特許 6664914 コージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6664914

(24)【登録日】2020年2月21日

(45)【発行日】2020年3月13日

(54)【発明の名称】コージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システム

(51)【国際特許分類】

   F02G 5/04 20060101AFI20200302BHJP

【ＦＩ】

   F02G5/04 S

   F02G5/04 H

【請求項の数】9

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2015-189247(P2015-189247)

(22)【出願日】2015年9月28日

(65)【公開番号】特開2017-66874(P2017-66874A)

(43)【公開日】2017年4月6日

【審査請求日】2018年9月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】591123724

【氏名又は名称】札幌市

(74)【代理人】

【識別番号】100093861

【弁理士】

【氏名又は名称】大賀 眞司

(74)【代理人】

【識別番号】100129218

【弁理士】

【氏名又は名称】百本 宏之

(72)【発明者】

【氏名】齊藤 晶夫

(72)【発明者】

【氏名】加藤 裕康

(72)【発明者】

【氏名】麻生 明宏

【審査官】 西中村 健一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−２３９８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０２９４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９７８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７６６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５７４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２３００９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２５０２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２７４３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第３９４８９２８（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｇ ５／００−５／０４

Ｇ０６Ｑ ５０／０６

Ｇ０６Ｆ １７／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、
前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、
供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、を有するコージェネレーション運転被評価装置に対して着脱可能なコージェネレーション運転評価装置において、
ガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測部と、
供給されるガス及び電力の単価情報を取り込む単価情報入力部と、
前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析部と、
客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示する表示部と、
前記表示部の表示上で前記熱源装置の負荷状況を仮想的に変更する負荷操作部と、
を備え、
前記分析部は、
前記負荷操作部によって仮想的に変更された前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に再評価し、
前記表示部は、
前記分析部による再評価に基づいて、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を再表示する
ことを特徴とするコージェネレーション運転評価装置。

【請求項2】

ガス及び電力を含むエネルギーの複数の供給元に関する供給元情報、並びに、ガス及び電力を含むエネルギーの複数の単価に関する単価情報が記憶される記憶部をさらに備え、
前記分析部は、
前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況、前記供給元情報及び前記単価情報に基づいて、前記複数の供給元のうちどの供給元との契約が経済的に優位であるか動的に判断する
ことを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーション運転評価装置。

【請求項3】

前記分析部は、
入力された初期投資実績情報及びランニングコスト実績情報に基づいて、前記コージェネレーション部がなされるべき制御態様を判定し、
前記表示部は、
前記判定結果に基づいて前記コージェネレーション装置がなされるべき制御態様を動的に表示する
ことを特徴とする、請求項１に記載のコージェネレーション運転評価装置。

【請求項4】

前記表示部は、
前記単価情報に応じて前記客観的な指標として複数の損益分岐線を表示することを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーション運転評価装置。

【請求項5】

供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、
前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、
供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、を有するコージェネレーション運転被評価装置に関して評価を行うコージェネレーション運転評価方法において、
計測部を用いてガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測ステップと、
供給されるガス及び電力の単価情報を単価情報入力部を経由して取り込む単価情報入力ステップと、
前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、分析部が、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析ステップと、
客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示部に表示する表示ステップと、
前記表示部の表示上で前記熱源装置の負荷状況を仮想的に変更する負荷操作ステップと、
を備え、
前記分析ステップは、
前記負荷操作ステップによって仮想的に変更された前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に再評価し、
前記表示ステップは、
前記分析ステップによる再評価に基づいて、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を前記表示部に再表示する
ことを特徴とするコージェネレーション運転評価方法。

【請求項6】

ガス及び電力を含むエネルギーの複数の供給元に関する供給元情報、並びに、ガス及び電力を含むエネルギーの複数の単価に関する単価情報が記憶される記憶ステップをさらに有し、
前記分析ステップでは、
前記分析部が、前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況、前記供給元情報及び前記単価情報に基づいて、前記複数の供給元のうちどの供給元との契約が経済的に優位であるか動的に判断する
ことを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーション運転評価方法。

【請求項7】

前記分析ステップでは、
前記分析部が、入力された初期投資実績情報及びランニングコスト実績情報に基づいて、前記コージェネレーション部がなされるべき制御態様を判定し、
前記表示ステップでは、
前記表示部が、前記判定結果に基づいて前記コージェネレーション装置がなされるべき制御態様を動的に表示する
ことを特徴とする、請求項５に記載のコージェネレーション運転評価方法。

