知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
特開2024-22036情報処理装置、二酸化炭素処理装置、システム及び情報処理方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024022036
(43)【公開日】2024-02-16
(54)【発明の名称】情報処理装置、二酸化炭素処理装置、システム及び情報処理方法
(51)【国際特許分類】
G06Q 50/10 20120101AFI20240208BHJP
G05B 23/02 20060101ALI20240208BHJP
G06Q 50/06 20240101ALI20240208BHJP
G06Q 50/04 20120101ALI20240208BHJP
B01D 53/62 20060101ALI20240208BHJP
B01D 53/96 20060101ALI20240208BHJP
【ＦＩ】
G06Q50/10
G05B23/02 Z ZAB
G06Q50/06
G06Q50/04
B01D53/62
B01D53/96
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022125337
(22)【出願日】2022-08-05
(71)【出願人】
【識別番号】000000974
【氏名又は名称】川崎重工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】弁理士法人有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】竹田 航哉
(72)【発明者】
【氏名】國政 瑛大
(72)【発明者】
【氏名】秋山 隼太
(72)【発明者】
【氏名】橋本 康平
【テーマコード（参考）】
3C223
4D002
5L049
【Ｆターム（参考）】
3C223AA02
3C223AA04
3C223BA03
3C223BB12
3C223CC02
3C223DD03
3C223EB01
3C223EB03
3C223FF05
3C223FF23
3C223GG01
4D002AA09
4D002AC04
4D002AC07
4D002AC10
4D002FA01
4D002GA03
4D002GB20
4D002HA09
5L049CC03
5L049CC06
5L049CC11
(57)【要約】
【課題】プラントから排出される二酸化炭素の効率的な処理に貢献する情報処理装置等を提供する。
【解決手段】情報処理装置の処理回路は、プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する。
【選択図】図４
【解決手段】情報処理装置の処理回路は、プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する。
【選択図】図４
【特許請求の範囲】
【請求項1】
発電装置を含むプラントから排出される二酸化炭素に対する二酸化炭素処理装置の処理に関する演算をする処理回路を含む、情報処理装置であって、
前記処理回路は、
前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量とを取得することと、
前記第１電力量と前記第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、
前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する、情報処理装置。
前記処理回路は、
前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量とを取得することと、
前記第１電力量と前記第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、
前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する、情報処理装置。
【請求項2】
前記処理回路は、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算することをさらに実行する
請求項１に記載の情報処理装置。
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項3】
前記処理回路は、
前記第３処理量の演算において、
前記第２電力量が前記第１電力量よりも小さい場合、前記二酸化炭素処理装置が前記第３電力量の電力の供給を受ける第１電源の情報を用い、
前記第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素の発生量が多いほど、前記第３処理量を小さくする前記第２処理量を算出する
請求項１に記載の情報処理装置。
前記第３処理量の演算において、
前記第２電力量が前記第１電力量よりも小さい場合、前記二酸化炭素処理装置が前記第３電力量の電力の供給を受ける第１電源の情報を用い、
前記第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素の発生量が多いほど、前記第３処理量を小さくする前記第２処理量を算出する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記処理回路は、
第１期間に含まれる前記第１電力量及び前記第２電力量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３電力量を演算し、
前記第１期間に含まれる前記第１処理量及び前記第２処理量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３処理量を演算する
請求項１に記載の情報処理装置。
第１期間に含まれる前記第１電力量及び前記第２電力量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３電力量を演算し、
前記第１期間に含まれる前記第１処理量及び前記第２処理量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３処理量を演算する
請求項１に記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記処理回路は、
前記第３電力量の演算において、前記第１期間内の第１時刻での前記第１電力量と、前記第１時刻に対応する前記第１期間内の第２時刻での前記第２電力量との差分を用い、
前記第３処理量の演算に、前記第１時刻での前記第１処理量を用いる
請求項４に記載の情報処理装置。
前記第３電力量の演算において、前記第１期間内の第１時刻での前記第１電力量と、前記第１時刻に対応する前記第１期間内の第２時刻での前記第２電力量との差分を用い、
前記第３処理量の演算に、前記第１時刻での前記第１処理量を用いる
請求項４に記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記処理回路は、
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記第１電力量、前記第２電力量及び前記第３電力量のうちの２つ以上を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記第１電力量、前記第２電力量及び前記第３電力量のうちの２つ以上を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記処理回路は、
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記プラントの処理量及び前記二酸化炭素処理装置の二酸化炭素の処理量を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記プラントの処理量及び前記二酸化炭素処理装置の二酸化炭素の処理量を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記処理回路は、
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記第１期間内の発電電力の売電価格と、前記発電装置の前記第１期間内の発電量と、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の電力所要量と、前記処理効率とに基づき、前記第１期間内の発電電力の売電収入が最大となるように、前記第１期間内の前記発電装置の発電量と前記二酸化炭素処理装置の電力使用量とのいずれか又は両方を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、
前記第１期間内の発電電力の売電価格と、前記発電装置の前記第１期間内の発電量と、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の電力所要量と、前記処理効率とに基づき、前記第１期間内の発電電力の売電収入が最大となるように、前記第１期間内の前記発電装置の発電量と前記二酸化炭素処理装置の電力使用量とのいずれか又は両方を演算し出力する
請求項４又は５に記載の情報処理装置。
【請求項9】
請求項１に記載の情報処理装置を備える二酸化炭素処理装置。
【請求項10】
請求項１に記載の情報処理装置と、
前記二酸化炭素処理装置と、
前記プラントとを含むシステム。
前記二酸化炭素処理装置と、
前記プラントとを含むシステム。
【請求項11】
発電装置を含むプラントから排出される二酸化炭素に対する二酸化炭素処理装置の処理に関する演算をする情報処理方法であって、
前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、
前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを含む、情報処理方法。
前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、
前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを含む、情報処理方法。
【請求項12】
前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算することをさらに含む
請求項１１に記載の情報処理方法。
請求項１１に記載の情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、情報処理装置、二酸化炭素処理装置、システム及び情報処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
発電プラントの中には、排ガス中の二酸化炭素を回収する装置を備えるものがある。例えば、特許文献１は、発電設備用ＣＯ２回収装置の運転制御システムを開示する。当該システムは、ＣＯ２回収装置を含む発電設備の運転に応じて生じる収入価格から、ＣＯ２回収装置を発電設備の運転に応じて生じる支出価格を差し引いた評価指数が最大となる態様で運転制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１２－２４５４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
近年、二酸化炭素の発生量の低減が注目されている。特許文献１のシステムは、発電設備の運転コストの低減を目的とするが、発電設備の運転に関わる二酸化炭素の発生量の低減を目的とするものではない。
