WO2019167138A1 - エネルギー削減支援装置、プログラム及びプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents
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Abstract
従来に比して効率的なエネルギー削減対策を実現することが可能なエネルギー削減技術を提供する。エネルギー削減効果解析部720は、施設内の各空調機器200の過去の運用実績を示す運用実績情報などを解析することで、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。優先順位設定部730は、優先順位の高いた空調機器200についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を、対策設定部740に送る。対策設定部740は、優先順位設定部730からの指示に従い、特定された優先順位の高い各空調機器200に対して、エネルギー削減対策を設定する。
Description
本発明は、ビルなどの建物のエネルギー管理に用いて好適な、空調機器のエネルギー削減支援技術に関する。
近年、オフィスビル、商業施設、ホテル、病院などの大型のビルでは、エネルギー削減(すなわち省エネルギー)の取り組みに強い関心が寄せられている。
これらビルの空調管理においては、ビル管理会社が中央監視システム(以下、「BEMSシステム」という。)で集中管理することが行われている。
これらビルの空調管理においては、ビル管理会社が中央監視システム(以下、「BEMSシステム」という。)で集中管理することが行われている。
例えば特許文献1に開示されているBEMSシステムは、施設のエネルギー管理を実施する上で必要な種々の管理項目を包括的に取り扱うことにより、施設のエネルギー管理を適正に行って大きな省エネルギー効果を得る技術が開示されている。
BEMSシステムを導入したビルでは、構内に分散設置された設備を、集中管理室からリモート操作を行うことで保守・管理することが可能になり、省エネルギー化に一定の効果がある。しかしながら、現状のBEMSシステムは、エネルギー削減の可能性があるすべての対策を一律に実施しようとするため、例えば過剰な温度・空調の調整作業の発生により、逆に無駄なエネルギー等を消費してしまう場合等も想定され、効率的なエネルギー削減対策ができていないという問題が指摘されていた。
本発明は、以上説明した事情を鑑みてなされたものであり、従来に比して効率的なエネルギー削減対策を実現することが可能なエネルギー削減支援技術を提供することを目的とする。
本実施の一態様に係るエネルギー削減支援装置は、対象施設内の各空調機器の動作を制御し、エネルギー管理を行うBEMSの運用をサポートするエネルギー削減支援装置であって、対象施設内の各空調機器の運用実績を解析することで、各空調機器のエネルギー削減効果を導出し、各空調機とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を供給するエネルギー削減効果解析部と、解析結果情報に基づいて、各空調機器に対してエネルギー削減対策の優先順位を設定し、優先順位の高い各空調機器についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を送る優先順位設定部と、指示に従って、対象となる各空調機器にエネルギー削減対策を設定し、エネルギー削減対策情報としてBEMSに出力する対策設定部とを具備することを要旨とする。
本発明によれば、従来に比して効率的なエネルギー削減対策を実現することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明に係る実施形態について説明する。ただし、以下に説明する実施形態は、あくまでも例示であり、以下に明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。
A.本実施形態
[省エネルギー運転支援技術の概要]
本願発明者らは、省エネルギー量を客観的かつ科学的に評価するため、空調機器等の運用を診断する国際的な基準の1つであるIPMVP(International Performance Measurement & Verification Protocol)を利用するとともに、IPMVPで定義されていない説明変数(詳細は後述)を活用してエネルギー使用量の予測精度の向上を図っている。なお、詳細は後述するが、本実施形態では、エネルギー使用量に関するデータ(以下、「エネルギーデータ」ともいう。)と外気温度に関するデータ(以下、「外気温データ」ともいう。)を以下(1)、(2)の方法で取得し、基礎統計で分析を行う。
(1)BEMSシステムから、過去1年分のエネルギーデータを取得。
(2)気象庁のシステムから、評価対象のビルが存在する地域の過去1年分の外気温データを取得。
[省エネルギー運転支援技術の概要]
