JP5156602B2

JP5156602B2 - 温室効果ガス監視装置

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Publication number: JP5156602B2
Application number: JP2008309224A
Authority: JP
Inventors: 直樹原; 文智木村; 晃治 ▲陰▼山; 剛武本
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2013-03-06
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP2010134663A

Description

本発明は、プラントからの二酸化炭素（ＣＯ₂），一酸化二窒素（ＮＯ₂），メタンガス（ＣＨ₄）等の温室効果ガス排出を監視する温室効果ガス監視装置に関する。

地球温暖化対策のため、温室効果ガス削減への取組みが各分野で進められているが、先ず、現状の温室効果ガス排出量の実態を把握することが優先課題である。

社会基盤プラントである浄水場や下水処理場のような水処理プラントでは、安定稼動と環境負荷低減を目的に、電力会社からの受電，重油やガスを燃焼させて発電する自家発電，蓄電池などの無停電電源，プラント内発生した汚泥を熱源として発電する自家発電などの複数のエネルギー供給源を備えており、これらのエネルギー供給源から水処理プラントを構成するポンプ設備や水処理設に電力が供給されるようになっている。

一方、水処理プラントでは、人間の生活や経済活動，自然現象の変動に応じて流入下水量，雨水流入量，水道水需要量，水道原水水質が大きく変動し、この変動に対応して制御するため、水処理プラントを構成する各設備のエネルギー供給源とエネルギー使用量が短時間に大きく変動する特徴がある。このような水処理プラントの温室効果ガスの排出量を監視するためには、リアルタイムで複数のエネルギー供給源の使用状態とエネルギー使用量を計測して温室効果ガス排出量を算出しなければならない。

温室効果ガス排出量の監視方法については、〔特許文献１〕の「二酸化炭素削減目標表示システム」にて、環境省の公表した「温室効果ガス算定ガイドライン」に準じてエネルギー消費量データを二酸化炭素排出量に換算する式を適宜変更する技術が記載されている。また、〔特許文献２〕の「リサイクルシステム」では、廃棄物の運搬，処理，再資源化，製品加工などの工程で発生するＣＯ₂排出量の計算法が記載されている。また、〔特許文献３〕の「モニタリングシステム」では、電力使用量からＣＯ₂排出量を換算してリアルトレンドグラフで表示する技術が記載されている。

又、〔特許文献４〕には、半導体製造装置などで、抽出した対象となる複数の設備に対して電力メータ，水量メータ，都市ガスメータ，石油メータ，天然ガスメータを取付け、所定時間間隔で各資源の使用量及び製造速度を取得し、投入資源量より環境負荷量を演算するようにした環境負荷評価システムが記載されている。

特開２００５−３３２１０３号公報特開２００７−１８８４３１号公報特開２００６−３０９３２５号公報特開２００５−３３９５０４号公報

水処理プラントでは、電力会社と内燃機関の自家発電の２つの電力供給源のうちどちらか一方の供給源を選択して受電する運用が求められる。この場合、例えば電力会社から受電した電力量のＣＯ₂の排出量を監視するには、電力量のＣＯ₂排出係数（kgＣＯ₂／kwｈ）を用いてＣＯ₂排出量を算出し、自家発電から受電した電力量のＣＯ₂排出量を監視するには、内燃機関の燃料使用量からのＣＯ₂排出係数（kgＣＯ₂／ｍ³）を用いて算出せねばならない。このように、電力供給源が電力会社であるか自家発電であるかによって、供給された電力量が同じであってもＣＯ₂排出量は異なるので、ＣＯ₂をリアルタイムで監視するには、エネルギー供給源の情報を適切に反映させねばならない。

従来技術の〔特許文献１〕は、電力量メータから送信された電力量データに基づいて公知の換算演算によってＣＯ₂排出量を算出する技術であるが、複数の電力供給源から切換えて受電する技術については何ら記載されていない。電力供給源が自家発電の場合は、ＣＯ₂排出量は受電電力量からではなく、内燃機関の燃料使用量から計算しなければならないが、この点については配慮されていないため、〔特許文献１〕に記載の技術では、温室効果ガス排出原単位の異なる複数のエネルギー供給源で運転される水処理プラントの排出量の監視には適用できないという問題がある。

