JP4753704B2 - エネルギーコストと環境負荷抑制に関するバランス評価システム - Google Patents

Description

本発明は、エネルギーコストと環境負荷抑制に関するバランス評価システム、当該システムに使用されるサーバならびにそのプログラムに関する。

従来、企業等は、電気、ガス、石油、石炭、水といったエネルギーを使用して、企業活動を行っている。多くの企業は、これ等のエネルギーのコストについて関心を持ち、エネルギー単位あたりのコスト削減を鋭意行ってきた。

コスト優先でのエネルギー供給が長年行われた結果、地球温暖化等の環境面について国際的に問題となり、京都議定書のように全世界規模で対応が必要とされるようになってきた。

このため、環境を保全するために、例えば、炭素税のように政策的に環境保全コストを決めて税負担を求めるように変わりつつある。このため、従来のように、エネルギーを産出するためのコストのみならず、環境保全コストならびに環境制限条件も考慮してエネルギー使用のベストなバランスを追求する必要がある。（特許文献１参照）。この点について、エネルギーの消費に伴う二酸化炭素の排出量を考慮して消費者に安価なエネルギーを提供し、エネルギー供給者の労力を軽減できるエネルギー管理システムについて報告されている（特許文献１参照）。また環境管理活動を実施しているエリア内に設置された、照明機器、空調機、家電機器、給湯器、ＩＴ機器等のエネルギー消費設備の稼働状況を監視、制御する環境管理シテスムについての報告もある（特許文献２参照）。

さらに、環境影響評価システム（特許文献３参照）、コージェネレーション等の設備を導入する等して達成される省エネルギー効果に応じた対価の計算方法についても報告されている（特許文献４参照）。くわえて、自然及び未利用エネルギー源を利用して生成された電力及び熱を一元管理し、環境保全に寄与するエネルギー管理ネットワーク・システムも報告されている（特許文献５参照）。
特開２００２−１４０３９６号公報 特開２００４−２３３１１８号公報 特開２００３−２５６５５４号公報 特開２００１−２８２８８９号公報 特開２００３−２１６６９７号公報

しかし、エネルギーの消費は気象状況により大きく変動する。また、水力発電に代表されるように気象条件により、環境的にもコスト的にも有利なエネルギーの発生方法も異なる。さらに、石油のように、大きく国際相場が変動する燃料もある。このような点で中長期的に設備計画をして対応するとともに、日ごとに変動する状況にも対応するシステムが望ましい。

本発明は、このような観点より、エネルギーコストと環境負荷抑制に関するバランス評価システム、当該システムに使用されるサーバならびにそのプログラムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、発明者は日々変動する、気象条件、燃料価格、環境行政とその条件に関する情報を迅速に収集し、収集した情報に基づいてエネルギーコストと環境負荷抑制をバランス評価すべきことに着目して以下の発明をした。

（１） エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするバランス評価システムであって、前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、前記予測日の気象予報データと、燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいてコストを演算するコスト演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいて環境負荷抑制を演算する環境負荷抑制演算手段、及び前記コスト演算手段によって演算されたコストと前記環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示する表示手段、を有するバランス評価システム。

（１）に記載の発明によるバランス評価システムを用いることにより次のような作用、効果が期待できる。
バランス評価システムの使用者がバランス評価を予測しようとする予測日を入力する。エージェント手段が入力された予測日の気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件を含む情報を通信回線を介して入手する。また、エネルギー消費データ記憶手段に予め記憶されている過去のエネルギー消費の実績データと入手された気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件に基づいて、使用量演算手段が予測日のエネルギー使用量を演算する。コスト演算手段が予測日のエネルギー使用量と燃料費予測データに基づいてコストを演算する。さらに、環境負荷抑制演算手段が入手された情報と予測日のエネルギー使用量に基づいて環境負荷抑制を演算する。コスト演算手段によって演算されたコストと環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示手段が表示する。

ここで、エージェント手段とは、一般には、ユーザの代理人として、エージェントがネットワーク上を自由に動き回り、自律的に行動して情報を収集することをいう。本発明では、ユーザにより入力された日付の気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件の情報をユーザに代わってネットワーク上で収集し、当該情報を関係するシステムに伝達する手段をいう。

コストと環境負荷抑制との双方が表示手段により表示されるので、表示された内容を見て、バランス評価システムの使用者が環境負荷抑制も含めて適切な対応を判断することができる。すなわち、当該システムの使用者が、コスト重視の考え方であれば、コスト中心に判断するが、環境負荷抑制も念頭において判断することができる。一方、環境重視の判断をしなければならない立場であれば、コストを念頭において環境負荷抑制をしないような選択をすることができる。

