(57)【要約】【課題】ガスハイドレートのガス充填率を製造ロッド毎に取得し、各需要家に供給する各タンクにガス充填率を対応付けることにより、各需要家のガスハイドレートの消費状況を常に正確に把握し、消費状況に基づいてガスハイドレートの製造及び供給に必要な計画を作成するとともに、これらの情報を管理できるガスハイドレート管理システムを提供する。【解決手段】ガスハイドレートの管理システム１７は、ガスハイドレートの製造及び供給者である発電所１に設けられた管理装置２と、各需要家１３の下に設けられた需要家装置１４とから構成され、管理装置２と各需要家装置１４とはインターネット等の通信網１９を介して相互に接続されている。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家へ供給されるガスハイドレートを管理するためのシステムであって、
製造されたガスハイドレートのガス充填率を製造ロッド毎に取得するガス充填率取得部と、
前記取得したガス充填率を製造ロッドの識別情報に対応付けて記憶するガス充填率記憶部と、
各需要家におけるガスハイドレートの残存量と製造ロッドの識別情報とが対応付けられた残存量情報を取得する残存量取得部と、
前記ガス充填率記憶部を検索して、前記取得した残存量情報に含まれる各製造ロッドの識別情報に対応付けられたガス充填率を抽出し、各製造ロッドに対応する残存量とガス充填率とに基づいて、各需要家における残存ガス量を算定する残存ガス量算定部とを備えることを特徴とするガスハイドレート管理システム。
【請求項２】
各需要家の将来のガス消費量を予測する消費量予測部と、
各需要家について、前記残存ガス量算定部で算定した残存ガス量と前記消費量予測部で予測したガス消費量とに基づいて、ガスハイドレートの供給時期を予測する供給時期予測部とを更に、備えることを特徴とする請求項１に記載のガスハイドレート管理システム。
【請求項３】
前記供給時期予測部で予測した各需要家についてのガスハイドレートの供給時期と各需要家に供給すべきガスハイドレートの量とを集計して、ガスハイドレートの各時期での必要供給量を含む供給計画を作成する供給計画作成部とを更に、備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のガスハイドレート管理システム。
【請求項４】
前記供給計画作成部が作成した供給計画に基づいて、ガスハイドレートの製造計画を作成する製造計画作成部を更に、備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のガスハイドレート管理システム。
【請求項５】
各需要家の過去のガスの消費量の実績を記憶する実績消費量記憶部を備え、
前記消費量予測部は、前記実績消費量記憶部を検索して各需用家の過去のガス消費量の実績を抽出し、該各需用家の過去のガス消費量の実績に基づいてガスの消費量を予測することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のガスハイドレート管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスハイドレートの製造、供給及び需要に係る設備・体制の管理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、例えば、特許文献１には、水供給手段と、原料ガス供給手段と、水と原料ガスとの境界面である液面より上部に浮き上がったクラスター状のガスハイドレートを回収する回収手段とを備え、バブリングによるガスハイドレート生成方法を用いてガスハイドレートを生成する生成装置が開示されている。これは、所定の温度及び圧力条件の下で、水に原料ガスを気泡として導入してガスハイドレートを生成するとともに、液面より上部に浮き上がったクラスター状のガスハイドレートを回収し、回収したガスハイドレートに残存する付着水分を更に、ハイドレート化し、ハイドレート化率を向上させるものである。なお、特許文献１に限らず、ハイドレート化率を向上させるための様々な装置及び方法が開示されている。
【０００３】
また、特許文献２には、ガス備蓄基地に貯蔵された液化天然ガスの一部をガス備蓄基地においてハイドレート化し、ハイドレート化された天然ガスハイドレートを各需要家の近傍に設けられた衛星基地へ向けて陸上輸送し、各衛星基地において天然ガスハイドレートを気化分解して天然ガスを発生させ、この天然ガスを各需要家に供給する方法が開示されている。この方法は、液化天然ガスのハイドレート化により生成された天然ガスハイドレートを保存可能な保冷設備を有する運搬用タンクに積載し、各需要家の需要に応じて、運搬用タンクを運搬車にて順次、衛星基地へ運搬するものである。運搬された天然ガスハイドレートは、衛星基地の貯蔵タンク内に貯蔵され、需要家の需要に応じてガス分解装置へ送られて気相の天然ガスと液相の水とにガス分解され、需要家にガスとして供給されるものである。
