(57)【要約】【課題】年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能な運転計画立案方法等を提供する。【解決手段】運転計画立案装置１の制御部１１は、機器データの入力（ステップＳ３１）、料金データの入力（ステップＳ３２）、環境規制データの入力（ステップＳ３３）、その他制約条件の入力（ステップＳ３４）を行う。次に、制御部１１は、年間需要予測処理（ステップＳ３５）及び翌日需要予測処理（ステップＳ３６）を実行する。そして、制御部１１は、年間及び翌日の最適運転計画を算出し（ステップＳ３７）、年間及び翌日の最適運転計画を出力する（ステップＳ３８）。【選択図】図９
2018025962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転計画立案装置が、エネルギープラントの運転計画を立案する運転計画立案方法であって、
前記運転計画立案装置の記憶手段が、前記エネルギープラントに対する電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要及び蒸気需要を含む需要データと、環境上の年間遵守条件である環境規制データと、電力供給、冷房供給、暖房供給、給湯供給及び蒸気供給を行う各機器を稼働するために外部から購入する電気及びガスの料金に関する契約上の年間遵守条件の情報を含む料金データと、前記機器の情報、及び前記機器に付随する付随機器の情報を含む機器データと、前記機器及び前記付随機器の詳細情報を含む機器詳細データと、投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値及びＣＯ２排出係数を含む環境データと、を記憶する記憶ステップと、
前記運転計画立案装置の算出手段が、前記記憶手段によって記憶されたデータを入力値とし、コスト、一次エネルギー消費量又はＣＯ２排出量を目的関数とする最適化計算を行い、年間又は年度残り、及び翌日における前記機器の運転計画を算出する算出ステップと、
を含むことを特徴とする運転計画立案方法。
【請求項２】
前記算出ステップは、年度初めの場合、翌日の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、年間の月毎及び曜日パターン毎の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する年間需要予測処理によって年間需要予測を行い、前記翌日需要予測及び前記年間需要予測の結果を用いて前記最適化計算を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の運転計画立案方法。
【請求項３】
前記算出ステップは、年度途中の場合、前記環境上の遵守条件及び前記契約上の遵守条件の前日までの実績値を入力し、翌日の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、翌々日以降の年度残りの月毎及び曜日パターン毎の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する年度残り需要予測処理によって年度残り需要予測を行い、前記翌日需要予測及び前記年度残り需要予測の結果を用いて前記最適化計算を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の運転計画立案方法。
【請求項４】
エネルギープラントの運転計画を立案する運転計画立案装置であって、
前記エネルギープラントに対する電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要及び蒸気需要を含む需要データと、環境上の年間遵守条件である環境規制データと、電力供給、冷房供給、暖房供給、給湯供給及び蒸気供給を行う各機器を稼働するために外部から購入する電気及びガスの料金に関する契約上の年間遵守条件の情報を含む料金データと、前記機器の情報、及び前記機器に付随する付随機器の情報を含む機器データと、前記機器及び前記付随機器の詳細情報を含む機器詳細データと、投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値及びＣＯ２排出係数を含む環境データと、を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段によって記憶されたデータを入力値とし、コスト、一次エネルギー消費量又はＣＯ２排出量を目的関数とする最適化計算を行い、年間又は年度残り、及び翌日における前記機器の運転計画を算出する算出手段と、
