WO2022269794A1

WO2022269794A1 - プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント

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Publication number: WO2022269794A1
Application number: PCT/JP2021/023761
Authority: WO
Inventors: 陽平島田; 元崇甲斐; 宗也高桑; 友貴星野
Original assignee: 日揮グローバル株式会社
Priority date: 2021-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2022-12-29
Also published as: EP4283554A4; EP4283554A1; JPWO2022269794A1; JP7027623B1; AU2021425001A1; AU2023241314A1

Abstract

第１製造物の販売単価である第１価格と、第２製造物の販売単価である第２価格と、発電装置（５０）で発電される電力の販売単価である第３価格と、を演算部（２０２）がそれぞれ取得する。前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、販売用手段（６０）への第１製造物の供給量である第１供給量と、第２製造装置（４０）への第１製造物の供給量である第２供給量と、発電装置（５０）への第１製造物の供給量である第３供給量とを、演算部２０２が決定する。決定された前記第１供給量で前記第１製造物が販売用手段（６０）に供給され、決定された前記第２供給量で前記第１製造物が第２製造装置（４０）に供給され、決定された前記第３供給量で前記第１製造物が発電装置（５０）に供給されるように、制御信号出力部（２０３）が制御信号を出力する。

Description

プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラント

　本発明は、プラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラントに関する。

　変動性再生可能エネルギーの活用は、今後、ますます広がることが期待されている。変動性再生可能エネルギーの利用方法の一形態として、変動性再生可能エネルギーを用いて水素を製造し、製造された水素を少なくとも一時的に蓄積してその水素を後工程で使用することが考えられる。

　また、水素や、水素を使用して製造される物質や、水素を用いた発電によって得られる電力などの価格は、変動する。これらの物質あるいはエネルギーの価格が変動する場合に、適切な運転計画の立案・実施により、変動性再生可能エネルギーを利用したプラント等から得られる収益をより増加させることが望ましい。

　例えば特許文献１に記載されている発明は、電力価格が経時的に変動する電力取引市場において、低価格時に電力を購入且つ蓄電し、高価格時に売電しようとする動機に基づいている。

　特許文献１に記載されている構成では、購入意思決定装置が電力取引市場における電力価格を受信し、所定のアルゴリズムに従って電力を購入する。購入された電力は、蓄電装置に蓄電される。また、販売意思決定装置が電力取引市場における電力価格を受信し、所定のアルゴリズムに従って電力を販売する。

特開２００２－２３３０５３号公報

　しかしながら、特許文献１に記載された技術は、単純に電力市場で売買される電力を買ったり売ったりするだけのものである。つまり、特許文献１に記載された技術は、特に変動性再生可能エネルギーの活用に主眼を置いたものではない。

　一方で、変動性再生可能エネルギーを活用して製造した物質（一例として水素など）は、化学プロセスによって他の物質を製造する材料となったり、発電プロセスを経て電力エネルギーを生み出したりすることができる。このように、一旦製造された物質を、多様な形態の物質あるいはエネルギーに変えることができる。そのような場合に、与えられた条件に基づいて一旦製造された物質の経済価値をより大きなものに変えるようにできることは非常に好ましい。

　本願は、上記のような事情を考慮して為されたものであり、変動性再生可能エネルギーを活用して製造された物質の経済価値を、より大きなものにするように自動的に制御することのできるプラント制御方法、プラント制御装置、プログラム、およびプラントを提供しようとするものである。

　［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様によるプラント制御方法は、次の通りである。プラント制御方法は、貯蔵装置と、第２製造装置と、発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象設備と、を含んで構成されるプラント、を制御するための方法である。前記貯蔵装置は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する。前記第２製造装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する。前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものである。前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段である。演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１価格、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得する。前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定する。前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定する。前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定する。（１）決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、（２）前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、（３）前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように制御信号出力部が制御信号を出力する。

　［２］本発明の一態様によるプラント制御方法は、上記のプラント制御方法において、前記演算部が、まず前記第２供給量を決定し、その後、前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、前記販売用手段に前記第１製造物を供給することを決定して、前記第１供給量を０より大きい値として決定し、前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、前記発電装置に前記第１製造物を供給することを決定して、前記第３供給量を０より大きい値として決定する、というものである。

　［３］本発明の一態様によるプラント制御方法は、上記のプラント制御方法において、前記プラントが、前記販売用手段と前記発電装置とを含む、というものである。

［４］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記演算部が、まず前記第２供給量を決定し、その後、前記第１価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第１供給量よりも前記第３供給量を多くするか、前記第３供給量よりも前記第１供給量を多くするか、のいずれかを決定する、ものである。

［５］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記演算部は、前記第１供給量よりも前記第３供給量を多くする場合において前記第１供給量をゼロとし、または、前記第３供給量よりも前記第１供給量を多くする場合において前記第３供給量をゼロとする、ものである。

［６］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記第２価格が所定の基準値以上である場合には、前記演算部は、前記第２供給量を前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量よりも多くする、ものである。

［７］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記第２価格が所定の基準値以上である場合には、前記演算部は、前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量をゼロとする、ものである。

［８］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記演算部は、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格のうちの少なくとも２つが与えられたときに、与えられた拘束条件下で、前記第１供給量と前記第２供給量と前記第３供給量のうちの少なくとも２つによって定まる所定の評価関数値に基づいて、前記第２供給量と、前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量とを求める、ものである。

［９］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、前記販売用手段は、前記第１製造物を貯蔵するためのタンクと、販売先の別のプラントへの配管と、輸送手段に積載するための配管と、のいずれかとするものである。

［１０］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、次の特徴を有するものである。前記プラントは、前記電力供給装置から供給される電力を、前記第１製造装置と、電力を販売するための電力販売用設備と、に分配する電力分配装置、をさらに備える。前記演算部は、前記電力供給装置から供給される電力の販売単価である第４価格を取得する。前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格と前記第４価格との少なくともいずれかに基づいて、前記電力販売用設備への電力の供給量である販売用電力供給量を決定する。前記制御信号出力部は、決定された販売用電力供給量で電力が前記電力分配装置から前記電力販売用設備へ供給されるように、制御信号を出力する。

［１１］本発明の一態様は、上記のプラント制御方法において、次の特徴を有するものである。前記プラントは、窒素を製造する窒素製造装置と、前記窒素製造装置が製造した窒素を販売するために外部に供給する手段である窒素販売用手段と、をさらに備える。前記第１製造物は、水素である。前記第２製造物は、アンモニアである。前記第２製造装置は、前記第１製造物である水素と、前記窒素製造装置から供給される窒素とを使用して、前記第２製造物であるアンモニアを製造するものである。前記演算部は、窒素の販売価格である窒素販売価格を取得する。前記演算部は、少なくとも前記窒素販売価格に基づいて、前記窒素販売用手段への窒素の供給量である販売用窒素供給量を決定する。前記制御信号出力部は、決定された販売用窒素供給量で窒素が前記窒素製造装置から前記窒素販売用手段へ供給されるように、制御信号を出力する。

［１２］本発明の一態様は、プラントを制御するためのプラント制御装置である。前記プラントは、貯蔵装置と、第２製造装置と、発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象設備と、を含んで構成される。前記貯蔵装置は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する。前記第２製造装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する。前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものである。前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段である。プラント制御装置は、演算部と、制御信号出力部と、を備える。前記演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１価格、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得する。前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定する。前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定する。前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定する。（１）決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、（２）前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、（３）前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように、前記制御信号出力部は、制御信号を出力する。

［１３］本発明の一態様は、コンピューターを、上記［１２］のプラント制御装置、として機能させるためのプログラムである。

［１４］本発明の一態様によるプラントは、貯蔵装置と、第２製造装置と、発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象設備と、プラント制御装置と、を含む。前記貯蔵装置は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する。前記第２製造装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する。前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものである。前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段である。前記プラント制御装置は、演算部と、制御信号出力部と、を備える。前記演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１単価、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得する。前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定する。前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定する。前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定する。（１）決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、（２）前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、（３）前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように、前記制御信号出力部は、制御信号を出力する。

　本発明によれば、第１製造物と第２製造物と電力とのそれぞれの価格に応じて、貯蔵装置からの供給先ごとの第１製造物の供給量を決定できる。つまり、価格変動等に対応して、プラントの収益がより大きくなるように制御を行うことができる。

本発明の第１実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。第１実施形態におけるプラント制御装置の内部の概略機能構成を示すブロック図である。第１実施形態において制御の単位となるタームと、タームごとのデータとの関係を示す概略図である。第１実施形態における、ケース１での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第１のフローチャートである。第１実施形態における、ケース１での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第２のフローチャートである。第１実施形態における、ケース２での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第１のフローチャートである。第１実施形態における、ケース２での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第２のフローチャートである。第１実施形態におけるパラメーター記憶部のデータ構成の例を示す概略図である。第２実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。第３実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。第３実施形態における、ケース１での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第１のフローチャートである。第３実施形態における、ケース２での制御のための、プラント制御装置の処理手順を示す第２のフローチャートである。

　以下では、図面を参照しながら、複数の実施形態について説明する。

［第１実施形態］
　本実施形態をグリーンアンモニア製造ビジネスに適用する場合の概略は、次の通りである。即ち、グリーンアンモニア製造ビジネスは、メインプロダクトのグリーンアンモニアのほかに、水素の形態での販売や水素発電による電力売りも想定される。ここで、卸電力価格や製品（水素、アンモニアなどの物質）の価格は変動する。このような価格変動に依存して、水素等の物質の最適な用途（発電、水素出荷、貯蔵、アンモニア製造）や、ひいては最適なプラントの運転計画は変化する。本実施形態は、この運転計画を自動的に決定し、グリーンアンモニアビジネスの利益の増加を目指すものである。なお、言うまでもなく、本実施形態は、グリーンアンモニア製造ビジネス以外のビジネスにも適用可能である。