とくに、エネルギー消費は気象条件に大きく左右される。すなわち、気温が高ければ、空調の需要が高まる。この場合、現在の技術では電気による冷房が主体であるので、電力エネルギーの使用量が高くなると予測される。一方、気温が低ければ暖房が必要となるが、暖房は電力による方法とガスと石油による方法が技術的に可能である。この場合はエネルギーコストと環境負荷抑制の観点からいずれが適切なバランスかを算定できることが望ましい。なお、消費データ記憶手段には予め過去のエネルギー消費の実績データを気象条件、曜日、ならびに特別な日に該当するか否かに関連つけて記憶しておくことが望ましい。

現在は原油の相場が日々変動するので、最新の情報を収集して適切に対応することが望ましい。

また、気象条件により、太陽エネルギー発電、風力発電、水力発電の発電能力は大きく左右される。一方これらの発電は、これらの設備を持つ事業者は、最大限使用することがコストならびに環境の点で望ましい。

本発明では、気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件に関するユーザが入力した日の情報を通信回線を介して入手できるので必要エネルギーとコストと環境負荷抑制とを適切に演算することができる。演算結果をみて当該事業者はコストが重要であれば、法的制限の範囲でコストを最小限にする選択をすることができる。また、多少のコストがかかっても環境負荷抑制が重要であると判断した際は、環境負荷抑制を最小限にする選択をすることができる。

（２） （１）に記載のバランス評価システムであって、バランス点を入力するバランス点入力手段並びに前記バランス点で運用する為にエネルギーの発生装置及び使用装置の各装置の分担を演算する分担演算手段をさらに有するバランス評価システム。

（２）に記載の発明によるバランス評価システムを用いることにより次のような効果が期待できる。

分担演算手段により、入力手段により入力されたバランス点で運用する為にエネルギーの発生装置ならびに使用装置の各装置の分担が演算される。分担が演算されるので、バランス評価システムのユーザはエネルギーの発生装置ならびに使用装置の各装置をどのように運用したら良いかが分かる。

（３） （２）に記載のバランス評価システムであって、それぞれが、前記分担演算手段により演算された分担に基づいて前記通信回線を介して前記各装置の運用を制御する複数の制御手段をさらに有するバランス評価システム。

（３）に記載の発明によるバランス評価システムを用いることによって、分担演算手段によって演算された分担にもとづいて、通信回線を介して各装置の運用を制御することができる。なお、この運用ができるのは、当然のことながら、制御手段を有する装置のみである。

（４） エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするバランス評価システム用サーバであって、前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、前記予測日の気象予報データと、燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいてコストを演算するコスト演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいて環境負荷抑制を演算する環境負荷抑制演算手段、及び前記コスト演算手段によって演算されたコストと前記環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示する表示手段、を有するバランス評価システム用サーバ。

（４）に記載の発明のバランス評価システム用サーバをもちいてバランス評価システムを構築することにより、（１）に記載の発明と同様な効果が得られる。

（５） エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするためにコンピュータを、前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、前記予測日の気象予報データと燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段と、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいてコストを演算するコスト演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいて環境負荷抑制を演算する環境負荷抑制演算手段、及び前記コスト演算手段によって演算されたコストと前記環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示する表示手段、として機能させるバランス評価プログラム。

（５）に記載の発明によるバランス評価プログラムをコンピュータに読み込ませて機能させることにより、上記（１）に記載した発明と同様な作用効果を期待することができる。

（６） （５）に記載のバランス評価プログラムであって、バランス点を入力するバランス点入力手段並びに前記バランス点で運用する為にエネルギーの発生装置及び使用装置の各装置の分担を演算する分担演算手段をさらに有するバランス評価プログラム。

（６）に記載の発明によるバランス評価プログラムをコンピュータに読み込ませて機能させることにより、上記（２）に記載した発明と同様な作用効果を期待することができる。

（７） エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価を長期的に行うためにコンピュータを、前記バランス評価を予測しようとする予測月を入力する入力手段、予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、前記予測月の気象予報データと燃料費予測データと法的制約データとを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測月のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいてコストを演算するコスト演算手段、前記エージェント手段により入手された情報と前記エネルギー使用量とに基づいて環境負荷抑制を演算する環境負荷抑制演算手段、及び前記コスト演算手段によって演算されたコストと前記環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示する表示手段、として機能させる長期バランス評価プログラム。