本願発明者らは、省エネルギー量を客観的かつ科学的に評価するため、空調機器等の運用を診断する国際的な基準の1つであるIPMVP(International Performance Measurement & Verification Protocol)を利用するとともに、IPMVPで定義されていない説明変数(詳細は後述)を活用してエネルギー使用量の予測精度の向上を図っている。なお、詳細は後述するが、本実施形態では、エネルギー使用量に関するデータ(以下、「エネルギーデータ」ともいう。)と外気温度に関するデータ(以下、「外気温データ」ともいう。)を以下(1)、(2)の方法で取得し、基礎統計で分析を行う。
(1)BEMSシステムから、過去1年分のエネルギーデータを取得。
(2)気象庁のシステムから、評価対象のビルが存在する地域の過去1年分の外気温データを取得。
図1は、エネルギー削減支援システム1000の概略構成を示す図である。本実施形態に係るエネルギー削減支援システム1000は、例えばビルに設けられた空調機器の運転を管理することにより、空調機器の運転に伴う消費エネルギーを効率的に削減するシステムである。
エネルギー削減支援システム1000は、対象施設(ビルなど)機器の動作を制御し、エネルギー管理を統括的に行うBEMSシステム100と、対象施設の空調管理に伴うエネルギーの削減を支援するエネルギー削減支援装置700とを備えている。
エネルギー削減支援システム1000は、対象施設(ビルなど)機器の動作を制御し、エネルギー管理を統括的に行うBEMSシステム100と、対象施設の空調管理に伴うエネルギーの削減を支援するエネルギー削減支援装置700とを備えている。
[エネルギー削減支援装置700]
図2は、エネルギー削減支援装置700のハードウェア構成を示す図である。
エネルギー削減支援装置700は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。エネルギー削減支援装置700は、CPU701によって実行される様々な制御プログラムを記憶するROMやRAMなどのメモリ702、キーボードやマウス、操作ボタンなどを備えた入力装置703、液晶パネルなどを備えた出力装置704、ハードディスク等の記憶装置705、各通信インタフェースを備えた通信装置706などを備えている。
図2は、エネルギー削減支援装置700のハードウェア構成を示す図である。
エネルギー削減支援装置700は、パーソナルコンピュータ等の情報処理装置によって構成されている。エネルギー削減支援装置700は、CPU701によって実行される様々な制御プログラムを記憶するROMやRAMなどのメモリ702、キーボードやマウス、操作ボタンなどを備えた入力装置703、液晶パネルなどを備えた出力装置704、ハードディスク等の記憶装置705、各通信インタフェースを備えた通信装置706などを備えている。
エネルギー削減支援装置700は、CPU701がメモリ702などに記憶されたソフトウェアを読み込み、解釈/実行することにより、ベースライン算出部710、エネルギー削減効果解析部720、優先順位設定部730及び対策設定部740の機能を提供する。また、エネルギー関連情報DB810や施設利用関連情報DB820、気象情報DB830は、メモリ702などに格納される。
ベースライン算出部710は、現状のエネルギーの使用状況に基づいてエネルギー消費の予測値(ベースライン)Blを算出するものである。
一方、エネルギー削減効果解析部720、優先順位設定部730及び対策設定部740は、建物の特徴や過去の実績などに基づき、RPA(Robotic Process Automation)を活用することで、エネルギーコストの削減効果を解析するとともに、エネルギー削減対策に優先順位を設定し、優先順位の高いエネルギー削減対策を実施する。
一方、エネルギー削減効果解析部720、優先順位設定部730及び対策設定部740は、建物の特徴や過去の実績などに基づき、RPA(Robotic Process Automation)を活用することで、エネルギーコストの削減効果を解析するとともに、エネルギー削減対策に優先順位を設定し、優先順位の高いエネルギー削減対策を実施する。
[ベースライン算出部710]
ベースライン算出部710は、下記式(1)を利用してエネルギーの予測値(ベースライン)Blを算出する。
(ベースライン)Bl=α*(冷房デグリーデイ)CDD+β*(暖房デグリーデイ)HDD+γ*(営業状況)Bc+δ*(稼働状況補正)A1+ε*(設備負荷補正)A2+Const ・・・(1)
ベースライン算出部710は、下記式(1)を利用してエネルギーの予測値(ベースライン)Blを算出する。
(ベースライン)Bl=α*(冷房デグリーデイ)CDD+β*(暖房デグリーデイ)HDD+γ*(営業状況)Bc+δ*(稼働状況補正)A1+ε*(設備負荷補正)A2+Const ・・・(1)
このように、本実施形態では、ベースラインBlの算定に際し、IPMVPに準拠した変数(具体的には、冷房デグリーデイCDDや暖房デグリーデイHDD)を活用するだけでなく、IPMVPで定義されていない説明変数(具体的には、営業状況Bc、稼働状況補正A1、設備負荷補正A2)を活用することで、ベースラインBlの精度の向上を図っている。なお、本願発明者らは、本実施形態で求めたベースラインBlを活用してエネルギー削減を支援することで、他のエネルギー削減コンサルティングでは、エネルギー削減不可能と判断された事案について、14%(従来比)ものエネルギー削減を可能とした(2017年5月)。