　次に、本実施形態において制御の単位となるターム（期間）について説明する。対象タームは、制御対象とするタームである。例えば、対象タームは、２日以上且つ３ヶ月以下の長さを有するタームである。例えば、対象タームは、２日以上且つ１ヶ月以下の長さを有するタームであってもよく、好ましくは、２日以上且つ２週間以下の長さであってもよい（但し、これらに限定されない）。対象タームを制御するために、各種の予測値のデータを用いることができる。予測値のデータは、他のタームにおけるデータや、環境（気候、温度、日照条件等）の予測に基づいて求められる。なお、タームとデータの関係については、後で図３を参照しながらさらに説明する。

　図１は、本実施形態による製造プラントの構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態によるプラント１は、第１製造装置１０と、貯蔵装置２０と、流量制御弁３０，３１，および３２と、第２製造装置４０と、発電装置５０と、販売用手段６０と、プラント制御装置２０１とを含む。また、電力供給装置２が、少なくとも、第１製造装置１０に電力を供給する。上記の装置それぞれの概要は、後で説明する通りである。

　なお、プラント１の変形例も実施し得るものである。ある変形例では、プラント１が、電力供給装置２を含むように構成してもよい。この場合にも、電力供給装置２は、第１製造装置１０に電力を供給する。また、別のある変形例では、プラント１が、電力供給装置２と第１製造装置１０のどちらも含まないように構成してもよい。この場合にも、プラント１の外部に電力供給装置２や第１製造装置１０が存在している。そして、第１製造装置１０が製造した第１製造物（後述する）が、貯蔵装置２０に渡される。

　本実施形態において、第１製造物は、例えば、水素（化学式は、Ｈ_２）である。水素は、電力供給装置２が供給する電力を用いて、水（Ｈ_２Ｏ）を電気分解することによって製造することができる。また、本実施形態において、第２製造物は、例えば、アンモニア（化学式は、ＮＨ_３）である。アンモニアは、第１製造物である水素と、空気中から取り入れた窒素（Ｎ_２）とを用いて、製造することができる。

　第２製造物は、上で例示したアンモニアには限定されない。第２製造物は、水素を原料の一つとして製造される他の物質（化学物質）であってもよい。第２製造物は、例えば、メタノール、有機ハイドライド、メタン、一酸化炭素、軽油、過酸化水素、液体水素等であってもよいが、ここに例示した物質には限定されない。

　電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギー（variable renewable energy）を用いて発電された電力を、少なくとも、第１製造装置１０に供給する。電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電する装置であってもよい。また、電力供給装置２は、変動性再生可能エネルギーを用いて他の装置が発電した電力を受け取り、第１製造装置１０に供給するものであってもよい。電力供給装置２は、一例として、送電設備（送電線等）であってもよい。

　変動性再生可能エネルギーとは、自然条件等によって出力が大幅に変動するエネルギーである。変動性再生可能エネルギーは、例えば「自然再エネ」あるいは「再エネ」等とも呼ばれる。変動性再生可能エネルギーの例は、太陽光エネルギー、風力エネルギー、潮汐力エネルギー等である。変動性再生可能エネルギーは、発電するために用いられる。

　第１製造装置１０は、少なくとも電力供給装置２から供給される電力（変動性再生可能エネルギーから得られた電力）を使用して、水電解により水素を製造する。言い換えれば、第１製造装置は、変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力供給装置１０から供給される電力を使用して、第１製造物を製造する。つまり、第１製造装置１０は、水（Ｈ_２Ｏ）を原料として、水素（Ｈ_２）および酸素（Ｏ_２）を製造する。第１製造装置１０が製造した水素は、配管等を通して貯蔵装置２０に渡される。第１製造装置１０が製造した酸素は、例えば配管等を通して不図示の別の貯蔵装置に渡される。

　貯蔵装置２０は、上記の第１製造装置１０で製造された水素を受け取って少なくとも一時的に貯蔵する。貯蔵装置２０は、例えば、液化ガスや気体を貯蔵するためのタンクである。貯蔵装置２０は、装置内の水素の残量を計測するための測定器を備えている。貯蔵装置２０は、装置内の水素の量のデータを、プラント制御装置２０１に渡すことができる。貯蔵装置２０において貯蔵量の基準レンジが設けられる場合がある。基準レンジは、貯蔵装置２０における貯蔵量の下限値および上限値（例えば、パーセンテージ、あるいはノルマル立法メートル等の単位）の少なくともいずれかで表わされる。例えば、第２製造装置４０の運転を維持するために、貯蔵装置２０における貯蔵量が上記の下限値以上であることが必要となる場合がある。

　流量制御弁３０、３１、および３２は、それぞれ、貯蔵装置２０から供給される第１製造物の流量を制御するための弁である。流量制御弁３０は、貯蔵装置２０から第２製造装置４０に第１製造物を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３１は、貯蔵装置２０から発電装置５０に第１製造物を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３２は、貯蔵装置２０から販売用手段６０に第１製造物を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれは、例えば、絞り開度を無段階に可変とする機構を備える。流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれの絞り開度は、プラント制御装置２０１からの制御信号に基づいて変えられるようになっている。

　第２製造装置４０は、貯蔵装置２０から供給される第１製造物を原料として使用して第２製造物を製造する装置である。第２製造装置４０には、第２製造物を製造するために必要な第１製造物以外の原料も供給される。第２製造装置４０は、前述の通り一例として、水素および窒素を原料として、第２製造物であるアンモニア（ＮＨ_３）を製造する。第２製造装置４０は、原料の一つとして、貯蔵装置２０から供給される第１製造物である水素を消費する。

　第２製造装置４０が製造した第２製造物は、プラント１を運営する事業者が自家使用することも可能であるし、外部の事業者等に対して販売することも可能である。第２製造物を販売する場合には、プラント１を運営する事業者は、その対価を受け取ることができる。ここでの第２製造物の販売価格については、後述する。

　発電装置５０は、貯蔵装置２０から供給される第１製造物を用いて発電を行う。第１製造物が水素である場合には、発電装置５０は、水素を燃焼（酸化）させる際に放出されるエネルギーを、電気エネルギーに変換する。なお、発電装置５０による発電の仕組み自体は、既存技術を用いるものであってよい。

　発電装置５０が発電した電力は、プラント１を運営する事業者が自家消費することも可能であるし、送電線あるいは蓄電手段等を用いて外部に供給することも可能である。外部の事業者等に対して電力を供給する場合には、プラント１を運営する事業者は、その対価を受け取ることができる。即ち、発電装置５０が発電した電力を、販売することができる。ここでの電力の販売価格については、後述する。

　販売用手段６０は、貯蔵装置２０から供給される第１製造物（前述の通り、例えば、水素）自体を、販売するための設備あるいは装置等である。販売用手段６０は、例えば、販売用の第１製造物を貯めておくための貯蔵装置（タンク等）であってもよいし、第１製造物を他所へ供給するためのパイプライン等であってもよいし、輸送手段（船、トラックなどであるが、これらには限らない）に積載するための設備であってもよい。言い換えれば、販売用手段６０は、例えば、第１製造物を貯蔵するためのタンクと、販売先の別のプラントへの配管と、輸送手段に積載するための配管と、のいずれかであってよい。また、販売用手段６０は、ここに例示した設備や装置以外のものであってもよい。

　外部の事業者等に対して第１製造物を販売する場合には、プラント１を運営する事業者は、その対価を受け取ることができる。ここでの第１製造物の販売価格については、後述する。

　プラント制御装置２０１は、プラント１による生産物の製造を制御する。特に、プラント制御装置２０１は、各ターム（期間）における、貯蔵装置２０から、第２製造装置４０と発電装置５０と販売用手段６０とのそれぞれへの、第１製造物の供給量を制御する。そのため、プラント制御装置２０１は、流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれの絞り開度を個別に制御するための制御信号を出力する。なお、流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれからの第１製造物供給量は、各絞り開度と第１製造物の流速（単位時間あたりに流れる長さ）との積の時間積分である。言い換えれば、流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれからの第１製造物の供給量は、単位時間あたりの流量（流量は、流量制御弁３０の絞り開度に依存）の時間積分である。なお、流量計等を用いて実際の第１製造物の流量を測定し、測定された流量をプラント制御装置２０１にフィードバックすることによって制御を行ってもよい。

　１タームは、例えば、２日以上且つ３ヶ月以下の長さを有する。１タームは、例えば、２日以上且つ１ヶ月以下程度の長さを有していてもよく、好ましくは、２日以上且つ２週間以下の長さであってもよい。ただし、１タームの長さはこれに限定されない。なお、プラントを、ある程度の長さの期間は継続して一定の計画で運転することが、操業効率の向上につながる。１タームの長さが短すぎると、プラントの操業効率が悪くなる。逆に、１タームの長さが長すぎると、例えばターム中の環境変動（日射量の変動等）が大きすぎて、適切な運転計画を設定することが困難になる。そういった事情を考慮して、１タームの長さは適切に設定されることが望ましい。