【0005】
本開示は、プラントから排出される二酸化炭素の効率的な処理に貢献する情報処理装置、二酸化炭素処理装置、システム及び方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一態様に係る情報処理装置は、発電装置を含むプラントから排出される二酸化炭素に対する二酸化炭素処理装置の処理に関する演算をする処理回路を含む。前記処理回路は、前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量とを取得することと、前記第１電力量と前記第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する。
【発明の効果】
【0007】
本開示の技術は、プラントから排出される二酸化炭素の効率的な処理に貢献することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下において、本開示の例示的な実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。添付の図面における各図は、模式的な図であり、必ずしも厳密に図示されたものでない。各図において、実質的に同一の構成要素に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。本明細書及び特許請求の範囲では、「装置」とは、１つの装置を意味し得るだけでなく、複数の装置からなるシステムも意味し得る。「装置」は、「設備」も含み得る。
【0010】
［処理システムの構成］
図１を参照しつつ、実施の形態に係る処理システム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係る処理システム１の構成の一例を示す図である。処理システム１は、処理プラント１０と、二酸化炭素処理装置２０と、情報処理装置３０とを含む。処理プラント１０は、発電機能を有し且つ二酸化炭素を発生するいかなるプラントであってもよい。処理プラント１０の例として、発電プラント、焼却プラント、石油化学プラント及び精錬プラント等が挙げられる。発電プラントの例として、火力発電プラント及びバイオマス発電プラント等が挙げられる。焼却プラントの例として、廃棄物焼却プラントが挙げられる。本実施の形態では、処理プラント１０は、排ガスとして燃焼ガスを発生するバイオマス発電プラント又は廃棄物焼却プラントである。
図１を参照しつつ、実施の形態に係る処理システム１の構成を説明する。図１は、実施の形態に係る処理システム１の構成の一例を示す図である。処理システム１は、処理プラント１０と、二酸化炭素処理装置２０と、情報処理装置３０とを含む。処理プラント１０は、発電機能を有し且つ二酸化炭素を発生するいかなるプラントであってもよい。処理プラント１０の例として、発電プラント、焼却プラント、石油化学プラント及び精錬プラント等が挙げられる。発電プラントの例として、火力発電プラント及びバイオマス発電プラント等が挙げられる。焼却プラントの例として、廃棄物焼却プラントが挙げられる。本実施の形態では、処理プラント１０は、排ガスとして燃焼ガスを発生するバイオマス発電プラント又は廃棄物焼却プラントである。
【0011】
処理プラント１０は、発電装置１１と、焼却炉１２と、ボイラー１３と、管理装置１５とを含む。本実施の形態では、処理プラント１０は、蓄電池１４をさらに含むが、蓄電池１４を含まなくてもよい。焼却炉１２は、バイオマスを含む燃料又は廃棄物を受け入れて燃焼する。焼却炉１２で発生する燃焼ガスである排ガスは、ボイラー１３に送られる。ボイラー１３では、ボイラー１３内を流れる水が排ガスの排熱により蒸発させられる。蒸気は、発電装置１１に送られ、発電装置１１内のタービン１１ａを回転する。これにより、発電装置１１は電力を生成する。蓄電池１４は、発電装置１１によって生成された電力を蓄積し、さらに他の電力を蓄積してもよい。蓄電池１４は、電力を充放電することができる電池である。蓄電池１４は、充放電のための回路を含んでもよい。蓄電池１４の例は、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池、全固体電池、ニッケル・水素蓄電池、ニッケル・カドミウム蓄電池等である。ボイラー１３を通過した排ガスは、二酸化炭素処理装置２０に送られる。処理プラント１０は、燃料又は廃棄物を貯留する貯留槽、及び、貯留槽内の燃料又は廃棄物を焼却炉１２に移送するクレーン等の移送装置をさらに含んでもよい。
【0012】
発電装置１１によって生成された電力は、処理プラント１０の稼働に用いられる。その他の余剰電力は、二酸化炭素処理装置２０の稼働と、売却とに使用される。処理プラント１０の稼働に用いられる電力及び余剰電力は、蓄電池１４に蓄積された後に用いられてもよい。売却先の例は、電力会社、並びに、処理プラント１０が位置する地域内の事業者及び家庭等である。売電価格は、季節及び時間等に応じて変動する。さらに、売電価格の変動は、売却対象に応じて異なる。例えば、売電価格は、７月から９月等の夏季シーズン及び１２月から２月等の冬季シーズンにおいてそれ以外のシーズンに比べて高くなる傾向がある。例えば、１日における売電価格の時間的な変動は、電力会社及び事業者への売却の場合には夜間の時間帯よりも昼間の時間帯の方が高くなり、家庭への売却の場合には昼間の時間帯よりも朝間及び夜間の時間帯の方が高くなる傾向がある。
【0013】
管理装置１５は、発電装置１１、焼却炉１２、ボイラー１３、蓄電池１４、及び処理プラント１０の他の装置の動作を管理及び制御する。管理装置１５は、処理プラント１０内の装置、電力の売却先及び二酸化炭素処理装置２０への電力の供給を管理及び制御する。管理装置１５は、処理回路及び回路を含む、つまり、コンピュータを含む。さらに、管理装置１５は、有線通信、無線通信又はこれらの組み合わせを介して、二酸化炭素処理装置２０及び情報処理装置３０に通信可能に接続される。管理装置１５は、二酸化炭素処理装置２０及び情報処理装置３０との間で、情報、データ及び指令等を互いに送受信する。いかなる有線通信及び無線通信が用いられてもよい。
【0014】
二酸化炭素処理装置２０は、処理プラント１０から分離している設備又は施設に配置されてもよく、処理プラント１０の一部として処理プラント１０内に配置されてもよい。二酸化炭素処理装置２０は、二酸化炭素の処理プラントに配置されてもよい。
【0015】
二酸化炭素処理装置２０は、ガスから二酸化炭素を分離する機能、又は、ガスから二酸化炭素を分離して回収する機能を有する。二酸化炭素処理装置２０は、二酸化炭素回収装置２１と、管理装置２２とを含む。二酸化炭素回収装置２１は、排ガスを含むガスから二酸化炭素を分離する機能、又は、排ガスを含むガスから二酸化炭素を分離して回収する機能を有する。本実施の形態では、二酸化炭素回収装置２１は、二酸化炭素の分離及び回収の機能を有し、既知のいかなる二酸化炭素回収装置であってもよい。
【0016】
二酸化炭素回収装置２１は、ボイラー１３からの排ガスから二酸化炭素を分離及び回収する機能を有するが、処理プラント１０及び二酸化炭素処理装置２０のいずれか又は両方の建屋内空気を収集し、収集された空気から二酸化炭素を分離及び回収する機能をさらに有してもよい。二酸化炭素回収装置２１は、処理プラント１０及び二酸化炭素処理装置２０のいずれか又は両方の建屋外空気を収集し、収集された空気から二酸化炭素を分離及び回収する機能をさらに有してもよい。本明細書及び特許請求の範囲において、「二酸化炭素を回収する」ことは、「二酸化炭素を分離し回収する」ことと、「単に二酸化炭素を回収する」こととのいずれも含む。
【0017】
二酸化炭素回収装置２１は、要求される二酸化炭素の用途に応じて二酸化炭素を処理する機能をさらに有してもよい。二酸化炭素の用途の例として、尿素及びメタノール等の製造のための化学原料としての化学用途、ドライアイスの製造等のための一般用途、並びに、油田での原油の回収を増進するための石油増進回収用途が挙げられる。二酸化炭素回収装置２１の複数の機能は、１つの二酸化炭素回収装置によって実現されてもよく、複数の二酸化炭素回収装置によって実現されてもよい。
【0018】
二酸化炭素処理装置２０は、処理プラント１０から供給される電力を使用して稼働する。処理プラント１０は、処理プラント１０の稼働への使用後の余剰電力を二酸化炭素処理装置２０に供給する。二酸化炭素処理装置２０は、処理プラント１０から供給される電力を超える電力を要する場合、処理プラント１０以外の電源から電力の供給を受ける場合がある。処理プラント１０の余剰電力のうち、二酸化炭素処理装置２０への供給後に残った電力が、売却される。
【0019】
管理装置２２は、二酸化炭素回収装置２１の動作を管理及び制御する。管理装置２２は、二酸化炭素回収装置２１に供給される電力及び当該電力の電力源を管理及び制御する。管理装置２２は、処理回路及び回路を含む、つまり、コンピュータを含む。さらに、管理装置２２は、有線通信、無線通信又はこれらの組み合わせを介して、処理プラント１０の管理装置１５及び情報処理装置３０に通信可能に接続される。管理装置２２は、管理装置１５及び情報処理装置３０との間で、情報、データ及び指令等を互いに送受信する。いかなる有線通信及び無線通信が用いられてもよい。
【0020】
情報処理装置３０は、処理回路及び回路を含む、つまり、コンピュータを含む。情報処理装置３０は、電子回路基板、電子制御ユニット、マイクロコンピュータ、パーソナルコンピュータ、ワークステーション、スマートフォン及びタブレットなどのスマートデバイス、並びにその他の電子機器等であってもよい。情報処理装置３０は、単独で１つの装置を形成してもよく、他の装置に組み込まれてもよい。例えば、情報処理装置３０は、処理プラント１０の管理装置１５、又は、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に組み込まれてもよい。情報処理装置３０は、有線通信、無線通信又はこれらの組み合わせを介して、管理装置１５及び２２に通信可能に接続される。情報処理装置３０は、管理装置１５及び２２との間で、情報、データ及び指令等を互いに送受信する。いかなる有線通信及び無線通信が用いられてもよい。
【0021】
情報処理装置３０は、プロセッサＰ及びメモリＭを含む。例えば、情報処理装置３０の処理回路は、プロセッサＰを含んでもよい。情報処理装置３０は、ストレージを含んでもよい。プロセッサＰ及びメモリＭは、他の装置との指令、情報及びデータ等の送受信を行い、各種機器からの信号の入力及び各制御対象への制御信号の出力を行う。
【0022】
メモリＭは、プロセッサＰが実行するプログラム、及び各種データ等を記憶する。メモリＭは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリ等の半導体メモリのような記憶装置を含んでもよい。本実施の形態では、メモリＭは、揮発性メモリであるＲＡＭ（Random Access Memory）と不揮発性メモリであるＲＯＭ（Read-Only Memory）とを含む。ストレージは、各種データを記憶する。ストレージは、半導体メモリ、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）及び固体ドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）のような記憶装置を含んでもよい。
【0023】
プロセッサＰは、ＲＡＭ及びＲＯＭと一緒にコンピュータシステムを形成する。コンピュータシステムは、プロセッサＰがＲＡＭをワークエリアとして用いてＲＯＭに記録されたプログラムを実行することによって、情報処理装置３０の機能を実現してもよい。
