JP7047190B1 - プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント - Google Patents

プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント Download PDF

Info

Publication number
JP7047190B1
JP7047190B1 JP2021550156A JP2021550156A JP7047190B1 JP 7047190 B1 JP7047190 B1 JP 7047190B1 JP 2021550156 A JP2021550156 A JP 2021550156A JP 2021550156 A JP2021550156 A JP 2021550156A JP 7047190 B1 JP7047190 B1 JP 7047190B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hydrogen
amount
consumption
supply
storage device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021550156A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2021234792A1 (ja
Inventor
友貴 星野
靖 藤村
翔 藤本
元崇 甲斐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JGC Corp filed Critical JGC Corp
Publication of JPWO2021234792A1 publication Critical patent/JPWO2021234792A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7047190B1 publication Critical patent/JP7047190B1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00—Operating or servicing cells
    • C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
    • C25B15/081—Supplying products to non-electrochemical reactors that are combined with the electrochemical cell, e.g. Sabatier reactor
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00—Automatic controllers
    • G05B11/01—Automatic controllers electric
    • G05B11/011—Automatic controllers electric details of the correcting means
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/418—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM]
    • G05B19/41885—Total factory control, i.e. centrally controlling a plurality of machines, e.g. direct or distributed numerical control [DNC], flexible manufacturing systems [FMS], integrated manufacturing systems [IMS] or computer integrated manufacturing [CIM] characterised by modeling, simulation of the manufacturing system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10—Process efficiency
    • Y02P20/133—Renewable energy sources, e.g. sunlight

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

第２製造装置（４０）への水素供給量の第１供給基準量を求める。対象タームの開始時の貯蔵装置（２０）における水素残量が基準レンジ内であるか否かを判定する。（１）水素残量が基準レンジ内である場合、（１－ａ）第１供給基準量が、第２製造装置（４０）における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合、第１供給基準量を貯蔵装置（２０）から第２製造装置（４０）への水素供給量とするよう制御する。（２）水素残量が基準レンジ内ではない場合、対象タームの終了時の貯蔵装置（２０）における水素残量が基準レンジ内に入るような第２製造装置（４０）への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、（２－ａ）第２供給基準量が、第２製造装置（４０）における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合、第２供給基準量を貯蔵装置（２０）から第２製造装置（４０）への水素供給量とする。