　図１において、電力供給装置２から第１製造装置１０に供給されるものは電力である。また、第１製造装置１０から貯蔵装置２０に渡されるものは、第１製造装置１０で製造された第１製造物（例えば、上記の通り、水素）である。貯蔵装置２０から流量制御弁３０を通して第２製造装置４０に供給されるものは、第１製造物である。貯蔵装置２０から流量制御弁３１を通して発電装置５０に供給されるものは、第１製造物である。貯蔵装置２０から流量制御弁３２を通して販売用手段６０に供給されるものは、第１製造物である。プラント制御装置２０１から、流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれには、制御信号が送られる。これらの制御信号は、流量制御弁３０、３１、および３２のそれぞれの開度を制御する。言い換えれば、これらの制御信号のそれぞれは、第２製造装置４０と発電装置５０と販売用手段６０のそれぞれへの第１製造物の供給量を制御する。

　図２は、プラント制御装置２０１の内部の概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、プラント制御装置２０１は、演算部２０２と、制御信号出力部２０３と、発電量データ供給部２１１と、発電シミュレーター２１６と、電力価格データ供給部２２１と、製造物価格データ供給部２２２と、価格データ予測モデル２２６と、貯蔵量データ取得部２２８と、供給量実績記憶部２２９と、パラメーター記憶部２３０とを含むように構成される。プラント制御装置２０１は、例えば、電子回路を用いて実現される。プラント制御装置２０１は、コンピューターとプログラムとを用いて実現されてもよい。プラント制御装置２０１を構成する各部は、必要に応じて、記憶装置を持ってよい。記憶装置は、例えば、半導体メモリーや磁気ハードディスクを用いて実現される。プラント制御装置２０１を構成する各部の機能は、次の通りである。

　演算部２０２は、与えられる条件およびデータに基づいて、プラント１を制御するための信号値等を演算する。演算部２０２は、具体的には、供給される電力の量や、市場等における製造物の価格や、市場等における電力の価格や、貯蔵装置２０での貯蔵量に基づいて、例えばプラント１の収益をより大きくするための信号値を求める。あるいは、演算部２０２は、プラント１の収益を最適化するための信号値を求めてもよい。

　演算部２０２は、第１製造物の販売単価である第１価格と、前記第２製造物の販売単価である第２価格と、前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格と、をそれぞれ取得する。これらの情報は、別途記載の通り、プラント制御装置２０１において取得可能である。そして、演算部２０２は、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量と、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量と、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量とを、決定する。

　演算部２０２は、例えば次の手順で、プラント制御装置２０１が出力する信号値を求めることができる。即ち、演算部２０２は、まず、対象タームにおける、第２製造装置４０と発電装置５０と販売用手段６０のそれぞれへの第１製造物の供給量を決定する。演算部２０２は、次に、それぞれの供給量に基づいて、流量制御弁３０，３１，および３２の開度を求める。そして、演算部２０２は、各弁の開度を実現するための流量制御弁３０，３１，および３２のそれぞれへの信号値を決定する。

　制御信号出力部２０３は、演算部２０２が求めた結果に基づく制御信号を出力する。具体的には、制御信号出力部２０３は、流量制御弁３０，３１，および３２の開度を制御するための制御信号を出力する。これにより、制御信号出力部２０３は、流量制御弁３０，３１，および３２のそれぞれにおける第１製造物の流量を制御する。また、さらに、制御信号出力部２０３は、第２製造装置４０や、発電装置５０や、販売用手段６０のそれぞれの稼働状態を制御するための信号を出力する。

なお、制御信号出力部２０３は、演算部２０２によって決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給されるように、制御信号を出力する。また、制御信号出力部２０３は、演算部２０２によって決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給されるように、制御信号を出力する。また、制御信号出力部２０３は、演算部２０２によって決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給されるように、制御信号出力部が制御信号を出力する。

　発電量データ供給部２１１は、電力供給装置２の発電量の実績値および予測値のいずれか、あるいは両方に関するデータを、演算部２０２に供給する。なお、電力供給装置２の発電量は、第１製造装置１０への電力供給量に対応する。

　発電量データ供給部２１１は、発電量の過去のタームごとの実績値を保持して、演算部２０２に供給する。発電量の実績値は、電力供給装置２を取り巻く環境に左右される。よって、発電量データ供給部２１１は、発電量の実績値と関連付けて、過去のタームごとの環境データをも保持し、演算部２０２に供給することができる。電力供給装置２が太陽光発電の設備である場合には、環境データは、日ごとの日照時間や、太陽光の強さの推移や、温度の推移や、湿度の推移や、天気（晴れ、曇り、雨等）などのデータを含む。電力供給装置２が太陽光発電の設備以外である場合にも、環境データは、電力供給装置２による電力供給量を左右する要因のデータを含む。

　発電量データ供給部２１１は、また、現タームあるいは未来のタームにおける発電量の予測値を求めて（あるいは保持して）、演算部２０２に供給する。発電量データ供給部２１１は、例えば、過去の環境データと発電量実績値のデータとの相関等に基づいて、季節ごと（月ごと）に変動する電力供給装置２の発電量を予測する。発電量データ供給部２１１は、必要に応じて、発電シミュレーター２１６によるシミュレーション結果に基づいた電力供給装置２の発電量の予測値を演算部２０２に供給してもよい。また、発電量データ供給部２１１は、短期（短い場合には数時間から）あるいは長期（長い場合には数ヶ月あるいは１年程度まで）の気象予報のデータを外部等から取得してもよい。その場合には、発電量データ供給部２１１は、気象予報データに基づいた電力供給装置２の発電量の予測値を演算部２０２に供給できる。

　発電シミュレーター２１６は、発電量データ供給部２１１が供給するデータ（上記の環境データあるいは気象予報データ等）や、現在の環境（月日、時刻、日照量、温度等）に基づいて、発電のシミュレーションを行う。発電シミュレーター２１６は、シミュレーション結果である発電量の予測値を、演算部２０２や、発電量データ供給部２１１に渡すことができる。

　電力価格データ供給部２２１は、市場等における電力価格（単価）のデータを、演算部２０２に供給する。ここでの電力価格は、例えばプラント１の運営会社が電力を販売する場合の価格である。価格データは、単位電力量あたりの所定通貨で表わした数値のデータである。電力価格データ供給部２２１は、電力の現在価格や将来価格のデータを演算部２０２に渡してよい。将来価格は、電力の先物市場における価格であってもよいし、後述する価格データ予測モデル２２６が予測する将来の価格であってもよい。

　なお、電力価格データ供給部２２１が供給する電力の価格の予測値のデータは、所定の頻度で更新される。一例として、電力の価格（予測値）のデータは、１０分に１度、更新される。但し、更新頻度は、ここに例示した頻度に限らない。

　製造物価格データ供給部２２２は、市場等における製造物価格（単価）のデータを、演算部２０２に供給する。ここで、製造物は、第１製造物や第２製造物を含む。ここでの製造物価格は、例えばプラント１の運営会社が第１製造物や第２製造物を販売する場合の価格である。価格データは、物質の単位量あたりの所定通貨で表わした数値のデータである。製造物価格データ供給部２２２は、第１製造物や第２製造物の現在価格や将来価格のデータを演算部２０２に渡してよい。将来価格は、商品等の先物市場における価格であってもよいし、後述する価格データ予測モデル２２６が予測する将来の価格であってもよい。

　なお、製造物価格データ供給部２２２が供給する第１製造物や第２製造物の価格の予測値のデータは、所定の頻度で更新される。一例として、第１製造物や第２製造物の価格（予測値）のデータは、１ヶ月に１度、更新される。但し、更新頻度は、ここに例示した頻度に限らない。

　価格データ予測モデル２２６は、例えば機械学習済みのモデル、あるいは機械学習可能なモデルである。価格データ予測モデル２２６は、入力されるデータに基づいて、上記の電力価格あるいは製造物価格の将来価格を予測する。電力価格を予測するために入力されるデータは、例えば、過去の季節ごとの電力価格データや、燃料（原油等）の価格のデータや、需要量に関する経済指標（景気動向等）を含んでよいが、ここに例示したものには限定されない。製造物価格を予測するために入力されるデータは、例えば、過去の季節ごとの製造物価格データや、それぞれの製造物の需要量に関する経済指標（景気動向等）を含んでよいが、ここに例示したものには限定されない。価格データ予測モデル２２６は、学習済みのモデルの状態（内部パラメーターの値等）や入力データに応じて、電力の将来価格の予測値あるいは製造物の将来価格の予測値を出力する。機械学習によるモデル自体を実現する手段としては、例えば既存技術であるニューラルネットワークを利用することができる。価格データ予測モデル２２６は、自らが求めた電力価格の将来値（予測値）を、演算部２０２や、電力価格データ供給部２２１に渡すことができる。また、価格データ予測モデル２２６は、自らが求めた製造物価格の将来値（予測値）を、演算部２０２や、製造物価格データ供給部２２２に渡すことができる。

　なお、価格データ予測モデル２２６が機械学習の手法を用いて電力の将来価格や製造物の将来価格を予測する方法は、一例である。プラント制御装置２０１が、他の手法を用いて、電力の将来価格や製造物の将来価格を予測するようにしてもよい。

　貯蔵量データ取得部２２８は、貯蔵装置２０（タンク）にその時点で貯蔵されている第１製造物の量のデータを、貯蔵装置２０から取得する。

　供給量実績記憶部２２９は、第２製造装置４０や発電装置５０や販売用手段６０のそれぞれに供給された第１製造物の供給量の過去の実績のデータを記憶する。供給量実績記憶部２２９は、それぞれの装置等に供給された第１製造物の量を、時間軸に関連付けて（例えば、タームごと、あるいは日ごとなど）記憶する。