【0024】
情報処理装置３０の機能の一部又は全部は、上記コンピュータシステムにより実現されてもよく、電子回路又は集積回路等の専用のハードウェア回路により実現されてもよく、上記コンピュータシステム及びハードウェア回路の組み合わせにより実現されてもよい。情報処理装置３０は、単一の装置による集中制御により各処理を実行するように構成されてもよく、複数の装置の協働による分散制御により各処理を実行するように構成されてもよい。
【0025】
限定されないが、例えば、プロセッサＰは、ＣＰＵ（中央処理装置：Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、マイクロプロセッサ（microprocessor）、プロセッサコア（processor core）、マルチプロセッサ（multiprocessor）、ＡＳＩＣ（Application-Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等を含み、ＩＣ（集積回路）チップ、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等に形成された論理回路又は専用回路によって各処理を実現してもよい。複数の処理は、１つ又は複数の集積回路により実現されてもよく、１つの集積回路により実現されてもよい。
【0026】
管理装置１５及び２２も、情報処理装置３０と同様に、処理回路及び回路を含み、コンピュータを含む。管理装置１５及び２２は、プロセッサＰ及びメモリＭを含み、さらに、ストレージを含んでもよい。プロセッサＰ及びメモリＭ等の機能は、情報処理装置３０について説明した機能と同様である。
【0027】
図２は、実施の形態に係る情報処理装置３０の構成の一例を示すブロック図である。図２に示すように、情報処理装置３０は、処理部３０Ａと、入出力Ｉ／Ｆ（インタフェース：Interface）３０Ｂ及び３０Ｃとを含む。入出力Ｉ／Ｆ３０Ｂは、処理プラント１０の管理装置１５と通信可能に接続され、情報処理装置３０と管理装置１５と間での情報、指令及びデータ等の入出力を可能にする。入出力Ｉ／Ｆ３０Ｃは、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２と通信可能に接続され、情報処理装置３０と管理装置２２と間での情報、指令及びデータ等の入出力を可能にする。
【0028】
処理部３０Ａは、情報処理装置３０の機能的構成要素である。処理部３０Ａは、第１入力処理部３０１と、第２入力処理部３０２と、第１出力処理部３０３と、第２出力処理部３０４と、演算部３０５と、記憶部３０６とを機能的構成要素として含む。記憶部３０６の機能は、メモリＭとストレージとのいずれか又は両方によって実現される。記憶部３０６以外の機能的構成要素の機能は、プロセッサＰ等によって実現される。
【0029】
記憶部３０６は、種々の情報及びデータを記憶し、格納している情報及びデータの読み出しが可能である。例えば、記憶部３０６は、処理部３０Ａの機能的構成要素が実行するプログラム、並びに、当該機能的構成要素が使用する情報及びデータを記憶する。記憶部３０６は、第１入力処理部３０１及び第２入力処理部３０２から入力される情報及びデータを記憶する。記憶部３０６は、演算部３０５が二酸化炭素に関する演算をするための情報及びデータを記憶し、例えば、演算部３０５が二酸化炭素の処理効率を演算するための情報及びデータ、並びに、演算部３０５が最適化演算を行うための情報及びデータを記憶する。
【0030】
第１入力処理部３０１は、処理プラント１０の管理装置１５から情報、指令及びデータ等を取得する。第１入力処理部３０１は、取得した情報等を記憶部３０６に格納してもよく、演算部３０５に出力してもよい。例えば、第１入力処理部３０１は、所定期間での売電価格の予測値、所定期間での燃焼対象物の焼却量の予測値、所定期間での燃焼対象物の燃焼による発熱量の予測値、所定期間での燃焼対象物の搬入量の予測値、所定期間での燃焼対象物の残量、所定期間での発電電力量の予測値、所定期間での処理プラント１０の使用電力量の予測値、所定期間での処理プラント１０の余剰電力量の予測値、処理プラント１０の電力源、及び最適化演算の制約条件のうちの１つ以上の情報を取得してもよい。
【0031】
予測値は、過去の実績に基づく値である実績値であってもよく、シミュレーション等の所定の演算による演算値であってもよい。売電価格の予測値は、電力会社等の売電対象による買電価格の案又は決定値であってもよい。電力源の例は、発電装置１１、処理プラント１０に配置される蓄電池１４、処理プラント１０に配置される他の発電装置、電力会社の商用電源である。蓄電池１４は、発電装置１１の発電電力を蓄電してもよく、商用電源の電力を蓄電してもよい。他の発電装置は、燃焼対象物の燃料を利用しない発電装置であってもよく、例えば、太陽光発電装置、風力発電装置、水力発電装置及び地熱発電装置等であってもよい。
【0032】
所定期間は、例えば、１日、１週間、１カ月、１シーズン及び１年などのうちのいずれであってもよい。上記の価格及び量は、所定期間を複数の期間に分割して得られる区分期間あたりの価格及び量であってもよい。所定期間での価格及び量は、これらの時間的な変動を表すことができる。
【0033】
第２入力処理部３０２は、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２から情報、指令及びデータ等を取得する。第２入力処理部３０２は、取得した情報等を記憶部３０６に格納してもよく、演算部３０５に出力してもよい。例えば、第２入力処理部３０２は、所定期間での二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値及び下限値、所定期間での二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率、所定期間での排ガスの処理量の予測値、所定期間での二酸化炭素の回収量の予測値、所定期間での二酸化炭素処理装置２０の所要電力量の予測値、二酸化炭素処理装置２０の電力源、並びに、最適化演算の制約条件のうちの１つ以上の情報を取得してもよい。予測値は、過去の実績に基づく値である実績値であってもよく、シミュレーション等の所定の演算による演算値であってもよい。所定期間は、処理プラント１０の場合と同様に設定される。電力源の例は、処理プラント１０及び電力会社の商用電源である。
【0034】
二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値は、二酸化炭素回収装置２１が処理可能である排ガスの処理量の上限値であってもよい。二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の下限値は、二酸化炭素回収装置２１の稼働時における排ガスの処理量の下限値であってもよく、二酸化炭素回収装置２１の停止時の処理量、つまり０であってもよい。二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率は、排ガスの処理量の上限値に対する、稼働時における排ガスの処理量の比率であってもよい。所定期間での各値は、所定期間全体についての値であってもよく、所定期間を分割して形成される区間期間等の所定期間に含まれる時刻又は期間についての値であってもよい。
【0035】
第１出力処理部３０３は、演算部３０５の処理結果を処理プラント１０の管理装置１５に出力する。例えば、演算部３０５は、処理プラント１０及び二酸化炭素処理装置２０の運転についての最適化演算を行い、演算結果に基づき、処理プラント１０の焼却量である負荷を上昇又は下降する指令と、二酸化炭素処理装置２０の処理量である負荷を上昇又は下降する指令とのいずれか又は両方を出力する。第１出力処理部３０３は、処理プラント１０についての指令を管理装置１５に出力する。
【0036】
第２出力処理部３０４は、演算部３０５の処理結果を二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力する。例えば、第２出力処理部３０４は、最適化演算に基づき演算部３０５によって出力された二酸化炭素処理装置２０についての指令を管理装置２２に出力する。例えば、演算部３０５は、二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の処理効率を演算する。第２出力処理部３０４は、処理効率を管理装置２２に出力してもよい。
【0037】
演算部３０５は、第１演算部３０５ａと、第２演算部３０５ｂとを機能的構成要素として含む。第１演算部３０５ａは、所定期間内での二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の処理効率を演算し、第２演算部３０５ｂ及び第２出力処理部３０４のいずれか又は両方に出力する。
【0038】
本実施の形態では、所定期間ＴＰ内での二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の処理効率ＣＣは、所定期間ＴＰ内での二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の総処理量ＣＴに対する、所定期間ＴＰ内での二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の総実質処理量ＣＳＴの割合として定義される。（処理効率ＣＣ）＝（総実質処理量ＣＳＴ）／（総処理量ＣＴ）と定義されてもよい。例えば、処理効率ＣＣは、０以上１以下の値をとり得る。
【0039】
例えば、総処理量ＣＴは、所定期間ＴＰ内で二酸化炭素処理装置２０によって回収される二酸化炭素の総量であってもよい。総実質処理量ＣＳＴは、所定期間ＴＰ内で二酸化炭素処理装置２０によって実質的に回収される二酸化炭素の総量であってもよい。総実質処理量ＣＳＴは、二酸化炭素処理装置２０が処理プラント１０以外の電力源の電力を使用して二酸化炭素を回収することに起因する、所定期間ＴＰ内の二酸化炭素の総発生量ＣＡＴを、考慮に入れる二酸化炭素の回収量であってもよい。（総実質処理量ＣＳＴ）＝（総処理量ＣＴ）－（総発生量ＣＡＴ）と定義されてもよい。
【0040】
例えば、第１演算部３０５ａは、所定期間ＴＰとして１日間の処理効率を演算する。１日間は、第１期間Ｔ１の一例である。第１演算部３０５ａは、処理効率の演算に、１日間の処理プラント１０の余剰電力量の予測値の情報と、１日間の二酸化炭素処理装置２０の所要電力量の予測値の情報と、二酸化炭素処理装置２０の電力源の情報とを用いる。第１演算部３０５ａは、記憶部３０６又は第１入力処理部３０１から余剰電力量の予測値の情報を取得してもよく、余剰電力量の予測値を演算してもよい。例えば、第１演算部３０５ａは、売電価格の予測値、燃焼対象物の焼却量の予測値、燃焼対象物の燃焼による発熱量の予測値、燃焼対象物の搬入量の予測値、燃焼対象物の残量、発電電力量の予測値、及び処理プラント１０の所要電力量の予測値のうちの１つ以上の情報を、記憶部３０６又は第１入力処理部３０１から取得して用いることで、余剰電力量の予測値を演算してもよい。
【0041】
