JP7167525B2 - 温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラム - Google Patents

Description

この発明は、発電に用いる冷却水の取水時の温度と放水時の温度との温度差の管理に供する温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムに関する。

火力発電においては、石油、石炭、液化天然ガスなどの燃料を燃やして水を熱し、これによって発生する高温高圧の蒸気を用いてタービンを回し、当該タービンに連結されている発電機を回すことによって発電する。火力発電において、海水を冷却水として利用する場合、タービン蒸気と冷却水とが直接接触しない表面復水器が使用される。

表面復水器における冷却に用いる海水に関しては、各自治体との協定などに基づいて、取放水の温度差が定められており、火力発電所はこれを順守する必要がある。具体的に、火力発電所は、たとえば、取水口海水温度と放水口海水温度との温度差（以下「取放水口海水温度差」という）を管理している。

取放水口海水温度差は、発電機の出力が一定であっても、取水口海水温度の変化によって変動する。このため、火力発電所は、状況に応じて、発電機の出力を抑えることによって、取放水口海水温度差が定められた閾値以内になるように調整している。

関連する技術として、具体的には、従来、たとえば、取水温度と放水温度とを測定して算出した取放水口海水温度差に基づいて平均取放水口海水温度差を算出し、取水温度、取放水口海水温度差および平均取放水口海水温度差の少なくともいずれかが第１の条件を満たす通常制御時は所定の算出手法にしたがって算出した発電出力の制御量に基づいて発電出力を制御し、取水温度、取放水口海水温度差および平均取放水口海水温度差の少なくともいずれかが第２の条件を満たす緊急制御時は早見表にしたがって取得した発電出力の制御量に基づいて発電出力を制御するようにした取放水口海水温度差管理方法および取放水口海水温度差管理設備に関する技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。

また、関連する技術として、具体的には、従来、たとえば、取水温度および放水温度を測定するとともに取水温度を時系列に記憶し、同時に測定された放水温度と取水温度との温度差（瞬時温度差）を発電出力（負荷）をいくつ下げると取放水口海水温度差が何度減少するかを示す負荷抑制早見表に基づいて算出するとともに、放水温度と当該放水温度の測定時よりも所定時間前に測定された取水温度との温度差を管理用温度差として算出し、算出された瞬時温度差および管理用温度差を表示するようにした取放水口海水温度差管理システムおよび取放水口海水温度差管理方法に関する技術があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。

特開２０１７－３１８４０号公報 特開２０１６－２０００７８号公報

しかしながら、上述した特許文献１および２に記載された従来の技術は、いずれも、過去の実績値に基づいて作成された早見表に基づいて発電出力を制御しており、この早見表は「発電出力を２５ＭＷ下げると取放水口海水温度差が何度減少するか」、「発電出力を５０ＭＷ下げると取放水口海水温度差が何度減少するか」のように断続的なデータであるため、早見表に記載されている範囲のプロットの粗さでしか取放水口海水温度を管理することができず、取放水口海水温度を精密に管理することが難しいという問題があった。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、取放水口海水温度を精密に管理することができる温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかる温度差管理支援装置は、所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得する取得部と、前記取得部によって取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出する温度差算出部と、前記温度差算出部によって算出された平均値と、現在時刻における発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出する出力値算出部と、前記出力値算出部によって算出された平均値を出力する出力部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、前記変化率が、第１の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、当該第１の時刻とは異なる第２の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、に基づいて、下記数式によって算出された値であることを特徴とする。
Ｘ＝（Ｘｔ１－Ｘｔ２）／（Ｄｔ１－Ｄｔ２）
Ｘ：単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率
Ｄｔ１：第１の時刻ｔ１における発電機出力値
Ｘｔ１：第１の時刻ｔ１における取放水口海水温度差
Ｄｔ２：第２の時刻ｔ２における発電機出力値（ただし、Ｄｔ２＜Ｄｔ１）
Ｘｔ２：第２の時刻ｔ２における取放水口海水温度差（ただし、Ｘｔ２＜Ｘｔ１）

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、変更後の発電機出力値および当該変更後の発電機出力値で発電機を運転する運転時間の設定を受け付ける受付部を備え、前記出力値算出部が、前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値および運転時間に基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記残余の期間のうち当該運転時間以外の期間における発電機出力値を算出することを特徴とする。

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、前記運転時間以外の期間における発電機出力値が、前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値および運転時間と、前記目標値と、前記取得部によって取得された累計値と、現在時刻における発電機出力値と、現在時刻と、前記変化率と、に基づいて、下記数式によって算出された値であることを特徴とする。
（Ｚ１÷Ｚ２－Ｃ）÷Ｘ＋Ｄ
但し、Ｚ１＝Ｅ×２４－Ａ－｛（ＤＣ－Ｄ）×Ｘ＋Ｃ｝×ＴＣ
Ｚ２＝２４－Ｂ－ＴＣ
ＤＣ：変動後の発電機出力値
ＴＣ：運転時間
Ｅ：目標値
Ａ：取放水口海水温度差のロギングデータの累計値
Ｄ：現在時刻における発電機出力値
Ｘ：単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率
Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値
Ｂ：現在時刻

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、前記受付部が、前記運転時間の開始時刻および終了時刻を受け付けることによって当該運転時間を受け付けることを特徴とする。

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、変更後の発電機出力値の設定を受け付ける受付部と、前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値と、前記温度差算出部によって算出された平均値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間において前記変更後の発電機出力値で運転可能な運転時間を算出する運転時間算出部と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明にかかる温度差管理支援装置は、上記の発明において、前記温度差算出部が、前記取得部によって取得された累計値に基づいて、前記残余の時間において、現在の発電機出力値と同じ発電機出力で発電した場合の取放水口海水温度差の第２の平均値を算出し、前記出力部が、前記温度差算出部によって算出された第２の平均値と前記目標値との大小関係に関する情報を出力することを特徴とする。

また、この発明にかかる温度差管理プログラムは、コンピュータに、所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得させ、取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出させ、算出された平均値と、現在の発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出させ、算出された平均値を出力させる、処理を実行させることを特徴とする。

この発明にかかる温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムによれば、取放水口海水温度を精密に管理することができるという効果を奏する。

火力発電所の概略構成を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置のハードウエア構成を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置の出力例を示す説明図である。 この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置の機能的構成を示すブロック図である。 この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置の処理手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この発明にかかる温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムの好適な実施の形態を詳細に説明する。

（火力発電所の概略構成）
まず、火力発電所の概略構成について説明する。図１は、火力発電所の概略構成を示す説明図である。図１において、火力発電所１００は、ボイラー１０１と、タービン１０２と、発電機１０３と、復水器１０４と、を備えている。

