(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】
(24)【登録日】2024-11-15
(45)【発行日】2024-11-25
(54)【発明の名称】舶用電源システム及び舶用推進プラント
(51)【国際特許分類】
F01K 23/02 20060101AFI20241118BHJP
F02B 43/00 20060101ALI20241118BHJP
【ＦＩ】
F01K23/02 P
F02B43/00 A
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020216140
(22)【出願日】2020-12-25
(65)【公開番号】P2022101823
(43)【公開日】2022-07-07
【審査請求日】2023-11-07
(73)【特許権者】
【識別番号】518131296
【氏名又は名称】三菱重工マリンマシナリ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000785
【氏名又は名称】ＳＳＩＰ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】齋藤 英司
(72)【発明者】
【氏名】中村 龍太
(72)【発明者】
【氏名】森 匡史
【審査官】小林 勝広
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３７７１０８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１１－０７４８６６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－００８２１６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－３６０５５９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ０１Ｄ １７／００－２１／２０
Ｆ０１Ｋ ２３／００－２７／０２
Ｆ０１Ｎ ３／００、３／０２、
３／０４－ ３／３８、９／００－１１／００
Ｆ０２Ｂ ４３／００－４５／１０
Ｆ０２Ｍ ２１／００－２１／１２
Ｆ２３Ｇ ５／１４－ ５／１８、７／０６－ ７／０８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
燃焼器と、舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを含む排ガスを前記燃焼器に供給するための排ガス供給ラインと、
排ガスエコノマイザと、
前記燃焼器から排出された前記排ガスを前記排ガスエコノマイザに供給するための排ガス排出ラインと、
前記排ガス供給ラインにおける前記舶用ガスエンジンと前記燃焼器との間に位置するとともに前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記排ガスエコノマイザとの間に位置し、前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスと前記排ガス排出ラインを流れる前記排ガスとの熱交換により前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスを加熱するように構成されたガス‐ガスヒータと、
前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気により駆動する蒸気タービン及び前記蒸気タービンに連結された第１発電機を含む蒸気タービン発電機と、
発電用ガスエンジン及び前記発電用ガスエンジンに連結された第２発電機を含むガスエンジン発電機と、
船内電力需要を示す需要情報と、前記船内電力需要を満たすような前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを含む温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、前記需要情報が示す前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された負荷分担量制御装置と、
を備える舶用電源システム。
【請求項2】
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要を満たすように前記蒸気タービン発電機と前記ガスエンジン発電機の少なくとも一方の負荷分担量を調節する複数の負荷分担量調節モードを実行可能であり、前記温室効果ガス排出量マップは、前記船内電力需要と、前記複数の負荷分担量調節モードの各々との対応関係を含んでおり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要と前記温室効果ガス排出量マップとに基づいて、前記複数の負荷分担量調節モードの中から前記船内電力需要に対応する負荷分担量調節モードを選択し、選択した前記負荷分担量調節モードに応じて、前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された、請求項１に記載の舶用電源システム。
【請求項3】
前記複数の負荷分担量調節モードは、第１負荷分担量調節モードを含み、前記第１負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の運転を停止したまま前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が第１閾値以下である場合には、前記第１負荷分担量調節モードを実行し、前記船内電力需要が前記第１閾値を超えた場合に前記ガスエンジン発電機を起動するように構成された、請求項２に記載の舶用電源システム。
【請求項4】
前記複数の負荷分担量調節モードは、第２負荷分担量調節モードを含み、前記第２負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第１閾値よりも大きく第２閾値以下である場合に前記第２負荷分担量調節モードを実行するように構成された、請求項３に記載の舶用電源システム。
【請求項5】
前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記ガス‐ガスヒータとの間の位置において前記排ガス排出ラインから分岐し、前記排ガス排出ラインにおける前記ガス‐ガスヒータと前記排ガスエコノマイザとの間の位置において前記排ガス排出ラインに合流するバイパスラインと、前記バイパスラインに設けられたバイパス弁と、
を備え、
前記複数の負荷分担量調節モードは、第３負荷分担量調節モードを含み、
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第２閾値よりも大きい場合に前記第３負荷分担量調節モードを実行するように構成された、請求項４に記載の舶用電源システム。
【請求項6】
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の出力を定格出力に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードである、請求項５に記載の舶用電源システム。
【請求項7】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の舶用電源システムと、前記舶用ガスエンジンと、
を備える舶用推進プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、舶用電源システム及び舶用推進プラントに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、ディーゼルエンジンの排熱を排ガスエコノマイザで回収して蒸気を生成し、蒸気タービンを駆動させて発電を行う舶用電源システムが開示されている。
この舶用電源システムは、更に発電用ディーゼルエンジンを備えており、蒸気タービンに連結された発電機の出力と発電用ディーゼルエンジンに連結された発電機の出力とで船内電力需要を賄っている。また、この舶用電源システムは、蒸気タービンに連結された発電機と発電用ディーゼルエンジンに連結された発電機との負荷分担を船内電力需要に応じて決定する電力制御手段を備えている。
