(57)【要約】      （修正有）【課題】エネルギープラントに導入する設備の組み合わせ及び各組み合わせの評価を試算する。【解決手段】エネルギープラントに導入される設備を計画するエネルギープラント計画支援装置が、外部から購入する電力及び燃料の購入条件と、燃料を入力して少なくとも電力を出力する複数のコージェネレーション設備の仕様と、電力、燃料、温水若しくは蒸気を入力して冷水、温水若しくは蒸気を出力する複数の供給設備の仕様と、前記エネルギープラントで消費される需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量の少なくともいずれかである需要負荷条件と、コージェネレーション設備と供給設備とを含んでなるエネルギープラントの構成とを入力し、入力部に入力されたデータに基づいて、コージェネレーション設備と、供給設備とを組み合わせて、需要負荷条件を満たすことのできる設備パターンを生成し、設備パターンで発生するコスト又は二酸化炭素排出量を計算する。【選択図】図９
2018025982.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギープラントに導入される設備を計画するエネルギープラント計画支援装置であって、
外部から購入する電力及び燃料の購入条件と、前記燃料を入力して少なくとも電力を出力する複数のコージェネレーション設備の仕様と、電力、前記燃料、温水若しくは蒸気を入力して冷水、温水若しくは蒸気を出力する複数の供給設備の仕様と、前記エネルギープラントに要求される需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量の少なくともいずれかである需要負荷条件と、前記コージェネレーション設備と前記供給設備とを含んでなる前記エネルギープラントの構成と、を入力する入力部と、
前記入力部に入力されたデータに基づいて、前記コージェネレーション設備と、前記供給設備とを組み合わせて、前記需要負荷条件を満たすことのできる設備パターンを生成する生成部と、
前記設備パターンで発生するコスト又は二酸化炭素排出量を計算する計算部と
を含むエネルギープラント計画支援装置。
【請求項２】
前記コージェネレーション設備の仕様には、少なくとも前記コージェネレーション設備で発生するコスト、二酸化炭素排出量、最大出力電力量が含まれる請求項１に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項３】
前記供給設備の仕様には、少なくとも前記供給設備で発生するコスト、二酸化炭素の排出量、入力されるエネルギーの種類、出力されるエネルギーの種類、定格運転か変動運転かの情報である運転出力情報が含まれる請求項１又は２に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項４】
前記供給設備は、発電機、冷凍機、ボイラ、熱交換機及び排熱回収装置のうち、いずれかを１台以上含む請求項１乃至３のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項５】
前記コージェネレーション設備は、温水及び蒸気のうち、少なくとも１つを更に出力する請求項１乃至４のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項６】
前記コストは、前記コージェネレーション設備又は前記供給設備において、導入時に発生するイニシャルコスト、稼動及び維持時に発生するランニングコスト又はこれらの組み合わせである請求項１乃至５のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項７】
前記需要負荷条件は、所定の期間内を複数に等分した単位時間あたりに発生する負荷量の最大値及び最小値のうち、少なくとも一方である請求項１乃至６のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項８】
前記生成部は、前記需要負荷条件で定められた前記所定の期間内における単位時間あたりの最小値より、小さい出力で運転可能な前記コージェネレーション設備を含む前記設備パターンを生成する請求項７に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項９】
前記所定の期間は、年、月、週又は日ごとである請求項８に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１０】
前記生成部は、前記コージェネレーション設備が、前記需要負荷条件で定められた前記所定の期間内における単位時間あたりの最大値より大きい出力で運転不可能な場合、該最大値より大きい出力で運転可能となるように、他のコージェネレーション設備を加えて前記設備パターンを生成する請求項８に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１１】
前記入力部は、需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量から選択した複数の前記需要負荷条件を入力し、
前記生成部は、入力された複数の前記需要負荷条件を満たす前記設備パターンを生成する請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１２】
前記設備パターンは、少なくとも前記コージェネレーション設備及び前記供給設備の種類及び台数を示す請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１３】