　パラメーター記憶部２３０は、プラント制御装置２０１が動作するうえで必要となるパラメーターの値を記憶する。パラメーター記憶部２３０に記憶されているパラメーター値は、所定の手順によって書き換え可能である。つまり、パラメーター記憶部２３０に記憶されているパラメーター値を書き換えることによって、プラント１の挙動を適切にコントロールすることが可能となる。パラメーター記憶部２３０が記憶する具体的なパラメーターについては、後で、別の図を参照しながら説明する。

　次に、プラント制御装置２０１による、具体的な制御のロジック等について説明する。プラント制御装置２０１による制御方法は、複数種類考えられる。以下では、フローチャート等を参照しながら、複数のケースのそれぞれにおける制御方法について説明する。

　図３は、下で説明するそれぞれのケースに共通の、ターム（期間）とデータとの関係を示す概略図である。図３は、時間軸上に並ぶタームの系列を示している。それぞれのタームは、整数値でインデックスされている。図示する例では、タームＴ（Ｎ）が、現在制御対象としているタームである。図３においては、左側から、タームＴ（Ｎ－Ｋ－２）、タームＴ（Ｎ－Ｋ－１）、タームＴ（Ｎ－Ｋ）と並び、間を置いて、タームＴ（Ｎ）を示している。ここで、ＮやＫは、整数である。制御対象としているタームＴ（Ｎ）を、便宜的に、対象タームと呼ぶ。なお、図３では、現在日時は、タームＴ（Ｎ－Ｋ）の中に含まれる。対象タームは、現在日時を含むターム、または未来のタームであるので、必然的に、Ｋ≧０である。図示するように、各タームに対応するデータが存在する。データも、タームのインデックス値と同じ値でインデックスされる。即ち、タームＴ（Ｎ－Ｋ）に関するデータはデータＤ（Ｎ－Ｋ）であり、タームＴ（Ｎ）に関するデータはデータＤ（Ｎ）であり、他のタームについての同様である。各タームのデータは、予測値と実績値とを含み得る。ただし、未来のターム（図３の例では、タームＴ（Ｎ））に関しては、当然、実績値を持ち得ない。なお、各タームのデータは、予測値を持っていてもよいし、持たなくてもよい。また、各タームのデータは、実績値を持っていてもよいし、持たなくてもよい。

　予測値のデータは、発電量データ供給部２１１によって供給される発電量の予測値や、発電シミュレーター２１６によって求められた発電量の予測値や、電力価格データ供給部２２１によって供給される電力価格の予測値や、製造物価格データ供給部２２２によって供給される製造物価格の予測値や、価格データ予測モデル２２６によって予測される電力価格あるいは製造物価格の予測値を含んでよい。

　実績値のデータは、発電量データ供給部２１１によって供給される発電量の実績値や、電力価格データ供給部２２１によって供給される電力価格の実績値や、製造物価格データ供給部２２２によって供給される製造物価格の実績値を含んでよい。また、実績値のデータは、供給量実績記憶部２２９が記憶する、過去の各タームにおける、第１製造物の、第２製造装置４０や発電装置５０や販売用手段６０のそれぞれへの供給量のデータを含んでよい。また、実績値のデータは、供給量実績記憶部２２９が記憶する、第２製造装置４０や発電装置５０や販売用手段６０のそれぞれが出力する製造物の量あるいは発電量のデータを含んでよい。

　現時点を含むターム（図３の例では、タームＴ（Ｎ―Ｋ））に関するデータは、不完全な実績値を持つ場合がある。そのタームの実績値がまだ完全にはわからないためである。

　対象タームのデータＤ（Ｎ）に関しては、制御のために何らかの予測値が必要である。演算部２０２は、対象タームのデータにアクセス可能であり、対象タームのデータに基づいてプラント１を制御するための制御値を求める。

　上記のようなデータに基づく、ケースごとの制御の流れは、次の通りである。

［ケース１］
　ケース１における基本的な考え方としては、まず第２製造物（例えば、アンモニア）の製造量を優先的に考慮し、その後、余っている第１製造物（例えば、水素）の用途の配分を考える。言い換えれば、ケース１では、第２製造装置の継続的運転を最優先目標とする。

　図４は、ケース１における制御のための、プラント制御装置２０１の処理手順を示す第１のフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。

　ステップＳ１１１において、演算部２０２は、電力供給量予測データおよび対象タームの前タームにおける第１製造物（水素）の貯蔵量のデータを取得する。なお、ここで、電力供給量予測データは、対象タームにおいて電力供給装置２から供給される電力量の予測値である。また、対象タームの前タームにおける第１製造物の貯蔵量のデータは、貯蔵装置２０が持つ測定器によって測定される。あるいは、その測定機による測定結果に、第１製造物の生産量や消費量を反映させて第１製造物の貯蔵量を求めてもよい。

　ステップＳ１１２において、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）での第１製造物（水素）の貯蔵量を予測する。演算部２０２は、具体的には、ステップＳ１１１で取得した対象タームの前タームにおける第１製造物の貯蔵量に基づいて、対象タームの第１製造物の貯蔵量を予測する。ただし、演算部２０２は、対象タームの前タームの電力供給量（実績値または予測値）に基づいて、あるいは対象タームの近傍タームの電力供給量予測データに基づいて、第１製造物の製造量を計算し、その結果として、上記の対象タームの第１製造物の貯蔵量を予測する。

　ステップＳ１１３において、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）の第１製造物の貯蔵量の予測値（ステップＳ１１２で算出）が、所定の閾値（ＬＬＬ）以上であるか否かを判定する。なお、値ＬＬＬは、貯蔵装置２０における第１製造物の基準レンジの下限値である。第１製造物の貯蔵量の予測値が閾値ＬＬＬ以上である場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１４に進む。第１製造物の貯蔵量の予測値が閾値ＬＬＬ未満である場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）には、ステップＳ１１５に進む。

　ステップＳ１１４に進んだ場合、おいて、演算部２０２は、第２製造装置４０への第１製造物の供給量を変更するために、流量制御弁３０の開度を決定する。また、演算部２０２は、第１製造物の貯蔵量の予測値のデータを、次に説明する図５の処理に引き継ぐ。

　ステップＳ１１５に進んだ場合、プラント制御装置２０１は、第２製造装置を停止させる。

　図５は、ケース１における制御のための、プラント制御装置２０１の処理手順を示す第２のフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。

　ステップＳ１２１において、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）における電力販売価格（単価）の予測値と、第１製造物販売価格（単価）の予測値と、第２製造物販売価格（単価）の予測値と、対象タームでの水素貯蔵量（予測値）とを、それぞれ取得する。なお、対象タームでの水素貯蔵量（予測値）は、図４のステップＳ１１４において演算部２０２が求めた値である。

　ステップＳ１２２において、演算部２０２は、Ｓ１２１で取得した第２製造物販売価格（単価）の予測値が、所定の閾値（ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ）以上であるか否かを判定する。ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥは、第２製造物単価についての閾値である。第２製造物販売価格（単価）の予測値がＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ以上である場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２３に進む。第２製造物販売価格（単価）の予測値がＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ未満である場合（ステップＳ１２２：ＮＯ）には、ステップＳ１２４に進む。

　ステップＳ１２３に進んだ場合、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）での第１製造物の貯蔵装置２０での貯蔵量（予測値）が、所定の閾値ＨＨＬ以上であるか否かを判定する。なお、値ＨＨＬは、貯蔵装置２０における第１製造物の基準レンジの上限値である。第１製造物の貯蔵量（予測値）が閾値ＨＨＬ以上である場合（ステップＳ１２３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２４に進む。第１製造物の貯蔵量（予測値）が閾値ＨＨＬ未満である場合（ステップＳ１２３：ＮＯ）には、ステップＳ１２７に進む。

　ステップＳ１２４に進んだ場合、演算部２０２は、対象タームの電力販売単価予測値が閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ以上であるか否かを判定する。閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥは、第１製造物の販売よりも電力の販売の方が有利であるか否かを判定するための基準値である。対象タームの電力販売単価予測値が閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ以上である場合（ステップＳ１２４：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２５に進む。対象タームの電力販売単価予測値が閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ未満である場合（ステップＳ１２４：ＮＯ）には、ステップＳ１２６に進む。

　ステップＳ１２５に進んだ場合、演算部２０２は、第２製造物の製造に割り当てた後の余剰の第１製造物を発電のために使用するための制御を行う。具体的には、演算部２０２は、第２製造装置４０に供給すべき第１製造物の量を求める。また、演算部２０２は、その他のすべての第１製造物を用いて発電するように、発電装置５０に供給すべき第１製造物の量を求める。演算部２０２は、それら求めたそれぞれの量に基づいて、流量制御弁３０、３１、および３２の絞り開度を制御する。

　ステップＳ１２６に進んだ場合、演算部２０２は、第２製造物の製造に割り当てた後の余剰の第１製造物を、販売するための制御を行う。具体的には、演算部２０２は、第２製造装置４０に供給すべき第１製造物の量を求める。また、演算部２０２は、その他のすべての第１製造物を販売用とするために、販売用設備６０に供給すべき第１製造物の量を求める。演算部２０２は、それら求めたそれぞれの量に基づいて、流量制御弁３０、３１、および３２の絞り開度を制御する。