【請求項8】

前記表示ステップでは、
前記表示部が前記単価情報に応じて前記客観的な指標として複数の損益分岐線を表示することを特徴とする請求項５に記載のコージェネレーション運転評価方法。

【請求項9】

供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、
前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、
供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、
ガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測部と、
供給されるガス及び電力の単価情報を取り込む単価情報入力部と、
前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析部と、
客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示する表示部と、
前記表示部の表示上で前記熱源装置の負荷状況を仮想的に変更する負荷操作部と、
を備え、
前記分析部は、
前記負荷操作部によって仮想的に変更された前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に再評価し、
前記表示部は、
前記分析部による再評価に基づいて、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を再表示する
ことを特徴とするコージェネレーション装置運転制御システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システムに関し、特に、コージェネレーション装置を備えるエネルギー供給システムに適用して好適なものである。

【背景技術】

【0002】

一般家庭において消費されるエネルギーは、電力会社やガス会社から供給され、夫々個別に消費されていたが、近年、熱電併給可能なガスエンジン・コージェネレーション装置（以下「コージェネレーション装置」という）が登場している。コージェネレーション装置は、電力のみならず、ガスエンジンの発生する熱エネルギを同時に有効利用できるため、全体的なエネルギ効率が高いことを特徴としている。

【0003】

従来のコージェネレーション装置の運転制御システムでは、負荷を予測し、コージェネレーション装置の運転時コストと非運転時コストとを算出し、その算出結果に基づいて、運転時コストが非運転時コストより高い場合には、コージェネレーション装置に用いる燃料の燃料単価を引き下げて運転時コストを非運転時コストと等しくする一方、運転時コストの調整後の燃料単価が所定の下限値より低い場合にはコージェネレーション装置を運転しないように制御していた。即ち、従来のコージェネレーション装置の運転制御システムでは、負荷が変動する前にコストを算出して予測した上で、エネルギー供給者の視点から燃料単価自体を変更し、コージェネレーション装置の運転に適した環境として運転を制御を行っていた（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００５−２４８８２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、このようにコージェネレーション装置の運転制御に適した燃料単価に変更することは、エネルギー供給者でなければなし得ないことであり一般需用者がなし得ることではない。しかも、一般需用者は、自ら需用者の視点で効率的な所望のエネルギーを選択する際の客観的な指標がないため、コージェネレーション装置に関してどのような運転形態が好適であるのかについて判断することができず、コージェネレーション装置を効率良く利用することは容易ではなかった。

【0006】

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数種類供給されるエネルギーのうちから需用者の視点で効率的なエネルギーを選択しうるよう客観的な指標を提供し、コージェネレーション装置の効率的な運転態様を検討し易くすることができるコージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション運転制御システムを提案しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

かかる課題を解決するため、本発明においては、供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、を有するコージェネレーション運転被評価装置に対して着脱可能なコージェネレーション運転評価装置において、ガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測部と、供給されるガス及び電力の単価情報を取り込む単価情報入力部と、前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析部と、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

【0008】

また、本発明においては、供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、を有するコージェネレーション運転被評価装置に関して評価を行うコージェネレーション運転評価方法において、計測部を用いてガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測ステップと、供給されるガス及び電力の単価情報を単価情報入力部を経由して取り込む単価情報入力ステップと、前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、分析部が、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析ステップと、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示部に表示する表示ステップと、を備えることを特徴とする。

【0009】

また、本発明におけるコージェネレーション装置運転制御システムは、供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置と、前記熱源装置に対する電力の供給を制御する電力制御部と、供給されたガスから電力を発電して前記熱源装置に対する前記電力の供給を制御する一方、前記供給されたガスから熱を発生させて前記熱源装置に対する熱の供給を制御するコージェネレーション部と、ガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する計測部と、供給されるガス及び電力の単価情報を取り込む単価情報入力部と、前記エネルギーの流れの実測値に基づく前記熱源装置の負荷状況及び前記単価情報に応じて、前記コージェネレーション部の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かを動的に評価する分析部と、客観的な指標を動的に示唆しつつ前記コージェネレーション部がなされるべき所望の制御態様を表示する表示部と、を備えることを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、複数種類供給されるエネルギーのうちから需用者の視点で効率的なエネルギーを選択しうるよう客観的な指標を提供し、コージェネレーション装置の効率的な運転態様を検討し易くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施の形態によるコージェネレーションシステムを含むエネルギー需給システムの構成例を示す図である。

