(57)【要約】      （修正有）【課題】発電設備に含まれる機器と、その機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方に関する情報を知らせることができる運転支援システムを提供する。【解決手段】運転支援システムは、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部２３２と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部２３３と、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部２３４と、運転指標導出部が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部とを備える。【選択図】図２
2020057229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、
前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部と
を備える、運転支援システム。
【請求項２】
前記運転指標導出部は、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での前記寿命消費率に基づいて、複数の前記基本運転モードの各々での単位発電量当たりの寿命消費率である寿命消費率原単位を導出し、
前記出力部は、前記運転指標導出部が導出した前記寿命消費率原単位を、複数の前記基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する、請求項１に記載の運転支援システム。
【請求項３】
前記運転指標導出部は、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での前記寿命消費率に基づいて、複数の前記基本運転モードの各々での単位発電量当たりの部品費である部品費原単位を導出し、
前記出力部は、前記運転指標導出部が導出した前記部品費原単位を、複数の前記基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する、請求項１又は請求項２に記載の運転支援システム。
【請求項４】
前記基本運転モード導出部が導出した前記機器と前記部品とのいずれか一方又は両方の複数の前記基本運転モードの各々に基づいて、前記負荷変動をバックアップする電源を選択する電源選択部
を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の運転支援システム。
【請求項５】
複数の運転支援装置と、複数の前記運転支援装置と通信を行う中央給電指令装置とを含む運転支援システムであって、
複数の前記運転支援装置の各々は、
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、
前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置へ送信する送信部とを備え、
前記中央給電指令装置は、
複数の前記運転支援装置の各々が送信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、複数の前記運転支援装置に設定されている運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定する運転モード判定部と
を備える、運転支援システム。
【請求項６】
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、
前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部と
を備える、運転支援装置。
【請求項７】
コンピュータが実行する運転支援方法であって、
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、
導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、
導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップと
を有する、運転支援方法。
【請求項８】
複数の運転支援装置と、複数の前記運転支援装置と通信を行う中央給電指令装置とを含む運転支援システムが実行する運転支援方法であって、
複数の前記運転支援装置の各々が、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、
複数の前記運転支援装置の各々が、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、
複数の前記運転支援装置の各々が、導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、
複数の前記運転支援装置の各々が、導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップと、
複数の前記運転支援装置の各々が、前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置へ送信するステップと、
前記中央給電指令装置が、複数の前記運転支援装置の各々が送信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信するステップと、
前記中央給電指令装置が、前記受信するステップで受信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、複数の前記運転支援装置に設定されている運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定するステップと
を有する、運転支援方法。
【請求項９】
コンピュータに、
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、
導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、
導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップと
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
火力電源は、再生可能エネルギー（以下「再エネ」という）を優先する電源の増加に伴って、ベース電源またはミドル電源としての発電から、再エネなどの自然変動電源のバックアップとしての役割が求められている。このため、火力電源は、頻繁に起動と停止とを繰り返す運転に移行している。火力機への負荷は、電力需要と再エネなどの自然変動電源の発電量の変化に応じて変動する。電力市場では、燃料費用を基準に需給状況に応じた電力価格で取引されている。
これまで、火力機の高温部品などの部品の寿命消費は、等価運転時間で管理されてきた。タービン翼を例にすれば、主に定格運転時間に加え、起動停止回数およびトリップ回数などに重み付けをした運用時間を積算して寿命消費時間としていた。
【０００３】
火力発電プラントの機器を管理する技術に関して、プラントを構成する機器の寿命診断、保守管理を行う技術が知られている。この技術では、プラントを構成する機器の検査・診断・補修・運転履歴情報を受け付ける工程と、機器部材に想定される故障をTree展開する工程と、このTree展開の開始項目についての不信頼度を予測する工程と、各項目間の不信頼度を故障関数から計算する工程と、各不信頼度と展開された事象を復旧するのに必要な費用を掛けてTree展開に従って足し合せることにより故障復旧予想累計コストを計算する工程と、該故障現象を防止するための予防保全対策費用を算出する工程と、該予防保全コストと故障復旧予想累計コストを比較判定し、運用・保守管理方法及び時期を判定する工程とを有する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】特開２００３−３０３２４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
今後、再エネなどの自然変動電源の導入量が増加することが予想される。このため、近い将来に、火力機によって電力需給調整ができるか否かについては、予断できない状況にある。火力機は様々な運用を求められ、これまでの等価運転時間による寿命管理では支障をきたすことが予想される。
また、再エネ電源の負荷変動状況に応じて、必要となるバックアップ電源の運転モードが異なるため、発電原価も異なる。このため、火力発電設備の運用の最適化またはバックアップ電源としての電源毎の価値を正しく評価することは、バックアップ電源の設備形成、電力安定供給および固定価格買い取り制度(FIT: Feed-in Tariff)のコスト低減の観点から重要となる。そのためには、再エネ発電の非化石価値などと同様に、火力機の発電機の慣性力や負荷変動による周波数調整力を如何に評価するかが重要となる。また、再エネのバックアップ電源として火力機の価値を評価し、設備形成を進めるためには、機動性や周波数調整価値を含めた電源別価値付けが重要となる。
本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、発電設備に含まれる機器と、その機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方に関する情報を知らせることができる運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部とを備える、運転支援システムである。
本発明の一態様の運転支援システムにおいて、前記運転指標導出部は、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での前記寿命消費率に基づいて、複数の前記基本運転モードの各々での単位発電量当たりの寿命消費率である寿命消費率原単位を導出し、前記出力部は、前記運転指標導出部が導出した前記寿命消費率原単位を、複数の前記基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する。
本発明の一態様の運転支援システムにおいて、前記運転指標導出部は、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での前記寿命消費率に基づいて、複数の前記基本運転モードの各々での単位発電量当たりの部品費である部品費原単位を導出し、前記出力部は、前記運転指標導出部が導出した前記部品費原単位を、複数の前記基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する。
本発明の一態様の運転支援システムにおいて、前記基本運転モード導出部が導出した前記機器と前記部品とのいずれか一方又は両方の複数の前記基本運転モードの各々に基づいて、前記負荷変動をバックアップする電源を選択する電源選択部を備える。
【０００７】
本発明の一態様は、複数の運転支援装置と、複数の前記運転支援装置と通信を行う中央給電指令装置とを含む運転支援システムであって、複数の前記運転支援装置の各々は、
発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、
前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部と、
前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置へ送信する送信部とを備え、
前記中央給電指令装置は、複数の前記運転支援装置の各々が送信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信する受信部と、前記受信部が受信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、複数の前記運転支援装置に設定されている運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定する運転モード判定部とを備える、運転支援システムである。
【０００８】