Description

本発明は、プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラントに関する。
変動性再生可能エネルギーの活用は、今後、ますます広がることが期待されている。変動性再生可能エネルギーの利用方法の一形態として、変動性再生可能エネルギーを用いて水素を製造し、製造された水素を少なくとも一時的に蓄積してその水素を後工程で使用することが考えられる。
特許文献１には、電解システムが記載されている。電解システムは、発電装置と、電力分配装置と、電解装置と、昇圧装置とを持っている。発電装置は、再生可能エネルギーを用いて発電する。電力分配装置は、発電された電力を分配する。電解装置は、分配された電力を用いて水の電気分解を行う。昇圧装置は、分配された電力（電解装置の消費電力を上回る余剰電力）を用いて電解装置が生成する水素および酸素を昇圧する。
特許文献１の段落００２５には、水素を圧縮することにより、同じ貯蔵空間により多くの水素を貯蔵できることが記載されている。また、段落００４９には、電解装置で生成した水素の昇圧を行うことが、水素を輸送したり貯蔵したりする場合の効率を考えると、必須であることが記載されている。つまり、特許文献１には、生成した水素を貯蔵するための空間効率が課題であることが記載されている。
特開２０１９－０２６８５８号公報
上記の特許文献１に記載された技術は、生成した水素を専ら圧縮することによって貯蔵効率を高めようとしている。貯蔵効率を高めるための他の方法については、特許文献１には、何ら記載されていない。
本発明は、上記の点を考慮してなされたものである。即ち、本発明は、水素を圧縮すること以外の手段をもって水素の貯蔵効率を高めることのできるプラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラントを提供しようとするものである。
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様によるプラント制御方法は、変動性再生可能エネルギーから得られた電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、前記貯蔵装置から供給される水素を原料として生産物を製造する第２製造装置と、を備えるプラントを制御するために、対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、（１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量に応じて、（１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、（２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量に応じて、（２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御するものである。
［２］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記（１）において、（１－ｂ）前記第１供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、（１－ｃ）前記第１供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御するものである。
［３］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記（２）において、（２－ｂ）前記第２供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、（２－ｃ）前記第２供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御するものである。
［４］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記（２－ｃ）において、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とした場合には前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジの下限値よりも小さい停止基準値を下回る場合、前記第２製造装置の操業を停止するよう制御するものである。
［５］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記第１供給基準量は、前記対象タームとは異なる参照タームにおける前記第１製造装置の水素の製造量の実績値に基づいて求められるものである。
［６］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記第１供給基準量は、前記対象タームにおいて前記第１製造装置に対して供給される前記変動性再生可能エネルギーの量の予測値に基づいて求められるものである。
［７］また、別の態様は、上記のプラント制御方法において、前記変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、太陽光発電による電力であり、且つ、前記第１供給基準量は、前記対象タームにおける日射量の予測値に基づいて求められるものである、または、前記変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、風力発電による電力であり、且つ、前記第１供給基準量は、前記対象タームにおける風量の予測値に基づいて求められるものである。
［８］また、一態様は、変動性再生可能エネルギーから得られた電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、前記貯蔵装置から供給される水素を原料として生産物を製造する第２製造装置と、を備えるプラントを制御するために、対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、（１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量に応じて、（１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、（２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量に応じて、（２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、プラント制御装置である。
［９］また、一態様は、上記の［８］のプラント制御装置としてコンピューターを機能させるためのプログラムである。
［１０］また、一態様は、変動性再生可能エネルギーから得られた電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、前記貯蔵装置から供給される水素を原料として生産物を製造する第２製造装置と、プラント制御装置と、を備え、前記プラント制御装置は、対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、（１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量に応じて、（１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、（２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量に応じて、（２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、プラント、である。
本発明によれば、貯蔵装置を小規模化することができる。これにより、コストや占める場所のサイズにおいて有利である。
第１実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。 第１実施形態におけるプラント制御装置の内部の概略機能構成を示すブロック図である。 第１実施形態におけるプラント制御装置のパラメーター記憶部が記憶するデータの構成を示す概略図である。 第１実施形態における水素供給量決定部が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャート（１／２）である。 第１実施形態における水素供給量決定部が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャート（２／２）である。 第２実施形態におけるプラント制御装置の内部の概略機能構成を示すブロック図である。 第２実施形態における水素供給量決定部が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャート（１／２）である。 第２実施形態における水素供給量決定部が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャート（２／２）である。 シミュレーションの前提条件の一つである発電電力の推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションの前提条件の一つである水素製造量の推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース１（比較対象）における、貯蔵装置での水素貯蔵量の推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース１（比較対象）における、第２製造装置のロードの推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース２における、貯蔵装置での水素貯蔵量の推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース２における、第２製造装置のロードの推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース３における、貯蔵装置での水素貯蔵量の推移を示す折れ線グラフである。 シミュレーションのケース３における、第２製造装置のロードの推移を示す折れ線グラフである。
以下では、図面を参照しながら、複数の実施形態について説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。まず、本実施形態での対象タームと参照タームとについて説明する。対象タームは、制御対象とするターム（期間）である。例えば、対象タームは、１週間以上且つ３ヶ月以下の長さを有するタームである。例えば、対象タームは、２日以上且つ１ヶ月以下の長さを有するタームであってもよく、好ましくは、２日以上且つ２週間以下の長さであってもよい（但し、これらに限定されない）。参照タームは、制御のために参照されるタームである。参照タームは、基本的に対象タームと同一または類似の長さを有する。例えば、参照タームは、対象タームの前ターム、対象タームと同一季節あるいは同一月等の過去のターム、対象タームにおける環境（例えば日射量等）と類似（統計的相関関係）の環境を持つターム、統計的に計算される仮想ターム（例えば、過去Ｎ年間のＸ月の平均値、過去Ｎ年間のＸ月の平均値と当年の前月の実績値から算出される値など）のいずれかであってもよい。
