JP4285322B2 - Cogeneration system estimated operation cost calculation program, cogeneration system estimated operation cost calculation method, and cogeneration system estimated operation cost calculation device - Google Patents
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Description
本発明は、コージェネレーションシステムの推定運転コストを算出するコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムなどに関する。 The present invention relates to a cogeneration system estimated operation cost calculation program for calculating an estimated operation cost of a cogeneration system.
近年、単位時間毎の電気エネルギーおよび熱エネルギーの推定需要量に基づいてコージェネレーションシステムの推定運転コストが最小となる場合の運転条件である最適運転条件(単位時間毎の最適運転条件)を求める技術が当業者の間で知られている(例えば、特許文献1参照)。
しかし、コージェネレーションシステムの運用者にとっては、例えば、システムの最適運転条件が1時間毎等の頻度で算出されて、その都度システムの設定変更作業を行うと、運転コストを抑えることができるものの、設定変更作業の頻度が高くて煩雑である。このため、コージェネレーションシステムの運転条件を、1時間毎等の頻度で算出されるシステムの最適運転条件に逐次対応させるような作業は、現実的にはほとんど行われていない。 However, for the operator of the cogeneration system, for example, if the optimal operating conditions of the system are calculated at a frequency of every hour or the like, and the system setting is changed each time, the operating cost can be suppressed, The frequency of setting changes is high and complicated. For this reason, practically, there is hardly any work that sequentially corresponds the operating conditions of the cogeneration system to the optimal operating conditions of the system calculated at a frequency of every hour or the like.
本発明の課題は、コージェネレーションシステムにおいて、運転コストを抑えつつ変更頻度を現実的な程度に減らせた運転条件を求めることが可能なコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムなどを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cogeneration system estimated operation cost calculation program and the like capable of obtaining an operation condition in which a change frequency is reduced to a realistic level while suppressing an operation cost in a cogeneration system.
第1発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、電気エネルギーおよび熱エネルギーを供給するコージェネレーションシステムの推定運転コストを、コージェネレーションシステムの外部の外部電力装置によって供給される電気エネルギーを併用しつつコージェネレーションシステムの外部の外部熱装置によって供給される熱エネルギーを併用する場合について、コンピュータに算出させるためのコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムであって、以下のステップを備えている。推定需要量特定ステップでは、コンピュータに対して、第1期間を構成する複数の第2期間毎における電気エネルギーの推定電気需要量および熱エネルギーの推定熱需要量を特定する。低負荷時シミュレーションステップでは、複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間コージェネレーションシステムを一定の低負荷により運転させつつ第2期間毎の推定需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定熱需要量に応じた熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う。高負荷時シミュレーションステップでは、複数の第2期間によって構成される第1期間のうちの低負荷時を除いた高負荷時の期間の間コージェネレーションシステムを低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ第2期間毎の推定電気需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定需要量に応じた熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う。そして、コンピュータに対して、少なくとも運転条件に基づいて算出可能なコージェネレーションシステム、外部電気装置および外部熱装置が各シミュレーションにおいて第1期間を通じて必要となるコストを、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷の値および一定の高負荷の値を変更しながら算出する。出力ステップでは、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する。なお、ここにいう第1期間とは、第2期間よりも長い期間であって、例えば、第1期間が1日とした場合に第2期間を1時間とすること等が可能である。なお、第1期間および第2期間は上記の例に限られず任意に設定可能である。 A cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the first invention uses an estimated operation cost of a cogeneration system that supplies electric energy and thermal energy in combination with electric energy supplied by an external power device outside the cogeneration system. On the other hand, a cogeneration system estimated operation cost calculation program for causing a computer to calculate heat energy supplied by an external heat device external to the cogeneration system includes the following steps. In the estimated demand amount specifying step, the estimated electric demand amount of the electric energy and the estimated heat demand amount of the thermal energy in the plurality of second periods constituting the first period are specified for the computer. In the low load simulation step, the cogeneration system is operated at a constant low load from the start to the end of the low load constituted by a plurality of second periods, according to the estimated demand for each second period. A low load simulation is performed by supplementing the shortage of electrical energy with an external electrical device and supplementing the shortage of heat energy according to the estimated heat demand for each second period with the external heat device. In the high load simulation step, the cogeneration system is operated at a constant high load higher than the low load during the high load period excluding the low load period in the first period constituted by a plurality of second periods. On the other hand, a shortage of electrical energy corresponding to the estimated amount of electricity demand for each second period is compensated by an external electric device, and a shortage of heat energy corresponding to the estimated amount of demand for each second period is compensated for by an external heat device. When the simulation. Then, the cost required for the computer, which can be calculated at least based on the operating conditions, the cogeneration system, the external electric device, and the external heat device through the first period in each simulation is reduced to the low load at the start of the low load. At the end of the hour, the calculation is performed while changing the constant low load value and the constant high load value. In the output step, the calculated cost is output in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of low load, at the end of low load. Here, the first period is a period longer than the second period. For example, when the first period is one day, the second period can be set to one hour. The first period and the second period are not limited to the above example and can be arbitrarily set.
第2発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、第1発明のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムであって、外部電力装置によって供給されるエネルギー量の範囲が第2期間毎に予め定められている場合に、出力ステップでは、外部電力装置によって供給される第2期間毎の電気エネルギー量であって予め定められた範囲のうちの最低電気エネルギー量と、コージェネレーションシステムによって得られる該第2期間における電気エネルギー量と、を合計して得られる最低合計電気エネルギー量が、該第2期間における推定電気需要量を超える場合、および、外部電力装置によって供給される第2期間毎の電気エネルギー量であって予め定められた範囲のうちの最高電気エネルギー量と、コージェネレーションシステムによって得られる該第2期間における電気エネルギー量と、を合計して得られる最高合計電気エネルギー量が、該第2期間における推定電気需要量に満たない場合について、該運転条件を特定して出力する。 The cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the second invention is the cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the first invention, wherein the range of the amount of energy supplied by the external power device is predetermined for each second period. In the output step, the electric energy amount for each second period supplied by the external power device and the minimum electric energy amount within a predetermined range and the first electric energy obtained by the cogeneration system. When the minimum total electric energy amount obtained by summing the electric energy amounts in the two periods exceeds the estimated electric demand amount in the second period, and the electric energy for each second period supplied by the external power device The maximum amount of electrical energy within a predetermined range The operation condition is specified when the maximum total electric energy obtained by summing the electric energy in the second period obtained by the cogeneration system is less than the estimated electric demand in the second period. And output.
第3発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、第1発明または第2発明のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムであって、コンピュータに対して、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値に対応付けて出力されるコストの最小値に対応する低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値である最適条件を出力させる最適条件出力ステップをさらに備えている。 A cogeneration system estimated operation cost calculation program according to a third aspect of the invention is the cogeneration system estimated operation cost calculation program of the first or second aspect of the invention, in which the computer is started at a low load and at a low load. At the end of the low load corresponding to the minimum cost output associated with the constant low load value and the constant high load value, at the end of the low load, at the constant low load value and An optimum condition output step for outputting an optimum condition that is a constant high load value is further provided.
第4発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、第3発明のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムであって、コンピュータに対して、最適条件に基づいてコージェネレーションシステムを制御させるコージェネレーションシステム制御ステップをさらに備えている。 A cogeneration system estimated operation cost calculation program according to a fourth invention is a cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the third invention, which causes a computer to control a cogeneration system based on optimum conditions. A control step is further provided.
第5発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、第1発明から第4発明のいずれかのコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムであって、コンピュータに対して、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値に対応付けて出力されるコストの最小値を他とは異なる出力態様とするか、もしくは、コストの最小値に対応する低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値を他とは異なる出力態様とする。 A cogeneration system estimated operation cost calculation program according to a fifth invention is a cogeneration system estimated operation cost calculation program according to any one of the first to fourth inventions, when the computer starts at a low load, At the end of the low load, the minimum cost output corresponding to the constant low load value and the constant high load value is set to a different output mode from the others, or corresponds to the minimum cost value At the start of low load, at the end of low load, a constant low load value and a constant high load value are set as different output modes.