を具備することを特徴とする運転計画立案装置。
【請求項５】
コンピュータを請求項４に記載の運転計画立案装置として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地域冷暖房プラント等のエネルギープラントの最適な運転計画を立案する運転計画立案方法等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明者らは、既存のエネルギープラントに導入されている熱源機器やコージェネレーションを含むエネルギーシステムの運転計画を最適化するエネルギーシステム最適化方法等を考案している（特許文献１、２参照）。特許文献１、２に記載のエネルギーシステム最適化方法では、年間全体最適となる１月〜１２月の平日、土曜、休日の３６パターンを代表として最適運転計画を立案する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５１７９４２３号公報
【特許文献２】特開２０１５−９９４１７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、特許文献１、２に記載のエネルギーシステム最適化方法は、日々の運転計画の立案においてはガイドラインという位置づけであり、日々の需要変動にきめ細かく対応しているものではない。
【０００５】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とすることは、年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能な運転計画立案方法等を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述した目的を達成するための第１の発明は、運転計画立案装置が、エネルギープラントの運転計画を立案する運転計画立案方法であって、前記運転計画立案装置の記憶手段が、前記エネルギープラントに対する電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要及び蒸気需要を含む需要データと、環境上の年間遵守条件である環境規制データと、電力供給、冷房供給、暖房供給、給湯供給及び蒸気供給を行う各機器を稼働するために外部から購入する電気及びガスの料金に関する契約上の年間遵守条件の情報を含む料金データと、前記機器の情報、及び前記機器に付随する付随機器の情報を含む機器データと、前記機器及び前記付随機器の詳細情報を含む機器詳細データと、投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値及びＣＯ２排出係数を含む環境データと、を記憶する記憶ステップと、前記運転計画立案装置の算出手段が、前記記憶手段によって記憶されたデータを入力値とし、コスト、一次エネルギー消費量又はＣＯ２排出量を目的関数とする最適化計算を行い、年間又は年度残り、及び翌日における前記機器の運転計画を算出する算出ステップと、を含むことを特徴とする運転計画立案方法である。第１の発明によって、年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能となる。
【０００７】
第１の発明における前記算出ステップは、年度初めの場合、翌日の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、年間の月毎及び曜日パターン毎の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する年間需要予測処理によって年間需要予測を行い、前記翌日需要予測及び前記年間需要予測の結果を用いて前記最適化計算を行うようにしても良い。これによって、翌日の需要変動を精度良く予測するとともに、年間の需要変動を効率良く予測することができ、ひいては最適化計算を効率良くかつ精度良く実行することができる。
【０００８】
第１の発明における前記算出ステップは、年度途中の場合、前記環境上の遵守条件及び前記契約上の遵守条件の前日までの実績値を入力し、翌日の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、翌々日以降の年度残りの月毎及び曜日パターン毎の前記電力需要、前記冷房需要、前記暖房需要、前記給湯需要及び前記蒸気需要を所定時間毎に予測する年度残り需要予測処理によって年度残り需要予測を行い、前記翌日需要予測及び前記年度残り需要予測の結果を用いて前記最適化計算を行うようにしても良い。これによって、翌日の需要変動を精度良く予測するとともに、年間の需要変動を効率良く予測することができ、ひいては最適化計算を効率良くかつ精度良く実行することができる。また、年度途中において、年間全体最適となる運転計画の立案の精度を向上させることができる。