図１は、第１実施形態による製造プラントの構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態によるプラント１は、第１製造装置１０と、貯蔵装置２０と、流量制御弁３０と、第２製造装置４０と、プラント制御装置２０１とを含む。また、電力供給装置２が、少なくとも、第１製造装置１０に電力を供給する。これらの装置それぞれの概要は、次に説明する通りである。
電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギー（variable renewable energy）を用いて発電された電力を、少なくとも、第１製造装置１０に供給する。電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電する装置であってもよい。また、電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギーを用いて他の装置が発電した電力を受け取り、第１製造装置１０に供給するものであってもよい。
変動性再生可能エネルギーとは、自然条件等によって出力が大幅に変動するエネルギーである。変動性再生可能エネルギーは、例えば「自然再エネ」あるいは「再エネ」等とも呼ばれる。変動性再生可能エネルギーの例は、太陽光エネルギー、風力エネルギー、潮汐力エネルギー等である。変動性再生可能エネルギーは、発電するために用いられる。
第１製造装置１０は、少なくとも電力供給装置２から供給される電力（変動性再生可能エネルギーから得られた電力）を使用して、水電解により水素を製造する。つまり、第１製造装置１０は、水（Ｈ２Ｏ）を原料として、水素（Ｈ２）および酸素（Ｏ２）を製造する。第１製造装置１０が製造した水素は、配管等を通して貯蔵装置２０に渡される。第１製造装置１０が製造した酸素は、例えば配管等を通して不図示の別の貯蔵装置に渡される。
貯蔵装置２０は、上記の第１製造装置１０で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する。貯蔵装置２０は、例えば、液化ガスや気体を貯蔵するためのタンクである。貯蔵装置２０は、装置内の水素の残量を計測するための測定器を備えている。なお、貯蔵装置２０における貯蔵量の基準レンジについては、後で説明する。基準レンジは、プラントの運転を維持するための、貯蔵装置２０における貯蔵量の下限値および上限値（例えば、パーセンテージ）で表わされる。
流量制御弁３０は、流量を制御するための弁である。流量制御弁３０は、貯蔵装置２０から第２製造装置４０に水素を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３０は、例えば、絞り開度を無段階に可変とする機構を備える。流量制御弁３０の絞り開度は、プラント制御装置２０１からの制御信号に基づいて変えられるようになっている。
第２製造装置４０は、貯蔵装置２０から供給される水素を原料として生産物を製造する装置である。第２製造装置４０には、生産物を製造するために必要な水素以外の原料も供給される。第２製造装置４０は、一例として、水素および窒素を原料として、生産物であるアンモニア（ＮＨ３）を製造する。第２製造装置４０は、他の生産物を製造するものであってもよい。第２製造装置４０は、アンモニア以外に、例えば、メタノール、有機ハイドライド、メタン、一酸化炭素、経由、過酸化水素等を生産する。なお、いずれの場合にも、第２製造装置４０は、原料の一つとして、貯蔵装置２０から供給される水素を消費する。
プラント制御装置２０１は、プラント１による生産物の製造を制御する。特に、プラント制御装置２０１は、各ターム（期間）における、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素の供給量を制御する。そのため、プラント制御装置２０１は、流量制御弁３０の絞り開度を制御するための制御信号を出力する。なお、流量制御弁３０からの水素供給量は、上記の絞り開度と水素の流速（単位時間あたりに流れる長さ）との積の時間積分である。言い換えれば、流量制御弁３０からの水素供給量は、単位時間あたりの流量（流量は、流量制御弁３０の絞り開度に依存）の時間積分である。なお、流量計等を用いて実際の水素の流量を測定し、測定された流量をプラント制御装置２０１にフィードバックすることによって制御を行ってもよい。
１タームは、例えば、１週間以上且つ３ヶ月以下の長さを有する。１タームは、例えば、２日以上且つ１ヶ月以下程度の長さを有していてもよく、好ましくは、２日以上且つ２週間以下の長さであってもよい。ただし、１タームの長さはこれに限定されない。なお、プラントを、ある程度の長さの期間は継続して一定の計画で運転することが、操業効率の向上につながる。１タームの長さが短すぎると、プラントの操業効率が悪くなる。逆に、１タームの長さが長すぎると、例えばターム中の環境変動（日射量の変動等）が大きすぎて、適切な運転計画を設定することが困難になる。そういった事情を考慮して、１タームの長さは適切に設定されることが望ましい。
図１において、（１）は、電力供給装置２から第１製造装置１０に供給される電力である。（２）は、第１製造装置１０で製造され、貯蔵装置２０に渡される水素である。（３）は、貯蔵装置２０から流量制御弁３０を通して第２製造装置４０に供給される水素である。（４）は、流量制御弁３０の開度を制御するための制御信号である。即ち、（４）の制御信号は、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量を制御するものである。
図２は、プラント制御装置２０１の内部の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、プラント制御装置２０１は、入出力部２１０と、水素供給量決定部２２１と、パラメーター記憶部２３０と、供給量実績記憶部２４１と、貯蔵残量取得部２５０とを含んで構成される。プラント制御装置２０１は、例えば、電子回路を用いて実現される。プラント制御装置２０１は、コンピューターとプログラムとを用いて実現されてもよい。プラント制御装置２０１を構成する各部は、必要に応じて、記憶装置を持ってよい。記憶装置は、例えば、半導体メモリーや磁気ハードディスクを用いて実現される。
入出力部２１０は、信号を入力あるいは出力する。具体的には、入出力部２１０は、貯蔵装置２０における水素の残量を示す信号を、外部から取得して、貯蔵残量取得部２５０に渡す。また、入出力部２１０は、水素供給量決定部２２１から渡される水素供給量に関する信号を、外部に出力する。入出力部２１０は、さらに、その他の信号を入力または出力してもよい。
水素供給量決定部２２１は、第２製造装置４０に供給される水素の供給量を決定する。水素供給量決定部２２１が水素供給量を決定するための処理の手順については、後で、フローチャートを参照しながら説明する。水素供給量決定部２２１は、対象タームにおける水素供給量を決定するために、供給量実績記憶部２４１から、他のターム（参照ターム）における水素供給量の実績のデータを取得する。また、水素供給量決定部２２１は、貯蔵残量取得部２５０から、貯蔵装置２０における水素の残量の情報を取得する。また、水素供給量決定部２２１は、パラメーター記憶部２３０から、水素供給量を決定するために必要な複数のパラメーターの値を読み取る。
水素供給量決定部２２１は、水素供給量を決定すると、流量制御弁３０を制御するための信号を出力する。この信号により、プラント制御装置２０１は、第２製造装置４０に供給する水素の量を制御する。水素供給量決定部２２１は、決定された水素供給量の数値そのものを表す信号を出力してもよい。あるいは、水素供給量決定部２２１は、決定された水素供給量に基づいて、流量制御弁３０の開度を算出し、その開度に対応する数値を表す信号を出力してもよい。
また、水素の流路上の、例えば流量制御弁３０の近傍に流量計を設け、この流量計が計測した実際の水素の流量を水素供給量決定部２２１にフィードバックするようにしてもよい。この場合、水素供給量決定部２２１は、例えば、フィードバックされた実際の流量の情報に基づいて、流量制御弁３０の開度を制御する。
パラメーター記憶部２３０は、水素供給量決定部２２１が水素供給量を決定するために必要なパラメーターを記憶する。パラメーター記憶部２３０が記憶するパラメーターについては、後で、別の図を参照しながら説明する。
供給量実績記憶部２４１は、対象タームとは異なる参照タームに関して、第2製造装置４０に供給された水素の量、即ち第２製造装置４０において消費された水素の量の実績値のデータを記憶する。供給量実績記憶部２４１は、例えば、各タームの水素供給量の数値を記憶する。また、供給量実績記憶部２４１は、例えば、複数のタームについての水素供給量の統計値（平均値等）を記憶してもよい。
貯蔵残量取得部２５０は、貯蔵装置２０における水素の残量についての信号を外部から（貯蔵装置２０から）取得する。また、貯蔵残量取得部２５０は、水素残量に関するデータを、水素供給量決定部２２１に渡す。
図２に示す各部が受信あるいは送信する信号の内容は、次の通りである。（１０）および（１１）は、入出力部２１０を介して貯蔵残量取得部２５０が取得する、貯蔵装置２０内の水素の残量を表す信号である。（１２）は、入出力部２１０から水素供給量決定部２２１に対して渡される水素供給量要求信号である。（１２）の水素供給量要求信号は、プラント制御装置２０１の外からの要求に基づくものであってもよい。（１３）は、水素供給量決定部２２１が供給量実績記憶部２４１から参照する、所定タームにおける水素供給量の情報である。（１４）は、貯蔵残量取得部２５０が水素供給量決定部２２１に渡す、貯蔵装置２０内の水素の残量を表す信号である。（１５）は、水素供給量決定部２２１がパラメーター記憶部２３０から読み出すパラメーターの値を表す信号である。（１６）および（１７）は、水素供給量決定部２２１が決定した水素供給量に基づいて、流量制御弁３０の開度を制御するための信号である。この流量制御弁３０の開度を制御するための信号は、入出力部２１０を介して、出力される。
図３は、プラント制御装置２０１のパラメーター記憶部２３０が記憶するデータの構成を示す概略図である。なお、これらのパラメーターは、例えば、プラントの管理者が操作する、パラメーター設定用のアプリケーションプログラムによって設定される。図示するように、パラメーター記憶部２３０が記憶するデータは、貯蔵装置残量の基準レンジと、１タームあたりの水素消費量と、プラント停止条件とを含む。
貯蔵装置残量の基準レンジは、プラント１を運転する際の、貯蔵装置２０における水素の残量の基準である。パラメーター記憶部２３０は、貯蔵装置残量の基準レンジとして、下限値および上限値（いずれも、貯蔵装置２０の全体の貯蔵量に対するパーセンテージ）を記憶する。貯蔵装置２０における水素残量が常にこのレンジ内に入るように、運転が計画される。一例として、貯蔵装置残量の基準レンジは、貯蔵装置２０の圧力を基準に判断される。例えば、貯蔵装置２０の設計圧力（水素圧の最大値）を１００％とすると、下限値は設計圧力の３０％であり、上限値は設計圧力の７０％である。また、下限値は設計圧力の３０％より小さくてもよく、上限値は設計圧力の７０％より大きくてもよく、特に限定されるものではない。貯蔵装置残量の基準レンジは、貯蔵装置２０の設計圧力以外にも、貯蔵装置２０内の水素の重量（例えば、キログラム）を基準に判断されてもよい。
