WO2021200726A1 - 運用管理システム - Google Patents

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WO2021200726A1
WO2021200726A1 PCT/JP2021/013055 JP2021013055W WO2021200726A1 WO 2021200726 A1 WO2021200726 A1 WO 2021200726A1 JP 2021013055 W JP2021013055 W JP 2021013055W WO 2021200726 A1 WO2021200726 A1 WO 2021200726A1
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WO
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mch
dehydrogenation
hydrogen
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raw material
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匡 清家
壱岐　英
征児 前田
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Ｅｎｅｏｓ株式会社
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    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Definitions

  • This disclosure relates to an operation management system.
  • Patent Document 1 As a system using a raw material containing a hydride capable of obtaining a hydrogen-containing gas by a dehydrogenation reaction, for example, the one listed in Patent Document 1 is known.
  • the hydrogen supply system of Patent Document 1 includes a tank for storing hydrides of aromatic hydrocarbons as a raw material, a dehydrogenation reaction unit for obtaining hydrogen by dehydrogenating the raw material supplied from the tank, and a dehydrogenation reaction.
  • a gas-liquid separation unit for gas-liquid separation of the hydrogen obtained in the unit and a hydrogen purification unit for purifying the gas-liquid separated hydrogen are provided.
  • raw materials delivered by tank trucks and the like are used.
  • such raw materials are delivered from the raw material manufacturing base that manufactures the raw materials.
  • the raw material produced at one raw material manufacturing base may be delivered to a plurality of dehydrogenation bases.
  • the frequency of delivery of mobile objects such as tank trucks increases unless the raw materials are efficiently delivered to each dehydrogenation base.
  • the delivery cost rises and finally the cost of hydrogen rises.
  • the present disclosure has been made to solve the above problems, and an object of the present disclosure is to provide an operation management system capable of efficiently delivering raw materials from a raw material manufacturing base to a plurality of dehydrogenation bases.
  • the operation management system manages the delivery of raw materials from a raw material manufacturing base that manufactures raw materials containing hydrides to a plurality of dehydrogenation bases that obtain hydrogen-containing gas by dehydrogenating the raw materials.
  • an information acquisition department that acquires the first information about the dehydrogenation status at multiple dehydrogenation bases, and a delivery plan that delivers raw materials to multiple dehydrogenation bases based on at least the first information. It is equipped with a delivery plan creation unit to be created.
  • the information acquisition unit acquires the first information regarding the dehydrogenation status at a plurality of dehydrogenation bases.
  • This first information is information that can grasp what kind of dehydrogenation situation is in each dehydrogenation base. Therefore, it is possible to grasp which dehydrogenation base the raw material should be delivered to at what timing.
  • the delivery plan creation unit creates a delivery plan for delivering the raw material to a plurality of dehydrogenation bases based on at least the first information. Therefore, the delivery plan creation unit can create an appropriate delivery plan after comprehensively judging the dehydrogenation status of each dehydrogenation base. From the above, it becomes possible to efficiently deliver the raw material from the raw material manufacturing base to a plurality of dehydrogenation bases.
  • the information acquisition department may acquire a second information regarding the manufacturing status of the raw material at the raw material manufacturing base, and the delivery plan creation department may create a delivery plan based on the first information and the second information. ..
  • the delivery plan creation unit can create a delivery plan after considering the manufacturing status of the raw material at the raw material manufacturing base.
  • the first information may include raw material information regarding the amount of raw material used in the dehydrogenation base and dehydrogenation product information regarding the amount of dehydrogenation product produced by the dehydrogenation reaction.
  • the delivery plan creation unit can create a delivery plan after considering the amount of dehydrogenation products generated at each dehydrogenation base.
  • the operation management system further has a prediction unit that predicts the timing when the raw material needs to be supplied to the dehydrogenation base based on at least the first information, and the delivery planning unit prepares the prediction result by the prediction unit. Based on this, you may create a delivery plan.
  • the delivery plan creation unit can create a delivery plan in advance at a stage earlier than the timing when the raw material actually needs to be supplied at the dehydrogenation base, based on the prediction result by the prediction unit. ..
  • the prediction unit may predict when the raw material needs to be supplied to the dehydrogenation base based on the demand for hydrogen at the dehydrogenation base. In this case, the forecasting unit can make a long-term forecast based on changes in the demand for hydrogen and the like.
  • the prediction unit may predict when the raw material needs to be supplied to the dehydrogenation base based on the remaining amount of the raw material at the dehydrogenation base. In this case, the prediction unit can make a prediction according to the actual situation based on the actual remaining amount of the raw material at the dehydrogenation base.
  • an operation management system capable of efficiently delivering raw materials from a raw material manufacturing base to a plurality of dehydrogenation bases.
  • FIG. 1 is a schematic view of a hydrogen supply chain 1 including an operation management system 100 according to the embodiment of the present disclosure.
  • the hydrogen supply chain 1 is a supply chain for delivering raw materials from a raw material manufacturing base that manufactures raw materials containing hydrides to a plurality of dehydrogenation bases that obtain hydrogen-containing gas by dehydrogenating the raw materials. ..
  • the delivery and operation of raw materials are managed by the operation management system 100.
  • the hydrogen supply chain 1 includes a plurality of hydrogen stations 10 (dehydrogenation bases), an MCH manufacturing base 30 (raw material manufacturing bases), and an operation management system 100. Further, the plurality of hydrogen stations 10, the MCH manufacturing base 30, and the operation management system 100 are connected to the network NW.
  • a mobile TR such as a tank lorry delivers raw materials and recovers dehydrogenated products.
  • the hydrogen station is illustrated as a dehydrogenation base. However, in some cases, the dehydrogenation device is installed adjacent to the hydrogen station (that is, installed separately from the hydrogen station).
  • the hydrogen station 10 uses an organic compound (liquid at room temperature) as a raw material.
  • the dehydrogenated product organic compound (liquid at room temperature)
  • the organic compound as a raw material include organic hydride.
  • a suitable example of the organic hydride is a hydride obtained by reacting hydrogen produced in large quantities in a refinery with an aromatic hydrocarbon.
  • the organic hydride is not limited to aromatic hydrogenated compounds, but also has a 2-propanol system (hydrogen and acetone are produced).
  • the organic hydride can be transported to the hydrogen station 10 as a liquid fuel by a moving body TR such as a tank lorry like gasoline or the like.
  • a moving body TR such as a tank lorry like gasoline or the like.
  • methylcyclohexane hereinafter referred to as MCH
  • hydrides of aromatic hydrocarbons such as cyclohexane, dimethylcyclohexane, ethylcyclohexane, decalin, methyldecalin, dimethyldecalin, and ethyldecalin can be applied as the organic hydride.
  • the aromatic compound is a suitable example having a particularly high hydrogen content.
  • the hydrogen station 10 can supply hydrogen to a fuel cell vehicle (FCV) or a hydrogen engine vehicle. It can also be applied to the production of hydrogen from natural gas containing methane as a main component, LPG containing propane as a main component, or liquid hydrocarbon raw materials such as gasoline, naphtha, kerosene,
  • FIG. 2 is a block configuration diagram showing a block configuration of the hydrogen station 10.
  • the hydrogen station 10 includes a dehydrogenation device 11, an MCH tank 12, a toluene tank 13, a compressor 14, a high-pressure accumulator 16, an intermediate accumulator 17, a precooler 18, and hydrogen. It includes a filling device 19, an integrated control unit 20, and a hydrogen station client terminal 21.
  • the intermediate accumulator 17 may be omitted.
  • the dehydrogenation device 11 is a device that obtains hydrogen by dehydrogenating the MCH supplied from the MCH tank 12.
  • the dehydrogenation device 11 is a device that extracts hydrogen from the MCH by a dehydrogenation reaction using a dehydrogenation catalyst.
  • the dehydrogenation catalyst is not particularly limited, and is selected from, for example, a platinum catalyst, a palladium catalyst, and a nickel catalyst. These catalysts may be supported on carriers such as alumina, silica and titania.
  • the reaction of organic hydride is a reversible reaction, and the direction of the reaction changes depending on the reaction conditions (temperature, pressure) (subject to chemical equilibrium).
  • the dehydrogenation reaction is a reaction in which the number of molecules increases due to an endothermic reaction. Therefore, high temperature and low pressure conditions are advantageous. Since the dehydrogenation reaction is an endothermic reaction, the dehydrogenation device 11 is heated by the heat obtained by burning the fuel stored in the fuel tank 25.
  • the dehydrogenation device 11 obtains high-purity hydrogen gas by gas-liquid separation treatment and purification treatment of the hydrogen-containing gas obtained by the dehydrogenation reaction.
  • Toluene separated from hydrogen gas is recovered and stored in the toluene tank 13.
  • the hydrogen gas produced by the dehydrogenation device 11 is pressure-fed by the compressor 14 and accumulated in the high-pressure accumulator 16 and the intermediate accumulator 17.
  • the hydrogen gas accumulated in the intermediate accumulator 17 is returned to the compressor 14.
  • the MCH tank 12 is replenished with MCH from the moving body TR. Further, in the toluene tank 13, toluene is recovered by the moving body TR.