【０００９】
第２の発明は、エネルギープラントの運転計画を立案する運転計画立案装置であって、前記エネルギープラントに対する電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要及び蒸気需要を含む需要データと、環境上の年間遵守条件である環境規制データと、電力供給、冷房供給、暖房供給、給湯供給及び蒸気供給を行う各機器を稼働するために外部から購入する電気及びガスの料金に関する契約上の年間遵守条件の情報を含む料金データと、前記機器の情報、及び前記機器に付随する付随機器の情報を含む機器データと、前記機器及び前記付随機器の詳細情報を含む機器詳細データと、投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値及びＣＯ２排出係数を含む環境データと、を記憶する記憶手段と、前記記憶手段によって記憶されたデータを入力値とし、コスト、一次エネルギー消費量又はＣＯ２排出量を目的関数とする最適化計算を行い、年間又は年度残り、及び翌日における前記機器の運転計画を算出する算出手段と、を具備することを特徴とする運転計画立案装置である。第２の発明によって、年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能となる。
【００１０】
第３の発明は、コンピュータを第２の発明の運転計画立案装置として機能させるためのプログラムである。第３の発明のプログラムを汎用のコンピュータにインストールすることによって、第２の発明の運転計画立案装置を得ることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能な運転計画立案方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】運転計画立案装置を実現するコンピュータのハードウエア構成図
【図２】運転計画立案方法におけるデータフローを示す図
【図３】使用する需要データを説明する図
【図４】翌日の需要予測の入力画面の一例を示す図
【図５】年間の需要予測の入力画面の一例を示す図
【図６】年間遵守条件及び過去実績値の一例を示す図
【図７】翌日需要予測処理の流れを示すフローチャート
【図８】年間需要予測処理の流れを示すフローチャート
【図９】年度初めの最適計算処理の流れを示すフローチャート
【図１０】年度残り需要予測処理の流れを示すフローチャート
【図１１】年度途中の最適計算処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。本発明の実施形態における運転計画立案装置１は、地域冷暖房プラント等のエネルギープラントの最適な運転計画を立案する。
【００１４】
図１は、運転計画立案装置１を実現するコンピュータのハードウエア構成図である。尚、図１のハードウエア構成は一例であり、用途、目的に応じて様々な構成を採ることが可能である。
【００１５】
運転計画立案装置１を実現するコンピュータは、制御部１１、記憶部１２、メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、表示部１６、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７等が、バス１８を介して接続される。
【００１６】
制御部１１は、ＣＰＵ（Central
Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成される。ＣＰＵは、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等に格納されるプログラムをＲＡＭ上のワークメモリ領域に呼び出して実行し、バス１８を介して接続された各装置を駆動制御し、コンピュータが行う後述する処理を実現する。ＲＯＭは、不揮発性メモリであり、コンピュータのブートプログラムやＢＩＯＳ等のプログラム、データ等を恒久的に保持している。ＲＡＭは、揮発性メモリであり、記憶部１２、ＲＯＭ、記録媒体等からロードしたプログラム、データ等を一時的に保持するとともに、制御部１１が各種処理を行うために使用するワークエリアを備える。