本発明の一態様は、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部と、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部と、前記寿命消費率導出部が導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部と、前記運転指標導出部が導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部とを備える、運転支援装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、コンピュータが実行する運転支援方法であって、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップとを有する、運転支援方法である。
【００１０】
本発明の一態様は、複数の運転支援装置と、複数の前記運転支援装置と通信を行う中央給電指令装置とを含む運転支援システムが実行する運転支援方法であって、複数の前記運転支援装置の各々が、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、複数の前記運転支援装置の各々が、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、複数の前記運転支援装置の各々が、導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、複数の前記運転支援装置の各々が、導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップと、複数の前記運転支援装置の各々が、前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置へ送信するステップと、前記中央給電指令装置が、複数の前記運転支援装置の各々が送信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信するステップと、前記中央給電指令装置が、前記受信するステップで受信した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、複数の前記運転支援装置に設定されている基本運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定するステップとを有する、運転支援方法である。
【００１１】
本発明の一態様は、コンピュータに、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解するステップと、前記機器の複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率を導出するステップと、導出した複数の前記基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、前記機器と前記機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出するステップと、導出した前記余寿命を示す情報と、前記補修費原単位を示す情報と、前記発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の前記基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するステップとを実行させるプログラムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の実施形態によれば、発電設備に含まれる機器と、その機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方に関する情報を知らせることができる運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態の運転支援システムが適用される発電システムの一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の運転モード分析装置の一例を示すブロック図である。
【図３】基準寿命情報の一例を示す図である。
【図４】バックアップ電源情報の一例を示す図である。
【図５】発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する例を示す図である。
【図６】運転モード画像情報の一例を示す図である。
【図７】第１の実施形態の発電システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】消費寿命の導出の一例を示す図である。
【図９】第１の実施形態の変形例の運転モード分析装置の一例を示すブロック図である。
【図１０】運転モード画像情報の一例を示す図である。
【図１１】第２の実施形態の運転支援システムが適用される発電システムの一例を示すブロック図である。
【図１２】第２の実施形態の中央給電指令装置の一例を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態の発電システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本実施形態の運転支援システム、運転支援装置、運転支援方法およびプログラムを、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
また、本願でいう「ＸＸに基づく」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づく」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
【００１５】
（第１の実施形態）
（発電システム）
図１は、第１の実施形態の運転支援システムが適用される発電システムの一例を示すブロック図である。発電システム１００は、電気を作り出すシステムである。
発電システム１００は、プラント１０１と、プラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、運転モード分析装置１０５と、表示装置１０６とを備える。
プラント１０１は、原子力発電所、風力発電所、地熱発電所、火力発電所などの電気を作る発電所である。第１の実施形態では、プラント１０１の一例として、火力発電所を適用した場合について説明を続ける。火力発電所は、石油、石炭、天然ガス、廃棄物などの燃料の反応熱エネルギーを電力へ変換する。
【００１６】
プラント１０１は、発電設備を含んで構成される。発電設備の一例は、ボイラーと、ガスタービンと、蒸気タービンと、復水器と、発電機と、主変圧器と、煤煙処理設備と、煙突とである。ボイラーは、石炭や石油、天然ガス(LNG: Liquefied Natural Gas)を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気に変える。ガスタービンは、原動機の一種であり、燃料の燃焼などで生成された高温のガスでタービンを回して回転運動エネルギーを得る内燃機関である。蒸気タービンは、水蒸気のもつエネルギーを、タービン（羽根車）と軸を介して回転運動へと変換する。復水器は、蒸気タービンで使用された蒸気を冷却して水に戻す。発電機は、電磁誘導の法則を利用して、機械的エネルギーから電気エネルギーを得る機械である。主変圧器は、発電機で発生した電力を送電するにあたり、送電ロスを少なくするために電圧を昇圧する変圧器である。煤煙処理設備は、環境負荷を低減させるための集塵装置、排煙脱硝装置、排煙脱硫装置などの処理設備である。煙突は、高熱による上昇気流の原理で排気を上方に導き上空に排出させる。 
【００１７】
プラント運転装置１０２は、プラント１０１と接続される。プラント運転装置１０２は、プラント１０１に含まれる発電設備を運転するための装置である。プラント運転装置１０２は、発電設備に対して設定した運転モードを示す情報などの運転データを、運転データ管理装置１０３へ出力する。本実施形態では、運転モードの一例として、運転モード１と、運転モード２と、運転モード３とのいずれかを設定できる場合について説明を続ける。ここで、運転モード１は、第１周期で起動と停止とを繰り返して動作させるときに設定する運転モードである。運転モード２は、第１周期よりも長い第２周期で起動と停止とを繰り返して動作させるときに設定する運転モードである。運転モード３は、連続して動作させるときに設定する運転モードである。
運転データ管理装置１０３は、プラント運転装置１０２と接続される。運転データ管理装置１０３は、プラント運転装置１０２が出力した運転モードを示す情報などの運転データを取得し、取得した運転データに基づいて、プラント１０１の発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を管理する。運転データ管理装置１０３は、取得した運転データと、複数の機器の各々の負荷変動を示す情報とを含む運転管理データを、運転データ収集装置１０４へ出力する。
運転データ収集装置１０４は、運転データ管理装置１０３と接続される。運転データ収集装置１０４は、運転データ管理装置１０３が出力した運転管理データを収集する。また、運転データ収集装置１０４は、運転モード分析装置１０５が送信した運転管理データ要求を受信する。ここで、運転管理データ要求は、運転管理データを要求するために、運転モード分析装置１０５が送信する信号である。運転データ収集装置１０４は、受信した運転管理データ要求に対する応答信号である運転管理データ応答を作成する。運転データ管理応答には、運転データと、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報とが含まれる。運転データ収集装置１０４は、作成した運転データ管理応答を、運転モード分析装置１０５へ送信する。
【００１８】
運転モード分析装置１０５は、運転データ収集装置１０４と接続される。運転モード分析装置１０５は、運転管理データを要求するための運転管理データ要求を作成し、作成した運転管理データ要求を、運転データ収集装置１０４へ送信する。運転モード分析装置１０５は、運転管理データ要求に対して運転データ収集装置１０４が送信した運転管理データ応答を受信する。運転モード分析装置１０５は、受信した運転管理データ応答に含まれる運転データと、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報とを取得する。
運転モード分析装置１０５は、取得した発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報に基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する。運転モード分析装置１０５は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解することによって得られた複数の基本運転モードの各々に基づいて、基本運転モードでの寿命消費率を導出する。ここで、寿命消費率とは、材料がダメージを受けたときのダメージ蓄積量の割合を示す。運転モード分析装置１０５は、導出した寿命消費率に基づいて、余寿命を導出する。ここで、余寿命とは、現在からそれぞれ定められた使用許容値に到達する期間をいう。運転モード分析装置１０５は、導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と部品との補修費原単位と発電原価とを導出する。ここで、補修費原単位とは、補修に要する費用に対して、その機器および部品が次に更新するまでの生涯の発電量に対する割合である。発電原価は、単位量の電気の生産に必要な費用である。発電原価は、運転モードの各々の発電原価または全体の発電原価である。運転モード分析装置１０５は、導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とを、複数の運転モードの各々に関連付けた画像情報を作成し、作成した画像情報を、表示装置１０６へ出力する。
運転モード分析装置１０５は、取得した複数の基本運転モードと、寿命消費率を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とに基づいて、バックアップ電源を選択する。運転モード分析装置１０５は、バックアップ電源の選択結果を示す画像情報であるバックアップ電源選択結果画像情報を作成し、作成したバックアップ電源選択結果画像情報を、表示装置１０６へ出力する。
表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力した画像情報を取得し、取得した画像情報を処理することによって表示する。表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力したバックアップ電源選択結果画像情報を取得し、取得したバックアップ電源選択結果画像情報を処理することによって表示する。