１タームあたりの水素消費量は、１タームにおいて第２製造装置４０が消費する水素の量である。パラメーター記憶部２３０は、水素消費量の上限値および下限値（単位は、例えば、キログラム）を記憶する。
プラント停止条件は、貯蔵装置２０における水素の残量の基準値（貯蔵装置２０の全体の貯蔵量に対するパーセンテージ）である。水素の残量がこの基準値を下回る場合には、プラント制御装置２０１は、プラント１の運転を停止させるための制御を行う。
図４および図５は、水素供給量決定部２２１が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャートである。図４と図５とは、結合子によって相互に結合されている。このフローチャートに示す処理において、「本ターム」は、プラント制御装置２０１が制御の対象とする対象タームである。言い換えれば、「本ターム」は、現在のターム、あるいは間もなく始まろうとするタームである。また、「前ターム」は、本タームにおける水素供給量を決定するために参照される参照タームである。以下、このフローチャートに沿って説明する。
図４のステップＳ１１において、プラント制御装置２０１の水素供給量決定部２２１は、本タームの水素供給量の要求を受け付ける。この要求に応じて、水素供給量決定部２２１は、以下において水素供給量を求める。
ステップＳ１２において、水素供給量決定部２２１は、供給量実績記憶部２４１から前タームの水素供給量（第２製造装置４０における水素消費量）の実績の情報を取得する。水素供給量決定部２２１は、前タームの水素供給量を、第１供給基準量として決定する。
ステップＳ１３において、水素供給量決定部２２１は、貯蔵残量取得部２５０から、本ターム開始時の貯蔵装置２０の残量の情報を取得する。例えば、現時点がまだ本タームの開始時ではない場合、水素供給量決定部２２１は、貯蔵残量取得部２５０から取得した直近の残量の推移に基づいて、本ターム開始時の貯蔵装置の残量を推定してもよい。
ステップＳ１４において、水素供給量決定部２２１は、ステップＳ１３で得た、本ターム開始時の貯蔵装置２０の残量が基準レンジであるか否かを判定する。具体的には、水素供給量決定部２２１は、パラメーター記憶部２３０から、貯蔵装置残量の基準レンジ、即ち下限および上限それぞれのパーセンテージの値を読み取る。また、水素供給量決定部２２１は、残量を貯蔵装置２０の容量で除すことにより、残量のパーセンテージを求める。残量が基準レンジ内であるということは、その残量が貯蔵装置残量の基準レンジの下限値以上且つ上限値以下であることである。残量が基準レンジ内である場合（残量が下限値以上且つ上限値以下、ステップＳ１４：ＹＥＳ）、次のステップＳ１５に移る。残量が基準レンジ内ではない場合（残量が下限値より小または上限値より大、ステップＳ１４：ＮＯ）、図５のステップＳ１９に移る。
ステップＳ１５において、水素供給量決定部２２１は、ステップＳ１２において決定した第１供給基準量の値についての判定を行い、分岐する。なお、水素供給量決定部２２１は、第２製造装置４０における１タームあたりの水素消費量の上限値および下限値を、パラメーター記憶部２３０から読み出す。第１供給基準量が水素消費量の上限値よりも大きい場合、ステップＳ１６に進む。第１供給基準量が水素消費量の下限値以上且つ上限値以下である場合、ステップＳ１７に進む。第１供給基準量が水素消費量の下限値よりも小さい場合、ステップＳ１８に進む。
ステップＳ１６に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の水素消費量の上限値を、本タームにおける水素消費量として決定する。そして、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
ステップＳ１７に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の第１供給基準量を、本タームにおける水素消費量として決定する。そして、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
ステップＳ１８に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の水素消費量の下限値を、本タームにおける水素消費量として決定する。そして、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
次に、図５のステップＳ１９に進んだ場合、ステップＳ１９において、水素供給量決定部２２１は、本ターム終了時の貯蔵装置２０の残量が前記の基準レンジに入るように、本タームの第２供給基準量を求める。
第２供給基準量の求め方の具体例は下記の通りである。本ターム開始時の貯蔵装置２０の残量（ステップＳ１３で取得）をＲＰ（単位は、例えば、キログラム）とする。前記の第１供給基準量（ステップＳ１２で決定）をＣ１（単位は、同様に、キログラム）とする。このＣ１は、本タームにおける水素の製造量を近似する量として捉えることができる。貯蔵装置２０の基準レンジの下限および上限（ステップＳ１４においてパラメーター記憶部２３０から読み取った値。パーセンテージで表わされている。）のそれぞれに対応する水素の量を、ＬＬおよびＬＨ（単位は、同様に、キログラム）とする。第２供給基準量（Ｃ２とする。単位は、キログラム。）は、次のように求められる。即ち、下の式（１）を満たすＣ２を求める。
ＬＬ≦（ＲＰ＋Ｃ１－Ｃ２）≦ＬＨ ・・・（１）
上記の通り、ＲＰ、Ｃ１、ＬＬ、およびＬＨは、既知の値である。式（１）をＣ２について解くと、下の式（２）が得られる。つまり、水素供給量決定部２２１は、式（２）を満たすＣ２の値を１つ決定すればよい。
（ＲＰ＋Ｃ１－ＬＨ）≦Ｃ２≦（ＲＰ＋Ｃ１－ＬＬ） ・・・（２）
なお、実際の本タームにおける水素製造量がＣ１から変動しても上の式（２）が満たされる可能性を高めるためには、水素供給量決定部２２１は、例えば、Ｃ２の値を、下の式（３）で表わされる値またはその近傍の値として決定する。
Ｃ２＝（ＲＰ＋Ｃ１）－（ＬＨ＋ＬＬ）／２ ・・・（３）
式（３）で表わされるＣ２の値は、つまり、貯蔵装置２０の基準レンジの中央値を目標として設定した第２供給基準量である。
なお、ここで例示した方法以外の方法によって、水素供給量決定部２２１が第２供給基準量を決定するようにしてもよい。
ステップＳ２０において、水素供給量決定部２２１は、ステップＳ１９において求めた第２供給基準量の値についての判定を行い、分岐する。なお、第２製造装置４０における１タームあたりの水素消費量の上限値および下限値については、ステップＳ１５において説明した通りであり、パラメーター記憶部２３０から読み出される。第２供給基準量が水素消費量の上限値よりも大きい場合、ステップＳ２１に進む。第２供給基準量が水素消費量の下限値以上且つ上限値以下である場合、ステップＳ２２に進む。第２供給基準量が水素消費量の下限値よりも小さい場合、ステップＳ２３に進む。
ステップＳ２１に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の水素消費量の上限値を、本タームにおける水素消費量として決定する。そして、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
ステップＳ２２に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の第２供給基準量を、本タームにおける水素消費量として決定する。そして、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
ステップＳ２３に進んだ場合、水素供給量決定部２２１は、前記の水素消費量の下限値を、本タームにおける水素消費量として決定する。ステップＳ２３の後、ステップＳ２４において、水素供給量決定部２２１は、停止条件を満たすか否かを判定する。ここでの停止条件の判定とは、ステップＳ２３で決定した水素消費量を仮に実行した場合に、本ターム終了時の貯蔵装置２０の残量がプラント停止に係る最低基準値（図３の「プラント停止条件」に設定された水素残量の値）を下回るか否かの判定である。本ターム終了時の貯蔵装置２０の残量がプラント停止に係る最低基準値を下回る場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）には、ステップＳ２５に進む。本ターム終了時の貯蔵装置２０の残量がプラント停止に係る最低基準値を下回らない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）には、水素供給量決定部２２１は、本フローチャート全体の処理を終了する。プラント制御装置２０１は、決定された水素消費量の水素を第２製造装置４０に供給するように、流量制御弁３０の開度を制御する信号を出力する。
ステップＳ２５に進んだ場合、即ち、ステップＳ２４における判定でプラントの停止条件を満たした場合には、プラント制御装置２０１は、第２製造装置４０の運転を停止すべきであることを表す信号を出力する。つまり、ステップＳ２３において決定した本タームにおける水素消費量は無効である。このステップＳ２５の処理をすることにより、第２製造装置４０を稼働させることによって貯蔵装置２０の貯蔵量が最低基準を下回ることを避ける制御を自動的に行うことができる。
次に、第１実施形態による制御方法を整理するとともに、その変形例を説明する。
以上説明したように、第１実施形態において、第１製造装置１０は、変動性再生可能エネルギーから得られた電力を使用して水電解により水素を製造する。この電力の供給量は一定とは限らず、変動する。貯蔵装置２０は、第１製造装置１０で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する。第２製造装置４０は、貯蔵装置２０から供給される水素を原料として生産物を製造する。また、プラント制御装置２０１は、次のプラント制御方法を用いる。つまり、プラント制御装置２０１は、対象タームにおける第２製造装置４０への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求める。また、プラント制御装置２０１は、対象タームの開始時の貯蔵装置２０における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定する。水素残量が基準レンジ内である場合には、プラント制御装置２０１は、第１供給基準量が、第２製造装置４０における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、第１供給基準量を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御する。水素残量が基準レンジ内ではない場合には、プラント制御装置２０１は、対象タームの終了時の貯蔵装置２０における水素残量が基準レンジ内に入るような第２製造装置４０への水素供給量の基準である第２供給基準量を求める。プラント制御装置２０１は、第２供給基準量が、第２製造装置４０における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下である場合には、第２供給基準量を前記対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御する。なお、プラント制御装置２０１は、流量制御弁３０の開度を制御することにより、第２製造装置４０への水素供給量を制御する。