ここで、「冷房デグリーデイCDD」とは、室内を冷却する基準温度(具体的には、過去一定期間分のエネルギー使用データを利用して求める)と日平均気温の差を積算したものであり、「暖房デグリーデイHDD」とは、暖房を開始する基準温度(具体的には、過去一定期間分のエネルギー使用データを利用して求める)を決め、基準温度より日平均気温が低い期間を暖房期間として、この期間内に出現した日平均気温が基準温度より低い日について、基準温度と日平均気温の差を積算したものをいう。ここで、冷房デグリーデイCDDが等しい日というのは、対象施設において同じ冷房エネルギー量が必要とされることを意味する。したがって、冷房デグリーデイCDDが等しい日において、冷房エネルギーが異なる場合というのは、冷房エネルギーを削減できる可能性(ポテンシャル)があると考えることができる。よって、そのような日の条件(コンディション)を分析し、特定することにより、効果的に空調エネルギーを削減することができる。なお、冷房デグリーデイCDDのみならず、暖房デグリーデイHDDについても同様のことが言える。すなわち、暖房デグリーデイHDDが等しい日というのは、対象施設において同じ暖房エネルギー量が必要とされることを意味する。したがって、暖房デグリーデイHDDが等しい日において、暖房エネルギーが異なる場合というのは、冷房エネルギーを削減できる可能性(ポテンシャル)があると考えることができる。
また、「営業状況Bc」とは、営業日、非営業日を区別するものであり、例えば営業日(原則、月曜日~金曜日)の値を「1」と定義し、非営業日(原則、土曜日、日曜日、祝日)を「0」と定義する。営業状況Bcを示す営業状況データは、後述するように、対象施設の管理者などから入手され、当該データは施設利用関連情報DB820に格納される。
また、「稼働状況補正A1」とは、入館者数等の増減により、エネルギー使用量が変動することを補正する項目を示す。例えば、対象施設がオフィスビルである場合には、大型連休情報(ゴールデンウィークやお盆、年末年始など)に基づき、稼働状況補正A1を設定する。なお、大型連休情報は、対象施設の管理者などから入手され、当該データは施設利用関連情報DB820に格納される。もっとも、入館者数等に影響を与えるパラメータは、大型連休情報に限る趣旨ではなく、対象施設や周辺地域でのイベント情報(国際的な展示会など)や、トラブル情報(例えば、大規模災害の発生など)、様々なパラメータを採用することができる。
また、「設備負荷補正A2」とは、設備保全等の理由により、エネルギー使用量が変動することを補正する項目を示す。例えば、対象施設の定期メンテナンス情報(例えば、3か月に1回、23:00~03:00の間にメンテナンスを行うなど)に基づき、設備負荷補正A2を設定する。なお、設備保全等の理由としては、定期メンテナンス以外にも、緊急メンテナンス(設備故障発生による診断など)や各種機器(センサなど)の交換、メンテナンスソフトウェアのアップデートなど、様々な要因が挙げられる。以下の説明では、これらをまとめて「設備保全情報」と総称する。設備保全情報は、対象施設の管理者などから入手され、当該データは施設利用関連情報DB820に格納される。
図3は、冷房におけるベースラインBlのサンプルを例示した図である。
図3では、冷房デグリーデイCDDを折れ線グラフ、冷水使用量を縦棒グラフ(ハッチング有り)、冷水使用量のベースラインBlを縦棒グラフ(ハッチングなし)で示す。なお、以上説明したベースラインBlを求めるために必要な各種情報は、エネルギー関連情報DB810、施設利用関連情報DB820、気象データDB830などに格納される。また、以下の説明では、ベースラインBlを求めるために必要な各種情報を特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「ベースライン関連情報Br」と呼ぶ。
図3では、冷房デグリーデイCDDを折れ線グラフ、冷水使用量を縦棒グラフ(ハッチング有り)、冷水使用量のベースラインBlを縦棒グラフ(ハッチングなし)で示す。なお、以上説明したベースラインBlを求めるために必要な各種情報は、エネルギー関連情報DB810、施設利用関連情報DB820、気象データDB830などに格納される。また、以下の説明では、ベースラインBlを求めるために必要な各種情報を特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「ベースライン関連情報Br」と呼ぶ。
<ベースライン関連情報Br>
図4は、ベースライン関連情報Brに含まれる各種情報を例示した図である。
図4に示すように、ベースライン関連情報Brは、エネルギー関連情報Irと、施設利用関連情報Ifと、気象情報Iwとを含んで構成される。
図4は、ベースライン関連情報Brに含まれる各種情報を例示した図である。
図4に示すように、ベースライン関連情報Brは、エネルギー関連情報Irと、施設利用関連情報Ifと、気象情報Iwとを含んで構成される。
<エネルギー関連情報Ir>