第１演算部３０５ａは、記憶部３０６又は第２入力処理部３０２から二酸化炭素処理装置２０の所要電力量の予測値の情報を取得してもよく、所要電力量の予測値を演算してもよい。例えば、第１演算部３０５ａは、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率、排ガスの処理量の予測値、及び二酸化炭素の回収量の予測値のうちの１つ以上の情報を、記憶部３０６又は第２入力処理部３０２から取得して用いることで、所要電力量の予測値を演算してもよい。二酸化炭素処理装置２０の所要電力量は、処理プラント１０から排出される排ガス中の二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する電力量である。処理対象の二酸化炭素は、処理プラント１０の建屋内空気中の二酸化炭素、二酸化炭素処理装置２０の建屋内空気中の二酸化炭素、処理プラント１０の建屋外空気中の二酸化炭素、及び二酸化炭素処理装置２０の建屋外空気中の二酸化炭素のうちの１つ以上を含んでもよい。
【0042】
図３は、処理プラント１０の１日間の余剰電力量及び売電価格の予測値と二酸化炭素処理装置２０の１日間の所要電力量の予測値との一例を示す図である。本例では、排ガスの処理率が１日を通して一定であるため、一点鎖線のラインで示されるように、二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒも一定である。実線のラインで示されるように、処理プラント１０の余剰電力量ｅｓは、夜間で多いが昼間では少ない。昼間では、二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒが、処理プラント１０の余剰電力量ｅｓよりも多い。二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒが処理プラント１０の余剰電力量ｅｓ以下である区間期間では、二酸化炭素処理装置２０は、処理プラント１０から、全ての所要電力量ｅｒの電力供給を受ける。二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒが処理プラント１０の余剰電力量ｅｓよりも多い区間期間では、二酸化炭素処理装置２０は、処理プラント１０から所要電力量ｅｒの一部の電力供給を受け、商用電源から所要電力量ｅｒの不足分の電力供給を受ける。本例では、１つの区間期間は１時間であるが、これに限定されない。第１期間Ｔ１は、ｎ個の区間期間を含み、１日間である第１期間Ｔ１は、１時間である区間期間を２４個含む。
【0043】
第１演算部３０５ａは、第１期間Ｔ１内の各区間期間について、第２時刻の区間期間内の処理プラント１０の余剰電力量と、第１時刻の区間期間内の二酸化炭素処理装置２０の所要電力量とを比較する。第１時刻と第２時刻とは互いに対応する関係にあり、例えば、第２時刻の区間期間内の余剰電力が、第１時刻の区間期間内の所要電力に用いられてもよい。第１時刻と第２時刻とは、同じであってもよく、異なっていてもよい。例えば、処理プラント１０の余剰電力が生じた後に、当該余剰電力が二酸化炭素処理装置２０によって使用されるため、第１時刻は、第２時刻よりも後であってもよい。
【0044】
さらに、第１演算部３０５ａは、対応区間期間毎に、第１使用電力量ｅ１と第２使用電力量ｅ２とを算出する。第１使用電力量ｅ１は、二酸化炭素処理装置２０が余剰電力量ｅｓから使用する電力量である。第２使用電力量ｅ２は、二酸化炭素処理装置２０が商用電源から使用する電力量である。図３において、第１使用電力量ｅ１は、実線ハッチの領域で表され、第２使用電力量ｅ２は、破線ハッチの領域で表される。
【0045】
第１使用電力量ｅ１は、二酸化炭素処理装置２０が、所要電力量ｅｒのうちの余剰電力量ｅｓから供給を受けることができる電力量であり、所要電力量ｅｒを超えない。第１使用電力量ｅ１と第２使用電力量ｅ２との和は、所要電力量ｅｒであり、所要電力量ｅｒからの第１使用電力量ｅ１の差分が、第２使用電力量ｅ２である。余剰電力量ｅｓが所要電力量ｅｒ以上の場合、第２使用電力量ｅ２は０であり、余剰電力量ｅｓが所要電力量ｅｒ未満の場合、第２使用電力量ｅ２は０超である。所要電力量ｅｒは第１電力量の一例であり、第１使用電力量ｅ１は第２電力量の一例であり、第２使用電力量ｅ２は第３電力量の一例である。
【0046】
第１演算部３０５ａは、区間期間毎に、二酸化炭素処理装置２０による二酸化炭素の回収量Ｃ１を算出する。具体的には、第１演算部３０５ａは、区間期間毎に、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率ＰＲと、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値ＰＭＸとを乗算して、二酸化炭素の回収量Ｃ１を算出する。本例では、処理量の上限値及び下限値は、１時間当たりの処理量の上限値及び下限値である。回収量Ｃ１は、二酸化炭素処理装置２０による所要電力量ｅｒでの二酸化炭素の回収量に相当する。回収量Ｃ１は、第１処理量の一例である。
【0047】
第１演算部３０５ａは、対応区間期間毎に、第１使用電力量ｅ１と、第２使用電力量ｅ２と、二酸化炭素の回収量Ｃ１とを用いて、第２使用電力量ｅ２での二酸化炭素の見掛回収量Ｃ２を算出する。Ｃ２＝Ｃ１×ｅ２／ｅｒ＝Ｃ１×ｅ２／（ｅ１＋ｅ２）の関係式により、見掛回収量Ｃ２が算出される。第２使用電力量ｅ２の区間期間の時刻と見掛回収量Ｃ２の区間期間の時刻とは、互いに対応し、例えば、同じである。
【0048】
第１演算部３０５ａは、二酸化炭素の回収量Ｃ１から第２使用電力量ｅ２での二酸化炭素の見掛回収量Ｃ２を減算して、二酸化炭素の第１実質回収量ＣＳ１を算出する。処理プラント１０以外の電源では、電力の生成、貯留及び供給の際に二酸化炭素が発生している可能性がある。このため、処理プラント１０以外の電源の電力を使用して回収された見掛回収量Ｃ２の二酸化炭素の一部又は全部は、二酸化炭素処理装置２０が発生した二酸化炭素として扱われ得る。第１実質回収量ＣＳ１では、見掛回収量Ｃ２の二酸化炭素の全部が、二酸化炭素処理装置２０が発生した二酸化炭素として扱われる。ＣＳ１＝Ｃ１－Ｃ２の関係式により、第１実質回収量ＣＳ１が算出される。見掛回収量Ｃ２は、第２処理量の一例である。第１実質回収量ＣＳ１は、二酸化炭素の実質処理量及び第３処理量の一例である。
【0049】
本実施の形態では、第１演算部３０５ａは、第１実質回収量ＣＳ１を変換して得られる第２実質回収量ＣＳ２を算出する。第１演算部３０５ａは、二酸化炭素の換算係数α１を見掛回収量Ｃ２に乗算して得られる換算回収量α１×Ｃ２を、見掛回収量Ｃ２の代わりに用いる。第１演算部３０５ａは、換算回収量α１×Ｃ２を回収量Ｃ１から減算して、第２実質回収量ＣＳ２を算出する。第１演算部３０５ａは、見掛回収量Ｃ２を変換して用いる。ＣＳ２＝Ｃ１－α１×Ｃ２の関係式により、第２実質回収量ＣＳ２が算出される。第２実質回収量ＣＳ２は、二酸化炭素の実質処理量及び第３処理量の一例である。換算回収量α１×Ｃ２は、二酸化炭素の発生量及び第２処理量の一例である。
【0050】
二酸化炭素の換算係数α１は、二酸化炭素処理装置２０が電力供給を受ける電源種に関係付けられる係数である。換算係数α１は、電源種の電力生成、蓄電及び電力供給の際の二酸化炭素発生量に応じた値に設定され、二酸化炭素発生量が多い程、大きい値に設定される。本実施の形態では、換算係数α１は、０以上１以下の範囲内の値である。換算係数α１と電源種との関係は、記憶部３０６に予め記憶されている。
【0051】
電源種が処理プラント１０である場合、自らのエネルギーを使用するため換算係数α１は０である。本実施の形態では、電源種が、太陽光発電、風力発電及び地熱発電等の自然エネルギーを利用して発電する商業電源種である場合、換算係数α１は０であると設定する。電源種が、水力発電又はバイオマス発電により電力を生成する商業電源種である場合、換算係数α１は０であると設定する。電源種が、火力発電により電力を生成する商業電源種である場合、換算係数α１は１であると設定する。電源種が処理プラント１０の発電電力を蓄電する蓄電池である場合、換算係数α１は０であると設定する。電源種が、様々な電源種により電力を生成する電力会社の商業電源種である場合、換算係数α１は０．５であると設定する。
【0052】
第１演算部３０５ａは、１日に含まれる全ての区間期間の二酸化炭素の回収量Ｃ１を時間積分し、１日間の二酸化炭素の総回収量Ｃ１Ｔを算出する。総回収量Ｃ１Ｔは、総処理量ＣＴ及び第１処理量の一例である。第１演算部３０５ａは、１日に含まれる全ての区間期間の第２実質回収量ＣＳ２を時間積分し、１日間の二酸化炭素の総第２実質回収量ＣＳ２Ｔを算出する。総第２実質回収量ＣＳ２Ｔは、総実質処理量ＣＳＴ及び第３処理量の一例である。
【0053】
第１演算部３０５ａは、総第２実質回収量ＣＳ２Ｔを総回収量Ｃ１Ｔで除算して、二酸化炭素処理装置２０における１日間の二酸化炭素の処理効率ＣＣを算出する。ＣＣ＝ＣＳ２Ｔ／Ｃ１Ｔの関係式により、処理効率ＣＣが算出される。本例では、総回収量Ｃ１Ｔは１００トン（ｔоｎ）であり、総第２実質回収量ＣＳ２Ｔは９５トンであり、処理効率ＣＣは０．９５である。なお、１日に含まれる全ての区間期間の総第１実質回収量は、９０トンであり、１日に含まれる全ての区間期間の第２使用電力量ｅ２での二酸化炭素の総回収量は、１０トンであり、換算係数α１は０．５である。総第２実質回収量ＣＳ２Ｔは、９５＝１００－０．５×１０の関係式によっても算出可能である。第１演算部３０５ａは、処理効率ＣＣの情報を、第２演算部３０５ｂ、記憶部３０６及び二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２のうちの１つ以上に出力する。
【0054】
本実施の形態では、第１演算部３０５ａは、１日間の二酸化炭素の処理効率ＣＣを演算するが、別の期間の二酸化炭素の処理効率を演算してもよい。例えば、第１演算部３０５ａは、１週間、１ヶ月、１シーズン又は１年間等の所定期間内の二酸化炭素の処理効率を演算してもよい。
【0055】
例えば、１週間の二酸化炭素の処理効率及び１ヶ月の二酸化炭素の処理効率の場合、処理プラント１０の余剰電力量と二酸化炭素処理装置２０の所要電力量との比較に用いられる区間期間は、１時間又は１日であってもよい。１シーズンの二酸化炭素の処理効率及び１年間の二酸化炭素の処理効率の場合、処理プラント１０の余剰電力量と二酸化炭素処理装置２０の所要電力量との比較に用いられる区間期間は、１時間、１日、１週間又は１ヶ月であってもよい。いずれの場合も、上述と同様にして、二酸化炭素の処理効率の演算が可能である。
【0056】
第１演算部３０５ａは、以下のように、別の演算方法で二酸化炭素の実質回収量及び処理効率を演算してもよい。第１演算部３０５ａは、二酸化炭素処理装置２０が電力供給を受ける電源種に関係付けられる排出係数α２を用いる。排出係数α２は、電源種の電力生成の際に発生する二酸化炭素量を表す。排出係数α２は、電源種によって供給される単位電力量当たりの二酸化炭素の発生量を表す。例えば、排出係数α２の単位は、ｋｇ／ｋＷである。排出係数α２と電源種との関係は、記憶部３０６に予め記憶されている。
【0057】
電源種が処理プラント１０である場合、自らのエネルギーを使用するため排出係数α２は０ｋｇ／ｋＷである。電源種が、太陽光発電、風力発電及び地熱発電等の自然エネルギーを利用して発電する商業電源種である場合、排出係数α２は０ｋｇ／ｋＷである。電源種が、水力発電又はバイオマス発電により電力を生成する商業電源種である場合、排出係数α２は０ｋｇ／ｋＷである。電源種が、火力発電により電力を生成する商業電源種である場合、石炭火力発電の排出係数α２は０．８ｋｇ／ｋＷであり、ＬＮＧ（液化天然ガス：Liquefied Natural Gas）火力発電の排出係数は０．４ｋｇ／ｋｗである。電源種が処理プラント１０の発電電力を蓄電する蓄電池である場合、排出係数α２は０ｋｇ／ｋＷである。電源種が、電力会社の商業電源種である場合、排出係数α２は０．５ｋｇ／ｋＷである。
【0058】