  • the hydrogen filling device 19 is a device for filling a fuel cell vehicle (FCV) or a hydrogen engine vehicle with hydrogen.
  • FCV fuel cell vehicle
  • the hydrogen filling device 19 fills the vehicle after cooling the hydrogen gas accumulated in the high-pressure accumulator 16 with the precooler 18.
  • the integrated control unit 20 is a device that controls the entire hydrogen station 10 and acquires and integrates information indicating various states in the hydrogen station 10. Further, the hydrogen station client terminal 21 is a terminal that transmits / receives information by being connected to a network NW (see FIG. 1) and communicating with the outside.
  • NW see FIG. 1
  • the integrated control unit 20 acquires the amount of MCH in the MCH tank 12 via the liquid level gauge 22.
  • the integrated control unit 20 acquires the amount of toluene in the toluene tank 13 via the liquid level gauge 23.
  • the integrated control unit 20 acquires the device operating load (%) of the dehydrogenation device 11 via the device operating load acquisition unit 24.
  • the integrated control unit 20 acquires the amount of hydrogen flowing through the line between the dehydrogenation device 11 and the compressor 14, that is, the hydrogen production amount of the dehydrogenation device 11, via the hydrogen production amount acquisition unit 26.
  • the integrated control unit 20 acquires the accumulated pressure of the high-pressure accumulator 16 and the intermediate accumulator 17 via the pressure gauges 27 and 28.
  • the integrated control unit 20 acquires the hydrogen filling amount of the hydrogen filling device 19 via the hydrogen filling amount acquisition unit 29.
  • the integrated control unit 20 edits the hydrogen station information (first information) regarding the dehydrogenation status at the hydrogen station 10 from the acquired information, and transmits the hydrogen station information to the network NW (1st information) via the hydrogen station client terminal 21. (See Fig. 1) Send to the top.
  • the hydrogen station information edited by the integrated control unit 20 includes the remaining amount data of the MCH of the MCH tank 12 and the MCH consumption data of the dehydrogenation device 11.
  • the hydrogen station information includes MCH information (raw material information) regarding the amount of MCH used in the hydrogen station 10.
  • the hydrogen station information includes the remaining amount data of toluene in the toluene tank 13 and the amount of toluene recovered from the dehydrogenation device 11.
  • the hydrogen station information includes at least the toluene information (dehydrogenation product information) regarding the amount of toluene produced by the dehydrogenation reaction. Further, the hydrogen station information includes hydrogen supply amount data by the hydrogen filling device 19 and position information of the hydrogen station 10.
  • FIG. 3 is a block configuration diagram showing a block configuration of the MCH manufacturing base 30.
  • the MCH manufacturing base 30 includes the MCH manufacturing apparatus 31, the by-product hydrogen supply unit 32, the toluene tank 33, the MCH tank 34, the shipping equipment 36, the integrated control unit 40, and the MCH manufacturing. It includes a base client terminal 41.
  • the MCH manufacturing apparatus 31 is an apparatus for producing MCH by catalytically reacting the toluene supplied from the toluene tank 33 with the hydrogen supplied from the by-product hydrogen supply unit 32.
  • the by-product hydrogen supply unit 32 supplies by-product hydrogen generated in a factory or the like.
  • the MCH manufacturing apparatus 31 supplies the manufactured MCH to the MCH tank 34 and stores it.
  • the shipping equipment 36 ships the MCH stored in the MCH tank 34 to each hydrogen station 10 via each mobile TR.
  • the MCH manufacturing apparatus 31 may produce MCH using not only by-product hydrogen but also hydrogen generated by the water electrolyzer using electric power generated by renewable energy.
  • the integrated control unit 40 is a device that controls the entire MCH manufacturing base 30 and acquires and integrates information indicating various states in the MCH manufacturing base 30. Further, the MCH manufacturing base client terminal 41 is a terminal that transmits / receives information by being connected to the network NW (see FIG. 1) and communicating with the outside.
  • the integrated control unit 40 acquires the amount of toluene in the toluene tank 33 via the liquid level gauge 42.
  • the integrated control unit 40 acquires the amount of MCH in the MCH tank 34 via the liquid level gauge 43.
  • the integrated control unit 40 acquires the device operating load (%) of the MCH manufacturing device 31 via the device operating load acquisition unit 44.
  • the integrated control unit 40 acquires the amount of MCH circulating on the line between the MCH production apparatus 31 and the MCH tank 34, that is, the MCH production amount of the MCH production apparatus 31, via the MCH production quantity acquisition unit 46.
  • the integrated control unit 40 acquires the MCH shipment amount by the shipping equipment 36 via the MCH shipment amount acquisition unit 47.
  • the integrated control unit 40 edits the MCH manufacturing base information (second information) regarding the manufacturing status of the MCH at the MCH manufacturing base 30 from the acquired information, and transfers the MCH manufacturing base information to the MCH manufacturing base client terminal 41. It is transmitted onto the network NW (see FIG. 1) via the network.
  • the MCH manufacturing base information edited by the integrated control unit 40 includes MCH remaining amount data of the MCH tank 34, toluene remaining amount data of the toluene tank 33, MCH shipping data by the shipping facility 36, and toluene supply amount data from the toluene tank 33. , Data on the amount of toluene recovered from each hydrogen station 10, and location information of the MCH manufacturing base 30 are included.
  • the integrated control unit 40 receives the delivery plan and the MCH manufacturing plan from the operation management system 100 via the network NW and the MCH manufacturing base client terminal 41 (see FIG. 1). Then, the integrated control unit 40 controls the MCH manufacturing apparatus 31 based on the MCH manufacturing apparatus operation plan, and controls the shipping equipment 36 based on the delivery plan. In addition, the integrated control unit 40 also gives instructions to the operator by displaying the delivery plan and the MCH manufacturing plan on a monitor or the like in the MCH manufacturing base 30.
  • FIG. 4 is a block configuration diagram showing a block configuration of the operation management system 100.
  • the operation management system 100 includes an operation management device 101 and a data server 102.
  • the data server 102 is a server that acquires and stores various information of the hydrogen supply chain 1 via the network NW (see FIG. 1).
  • the data server 102 stores hydrogen station information from the plurality of hydrogen stations 10 and stores MCH manufacturing base information from the MCH manufacturing base 30. Further, the data server 102 sends information to the operation management device 101 via the network NW (see FIG. 1).
  • the operation management device 101 is a device that manages the delivery of the MCH from the MCH manufacturing base 30 to the plurality of hydrogen stations 10 and also manages the operation of the MCH in the entire hydrogen supply chain 1.
  • the operation management device 101 includes an information acquisition unit 121, a prediction unit 122, a delivery plan creation unit 123, an MCH production plan creation unit 124, and a correction unit 126.
  • the information acquisition unit 121 acquires hydrogen station information regarding the dehydrogenation status at the plurality of hydrogen stations 10. In addition, the information acquisition unit 121 acquires MCH manufacturing base information regarding the manufacturing status of the MCH at the MCH manufacturing base 30. The information acquisition unit 121 acquires hydrogen station information of a plurality of hydrogen stations 10 and MCH production base information of the MCH manufacturing base 30 from the data server 102 via the network NW.
  • the prediction unit 122 predicts the timing when the MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information. Further, the prediction unit 122 predicts the timing of recovering toluene from the hydrogen station 10 based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information. The prediction unit 122 may predict when the hydrogen station 10 needs to be supplied with MCH and when toluene needs to be recovered, based on the amount of hydrogen demand at the hydrogen station 10. Further, the prediction unit 122 may predict the timing when the MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 based on the remaining amount of the MCH in the hydrogen station 10.
  • the prediction unit 122 may predict the timing when it is necessary to recover toluene from the hydrogen station 10 based on the remaining amount of toluene (the amount of toluene stored in the tank) at the hydrogen station 10. The detailed prediction method of the prediction unit 122 will be described later.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan for delivering the MCH to a plurality of hydrogen stations 10 based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information.
  • the delivery plan also includes a plan to recover toluene from a plurality of hydrogen stations 10.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan based on the prediction result of the prediction unit 122 based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information.
  • the delivery plan includes information such as when to deliver the MCH to which hydrogen station 10 and when to recover toluene from which hydrogen station 10.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan in consideration of the number of mobile TRs used for delivery, the distance to each hydrogen station 10 (that is, the time required for delivery), and the like.
  • the delivery plan creation unit 123 transmits the created delivery plan to the MCH manufacturing base 30 via the network NW. As a result, at the MCH manufacturing base 30, the MCH is distributed by the mobile TR based on the delivery plan.
  • the MCH manufacturing plan creation unit 124 creates an MCH manufacturing plan at the MCH manufacturing base 30.
  • the MCH production plan creation unit 124 creates an MCH production plan based on hydrogen station information, MCH production base information, and a delivery plan.
  • the MCH production plan creation unit 124 creates an MCH production plan in consideration of when and how much MCH is delivered.
  • the MCH manufacturing plan creation unit 124 transmits the created MCH manufacturing plan to the MCH manufacturing base 30 via the network NW. As a result, the MCH manufacturing base 30 manufactures the MCH based on the MCH manufacturing plan.