以下、発電システム１００に含まれる運転モード分析装置１０５について詳細に説明する。
【００１９】
（運転モード分析装置）
図２は、第１の実施形態の運転モード分析装置の一例を示すブロック図である。
運転モード分析装置１０５は、通信部２１０と、記憶部２２０と、情報処理部２３０と、Ｉ／Ｆ部２４０と、各構成要素を図２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン２５０とを備える。
通信部２１０は、イーサネット（登録商標）などの通信規格にしたがって有線通信を行う通信モジュールによって実現される。通信部２１０は、運転データ収集装置１０４などの他の装置と通信を行う。
具体的には、通信部２１０は、運転データ収集装置１０４へ運転管理データ要求を送信する。通信部２１０は、送信した運転管理データ要求に対して、運転データ収集装置１０４が送信した運転管理データ応答を受信し、受信した運転管理データ応答を、情報処理部２３０へ出力する。
【００２０】
記憶部２２０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部２２０には、情報処理部２３０により実行されるプログラム２２２と、アプリ２２４と、基準寿命情報２２６と、バックアップ電源情報２２８とが記憶される。
アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、運転管理データ要求を作成させ、作成させた運転管理データ要求を、運転データ収集装置１０４へ送信させる。アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、運転管理データ要求に対して、運転データ収集装置１０４が送信した運転管理データ応答を受信させ、受信させた運転管理データ応答に含まれる発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報を取得させる。
アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、取得させた発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報に基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解させる。アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解させることによって得られた複数の基本運転モードの各々に基づいて、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の寿命消費率と、各機器を構成する複数の部品の各々の寿命消費率とを導出させる。
アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、導出させた複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の寿命消費率と、各機器を構成する複数の部品の各々の寿命消費率とに基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命とを導出させる。アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、導出させた複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の寿命消費率と、各機器を構成する複数の部品の各々の寿命消費率とに基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の補修費原単位と発電原価と、各機器を構成する複数の部品の補修費原単位と発電原価とを導出させる。
アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、導出させた発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とを、複数の運転モードの各々に関連付けた画像情報を作成させ、作成させた画像情報を、表示装置１０６へ出力させる。
アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、導出させた複数の基本運転モードの各々と、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命と、補修費原単位と、発電原価と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命と、補修費原単位と、発電原価とに基づいて、バックアップ電源を選択させる。アプリ２２４は、運転モード分析装置１０５に、バックアップ電源の選択結果を示した画像情報を作成させ、作成させた画像情報を、表示装置１０６へ出力させる。
【００２１】
基準寿命情報２２６は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の基準寿命と、各機器を構成する複数の部品の各々の基準寿命が含まれる。
図３は、基準寿命情報の一例を示す図である。基準寿命情報２２６は、発電設備に含まれる複数の機器毎に、複数の基本運転モードの各々と基準寿命とを関連付けた情報を含む。また、基準寿命情報２２６は、発電設備に含まれる複数の機器の各々を構成する複数の部品毎に、基本運転モードの各々と基準寿命とを関連付けた情報を含む。図３に示される例では、機器Ａについて、各基本運転モードでの基準寿命が示される。図３に示される例では、基本運転モード１での基準寿命はｗ［ｈ］であり、基本運転モード２での基準寿命はｘ［ｈ］であり、基準運転モードでの基準寿命はｙ［ｈ］である。図２に戻り説明を続ける。
【００２２】
バックアップ電源情報２２８は、複数の基本運転モードの各々について、成分率と、寿命消費と、寿命消費率と、寿命消費率原単位と、補修費原単位と、発電原価と、対応できるバックアップ電源とを関連付けたテーブル形式の情報である。
図４は、バックアップ電源情報の一例を示す図である。図４に示される例では、基本運転モード１と、基本運転モード２と、基本運転モード３との各々に対して、成分率ｗａ［％］と、ｘａ［％］と、ｙａ［％］とが関連付けられ、さらに、基本運転モード１と、基本運転モード２と、基本運転モード３との各々に対して、寿命消費率ｗｂと、ｘｂと、ｙｂとが関連付けられ、さらに、寿命消費率原単位ｗｄ１［１／ｋＷｈ］と、ｘｄ１［１／ｋＷｈ］と、ｙｄ１［１／ｋＷｈ］とが関連付けられ、さらに、補修費原単位ｗｄ２［円／ｋＷｈ］と、ｘｄ２［円／ｋＷｈ］と、ｙｄ２［円／ｋＷｈ］とが関連付けられる。さらに、基本運転モード１と、基本運転モード２と、基本運転モード３との各々に対して、発電原価ｗｄ３［円／ｋＷｈ］と、ｘｄ３［円／ｋＷｈ］と、ｙｄ３［円／ｋＷｈ］とが関連付けられ、さらに、対応できるバックアップ電源として、原子力、汽力、石炭ガス化複合発電(Integrated coal Gasification Combined Cycle: IGCC)、石炭ガス化燃料電池複合発電(Integrated coal Gasification Fuel cell Combined Cycle: IGFC)と、ガスタービン複合発電(Gas Turbine Combined Cycle: GTCC)、燃料電池、デマンドレスポンス（Demand Response : DR）と、水力、二次電池、ＧＴ(Gas Turbine)、ＧＥ(Gas Engine)とが関連付けられる。図２に戻り説明を続ける。
【００２３】
情報処理部２３０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサが記憶部２２０に格納されたプログラム２２２とアプリ２２４とを実行することにより実現される機能部（以下、ソフトウェア機能部と称する）である。なお、情報処理部２３０の全部または一部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。情報処理部２３０は、例えば、取得部２３１と、基本運転モード導出部２３２と、寿命消費率導出部２３３と、運転指標導出部２３４と、バックアップ電源選択部２３５とを備える。
【００２４】
取得部２３１は、運転管理データ要求を作成し、作成した運転管理データ要求を、通信部２１０へ出力する。取得部２３１は、通信部２１０が出力した運転管理データ応答を取得し、取得した運転管理データ応答を、基本運転モード導出部２３２へ出力する。
基本運転モード導出部２３２は、取得部２３１が出力した運転管理データ応答を取得し、取得した運転管理データ応答に含まれる発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報を取得する。基本運転モード導出部２３２は、取得した発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報に基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する。例えば、基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、高速フーリエ変換することによって、複数の基本運転モードへ分解する。つまり、基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器各々の負荷変動を、複数の周波数レベルの基本運転モードの和に分解する。
【００２５】
図５は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する例を示す図である。
基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を取得する。発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動の一例は、運転時間と、発電負荷とによって表される。つまり、負荷変動の一例は、発電負荷の時系列データである。基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、高速フーリエ変換などによって、ある時間の運転の発電負荷を、複数の基本運転モードの和に分解する。
基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解することによって得られた複数の基本運転モードを示す情報を、寿命消費率導出部２３３と、バックアップ電源選択部２３５とへ出力する。図２に戻り説明を続ける。
寿命消費率導出部２３３は、基本運転モード導出部２３２が出力した複数の基本運転モードを示す情報を取得し、取得した複数の基本運転モードに基づいて、複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αを導出する。
寿命消費率導出部２３３は、記憶部２２０に記憶された基準寿命情報２２６に含まれる発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に、基本運転モードの各々と基準寿命とを関連付けた情報を取得し、取得した発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に、基本運転モードの各々と基準寿命とを関連付けた情報と、式（１）とから、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に、寿命消費率αを導出する。
寿命消費率α＝Δ消費寿命／基準寿命      （１）
式（１）において、Δ消費寿命は、式（２）で表される。また、基準寿命は、機器または部品の初期寿命である。
Δ消費寿命＝各基本運転モードの寿命消費率×時間      （２）
各基本運転モードでの運転時間は、高速フーリエ変換で導出したものを使用してもよい。
寿命消費率導出部２３３は、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に導出した寿命消費率αを示す情報を、運転指標導出部２３４へ出力する。
【００２６】
運転指標導出部２３４は、寿命消費率導出部２３３が出力した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αを示す情報を取得し、取得した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αを示す情報に基づいて、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命とを導出する。具体的には、運転指標導出部２３４は、式（３）から、余寿命を導出する。