第１演算部３０５ａは、対応区間期間毎に、排出係数α２を第２使用電力量ｅ２に乗算して、二酸化炭素発生量Ｃ２Ａを算出する。例えば、Ｃ２Ａ＝α２×ｅ２の関係式により、二酸化炭素発生量Ｃ２Ａが算出される。第１演算部３０５ａは、二酸化炭素の回収量Ｃ１から二酸化炭素発生量Ｃ２Ａを減算して、二酸化炭素の第３実質回収量ＣＳ３を算出する。二酸化炭素発生量Ｃ２Ａは、第２処理量の一例であり、第３実質回収量ＣＳ３は、実質処理量及び第３処理量の一例である。
【0059】
第１演算部３０５ａは、１日に含まれる全ての区間期間の二酸化炭素の回収量Ｃ１を時間積分し、総回収量Ｃ１Ｔを算出する。第１演算部３０５ａは、１日に含まれる全ての区間期間の第３実質回収量ＣＳ３を時間積分し、１日間の二酸化炭素の総第３実質回収量ＣＳ３Ｔを算出する。総第３実質回収量ＣＳ３Ｔは、総実質処理量ＣＳＴの一例である。第１演算部３０５ａは、総第３実質回収量ＣＳ３Ｔを総回収量Ｃ１Ｔで除算して、二酸化炭素処理装置２０における１日間の二酸化炭素の処理効率ＣＣを算出する。
【0060】
第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算と第２最適化演算と第３最適化演算とのうちの１つ以上を実行する。第１最適化演算及び第２最適化演算は、二酸化炭素処理装置２０における第１期間Ｔ１の二酸化炭素の処理効率ＣＣを１に近づける演算である。第３最適化演算は、第１期間Ｔ１における処理プラント１０の売電収入を最大化する演算である。
【0061】
第１最適化演算において、第２演算部３０５ｂは、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するように、所要電力量ｅｒ、第１使用電力量ｅ１及び第２使用電力量ｅ２のうちの２つ以上を決定する。例えば、第１期間Ｔ１が１日間である場合、第２演算部３０５ｂは、以下の式１に示す目的関数を第１最適化演算に用いる。ｉは、区間期間の順序を示す自然数である。本例では、第１期間Ｔ１は１日間であるため、ｉは、１，２，・・・・，２４の自然数である。「ｉ」が付された要素は、ｉ番目の区間期間の要素又はｉ番目の区間期間に対応する要素である。
【0062】
【数1】
【0063】
二酸化炭素処理装置２０による二酸化炭素の実質回収量ＣＳｉは、対応する区間期間の第１実質回収量ＣＳ１、第２実質回収量ＣＳ２又は第３実質回収量ＣＳ３である。ＣＳ１＝Ｃ１ｉ－Ｃ２ｉであり、ＣＳ２＝Ｃ１ｉ－α１×Ｃ２ｉであり、ＣＳ３＝Ｃ１ｉ－α２×ｅ２ｉである。見掛回収量Ｃ２ｉは、第２使用電力量ｅ２ｉでの二酸化炭素の見掛回収量であり、第２使用電力量ｅ２ｉに相関する。このため、実質回収量ＣＳｉは、係数βを用いて、ＣＳｉ＝Ｃ１ｉ－β×ｅ２ｉの関係式を満たす。
【0064】
二酸化炭素処理装置２０による二酸化炭素の回収量Ｃ１ｉは、二酸化炭素処理装置２０による所要電力量ｅｒｉでの二酸化炭素の回収量に相当するため、所要電力量ｅｒｉに相関する。このため、回収量Ｃ１ｉは、係数γを用いて、Ｃ１ｉ＝γ×ｅｒｉという関係式を満たす。また、ｅｒｉ＝ｅ１ｉ＋ｅ２ｉという関係が成立するため、式１において、所要電力量ｅｒｉ又は第２使用電力量ｅ２ｉの代わりに、第１使用電力量ｅ１ｉが用いられてもよい。
【0065】
第２演算部３０５ｂは、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するような全ての区間期間の所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉを演算する。第２演算部３０５ｂは、記憶部３０６に記憶される制約条件、又は、情報処理装置３０に入力される制約条件を使用する。制約条件は、二酸化炭素の１日間の総回収量Ｃ１Ｔが所定値以上であるという条件と、１日間の余剰電力量ｅｓの総量が固定値であるという条件と、１日間の各区間期間の余剰電力量ｅｓｉが固定値であるという条件と、処理効率ＣＣが１以下であるという条件とを含む。
【0066】
なお、式１において、所要電力量ｅｒｉ又は第２使用電力量ｅ２ｉの代わりに、第１使用電力量ｅ１ｉが用いられると、第２演算部３０５ｂは、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するように、全ての区間期間における所要電力量ｅｒｉ又は第２使用電力量ｅ２ｉと第１使用電力量ｅ１ｉとを演算する。第２演算部３０５ｂは、所要電力量ｅｒｉ、第２使用電力量ｅ２ｉ及び第１使用電力量ｅ１ｉの２つ以上を算出することができる。
【0067】
第２演算部３０５ｂは、既知のいかなる最適化法を用いて所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉを演算してもよい。例えば、第２演算部３０５ｂは、線形計画法を用いる最適化法を用いてもよい。線形計画法は、目的関数及び制約条件を線形式で記述可能な場合の解法である。線形計画法において得られた解は、必ず目的関数を最適化する解となること、計算が高速に行えること等の利点がある。第２演算部３０５ｂは、線形計画法を用いた演算を回帰的に行い、その中から最適な結果を選び出すことによって最適解に近い解を得てもよい。
【0068】
線形計画法に加えて、第２演算部３０５ｂは、メタヒューリスティクスを用いた演算を行ってもよい。メタヒューリスティクスは、発見的解法により、より良い解を現実的な時間で求めることを目的とする解法である。メタヒューリスティクスは、演算時間に拘わらず何らかの解を得ることができるという利点がある。第２演算部３０５ｂは、目的関数及び制約条件を線形式で記述することが難しい場合に、メタヒューリスティクスによる探索により最適解に近い解を演算してもよい。
【0069】
第１期間Ｔ１が１週間、１ヶ月、１シーズン又は１年間等である場合も、第２演算部３０５ｂは、上記と同様にして、第１最適化演算を行うことができる。制約条件は、第１期間Ｔ１に応じて変更されてもよい。
【0070】
第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算によって得られる区間期間毎の所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉに従って制御を実行する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力してもよい。これにより、二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の処理効率が最大化される。第２演算部３０５ｂは、所要電力量ｅｒｉ、第２使用電力量ｅ２ｉ及び第１使用電力量ｅ１ｉのうちの２つを固定して第１最適化演算を行ってもよい。
【0071】
第２最適化演算において、第２演算部３０５ｂは、第１演算部３０５ａによって算出される処理効率ＣＣに基づき、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するように、処理プラント１０の処理量と二酸化炭素処理装置２０による二酸化炭素の処理量とを決定する。例えば、二酸化炭素処理装置２０が余剰電力量ｅｓｉから使用する第１使用電力量ｅ１ｉが二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒｉよりも小さい区間期間において、処理プラント１０の処理量の増加により発電装置１１の発電量を増加することと二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理量を減少することとのいずれか又は両方によって、処理効率ＣＣが向上する。二酸化炭素処理装置２０の第１使用電力量ｅ１ｉが二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒｉよりも大きい区間期間において、処理プラント１０の処理量の減少により発電装置１１の発電量を減少することと、二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理量を増加することとのいずれか又は両方によって、処理効率ＣＣが向上する。
【0072】
このため、例えば、第１期間Ｔ１が１日間である場合、第２演算部３０５ｂは、以下の式２に示す目的関数を第２最適化演算に用いる。式２の目的関数は、式１の目的関数から得られる。ｉは、区間期間の順序を示す自然数である。本例では、第１期間Ｔ１は１日間であるため、ｉは、１，２，・・・・，２４の自然数である。
【0073】
【数2】
【0074】
【数3】
【0075】
Ｃ１ｉ＝ＰＲｉ×ＰＭＸである。ＰＭＸは、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値であり、ＰＲｉは、二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率である。ｅｓｉは、区間期間における処理プラント１０の余剰電力量であり、ｅｒｉは、区間期間における二酸化炭素処理装置２０の所要電力量である。二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒｉは、排ガス処理率ＰＲｉと相関し、排ガス処理率ＰＲｉに変換可能である。所要電力量ｅｒｉは、係数ｓを用いて、ｅｒｉ＝ｓ×ＰＲｉ／βの関係式を満たす。排ガス処理率ＰＲｉは、二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理量と相関し、二酸化炭素の処理量に変換可能である。余剰電力量ｅｓｉは、処理プラント１０の処理量Ｇｉと相関し、処理量Ｇｉに変換可能である。処理量Ｇｉの例として、処理プラント１０の焼却量等が挙げられる。余剰電力量ｅｓｉは、係数ｔを用いて、ｅｓｉ＝ｔ×Ｇｉ／βの関係式を満たす。
【0076】
第２演算部３０５ｂは、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するような、全ての区間期間の処理量Ｇｉ及び排ガス処理率ＰＲｉを演算する。第２演算部３０５ｂは、式２の目的関数を用いる演算において、「ＰＲｉ×（ＰＭＸ－ｓ）＋ｔ×Ｇｉ」が「ＰＲｉ×ＰＭＸ」を超える場合、「ＰＲｉ×（ＰＭＸ－ｓ）＋ｔ×Ｇｉ」を「ＰＲｉ×ＰＭＸ」として扱う。これは、このような場合では、第２使用電力量ｅ２ｉでの二酸化炭素の見掛回収量Ｃ２ｉが０であるためである。
【0077】
第２演算部３０５ｂは、記憶部３０６に記憶される制約条件、又は、情報処理装置３０に入力される制約条件を使用する。制約条件は、二酸化炭素の１日間の総回収量Ｃ１Ｔが所定値以上であるという条件と、１日間の余剰電力量ｅｓの総量が固定値であるという条件と、処理効率ＣＣが１以下であるという条件とを含む。第２演算部３０５ｂは、既知のいかなる最適化法を用いて処理量Ｇｉ及び排ガス処理率ＰＲｉを演算してもよい。例えば、第２演算部３０５ｂは、線形計画法を用いる最適化法を用いてもよい。
【0078】
処理量Ｇｉは、処理プラント１０の発電装置１１の発電量に相関し、排ガス処理率ＰＲｉは、二酸化炭素処理装置２０による排ガスの処理量又は二酸化炭素の回収量に相関する。第２演算部３０５ｂは、全ての区間期間について、処理量Ｇｉの代わりに、発電装置１１の発電量を算出してもよく、排ガス処理率ＰＲｉの代わりに、二酸化炭素処理装置２０による排ガスの処理量又は二酸化炭素の回収量を算出してもよい。
【0079】
第１期間Ｔ１が１週間、１ヶ月、１シーズン又は１年間等である場合も、第２演算部３０５ｂは、上記と同様にして、第２最適化演算を行うことができる。制約条件は、第１期間Ｔ１に応じて変更されてもよい。
【0080】