前記コージェネレーション設備の仕様には、最低負荷率が含まれ、
前記生成部は、前記最低負荷率が低い設備を選択して、前記設備パターンを生成する請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１４】
前記コージェネレーション設備の仕様には、電力を外部に出す逆潮流が可能か否かが含まれ、
前記生成部は、前記逆潮流が不可能であると、前記コージェネレーション設備が停止する期間が発生することを条件とする前記設備パターンを生成する請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１５】
前記生成部は、前記需要電力量から前記外部から購入する電力量を差し引いた電力量が確保されるように、前記設備パターンを生成する請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のエネルギープラント計画支援装置。
【請求項１６】
端末とサーバーとを有し、エネルギープラントに導入される設備を計画するエネルギープラント計画支援システムであって、
前記端末は、
外部から購入する電力及び燃料の購入条件と、前記エネルギープラントで消費される需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量の少なくともいずれかである需要負荷条件と、コージェネレーション設備と供給設備とを含んでなる前記エネルギープラントの構成と、を入力する入力部と、
前記サーバーに記憶されている前記コージェネレーション設備の仕様と前記供給設備の仕様とを選択する選択部と、
前記サーバーにて生成された設備パターンと、前記設備パターンで発生するコスト及び二酸化炭素排出量を受信し、出力する端末出力部と、を備え、
前記サーバーは、
前記コージェネレーション設備の仕様と前記供給設備の仕様とを記憶する記憶部と、
前記端末の前記入力部から入力された前記購入条件、前記需要負荷条件および前記エネルギープラントの構成と、前記選択部により選択された前記仕様とに基づいて、前記コージェネレーション設備と、前記供給設備とを組み合わせて、前記需要負荷条件を満たすことのできる設備パターンを生成する生成部と、
前記設備パターンで発生するコスト又は二酸化炭素排出量を計算する計算部と、
生成された前記設備パターンと、計算された前記コスト又は二酸化炭素排出量とを前記端末に出力するサーバー出力部と、
を備えることを特徴とするエネルギープラント計画支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギープラント計画支援装置及びエネルギープラント計画支援システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、設備を導入する際に、シミュレーションによって環境適合性及び経済性評価を行い、最適な省エネルギシステムを設計する方法が知られている。
【０００３】
例えば、この方法では、まず、省エネルギシステムを導入するサイト、施設種類ごとの電力負荷パターン、熱負荷パターン、導入可能機器リスト、システムの起動タイミングチャート並びに燃料費、水道代及びメンテナンス費用等の運用コストを記憶するデータベースが構築される。次に、予測される電力及び熱需要量データに基づいてプラント導入機器が選定される。そして、選定されたプラント導入機器で構成されるシステムの運用パターンが、起動タイミングチャートに基づいて選定される。続いて、選定された運用パターンに基づいて、システムを導入した場合のシミュレーションが、積分した性能値を算出して実行される。このようにして、環境適合性及び採算性を確認するシミュレーションを行う方法が知られている（例えば、特許文献１等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３７１９１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、既存のプラントにコージェネレーション設備のような、複数の出力を持つ設備を追加導入した場合、エネルギープラントの評価が試算できない場合がある。
【０００６】
本発明の１つの側面は、このような問題に鑑みてなされたものであり、複数の出力を持つ設備を追加導入した場合でも、エネルギープラントの評価を試算することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一実施形態における、エネルギープラントに導入される設備を計画するエネルギープラント計画支援装置は、
外部から購入する電力及び燃料の購入条件と、前記燃料を入力して少なくとも電力を出力する複数のコージェネレーション設備の仕様と、電力、前記燃料、温水若しくは蒸気を入力して冷水、温水若しくは蒸気を出力する複数の供給設備の仕様と、前記エネルギープラントで消費される需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量の少なくともいずれかである需要負荷条件と、前記コージェネレーション設備と前記供給設備とを含んでなる前記エネルギープラントの構成と、を入力する入力部と、
前記入力部に入力されたデータに基づいて、前記コージェネレーション設備と、前記供給設備とを組み合わせて、前記需要負荷条件を満たすことのできる設備パターンを生成する生成部と、
前記設備パターンで発生するコスト又は二酸化炭素排出量を計算する計算部と