【特許文献１】特開２００４−１０６８６号公報
【特許文献２】特開２００３−２２７６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載されている方法では、回収手段を用いてハイドレート化率を向上させることが可能であるが、製造されるすべてのガスハイドレートのハイドレート化率を同じ値にすることができないために、製造されるロッド毎にハイドレート化率が微妙に異なる。しかし、製造されるガスハイドレートのハイドレート化率はロッド毎に異なるにも関わらず、すべてのガスハイドレートのハイドレート化率は、例えば、ハイドレート化の理論値にて管理されており、ハイドレート化率が理論値よりも低いガスハイドレートが貯蔵されたタンクが需要家に供給された際に、供給者が予想していたよりもガスハイドレートが早く減ってしまい、新しいタンクの供給が間に合わずにガスが供給できなくなる可能性があるという問題点があった。
【０００５】
また、特許文献２に記載されている方法では、供給者が予想していたよりも天然ガスハイドレートが早く減ってしまい、新しいタンクの供給が間に合わずにガスが供給できなくなることを防ぐために、衛星基地の貯蔵タンクを大きく建設する、天然ガスハイドレートの供給を予定時期よりも早めに行う等の対策が行われている。しかし、この方法では、天然ガスハイドレートの消費量が供給者の予想よりも少ない場合においては、ガス備蓄基地から運搬した天然ガスハイドレートがすべて貯蔵タンクに供給できずに、天然ガスハイドレートが運搬用タンク内に残った状態でガス備蓄基地に戻ってくることがあり、供給の効率が悪いという問題点があった。
【０００６】
また、衛星基地の貯蔵タンクの残量が所定量に達した時点で、貯蔵タンクの管理者から連絡を受けて天然ガスハイドレートを製造し、供給するという方法も行われている。しかし、この方法では、連絡を受けると直ちに天然ガスハイドレートを製造しなければならないために製造工場の製造計画を変更しなければならず、計画変更及び関係部署との調整に手間がかかるという問題点があった。更に、天然ガスハイドレートの供給日が多数重なった場合においては、運搬用タンク又は運搬車の台数が足りなくなり、急遽空きのある業者を探さなければならず手間及びコストがかかるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、ガスハイドレートのガス充填率を製造ロッド毎に取得し、各需要家に供給する各タンクにガス充填率を対応付けることにより、各需要家のガスハイドレートの消費状況を常に正確に把握し、消費状況に基づいてガスハイドレートの製造及び供給に必要な計画を作成するとともに、これらの情報を管理できるガスハイドレート管理システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明のガスハイドレート管理システムは、需要家へ供給されるガスハイドレートを管理するためのシステムであって、製造されたガスハイドレートのガス充填率を製造ロッド毎に取得するガス充填率取得部と、前記取得したガス充填率を製造ロッドの識別情報に対応付けて記憶するガス充填率記憶部と、各需要家におけるガスハイドレートの残存量と製造ロッドの識別情報とが対応付けられた残存量情報を取得する残存量取得部と、前記ガス充填率記憶部を検索して、前記取得した残存量情報に含まれる各製造ロッドの識別情報に対応付けられたガス充填率を抽出し、各製造ロッドに対応する残存量とガス充填率とに基づいて、各需要家における残存ガス量を算定する残存ガス量算定部とを備えることを特徴とする（第１の発明）。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、各需要家の将来のガス消費量を予測する消費量予測部と、各需要家について、前記残存ガス量算定部で算定した残存ガス量と前記消費量予測部で予測したガス消費量とに基づいて、ガスハイドレートの供給時期を予測する供給時期予測部とを更に、備えることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記供給時期予測部で予測した各需要家についてのガスハイドレートの供給時期と各需要家に供給すべきガスハイドレートの量とを集計して、ガスハイドレートの各時期での必要供給量を含む供給計画を作成する供給計画作成部とを更に、備えることを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、前