ボイラー１０１は、燃焼室１０５と熱交換装置１０６とを備えている。燃焼室１０５は、燃料タンク１０５ａから供給される燃料を燃焼させる。燃料は、具体的には、たとえば、石油、ＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ Ｎａｔｕｒａｌ Ｇａｓ：液化天然ガス）、石炭などを用いることができる。熱交換装置１０６は、鋼製の密閉した容器を備え、当該容器内において燃焼室１０５における燃料の燃焼によって得られる熱を水に伝えて水蒸気を生成する。

タービン１０２は、流体エネルギーを受ける羽根１０７と、駆動力を伝える軸１０８と、を備えている。タービン１０２は、ボイラー１０１によって生成された水蒸気の熱エネルギーを羽根１０７によって受けることにより軸１０８を回転させ、軸１０８の回転から動力を取り出す。

発電機１０３は、タービン１０２の軸１０８に連結される回転子、鉄心やコイルを備えた固定子、固定子を支持する固定子フレーム（いずれも図示を省略する）などを備え、タービン１０２の軸の回転によって回転子を回転させることによって発電する。発電機１０３は、発電機１０３における現在の発電量（以下「発電機出力値」という）を出力する。

発電機出力値は、発電機１０３からの電力の出力位置である発電端における値でもよく、火力発電所１００から送配電ネットワークへの電力の出力位置である送電端における値でもよい。発電機１０３は、たとえば、火力発電所１００の制御コンピュータ装置（図示を省略する）に対して、発電機出力値を出力する。

また、発電機１０３は、火力発電所１００を含む複数の発電所の発電量を監視する電力会社の中央給電指令所の制御コンピュータ装置に対して、発電機出力値を出力してもよい。この場合、発電機出力値は、たとえば、中央給電指令所の制御コンピュータ装置に対して直接出力してもよく、発電所の制御コンピュータ装置などを介して出力されるものであってもよい。

復水器１０４は、タービン１０２の回転に用いた蒸気を水に戻す。復水器１０４は、取水口１０９から取水した海水を通す伝熱管１１０に通す海水によって、タービン１０２の回転に用いた蒸気を冷却して水に戻し、冷却に用いた海水を放水口１１１から海に放水する。復水器１０４は、タービン１０２の回転に用いた蒸気を水にして体積を減らすことによって高い真空状態を生成するとともに、蒸気の流れを向上させ、タービン１０２の効率を向上させる。

取水口１０９の近傍には、取水口１０９から取水する海水温度を計測する取水温度センサ１１２が設けられている。放水口１１１の近傍には、放水口１１１から放水する海水温度を計測する放水温度センサ１１３が設けられている。取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３の出力値は、たとえば、発電所の制御コンピュータ装置などに出力される。

発電所の制御コンピュータ装置は、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３からの出力値の入力を受け付け、受け付けた各出力値を、当該出力値が計測された時刻と対応づけて記憶している。また、発電所の制御コンピュータ装置は、取水温度センサ１１２および放水温度センサ１１３からの出力値に基づいて、同時刻における取水口海水温度と放水口海水温度との温度差である取放水口海水温度差を、時間経過に沿って定期的に記録したロギングデータを記憶している。

発電所の制御コンピュータ装置は、たとえば、「３０秒」や「１分」などの所定のサンプリング時間ごとのロギングデータを記憶している。発電所の制御コンピュータ装置が記憶するロギングデータのサンプリング時間は、１分に限るものではなく、「５分」や「１０分」などのように「１分」よりも長い時間であってもよく、「１分」よりも短い時間であってもよい。

（温度差管理支援装置のハードウエア構成）
つぎに、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置のハードウエア構成について説明する。図２は、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置のハードウエア構成を示す説明図である。

温度差管理支援装置は、たとえば、取水口１０９における海水温度と放水口１１１における海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の監視対象となる発電所に設置することができる。この場合、温度差管理支援装置は、独立したコンピュータ装置として設置してもよく、発電所の制御コンピュータ装置によって実現してもよい。また、温度差管理支援装置は、たとえば、中央給電指令所に設置されていてもよい。この場合も、温度差管理支援装置は、独立したコンピュータ装置として設置してもよく、中央給電指令所の制御コンピュータ装置によって実現してもよい。

図２において、温度差管理支援装置２００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２０１と、メモリ２０２と、入出力Ｉ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ）２０３と、を備えている。温度差管理支援装置２００が備える各部２０１～２０３は、それぞれ、バス２０４によって接続されている。

ＣＰＵ２０１は、温度差管理支援装置２００の全体の制御をつかさどる。メモリ２０２は、ブートプログラムなどのプログラムや各種のデータベースを構成するデータなどを記憶している。また、メモリ２０２は、たとえば、この発明にかかる実施の形態の温度差監視プログラムを記憶している。ＣＰＵ２０１は、温度差監視プログラムを実行することにより、温度差管理支援装置２００による取放水口海水温度差の監視にかかる各値（図３を参照）を取得したり算出したりする。

また、具体的に、メモリ２０２は、たとえば、ロギングデータを記憶している。温度差管理支援装置２００が複数の発電所の温度差監視をおこなう場合、温度差管理支援装置２００のメモリ２０２は、発電所ごとにロギングデータを記憶する。また、１つの発電所において複数の発電機１０３を備える場合、温度差管理支援装置２００のメモリ２０２は、発電機１０３ごとにロギングデータを記憶する。

また、メモリ２０２は、ＣＰＵ２０１のワークエリアとして使用される。メモリ２０２は、たとえば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＮＡＮＤメモリとＮＡＮＤメモリの制御をおこなうＮＡＮＤメモリコントローラとによって構成されるＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）などによって実現することができる。

入出力Ｉ／Ｆ２０３は、温度差管理支援装置２００の内部と外部装置とのインターフェイスをつかさどる。具体的に、入出力Ｉ／Ｆ２０３は、たとえば、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３とのインターフェイスをつかさどり、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３からの出力値の入力を受け付ける。入出力Ｉ／Ｆ２０３は、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３からの出力値の入力を直接受け付けてもよく、発電所の制御コンピュータ装置などを介して受け付けてもよい。

また、具体的に、入出力Ｉ／Ｆ２０３は、表示画面を備えた表示装置とのインターフェイスをつかさどり、表示装置に対して、各種の表示情報を出力する。表示情報は、温度差管理支援装置２００による取放水口海水温度差の監視にかかる情報を、表示装置の表示画面に表示させる情報であって、具体的には、各種の取得（計測）値や、任意に設定された閾値、および、これらの取得値や閾値に基づく算出結果などの各種の値と、当該値を表示装置の表示画面に表示させるコマンドなどを含んでいる。