　ステップＳ１２７に進んだ場合、演算部２０２は、第２製造物の製造に割り当てた後の余剰の第１製造物を、貯蔵装置２０に蓄積するための制御を行う。具体的には、演算部２０２は、流量制御弁３０の開度が所定の値（第２製造装置４０の定格生産量に応じた絞り開度）となるような制御を行うことにより、所定量の第１製造物が第２製造装置４０に供給されるようにする。また、演算部２０２は、流量制御弁３１および３２のそれぞれの開度がゼロとなるような制御を行い、第１製造物が発電装置５０や販売用手段６０には供給されないようにする。

　以上説明したように、ケース１の制御においては、演算部２０２が、まず前記第２供給量を決定し、その後、第１価格と第３価格との少なくともいずれかに基づいて、第１供給量よりも第３供給量を多くするか、第３供給量よりも第１供給量を多くするか、のいずれかを決定する。つまり、プラントの収益をより高めるように、演算部２０２が第１、第２および第３供給量を決定する。なお、このケース１の制御において、演算部２０２は、特に、前記第１供給量よりも前記第３供給量を多くする場合において前記第１供給量をゼロとし、または、前記第３供給量よりも前記第１供給量を多くする場合において前記第３供給量をゼロとしてもよい。

　ケース１において、上記の通りいくつかの価格に関する閾値を判定のために用いている。これらの閾値は、パラメーター記憶部２３０から適宜読み出され、判定に使用される。なお、これらの閾値の決め方は、次の通りである。第１の閾値決定方法では、設備のＣＡＰＥＸ（資本的支出）およびＯＰＥＸ（オペレーショナルな支出）を基にした製品単価（原価）を算出し、所定のパーセンテージの利益を上乗せした価格を、閾値とする。第２の閾値決定方法では、製品や電力の過去の市場価格の推移に基づいて、所定の長さの期間内での市場価格の所定高騰幅あるいは暴落幅（いずれも、パーセンテージの値）を用いて、閾値を決定する。例えば、価格変動の標準偏差等に基づいて統計的に特異な領域の高騰あるいは暴落であるとみなせる基準値を、閾値とする。

［ケース２］
　ケース２における基本的な考え方としては、まず全体的に何を製造（もしくは発電）することが収益的に有利であるかを考慮し、その後、第２製造物を製造するためのロードの決定に反映させる。

　図６は、ケース２における制御のための、プラント制御装置２０１の処理手順を示す第１のフローチャートである。以下、このフローチャートに沿って説明する。

　ステップＳ２１１において、演算部２０２は、電力販売価格（単価）の予測値と、第１製造物販売価格（単価）の予測値と、第２製造物販売価格（単価）の予測値とのデータを取得する。これらの予測値は、対象タームにおける予測値である。

　ステップＳ２１２において、演算部２０２は、ステップＳ２１１で取得した第２製造物販売価格（単価）の予測値が、所定の閾値ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ以上であるか否かを判定する。この値ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥは、第２製造物の価格に関する閾値である。第２製造物販売価格（単価）の予測値が閾値ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ以上である場合（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１６に進む。第２製造物販売価格（単価）の予測値が閾値ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ未満である場合（ステップＳ２１２：ＮＯ）には、ステップＳ２１３に進む。

　ステップＳ２１３において、演算部２０２は、電力販売価格（単価）の予測値が、閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ以上であるか否かを判定する。この値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥは、電力の価格に関する閾値である。電力販売価格（単価）の予測値が閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ以上である場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）には、ステップＳ２１５に進む。電力販売価格（単価）の予測値が閾値ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ未満である場合（ステップＳ２１３：ＮＯ）には、ステップＳ２１４に進む。

　ステップＳ２１４に進んだ場合、演算部２０２は、第１製造物を販売するための制御を行う。具体的には、演算部２０２は、流量制御弁３２の開度が所定の値（一例として、対象ターム中に製造した第１製造物をすべて販売することを前提として、その販売量に応じた絞り開度）となるような制御を行うことにより、所定量の第１製造物が販売用手段６０に供給されるようにする。また、演算部２０２は、流量制御弁３０および３１のそれぞれの開度がゼロとなるような制御を行い、第１製造物が第２製造装置４０や発電装置５０には供給されないようにする。

　ステップＳ２１５に進んだ場合、演算部２０２は、第１製造物を用いて発電し、発電によって得られる電力を販売するための制御を行う。具体的には、演算部２０２は、流量制御弁３１の開度が所定の値（一例として、対象ターム中に製造した第１製造物のすべてを発電に用いることを前提として、その製造量に応じた絞り開度）となるような制御を行うことにより、所定量の第１製造物が発電装置５０に供給されるようにする。また、演算部２０２は、流量制御弁３０および３２のそれぞれの開度がゼロとなるような制御を行い、第１製造物が第２製造装置４０や販売用手段６０には供給されないようにする。

　ステップＳ２１６に進んだ場合、演算部２０２は、第２製造物を製造するための制御を行う。また、演算部２０２は、第２製造装置４０に供給される第１製造物の供給量のデータを、図７での処理のために渡す。具体的には、演算部２０２は、流量制御弁３０の開度が所定の値（例えば、後述するステップＳ２２２での予測に基づく、第２製造物の最適製造量に応じた、第１製造物の供給量に対応する絞り開度）となるような制御を行うことにより、所定量の第１製造物が第２製造装置４０に供給されるようにする。また、演算部２０２は、流量制御弁３１および３２のそれぞれの開度がゼロとなるような制御を行い、第１製造物が発電装置５０や販売用手段６０には供給されないようにする。

　図７は、ケース２における制御のための、プラント制御装置２０１の処理手順を示す第２のフローチャートである。図７に示す処理に移るのは、図６に示した処理において条件分岐によってステップＳ２１６に至った場合のみである。以下、図７のフローチャートに沿って説明する。

　ステップＳ２２１において、演算部２０２は、第２製造装置４０に供給される第１製造物の量と、対象タームの前のタームでの貯蔵装置２０における貯蔵量のデータを取得する。なお、第２製造装置４０に供給される第１製造物の量は、図６のフローチャートのステップＳ２１６の処理において渡されるデータである。

　ステップＳ２２２において、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）での貯蔵装置２０での第１製造物の貯蔵量を予測する。また、ステップＳ２２１で取得した第２製造装置４０に供給される第１製造物の量に基づいて、対象タームでの第２製造装置による第２製造物の製造量を計算する。対象タームにおける貯蔵装置２０での第１製造物の貯蔵量は、対象タームの前タームにおける貯蔵量と、対象タームにおける電力供給装置２からの電力供給量（予測値）に基づいて計算される。

　ステップＳ２２３において、演算部２０２は、ステップＳ２２２で予測した結果である対象ターム（現タームとも呼ばれる）での貯蔵装置２０での第１製造物の貯蔵量が、所定の閾値以上であるか否かを判定する。ここでの閾値は、値ＬＬＬである。値ＬＬＬは、貯蔵装置２０での基準レンジの下限に対応する値である。予測された貯蔵装置２０での第１製造物の貯蔵量が上記閾値ＬＬＬ以上である場合（ステップＳ２２３：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２４に進む。予測された貯蔵装置２０での第１製造物の貯蔵量が上記閾値ＬＬＬ未満である場合（ステップＳ２２３：ＮＯ）には、ステップＳ２２５に進む。

　ステップＳ２２４に進んだ場合、演算部２０２は、流量制御弁３０の開度が所定の値（例えば、ステップＳ２２２で求められた第２製造物の製造量に基づく、第１製造物の量に対応する絞り開度）に変更されるような制御を行うことにより、第２製造装置４０への第１製造物の供給量を変更する。また、演算部２０２は、対象ターム（現タームとも呼ばれる）での水素貯蔵量の予測値を出力する。

　ステップＳ２２５に進んだ場合、演算部２０２は、第２製造装置４０の稼働を停止させる。

　なお、ケース２における閾値の決定方法も、ケース１で説明した方法と同様のものであってよい。

　以上説明したように、ケース２の制御においては、第２価格が所定の基準値以上である場合には、演算部２０２は、第２供給量を第１供給量よりも多くして、且つ第２供給量を第３供給量よりも多くする。つまり、プラントの収益をより高めるように、演算部２０２が第１、第２および第３供給量を決定する。なお、ケース２の制御において、第２価格が所定の基準値以上である場合には、演算部２０２は、第１供給量をゼロとして、且つ第３供給量をゼロとしてもよい。

［ケース３］
　ケース３においては、演算部２０２は、与えられる拘束条件下において、評価関数の値がよくなるように（あるいは最適になるように）、第２製造装置４０への第１製造物の供給量と、発電装置５０への第１製造物の供給量と、販売用手段６０への第１製造物への供給量を、求める。

　ここで、対象タームに関して、販売用手段６０への第１製造物への供給量をｑ１とし、第２製造装置４０への第１製造物の供給量をｑ２とし、発電装置５０への第１製造物の供給量をｑ３とする。これらｑ１，ｑ２，ｑ３に関する拘束条件は、例えば、次の式（１）および式（２）で与えられる。
ｑ１≧０，ｑ２≧０，ｑ３≧０　・・・（１）
Ｓｍｉｎ≦ｑ１＋ｑ２＋ｑ３≦Ｓｍａｘ　・・・（２）

　ただし、Ｓｍｉｎは、当該対象タームにおいて貯蔵装置２０から下流（第２製造装置４０や発電装置５０や販売用手段６０の側）へ供給可能な第１製造物の量の下限である。また、Ｓｍａｘは、当該対象タームにおいて貯蔵装置２０から下流へ供給可能な第１製造物の量の上限である。ＳｍｉｎおよびＳｍａｘは、対象ターム直前における貯蔵装置２０の貯蔵量（実績値あるいは予測値）や、対象タームにおける電力供給装置２からの電力供給量（通常は、予測値）や、貯蔵装置２０の貯蔵量の基準レンジ（下限および上限）に基づいて、決めることができる。