記供給計画作成部が作成した供給計画に基づいて、ガスハイドレートの製造計画を作成する製造計画作成部を更に、備えることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、第１〜４のいずれかの発明において、各需要家の過去のガスの消費量の実績を記憶する実績消費量記憶部を備え、前記消費量予測部は、前記実績消費量記憶部を検索して各需用家の過去のガス消費量の実績を抽出し、該各需用家の過去のガス消費量の実績に基づいてガスの消費量を予測することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によるガスハイドレート管理システムによれば、製造されるガスハイドレートの製造ロッド毎にガス充填率が取得され、各製造ロッドに対応する残存量とガス充填率とに基づいて各需要家における残存ガス量が正確に算定されるために、ガスハイドレートの供給者が各需用家のガスハイドレートの消費状況を正確に把握することが可能となる。
【００１４】
また、残存ガス量算定部で算定した残存ガス量と消費量予測部で予測したガス消費量とに基づいて供給時期予測部が各需要家についてのガスハイドレートの供給時期を予測することにより、供給済みのガスハイドレートが完全に消費される前に新しいガスハイドレートを確実に供給することが可能となる。
【００１５】
また、供給時期予測部で予測した各需要家についてのガスハイドレートの供給時期と各需要家に供給すべきガスハイドレートの量とを集計して、ガスハイドレートの各時期での必要供給量を含む供給計画を供給計画作成部にて作成することにより、ガスハイドレート供給日及び各供給日の供給量を容易に算出することが可能となる。
【００１６】
また、供給計画作成部が作成した供給計画に基づいて、ガスハイドレートの製造計画を製造計画作成部にて作成することにより、適切な時期に供給に必要なガスハイドレートの量だけを製造することが可能となる。
【００１７】
また、各需用家の過去のガス消費量の実績に基づいてガスの消費量を予測することにより、このガス量を供給するために必要なガスハイドレート量が算出され、そして更に、この算出されたガスハイドレートを製造するために必要な液化天然ガス量が算出されるために、長期的な液化天然ガスの購入及び輸送計画を作成することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明に係るガスハイドレート管理システムの好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態に係る発電所から各需用家に至るまでのガスハイドレートの供給システムを示す概念図である。
【００２０】
図１に示すように、発電所１には液化天然ガス（以下、ＬＮＧとする）を備蓄するためのＬＮＧタンク３と、このＬＮＧタンク３内のＬＮＧをハイドレート化するためのガスハイドレートプラント５と、ハイドレート化により生成されるガスハイドレートを脱水し、粉状又はペレット状にするための気化器７と、粉状又はペレット状のガスハイドレートを保存可能な保冷設備を有する運搬用タンク９とが設けられ、各需用家１３には、ガスハイドレートが積載された運搬用タンク９が運搬車１１にて輸送され、運搬用タンク９のみを残置する方法にてガスハイドレートが供給される。
【００２１】
各需用家１３は、運搬用タンク９に接続してガスハイドレートを再ガス化するための再ガス化設備１５をそれぞれ備える。各需要家は、本実施形態においては、例えば、ＬＮＧタンク３にパイプラインによって接続されていない又はＬＮＧの貯蔵タンクを設置できない工場１３ａ、天然ガススタンド１３ｂ、簡易ガス供給団地１３ｃ等について説明するが、これに限定されるものではなく、天然ガスを使用する箇所であれば何処でもよい。
【００２２】
図２は、本実施形態に係るガスハイドレート管理システムの構成の一例を示した図である。図２に示すように、ガスハイドレートの管理システム１７は、ガスハイドレートの製造及び供給者である発電所１に設けられた管理装置２と、各需要家１３の下に設けられた需要家装置１４とから構成され、管理装置２と各需要家装置１４とはインターネット等の通信網１９を介して相互に接続されている。
【００２３】
発電所１において、例えば、ＬＮＧを高圧に充填した生成容器の上部から冷却した水を噴霧することにより、水滴が原料ガス中を落下する際に水滴表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「水スプレー方式」にてガスハイドレートを生成する。なお、本実施形態においては、「水スプレー方式」を用いてガスハイドレートを生成する方法について説明したが、これに限定されるものではなく、ＬＮＧを水に気泡として導入（バブリング）することにより、原料ガスの気泡が水中を上昇する際に気泡表面にガスハイドレートを生成させる、いわゆる「バブリング方式」でもよく、要は、水と液化天然ガスとを混合し、両者の間で行われる熱交換反応を利用して行われる化学反応によりガスハイドレートが容易に生成される方法であればよい。