〔特許文献２〕の従来技術では、電力を生産した場合のＣＯ₂排出量は、材料，補助燃料，用水，使用電力量から排出されたＣＯ₂を換算し、これらの換算値を合計して算出している。しかし、複数のエネルギー源を切換えながら使用した場合のＣＯ₂排出量を算出すること、リアルタイムで監視することについては何ら記載がない。〔特許文献３〕の従来技術では、電力使用量からＣＯ₂排出量を換算してリアルトレンドグラフで表示する技術が記載されており、リアルタイム監視には有効である。しかし、〔特許文献３〕の従来技術も前述した〔特許文献１〕と同様に、複数のエネルギー供給源を有する水処理プラントの温室効果ガス排出量の監視には適用できないという問題がある。

〔特許文献４〕の従来技術は、〔特許文献２〕と同様に、電力メータ，水量メータ，都市ガスメータ，石油メータ，天然ガスメータの計測値からＣＯ₂を換算し、これらの換算値を合計して算出している。しかし、複数のエネルギー源を切換えながら使用した場合のＣＯ₂排出量を算出することについては配慮されていない。又、電力メータ等で計測していても複数の電力供給源の電力を纏めて測定している場合があり、温室効果ガス排出原単位の異なる複数のエネルギー供給源で運転される水処理プラントの排出量の監視には適用できないという問題がある。

このように、〔特許文献１〕，〔特許文献２〕，〔特許文献３〕，〔特許文献４〕で提案された方法では、温室効果ガス排出原単位の異なる複数のエネルギー供給源を有する水処理プラントにおいて温室効果ガス排出量のリアルタイム監視を実現するには、エネルギー供給源と設備間の供給状態をリアルタイムで監視して、排出量の算出に反映させねばならないが、これらのことを実施することはできないものであった。

本発明の目的は、複数のエネルギー供給源を有するプラントにおいて、温室効果ガス排出量を監視できる温室効果ガス監視装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の温室効果ガス監視装置は、複数のエネルギー供給源を有するプラントにおいて、プラントデータ収集部と、プラントデータを記憶したプラントデータベースと、エネルギー供給源から設備へのエネルギー供給系統を判定するエネルギー供給系統演算部と、前記エネルギー供給系統演算手段でエネルギー供給中と判定したエネルギー供給源のエネルギー使用量と温室効果ガス排出係数に基づいて排温室効果ガス排出量を演算する排出量演算部を備えたものである。

本発明によれば、複数のエネルギー供給源を有するプラントにおいて、温室効果ガス排出量についての監視や表示を実施できる温室効果ガス監視装置を提供することができる。

本発明の一実施例である、下水処理場の温室効果ガス排出量をリアルタイムで監視できる温室効果ガス監視装置を説明する。温室効果ガス監視装置は、プラントデータから下水処理場が有するエネルギー供給系統の確立状態を演算し、各エネルギー供給系統で消費されるエネルギー量を演算し、排出される温室効果ガス排出量を演算して、表示装置に表示する。

図１は、本実施例の下水処理場の温室効果ガス監視装置の構成図である。

プラントである下水処理場１には、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９が設置されており、下水処理場１に流入する下水は、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３で浄化されて公共用水域に放流される。また、下水浄化過程で生成された汚泥は、汚泥処理設備１２５で濃縮，脱水され、廃棄あるいは再利用される。一方、下水処理場１に流入する雨水は、雨水ポンプ設備１２９により公共水域へ排出される。特に、雨水ポンプ設備１２９は、都市に集中豪雨が発生した場合に、都市の雨水を迅速に受け入れて公共用水域に放流するための重要で緊急性が高い設備である。災害で停電が発生した場合でも稼動させねばならないため、電力会社に依存しない自家発電が複数設置されている。

本実施例の下水処理場１は４つのエネルギー供給源を有している。いずれのエネルギー供給源も設備へ電力エネルギーを供給できるようになっている。第１のエネルギー供給源は電力会社１００，第２のエネルギー供給源は無停電電源装置１０３，第３のエネルギー供給源は自家発電１０６，第４のエネルギー供給源は自家発電１３０である。