　なお、拘束条件として、次の式（３）を追加してもよい。
ｑ２≧Ｌｍｉｎ　・・・（３）

　ただし、Ｌｍｉｎは、第２製造装置４０に対して供給すべき第１製造物の量の下限である。第２製造装置４０が大規模な製造プラントであり、第２製造装置４０を連続的に稼働させることが求められる場合には、Ｌｍｉｎの値を、適切な値として定めるようにする。

　上記の拘束条件下での評価関数を、次の式（４）とする。
Ｅ＝α１・ｑ１＋α２・ｑ２＋α３・ｑ３

　Ｅは、プラント１が対象タームに生み出す価値である。Ｅは、例えば、売上あるいは利益等であってよい。なおα１は、第１製造物の販売によって得られる、第１製造物の単位供給量当たりの価値である。α２は、第２製造物の販売によって得られる、第１製造物の単位供給量当たりの価値である。α３は、発電によって得られる第１製造物の単位供給量当たりの価値である。α１は、対象タームにおける第１製造物の単価（例えば、予測値）に依存する。α２は、対象タームにおける第２製造物の単価（例えば、予測値）に依存する。α３は、対象タームにおける電力の単価（例えば、予測値）に依存する。

　演算部２０２は、評価関数値Ｅが、最適化されるように、あるいはよりよい値（より大きな値）となるように、ｑ１、ｑ２、およびｑ３の値を決定する。言い換えれば、演算部２０２は、評価関数値Ｅに基づいて、ｑ１、ｑ２、およびｑ３の値を決定する。Ｅはｑ１、ｑ２、ｑ３に関する一次式であるので、演算部２０２は、シンプルな手順で、ｑ１、ｑ２、およびｑ３の値を決定することができる。

　つまり、ケース３の制御では、演算部２０２は、与えられる第１価格と第２価格と第３価格とのデータを取得する。そして、演算部２０２は、第１供給量（ｑ１）と第２供給量（ｑ２）と第３供給量（ｑ３）とによって定まる評価関数値が、与えられた拘束条件下で、よりよい値となるように、第１供給量と第２供給量と第３供給量とを求める。言い換えれば、演算部２０２は、評価関数値に基づいて、第１供給量と第２供給量と第３供給量とを決定する。

　図８は、プラント制御装置２０１のパラメーター記憶部２３０が記憶するデータの構成例を示す概略図である。図示するように、パラメーター記憶部２３０は、個々のパラメーターごとの値を記憶する。図示する例では、パラメーター記憶部２３０は、例えば、貯蔵装置残量の基準レンジの下限（ラベル名：ＬＬＬ）と、貯蔵装置残量の基準レンジの上限（ラベル名：ＨＨＬ）と、アンモニア（第２製造物）の価格（単価）についての判定基準値（ラベル名：ＴＨ＿ＮＨ３＿ＰＲＩＣＥ）と、電力の価格（単価）についての判定基準値（ラベル名：ＴＨ＿ＥＬＥ＿ＰＲＩＣＥ）と、の値を記憶する。なお、パラメーター記憶部２３０が、その他のパラメーターの情報をさらに保持してもよい。ここに例示するパラメーターは、上の制御のための手順においても言及したものである。パラメーターの値は、例えば、プラント１の管理者等によって設定される。図示する例では、貯蔵装置残量の基準レンジの下限は３０００［ノルマル立法メートル］、貯蔵装置残量の基準レンジの上限は３０００００［ノルマル立法メートル］、アンモニアの価格についての判定値は５００［米国ドル／トン］、電力の価格についての判定値は０．１３［米国ドル／キロワット時］に、それぞれ設定されている。

［変形例］
　ここで、実施形態の変形例について説明する。図１に示したように、上記実施形態では、プラント１は、発電装置５０と、販売用手段６０との、両方を備えていた。変形例として、プラント１が、発電装置５０と、販売用手段６０との、少なくともいずれか一方のみを備えるようにしてもよい。なお、プラント１が備える、発電装置５０と、販売用手段６０との、少なくともいずれか一方を、第１製造物を供給する対象の設備として「供給対象設備」と呼ぶ場合がある。

　この場合、プラント制御装置２０１の演算部２０２は、プラント１が販売用手段６０を含む場合に、第１製造物の販売単価である第１価格を取得する。また、演算部２０２は、プラント１が発電装置５０を含む場合に、発電装置５０で発電される電力の販売単価である第３価格を取得する。つまり、プラント１が発電装置５０と販売用手段６０とのいずれを含むかに応じて、演算部２０２は、第１製造物の販売単価である第１価格、第２製造物の販売単価である第２価格、および発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つ（以上）を取得するものである。

　また、演算部２０２は、プラント１が販売用手段６０を含む場合に、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれか（これらの価格のうちの、演算部２０２が取得した第１価格と第２価格と第３価格との少なくともいずれか）に基づいて、販売用手段６０への第１製造物の供給量である第１供給量を決定する。また、演算部２０２は、プラント１が発電装置５０を含む場合に、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれか（これらの価格のうちの、演算部２０２が取得した第１価格と第２価格と第３価格との少なくともいずれか）に基づいて、発電装置５０への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定する。

　また、プラント１が販売用手段６０を含む場合に、決定された第１供給量で第１製造物が販売用手段６０に供給されるように、制御信号出力部２０３が制御信号を出力する。また、プラント１が発電装置５０を含む場合に、決定された第３供給量で第１製造物が発電装置５０に供給されるように、制御信号出力部２０３が制御信号を出力する。

　この変形例におけるプラントの制御方法の例は、次の通りである。つまり、演算部２０２が、まず第２製造装置４０への第１製造物の供給量（第２供給量）を決定する。その後、次の制御を行う。プラント１が販売用手段６０を含む場合には、演算部２０２は、販売用手段６０に第１製造物を供給することを決定して、その結果として、販売用手段６０への第１製造物の供給量（第１供給量）を０より大きい値として決定する。プラント１が発電装置５０を含む場合には、演算部２０２は、発電装置５０に第１製造物を供給することを決定して、その結果として、発電装置５０への第１製造物の供給量（第３供給量）を０より大きい値として決定する。

　また、この変形例におけるさらに詳細なプラントの制御方法の例は、次の通りである。

　プラント１が発電装置５０を持たない場合には、図５に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２４での判断を行う必要がない。即ち、ステップＳ１２４での判断を行わずに、必ずステップＳ１２６側の処理に進むようにする。

　逆に、プラント１が販売用手段６０を持たない場合には、図５に示したフローチャートにおいて、ステップＳ１２４での判断を行う必要がない。即ち、ステップＳ１２４での判断を行わずに、必ずステップＳ１２５側の処理に進むようにする。

　プラント１が発電装置５０を持たない場合には、図６に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２１３での判断を行う必要がない。即ち、ステップＳ２１３での判断を行わずに、必ずステップＳ２１４側の処理に進むようにする。

　逆に、プラント１が販売用手段６０を持たない場合には、図６に示したフローチャートにおいて、ステップＳ２１３での判断を行う必要がない。即ち、ステップＳ２１３での判断を行わずに、必ずステップＳ２１５側の処理に進むようにする。

　つまり、「ケース２」において、第２価格が所定の基準値以上である場合には、演算部２０２は、第２供給量を、前記供給対象設備への第１製造物の供給量よりも多くする。また、「ケース２」において、第２価格が所定の基準値以上である場合には、演算部２０２は、前記供給対象設備への第１製造物の供給量をゼロとしてもよい。

　また、前述の「ケース３」において、演算部２０２は、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格のうちの少なくとも２つが与えられたときに、与えられた拘束条件下で、前記第１供給量と前記第２供給量と前記第３供給量のうちの少なくとも２つによって定まる所定の評価関数値に基づいて、前記第２供給量と、前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量とを求めるようにしてよい。

　言い換えれば、プラント１が、発電装置５０と販売用手段６０とのいずれを含むかに応じて、前記の式（４）に含まれる項のうち、不要な項をないものとして評価関数の値を計算してよい。即ち、式（４）を、下のいずれかの式に置き換えてもよい。
Ｅ＝α１・ｑ１＋α２・ｑ２
Ｅ＝α２・ｑ２＋α３・ｑ３

　なお、上述した実施形態（変形例を含む）におけるプラント制御装置の少なくとも一部の機能をコンピューターで実現することができる。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、一時的に、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものを含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

　以上説明した実施形態（あるいはその変形例）によれば、プラント制御装置２０１は、第１製造物の価格や、第２製造物の価格や、電力の価格の変動に応じて、第２製造装置４０や発電装置５０や販売用手段６０への第１製造物の供給量を変える制御を行う。本実施形態のこのような構成により、プラント１が稼働することによる収益をより大きくするための制御が可能となる。

［第２実施形態］
　次に、第２実施形態を説明する。なお、前実施形態において説明した事項についてはここでの説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。

　図９は、本実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態によるプラント６は、第１製造装置１０と、貯蔵装置２０と、流量制御弁３０，３１，および３２と、第２製造装置４０と、発電装置５０と、販売用手段６０と、プラント制御装置２４１と、電力分配装置１０１とを含む。本実施形態の特徴は、プラント６が、電力分配装置１０１を含む点である。

