporation tubes are arranged, for example, along the vertical direction and are arranged side by side in the horizontal direction. The fins block the space between the evaporation tubes. The furnace 11 is provided with an inclined surface 62 on the bottom, and the inclined surface 62 is provided with a furnace bottom evaporator 70 to form a bottom surface.

燃焼装置12は、この火炉11を構成する火炉壁の鉛直下部側に設けられている。本実施形態では、この燃焼装置12は、火炉壁に装着された複数の燃焼バーナ(例えば21,22,23,24,25)を有している。例えば、この燃焼バーナ(バーナ)21,22,23,24,25は、火炉11の周方向に沿って均等間隔で複数配設されている。但し、火炉の形状、バーナの配置や一つの段における燃焼バーナの数、段数はこの実施形態に限定されるものではない。 The combustion device 12 is provided on the vertically lower side of the furnace wall that constitutes the furnace 11 . In this embodiment, the combustion device 12 has a plurality of combustion burners (eg 21, 22, 23, 24, 25) mounted on the furnace wall. For example, a plurality of combustion burners (burners) 21, 22, 23, 24, and 25 are arranged along the circumferential direction of the furnace 11 at equal intervals. However, the shape of the furnace, the arrangement of burners, the number of combustion burners in one stage, and the number of stages are not limited to this embodiment.

この各燃焼バーナ21,22,23,24,25は、微粉炭供給管26,27,28,29,30を介して粉砕機(微粉炭機/ミル:補機に相当する。)31,32,33,34,35に連結されている。石炭が図示しない搬送系統で搬送されて、この粉砕機31,32,33,34,35に投入されると、ここで所定の微粉の大きさに粉砕され、搬送用空気(1次空気)と共に微粉炭供給管26,27,28,29,30から燃焼バーナ21,22,23,24,25に粉砕された石炭(微粉炭)を供給することができる。 These combustion burners 21 , 22 , 23 , 24 , 25 are connected to pulverizers (coal pulverizers/mills: equivalent to auxiliary machines) 31 , 32 via pulverized coal supply pipes 26 , 27 , 28 , 29 , 30 . , 33, 34, 35. When coal is conveyed by a conveying system (not shown) and put into the pulverizers 31, 32, 33, 34, and 35, it is pulverized to a predetermined fine powder size, and is then pulverized together with air for transportation (primary air). Pulverized coal (pulverized coal) can be supplied to the combustion burners 21 , 22 , 23 , 24 and 25 from the pulverized coal supply pipes 26 , 27 , 28 , 29 and 30 .

また、火炉11は、各燃焼バーナ21,22,23,24,25の装着位置に風箱36が設けられており、この風箱36に空気ダクト37bの一端部が連結されて、他端部は空気を供給する空気ダクト37aに連結点37dにおいて連結される。 Further, the furnace 11 is provided with a wind box 36 at the mounting position of each of the combustion burners 21, 22, 23, 24, 25. One end of the air duct 37b is connected to the wind box 36, and the other end of the air duct 37b is connected at a connection point 37d to an air duct 37a supplying air.

また、火炉11の鉛直方向上方には煙道13が連結されており、この煙道13に蒸気を生成するための複数の熱交換器(41,42,43,44,45,46,47)が配置されている。そのため、燃焼バーナ21,22,23,24,25が火炉11内に微粉化燃料と燃焼用空気との混合気を噴射することで火炎が形成され、燃焼ガスを生成されて煙道13に流れる。そして、燃焼ガスにより火炉壁及び熱交換器(41~47)を流れる給水や蒸気を加熱して過熱蒸気が生成され、生成された過熱蒸気を供給して図示しない蒸気タービンを回転駆動させ、蒸気タービンの回転軸に連結した図示しない発電機を回転駆動して発電を行うことができる。また、この煙道13は、排ガス通路48が連結され、燃焼ガスの浄化を行うための脱硝装置50、送風機38から空気ダクト37aへ送気する空気と排ガス通路48を送気する排ガスとの間で熱交換を行うエアヒータ49、煤塵処理装置51、誘引送風機52などが設けられ、下流端部に煙突53が設けられている。なお、脱硝装置50は排ガス基準を満足できれば設けなくてもよい。 A flue 13 is connected vertically above the furnace 11, and a plurality of heat exchangers (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47) for generating steam in the flue 13. are placed. Therefore, the combustion burners 21 , 22 , 23 , 24 , 25 inject a mixture of pulverized fuel and combustion air into the furnace 11 to form a flame and generate a combustion gas that flows into the flue 13 . . The combustion gas heats feed water and steam flowing through the furnace wall and the heat exchangers (41 to 47) to generate superheated steam. Power can be generated by rotating a generator (not shown) connected to the rotating shaft of the turbine. Further, the flue 13 is connected to an exhaust gas passage 48, and is connected to a denitrification device 50 for purifying combustion gas. An air heater 49 for exchanging heat with the air heater 49, a dust processing device 51, an induced draft fan 52, etc. are provided, and a chimney 53 is provided at the downstream end. Note that the denitrification device 50 may not be provided if the exhaust gas standard can be satisfied.

本実施形態の火炉11は、微粉炭の搬送用空気(1次空気)及び風箱36から火炉11に投入される燃焼用空気(2次空気)による燃料過剰燃焼後、新たに燃焼用空気(アフタエア)を投入して燃料希薄燃焼を行わせる、所謂2段燃焼方式の火炉である。そのため、火炉11にはアフタエアポート39が備えられ、アフタエアポート39に空気ダクト37cの一端部が連結され、他端部は連結点37dにおいて空気を供給する空気ダクト37aに連結される。なお、2段燃焼方式を採用しない場合、アフタエアポート39は設けなくてもよい。 In the furnace 11 of the present embodiment, after excessive fuel combustion by air for pulverized coal carrier (primary air) and combustion air (secondary air) introduced into the furnace 11 from the wind box 36, new combustion air ( It is a so-called two-stage combustion type furnace in which after-air is introduced to perform fuel-lean combustion. Therefore, the furnace 11 is provided with an after air port 39, one end of an air duct 37c is connected to the after air port 39, and the other end is connected to an air duct 37a for supplying air at a connection point 37d. Note that the after air port 39 may not be provided if the two-stage combustion method is not employed.

送風機38から空気ダクト37aに送気された空気は、エアヒータ49で燃焼ガスと熱交換により温められ、連結点37dにおいて空気ダクト37bを経由して風箱36へ導かれる2次空気と、空気ダクト37cを経由してアフタエアポート39へと導かれるアフタエアとに分岐する。 The air sent from the blower 38 to the air duct 37a is heated by the air heater 49 by heat exchange with the combustion gas, and is guided to the air box 36 via the air duct 37b at the connection point 37d. 37c to after-air leading to after-air port 39.

図2は、ボイラ1の運転支援システム10の概略説明図である。運転支援システム10は、ボイラ1と、ボイラ1の運転支援装置100と、ボイラ1の運転制御装置120とを含んで構成される。 FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of the operation support system 10 for the boiler 1. As shown in FIG. The operation assistance system 10 includes a boiler 1 , an operation assistance device 100 for the boiler 1 , and an operation control device 120 for the boiler 1 .

運転支援装置100は、ボイラ1のCO排出量と発電コストの両方の観点から最適な燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができることを目的とする。 The operation support device 100 selects the optimum combination of fuel, operating conditions, and carbon credits from the viewpoint of both the CO 2 emissions of the boiler 1 and the power generation cost, and easily evaluates the cost-effectiveness of the selected carbon credits. Aim to be able to

運転支援装置100は、データ取得部110、運転データ記憶部112、データ抽出部114、モデル構築部220、モデル記憶部222、演算部230、条件記憶部232、最適化部240、最適条件評価部242、出力部250、入力部260を含む。各部の機能は後述する。 The driving support device 100 includes a data acquisition unit 110, a driving data storage unit 112, a data extraction unit 114, a model construction unit 220, a model storage unit 222, a calculation unit 230, a condition storage unit 232, an optimization unit 240, and an optimum condition evaluation unit. 242 , an output section 250 and an input section 260 . The function of each part will be described later.