第6発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出方法は、電気エネルギーおよび熱エネルギーを供給するコージェネレーションシステムの推定運転コストを、コージェネレーションシステムの外部の外部電力装置によって供給される電気エネルギーを併用しつつコージェネレーションシステムの外部の外部熱装置によって供給される熱エネルギーを併用する場合について、コンピュータに算出させるためのコージェネレーションシステム推定運転コスト算出方法であって、以下のステップを備えている。推定需要量特定ステップでは、コンピュータに対して、第1期間を構成する複数の第2期間毎における電気エネルギーの推定電気需要量および熱エネルギーの推定熱需要量を特定する。低負荷時シミュレーションステップでは、複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間コージェネレーションシステムを一定の低負荷により運転させつつ第2期間毎の推定需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定熱需要量に応じた熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う。高負荷時シミュレーションステップでは、複数の第2期間によって構成される第1期間のうちの低負荷時を除いた高負荷時の期間の間コージェネレーションシステムを低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ第2期間毎の推定電気需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定需要量に応じた熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う。そして、コンピュータに対して、少なくとも運転条件に基づいて算出可能なコージェネレーションシステム、外部電気装置および外部熱装置が各シミュレーションにおいて第1期間を通じて必要となるコストを、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷の値および一定の高負荷の値を変更しながら算出する。出力ステップでは、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する。なお、ここにいう第1期間とは、第2期間よりも長い期間であって、例えば、第1期間が1日とした場合に第2期間を1時間とすること等が可能である。なお、第1期間および第2期間は上記の例に限られず任意に設定可能である。 A cogeneration system estimated operation cost calculation method according to a sixth aspect of the present invention uses an estimated operation cost of a cogeneration system that supplies electric energy and thermal energy in combination with electric energy supplied by an external power device outside the cogeneration system. On the other hand, a cogeneration system estimated operation cost calculation method for causing a computer to calculate heat energy supplied by an external heat device external to the cogeneration system includes the following steps. In the estimated demand amount specifying step, the estimated electric demand amount of the electric energy and the estimated heat demand amount of the thermal energy in the plurality of second periods constituting the first period are specified for the computer. In the low load simulation step, the cogeneration system is operated at a constant low load from the start to the end of the low load constituted by a plurality of second periods, according to the estimated demand for each second period. A low load simulation is performed by supplementing the shortage of electrical energy with an external electrical device and supplementing the shortage of heat energy according to the estimated heat demand for each second period with the external heat device. In the high load simulation step, the cogeneration system is operated at a constant high load higher than the low load during the high load period excluding the low load period in the first period constituted by a plurality of second periods. On the other hand, a shortage of electrical energy corresponding to the estimated amount of electricity demand for each second period is compensated by an external electric device, and a shortage of heat energy corresponding to the estimated amount of demand for each second period is compensated for by an external heat device. When the simulation. Then, the cost required for the computer, which can be calculated at least based on the operating conditions, the cogeneration system, the external electric device, and the external heat device through the first period in each simulation is reduced to the low load at the start of the low load. At the end of the hour, the calculation is performed while changing the constant low load value and the constant high load value. In the output step, the calculated cost is output in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of low load, at the end of low load. Here, the first period is a period longer than the second period. For example, when the first period is one day, the second period can be set to one hour. The first period and the second period are not limited to the above example and can be arbitrarily set.
第7発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出装置は、電気エネルギーおよび熱エネルギーを供給するコージェネレーションシステムの推定運転コストを、コージェネレーションシステムの外部の外部電力装置によって供給される電気エネルギーを併用しつつコージェネレーションシステムの外部の外部熱装置によって供給される熱エネルギーを併用する場合について、算出するコージェネレーションシステム推定運転コスト算出装置であって、第1期間を構成する複数の第2期間毎における電気エネルギーの推定電気需要量および熱エネルギーの推定熱需要量を特定する推定需要量特定手段と、複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間コージェネレーションシステムを一定の低負荷により運転させつつ第2期間毎の推定需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定熱需要量に応じた熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う低負荷時シミュレーション手段と、複数の第2期間によって構成される第1期間のうちの低負荷時を除いた高負荷時の期間の間コージェネレーションシステムを低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ第2期間毎の推定電気需要量に応じた電気エネルギーの不足分を外部電気装置によって補い第2期間毎の推定需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を外部熱装置によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う高負荷時シミュレーション手段と、少なくとも運転条件に基づいて算出可能なコージェネレーションシステム、外部電気装置および外部熱装置が各シミュレーションにおいて第1期間を通じて必要となるコストを、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷の値および一定の高負荷の値を変更しながら算出する手段と、低負荷時の開始時、低負荷時の終了時、一定の低負荷値および一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する出力手段と、を備えている。なお、ここにいう第1期間とは、第2期間よりも長い期間であって、例えば、第1期間が1日とした場合に第2期間を1時間とすること等が可能である。なお、第1期間および第2期間は上記の例に限られず任意に設定可能である。 A cogeneration system estimated operation cost calculation device according to a seventh aspect of the present invention uses an estimated operation cost of a cogeneration system that supplies electric energy and thermal energy in combination with electric energy supplied by an external power device outside the cogeneration system. However, it is a cogeneration system estimated operation cost calculation device for calculating heat energy supplied by an external heat device external to the cogeneration system, and the electric power for each of the plurality of second periods constituting the first period Estimated demand quantity specifying means for specifying estimated energy demand for energy and estimated heat demand for thermal energy, and a constant cogeneration system from the start to the end of low load configured by multiple second periods Due to low load Assuming that the external electrical device supplements the shortage of electrical energy corresponding to the estimated demand for each second period while operating, and the external thermal device supplements the shortage of thermal energy corresponding to the estimated heat demand for each second period A low load simulation means for performing a low load simulation and a constant higher cogeneration system than a low load during a high load period excluding a low load period in a first period constituted by a plurality of second periods. The shortage of electrical energy corresponding to the estimated demand for each second period is compensated for by the external electrical device while the shortage of electrical energy corresponding to the estimated demand for each second period is compensated by the external heat. High load simulation means that performs high load simulation as a supplement by the device, and can be calculated at least based on operating conditions -The cost required for the generation system, external electrical device, and external thermal device throughout the first period in each simulation, at the start of low load, at the end of low load, constant low load value and constant high load A means for calculating while changing the value of the output, and at the start of low load, at the end of low load, output the calculated cost in association with the constant low load value and the constant high load value Output means. Here, the first period is a period longer than the second period. For example, when the first period is one day, the second period can be set to one hour. The first period and the second period are not limited to the above example and can be arbitrarily set.