電力会社１００，無停電電源装置１０３，自家発電１０６からの電力は、電力線２を介して水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９に各々供給され、自家発電１３０で発電された電力は、電力線５を介して雨水ポンプ設備１２９に供給される。

電力会社１００，無停電電源装置１０３，自家発電１０６，自家発電１３０にはそれぞれ開閉器１０１，開閉器１０４，開閉器１０７，開閉器１３１が設けられ、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９にもそれぞれ開閉器１２０，開閉器１２２，閉器１２４，開閉器１２８が設けられており、これらの開閉器の開閉により各エネルギー供給側と各設備との接続，切り離しが行われ、電力供給系統が制御される。

また、電力会社１００，無停電電源装置１０３，自家発電１０６，自家発電１３０の電圧，電流，電力量のデータは、それぞれ電力計測器１０２，電力計測器１０５，電力計測器１０８，電力計測器１０９，電力計測器１０９で計測される。

第１のエネルギー供給源である電力会社１００から受電した電力は、開閉器１０１が閉状態で、開閉器１２０，開閉器１２２，開閉器１２４，開閉器１２８が閉状態であれば、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９に供給される。また、電力会社１００から受電した電力は、開閉器１０４が閉状態であれば、無停電電源装置１０３にも供給される。

第２のエネルギー供給源である無停電電源装置１０３は、蓄電池を内蔵しており、電力会社１００あるいは自家発電１０６から受電した電力を蓄電池に充電する。電力会社１００あるいは自家発電１０６が停電したことを検出すると、開閉器１２０，開閉器１２２，開閉器１２４，開閉器１２８が閉状態において、自家発電１０６は、蓄電池から水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９に対して無停電で電力を供給する。開閉器１０４は通常閉状態であり、無停電電源装置１０３の保守点検時には開状態とする。

第３のエネルギー供給源である自家発電１０６は、発電機とディーゼルエンジンやガスタービンなどの内燃機関で構成される。自家発電１０６は、燃料Ａの供給により内燃機関を動作させ発電機を運転して電力を発生し、開閉器１０７が閉状態で、開閉器１２０，開閉器１２２，開閉器１２４，開閉器１２８が閉状態であれば、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９に対して電力を供給する。開閉器１０７を開状態から閉状態に操作する場合は、電力会社１００が停電状態あるいは開閉器１０１が開状態にあることをインタロック条件とする。自家発電１０６に供給される燃料Ａの供給量は燃料計測器１３２にて計測される。

第４のエネルギー供給源である自家発電１３０は、発電機とディーゼルエンジンやガスタービンなどの内燃機関で構成される。自家発電１３０は、燃料Ｂの供給により内燃機関を動作させて発電機を運転して電力を発生し、開閉器１３１が閉状態であれば雨水ポンプ設備１２９に対して電力を供給する。開閉器１３１を開状態から閉状態に操作する場合は、電力会社１００が停電状態、あるいは開閉器１２８が開状態にあることをインタロック条件とする。自家発電１３０に供給される燃料Ｂの供給量は燃料計測器１３３にて計測される。

水処理設備１２１は、電力会社１００，無停電電源装置１０３，自家発電１０６の３つのエネルギー供給系統を有し、いずれか１つの供給源から電力エネルギーの供給を受けて運転される。ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５も同様に、３つのエネルギー供給系統を有する。一方、雨水ポンプ設備１２９は、電力会社１００，無停電電源装置１０３，自家発電１０６，自家発電１３０の４つのエネルギー供給系統を有し、いずれか１つの供給源から電力エネルギーの供給を受けて運転される。エネルギー供給源から各設備へのエネルギー供給系統は、エネルギー供給源の稼動と開閉器の開閉により制御される。