エネルギー関連情報Irは、過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の空調管理に費やしたエネルギーに関連する情報であり、日別エネルギー使用量データD1、空調稼働時間データD2、室温データD3、CO2データD4、湿度データD5、エネルギー単価情報D6を含んで構成される。なお、以下の説明では、各エネルギー関連情報Irを特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「エネルギーデータ」と呼ぶ。
エネルギー関連情報Irは、過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の空調管理に費やしたエネルギーに関連する情報であり、日別エネルギー使用量データD1、空調稼働時間データD2、室温データD3、CO2データD4、湿度データD5、エネルギー単価情報D6を含んで構成される。なお、以下の説明では、各エネルギー関連情報Irを特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「エネルギーデータ」と呼ぶ。
日別エネルギー使用量データD1は、対象施設が存在する地域(例えば、東京)の日平均外気温度、電力使用量、冷水使用量、蒸気使用量のほか、最高気温、最低気温、冷房理想値(上限、下限)、暖房理想値(上限、下限)などを含んで構成される。日別エネルギー使用量データD1は、エネルギー使用量測定器600によって生成され、BEMSシステム100に供給される。BEMSシステム100に蓄積された日別エネルギー使用量データD1は、対象施設の管理者などから許諾を得た後、BEMSシステム100からエネルギー削減支援装置700に送信される。
空調稼働時間データD2は、空調の稼働時間を示すデータであり、BEMSシステム100から、例えば1時間単位でエネルギー削減支援装置700に送信される。室温データD3は、室温センサ400によって検知される室内温度を示すデータであり、室温センサ400から、例えば1時間単位でエネルギー削減支援装置700に送信される。室温センサ400は、対象施設の各部屋等に設置されている。エネルギー削減支援装置700は、すべての部屋の室温センサ400を利用して室温推移の分析を行うこともできるが、特定の室温センサ400のみを利用して室温推移を分析することも可能である。
CO2データD4は、例えばビル管理法などの法令を遵守する目的及び空調環境を分析するために必要なCO2濃度を示すデータであり、CO2センサ300によって検知される。CO2センサ300は、例えば各フロアの出入り口近傍に設けられている。CO2センサ300によって検知されたCO2濃度は、CO2データD4としてCO2センサ300から、例えば1時間単位でエネルギー削減支援装置700に送信される。湿度データD5は、湿度センサ500によって検知される湿度を示すデータであり、湿度センサ500から、例えば1時間単位でエネルギー削減支援装置700に送信される。湿度センサ500は、対象施設の各部屋等に設置されている。
エネルギー単価情報D6は、エネルギーコストを算出するために必要な情報であり、蒸気、冷水、電力、蒸気といった区分ごとに、それぞれの単価が示されている。エネルギー単価情報D6は、各エネルギー会社からの請求書データに記載されている。エネルギー削減支援装置700は、各エネルギー会社から、インターネット等を介してエネルギー単価情報D6を含む請求書データを受信する。なお、請求書データは、対象施設の管理者などから許諾を得ることで、各エネルギー会社から受け取ることが可能となる。
<施設利用関連情報If>
施設利用関連情報Ifは、過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の対象施設に関連する情報であり、稼働状況データD21、設備負荷状況データD22、営業状況データD23、日別の入館者数データD24、入居率データD25を含んで構成される。以下に示す施設利用関連情報Ifは、対象施設の管理者などから許諾を得ることで、対象施設のコントロールセンタ(図示略)からエネルギー削減支援装置700に送信される。なお、以下の説明では、各施設利用関連情報Ifを特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「施設利用データ」と呼ぶ。
施設利用関連情報Ifは、過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の対象施設に関連する情報であり、稼働状況データD21、設備負荷状況データD22、営業状況データD23、日別の入館者数データD24、入居率データD25を含んで構成される。以下に示す施設利用関連情報Ifは、対象施設の管理者などから許諾を得ることで、対象施設のコントロールセンタ(図示略)からエネルギー削減支援装置700に送信される。なお、以下の説明では、各施設利用関連情報Ifを特に区別する必要がない場合には、これらの情報をまとめて「施設利用データ」と呼ぶ。
稼働状況データD21は、対象施設の稼働状況をあらわすデータであり、例えばエネルギー使用量の大幅な増加を伴う日時を特定するための情報や、エネルギー使用量の大幅な減少を伴う大型連休(例えば、ゴールデンウィーク、お盆、年末年始)などの日時を特定するための情報を含んで構成される。