本発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムによると、運転コストを抑えつつ変更頻度を減らせた運転条件を求めることが可能になる。 According to the cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the present invention, it is possible to obtain an operation condition in which the change frequency can be reduced while suppressing the operation cost.
[第1実施形態に係るコージェネレーションシステムのシミュレーション装置]
第1実施形態に係るコージェネレーションシステム20のシミュレーション装置80(図3参照)は、以下に示すコージェネレーションシステム20に対して用いられ、コージェネレーションシステム20が所定の運転条件で所定時間の間運転された場合に必要になると推定される推定運転コストの算出等を行う。
[Simulation apparatus for cogeneration system according to first embodiment]
The simulation device 80 (see FIG. 3) of the
[コージェネレーションシステム]
上述のシミュレーション装置80が適用される対象となるコージェネレーションシステム20の概略を示す概略図を図1に、コージェネレーションシステム20の具体的な構成およびそのエネルギーフローを示した図を図2にそれぞれ示す。
[Cogeneration system]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an outline of the
このコージェネレーションシステム20は、図1において示すように、工場30の電力需要設備30aに対してコージェネレーション装置22,24に燃料を与えることおよび電力会社等から買電することにより得られる電力を供給し、工場30の熱需要設備30bに対してコージェネレーション装置22,24に燃料を与えることおよびボイラ26に燃料を与えることにより得られる熱を供給するシステムである。
As shown in FIG. 1, the
上述のコージェネレーションシステム20は、具体的には、図2において示すように、ガスタービン22(以下、説明のため適宜第1コージェネ装置という)と、ガスエンジン24(以下、説明のため適宜第2コージェネ装置という)と、ボイラ26と、受電設備25と、吸収冷凍機27等とを備えている。ガスタービン22は、ガス燃料21を用いて発電し電気エネルギーを発生させる(電気エネルギーの流れ51)とともに、排熱により熱エネルギーを有する蒸気を発生させる(熱エネルギーの流れ61,62)。その熱エネルギーを有する蒸気のいくらかは、ガスタービン22により噴出されて発電電力の増力に利用される(図1のガスタービン蒸気噴射23および熱エネルギーの流れ61参照)。ガスエンジン24は、ガス燃料21を用いて発電して電気エネルギーを発生させる(電気エネルギーの流れ52)とともに、排熱により熱エネルギーを発生させる(熱エネルギーの流れ63)。ボイラ26は、工場30に供給すべき熱エネルギーが不足している場合等に、ガス燃料21により熱エネルギーを有する蒸気を発生させる(熱エネルギーの流れ64)。受電設備25は、電力会社等から電気エネルギーを購入(買電)して電気エネルギーの供給を受ける(電気エネルギーの流れ53)。なお、ここでの電力会社等からの買電については、コージェネレーションシステム20においては、通常は、最低限度の電力量を確保しつつ契約受電電力値を超えないように利用されている。吸収冷凍機27は、電気エネルギーおよび熱エネルギーを用いて(電気エネルギーの流れ54,熱エネルギーの流れ65)ガスタービン22の吸気冷却に利用される冷水を発生させる。以上により発生した電気エネルギーおよび熱エネルギーは、工場30に供給される(電気エネルギーの流れ50,熱エネルギーの流れ60)。そして、工場30に供給される電気エネルギーおよび熱エネルギーの各エネルギーは、上述した図1に示される電力需要設備30aおよび熱需要設備30bによって利用されることになる。
Specifically, as shown in FIG. 2, the above-described
なお、システム構成機器である、ガスタービン22、ガスエンジン24、ボイラ26、受電設備25、吸収冷凍機27は、上述したシミュレーション装置80によって算出される推定運転コストおよび最適運転条件等に応じて、コージェネレーションシステム20の管理者が、コージェネ装置の運転条件を変更することで、工場30への電力および蒸気の供給量が制御される。
Note that the
[シミュレーション装置]
上述のコージェネレーションシステム20に対して適応されるシミュレーション装置80を図3に示す。
[Simulation equipment]
FIG. 3 shows a
このシミュレーション装置80は、ハードディスク83、メインメモリ82、および中央処理演算装置81を備えている。メインメモリ82は、バス線88を介して中央処理演算装置81に接続される。また、ハードディスク83は、IDEインターフェイスを介してメインメモリ82に接続される。キーボード84、マウス85、ディスプレイ86およびプリンタ87等の外部接続機器も、それぞれ適切なインターフェイスを介してバス線88に接続されている。ここでのハードディスク83には、シミュレーションプログラム83aが格納されている。このシミュレーションプログラム83aは、中央処理演算装置81に様々な処理を行わせるための命令群が記述されている(詳細は後述する)。メインメモリ82は、ハードディスク83からシミュレーションプログラム83aに記述される命令や必要なデータを読み出し、一時的に記憶する。中央処理演算装置81は、メインメモリ32において一時的に記憶されている命令(シミュレーションプログラム83aに記述)を必要なデータ等に基づいて演算処理を実行する。キーボード84およびマウス85は、入力作業、情報の選択、カーソルの移動等に用いられる。ディスプレイ86は、中央処理演算装置81による演算処理によって得られた結果等の情報を出力することで、画面に表示する。また、プリンタ87は、中央処理演算装置81による演算処理によって得られた結果等を出力することで、用紙に印刷する。
The
[シミュレーション装置の動作概略]
このシミュレーション装置80において行われる概略動作は、図4において示すように、工場30で必要とされる電力需要量や熱需要量が特定されると、運転条件が設定されることによって、運転条件毎におけるコージェネレーションシステム20の推定運転コストを算出する。そして、運転条件毎に算出された推定運転コストのうち最小の値をとる場合の最適運転条件を特定する。すなわち、このシミュレーション装置80では、コージェネレーションシステム20の最適運転条件とその場合に要する推定運転コストを求めることができる。
[Outline of operation of simulation device]
As shown in FIG. 4, the schematic operation performed in the
ここでの推定運転コストは、特定された電力需要量および熱需要量を満たす設定条件下で、コージェネ装置の運転コストと、ボイラの運転コストと、買電コストとを合算して得られるトータルコストとして算出される。なお、各時間帯における電力需要量および熱需要量の値は、図5において示すように、対象期間を構成する単位時間(ここでは1時間)毎における電力需要量と熱需要量とがあらかじめ特定されており、算出処理の終始において不変的な値として用いられる。また、このような単位時間毎における電力需要量と熱需要量は、例えば、過去のコージェネレーションシステム20運転データや、季節に応じて異なる値に特定されたり、工場の稼働状況等に応じて異なる値に特定されたりする。
The estimated operating cost here is the total cost obtained by adding together the operating cost of the cogeneration device, the operating cost of the boiler, and the power purchase cost under the set conditions that satisfy the specified power demand and heat demand. Is calculated as In addition, as shown in FIG. 5, the values of power demand and heat demand for each unit time (here 1 hour) constituting the target period are specified in advance for the values of power demand and heat demand in each time zone. It is used as an invariant value throughout the calculation process. Moreover, the electric power demand amount and the heat demand amount per unit time are specified according to
具体的には、コージェネ装置の運転条件が固定されると、固定された運転条件の下にコージェネ装置を運転した場合に得られる電力エネルギーおよび熱エネルギーが算出され、この運転条件におけるコージェネ装置の運転コストも算出される(ガスタービンシミュレーションとガスエンジンシミュレーション)。次に、コージェネ装置から得られる電力・熱エネルギーだけでは不足するエネルギー分については、買電により得られる電力エネルギーやボイラから得られる熱エネルギーにより賄い、入力された単位時間の電力需要量および熱需要量を満たすようにする。そして、買電やボイラの運転による賄い分に相当する買電コストおよびボイラ運転コストを算出する(買電シミュレーションとボイラシミュレーション)。これにより、コージェネ装置の運転コストとボイラの運転コストと買電コストを合計したトータルコストを算出し、単位時間およびコージェネ装置の運転条件と対応させたトータルコストである推定運転コストを算出する。 Specifically, when the operating conditions of the cogeneration device are fixed, the power energy and thermal energy obtained when the cogeneration device is operated under the fixed operating conditions are calculated, and the operation of the cogeneration device under these operating conditions is calculated. Costs are also calculated (gas turbine simulation and gas engine simulation). Next, the power and heat energy obtained from the cogeneration system is covered by the energy obtained by purchasing electricity or the heat energy obtained from the boiler. Fill the amount. Then, the power purchase cost and the boiler operation cost corresponding to the bridging by power purchase and boiler operation are calculated (power purchase simulation and boiler simulation). As a result, a total cost is calculated by summing up the operation cost of the cogeneration device, the operation cost of the boiler, and the power purchase cost, and an estimated operation cost that is a total cost corresponding to the unit time and the operation conditions of the cogeneration device is calculated.
[推定運転コスト算出の流れ]
次に、シミュレーション装置80によるコージェネレーションシステム20の推定運転コスト算出の詳細な流れについて、図6、図7、および図8に示すフローチャートを用いて説明する。ここでの推定運転コストの算出は、主に、以下に説明するステップS11〜ステップS29の各ステップ等から構成されている。ここでは、工場30を、対象期間(X日)の期間運転する場合において、必要とされるエネルギー需要量を満たすような、コージェネ装置の運転条件と対応する推定運転コストを算出する場合について例に挙げて説明する。なお、ここでの運転条件は、第1コージェネ装置(ガスタービン22)の負荷率と第2コージェネ装置(ガスエンジン24)の負荷率によって定まるものであり、各負荷率を1%毎違えた場合について算出する場合について説明する。
[Flow of estimated operating cost calculation]
Next, a detailed flow of calculating the estimated operation cost of the
ステップS11では、シミュレーション装置80が、コージェネレーションシステム20の過去の運転データ等に基づいて、エネルギー需要量の特定を行う。すなわち、図9において示すように、対象期間(ここではX日)を構成する単位時間(ここでは1時間)毎の「各時間帯におけるエネルギー需要量」におけるエネルギー需要量を特定する。
In step S <b> 11, the
ステップS12では、シミュレーション装置80が、対象期間(X日)のうちの対象日Dを、初日である第1日目として設定する。