余寿命＝基準寿命−Δ消費寿命      （３）
また、運転指標導出部２３４は、取得した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の補修費原単位と、各機器を構成する複数の部品の各々の補修費原単位とを導出する。
具体的には、運転指標導出部２３４は、式（４）から、補修費原単位を導出する。
補修費原単位＝補修費用×寿命消費率α／ΔｋＷｈ      （４）
式（４）において、ΔｋＷｈは、対象となる基本運転モードで運転した場合での発電量である。
また、運転指標導出部２３４は、取得した複数の基本運転モードの各々で、発電する発電量に対する各々の発電原価を導出する。
具体的には、運転指標導出部２３４は、式（５）から、発電原価を導出する。
発電原価＝運用費用（固定費＋変動費）／ΔｋＷｈ      （５）
また、運転指標導出部２３４は、取得した複数の基本運転モードの各々で発電する発電量ｈとしての全体の発電量に対して、全体の発電原価を導出する。
具体的には、運転指標導出部２３４は、式（５’）から、全他の発電原価を導出する。
全体の発電原価＝運用費用（固定費＋変動費）／ΣΔｋＷｈ      （５’）
運転指標導出部２３４は、導出した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報とを関連付けた画像情報である運転モード画像情報を作成し、作成した運転モード画像情報を、表示装置１０６へ出力する。
また、運転指標導出部２３４は、導出した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報とを、バックアップ電源選択部２３５へ出力する。
【００２７】
バックアップ電源選択部２３５は、基本運転モード導出部２３２が出力した複数の基本運転モードを示す情報を取得する。バックアップ電源選択部２３５は、運転指標導出部２３４が出力した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報とを取得する。
バックアップ電源選択部２３５は、取得した複数の基本運転モードと、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報とに基づいて、バックアップ電源を選択する。具体的には、バックアップ電源選択部２３５は、取得した複数の基本運転モードと、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との組み合わせに該当するバックアップ電源を、記憶部２２０に記憶されたバックアップ電源情報２２８から選択する。バックアップ電源選択部２３５は、複数の基本運転モードの各々のバックアップ電源の選択結果を示す画像情報であるバックアップ電源選択結果画像情報を作成し、作成したバックアップ電源選択結果画像情報を、表示装置１０６へ出力する。
【００２８】
表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５と接続される。表示装置１０６は、画像、ＧＵＩ(Graphical User Interface)などを表示する。具体的には、表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力した運転モード画像情報を取得し、取得した運転モード画像情報を処理することによって、運転モード画像情報を表示する。このように構成することによって、発電設備を操作するオペレータに、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命と補修費原単位と発電原価と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命と補修費原単位と発電原価とを通知できる。
図６は、運転モード画像情報の一例を示す図である。運転モード画像情報は、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々について、運転モードと余寿命と補修費原単位と発電原価とモード成分とを関連付けたテーブル形式の情報である。図６に示される例では、機器Ａについて、現在の運転モードと、余寿命「＊＊ｈ（時間）」と補修費原単位「＊＊円／kWh」と発電原価「＊＊円／kWh」とが関連付けられる。
また、表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力したバックアップ電源選択結果画像情報を取得し、取得したバックアップ電源選択結果画像情報を処理することによって、バックアップ電源選択結果画像情報を表示する。このように構成することによって、発電設備を操作するオペレータに、バックアップ電源の選択結果を通知できる。
【００２９】
（発電システムの動作）
図７は、第１の実施形態の発電システムの動作の一例を示すフローチャートである。図７には、運転モード分析装置１０５が、運転データ収集装置１０４から発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報を取得し、取得した発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報に基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命と補修費原単位と発電原価と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命と補修費原単位と発電原価とを導出する動作の一例が示される。
（ステップＳ１）
運転モード分析装置１０５の取得部２３１は、運転管理データ要求を作成し、作成した運転管理データ要求を、通信部２１０へ出力する。通信部２１０は、取得部２３１が出力した運転管理データ要求を取得し、取得した運転管理データを、運転データ収集装置１０４へ送信する。
運転データ収集装置１０４は、運転モード分析装置１０５が送信した運転管理データ要求を受信し、受信した運転管理データ要求に基づいて、運転管理データ応答を作成する。運転データ収集装置１０４は、作成した運転管理データ応答を、運転モード分析装置１０５へ送信する。
運転モード分析装置１０５の通信部２１０は、運転データ収集装置１０４が送信した運転管理データ応答を受信し、受信した運転管理データ応答を、情報処理部２３０へ出力する。情報処理部２３０の取得部２３１は、通信部２１０が出力した運転管理データ応答を取得し、取得した運転管理データ応答を、基本運転モード導出部２３２へ出力する。
（ステップＳ２）
基本運転モード導出部２３２は、取得部２３１が出力した運転管理データ応答を取得し、取得した運転管理データ応答に含まれる発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報を取得する。基本運転モード導出部２３２は、取得した発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を示す情報に基づいて、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する。基本運転モード導出部２３２は、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解することによって得られた複数の基本運転モードを示す情報を、寿命消費率導出部２３３と、バックアップ電源選択部２３５とへ出力する。
【００３０】
（ステップＳ３）
寿命消費率導出部２３３は、基本運転モード導出部２３２が出力した複数の基本運転モードを示す情報を取得し、取得した複数の基本運転モードに基づいて、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に寿命消費率αを導出する。寿命消費率導出部２３３は、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎に導出した寿命消費率αを示す情報を、運転指標導出部２３４へ出力する。
（ステップＳ４）
運転指標導出部２３４は、寿命消費率導出部２３３が出力した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αを示す情報を取得し、取得した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αを示す情報に基づいて、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の余寿命を導出する。
（ステップＳ５）
運転指標導出部２３４は、取得した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の補修費原単位を導出する。
（ステップＳ６）
運転指標導出部２３４は、取得した複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、機器を構成する複数の部品の各々毎の寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の発電原価を導出する。運転指標導出部２３４は、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々毎に導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とを、バックアップ電源選択部２３５へ出力する。
（ステップＳ７）
運転指標導出部２３４は、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々毎に導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とを関連付けた画像情報である運転モード画像情報を作成し、作成した運転モード画像情報を、表示装置１０６へ出力する。表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力した運転モード画像情報を取得し、取得した運転モード画像情報を処理することによって、運転モード画像情報を表示する。
（ステップＳ８）
バックアップ電源選択部２３５は、基本運転モード導出部２３２が出力した複数の基本運転モードを示す情報を取得する。バックアップ電源選択部２３５は、運転指標導出部２３４が出力した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とを取得する。
バックアップ電源選択部２３５は、取得した複数の基本運転モードと、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とに基づいて、バックアップ電源を選択する。
図７に示されるフローチャートにおいて、ステップＳ４とステップＳ５とステップＳ６との順序を入れ替えてもよいし、ステップＳ７とステップＳ８とを入れ替えてもよい。
【００３１】
前述した第１の実施形態では、プラント１０１の一例として、火力発電所を適用した場合について説明したが、この例に限られない。例えば、原子力発電所、風力発電所、地熱発電所などの発電所にも適用できる。この場合、プラント１０１には、原子力発電所、風力発電所、地熱発電所などの各々の発電所に応じた発電設備が含まれる。
前述した第１の実施形態では、運転モードの一例として、運転モード分析装置１０５が、運転モード１と、運転モード２と、運転モード３とを有する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、運転モードとして、２種類の運転モードを有するようにしてもよいし、４種類以上の運転モードを有するようにしてもよい。
前述した第１の実施形態では、運転モード分析装置１０５と、運転データ収集装置１０４とがイーサネット（登録商標）などの通信規格にしたがって有線通信を行う場合について説明したが、この限りでない。例えば、運転モード分析装置１０５と、運転データ収集装置１０４とが無線で通信を行うようにしてもよい。
前述した第１の実施形態では、運転モード分析装置１０５が、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解することによって得られた複数の基本運転モードを示す情報と、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との組み合わせに基づいて、バックアップ電源を選択する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、運転モード分析装置１０５が、基本運転モードを示す情報と、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とのいずれかに基づいて、バックアップ電源を選択するようにしてもよい。