また、具体的に、入出力Ｉ／Ｆ２０３は、マウスやタッチパッドなどのポインティングデバイス、キーボード、テンキーなどの入力デバイスとのインターフェイスをつかさどり、入力デバイスからの入力信号を受け付ける。入力デバイスは、たとえば、温度差管理支援装置２００に対する、発電機出力値の算出指示の入力に用いられる（図５を参照）。

また、温度差管理支援装置２００と火力発電所１００の制御コンピュータとを別体で構成する場合、入出力Ｉ／Ｆ２０３は、インターネットなどのネットワークに接続され、当該ネットワークを介して温度差管理支援装置２００の内部と外部装置とのインターフェイスをつかさどるものであってもよい。

この場合、具体的に、入出力Ｉ／Ｆ２０３は、たとえば、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３からの出力値の入力を受け付ける火力発電所１００の制御コンピュータや中央給電指令所の制御コンピュータ装置などとの間でネットワークを介した通信をおこなうことによって、取水温度センサ１１２や放水温度センサ１１３および発電機１０３からの出力値の入力を受け付けることができる。

（温度差管理支援装置２００の出力例）
つぎに、温度差管理支援装置２００の出力例について説明する。図３は、温度差管理支援装置２００の出力例を示す説明図である。図３に示すように、温度差管理支援装置２００は、温度差管理支援プログラムを実行することにより、表示装置に対して、表示画面３００を表示させる表示情報を出力する。表示画面３００は、値Ａ～Ｍを表示する。

値Ａは、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を示す。この実施の形態において、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａは、この発明にかかる「取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値」に相当する。

取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａは、基準となる時間範囲における、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を示す。具体的に、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａは、たとえば、毎日、０時００分（午前０時００分）～２４時００分の２４時間における取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を示す。この実施の形態においては、２４時間（１日間）が、この発明にかかる「所定期間」に相当する。

この実施の形態において、温度差管理支援装置２００は、たとえば、「午前１時００分」、「午後１時００分」などのように、「毎正時」が到来するごとに、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を取得する。温度差管理支援装置２００は、「毎正時」が到来するごとに、発電所の制御コンピュータ装置から、当日の０時００分からの当日分のすべてのロギングデータを取得して、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を算出する。あるいは、温度差管理支援装置２００は、「毎正時」が到来するごとに、最新の（未取得の）ロギングデータのみを取得して、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値を算出してもよい。

具体的には、たとえば、３時００分（午前３時００分）に取放水口海水温度差のロギングデータの取得をおこない、１時における取放水口海水温度差のロギングデータが７．１℃、２時における取放水口海水温度差のロギングデータが６．５℃、３時における取放水口海水温度差のロギングデータが５．４℃であれば、ロギングデータの累計値は「１９（℃）」となる。

値Ｂは、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａを取得した時点における時刻（現在時刻）を示す。表示画面３００において、現在時刻Ｂは、正時を示す整数で表示される。具体的には、現在時刻Ｂは、表示画面３００において、たとえば、「午前１時００分」であれば「１」、「午後３時００分」であれば「１５」のように表示される。

ロギングデータは時刻情報を含んでいるため、複数のロギングデータを取得した場合、その中で直近に取得されたロギングデータに含まれる時刻情報が、現在時刻として表示される。なお、温度差管理支援装置２００が、当日の０時００分からの当日分の現在時刻までのすべてのロギングデータを取得する場合、取得したロギングデータの数に基づいて、現在時刻を表示してもよい。たとえば、３時００分（午前３時００分）に取得されるロギングデータの数は３つであるため、このロギングデータの数に基づいて、現在時刻を表示してもよい。

値Ｃは、現在の取放水口海水温度差の瞬時値を示す。刻々と変化する取放水口海水温度差のうち、取放水口海水温度差が安定している場合の値を、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃとして取得する。このため、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃが計測された時刻と、現在時刻Ｂと、が一致しない場合も存在するが、便宜上、現在の取放水口海水温度差の瞬時値とする。

具体的には、たとえば、ロギングデータのサンプリング時間が「３０秒」である場合、５分間などの所定長さの時間、連続して安定している取放水口海水温度差を、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃとして取得する。この場合、さらに、取放水口海水温度差の変動幅が、所定長さの時間、連続して所定の閾値範囲内に収まる時点における取放水口海水温度差の平均値を、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃとして取得するようにしてもよい。

安定している取放水口海水温度差は、たとえば、ロギングデータに基づいて、横軸を時間とし縦軸を取放水口海水温度差とするグラフを生成した場合に、当該グラフにおいて横軸に対して平行に近くなる部分が所定長さ以上出現する位置によって特定することができる。

値Ｄは、現在の発電機出力値を示す。この実施の形態において、現在の発電機出力値Ｄは、この発明にかかる「現在時刻における発電機出力値」に相当する。冷却に用いられる海水は、取水口１０９から取水されて復水器１０４に導入され、蒸気との熱交換に供された後に、放水口１１１を介して放水される。このため、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得した時点における海水が復水器１０４において蒸気との熱交換に供された時点は、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得した時点よりも前になる。すなわち、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得した時点は、海水が復水器１０４において蒸気との熱交換に供された時点よりも遅れている。

現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得した時点の、海水が復水器１０４において蒸気との熱交換に供された時点からの遅れを考慮し、現在の発電機出力値Ｄは、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃが計測された時刻より、所定時刻遡った時刻における発電機出力値を示す。所定時刻は、復水器１０４から放水口１１１までの距離やポンプの能力などに基づいて、温度差管理支援装置２００の管理者などが適宜設定することができる。

値Ｅは、温度差日平均値の目標値を示す。温度差日平均値の目標値Ｅは、１日を通して、守りたい取放水口海水温度差の平均値であって、たとえば、各自治体との協定などに基づいて定められる上限値に基づき、当該上限値よりも低い値に設定される。具体的に、たとえば、上限値が７．０℃である場合、温度差日平均値の目標値は、末端桁を四捨五入しても７．０℃にならない６．８４℃に設定することができる。

温度差日平均値の目標値Ｅをこのようにして設定することにより、仮に、気象などに起因して、実際の取放水口海水温度差が予測した取放水口海水温度差と異なった場合にも、余裕をもって対応することができる。温度差日平均値の目標値Ｅは、温度差管理支援装置２００の管理者などが適宜設定することができる。

値Ｆは、温度差日平均の予測値を示す。この実施の形態において、温度差日平均の予測値Ｆは、この発明にかかる「第２の平均値」に相当する。温度差日平均の予測値Ｆは、現在の発電機出力値Ｄのまま、当日の２４時までの残余の時間、発電機１０３の運転を継続しておこなった場合における、１日（２４時間）における平均の取放水口海水温度差の予測値を示す。温度差日平均の予測値Ｆは、たとえば、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａ、現在時刻Ｂ、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃに基づいて、下記数式（１）を演算することによって算出することができる。