In step S12, the
ステップS13では、シミュレーション装置80が、第1コージェネ装置(ガスタービン22)の負荷率Ltを最低設定負荷率Lt(min)とする。ここでは、図9において示すように、第1コージェネ装置(ガスタービン22)の最低設定負荷率Lt(min)は、50%と設定する。
In step S13, the
ステップS14では、シミュレーション装置80が、第2コージェネ装置(ガスエンジン24)の負荷率Leを最低設定負荷率Le(min)とする。ここでは、図5において示すように、第2コージェネ装置(ガスエンジン24)の最低設定負荷率Le(min)は、50%と設定する。
In step S14, the
ステップS15では、シミュレーション装置80が、対象日Dのうちの算出処理の対象となる単位時間の開始時刻である対象時刻Tを0:00とする。
In step S15, the
ステップS16では、シミュレーション装置80が、第1コージェネ装置の負荷率Ltおよび第2コージェネ装置24の負荷率Le等を用いて、対象時刻Tから単位時間(1時間)の間におけるエネルギー需要量(ステップS11で特定したデータのうち対応する時刻の値)を満たす推定運転コストを算出する。ここでは、上述したように、設定したそれぞれの負荷率による運転条件で第1・第2コージェネ装置を運転した場合に得られる電力エネルギーおよび熱エネルギーが算出され、その際の第1・第2コージェネ装置の運転コストも算出される。そして、第1・第2コージェネ装置から得られる電力・熱エネルギーだけでは不足するエネルギー分については、買電による電力エネルギー、ボイラ26による熱エネルギーにより賄い、ここでの対象時刻Tから単位時間(1時間)の間の電力・熱需要量を満たすようにする。そして、買電コストおよびボイラ26の運転コストを算出する。これにより、コージェネ装置の運転コストとボイラ26の運転コストと買電コストを合計したトータルコストを算出し、対象時刻Tおよび第1・第2コージェネ装置の運転条件と対応させたトータルコストである推定運転コストを算出する。
In step S <b> 16, the
ステップS17では、シミュレーション装置80が、対象日D、対象時刻T、第1コージェネ装置の負荷率Lt、第2コージェネ装置の負荷率Leおよび推定運転コストを、それぞれ対応させて、ハードディスク83に記憶する。
In step S17, the
ステップS18では、シミュレーション装置80が、対象時刻Tを1時間だけ進める。
In step S18, the
ステップS19では、シミュレーション装置80が、対象時刻Tが23:00を経過しているか否かを判断する。この判断の結果、対象時刻Tが23:00を経過していない場合は、ステップS16に戻る。他方、対象時刻Tが23:00を経過している場合は、ステップS20に移行する。
In step S19, the
ステップS20では、シミュレーション装置80が、運転条件(第1コージェネ装置の負荷率Ltで、かつ、第2コージェネ装置の負荷率Le)の下における対象日Dの1日分の推定運転コストの合計を算出する。
In step S20, the
ステップS21では、シミュレーション装置80が、第2コージェネ装置の負荷率Leを1%増加させる。
In step S21, the
ステップS22では、シミュレーション装置80は、第2コージェネ装置の負荷率Leが最高設定負荷率Le(max)よりも大きいか否か判断する。この判断の結果、第2コージェネ装置の負荷率Leが最高設定負荷率Le(max)以下である場合は、ステップS15に戻る。他方、第2コージェネ装置の負荷率Leが最高設定負荷率Le(max)よりも大きい場合は、ステップS23に移行する。
In step S22, the
ステップS23では、シミュレーション装置80が、第2コージェネ装置の負荷率Leを最低設定負荷率Le(min)に戻す。
In step S23, the
ステップS24では、シミュレーション装置80が、第1コージェネ装置の負荷率Ltを1%増加させる。
In step S24, the
ステップS25では、シミュレーション装置80が、第1コージェネ装置の負荷率Ltが最高設定負荷率Lt(max)よりも大きいか否かを判断する。この判断の結果、第1コージェネ装置の負荷率Ltが最高設定負荷率Lt(max)以下である場合は、ステップS15に戻る。他方、第1コージェネ装置の負荷率Ltが最高設定負荷率Lt(max)よりも大きい場合は、ステップS26に移行する。
In step S25, the
ステップS26では、シミュレーション装置80が、対象日Dを1日進める。
In step S26, the
ステップS27では、シミュレーション装置80が、対象日Dが対象期間最終日Dxを経過しているか否かを判断する。この判断の結果、対象日Dが対象期間最終日Dxを経過していない場合は、ステップS13に戻る。他方、対象日Dが対象期間最終日Dxを経過している場合は、ステップS28に移行する。
In step S27, the
ステップS28では、シミュレーション装置80が、運転条件(第1コージェネ装置の負荷率Ltで、かつ、第2コージェネ装置の負荷率Le)毎に、対象日Dのすべてについて、対象期間X日分に相当する推定運転コストを合算により算出し、各推定運転コストを各運転条件に対応させた一覧表(図9参照)を作成する。
In step S28, the
なお、コージェネレーションシステム20の運転においては、上述した受電設備25(図2参照)によって、通常は、電力会社等から最低限度の電力量を確保している。ここで、この最低限度の電力量と、第1・第2コージェネ装置により得られる電力との合計が、電力需要量を越える状態となる運転条件の場合には、受電設備25により得られる最低限度の電力量を優先して利用し、第1・第2コージェネ装置の出力が抑えられるような運転条件に設定して、この状態で運転した場合の推定運転コストを算出する。
In the operation of the
また、この際に、第1・第2コージェネ装置により得られる電力量が少なく、コージェネレーションシステム20の電力需要量を満たすために買電を要する電力量が、電力会社等を契約している契約受電電力値の電力量を超えてしまう場合には、該当する運転条件に対応させて「ERR」である旨を示す。他方、第1・第2コージェネ装置により得られる電力量が多く、コージェネレーションシステム20の電力需要量を越えてしまう場合についても、該当する運転条件に対応させて「ERR」である旨を示す。また、第1・第2コージェネ装置により得られる熱量が少なく、熱需要量を、ボイラ26により得られる熱で補いきれない場合や、第1・第2コージェネ装置により得られる熱量が多く、熱需要量を越えてしまうような場合についても、電力についての表示と同様に「ERR」である旨を示す。
At this time, the amount of power obtained by the first and second cogeneration devices is small, and the amount of power that needs to be purchased to satisfy the power demand of the
ステップS29では、シミュレーション装置80が、ステップS28で算出された推定運転コストのうち最小となる値に対応する運転条件(最適運転条件)を選定し、この最適運転条件と共に推定運転コストをディスプレイ86に表示させる。ここでは、例えば、最適運転条件としては、図9において示すように、推定運転コストが最小の値(図9における「1291」)となる場合、すなわち、第1コージェネ装置(ガスタービン22)の負荷率Ltが100%で、第2コージェネ装置(ガスエンジン24)の負荷率Leが70%である場合等について、最適運転条件でない部分の表示態様と違えて、また、推定運転コストが最小でない部分の表示態様と違えて、それぞれ見やすいように着色して表示させる。
In step S29, the
[第1実施形態に係るシミュレーション装置の特徴]
(1)
一般に、コージェネレーションシステムの実際の運用が行われる現場では、工場の電力需要設備や熱需要設備等の管理者が手動により運転条件の設定変更を行っている場合が多い。エネルギー需要量(電力需要および熱需要)は季節単位等で変動される傾向があり、このような管理者による運転条件の変更作業は、通常、頻繁に行われることはない。このため、運転条件の変更作業も比較的長い期間の間隔を置いて行われることが多い。このような場合には、コージェネレーションシステムをコスト面から最適運用させる目的で比較的短期間における最低運転条件を求めたとしても、管理者による運転条件の変更作業はあまり頻繁に行われないという運用上では、有効なデータとして利用することは難しい。
[Characteristics of the simulation apparatus according to the first embodiment]
(1)
In general, at the site where the actual operation of the cogeneration system is performed, managers such as factory power demand facilities and heat demand facilities often change the operating conditions manually. Energy demand (power demand and heat demand) tends to fluctuate on a seasonal basis, and such an operation condition change operation by an administrator is usually not performed frequently. For this reason, the operation of changing the operating conditions is often performed at relatively long intervals. In such a case, even if the minimum operating conditions in a relatively short period of time are obtained for the purpose of optimizing the cost of the cogeneration system, the operation conditions are not changed frequently by the administrator. Above, it is difficult to use as valid data.
これに対して、第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、単位時間(1時間)毎のエネルギー需要量が特定されることにより、単位時間(1時間)よりも長い対象期間(X日)の推定運転コストをコージェネ装置の運転条件毎に求めることができる。これにより、求められた各対象期間(X日)における推定運転コストのうち最も低いコストで運用できる運転条件を把握することができる。このため、単位時間(1時間)よりも長い期間である対象期間(X日)の間を対象とした場合の低コストでの運転条件を把握できる。したがって、工場30での必要に応じて対象期間(X日)を短期間ではなく適当な長さの期間に設定することで、運転コストを抑えつつ運転条件の変更作業の頻度を減らせる運用を行うことができる運転条件を求めることができる。
On the other hand, in the
(2)
コージェネレーションシステム20の運用において、ガスタービン22等のシステム機器が設置されている場合に、発停があまりに頻繁に繰り返されてしまう等のような運転条件を頻繁に変更する運用では、ガスタービン22等のシステム機器の寿命という観点からは好ましくない。
(2)
In the operation of the
これに対して、第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、運転条件の変更頻度を抑えた、ガスタービン22等のシステム機器についての負担を軽減させることができる運転条件を求めることができる。この算出結果に基づいたコージェネレーションシステム20の運用を行うことにより、頻繁な運転条件の変更を抑えて、システム機器の寿命を向上させることができる。
On the other hand, in the
(3)
第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、推定運転コストおよび運転条件等をディスプレイ86等に表示させることができる。このため、コージェネレーションシステム20の管理者は、最適運転条件を容易に把握することができる。また、ここでの最低推定運転コストおよび最適運転条件の表示は、他の部分と異なる特別態様によって表示されるため(図9参照)、コージェネレーションシステム20の管理者が、最適運転条件等をより容易に把握することができる。
(3)
In the
[第1実施形態の変形例]
(A)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、図6〜8のフローチャートにおいて示すように、まず、予定されるすべての運転条件毎に単位時間(1時間)毎の推定運転コストを算出し、続いて、運転条件毎にこの単位時間(1時間)毎の推定運転コストを合算して1日分の推定運転コストを算出し、そして、この1日毎の推定運転コストを合算することで、対象期間(X日)に要する推定運転コストを運転条件毎に対応させて求めている。
[Modification of First Embodiment]
(A)
In the
これに対して、予定されるすべての運転条件のうちのある1の運転条件における単位時間(1時間)毎の推定運転コストを算出し、続いて、この単位時間(1時間)毎の推定運転コストを合算して1日分の推定運転コストを算出し、そして、この1日毎の推定運転コストを合算することで、対象期間(X日)に要する推定運転コストを算出し、これらの動作を運転条件を変更させながらこれらのステップを繰り返して各運転条件についての対象期間に要する推定運転コストを算出さることで、対象期間(X日)に要する推定運転コストを運転条件毎に対応させて求めるようにしてもよい。 On the other hand, an estimated operation cost per unit time (1 hour) under a certain operation condition among all planned operation conditions is calculated, and then the estimated operation per unit time (1 hour) is calculated. The estimated operating cost for one day is calculated by adding the costs, and the estimated operating cost for the target period (X days) is calculated by adding the estimated operating costs for each day. By repeating these steps while changing the operating conditions and calculating the estimated operating cost required for the target period for each operating condition, the estimated operating cost required for the target period (X days) is obtained corresponding to each operating condition. You may do it.