【００１７】
記憶部１２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）であり、制御部１１が実行するプログラム、プログラム実行に必要なデータ、ＯＳ（Operating System）等が格納される。プログラムに関しては、ＯＳに相当する制御プログラムや、後述する処理をコンピュータに実行させるためのアプリケーションプログラムが格納されている。これらの各プログラムコードは、制御部１１により必要に応じて読み出されてＲＡＭに移され、ＣＰＵに読み出されて各種の手段として実行される。
【００１８】
メディア入出力部１３（ドライブ装置）は、データの入出力を行い、例えば、ＣＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）、ＤＶＤドライブ（−ＲＯＭ、−Ｒ、−ＲＷ等）等のメディア入出力装置を有する。通信制御部１４は、通信制御装置、通信ポート等を有し、コンピュータとネットワーク間の通信を媒介する通信インタフェースであり、ネットワークを介して、他のコンピュータ間との通信制御を行う。ネットワークは、有線、無線を問わない。
【００１９】
入力部１５は、データの入力を行い、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、テンキー等の入力装置を有する。入力部１５を介して、コンピュータに対して、操作指示、動作指示、データ入力等を行うことができる。表示部１６は、液晶パネル、有機ＥＬ等のディスプレイ装置、ディスプレイ装置と連携してコンピュータのビデオ機能を実現するための論理回路等（ビデオアダプタ等）を有する。尚、入力部１５及び表示部１６は、タッチパネルディスプレイのように、一体となっていても良い。
【００２０】
周辺機器Ｉ／Ｆ（インタフェース）部１７は、コンピュータに周辺機器を接続させるためのポートであり、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７を介してコンピュータは周辺機器とのデータの送受信を行う。周辺機器Ｉ／Ｆ部１７は、ＵＳＢ等で構成されており、通常複数の周辺機器Ｉ／Ｆを有する。周辺機器との接続形態は有線、無線を問わない。バス１８は、各装置間の制御信号、データ信号等の授受を媒介する経路である。
【００２１】
図２は、運転計画立案方法におけるデータフローを示す図である。図２に示すように、本発明の実施形態における運転計画立案方法は、運転計画立案装置１が、需要データ２１、環境規制データ２２、料金データ２３、機器データ２４、機器詳細データ２５、環境データ２６等を入力し、最適化計算処理を行い、計算結果２７を出力する。尚、各データは、図２に示す例に限定されるものではない。
【００２２】
運転計画立案装置１は、需要データ２１、環境規制データ２２、料金データ２３、機器データ２４、機器詳細データ２５、環境データ２６等を入力する入力手段（メディア入出力部１３、通信制御部１４、入力部１５、周辺機器Ｉ／Ｆ部１７等）と、それらを記憶する記憶手段（記憶部１２、外部の記憶装置等）を有する。
【００２３】
また、運転計画立案装置１は、各種のエネルギー需要を機器群によって供給する線形計画問題又は非線形計画問題において、記憶手段によって記憶されたデータを入力値とし、コスト、一次エネルギー消費量又はＣＯ２排出量を目的関数とする最適化計算を行い、計算対象期間における機器の運転計画を算出する算出手段（制御部１１）を有する。
【００２４】
需要データ２１は、計算対象施設における複数のエネルギー需要の情報を含む。需要データ２１は、例えば、電力、冷房、暖房、給湯、蒸気等のエネルギー需要に関するデータであって、月別、平日・土曜・休日（以下、「曜日パターン」と表記することもある。）別、時刻別等のデータである。需要データ２１は、過去の履歴データでも良いし、計算対象施設の将来の使用状況を考慮した予測データでも良い。
【００２５】
環境規制データ２２は、環境上の年間遵守条件であって、最適化計算処理において制約条件として用いられる。例えば、環境規制データ２２は、年間一次エネルギー消費量の上限や年間ＣＯ２排出量の上限等を含む。これによって、計算対象施設が既存のものであれば、一次エネルギー消費量、ＣＯ２排出量の削減計画を立案することができる。また、既存設備における削減量の限界値及び機器更新のタイミングを算出し、機器更新時の最適機器の選定まで一貫して行うことが可能となる。