　電力分配装置１０１は、電力供給装置２が供給する電力を分配する。具体的には、電力分配装置１０１は、電力を、第１製造装置１０と電力販売用設備とに分配する。電力分配装置１０１は、ある時点において、電力を、第１製造装置１０と電力販売用設備との両方に供給することもできるし、第１製造装置１０または電力販売用設備のいずれか一方のみに供給することもできる。

　電力販売用設備は、電力を外部に販売するための設備である。電力販売用設備は、例えば、送電のための設備、あるいは蓄電のための設備であってよい。

　本実施形態におけるプラント制御装置２４１は、第１実施形態において説明したプラント制御装置２０１と同様の機能を持つ。さらに、プラント制御装置２４１は、上記の電力分配装置１０１を制御する。即ち、プラント制御装置２４１は、電力分配装置１０１が、第１製造装置１０側のみに電力を供給するか、電力販売用設備側のみに電力を供給するか、第１製造装置１０側と電力販売用設備側の両方に電力を供給するか、を制御することができる。

　本実施形態において、プラント制御装置２４１は、次のような制御を行う。プラント制御装置２４１が備える演算部２０２は、電力供給装置２から供給される電力の販売単価である第４価格を、例えば通信回線を介して、外部の装置等から取得する。そして、演算部２０２は、少なくとも上記の第４価格に基づいて、電力販売用設備に対する電力の供給量である販売用電力供給量を決定する。そして、制御信号出力部２０３が、上で決定された販売用電力供給量で電力が電力分配装置１０１から電力販売用設備へ供給されるように、制御信号を出力する。

　販売用電力供給量を決定するための２つのケースを、次に説明する。

　ケース１では、第２製造装置４０の稼働を優先させる。つまり、第２製造装置４０を稼働させるために必要な第１製造物を、第１製造装置１０で製造するようにする。その上で、前記第４価格に基づいて、電力供給装置２から供給される電力の余裕分を、電力販売用設備に供給するか、さらに第１製造物を製造するために第１製造装置１０に供給するか、のいずれかを判定する。つまり、前記第４価格が、所定の閾値以上である場合には、上記電力の余裕分を、電力販売用設備に供給する。逆に、前記第４価格が、所定の閾値未満である場合には、上記電力の余裕分を、第１製造装置１０に供給する。

　ケース２では、第１価格、第２価格、第３価格、および第４価格を参照して、電力供給装置２から供給される電力に基づいて最大収益（利益）が得られるように、第１製造物の製造、第２製造物の製造、電力の販売、のいずれかを選択する。

［変形例］
　この第２実施形態においても、プラント６が、発電装置５０と販売用手段６０との少なくともいずれか一方のみの供給対象設備を持つようにしてよい。演算部２０２は、プラント６がどの供給対象設備を持つかに応じて、第１価格と第３価格との少なくともいずれか一方を取得する。そして、演算部２０２は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格と前記第４価格との少なくともいずれかに基づいて、電力販売用設備への電力の供給量である販売用電力供給量を決定する。

［第３実施形態］
　次に、第３実施形態を説明する。なお、前実施形態までにおいて説明した事項についてはここでの説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。

　図１０は、本実施形態によるプラントの構成を示すブロック図である。図示するように、本実施形態によるプラント７は、第１製造装置１０と、窒素製造装置１５と、貯蔵装置２０と、流量制御弁３０，３１，３２，３３，および３４と、第２製造装置４０と、発電装置５０と、販売用手段６０と、窒素販売用手段７０と、プラント制御装置２４２とを含む。本実施形態の特徴は、プラント７が、窒素製造装置１５と、窒素販売用手段７０とを含む点である。

　なお、本実施形態において、第１製造装置１０が製造する第１製造物は、水素である。つまり、第１製造装置１０は、水（Ｈ_２Ｏ）を電気分解することにより、水素（Ｈ_２）および酸素（Ｏ_２）を製造する。また、第２製造装置４０が製造する第２製造物は、アンモニア（ＮＨ_３）である。つまり、第２製造装置４０は、第１製造装置１０が製造した水素と、窒素製造装置１５が製造した窒素（Ｎ_２）とを用いて、アンモニアを製造する。

　本実施形態では、窒素製造装置１５が製造した窒素をアンモニア製造のために使用することもできるし、窒素製造装置１５が製造した窒素自体を外部の事業者等に販売するようにすることもできる。

　窒素製造装置１５は、変動性再生可能エネルギー（電力）あるいは系統安定電力を用いて、窒素を製造する装置である。具体的には、窒素製造装置１５は、空気中に含まれる窒素を分離することにより窒素を製造する。即ち、窒素製造装置１５は、空気分離装置（ＡＳＵ，Air Separation Unit）である。窒素製造装置１５は、深冷分離や、膜分離や、ＰＳＡ（Pressure Swing Adsorption）や、ＴＳＡ（Thermal Swing. Adsorption）などの方法で空気中の窒素を分離するものであってよい。ただし、窒素製造装置１５が窒素を製造する方法は、ここに例示したものに限定されない。窒素製造装置１５が製造した窒素は、第２製造装置４０や窒素販売用手段７０に供給され得る。

　窒素販売用手段７０は、窒素製造装置１５が製造した窒素を販売するための設備あるいは装置等である。窒素販売用手段７０は、例えば、販売用の窒素を貯めておくための貯蔵装置（タンク等）であってもよいし、窒素を他所へ供給するためのパイプライン等であってもよいし、輸送手段（船、トラックなどであるが、これらには限らない）に積載するための設備であってもよい。言い換えれば、窒素販売用手段７０は、例えば、窒素を貯蔵するためのタンクと、販売先の別のプラントへの配管と、輸送手段に積載するための配管と、のいずれかであってよい。また、窒素販売用手段７０は、ここに例示した設備や装置以外のものであってもよい。

　流量制御弁３３および３４は、それぞれ、窒素製造装置１５から供給される窒素の流量を制御するための弁である。流量制御弁３３は、窒素製造装置１５から窒素販売用手段７０に窒素を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３４は、窒素製造装置１５から第２製造装置４０に窒素を供給するための配管等の途中に設けられる。流量制御弁３３および３４のそれぞれは、例えば、絞り開度を無段階に可変とする機構を備える。流量制御弁３３および３４のそれぞれの絞り開度は、プラント制御装置２４２からの制御信号に基づいて変えられるようになっている。

　本実施形態におけるプラント制御装置２４２は、第１実施形態において説明したプラント制御装置２０１と同様の機能を持つ。さらに、プラント制御装置２４２は、上記の流量制御弁３３および３４のそれぞれを制御する。即ち、プラント制御装置２４２は、窒素販売用手段７０および第２製造装置４０のそれぞれへの、窒素の流量（単位時間当たりの供給量）を制御することができる。また、プラント制御装置２４２は、窒素製造装置１５の運転状況（運転余力等）を把握するための信号を取得することができ、且つ窒素製造装置１５の運転を制御することができる。

　プラント制御装置２４２は、窒素販売用手段７０および第２製造装置４０のそれぞれへの窒素の供給量を、次のように決定し、制御する。即ち、前述の通り本実施形態における第２製造装置４０はアンモニアを製造する装置であり、第２製造装置４０のロードに応じて第２製造装置４０に供給されるべき窒素の量は自動的に決定することができる。その上で、窒素製造装置１５の製造能力にさらに余力（運転余裕）があり、且つ窒素の販売価格が予め定めておいた所定の閾値より高い場合には、窒素製造装置１５の負荷を上げることができる。即ち、プラント制御装置２４２は、そのような場合に、窒素製造装置１５の負荷を上げるように制御するとともに、流量制御弁３３の絞り開度を制御することによって製造された窒素が窒素販売用手段７０に供給されるように制御する。

　本実施形態における、プラント制御装置２４２による制御の流れについて、フローチャートを参照しながら説明する。図１１は、第１実施形態における図４（ケース１における制御のための、第１のフローチャート）に対応するフローチャートである。また、図１２は、第１実施形態における図７（ケース２における制御のための、第２のフローチャート）に対応するフローチャートである。以下で、図１１および図１２のそれぞれに沿って説明する。

　図１１のステップＳ１１１からＳ１１５までについては、図４を参照しながら既に説明した処理と同様である。

　図１１のステップＳ１１４の後、ステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６において、プラント制御装置２４２内の演算部２０２は、窒素製造装置１５の窒素製造能力に余裕があり、且つ窒素販売価格が所定の閾値以上であるか否かを判定する。窒素製造装置１５の窒素製造能力に余裕があり、且つ窒素販売価格が所定の閾値以上である場合（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１７に進む。その他の場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）には、ステップＳ１１８に進む。

　ステップＳ１１７に進んだ場合、プラント制御装置２４２は、窒素をさらに増産し、増産した窒素を窒素販売用手段７０に供給するよう制御する。即ち、プラント制御装置２４２は、そのように窒素製造装置１５の運転を制御する。また、プラント制御装置２４２は、流量制御弁３３の絞り開度を制御し、増産した販売用の所定量の窒素が窒素販売用手段７０に供給されるように制御する。

　ステップＳ１１８に進んだ場合には、プラント６は、第２製造装置４０の制御値にしたがい、第２製造装置４０を運転する。即ち、プラント制御装置２４２は、そのように、窒素製造装置１５の運転と、流量制御弁３３および３４のそれぞれの絞り開度とを制御する。