  • the correction unit 126 corrects the delivery plan and the MCH production plan in consideration of the actual operation status of the plurality of hydrogen stations 10. For example, when the actual remaining amount of MCH in the MCH tank 12 and the actual remaining amount of toluene in the toluene tank 13 at a certain hydrogen station 10 are different from the predictions, the correction unit 126 makes a delivery plan and manufactures the MCH. Amend the plan. The correction unit 126 transmits the corrected delivery plan and the MCH manufacturing plan to the MCH manufacturing base 30 via the network NW.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the processing contents of the operation management device 101 of the operation management system 100.
  • a method of creating a delivery plan from a hydrogen demand forecast will be described.
  • the information acquisition unit 121 of the operation management device 101 acquires the MCH manufacturing base information of the MCH manufacturing base 30 and the hydrogen station information of the plurality of hydrogen stations 10 from the data server 102 (step S10).
  • the prediction unit 122 predicts the timing at which MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 and the timing at which toluene is recovered from the hydrogen station 10 based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information (Ste S20).
  • the prediction unit 122 creates a hydrogen demand forecast at each hydrogen station 10 based on the transition of the hydrogen filling amount filled in the vehicle at the hydrogen station 10 during a predetermined time range.
  • the predetermined time range is preferably a length that includes an amount of information that can make a prediction. Further, it is preferable that the predetermined time range is not too long to ensure real-time performance.
  • a predetermined time range for example, a range of the latest week may be set. In addition, a range of several days to several weeks may be set as a predetermined time range.
  • the prediction unit 122 considers, for example, the hydrogen demand in the same season in the past when the hydrogen demand fluctuates depending on the season, not limited to the latest time range, as the data used for predicting the hydrogen demand. You can do it.
  • the prediction unit 122 obtains the dehydrogenation conversion rate and the hydrogen recovery rate from the hydrogen production amount, the MCH supply amount, and the toluene recovery amount at each hydrogen station 10, and shows the relationship between the MCH supply amount and the hydrogen production amount. Calculate the coefficient. Since the factor changes due to catalyst deterioration or the like, the prediction unit 122 updates the factor each time in consideration of the change.
  • the prediction unit 122 creates prediction data for one week of MCH consumption and toluene recovery based on the hydrogen demand prediction of each hydrogen station 10 and the above factors.
  • This one-week forecast data is forecast data that can grasp the timing when MCH supply is required and the timing for recovering toluene in one week.
  • the forecast data is not limited to one week, and other time ranges may be set. In this case, the prediction unit 122 creates prediction data having a length corresponding to the time range.
  • the prediction unit 122 integrates the prediction data created for each hydrogen station 10 in step S20 (step S30). For example, in a week, there are many days when there are many hydrogen stations 10 that need to be supplied with MCH, and there are days when there are few. Therefore, by integrating the prediction data, the prediction unit 122 comprehensively considers the situation of the plurality of hydrogen stations 10 in the hydrogen supply chain 1, the timing when the MCH needs to be supplied in one week, and the toluene. It is possible to create prediction data that can grasp the timing of collecting.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan for delivering the MCH to a plurality of hydrogen stations 10 based on the prediction data integrated in step S30 (step S40).
  • the delivery plan creation unit 123 creates an efficient delivery plan by comprehensively considering the timing when the MCH needs to be supplied at each hydrogen station 10 and the position information of the hydrogen station 10. For example, since the MCH cannot be delivered immediately to the long-distance hydrogen station 10, the mobile TR is started ahead of schedule at the timing when the MCH is insufficient. In addition, the long-distance hydrogen station 10 has a transportation cost if the mobile TR is frequently directed. Therefore, create a delivery plan so that the delivery frequency is as low as possible.
  • the short-distance hydrogen station 10 can immediately receive the supply of MCH even when the MCH is insufficient. Therefore, for example, the MCH may be supplied to the short-distance hydrogen station 10 during delivery to the long-distance hydrogen station 10. Further, when the mobile body TR supplies the MCH to the hydrogen station 10 and the tank is emptied, the moving body TR stores the toluene in the emptied tank and transports the toluene to the MCH manufacturing base 30.
  • the delivery plan creation unit 123 may create a delivery plan in consideration of the recovery of toluene. For example, when the mobile TR delivers the MCH to a predetermined hydrogen station 10, the toluene of the hydrogen station 10 may be recovered as it is. Further, the mobile TR may stop at another hydrogen station 10 to recover toluene on the way back from delivering the MCH to a certain hydrogen station 10. In this way, toluene is efficiently recovered.
  • the MCH manufacturing plan creation unit 124 creates an MCH manufacturing plan at the MCH manufacturing base 30 (step S50).
  • the MCH production plan creation unit 124 creates an MCH production plan based on the forecast data integrated in step S30 and the delivery plan created in step S40.
  • the operation management device 101 transmits the created delivery plan and MCH manufacturing plan to the MCH manufacturing base 30, and executes the operation based on these plans (step S60).
  • the operation management device 101 monitors each hydrogen station 10 in the hydrogen supply chain 1, and the correction unit 126 corrects the delivery plan and the MCH production plan as necessary. For example, a threshold value may be set for the remaining amount of the MCH tank 12 and the toluene tank 13 of the hydrogen station 10, and an alarm may be issued when the threshold value is reached. A margin may be provided in the threshold value. For example, when the remaining amount of MCH in the MCH tank 12 in the hydrogen station 10 is reduced to 30% and the MCH needs to be replenished, the operation management device 101 sets the threshold value for the remaining amount of the MCH tank 12 to 50%. To.
  • the operation management device 101 sets the threshold value for the remaining amount of the toluene tank 13 to 50%. ..
  • the operation management device 101 receives an alarm from each hydrogen station 10, and if the degree of decrease in MCH or the degree of increase in toluene is faster than predicted, the correction unit 126 corrects the delivery plan and the MCH production plan.
  • step S10 the information acquisition unit 121 of the operation management device 101 constantly acquires the remaining amount data of the MCH tank 12 and the toluene tank 13 of each hydrogen station 10 in the hydrogen supply chain 1 via the data server 102. do.
  • the term "constant acquisition of remaining amount data” here means a state in which the remaining amount data can be grasped in substantially real time from the viewpoint of MCH operation.
  • the operation management device 101 acquiring the remaining amount data at time intervals such as once every few seconds or once every few minutes, but also the remaining amount data is acquired once a day or once every few hours. Even in a state where the data is acquired at time intervals such as the interval of, the time lag is allowed at the time interval within a range that does not substantially affect the data. Therefore, both states are considered to correspond to "always acquired".
  • the operation management device 101 may receive the remaining amount data at the highest frequency within the range allowed by the communication speed of the network NW and the like.
  • step S20 the prediction unit 122 creates a transition prediction of the remaining amount of the MCH tank 12 and the toluene tank 13 of each hydrogen station 10 based on the remaining amount data acquired in step S10 (for example, the actual measurement line of FIG. 6). See RL1 and measured line RL2 in FIG. 7).
  • the prediction unit 122 sets a threshold value for the remaining amount of the MCH tank 12 and the toluene tank 13. For example, the prediction unit 122 sets that it is necessary to accept the MCH before the remaining amount of the MCH tank 12 becomes equal to or less than the threshold value (for example, 10%). That is, the threshold value for the remaining amount of the MCH tank 12 is set to 10%.
  • the prediction unit 122 sets that it is necessary to recover toluene before the remaining amount of the toluene tank 13 reaches the threshold value (for example, 90%) or more. That is, the threshold value for the remaining amount of the toluene tank 13 is set to 90%. Then, the prediction unit 122 sets a schedule for decreasing until the remaining amount of the MCH tank 12 reaches the threshold value (10%) and a schedule for increasing until the remaining amount of the toluene tank 13 reaches the threshold value (90%). Predict all hydrogen stations 10 in the hydrogen supply chain 1.
  • the threshold value for example, 90%
  • step S30 the prediction unit 122 integrates the prediction data of all hydrogen stations 10.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan based on the above-mentioned integrated prediction data so that the delivery plan can be efficiently delivered in consideration of the position information of the hydrogen station 10.
  • the MCH production plan creation unit 124 creates an MCH production plan based on the integrated forecast data.
  • the delivery plan creation unit 123 and the MCH production plan creation unit 124 may create a delivery plan and an MCH production plan using AI.
  • FIG. 6 is a graph showing the transition of the remaining amount of the MCH tank 12 of a certain hydrogen station 10.
  • FIG. 7 is a graph showing the transition of the remaining amount of the toluene tank 13 of a certain hydrogen station 10.
  • the MCH tank 12 and the toluene tank 13 are both 50 m 3 and the moving body TR is a tank lorry having a lorry capacity of 30 tons.
  • the hydrogen station 10 uses about 18 m 3 of MCH per day, produces about 16 m 3 of toluene per day, and operates at 100% load.