（７）に記載の発明による長期バランス評価プログラムをコンピュータに読み込ませて機能させることにより次のような作用、効果が期待できる。

バランス評価システムの使用者がバランス評価を予測しようとする予測月を入力する。エージェント手段が入力された予測月の気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件を含む情報を通信回線を介して入手する。また、エネルギー消費データ記憶手段に予め記憶されている過去の該当する月のエネルギー消費の実績データと入手された気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件に基づいて、使用量演算手段が予測月のエネルギー使用量を演算する。コスト演算手段が燃料費予測データと予測月のエネルギー使用量にもとづいてコストを演算する。環境負荷抑制演算手段が入手された情報に基づいて環境負荷抑制を演算する。コスト演算手段によって演算されたコストと環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示手段が表示する。

コストと環境負荷抑制と演算可能でない情報とが表示手段により表示されるので、表示された内容を見て、バランス評価システムの使用者が環境負荷抑制も含めて適切な対応を判断することができる。すなわち、当該システムの使用者が、コスト重視の考え方であれば、コスト中心に判断するが、環境負荷抑制も念頭において判断することができる。一方、環境重視の判断をしなければならない立場であれば、コストを念頭において環境負荷抑制をしないような選択をすることができる。

とくに、エネルギー消費は月によって気象の変化の大きい日本などでは月によって大きく様相が異なる。すなわち、気温が高い７月、８月であれば、空調の需要が高まる。この場合、現在の技術では電気による冷房が主体であるので、電力エネルギーの使用量が高くなると予測される。一方、気温が低い１月、２月等の冬季であれば暖房が必要となるが、暖房は電力による方法とガスと石油による方法が技術的に可能である。この場合はエネルギーコストと環境負荷抑制の観点からいずれが適切なバランスかを算定できることが望ましい。

また、日本では季節により、太陽エネルギー発電、風力発電、水力発電の発電能力は大きく左右される。一方これらの発電は、これらの設備を持つ事業者は、最大限使用することがコストならびに環境の点で望ましい。これらの設備を持つと仮定した場合のコストと環境負荷抑制についてシミュレーションを行う事により、長期的に見て有利かどうか判断する事ができる。

１年の月毎に（７）に記載の発明に係る長期バランス評価プログラムをシミュレーション行い、エネルギーの使用が最大になる月、環境負荷抑制が最悪になる月、１年の平均等を考量して該当する事業の長期の環境負荷抑制を考慮したエネルギー計画を立てることができる。

本発明によれば、気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件に関するユーザが入力した日の情報を通信回線を介して入手できるので必要エネルギーとコストと環境負荷抑制とを適切に演算することができる。演算結果をみて当該事業者はコストが重要であれば、法的制限の範囲でコストを最小限にする選択をすることができる。また、多少のコストがかかっても環境負荷抑制が重要であると判断した際は、環境負荷抑制を最小限にする選択をすることができる。

また、１年の月毎に（７）に記載の発明に係る長期バランス評価プログラムのシミュレーションを行い、エネルギーの使用が最大になる月、環境負荷抑制が最悪になる月、１年の平均等を考量して該当する事業の長期の環境負荷抑制を考慮したエネルギー計画を立てることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図を参照しながら説明する。なお、これはあくまでも一例であって、本発明の技術的範囲はこれに限られるものではない。

［第１の実施例］
図１は本発明に係るエネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価システムの概略ブロック図であり、図２は、バランス評価システムの各エージェントを示す概略ブロックである。図３は、事業活動に必要な要素と、エネルギー源と燃料等の関係を示す図である。

バランス評価システム１は、バランス評価サーバ１００と、照明装置２００、空調装置３００、製造装置４００、輸送装置５００、公衆通信回線６００、事業所通信回線６４０、気象予報サイト７００、燃料費サイト８００および法的規制サイト９００によって構成される。なお、事業所通信回線６４０は公衆通信回線６００を用いてもよい。

バランス評価サーバ１００は、市販のワークステーションに専用のコンピュータソフトウエアプログラムをインストールすることにより実現することができる。バランス評価サーバ１００は、公衆通信回線６００に接続を可能とする公衆通信部１１０、事業所通信回線６４０に接続を可能とする事業所通信部１２０、制御部１３０、表示手段１４０、記憶手段１５０および入力手段１６０とを有する。