監視装置３は、下水処理場１のプラントデータを収集し、水処理設備１２１，ブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９とエネルギー供給源との接続関係を判定し、接続されているエネルギー供給源で使用されたエネルギー量と温室効果ガス排出係数との演算により温室効果ガス排出量を計算する。使用されたエネルギー量は、エネルギー供給源が電力会社１００の場合は電力量であり、自家発電の場合は燃料、無停電電源の場合は使用されたエネルギーはゼロかあるいは蓄電池の反応で使用された燃料である。収集したプラントデータや演算した温室効果ガス排出量は表示装置４に出力する。

図２は、本実施例の監視装置の構成図である。監視装置３は、ＣＰＵ３０，排出係数データベース３１，プラントデータベース３３，プラントデータインタフェース３５，表示装置インタフェース３４，メモリ３６を備える。

メモリ３６には、データ収集部４０，エネルギー供給系統演算部４１，排出量演算部４４，表示部４５のプログラムが記憶されおり、ＣＰＵ３０はこれらのプログラムを実行して、各種機能を動作させる。

プラントデータインタフェース３５は、ネットワークあるいは信号ケーブルにて計測器と接続され、プラントデータを収集する。プラントデータは、電流，電圧，電力量，燃料使用量，汚泥量，設備運転状態，開閉器開閉状態，自家発電運転状態，無停電電源運転状態などである。

プラントデータベース３３には、プラントデータインタフェース３５から送られてきた情報，プログラム群を実行して生成された情報，表示装置４から設定された情報が格納される。

排出係数データベース３１には、プラントに設置された複数のエネルギー供給源の仕様，エネルギー供給源を使用した場合に発生する温室効果ガスの排出量演算に使用するデータ，温室効果ガスを換算するための排出係数などが格納されている。

表示装置４は、表示装置インタフェース３４に接続され、プラントデータベース３３に格納された情報，排出係数データベースに格納された情報，プログラム群を実行して生成された情報を表示する。

データ収集部４０は、定周期あるいはプラントデータの状態変化を検知したタイミングで起動して、プラントデータインタフェース３５を介して下水処理場から取得したプラントデータを収集し、プラントデータベース３３に格納する。

エネルギー供給系統演算部４１は、プラントデータベース３３に格納されたプラントデータに基づいてエネルギー供給源と各設備の接続状態を演算して、各設備へのエネルギー供給源を判定する。

排出量演算部４４は、エネルギー供給中と判定されたエネルギー供給源に基づいて、排出係数データベース３１からネルギー供給源の仕様，温室効果ガスの排出量演算に使用するデータ，排出係数を抽出する。プラントデータベース３３から温室効果ガスの排出量演算に使用するデータを抽出し、排出係数を用いて演算することにより、温室効果ガスの排出量を演算する。演算したデータは排出量の実測値としてプラントデータベース３３に格納される。また、過去の排出量の実測値データを統計演算して、将来の排出量予測値としてプラントデータベース３３に格納する。

表示部４５は、演算された温室効果ガス排出量，プラントデータ，排出係数などを編集してグラフィック画面を作成し、表示装置４に送信する。グラフィック画面には、排出量のトレンドグラフ，排出量の帳票，排出量が目標値を超過していないかのガイダンスなどを表示する。

図３は、本実施例の温室効果ガス排出量の演算手順の一例を示す図である。

エネルギー供給系統演算部４１はステップ２０１を実行し、排出量演算部４４はステップ２０２からステップ２０５を実行する。

ステップ２０１では、プラントデータベース３３に格納されたプラントデータと、排出係数データベース３１に登録されている複数のエネルギー供給源からプラントの各設備にエネルギーが供給されているかを判定する。ステップ２０２では、排出係数データベース３１から接続されているエネルギー供給源ｉのエネルギー使用量データＸ(ｉ)，排出係数Ｃ(ｉ)を取得する。ステップ２０３では、エネルギー供給源ｉのエネルギー使用量データＸ(ｉ)の実測値をプラントデータベース３３から取得する。ステップ２０４では、エネルギー供給源ｉからの温室効果ガス排出量を数１で演算する。