図3は、運転支援装置100のハードウェア構成を示す図である。運転支援装置100は、プロセッサ301、RAM(Random Access Memory)302、ROM(Read Only Memory)303、HDD(Hard Disk Drive)304、入力I/F305、出力I/F306、及び通信I/F307を含み、これらがバス308を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。プロセッサ301は、GPU(Graphics Processing Un
it)でもCPU(Central Processing Unit)でもよく、演算機能を実行するデバイスであれば種類を問わない。また、運転支援装置100のハードウェア構成は上記に限定されず、制御回路と記憶装置との組み合わせにより構成されてもよい。運転支援装置100は、運転支援装置100の各機能を実現する運転支援プログラムをプロセッサ301が実行する、又は制御回路が演算することにより構成される。
FIG. 3 is a diagram showing the hardware configuration of the driving support device 100. As shown in FIG. The driving support device 100 includes a processor 301, a RAM (Random Access Memory) 302, a ROM (Read Only Memory) 303, a HDD (Hard Disk Drive) 304, an input I/F 305, an output I/F 306, and a communication I/F 307. , which are connected to each other via a bus 308, using a computer. The processor 301 is a GPU (Graphics Processing Unit).
It) or a CPU (Central Processing Unit) may be used, and any type of device may be used as long as it executes an arithmetic function. Moreover, the hardware configuration of the driving assistance device 100 is not limited to the above, and may be configured by a combination of a control circuit and a storage device. The driving assistance device 100 is configured by the processor 301 executing a driving assistance program that implements each function of the driving assistance device 100, or by the control circuit performing calculations.

入力I/F305には、マウス、キーボード、タッチパネル等の入力装置311が接続される。 An input device 311 such as a mouse, keyboard, touch panel, etc. is connected to the input I/F 305 .

出力I/F306には、LCD等からなるディスプレイ312が接続される。 A display 312 such as an LCD is connected to the output I/F 306 .

通信I/F307には、ボイラ1及び運転制御装置120のそれぞれが接続される。 Each of the boiler 1 and the operation control apparatus 120 is connected to communication I/F307.

図4は、ボイラ1の運転支援システム10による燃料、運転条件、炭素クレジットの最適条件を選定し、その結果を評価した上で出力するまでの主な流れを示すフローチャートである。 FIG. 4 is a flow chart showing the main flow of selecting the fuel, operating conditions, and optimum carbon credit conditions by the operation support system 10 of the boiler 1, evaluating the results, and outputting them.

<S1:モデル構築ステップ>
運転支援装置100のモデル構築部220は、ボイラ1の操作端に設定する操作端パラメータ(運転条件の一つ)、ボイラ1の燃料の性状及びその価格を含む燃料パラメータ(燃料性状は運転条件の一つとなる)を入力パラメータ(回帰モデルでは説明変数)に追加して、プロセス値をモデル化する、すなわちプロセス値の予測モデルを構築する(S1)。構築された予測モデルは、モデル記憶部222に記憶される。図5は、運転データの取得から予測モデル構築までの処理の詳細を示すフローチャートである。
<S1: Model Building Step>
The model building unit 220 of the operation support device 100 includes operation terminal parameters (one of the operating conditions) to be set for the operation terminal of the boiler 1, fuel parameters including the property and price of the fuel of the boiler 1 (the fuel property is the operating condition). become one) is added to the input parameters (explanatory variables in the regression model) to model the process value, that is, to build a predictive model of the process value (S1). The constructed prediction model is stored in the model storage unit 222 . FIG. 5 is a flow chart showing the details of processing from acquisition of driving data to construction of a prediction model.

データ取得部110は、ボイラ1から運転データを取得し、運転データ記憶部112に記憶する(S101)。データ取得部110は、各センサ1,2,・・・,Mが実運転中に計測した実プロセス値と、運転制御装置120が各操作端1,2,・・・,Nの其々に設定した操作端パラメータ(操作端設定値)、及び燃料パラメータ(複数の燃料を混焼する場合は各燃料の性状パラメータと混焼率、価格)を取得し、プロセス値、操作端パラメータ及び燃料パラメータを関連付けた運転データを生成し、運転データ記憶部112に記憶する。 The data acquisition unit 110 acquires operation data from the boiler 1 and stores it in the operation data storage unit 112 (S101). The data acquisition unit 110 acquires actual process values measured by the sensors 1, 2, . . . , M during actual operation, and Acquire the set control device parameters (control device set values) and fuel parameters (property parameters, co-firing ratio, and price of each fuel if multiple fuels are co-combusted), and associate process values, control device parameters, and fuel parameters. The operating data is generated and stored in the operating data storage unit 112 .

上記プロセス値には、例えば火力発電プラントから排出されるガスに含まれるCO排出量(実CO排出量)と、火力発電プラントで発電するためのコスト(実発電コスト)が含まれる。なお、CO排出量を計測するセンサがない場合は、実CO排出量は、種々のプロセス値(石炭消費量等)を組合せて演算して求める。実発電コストも同様である。 The process values include, for example, the CO 2 emissions contained in the gas discharged from the thermal power plant (actual CO 2 emissions) and the cost of power generation at the thermal power plant (actual power generation cost). If there is no sensor for measuring CO 2 emissions, the actual CO 2 emissions are calculated by combining various process values (coal consumption, etc.). The same applies to actual power generation costs.

データ取得部110は、操作端パラメータ及び実プロセス値の其々に時刻情報を付加して時系列データからなる運転データを生成してもよい。 The data acquisition unit 110 may add time information to each of the operating-end parameters and the actual process values to generate operation data composed of time-series data.

本実施形態で取得された運転データは、予測モデル1~2を構築するための教師データとなる。教師データは、実プロセス値及びそれが得られた際の運転条件(操作端パラメータ及び混焼率、燃料性状)に限らず、ボイラ1を解析して得られた計算値を用いてもよい。 The driving data acquired in this embodiment serves as teaching data for constructing prediction models 1 and 2. FIG. The teaching data is not limited to the actual process values and the operating conditions (operating end parameters, co-firing rate, fuel properties) when they are obtained, but may be calculated values obtained by analyzing the boiler 1 .

データ抽出部114による前処理が実行される(S102)。データ抽出部114は、運転データ記憶部112に既述された運転データを読み出し、欠損データは線形補間することで補う。また、運転データから操作端パラメータの設定値を含む運転条件を読み込み、整定データを抽出する。 Preprocessing is performed by the data extraction unit 114 (S102). The data extraction unit 114 reads out the operation data already described in the operation data storage unit 112, and compensates for missing data by performing linear interpolation. Also, the operating conditions including the set values of the operation terminal parameters are read from the operating data, and the settling data are extracted.

この際、実際にセンサ1,2,・・・,Mにより計測して得られた実プロセス値を用いて、ボイラ1には実装されていないセンサの値を計算し、計測値からなるソフトセンサ値をデータ取得部110に出力してもよい。 At this time, using the actual process values obtained by actually measuring the sensors 1, 2, . . . A value may be output to the data acquisition unit 110 .

モデル構築部220は、データ抽出部114が抽出した整定データを取得して学習データを生成し(S103)、学習条件を設定する(S104)。 The model construction unit 220 acquires the settling data extracted by the data extraction unit 114, generates learning data (S103), and sets learning conditions (S104).

モデル構築部220は、説明変数・目的変数や目標誤差など予め設定された条件に基づき予測モデルを作成する。 The model building unit 220 creates a prediction model based on preset conditions such as explanatory variables/objective variables and target errors.

図6は、モデル構築部220が作成する予測モデルの例を示し、更にその予測モデルを用いて演算部230での演算内容を説明する図である。モデル構築部220は、図6に示すプロセス値のそれぞれに対応する予測モデル1、2を構築する。具体的には、モデル構築部220は、操作端1~Mに設定される制御値(操作端パラメータ)及び燃料の性状(燃料の混焼率を含む)を入力パラメータとし、その入力パラメータをボイラ1に設定して実運転して得られた各プロセス値(実測値)、又は前記入力パラメータを用いて演算で得られたプロセス値(演算値)を出力パラメータとする教師データを用いて、複数のプロセス値にそれぞれ対応した予測モデルを機械学習し予測モデル1、2を構築する。なお、入力パラメータには、運転パラメータ(運転負荷など)、その他大気条件などのパラメータを含んでいても良い。 FIG. 6 is a diagram showing an example of a prediction model created by the model construction unit 220 and explaining the contents of calculation in the calculation unit 230 using the prediction model. The model construction unit 220 constructs prediction models 1 and 2 corresponding to the process values shown in FIG. Specifically, the model building unit 220 uses control values (manipulator parameters) set to the manipulators 1 to M and fuel properties (including fuel co-firing ratio) as input parameters. Each process value (measured value) obtained by actual operation set to Prediction models 1 and 2 are constructed by machine learning prediction models corresponding to process values. The input parameters may include operating parameters (such as operating load) and other parameters such as atmospheric conditions.