また、第１実施形態において、プラント制御装置２０１は、（１－ｂ）第１供給基準量が、第２製造装置４０の消費上限値よりも大きい場合には、消費上限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。また、プラント制御装置２０１は、（１－ｃ）第１供給基準量が、第２製造装置４０の消費下限値よりも小さい場合には、消費下限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。
第１実施形態の変形例として、プラント制御装置２０１は、上記の（１－ｂ）第１供給基準量が、第２製造装置４０の消費上限値よりも大きい場合には、他の方法によって、対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。また、上記の（１－ｃ）第１供給基準量が、第２製造装置４０の消費下限値よりも小さい場合には、他の方法によって、対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。ここで、「他の方法」の一例は、プラント制御装置２０１が、操作者からの操作に基づいて、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量を決定する方法である。
また、第１実施形態において、プラント制御装置２０１は、（２－ｂ）第２供給基準量が、第２製造装置４０の消費上限値よりも大きい場合には、消費上限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。また、プラント制御装置２０１は、（２－ｃ）第２供給基準量が、第２製造装置４０の消費下限値よりも小さい場合には、消費下限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。
第１実施形態の変形例として、プラント制御装置２０１は、上記の（２－ｂ）第２供給基準量が、第２製造装置４０の消費上限値よりも大きい場合には、他の方法によって、対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。また、上記の（２－ｃ）第２供給基準量が、第２製造装置４０の消費下限値よりも小さい場合には、他の方法によって、対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とするよう制御してよい。ここで、「他の方法」の一例は、プラント制御装置２０１が、操作者からの操作に基づいて、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量を決定する方法である。
また、第１実施形態において、上記の（２－ｃ）において、次のようにしてもよい。即ち、第２製造装置４０の消費下限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とした場合には対象タームの終了時の貯蔵装置２０における水素残量が基準レンジの下限値よりもさらに小さい停止基準値を下回る場合、即ち、停止条件を満たす場合に、プラント制御装置２０１は、第２製造装置４０の操業を停止するよう制御してよい。この場合には、プラント制御装置２０１は、第２製造装置４０の操業を停止させるための適切な信号を出力する。
第１実施形態の変形例として、上記の（２－ｃ）において、第２製造装置４０の消費下限値を対象タームにおける貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量とした場合には対象タームの終了時の貯蔵装置２０における水素残量が基準レンジの下限値よりもさらに小さい停止基準値を下回る場合、プラント制御装置２０１は、他の方法による制御を行ってよい。ここでの「他の方法」とは、一例として、操作者による操作に基づいて、プラント制御装置２０１が、第２製造装置４０の操業を停止するか継続するかを決定する方法である。
また、第１実施形態において、第１供給基準量は、対象タームとは異なる参照タームにおける第１製造装置１０の水素の製造量の実績値に基づいて求められてよい。一例として、第１供給基準量は、前ターム（参照ターム）における第１製造装置１０の水素の製造量の実績値としてよい。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、前実施形態において既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。
第２実施形態における特徴は、次の通りである。即ち、本実施形態のプラント制御装置の水素供給量決定部の特徴は、所定の条件に基づいて予測された本ターム（対象ターム）の水素製造量予測値を、第１供給基準量とすることである。本実施形態におけるプラントの構成は、第１実施形態のそれ（図１）と類似である。ただし、第２実施形態では、第１実施形態におけるプラント制御装置２０１に代えて、プラント制御装置２０２がプラントを制御する。なお、第２実施形態においても、対象タームを「本ターム」（現在のターム、あるいは間もなく始まろうとするターム）と呼ぶ。
図６は、プラント制御装置２０２の内部の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、プラント制御装置２０２は、入出力部２１０と、水素供給量決定部２２２と、パラメーター記憶部２３０と、予測部２４２と、貯蔵残量取得部２５０とを含んで構成される。プラント制御装置２０２もまた、プラント制御装置２０１と同様に、例えば、電子回路を用いて実現される。プラント制御装置２０２が、コンピューターとプログラムとを用いて実現されてもよい。
入出力部２１０と、パラメーター記憶部２３０と、貯蔵残量取得部２５０のそれぞれは、第１実施形態におけるそれらと同様の機能を持つ。よって、これら各部の機能に関する個別の説明を省略する。
水素供給量決定部２２２は、本実施形態に特有の方法で、第２製造装置４０に供給される水素の供給量を決定する。水素供給量決定部２２２が水素供給量を決定するための処理の手順については、後で、フローチャートを参照しながら説明する。水素供給量決定部２２２は、対象タームにおける水素供給量を決定するために、予測部２４２から、本ターム（対象ターム）における水素供給量の予測データを取得する。また、水素供給量決定部２２２は、貯蔵残量取得部２５０から、貯蔵装置２０における水素の残量の情報を取得する。また、水素供給量決定部２２２は、パラメーター記憶部２３０から、水素供給量を決定するために必要な複数のパラメーターの値を読み取る。
水素供給量決定部２２２は、水素供給量を決定すると、流量制御弁３０を制御するための信号を出力する。この信号により、プラント制御装置２０２は、第２製造装置４０に供給する水素の量を制御する。水素供給量決定部２２２は、決定された水素供給量の数値そのものを表す信号を出力してもよい。あるいは、水素供給量決定部２２２は、決定された水素供給量に基づいて、流量制御弁３０の開度を算出し、その開度に対応する数値を表す信号を出力してもよい。
予測部２４２は、対象タームにおいて第２製造装置４０に供給され得る水素の量を予測する。例えば、予測部２４２は、環境の条件に関するデータ（「条件データ」と呼ぶ）を取得し、この条件データに基づいて、第１製造装置１０に供給されるエネルギー量（電力量）を予測する。また、予測部２４２は、そのエネルギー量に基づいて、第１製造装置１０が対象タームにおいて製造する水素の量を予測する。太陽光発電による電力を第１製造装置１０に供給する場合の例については、後で、フローチャートを参照しながら説明する。太陽光エネルギー以外のエネルギーを用いる場合についても、予測部２４２は、第１製造装置１０に供給されるエネルギー量（電力量）を予測し、さらに、第１製造装置１０が対象タームにおいて製造する水素の量を予測する。例えば、太陽光エネルギーの代わりに風力エネルギーを用いる場合、予測部２４２は、予測される風量に基づいて、第１製造装置１０に供給されるエネルギー量（風力発電による電力量）を予測し、さらに、第１製造装置１０が対象タームにおいて製造する水素の量を予測する。
図６に示す各部が受信あるいは送信する信号の内容は、次の通りである。（４０）および（４１）は、入出力部２１０を介して貯蔵残量取得部２５０が取得する、貯蔵装置２０内の水素の残量を表す信号である。（４２）は、入出力部２１０から水素供給量決定部２２２に対して渡される水素供給量要求信号である。（４２）の水素供給量要求信号は、プラント制御装置２０２の外からの要求に基づくものであってもよい。（４３）は、水素供給量決定部２２１が予測部２４２から取得する、対象タームにおける水素製造量の予測値である。（４４）は、貯蔵残量取得部２５０が水素供給量決定部２２２に渡す、貯蔵装置２０内の水素の残量を表す信号である。（４５）は、水素供給量決定部２２２がパラメーター記憶部２３０から読み出すパラメーターの値を表す信号である。（４６）および（４７）は、水素供給量決定部２２２が決定した水素供給量に基づいて、流量制御弁３０の開度を制御するための信号である。この流量制御弁３０の開度を制御するための信号は、入出力部２１０を介して、出力される。
本実施形態においても、パラメーター記憶部２３０が記憶するパラメーターの種類は、第１実施形態のそれと同様である。つまり、パラメーター記憶部２３０が記憶するパラメーターの種類は図３を参照しながら説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。
図７および図８は、水素供給量決定部２２２が水素供給量を決定するための処理の手順を示すフローチャートである。図７と図８とは、結合子によって相互に結合されている。このフローチャートに示す処理において、「本ターム」は、プラント制御装置２０２が制御の対象とする対象タームである。以下、このフローチャートに沿って説明する。
図７のステップＳ４１において、プラント制御装置２０２の水素供給量決定部２２２は、本タームの水素供給量の要求を受け付ける。この要求に応じて、水素供給量決定部２２２は、以下において水素供給量を求める。
ステップＳ４２において、予測部２４２は、本タームにおける水素供給可能量を予測する。予測部２４２は、水素供給可能量を予測するために、必要な条件データを例えば外部からインターネット等を介して取得することができる。この条件データとは、例えば、太陽光発電設備が設けられている場所の長期天気予報である。この長期天気予報のデータは、本タームにおけるトータルな日射量を推測するために用いることができる。なお、予測部２４２が取得して利用する条件データは、天気予報のデータには限定されない。条件データは、変動性再生可能エネルギーに基づいて電力供給装置２が供給する電力量を予測するために用いられるデータである。水素供給量決定部２２２は、予測部２４２から本タームの水素供給可能量の予測値のデータを取得する。水素供給量決定部２２２は、この予測値を、第１供給基準量として決定する。
なお、太陽光発電以外を用いる場合（例えば、風力発電や潮汐力発電を用いる場合）も、予測部２４２は、気象データあるいはその他の必要なデータ（これらは「条件データ」である）に基づいて、本タームの水素供給可能量を予測する。