  • the prediction unit 122 acquires the remaining amount data of the MCH tank 12 on the first day. Then, the prediction unit 122 grasps that the remaining amount is changing in a transition from "0 days” to "1 day” of the actual measurement line RL1. The prediction unit 122 sets the prediction line EL1 based on the remaining amount transition of the actual measurement line RL1. As a result, the prediction unit 122 predicts the remaining amount transition after "1 day”. The prediction unit 122 recognizes the date when the prediction line EL1 reaches the tank lower limit line DL (10%) as the “acceptance date”. Here, the "acceptance date” is set between the "2nd” and the "3rd”.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan so that the MCH tank 12 is replenished with MCH at any time between "2 days” and "3 days". As a result, the remaining amount of the MCH tank 12 is "100%" in "3 days". After that, the operation management device 101 repeats the same process. As a result, as shown in the actual measurement line RL1, the remaining amount of the MCH tank 12 is repeatedly changed to recover to 100% before reaching the tank lower limit line DL.
  • the prediction unit 122 acquires the remaining amount data of the toluene tank 13 on the first day. Then, the prediction unit 122 grasps that the remaining amount is changing in a transition from "0 days” to "1 day” of the actual measurement line RL2. The prediction unit 122 sets the prediction line EL2 based on the remaining amount transition of the actual measurement line RL2. As a result, the prediction unit 122 predicts the remaining amount transition after "1 day”. The prediction unit 122 recognizes the date when the prediction line EL2 reaches the tank upper limit line UL (90%) as the “collection date”. Here, a "collection date” is set between "2 days" and "3 days”.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan so that toluene is recovered from the toluene tank 13 at any time between "2 days” and "3 days". As a result, the remaining amount of the toluene tank 13 is "0%” in "3 days”. After that, the operation management device 101 repeats the same process. As a result, as shown in the actual measurement line RL2, the remaining amount of the toluene tank 13 is repeatedly changed to 0% before reaching the tank upper limit line UL.
  • the information acquisition unit 121 acquires hydrogen station information regarding the dehydrogenation status at the plurality of hydrogen stations 10. Since this hydrogen station information is information that can grasp what kind of dehydrogenation situation is in each hydrogen station 10, the MCH may be delivered to which hydrogen station 10 at what timing. This is information that makes it possible to grasp whether or not.
  • the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan for delivering the MCH to the plurality of hydrogen stations 10 based on at least the hydrogen station information. Therefore, the delivery plan creation unit 123 can create an appropriate delivery plan after comprehensively determining the dehydrogenation status of each hydrogen station 10. From the above, it is possible to efficiently deliver the MCH from the MCH manufacturing base 30 to the plurality of hydrogen stations 10.
  • the information acquisition unit 121 may acquire MCH manufacturing base information regarding the manufacturing status of MCH at the MCH manufacturing base 30.
  • the delivery plan creation unit 123 may create a delivery plan based on the hydrogen station information and the MCH manufacturing base information. In this case, the delivery plan creation unit 123 can create a delivery plan in consideration of the manufacturing status of the MCH at the MCH manufacturing base 30. For example, if a large number of mobile TRs are shipped at the same time, manufacturing at the MCH manufacturing base 30 may not be in time. In such a case, the delivery plan creation unit 123 can create a delivery plan such that the moving body TR ships with a time lag.
  • the hydrogen station information may include raw material information regarding the amount of MCH used in the hydrogen station 10 and dehydrogenation product information regarding the amount of toluene produced by the dehydrogenation reaction.
  • the delivery plan creation unit 123 can create a delivery plan in consideration of the amount of toluene produced at each hydrogen station 10.
  • the operation management system 100 further includes a prediction unit 122 that predicts the timing when the MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 based on at least the hydrogen station information.
  • the delivery plan creation unit 123 may create a delivery plan based on the prediction result by the prediction unit 122. In this case, the delivery plan creation unit 123 can create a delivery plan in advance before the timing when the MCH is actually required to be supplied at the hydrogen station 10. For example, in the example shown in FIG. 6, it is assumed that the moving body TR starts shipping at the timing when the measured line RL1 approaches the tank lower limit line DL.