モデル構築部220は、回帰モデルを用いて予測モデル1、2を構築する場合は、予測モデル1であれば、上記入力パラメータを説明変数とし、実CO排出量を目的変数として回帰モデルを機械学習させる。同様に、予測モデル2は、予測モデル1と同様の説明変数を用い、実発電コストを目的変数として回帰モデルを機械学習させる。構築されたこれらの予測モデル1、2はモデル記憶部222に記憶される。本例では2つの予測モデル1、2を構築したが、他のプロセス値の予測モデルを追加して構築してもよい。また、実CO排出量、実発電コストは予測モデル1,2から直接求められるとしたが、複数の予測モデルから予測されるプロセス値を組合せて実CO排出量、実発電コストを計算して求めてもよい。 When constructing prediction models 1 and 2 using a regression model, the model construction unit 220 constructs a regression model using the above input parameters as explanatory variables and the actual CO 2 emissions as objective variables in the case of prediction model 1. let them learn Similarly, the predictive model 2 uses explanatory variables similar to those of the predictive model 1 and machine-learns a regression model with the actual power generation cost as the objective variable. These constructed prediction models 1 and 2 are stored in the model storage unit 222 . Although two prediction models 1 and 2 are constructed in this example, a prediction model for another process value may be added and constructed. In addition, although it was assumed that the actual CO2 emissions and actual power generation costs can be obtained directly from prediction models 1 and 2, the actual CO2 emissions and actual power generation costs were calculated by combining process values predicted from multiple prediction models. You can ask for it.

<S2:入力ステップ>
入力部260では、入力装置311で入力された、火力発電プラントの燃料の性状及び価格を含む燃料パラメータと、炭素クレジット情報(価格、COオフセット量)を読み込む。また、火力発電プラントのCO排出量又は発電コストのターゲット値を読み込んでもよい。更に、予測モデル1,2に入力する操作端パラメータも入力装置311から入力される。
<S2: Input step>
The input unit 260 reads the fuel parameters including the property and price of the fuel for the thermal power plant and the carbon credit information (price, CO2 offset amount) input by the input device 311 . Also, a target value of CO 2 emissions or power generation cost of a thermal power plant may be read. Furthermore, the input device 311 also inputs the final parameters to be input to the prediction models 1 and 2 .

読み込んだ情報は、条件記憶部232へ送付され、記憶される。 The read information is sent to the condition storage unit 232 and stored.

<S3:演算ステップ>
演算部230で、火力発電プラントの燃料パラメータ、運転条件(操作端パラメータ)及び炭素クレジット(COオフセット量、価格)に関して、取り得る選択肢を条件記憶部232から読み込む。本実施形態では、操作端パラメータは条件記憶部232に記憶されているとして説明しているが、条件記憶部232に記憶せずに、運転データ記憶部223から演算部230が読み込んでもよい。
<S3: Calculation step>
The calculation unit 230 reads from the condition storage unit 232 possible options for fuel parameters, operating conditions (operating end parameters), and carbon credits (CO 2 offset amount, price) of the thermal power plant. In the present embodiment, it is assumed that the operating terminal parameters are stored in the condition storage unit 232 , but the operation unit 230 may read them from the operation data storage unit 223 instead of storing them in the condition storage unit 232 .

更に図6に示す通り、演算部230で、火力発電プラントの燃料パラメータ、運転条件(操作端パラメータ)及び炭素クレジット(COオフセット量、価格)の組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO排出量と、当該実CO排出量から炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量と、燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストと演算する。具体的には、演算部230は燃料パラメータ及び運転条件を変化させながら予測モデル1,2のそれぞれに入力し、実CO排出量及び実発電コストを複数算出する。更に演算部230は、実CO排出量及び実発電コストのそれぞれと少なくとも一つ以上の炭素クレジット情報とを組み合わせて正味CO排出量と正味発電コストとを下式(1)、(2)、(3)により演算する。 Furthermore, as shown in FIG. 6, the calculation unit 230 changes the combination of fuel parameters, operating conditions (operating end parameters), and carbon credits (CO 2 offset amount, price) of the thermal power plant, and the actual CO 2 emissions, the net CO2 emissions obtained by subtracting the amount of CO2 offset by carbon credits from the actual CO2 emissions, the actual power generation cost considering the price of fuel, and the price of carbon credits added to the actual power generation cost. Calculate with the added net power generation cost. Specifically, the calculation unit 230 inputs the fuel parameters and operating conditions to prediction models 1 and 2 while changing them, and calculates a plurality of actual CO 2 emissions and actual power generation costs. Furthermore, the calculation unit 230 combines each of the actual CO 2 emissions and the actual power generation costs with at least one piece of carbon credit information to calculate the net CO 2 emissions and the net power generation costs using the following equations (1) and (2). , (3).

正味CO排出量(g/kWh)=実CO排出量(g/kWh)-単位COオフセット量(g/kWh)・・・(1)
単位炭素クレジット価格(円/kWh)=単位COオフセット量(g/kWh)×COオフセット単価(円/g)・・・(2)
正味発電コスト(円/kWh)=実発電コスト(円/kWh)+単位炭素クレジット価格(円/kWh)・・・(3)
Net CO2 emissions (g/kWh) = Actual CO2 emissions (g/kWh) - Unit CO2 offset (g/kWh) (1)
Unit carbon credit price (yen/kWh) = Unit CO2 offset amount (g/kWh) x CO2 offset unit price (yen/g) (2)
Net power generation cost (yen/kWh) = actual power generation cost (yen/kWh) + unit carbon credit price (yen/kWh) (3)

CO排出量や発電コストは単位発電量kWh当たりで表現するため、COオフセット量(g)や炭素ジレット価格(円)の単位をあわせる(kWh当たりにする)必要がある。そこで、式(1)の通り、発電量当たりのCOオフセット量である単位COオフセット量(g/kWh)を用いて、正味CO排出量(g/kWh)を求める。その上で、単位COオフセット量(g/kWh)にCOオフセット単価(円/g)を乗じて、発電量当たりに必要な炭素クレジット価格である単位炭素クレジット価格(円/kWh)を求めておき(式(2)参照)、その値を用いて正味発電コスト(円/kWh)を算出する(式(3)参照)。 Since CO 2 emissions and power generation costs are expressed per unit power generation kWh, it is necessary to match the units of CO 2 offset amount (g) and carbon Gillette price (yen) (per kWh). Therefore, as shown in Equation (1), the net CO 2 emissions (g/kWh) are obtained using the unit CO 2 offset amount (g/kWh), which is the CO 2 offset amount per power generation amount. Then, multiply the unit CO2 offset amount (g/kWh) by the CO2 offset unit price (yen/g) to obtain the unit carbon credit price (yen/kWh), which is the carbon credit price required per power generation amount. (see formula (2)), and use that value to calculate the net power generation cost (yen/kWh) (see formula (3)).

なお、炭素クレジットの供給量(購入可能量)に制約がある場合、COオフセット量(炭素クレジット購入量)に上限を設ける必要がある。その場合は式(4)に示す通り、単位COオフセット量(g/kWh)に、想定される期間の発電量(kWh)を乗じて、COオフセット量(炭素クレジット購入量)がこの値以上になるようにする。 If there are restrictions on the amount of carbon credits supplied (amount that can be purchased), it is necessary to set an upper limit on the amount of CO2 offset (amount of carbon credits purchased). In that case, as shown in formula (4), the unit CO2 offset amount (g/kWh) is multiplied by the amount of power generation (kWh) for the assumed period, and the CO2 offset amount (carbon credit purchase amount) is this value. Make sure it's over.

COオフセット量(炭素クレジット購入量)(g)≧単位COオフセット量(g/kWh)×発電量(kWh)・・・(4) CO2 offset amount (carbon credit purchase amount) (g) ≥ unit CO2 offset amount (g/kWh) x power generation amount (kWh) (4)

<S4:最適化ステップ>
最適化部240で、正味CO排出量及び正味発電コストが所定の条件を満たす燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する。
<S4: Optimization Step>
An optimization unit 240 selects the optimal conditions consisting of combinations of fuels, operating conditions and carbon credits for which the net CO2 emissions and net power generation costs satisfy predetermined conditions.