この舶用電源システムは、更に発電用ディーゼルエンジンを備えており、蒸気タービンに連結された発電機の出力と発電用ディーゼルエンジンに連結された発電機の出力とで船内電力需要を賄っている。また、この舶用電源システムは、蒸気タービンに連結された発電機と発電用ディーゼルエンジンに連結された発電機との負荷分担を船内電力需要に応じて決定する電力制御手段を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第５１５５９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、ＬＮＧを燃料とするガス焚きのディーゼルエンジン（ガスエンジン）は、一般的に、油を燃料とするディーゼルエンジンよりもＣＯ２の排出量が少ない。このため、一見すると、温室効果ガス（Ｇｒｅｅｎ Ｈｏｕｓｅ Ｇａｓ： ＧＨＧ）の排出量の削減効果が期待できるが、ガスエンジンからはメタンガスの一部が未燃状態で系外に排出されてしまう。このようにガスエンジンから未燃状態で排出されるメタンは、スリップメタン（ｓｌｉｐｐｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ）と称されている。メタンの温暖化係数は二酸化炭素と比較して非常に高いため、スリップメタンの排出量が増大すると温室効果ガスの排出量の削減効果が限定的となる。
この点、特許文献１には、スリップメタンを考慮したＣＯ２換算の温室効果ガスの排出量を削減するための知見については開示されていない。
この点、特許文献１には、スリップメタンを考慮したＣＯ２換算の温室効果ガスの排出量を削減するための知見については開示されていない。
【0005】
上述の事情に鑑みて、本開示は、ＣＯ２換算の温室効果ガス排出量が少ない舶用電源システム及びこれを備える舶用推進プラントを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る舶用電源システムは、
燃焼器と、
舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを含む排ガスを前記燃焼器に供給するための排ガス供給ラインと、
排ガスエコノマイザと、
前記燃焼器から排出された前記排ガスを前記排ガスエコノマイザに供給するための排ガス排出ラインと、
前記排ガス供給ラインにおける前記舶用ガスエンジンと前記燃焼器との間に位置するとともに前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記排ガスエコノマイザとの間に位置し、前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスと前記排ガス排出ラインを流れる前記排ガスとの熱交換により前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスを加熱するように構成されたガス‐ガスヒータと、
前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気により駆動する蒸気タービン及び前記蒸気タービンに連結された第１発電機を含む蒸気タービン発電機と、
発電用ガスエンジン及び前記発電用ガスエンジンに連結された第２発電機を含むガスエンジン発電機と、
船内電力需要を示す需要情報と、前記船内電力需要を満たすような前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを含む温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、前記需要情報が示す前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された負荷分担量制御装置と、
を備える。
燃焼器と、
舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを含む排ガスを前記燃焼器に供給するための排ガス供給ラインと、
排ガスエコノマイザと、
前記燃焼器から排出された前記排ガスを前記排ガスエコノマイザに供給するための排ガス排出ラインと、
前記排ガス供給ラインにおける前記舶用ガスエンジンと前記燃焼器との間に位置するとともに前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記排ガスエコノマイザとの間に位置し、前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスと前記排ガス排出ラインを流れる前記排ガスとの熱交換により前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスを加熱するように構成されたガス‐ガスヒータと、
前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気により駆動する蒸気タービン及び前記蒸気タービンに連結された第１発電機を含む蒸気タービン発電機と、
発電用ガスエンジン及び前記発電用ガスエンジンに連結された第２発電機を含むガスエンジン発電機と、
船内電力需要を示す需要情報と、前記船内電力需要を満たすような前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを含む温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、前記需要情報が示す前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された負荷分担量制御装置と、
を備える。
【0007】
上記目的を達成するため、本開示の少なくとも一実施形態に係る舶用推進プラントは、
上記舶用電源システムと、
舶用ガスエンジンと、
を備える。
上記舶用電源システムと、
舶用ガスエンジンと、
を備える。
【発明の効果】
【0008】
本開示によれば、ＣＯ２換算の温室効果ガス排出量が少ない舶用電源システム及びこれを備える舶用推進プラントが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】一実施形態に係る舶用電源システム２００の概略構成を示す図である。
【図5】船内電力需要を満たすための負荷分担量の調節方法（負荷分担量調節モード）について、船内電力需要とＣＯ２換算の温室効果ガス排出量との関係を示す図である。
【図7】複数の負荷分担量調節モードの中から実行すべき負荷分担量調節モードを選択するフローを示す図である。
【図8】幾つかの比較例及び参考例と上記舶用電源システム２００との温室効果ガス排出効率を比較した図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、添付図面を参照して本開示の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
例えば、「ある方向に」、「ある方向に沿って」、「平行」、「直交」、「中心」、「同心」或いは「同軸」等の相対的或いは絶対的な配置を表す表現は、厳密にそのような配置を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の角度や距離をもって相対的に変位している状態も表すものとする。
例えば、「同一」、「等しい」及び「均質」等の物事が等しい状態であることを表す表現は、厳密に等しい状態を表すのみならず、公差、若しくは、同じ機能が得られる程度の差が存在している状態も表すものとする。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
一方、一の構成要素を「備える」、「具える」、「具備する」、「含む」、又は、「有する」という表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。
【0011】
図１は、一実施形態に係る舶用電源システム２００の概略構成を示す図である。
舶用電源システム２００は、スリップメタン処理装置２、ガスエンジン発電機４０及び負荷分担量制御装置４５を備える。舶用電源システム２００は、不図示の船舶に搭載されており、船舶で使用される電力の需要（以下、「船内電力需要」という。）を賄うための電力を生成するように構成されている。