  • the replenishment of MCH to the MCH tank 12 may be delayed too much due to the time lag until arrival, and the actual measurement line RL1 may fall below the tank lower limit line DL.
  • the prediction unit 122 makes a prediction using the prediction line EL1
  • the MCH can be replenished before the actual measurement line RL1 falls below the tank lower limit line DL.
  • the prediction unit 122 may predict the timing at which MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 based on the amount of hydrogen demand at the hydrogen station 10. In this case, the prediction unit 122 can make a long-term (for example, one week) prediction based on the transition of the hydrogen demand amount and the like.
  • the prediction unit 122 may predict the timing when the MCH needs to be supplied to the hydrogen station 10 based on the remaining amount of the MCH at the hydrogen station 10. In this case, the prediction unit 122 can make a prediction according to the actual situation based on the actual remaining amount of the MCH at the hydrogen station.
  • the operation management system 100 includes the prediction unit 122, but the prediction unit 122 may be omitted.
  • the delivery plan creation unit 123 may create a delivery plan based only on the actual measurement data.
  • the operation management system 100 sets a threshold value for the MCH tank 12 and the toluene tank 13 of each hydrogen station 10.
  • the delivery plan creation unit 123 grasps the hydrogen station 10 for which an alarm has been issued based on the threshold value. Then, the delivery plan creation unit 123 creates a delivery plan in consideration of the position information of the hydrogen station 10.
  • the operation management system 100 creates the delivery plan in consideration of both the MCH remaining amount data and the toluene remaining amount data, but only the MCH remaining amount data may be considered.
  • the operation management system 100 may create an efficient delivery plan for the delivery of MCH, and may perform the recovery of toluene according to a certain rule.
  • the delivery plan creation unit 123 of the operation management system 100 created the delivery plan in consideration of the MCH manufacturing base information in addition to the hydrogen station information, but it is not necessary to consider the MCH manufacturing base information.
  • the production volume of the MCH manufacturing base 30 is large compared to the number of mobile TRs that can be used for delivery to a certain area, so that the remaining amount of MCH at the MCH manufacturing base does not have to be considered substantially.
  • the delivery plan creation unit 123 does not have to consider the MCH manufacturing base information.

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Abstract

運用管理システムは、水素化物を含む原料を製造する原料製造拠点から、原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る複数の脱水素拠点への原料の配送を管理する運用管理システムであって、複数の脱水素拠点での脱水素状況に関する第１の情報を取得する情報取得部と、少なくとも第１の情報に基づいて、複数の脱水素拠点へ原料を配送する配送計画を作成する配送計画作成部と、を備える。

Description

運用管理システム
　本開示は、運用管理システムに関する。
　従来、脱水素反応させることによって水素含有ガスを得ることができる水素化物を含む原料を用いるシステムとして、例えば特許文献１に挙げるものが知られている。特許文献１の水素供給システムは、原料の芳香族炭化水素の水素化物を貯蔵するタンクと、当該タンクから供給された原料を脱水素反応させることによって水素を得る脱水素反応部と、脱水素反応部で得られた水素を気液分離する気液分離部と、気液分離された水素を精製する水素精製部と、を備える。
特開２００６－２３２６０７号公報
　上述したようなシステムを備える脱水素拠点では、タンクローリーなどで配送されてきた原料が用いられる。また、このような原料は、原料を製造する原料製造拠点から配送される。ここで、一か所の原料製造拠点で製造された原料が、複数の脱水素拠点へ配送される場合がある。例えば、複数の脱水素拠点が広範囲にわたって存在している場合、各脱水素拠点に対して効率よく原料を配送しなくては、タンクローリーなどの移動体の配送頻度が高くなる。その結果配送コストが上がり、最終的に水素のコストが上昇するという問題がある。
　本開示は、上記課題の解決のためになされたものであり、原料製造拠点から複数の脱水素拠点へ効率よく原料を配送することができる運用管理システムを提供することを目的とする。
　本開示に係る運用管理システムは、水素化物を含む原料を製造する原料製造拠点から、原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る複数の脱水素拠点への原料の配送を管理する運用管理システムであって、複数の脱水素拠点での脱水素状況に関する第１の情報を取得する情報取得部と、少なくとも第１の情報に基づいて、複数の脱水素拠点へ原料を配送する配送計画を作成する配送計画作成部と、を備える。
　本開示に係る運用管理システムにおいて、情報取得部は、複数の脱水素拠点での脱水素状況に関する第１の情報を取得する。この第１の情報は、それぞれの脱水素拠点において、どのような脱水素状況であるかを把握可能な情報である。そのため、どの脱水素拠点に対して、どのようなタイミングで原料を配送すればよいかを把握することが可能となる。これに対し、配送計画作成部は、少なくとも第１の情報に基づいて、複数の脱水素拠点へ原料を配送する配送計画を作成する。従って、配送計画作成部は、それぞれの脱水素拠点の脱水素状況を総合的に判断した上で、適切な配送計画を作成することができる。以上より、原料製造拠点から複数の脱水素拠点へ効率よく原料を配送することが可能となる。
　情報取得部は、原料製造拠点での原料の製造状況に関する第２の情報を取得し、配送計画作成部は、第１の情報、及び第２の情報に基づいて、配送計画を作成してよい。この場合、配送計画作成部は、原料製造拠点での原料の製造状況も考慮した上で、配送計画を作成することができる。
　第１の情報は、脱水素拠点で用いられる原料の量に関する原料情報と、脱水素反応に伴って生成される脱水素生成物の量に関する脱水素生成物情報と、を含んでよい。この場合、配送計画作成部は、それぞれの脱水素拠点において生成された脱水素生成物の量も考慮した上で、配送計画を作成することができる。
　運用管理システムは、少なくとも第１の情報に基づいて、脱水素拠点に対して原料の供給が必要となるタイミングを予測する予測部を更に有し、配送計画作成部は、予測部による予測結果に基づいて、配送計画を作成してよい。この場合、配送計画作成部は、予測部による予測結果に基づくことで、実際に脱水素拠点において原料の供給が必要になるタイミングよりも早い段階で、予め配送計画を作成しておくことができる。
　予測部は、脱水素拠点における水素の需要量に基づいて、脱水素拠点に対して原料の供給が必要となるタイミングを予測してよい。この場合、予測部は、水素の需要量の推移などに基づいて、長期的な予測を行うことができる。
　予測部は、脱水素拠点における原料の残量に基づいて、脱水素拠点に対して原料の供給が必要となるタイミングを予測してよい。この場合、予測部は、脱水素拠点における原料の実際の残量に基づいて、実際の状況に即した予測を行うことができる。
　本開示によれば、原料製造拠点から複数の脱水素拠点へ効率よく原料を配送することができる運用管理システムを提供することができる。
本開示の実施形態に係る運用管理システムを備える水素サプライチェーンの概略図である。 水素ステーションのブロック構成を示すブロック構成図である。 ＭＣＨ製造拠点のブロック構成を示すブロック構成図である。 運用管理システムのブロック構成を示すブロック構成図である。 運用管理システムの運用管理装置による処理内容を示すフローチャートである。 水素ステーションのＭＣＨタンクの残量推移を示すグラフである。 水素ステーションのトルエンタンクの残量推移を示すグラフである。
　以下、図面を参照しながら、本開示に係る運用管理システムの好適な実施形態について詳細に説明する。以下の説明において、同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