【００２６】
料金データ２３は、電力供給、冷房供給、暖房供給、給湯供給及び蒸気供給を行う各機器を稼働するために外部から購入する電気及びガスの料金に関する契約上の年間遵守条件の情報を含む。料金データ２３は、基本料金や従量料金の他に、詳細な契約条件を含んでも良い。例えば、ガス料金の場合、ガス流量倍率（＝年間ガス使用量／最大時間ガス使用量）、負荷率（＝月平均使用量／最大需要期月平均使用量×１００）等である。
【００２７】
機器データ２４に含まれる機器は、例えば、チラー（水冷、空冷）、ヒートポンプ式給湯器、温水ボイラ、蒸気ボイラ、ガスエンジンヒートポンプ、ガス冷温水機、温水吸収式冷温水器、蒸気熱交換機（給湯、暖房）、温水熱交換機（給湯、暖房）、コージェネレーションシステム（以下、「ＣＧＳ」と略記することもある。）、排ガス投入型吸収冷温水機システム、ジェネリンク（登録商標）等である。また、機器データ２４に含まれる機器は、チラー、ガス冷温水機、温水吸収式冷温水器、排ガス投入型吸収冷温水機システム、ジェネリンク（登録商標）等に付随する付随機器（冷温水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔ファン等）も含む。
【００２８】
機器データ２４は、機器の情報、及び機器に付随する付随機器の情報を含み、詳しくは、各機器の容量データ、定格効率、ＣＧＳメンテナンスコスト等を含む。容量データは、付随機器（冷温水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔ファン等）の消費電力量を含む。例えば、冷却塔は、水などの熱媒体を大気と直接又は間接的に接触させて冷却する熱交換器であって、消費電力が大きいものである。機器データ２４が付随機器の消費電力量を含むことによって、運転計画立案装置１は、付随機器も考慮して最適化計算処理を行うことができ、計算精度が向上する。定格効率は、各機器の定格容量におけるエネルギー消費効率を示しており、例えば、冷水ＣＯＰ（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ  Ｏｆ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ：成績係数）は、単位消費電力当りの冷水能力を表し、数字が大きいほど効率が良い。
【００２９】
機器詳細データ２５は、機器及び付随機器の詳細情報を含み、詳しくは、部分負荷効率データ、補機動力等を含む。部分負荷効率データは、例えば、負荷率が２５％、５０％、７５％、１００％の場合の部分負荷効率値である。補機動力とは、各機器に付随する付随機器（冷温水ポンプ、冷却水ポンプ、冷却塔ファン、送水ポンプ等）の動力である。補機動力に関するデータは、例えば、各機器の定格容量に対する補機動力合計の係数である補機動力係数を含む。
【００３０】
環境データ２６は、投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値、ＣＯ２排出係数等を含む。一次エネルギーとは、石炭や石油、天然ガスなど自然界に存在しているままの形状で得られるエネルギーのことである。投入するエネルギーの単位量あたりの一次エネルギー換算値は最終エネルギー消費をまかなうために利用されたエネルギー量を、投入された一次エネルギーの量に換算するために使用する。ＣＯ２排出係数は、外部から購入する電力、ガス等の単位使用量あたりのＣＯ２排出量である。
【００３１】
計算結果２７は、機器の最適運転計画と、年間トータルコスト、年間ＣＯ２排出量又は年間一次エネルギー消費量である。運転計画立案装置１は、需要データ２１、環境規制データ２２、料金データ２３、機器データ２４、機器詳細データ２５及び環境データ２６に基づいて、機器の運転計画に関する最適解を、例えば月別、曜日別及び時間別に算出する。
【００３２】
運転計画立案装置１による最適化計算処理は、例えば、厳密解緩和手法を用いる。厳密解緩和手法とは、混合整数線形計画法で単位時間ごとに得られた厳密解のみならず、厳密解から少し離れた周辺の解の集合も最終的な解候補として利用する手法である。
【００３３】
具体的には、最初に、運転計画立案装置１の制御部１１は、計算対象期間に含まれる全ての単位期間ごとに、エネルギー負荷を満たす最適な機器の出力値の厳密解を算出する。次に、制御部１１は、全ての単位期間ごとに、厳密解及び厳密解の周辺の解を要素とする候補解集合を算出する。最後に、制御部１１は、候補解集合の要素の組合せの中から、計算対象期間の最適解を算出する。