第２演算部３０５ｂは、第２最適化演算によって得られる区間期間毎の処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉに従って制御を実行する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力してもよい。そして、管理装置２２が、区間期間毎の処理プラント１０の処理量Ｇｉに従って制御を実行する指令を、処理プラント１０の管理装置１５に出力してもよい。又は、第２演算部３０５ｂが、処理プラント１０の処理量Ｇｉに従って制御を実行する指令を、処理プラント１０の管理装置１５に出力してもよい。これにより、二酸化炭素処理装置２０における二酸化炭素の処理効率が最大化される。第２演算部３０５ｂは、処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉの一方を固定して第２最適化演算を行ってもよい。
【0081】
第２演算部３０５ｂは、第３最適化演算を以下のように行う。例えば、第１期間Ｔ１が１日間である場合、第２演算部３０５ｂは、以下の式３に示す目的関数を第３最適化演算に用いる。ｉは、区間期間の順序を示す自然数である。本例では、第１期間Ｔ１は１日間であるため、ｉは、１，２，・・・・，２４の自然数である。
【0082】
【数4】
【0083】
Ｑは、１日間の売電収入を示し、ｑｉは、売電価格の予測値を示し、Ｗｉは、売電量を示す。売電収入Ｑの単位は「円」である。売電価格の予測値ｑｉは、１キロワット（ｋＷ）で１時間当たりの価格であり、単位は「円／ｋＷｈ」である。売電量は、１時間当たり電力量であり、単位は「ｋＷｈ」である。売電量は、処理プラント１０の余剰電力量ｅｓｉから二酸化炭素処理装置２０の第１使用電力量ｅ１ｉを減算して得られる電力量である。Ｇｉは、時間毎の処理プラント１０の処理量を示し、ａｉ及びｂｉは、時間毎の発熱量及び気温等から定められる処理プラント１０の性能指標を示す。ｃｉは、時間毎の二酸化炭素処理装置２０の性能指標を示す。
【0084】
第２演算部３０５ｂは、制約条件を満たしつつ売電収入Ｑを最大化するような、全ての区間期間における処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉのいずれか又は両方を演算する。第２演算部３０５ｂは、記憶部３０６に記憶される制約条件、又は、情報処理装置３０に入力される制約条件を使用する。制約条件は、二酸化炭素の１日間の総回収量Ｃ１Ｔが所定値以上であるという条件と、余剰電力量ｅｓの１日間の総量が固定値であるという条件と、処理効率ＣＣが第１演算部３０５ａによって算出された値であるという条件とを含む。制約条件において、処理効率ＣＣは、第２演算部３０５ｂの第１最適化演算又は第２最適化演算によって算出された値であってもよい。第２演算部３０５ｂは、既知のいかなる最適化法を用いて処理量Ｇｉ及び処理率ＰＲｉを演算してもよい。例えば、第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算と同様に、線形計画法を用いる最適化法を用いてもよい。
【0085】
第１期間Ｔ１が１週間、１ヶ月、１シーズン又は１年間等である場合も、第２演算部３０５ｂは、上記と同様にして、第３最適化演算を行うことができる。制約条件は、第１期間Ｔ１に応じて変更されてもよい。
【0086】
第２演算部３０５ｂは、第３最適化演算によって得られる区間期間毎の処理量Ｇｉに従って制御を実行する指令を処理プラント１０の管理装置１５に出力してもよく、第３最適化演算によって得られる区間期間毎の処理率ＰＲｉに従って制御を実行する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力してもよい。これにより、処理プラント１０における売電収入が最大化される。第２演算部３０５ｂは、処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉの一方を固定して第３最適化演算を行ってもよい。
【0087】
第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算と第２最適化演算と第３最適化演算とのうちの２つ以上を組み合わせて当該組み合わせ内の最適化演算を順次行うことによって、処理効率ＣＣを最大化してもよく、さらに、第１最適化演算と第２最適化演算と第３最適化演算とのうちの２つ以上の組み合わせを繰り返し行って当該組み合わせ内の最適化演算を順次行うことによって、処理効率ＣＣをさらに最大化してもよい。繰り返し行われる組み合わせ同士の間において、最適化演算の組み合わせが異なっていてもよく、同じであってもよい。
【0088】
処理量Ｇｉは、処理プラント１０の発電装置１１の発電量に相関する。排ガス処理率ＰＲｉは、二酸化炭素処理装置２０による排ガスの処理量又は二酸化炭素の回収量に相関し、上記処理又は回収のための二酸化炭素処理装置２０の電力使用量に相関する。第２演算部３０５ｂは、全ての区間期間について、処理量Ｇｉの代わりに、発電装置１１の発電量を算出してもよい。第２演算部３０５ｂは、全ての区間期間について、排ガス処理率ＰＲｉの代わりに、二酸化炭素処理装置２０による排ガスの処理量若しくは二酸化炭素の回収量、又は、二酸化炭素処理装置２０の電力使用量を算出してもよい。
【0089】
第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算と第２最適化演算とのうちの１つ以上と第３最適化演算とを組み合わせて最適化演算を順次行うことによって、売電収入を最大化してもよく、さらに、第１最適化演算と第２最適化演算とのうちの１つ以上と第３最適化演算との組み合わせを繰り返し行って最適化演算を順次行うことによって、売電収入をさらに最大化してもよい。繰り返し行われる組み合わせ同士の間において、最適化演算の組み合わせが異なっていてもよく、同じであってもよい。
【0090】
第２演算部３０５ｂは、第１最適化演算及び第２最適化演算において、処理プラント１０の性能指標ａｉ及びｂｉ、並びに、二酸化炭素処理装置２０の性能指標ｃｉ等を用いて演算してもよい。
【0091】
図４を参照しつつ、情報処理装置３０の動作の一例を説明する。図４は、実施の形態に係る情報処理装置３０の二酸化炭素の処理効率の演算動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１０１において、情報処理装置３０は、第１期間Ｔ１の一例である１日間の二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率を要求する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２から受け取る。
【0092】
ステップＳ１０２において、情報処理装置３０は、管理装置２２に、処理効率の演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、１日間の二酸化炭素処理装置２０の所要電力量の予測値の情報、商用電源等の処理プラント１０以外の二酸化炭素処理装置２０の電力源の情報、１日間の二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値及び下限値、１日間の二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率、換算係数α１及び排出係数α２等を含む。
【0093】
ステップＳ１０３において、情報処理装置３０は、処理プラント１０の管理装置１５に、処理効率の演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、１日間の処理プラント１０の余剰電力量の予測値の情報等を含む。
【0094】
ステップＳ１０４において、情報処理装置３０は、区間期間の一例である１時間毎に、二酸化炭素処理装置２０の所要電力量ｅｒｉに基づき、二酸化炭素処理装置２０が処理プラント１０の余剰電力量ｅｓｉから使用する第１使用電力量ｅ１ｉと、二酸化炭素処理装置２０が商用電源から使用する第２使用電力量ｅ２ｉとを算出する。ｉは、１，２，・・・・，２４の自然数であり、時間的な順序を示す。
【0095】
ステップＳ１０５において、情報処理装置３０は、１時間毎に、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理率ＰＲｉと、二酸化炭素処理装置２０の排ガスの処理量の上限値ＰＭＸとを乗算して、二酸化炭素の回収量Ｃ１ｉを算出する。
【0096】
ステップＳ１０６において、情報処理装置３０は、１時間毎に、第１使用電力量ｅ１ｉと、第２使用電力量ｅ２ｉと、二酸化炭素の回収量Ｃ１ｉとを用いて、第２使用電力量ｅ２ｉでの二酸化炭素の見掛回収量Ｃ２ｉを算出する。
【0097】
ステップＳ１０７において、情報処理装置３０は、１時間毎の二酸化炭素の実質回収量ＣＳｉを算出する。実質回収量ＣＳｉは、第１実質回収量ＣＳ１、第２実質回収量ＣＳ２又は第３実質回収量ＣＳ３である。
【0098】
ステップＳ１０８において、情報処理装置３０は、全ての二酸化炭素の回収量Ｃ１ｉを時間積分し、１日間の二酸化炭素の総回収量Ｃ１Ｔを算出する。情報処理装置３０は、全ての実質回収量ＣＳｉを時間積分し、１日間の二酸化炭素の総実質回収量ＣＳＴを算出する。総実質回収量ＣＳＴは、総実質処理量の一例である。
【0099】
ステップＳ１０９において、情報処理装置３０は、総実質回収量ＣＳＴを総回収量Ｃ１Ｔで除算して、二酸化炭素処理装置２０における１日間の二酸化炭素の処理効率ＣＣを算出する。
【0100】
ステップＳ１１０において、情報処理装置３０は、処理効率ＣＣの情報を二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力する。
【0101】
処理効率の算出及び出力に、ステップＳ１０１からＳ１１０の全ての処理が必須というわけではない。例えば、情報処理装置３０は、上記式１を用いる場合、ステップＳ１０６の処理を省略してもよい。情報処理装置３０は、上記式２を用いる場合、ステップＳ１０４及びＳ１０６の処理を省略してもよい。
【0102】
図５を参照しつつ、情報処理装置３０の動作の別の一例を説明する。図５は、実施の形態に係る情報処理装置３０の第１最適化演算動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２０１において、情報処理装置３０は、第１期間Ｔ１の一例である１日間の二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率の最適化を要求する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２から受け取る。
【0103】
ステップＳ２０２において、情報処理装置３０は、管理装置２２に、処理効率の第１最適化演算に必要な情報を要求する。当例えば、該情報は、処理効率の演算に必要な情報、及び、二酸化炭素処理装置２０に関する制約条件等を含む。
【0104】
ステップＳ２０３において、情報処理装置３０は、処理プラント１０の管理装置１５に、処理効率の第１最適化演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、処理効率の演算に必要な情報、及び、処理プラント１０に関する制約条件等を含む。
【0105】
ステップＳ２０４からＳ２０８において、情報処理装置３０は、処理効率ＣＣの演算時のステップＳ１０４からＳ１０８と同様の処理を行う。
【0106】
ステップＳ２０９において、情報処理装置３０は、ステップＳ２０４からＳ２０８の演算結果を、上記の式１に示される目的関数に適用する。
【0107】