また、予定されるすべての運転条件毎に、単位時間(1時間)毎の推定運転コストを算出し、続いて、対象期間(X日)の時間換算値を用いて、直接的に対象期間(X日)に要する推定運転コストを運転条件毎に対応させて求めるようにしてもよい。また、上述した変形例と同様に、予定されるすべての運転条件のうちの所定の運転条件における単位時間(1時間)毎の推定運転コストを算出し、続いて、対象期間(X日)の時間換算値を用いて、直接的に対象期間(X日)の推定運転コストを算出し、運転条件を変更しながら上記ステップを繰り返すことにより、対象期間(X日)に要する推定運転コストを運転条件毎に対応させて求めるようにしてもよい。具体的には、例えば、1週間を対象期間とした場合、図7のステップS19に示す条件を、T>23:00ではなくて、T>167:00(24時間の7日分)とする。このようにすればステップS28の処理を簡略化させることができる。なお、この場合、一覧表を逐次的に作成させるようにすることもできる。 Moreover, the estimated driving | operation cost for every unit time (1 hour) is calculated for every planned driving | running condition, Then, the target period (X day) is directly used for the target period (X day). The estimated operation cost required for (day X) may be obtained corresponding to each operation condition. Further, similarly to the above-described modification, an estimated operation cost per unit time (1 hour) under a predetermined operation condition among all the planned operation conditions is calculated, and subsequently, the target period (X days) is calculated. Calculate the estimated operating cost for the target period (X days) directly using the time converted value, and repeat the above steps while changing the operating conditions to drive the estimated operating cost required for the target period (X days). You may make it obtain | require corresponding to every condition. Specifically, for example, when one week is the target period, the condition shown in step S19 in FIG. 7 is not T> 23:00, but T> 16:00 (7 days of 24 hours). . In this way, the process of step S28 can be simplified. In this case, the list may be created sequentially.
(B)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、推定運転コストの算出において、コージェネレーションシステム20の過去の運転データ等に基づいて、エネルギー需要量の特定が行われている。
(B)
In the
これに対して、エネルギー需要量の特定は、入力者に対して入力要求を行うことにより情報を得て特定するようにしてもよいし、エネルギー需要量は、エネルギー原単位と生産計画とから導出してもよい。 On the other hand, the energy demand may be specified by obtaining information by making an input request to the input person, and the energy demand is derived from the energy intensity and the production plan. May be.
(C)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、コージェネレーションシステム20の管理者が、シミュレーション装置80によって得られる最適運転条件の算出結果を参照しながら、コージェネ装置の運転条件の変更作業を手作業で行っている。
(C)
In the
これに対して、図10において示すように、上述のシミュレーション装置80と、シミュレーション装置80によって得られる最適運転条件の算出結果を参照しながら制御するコージェネレーションシステム制御装置90とを備えたシステムコントローラ100等を用いることによって、コージェネレーションシステム20の運転の自動制御を可能とさせてもよい。この場合には、最適運転条件に基づいたコージェネレーションシステム20の制御が自動的に行われるため、管理者は、運転条件の設定変更作業を簡略化させることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 10, a
(D)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、最適運転条件や推定運転コストの最小値をについて着色して表示する特別態様によって出力することで、他の部分との出力形態と違いを設けている。これに対して、ここでの出力形態の違いとしては、このような着色の有無に限られたものではなく、例えば、文字や欄等の種類や、文字や欄等の色彩の違い、装飾の有無等であってもよい。
(D)
In the
(E)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、コージェネレーションシステム20におけるコージェネ装置としては、ガスタービン22(第1コージェネ装置)とガスエンジン24(第2コージェネ装置)との2つが設けられ、それぞれの運転条件に応じた推定運転コストの算出を行っている。
(E)
In the
これに対して、コージェネレーションシステム20におけるコージェネ装置としては、図11において示すように、ガスタービン22(第1コージェネ装置)のみから構成されるコージェネレーションシステム220であってもよい。この場合には、その1台の運転条件に基づいてトータルコストである推定運転コストの算出を行うようにしてもよい。また、1台のコージェネ装置としては、ガスエンジン24(第2コージェネ装置)であってもよい。
On the other hand, as shown in FIG. 11, a
また、コージェネレーションシステム20におけるコージェネ装置としては、第1・第2コージェネ装置以外にもさらに第3コージェネ装置、第4コージェネ装置・・・等、3台以上の多数のコージェネ装置が設けられていてもよい。この場合には、その複数台毎のそれぞれの運転条件(多次元)に基づいて推定運転コストを求めるようにしてもよい。
In addition to the first and second cogeneration devices, the
(F)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、対象期間として「X日」という日をもって単位としているが、工場30の性質、稼働状況または季節等によっては、対象期間を月、年単位としてシミュレーションさせることも可能である。
(F)
In the
(G)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、第1・第2コージェネ装置は、最低負荷率が共に50%で最高負荷率が共に100%とした場合について例に挙げて説明しているが、最低・最高負荷率は、第1コージェネ装置と第2コージェネ装置毎に各装置の性質等に応じて異なった範囲を設定してもよく、最高設定値についても100%には限られない。また、運転条件についても、1%毎変化させながら算出させるのではなく、より大きな変化幅を持たせたり、より小さな変化幅を持たせてもよい。さらに、推定運転コストが最小になりそうな箇所についてのみ、0.5%刻みに変更させる等の調整をさせてもよい。また、運転条件は、コージェネ装置の負荷率に限られず、各コージェネ装置における消費燃料量や出力値等を採用してもよい。
(G)
In the
(H)
上述した第1実施形態に係るシミュレーション装置80では、最適運転条件と推定運転コストの最小値に対応する部分を特別態様で表示させて、コージェネレーションシステム20の管理者に知らせている。これに対して、最適値のみを特別態様で表示させるのではなく、推定運転コストの最小値から所定の閾値分だけ高コストになる段階に分けて、例えば、最適表示態様、適切表示態様、実施可能表示態様等のレベル毎に表示態様を分けて表示をしてもよい。この場合には、何らかの原因で、最適運転条件によってコージェネレーションシステム20を運転することができなくなった場合に、次善の運転条件を把握しやすくなる。また、低コストを最低限の条件とするのではなく、コージェネレーションシステム20の運転において何らかの重要な制約がある場合に、当該制約の下において、コストをどのような程度まで抑えることができるのかについても容易に把握できる。
(H)
In the
[第2実施形態に係るコージェネレーションシステムのシミュレーション装置]
第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280は、上記第1実施形態におけるシミュレーション装置80の構成とほぼ同様であるが、ここでは、第1実施形態の変形例(E)において説明したコージェネ装置(ガスタービン22)が1台の場合のコージェネレーションシステム220(図11参照)に対して適応される。なお、第2実施形態に係るシミュレーション装置280の構成と、第1実施形態に係るシミュレーション装置80の構成との違いは、主に、シミュレーションプログラム83a、283aが異なるだけであり、図12において示すように、他の構成はほぼ同様であるため説明は省略する。
[Co-generation system simulation apparatus according to second embodiment]
The
第2実施形態におけるシミュレーションプログラム283aでは、第1実施形態におけるシミュレーションプログラム83aとの主な違いとして、対象期間の初めから終わりの間に運転条件を変更する時点と運転条件を元に戻す時点とを新たな概念として設けており、運転条件を変更する開始時点と運転条件を元に戻す終了時点との組み合わせ毎(運転条件変更タイミング毎)に、運転条件毎に応じた推定運転コストを算出することができるという点がある。
In the
[推定運転コスト算出の流れ]
以下、シミュレーション装置80の第2実施形態におけるシミュレーションプログラム283aによるコージェネレーションシステム20の推定運転コスト算出の流れについて、図13、図14および図15を参照にしつつ、詳細に説明する。
[Flow of estimated operating cost calculation]
Hereinafter, the flow of calculating the estimated operation cost of the
ここでの推定運転コストの算出は、主に、以下に説明するステップS31〜ステップS39、ステップS40およびステップS60の各ステップ等から構成されている。ここでは、工場30を、対象期間(1日)の期間運転する場合において、必要とされるエネルギー需要量を満たすような、コージェネ装置の運転条件変更のタイミング(一組の運転開始と終了のタイミング)およびその際の運転条件と、対応する推定運転コストをそれぞれ算出する場合について例に挙げて、以下説明する。なお、ここでの運転条件は、コージェネ装置(ガスタービン22)の負荷率によって定まるものであり、各負荷率を1%毎違えて算出する場合について説明する。
The calculation of the estimated operation cost here mainly includes steps S31 to S39, steps S40, and S60 described below. Here, when the
ステップS31では、シミュレーション装置280が、コージェネレーションシステム220の過去の運転データ等に基づいて、1日のうちの1時間毎の「各時間帯におけるエネルギー需要量」の特定を行う。
In step S <b> 31, the
ステップS32では、シミュレーション装置280が、対象期間(1日)のうちの、運転条件の変更(高負荷時間帯に変更)を行う開始時刻(第1運転条件変更時刻)Tsを、0時に設定する。
In step S32, the
ステップS33では、シミュレーション装置280が、対象期間(1日)のうちの、運転条件の変更(高負荷時間帯からもとに戻す変更)を行う終了時刻(第2運転条件変更時刻)Teを、開始時刻Tsから分割時間(Δt=1時間)進んだ時刻に設定する。
In step S33, the
そして、ステップS32(もしくは後述するステップS37)およびステップS33によって定められた開始時刻Tsと終了時刻Teの条件において、以下のステップS40およびステップS60を処理を行う。 Then, the following steps S40 and S60 are processed under the conditions of the start time Ts and the end time Te determined by step S32 (or step S37 described later) and step S33.