スリップメタン処理装置２は、舶用ガスエンジン１００から未燃状態で排出されたメタンガス（以下、ガスエンジンから未燃状態で排出されたメタンガスを「スリップメタン」という。）を含む排ガスを燃焼処理するように構成されている。舶用ガスエンジン１００は、例えばメタンガスを含む燃料ガス（例えば天然ガス等）を主燃料とする低圧予混合方式のディーゼルエンジン（主機エンジン）であり、船舶の推進力を得るためのプロペラ１０２に連結されている。舶用電源システム２００、舶用ガスエンジン１００及びプロペラ１０２は、舶用推進プラント２１０を構成する。以下、舶用ガスエンジン１００を単にガスエンジン１００という。
舶用電源システム２００は、スリップメタン処理装置２、ガスエンジン発電機４０及び負荷分担量制御装置４５を備える。舶用電源システム２００は、不図示の船舶に搭載されており、船舶で使用される電力の需要（以下、「船内電力需要」という。）を賄うための電力を生成するように構成されている。
スリップメタン処理装置２は、舶用ガスエンジン１００から未燃状態で排出されたメタンガス（以下、ガスエンジンから未燃状態で排出されたメタンガスを「スリップメタン」という。）を含む排ガスを燃焼処理するように構成されている。舶用ガスエンジン１００は、例えばメタンガスを含む燃料ガス（例えば天然ガス等）を主燃料とする低圧予混合方式のディーゼルエンジン（主機エンジン）であり、船舶の推進力を得るためのプロペラ１０２に連結されている。舶用電源システム２００、舶用ガスエンジン１００及びプロペラ１０２は、舶用推進プラント２１０を構成する。以下、舶用ガスエンジン１００を単にガスエンジン１００という。
【0012】
図１に示すように、スリップメタン処理装置２は、排ガス供給ライン４、燃料ライン６、燃焼器８、排ガス排出ライン１０、ガス‐ガスヒータ１２、排熱回収装置１４、燃料調整弁１６、温度センサ１８、燃焼器温度制御装置２０、バイパスライン３４及びバイパス弁３６を備える。
【0013】
排ガス供給ライン４は、ガスエンジン１００と燃焼器８とを接続しており、ガスエンジン１００から排出されたスリップメタンを含む排ガスを燃焼器８に供給するように構成されている。
【0014】
燃料ライン６は、不図示の燃料源と燃焼器８とを接続しており、燃焼器８に加熱用燃料を供給するように構成されている。加熱用燃料は、例えば、ガスエンジン１００に供給される燃料ガスと同じ燃料（例えば天然ガス等）である。燃料ライン６には、燃料ライン６から燃焼器８に供給する加熱用燃料の流量を調整可能な燃料調整弁１６が設けられている。
【0015】
燃焼器８は、燃料ライン６から供給された加熱用燃料と排ガス供給ライン４から供給されたスリップメタンとを燃焼させて燃焼ガスを生成するように構成されている。燃焼器８の燃焼温度（燃焼器８で生成される燃焼ガスの温度）は、排ガス供給ライン４から供給されたスリップメタンが燃焼器８の内部で燃焼するような温度に設定される。
【0016】
図示する構成では、燃焼器８の燃焼温度（図示する例では燃焼器８の出口温度）を計測する温度センサ１８が排ガス排出ライン１０における燃焼器８と排熱回収装置１４の排ガスエコノマイザ２２との間の位置に設けられている。温度センサ１８は、排ガス排出ライン１０の排ガスの温度を計測することにより、燃焼器８の燃焼温度を計測する。燃焼器温度制御装置２０は、温度センサ１８の出力に基づいて、燃焼器８の燃焼温度をスリップメタンが燃焼器８の内部で燃焼するような設定温度（目標温度）に近づけるように燃料調整弁１６の開度を制御する。燃焼器温度制御装置２０は、燃焼器８の設定温度と温度センサ１８で計測される燃焼温度との偏差を小さくするように燃料調整弁１６の開度を制御する。なお、この設定温度は、メタンの発火点である５３７℃以上に設定されることが好ましい。この設定温度は、メタンの燃焼を促進しつつ燃焼器８の耐熱性に起因する高コスト化を抑制する観点から、例えば５３７℃以上１０００℃以下であってもよく、排ガス排出ライン１０の大型化を抑制しつつ耐熱性に起因する高コスト化を抑制する観点から、６５０℃以上８５０℃以下（例えば８００℃程度）であってもよい。燃焼器８の設定温度は、人が手動で設定してもよいし、燃焼器温度制御装置２０が自動で設定してもよい。燃焼器温度制御装置２０は、燃焼器８の燃焼温度について、上記偏差に基づいて例えばＰ制御又はＰＩ制御等を行ってもよい。
【0017】
燃焼器温度制御装置２０は、電気回路から構成されてもよいし、コンピュータから構成されてもよい。燃焼器温度制御装置２０は、コンピュータから構成される場合、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサとを備え、プロセッサが、記憶装置に記憶されているプログラムを実行することにより、その機能を実現する。
【0018】
図１に示すように、排ガス排出ライン１０は、燃焼器８と排熱回収装置１４の排ガスエコノマイザ２２とを接続しており、燃焼器８で加熱されて燃焼器８から排出された排ガス（燃焼排ガス）を排ガスエコノマイザ２２に供給するように構成されている。
【0019】
ガス‐ガスヒータ１２は、排ガス供給ライン４におけるガスエンジン１００と燃焼器８との間に位置し、排ガス排出ライン１０における燃焼器８と排熱回収装置１４の排ガスエコノマイザ２２との間に位置する。ガス‐ガスヒータ１２は、排ガス供給ライン４を流れるスリップメタンを含む排ガスと排ガス排出ライン１０を流れる排ガスとの熱交換により排ガス供給ライン４を流れるスリップメタンを含む排ガスを加熱する熱交換器として構成されている。なお、燃焼器８及びガス‐ガスヒータ１２の各々は、共通の１つのダクトバーナの一部分として構成されてもよい。
【0020】
上記のようにガス‐ガスヒータ１２を設けることにより、排ガス供給ライン４から燃焼器８に供給される排ガスの温度を、燃焼器８に供給される前に上昇させることができる。したがって、燃焼器８の燃焼温度をスリップメタンが燃焼器８の内部で燃焼するような温度にするために必要な燃料投入量（燃料ライン６から燃焼器８への燃料投入量）を削減することができ、ＣＯ２換算の温室効果ガス排出量を削減することができる。
【0021】
バイパスライン３４は、排ガス排出ライン１０における燃焼器８とガス‐ガスヒータ１２との間の位置において排ガス排出ライン１０から分岐し、排ガス排出ライン１０におけるガス‐ガスヒータ１２と排ガスエコノマイザ２２との間の位置において排ガス排出ライン１０に合流するように構成されている。すなわち、バイパスライン３４は、燃焼器８から排出される排ガスを、ガス‐ガスヒータ１２を迂回して（ガス‐ガスヒータ１２に供給せずに）排ガスエコノマイザ２２に直接供給するように構成されている。バイパスライン３４には、バイパスライン３４を流れる排ガスの流量を調節可能なバイパス弁３６が設けられている。
【0022】
排熱回収装置１４は、排ガスエコノマイザ２２、蒸気タービン２４、発電機２６、復水器２８、蒸気ライン３０及び復水ライン３２、ダンプライン６８及びダンプ弁７０を含む。蒸気タービン２４及び発電機２６は、蒸気タービン発電機２３を構成する。
【0023】
排ガスエコノマイザ２２は、復水ライン３２から供給された水（復水）を排ガス排出ライン１０から供給された排ガスにより加熱して蒸発させ、蒸気を生成するように構成されている。排ガスエコノマイザ２２で生成された蒸気は、排ガスエコノマイザ２２と蒸気タービン２４とを接続する蒸気ライン３０を通って蒸気タービン２４に供給されて、蒸気タービン２４を駆動する。蒸気タービン２４には発電機２６が連結されており、排ガスエコノマイザ２２から蒸気ライン３０を通って供給された蒸気によって蒸気タービン２４が駆動されることにより、発電機２６から電力が得られる。発電機２６から得た電力は、船内電力需要の少なくとも一部を賄うように当該船舶で消費される。排ガス排出ライン１０から排ガスエコノマイザ２２へ供給された排ガスは、排ガスエコノマイザ２２で復水ライン３２から供給された水との熱交換を行った後に、大気に放出される。
【0024】
蒸気タービン２４を通過した蒸気は、復水器２８で凝縮されて復水となり、復水器２８と排ガスエコノマイザ２２とを接続する復水ライン３２を介して排ガスエコノマイザ２２に再び供給される。
【0025】