前述した第１の実施形態では、運転モード分析装置１０５が、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と補修費原単位を示す情報と発電原価を示す情報とを関連付けた画像情報を表示する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、運転モード分析装置１０５は、複数の機器の各々と、複数の部品の各々とのいずれか一方について表示してもよいし、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とのいずれかを表示するようにしてもよい。余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とのいずれかを表示する場合に、運転モード分析装置１０５は、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報とのいずれかを導出してもよい。
【００３２】
前述した実施形態では、運転指標導出部２３４は、寿命消費率αを示す情報に基づいて、余寿命を導出する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、一定期間使用した機器と部品とを取り出して、取り出した機器と部品とに対して、破壊検査を実施することによって、各基本運転モードにおける寿命消費率を導出し、導出した寿命消費率に基づいて余寿命を導出してもよい。また、寿命消費率を導出する場合に、他サイトの同型機の運転データも活用してもよい。寿命消費率を試算する場合には、破壊検査によるデータ点数が少なく、逆にパラメータが多い場合があり、各基本運転モードの寿命消費率を計算することは難しい場合がある。このような場合には、（１）統計的方法などにより補間、（２）データ点数が少なく、補間できないパラメータについては、実機部品から試験片を採取してデータを補填するなどの方法によって、データを補間、補填してもよい。なお、試験片を試験する場合には、実運転状態とは異なることから、実運転データを模擬した試験片試験を実施し、実運転データと試験片試験データの相関関係を調査し、寿命消費率を導出する。
【００３３】
図８は、消費寿命の導出の一例を示す図である。図８には、一例として、クリープ破断延性を基準としたクリープ損傷による消費寿命の導出例を示す。
機器又は部品について、ユーザグループの実機データと、統計補間をすることによって得られるデータと、試験片試験による実機データとの相関データとのいずれかを用いて、各基本運転モードでの寿命消費率を算出する。
図８によれば、基本運転モード１について、定格負荷温度の場合には、ユーザグループの実機データと、統計補間をすることによって得られるデータと、試験片試験による実機データとの相関データとを用いて、寿命消費率を導出する。中間負荷温度の中間負荷１の場合には、統計補間をすることによって得られるデータを用いて、寿命消費率を算出する。中間負荷温度の中間負荷２の場合には、統計補間をすることによって得られるデータと、試験片試験による実機データとの相関データとを用いて、寿命消費率を算出する。中間負荷温度の中間負荷３の場合には、統計補間をすることによって得られるデータを用いて、寿命消費率を算出する。最低負荷温度の場合には、ユーザグループの実機データと、統計補間をすることによって得られるデータと、試験片試験による実機データとの相関データとを用いて、寿命消費率を導出する。具体的には、クリープ破断延性に対する安全率を設定し、設定した安全率での許容ひずみを設定する。許容ひずみに到達する時間を寿命とする。ここで、許容ひずみは、弾性範囲となるように安全率が設定される。導出した各基本運転モードの寿命消費率と、運転モード履歴の高速フーリエ変換の解析データとに基づいて消費寿命を導出する。なお、図８は一例であり、適宜変更可能である。
前述した第１の実施形態において、運転モード分析装置１０５は、選択したバックアップ電源で発電したと仮定した場合に、そのバックアップ電源での発電原価を導出し、導出した発電原価を、バックアップ電源を示す情報と関連付けて、表示装置１０６に表示させてもよい。運転モード分析装置１０５は、導出した発電原価に基づいて、再エネなどの自然変動電源の発電量をバックアップするための費用を導出してもよい。ここで、自然変動電源の発電量の一例は、基本運転モードの発電量であってもよい。再エネなどの自然変動電源の保有事業者などは、自らの変動量に対応したバックアップ電力を、例えば、再エネの自然変動をバックアップするために必要な費用で電力市場などから調達する。さらに、各種バックアップ電源の適正な負荷変化スピードに応じて、負荷変動運転を実施してもよい。この場合、運転モード分析装置１０５は、火力機の運転モードと、発電原価とを関連付けて、表示装置１０６に表示させてもよい。このように構成することによって、バックアップ電源の負荷変動による寿命損耗を最小限に抑えつつ、バックアップコストを最小限に抑制できる。
前述した第１の実施形態において、運転モード分析装置１０５の運転指標導出部２３４は、導出した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々の発電原価を示す情報と、各機器を構成する複数の部品の各々の発電原価を示す情報とに基づいて、発電原価が発電原価閾値以下となる運転モードを選択し、選択した運転モードを示す情報を、運転モード画像情報とともに、表示装置１０６へ出力してもよい。表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力した運転モードを示す情報と、運転モード画像情報とを表示する。このように構成することによって、発電原価が発電原価閾値以下となる運転モードを、発電設備を操作するオペレータに知らせることができる。
【００３４】
第１の実施形態の運転支援システムによれば、発電システム１００は、プラント１０１の発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部２３２と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部２３３と、寿命消費率導出部２３３が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部２３４と、運転指標導出部２３４が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の運転モードの各々に関連付けた情報を出力するＩ／Ｆ部２４０とを備える。このように構成することによって、余寿命を示す情報を出力する場合に、発電設備の時々刻々の運転モードの変化（負荷変動）に応じて、余寿命をオンラインでモニターできるため、余寿命を残した部品の交換と廃棄とを低減し、発電コストを低減できるとともに、発電設備を操作するオペレータに、余寿命に関する不安を払拭させることができる。また、発電原価を示す情報を出力する場合に、再エネ導入などに伴うコストを可視化できるため、再エネ導入量を増加させた場合に発電部門のコストを電気料金に反映するインセンティブを得ることができる。また、補修費原単位を示す情報を出力する場合に、各設備の修繕時期をモニターできるため、各機器の修繕や交換の判断が容易となり、定期点検間隔延長や点検期間の短縮などの判断を容易できる。
【００３５】
（変形例）
（発電システム）
第１の実施形態の変形例の運転支援システムが適用される発電システムの一例は、図１を適用できる。ただし、運転モード分析装置１０５の代わりに、運転モード分析装置１０５ａを備える。
【００３６】
（運転モード分析装置）
図９は、第１の実施形態の変形例の運転モード分析装置の一例を示すブロック図である。
運転モード分析装置１０５ａは、通信部２１０と、記憶部２２０ａと、情報処理部２３０ａと、Ｉ／Ｆ部２４０と、各構成要素を図９に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン２５０とを備える。
記憶部２２０ａは、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部２２０ａには、情報処理部２３０ａにより実行されるプログラム２２２と、アプリ２２４ａとが記憶される。
アプリ２２４ａは、アプリ２２４に加えて、以下を、運転モード分析装置１０５ａに、実行させる。アプリ２２４ａは、運転モード分析装置１０５ａに、寿命消費率原単位と、単位発電量当たりの部品原価である部品費原単位と、燃料費とを導出させる。アプリ２２４ａは、運転モード分析装置１０５に、導出させた複数の基本運転モードの各々と、複数の基本運転モードの各々で、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々毎に余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とを関連付けた画像情報を作成させ、作成させた画像情報を、表示装置１０６へ出力させる。
【００３７】
情報処理部２３０ａは、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部２２０ａに格納されたプログラム２２２とアプリ２２４ａとを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部２３０ａの全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。情報処理部２３０ａは、例えば、取得部２３１と、基本運転モード導出部２３２と、寿命消費率導出部２３３と、運転指標導出部２３４ａと、バックアップ電源選択部２３５とを備える。
寿命消費率導出部２３３は、導出したΔ消費寿命を示す情報と、複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αを示す情報とを、運転指標導出部２３４ａへ出力する。
運転指標導出部２３４ａは、寿命消費率導出部２３３が出力したΔ消費寿命を示す情報と、複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αを示す情報とを取得し、取得したΔ消費寿命を示す情報と、複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αを示す情報とに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を導出する。具体的には、運転指標導出部２３４ａは、前述した式（３）から、余寿命を導出する。
【００３８】
また、運転指標導出部２３４ａは、取得した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の補修費原単位を導出する。具体的には、運転指標導出部２３４ａは、前述した式（４）から、補修費原単位を導出する。
また、運転指標導出部２３４ａは、取得した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の発電原価を導出する。具体的には、運転指標導出部２３４ａは、前述した式（５）から、発電原価を導出する。
また、運転指標導出部２３４ａは、取得したΔ消費寿命に基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の寿命消費率原単位を導出する。具体的には、運転指標導出部２３４は、式（６）から、寿命消費率原単位を導出する。
寿命消費率原単位＝寿命消費率α／ΔｋＷｈ      （６）
また、運転指標導出部２３４ａは、取得した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率αに基づいて、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の部品費原単位を導出する。具体的には、運転指標導出部２３４ａは、式（７）から、部品費原単位を導出する。
部品費原単位＝機器又は部品の購入費用×寿命消費率α／ΔｋＷｈ      （７）
また、運転指標導出部２３４ａは、複数の基本運転モードの各々での燃料費を導出する。