【図2】図１に示すコージェネレーションシステムの構成例を示すブロック図である。

【図3】コージェネレーション運転評価装置の計測装置の構成例を示すブロック図である。

【図4】評価・制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

【図5】図４に示す評価処理の一例を示すフローチャートである。

【図6】評価画面の一例と示す図である。

【図7】ＣＧ運転条件設定部においてＣＧ運転条件を選択する様子の一例を示す画面例である。

【図8】図６に示す評価画面の評価結果表示領域に表された経済性の第１の評価例を示す図である。

【図9】図６に示す評価画面の評価結果表示領域に表された経済性の第２の評価例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面について、本発明の一実施の形態について詳述する。

【0013】

（１）本実施の形態によるエネルギー需給システム
図１は、コージェネレーションシステム１０１を含むエネルギー需給システムの構成例を示す図である。

【0014】

（１−１）エネルギー需給システムの概要
このエネルギー需給システムは、電気事業者としての電力会社１１Ａ〜１１Ｃ、託送網１４及び送電網１３並びにガス会社１１Ｘ及びガス会社１１Ｙ、パイプライン１１Ｐ１，１２Ｐ２及びガスタンク１２Ｇ、並びに、コージェネレーションシステム１０１を備えている。なお、本実施の形態では、「コージェネレーション」を短く省略して「ＣＧ」或いは「コージェネ」とも呼んでいる。

【0015】

電力会社１１Ａ〜１１Ｃにおいてそれぞれ発電された電力は、託送網１４及び送電網１３を経由して、ＣＧシステム１０１に供給される。一方、ガス会社１１Ｘ，１１Ｙがパイプライン１１Ｐ１，１２Ｐ２を経由して供給するガスは、一旦ガスタンク１２Ｇに溜められた後、ＣＧシステム１０１に供給される。

【0016】

ＣＧシステム１０１には、例えば気象条件や負荷状況が影響するばかりでなく、ＤＲにより負荷が変動する。ここでＤＲとは、デマンドレスポンスの略語であり、卸市場価格の高騰時又は系統信頼性の低下時において、電気料金の変更又は報酬の支払いにより、需要家が電力の使用を一時的に抑制するよう電力消費パターンを変化させることを意味する。米国などの電力取引市場では、発電所で発電された電力のみならず、デマンドレスポンスによって送出されるネガワットと呼ばれる電力も取り引きされている。

【0017】

（１−２）コージェネレーション運転評価装置を含むＣＧシステム
図２は、図１に示すＣＧシステム１０１の構成例を示すブロック図である。ＣＧシステム１０１は、コージェネレーション運転評価装置１００及びこれに装着可能なエネルギー需給装置１０２を備えている。

【0018】

まず、エネルギー需給装置１０２は、エネルギー供給側の一例として、コージェネレーション装置１及び電力制御装置２を備えている一方、エネルギー需要側である熱源装置一例として、電力使用装置５、真空温水器３、給湯装置６、冷温水発生器４及び空調装置７を備えている。なお、本実施形態では、「コージェネレーション装置」という用語を短縮して「コージェネ」とも呼ぶこともある。

【0019】

エネルギー供給側においてコージェネレーション装置１は、コージェネレーション部の一例であり、供給されたガスから電力を発電して熱源装置に対する電力の供給を制御する一方、供給されたガスから熱を発生させて熱源装置に対する熱の供給を制御する。具体的には、コージェネレーション装置１は、後述するように分析・制御装置１１０の制御に沿って、購入したガス（図示の「買ガス」に相当）に基づいて、発電して電力制御装置２に発電電力を供給したり（図示の「発電電力」に相当）、熱を発生させてその熱を給湯装置６及び冷温水発生器４に供給する（図示の「熱（温水）」に相当）。即ち、このコージェネレーション装置１は、ガスから電力を発生するため、稼働されると、電力制御装置２のために購入する電力を減らすことができるようになる。