【００３４】
また、記憶部１２は、厳密解からの離れ度合の許容範囲を示す緩和係数を記憶し、制御部１１は、緩和係数に基づいて厳密解の周辺の解を算出するようにしても良い。緩和係数を小さく設定して計算した場合には、厳密解からは少しだけ離れた解のみを要素とする候補解集合が算出される。また、緩和係数を大きく設定して計算した場合には、厳密解からある程度離れた解も要素とする候補解集合が算出される。
【００３５】
制御部１１は、例えば、１時間ごとに厳密解を算出し、１時間ごとに候補解集合を算出し、１年分の候補解集合の要素の組合せの中から全ての制約条件を満たすものを残し、その中で最適解を算出する。ここで、１年分の候補解集合の要素の組合せとは、例えば、１２か月×３（平日、土曜、休日）×２４時間＝８６４単位分の各機器の出力値セットの集合体である。
【００３６】
尚、制御部１１は、厳密解緩和手法に限らず、他の公知の手法を用いて最適化計算処理を行っても良い。また、制御部１１は、線形問題に限らず、非線形問題に対して最適化計算処理を行っても良い。
【００３７】
本発明の実施の形態では、年間全体最適となる１月〜１２月の平日、土曜、休日の３６パターンを代表とする年間の最適運転計画だけでなく、翌日の最適運転計画も立案する。
【００３８】
制御部１１は、需要予測として、「翌日需要予測」と「年間需要予測」の２つを実施する。「翌日需要予測」は、翌日の電力、冷房、暖房、給湯、蒸気の需要を１日分、１時間毎に予測したものである。但し、電力需要は必要であれば３０分毎でもよい。制御部１１は、予測した需要データを最適計算モデルへ自動入力する。「年間需要予測」は、１〜１２月を代表する平日、土曜、休日の合計３６個の電力、冷房、暖房、給湯、蒸気の需要を１時間毎に予測したものである。制御部１１は、予測した需要データを最適計算モデルへ自動入力する。
【００３９】
制御部１１は、例えば、過去需要データと気象予報データ等を相関分析して将来の需要データを予測する。尚、予測のタイミングは、翌日予測は前日に実施し、年間予測は長期予測のため毎月あるいは毎週のように定期的に実施するか、需要が過去と大きく変化するような事象（例えば、大きなテナントがビルから退去した等）が発生した時点で実施するのがよい。
【００４０】
「翌日需要予測」は、翌日の設備最適運転計画を立案するためのものであり、「年間需要予測」は年間全体での制約条件を遵守するために活用すること、さらに年間全体で最適となる運転計画を立案するために活用する。年間全体の制約条件を無視した翌日の設備最適運転計画は最終的に契約不履行という問題発生を起こす可能性がある。これを回避するために、年間全体の制約条件を満した上で翌日の設備運転計画を立案する必要がある。
【００４１】
さらに、年間全体最適となる運転計画を立案する中で翌日の最適運転計画を立案するため、従来の翌日の最適運転計画（部分最適）の問題点を回避できる。従来の部分最適の積み上げ方法では、年度の後半に年間全体での制約条件を遵守するために不経済な運転が強いられる場合が生じるという問題点がある。本発明の実施形態では、運転計画立案装置１は、年間全体最適となる運転計画を立案する中で、翌日の最適運転計画を立案することができる。
【００４２】
図３は、使用する需要データを説明する図である。年度初めの場合、使用する需要データは、翌日需要予測と翌々日以降の需要予測（年間需要予測）である。一方、年度途中の場合、翌日需要予測と翌々日以降の需要予測（年度残り需要予測）の他に、過去実績値を使用する。過去実績値とは、現在の時点以前の実績値（ガス消費量、電力消費量、３０分最大電力買電量）である。ガス消費量と電力消費量は、各実績値として最適計算モデルに入力される。これに関連して、ＣＯ２排出量、一次エネルギー消費量も自動計算され、最適計算モデルに入力される。また、発電機によって外部に電力を販売した場合、その売電分のＣＯ２削減量や一次エネルギー削減量も自動計算され、最適計算モデルに入力される。これによって、年間ＣＯ２排出量の上限や年間一次エネルギー消費量の上限を考慮した年間全体最適となる翌日の最適計画を立案できる。
【００４３】
年度途中は、年度初めよりも時間が経過するにつれて、（１）年間の実績値の使用が増えていくこと、（２）当該年度の実績値の使用が増えることで当該年度の需要予測値の精度が高まっていくこと、の２点の理由によって、年間全体最適となる運転計画の立案の精度が向上していく。
【００４４】