制御部１３０は、接続されている各手段の制御をおこなうとともに、気象予報エージェント１３２、燃料費エージェント１３４、法的規制エージェント１３６、エージェント手段（気象予報エージェント１３２、燃料費エージェント１３４、法的規制エージェント１３６）により入手された情報と記憶手段１５０に記憶されている実績データに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、ならびにコストを演算するコスト演算手段、エージェント手段により入手された情報と記憶手段１５０に記憶されている実績データに基づいて環境負荷抑制を演算する環境負荷抑制演算手段、バランス点入力手段により入力されたバランス点で運用する為にエネルギーの発生装置ならびに使用装置の各装置の分担を演算する分担演算手段、分担演算手段により演算された分担に基づいて事業所通信回線６４０を介して各装置の運用を制御する制御手段とを有する。

表示手段１４０は、コスト演算手段によって演算されたコストと環境負荷抑制演算手段によって演算された環境負荷抑制とを表示する。表示手段１４０は、市販のワークステーションに採用されている、ブラウン管ディスプレイ、液晶表示装置等で実現することができる。

記憶手段１５０には、予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段を有する。記憶手段１５０は、市販のワークステーションに採用されている、ハードディスクまたは半導体メモリー等で実現することができる。

入力手段１６０は、バランス評価を予測しようとする予測日を入力する等をする手段であり、市販のワークステーションに採用されている、キーボード等で実現することができる。

エージェント手段は図２に示すように、記憶手段１５０に記憶されており電源投入とともに制御部１３０に読み込まれて動作する気象予報エージェント１３２、燃料費エージェント１３４、法的規制エージェント１３６でバランス評価サーバ１００側は構成される。一方、各エージェントに対応して各サイトには対応したエージェントが設けられている。

すなわち、気象予報エージェント１３２に対応して、気象予報サイト７００には気象予報データエージェント７１０が設けられている。これらは公衆通信部１１０、公衆通信回線６００を介してお互いに接続されている。気象予報エージェント１３２及び気象予報データエージェント７１０には予め気温、湿度、天候等バランス評価に必要な情報を気象予報エージェントが取得可能としたプログラム等がくみこまれている。詳細には、例えば、電子情報通信学会「エージェントシステムの作り方」木下哲男編著、コロナ社等に記載されている。

同様に、燃料費エージェント１３４に対応して、燃料費サイト８００には燃料費予測データエージェント８１０等が設けられている。燃料費予測データは原油、重油、天然ガス、石炭、水素ガス等の燃料費の予想データを設けている。

さらに、法的規制エージェント１３６に対応して、法的規制サイト９００には法的規制エージェント９１０、温室効果ガスエージェント９２０、炭素税エージェント９３０等が設けられている。法的規制サイトは環境省の関連サイトをはじめ都道府県の関連サイト等が該当する。地方独自の規制が必要になる場合があるからである。ここで、温室効果ガスとは京都議定書で国際的に定められた大別して二酸化炭素、メタン、一酸化二窒素、ハイドロフルオカーボン、パーフルオロカーボン、六フッ化硫黄の６種類が含まれる。これらの各々には地球温暖化係数が定められておりこれに基づいて計算することになる。詳細は、環境省地球環境局発行の「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン（試案Ver1.6）」等に記載されている。

また、炭素税エージェント９３０は温室効果ガス排出量を算定方法ガイドラインに基づいて二酸化炭素に換算して、当該ガスの削減を目的として定められている。例えば、１トン２４００円と規定する案が示されている。

次に、事業所で使用される各装置について、図１と３を参照して説明する。事業活動に必要とされるエネルギーの要素は、事業により異なるが、一般的には図３に示すように大きいのは照明、空調、製造、輸送用エネルギーである。エネルギー源は電力、ガス、水、太陽光・熱、石油が対象となる。またこれらに対応する燃料等には天然ガス、水素ガス、石油、原子力、石炭、水力、太陽光、風力等が該当する。

一方、技術的な観点より見た場合は、各要素に対して使用できるエネルギー源、燃料等は図３に関連を示す線で示したように、制限される。すなわち、照明であれば、現在ではエネルギー源は電力、太陽光に一般的には限られる。もっとも、好みによってはランプを石油により点灯することも可能であるが、経済効率を問題とする事業活動では考え難い。また、電力は図３に示すように各種の燃料等を用いて作られるが、事業用で自家発電する場合は使用する燃料等は限られる。

照明装置２００には、蛍光灯等の本来の照明器具のほかに事業所の照度を測定する照度計測手段２１０、照明機器が使用する電力を測定する照明電力計量手段２２０、照明装置を制御する照明制御手段２３０が備えられ、事業所通信回線６４０を介してバランス評価サーバ１００に接続されている。照明で考慮すべきことは、図３に示すように太陽光も当然利用することができ、太陽光を利用することによってコスト的にも環境負荷抑制の点でも望ましいことである。