ステップS40では、シミュレーション装置280によって「低負荷時間帯運転コスト算出処理(ステップS41〜ステップS55)」が実行され、低負荷時間帯の推定運転コストとして、開始時刻Tsと終了時刻Teの条件の下で0時〜開始時刻Tsまでおよび終了時刻Te〜24時までの間に要する低負荷時間帯運転コストを算出する(詳細は後述)。
In step S40, the “low load time zone operation cost calculation process (steps S41 to S55)” is executed by the
ステップS60では、シミュレーション装置280によって「高負荷時間帯運転コスト算出処理(ステップS61〜ステップS70)」が実行され、高負荷時間帯の推定運転コストとして、開始時刻Tsと終了時刻Teの条件の下で開始時刻Ts〜終了時刻Teまでの間に要する高負荷時間帯運転コストを算出する(詳細は後述)。
In step S60, the “high load time zone operation cost calculation process (step S61 to step S70)” is executed by the
ステップS34では、シミュレーション装置280が、開始時刻Tsと終了時刻Teの条件の下で、ステップS40における低負荷時間帯運転コスト算出処理によって算出された低負荷時間帯運転コストと、ステップS60における高負荷時間帯運転コスト算出処理によって算出された高負荷時間帯運転コストとを、合算して得られる運転コストを、開始時刻Tsおよび終了時刻Teと対応させてハードディスク83に記憶する。
In step S34, the
ステップS35では、シミュレーション装置280が、終了時刻Teを分割時間(1時間)進ませる。
In step S35, the
ステップS36では、シミュレーション装置280が、終了時刻Teが24時を越えているか否か判断する。ここで、終了時刻Teが24時を越えていないと判断した場合には、ステップS40に戻る。他方、終了時刻Teが24時を越えていると判断した場合には、ステップS37に移行する。
In step S36, the
ステップS37では、シミュレーション装置280が、開始時刻Tsを、分割時間(1時間)だけ進ませる。
In step S37, the
ステップS38では、シミュレーション装置280が、開始時刻Tsが、24時から分割時間(1時間)分だけ戻した時刻(23時)を越えているか否か判断する。ここで、開始時刻Tsが23時を越えていないと判断した場合には、ステップS33に戻る。他方、開始時刻Tsが23時を越えていると判断した場合には、ステップS39に移行する。
In step S38, the
ステップS39では、シミュレーション装置280が、ステップS40における低負荷時間帯運転コスト算出処理によって算出された低負荷時間帯運転コストと、ステップS60における高負荷時間帯運転コスト算出処理によって算出された高負荷時間帯運転コストとを合算して得られる運転コストが最小となる場合を選定して、その場合の、開始時刻(第1運転条件変更時刻)Ts、終了時刻(第2運転条件変更時刻)Te、低負荷時間帯の負荷率x(後述する)、高負荷時間帯の負荷率y(後述する)の各値をハードディスク83に記憶させる。なお、これらの開始時刻Ts、終了時刻Te、低負荷時間帯の負荷率x、高負荷時間帯の負荷率yの各値を、それぞれ対応させて、ディスプレイ86に表示させる。
In step S39, the
(低負荷時間帯運転コスト算出処理)
上述したステップ40における、低負荷時間帯運転コスト算出処理(ステップS41〜ステップS55)では、以下に述べるようにして、コージェネ装置の低負荷時間帯における運転コストの算出処理が行われる。
(Low-load time zone operating cost calculation process)
In the low load time zone operation cost calculation processing (step S41 to step S55) in step 40 described above, the operation cost calculation processing in the low load time zone of the cogeneration apparatus is performed as described below.
ステップS41では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率xを最低設定負荷率に設定する。例えば、上記第1実施形態と同様に、図9において示すようにガスタービン22の負荷率を50%に設定する。
In step S41, the
ステップS42では、シミュレーション装置280は、対象時刻Tを0時に設定し、低負荷時間帯運転コストを初期値として0に設定する。
In step S42, the
ステップS43では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tが開始時刻Tsと等しいか否か判断する。ここで、対象時刻Tが開始時刻Tsと等しいと判断した場合にはステップS47に移行する。他方、対象時刻Tが開始時刻Tsと等しくないと判断した場合にはステップS44に移行する。
In step S43, the
ステップS44では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率xによる運転条件において、対象時刻Tから1時間の間におけるエネルギー需要量を満たす場合の運転コストCを算出する。具体的には、コージェネ装置(ガスタービン22)の負荷率xを用いて、対象時刻Tから1時間の間におけるエネルギー需要量を満たす運転コストを算出する。すなわち、第1実施形態と同様に、設定した負荷率xによる運転条件においてコージェネ装置を運転した場合に得られる電力エネルギーおよび熱エネルギーが算出され、その際のコージェネ装置の運転コストも算出される。そして、コージェネ装置から得られる電力・熱エネルギーだけでは不足するエネルギー分については、買電による電力エネルギー、ボイラ26による熱エネルギーにより賄い、ここでの対象時刻Tから1時間の間の電力・熱需要量を満たすようにする。そして、買電コストおよびボイラ26の運転コストを算出する。これにより、コージェネ装置の運転コストとボイラ26の運転コストと買電コストを合計したトータルコストを算出し、トータルコストである運転コストを算出する。
In step S44, the
ステップS45では、シミュレーション装置280が、ステップS44において算出された運転コストCを、低負荷時間帯運転コストに積算する。
In step S45, the
ステップS46では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tを1時間進めて、ステップS43に戻す。
In step S46, the
ステップS47は、ステップS43において対象時刻Tが開始時刻Tsと等しいと判断されることを条件に行われる処理であり、シミュレーション装置280が、対象時刻Tを終了時刻Teに設定する。
Step S47 is a process performed on condition that the target time T is determined to be equal to the start time Ts in step S43, and the
ステップS48では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tが23時を越えているか否か判断する。ここで、対象時刻Tが23時を越えていると判断した場合にはステップS52に移行する。他方、対象時刻Tが23時を越えていないと判断した場合にはステップS49に移行する。
In step S48, the
ステップS49では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率xによる運転条件において、対象時刻Tから1時間の間におけるエネルギー需要量を満たす場合の運転コストCを算出する。ここでの運転コストCの算出方法は、ステップS44に場合と同様である。
In step S49, the
ステップS50では、シミュレーション装置280が、ステップS49において算出された運転コストCを、負荷時間帯運転コストに積算する。
In step S50, the
ステップS51では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tを1時間進めて、ステップS48に戻す。
In step S51, the
ステップS52は、ステップS48において対象時刻Tが24時を越えていると判断されることを条件に行われる処理であり、シミュレーション装置280が、ステップS50の処理において最終的に算出された負荷時間帯運転コストを、算出条件として用いたコージェネ装置の負荷率xと対応させて、ハードディスク83に記憶させる。
Step S52 is a process performed on the condition that the target time T is determined to exceed 24 o'clock in Step S48, and the
ステップS53では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率xを1%増加させる。
In step S53, the
ステップS54では、シミュレーション装置280が、負荷率xが最大設定負荷率を越えているか否か判断する。ここで、負荷率xが最大設定負荷率を越えていないと判断した場合にはステップS42に戻る。他方、負荷率xが最大設定負荷率を越えていると判断した場合にはステップS55に移行する。
In step S54, the
ステップS55では、シミュレーション装置280が、開始時刻TSおよび終了時刻Teの条件において、低負荷時間帯運転コストが最小となる負荷率xを選定し、その負荷率xとその際の低負荷時間帯運転コストとを対応させて、各値をハードディスク83に記憶させる。
In step S55, the
そして、開始時刻Tsおよび終了時刻Teの条件を同じ条件としたまま、ステップ60に移行する。 Then, the process proceeds to step 60 with the start time Ts and end time Te being the same.