　次に図１２の流れを説明する。図１２のステップＳ２２１からＳ２２５までについては、図７を参照しながら既に説明した処理と同様である。

　図１２のステップＳ２２４の後、ステップＳ２２６に進む。ステップＳ２２６において、プラント制御装置２４２内の演算部２０２は、窒素製造装置１５の窒素製造能力に余裕があり、且つ窒素販売価格が所定の閾値以上であるか否かを判定する。窒素製造装置１５の窒素製造能力に余裕があり、且つ窒素販売価格が所定の閾値以上である場合（ステップＳ２２６：ＹＥＳ）には、ステップＳ２２７に進む。その他の場合（ステップＳ２２６：ＮＯ）には、ステップＳ２２８に進む。

　ステップＳ２２７に進んだ場合、プラント制御装置２４２は、窒素をさらに増産し、増産した窒素を窒素販売用手段７０に供給するよう制御する。即ち、プラント制御装置２４２は、そのように窒素製造装置１５の運転を制御する。また、プラント制御装置２４２は、流量制御弁３３の絞り開度を制御し、増産した販売用の所定量の窒素が窒素販売用手段７０に供給されるように制御する。

　ステップＳ２２８に進んだ場合には、プラント６は、第２製造装置４０の制御値にしたがい、第２製造装置４０を運転する。即ち、プラント制御装置２４２は、そのように、窒素製造装置１５の運転と、流量制御弁３３および３４のそれぞれの絞り開度とを制御する。

　以上説明したように、本実施形態のプラント６は、窒素の販売価格や窒素製造装置１５の運転余力等の状況に応じて、第２製造装置４０に供給する分以外の窒素を製造し、販売に回すことができる。即ち、本実施形態では、プラントの収益をさらに向上させることが可能となる。

　なお、各実施形態において販売価格（販売単価）に基づく制御を行うようにした。ここでの販売価格（販売単価）とは、第１製造物の販売価格（販売単価）、第２製造物の販売価格（販売単価）、窒素の販売価格である窒素販売価格（窒素販売単価）、電力の販売価格（販売単価）を含む。これらの販売価格（販売単価）の情報を、各実施形態のプラント制御装置２４１は、外部の装置等から、通信回線（インターネット等）を介して取得する。これらの販売価格（販売単価）は、例えば、市場における現物あるいは先物の取引値（売値）、気配値（買い気配値等）であってもよいし、特定の取引相手（例えば相対取引の相手）が提示している価格（単価）であってもよい。また、その他の、参照のための価格（単価）等であってもよい。

　なお、上で説明した複数の実施形態を、組み合わせることが可能な場合において、組み合わせて実施するようにしてもよい。例えば、第２実施形態が持つ構成と、第３実施形態が持つ構成とを、組み合わせて実施するようにしてもよい。

　以上、この発明の複数の実施形態（変形例を含む）について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

　本発明は、変動性再生可能エネルギーを活用する製造プラント等において利用可能である。ただし、本発明の利用範囲はここに例示した範囲には限定されない。

　１　プラント
　２　電力供給装置
　６，７　プラント
　１０　第１製造装置
　１５　窒素製造装置
　２０　貯蔵装置
　３０，３１，３２，３３，３４　流量制御弁
　４０　第２製造装置
　５０　発電装置
　６０　販売用手段
　７０　窒素販売用手段
　１０１　電力分配装置
　２０１　プラント制御装置
　２０２　演算部
　２０３　制御信号出力部
　２１１　発電量データ供給部
　２１６　発電シミュレーター
　２２１　電力価格データ供給部
　２２２　製造物価格データ供給部
　２２６　価格データ予測モデル
　２２８　貯蔵量データ取得部
　２２９　供給量実績記憶部
　２３０　パラメーター記憶部
　２４１，２４２　プラント制御装置

Claims

　変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する貯蔵装置と、
　前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する第２製造装置と、
　発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象設備と、
　を含んで構成されるプラント、を制御するためのプラント制御方法であって、
　前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものであり、
　前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段であり、
　演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１価格、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得し、
　前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定し、
　前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定し、
　前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定し、
　決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように制御信号出力部が制御信号を出力する、
　プラント制御方法。
　前記演算部が、まず前記第２供給量を決定し、その後、
　前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、前記販売用手段に前記第１製造物を供給することを決定して、前記第１供給量を０より大きい値として決定し、
　前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、前記発電装置に前記第１製造物を供給することを決定して、前記第３供給量を０より大きい値として決定する、
　請求項１に記載のプラント制御方法。
　前記プラントが、前記販売用手段と前記発電装置とを含む、
　請求項１に記載のプラント制御方法。
　前記演算部が、まず前記第２供給量を決定し、その後、前記第１価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第１供給量よりも前記第３供給量を多くするか、前記第３供給量よりも前記第１供給量を多くするか、のいずれかを決定する、
　請求項３に記載のプラント制御方法。
　前記演算部は、前記第１供給量よりも前記第３供給量を多くする場合において前記第１供給量をゼロとし、または、前記第３供給量よりも前記第１供給量を多くする場合において前記第３供給量をゼロとする、
　請求項４に記載のプラント制御方法。
　前記第２価格が所定の基準値以上である場合には、前記演算部は、前記第２供給量を前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量よりも多くする、
　請求項１に記載のプラント制御方法。
　前記第２価格が所定の基準値以上である場合には、前記演算部は、前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量をゼロとする、
　請求項６に記載のプラント制御方法。
　前記演算部は、前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格のうちの少なくとも２つが与えられたときに、与えられた拘束条件下で、前記第１供給量と前記第２供給量と前記第３供給量のうちの少なくとも２つによって定まる所定の評価関数値に基づいて、前記第２供給量と、前記供給対象設備への前記第１製造物の供給量とを求める、
　請求項１に記載のプラント制御方法。
　前記販売用手段は、前記第１製造物を貯蔵するためのタンクと、販売先の別のプラントへの配管と、輸送手段に積載するための配管と、のいずれかである、
　請求項１から８までのいずれか一項に記載のプラント制御方法。
　前記プラントは、
　前記電力供給装置から供給される電力を、前記第１製造装置と、電力を販売するための電力販売用設備と、に分配する電力分配装置、
　をさらに備え、
　前記演算部は、前記電力供給装置から供給される電力の販売単価である第４価格を取得し、
　前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格と前記第４価格との少なくともいずれかに基づいて、前記電力販売用設備への電力の供給量である販売用電力供給量を決定し、
　前記制御信号出力部は、決定された販売用電力供給量で電力が前記電力分配装置から前記電力販売用設備へ供給されるように、制御信号を出力する、
　請求項１から９までのいずれか一項に記載のプラント制御方法。
　前記プラントは、
　窒素を製造する窒素製造装置と、
　前記窒素製造装置が製造した窒素を販売するために外部に供給する手段である窒素販売用手段と、
　をさらに備え、
　前記第１製造物は、水素であり、
　前記第２製造物は、アンモニアであり、
　前記第２製造装置は、前記第１製造物である水素と、前記窒素製造装置から供給される窒素とを使用して、前記第２製造物であるアンモニアを製造するものであり、
　前記演算部は、窒素の販売価格である窒素販売価格を取得し、
　前記演算部は、少なくとも前記窒素販売価格に基づいて、前記窒素販売用手段への窒素の供給量である販売用窒素供給量を決定し、
　前記制御信号出力部は、決定された販売用窒素供給量で窒素が前記窒素製造装置から前記窒素販売用手段へ供給されるように、制御信号を出力する、
　請求項１から１０までのいずれか一項に記載のプラント制御方法。
　変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する貯蔵装置と、
　前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する第２製造装置と、
　発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象設備と、
　を含んで構成されるプラント、であって、
　前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものであり、
　前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段である、
　プラントを制御するためのプラント制御装置であって、
　演算部と、
　制御信号出力部と、
　を備え、
　前記演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１価格、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得し、
　前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定し、
　前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定し、
　前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定し、
　決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように、前記制御信号出力部は、制御信号を出力する、
　プラント制御装置。
　コンピューターを、請求項１２に記載のプラント制御装置、として機能させるためのプログラム。
　変動性再生可能エネルギーを用いて発電した電力を供給する電力供給装置から供給される電力を使用して第１製造物を製造する第１製造装置から、製造された第１製造物を、受け取って貯蔵する貯蔵装置と、
　前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して第２製造物を製造する第２製造装置と、
　発電装置と販売用手段との少なくともいずれか一方の供給対象装置と、
　プラント制御装置と、
　を含み、
　前記発電装置は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を使用して発電するものであり、
　前記販売用手段は、前記貯蔵装置から供給される前記第１製造物を販売するために外部に供給する手段であり、
　前記プラント制御装置は、
　演算部と、
　制御信号出力部と、
　を備え、
　前記演算部は、前記第１製造物の販売単価である第１価格、前記第２製造物の販売単価である第２価格、および前記発電装置で発電される電力の販売単価である第３価格のうちの少なくともいずれか一つを取得し、
　前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記第２製造装置への前記第１製造物の供給量である第２供給量を決定し、
　前記プラントが前記販売用手段を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記販売用手段への前記第１製造物の供給量である第１供給量を決定し、
　前記プラントが前記発電装置を含む場合には、前記演算部は、取得した前記第１価格と前記第２価格と前記第３価格との少なくともいずれかに基づいて、前記発電装置への前記第１製造物の供給量である第３供給量を決定し、
　決定された前記第２供給量で前記第１製造物が前記第２製造装置に供給され、前記プラントが前記販売用手段を含む場合には決定された前記第１供給量で前記第１製造物が前記販売用手段に供給され、前記プラントが前記発電装置を含む場合には決定された前記第３供給量で前記第１製造物が前記発電装置に供給される、ように、前記制御信号出力部は、制御信号を出力する、
　プラント。