　図１は、本開示の実施形態に係る運用管理システム１００を備える水素サプライチェーン１の概略図である。水素サプライチェーン１は、水素化物を含む原料を製造する原料製造拠点から、原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る複数の脱水素拠点への原料の配送を行うためのサプライチェーンである。当該配送及び原料の運用は、運用管理システム１００によって管理される。水素サプライチェーン１は、複数の水素ステーション１０（脱水素拠点）と、ＭＣＨ製造拠点３０（原料製造拠点）と、運用管理システム１００と、を備える。また、複数の水素ステーション１０、ＭＣＨ製造拠点３０、及び運用管理システム１００は、ネットワークＮＷに接続されている。水素サプライチェーン１においては、タンクローリーなどの移動体ＴＲが原料の配送、及び脱水素生成物の回収を行う。なお、本実施形態では、水素ステーション内に脱水素装置が設置されているため、水素ステーションを脱水素拠点として例示している。しかし、脱水素装置を水素ステーションに隣接設置させる（すなわち、水素ステーションとは別に設置させる）場合もある。
　水素ステーション１０は、有機化合物（常温で液体）を原料として用いる。なお、水素精製の過程では、原料である有機化合物（常温で液体）を脱水素した、脱水素生成物（有機化合物（常温で液体））が除去される。原料の有機化合物として、例えば、有機ハイドライドが挙げられる。有機ハイドライドは、製油所で大量に生産されている水素を芳香族炭化水素と反応させた水素化物が好適な例である。また、有機ハイドライドは、芳香族の水素化化合物に限らず、２－プロパノール（水素とアセトンが生成される）の系もある。有機ハイドライドは、ガソリンなどと同様に液体燃料としてタンクローリーなどの移動体ＴＲによって水素ステーション１０へ輸送することができる。本実施形態では有機ハイドライドとして、メチルシクロヘキサン（以下、ＭＣＨと称する）を用いる。その他、有機ハイドライドとしてシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、エチルシクロヘキサン、デカリン、メチルデカリン、ジメチルデカリン、エチルデカリンなど芳香物炭化水素の水素化物を適用することができる。なお、芳香族化合物は特に水素含有量の多い好適な例である。水素ステーション１０は、燃料電池自動車（ＦＣＶ）や水素エンジン車に水素を供給することができる。なお、メタンを主成分とした天然ガスやプロパンを主成分としたＬＰＧ、あるいはガソリン、ナフサ、灯油、軽油といった液体炭化水素原料から水素を製造する場合にも適用可能である。
　本実施形態では、原料として上述のようにＭＣＨを採用し、水素精製の過程で除去される脱水素生成物がトルエンである場合を例として説明する。なお、実際には、トルエンのみならず、未反応のＭＣＨと少量の副生成物及び不純物も存在するが、本実施形態中では、これらはトルエンに混じって当該トルエンと同じ挙動を示すとみなす。従って、以下の説明において、「トルエン」と称して説明するものには、未反応のＭＣＨや副生成物も含むものとする。
　図２を参照して、水素ステーション１０の構成について詳細に説明する。図２は、水素ステーション１０のブロック構成を示すブロック構成図である。図２に示すように、水素ステーション１０は、脱水素装置１１と、ＭＣＨタンク１２と、トルエンタンク１３と、圧縮機１４と、高圧蓄圧器１６と、中間蓄圧器１７と、プレクーラ１８と、水素充填装置１９と、統合制御部２０と、水素ステーションクライアント端末２１と、を備える。なお、中間蓄圧器１７は省略されてもよい。
　脱水素装置１１は、ＭＣＨタンク１２から供給されたＭＣＨを脱水素反応させることによって水素を得る機器である。脱水素装置１１は、脱水素触媒を用いた脱水素反応によってＭＣＨから水素を取り出す機器である。脱水素触媒は、特に制限されないが、例えば、白金触媒、パラジウム触媒及びニッケル触媒から選ばれる。これら触媒は、アルミナ、シリカ及びチタニア等の担体上に担持されていてもよい。有機ハイドライドの反応は可逆反応であり、反応条件（温度、圧力）によって反応の方向が変わる（化学平衡の制約を受ける）。一方、脱水素反応は、常に吸熱反応で分子数が増える反応である。従って、高温、低圧の条件が有利である。脱水素反応は吸熱反応であるため、脱水素装置１１は、燃料タンク２５に貯留された燃料を燃焼させることで得られる熱によって、加熱される。
　脱水素装置１１は、脱水素反応によって得られた水素含有ガスを気液分離処理、及び精製処理することによって、純度の高い水素ガスを得る。水素ガスから分離されたトルエンは、トルエンタンク１３で回収されて貯留される。脱水素装置１１で製造された水素ガスは、圧縮機１４によって圧送されて、高圧蓄圧器１６及び中間蓄圧器１７に蓄圧される。なお、中間蓄圧器１７に蓄圧された水素ガスは、圧縮機１４に戻される。なお、ＭＣＨタンク１２は、移動体ＴＲからＭＣＨを補給される。また、トルエンタンク１３は、移動体ＴＲによりトルエンを回収される。
　水素充填装置１９は、燃料電池自動車（ＦＣＶ）や水素エンジン車に水素を充填する装置である。水素充填装置１９は、高圧蓄圧器１６に蓄圧された水素ガスをプレクーラ１８で冷却させた後に、車両へ充填を行う。
　統合制御部２０は、水素ステーション１０全体の制御を行うと共に、水素ステーション１０内の各種状態を示す情報を取得して統合する装置である。また、水素ステーションクライアント端末２１は、ネットワークＮＷに接続されることにより（図１参照）、外部と通信することによって、情報の送受信を行う端末である。
　統合制御部２０は、液面計２２を介してＭＣＨタンク１２内のＭＣＨの量を取得する。統合制御部２０は、液面計２３を介してトルエンタンク１３内のトルエンの量を取得する。統合制御部２０は、装置運転負荷取得部２４を介して脱水素装置１１の装置運転負荷（％）を取得する。統合制御部２０は、水素製造量取得部２６を介して、脱水素装置１１と圧縮機１４との間のラインを流通する水素量、すなわち脱水素装置１１の水素製造量を取得する。統合制御部２０は、圧力計２７，２８を介して高圧蓄圧器１６及び中間蓄圧器１７の蓄圧量を取得する。統合制御部２０は、水素充填量取得部２９を介して水素充填装置１９の水素充填量を取得する。
　統合制御部２０は、取得した情報から、水素ステーション１０での脱水素状況に関する水素ステーション情報（第１の情報）を編集すると共に、当該水素ステーション情報を水素ステーションクライアント端末２１を介してネットワークＮＷ（図１参照）上へ送信する。統合制御部２０が編集する水素ステーション情報は、ＭＣＨタンク１２のＭＣＨの残量データ、及び脱水素装置１１でのＭＣＨ消費量データを含む。このように、水素ステーション情報は、水素ステーション１０で用いられるＭＣＨの量に関するＭＣＨ情報（原料情報）を含む。また、水素ステーション情報は、トルエンタンク１３のトルエンの残量データ、及び脱水素装置１１からのトルエン回収量データを含む。このように、水素ステーション情報は、脱水素反応に伴って生成されるトルエンの量に関するトルエン情報（脱水素生成物情報）と、を少なくとも含んでいる。更に、水素ステーション情報は、水素充填装置１９による水素供給量データ、及び水素ステーション１０の位置情報も含んでいる。
　次に、図３を参照して、ＭＣＨ製造拠点３０の構成について詳細に説明する。図３は、ＭＣＨ製造拠点３０のブロック構成を示すブロック構成図である。図３に示すように、ＭＣＨ製造拠点３０は、ＭＣＨ製造装置３１と、副生水素供給部３２と、トルエンタンク３３と、ＭＣＨタンク３４と、出荷設備３６と、統合制御部４０と、ＭＣＨ製造拠点クライアント端末４１と、を備える。
　ＭＣＨ製造装置３１は、トルエンタンク３３から供給されたトルエンと副生水素供給部３２から供給された水素とを触媒反応させることによって、ＭＣＨを製造する装置である。なお、副生水素供給部３２は、工場などで生じた副生水素を供給する。ＭＣＨ製造装置３１は、製造したＭＣＨをＭＣＨタンク３４に供給して貯留する。出荷設備３６は、ＭＣＨタンク３４に貯留されたＭＣＨを各移動体ＴＲを介してそれぞれの水素ステーション１０へ出荷する。なお、ＭＣＨ製造装置３１は、副生水素のみならず、再生可能エネルギーによる電力を用いて水電解装置で生成した水素を用いて、ＭＣＨを製造してもよい。
　統合制御部４０は、ＭＣＨ製造拠点３０全体の制御を行うと共に、ＭＣＨ製造拠点３０内の各種状態を示す情報を取得して統合する装置である。また、ＭＣＨ製造拠点クライアント端末４１は、ネットワークＮＷに接続されることにより（図１参照）、外部と通信することによって、情報の送受信を行う端末である。
　統合制御部４０は、液面計４２を介してトルエンタンク３３内のトルエンの量を取得する。統合制御部４０は、液面計４３を介してＭＣＨタンク３４内のＭＣＨの量を取得する。統合制御部４０は、装置運転負荷取得部４４を介してＭＣＨ製造装置３１の装置運転負荷（％）を取得する。統合制御部４０は、ＭＣＨ製造量取得部４６を介して、ＭＣＨ製造装置３１とＭＣＨタンク３４との間のラインを流通するＭＣＨの量、すなわちＭＣＨ製造装置３１のＭＣＨ製造量を取得する。統合制御部４０は、ＭＣＨ出荷量取得部４７を介して出荷設備３６によるＭＣＨ出荷量を取得する。
　統合制御部４０は、取得した情報から、ＭＣＨ製造拠点３０でのＭＣＨの製造状況に関するＭＣＨ製造拠点情報（第２の情報）を編集すると共に、当該ＭＣＨ製造拠点情報をＭＣＨ製造拠点クライアント端末４１を介してネットワークＮＷ（図１参照）上へ送信する。統合制御部４０が編集するＭＣＨ製造拠点情報は、ＭＣＨタンク３４のＭＣＨの残量データ、トルエンタンク３３のトルエンの残量データ、出荷設備３６によるＭＣＨ出荷データ、トルエンタンク３３からのトルエン供給量データ、各水素ステーション１０からのトルエン回収量データ、及びＭＣＨ製造拠点３０の位置情報を含んでいる。
　また、統合制御部４０は、ネットワークＮＷ及びＭＣＨ製造拠点クライアント端末４１（図１参照）を介して、運用管理システム１００から、配送計画、及びＭＣＨ製造計画を受信する。そして、統合制御部４０は、当該ＭＣＨ製造装置運転計画に基づいてＭＣＨ製造装置３１を制御し、配送計画に基づいて出荷設備３６を制御する。また、統合制御部４０は、配送計画、及びＭＣＨ製造計画をＭＣＨ製造拠点３０内でモニタなどに表示することで、作業者への指示も行う。
　次に、図４を参照して、運用管理システム１００の詳細な構成について説明する。図４は、運用管理システム１００のブロック構成を示すブロック構成図である。図４に示すように、運用管理システム１００は、運用管理装置１０１と、データサーバ１０２と、を備える。データサーバ１０２は、ネットワークＮＷ（図１参照）を介して、水素サプライチェーン１の各種情報を取得して記憶するサーバである。データサーバ１０２は、複数の水素ステーション１０からの水素ステーション情報を記憶し、ＭＣＨ製造拠点３０からのＭＣＨ製造拠点情報を記憶する。また、データサーバ１０２は、ネットワークＮＷ（図１参照）を介して、運用管理装置１０１に情報を送る。
　運用管理装置１０１は、ＭＣＨ製造拠点３０から、複数の水素ステーション１０へのＭＣＨの配送を管理すると共に、水素サプライチェーン１全体でのＭＣＨの運用を管理する装置である。運用管理装置１０１は、情報取得部１２１と、予測部１２２と、配送計画作成部１２３と、ＭＣＨ製造計画作成部１２４と、補正部１２６と、を備える。
　情報取得部１２１は、複数の水素ステーション１０での脱水素状況に関する水素ステーション情報を取得する。また、情報取得部１２１は、ＭＣＨ製造拠点３０でのＭＣＨの製造状況に関するＭＣＨ製造拠点情報を取得する。情報取得部１２１は、ネットワークＮＷを介して、データサーバ１０２から、複数の水素ステーション１０の水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点３０のＭＣＨ製造拠点情報を取得する。