（数１）
Ｅ(ｉ)＝Ｘ(ｉ)・Ｃ(ｉ) ・・・・・・（１）
ここで、Ｘ(ｉ)はエネルギー使用量、Ｃ(ｉ)は温室効果ガス排出係数、ｉはエネルギー供給源番号である。

ステップ２０５では、各エネルギー供給源ｉの温室効果ガス排出量Ｅ(ｉ)を合計して、プラント全体の温室効果ガス排出量を演算して、プラントデータベース３３に格納する。

図４は、エネルギー供給系統演算部４１の処理手順の一例を示す図であり、第１のエネルギー供給源である電力会社１００が水処理設備１２１へ電力エネルギーを供給しているか否かを判定する流れ図である。

ステップ３００では、開閉器１０１が閉状態、かつ電力計測器１０２の電圧と電流が設定された設定値以上であればステップ３０１に進む。ステップ３０１では、開閉器１０７が開状態で、かつ電力計測器１０８の電圧と電流がゼロであれば、ステップ３０２に進む。ステップ３０２では、開閉器１２０が閉状態であればステップ３０３に進む。ステップ３０３では、電力会社１００から水処理設備１２１に電力を供給していると判定して、第１のエネルギー供給系統が確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。ステップ３００，３０１，３０２が不成立の場合はステップ３０４にて、電力会社１００から水処理設備１２１に電力を供給していないと判定して、第１のエネルギー供給系統が未確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。

以上は、電力会社１００と水処理設備１２１でエネルギー供給系統が確立しているかを判別したフローであるが、電力会社１００とブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９でエネルギー供給系統が確立しているかの判定も同様の演算フローにより、判定するプラントデータの種類を変更するだけで実施できる。

図５はエネルギー供給系統演算部４１の演算処理の一例を示す図であり、第３のエネルギー供給源である自家発電１０６が水処理設備１２１へ電力エネルギーを供給しているか否かを判定するフローである。

ステップ３１０で、開閉器１０７が閉状態、かつ電力計測器１０８の電圧と電流が設定値以上であればステップ３１１に進む。ステップ３１１では、開閉器１０１が開状態で、かつ電力計測器１０２の電圧と電流がゼロであれば、ステップ３１２に進む。ステップ３１２では、燃料計測器１３２の燃料Ａの量が設定値以上であればステップ３１３に進む。

ステップ３１３では、開閉器１２０が閉状態であればステップ３１４に進む。ステップ３１４では、自家発電１０６から水処理設備１２１に電力を供給していると判定して、第３のエネルギー供給系統が確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。ステップ３１０，３１１，３１２，３１３が不成立の場合はステップ３１４にて、自家発電１０６から水処理設備１２１に電力を供給していないと判定して、第３のエネルギー供給系統が未確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。以上は、自家発電１０６と水処理設備１２１との間でエネルギー供給系統が確立しているかを判別したフローであるが、自家発電１０６とブロワ設備１２３，汚泥処理設備１２５，雨水ポンプ設備１２９でエネルギー供給系統が確立しているかの判定も同様の演算フローにより、判定するプラントデータの種類を変更するだけで実施できる。

本発明の他の実施例である下水処理場の温室効果ガス排出量をリアルタイムで監視できる温室効果ガス排出量の監視装置を説明する。図６は、本実施例の下水処理場の温室効果ガス排出量の監視装置の構成図である。

下水処理場１には、汚泥消化設備１３８，汚泥焼却設備１２７が設けられている。汚泥消化設備１３８では、下水浄化過程で生成された汚泥を消化タンクに投入し、燃料Ｄを使用したボイラー蒸気で加熱することにより消化反応を促進させ、反応により減容化した消化汚泥の生成と、消化反応により生成したメタンガスの回収を実施する。一方、汚泥焼却設備１２７では、下水浄化過程で生成された汚泥と汚泥消化汚泥を焼却炉に投入して、燃料Ｃを加えて焼却する。

本実施例では、第１のエネルギー供給源は電力会社１００，第２のエネルギー供給源は無停電電源装置１０３，第５のエネルギー供給源は燃料Ｃ，第６のエネルギー供給源は汚泥，第７のエネルギー供給源は燃料Ｃ，第８のエネルギー供給源は汚泥であり、それぞれ電力会社１００からの電力エネルギー，無停電電源装置１０３の電力エネルギー，燃料Ｃの熱量エネルギー，汚泥を燃焼した熱量エネルギー，燃料Ｃの熱量エネルギーのいずれかを汚泥消化設備１３８，汚泥焼却設備１２７に供給している。