【0020】

エネルギー供給側において電力制御装置２は、コージェネレーション装置１から供給された発電電力及び購入した電気（図示の「買電力」に相当）の少なくとも一方に基づいて、供給された電気及びガスの少なくとも一方から熱量を発生する熱源装置の一例としての電力使用装置５、給湯装置６及び空調装置７に電力を供給する（図示の「電力」に相当）。

【0021】

一方、エネルギー需要側において電力負荷としての電力使用装置５は、例えば照明装置のような電力を消費する装置の総称であり、上述した熱源装置に対する電力の供給を制御する。真空温水器３は、例えばボイラーであり、電力制御装置２から供給される電力及び購入したガス（図示の「買ガス」に相当）の少なくとも一方に基づいて熱を発生させて温水を生成し、熱負荷としての給湯装置６に供給する。この給湯装置６の一例としては温水トイレを挙げることができる。給湯装置６は、この他にもコージェネレーション装置１から温水のような熱が供給されうる。

【0022】

冷温水発生器４は、電力制御装置２から供給される電力、購入したガス（図示の「買ガス」に相当）、及び、コージェネレーション装置１によって供給される温水などの熱に基づいて、冷温水のような熱を空調装置７に供給する。この空調装置７の一例としてはクーラー（エアーコンディショナー）を挙げることができる。

【0023】

一方、コージェネレーション運転評価装置１００は、計測装置１０８、入力装置１０９、分析・制御装置１１０及び表示器１１１を備えている。入力装置１０９は、操作者の意思に応じた操作内容を入力するためのマウス、キーボード及びタッチパネルのうちの少なくとも１つである。分析・制御装置１１０及び表示器１１１の詳細については後述する。

【0024】

計測装置１０８は、計測部の一例であり、ガス、電力及び熱を含むエネルギーの流れを計測する。この計測装置１０８は、購入して電力制御装置２に供給される電力の電力量、購入してコージェネレーション装置１に供給されるガスの調達量、購入して真空温水器３に供給されるガスの調達量、及び、購入して冷温水発生器４に供給されるガスの調達量に関する各計測データが入力され、これらを各々独立して計測している。

【0025】

また、この計測装置１０８は、コージェネレーション装置１が電力制御装置２に供給する発電電力の電力量、コージェネレーション装置１が給湯装置６に直接供給する熱量、コージェネレーション装置１が冷温水発生器４に供給する熱量に関する各計測データが入力され、これらを各々独立して計測している。

【0026】

さらに計測装置１０８は、真空温水器３が給湯装置６に供給する温水などの熱の熱量、及び、冷温水発生器４が空調装置７の一例に供給する冷温水などの熱の熱量に関する各計測データが入力され、これらを独立して計測している。

【0027】

（１−３）計測装置
図３は、コージェネレーション運転評価装置１００の計測装置１０８の構成例を示すブロック図である。計測装置１０８は、計測データ受取部１１０Ａ、計測データテーブル１１０Ｂ、単価情報受取部１１０Ｃ、単価情報テーブル１１０Ｄ、ＣＧ運転条件テーブル１１０Ｅ、表示制御部１１０Ｆ、入力データ受取部１１０Ｇ、分析シミュレーション部１１０Ｈ及び制御部１１０Ｉを備えている。

【0028】

計測データ受取部１１０Ａは、上述のように計測装置１０８によって計測された計測データを受け取り、その計測態様を判別できる形態、例えば計測対象コードを用いて計測データを時系列に計測データテーブル１１０Ｂに蓄積する。

【0029】

単価情報受取部１１０Ｃは、単価情報入力部の一例であり、供給元に設けられた供給元サーバ（図示せず）から配信される電力単価やガス単価に関する単価情報を取り込み、それらの供給元を例えば供給元コードを用いて識別可能な態様で時系列に、記憶部の一例としての単価情報テーブル１１０Ｄに蓄積していく。

【0030】

ＣＧ運転条件テーブル１１０Ｅは、記憶部の一例であり、コージェネレーション装置１の稼働を開始させるべき状態であることを表すＣＧ運転条件を管理するためのテーブルである。ＣＧ運転条件の成立は、例えば、電力であるかガスであるかというエネルギー種別に関する種別条件、そのエネルギーの供給元（会社）に関する供給元情報を表す供給元条件、単価情報に関する単価条件、そのエネルギーの調達量に関する調達量条件、及び、調達の時期を表す時期情報に関する時期条件などの組み合わせを用いて判定される。