ダンプライン６８は、蒸気ライン３０における排ガスエコノマイザ２２と蒸気タービン２４との間の位置において蒸気ライン３０から分岐して、蒸気ライン３０における蒸気タービン２４と復水器との間の位置において蒸気ライン３０に合流する。ダンプライン６８は、排ガスエコノマイザ２２で発生した蒸気を、蒸気タービン２４を迂回して（蒸気タービン２４に供給せずに）復水器２８に導くように構成される。ダンプライン６８にはダンプ弁７０が設けられている。ダンプ弁７０は、通常時は閉じられているが、負荷の急変時に開いて蒸気をダンプさせる（蒸気タービン２４を迂回して復水器２８に導く）ことができる。
【0026】
ガスエンジン発電機４０は、発電用ガスエンジン４２及び発電用ガスエンジン４２に連結された発電機４４を含む。発電用ガスエンジン４２は、例えばメタンガスを含む燃料ガス（例えば天然ガス等）を主燃料とするデュアルフューエルディーゼルエンジン（補機エンジン）であり、発電用ガスエンジン４２によって発電機４４を駆動することで発電機４４が発電し、発電機４４から得られた電力によって船内電力需要の一部が賄われる。
【0027】
上記のようにバイパスライン３４を有する構成によれば、バイパス弁３６の開度を大きくするほど、燃焼器８から排出された排ガスの流量のうちガス‐ガスヒータ１２を迂回してバイパスライン３４を流れる排ガスの流量の割合を増大させることができる。すなわち、バイパス弁３６の開度を大きくするほど、ガス‐ガスヒータ１２での熱交換量（排ガス供給ライン４を流れる排ガスと排ガス排出ライン１０を流れる排ガスとの熱交換量）を減少させつつ、排ガスエコノマイザ２２での熱交換量（復水ライン３２を流れる水と排ガス排出ライン１０を流れる排ガスとの熱交換量）を増大させることができる。これにより、排ガスエコノマイザ２２での熱回収量を増大させて、蒸気タービン２４に連結された発電機２６の発電量を増大させることができる。なお、バイパス弁３６の開度を大きくするほど、ガス‐ガスヒータ１２での熱交換量が減少して排ガス供給ライン４から燃焼器８に入る排ガスの温度は低下するため、燃料調整弁１６の開度を増大させて燃料ライン６から燃焼器８へ投入する投入燃料量を増加させることとなる。
【0028】
図２は、図１に示した負荷分担量制御装置４５のハードウェア構成の一例を示す図である。図３は、図１及び図２に示した負荷分担量制御装置４５の機能的な構成の一例を示すブロック図である。図４は、図３に示した負荷分担量制御装置４５を用いた負荷分担量制御のフローを示す図である。
【0029】
図２に示すように、負荷分担量制御装置４５は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）７４、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）７６、ＨＤＤ （Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）７８、入力Ｉ／Ｆ８０、及び出力Ｉ／Ｆ８２を含み、これらがバス８４を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。なお、負荷分担量制御装置４５のハードウェア構成は上記に限定されず、制御回路と記憶装置との組み合わせにより構成されてもよい。また負荷分担量制御装置４５は、負荷分担量制御装置４５の各機能を実現するプログラムをコンピュータが実行することにより構成される。以下で説明する負荷分担量制御装置４５における各部の機能は、例えばＲＯＭ７６に保持されるプログラムをＲＡＭ７４にロードしてＣＰＵ７２で実行するとともに、ＲＡＭ７４やＲＯＭ７６におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。
【0030】
図３に示すように、負荷分担量制御装置４５は、需要情報取得部４６、負荷分担量決定部４８、負荷分担量調節モード実行部５０及びマップ記憶部５２を含む。以下、図３に示す負荷分担量制御装置４５の各部の機能について、図４に示す負荷分担量制御のフローを用いて説明する。
【0031】
図４に示すようにＳ１１において、需要情報取得部４６は、船内電力需要Ｄを示す需要情報を取得する。
Ｓ１２では、負荷分担量決定部４８は、需要情報取得部４６によって取得した船内電力需要Ｄを示す需要情報と、マップ記憶部５２から読み出した予め作成した温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、需要情報が示す船内電力需要Ｄに対する蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１（発電機２６の負荷分担量）とガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２（発電機４４の負荷分担量）とを決定する。
Ｓ１２では、負荷分担量決定部４８は、需要情報取得部４６によって取得した船内電力需要Ｄを示す需要情報と、マップ記憶部５２から読み出した予め作成した温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、需要情報が示す船内電力需要Ｄに対する蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１（発電機２６の負荷分担量）とガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２（発電機４４の負荷分担量）とを決定する。
【0032】
ここで、Ｓ１２で用いる温室効果ガス排出量マップについて、図５及び図６を用いて説明する。図５は、船内電力需要を満たすための負荷分担量の調節方法（負荷分担量調節モード）について、船内電力需要とＣＯ２換算の温室効果ガス排出量との関係を示す図であり、ガスエンジン１００の負荷が５０％の場合を例示している。なお、以下では、単に「温室効果ガス排出量」という場合は、ＣＯ２換算の温室効果ガス排出量を意味することとする。
【0033】
負荷分担量調節モード実行部５０は、後述するように、複数の負荷分担量調節モードを実行可能に構成されている。負荷分担量調節モードの各々は、需要情報取得部４６によって取得した船内電力需要Ｄを満たすように蒸気タービン発電機２３とガスエンジン発電機４０の少なくとも一方の負荷分担量を調節するモードである。
【0034】
図５において、実線は、スリップメタン処理装置２の蒸気タービン発電機２３の出力のみで船内電力需要の全てを賄う場合を示しており、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の運転を停止したまま蒸気タービン発電機２３の負荷分担量を増大させるモードを示している。以下では、図５に実線で示したように、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の運転を停止したまま蒸気タービン発電機２３の負荷分担量を増大させるモードを、第１負荷分担量調節モードということとする。第１負荷分担量調節モードでは、燃焼器８の燃焼温度は例えば８００℃に設定され、排ガス供給ライン４におけるガス‐ガスヒータ１２の出口温度は燃焼器８の投入燃料の量が最小となるように例えば７５０℃又は７５０℃以下の温度に設定される。負荷分担量調節モード実行部５０は、第１負荷分担量調節モードにおいて、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の運転を停止したまま蒸気タービン発電機２３の出力を増大させる。
【0035】
なお、第１負荷分担量調節モードでは、船内電力需要が増大するにつれてバイパス弁３６の開度を大きくして排ガスエコノマイザ２２での蒸気発生量を増加させることにより、蒸気タービン発電機２３の出力が増大する。バイパス弁３６の開度を大きくするとガス‐ガスヒータ１２の熱交換量が低下して排ガス供給ライン４におけるガス‐ガスヒータ１２の出口温度が低下するため、第1負荷分担量調節モードでは、バイパス弁３６の開度を大きくするにつれて燃焼器８に投入する投入燃料を増加させることにより、燃焼器８の燃焼温度を維持している。
【0036】