【００２４】
発電所１の管理装置２は、コンピュータにより構成されており、ガス充填率取得部２１と、ガス充填率記憶部２３と、残存ガス量算定部２７と、実績消費量記憶部３５と、消費量予測部３７と、供給時期予測部３９と、供給計画作成部４１と、製造計画作成部４３とを有している。ガス充填率取得部２１は、製造されたガスハイドレートの一部を製造ロッド毎に適量サンプリングし、このガスハイドレートのガス充填率を取得する。ガス充填率記憶部２３は、取得したガス充填率を製造ロッドの識別情報に対応付けて記憶する。残存ガス量算定部２７は、ガス充填率記憶部２３を検索して、残存量取得部２５（後述する）にて取得した残存量情報に含まれる各製造ロッドの識別情報に対応付けられたガス充填率を抽出し、各製造ロッドに対応する残存量とガス充填率とに基づいて、各需要家における残存ガス量を算定する。実績消費量記憶部３５は、時系列情報に消費ガス量が対応付けられた各需要家の過去のガスの消費量の実績を記憶する。消費量予測部３７は、各需要家について、残存ガス量算定部２７で算定した残存ガス量と実績消費量記憶部３５を検索して抽出される各需用家１３の過去のガス消費量の実績とに基づいて各需用家１３の今後のガスの消費量を予測する。供給時期予測部３９は、消費量予測部３７で予測したガス消費量に基づいて、ガスハイドレートの供給時期を予測する。供給計画作成部４１は、供給時期予測部３９で予測した各需要家についてのガスハイドレートの供給時期と各需要家に供給すべきガスハイドレートの量とを集計して、ガスハイドレートの各時期での必要供給量を含む供給計画を作成する。製造計画作成部４３は、供給計画作成部４１が作成した供給計画に基づいて、ガスハイドレートの製造計画を作成する。
【００２５】
発電所１において製造されるガスハイドレートは、製造ロッド毎にガスハイドレートのガス充填率は多少異なるために、ガス充填率取得部２１はすべての製造ロッドにおいてガス充填率を取得する。また、ガス充填率の値の正確性を確保するために、製造ロッド毎に複数回ガスハイドレートをサンプリングし、それぞれのガス充填率を取得する。
【００２６】
発電所１にて運搬用タンク９に積載されるガスハイドレートは、運搬用タンク９毎にそれぞれ製造ロッド番号等のロッド識別情報が対応付けられており、運搬用タンク番号情報と、この運搬用タンクに積載されているガスハイドレートのロッド識別情報と、この製造ロッド番号のガス充填率とが互いに対応付けられてガス充填率記憶部２３に記憶される。
【００２７】
各需要家１３の需要家装置１４は、コンピュータにより構成され、残存量取得部２５と送信手段２４とを有している。残存量取得部２５は、需要家１３が有する各運搬用タンク９のガスハイドレート残存重量及びロッド識別情報を各運搬用タンク９毎に設けられたセンサから取得する。送信手段２４は、取得した各運搬用タンク９毎のガスハイドレート残存重量をロッド識別情報とを対応付けて残存量情報とし、この残存量情報を管理装置２へ送信する。
【００２８】
管理装置２の残存ガス量算定部２７は、受信手段２６と算出手段２８とを有している。受信手段２６は、通信網１９を介して送信手段２４から送信される残存量情報を受信する。
【００２９】
算出手段は、受信した残存量情報に含まれるガスハイドレートのロッド識別情報に基づいてガス充填率記憶部２３を検索し、ロッド識別情報に対応するガス充填率を取得する。そして、受信手段２６にて受信した残存量情報に含まれるガスハイドレートの残存重量に、検索して取得したガス充填率を乗じて各需要家１３におけるロッド毎の残存ガス量を算定し、それらを合算することにより各需要家の残存ガス量を算出する。
【００３０】
消費量予測部３７は、各需用家１３のガスの消費量を予測したいとする所望の期間と同じ期間の過去のガスの消費量を実績消費量記憶部３５から検索して抽出し、例えば、年毎の移動平均値を算出して所望の期間のガスの消費量を予測する。予測する期間は、予測開始日、予測終了日、そして日、週、月単位等の予測間隔等にて設定することが可能であり、例えば、予測開始日を４月１日、予測終了日を４月３１日、予測間隔を日単位とすると４月１日から４月３１日までの期間における各需要家１３の毎日の予測消費量が算出される。ここで、需要家毎に、例えば、夏の消費量は少ないが冬は多い等の過去のガスの消費量に基づいてガスの消費量を予測するために、正確な予測が可能となる。
【００３１】