Ｆ＝（Ａ＋Ｃ（２４－Ｂ））／２４ ・・・（１）
Ｆ：温度差日平均値の予測値
Ａ：取放水口海水温度差のロギングデータの累計値
Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値

値Ｇは、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値を示す。この実施の形態において、残り時間は、この発明にかかる「所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間」に相当し、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇは、この発明にかかる「所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値」に相当する。

残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇは、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために、残り時間運転する必要がある取放水口海水温度差の平均値を示す。残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇは、たとえば、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａ、現在時刻Ｂ、温度差日平均値の目標値Ｅに基づいて、下記数式（２）を演算することによって算出することができる。

Ｇ＝（Ｅ×２４－Ａ）／（２４－Ｂ） ・・・（２）
Ｇ：残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値
Ｅ：温度差日平均値の目標値
Ａ：取放水口海水温度差のロギングデータの累計値
Ｂ：現在時刻

値Ｈは、残り時間運転可能な出力平均値を示す。この実施の形態において、残り時間運転可能な出力平均値Ｈは、この発明にかかる「残余の期間における発電機出力値の平均値」に相当する。残り時間運転可能な出力平均値Ｈは、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために、残り時間運転する必要がある発電機出力値の平均値を示す。

残り時間運転可能な出力平均値Ｈは、たとえば、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃ、現在の発電機出力値Ｄ、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇ、および、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘに基づいて、下記数式（３）を演算することによって算出することができる。

Ｈ＝Ｄ＋（Ｇ－Ｃ）／Ｘ ・・・（３）
Ｈ：残り時間運転可能な出力平均値
Ｄ：現在の発電機出力値
Ｇ：残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値
Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値
Ｘ：１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率

１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘは、この発明にかかる「発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率」に相当し、実績を基に算出することができる。１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘの算出においては、発電機出力値が変化する際に、海水流量と熱交換される蒸気温度が一定であることを前提条件としている。

この前提条件に基づき、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘは、第１の時刻ｔ１における発電機出力値Ｄｔ１および取放水口海水温度差Ｘｔ１と、当該第１の時刻ｔ１とは異なる第２の時刻ｔ２における発電機出力値Ｄｔ２（ただし、Ｄｔ２＜Ｄｔ１）および取放水口海水温度差Ｘｔ２（ただし、Ｘｔ２＜Ｘｔ１）と、に基づいて、下記数式（４）を演算することによって算出することができる。

Ｘ＝（Ｘｔ１－Ｘｔ２）／（Ｄｔ１－Ｄｔ２） ・・・（４）

具体的には、たとえば、発電機出力値Ｄｔ１が３００ＭＷのときの取放水口海水温度差Ｘｔ１が７．０℃、発電機出力値Ｄｔ２が２００ＭＷのときの取放水口海水温度差Ｘｔ２が５．０℃の場合、下記のように、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘを算出することができる。

Ｘ＝（７．０℃－５．０℃）／（３００ＭＷ－２００ＭＷ）
＝０．０２℃／ＭＷ

このように、発電機出力値が変化する際に海水流量と熱交換される蒸気温度が一定であるという前提条件に基づき、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘは、任意の２つの時点（時刻）における発電機出力値および取放水口海水温度差がわかれば、事前にあるいは温度差監視にかかる実行時に求めることができる。

値Ｉは、発電機１０３を定格出力値で運転した場合の取放水口海水温度差の予測値を示す。定発電機１０３を定格出力値で運転した場合取放水口海水温度差の予測値Ｉは、現在時刻Ｂから当日の２４時までの残余の時間、発電機出力値を定格出力値にして発電機１０３の運転を継続しておこなった場合における、１日（２４時間）における平均の取放水口海水温度差の予測値の平均値を示す。

定発電機１０３を定格出力値で運転した場合取放水口海水温度差の予測値Ｉは、たとえば、現在の発電機出力値Ｄ、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃ、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘ、および、既知の発電機１０３の定格出力値に基づいて、下記数式（５）を演算することによって算出することができる。

Ｉ＝Ｃ＋（Ｙ－Ｄ）×Ｘ ・・・（５）
Ｉ：定格出力の場合の取放水口海水温度差の予測値
Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値
Ｄ：現在の発電機出力値
Ｘ：１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率
Ｙ：発電機１０３の定格出力値

値Ｊは、発電機出力値の可否についての判断結果を示す。発電機出力値の可否についての判断結果Ｊは、現在の発電機出力値のまま発電機１０３の運転を継続した場合に、温度差日平均値の目標値Ｅを達成可能か不可能かについての判断結果を示す。発電機出力値の可否についての判断結果Ｊは、具体的には、たとえば、「現在の出力なら大丈夫」や「負荷抑制が必要」などのように文章（テキストデータ）によって実現することができる。あるいは、値Ｊは、「○」、「×」などの記号によって実現してもよい。

値Ｋは、値Ｊに基づいて変更が必要になったことにより変更した、変更後の発電機出力値を示す。値Ｌは、変更後の発電機出力値Ｋで発電機１０３を運転する運転時間を示す。変更後の発電機出力値Ｋや運転時間Ｌは、それぞれ、変更の必要が生じた場合に、温度差管理支援装置２００の管理者などによって任意の値が設定される。温度差管理支援装置２００の管理者などは、現在の発電機出力値のままでは継続した運転が不可能と判断される場合に変更後の発電機出力値Ｋや運転時間Ｌの設定をおこなう。

値Ｍは、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値を示す。この実施の形態において、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍは、この発明にかかる「残余の期間のうち当該運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値」に相当する。

運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍは、発電機出力値Ｋや運転時間Ｌに基づく演算をおこなった時点から当日の２４時までの残余の時間において、発電機出力値Ｋで、かつ、運転時間Ｌの間、発電機１０３を運転した場合に、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために必要な発電機出力値を示す。すなわち、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍが正の値であれば、発電機出力値Ｋや運転時間Ｌの少なくとも一方を増加し、発電機出力値を増やすことができる。

具体的に、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍは、発電機出力値Ｋ、運転時間Ｌ、温度差日平均値の目標値Ｅと、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａと、現在の発電機出力値Ｄと、現在時刻Ｂと、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘと、に基づいて、下記数式（６）を演算することにより算出することができる。

Ｍ＝
（Ｚ１÷Ｚ２－Ｃ）÷Ｘ＋Ｄ ・・・（６）
但し、Ｚ１＝Ｅ×２４－Ａ－｛（ＤＣ－Ｄ）×Ｘ＋Ｃ｝×ＴＣ
Ｚ２＝２４－Ｂ－ＴＣ
ＤＣ：変動後の発電機出力値
ＴＣ：運転時間
Ｅ：目標値
Ａ：取放水口海水温度差のロギングデータの累計値
Ｄ：現在時刻における発電機出力値
Ｘ：単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率
Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値
Ｂ：現在時刻