　予測部１２２は、水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点情報に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミングを予測する。また、予測部１２２は、水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点情報に基づいて、水素ステーション１０からトルエンを回収するタイミングを予測する。予測部１２２は、水素ステーション１０における水素の需要量に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミング、及びトルエンの回収が必要となるタイミングを予測してよい。また、予測部１２２は、水素ステーション１０におけるＭＣＨの残量に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミングを予測してよい。また、予測部１２２は、水素ステーション１０におけるトルエンの残量（トルエンがタンクに貯まった量）に基づいて、水素ステーション１０からのトルエンの回収が必要となるタイミングを予測してよい。予測部１２２の詳細な予測方法については、後述する。
　配送計画作成部１２３は、水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点情報に基づいて、複数の水素ステーション１０へＭＣＨを配送する配送計画を作成する。当該配送計画には、複数の水素ステーション１０からトルエンを回収する計画も含まれている。配送計画作成部１２３は、水素ステーション情報及びＭＣＨ製造拠点情報に基づく予測部１２２での予測結果に基づいて配送計画を作成する。配送計画は、どの水素ステーション１０に対してどのようなタイミングでＭＣＨの配送を行うか、どの水素ステーション１０からどのようなタイミングでトルエンの回収を行うか、などの情報を含む。配送計画作成部１２３は、配送に用いられる移動体ＴＲの数、各水素ステーション１０までの距離（すなわち、配送に要する時間）などを考慮して配送計画を作成する。配送計画作成部１２３は、作成した配送計画をＭＣＨ製造拠点３０へネットワークＮＷを介して送信する。これにより、ＭＣＨ製造拠点３０では、当該配送計画に基づいて、移動体ＴＲによるＭＣＨの分配が行われる。
　ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、ＭＣＨ製造拠点３０におけるＭＣＨ製造計画を作成する。ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、水素ステーション情報、ＭＣＨ製造拠点情報、及び配送計画に基づいて、ＭＣＨ製造計画を作成する。ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、どのようなタイミングで、どの程度の量のＭＣＨが配送されるかを考慮して、ＭＣＨ製造計画を作成する。ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、作成したＭＣＨ製造計画をＭＣＨ製造拠点３０へネットワークＮＷを介して送信する。これにより、ＭＣＨ製造拠点３０では、当該ＭＣＨ製造計画に基づいて、ＭＣＨの製造が行われる。
　補正部１２６は、複数の水素ステーション１０における実際の運用状況を考慮して、配送計画、及びＭＣＨ製造計画を補正する。例えば、補正部１２６は、ある水素ステーション１０でのＭＣＨタンク１２のＭＣＨの実際の残量、トルエンタンク１３のトルエンの実際の残量が予測と異なっている場合などに、配送計画、及びＭＣＨ製造計画を補正する。補正部１２６は、補正した配送計画、及びＭＣＨ製造計画をＭＣＨ製造拠点３０へネットワークＮＷを介して送信する。
　次に、図５を参照して、本実施形態に係る運用管理システム１００による管理方法について説明する。図５は、運用管理システム１００の運用管理装置１０１による処理内容を示すフローチャートである。まず、運用管理方法の一例として、水素の需要予測から配送計画を作成する方法について説明する。
　まず、運用管理装置１０１の情報取得部１２１は、データサーバ１０２から、ＭＣＨ製造拠点３０のＭＣＨ製造拠点情報、及び複数の水素ステーション１０の水素ステーション情報を取得する（ステップＳ１０）。次に、予測部１２２は、水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点情報に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミング、及び水素ステーション１０からトルエンを回収するタイミングを予測する（ステップＳ２０）。
　具体的には、予測部１２２は、所定の時間範囲の間に水素ステーション１０で車両に充填された水素の充填量推移に基づいて、それぞれの水素ステーション１０における水素需要量予測を作成する。なお、所定の時間範囲は、予測を作成出来る程度の情報量が含まれる長さであることが好ましい。また、所定の時間範囲は、リアルタイム性を担保できる程度に、長すぎないことが好ましい。所定の時間範囲として、例えば、直近の一週間の範囲が設定されてよい。その他、所定の時間範囲として、数日～数週間の範囲が設定されてよい。なお、予測部１２２は、水素需要量の予測に用いるデータとして、直近の時間範囲に限らず、季節によって水素の需要量が変動するような場合は、例えば過去の同じ季節における水素需要量も考慮してよい。
　また、予測部１２２は、それぞれの水素ステーション１０における水素製造量、ＭＣＨ供給量、及びトルエン回収量から、脱水素転化率及び水素回収率を求め、ＭＣＨ供給量と水素製造量との関係を示す係数（ファクター）を算出する。なお、予測部１２２は、触媒劣化等によってファクターが変化するので、当該変化を考慮してファクターを都度更新する。予測部１２２は、それぞれの水素ステーション１０の水素需要量予測と、上記ファクターとに基づいて、ＭＣＨ消費量及びトルエン回収量の一週間分の予測データを作成する。この一週間分の予測データは、一週間においてＭＣＨの供給が必要となるタイミング、及びトルエンを回収するタイミングを把握可能な予測データである。なお、予測データは一週間に限らず、他の時間範囲を設定してもよい。この場合、予測部１２２は、当該時間範囲に対応する長さの予測データを作成する。
　予測部１２２は、ステップＳ２０でそれぞれの水素ステーション１０について作成した予測データを統合する（ステップＳ３０）。例えば、一週間のうち、ＭＣＨの供給が必要になる水素ステーション１０が多い日もあれば、少ない日もある。従って、予測部１２２は、予測データを統合することで、水素サプライチェーン１内の複数の水素ステーション１０の状況を総合的に考慮して、一週間においてＭＣＨの供給が必要となるタイミング、及びトルエンを回収するタイミングを把握可能な予測データを作成することができる。
　配送計画作成部１２３は、ステップＳ３０で統合された予測データに基づいて、複数の水素ステーション１０へＭＣＨを配送する配送計画を作成する（ステップＳ４０）。配送計画作成部１２３は、それぞれの水素ステーション１０においてＭＣＨの供給が必要となるタイミングと、水素ステーション１０の位置情報とを総合的に考慮して、効率的な配送計画を作成する。例えば、遠距離の水素ステーション１０については、すぐにＭＣＨを配送することができないため、ＭＣＨが不足するタイミングに対して、前倒しで移動体ＴＲを出発させる。また、遠距離の水素ステーション１０は、頻繁に移動体ＴＲを向かわせると輸送コストがかかる。そのため、なるべく配送頻度が少なくなるように配送計画を作成する。その一方、近距離の水素ステーション１０は、ＭＣＨが不足した場合もすぐにＭＣＨの供給を受けることができる。そのため、例えば、遠距離の水素ステーション１０へ配送をする途中などで、近距離の水素ステーション１０へＭＣＨを供給してもよい。また、移動体ＴＲは、ＭＣＨを水素ステーション１０に供給してタンクが空になったら、その空になったタンクにトルエンを収容して、ＭＣＨ製造拠点３０へトルエンを輸送する。配送計画作成部１２３は、トルエンの回収を考慮して配送計画を作成してもよい。例えば、移動体ＴＲが所定の水素ステーション１０へＭＣＨを配送したら、当該水素ステーション１０のトルエンをそのまま回収してもよい。また、移動体ＴＲは、ある水素ステーション１０へＭＣＨを配送した帰り道などに、他の水素ステーション１０へ立ち寄って、トルエンを回収してもよい。このように、効率良くトルエンの回収が行われる。
　ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、ＭＣＨ製造拠点３０におけるＭＣＨ製造計画を作成する（ステップＳ５０）。ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、ステップＳ３０で統合された予測データ、及びステップＳ４０で作成された配送計画に基づいて、ＭＣＨ製造計画を作成する。次に、運用管理装置１０１は、作成した配送計画及びＭＣＨ製造計画をＭＣＨ製造拠点３０へ送信し、これらの計画に基づいた運用を実行する（ステップＳ６０）。
　なお、運用実行後は、運用管理装置１０１は、水素サプライチェーン１内のそれぞれの水素ステーション１０を監視し、必要に応じて補正部１２６によって配送計画及びＭＣＨ製造計画を補正する。例えば、水素ステーション１０のＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３の残量に対して閾値を設定し、当該閾値に達したときにアラームを発するようにしてよい。閾値にはマージンを設けてもよい。例えば、水素ステーション１０におけるＭＣＨタンク１２のＭＣＨの残量が３０％にまで減ったら、ＭＣＨの補給が必要となる場合、運用管理装置１０１は、ＭＣＨタンク１２の残量に対する閾値を５０％に設定にする。また水素ステーション１０におけるトルエンタンク１３のトルエンの残量が７０％にまで増加したら、トルエンの回収が必要となる場合、運用管理装置１０１は、トルエンタンク１３の残量に対する閾値を５０％に設定する。運用管理装置１０１は、それぞれの水素ステーション１０からのアラームを受信し、予測よりもＭＣＨの減少度合いやトルエンの増加度合いが早い場合、補正部１２６によって配送計画及びＭＣＨ製造計画を補正する。
　次に、運用管理方法の他の例として、それぞれのＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３の残量に基づいて、配送計画を作成する方法について説明する。なお、前述の水素の需要予測から配送計画を作成する方法と同趣旨の内容については、説明を省略する。
　まず、ステップＳ１０において、運用管理装置１０１の情報取得部１２１は、データサーバ１０２を介して水素サプライチェーン１内のそれぞれの水素ステーション１０のＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３の残量データを、常時取得する。なお、ここでの「残量データを常時取得」とは、ＭＣＨの運用という観点でみたときに、実質的にリアルタイムで残量データを把握できている状態を意味する。運用管理装置１０１が、残量データを数秒、または数分に一回の間隔などの時間間隔で取得するような状態のみならず、残量データを一日に一回、または数時間に一回の間隔などの時間間隔で取得するような状態も、実質的に影響のない範囲でタイムラグを許容した時間間隔で取得している。従って、どちらの状態も「常時取得」に該当するものとする。勿論、運用管理装置１０１は、ネットワークＮＷの通信速度などが許容する範囲で、最も高頻度で残量データを所得してもよい。