供給時期予測部３９は、各需用家１３のガスの供給時期を予測したいとする所望の時期と同じ時期の過去の１日当たりのガスの消費量を実績消費量記憶部３５から検索して抽出する。そして、残存ガス量算定部２７にて算出された各需要家の残存ガス量を、抽出された過去の１日当たりのガスの消費量にて除して各需用家１３のガスの残存量がゼロとなる日を予測し、この消費日に予測の誤差、運搬等に必要な所定の日数を加味して供給日を算出する。
【００３２】
供給計画作成部４１は、供給時期予測部３９にて算出されたガスの供給日毎に、消費量予測部３７にて算出された各需要家のガスの消費量をすべて合算して、供給日毎のガスの総消費量を算出する。ここで、総消費量を総供給量として、供給日毎のガスの総供給量を算出し、これらの供給日及び総供給量に基づいて供給計画を作成する。供給に関する担当者は、この供給計画に従ってガスハイドレートを各需要家に供給する。
【００３３】
製造計画作成部４３は、供給計画作成部４１にて算出された供給日毎のガスの総供給量をガス充填率にて除してガスの供給に必要な供給日毎のガスハイドレート重量を算出する。さらに、この供給日にガスハイドレートの製造に必要な日数を加味してガスハイドレートの製造日を算出して、ガスハイドレートの製造日毎のガスハイドレート重量を算出する。そして、このガスハイドレートの製造日毎のガスハイドレート量に基づいて製造計画を作成する。製造に関する担当者は、この製造計画に従ってガスハイドレートを製造する。
【００３４】
本実施形態によれば、製造されるガスハイドレートの製造ロッド毎にガス充填率が取得され、各製造ロッドに対応する残存量とガス充填率とに基づいて各需要家における残存ガス量が正確に算定されるために、ガスハイドレートの供給者が各需用家１３のガスハイドレートの消費状況を正確に把握することが可能となる。また、残存ガス量算定部２７で算定した残存ガス量と消費量予測部３７で予測したガス消費量とに基づいて供給時期予測部３９が各需要家１３についてのガスハイドレートの供給時期を予測することにより、供給済みのガスハイドレートが完全に消費される前に新しいガスハイドレートを確実に供給することが可能となる。そして、供給時期予測部３９で予測した各需要家１３についてのガスハイドレートの供給時期と各需要家１３に供給すべきガスハイドレートの量とを集計して、ガスハイドレートの各時期での必要供給量を含む供給計画を供給計画作成部４１にて作成することにより、ガスハイドレート供給日及び各供給日の供給量を容易に算出することが可能となる。更に、供給計画作成部４１が作成した供給計画に基づいて、ガスハイドレートの製造計画を製造計画作成部４３にて作成することにより、適切な時期に供給に必要なガスハイドレートの量だけを製造することが可能となる。各需用家１３の過去のガス消費量の実績に基づいてガスの消費量を予測することにより、このガス量を供給するために必要なガスハイドレート量が算出され、そして、この算出されたガスハイドレートを製造するために必要な液化天然ガス量が算出されるために、長期的な液化天然ガスの購入及び輸送計画を作成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施形態に係る発電所から各需用家に至るまでのガスハイドレートの供給システムを示す概念図である。
【図２】本実施形態に係るガスハイドレート管理システムの構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    発電所                        ２    管理装置
３    ＬＮＧタンク                  ５    ガスハイドレートプラント
７    気化器                        ９    運搬用タンク
１１  運搬車                        １３  需要家
１４  需要家装置                    １５  再ガス化設備
１７  ガスハイドレート管理システム  １９  通信網
２１  ガス充填率取得部              ２３  ガス充填率記憶部
２４  送信手段                      ２５  残存量取得部
２６  受信手段                      ２７  残存ガス量算定部
２８  算出手段                      ３５  実績消費量記憶部
３７  消費量予測部                  ３９  供給時期予測部
４１  供給計画作成部                ４３  製造計画作成部
【図２】
2006282867.tif 000003
【図１】
2006282867.tif 000004