図５において、一点鎖線、点線、破線及び長破線の各々は、船内電力需要の増加分をガスエンジン発電機４０の負荷分担量の増加により賄う場合を示しており、船内電力需要が増大するにつれて蒸気タービン発電機２３の負荷分担量を一定に維持しながらガスエンジン発電機４０の負荷分担量を増大させるモードを示している。また、一点鎖線、点線、破線及び長破線は、それぞれ、排ガス供給ライン４におけるガス‐ガスヒータ１２の出口温度を７５０℃、７２５℃、７００℃、６５０℃に固定した場合を例示しており、燃焼器８の燃焼温度は何れの場合も８００℃に設定されている。以下では、図５に一点鎖線で示したように、船内電力需要が増大するにつれて蒸気タービン発電機２３の負荷分担量を一定に維持しながらガスエンジン発電機４０の負荷分担量を増大させるモードのうち、温室効果ガス排出量が最も少ないモード（図５に示す例ではガス‐ガスヒータ１２の出口温度７５０℃に固定するモード）を、第２負荷分担量調節モードということとする。負荷分担量調節モード実行部５０は、第２負荷分担量調節モードにおいて、船内電力需要が増大するにつれて蒸気タービン発電機２３の出力を一定に維持しながらガスエンジン発電機４０の出力を増大させる。
【0037】
なお、ガスエンジン発電機４０が複数台ある場合、複数台を運転して電力需要の不足分を賄おうとすると、各ガスエンジン発電機４０を燃焼効率の悪い低負荷域で運転させることとなり、燃費が悪化する懸念がある。上記懸念を防止するため、電力需要の不足分をガスエンジン発電機４０で補う場合は、スリップメタン排出が少なく、可能な限り燃焼効率の高い負荷域（例えば高負荷）で運転されるのが望ましい（例えば２台の部分負荷運転ではなく、１台の高負荷運転が望ましい）。
【0038】
図５において、二点鎖線は、船内電力需要の増加分を、排ガス供給ライン４におけるガス‐ガスヒータ１２の出口温度の低下に伴う蒸気タービン発電機２３の負荷分担量の増加により賄う場合を示しており、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の負荷分担量を一定に維持しながらバイパス弁の開度を大きくするモードを示している。前述のように、バイパス弁３６の開度を大きくすると、ガス‐ガスヒータ１２での熱交換量が減少して排ガス供給ライン４におけるガス‐ガスヒータ１２の出口温度が低下する一方で、排ガスエコノマイザ２２での蒸気の生成量が増大して、蒸気タービン２４に連結された発電機２６の発電量を増大させることができる。このため、バイパス弁３６の開度を大きくすることにより、蒸気タービン発電機２３の負荷分担量の増加に対応することができる。以下では、図５に二点鎖線で示したように、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の負荷分担量を一定に維持しながらバイパス弁３６の開度を大きくするモードを、第３負荷分担量調節モードということとする。第３負荷分担量調節モードでは、船内電力需要が増大するにつれてガスエンジン発電機４０の出力を例えば定格出力に維持しながらバイパス弁３６の開度を大きくしてもよい。
【0039】
図５に示すように、船内電力需要を満たすための負荷分担量の調節方法によって温室効果ガスの排出量は異なる。このため、図５に示したような複数の負荷分担調節モードの中から、温室効果ガス排出量が最小となるような負荷分担量調節モードを船内電力需要に応じて選択して、選択した負荷分担量調節モードに応じて蒸気タービン発電機２３の負荷分担量とガスエンジン発電機４０の負荷分担量とを決定することで、温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システム２００を実現することができる。
【0040】
図６は、図５に示した内容とともに、温室効果ガス排出マップを太線で示している。図６に示す温室効果ガス排出マップは、図５に示した複数の負荷分担調節モードのうち船内電力需要の各値について温室効果ガス排出量が最小となる負荷分担量調節モードの線を繋いだものに相当する。温室効果ガス排出量マップは、船内電力需要を入力とし、負荷分担量調節モード（負荷分担量調節モード実行部５０が実行する負荷分担量調節モード）と、蒸気タービン発電機２３の負荷分担量と、ガスエンジン発電機４０の負荷分担量とを出力とする、入力と出力の相関関係を示す相関情報である。すなわち、温室効果ガス排出量マップは、船内電力需要を満たすような蒸気タービン発電機２３の負荷分担量とガスエンジン発電機４０の負荷分担量との組み合わせを含み、船内電力需要と複数の負荷分担量調節モードの各々との対応関係（船内電力需要と負荷分担量調節モード実行部５０が実行する負荷分担量調節モードとの対応関係）を含む。
【0041】
図６に示すように、需要情報取得部４６が取得した船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下である場合には、第１負荷分担量調節モード（実線）の温室効果ガス排出量が最小となる。また、船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１よりも大きく第２閾値Ｄ２以下である場合には、第２負荷分担量調節モード（一点鎖線）の温室効果ガス排出量が最小となる。また、船内電力需要Ｄが第２閾値Ｄ２よりも大きい場合には、第３負荷分担量調節モード（二点鎖線）の温室効果ガスが最小となる。
【0042】
このため、図６に太線で示す温室効果ガス排出マップは、第１閾値Ｄ１以下の範囲における第１負荷分担量調節モードの実線と、第１閾値Ｄ１よりも大きく第２閾値Ｄ２以下の範囲における第２負荷分担量調節モードの一点鎖線と、第２閾値Ｄ２以上の範囲における第３負荷分担量調節モードの二点鎖線とを繋いだ線に相当する。
【0043】
ここで、図４のＳ１２の説明に戻る。Ｓ１２では、負荷分担量決定部４８は、需要情報取得部４６によって取得した船内電力需要Ｄを示す需要情報と、マップ記憶部５２から読み出した予め作成した温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、船内電力需要Ｄに対応する負荷分担量調節モードを選択する。具体的には、図５に示すように、負荷分担量決定部４８は、船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下である場合には第１負荷分担量調節モードを選択し、船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１よりも大きく第２閾値Ｄ２以下である場合には第２負荷分担量調節モードを選択し、船内電力需要Ｄが第２閾値Ｄ２よりも大きい場合には第３負荷分担量調節モードを選択する。
【0044】
図７示す例では、まずＳ１２１において、船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下であるか否かを判断する。Ｓ１２１において船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下である場合には、Ｓ１２２において第１負荷分担量調節モードを選択する。Ｓ１２１において、船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下でない場合には、Ｓ１２３において、船内電力需要ＤがＤ２以下であるか否かを判断する。Ｓ１２３において船内電力需要ＤがＤ２以下である場合にはＳ１２４において第２負荷分担量調節モードを選択する。Ｓ１２３において船内電力需要ＤがＤ２以下でない場合にはＳ１２５において第３負荷分担量調節モードを選択する。
【0045】