（温度差管理支援装置２００の機能的構成）
つぎに、温度差管理支援装置２００の機能的構成について説明する。図４は、温度差管理支援装置２００の機能的構成を示すブロック図である。図４において、温度差管理支援装置２００の機能は、取得部４０１と、記憶部４０２と、温度差算出部４０３と、受付部４０４と、出力値算出部４０５と、出力部４０６と、によって実現される。

取得部４０１は、所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得する。すなわち、取得部４０１は、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａを取得する。この実施の形態において、取得部４０１は、上記のＣＰＵ２０１や入出力Ｉ／Ｆ２０３によって実現することができる。

記憶部４０２は、取得部４０１によって取得された累計値を記憶する。具体的に、記憶部４０２は、累計値に含まれるロギングデータ、および、当該ロギングデータが計測された日時に関する情報を関連づけて記憶している。この実施の形態において、記憶部４０２は、上記のメモリ２０２によって実現することができる。

温度差算出部４０３は、取得部４０１によって取得された取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａと、現在時刻Ｂとに基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出する。

具体的に、温度差算出部４０３は、たとえば、上記数式（２）を演算して、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇを、残余の期間における取放水口海水温度差の平均値として算出する。この実施の形態において、温度差算出部４０３は、上記のＣＰＵ２０１やメモリ２０２によって実現することができる。記憶部４０２は、温度差算出部４０３によって算出された残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇを累積して記憶してもよい。

受付部４０４は、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌの設定を受け付ける。受付部４０４は、運転時間Ｌの開始時刻および終了時刻を受け付けることによって当該運転時間Ｌを受け付けてもよい。記憶部４０２は、受付部４０４によって変更後の発電機出力値Ｋや運転時間Ｌを記憶してもよい。

出力値算出部４０５は、温度差算出部４０３によって算出された残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇと、現在の発電機出力値Ｄと、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、残余の期間における発電機出力値の平均値を算出する。具体的に、出力値算出部４０５は、たとえば、上記数式（３）を演算することによって、残り時間運転可能な出力平均値Ｈを算出する。

出力値算出部４０５は、受付部４０４によって変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌが受け付けられた場合、さらに、値Ｋ、Ｌに基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、残り時間のうち当該運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値を算出する。

出力値算出部４０５は、たとえば、上記数式（６）を演算することによって、残余の期間のうち当該運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値、すなわち、残り時間運転可能な出力平均値Ｈを算出する。この実施の形態において、出力値算出部４０５は、上記のＣＰＵ２０１やメモリ２０２によって実現することができる。記憶部４０２は、出力値算出部４０５によって算出された残り時間運転可能な出力平均値Ｈを累積して記憶してもよい。

温度差算出部４０３は、取得部４０１によって取得された累計値に基づいて、残り時間において、現在の発電機出力値Ｄと同じ発電機出力値で発電した場合の取放水口海水温度差の第２の平均値である温度差日平均の予測値Ｆを算出してもよい。これにより、現在の発電機出力値と同じ発電機出力値での発電機１０３の運転を継続できるかどうかを判断することができる。

出力部４０６は、出力値算出部４０５によって算出された平均値を出力する。出力部４０６は、たとえば、表示装置に対して、当該表示装置の表示画面３００において出力値算出部４０５によって算出された平均値を含む値Ａ～値Ｍを表示させる表示情報を出力する。また、温度差算出部４０３によって第２の平均値が算出された場合、出力部４０６は当該第２の平均値を含む表示情報を出力してもよい。この実施の形態において、出力部４０６は、上記のＣＰＵ２０１や入出力Ｉ／Ｆ２０３によって実現することができる。

上述した実施の形態においては、受付部４０４が、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌの両方を受け付けるようにしたが、これに限るものではない。受付部４０４は、変更後の発電機出力値Ｋのみを受け付けてもよい。この場合、機能ブロックとして、図示を省略する運転時間算出部（図示を省略する）を設け、当該運転時間算出部において、残余の期間において変更後の発電機出力値で運転可能な運転時間を算出するようにしてもよい。

具体的に、残り期間において変更後の発電機出力値Ｋで運転可能な運転時間Ｌ’は、たとえば、受付部４０４によって受け付けられた変更後の発電機出力値Ｋと、温度差算出部４０３によって算出された平均値と、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率（変化率Ｘ）と、に基づいて算出することができる。運転時間算出部は、たとえば、上記のＣＰＵ２０１やメモリ２０２によって実現することができる。

（温度差管理支援装置２００の処理手順）
つぎに、温度差管理支援装置２００の処理手順について説明する。図５は、温度差管理支援装置２００の処理手順を示すフローチャートである。図５のフローチャートにおいて、まず、温度差計算のタイミングが到来するまで待機する（ステップＳ５０１：Ｎｏ）。ステップＳ５０１においては、たとえば、「午前１時００分」、「午後１時００分」などのように「毎正時」が到来したか否かを判断する。

ステップＳ５０１において、温度差計算のタイミングが到来した場合（ステップＳ５０１：Ｙｅｓ）、現在時刻Ｂを取得する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２においては、たとえば、６０分を一単位として現在時刻Ｂを取得する。具体的には、「午前１時００分」であれば「１時」を現在時刻として取得し、「午後１時００分」であれば「１３時」を現在時刻として取得する。

また、ステップＳ５０２において取得した現在時刻Ｂにおける、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａを取得する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３においては、たとえば、１時における取放水口海水温度差が７．１℃であれば、ステップＳ５０３においては「７．１（℃）」という累計値が取得される。

また、ステップＳ５０３においては、たとえば、ステップＳ５０２において取得された現在時刻が午前３時００分（３時００分）であれば、３つのロギングデータが取得され、当該３つのロギングデータの合計値が、取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａとして取得される。具体的には、たとえば、１時における取放水口海水温度差が７．１℃、２時における取放水口海水温度差が６．５℃、３時における取放水口海水温度差が５．４℃であれば、「１９（℃）」という累計値が取得される。

また、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得する（ステップＳ５０４）。ステップＳ５０４においては、上記のように、５分間などの所定期間連続して安定している取放水口海水温度差（または、当該所定期間における平均値）を、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃとして取得する。

また、ステップＳ５０４において取得した現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃが計測された時点から所定時間遡った時点における発電機出力値を、現在の発電機出力値Ｄとして取得する（ステップＳ５０５）。これにより、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃを取得した時点の、海水が復水器１０４において蒸気との熱交換に供された時点からの遅れを考慮した発電機出力値を取得することができる。すなわち、ステップＳ５０４において取得した現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃが計測された時点における発電機出力値を取得することができる。