設備負荷状況データD22は、設備保全等の理由でエネルギー使用量の大幅な減少を伴う日時を特定するための情報である。営業状況データD23は、対象施設の営業日、非営業日を特定するための情報であり、営業日(月曜日~金曜日)の値を「1」とし、非営業日(土曜日、日曜日、祝日)の値を「0」と定義する。日別の入館者数データD24は、対象施設に入館した人の数をあらわすデータであり、入居率データD25は、施設全体で入居可能なテナント数に対する、実際に入居しているテナント数の割合をあらわすデータである。
<気象情報Iw>
気象情報Iwは、対象施設が存在する地域(以下、「対象地域」ともいう。)の過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の気象情報であり、例えば1時間単位の最高気温、最低気温、平均気温を示す情報が含まれる。エネルギー削減支援装置700は、例えば気象庁のデータベースにアクセスすることで、対象地域の過去一定期間分の気象情報を取得する。なお、いずれの情報源から気象情報を入手するかは任意である。
気象情報Iwは、対象施設が存在する地域(以下、「対象地域」ともいう。)の過去一定期間分(本実施形態では過去1年分を想定)の気象情報であり、例えば1時間単位の最高気温、最低気温、平均気温を示す情報が含まれる。エネルギー削減支援装置700は、例えば気象庁のデータベースにアクセスすることで、対象地域の過去一定期間分の気象情報を取得する。なお、いずれの情報源から気象情報を入手するかは任意である。
[エネルギー削減効果解析部720]
エネルギー削減効果解析部720は、施設内の各空調機器200の過去の運用実績を示す運用実績情報などを解析することで、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。
図5は、ある施設における各空調機器200(図5では「空調機」と表示)の運用実績を例示したエネルギーコスト管理テーブルTAである。図5に示すエネルギーコスト管理テーブルTAにおいては、機器番号及び系統名が各行に設定され、運用期のエネルギーコストが列に設定されている。
エネルギー削減効果解析部720は、施設内の各空調機器200の過去の運用実績を示す運用実績情報などを解析することで、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。
図5は、ある施設における各空調機器200(図5では「空調機」と表示)の運用実績を例示したエネルギーコスト管理テーブルTAである。図5に示すエネルギーコスト管理テーブルTAにおいては、機器番号及び系統名が各行に設定され、運用期のエネルギーコストが列に設定されている。
図5に示すように、エネルギーコスト管理テーブルTAにおいては、エネルギーコストの大きさに応じて5つのコスト領域が設定されており、最もエネルギーコストの高い領域が第1優先領域、次にエネルギーコストの高い領域が第2優先領域、・・・、最もエネルギーコストの低い領域が第5優先領域として設定されている。なお、各領域のコスト範囲や、設定する領域の数は、システム設計等に応じて適宜設定・変更可能である。
エネルギーコスト管理テーブルTA5の登録内容について、一例を挙げて説明すると、2017年12月度においては、「地下系空調機」や「多目的ホール系空調機」、「バイキングホール系空調機」などのエネルギーコストが、もっとも高くなっている(図5に示す「第1優先領域」参照)。エネルギー削減効果解析部720は、図5に示すエネルギーコスト管理テーブルTAなどを利用して、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。一例として、エネルギーコストが高いものほど、エネルギー削減効果が高いと判断してもよいが、これに限る趣旨ではなく、エネルギーコスト以外の他のパラメータ(対象施設の構造的な特徴をあらわす構造情報など)を考慮して、エネルギー削減効果を導出してもよい。例えば、対象施設内の特定エリアは他のエリアよりも気密性が高いという構造情報がある場合には、これらを考慮してエネルギー削減効果を導出してもよい。そして、エネルギー削減効果解析部720は、エネルギー削減効果の高いものから順番に、空調機器200の並べ替え(ソート)を行う。エネルギー削減効果の高い空調機器200を並べ替える方法としては、単純に、エネルギーコストが高い空調機器200(第1優先領域~第5優先領域参照)から順番に並べ替えていく方法が考えられるが、これに限る趣旨ではない。エネルギー削減効果解析部720は、エネルギー削減効果の高いものから並び替えを行うと、並べ替えられた空調機器200の情報(以下、「解析結果情報」ともいう。)を優先順位設定部730に通知する。なお、並べ替えられた空調機器200の情報を解析結果情報とする代わりに、各空調機器200とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけたものを解析結果情報としてもよい。
[優先順位設定部730]