運転指標導出部２３４ａは、導出した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とを、複数の運転モードの各々に関連付けた画像情報である運転モード画像情報を作成し、作成した運転モード画像情報を、表示装置１０６へ出力する。
また、運転指標導出部２３４ａは、導出した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とを、バックアップ電源選択部２３５へ出力する。
表示装置１０６は、運転モード分析装置１０５が出力した運転モード画像情報を取得し、取得した運転モード画像情報を処理することによって表示する。このように構成することによって、発電設備を操作するオペレータに、複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々に対して、余寿命と、補修費原単位と、発電原価と、寿命消費率原単位と、部品費原単位と、燃料費とを通知できる。
【００３９】
図１０は、運転モード画像情報の一例を示す図である。運転モード画像情報は、発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々について、運転モードと、余寿命と、寿命消費率原単位と、部品費原単位と、補修費原単位と、燃料費と、発電原価と、モード成分とを関連付けたテーブル形式の情報である。図１０に示される例では、機器Ａについて、現在の運転モードと、余寿命「＊＊ｈ（時間）」と寿命消費率原単位「＊＊１／kWh」と部品費原単位「＊＊円／kWh」と補修費原単位「＊＊円／kWh」と燃料費「＊＊円／kWh」と発電原価「＊＊円／kWh」とモード成分とが関連付けられる。
バックアップ電源選択部２３５は、基本運転モード導出部２３２が出力した複数の基本運転モードを示す情報を取得する。バックアップ電源選択部２３５は、運転指標導出部２３４が出力した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とを取得する。
バックアップ電源選択部２３５は、取得した複数の基本運転モードの各々での発電設備に含まれる複数の機器の各々と、各機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とに基づいて、バックアップ電源を選択する。
【００４０】
前述した第１の実施形態の変形例では、運転モード分析装置１０５ａが、発電設備に含まれる複数の機器の各々の負荷変動を分解することによって得られた複数の基本運転モードを示す情報と、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報との組み合わせに基づいて、バックアップ電源を選択する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、運転モード分析装置１０５ａが、基本運転モードを示す情報と、余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報と、寿命消費率原単位を示す情報と、部品費原単位を示す情報と、燃料費を示す情報とのいずれかに基づいて、バックアップ電源を選択するようにしてもよい。
第１の実施形態の変形例の発電システム１００ａによれば、運転モード分析装置１０５ａは、導出した複数の運転モードの各々での消費寿命に基づいて、複数の運転モードの各々での寿命消費率原単位を導出し、導出した寿命消費率原単位を、複数の運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する。このように構成することによって、消費寿命、補修、機器・部品などの損耗費用を導出できるため、保険査定に対する不確定な要素を低減し、保険査定金額を低減できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
（発電システム）
図１１は、第２の実施形態の運転支援システムが適用される発電システムの一例を示すブロック図である。発電システム２００は、電気を作り出すシステムである。
発電システム２００は、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２と、中央給電指令装置４００とを備える。
運転モード分析装置１０５−１は発電システム１００−１に含まれ、運転モード分析装置１０５−２は発電システム１００−２に含まれる。図１１において、発電システム１００−１に含まれるプラント１０１と、プラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、表示装置１０６とは省略される。また、発電システム１００−２に含まれるプラント１０１と、プラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、表示装置１０６とは省略される。
運転モード分析装置１０５−１と運転モード分析装置１０５−２とは、運転モード分析装置１０５と、運転モード分析装置１０５ａとのいずれか一方を適用できる。ただし、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との各々は、発電原価を導出し、導出した発電原価を示す情報と含み、中央給電指令装置４００を宛先とする発電原価通知情報を作成し、作成した発電原価通知情報を、中央給電指令装置４００へ送信する。
運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との各々は、中央給電指令装置４００へ送信した発電原価通知情報に対して中央給電指令装置４００が送信した運転モード通知情報を受信した場合に、受信した運転モード通知情報に含まれる運転モードを表示する。
【００４２】
（中央給電指令装置）
図１２は、第２の実施形態の中央給電指令装置の一例を示すブロック図である。
中央給電指令装置４００は、通信部４１０と、記憶部４２０と、情報処理部４３０と、各構成要素を図１２に示されているように電気的に接続するためのアドレスバスやデータバスなどのバスライン４５０とを備える。
通信部４１０は、イーサネット（登録商標）などの通信規格にしたがって有線通信を行う通信モジュールによって実現される。通信部４１０は、運転モード分析装置１０５−１、運転モード分析装置１０５−２などの他の装置と通信を行う。具体的には、通信部４１０は、運転モード分析装置１０５−１が送信した第１発電原価通知情報を受信し、受信した第１発電原価通知情報を、情報処理部４３０へ出力する。また、通信部４１０は、運転モード分析装置１０５−２が送信した第２発電原価通知情報を受信し、受信した第２発電原価通知情報を、情報処理部４３０へ出力する。通信部４１０は、情報処理部４３０が出力した第１運転モード通知情報を取得し、取得した第１運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−１へ送信する。また、通信部４１０は、情報処理部４３０が出力した第２運転モード通知情報を取得し、取得した第２運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−２へ送信する。
【００４３】
記憶部４２０は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、またはこれらのうち複数が組み合わされたハイブリッド型記憶装置などにより実現される。記憶部４２０には、情報処理部４３０により実行されるプログラム４２２と、アプリ４２４とが記憶される。
アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、運転モード分析装置１０５−１が送信した第１発電原価通知情報を受信させる。アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、運転モード分析装置１０５−２が送信した第２発電原価通知情報を受信させる。
アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、受信させた第１発電原価通知情報に含まれる第１発電原価を示す情報と、第２発電原価通知情報に含まれる第２発電原価を示す情報とに基づいて（を基準として）、運転モードを変更させるか否かを判定させる。アプリ４２４は、運転モードを変更させると判定した場合に、中央給電指令装置４００に、発電システム１００−１と、発電システム１００−２との各々に設定する運転モードを選択させる。
アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、発電システム１００−１に設定する運転モードを示す情報を含む第１運転モード通知情報を作成させる。アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、作成させた第１運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−１へ送信させる。
アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、発電システム１００−２に設定する運転モードを示す情報を含む第２運転モード通知情報を作成させる。アプリ４２４は、中央給電指令装置４００に、作成させた第２運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−２へ送信させる。
【００４４】
情報処理部４３０は、例えば、ＣＰＵなどのプロセッサが記憶部４２０に格納されたプログラム４２２とアプリ４２４とを実行することにより実現されるソフトウェア機能部である。なお、情報処理部４３０の全部または一部は、ＬＳＩ、ＡＳＩＣ、またはＦＰＧＡなどのハードウェアにより実現されてもよく、ソフトウェア機能部とハードウェアとの組み合わせによって実現されてもよい。情報処理部４３０は、例えば、取得部４３１と、運転モード選択部４３４とを備える。
取得部４３１は、通信部４１０が出力した第１発電原価通知情報を取得し、取得した第１発電原価通知情報を、運転モード選択部４３４へ出力する。取得部４３１は、通信部４１０が出力した第２発電原価通知情報を取得し、取得した第２発電原価通知情報を、運転モード選択部４３４へ出力する。
運転モード選択部４３４は、取得部４３１が出力した第１発電原価通知情報と第２発電通知情報とを取得し、取得した第１発電原価通知情報に含まれる第１発電原価と第２発電通知情報に含まれる第２発電原価とを加重平均するなどの統計量を導出する。以下、統計量の一例として、第１発電原価と第２発電原価とを加重平均することによって得られる発電原価を使用する場合について説明を続ける。第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価は、式（８）で示される。
【００４５】
第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価＝｛（第１発電原価）×（発電システム１００−１の発電量）＋（第２発電原価）×（発電システム１００−２の発電量）｝／｛（発電システム１００−１の発電量）＋（発電システム１００−２の発電量）｝      （８）
【００４６】
運転モード選択部４３４は、第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が、発電原価閾値以下であるか否かを判定する。運転モード選択部４３４は、第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が、発電原価閾値以下であると判定した場合には、運転モードを変更しないと判定する。
運転モード選択部４３４は、第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が、発電原価閾値より大きいと判定した場合には、運転モードを変更すると判定する。運転モード選択部４３４は、運転モードを変更すると判定した場合に、運転モード分析装置１０５−１の第１運転モードと、運転モード分析装置１０５−２の第２運転モードとを選択する。運転モード選択部４３４は、運転モード１から変更する第１運転モードとして、運転モード２と運転モード３とのいずれか一方を選択する。運転モード選択部４３４は、運転モード１から変更する第２運転モードとして、運転モード２と運転モード３とのいずれか一方を選択する。運転モード選択部４３４は、第１運転モードを変更した場合の発電原価と、第２運転モードを変更した場合の発電原価とを加重平均した発電原価が、発電原価閾値以下となるように、第１運転モードと、第２発電モードとのいずれか一方又は両方を選択する。運転モード選択部４３４は、第１運転モードを示す情報を含み、運転モード分析装置１０５−１を宛先とする第１運転モード通知情報を作成し、作成した第１運転モード通知情報を、通信部４１０へ出力する。また、運転モード選択部４３４は、第２運転モードを示す情報を含み、運転モード分析装置１０５−２を宛先とする第２運転モード通知情報を作成し、作成した第２運転モード通知情報を、通信部４１０へ出力する。