図４は、翌日の需要予測の入力画面の一例を示す図である。図４に示す翌日の需要予測の入力画面３１は、翌日の１時間毎の電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要、蒸気需要及び流量需要を入力する画面である。運転計画立案装置１は、翌日の需要予測を時刻単位で行い、最適計算モデルに入力する。ユーザは、必要に応じて、図４に示す入力画面３１においてデータの修正が可能である。尚、運転計画立案装置１は、各エネルギーの需要に加えて、各エネルギーの単価を予測するようにしても良い。
【００４５】
図５は、年間の需要予測の入力画面の一例を示す図である。図５に示す年間の需要予測の入力画面３２は、４月及び５月の平日の電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要、蒸気需要及び流量需要を入力する画面である。６月以降も同様である。運転計画立案装置１は、年間の需要予測を月毎及び曜日パターン（＝平日・土曜・休日）毎で行い、最適計算モデルに入力する。ユーザは、必要に応じて、図５に示す入力画面３２においてデータの修正が可能である。尚、運転計画立案装置１は、各エネルギーの需要に加えて、各エネルギーの単価を予測するようにしても良い。
【００４６】
図６は、年間遵守条件及び過去実績値の一例を示す図である。図６（ａ）に示す年間遵守条件３３は、年間で遵守しなければならない環境規制や契約の条件である。一次エネルギー消費量及びＣＯ２排出量の値は、環境規制における上限値である。ガス負荷率及びガス契約量は、契約における下限値である。契約電力は、契約上使用できる最大電力である。一方、図６（ｂ）に示す過去実績値３４は、年度初めから前日までの実績値である。
【００４７】
以下では、図７〜図１１を参照しながら、本発明の実施の形態における運転計画立案方法の詳細について説明する。
【００４８】
図７は、翌日需要予測処理の流れを示すフローチャートである。図７に示すように、翌日需要予測処理では、運転計画立案装置１の制御部１１は、翌日と同じパターン（例えば、同じ月及び同じ曜日パターン）の電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要、蒸気需要及び流量需要に関する過去実績データを入力する（ステップＳ１１）。次に、制御部１１は、翌日の気象予報データ（＝気温予報データ、湿度予報データ及びその他関連データ）を入力する（ステップＳ１２）。そして、制御部１１は、過去実績データ及び気象予報データ等に関する相関分析（例えば、重回帰分析やニューラルネットワーク）を行い（ステップＳ１３）、翌日需要予測データを出力する（ステップＳ１４）。尚、ステップＳ１３における相関分析は、重回帰分析やニューラルネットワークに限ることなく、その他の公知の技術を用いることができる。
【００４９】
図８は、年間需要予測処理の流れを示すフローチャートである。図８に示すように、年間需要予測処理では、運転計画立案装置１の制御部１１は、年間の月毎及び曜日パターン毎の電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要、蒸気需要及び流量需要に関する過去実績データを入力する（ステップＳ２１）。次に、制御部１１は、年間の月毎及び曜日パターン毎の気象予報データ（＝気温予報データ、湿度予報データ及びその他関連データ）を入力する（ステップＳ２２）。そして、制御部１１は、過去実績データ及び気象予報データ等に関する相関分析（例えば、重回帰分析やニューラルネットワーク）を行い（ステップＳ２３）、年間の需要予測データを出力する（ステップＳ２４）。尚、ステップＳ２３における相関分析は、重回帰分析やニューラルネットワークに限ることなく、その他の公知の技術を用いることができる。
【００５０】
図９は、年度初めの最適計算処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す年度初めの最適計算処理では、前述の図７に示す翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、図８に示す年間需要予測処理によって年間需要予測を行い、翌日需要予測及び年間需要予測の結果を用いて最適化計算を行う。
【００５１】
図９に示すように、運転計画立案装置１の制御部１１は、機器データの入力（ステップＳ３１）、料金データの入力（ステップＳ３２）、環境規制データの入力（ステップＳ３３）、その他制約条件の入力（ステップＳ３４）を行う。次に、制御部１１は、図８に示す年間需要予測処理（ステップＳ３５）及び図７に示す翌日需要予測処理（ステップＳ３６）を実行する。そして、制御部１１は、年間及び翌日の最適運転計画を算出し（ステップＳ３７）、年間及び翌日の最適運転計画を出力する（ステップＳ３８）。