ステップＳ２１０において、情報処理装置３０は、目的関数において、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するような、全ての区間期間の所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉを演算する。つまり、情報処理装置３０は、処理効率を最適化する所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉを演算する。
【0108】
ステップＳ２１１において、情報処理装置３０は、処理効率ＣＣを最大化する全ての区間期間の所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉと、最大化された処理効率ＣＣとを含む情報を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力する。
【0109】
処理効率の最適化に、ステップＳ２０１からＳ２１１の全ての処理が必須というわけではない。例えば、情報処理装置３０は、ステップＳ２０４で算出される第２使用電力量ｅ２ｉを用いて、目的関数の最適化演算をする場合、ステップＳ２０６の処理を省略してもよい。又は、情報処理装置３０は、ステップＳ２０４で算出される第２使用電力量ｅ２ｉを用いずに、目的関数の最適化演算をする場合、ステップＳ２０４及びＳ２０６の処理を省略してもよい。
【0110】
図６を参照しつつ、情報処理装置３０の動作の別の一例を説明する。図６は、実施の形態に係る情報処理装置３０の第２最適化演算動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ３０１において、情報処理装置３０は、第１期間Ｔ１の一例である１日間の二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率の最適化を要求する指令を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２から受け取る。
【0111】
ステップＳ３０２において、情報処理装置３０は、管理装置２２に、処理効率の第３最適化演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、処理効率の演算に必要な情報、及び、二酸化炭素処理装置２０に関する制約条件等を含む。
【0112】
ステップＳ３０３において、情報処理装置３０は、処理プラント１０の管理装置１５に、処理効率の第３最適化演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、処理効率の演算に必要な情報、及び、処理プラント１０に関する制約条件等を含む。
【0113】
ステップＳ３０４において、情報処理装置３０は、ステップＳ３０２及びＳ３０３で得られた情報を、上記の式２に示される目的関数に適用する。
【0114】
ステップＳ３０５において、情報処理装置３０は、目的関数において、制約条件を満たしつつ処理効率ＣＣを最大化するような、全ての区間期間における処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉを演算する。つまり、情報処理装置３０は、処理効率を最適化する処理量Ｇｉ及び排ガス処理率ＰＲｉを演算する。
【0115】
ステップＳ３０６において、情報処理装置３０は、処理効率ＣＣを最大化する、全ての区間期間における処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉと、最大化された処理効率ＣＣとを含む情報を、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力する。情報処理装置３０は、全ての区間期間の処理量Ｇｉを、処理プラント１０の管理装置１５に出力してもよい。
【0116】
図７を参照しつつ、情報処理装置３０の動作の別の一例を説明する。図７は、実施の形態に係る情報処理装置３０の第３最適化演算動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ４０１において、情報処理装置３０は、第１期間Ｔ１の一例である１日間の処理プラント１０の売電収入の最大化を要求する指令を、処理プラント１０の管理装置１５から受け取る。
【0117】
ステップＳ４０２において、情報処理装置３０は、管理装置１５に、売電収入の第３最適化演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、処理効率の演算に必要な情報、並びに、処理プラント１０に関する情報及び制約条件等を含む。
【0118】
ステップＳ４０３において、情報処理装置３０は、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に、売電収入の第３最適化演算に必要な情報を要求する。例えば、当該情報は、処理効率の演算に必要な情報、並びに、二酸化炭素処理装置２０に関する情報及び制約条件等を含む。
【0119】
ステップＳ４０４からＳ４０９において、情報処理装置３０は、処理効率ＣＣの演算時のステップＳ１０４からＳ１０９と同様の処理を行い、二酸化炭素処理装置２０における１日間の二酸化炭素の処理効率ＣＣを算出する。
【0120】
ステップＳ４１０において、情報処理装置３０は、ステップＳ４０２及びＳ４０３で取得した情報を、上記の式３に示される目的関数に適用する。
【0121】
ステップＳ４１１において、情報処理装置３０は、目的関数において、制約条件及び処理効率ＣＣを満たしつつ売電収入Ｑを最大化するような、全ての区間期間の処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉを演算する。
【0122】
ステップＳ４１２において、情報処理装置３０は、売電収入Ｑを最大化する、全ての区間期間における処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉと、最大化された売電収入Ｑとを含む情報を、処理プラント１０の管理装置１５に出力する。情報処理装置３０は、全ての区間期間の排ガス処理率ＰＲｉを、二酸化炭素処理装置２０の管理装置２２に出力してもよい。
【0123】
売電収入の最大化に、ステップＳ４０１からＳ４１２の全ての処理が必須というわけではない。例えば、情報処理装置３０は、上記式１を用いて処理効率を算出する場合、ステップＳ４０６の処理を省略してもよい。情報処理装置３０は、上記式２を用いて処理効率を算出する場合、ステップＳ４０４及びＳ４０６の処理を省略してもよい。情報処理装置３０は、処理効率を用いずに売電収入を最大化してもよい。この場合、情報処理装置３０は、ステップＳ４０４からＳ４０９の処理を省略してもよい。
【0124】
情報処理装置３０は、ステップＳ４０４からＳ４０９の処理によって算出された二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率ＣＣを、第３最適化演算に用いるが、これに限定されない。情報処理装置３０は、ステップＳ４０４からＳ４０９の処理によって算出された二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率ＣＣをさらに第１最適化演算又は第２最適化演算して、最大化された処理効率を算出し、最大化された処理効率を第３最適化演算に用いてもよい。
【0125】
（その他の実施の形態）
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
以上、本開示の実施の形態について説明したが、本開示は、上記実施の形態に限定されない。すなわち、本開示の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。例えば、各種変形を実施の形態に施したもの、及び、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本開示の範囲内に含まれる。
【0126】
実施の形態では、情報処理装置３０は、二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率を最大化する所要電力量ｅｒｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉ、又は、処理効率を最大化する処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉを演算するが、これに限定されない。情報処理装置３０は、売電価格を最大化する処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉを演算するが、これに限定されない。
【0127】
例えば、情報処理装置３０は、式１から式３に含まれる要素を、当該要素から変換可能な相関要素に置き換え、処理効率を最大化する相関要素を演算してもよい。例えば、処理プラント１０の余剰電力量、発熱量、燃焼対象物の搬入量、燃焼対象物の残量及び使用電力等が相関要素として用いられてもよく、売電価格が処理プラント１０の処理量に相関する場合には売電価格が相関要素として用いられてもよい。例えば、二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の回収量等が相関要素として用いられてもよい。
【0128】
実施の形態では、情報処理装置３０は、二酸化炭素処理装置２０の二酸化炭素の処理効率を最大化する第１使用電力量ｅ１ｉ及び第２使用電力量ｅ２ｉ、又は、処理効率を最大化する処理プラント１０の処理量Ｇｉ及び二酸化炭素処理装置２０の排ガス処理率ＰＲｉを演算するが、これに限定されない。例えば、情報処理装置３０は、式１及び式２に含まれる要素を、当該要素から変換可能な相関要素に置き換え、処理効率を最大化する相関要素を演算してもよい。例えば、処理プラント１０の余剰電力量及び二酸化炭素処理装置２０の第１使用電力量等が相関要素として用いられてもよく、売電価格が処理プラント１０に相関する場合には売電価格が相関要素として用いられてもよい。
【0129】
本開示の技術の各態様例は、以下のように挙げられる。本開示の第１態様に係る情報処理装置は、発電装置を含むプラントから排出される二酸化炭素に対する二酸化炭素処理装置の処理に関する演算をする処理回路を含む。前記処理回路は、前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量とを取得することと、前記第１電力量と前記第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを実行する。
【0130】
第１態様によると、二酸化炭素処理装置の所要の第１電力量が第２電力量に対して超過する場合、第３電力量は、電力量の超過分に相当する。第３電力量での二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の処理は、プラントの発電電力以外の電力を使用し、このような電力は生成時、貯留時及び送電時のうちの少なくともいずれかにおいて二酸化炭素の発生を伴う場合がある。第３処理量は、二酸化炭素の発生を伴う可能性がある第３電力量に基づく第２処理量を考慮した処理量であるため、二酸化炭素の実質的な処理量を示すことができる。第３処理量により、二酸化炭素の処理が効率的であるか否かを決定することが可能である。よって、情報処理装置は、プラントから排出される二酸化炭素の効率的な処理に貢献することができる。第３電力量は、二酸化炭素処理装置の外部から供給されるものであってもよい。このような第３電力量の供給は、例えば、電力の生成時、電力の貯留時及び電力の送電時に、二酸化炭素の発生を伴う場合がある。