【0031】

分析シミュレーション部１１０Ｈは、分析部の一例であり、上述したエネルギーの流れの実測値に基づいて上記熱源装置の負荷状況を判定するとともに、この負荷状況及び上記単価情報に応じて、コージェネレーション装置１の稼働を停止すべきか否か又は稼働態様を改善すべきか否かについて、後述するように動的に評価する。

【0032】

入力データ受取部１１０Ｇは、図示しないマウスやキーボードの入力データを受け取って一旦バッファに格納し、分析シミュレーション部１１０Ｈに引き渡す。このような入力データとしては、後述する図６のポインタ４４１による入力内容、例えばＣＧ運転条件設定部４２０の選択内容を挙げることができる。

【0033】

表示制御部１１０Ｆは、表示部の一例としての表示器１１１に、詳細は後述するようにコージェネレーション装置１がなされるべき所望の制御態様を、詳細は後述するように客観的な指標を動的に示唆しつつ表示させる。本実施の形態では、このような客観的な指標として、例えば損益分岐線を表示するものとする。

【0034】

制御部１１０Ｉは、表示制御部１１０Ｆの制御によって、上述したように、キャラＲＯＭ４１５０ｄ間的な指標を動的に示唆しつつ、コージェネレーション装置１がなされるべき所望の制御態様を表示する。

【0035】

コージェネレーション運転評価装置１００を含むＣＧシステム１０１は以上のような構成であり、次にコージェネレーション運転評価装置１００によるコージェネレーション運転被評価装置１０２の評価方法を含む制御例についてフローチャートを用いつつ説明する。

【0036】

（２）評価・制御処理
図４は、評価・制御処理の手順の一例を示すフローチャートであり、図５は、図４に示す評価処理の一例を示すフローチャートである。図４の評価・制御処理は、主として分析・制御装置１１０が実施する手順の概要を示している。図５の評価処理も分析・制御装置１１０によって実行される。本実施形態においては、コージェネレーション運転評価装置１００によるコージェネレーション運転被評価装置１０２の評価方法に特徴付けられている。

【0037】

分析・制御装置１１０は、まず、評価処理Ｓ１００を実行し、次にＣＧ制御システムへの指令処理Ｓ２００を実行した後に、エネルギー効率を考慮した場合に最適な状態であるか否かを確認する（Ｓ３００）。

【0038】

図４に示す評価処理Ｓ１００では、分析・制御装置１１０が、コージェネレーション装置１の稼働状態を表示する一方、上述した熱源装置の負荷状態に応じて、コージェネレーション装置１の出力を継続或いは低下させるべきか又はその作動を停止させるべきか否かを判定するための客観的な指標として、例えば損益分岐線を表示させ、コージェネレーション装置１の好ましい稼働状態を評価可能にする。ここでいう「損益分岐線」とは、エネルギー効率の観点から、電力制御装置２への電力を購入する代わりにコージェネレーション装置１の稼働を開始させた方が良いかどうかが分かれる分岐点の集合でなる線を表している。

【0039】

ＣＧ制御システムへの指令処理Ｓ２００では、分析・制御装置１１０が、上記評価結果に基づき、制御態様を変更すべきか否かを判定し、変更すべき場合は制御態様を変更するようコージェネレーション運転被評価装置１０２に制御指令を出力する一方、変更すべきでない場合はコージェネレーション運転被評価装置１０２に対して制御態様の変更を行わない。このＣＧ制御システムへの指令処理Ｓ２００の詳細については後述する。

【0040】

分析・制御装置１１０は、例えば操作者の操作により再評価が必要とされる場合には上記評価処理ＳＴ１００を実行する一方、再評価が必要とされない場合にはこの評価・制御処理を終了する。

【0041】

図５に示すステップＳ１０１では、計測データ受付処理が実行される。この計測データ受付処理では、分析・制御装置１１０が、上述したように計測データを受け取ったことを契機として、計測元情報に関連付けて時系列で計測データテーブル１１０Ｂに格納させている。

【0042】

次にステップＳ１０２では、単価設定処理が実行される。この単価設定処理では、単価情報受取部１１０Ｃが、上述したようにガスや電気の供給元の供給元サーバー（図示せず）から単価情報を受け取ったことを契機として、供給元情報に関連付けて時系列で電気やガスの単価情報を単価情報テーブル１１０Ｄに格納させている。