空調装置３００には、エアコン、暖房設備等のほかに、事業所の各部の温度・湿度を計測する温度、湿度計測手段３１０、空調機器のエネルギーを測定するエネルギー計量手段３２０、空調機器を制御する空調機器制御手段３３０を備える。これらの手段は事業所通信回線６４０を介してバランス評価サーバ１００に接続されている。

製造装置４００は、事業の種類により異なる個々の装置のほかに、製造に必要なエネルギーを計量するエネルギー計量手段４１０、製造装置を制御する製造工程制御手段４２０を備える。これらの手段は事業所通信回線６４０を介してバランス評価サーバ１００に接続されている。

輸送装置５００には、事業所内で運搬等に使用される車両、製品を輸送する車両等のほかに、これらに使用されるエネルギーを計量するエネルギー計量手段５１０が備えられている。エネルギー計量手段５１０は事業所で供給するガソリン、軽油等の日ごとの使用量を計量することにより実現する事ができる。もっとも、市販のガソリンスタンド等より購入する場合は、別途事業所に設けられた端末またはバランス評価サーバ１００の入力手段１６０より入力することもできる。

次に、本発明に係るバランス評価システム１の使用法について、図４から図７に基づき説明する。図４は、バランス評価システム１の演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。図５および図６は、予測日のエネルギー使用量の予測を表す図であり、図７は、エネルギーコストと環境負荷抑制とのバランス評価を示す図である。

予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶手段１５０に記憶しておく。具体的には、上記で説明した構成において、照明について説明すれば、季節曜日および天候に関連つけて、照度計測手段２１０により計測された照度、その場合の照明電力計量手段２２０により計量された照明用電力量を記憶する。同様に、空調については、季節曜日および天候に関連つけて、温度・湿度と計量されたエネルギー量を記憶する。また、製造、輸送についても同様に記憶する。

このような、バランス評価システム１に必要なデータ等を記憶した後の動作について、図４を参照して以下説明をする。

バランス評価を予測しようとする予測日をバランス評価サーバ１００の入力手段１６０に入力する（ステップＳ１１０）。予測日が入力されると、エージェント手段（気象予報エージェント１３２、燃料費エージェント１３４、法的規制エージェント１３６）が予測日の気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的規制条件を含む情報を通信回線を介して入手する（ステップＳ１２０）。入手された予測情報と上記のあらかじめ記憶手段１５０に記憶されているエネルギー消費の実績データとに基づいて、図５または図６に示すような予測日のエネルギー使用量の予測をする（ステップＳ１２４）。

エネルギーの使用量は天候、気温などによって大きく異なる。図５は、気温２５℃、晴れの場合の一例である。一日のエネルギー使用量は、夜間、警備用に一部の照明を付けておくのみである。朝６時頃になると製造の準備のために部品等を必要場所に配置するために輸送が行われ輸送用のエネルギーが使用される。始業時間が来ると製造用、空調用、照明用のエネルギーが使用され始める。昼休みになると業種にも因るが製造用のエネルギー使用は非常に少なくなる。しかし、空調用と照明用のエネルギーは人が事業所に居る限り使用される。午後、休み時間が終わると再びエネルギー使用は増える。製造の就業時間が終わると製造用にエネルギー使用量はほとんどなくなる。一方事務関係者が残業などしている場合は照明用と空調用にエネルギーは引き続き使用される。その後、事務関係者も帰宅するとこれらの使用も終わり後は警備用の照明のみになり一日が終わる。

図６は、同一の事業所の別の日の例であるが、気温が３５℃と暑く、天候が曇りの場合である。この例では、暑いので空調用のエネルギー使用が多くなる。また、曇りであるので照明用のエネルギー使用も増加する。

予測日のエネルギー使用量が予測されると、その予測結果と燃料費エージェント１３４により入手された情報に基づいてコスト演算手段によりコストが演算される（ステップＳ１３０）。コスト演算は図１及び図３に示すように事業所の設備によりあらかじめエネルギー源が決まっているので、そのエネルギー源と燃料費エージェントで入手したその単価の積を求め、その積を加算することにより求められる。

一方、予測されたエネルギー使用量と法的規制エージェント１３６で入手された情報に基づき、環境負荷抑制演算手段により環境負荷抑制が演算される（ステップＳ１４０）。環境負荷抑制の演算は各エネルギーの使用量から、種類ごとの温室効果ガスの排出量を演算する。演算された各ガスの排出量を二酸化炭素ガスに換算する。換算は環境省地球環境局より出されている「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン」にしたがって行う。