図7を用いて上記演算内容を説明する。図7は、最適化部、最適条件評価部での演算内容を示す概要図である。 The content of the above calculation will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic diagram showing the contents of calculations in the optimization section and the optimum condition evaluation section.

まず、演算部230での複数の演算結果を、正味CO排出量及び正味発電コストの2軸でプロットする。図7中の白丸が演算結果に該当し、全体として右肩下がりにプロットされていることが分かる。このうち、同じ正味CO排出量(又は正味発電コスト)であれば、より正味発電コスト(又は正味CO排出量)の低い方が好適である。よって、図7中の一点鎖線で囲まれた演算結果が最適条件の候補となる。この候補のうちから、予め定められた所定の選定条件を満たす最適条件を選定する。 First, a plurality of calculation results in the calculation unit 230 are plotted on the two axes of net CO 2 emissions and net power generation cost. The white circles in FIG. 7 correspond to the calculation results, and it can be seen that the plot as a whole descends to the right. Of these, if the net CO2 emissions (or net power generation costs) are the same, the one with the lower net power generation costs (or net CO2 emissions) is preferable. Therefore, the calculation results enclosed by the dashed-dotted lines in FIG. 7 are candidates for the optimum conditions. From among these candidates, an optimum condition that satisfies a predetermined selection condition is selected.

最適条件を選択する所定の選定条件としては、例えば所定の正味CO排出量の範囲、又は所定の正味発電コストの範囲を設定する方法がある。更に、正味CO排出量及び正味運転コストの後述するベンチマークとの差分(及び他の評価指標)を合算した評価値が最大になる最適化をして、その探索点の中から最適条件を選ぶ、という方法もある。 As a predetermined selection condition for selecting the optimum condition, for example, there is a method of setting a predetermined net CO2 emission amount range or a predetermined net power generation cost range. In addition, optimization is performed to maximize the evaluation value that is the sum of the difference between the net CO2 emissions and net operating cost and the benchmark described later (and other evaluation indicators), and the optimum condition is selected from among the search points. , there is also a method.

なお、条件記憶部232に、CO排出量又は発電コストのターゲット値が記憶されている場合は、そのターゲット値を最適化部240で読み込んで、ターゲット値に合致する最適条件を選定する。例えば、発電コストのターゲット値C1が記憶されている場合は、正味発電コストがC1と一致する演算結果の中から最適条件R1を選定する。同じくCO排出量のターゲット値E1が記憶されている場合は、正味CO排出量がE1と一致する演算結果の中から最適条件R2を選定する。 If target values for CO 2 emissions or power generation costs are stored in the condition storage unit 232, the target values are read by the optimization unit 240, and optimum conditions that match the target values are selected. For example, when the target value C1 of the power generation cost is stored, the optimum condition R1 is selected from the calculation results in which the net power generation cost matches C1. Similarly, when the target value E1 of the CO2 emission amount is stored, the optimum condition R2 is selected from the calculation results in which the net CO2 emission amount matches E1.

なお、図7では正味CO2排出量及び正味発電コストの2軸で最適条件を選定する例を説明したが、それ以外にも蒸気温度制御を行うスプレイ弁開度やガスパスダンパ開度などの制御操作端の裕度、伝熱管の表面温度(メタル温度)などの警報値に対する裕度を定量化し、これらも加味した最適条件のうち、上記の所定の選定条件を満たす最適条件を選定する方法であってもよい。 In Fig. 7, an example of selecting the optimum conditions on the two axes of net CO2 emissions and net power generation cost was explained, but in addition to that, control operation parameters such as the opening of the spray valve that controls the steam temperature and the opening of the gas path damper A method of quantifying the tolerance for alarm values such as the tolerance of the heat transfer tube surface temperature (metal temperature) and selecting the optimal condition that satisfies the above predetermined selection conditions from among the optimal conditions that also take these into account. good too.

<S5:最適条件評価ステップ>
条件記憶部232にCO排出量及び発電コストのベンチマーク値が記憶されている場合は、最適条件評価部242で当該ベンチマーク値を読み込んで、ベンチマーク値と、最適化ステップS4で選択された最適条件との優劣を評価する。
<S5: Optimal condition evaluation step>
If the condition storage unit 232 stores the benchmark values of the CO 2 emissions and the power generation cost, the optimum condition evaluation unit 242 reads the benchmark values and calculates the benchmark values and the optimum conditions selected in the optimization step S4. Evaluate the superiority and inferiority of

具体的には、図7において黒丸で示すベンチマーク値B1に対して、最適条件が図中左下の象限(C1とE1のラインで囲まれたB1より左下の領域)にあるかを確認し、あれば「優」と判断する。ベンチマーク値B1に対して、最適条件が図中右上の象限であれば「劣」と評価する。その他の象限にある場合は、「詳細確認要」と判断する。 Specifically, for the benchmark value B1 indicated by the black circle in FIG. is judged to be “excellent”. If the optimal condition is in the upper right quadrant of the figure with respect to the benchmark value B1, it is evaluated as "inferior". If it is in other quadrants, it is determined that "detailed confirmation is required."

<出力ステップS6>
最適化部240で選択された最適条件と、当該最適条件における実CO2排出量、正味CO2排出量、実発電コストと正味発電コストを、出力部250から出力装置(ディスプレイ312)へ出力する。また、火力発電所のオペレータの確認を経た上で、最適条件を運転制御装置120へ送信する。
<Output step S6>
The optimum conditions selected by the optimization unit 240, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation costs, and the net power generation costs under the optimum conditions are output from the output unit 250 to the output device (display 312). Also, after confirmation by the operator of the thermal power plant, the optimum conditions are transmitted to the operation control device 120 .

図8は、出力画面の例である。出力画面では以下内容を出力する。
(1)選定条件:ターゲット値又はベンチマーク値がある場合は、その値を表示する。
(2)燃料条件:燃料の種類の大分類(種別)と詳細分類(産地等)及び複数の燃料を用いる場合はその混焼率を表示する。
(3)運転条件:操作端パラメータの種類の大分類と詳細分類及び設定値を表示する。
(4)炭素クレジット:炭素クレジットの提供者(購入元)とその種類(COオフセットに関連する事業の種類、ロケーション等)、COオフセット量、価格(購入価格又はCOオフセット単価)を表示する。
(5)演算結果:(2)~(4)に示す最適条件で演算された、実発電コスト、正味発電コスト、実CO2排出量と正味CO2排出量を表示する。
(6)評価結果:ベンチマーク値がある場合は、ベンチマークとの対比結果を表示する。また、右下図の通り、最適条件での演算結果とベンチマーク値とを棒グラフで表示する。
FIG. 8 is an example of an output screen. The following contents are output on the output screen.
(1) Selection conditions: If there is a target value or benchmark value, display that value.
(2) Fuel condition: Large classification (classification) and detailed classification (production area, etc.) of fuel types, and when using multiple fuels, their co-firing ratios are displayed.
(3) Operating conditions: displays the major and detailed classifications of the types of final parameters and the set values.
(4) Carbon credits: Displays carbon credit providers (purchasers), their types (type of business related to CO2 offset, location, etc.), CO2 offset amount, and price (purchase price or CO2 offset unit price). do.
(5) Calculation result: Displays the actual power generation cost, net power generation cost, actual CO2 emissions, and net CO2 emissions calculated under the optimum conditions shown in (2) to (4).
(6) Evaluation result: If there is a benchmark value, the result of comparison with the benchmark is displayed. Also, as shown in the lower right figure, the calculation results and benchmark values under the optimum conditions are displayed in a bar graph.

<ボイラでの検討例>
ボイラ1に対する運転支援を検討した例について図9を用いて説明する。図9は、COネガティブ(オフセット)事業の経済価値及び環境価値の考え方について概要を纏めたものであり、上側がある燃料を使用した火力発電所における発電コスト、下側がある燃料を使用した火力発電所におけるCO排出量を示している。石炭専焼(図中一番左)、バイオマス専焼(図左右中央)、ガス専焼(図中一番右)を比較すると、発電コストは、石炭<ガス<バイオマスの順で大きくなり、CO排出量はバイオマス<ガス<石炭で大きくなるのが一般的である。
<Examination example for boiler>
An example of consideration of operation support for the boiler 1 will be described with reference to FIG. 9 . Figure 9 summarizes the concept of economic value and environmental value of CO2 negative (offset) business. It shows the CO2 emissions at the power plant. Comparing coal-fired (far left in the figure), biomass-fired (right and left center), and gas-fired (rightmost in the figure), power generation costs increase in the order of coal < gas < biomass, and CO2 emissions generally increases when biomass < gas < coal.