【0043】

次にステップＳ１０３では、コスト算出処理が実行される。このコスト算出処理では、分析シミュレーション部１１０Ｈが、経済性評価ＥＥとして次のような計算式（１）及び計算式（２）によりコストを算出する。
ＥＥ＝（発電量×買電単価）＋（熱利用量をガス量に変換した変換ガス量×ガス単価）−（コージェネガス使用量×ガス単価） ・・・ （１）
総合エネルギー負荷率〔％〕＝（熱量＋電力量）÷ガス量 ・・・ （２）

【0044】

次にステップＳ１０４では、表示制御処理が実行される。この表示制御処理では、表示制御部１１０Ｆが分析シミュレーション部１１０Ｈの評価結果に基づいて、図６に例示するような評価画面４００を表示させる。この評価画面４００は、評価結果表示領域４１０、ＣＧ運転条件設定部４２０、負荷操作部４３０及びＣＧ運転出力操作部４４０を有し、既述の入力装置１０９によってポインタ４４１によって操作が可能となっている。

【0045】

ＣＧ運転条件設定部４２０は、ポインタ４４１によって所望のＣＧ運転条件の設定が可能となっている。ＣＧ運転条件としては、例えば、エネルギー種別（種別条件）、そのエネルギーの供給会社（供給元条件）、単価情報（単価条件）、そのエネルギーの調達量（調達量条件）及び時期情報（時期条件）を含んでいる。

【0046】

ＣＧ運転条件設定部４２０は、これらのうち後述する図７（Ａ）及び図７（Ｂ）のように例示する選択方法により、各条件の組み合わせをＣＧ運転条件とすることができる。なお、図示の例では、エネルギー種別に関してはポインタ４４１によって「電気」が選択されたことを示している。これに応じて、後述する図７（Ａ）などでは、「電気」に関連する条件を設定可能な画面を表している。

【0047】

分析シミュレーション部１１０Ｈは、このように各条件が組み合わされたＣＧ運転条件に基づいて、既述のコスト計算処理を実施し、次のように評価結果表示領域４１０に表示させるべき評価結果を導き出す。

【0048】

評価結果表示領域４１０は、既述の表示制御部１１０Ｆによって、ＣＧ運転条件設定部４２０において設定したＣＧ運転条件に基づく評価結果が表示される領域である。この評価結果表示領域４１０の具体的な表示例については後述する。

【0049】

負荷操作部４３０は、既述の熱源装置側の負荷を模擬的に（換言すれば仮想的に）操作するための操作部である。負荷操作部４３０は、。負荷操作部４３０は、表示上固定されたスライドバー４３０Ａに沿って負荷スライダ４３０Ｂをスライドさせることができるようになっている。負荷スライダ４３０Ｂは、最下部の最小値（図示の「ＭＩＮ」に相当）から最上部の最大値（図示の「ＭＡＸ」に相当）にまで移動されることにより、既述の熱源装置側の負荷を仮想的に変更することができる。

【0050】

ＣＧ運転出力操作部４４０は、コージェネレーション装置１の稼働状態を模擬的に（換言すれば仮想的に）操作するための操作部である。ＣＧ運転出力操作部４４０は、表示上固定されたスライドバー４４０Ａに沿って出力スライダ４４０Ｂをスライドさせることができるようになっている。ＣＧ運転出力操作部４４０は、最左部の最小値（図示の「ＭＩＮ」に相当）から最右部の最大値（図示の「ＭＡＸ」に相当）にまで模擬的に（仮想的に）出力を変更することができる。

【0051】

（３）ＣＧ運転条件の設定画面
図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、それぞれＣＧ運転条件設定部４２０においてＣＧ運転条件を選択する様子の一例を示す画面例である。本実施の形態では、ＣＧ運転条件として、例えばエネルギー種別、供給会社、単価情報、調達量及び時期が用意されている。

【0052】

図７（Ａ）では、供給会社を選択する態様の一例を示す画面例である。この供給会社選択画面では、例えば、図１に示したＡ電力会社１１Ａ、Ｂ電力会社１１Ｂ及びＣ電力会社１１Ｃに各々対応する３つの選択項目がリスト上に表示され、ポインタ４４１によって所望の電力会社が選択できるようになっている。分析シミュレーション部１１０Ｈは、上述したコスト計算処理を実行するに際し、このように選択した電力会社を供給会社として演算処理を行う。