その後、表示手段１４０により予測日のコストと環境負荷抑制が表示される（ステップＳ１５０）。図７に表示結果の例を示す。図７において横軸はエネルギーの使用量であり、縦軸は二酸化炭素に換算された温室効果ガスの排出量である。二酸化炭素への換算は環境省地球環境局より出されている「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン」に紹介されている地球温暖化係数により行っている。

通常はエネルギーの使用量が増加すると、換算された温室効果ガスの排出量も増加する。図５または６で説明したエネルギーの使用量が増加すると温室効果ガスの排出量も増加する。エネルギーの使用量が少ない場合は、その事業者が一番適切と思う設備が使われる。エネルギーの使用量が増加して、一番適切と思う設備の容量が一杯になると（Ｑ１点）、別の設備または供給先より供給される為、設備稼働のために温室効果ガスの排出量もコストも非線形に増加する。

一方、温室効果ガスの排出量については、現在のところ事業者別に規制値はない。しかし条約により、日本国として削減を京都議定書により約束しているので、大手の事業者は自主規制を求められることもありえる。その場合は基準限度を定めて自主的に運用することが求められる。例えば、図７のように基準限度を定めた場合は、エネルギーの使用限度をＱ２で抑えなければならない。

また、表示手段１４０による表示は、図８に示すように表示することも可能である。図８は、炭素税を￥２４００／トンとして導入した場合のエネルギーコストと炭素税との関係を表したものである。このように表示することにより環境負荷抑制を含めた状況を把握することができる。また、炭素税が変更される場合は法的規制エージェント１３６により変更データの情報が入手され、その内容に基づいた炭素税が合わせて表示される。

以上説明したように、本発明では、気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的制約条件に関するユーザが入力した日の情報を通信回線を介して入手できるので必要エネルギーとコストと環境負荷抑制とを適切に演算することができる。演算結果をみて当該事業者はコストが重要であれば、法的制限の範囲でコストを最小限にする選択をすることができる。また、多少のコストがかかっても環境負荷抑制が重要であると判断した際は、環境負荷抑制を最小限にする選択をすることができる。

［第２の実施例］
図９は、バランス評価システム１の別の実施例である演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。第２の実施例は、第１の実施例にバランス点入力（ステップＳ２６０）、分担演算（ステップＳ２７０）、各装置制御（ステップＳ２８０）の処理を追加した点を特徴とする。他の部分は第１の実施例と同様であるので追加した部分について説明し同様な部分の説明は省略する。

第１の実施例による表示を検討した後、運用を予定するバランス点を設定する。例えば、図７に示した例で言えば温室効果ガスの基準値であるＱ２点に設定する。設定し、バランス点をバランス点入力手段により入力する（ステップＳ２６０）。入力されたバランス点で運用するように分担演算手段によりエネルギーの発生装置ならびに使用装置の各装置の分担を演算する（ステップＳ２７０）。演算された分担の内容は事業所通信部１２０を介して前記各装置の制御手段（照明制御手段２３０、空調機器制御手段３３０、製造工程制御手段４２０）に伝えられ各装置の運用を制御する（ステップＳ２８０）。

このようにして、バランス点での運用が確保されるので、温室効果ガスの発生とコストとを鑑みて最良の運用が図られる。なお、各分担が演算された後はこれを表示して、直接制御でなく他の通信回線により指示して運用することもできる。

［第３の実施例］
以上の例は、バランス評価システムについて主に説明したが、コンピュータに、バランス評価システム１で説明した手段を有するバランス評価プログラムをインストールして、そのコンピュータを手段として機能させることにより同様に実現することができる。

その結果、第１の実施例で説明したのと同様の効果が得られる。

［第４の実施例］
図１０は、本発明の長期バランス評価プログラムの実施例である演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。図１１は、長期バランス評価プログラムによる試算結果で自家発電設備併用の場合のグラフである。図１２は、長期バランス評価プログラムによる試算結果で自然エネルギー発電設備併用の場合のグラフである。

エネルギー供給設備は小さいものでもそれなりの設備投資が必要である。一方環境的に優れた、風力発電、太陽光発電に代表されるような自然エネルギーを利用した発電が注目されるようになってきている。また、水素により燃料電池で発電することもまもなく実用化を迎えようとしている。また、照明、暖房などは太陽光を適切に利用することが望ましい。