【００５２】
ステップＳ３７では、制御部１１は、翌日の需要予測値及びエネルギー単価、並びに、翌々日以降の需要予測値とエネルギー単価を用いて、年間全体最適となる計算を実行する。最適化の目的関数は、年間コスト最小、年間ＣＯ２排出量最小又は年間一次エネルギー消費量最小のいずれかである。
【００５３】
図１０は、年度残り需要予測処理の流れを示すフローチャートである。図１０に示すように、年度残り需要予測処理では、運転計画立案装置１の制御部１１は、翌々日以降の年度残りの月毎及び曜日パターン毎の電力需要、冷房需要、暖房需要、給湯需要、蒸気需要及び流量需要に関する過去実績データを入力する（ステップＳ４１）。次に、制御部１１は、翌々日以降の年度残りの月毎及び曜日パターン毎の気象予報データ（＝気温予報データ、湿度予報データ及びその他関連データ）を入力する（ステップＳ４２）。そして、制御部１１は、過去実績データ及び気象予報データ等に関する相関分析（例えば、重回帰分析やニューラルネットワーク）を行い（ステップＳ４３）、翌々日以降の年度残りの需要予測データを出力する（ステップＳ４４）。尚、ステップＳ４３における相関分析は、重回帰分析やニューラルネットワークに限ることなく、その他の公知の技術を用いることができる。
【００５４】
図１１は、年度途中の最適計算処理の流れを示すフローチャートである。図１１に示す年度途中の最適計算処理では、環境上の遵守条件及び契約上の遵守条件の前日までの実績値を入力し、前述の図７に示す翌日需要予測処理によって翌日需要予測を行い、図１０に示す年度残り需要予測処理によって年度残り需要予測を行い、翌日需要予測及び年度残り需要予測の結果を用いて最適化計算を行う。
【００５５】
図１１に示すように、運転計画立案装置１の制御部１１は、機器データの入力（ステップＳ５１）、料金データの入力（ステップＳ５２）、環境規制データの入力（ステップＳ５３）、その他制約条件の入力（ステップＳ５４）、年間遵守条件の年度実績（環境上の遵守条件及び契約上の遵守条件の前日までの実績値を含む。）の入力（ステップＳ５５）を行う。次に、制御部１１は、図１０に示す年度残り需要予測処理（ステップＳ５６）及び図７に示す翌日需要予測処理（ステップＳ５７）を実行する。そして、制御部１１は、年度残り及び翌日の最適運転計画を算出し（ステップＳ５８）、年度残り及び翌日の最適運転計画を出力する（ステップＳ５９）。
【００５６】
ステップＳ５８では、制御部１１は、過去の実績値（ガス消費量、電力消費量、３０分最大電力買電量、ガス料金、電気料金、環境上の遵守条件及び契約上の遵守条件等）、翌日の需要予測値及びエネルギー単価、並びに、翌々日以降の需要予測値とエネルギー単価を用いて、年度残りの全体最適となる計算を実行する。最適化の目的関数は、年間コスト最小、年間ＣＯ２排出量最小又は年間一次エネルギー消費量最小のいずれかである。
【００５７】
以上の通り、本発明の実施の形態における運転計画立案方法によれば、年間全体最適の枠組みの中で、更に日々の需要変動にきめ細かく対応した運転計画を立案することが可能となる。
【００５８】
例えば、運転計画立案装置１と既存の中央監視盤を連携させることで、運転計画立案装置１によって算出される翌日の最適運転計画のデータに従って中央監視盤の自動制御を実現することが可能となる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る運転計画立案方法等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００６０】
１………運転計画立案装置
１１………制御部
１２………記憶部
１３………メディア入出力部
１４………通信制御部
１５………入力部
１６………表示部
１７………周辺機器Ｉ／Ｆ部
１８………バス
２１………需要データ
２２………環境規制データ
２３………料金データ
２４………機器データ
２５………機器詳細データ
２６………環境データ
２７………計算結果
３１………翌日の需要予測の入力画面
３２………年間の需要予測の入力画面
３３………年間遵守条件
３４………過去実績値
【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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