(高負荷時間帯運転コスト算出処理)
上述したステップ60における、高負荷時間帯運転コスト算出処理(ステップS61〜ステップS70)では、以下に述べるようにして、コージェネ装置の高負荷時間帯における運転コストの算出処理が行われる。
(High load time operation cost calculation processing)
In the high load time zone operation cost calculation processing (step S61 to step S70) in
ステップS61では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率yを最低設定負荷率に設定する。
In step S61, the
ステップS62では、シミュレーション装置280は、対象時刻Tを開始時刻Tsに設定し、高負荷時間帯運転コストを初期値として0に設定する。
In step S62, the
ステップS63では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tが終了時刻Teと等しいか否か判断する。ここで、対象時刻Tが終了時刻Teと等しいと判断した場合にはステップS67に移行する。他方、対象時刻Tが終了時刻Teと等しくないと判断した場合にはステップS64に移行する。
In step S63, the
ステップS64では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率yによる運転条件において、対象時刻Tから1時間の間におけるエネルギー需要量を満たす場合の運転コストCを算出する。
In step S64, the
ステップS65では、シミュレーション装置280が、ステップS64において算出された運転コストCを、高負荷時間帯運転コストに積算する。
In step S65, the
ステップS66では、シミュレーション装置280が、対象時刻Tを1時間進めて、ステップS63に戻す。
In step S66, the
ステップS67は、ステップS63において対象時刻Tが終了時刻Teと等しいと判断されることを条件に行われる処理であり、シミュレーション装置280が、ステップS65の処理において最終的に算出された高荷時間帯運転コストを、算出条件として用いたコージェネ装置の負荷率yと対応させて、ハードディスク83に記憶させる。
Step S67 is a process performed on condition that the target time T is determined to be equal to the end time Te in step S63, and the
ステップS68では、シミュレーション装置280が、コージェネ装置の負荷率yを1%増加させる。
In step S68, the
ステップS69では、シミュレーション装置280が、負荷率yが最大設定負荷率を越えているか否か判断する。ここで、負荷率yが最大設定負荷率を越えていないと判断した場合にはステップS62に戻る。他方、負荷率yが最大設定負荷率を越えていると判断した場合にはステップS70に移行する。
In step S69, the
ステップS70では、シミュレーション装置280が、開始時刻TSおよび終了時刻Teの条件において、高負荷時間帯運転コストが最小となる負荷率yを選定し、その負荷率yとその際の高負荷時間帯運転コストとを対応させて、各値をハードディスク83に記憶させる。
In step S70, the
[第2実施形態に係るシミュレーション装置の特徴]
第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280の特徴は、上記第1実施形態におけるシミュレーション装置80の特徴とほぼ同様であり、ここでは、第1実施形態におけるシミュレーション装置80の特徴とは異なる点について説明することとし、同様である特徴については説明を省略する。
[Characteristics of the simulation apparatus according to the second embodiment]
The characteristics of the
(1)
第2実施形態に係るシミュレーション装置280では、シミュレーションプログラム283aによって、高負荷時間帯Ts〜Teの開始時点Tsおよび終了時点Teを変動させる。これにより、推定運転コストの算出作業を、高負荷時間帯Ts〜Teを変更させながら実行させることが可能になる。このため、各運転条件において、開始時点Tsおよび終了時点Teの条件毎に、推定運転コストを算出することができる。そして、これらの結果がそれぞれ対応されてディスプレイ86に表示されるため、コージェネレーションシステム220の管理者は、コージェネレーションシステム220の運転条件の変更を行うタイミングと、推定運転コストとの関係を把握することが可能になる。
(1)
In the
これにより、例えば、運転コストをできるだけ低く抑えながらコージェネレーションシステム220の管理者にとって都合の良いタイミングで運転条件の変更作業を行うことができるような運転条件変更タイミングを、容易に選択することができる。
Thereby, for example, it is possible to easily select an operation condition change timing at which the operation condition change operation can be performed at a timing convenient for the administrator of the
(2)
第2実施形態に係るシミュレーション装置280では、運転条件に応じた推定運転コストだけでなく、運転条件毎の、高負荷時間帯Ts〜Te毎に応じた推定運転コストを、それぞれ対応させて、ディスプレイ86に対して表示させるため、コージェネレーションシステム220の管理者が、各運転条件に対する各高負荷時間帯Ts〜Te期間(条件変更タイミング)に応じた推定運転コストをより容易に把握することができる。
(2)
In the
[第2実施形態の変形例]
なお、第1実施形態の変形例として記載した内容については記載を省略するが、いずれの変形例についても本第2実施形態に対して該当させることができ、同様の効果を奏することができる。以下、本第2実施形態に特有の変形例を説明する。
[Modification of Second Embodiment]
In addition, although description is abbreviate | omitted about the content described as a modification of 1st Embodiment, any modification can be applicable with respect to this 2nd Embodiment, and there can exist the same effect. Hereinafter, modifications specific to the second embodiment will be described.
(A)
上述した第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280では、シミュレーションプログラム283aによる推定運転コストの算出の対象期間が1日である場合について説明した。これに対して、対象期間を数日、数ヶ月等に設定して、その設定された対処期間の間の各1日におけるシミュレーションを実行させて、対象期間における最適運転条件を求めるようにしてもよい。すなわち、設定された対処期間の間の1日毎に高負荷時間帯Ts〜Teの条件におけるシミュレーションを行い、算出される推定運転コストを合算して得られる対象期間分の推定運転コストを、最適運転条件と、高負荷時間帯Ts〜Teとそれぞれに対応させて求めるようにしてもよい。例えば、対象期間を5日間と設定した場合には、その対象期間(5日)の間は、毎日、求められた最適運転条件・高負荷時間帯Ts〜Teにしたがって、コージェネレーションシステム220を運転するように運用することで、コージェネレーションシステム220の運用が低コストで可能になる(と推定される)ことになる。
(A)
In the
(B)
上述した第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280では、対象期間を1日として、その対象期間の間において、一組の運転開始および終了の運転条件の変更を行った場合について説明した。しかし、ここでの運転条件の変更は、このような態様に限られず、対象期間中に複数回(複数組)の変更を行わせる場合の各値を算出させることも可能である。この場合には、運転条件の変更頻度を希望する程度に抑えた場合についての推定運転コストとの関係を把握することも可能になる。
(B)
In the
(C)
上述した第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280では、コージェネ装置が1台のガスタービン22である場合について説明した。これに対して、コージェネ装置は、1台のガスエンジン24であってもよく、この場合にも同様の形態で実施可能であり、同様の効果が得られる。
(C)
In the
また、コージェネ装置は、2台以上の複数台から構成されていてもよく、コージェネレーションシステム220において、上記第2実施形態のシミュレーション装置280を用いて、各コージェネ装置の運転条件毎であって、高負荷時間帯Ts〜Te毎に応じた推定運転コストを算出して、最適な運転条件を求めるようにしてもよい。
Further, the cogeneration apparatus may be composed of two or more units, and in the
(D)
上述した第2実施形態に係るコージェネレーションシステム220のシミュレーション装置280では、エネルギー負荷が高まる昼間を対象として、Ts〜Teの期間とした場合について説明した。これに対して、エネルギー負荷が低くなる時間帯を対象としても上記第2実施形態と同様の効果を奏することができる。すなわち、Ts〜Teの時間帯は、その他の時間帯と比べて高負荷となる場合に限られるものではなく、負荷の状態の変動に伴い運転条件を変更する場合に応じて定めるようにしてもよい。
(D)
In the
本発明に係るコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラムは、運転コストを抑えつつ変更頻度を現実的な程度に減らせることができる運転条件を求めることが可能であり、コージェネレーションシステムの適切な運用に役立てることができる。 The cogeneration system estimated operation cost calculation program according to the present invention is capable of obtaining an operation condition that can reduce the change frequency to a practical level while suppressing the operation cost, and is suitable for proper operation of the cogeneration system. Can be useful.
20 第1実施形態に係るコージェネレーションシステム
22 コージェネレーション装置(ガスタービン)
24 コージェネレーション装置(ガスエンジン)
26 外部電力中継装置(受電設備)
80 コンピュータ、推定運転コスト算出装置(シミュレーション装置)
83a コージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(シミュレーションプログラム)
220 第2実施形態に係るコージェネレーションシステム、第1実施形態の変形例(E)に係るコージェネレーションシステム
280 シミュレーション装置(推定運転コスト算出装置)
283a コージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(シミュレーションプログラム)
20 Cogeneration system according to the
24 Cogeneration system (gas engine)
26 External power relay device (power receiving equipment)
80 Computer, Estimated operating cost calculation device (simulation device)
83a Cogeneration system estimated operating cost calculation program (simulation program)
220 Cogeneration system according to second embodiment,
283a Cogeneration system estimated operating cost calculation program (simulation program)
Claims (7)
前記コンピュータ(80)に対して、第1期間を構成する複数の第2期間毎における前記電気エネルギーの推定電気需要量および前記熱エネルギーの推定熱需要量を特定する推定需要量特定ステップと、
前記複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間前記コージェネレーションシステム(20)を一定の低負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定熱需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う低負荷時シミュレーションステップと、
前記複数の第2期間によって構成される前記第1期間のうちの前記低負荷時を除いた高負荷時の期間の間前記コージェネレーションシステム(20)を前記低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定電気需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う高負荷時シミュレーションステップと、
前記コンピュータ(80)に対して、少なくとも運転条件に基づいて算出可能な前記コージェネレーションシステム(20)、前記外部電気装置(25)および前記外部熱装置(26)が前記各シミュレーションにおいて前記第1期間を通じて必要となるコストを、前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷の値および前記一定の高負荷の値を変更しながら算出するステップと、
前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷値および前記一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する出力ステップと、
を備える、
コージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(83a)。 The cogeneration system (20) that supplies electric energy and thermal energy is used together with the electric energy supplied by the external power device ( 25 ) external to the cogeneration system (20). A cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a) for causing the computer (80) to calculate the heat energy supplied by the external heat device (26) outside (20) in combination ,
An estimated demand specifying step for specifying the estimated electric demand of the electric energy and the estimated heat demand of the thermal energy for each of a plurality of second periods constituting the first period for the computer (80);
Depending on the estimated demand for each second period, the cogeneration system (20) is operated at a constant low load during the period from the start to the end of the low load constituted by the plurality of second periods. Further, the shortage of the electric energy is compensated by the external electric device (25), and the shortage of the heat energy corresponding to the estimated heat demand for each second period is compensated by the external heat device (26). A low load simulation step for performing a load simulation;
The cogeneration system (20) is operated at a constant high load higher than the low load during the high load period excluding the low load period of the first period constituted by the plurality of second periods. The shortage of the thermal energy according to the estimated demand for each second period is compensated by the external electric device (25) for the shortage of the electrical energy according to the estimated electrical demand for the second period. A high load simulation step of performing a high load simulation by supplementing the external heat device (26) with a minute;
For the computer (80), the cogeneration system (20), the external electric device (25), and the external heat device (26) that can be calculated based on at least an operating condition are included in the first period in each simulation. Calculating the cost required through the start of the low load, the end of the low load, changing the constant low load value and the constant high load value;
An output step of outputting the calculated cost in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load, at the end of the low load, and
Comprising
Cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a).