優先順位設定部730は、エネルギー削減効果解析部720から供給される解析結果情報をもとに、エネルギー削減効果の高い空調機器200から順番に、エネルギー削減対策の優先順位を設定する。そして、優先順位設定部730は、優先順位の高いN個(例えば、N=20)の空調機器200を特定した後、特定した空調機器200についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を、対策設定部740に送る。ここで、本実施形態では、エネルギー削減効果のみに基づいてエネルギー削減対策の優先順位を設定したが、他のパラメータ(単数、複数を問わない)を考慮してエネルギー削減対策の優先順位を決定してもよい。例えば、周囲環境の変化に敏感な美術工芸品などが設置されているエリアの空調機器200に関しては、エネルギー削減効果が高いと見込まれても、運用を変更しない方がよいと考えられる。このような事情を考慮し、各空調機器200に対して運用変更の許容レベルL(例えば、5段階など)を設定し、エネルギー削減効果とともに、運用変更の許容レベルLなどを総合考慮してエネルギー削減対策の優先順位を決定してもよい。なお、運用変更の許容レベルLについては、システム管理者等が入力装置703を操作などして設定・変更すればよい。
優先順位設定部730は、エネルギー削減効果解析部720から供給される解析結果情報をもとに、エネルギー削減効果の高い空調機器200から順番に、エネルギー削減対策の優先順位を設定する。そして、優先順位設定部730は、優先順位の高いN個(例えば、N=20)の空調機器200を特定した後、特定した空調機器200についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を、対策設定部740に送る。ここで、本実施形態では、エネルギー削減効果のみに基づいてエネルギー削減対策の優先順位を設定したが、他のパラメータ(単数、複数を問わない)を考慮してエネルギー削減対策の優先順位を決定してもよい。例えば、周囲環境の変化に敏感な美術工芸品などが設置されているエリアの空調機器200に関しては、エネルギー削減効果が高いと見込まれても、運用を変更しない方がよいと考えられる。このような事情を考慮し、各空調機器200に対して運用変更の許容レベルL(例えば、5段階など)を設定し、エネルギー削減効果とともに、運用変更の許容レベルLなどを総合考慮してエネルギー削減対策の優先順位を決定してもよい。なお、運用変更の許容レベルLについては、システム管理者等が入力装置703を操作などして設定・変更すればよい。
[対策設定部740]
対策設定部740は、優先順位設定部730からの指示に従い、特定された優先順位の高い各空調機器200に対して、エネルギー削減対策を設定する。例えば、エネルギー削減効果の最も高い空調機器200については、エネルギーコスト管理テーブルTA5の過去数年分の履歴データを参照し、エネルギーコストを大幅に削減しつつも、快適な温度が得られる室内の温度プロファイルや、外気の取り入れ量を調整する調整プロファイルなどを作成し、これらをエネルギー削減対策情報としてBEMSシステム100に送る。対策設定部740は、ベースライン算出部710によって算出されたエネルギーの予測値(ベースライン)を利用して、BEMSシステム100によるエネルギー削減対策の効果を算定したり、各空調機器200の運用状況を確認する。対策設定部740は、これらの結果を考慮してエネルギー削減対策情報を生成する。
対策設定部740は、優先順位設定部730からの指示に従い、特定された優先順位の高い各空調機器200に対して、エネルギー削減対策を設定する。例えば、エネルギー削減効果の最も高い空調機器200については、エネルギーコスト管理テーブルTA5の過去数年分の履歴データを参照し、エネルギーコストを大幅に削減しつつも、快適な温度が得られる室内の温度プロファイルや、外気の取り入れ量を調整する調整プロファイルなどを作成し、これらをエネルギー削減対策情報としてBEMSシステム100に送る。対策設定部740は、ベースライン算出部710によって算出されたエネルギーの予測値(ベースライン)を利用して、BEMSシステム100によるエネルギー削減対策の効果を算定したり、各空調機器200の運用状況を確認する。対策設定部740は、これらの結果を考慮してエネルギー削減対策情報を生成する。
BEMSシステム100は、対策設定部740から供給されるエネルギー削減対策情報に従って、対象となる空調機器200の運用変更(すなわち、空調制御)を行う。
以下、図6を参照しながら、エネルギー削減効果解析部720、優先順位設定部730及び対策設定部740によって実行されるエネルギー削減対策処理の詳細を説明する。
<エネルギー削減対策処理>
エネルギー削減効果解析部720は、施設構造の特徴を示す構造情報や施設内の各空調機器200の過去の運用実績を示す運用実績情報などを解析することで、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。(ステップS100)。エネルギー削減効果解析部720は、各空調機器200とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を生成し、優先順位設定部730に通知する。
エネルギー削減効果解析部720は、施設構造の特徴を示す構造情報や施設内の各空調機器200の過去の運用実績を示す運用実績情報などを解析することで、各空調機器200のエネルギー削減効果を導出する。(ステップS100)。エネルギー削減効果解析部720は、各空調機器200とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を生成し、優先順位設定部730に通知する。