【００４７】
（発電システムの動作）
図１３は、第２の実施形態の発電システムの動作の一例を示すシーケンスチャートである。図１３には、中央給電指令装置４００が、運転モード分析装置１０５−１が送信した第１発電原価通知情報と、運転モード分析装置１０５−２が送信した第２発電原価通知情報とを受信し、受信した第１発電原価通知情報と第２発電原価通知情報とに基づいて、運転モード分析装置１０５−１の第１運転モードと、運転モード分析装置１０５−２の第２運転モードとを選択する。中央給電指令装置４００は、第１運転モードを示す情報を含む第１運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−１へ送信し、第２運転モードを示す情報を含む第２運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−２へ送信する。
図１３に示される例では、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との各々の情報処理部２３０の取得部２３１が、取得した運転管理データ応答を基本運転モード導出部２３２へ出力した後の動作を説明する。
ステップＳ１１−Ｓ１４は、図７を参照して説明したステップＳ１−Ｓ６を適用できる。
（ステップＳ１５）
運転モード分析装置１０５−１の運転指標導出部２３４は、導出した第１発電原価を示す情報を含み、中央給電指令装置４００を宛先とする第１発電原価通知情報を作成し、作成した第１発電原価通知情報を、通信部２１０へ出力する。通信部２１０は、運転指標導出部２３４が出力した第１発電原価通知情報を取得し、取得した第１発電原価通知情報を、中央給電指令装置４００へ送信する。
ステップＳ１６−Ｓ１９は、図７を参照して説明したステップＳ１−Ｓ６を適用できる。
（ステップＳ２０）
運転モード分析装置１０５−２の運転指標導出部２３４は、導出した第２発電原価を示す情報を含み、中央給電指令装置４００を宛先とする第２発電原価通知情報を作成し、作成した第２発電原価通知情報を、通信部２１０へ出力する。通信部２１０は、運転指標導出部２３４が出力した第２発電原価通知情報を取得し、取得した第２発電原価通知情報を、中央給電指令装置４００へ送信する。
【００４８】
（ステップＳ２１）
中央給電指令装置４００の通信部４１０は、運転モード分析装置１０５−１が送信した第１発電原価通知情報と、運転モード分析装置１０５−２が送信した第２発電原価通知情報とを受信し、受信した第１発電原価通知情報と、第２発電原価通知情報とを、情報処理部４３０へ出力する。
取得部４３１は、通信部４１０が出力した第１発電原価通知情報と第２発電原価通知情報とを取得し、取得した第１発電原価通知情報と、第２発電原価通知情報とを、運転モード選択部４３４へ出力する。
運転モード選択部４３４は、取得部４３１が出力した第１発電原価通知情報に含まれる第１発電原価と第２発電原価通知情報に含まれる第２発電原価とを加重平均した発電原価を導出する。運転モード選択部４３４は、第1発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値以下であるか否かを判定する。
（ステップＳ２２）
運転モード選択部４３４は、第１発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値以下であると判定した場合に、発電システム１００−１の運転モードと、発電システム１００−２の運転モードとを変更しないと判定する。
【００４９】
（ステップＳ２３）
運転モード選択部４３４は、第1発電原価と第２発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値以下でないと判定した場合には、運転モードを変更する機器を選択する。運転モード選択部４３４は、選択した機器の運転モードとして、運転モード２と運転モード３とのいずれかを選択する。
（ステップＳ２４）
運転モード選択部４３４は、運転モードを変更する機器を示す情報と、機器の運転モードを示す情報とを含み、運転モード分析装置１０５−１を宛先とする第１運転モード通知情報を作成し、作成した第１運転モード通知情報を通信部４１０へ出力する。通信部４１０は、運転モード選択部４３４が出力した第１運転モード通知情報を取得し、取得した第１運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−１へ送信する。
（ステップＳ２５）
運転モード分析装置１０５−１の通信部２１０は、中央給電指令装置４００が送信した第１運転モード通知情報を受信し、受信した第１運転モード通知情報を、情報処理部２３０へ出力する。
【００５０】
（ステップＳ２６）
運転モード分析装置１０５−１において、取得部２３１は、通信部２１０が出力した第１運転モード通知情報を取得し、取得した第１運転モード通知情報を、運転指標導出部２３４へ出力する。運転指標導出部２３４は、取得部２３１が出力した第１運転モード通知情報を取得し、取得した第１運転通知情報に含まれる運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とを取得する。運転指標導出部２３４は、取得した運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とに基づいて、運転モード変更画像情報を作成し、作成した運転モード変更画像情報をＩ／Ｆ部２４０を経由して、表示装置１０６へ出力する。このように構成することによって、表示装置１０６に、運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とが表示されるため、発電システム１００−１の発電設備を操作するオペレータに、運転モードを変更することを通知できる。
（ステップＳ２７）
運転モード選択部４３４は、運転モードを変更する機器を示す情報と、機器の運転モードを示す情報を含み、運転モード分析装置１０５−２を宛先とする第２運転モード通知情報を作成し、作成した第２運転モード通知情報を通信部４１０へ出力する。通信部４１０は、運転モード選択部４３４が出力した第２運転モード通知情報を取得し、取得した第２運転モード通知情報を、運転モード分析装置１０５−２へ送信する。
【００５１】
（ステップＳ２８）
運転モード分析装置１０５−２の通信部２１０は、中央給電指令装置４００が送信した第２運転モード通知情報を受信し、受信した第２運転モード通知情報を、情報処理部２３０へ出力する。
（ステップＳ２９）
運転モード分析装置１０５−２において、取得部２３１は、通信部２１０が出力した第２運転モード通知情報を取得し、取得した第２運転モード通知情報を、運転指標導出部２３４へ出力する。運転指標導出部２３４は、取得部２３１が出力した第２運転モード通知情報を取得し、取得した第２運転通知情報に含まれる運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とを取得する。運転指標導出部２３４は、取得した運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とに基づいて、運転モード変更画像情報を作成し、作成した運転モード変更画像情報をＩ／Ｆ部２４０を経由して、表示装置１０６へ出力する。このように構成することによって、表示装置１０６に、運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とが表示されるため、発電システム１００−２の発電設備を操作するオペレータに、運転モードを変更することを通知できる。
【００５２】
前述した第２の実施形態では、発電システム２００に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との２台の運転モード分析装置が含まれる場合について説明したが、この例に限られない。例えば、発電システム２００に、３台以上の運転モード分析装置が含まれる場合についても適用できる。
前述した第２の実施形態では、表示装置１０６に、運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とが表示される場合について説明したがこの限りでない。例えば、運転モード分析装置１０５−１に、運転モードを変更する機器を示す情報と、選択させた運転モードを示す情報を含む制御信号を作成させ、作成させた制御信号を、発電システム１００−１に含まれるプラント運転装置１０２へ送信させてもよい。この場合、発電システム１００−１に含まれるプラント運転装置１０２は、運転モード分析装置１０５−１が送信した制御情報を受信し、受信した制御情報に含まれる運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とに基づいて、運転モードを変更する機器の運転モードを変更する。
また、運転モード分析装置１０５−２に、運転モードを変更する機器を示す情報と、選択させた運転モードを示す情報を含む制御信号を作成させ、作成させた制御信号を、発電システム１００−２に含まれるプラント運転装置１０２へ送信させてもよい。この場合、発電システム１００−２に含まれるプラント運転装置１０２は、運転モード分析装置１０５−２が送信した制御情報を受信し、受信した制御情報に含まれる運転モードを変更する機器を示す情報と、変更後の運転モードを示す情報とに基づいて、運転モードを変更する機器の運転モードを変更する。このように構成することによって、発電設備に含まれる機器の運転モードを変更する操作をオペレータに行わせることなく、自動的に、発電設備に含まれる機器の運転モードを変更できる。
前述した第２の実施形態では、中央給電指令装置４００が、発電システム１００−１の発電原価と、発電システム１００−２の発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値より高い場合に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転モードを変更する場合について説明したが、この限りでない。例えば、中央給電指令装置４００が、発電システム１００−１の二酸化炭素の排出量と、発電システム１００−２の二酸化炭素の排出量とを加重平均した排出量が、二酸化炭素排出量閾値より高い場合に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転モードを変更するようにしてもよい。また、中央給電指令装置４００は、発電システム１００−１の発電原価と、発電システム１００−２の発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値より高い場合に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転期間を調整するようにしてもよい。具体的には、中央給電指令装置４００は、発電システム１００−１の発電原価と、発電システム１００−２の発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値より高い場合に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転期間を短く調整するようにしてもよい。また、中央給電指令装置４００は、発電システム１００−１の発電原価と、発電システム１００−２の発電原価とを加重平均した発電原価が発電原価閾値より高い場合に、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転モードを変更するとともに、運転期間を調整するようにしてもよい。
また、例えば、中央給電指令装置４００が、発電システム１００−１と、発電システム１００−２とが送信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信し、受信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とのいずれか一方又は両方の運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定してもよい。
【００５３】