第１供給基準量が決定された後の処理、即ち、ステップＳ４３以後の処理は、第１実施形態における処理と同様である。つまり、図７および図８に示すステップＳ４３からステップＳ５５までの処理は、それぞれ、図４および図５に示すステップＳ１３からステップＳ２５までの処理と同様である。したがって、ここでは、ステップＳ４３からステップＳ５５までの処理についての詳細な説明を省略する。
以上説明したように、第２実施形態におけるプラント制御装置２０２は、第１実施形態におけるプラント制御装置２０１（その変形例を含む）と、一部同様の、作用および効果を生じさせる。
また、第２実施形態において、第１供給基準量は、対象タームにおいて第１製造装置１０に対して供給される変動性再生可能エネルギーの量の予測値に基づいて求められてよい。
また、第２実施形態において、変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、太陽光発電による電力であってもよい。この場合には、第１供給基準量は、例えば、対象タームにおける日射量の予測値に基づいて求められてよい。また、変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、風力発電による電力であってもよい。この場合には、第１供給基準量は、例えば、対象タームにおける風量の予測値に基づいて求められてよい。
なお、上述した実施形態（変形例を含む）におけるプラント制御装置の少なくとも一部の機能をコンピューターで実現することができる。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、一時的に、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものを含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
以上説明したいずれかの実施形態（あるいはその変形例）によれば、プラント制御装置は、第１製造装置における水素製造量に応じた第２製造装置における水素消費量となるよう、第２製造装置への水素の供給量を制御する。これにより、貯蔵装置におけるバッファリング変動が小さくなる。したがって、貯蔵装置（タンク等）を小規模化することができる。これにより、プラントの製造および運転のためのコストが有利になる。また、プラントを設ける場所等のサイズが有利になる。
上記の実施形態では特に言及するものではないが、ステップＳ１４（またはステップＳ４４）において、本ターム開始時の貯蔵装置２０の残量が基準レンジであると判定された後、第１供給基準量に基づいて本ターム終了時の貯蔵装置残量を確認するステップを設けてもよい。この場合、当該ステップにおいて、本ターム終了時の貯蔵装置残量が基準レンジに入ると判定された場合はステップＳ１５（またはステップＳ４５）に移り、本ターム終了時の貯蔵装置残量が基準レンジ内でない場合はステップＳ１９（またはステップＳ４９）に移るようにしてもよい。このステップを追加することによって、第１供給基準量を本タームの水素供給量とした場合に（ステップＳ１７またはステップＳ４７）、貯蔵装置残量が基準レンジ内にある状態で次のタームを開始することができる。そのため、貯蔵装置２０内の水素量の変動を抑えることができ、運転変動を抑制することができる。また、第１供給基準量を水素供給量とすることで、貯蔵装置２０内の水素残量が停止条件まで減少するのを防止し、第２製造装置４０を継続して運転することができる。
以上、この発明の実施形態（変形例を含む）について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
［シミュレーション］
ここで、第１実施形態あるいは第２実施形態のいずれかを用いた場合の、プラント操業のシミュレーション結果を説明する。なお、比較対象として、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いない場合のシミュレーション結果についても説明する。以下において、ケース１は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いない場合（言い換えれば、従来技術に依る場合）である。ケース２は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いる場合であり、３０日ごとに、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量を変更させた場合である。ケース３は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いる場合であり、４日ごとに、貯蔵装置２０から第２製造装置４０への水素供給量を変更させた場合である。
図９および図１０は、シミュレーションの前提となる条件を示すグラフである。この前提条件は、ケース１から３までに共通の条件である。具体的には、図９は、発電される電力（即ち、電力供給装置２が第１製造装置１０に供給する電力）の推移を示す折れ線グラフである。図９において、横軸は時間（単位は、時（hour））であり、縦軸は発電される電力（単位は、１０万キロワット）である。グラフが示す時間の長さは１年（８７６０時間）である。図１０は、第１製造装置１０が水電解により単位時間あたりに製造する水素の量の推移を示す折れ線グラフである。図１０において、横軸は時間（単位は、時）であり、縦軸は水素の量（単位は、１万ノルマル立方メートル毎時）である。「ノルマル立方メートル」は、標準状態（摂氏０度、１気圧）に換算した場合の１立方メートルの気体量である。図示するように、図１０に示す水素の量は、図９に示す発電電力と、相関を持つ。
（ケース１（比較対象））
図１１および図１２は、ケース１の結果を示す。即ち、図１１および図１２は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いない場合のシミュレーション結果を示すグラフである。具体的には、図１１は、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の推移を示す折れ線グラフである。図１１において、横軸は時間（単位は、時）であり、縦軸は貯蔵水素量（単位は、１００万ノルマル立方メートル）である。図１２は、第２製造装置４０（ＮＨ３製造プラント）のロードの推移を示す折れ線グラフである。図１２において、横軸は時間（単位は、時）であり、縦軸はＮＨ３製造プラントのロード（無次元の比率）である。図１２に示す場合、ＮＨ３製造プラントのロードは、全期間（１年間）を通して１００％である。つまり、ＮＨ３製造プラントの運転変動は、ない。図１１に示したように、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の最大値は、ほぼ４．０×１０６Ｎｍ３（ノルマル立方メートル）である。また、必要な水素貯蔵量は、平均水素供給量の２０日間分である。
（ケース２）
図１３および図１４は、ケース２の結果を示す。即ち、図１３および図１４は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いる場合のシミュレーション結果を示すグラフである。ケース２では、ＮＨ３製造プラントの運転を３０日ごとに変動させている。図１３は、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の推移を示す折れ線グラフである。図１３の横軸および縦軸は、図１１のそれらと同様である。図１４は、第２製造装置４０（ＮＨ３製造プラント）のロードの推移を示す折れ線グラフである。図１４の横軸および縦軸は、図１２のそれらと同様である。本ケースにおいて、ＮＨ３製造プラントのロードは、最小の８０％から最大の１００％までの範囲内にある。図１３に示したように、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の最大値は、ほぼ１．５×１０６Ｎｍ３である。また、必要な水素貯蔵量は、平均水素供給量の７．５日間分である。言い換えれば、７．５日間の貯蔵量があることにより、貯蔵水素量の減少時期（例えば、図１３における４０００時間目から５５００時間目のあたり）にも対応できるように、３０日ごとにロードを変動させ、且つ上限１００％下限８０％での運転を達成することができる。
ケース２における水素貯蔵量の最大値１．５×１０６Ｎｍ３は、ケース１におけるそれの３８％程である。また、ケース２でのＮＨ３製造プラントの年間のロードは９４．５％（Capacity factor 94.5%）程度である。つまり、ケース２では、ケース１と比べると若干のロードの低下はあるものの、貯蔵装置２０（水素タンク）の容量をケース１のときよりも６２％程小さくすることが可能となる。
（ケース３）
図１５および図１６は、ケース３の結果を示す。即ち、図１５および図１６は、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いる場合のシミュレーション結果を示すグラフである。ケース３では、例えば予測部２４２（図６）の予測に基づいて、ＮＨ３製造プラントの運転を４日ごとに変動させている。図１５は、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の推移を示す折れ線グラフである。図１５の横軸は、図１１や図１３のそれらと同様である。図１５の縦軸の単位は、１０万ノルマル立方メートルである。図１６は、第２製造装置４０（ＮＨ３製造プラント）のロードの推移を示す折れ線グラフである。図１６の横軸および縦軸は、図１２や図１４のそれらと同様である。本ケースにおいて、ＮＨ３製造プラントのロードは、最小の６０％から最大の１００％までの範囲内にある。図１５に示したように、貯蔵装置２０に貯蔵される水素の量の最大値は、ほぼ５．０×１０５Ｎｍ３である。また、必要な水素貯蔵量は、平均水素供給量の２．５日間分である。
ケース３における水素貯蔵量の最大値５．０×１０５Ｎｍ３は、ケース１におけるそれの１３％程である。また、ケース３でのＮＨ３製造プラントの年間のロードは８７．３％（Capacity factor 87.3%）程度である。つまり、ケース３では、ケース２のときよりもさらに若干のロードの低下はあるものの、貯蔵装置２０（水素タンク）の容量をケース１のときよりも８７％程小さくすることが可能となる。
以上、説明したシミュレーションの結果も、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いることによって貯蔵装置２０の容量を小さくすることができることを示している。また、第１実施形態あるいは第２実施形態を用いる場合にも、ＮＨ３製造プラントのロードの範囲内での運転が可能である。
本発明は、変動性再生可能エネルギーを活用する製造プラント等において利用可能である。ただし、本発明の利用範囲はここに例示した範囲には限定されない。
１ プラント
２ 電力供給装置
１０ 第１製造装置
２０ 貯蔵装置
３０ 流量制御弁
４０ 第２製造装置
２０１，２０２ プラント制御装置
２１０ 入出力部
２２１，２２２ 水素供給量決定部
２３０ パラメーター記憶部
２４１ 供給量実績記憶部
２４２ 予測部
２５０ 貯蔵残量取得部