を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、複数の出力を持つ設備を追加導入する場合でも、エネルギープラントの評価を試算することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態におけるエネルギープラント及びエネルギープラントが有する設備を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態におけるコージェネレーション設備が導入されたエネルギープラント及びエネルギープラントが有する設備を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置によるコージェネレーション設備の選定処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態におけるエネルギープラントの負荷の一例を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置によるコージェネレーション設備の選定処理の一例を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を以下の順序で説明する。
１．エネルギープラント計画支援装置の使用例
２．エネルギープラント計画支援装置のハードウェア構成例
３．エネルギープラント計画支援装置による全体処理例
４．エネルギープラント計画支援装置の機能構成例
（第１実施形態）
≪  １．  エネルギープラント計画支援装置の使用例  ≫
エネルギープラント計画支援装置は、工場又は商業施設等のエネルギープラントに、設備を新規導入又は既存の設備を新しい設備に入れ替える入替導入等において、設備の導入計画を生成する。例えば、以下のようなエネルギープラントＥＰＬがあるとする。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態におけるコージェネレーション設備導入前のエネルギープラント及びエネルギープラントが有する設備を示すブロック図である。図示するように、エネルギープラントＥＰＬには、外部から燃料又は電力等のエネルギーが入力される。具体的には、図示する例では、エネルギープラントＥＰＬには、外部から入力電力ＩＮＥＬと、燃料の例である入力ガスＩＮＧＳとが入力される。すなわち、図示するエネルギープラントＥＰＬの例では、２種類のエネルギーが入力される。また、入力電力ＩＮＥＬ及び入力ガスＩＮＧＳは、例えば、購入電力及び購入ガスである。なお、エネルギープラントＥＰＬには、他の種類のエネルギーが入力されてもよい。
【００１２】
なお、燃料は、ガス（天然ガス、ＬＰガス又はバイオマスガス等）、石油（重油又は石油等）、ウッドチップ、炭又はこれらの組み合わせ等である。また、入力される燃料は、設備の仕様等によってあらかじめ選択される。
【００１３】
そして、エネルギープラントＥＰＬでは、各設備によって、エネルギーが生成され、負荷にエネルギーが供給される。図示する例では、電力負荷ＬＡＥＬ、冷水負荷ＬＡＣＷ、蒸気負荷ＬＡＳＴ及び温水負荷ＬＡＨＷの４種類の負荷に、それぞれの種類のエネルギーが供給される。例えば、電力負荷ＬＡＥＬは、エネルギープラントＥＰＬ又はエネルギープラントＥＰＬに接続される施設において使用される照明機器等の機器に供給される。すなわち、電力負荷ＬＡＥＬは、電力エネルギーを用いて稼動する各機器である。図示する例では、電力負荷ＬＡＥＬには、入力電力ＩＮＥＬの一部が供給される。
【００１４】
同様に、冷水負荷ＬＡＣＷは、生成される冷却水等を用いる機器等である。すなわち、冷水負荷ＬＡＣＷには、冷却水等が供給される。
【００１５】
さらに、蒸気負荷ＬＡＳＴは、生成される蒸気等を用いる機器等である。すなわち、蒸気負荷ＬＡＳＴには、蒸気等が供給される。例えば、蒸気負荷ＬＡＳＴは、クリーニング、殺菌又は洗浄等に用いられる機器である。
また、温水負荷ＬＡＨＷは、生成される温水を用いる機器等である。すなわち、温水負荷ＬＡＨＷには、温水等が供給される。
【００１６】
図示する例では、第１冷凍機ＦＭ１に、入力電力ＩＮＥＬの一部が入力される。そして、第１冷凍機ＦＭ１は、入力電力ＩＮＥＬを用いて、冷却水を生成する。例えば、第１冷凍機ＦＭ１は、ターボ冷凍機等である。また、第１冷凍機ＦＭ１によって生成された冷却水は、冷水ヘッダＨＤＣＷによって集められ、冷水負荷ＬＡＣＷに供給される。
【００１７】
同様に、図示する例では、ボイラＳＧに、入力ガスＩＮＧＳが入力される。そして、ボイラＳＧは、入力ガスＩＮＧＳを用いて、蒸気を生成する。次に、ボイラＳＧが生成した蒸気は、蒸気ヘッダＨＤＳＴを介して、第２冷凍機ＦＭ２、蒸気負荷ＬＡＳＴ及び熱交換機ＣＨＧに供給される。すなわち、ボイラＳＧが生成した蒸気は、蒸気ヘッダＨＤＳＴによって分岐される。
【００１８】
具体的には、蒸気ヘッダＨＤＳＴは、ボイラＳＧが生成した蒸気の一部が蒸気負荷ＬＡＳＴに供給されるように、分岐する。さらに、蒸気ヘッダＨＤＳＴは、ボイラＳＧが生成した蒸気の一部が第２冷凍機ＦＭ２に供給されるように、分岐する。そして、蒸気ヘッダＨＤＳＴは、ボイラＳＧが生成した蒸気のうち、第２冷凍機ＦＭ２及び蒸気負荷ＬＡＳＴに供給される以外の蒸気を温水ヘッダＨＤＨＷに入力するように、分岐する。
【００１９】
そして、第２冷凍機ＦＭ２は、ボイラＳＧが生成した蒸気の一部を用いて、冷却水を生成する。また、第２冷凍機ＦＭ２によって生成された冷却水は、冷水ヘッダＨＤＣＷによって集められ、冷水負荷ＬＡＣＷに供給される。
【００２０】