【0131】
処理量などの「情報等を取得する」とは、処理回路が情報処理装置の外部から情報等を取得すること、処理回路が情報処理装置の入力装置への入力により情報等を取得すること、処理回路が情報処理装置の内部から情報等を取得すること、処理回路が情報等を算出すること、及び、処理回路が情報等を検出することを含み得る。処理回路が情報処理装置の外部から情報等を取得することは、情報処理装置と接続された、装置及び記録媒体等の外部デバイスから処理回路が情報等を取得すること、処理回路が有線通信、無線通信又はこれらの組み合わせを介して情報等を取得すること、並びに、処理回路が通信ネットワークを介して情報等を取得することを含み得る。処理回路が情報処理装置の外部から情報等を取得することは、情報処理装置及び処理回路に含まれる装置、記憶装置、メモリ及びストレージから処理回路が情報等を取得することを含み得る。
【0132】
本開示の第２態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第１態様において、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算することをさらに実行してもよい。
【0133】
第２態様によると、第１処理量と第３処理量とを用いて算出される二酸化炭素の処理効率は、二酸化炭素の実質的な処理効率を示すことができる。情報処理装置は、このような処理効率を演算することによって、プラントから排出される二酸化炭素の処理の効率を示すことができる
【0134】
本開示の第３態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第１又は第２態様において、前記第３処理量の演算では、前記第２電力量が前記第１電力量よりも小さい場合、前記二酸化炭素処理装置が前記第３電力量の電力の供給を受ける第１電源の情報を用い、前記第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素の発生量が多いほど、前記第３処理量を小さくする前記第２処理量を算出しもよい。
【0135】
第３態様によると、第３電力量は、二酸化炭素処理装置の所要の第１電力量の第２電力量に対する超過分に相当する。第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素の発生量が多いほど、第３電力量の供給のために生じる二酸化炭素量が多い。情報処理装置は、第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素の発生量が多いほど第３処理量を小さくするように、第２処理量を算出する。よって、第３処理量は、二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な処理量を、より忠実に示すことができる。第１電源の電力供給において生じる二酸化炭素は、第１電源での電力生成、蓄電及び送電の少なくともいずれかで生じる二酸化炭素を含んでもよい。
【0136】
本開示の第４態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第１から第３態様のいずれかにおいて、第１期間に含まれる前記第１電力量及び前記第２電力量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３電力量を演算し、前記第１期間に含まれる前記第１処理量及び前記第２処理量に基づき、前記第１期間に含まれる前記第３処理量を演算してもよい。第４態様によると、情報処理装置は、第１期間内の各処理量を算出することができる。
【0137】
本開示の第５態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第４態様において、前記第３電力量の演算では、前記第１期間内の第１時刻での前記第１電力量と、前記第１時刻に対応する前記第１期間内の第２時刻での前記第２電力量との差分を用い、前記第３処理量の演算に、前記第１時刻での前記第１処理量を用いてもよい。
【0138】
第５態様によると、情報処理装置は、互いに対応する時刻の第１電力量及び第２電力量を用いて第３電力量を演算するため、第３電力量の精度を向上できる。情報処理装置は、第１電力量及び第２電力量に対応する時刻の第１処理量を用いて第３処理量を演算するため、第３処理量の精度を向上できる。
【0139】
本開示の第６態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第４又は第５態様において、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記第１電力量、前記第２電力量及び前記第３電力量のうちの２つ以上を演算し出力してもよい。第６態様によると、情報処理装置は、制約条件の中で第１電力量、第２電力量及び第３電力量の２つ以上を調節して、最適な処理効率を演算することができる。よって、情報処理装置は、処理効率の向上に貢献することができる。
【0140】
本開示の第７態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第４から第６態様のいずれかにおいて、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、前記発電装置の前記第１期間内の発電量の総量が固定値であり、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の処理量の総量が所定値以上であるという制約条件のもと、前記処理効率を最大化するように、前記プラントの処理量及び前記二酸化炭素処理装置の二酸化炭素の処理量を演算し出力してもよい。第７態様によると、情報処理装置は、制約条件の中でプラントの処理量及び二酸化炭素処理装置の処理量を調節して、最適な処理効率を演算することができる。よって、情報処理装置は、処理効率の向上に貢献することができる。
【0141】
本開示の第８態様に係る情報処理装置の前記処理回路は、上記第４から第７態様のいずれかにおいて、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算し、前記第１期間内の発電電力の売電価格と、前記発電装置の前記第１期間内の発電量と、前記二酸化炭素処理装置の前記第１期間内の電力所要量と、前記処理効率とに基づき、前記第１期間内の発電電力の売電収入が最大となるように、前記第１期間内の前記発電装置の発電量と前記二酸化炭素処理装置の電力使用量とのいずれか又は両方を演算し出力してもよい。第８態様によると、情報処理装置は、最適な売電収入を演算することができる。よって、情報処理装置は、売電収入及び処理効率の両方の向上に貢献することができる。
【0142】
本開示の第９態様に係る二酸化炭素処理装置は、上記第１から第８態様のいずれかに係る情報処理装置を備える。第９態様によると、二酸化炭素処理装置は、第１から第８態様に係る情報処理装置と同様の効果を奏することができる。
【0143】
本開示の第１０態様に係るシステムは、上記第１から第８態様のいずれかに係る情報処理装置と、前記二酸化炭素処理装置と、前記プラントとを含む。第１０態様によると、システムは、第１から第８態様に係る情報処理装置と同様の効果を奏することができる。
【0144】
本開示の第１１態様に係る情報処理方法は、発電装置を含むプラントから排出される二酸化炭素に対する二酸化炭素処理装置の処理に関する演算をする情報処理方法である。情報処理方法は、前記プラントから排出される二酸化炭素を含む処理対象の二酸化炭素を処理するのに要する前記二酸化炭素処理装置の第１電力量と、前記第１電力量のうちの前記二酸化炭素処理装置が前記プラントから供給を受ける第２電力量との差分である第３電力量を演算することと、前記二酸化炭素処理装置による前記処理対象の二酸化炭素の第１処理量と、前記第３電力量から算出される二酸化炭素の第２処理量とに基づき、前記二酸化炭素処理装置による二酸化炭素の実質的な第３処理量を演算することとを含む。
【0145】
第１１態様によると、情報処理方法は、第１から第８態様に係る情報処理装置と同様の機能を実現できる。
【0146】
本開示の第１２態様に係る情報処理方法は、上記第１１態様において、前記第１処理量と前記第３処理量とを用いて前記二酸化炭素処理装置における二酸化炭素の処理効率を演算することをさらに含んでもよい。
【0147】
例えば、本開示の情報処理方法は、プロセッサ、処理回路、処理回路及び回路の組み合わせ、ＩＣカード又は単体のモジュール等によって、実現されてもよい。本開示の技術は、情報処理方法を実行するためのプログラムであってもよく、上記プログラムが記録された非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体であってもよい。上記プログラムは、インターネット等の伝送媒体を介して流通させることができるのは言うまでもない。
【0148】
本明細書で開示する要素の機能は、開示された機能を実行するよう構成又はプログラムされた汎用プロセッサ、専用プロセッサ、集積回路、ＡＳＩＣ、従来の回路、及び／又は、それらの組み合わせ、を含む回路又は処理回路を使用して実行できる。プロセッサは、トランジスタやその他の回路を含むため、処理回路又は回路と見なされる。本開示において、回路、ユニット、又は手段は、列挙された機能を実行するハードウェアであるか、又は、列挙された機能を実行するようにプログラムされたハードウェアである。ハードウェアは、本明細書に開示されているハードウェアであってもよいし、あるいは、列挙された機能を実行するようにプログラム又は構成されているその他の既知のハードウェアであってもよい。ハードウェアが回路の一種と考えられるプロセッサである場合、回路、手段、又はユニットはハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアはハードウェア及び／又はプロセッサの構成に使用される。
【0149】
上記で用いた序数、数量等の数字は、全て本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本開示の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本開示の機能を実現する接続関係はこれに限定されない。
【0150】
機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、及び／又は、一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。
【0151】
本開示は、その本質的な特徴の精神から逸脱することなく、様々なかたちで実施され得るように、本開示の範囲は、明細書の記載よりも添付の特許請求の範囲によって定義されるため、例示的な実施の形態及び変形例は、例示的なものであって限定的なものではない。特許請求の範囲及びその範囲内にあるすべての変更、又は、請求項及びその範囲の均等物は、特許請求の範囲によって包含されることが意図されている。
【符号の説明】
【0152】
１ 処理システム
１０ 処理プラント
１１ 発電装置
２０ 二酸化炭素処理装置
３０ 情報処理装置
Ｐ プロセッサ
Ｍ メモリ
１０ 処理プラント
１１ 発電装置
２０ 二酸化炭素処理装置
３０ 情報処理装置
Ｐ プロセッサ
Ｍ メモリ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】