Claims (10)

  1. 変動性再生可能エネルギーを用いて発電する電力供給装置で発電された電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、
    前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、
    前記貯蔵装置から供給される水素を原料として物質を製造する第２製造装置と、
    前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素の供給量を制御するプラント制御装置と、
    を備え、
    前記電力供給装置は、発電した電力を少なくとも前記第１製造装置に供給するように構成されたプラント、を制御するために、
    前記プラント制御装置は、
    対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、
    前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、
    （１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｂ）前記第１供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｃ）前記第１供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｂ）前記第２供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｃ）前記第２供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、
    プラント制御方法。
  2. 前記（２－ｃ）において、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とした場合には前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジの下限値よりも小さい停止基準値を下回る場合、前記第２製造装置の操業を停止するよう制御する、
    請求項１に記載のプラント制御方法。
  3. 前記第１供給基準量は、前記対象タームとは異なる参照タームにおける前記第１製造装置の水素の製造量の実績値に基づいて求められる、
    請求項１または２に記載のプラント制御方法。
  4. 前記第１供給基準量は、前記対象タームにおいて前記第１製造装置に対して供給される前記変動性再生可能エネルギーの量の予測値に基づいて求められる、
    請求項１または２に記載のプラント制御方法。
  5. 前記変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、太陽光発電による電力であり、且つ、前記第１供給基準量は、前記対象タームにおける日射量の予測値に基づいて求められる、
    または、
    前記変動性再生可能エネルギーに基づく電力は、風力発電による電力であり、且つ、前記第１供給基準量は、前記対象タームにおける風量の予測値に基づいて求められる、
    請求項４に記載のプラント制御方法。
  6. 変動性再生可能エネルギーを用いて発電する電力供給装置で発電された電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、
    前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、
    前記貯蔵装置から供給される水素を原料として物質を製造する第２製造装置と、
    を備え、
    前記電力供給装置は、発電した電力を少なくとも前記第１製造装置に供給するように構成されたプラント、を制御するために、
    対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、
    前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、
    （１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｂ）前記第１供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｃ）前記第１供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｂ）前記第２供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｃ）前記第２供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、
    プラント制御装置。
  7. 請求項６に記載のプラント制御装置としてコンピューターを機能させるためのプログラム。
  8. 変動性再生可能エネルギーを用いて発電する電力供給装置で発電された電力を使用して水電解により水素を製造する第１製造装置と、
    前記第１製造装置で製造された水素を少なくとも一時的に貯蔵する貯蔵装置と、
    前記貯蔵装置から供給される水素を原料として物質を製造する第２製造装置と、
    前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素の供給量を制御するプラント制御装置と、
    を備え、
    前記電力供給装置は、発電した電力を少なくとも前記第１製造装置に供給するように構成され、
    前記プラント制御装置は、
    対象タームにおける前記第２製造装置への水素供給量を算出するための基準となる第１供給基準量を求め、
    前記対象タームの開始時の前記貯蔵装置における水素残量があらかじめ設定した基準レンジ内であるか否かを判定し、
    （１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｂ）前記第１供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｃ）前記第１供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２）前記水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内に入るような前記第２製造装置への水素供給量の基準である第２供給基準量を求め、前記第２供給基準量と、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値および消費上限値と、に基づいて前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量を制御するものであって、
    （２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｂ）前記第２供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｃ）前記第２供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、
    プラント。
  9. （１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量に基づいて前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量を確認し、当該対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内ではない場合には、
    前記第２供給基準量を求め、前記第１供給基準量に代えて前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、
    （２－ａ）前記第２供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第２基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第２供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｂ）前記第２供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （２－ｃ）前記第２供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、
    請求項１から５までのいずれか一項に記載のプラント制御方法。
  10. （１）前記水素残量が前記基準レンジ内である場合には、前記第１供給基準量に基づいて前記対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量を確認し、当該対象タームの終了時の前記貯蔵装置における水素残量が前記基準レンジ内である場合には、
    （１－ａ）前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であるか否かを判定し、前記第１供給基準量が、前記第２製造装置における水素消費についての消費下限値以上且つ消費上限値以下であると判定した場合には、前記第１供給基準量を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｂ）前記第１供給基準量が、前記消費上限値よりも大きい場合には、前記消費上限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御し、
    （１－ｃ）前記第１供給基準量が、前記消費下限値よりも小さい場合には、前記消費下限値を前記対象タームにおける前記貯蔵装置から前記第２製造装置への水素供給量とするよう制御する、
    請求項１から５までのいずれか一項または請求項９に記載のプラント制御方法。
JP2021550156A 2020-05-18 2020-05-18 プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント Active JP7047190B1 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2020/019690 WO2021234792A1 (ja) 2020-05-18 2020-05-18 プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2021234792A1 JPWO2021234792A1 (ja) 2021-11-25
JP7047190B1 true JP7047190B1 (ja) 2022-04-04