ここで、バイオマス焚き火力の実発電コストから石炭焚き火力の発電コストを差し引いたものをカーボンネガティブコストA1、石炭火力の実CO排出量からバイオマス焚き火力の実CO排出量を差し引いたものをカーボンオフセット量B1とおいた時、COネガティブ事業とは、カーボンネガティブコストA1を元手に森林管理・育成、バイオマス炭化固定などのCOを固定化手段により、カーボンオフセット量B1を創出する事業を指す。 Here, the actual power generation cost of biomass-fired power generation minus the power generation cost of coal-fired power generation is carbon negative cost A1, and the actual CO2 emissions of coal-fired power generation minus the actual CO2 emissions of biomass-fired power generation is When the carbon offset amount is B1, a CO2 negative business is a business that creates a carbon offset amount of B1 by means of CO2 fixation such as forest management/cultivation, biomass carbonization, etc. with carbon negative cost A1 as the base. Point.

もし、石炭焚き火力がCOネガティブ事業を利用し、石炭焚き火力の実発電コストにカーボンネガティブコストA1を加えた正味発電コスト(バイオマス焚き火力の実発電コストと同値)により、石炭火力実CO排出量からカーボンオフセット量B1を差し引いた正味CO排出量がバイオマス焚き火力の実CO排出量と同値であれば、石炭焚き火力+COネガティブ事業とバイオマス焚き火力の経済価値、環境価値は等しいわけだから、発電方式としてCO排出量の観点でも石炭火力は選択肢となる。 If coal-fired thermal power uses a CO2 negative business, the net power generation cost (same value as the actual power generation cost of biomass-fired thermal power), which is the carbon negative cost A1 added to the actual power generation cost of coal - fired thermal power, is calculated as follows: If the net CO2 emissions obtained by subtracting the carbon offset amount B1 from the emissions are the same as the actual CO2 emissions of biomass-fired thermal power, the economic value and environmental value of coal-fired thermal power + CO2 negative business and biomass-fired thermal power are equal. Therefore, coal-fired power is an option as a power generation method from the viewpoint of CO2 emissions.

また同様に、ガス焚き火力の実発電コストから石炭焚き火力の実発電コストを差し引いたカーボンネガティブコストA2を元手にCOネガティブ事業により、石炭焚き火力のCO排出量からガス焚き火力の実CO排出量を差し引いたカーボンオフセット量B2を創出できれば、石炭焚き火力+COネガティブ事業とガス焚き火力の経済価値及び環境価値は等しくなるのである。 Similarly, by subtracting the actual power generation cost of coal-fired thermal power from the actual power generation cost of gas-fired thermal power, the carbon negative cost A2 is used as the basis for the CO2 negative business to If the carbon offset amount B2 can be created by subtracting CO2 emissions, the economic value and environmental value of coal-fired thermal power + CO2 negative business and gas-fired thermal power will be equal.

なお、本図は理解のために、カーボンネガティブコストA1、カーボンオフセット量B1を設定してあるが、カーボンネガティブコストA1によりCOネガティブ事業を実施した場合には、カーボンオフセット量B1に過不足が生じる可能性があることはいうまでもない。また、COネガティブ事業には前述した、森林育成・管理、バイオマス炭化の他に、木質材料、バイオエチレンなど様々な形態が考えられ、石炭焚き火力の発電事業者等が期待するカーボンオフセット量に応じて、多様な手段を選択することが可能である。 In this figure, for the sake of understanding, the carbon negative cost A1 and the carbon offset amount B1 are set. It goes without saying that this may occur. In addition to the above-mentioned forest cultivation and management and biomass carbonization, CO 2 negative projects can include various forms such as wood materials and bio-ethylene. Various means can be selected depending on the situation.

<ビジネスモデル概要>
運転支援装置100を用いたビジネスモデルについて図10を用いて説明する。図10は、運転支援装置100に炭素クレジット制度を考慮し、発電事業者に対して経済的な燃料の提案を行うサービスのビジネスモデルの説明図である。
<Overview of business model>
A business model using the driving support device 100 will be described with reference to FIG. 10 . FIG. 10 is an explanatory diagram of a business model of a service that considers the carbon credit system for the driving support device 100 and proposes economical fuels to power generation companies.

まず、発電事業者から運転支援装置100に低炭素運転の委託(信号)がなされる。ここでの信号とは、CO削減目標量、発電コスト上限額が該当する。 First, the power generation company entrusts (signals) low-carbon operation to the operation support device 100 . The signal here corresponds to the CO 2 reduction target amount and the power generation cost upper limit amount.

運転支援装置100では低炭素運転の信号を受信すると、ゼロエミッション石炭の燃料情報(発熱量、価格、炭素クレジット)を取り込む。ここでゼロエミッション石炭は、通常の燃料価格に炭素クレジットが上乗せされた価格が設定されており、運転支援装置100を導入している発電事業者が購入すると、炭素クレジットが運転支援装置100に振り込まれるような仕組みになっている。ゆえに、ゼロエミッション石炭は、運転支援装置100による炭素クレジット認証を予め受けた燃料となる。 When the driving support device 100 receives the low-carbon driving signal, it takes in the fuel information (calorific value, price, carbon credit) of zero-emission coal. Here, zero-emission coal is set at a price in which carbon credits are added to the normal fuel price, and when purchased by a power generation business that has introduced the driving support device 100, the carbon credits are transferred to the driving support device 100. It is designed to be able to Therefore, zero-emission coal is a fuel that has received carbon credit certification from the driving assistance device 100 in advance.

また同時にバイオマス、カーボンニュートラル燃料などの燃料情報(発熱量、価格、混焼率)が運転支援装置100にインプットされる。運転支援装置100ではインプットされた情報に基づき、発電事業者が低炭素運転委託の時に提示したCO削減目標あるいはCO排出量上限を満足しつつ、発電コストを可能な限り低減できるような、ゼロエミッション石炭の購入量、混焼率を提示する。また、それでも不足する場合には、カーボンクレジット制度から不足分の炭素クレジットを購入するような解を算出する。なお、場合によっては、カーボンクレジット単価が安い場合は、ゼロエミッション石炭を購入せずカーボンクレジット制度で炭素クレジットを調達するような解となることもありえる。 At the same time, fuel information (calorific value, price, co-firing ratio) such as biomass and carbon-neutral fuel is input to the driving support device 100 . Based on the input information, the driving support device 100 satisfies the CO 2 reduction target or the upper limit of CO 2 emissions presented by the power generation company when commissioning low-carbon operation, and can reduce the power generation cost as much as possible. Present the amount of zero-emission coal purchased and the co-firing rate. In addition, if the amount is still insufficient, a solution is calculated to purchase the insufficient amount of carbon credits from the carbon credit system. In some cases, if the unit price of carbon credits is low, the solution may be to procure carbon credits under the carbon credit system instead of purchasing zero-emission coal.

演算が終わると、運転支援装置100での最適化結果であるCO排出量、発電コストに加え、ゼロエミッション石炭量購入量、様々な燃料購入量、カーボンクレジット制度からの炭素クレジット購入量が運転支援装置100から発電事業者へ開示される。発電事業者がこれをコミットすれば、運転支援装置100の提示通りに、ゼロエミッション石炭の購入、様々な燃料の購入、炭素クレジットの調達がなされる。運転支援装置100では調達された燃料を運転支援装置100で最適化した通りに運転し、日々のCO排出量を正確にモニタリングし、カーボンクレジットの購入の代行を行う。 When the calculation is completed, in addition to the CO 2 emissions and power generation costs that are the optimization results of the operation support device 100, the purchased amount of zero-emission coal, the purchased amount of various fuels, and the purchased amount of carbon credits from the carbon credit system can be operated. It is disclosed from the support device 100 to the power generation company. If the power generator commits this, the purchase of zero-emission coal, the purchase of various fuels, and the procurement of carbon credits will be carried out as presented by the driving support device 100 . The driving support device 100 drives the procured fuel as optimized by the driving support device 100, accurately monitors daily CO2 emissions, and purchases carbon credits on behalf of the driver.