【0053】

一方、図７（Ｂ）では、エネルギー単価（単価情報）を選択する態様の一例を示す画面例である。この単価情報選択画面では、例えば、図１に示したＸガス会社１１Ｘ及びＹガス会社１１Ｙに各々対応する２の選択項目がリスト上に表示され、ポインタ４４１によって所望のガス会社が選択できるようになっている。分析シミュレーション部１１０Ｈは、上述したコスト計算処理を実行するに際し、このように選択した単価情報を元に、エネルギー単価を設定して演算処理を行う。

【0054】

（４）評価結果の表示例
（４−１）経済性の第１の評価例
図８は、図６に示す評価画面４００の評価結果表示領域４１０に表された経済性の第１の評価例を示す図である。この経済性評価では、横軸の総合エネルギー負荷率〔％〕は既述の計算式（２）に基づいて計算された値を表している一方、縦軸の経済性評価〔円〕は既述の計算式（１）に基づいて計算された値を表している。

【0055】

停止判定基準線４１０Ａは、総合エネルギー負荷率に関わらず経済性評価が０〔円〕である点群を結んで構成された線である。この停止判定基準線４１０Ａよりも上側であると、経済性評価がプラスであると云え、図２に示すコージェネレーション装置１の稼働をそのまま継続し、電力制御装置２とともに熱源装置を稼働させるべきことを表している。一方、図８に示す停止判定基準線４１０Ａよりも下側であると、経済性評価がマイナスであると云え、図２に示すコージェネレーション装置１の稼働を停止し、電力制御装置２によって熱源装置を可動させるべきことを表している。

【0056】

図８の損益分岐線４１０Ｂはガス単価が６０円である場合の損益分岐線を表し、損益分岐線４１０Ｃはガス単価が７０円である場合の損益分岐線を表し、損益分岐線４１０Ｄはガス単価が８０円である場合の損益分岐線を表している。

【0057】

既述の単価情報に基づいてガス単価が６０円である損益分岐線４１０Ｂは、総合エネルギー負荷率が２０〜２５％となるとコージェネレーション装置１を停止すべきことが分かる。既述の単価情報に基づいてガス単価が７０円である損益分岐線４１０Ｃは、総合エネルギー負荷率が４０％程度でコージェネレーション装置１を停止すべきことが分かる。一方、既述の単価情報に基づいてガス単価が８０円である損益分岐線４１０Ｄは、総合エネルギー負荷率が５５％程度でコージェネレーション装置１を停止すべきことが分かる。

【0058】

図８に示す経済性の評価結果によれば、ガス単価が７０円となると総合エネルギー負荷率５０％（状態４１０Ｓ１に相当）ではコージェネレーション装置１をそのまま稼働すべきと判定される。ガス単価が８０円となると（状態４１０Ｓ２に相当）総合エネルギー負荷率に関わらずコージェネレーション装置１を停止すべきと判定されることになる。一方、ガス単価が６０円となると（状態４１０Ｓ３に相当）コージェネレーション装置１の稼働を開始すべきと判定されることになる。

【0059】

（４−２）経済性の第２の評価例
図９は、図６に示す評価画面４００の評価結果表示領域４１０に表された経済性の第２の評価例を示す図である。この第２の経済性評価では、横軸の総合エネルギー負荷率〔％〕は次の計算式（３）に基づいて計算された値を表している一方、縦軸の経済性評価〔円〕は既述の計算式（４）に基づいて計算された値を表している。

【0060】

既述のように図５に示すコスト計算処理（Ｓ１０３）では、分析シミュレーション部１１０Ｈが、経済性評価ＥＥとして次のような計算式（３）〜計算式（６）によりコストを計算する。

【0061】

ガス電力単価比＝ガス単価／電力単価 ・・・（３）
コージェネ停止判定指標＝発電効率／（１−熱利用効率）＝発電効率／（１−熱回収効率×利用率） ・・・（４）
発電効率＝発電量／ガス使用量 ・・・（５）
熱利用効率＝利用熱量／ガス使用量 ・・・（６）