第２の実施形態の発電システムによれば、運転支援システムは、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２と、中央給電指令装置４００とを含む。運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２とは、プラント１０１の発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部２３２と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部２３３と、寿命消費率導出部２３３が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部２３４と、運転指標導出部２３４が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力するＩ／Ｆ部２４０と、運転指標導出部２３４が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置４００へ送信する通信部２１０とを備える。中央給電指令装置４００は、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との各々が送信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信する通信部４１０と、通信部４１０が受信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２との各々に設定されている運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定する運転モード選択部とを備える。
このように構成することによって、発電システム２００は、複数の発電設備の各々に含まれる複数の機器を構成する複数の部品の各々の余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つに基づいて、複数の発電設備の各々に含まれる複数の機器の各々の運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行わせることができるため、余寿命と、補修費原単位と、発電原価との少なくとも一つを最適化できる。
【００５４】
＜構成例＞
一構成例として、発電プラント（実施形態では、プラント１０１）の発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部（実施形態では、基本運転モード導出部２３２）と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部（実施形態では、寿命消費率導出部２３３）と、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部（実施形態では、運転指標導出部２３４、運転指標導出部２３４ａ）と、運転指標導出部が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部（実施形態では、Ｉ／Ｆ部２４０）とを備える、運転支援システム（実施形態では、発電システム１００）である。
一構成例として、運転指標導出部（実施形態では、運転指標導出部２３４ａ）は、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、複数の基本運転モードの各々での単位発電量当たりの寿命消費率である寿命消費率原単位を導出し、出力部は、運転指標導出部が導出した寿命消費率原単位を、複数の基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する。
一構成例として、運転指標導出部（実施形態では、運転指標導出部２３４ａ）は、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、複数の基本運転モードの各々での単位発電量当たりの部品費である部品費原単位を導出し、出力部は、運転指標導出部が導出した部品費原単位を、複数の基本運転モードの各々にさらに関連付けた情報を出力する。
一構成例として、基本運転モード導出部が導出した機器と部品とのいずれか一方又は両方の複数の基本運転モードの各々に基づいて、負荷変動をバックアップする電源を選択する電源選択部（実施形態では、バックアップ電源選択部２３５）を備える。
一構成例として、複数の運転支援装置（実施形態では、運転モード分析装置１０５−１、運転モード分析装置１０５−２）と、複数の運転支援装置と通信を行う中央給電指令装置（実施形態では、中央給電指令装置４００）とを含む運転支援システムであって、複数の運転支援装置の各々は、発電プラントの発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部（実施形態では、基本運転モード導出部２３２）と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部（実施形態では、寿命消費率導出部２３３）と、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部（実施形態では、運転指標導出部２３４、運転指標導出部２３４ａ）と、運転指標導出部が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部と、運転指標導出部が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、中央給電指令装置へ送信する送信部（実施形態では、通信部２１０）とを備え、中央給電指令装置は、複数の運転支援装置の各々が送信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを受信する受信部（実施形態では、通信部４１０）と、受信部が受信した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを基準として、複数の運転支援装置に設定されている運転モードの変更と、運転期間の調整とのいずれか一方又は両方を行うか否かを判定する運転モード判定部（実施形態では、運転モード選択部４３４）とを備える、運転支援システム（実施形態では、発電システム２００）である。
一構成例として、発電プラント（実施形態では、プラント１０１）の発電設備に含まれる機器の負荷変動を、複数の基本運転モードに分解する基本運転モード導出部（実施形態では、基本運転モード導出部２３２）と、機器の複数の基本運転モードの各々での寿命消費率を導出する寿命消費率導出部（実施形態では、寿命消費率導出部２３３）と、寿命消費率導出部が導出した複数の基本運転モードの各々での寿命消費率に基づいて、機器と機器を構成する部品とのいずれか一方又は両方の余寿命と、単位発電量当たりの補修費である補修費原単位と、発電原価とのうち、少なくとも一つを導出する運転指標導出部（実施形態では、運転指標導出部２３４、運転指標導出部２３４ａ）と、運転指標導出部が導出した余寿命を示す情報と、補修費原単位を示す情報と、発電原価を示す情報との少なくとも一つを、複数の基本運転モードの各々に関連付けた情報を出力する出力部（実施形態では、Ｉ／Ｆ部２４０）とを備える、運転支援装置である。
【００５５】
以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
なお、上述したプラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、運転モード分析装置１０５と、運転モード分析装置１０５ａと、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２と、表示装置１０６と、中央給電指令装置４００とは、コンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、各機能ブロックの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録する。この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、ＣＰＵが実行することで実現してもよい。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳ(Operating System)や周辺機器などのハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータ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などの可搬媒体のことをいう。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」は、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスクなどの記憶装置を含む。
【００５６】
さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、短時間の間、動的にプログラムを保持するものを含んでいてもよい。短時間の間、動的にプログラムを保持するものは、例えば、インターネットなどのネットワークや電話回線など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である。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」には、サーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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よい。また、上記プログラムは、前述した機能をコンピュータ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よい。また、上記プログラムは、プログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。プログラマブルロジックデバイスは、例えば、ＦＰＧＡ(Field Programmable Gate Array)である。
【００５７】
なお、上述のプラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、運転モード分析装置１０５と、運転モード分析装置１０５ａと、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２と、表示装置１０６と、中央給電指令装置４００とは内部にコンピュータを有している。そして、上述したプラント運転装置１０２と、運転データ管理装置１０３と、運転データ収集装置１０４と、運転モード分析装置１０５と、運転モード分析装置１０５ａと、運転モード分析装置１０５−１と、運転モード分析装置１０５−２と、表示装置１０６と、中央給電指令装置４００との各処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。
ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリなどをいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。
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よい。
さらに、前述した機能をコンピュータ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、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【符号の説明】
【００５８】
５０…ネットワーク、１００、１００ａ、２００…発電システム、１０１…プラント、１０２…プラント運転装置、１０３…運転データ管理装置、１０４…運転データ収集装置、１０５、１０５ａ、１０５−１、１０５−２…運転モード分析装置、１０６…表示装置、２１０、４１０…通信部、２２０、２２０ａ、４２０…記憶部、２２２、４２２…プログラム、２２４、２２４ａ、４２４…アプリ、２２６…基準寿命情報、２２８…バックアップ電源情報、２３０、２３０ａ、４３０…情報処理部、２３１、４３１…取得部、２３２…基本運転モード導出部、２３３…寿命消費率導出部、２３４、２３４ａ…運転指標導出部、２３５…バックアップ電源選択部、４３４…運転モード選択部、２４０…Ｉ／Ｆ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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