優先順位設定部730は、エネルギー削減効果解析部720からの通知を受け、エネルギー削減効果の高い空調機器200から順番に、エネルギー削減対策の優先順位を設定する。そして、優先順位設定部730は、優先順位の高いN個(例えば、N=20)の空調機器200を特定した後、特定した空調機器200についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を、対策設定部740に送る(ステップS200)。
対策設定部740は、優先順位設定部730からの指示に従い、特定された優先順位の高い各空調機器200に対して、エネルギー削減対策を設定する(ステップS300)。例えば、優先順位の高いN個(例えば、N=20)の空調機器200については、エネルギーコスト管理テーブルTA5の過去数年分の履歴データを参照し、エネルギーコストを大幅に削減しつつも、快適な温度が得られる室温の温度プロファイルや、外気の取り入れ量を調整する調整プロファイルなどを作成し、これらをエネルギー削減対策情報としてBEMSシステム100に送る。この際、対策設定部740は、ベースライン算出部710によって算出されたエネルギーの予測値(ベースライン)を利用して、BEMSシステム100によるエネルギー削減対策の効果を算定したり、各空調機器200の運用状況を確認する。対策設定部740は、これらの結果を考慮してエネルギー削減対策情報を生成する。
BEMSシステム100は、対策設定部740から供給されるエネルギー削減対策情報に従って、対象となる空調機器200の運用変更を行い(ステップS400)、処理を終了する。
このように、施設内にある各空調機器200についてエネルギー削減効果を解析し、エネルギー削減効果の高い空調機器200のみ、優先的に運用改善を行う。これにより、エネルギー削減効果の大きさを考慮することなく、可能性として考えられるすべての対策を各空調機器200に対して施していた従来方法に比べて、効率的なエネルギー削減効果を得ることができる。
図7は、ある施設Aにおける、2015年2月と2014年2月における温水2次側熱需要量と暖房デグリーデイHDDの相関を示す図である。2015年2月は、本実施形態に係るエネルギー対策処理を実行した結果の一例を示し、2014年2月は、本実施形態に係るエネルギー対策処理を実行する前の結果の一例を示す。なお、図6では、2015年2月の結果を菱形でプロットし、2014年2月結果を四角形でプロットしている。
図7に示すように、2014年2月は、暖房デグリーデイHDDの上下に対して、温水2次側熱需要の分布にばらつきが大きく、相関性が低い傾向であったのに対し、2015年2月は、暖房デグリーデイHDDと温水2次側熱需要に高い相関性が認められ、外気条件に適した暖房運用が行われていたと考えられる。
特に、暖房デグリーデイHDDが高い(すなわち外気温度が低い)範囲では、2015年2月の温水2次側熱需要が低く分布しているため、2014年2月に比べて温水2次側熱需要が低減し、暖房システムの稼働時間の削減につながったと考えられる。
これらの結果から明らかなように、本実施形態に係るエネルギー対策処理を実行することで、効率的なエネルギー削減効果を得ることが可能となった。
特に、暖房デグリーデイHDDが高い(すなわち外気温度が低い)範囲では、2015年2月の温水2次側熱需要が低く分布しているため、2014年2月に比べて温水2次側熱需要が低減し、暖房システムの稼働時間の削減につながったと考えられる。
これらの結果から明らかなように、本実施形態に係るエネルギー対策処理を実行することで、効率的なエネルギー削減効果を得ることが可能となった。
B.その他
上記実施形態では、空調機器200に優先順位を設定する場合を例示したが、例えば温度や空調などの設定タイミング(曜日や時間帯など)、設定条件(外気温や室内人数)などに優先順位を設定してもよい。
また、上記実施形態では、暖房時における効率的なエネルギー削減を実現する場合について説明したが、冷房時における効率的なエネルギー削減を実現する場合にも同様に適用可能である。
上記実施形態では、空調機器200に優先順位を設定する場合を例示したが、例えば温度や空調などの設定タイミング(曜日や時間帯など)、設定条件(外気温や室内人数)などに優先順位を設定してもよい。
また、上記実施形態では、暖房時における効率的なエネルギー削減を実現する場合について説明したが、冷房時における効率的なエネルギー削減を実現する場合にも同様に適用可能である。
また、本明細書において、「部」とは、単に物理的構成を意味するものではなく、その「部」が実行する処理をソフトウェアによって実現する場合も含む。また、1つの「部」や装置が実行する処理を2つ以上の物理的構成や装置により実現されても、2つ以上の「部」や装置が実行する処理を1つの物理的手段や装置により実現されてもよい。
本明細書において上述した各処理におけるステップは、処理内容に矛盾を生じない範囲で任意に順番を変更し、または並列に実行することができる。