Family

ID=78708240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021550156A Active JP7047190B1 (ja) 2020-05-18 2020-05-18 プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11578416B2 (ja)
EP (1) EP4155433A4 (ja)
JP (1) JP7047190B1 (ja)
AU (1) AU2020449175B2 (ja)
WO (1) WO2021234792A1 (ja)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180281A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Shinko Pantec Co Ltd 水素利用システム
WO2013099524A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社 日立製作所 再生可能エネルギー変換・貯蔵装置
WO2018069993A1 (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社 東芝 水素エネルギー貯蔵システム、水素エネルギー貯蔵システムの制御方法、及びプログラム
JP2019026858A (ja) * 2017-07-25 2019-02-21 東京瓦斯株式会社 電解システム、及び電解システムの電力制御方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104704147B (zh) * 2012-05-28 2017-06-30 水吉能公司 电解器与能量系统
ES2698604T3 (es) * 2014-06-16 2019-02-05 Siemens Ag Sistema y método para equilibrado de carga de energía renovable intermitente para una red eléctrica
US10626513B1 (en) 2019-12-27 2020-04-21 Haiming Li Water electrolysis hydrogen production plant with a pumpless water supply system and process flow method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002180281A (ja) * 2000-12-19 2002-06-26 Shinko Pantec Co Ltd 水素利用システム
WO2013099524A1 (ja) * 2011-12-28 2013-07-04 株式会社 日立製作所 再生可能エネルギー変換・貯蔵装置
WO2018069993A1 (ja) * 2016-10-12 2018-04-19 株式会社 東芝 水素エネルギー貯蔵システム、水素エネルギー貯蔵システムの制御方法、及びプログラム
JP2019026858A (ja) * 2017-07-25 2019-02-21 東京瓦斯株式会社 電解システム、及び電解システムの電力制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
US11578416B2 (en) 2023-02-14
EP4155433A1 (en) 2023-03-29
WO2021234792A1 (ja) 2021-11-25
EP4155433A4 (en) 2024-09-04
AU2020449175A1 (en) 2022-01-06
US20220145482A1 (en) 2022-05-12
JPWO2021234792A1 (ja) 2021-11-25
AU2020449175B2 (en) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Market-oriented optimal dispatching strategy for a wind farm with a multiple stage hybrid energy storage system
Korpas et al. Operation planning of hydrogen storage connected to wind power operating in a power market
CN106877409B (zh) 通过电转气储能技术提高电力系统对风电消纳能力的方法
Park et al. Green hydrogen to tackle the power curtailment: Meteorological data-based capacity factor and techno-economic analysis
CN105375479A (zh) 一种基于模型预测控制的分布式能源能量管理方法
CN109741110A (zh) 一种基于机会约束规划的风氢系统联合优化建模方法
CN112886645A (zh) 一种基于氢能超高比例的新能源电力系统运行模拟方法
CN110909959B (zh) 一种计及风电运行风险的多能互补电力系统鲁棒优化方法
JP2021059748A (ja) 水電解装置および水電解装置の制御方法
WO2022054442A1 (ja) 電力調整方法および電力調整装置
JP7047190B1 (ja) プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント
Al‐Sagheer et al. Novel control approach for integrating water electrolyzers to renewable energy sources
CN116579115B (zh) 电、氢协同互动的系统规划方法及装置
Liu et al. Two-stage optimal operation management of a microgrid considering electricity-hydrogen coupling dynamic characteristics
Poggi et al. The PV-Hydrogen MYRTE platform-PV output power fluctuations smoothing
JP7481706B2 (ja) エネルギー供給システム、エネルギー供給システムの制御装置およびエネルギー供給システムの制御方法
CN115537839A (zh) 制氢系统的效率优化控制方法及装置、设备及存储介质
Li et al. Low-carbon economic dispatch of integrated energy system considering p2g and carbon trading mechanism
WO2023042590A1 (ja) 情報処理装置、水素製造システム、電力供給システム、運転計画作成方法およびコンピュータプログラム
JP3808636B2 (ja) 燃料電池発電システムおよび発電システム
JP7491206B2 (ja) 制御装置、制御方法、コンピュータプログラムおよび水素製造システム
WO2024053132A1 (ja) 水素供給システムの管理装置及び水素供給調整方法
CN110198054B (zh) 一种含海水淡化负荷的微网功率调度方法和系统
US20240146058A1 (en) Advanced control and related methods for a low carbon ammonia facility
CN118353091A (zh) 一种能源调度处理系统及方法

Legal Events

Date Code Title Description
A529 Written submission of copy of amendment under article 34 pct

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A5211

Effective date: 20210827

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210827

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220315

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220323

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7047190

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150