第１のエネルギー供給源である電力会社１００から受電した電力は、開閉器１０１が閉状態で、かつ開閉器１３６，開閉器１２６が閉状態で、汚泥消化設備１３８，汚泥焼却設備１２７に供給される。また、電力会社１００から受電した電力は、開閉器１０４が閉状態で無停電電源装置１０３にも供給される。第２のエネルギー供給源である無停電電源装置１０３は蓄電池を内蔵しており、電力会社１００から受電した電力を蓄電池に充電し、電力会社１００が停電したことを検出し、かつ開閉器１３６，開閉器１２６が閉状態において、無停電電源装置１０３の蓄電池から汚泥消化設備１３８，汚泥焼却設備１２７に対して無停電で電力を供給する。開閉器１０４は通常は閉状態であり、無停電電源装置１０３の保守点検時には開状態とする。

汚泥消化設備１３８には電力会社１００，無停電電源装置１０３，燃料Ｄ１４２，汚泥１４１の４つのエネルギー供給系統を有し、電力エネルギーは電力会社１００と無停電電源装置１０３の２つを切換えて供給を受ける。また同様に、汚泥焼却設備１２７には電力会社１００，無停電電源装置１０３，燃料Ｃ１４３，汚泥１４４の４つのエネルギー供給系統を有し、電力エネルギーは電力会社１００と無停電電源装置１０３の２つを切換えて供給を受ける。

監視装置３は、下水処理場１のプラントデータを収集し、汚泥消化設備１３８，汚泥焼却設備１２７とエネルギー供給源との接続を判定し、接続されているエネルギー供給源で使用されたエネルギー量と温室効果ガス排出係数との演算により温室効果ガス排出量を計算する。

使用されたエネルギー量とは、エネルギー供給源が電力会社１００の場合は電力計測器１０２の電力量であり、第５のエネルギー供給源の場合は計測器１３４の燃料Ｃの量、第６のエネルギー供給源の場合は計測器１３５の汚泥量、第７のエネルギー供給源の場合は計測器１４０の汚泥量、第８のエネルギー供給源の場合は計測器１３９の燃料Ｄの量、無停電電源１０３の場合は使用されたエネルギーゼロあるいは蓄電池の反応で使用された燃料である。収集したプラントデータや演算した温室効果ガス排出量は表示装置４に出力する。

図７はエネルギー供給系統演算部４１の処理手順の一例を示す図であり、第５のエネルギー供給源である燃料Ｃ１４３により汚泥焼却設備１２７へ熱エネルギーを供給しているか否かを判定するフローである。

ステップ３２０では焼却設備１２７が運転していることを判定する。判定条件は、例えば、開閉器１２６が閉状態、かつ計測器１１２の電圧と電流が所定値以上であり、焼却炉運転と判定した場合はステップ３２１に進む。ステップ３２１では計測器１３４の燃料Ｃの量が所定値以上であれば、ステップ３２３に進む。ステップ３２３では、燃料汚泥焼却設備１２７に熱量を供給していると判定して、第５のエネルギー供給系統の確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。ステップ３２０，３２１が不成立の場合は、ステップ３２４にて、第５のエネルギー供給系統が未確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。

以上は、燃料Ｃ１４３と汚泥焼却設備１２７でエネルギー供給系統が確立しているかを判別したフローであるが、他の設備でエネルギー供給系統が確立しているかの判定も、同様の演算フローにより、判定するプラントデータの種類を変更するだけで実施できる。

図８はエネルギー供給系統演算部４１の処理手順の一例を示す図であり、エネルギー供給源６である汚泥１４４が汚泥焼却設備１２７へ熱エネルギーを供給しているか否かを判定するフローである。