さらに、温度差日平均値の目標値Ｅを取得する（ステップＳ５０６）。上記のように、温度差日平均値の目標値Ｅは、各自治体との協定などに基づいて定められる上限値よりも低い値が設定されている。ステップＳ５０２～ステップＳ５０６の処理は、ステップＳ５０７以降の処理に進む前におこなわれていればよく、いずれの処理を先におこなってもよく、順序は問わない。

つぎに、温度差日平均値の予測値Ｆを算出する（ステップＳ５０７）。ステップＳ５０７においては、ステップＳ５０５において取得された現在の発電機出力値Ｄのまま、ステップＳ５０２において取得した現在時刻Ｂを含む当日の２４時までの残余の時間、発電機１０３の運転を継続しておこなった場合における、１日（２４時間）における平均の取放水口海水温度差の予測値を算出する。具体的に、ステップＳ５０７においては、上記数式（１）を演算することによって、温度差日平均値の予測値Ｆを算出する。

また、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇを算出する（ステップＳ５０８）。具体的に、ステップＳ５０８においては、ステップＳ５０６において取得された温度差日平均値の目標値Ｅ、ステップＳ５０２において取得された現在時刻Ｂ、および、ステップＳ５０３において取得された取放水口海水温度差のロギングデータの累計値Ａに基づいて、上記数式（２）を演算することによって、残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇを算出する。

また、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために、残り時間運転可能な出力平均値Ｈを算出する（ステップＳ５０９）。具体的に、ステップＳ５０９においては、ステップＳ５０５において取得された現在の発電機出力値Ｄ、ステップＳ５０７において算出された残り時間運転可能な取放水口海水温度差の平均値Ｇ、ステップＳ５０３において取得された現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃに基づいて、上記数式（３）を演算することによって、残り時間運転可能な出力平均値Ｈを算出する。

つぎに、発電機出力値が定格出力値となった場合における、取放水口海水温度差の予測値Ｉを算出する（ステップＳ５１０）。具体的に、ステップＳ５１０においては、ステップＳ５０５において取得された現在の発電機出力値Ｄ、ステップＳ５０４において取得された現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃ、１ＭＷ当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘ、および、既知の発電機１０３の定格出力値に基づいて、上記数式（５）を演算することによって取放水口海水温度差の予測値Ｉを算出する。

そして、現在の発電機出力値で運転を継続した場合、目標とする１日平均の取放水口海水温度差が達成可能かを判断する（ステップＳ５１１）。ステップＳ５１１においては、ステップＳ５０７において算出された残り時間運転する必要がある取放水口海水温度差の平均値Ｇと、ステップＳ５０４において取得された現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃと、を比較し、いずれの値が大きいかに基づいて達成可能かを判断する。

具体的には、たとえば、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃよりも、残り時間運転する必要がある取放水口海水温度差の平均値Ｇが大きい場合は、達成可能であると判断する。また、具体的には、たとえば、現在の取放水口海水温度差の瞬時値Ｃよりも、残り時間運転する必要がある取放水口海水温度差の平均値Ｇが小さい場合は、達成不可能であると判断する。

なお、ステップＳ５０６～ステップＳ５１１の処理は、ステップＳ５０６以降であってステップＳ５１２以降の処理に進む前におこなわれていればよく、いずれの処理を先におこなってもよい。ステップＳ５０６～ステップＳ５１１の処理については、それぞれの順序は問わない。

ステップＳ５１１において達成可能であると判断した場合（ステップＳ５１１：Ｙｅｓ）、ステップＳ５０２～ステップＳ５０５において取得した各値Ａ～Ｅ、ステップＳ５０６～ステップＳ５１０において算出された各値Ｆ～Ｉ、および、ステップＳ５１１における判断結果（値Ｊ）を出力して（ステップＳ５１２）、一連の処理を終了する。ステップＳ５１２においては、具体的には、各値Ａ～Ｉ、および、現在の発電機出力値を変更することなく発電機１０３の運転が可能であること（値Ｊ）、を表示させる表示情報を、表示装置に対して出力する。

これにより、表示装置は、温度差管理支援装置２００からの表示情報に基づいて表示画面３００を制御して表示画面３００を表示する。このときの表示画面３００における値Ｊは、たとえば、「現在の出力なら大丈夫」などの文字によって示される。温度差管理支援装置２００の管理者などは、値Ｊに基づき、発電機出力値の変更が不要であることを容易かつ確実に把握することができる。

一方、ステップＳ５１１において、達成不可能であると判断した場合（ステップＳ５１１：Ｎｏ）、ステップＳ５０２～ステップＳ５０６において取得した各値Ａ～Ｅ、ステップＳ５０７～ステップＳ５１０において算出された各値Ｆ～Ｉ、および、ステップＳ５１１における判断結果（値Ｊ）を出力する（ステップＳ５１３）。ステップＳ５１３においては、具体的には、各値Ａ～Ｉ、および、現在の発電機出力値の変更が必要であること（値Ｊ）、を表示させる表示情報を、表示装置に対して出力する。

これにより、表示装置は、温度差管理支援装置２００からの表示情報に基づいて表示画面３００を制御して、図３に示すような表示画面３００を表示する。このときの表示画面３００における値Ｊは、たとえば、「負荷抑制が必要」などの文字によって示される。温度差管理支援装置２００の管理者などは、値Ｊに基づき、発電機出力値の変更が必要であることを容易かつ確実に把握することができる。

発電所の運用上、温度差管理支援装置２００によって発電機出力値の変更が必要であることが示された場合、温度差管理支援装置２００に対して発電機出力値の算出指示を入力する。発電機出力値の算出指示は、たとえば、ステップＳ５１３により出力した表示情報に基づき表示された表示画面３００における値Ｋ、Ｌ欄に、変更後の具体的な数値を入力し、「実行」などの指示操作をおこなうことによって実現することができる。

温度差管理支援装置２００は、ステップＳ５１３において表示情報を出力した後、発電機出力値の算出指示を受け付けるまで待機する（ステップＳ５１４：Ｎｏ）。ステップＳ５１４においては、具体的には、たとえば、入力デバイスからの入力信号に基づいて、発電機出力値の算出を指示する指示操作を受け付けたか否かを判断する。

ステップＳ５１４において、発電機出力値の算出指示を受け付けた場合（ステップＳ５１４：Ｙｅｓ）、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌが設定されているかを判断する（ステップＳ５１５）。ステップＳ５１５において、発電機出力値の算出指示を受け付けても、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌが設定されていない場合（ステップＳ５１５：Ｎｏ）、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌが設定された状態で、発電機出力値の算出指示を受け付けるまで待機する。