しかし、いずれも相当な設備投資が必要であり、現在のところ電力会社の発電するコストより割高である。ところが、環境の点ではほとんど温室効果ガスの排出をしないので、炭素税等が高くなり、原油等が暴騰した場合には、採用価値が認められ。このような点から、環境会計の観点も加味したエネルギーコストと環境負荷抑制を検討することが望ましい。第４の実施例では、このような観点より問題解決をするプログラムを提供する。

本実施例では、日本国では四季があるため、月単位で予測を立て、予測月のコストと環境負荷を演算する。その後１２ヶ月の演算を行う。演算後のエネルギーの最大使用値、月平均使用値等を演算することにより、最適な設備、システムとするかをシミュレーションすることができる。

第１の実施例で予測日を入力することに替えて、予測月を入力する（ステップＳ３１０）。入力された予測月のエージェント手段（気象予報エージェント１３２、燃料費エージェント１３４、法的規制エージェント１３６）が予測月の気象予報データ、燃料費予測データ、及び法的規制条件を含む月の最高値、平均値等の情報を通信回線を介して入手する（ステップＳ３２０）。入手された予測情報と上記のあらかじめ記憶手段１５０に記憶されているエネルギー消費の実績データとに基づいて、図５または図６に相当する予測月の最高値ならびに平均値のエネルギー使用量の予測をする（ステップＳ３２４）。

予測月のエネルギー使用量が予測されると、その予測結果と燃料費エージェント１３４により入手された情報に基づいてコスト演算手段によりコストが演算される（ステップＳ３３０）。コスト演算は図１及び図３に示すように事業所の設備によりあらかじめエネルギー源が決まっているので、そのエネルギー源と燃料費エージェントで入手したその単価の積を求め、その積を加算することにより求められる。また、検討しようとする装置等を追加することにより検討する。また、その際は検討しようとする装置等のコストを環境会計のガイドラインに従い計算する（環境省発行、環境ガイドライン参照）。

一方、予測されたエネルギー使用量と法的規制エージェント１３６で入手された情報に基づき、環境負荷抑制演算手段により環境負荷抑制が演算される（ステップＳ３４０）。環境負荷抑制の演算は各エネルギーの使用量から、種類ごとの温室効果ガスの排出量を演算する。演算された各ガスの排出量を二酸化炭素ガスに換算する。換算は環境省地球環境局より出されている「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン」にしたがって行う。

その後、表示手段１４０により予測日のコストと環境負荷抑制が表示される（ステップＳ３５０）。図１１に自家発電設備を事業者が保有する場合であり、表示結果の例を示す。電力会社等より電力を購入する場合（買電量と表示する）と自家発電する場合の（発電量と表示する）についての試算結果である。図１１（Ａ）において横軸はエネルギーの使用量であり、発電量と買電量を逆に表示している。縦軸は二酸化炭素に換算された温室効果ガスの排出量である。二酸化炭素への換算は環境省地球環境局より出されている「事業者からの温室効果ガス排出量算定方法ガイドライン」に紹介されている地球温暖化係数により行っている。

また、図１１（Ｂ）は炭素税を導入した場合のコストをエネルギーコストに税金を加算した表示をしている。炭素税を導入しない場合は図１１（Ｂ）のＱ３の点でバランスしていたものが炭素税を導入することによりＱ４でバランスすることがわかる。

図１２は、自然エネルギー発電設備併用の場合の試算結果の表示例を示す。自然エネルギー発電設備は非常に二酸化炭素排出量が少ない。しかし、設備投資が新たに必要でありこれを加味すると、現在電力会社が発電している単価に比して割高である。しかし、炭素税を導入すると、図１２（Ｂ）のＱ４からＱ５点にバランス点が移り、発電量を増やすべきことがわかる。

表示結果をみて再度演算が必要か判断して（ステップＳ３６０）、必要な場合はさらに装置の変更、修正を行い（ステップＳ３７０）、再度演算を行う。

以上、本発明の実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。例えば、公衆通信回線は専用通信回線を用いてもよい。

本発明に係るエネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価システムの概略ブロック図である。 本発明のバランス評価システムの各エージェントを示す概略ブロックである。 事業活動に必要な要素と、エネルギー源と燃料等の関係を示す図である。 バランス評価システム１の演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。 予測日のエネルギー使用量の予測を表す図である。 予測日のエネルギー使用量の予測を表す図である。 エネルギーコストと環境負荷抑制とのバランス評価を示す図である。 炭素税を導入したと仮定した場合のコストを表す図である。 バランス評価システム１の別の実施例である演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。 本発明の長期バランス評価プログラムの実施例である演算等の流れを示す、フローチャートの概略図である。 長期バランス評価プログラムによる試算結果で自家発電設備併用の場合のグラフである。 長期バランス評価プログラムによる試算結果で自然エネルギー発電設備併用の場合のグラフである。