ステップ３３０では、焼却設備１２７が運転していることを判定する。判定条件は、例えば、開閉器１２６が閉状態、かつ計測器１１２の電圧と電流が設定値以上であり、焼却炉運転と判定した場合はステップ３２１に進む。

ステップ３３１では、計測器１３４の燃料Ｃの量が設定値以上、かつ計測器１３５の汚泥量が設定値以上であれば、ステップ３３３に進む。ステップ３３３では、燃料汚泥焼却設備１２７に熱量を供給していると判定して、第６のエネルギー供給系統が確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。ステップ３３０，３３１が不成立の場合はステップ３３４にて、第６のエネルギー供給系統が未確立の情報をプラントデータベース３３に格納する。

以上は、汚泥１４４と汚泥焼却設備１２７でエネルギー供給系統が確立しているかを判別したフローであるが、他の設備でエネルギー供給系統が確立しているかの判定も、同様の演算フローにより、判定するプラントデータの種類を変更するだけで実施できる。

図９は排出係数データベース３１の一例を示す図であり、温室効果ガスとして二酸化炭素を例にとり排出係数データベース３１を説明する。

排出係数データベース３１には、エネルギー供給源番号４００，エネルギー供給源の仕様４０１，二酸化炭素排出量演算に使用するエネルギー使用量データ４０２，ネルギー使用量データに対する二酸化炭素排出係数４０３を格納する。排出係数は、これら換算率は推奨されている換算率があればそれを用いる。

ここでは、二酸化炭素を例に説明したが、二酸化窒素，メタンガスなど他の温室効果ガス排出量算出と係数を格納しても良い。

図１０は表示装置４に表示する画面の一例を示す図である。

画面は、排出量監視の期間４００，現在までの排出量実測値４０１，排出量目標値４０２，排出量の超過あるいは余剰量４０３で構成される。表示部４５は、表示装置４から現在の排出量監視画面要求を受けると、排出権枠の期間４００，現在までの排出量の実測値４０１，排出量目標値４０２，超過あるいは余剰量４０３をプラントデータベース３３から抽出し、画面に編集して表示装置４に送信する。

図１１は表示装置４に表示する画面の他の例を示す図である。

画面は、二酸化炭素排出量を時間に対して表示した実測値トレンド４２４，予測された将来的な排出量についての予測値トレンド４２５，ある期間について排出できる二酸化炭素排出量を示す目標値４２３，現在の時間を表す現在位置４２０，排出量超過時期４２１，設備毎の排出量４２３，余剰量，超過時期及び超過量表示４２２などで構成される。算出される余剰量や超過量の時期は任意であり、現在の各設備の排出量をそれぞれ加算した量と目標排出量を表示することにより、各設備へのエネルギー供給原単位の改善，エネルギー供給源の連携運転，設備単位の運転改善，設備の連携運転を考慮することもできる。

以上の説明では、１つの下水処理場毎に表示した例を示したが、ある事業者が下水処理場を複数有している場合でも、画面に下水処理場毎の排出量を表示し、流域全体の排出量示すことで同様に排出量を全体的に把握することができる。

図１２は表示装置４に表示する画面の他の例を示す図である。

画面は、二酸化炭素排出量を時間に対して表示した実測値トレンド４３４，予測された将来的な排出量についての予測値トレンド４３５，ある期間について排出できる二酸化炭素排出量を示す目標値４３３，現在の時間を表す現在位置４３０，排出量超過時期４３１，プラントに供給されるエネルギー供給源毎の排出量４３３，余剰量，超過時期及び超過量表示４３２などで構成される。

算出される余剰量や超過量の時期は任意であり、現在のエネルギー供給源毎の排出量をそれぞれ加算した量と目標排出量を表示することにより、各設備のエネルギー供給方法の単位の改善，エネルギー供給源の連携運転，設備単位の運転改善，設備の連携運転を考慮することもできる。

このように、プラントに供給されるエネルギー供給源毎のエネルギー使用量に基づいて算出された排出量と、排出量の将来分の予測値と、予め設定された排出量目標値と、予測値について、目標値を超過する時期又は基準値に対するある時期の超過量若しくは余剰量を表示する機能を有する温室効果ガス排出量監視装置とすることにより、排出量を全体的に管理する上での時間管理を補助できる監視や表示が可能な温室効果ガス監視装置を提供することができる。