前記出力ステップでは、
前記外部電力装置(25)によって供給される前記第2期間毎の電気エネルギー量であって前記予め定められた範囲のうちの最低電気エネルギー量と、前記コージェネレーションシステム(20)によって得られる該第2期間における電気エネルギー量と、を合計して得られる最低合計電気エネルギー量が、該第2期間における前記推定電気需要量を超える場合、および、
前記外部電力装置(25)によって供給される前記第2期間毎の電気エネルギー量であって前記予め定められた範囲のうちの最高電気エネルギー量と、前記コージェネレーションシステム(20)によって得られる該第2期間における電気エネルギー量と、を合計して得られる最高合計電気エネルギー量が、該第2期間における前記推定電気需要量に満たない場合について、
該運転条件を特定して出力する、
請求項1に記載のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(83a)。 When the range of the amount of energy supplied by the external power device (25) is predetermined every second period,
In the output step,
The amount of electrical energy for each second period supplied by the external power device (25) and the minimum amount of electrical energy within the predetermined range, and the first amount obtained by the cogeneration system (20). A minimum total electric energy amount obtained by summing the electric energy amount in two periods exceeds the estimated electric demand amount in the second period; and
The amount of electrical energy supplied by the external power device (25) for each second period, and the maximum amount of electrical energy within the predetermined range, and the first amount obtained by the cogeneration system (20). When the maximum total electric energy amount obtained by summing the electric energy amount in two periods is less than the estimated electric demand amount in the second period,
Specify and output the operating conditions,
The cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a) according to claim 1 .
請求項1または2に記載のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(83a)。 Minimum value of cost output to the computer (80) in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load, at the end of the low load An optimum condition output step of outputting an optimum condition that is the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load and at the end of the low load corresponding to
The cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a) according to claim 1 or 2 .
請求項3に記載のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(83a)。 A cogeneration system control step of causing the computer (80) to control the cogeneration system (20) based on the optimum condition ;
The cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a) according to claim 3 .
請求項1から4のいずれか1項に記載のコージェネレーションシステム推定運転コスト算出プログラム(83a)。 Minimum value of cost output to the computer (80) in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load, at the end of the low load Or an output mode different from the others, or at the start of low load corresponding to the minimum value of the cost, at the end of low load, the constant low load value and the constant high load value Is an output mode different from the others,
The cogeneration system estimated operation cost calculation program (83a) according to any one of claims 1 to 4 .
前記コンピュータ(80)に対して、第1期間を構成する複数の第2期間毎における前記電気エネルギーの推定電気需要量および前記熱エネルギーの推定熱需要量を特定する推定需要量特定ステップと、
前記複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間前記コージェネレーションシステム(20)を一定の低負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定熱需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う低負荷時シミュレーションステップと、
前記複数の第2期間によって構成される前記第1期間のうちの前記低負荷時を除いた高負荷時の期間の間前記コージェネレーションシステム(20)を前記低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定電気需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う高負荷時シミュレーションステップと、
前記コンピュータ(80)に対して、少なくとも運転条件に基づいて算出可能な前記コージェネレーションシステム(20)、前記外部電気装置(25)および前記外部熱装置(26)が前記各シミュレーションにおいて前記第1期間を通じて必要となるコストを、前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷の値および前記一定の高負荷の値を変更しながら算出するステップと、
前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷値および前記一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する出力ステップと、
を備える、
コージェネレーションシステム推定運転コスト算出方法。 The cogeneration system (20) that supplies electric energy and thermal energy is used together with the electric energy supplied by the external power device ( 25 ) external to the cogeneration system (20). A cogeneration system estimated operation cost calculation method for causing the computer (80) to calculate the heat energy supplied by the external heat device (26) outside (20) in combination ,
An estimated demand specifying step for specifying the estimated electric demand of the electric energy and the estimated heat demand of the thermal energy for each of a plurality of second periods constituting the first period for the computer (80);
Depending on the estimated demand for each second period, the cogeneration system (20) is operated at a constant low load during the period from the start to the end of the low load constituted by the plurality of second periods. Further, the shortage of the electric energy is compensated by the external electric device (25), and the shortage of the heat energy corresponding to the estimated heat demand for each second period is compensated by the external heat device (26). A low load simulation step for performing a load simulation;
The cogeneration system (20) is operated at a constant high load higher than the low load during the high load period excluding the low load period of the first period constituted by the plurality of second periods. The shortage of the thermal energy according to the estimated demand for each second period is compensated by the external electric device (25) for the shortage of the electrical energy according to the estimated electrical demand for the second period. A high load simulation step of performing a high load simulation by supplementing the external heat device (26) with a minute;
For the computer (80), the cogeneration system (20), the external electric device (25), and the external heat device (26) that can be calculated based on at least an operating condition are included in the first period in each simulation. Calculating the cost required through the start of the low load, the end of the low load, changing the constant low load value and the constant high load value;
An output step of outputting the calculated cost in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load, at the end of the low load, and
Comprising
Cogeneration system estimated operating cost calculation method.
第1期間を構成する複数の第2期間毎における前記電気エネルギーの推定電気需要量および前記熱エネルギーの推定熱需要量を特定する推定需要量特定手段と、
前記複数の第2期間によって構成される低負荷時の開始時から終了時までの間前記コージェネレーションシステム(20)を一定の低負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定熱需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして低負荷時シミュレーションを行う低負荷時シミュレーション手段と、
前記複数の第2期間によって構成される前記第1期間のうちの前記低負荷時を除いた高負荷時の期間の間前記コージェネレーションシステム(20)を前記低負荷より高い一定の高負荷により運転させつつ前記第2期間毎の前記推定電気需要量に応じた前記電気エネルギーの不足分を前記外部電気装置(25)によって補い前記第2期間毎の前記推定需要量に応じた前記熱エネルギーの不足分を前記外部熱装置(26)によって補うこととして高負荷時シミュレーションを行う高負荷時シミュレーション手段と、
少なくとも運転条件に基づいて算出可能な前記コージェネレーションシステム(20)、前記外部電気装置(25)および前記外部熱装置(26)が前記各シミュレーションにおいて前記第1期間を通じて必要となるコストを、前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷の値および前記一定の高負荷の値を変更しながら算出する手段と、
前記低負荷時の開始時、前記低負荷時の終了時、前記一定の低負荷値および前記一定の高負荷の値に対して、算出されたコストを対応付けて出力する出力手段と、
を備える、
コージェネレーションシステム推定運転コスト算出装置(80)。 The cogeneration system (20) that supplies electric energy and thermal energy is used together with the electric energy supplied by the external power device ( 25 ) external to the cogeneration system (20). A cogeneration system estimated operation cost calculation device (80) for calculating thermal energy supplied by an external heat device (26) outside (20) ,
An estimated demand specifying means for specifying the estimated electrical demand of the electrical energy and the estimated thermal demand of the thermal energy in each of a plurality of second periods constituting the first period;
Depending on the estimated demand for each second period, the cogeneration system (20) is operated at a constant low load during the period from the start to the end of the low load constituted by the plurality of second periods. Further, the shortage of the electric energy is compensated by the external electric device (25), and the shortage of the heat energy corresponding to the estimated heat demand for each second period is compensated by the external heat device (26). A low load simulation means for performing a load simulation;
The cogeneration system (20) is operated at a constant high load higher than the low load during the high load period excluding the low load period of the first period constituted by the plurality of second periods. The shortage of the thermal energy according to the estimated demand for each second period is compensated by the external electric device (25) for the shortage of the electrical energy according to the estimated electrical demand for the second period. A high load simulation means for performing a high load simulation by supplementing the external heat device (26) with a minute,
The cost required by the cogeneration system (20), the external electrical device (25), and the external heat device (26) that can be calculated based on at least operating conditions is reduced through the first period in each simulation. Means for calculating at the start of load, at the end of low load, changing the constant low load value and the constant high load value;
An output means for outputting the calculated cost in association with the constant low load value and the constant high load value at the start of the low load, at the end of the low load, and
Comprising
Cogeneration system estimated operation cost calculation device (80).
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