　ステップＳ２０において、予測部１２２は、ステップＳ１０で取得した残量データに基づいて、各水素ステーション１０のＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３の残量の推移予測を作成する（例えば、図６の実測線ＲＬ１及び図７の実測線ＲＬ２を参照）。ここで、予測部１２２は、ＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３の残量に対して閾値を設定しておく。例えば、予測部１２２は、ＭＣＨタンク１２の残量が閾値（例えば１０％）以下になる前に、ＭＣＨを受け入れる必要があるものと設定する。すなわち、ＭＣＨタンク１２の残量に対する閾値を１０％と設定する。また、予測部１２２は、トルエンタンク１３の残量が閾値（例えば９０％）以上となる前に、トルエンを回収する必要があるものと設定する。すなわち、トルエンタンク１３の残量に対する閾値を９０％と設定する。そして、予測部１２２は、ＭＣＨタンク１２の残量が閾値（１０％）に到達するまで減少する日程と、トルエンタンク１３の残量が閾値（９０％）に到達するまで増加する日程と、を水素サプライチェーン１内の全ての水素ステーション１０について予測する。
　ステップＳ３０において、予測部１２２は、全ての水素ステーション１０の予測データを統合する。ステップＳ３０において、配送計画作成部１２３は、上述の統合された予測データに基づいて、水素ステーション１０の位置情報を考慮して効率よく配送できるように、配送計画を作成する。また、ステップＳ４０において、ＭＣＨ製造計画作成部１２４は、統合された予測データに基づいて、ＭＣＨ製造計画を作成する。なお、配送計画作成部１２３及びＭＣＨ製造計画作成部１２４は、ＡＩを利用して配送計画及びＭＣＨ製造計画を作成してよい。
　図６は、ある水素ステーション１０のＭＣＨタンク１２の残量推移を示すグラフである。図７は、ある水素ステーション１０のトルエンタンク１３の残量推移を示すグラフである。ここでは、ＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３がいずれも５０ｍ３であり、移動体ＴＲがローリー容量３０ｔのタンクローリーであるものとする。また、水素ステーション１０の一日のＭＣＨ使用量が約１８ｍ３であり、一日のトルエン生成量が約１６ｍ３であり、１００％負荷で運転しているものとする。
　図６に示すように、予測部１２２は、一日目のＭＣＨタンク１２の残量データを取得する。すると予測部１２２は、実測線ＲＬ１の「０日」から「１日」へ至るような推移で残量が推移していることを把握する。予測部１２２は、当該実測線ＲＬ１の残量推移に基づいて、予測線ＥＬ１を設定する。これにより、予測部１２２は「１日」以降の残量推移を予測する。予測部１２２は、予測線ＥＬ１がタンク下限ラインＤＬ（１０％）に達する日程を「受入日」として認定する。ここでは、「２日」と「３日」との間に「受入日」が設定されている。従って、配送計画作成部１２３は、「２日」と「３日」の間の何れかの時点でＭＣＨタンク１２にＭＣＨが補給されるように、配送計画を作成する。これにより、「３日」では、ＭＣＨタンク１２の残量が「１００％」となっている。以降は、運用管理装置１０１は同様の処理を繰り返す。これにより、実測線ＲＬ１に示すように、ＭＣＨタンク１２の残量は、タンク下限ラインＤＬに到達する前に１００％に回復するような推移が繰り返される。
　図７に示すように、予測部１２２は、一日目のトルエンタンク１３の残量データを取得する。すると予測部１２２は、実測線ＲＬ２の「０日」から「１日」へ至るような推移で残量が推移していることを把握する。予測部１２２は、当該実測線ＲＬ２の残量推移に基づいて、予測線ＥＬ２を設定する。これにより、予測部１２２は「１日」以降の残量推移を予測する。予測部１２２は、予測線ＥＬ２がタンク上限ラインＵＬ（９０％）に達する日程を「回収日」として認定する。ここでは、「２日」と「３日」との間に「回収日」が設定されている。従って、配送計画作成部１２３は、「２日」と「３日」の間の何れかの時点でトルエンタンク１３からトルエンが回収されるように、配送計画を作成する。これにより、「３日」では、トルエンタンク１３の残量が「０％」となっている。以降は、運用管理装置１０１は同様の処理を繰り返す。これにより、実測線ＲＬ２に示すように、トルエンタンク１３の残量は、タンク上限ラインＵＬに到達する前に０％に回復するような推移が繰り返される。
　次に、本実施形態に係る運用管理システム１００の作用・効果について説明する。
　運用管理システム１００において、情報取得部１２１は、複数の水素ステーション１０での脱水素状況に関する水素ステーション情報を取得する。この水素ステーション情報は、それぞれの水素ステーション１０において、どのような脱水素状況であるかを把握可能な情報であるため、どの水素ステーション１０に対して、どのようなタイミングでＭＣＨを配送すればよいかを把握することが可能となる情報である。これに対し、配送計画作成部１２３は、少なくとも水素ステーション情報に基づいて、複数の水素ステーション１０へＭＣＨを配送する配送計画を作成する。従って、配送計画作成部１２３は、それぞれの水素ステーション１０の脱水素状況を総合的に判断した上で、適切な配送計画を作成することができる。以上より、ＭＣＨ製造拠点３０から複数の水素ステーション１０へ効率よくＭＣＨを配送することが可能となる。
　情報取得部１２１は、ＭＣＨ製造拠点３０でのＭＣＨの製造状況に関するＭＣＨ製造拠点情報を取得してよい。配送計画作成部１２３は、水素ステーション情報、及びＭＣＨ製造拠点情報に基づいて、配送計画を作成してよい。この場合、配送計画作成部１２３は、ＭＣＨ製造拠点３０でのＭＣＨの製造状況も考慮した上で、配送計画を作成することができる。例えば、多数の移動体ＴＲが同時に出荷を行うとＭＣＨ製造拠点３０での製造が間に合わなくなる場合がある。このような場合、配送計画作成部１２３は、移動体ＴＲが時間差で出荷するなどの配送計画を作成できる。
　水素ステーション情報は、水素ステーション１０で用いられるＭＣＨの量に関する原料情報と、脱水素反応に伴って生成されるトルエンの量に関する脱水素生成物情報と、を含んでよい。この場合、配送計画作成部１２３は、それぞれの水素ステーション１０において生成されたトルエンの量も考慮した上で、配送計画を作成することができる。
　運用管理システム１００は、少なくとも水素ステーション情報に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミングを予測する予測部１２２を更に有する。配送計画作成部１２３は、予測部１２２による予測結果に基づいて、配送計画を作成してよい。この場合、配送計画作成部１２３は、実際に水素ステーション１０においてＭＣＨの供給が必要になるタイミングよりも前に、予め配送計画を作成しておくことができる。例えば、図６に示す例において、実測線ＲＬ１がタンク下限ラインＤＬに近づいたタイミングで、移動体ＴＲが出荷を開始したとする。この場合、遠隔地の水素ステーション１０などでは、到着までのタイムラグによって、ＭＣＨタンク１２へのＭＣＨの補給が遅くなりすぎ、実測線ＲＬ１がタンク下限ラインＤＬを下回ってしまう可能性がある。これに対し、予測部１２２が予測線ＥＬ１を用いて予測を行うことで、実測線ＲＬ１がタンク下限ラインＤＬを下回る前に、ＭＣＨの補給が可能となる。
　予測部１２２は、水素ステーション１０における水素の需要量に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミングを予測してよい。この場合、予測部１２２は、水素の需要量の推移などに基づいて、長期的（例えば一週間）な予測を行うことができる。
　予測部１２２は、水素ステーション１０におけるＭＣＨの残量に基づいて、水素ステーション１０に対してＭＣＨの供給が必要となるタイミングを予測してよい。この場合、予測部１２２は、水素ステーションにおけるＭＣＨの実際の残量に基づいて、実際の状況に即した予測を行うことができる。
　本開示は、上述の実施形態に限定されるものではない。
　例えば、上述の実施形態では、運用管理システム１００は予測部１２２を備えていたが、予測部１２２を省略してもよい。この場合、配送計画作成部１２３は、実測データのみに基づいて、配送計画を作成してよい。例えば、運用管理システム１００は、それぞれの水素ステーション１０のＭＣＨタンク１２及びトルエンタンク１３に対して閾値を設定しておく。配送計画作成部１２３は、当該閾値に基づいてアラームが発せられた水素ステーション１０を把握する。そして、配送計画作成部１２３は、当該水素ステーション１０の位置情報を考慮して、配送計画を作成する。
　また、上述の実施形態では、運用管理システム１００は、ＭＣＨ残量データとトルエン残量データの両方を考慮して配送計画を作成していたが、ＭＣＨ残量データだけを考慮してもよい。例えば、運用管理システム１００は、ＭＣＨの配送については効率の良い配送計画を作成し、トルエンの回収は一定のルールに従って行ってもよい。
　また、運用管理システム１００の配送計画作成部１２３は、水素ステーション情報に加え、ＭＣＨ製造拠点情報も考慮して、配送計画を作成したが、ＭＣＨ製造拠点情報を考慮しなくてもよい。例えば、ある地域にする配送に使用できる移動体ＴＲの数に比べて、ＭＣＨ製造拠点３０の製造量が大規模であり、ＭＣＨ製造拠点のＭＣＨの残量を実質的に考慮しなくてよいような場合、配送計画作成部１２３は、ＭＣＨ製造拠点情報を考慮しなくともよい。
　１０…水素ステーション（脱水素拠点）、３０…ＭＣＨ製造拠点（原料製造拠点）、１００…運用管理システム、１２１…情報取得部、１２２…予測部、１２３…配送計画作成部。

Claims (6)

  1. 　水素化物を含む原料を製造する原料製造拠点から、前記原料を脱水素反応させることによって水素含有ガスを得る複数の脱水素拠点への前記原料の配送を管理する運用管理システムであって、
    　複数の前記脱水素拠点での脱水素状況に関する第１の情報を取得する情報取得部と、
    　少なくとも前記第１の情報に基づいて、複数の前記脱水素拠点へ前記原料を配送する配送計画を作成する配送計画作成部と、を備える、運用管理システム。
  2. 　前記情報取得部は、前記原料製造拠点での前記原料の製造状況に関する第２の情報を取得し、
    　前記配送計画作成部は、前記第１の情報、及び前記第２の情報に基づいて、前記配送計画を作成する、請求項１に記載の運用管理システム。
  3. 　前記第１の情報は、前記脱水素拠点で用いられる前記原料の量に関する原料情報と、前記脱水素反応に伴って生成される脱水素生成物の量に関する脱水素生成物情報と、を含む、請求項１又は２に記載の運用管理システム。
  4. 　少なくとも前記第１の情報に基づいて、前記脱水素拠点に対して前記原料の供給が必要となるタイミングを予測する予測部を更に有し、
    　前記配送計画作成部は、前記予測部による予測結果に基づいて、前記配送計画を作成する、請求項１～３のいずれか一項に記載の運用管理システム。
  5. 　前記予測部は、前記脱水素拠点における水素の需要量に基づいて、前記脱水素拠点に対して前記原料の供給が必要となるタイミングを予測する、請求項４に記載の運用管理システム。
  6. 　前記予測部は、前記脱水素拠点における前記原料の残量に基づいて、前記脱水素拠点に対して前記原料の供給が必要となるタイミングを予測する、請求項４に記載の運用管理システム。
     
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