以上、説明したように、各実施例によれば、エネルギー供給源毎に各電力使用設備の接続状態と供給電力量を計測することによって、エネルギー供給源がダイナミックに切換わった場合でも、温室効果ガス排出量を正しく演算でき、排出量のリアルタイム監視を実現可能な温室効果ガス排出量監視装置を提供できる。

また、温室効果ガス排出量をリアルタイムで監視できることによって、プラントの運転方法をこれまでの省エネルギー，省コストで評価することに加えて、温室効果ガス削減を評価することも可能になる。従って、温室効果ガス排出量削減を目指した運用改善やプラント構成改善だけでなく、省エネルギー，省コスト，低炭素排出という総合評価の実現に大きく寄与できる。

上記実施例では、監視装置が設置され、ネットワークに接続して情報を送受信するシステムを説明したが、データ収集部と、エネルギー供給系統演算部と、排出量演算部と、プラントデータベースと、排出量係数データベースとをコンピュータに実現させるプログラムからなるソフトウエア、またはこのソフトウエアを格納した記録媒体（例えばＣＤ−ＲＯＭ等）を使用することにより、コンピュータを監視システムとすることができる。

上記実施例では、下水処理場で説明したが、他のプラント施設や一般的な工場等の施設から排出される物質の管理についても適用できる。

本発明の一実施例である下水処理場システムの構成図。監視装置のシステム構成図。監視装置の演算フローを示す図。エネルギー供給系統演算部の演算フローを示す図。エネルギー供給系統演算部の演算処理の一例を示す図。本発明の他の実施例の下水処理場の温室効果ガス排出量の監視装置の構成図。エネルギー供給系統演算部の処理手順の一例を示す図。エネルギー供給系統演算部の処理手順の一例を示す図。排出係数データベースの一例を示す図。表示装置に表示する画面の一例を示す図。表示装置に表示する画面の他の例を示す図。表示装置に表示する画面の他の例を示す図。

符号の説明

１下水処理場
２，５電力線
３監視装置
４表示装置
３０ＣＰＵ
３１排出係数データベース
３３プラントデータベース
３４表示装置インタフェース
３５プラントデータインタフェース
３６メモリ
４０データ収集部
４１エネルギー供給系統演算部
４４排出量演算部
４５表示部
１００電力会社
１０１，１０４，１０７，１２０，１２２，１２８，１３１開閉器
１０２，１０５，１０８，１０９，１１０電力計測器
１０３無停電電源装置
１０６，１３０自家発電
１３２，１３３燃料計測器

Claims

複数の設備と、該複数の設備に開閉器を介して接続された複数のエネルギー供給源と、該エネルギー供給源で使用されるエネルギー量を計測する計測器と、データ収集部により収集された前記計測器での計測データ、前記設備の運転状態、前記開閉器の開閉状態を含むプラントデータを記憶するプラントデータベースと、該プラントデータベースに記憶された前記計測データ及び開閉器の開閉状態に基づいて前記エネルギー供給源から前記設備への確立されたエネルギー供給系統を判定するエネルギー供給系統演算部と、該エネルギー供給系統部で判定された確立されたエネルギー供給系統のエネルギー供給源の前記計測器で計測されたエネルギー量、及び排出係数データベースに記憶された排出係数から温室効果ガスの排出量を演算する排出量演算部を備えた温室効果ガス監視装置。
前記設備が汚泥消化設備，汚泥焼却設備を含み、前記汚泥消化設備で生成された汚泥をボイラー蒸気で加熱することにより消化汚泥を生成し、前記汚泥焼却設備で前記消化汚泥を焼却するものであって、前記計測器が前記汚泥消化設備及び汚泥焼却設備の燃料使用量を計測する請求項１に記載の温室効果ガス監視装置。
前記排出係数データベースは、エネルギー供給源で使用されるエネルギーのデータと、該エネルギーの温室効果ガス排出係数を具備した請求項１又は２に記載の温室効果ガス監視装置。