符号の説明

１ バランス評価システム
１００ バランス評価サーバ
１３０ 制御部
１３２ 気象予報エージェント
１３４ 燃料費エージェント
１３６ 法的規制エージェント
１４０ 表示手段
１５０ 記憶手段
１６０ 入力手段
２３０ 照明制御手段
３３０ 空調機器制御手段
４２０ 製造工程制御手段

Claims (7)

1. 自家発電設備による自家発電量と購入した電力による買電量との割合に基づいて、エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするバランス評価システムであって、
   前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、
   予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、
   前記予測日の気象予報データと、燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、
   前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電コスト及び買電コストを示す運用コスト用グラフを生成するコスト演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電環境負荷及び買電環境負荷を示す環境負荷用グラフを生成する環境負荷抑制演算手段、及び
   前記運用コスト用グラフ及び前記環境負荷用グラフからなるコスト・環境負荷バランス評価用情報を表示する表示手段、
   を有するバランス評価システム。
2. 請求項１に記載のバランス評価システムであって、
   バランス点を入力するバランス点入力手段並びに
   前記バランス点で運用する為にエネルギーの発生装置及び使用装置の各装置の分担を演算する分担演算手段をさらに有するバランス評価システム。
3. 請求項２に記載のバランス評価システムであって、
   それぞれが、前記分担演算手段により演算された分担に基づいて前記通信回線を介して前記各装置の運用を制御する複数の制御手段をさらに有するバランス評価システム。
4. 自家発電設備による自家発電量と購入した電力による買電量との割合に基づいて、エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするバランス評価システム用サーバであって、
   前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、
   予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、
   前記予測日の気象予報データと、燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、
   前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電コスト及び買電コストを示す運用コスト用グラフを生成するコスト演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電環境負荷及び買電環境負荷を示す環境負荷用グラフを生成する環境負荷抑制演算手段、及び
   前記運用コスト用グラフ及び前記環境負荷用グラフからなるコスト・環境負荷バランス評価用情報を表示する表示手段
   を有するバランス評価システム用サーバ。
5. 自家発電設備による自家発電量と購入した電力による買電量との割合に基づいて、エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価をするためにコンピュータを、
   前記バランス評価を予測しようとする予測日を入力する入力手段、
   予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、
   前記予測日の気象予報データと燃料費予測データと法的規制条件とを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、
   前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測日のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段と、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電コスト及び買電コストを示す運用コスト用グラフを生成するコスト演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電環境負荷及び買電環境負荷を示す環境負荷用グラフを生成する環境負荷抑制演算手段、及び
   前記運用コスト用グラフ及び前記環境負荷用グラフからなるコスト・環境負荷バランス評価用情報を表示する表示手段、
   として機能させるバランス評価プログラム。
6. 請求項５に記載のバランス評価プログラムであって、
   バランス点を入力するバランス点入力手段並びに
   前記バランス点で運用する為にエネルギーの発生装置及び使用装置の各装置の分担を演算する分担演算手段をさらに有するバランス評価プログラム。
7. 自家発電設備による自家発電量と購入した電力による買電量との割合に基づいて、エネルギーコストと環境負荷抑制とに関するバランス評価を長期的に行うためにコンピュータを、
   前記バランス評価を予測しようとする予測月を入力する入力手段、
   予め過去のエネルギー消費の実績データを記憶しておくエネルギー消費データ記憶手段、
   前記予測月の気象予報データと燃料費予測データと法的制約データとを含む情報を通信回線を介して入手するエージェント手段、
   前記エージェント手段により入手された情報と前記実績データとに基づいて予測月のエネルギー使用量を演算する使用量演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電コスト及び買電コストを示す運用コスト用グラフを生成するコスト演算手段、
   前記エージェント手段により入手された情報に基づいて、前記エネルギー使用量を満たす自家発電量及び買電量の割合に対応する自家発電環境負荷及び買電環境負荷を示す環境負荷用グラフを生成する環境負荷抑制演算手段、及び
   前記運用コスト用グラフ及び前記環境負荷用グラフからなるコスト・環境負荷バランス評価用情報を表示する表示手段、
   として機能させる長期バランス評価プログラム。
   

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