このような仕組みにより、発電事業者では、CO排出量が可視化でき、炭素クレジットを含めたCO削減目標を達成し、発電コストも上限額を超えずに運用することが可能となる。 With such a mechanism, power producers can visualize CO2 emissions, achieve CO2 reduction targets including carbon credits, and operate power generation costs without exceeding the upper limit.

上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。 The contents described in each of the above embodiments are understood as follows, for example.

(1)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
火力発電プラントの燃料の価格と、炭素クレジットの価格及びCOオフセット量を含む炭素クレジット情報とを読み込む入力ステップと、
前記火力発電プラントの燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO排出量と、当該実CO2排出量から前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量と、前記燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストとを演算する演算ステップと、
前記正味CO排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化ステップと、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO排出量、前記正味CO排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力ステップと、
を含む火力発電プラントの運転支援方法である。
(1) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
an input step of reading the price of fuel for a thermal power plant and carbon credit information including the price of carbon credits and the amount of CO2 offset;
By changing the combination of fuel, operating conditions, and carbon credits of the thermal power plant, the actual CO2 emissions in each combination, and the net CO2 emissions obtained by subtracting the CO2 offset amount by the carbon credits from the actual CO2 emissions a calculation step of calculating an emission amount, an actual power generation cost considering the price of the fuel, and a net power generation cost obtained by adding the carbon credit price to the actual power generation cost;
an optimization step of selecting an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition, and the carbon credits for which the net CO2 emissions and the net power generation cost meet predetermined selection conditions;
an output step of outputting the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
It is an operation support method for a thermal power plant including

上記(1)の態様によれば、CO2排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる。 According to the aspect (1) above, it is possible to select the optimum carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and to easily evaluate the cost-effectiveness of the selected carbon credits.

(2)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
火力発電プラントの燃料の価格及び前記燃料の性状を示す少なくとも一つ以上の燃料パラメータと、前記火力発電プラントの少なくとも一つ以上の運転条件と、COオフセット量及び炭素クレジットの価格を含む少なくとも一つ以上の炭素クレジット情報とを読み込む入力ステップと、
前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実CO排出量の予測値を算出する第1予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実CO排出量の予測値を複数算出し、これら複数の実CO排出量の予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実CO排出量の予測値のそれぞれから前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量を演算すると共に、前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実発電コストの予測値を算出する第2予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実発電コストの予測値を複数算出し、これら複数の実発電コストの予想値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実発電コストの予測値のそれぞれに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストを演算する演算ステップと、
前記正味CO排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化ステップと、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO排出量、前記正味CO排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力ステップと、
を含む火力発電プラントの運転支援方法である。
(2) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
At least one fuel parameter indicating the price of fuel for a thermal power plant and the properties of the fuel, at least one operating condition of the thermal power plant, the amount of CO 2 offset, and the price of carbon credits. an input step of reading one or more carbon credit information;
The fuel parameter and the operating conditions are changed and input to a first prediction model for calculating the predicted value of the actual CO2 emissions generated when the thermal power plant is operated, and the predicted values of the actual CO2 emissions are calculated. A plurality of calculations are performed, and based on a combination of these multiple predicted values of actual CO 2 emissions and at least one or more carbon credits, the amount of CO 2 offset by the carbon credits from each of the predicted values of the actual CO 2 emissions. The fuel parameter and the operating condition are changed and input to a second prediction model that calculates the net CO 2 emissions minus the to calculate a plurality of predicted values of actual power generation costs, and based on a combination of the plurality of predicted values of actual power generation costs and at least one or more carbon credits, the carbon credits are added to each of the predicted values of actual power generation costs. A calculation step of calculating the net power generation cost by adding the price of
an optimization step of selecting an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition and the carbon credits for which the net CO2 emissions and the net power generation cost meet predetermined selection conditions;
an output step of outputting the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
It is an operation support method for a thermal power plant including

上記(2)の態様によれば、予測モデルを用いたAI予測により、CO2排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる。 According to the above aspect (2), AI prediction using a prediction model selects the optimal carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and facilitates the cost effectiveness of the selected carbon credits. can be evaluated.

(3)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
前記入力ステップでは、更に前記火力発電プラントのCO排出量又は発電コストのターゲット値を読込み、
前記最適化ステップでは、前記所定の選択条件として、前記ターゲット値が前記正味CO排出量に対するターゲット値の場合は、前記正味CO排出量が前記ターゲット値と一致する前記最適条件を選択する条件を用い、前記ターゲット値が前記正味発電コストに対するターゲット値の場合は、前記正味発電コストが前記ターゲット値と一致する前記最適条件を選択する条件を用いる、上記(1)、(2)の態様に記載の火力発電プラントの運転支援方法である。
(3) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
The input step further reads a target value of the CO2 emissions or power generation cost of the thermal power plant;
In the optimization step, as the predetermined selection condition, if the target value is a target value for the net CO2 emission amount, a condition for selecting the optimum condition under which the net CO2 emission amount matches the target value. is used, and if the target value is the target value for the net power generation cost, the condition for selecting the optimum condition where the net power generation cost matches the target value is used. It is the operation support method of the described thermal power plant.

上記(3)の態様によれば、火力発電プラントの運営事業者等のニーズに応じて、CO排出量又は発電コストのターゲット値にあった最適条件を提示できる。 According to the aspect (3) above, it is possible to present optimal conditions that meet the target values of CO 2 emissions or power generation costs in accordance with the needs of thermal power plant operators and the like.

(4)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
前記入力ステップでは、更に火力発電プラントのCO2排出量及び発電コストのベンチマーク値を読込み、
前記ベンチマーク値を用いて、前記最適化ステップで選択された前記最適条件の優劣を評価する最適条件評価ステップを更に備える、
上記(1)から(3)の態様に記載の火力発電プラントの運転支援方法である。
(4) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
The input step further reads benchmark values of CO2 emissions and power generation costs of thermal power plants,
Further comprising an optimum condition evaluation step of evaluating the superiority or inferiority of the optimum condition selected in the optimization step using the benchmark value,
A method for supporting the operation of a thermal power plant according to any one of aspects (1) to (3) above.

上記(4)の態様によれば、ベンチマーク値との対比により最適条件の採用判断が容易となる。 According to the aspect (4) above, it becomes easy to determine whether to adopt the optimum condition by comparing with the benchmark value.

(5)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
前記ターゲット値は、他の燃料や発電手段での実績に基づき設定された値である、
上記(3)の態様に記載の火力発電プラントの運転支援方法である。
(5) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
The target value is a value set based on the results of other fuels and power generation means,
A method for supporting the operation of a thermal power plant according to the aspect (3) above.

上記(5)の態様によれば、他の燃料や発電手段の実績と対比して、最適条件を評価できる。 According to the aspect (5) above, the optimum conditions can be evaluated in comparison with the results of other fuels and power generation means.

(6)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
前記ベンチマーク値は、他の燃料や発電手段での実績に基づき設定された値である、
上記(4)の態様に記載の火力発電プラントの運転支援方法である。
(6) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
The benchmark value is a value set based on the results of other fuels and power generation means,
A method for supporting the operation of a thermal power plant according to the aspect (4) above.

上記(6)の態様によれば、他の燃料や発電手段の実績と対比して、最適条件を評価できる。 According to the aspect (6) above, the optimum conditions can be evaluated in comparison with the results of other fuels and power generation means.

(7)一態様に係る火力発電所の運転支援方法は、
前記炭素クレジットは、森林を管理、育成し、伐採後の木材を用いて炭素固定量を増加させることでCOオフセットするものが含まれる、
上記(1)から(6)の態様に記載の運転支援方法である。
(7) A thermal power plant operation support method according to one aspect includes:
The carbon credits include those that offset CO 2 by managing and cultivating forests and increasing the amount of carbon sequestration using wood after logging.
The driving support method according to any of the aspects (1) to (6) above.

上記(7)の態様によれば、森林管理、育成を通じてCOオフセットができる費用対効果の高い炭素クレジットが購入できると共に、林業再生にも貢献できる。 According to the above aspect (7), it is possible to purchase carbon credits with high cost effectiveness that can offset CO 2 through forest management and cultivation, and contribute to forestry regeneration.