そして、Ｓ１２において、負荷分担量決定部４８は、選択した負荷分担量調節モードに応じて、需要情報が示す船内電力需要Ｄに対する蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１とガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２とを決定する。具体的には、負荷分担量決定部４８は、第１負荷分担量調節モードを選択した場合（船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１以下である場合）には、ガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２を０に維持したまま、船内電力需要Ｄの全量を蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１とする。また、負荷分担量決定部４８は、第２負荷分担量調節モードを選択した場合（船内電力需要Ｄが第１閾値Ｄ１よりも大きく第２閾値Ｄ２以下である場合）には、船内電力需要Ｄのうち第１閾値Ｄ１に相当する電力を蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１とし、船内電力需要Ｄと第１閾値Ｄ１との差分（Ｄ－Ｄ１）に相当する電力をガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２とする。また、負荷分担量決定部４８は、第３負荷分担量調節モードを選択した場合（船内電力需要Ｄが第２閾値Ｄ２よりも大きい場合）には、第２閾値Ｄ２と第１閾値Ｄ１との差分（Ｄ２－Ｄ１）に相当する電力をガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２とし、船内電力需要Ｄとガスエンジン発電機４０の負荷分担量Ｌ２との差分（Ｄ－Ｄ２＋Ｄ１）に相当する電力を蒸気タービン発電機２３の負荷分担量Ｌ１とする。
【0046】
そして、Ｓ１３において、負荷分担量調節モード実行部５０は、Ｓ１２で選択した負荷分担量調節モードを実行することにより、蒸気タービン発電機２３の出力とガスエンジン発電機４０の出力とを制御して蒸気タービン発電機２３の負荷分担量とガスエンジン発電機４０の負荷分担量とをＳ１２で決定した負荷分担量Ｌ１及びＬ２に調節する。
【0047】
上記舶用電源システム２００によれば、温室効果ガス排出量マップに沿って温室効果ガス排出量が最も少なくなるような負荷分担量Ｌ１，Ｌ２及び発電方法を実現することができる。
【0048】
図８は、幾つかの比較例及び参考例と上記舶用電源システム２００との温室効果ガス排出効率を比較した図である。なお、温室効果ガス排出効率とは、温室効果ガス排出量を主機エンジン（舶用電源システム２００ではガスエンジン１００）の出力で割った値を意味する。図９は、図８に示した比較例、参考例及び上記舶用電源システム２００について、燃料費を比較した図である。
【0049】
図８及び図９において、比較例１は、主機として舶用ガスオイル（Ｍａｒｉｎ Ｇａｓ Ｏｉｌ： ＭＧＯ）を燃料とする舶用ディーゼルエンジンを用いて、補機として舶用ガスオイルを燃料とするディーゼルエンジン発電機のみで船内電力需要を賄う場合を示している。比較例２は、主機としてＬＮＧを燃料とする舶用ガスエンジン（上記ガスエンジン１００）を用いて、ＬＮＧを燃料とする補機としての２台のガスエンジン発電機（上記ガスエンジン発電機４０）のみで船内電力需要を賄うが、主機及び補機のガスエンジンから排出されたスリップメタンの燃焼処理を行わない場合を示している。参考例は、上記スリップメタン処理装置２を備えており、主機としてＬＮＧを燃料とするガスエンジン（上記ガスエンジン１００）を用いるが、補機として発電用エンジンは用いず、船内電力需要をスリップメタン処理装置２の蒸気タービン発電機２３のみで賄う場合を示している。実施例は、上記舶用電源システム２００を示している。
【0050】
図８に示すように、舶用ガスオイルを燃料とした比較例１よりもＬＮＧを燃料とした比較例２の方が温室効果ガス排出効率が良く、比較例２よりも参考例の方がスリップメタン処理装置２を用いることにより温室効果ガス排出効率が更に改善されることが分かる。また、実施例では、上記のように温室効果ガス排出量マップに沿って温室効果ガス排出量が最も少なくなるように負荷分担量を調節しているため、比較例１、比較例２及び参考例の何れよりも温室効果ガス排出量が低減されることが分かる。
【0051】
また、比較例２では、比較例１と比べて、燃料をＭＧＯからＬＮＧに変更したことによりＣＯ２自体は削減される。一方で、ＣＯ２よりも温暖化係数の高いスリップメタンの発生により、ＣＯ２換算の温室効果ガス量の全体としては、削減効果が小さくなってしまう。また、参考例では、スリップメタン処理装置（燃焼器８）でスリップメタンを燃焼処理する為、比較例２と比べスリップメタン分の温室効果ガスは削減できる。また、参考例では、需要電力は排熱回収で賄う為、発電用ガスエンジンを運転せずに済み、比較例２と比べ発電用ガスエンジンからのＣＯ２を無くすことができる。一方で、参考例では、燃焼器８に投入される加熱用燃料であるＬＮＧの燃焼によってＣＯ２が発生する為、温室効果ガス量の全体としては、削減効果が小さくなってしまう。これに対し、実施例では、温室効果ガス排出量マップに沿って蒸気タービン２４と発電用ガスエンジン４２の負荷分担量を調整するため、他の例と比較し、温室効果ガスの高い削減効果を得ることができる。
【0052】
また、図９に示すように、舶用ガスオイルを燃料とした比較例１よりもＬＮＧを燃料とした比較例２の方が燃料費が削減されるが、参考例ではスリップメタン処理装置２の燃焼器８の燃料消費量に起因して比較例２よりは燃料費が増加することが分かる。また、実施例では、船内電力需要に応じて複数の負荷分担量調節モードを上記のように適切に使い分けることにより、比較例１、比較例２及び参考例の何れよりも燃料費を削減できることが分かる。
【0053】
また、比較例２では、比較例１と比べて燃料をＭＧＯからＬＮＧに変更したことにより、燃料費が削減されている。一方で、図８で説明のとおり、比較例２では温室効果ガスの削減効果は小さい。また、参考例では、スリップメタン処理装置（燃焼器）でスリップメタンを燃焼処理する為、比較例２と比べスリップメタン分の温室効果ガスは削減できる。一方で、参考例では、スリップメタン処理装置（燃焼器）で燃料を消費してしまう為、比較例２と比べ燃費は悪化してしまう。これに対し、実施例では、温室効果ガス排出量マップに沿って蒸気タービン２４と発電用ガスエンジン４２の負荷分担量を調整するため、他の例と比較し、燃料費を抑えつつ、温室効果ガスの高い削減効果を得ることができる。
【0054】
本開示は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を適宜組み合わせた形態も含む。
上述した幾つかの実施形態では、燃焼器温度制御装置２０と負荷分担量制御装置４５とを便宜的に分けて説明したが、燃焼器温度制御装置２０と負荷分担量制御装置４５とは共通のハードウェアにより構成されていてもよい。
上述した幾つかの実施形態では、燃焼器温度制御装置２０と負荷分担量制御装置４５とを便宜的に分けて説明したが、燃焼器温度制御装置２０と負荷分担量制御装置４５とは共通のハードウェアにより構成されていてもよい。
【0055】
また、上述した幾つかの実施形態では、温室効果ガス排出量マップは、負荷分担量制御装置４５の内部に設けられたマップ記憶部５２から読みだされて負荷分担量の決定に用いられたが、負荷分担量制御装置４５の外部に設けられた記憶装置から読み出されて負荷分担量の決定に用いられてもよい。
また、図６に温室効果ガス排出マップの一例を示したが、温室効果ガス排出マップは、ガスエンジン１００の負荷毎に異なるマップを用いてもよい。
また、図６に温室効果ガス排出マップの一例を示したが、温室効果ガス排出マップは、ガスエンジン１００の負荷毎に異なるマップを用いてもよい。
【0056】
上記各実施形態に記載の内容は、例えば以下のように把握される。
【0057】
（１）本開示に係る舶用電源システム（例えば上述の舶用電源システム２００）は、
燃焼器（例えば上述の燃焼器８）と、
舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを含む排ガスを前記燃焼器に供給するための排ガス供給ライン（例えば上述の排ガス供給ライン４）と、
排ガスエコノマイザ（例えば上述の排ガスエコノマイザ２２）と、
前記燃焼器から排出された前記排ガスを前記排ガスエコノマイザに供給するための排ガス排出ライン（例えば上述の排ガス排出ライン１０）と、
前記排ガス供給ラインにおける前記舶用ガスエンジンと前記燃焼器との間に位置するとともに前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記排ガスエコノマイザとの間に位置し、前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスと前記排ガス排出ラインを流れる前記排ガスとの熱交換により前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスを加熱するように構成されたガス‐ガスヒータ（例えば上述のガス‐ガスヒータ１２）と、