本明細書において説明した各処理を実施するプログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、エネルギー削減支援システム1000を構成するコンピュータ(エネルギー削減支援装置700など)に、上記プログラムをインストールすることができる。ここで、上記プログラムを記憶した記録媒体は、非一過性の記録媒体であっても良い。非一過性の記録媒体は特に限定されないが、例えば、CD-ROM等の記録媒体であっても良い。
1000…エネルギー削減支援システム、100…BEMSシステム、200…空調機器、300…CO2センサ、400…室温センサ、500…温度センサ、600…エネルギー使用量測定器、700…エネルギー削減支援装置、710…ベースライン算出部、720…エネルギー削減効果解析部、TA…エネルギーコスト管理テーブル、730…優先順位設定部、740…対策設定部、810…エネルギー関連情報DB、820…施設利用関連情報DB、830…気象情報DB。
Claims (10)
- 対象施設内の各空調機器の動作を制御し、エネルギー管理を行うBEMSの運用をサポートするエネルギー削減支援装置であって、
対象施設内の前記各空調機器の運用実績を解析することで、前記各空調機器のエネルギー削減効果を導出し、前記各空調機とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を供給するエネルギー削減効果解析部と、
前記解析結果情報に基づいて、前記各空調機器に対してエネルギー削減対策の優先順位を設定し、優先順位の高い前記各空調機器についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を送る優先順位設定部と、
前記指示に従って、対象となる前記各空調機器にエネルギー削減対策を設定し、エネルギー削減対策情報として前記BEMSに出力する対策設定部と
を具備するエネルギー削減支援装置。 - 前記優先順位設定部は、前記解析結果情報とともに、前記各空調機器に対して設定された運用変更の許容レベルに基づき、前記エネルギー削減対策の優先順位を設定する、請求項1に記載のエネルギー削減支援装置。
- 前記エネルギー削減効果解析部は、前記各空調機器のエネルギーコストに基づき、前記各空調機器のエネルギー削減効果を導出する、請求項2に記載のエネルギー削減支援装置。
- 前記エネルギー削減効果解析部は、前記各空調機器のエネルギーコストとともに、前記対象施設の構造的な特徴をあらわす構造情報に基づき、前記各空調機器のエネルギー削減効果を導出する、請求項3に記載のエネルギー削減支援装置。
- 前記エネルギー削減対策には、室内の温度プロファイル、または外気の取り入れ量を調整する調整プロファイルの少なくともいずれかが含まれている、請求項2に記載のエネルギー削減支援装置。
- 現状のエネルギーの使用状況に基づいてエネルギー消費の予測値であるベースラインを算出するベースライン算出部をさらに具備し、
前記対策設定部は、
前記ベースライン算出部によって算出された前記ベースラインを利用して、前記BEMSによる前記エネルギー削減対策の効果を算出する、請求項2に記載のエネルギー削減支援装置。 - 前記ベースライン算出部は、前記ベースラインの算出に際し、IPMVPに準拠した変数を利用するとともに、前記IPMVPで定義されていない説明変数を利用する、請求項6に記載のエネルギー削減支援装置。
- 前記説明変数には、対象施設の営業日、非営業日の区別を明示した営業状況データが含まれる、請求項7に記載エネルギー削減支援装置。
- 対象施設内の各空調機器の動作を制御し、エネルギー管理を行うBEMSの運用をサポートするコンピュータを、
対象施設内の前記各空調機器の運用実績を解析することで、前記各空調機器のエネルギー削減効果を導出し、前記各空調機とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を供給するエネルギー削減効果解析部と、
前記解析結果情報に基づいて、前記各空調機器に対してエネルギー削減対策の優先順位を設定し、優先順位の高い前記各空調機器についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を送る優先順位設定部と、
前記指示に従って、対象となる前記各空調機器にエネルギー削減対策を設定し、エネルギー削減対策情報として前記BEMSに出力する対策設定部と
して機能させるためのプログラム。 - 対象施設内の各空調機器の動作を制御し、エネルギー管理を行うBEMSの運用をサポートするコンピュータを、
対象施設内の前記各空調機器の運用実績を解析することで、前記各空調機器のエネルギー削減効果を導出し、前記各空調機とエネルギー削減効果の大きさとを対応づけた解析結果情報を供給するエネルギー削減効果解析部と、
前記解析結果情報に基づいて、前記各空調機器に対してエネルギー削減対策の優先順位を設定し、優先順位の高い前記各空調機器についてのみ、運用の見直しを図るべき指示を送る優先順位設定部と、
前記指示に従って、対象となる前記各空調機器にエネルギー削減対策を設定し、エネルギー削減対策情報として前記BEMSに出力する対策設定部と
して機能させるためのプログラムを記録した非一過性の記録媒体。
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