ステップＳ５１４において、変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌが設定された状態で、発電機出力値の算出指示を受け付けた場合（ステップＳ５１５：Ｙｅｓ）、設定された変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌに基づいて、発電機出力値を算出する（ステップＳ５１６）。ステップＳ５１６においては、設定された値Ｋ、Ｌに基づく演算をおこなった時点から当日の２４時までの残余の時間において、変更後の発電機出力値Ｋで、かつ、運転時間Ｌの間、発電機１０３を運転した場合に、温度差日平均値の目標値Ｅを達成するために必要な発電機出力値を算出する。

その後、ステップＳ５１６において算出された発電機出力値を表示させる表示情報を、表示装置に対して出力して（ステップＳ５１７）、一連の処理を終了する。表示装置は、温度差管理支援装置２００からの表示情報に基づいて表示画面３００を制御して、図３に示す表示画面３００を表示する。このとき、表示画面３００においては、ステップＳ５１３において表示した値Ａ～Ｊに加えて、値Ｋ～Ｍの具体的な数値を表示する。これにより、温度差管理支援装置２００の管理者などは、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍに基づき、設定した変更後の発電機出力値Ｋおよび運転時間Ｌ以外での運転が必要な発電機出力値を、容易かつ確実に把握することができる。

上述した実施の形態においては、現在の発電機出力値で運転を継続した場合、目標とする１日平均の取放水口海水温度差が達成不可能である場合に、変更後の発電機出力値Ｋや運転時間Ｌの入力を受け付け、入力を受け付けた値Ｋ、Ｌに基づいて運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値Ｍを算出するようにしたが、これに限るものではない。発電機出力値の算出は、現在の発電機出力値で運転を継続した場合、目標とする１日平均の取放水口海水温度差が達成可能である場合にもおこなうことができるようにしてもよい。

これにより、たとえば、発電機出力値が定格出力値よりも小さい場合に、定格出力値に近づけるような運用をおこなうことができる。そして、これによって、効率よく発電をおこなうことができる。

また、上述した実施の形態においては、１組の取水口１０９と放水口１１１とに対して１基の発電機１０３および復水器１０４を備えた火力発電所１００における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象とした例について説明したが、これに限るものではない。たとえば、１組の取水口１０９と放水口１１１とに対して複数基の発電機１０３および復水器１０４を備えた火力発電所１００における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象としてもよい。

たとえば、１組の取水口１０９と放水口１１１とに対して、２基の発電機１０３および各発電機１０３に対応する２基の復水器１０４を備えた火力発電所１００における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象とする場合、各値Ａ～Ｃ、Ｅについては、上記と同様にして取得することができる。現在の発電機出力値Ｄは、２基の発電機１０３の現在の発電機出力値をそれぞれ取得し、合算した値を用いる。これにより、これらの値Ａ～Ｅを用いて、上記と同様にして値Ｆ～Ｉを算出することができる。

変更後の発電機出力値Ｋは、いずれか一方の発電機１０３のみについて設定してもよく、両方の発電機について設定してもよい。複数基の発電機１０３を備えた火力発電所における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象とする場合、さらに、定格出力値で運転したい時間を設定する。これにより、定格出力値で運転する発電機１０３を確保し、複数基の発電機１０３のそれぞれの発電機出力値を調整することによって取放水口海水温度差を調整する場合よりも、火力発電所全体における発電効率の向上を図ることができる。

複数基の発電機１０３を備えた火力発電所における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象とする場合は、さらに、定格出力値で運転した分を除いた、残り時間運転可能な出力平均値Ｈを出力する。この場合の残り時間運転可能な出力平均値Ｈは、いずれか１基の発電機１０３に関する値を示す。

また、複数基の発電機１０３を備えた火力発電所における取放水海水温度差を温度差管理支援装置２００の管理対象とする場合は、負荷抑制が必要な時間や、取放水口海水温度差が、火力発電所全体として、温度差日平均値の目標値Ｅを達成することができるかどうかについての判断結果を出力してもよい。

以上説明したように、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値Ａと現在時刻Ｂとに基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値Ｅ以下となるように、所定期間のうちの現在時刻Ｂ以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値Ｇを算出する。そして、算出された平均値Ｇと、現在の発電機出力値Ｄと、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率Ｘと、に基づいて、残余の期間における発電機出力値の平均値Ｈを算出し、算出された平均値Ｈを出力するようにしたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率を加味して発電機出力値の平均値を算出することにより、たとえば、１ＭＷ単位などの単位出力の単位で、取放水口海水温度差を管理することができる。これにより、取放水口海水温度差を精密に管理することができる。

そして、このように取放水口海水温度差を精密に管理することにより、取放水口海水温度差を０．１℃単位などの細かい単位で管理しつつ、給電の要求に対して１ＭＷ単位などの単位出力の単位で対応することができる。これにより、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対してきめ細やかに対応することができる。

このように、取放水口海水温度差を精密に管理できるため、発電機１０３の出力を急激に低下させたりすることなく、発電機１０３を運転することができる。これにより、発電の効率化を図り、これにより、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対してきめ細やかに対応することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、作業者の経験などに左右されることなく、取放水口海水温度差を精密に管理することができる。これにより、作業者の負担軽減を図るとともに、作業効率の向上を図ることができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、第１の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、当該第１の時刻とは異なる第２の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、に基づいて、上記数式（４）によって算出された値を変化率Ｘとすることを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、海水流量と熱交換される蒸気温度が一定であることを前提条件とすることで、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率を容易に算出することができる。これにより、変化率の算出にかかる温度差管理支援装置２００の負荷軽減、あるいは作業者の負担軽減を図り、取放水口海水温度差を精密に管理することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、変更後の発電機出力値および当該変更後の発電機出力値で発電機１０３を運転する運転時間の設定を受け付けた場合は、当該変更後の発電機出力値および運転時間に基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、残余の期間のうち当該運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値を算出することを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、残余の期間において、設定された任意の運転時間の間、設定された任意の発電機出力値で発電機１０３を運転することができる。これにより、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対して一層きめ細やかに対応することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値を、上記数式（６）によって算出するようにしたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、運転時間Ｌ以外の期間における発電機出力値を容易に算出することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、運転時間の開始時刻および終了時刻を受け付けることによって当該運転時間を受け付けることを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、残余の期間において、設定された任意の時間帯において、設定された任意の発電機出力値で発電機１０３を運転することができる。これにより、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対して一層きめ細やかに対応することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、変更後の発電機出力値の設定のみを受け付けた場合は、当該変更後の発電機出力値と、温度差算出部４０３によって算出された平均値と、発電機１０３における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、残余の期間において変更後の発電機出力値で運転可能な運転時間を算出するようにしたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、残余の期間において、設定された任意の発電機出力値で発電機１０３を運転することができる運転時間を算出することができる。これにより、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対応することができる。