前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気により駆動する蒸気タービン（例えば上述の蒸気タービン２４及び前記蒸気タービンに連結された第１発電機（例えば上述の発電機２６）を含む蒸気タービン発電機（例えば上述の蒸気タービン発電機２３）と、
発電用ガスエンジン（例えば上述の発電用ガスエンジン４２）及び前記発電用ガスエンジンに連結された第２発電機（例えば上述の発電機４４）を含むガスエンジン発電機（例えば上述のガスエンジン発電機４０）と、
船内電力需要を示す需要情報と、前記船内電力需要を満たすような前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを含む温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、前記需要情報が示す前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された負荷分担量制御装置（例えば上述の負荷分担量制御装置４５）と、
を備える。
燃焼器（例えば上述の燃焼器８）と、
舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを含む排ガスを前記燃焼器に供給するための排ガス供給ライン（例えば上述の排ガス供給ライン４）と、
排ガスエコノマイザ（例えば上述の排ガスエコノマイザ２２）と、
前記燃焼器から排出された前記排ガスを前記排ガスエコノマイザに供給するための排ガス排出ライン（例えば上述の排ガス排出ライン１０）と、
前記排ガス供給ラインにおける前記舶用ガスエンジンと前記燃焼器との間に位置するとともに前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記排ガスエコノマイザとの間に位置し、前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスと前記排ガス排出ラインを流れる前記排ガスとの熱交換により前記排ガス供給ラインを流れる前記スリップメタンを含む前記排ガスを加熱するように構成されたガス‐ガスヒータ（例えば上述のガス‐ガスヒータ１２）と、
前記排ガスエコノマイザで生成された蒸気により駆動する蒸気タービン（例えば上述の蒸気タービン２４及び前記蒸気タービンに連結された第１発電機（例えば上述の発電機２６）を含む蒸気タービン発電機（例えば上述の蒸気タービン発電機２３）と、
発電用ガスエンジン（例えば上述の発電用ガスエンジン４２）及び前記発電用ガスエンジンに連結された第２発電機（例えば上述の発電機４４）を含むガスエンジン発電機（例えば上述のガスエンジン発電機４０）と、
船内電力需要を示す需要情報と、前記船内電力需要を満たすような前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを含む温室効果ガス排出量マップと、に基づいて、前記需要情報が示す前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成された負荷分担量制御装置（例えば上述の負荷分担量制御装置４５）と、
を備える。
【0058】
上記（１）に記載の舶用電源システムによれば、温室効果ガス排出量が少なくなるような蒸気タービン発電機の負荷分担量とガスエンジン発電機の負荷分担量との組み合わせを船内電力需要に応じて温室効果ガス排出量マップとして予め作成しておくことにより、船内電力需要を示す需要情報と温室効果ガス排出量マップとに基づいて、温室効果ガス排出量が少なくなるような蒸気タービン発電機の負荷分担量とガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定することができる。これにより、温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
【0059】
（２）幾つかの実施形態では、上記（１）に記載の舶用電源システムにおいて、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要を満たすように前記蒸気タービン発電機と前記ガスエンジン発電機の少なくとも一方の負荷分担量を調節する複数の負荷分担量調節モードを実行可能であり、
前記温室効果ガス排出量マップは、前記船内電力需要と、前記複数の負荷分担量調節モードの各々との対応関係を含んでおり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要と前記温室効果ガス排出量マップとに基づいて、前記複数の負荷分担量調節モードの中から前記船内電力需要に対応する負荷分担量調節モードを選択し、選択した前記負荷分担量調節モードに応じて、前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成される。
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要を満たすように前記蒸気タービン発電機と前記ガスエンジン発電機の少なくとも一方の負荷分担量を調節する複数の負荷分担量調節モードを実行可能であり、
前記温室効果ガス排出量マップは、前記船内電力需要と、前記複数の負荷分担量調節モードの各々との対応関係を含んでおり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要と前記温室効果ガス排出量マップとに基づいて、前記複数の負荷分担量調節モードの中から前記船内電力需要に対応する負荷分担量調節モードを選択し、選択した前記負荷分担量調節モードに応じて、前記船内電力需要に対する前記蒸気タービン発電機の負荷分担量と前記ガスエンジン発電機の負荷分担量とを決定するように構成される。
【0060】
上記（２）に記載の舶用電源システムによれば、温室効果ガス排出量が少なくなるような負荷分担量調節モードを船内電力需要に対応させて温室効果ガス排出量マップで予め規定しておくことにより、温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
【0061】
（３）幾つかの実施形態では、上記（２）に記載の舶用電源システムにおいて、
前記複数の負荷分担量調節モードは、第１負荷分担量調節モードを含み、
前記第１負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の運転を停止したまま前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が第１閾値以下である場合には、前記第１負荷分担量調節モードを実行し、前記船内電力需要が前記第１閾値を超えた場合に前記ガスエンジン発電機を起動するように構成される。
前記複数の負荷分担量調節モードは、第１負荷分担量調節モードを含み、
前記第１負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の運転を停止したまま前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が第１閾値以下である場合には、前記第１負荷分担量調節モードを実行し、前記船内電力需要が前記第１閾値を超えた場合に前記ガスエンジン発電機を起動するように構成される。
【0062】
船内電力需要が比較的小さい場合には、舶用ガスエンジンから排出されたスリップメタンを燃焼器で燃焼させることにより温室効果ガス排出量を削減しつつ、その排熱を回収して蒸気タービン発電機で発電した電力で船内電力需要を満たすことができる。このため、記（３）に記載の舶用電源システムのように第１負荷分担量調節モードを実行することにより、温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