【0062】

図９に示す経済性の第２の評価例において、停止判定基準線４１０Ａは、ガス電力単価比に応じてコージェネレーション装置１を停止すべきかどうかを判定するための基準線を表している。この停止判定基準線４１０Ａよりも上側であると、経済性評価がプラスであると云え、図２に示すコージェネレーション装置１の稼働をそのまま継続し、電力制御装置２とともに熱源装置を稼働させるべきことを表している。一方、図９に示す停止判定基準線４１０Ａよりも下側であると、経済性評価がマイナスであると云え、図２に示すコージェネレーション装置１の稼働を停止し、電力制御装置２によって熱源装置を可動させるべきことを表している。

【0063】

図９に示す経済性の評価結果によれば、ガス単価が低く電力単価が高い状態４１０Ｓ１１では、コージェネレーション装置１をそのまま稼働すべきと判定される。この状態４１０Ｓ１１から状態４１０Ｓ１２のようにＣＧ運転条件としてのガス電力単価比を変更すると、コージェネレーション装置１を停止すべきと判定されることになる。さらに、この状態４１０Ｓ１２から状態４１０Ｓ１３のようにＣＧ運転条件としてのガス電力単価比を変更すると、停止判定基準線４１０Ａを超え、コージェネレーション装置１の稼働を開始すべきと判定されることになる。

【0064】

（５）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態によるコージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システムによれば、表示器１１１には、コージェネレーション装置１の現在の制御態様と併せて、逐次動的に客観的な指標としてが表示されるため、操作者は、動的に表示される客観的な指標を考慮しつつ、コージェネレーション装置１の制御態様を今後どのようにすればエネルギーの利用について効率的なものとなるかに関して検討できるばかりでなく、コージェネレーション装置１の模擬制御を行うことができる。このようにすると、複数種類供給されるエネルギーのうちから需用者の視点で効率的なエネルギーを選択しうるよう客観的な指標が提供されるため、需用者は、供給元の視点ではなく需用者本人の視点で、今後コージェネレーション装置１の稼働態様をどのようにすべきかについて客観的かつ正確に判断することができるようになる。

【0065】

また本実施の形態では、上述のように、ガス及び電力を含むエネルギーの複数の供給元に関する供給元情報を管理する記憶部の一例としてのＣＧ運転条件テーブル１１０Ｅが設けられている一方、ガス及び電力を含むエネルギーの複数の単価に関する単価情報が記憶される記憶部の一例として単価情報テーブル１１０Ｄが設けられている。分析シミュレーション部１１０Ｈ（分析部）は、単なる予測ではなくエネルギーの流れの実測値に基づく熱源装置の負荷状況、供給元情報及び単価情報に基づいて、複数の供給元のうちどの供給元との契約が経済的に優位であるか動的に判断するようになる。

【0066】

このようにすると、燃料の単価が逐一変動する場合でも、分析・制御装置１１０が、コージェネレーション装置１の稼働を開始、維持及び停止すべきことを客観的な指標を用いて正確に評価することができるようになるため、システム全体としてエネルギー効率を高めることができる。

【0067】

（６）変型例
また上述した実施形態では、分析部の一例としての分析シミュレーション部１１０Ｈは、例えば外部から入力された（装置に関する）初期投資実績情報及びランニングコスト実績情報に基づいて（図２参照）、コージェネレーション装置１がなされるべき制御態様を判定するとともに、表示制御部１１０Ｆが、表示部の一例としての表示器１１１に、その判定結果に基づいてコージェネレーション装置１がなされるべき制御態様を動的に表示させるようにしても良い。

【0068】

このようにすると、分析シミュレーション部１１０Ｈが、初期投資実績情報及びランニングコスト実績情報を加味してより正確に、コージェネレーション装置１の稼働を開始、維持或いは停止する判断が付き易くなるため、よりエネルギー効率が高くすることができる。

【0069】

（７）その他の実施形態
なお上述の実施の形態においては、本発明を図1のように構成された電力取引システム１に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他の種々の構成を有するコージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システムに広く適用することができる。

【産業上の利用可能性】

【0070】

本発明は、コージェネレーション運転評価装置及び運転評価方法並びにコージェネレーション装置運転制御システムに広く適用することができる。

【符号の説明】

【0071】

１……コージェネレーション装置、１０１……ＣＧシステム、１０２……コージェネレーション運転被評価装置、１１０……分析・制御装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】