(8)一態様に係る火力発電所の運転支援装置は、
火力発電プラントの燃料の価格及び前記燃料の性状を示す少なくとも一つ以上の燃料パラメータと、前記火力発電プラントの少なくとも一つ以上の運転条件と、前記燃料の価格に含まれている又は追加購入可能な少なくとも一つ以上の炭素クレジット情報であって、炭素クレジットの価格及びCOオフセット量を含む炭素クレジット情報とを読込む入力部と、
前記燃料パラメータ、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO2排出量と、当該実CO2排出量から前記炭素クレジットによるCO2オフセット量を引いた正味CO2排出量と、前記燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストとを演算する演算部と、
前記正味CO2排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化部と、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO2排出量、前記正味CO2排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力部と、
を備えた火力発電プラントの運転支援装置である。
(8) An operation support device for a thermal power plant according to one aspect,
At least one or more fuel parameters indicating the price of fuel for a thermal power plant and properties of the fuel, at least one or more operating conditions of the thermal power plant, and included in the price of the fuel or available for additional purchase an input unit that reads at least one or more pieces of carbon credit information, the carbon credit information including the price of the carbon credit and the amount of CO2 offset;
By changing the combination of the fuel parameters, the operating conditions, and the carbon credits, the actual CO2 emissions in each combination, and the net CO2 emissions obtained by subtracting the CO2 offset amount by the carbon credits from the actual CO2 emissions. , a calculation unit that calculates an actual power generation cost considering the price of the fuel and a net power generation cost that is obtained by adding the price of the carbon credit to the actual power generation cost;
an optimizing unit that selects an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition, and the carbon credit that satisfies a predetermined selection condition for the net CO2 emissions and the net power generation cost;
an output unit that outputs the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
It is an operation support device for a thermal power plant.

上記(8)の態様によれば、CO2排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる。 According to the aspect (8) above, it is possible to select the optimum carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and to easily evaluate the cost-effectiveness of the selected carbon credits.

(9)一態様に係る火力発電所の運転支援装置は、
前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実CO排出量の予測値を算出する第1予測モデル、及び前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実発電コストの予測値を算出する第2予測モデルを記憶するモデル記憶部を更に備え、
前記演算部は、
前記第1予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実CO排出量の予測値を複数算出し、これら複数の実CO排出量の予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実CO排出量の予測値のそれぞれから前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量を演算すると共に、
前記第2予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実発電コストの予測値を複数算出し、これら複数の実発電コストの予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実発電コストの予測値のそれぞれに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストを演算する、
上記(8)の態様に記載の火力発電プラントの運転支援装置である。
(9) A thermal power plant operation support device according to one aspect,
A first prediction model that calculates a predicted value of the actual CO2 emissions generated when the thermal power plant is operated, and a second prediction model that calculates a predicted value of the actual power generation cost that occurs when the thermal power plant is operated. Further comprising a model storage unit that stores the prediction model,
The calculation unit is
A plurality of predicted values of actual CO 2 emissions are calculated by changing and inputting the fuel parameter and the operating condition to the first prediction model, and these plurality of predicted values of actual CO 2 emissions and at least one or more Based on the combination with the carbon credit, calculating the net CO 2 emissions by subtracting the CO 2 offset amount due to the carbon credits from each predicted value of the actual CO 2 emissions,
The fuel parameter and the operating condition are changed and input to the second prediction model to calculate a plurality of predicted values of the actual power generation cost, and the plurality of predicted values of the actual power generation cost and at least one or more carbon credits are calculated. Based on the combination, calculating a net power generation cost by adding the price of the carbon credit to each of the predicted values of the actual power generation cost;
It is an operation support device for a thermal power plant according to the aspect (8) above.

上記(9)の態様によれば、予測モデルを用いたAI予測により、CO2排出量と発電コストの両方の観点から最適な炭素クレジットを選定し、選定された炭素クレジットの費用対効果を容易に評価することができる。 According to the above aspect (9), AI prediction using a prediction model selects the optimal carbon credits from the viewpoint of both CO2 emissions and power generation costs, and facilitates the cost effectiveness of the selected carbon credits. can be evaluated.

上記実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での様々な変更態様がある。例えばCO発生量と発電コストの2つの観点で条件を満たすように選定した最適条件が、必ずしもプラント全体の安定安全運転を維持できるとは限らない。そこで、過熱器スプレイ弁開度のような制御操作端の裕度やメタル温度などの監視対象のプロセス値が管理値を超過しない範囲を制約とした最適条件を選ぶ必要がある。本発明では、上記の制約条件を含めた多面的な視点で評価した最適条件を導出することができる。 The above embodiment does not limit the present invention, and there are various modifications without departing from the scope of the present invention. For example, the optimum conditions selected to satisfy the two conditions of CO 2 generation amount and power generation cost do not necessarily maintain stable and safe operation of the entire plant. Therefore, it is necessary to select an optimum condition that restricts the range in which the process values to be monitored, such as the tolerance of the control operation terminal such as the opening of the superheater spray valve and the metal temperature, do not exceed the control values. In the present invention, it is possible to derive optimum conditions evaluated from multiple viewpoints including the above constraints.

10 :運転支援システム
11 :火炉
12 :燃焼装置
13 :煙道
21~25:燃焼バーナ
26~30:微粉炭供給管
31~35:粉砕機
36 :風箱
37a~37c:空気ダクト
37d :連結点
38 :送風機
39 :アフタエアポート
48 :排ガス通路
49 :エアヒータ
50 :脱硝装置
51 :煤塵処理装置
52 :誘引送風機
53 :煙突
62 :傾斜面
70 :炉底蒸発管
100 :運転支援装置
110 :データ取得部
112 :運転データ記憶部
114 :データ抽出部
120 :運転制御装置
220 :モデル構築部
222 :モデル記憶部
230 :演算部
232 :条件記憶部
240 :最適化部
242 :最適条件評価部
250 :出力部
260 :入力部
301 :プロセッサ
305 :入力I/F
306 :出力I/F
307 :通信I/F
308 :バス
311 :入力装置
312 :ディスプレイ
10: Operation support system 11: Furnace 12: Combustion device 13: Flue 21-25: Combustion burner 26-30: Pulverized coal supply pipe 31-35: Crusher 36: Air box 37a-37c: Air duct 37d: Connection point 38: Blower 39: After airport 48: Exhaust gas passage 49: Air heater 50: Denitrification device 51: Dust treatment device 52: Induced draft fan 53: Chimney 62: Inclined surface 70: Furnace bottom evaporator 100: Operation support device 110: Data acquisition unit 112: operation data storage unit 114: data extraction unit 120: operation control device 220: model construction unit 222: model storage unit 230: calculation unit 232: condition storage unit 240: optimization unit 242: optimum condition evaluation unit 250: output unit 260: Input unit 301: Processor 305: Input I/F
306: Output I/F
307: Communication I/F
308: bus 311: input device 312: display

Claims (9)