このため、上記（３）に記載の舶用電源システムのように、船内電力需要が第１閾値以下である場合（船内電力需要が比較的小さい場合）に第１負荷分担量調節モードを実行し、船内電力需要が前記第１閾値を超えてからガスエンジン発電機を起動することにより、船内電力需要が比較的小さい場合において温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
このため、上記（３）に記載の舶用電源システムのように、船内電力需要が第１閾値以下である場合（船内電力需要が比較的小さい場合）に第１負荷分担量調節モードを実行し、船内電力需要が前記第１閾値を超えてからガスエンジン発電機を起動することにより、船内電力需要が比較的小さい場合において温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
【0063】
（４）幾つかの実施形態では、上記（３）に記載の舶用電源システムにおいて、
前記複数の負荷分担量調節モードは、第２負荷分担量調節モードを含み、
前記第２負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第１閾値よりも大きく第２閾値以下である場合に前記第２負荷分担量調節モードを実行するように構成される。
前記複数の負荷分担量調節モードは、第２負荷分担量調節モードを含み、
前記第２負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記蒸気タービン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を増大させるモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第１閾値よりも大きく第２閾値以下である場合に前記第２負荷分担量調節モードを実行するように構成される。
【0064】
船内電力需要がある一定量以上になると、スリップメタンの燃焼後の排熱を利用して蒸気タービン発電機で発電した電力で船内電力需要の全てを賄うよりも、船内電力需要の増加分をガスエンジン発電機によって賄う方が温室効果ガス排出量を削減することができる。このため、上記（４）に記載の舶用電源システムのように、船内電力需要が第１閾値よりも大きく第２閾値以下である場合に第２負荷分担量調節モードを実行することにより、船内電力需要がある程度大きい場合において温室効果ガス排出量の少ない舶用電源システムを実現することができる。
【0065】
（５）幾つかの実施形態では、上記（４）に記載の舶用電源システムにおいて、
前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記ガス‐ガスヒータとの間の位置において前記排ガス排出ラインから分岐し、前記排ガス排出ラインにおける前記ガス‐ガスヒータと前記排ガスエコノマイザとの間の位置において前記排ガス排出ラインに合流するバイパスライン（例えば上述のバイパスライン３４）と、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁（例えば上述のバイパス弁３６）と、
を備え、
前記複数の負荷分担量調節モードは、第３負荷分担量調節モードを含み、
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第２閾値よりも大きい場合に前記第３負荷分担量調節モードを実行するように構成される。
前記排ガス排出ラインにおける前記燃焼器と前記ガス‐ガスヒータとの間の位置において前記排ガス排出ラインから分岐し、前記排ガス排出ラインにおける前記ガス‐ガスヒータと前記排ガスエコノマイザとの間の位置において前記排ガス排出ラインに合流するバイパスライン（例えば上述のバイパスライン３４）と、
前記バイパスラインに設けられたバイパス弁（例えば上述のバイパス弁３６）と、
を備え、
前記複数の負荷分担量調節モードは、第３負荷分担量調節モードを含み、
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の負荷分担量を一定に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードであり、
前記負荷分担量制御装置は、前記船内電力需要が前記第２閾値よりも大きい場合に前記第３負荷分担量調節モードを実行するように構成される。
【0066】
上記（５）に記載のようにバイパス弁の開度を大きくすることにより、燃焼器から排出された排ガスの流量のうちガス‐ガスヒータを迂回してバイパスラインを流れる排ガスの流量の割合を増大させることができる。すなわち、バイパス弁の開度を大きくするほど、ガス‐ガスヒータでの熱交換量（排ガス供給ラインを流れる排ガスと排ガス排出ラインを流れる排ガスとの熱交換量）を減少させつつ、排ガスエコノマイザでの熱交換量（排ガスエコノマイザに供給される水と排ガス排出ラインを流れる排ガスとの熱交換量）を増大させて、排ガスエコノマイザでの熱回収量を増大させて、蒸気タービン発電機の出力を増大させることができる。
したがって、上記（４）に記載の第２負荷分担量調節モードによってガスエンジン発電機の負荷分担量が最大になった場合であっても、上記（５）に記載のように第３負荷分担量調節モードを実行することにより、温室効果ガス排出量の増大を抑制しつつより大きな船内電力需要を賄うことができる。
したがって、上記（４）に記載の第２負荷分担量調節モードによってガスエンジン発電機の負荷分担量が最大になった場合であっても、上記（５）に記載のように第３負荷分担量調節モードを実行することにより、温室効果ガス排出量の増大を抑制しつつより大きな船内電力需要を賄うことができる。
【0067】
（６）幾つかの実施形態では、上記（１）乃至（５）の何れかに記載の舶用電源システムにおいて、
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の出力を定格出力に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードである。
前記第３負荷分担量調節モードは、前記船内電力需要が増大するにつれて前記ガスエンジン発電機の出力を定格出力に維持しながら前記バイパス弁の開度を大きくするモードである。
【0068】
上記（６）に記載の舶用電源システムによれば、温室効果ガス排出量の増大を抑制しつつより大きな船内電力需要を賄うことができる。
【符号の説明】
【0069】
２ スリップメタン処理装置
４ 排ガス供給ライン
６ 燃料ライン
８ 燃焼器
１０ 排ガス排出ライン
１２ ガスヒータ
１４ 排熱回収装置
１６ 燃料調整弁
１８ 温度センサ
２０ 燃焼器温度制御装置
２２ 排ガスエコノマイザ
２３ 蒸気タービン発電機
２４ 蒸気タービン
２６，４４ 発電機
２８ 復水器
３０ 蒸気ライン
３２ 復水ライン
３４ バイパスライン
３６ バイパス弁
４０ ガスエンジン発電機
４２ 発電用ガスエンジン
４６ 需要情報取得部
４８ 負荷分担量決定部
５０ 負荷分担量調節モード実行部
５２ マップ記憶部
６８ ダンプライン
７０ ダンプ弁
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＡＭ
７６ ＲＯＭ
７８ ＨＤＤ
８０ 入力Ｉ／Ｆ
８２ 出力Ｉ／Ｆ
８４ バス
９０ 負荷分担量制御装置
１００ 舶用ガスエンジン
１０２ プロペラ
２００ 舶用電源システム
２１０ 舶用推進プラント
４ 排ガス供給ライン
６ 燃料ライン
８ 燃焼器
１０ 排ガス排出ライン
１２ ガスヒータ
１４ 排熱回収装置
１６ 燃料調整弁
１８ 温度センサ
２０ 燃焼器温度制御装置
２２ 排ガスエコノマイザ
２３ 蒸気タービン発電機
２４ 蒸気タービン
２６，４４ 発電機
２８ 復水器
３０ 蒸気ライン
３２ 復水ライン
３４ バイパスライン
３６ バイパス弁
４０ ガスエンジン発電機
４２ 発電用ガスエンジン
４６ 需要情報取得部
４８ 負荷分担量決定部
５０ 負荷分担量調節モード実行部
５２ マップ記憶部
６８ ダンプライン
７０ ダンプ弁
７２ ＣＰＵ
７４ ＲＡＭ
７６ ＲＯＭ
７８ ＨＤＤ
８０ 入力Ｉ／Ｆ
８２ 出力Ｉ／Ｆ
８４ バス
９０ 負荷分担量制御装置
１００ 舶用ガスエンジン
１０２ プロペラ
２００ 舶用電源システム
２１０ 舶用推進プラント
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】