また、この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００は、ロギングデータの累計値に基づいて、残余の時間において、現在の発電機出力値と同じ発電機出力値で発電した場合の取放水口海水温度差の第２の平均値を算出し、出力するようにしたことを特徴としている。

この発明にかかる実施の形態の温度差管理支援装置２００によれば、現在の発電機出力値と同じ発電機出力値で、継続して発電することができるかどうかを、現在時刻の時点において把握することができる。これにより、発電機出力値の調整を早期におこなうことができ、各自治体との協定などに基づいて定められる取放水の温度差を順守しつつ、給電の要求に対してきめ細やかに対応することができる。

なお、上記の各実施の形態で説明した温度差管理支援方法は、あらかじめ用意された温度差管理支援プログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、ＳＳＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこの温度差管理支援プログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。

以上のように、この発明にかかる温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムは、発電に用いる冷却水の取水時の温度と放水時の温度との温度差の管理に供する温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムに有用であり、特に、火力発電に用いる冷却用の海水の取水時の温度と放水時の温度との温度差の管理に供する温度差管理支援装置および温度差管理支援プログラムに適している。

１００ 火力発電所
１０１ ボイラー
１０２ タービン
１０３ 発電機
１０４ 復水器
１０９ 取水口
１１１ 放水口
４０１ 取得部
４０２ 記憶部
４０３ 温度差算出部
４０４ 受付部
４０５ 出力値算出部
４０６ 出力部

Claims (8)

1. 変更後の発電機出力値および当該変更後の発電機出力値で発電機を運転する運転時間の設定を受け付ける受付部と、
   前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値および運転時間に基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、当該所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間のうち当該運転時間以外の期間における発電機出力値を算出する出力値算出部と、
   前記出力値算出部によって算出された算出結果を出力する出力部と、
   前記所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得する取得部と、
   前記取得部によって取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出する温度差算出部と、
   を備え、
   前記出力値算出部は、前記温度差算出部によって算出された平均値と、現在時刻における発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出することを特徴とする温度差管理支援装置。
2. 前記運転時間以外の期間における発電機出力値は、前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値および運転時間と、前記目標値と、前記取得部によって取得された累計値と、現在時刻における発電機出力値と、現在時刻と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、下記数式によって算出された値であることを特徴とする請求項１に記載の温度差管理支援装置。
   （Ｚ１÷Ｚ２－Ｃ）÷Ｘ＋Ｄ
   但し、Ｚ１＝Ｅ×２４－Ａ－｛（ＤＣ－Ｄ）×Ｘ＋Ｃ｝×ＴＣ
   Ｚ２＝２４－Ｂ－ＴＣ
   ＤＣ：変動後の発電機出力値
   ＴＣ：運転時間
   Ｅ：目標値
   Ａ：取放水口海水温度差のロギングデータの累計値
   Ｄ：現在時刻における発電機出力値
   Ｘ：単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率
   Ｃ：現在の取放水口海水温度差の瞬時値
   Ｂ：現在時刻
3. 前記受付部は、前記運転時間の開始時刻および終了時刻を受け付けることによって当該運転時間を受け付けることを特徴とする請求項１または２に記載の温度差管理支援装置。
4. 所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得する取得部と、
   変更後の発電機出力値の設定を受け付ける受付部と、
   前記取得部によって取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出する温度差算出部と、
   前記受付部によって受け付けられた変更後の発電機出力値と、前記温度差算出部によって算出された平均値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間において前記変更後の発電機出力値で運転可能な運転時間を算出する運転時間算出部と、
   前記運転時間算出部によって算出された算出結果を出力する出力部と、
   前記温度差算出部によって算出された平均値と、現在時刻における発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出する出力値算出部と、
   を備え、
   前記出力部は、前記出力値算出部によって算出された算出結果を出力することを特徴とする温度差管理支援装置。
5. 前記変化率は、第１の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、当該第１の時刻とは異なる第２の時刻における発電機出力値および取放水口海水温度差と、に基づいて、下記数式によって算出された値であることを特徴とする請求項１、２または４のいずれか一つに記載の温度差管理支援装置。
   Ｘ＝（Ｘｔ１－Ｘｔ２）／（Ｄｔ１－Ｄｔ２）
   Ｘ：単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率
   Ｄｔ１：第１の時刻ｔ１における発電機出力値
   Ｘｔ１：第１の時刻ｔ１における取放水口海水温度差
   Ｄｔ２：第２の時刻ｔ２における発電機出力値（ただし、Ｄｔ２＜Ｄｔ１）
   Ｘｔ２：第２の時刻ｔ２における取放水口海水温度差（ただし、Ｘｔ２＜Ｘｔ１）
6. 前記温度差算出部は、前記取得部によって取得された累計値に基づいて、前記残余の期間において、現在時刻における発電機出力値と同じ発電機出力で発電した場合の取放水口海水温度差の第２の平均値を算出し、
   前記出力部は、前記温度差算出部によって算出された第２の平均値と前記目標値との大小関係に関する情報を出力することを特徴とする請求項１、２または４のいずれか一つに記載の温度差管理支援装置。
7. コンピュータに、
   変更後の発電機出力値および当該変更後の発電機出力値で発電機を運転する運転時間の設定を受け付けさせる受付処理と、
   受け付けられた変更後の発電機出力値および運転時間に基づいて、所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、当該所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間のうち当該運転時間以外の期間における発電機出力値を算出させる出力値算出処理と、
   算出された算出結果を出力させる出力処理と、
   前記所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得させる取得処理と、
   前記取得処理によって取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出させる温度差算出処理と、
   を実行させ、
   前記出力値算出処理は、前記温度差算出処理によって算出された平均値と、現在時刻における発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出させることを特徴とする温度差管理支援プログラム。
8. コンピュータに、
   所定期間の開始時刻から現在時刻までの、取水口海水温度と放水口海水温度との差分を示す取放水口海水温度差の累計値を取得させる取得処理と、
   変更後の発電機出力値の設定を受け付けさせる受付処理と、
   取得された累計値と現在時刻とに基づいて、前記所定期間における取放水口海水温度差の平均値が目標値以下となるように、前記所定期間のうちの現在時刻以降の残余の期間における取放水口海水温度差の平均値を算出させる温度差算出処理と、
   受け付けられた変更後の発電機出力値と、算出された平均値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間において前記変更後の発電機出力値で運転可能な運転時間を算出させる運転時間算出処理と、
   算出された算出結果を出力させる出力処理と、
   前記温度差算出処理によって算出された平均値と、現在時刻における発電機出力値と、発電機における単位出力当たりの取放水口海水温度差の変化率と、に基づいて、前記残余の期間における発電機出力値の平均値を算出させる出力値算出処理と、
   を実行させ、
   前記出力処理は、前記出力値算出処理によって算出された算出結果を出力させることを特徴とする温度差管理支援プログラム。

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