火力発電プラントの燃料の価格と、炭素クレジットの価格及びCOオフセット量を含む炭素クレジット情報とを読み込む入力ステップと、
前記火力発電プラントの燃料、運転条件及び炭素クレジットの組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO排出量と、当該実CO2排出量から前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量と、前記燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストとを演算する演算ステップと、
前記正味CO排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化ステップと、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO排出量、前記正味CO排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力ステップと、
を含む火力発電プラントの運転支援方法。
an input step of reading the price of fuel for a thermal power plant and carbon credit information including the price of carbon credits and the amount of CO2 offset;
By changing the combination of fuel, operating conditions, and carbon credits of the thermal power plant, the actual CO2 emissions in each combination, and the net CO2 emissions obtained by subtracting the CO2 offset amount by the carbon credits from the actual CO2 emissions a calculation step of calculating an emission amount, an actual power generation cost considering the price of the fuel, and a net power generation cost obtained by adding the carbon credit price to the actual power generation cost;
an optimization step of selecting an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition, and the carbon credits for which the net CO2 emissions and the net power generation cost meet predetermined selection conditions;
an output step of outputting the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
A method for supporting operation of a thermal power plant, comprising:
火力発電プラントの燃料の価格及び前記燃料の性状を示す少なくとも一つ以上の燃料パラメータと、前記火力発電プラントの少なくとも一つ以上の運転条件と、COオフセット量及び炭素クレジットの価格を含む少なくとも一つ以上の炭素クレジット情報とを読み込む入力ステップと、
前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実CO排出量の予測値を算出する第1予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実CO排出量の予測値を複数算出し、これら複数の実CO排出量の予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実CO排出量の予測値のそれぞれから前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量を演算すると共に、前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実発電コストの予測値を算出する第2予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実発電コストの予測値を複数算出し、これら複数の実発電コストの予想値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実発電コストの予測値のそれぞれに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストを演算する演算ステップと、
前記正味CO排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化ステップと、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO排出量、前記正味CO排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力ステップと、
を含む火力発電プラントの運転支援方法。
At least one fuel parameter indicating the price of fuel for a thermal power plant and the properties of the fuel, at least one operating condition of the thermal power plant, the amount of CO 2 offset, and the price of carbon credits. an input step of reading one or more carbon credit information;
The fuel parameter and the operating conditions are changed and input to a first prediction model for calculating the predicted value of the actual CO2 emissions generated when the thermal power plant is operated, and the predicted values of the actual CO2 emissions are calculated. A plurality of calculations are performed, and based on a combination of these multiple predicted values of actual CO 2 emissions and at least one or more carbon credits, the amount of CO 2 offset by the carbon credits from each of the predicted values of the actual CO 2 emissions. The fuel parameter and the operating condition are changed and input to a second prediction model that calculates the net CO 2 emissions minus the to calculate a plurality of predicted values of actual power generation costs, and based on a combination of the plurality of predicted values of actual power generation costs and at least one or more carbon credits, the carbon credits are added to each of the predicted values of actual power generation costs. A calculation step of calculating the net power generation cost by adding the price of
an optimization step of selecting an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition and the carbon credits for which the net CO2 emissions and the net power generation cost meet predetermined selection conditions;
an output step of outputting the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
A method for supporting operation of a thermal power plant, comprising:
前記入力ステップでは、更に前記火力発電プラントのCO排出量又は発電コストのターゲット値を読込み、
前記最適化ステップでは、前記所定の選択条件として、前記ターゲット値が前記正味CO排出量に対するターゲット値の場合は、前記正味CO排出量が前記ターゲット値と一致する前記最適条件を選択する条件を用い、前記ターゲット値が前記正味発電コストに対するターゲット値の場合は、前記正味発電コストが前記ターゲット値と一致する前記最適条件を選択する条件を用いる、
請求項1又は2に記載の火力発電プラントの運転支援方法。
The input step further reads a target value of the CO2 emissions or power generation cost of the thermal power plant;
In the optimization step, as the predetermined selection condition, if the target value is a target value for the net CO2 emission amount, a condition for selecting the optimum condition under which the net CO2 emission amount matches the target value. and if the target value is a target value for the net cost of power generation, using a condition that selects the optimum condition where the net cost of power generation matches the target value;
The operation support method for a thermal power plant according to claim 1 or 2.
前記入力ステップでは、更に火力発電プラントの前記正味CO排出量及び前記正味発電コストのベンチマーク値を読込み、
前記ベンチマーク値を用いて、前記最適化ステップで選択された前記最適条件の優劣を評価する最適条件評価ステップを更に含む、
請求項1から3のいずれか一つに記載の火力発電プラントの運転支援方法。
The input step further reads benchmark values of the net CO2 emissions and the net power generation cost of a thermal power plant;
further comprising an optimum condition evaluation step of evaluating the superiority or inferiority of the optimum condition selected in the optimization step using the benchmark value;
The operation support method for a thermal power plant according to any one of claims 1 to 3.
前記ターゲット値は、他の燃料や発電手段での実績に基づき設定された値である、
請求項3に記載の火力発電プラントの運転支援方法。
The target value is a value set based on the results of other fuels and power generation means,
The operation support method for a thermal power plant according to claim 3.
前記ベンチマーク値は、他の燃料や発電手段での実績に基づき設定された値である、
請求項4に記載の火力発電プラントの運転支援方法。
The benchmark value is a value set based on the results of other fuels and power generation means,
The operation support method for a thermal power plant according to claim 4.
前記炭素クレジット情報は、森林を管理、育成し、伐採後の木材を用いて炭素固定量を増加させることによるCOオフセット量を含まれる、
請求項1から6のいずれか一つに記載の火力発電プラントの運転支援方法。
The carbon credit information includes the amount of CO2 offset by managing and cultivating forests and increasing the amount of carbon sequestration using wood after logging.
The operation support method for a thermal power plant according to any one of claims 1 to 6.
火力発電プラントの燃料の価格及び前記燃料の性状を示す少なくとも一つ以上の燃料パラメータと、前記火力発電プラントの少なくとも一つ以上の運転条件と、前記燃料の価格に含まれている又は追加購入可能な少なくとも一つ以上の炭素クレジット情報であって、炭素クレジットの価格及びCOオフセット量を含む炭素クレジット情報とを読込む入力部と、
前記燃料パラメータ、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せを変化させて、それぞれの組合せにおける実CO2排出量と、当該実CO2排出量から前記炭素クレジットによるCO2オフセット量を引いた正味CO2排出量と、前記燃料の価格を考慮した実発電コストと、当該実発電コストに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストとを演算する演算部と、
前記正味CO2排出量及び前記正味発電コストが所定の選択条件を満たす前記燃料、前記運転条件、及び前記炭素クレジットの組合せからなる最適条件を選択する最適化部と、
選択された前記最適条件と、当該最適条件における前記実CO2排出量、前記正味CO2排出量、前記実発電コスト、及び前記正味発電コストと、を出力する出力部と、
を備えた火力発電プラントの運転支援装置。
At least one or more fuel parameters indicating the price of fuel for a thermal power plant and properties of the fuel, at least one or more operating conditions of the thermal power plant, and included in the price of the fuel or available for additional purchase an input unit that reads at least one or more pieces of carbon credit information, the carbon credit information including the price of the carbon credit and the amount of CO2 offset;
By changing the combination of the fuel parameters, the operating conditions, and the carbon credits, the actual CO2 emissions in each combination, and the net CO2 emissions obtained by subtracting the CO2 offset amount by the carbon credits from the actual CO2 emissions. , a calculation unit that calculates an actual power generation cost considering the price of the fuel and a net power generation cost that is obtained by adding the price of the carbon credit to the actual power generation cost;
an optimizing unit that selects an optimum condition consisting of a combination of the fuel, the operating condition, and the carbon credit that satisfies a predetermined selection condition for the net CO2 emissions and the net power generation cost;
an output unit that outputs the selected optimal condition, the actual CO2 emissions, the net CO2 emissions, the actual power generation cost, and the net power generation cost under the optimal conditions;
An operation support device for a thermal power plant.
前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実CO排出量の予測値を算出する第1予測モデル、及び前記火力発電プラントを運転させたときに生じる実発電コストの予測値を算出する第2予測モデルを記憶するモデル記憶部を更に備え、
前記演算部は、
前記第1予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実CO排出量の予測値を複数算出し、これら複数の実CO排出量の予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実CO排出量の予測値のそれぞれから前記炭素クレジットによるCOオフセット量を引いた正味CO排出量を演算すると共に、
前記第2予測モデルに前記燃料パラメータ及び前記運転条件を変化させて入力して実発電コストの予測値を複数算出し、これら複数の実発電コストの予測値と少なくとも一つ以上の炭素クレジットとの組合せに基づいて、前記実発電コストの予測値のそれぞれに前記炭素クレジットの価格を加算した正味発電コストを演算する、
請求項8に記載の火力発電プラントの運転支援装置。
A first prediction model that calculates a predicted value of the actual CO2 emissions generated when the thermal power plant is operated, and a second prediction model that calculates a predicted value of the actual power generation cost that occurs when the thermal power plant is operated. Further comprising a model storage unit that stores the prediction model,
The calculation unit is
A plurality of predicted values of actual CO 2 emissions are calculated by changing and inputting the fuel parameter and the operating condition to the first prediction model, and these plurality of predicted values of actual CO 2 emissions and at least one or more Based on the combination with the carbon credit, calculating the net CO 2 emissions by subtracting the CO 2 offset amount due to the carbon credits from each predicted value of the actual CO 2 emissions,
The fuel parameter and the operating condition are changed and input to the second prediction model to calculate a plurality of predicted values of the actual power generation cost, and the plurality of predicted values of the actual power generation cost and at least one or more carbon credits are calculated. Based on the combination, calculating a net power generation cost by adding the price of the carbon credit to each of the predicted values of the actual power generation cost;
The operation support device for a thermal power plant according to claim 8.
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