また、熱交換機ＣＨＧは、蒸気を用いて、温水を生成する。そして、熱交換機ＣＨＧが生成した温水は、温水ヘッダＨＤＨＷによって集められ、温水負荷ＬＡＨＷに供給される。温水負荷ＬＡＨＷは、例えば、温水吸収式冷凍機等である。また、温水を供給できる供給設備は、例えば、吸収式冷温水機等である。
【００２１】
例えば、図示するエネルギープラントＥＰＬに、以下のように、コージェネレーション設備を導入するとする。
【００２２】
図２は、本発明の一実施形態におけるコージェネレーション設備が導入されたエネルギープラント及びエネルギープラントが有する設備を示すブロック図である。図１と比較すると、図２は、コージェネレーション設備ＣＯが更に加わる点が異なる。
【００２３】
コージェネレーション設備ＣＯは、入力ガスＩＮＧＳを入力して、複数の種類のエネルギーを生成する設備である。また、コージェネレーション設備ＣＯは、少なくとも電力を生成する。図示する例では、コージェネレーション設備ＣＯが生成した電力は、第１冷凍機ＦＭ１及び電力負荷ＬＡＥＬに供給される。さらに、図示する例では、コージェネレーション設備ＣＯ蒸気を生成する。図示する例では、コージェネレーション設備ＣＯが生成した蒸気は、蒸気ヘッダＨＤＳＴを介して、第２冷凍機ＦＭ２、蒸気負荷ＬＡＳＴ及び熱交換機ＣＨＧに供給される。
【００２４】
なお、コージェネレーション設備ＣＯは、電力、温水及び蒸気のうち、電力を必須の出力とし、１以上の種類を出力する設備である。また、コージェネレーション設備ＣＯには、メンテナンス等による停電の場合等のため、バックアップがある。さらに、コージェネレーション設備ＣＯは、ランニングコスト等を低くするため、停止する期間があってもよい。さらにまた、コージェネレーション設備ＣＯは、温水及び蒸気等の熱出力が使い切れない場合のため、冷却塔等の放熱する仕組みを有する。すなわち、温水及び蒸気等は、出力が負荷で消費されるより多く生成されて、余ってもよい。
【００２５】
さらに、コージェネレーション設備ＣＯは、入力ガスＩＮＧＳを用いて、温水を生成する。図示する例では、熱交換機ＣＨＧ及びコージェネレーション設備ＣＯが生成した温水は、温水ヘッダＨＤＨＷによって集められ、温水負荷ＬＡＨＷに供給される。
【００２６】
他にも、供給設備は、例えば、廃熱等を利用する排熱ヒートポンプ等の排熱回収装置である。
【００２７】
≪  ２．  エネルギープラント計画支援装置のハードウェア構成例  ≫
エネルギープラント計画支援装置は、例えば、以下のようなハードウェア構成である、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置であり、コンピュータである。以下、エネルギープラント計画支援装置がＰＣ１０である例で説明する。
【００２８】
図３は、本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。具体的には、ＰＣ１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１と、記憶装置１０２と、ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１０３と、入力Ｉ／Ｆ１０４と、出力Ｉ／Ｆ１０５とを有する。
【００２９】
ＣＰＵ１０１は、各処理及び各制御を実現するための演算と、各種データの加工とを行う演算装置である。さらに、ＣＰＵ１０１は、各ハードウェアを制御する制御装置である。
【００３０】
記憶装置１０２は、ＰＣ１０が使うデータ、プログラム及び設定値等を記憶する。また、記憶装置１０２は、いわゆるメモリ（ｍｅｍｏｒｙ）等である。なお、記憶装置１０２は、ハードディスク（ｈａｒｄｄｉｓｋ）等の補助記憶装置等を有してもよい。
【００３１】
ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークを介して接続される装置と各種データ等を送受信する。例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）及びＬＡＮケーブルを接続させるコネクタ等である。なお、ネットワークＩ／Ｆ１０３は、ネットワークを利用するＩ／Ｆに限られず、ケーブル、無線又はコネクタ等によって外部装置と送受信するＩ／Ｆであってもよい。
【００３２】
入力Ｉ／Ｆ１０４は、ＰＣ１０を使うシステム管理者等のユーザ及び外部装置とのインタフェースである。具体的には、入力Ｉ／Ｆ１０４は、ユーザが行う各種操作又は外部装置からの信号等を入力する。例えば、入力Ｉ／Ｆ１０４は、キーボード等の入力装置及び入力装置をＰＣ１０に接続させるコネクタ等によって構成される。
【００３３】
出力Ｉ／Ｆ１０５は、ＰＣ１０を使うユーザ及び外部装置とのインタフェースである。具体的には、出力Ｉ／Ｆ１０５は、ＰＣ１０が行う各種処理の処理結果等をユーザに表示又は外部装置に信号等によって出力する。例えば、出力Ｉ／Ｆ１０５は、ディスプレイ等の出力装置及び出力装置をＰＣ１０に接続させるコネクタ等である。
【００３４】
なお、ＰＣ１０は、各ハードウェア資源による処理等を補助する補助装置を更に有する構成でもよい。また、ＰＣ１０は、各種処理を並列、冗長又は分散して処理するため、装置を内部又は外部に更に有してもよい。さらに、ＰＣ１０は、複数の情報処理装置で構成されてもよい。
【００３５】
≪  ３．  エネルギープラント計画支援装置による全体処理例  ≫
図４は、本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。以下、図示する全体処理を行うことによって、ＰＣ１０がエネルギープラント計画方法を行う例を説明する。なお、図示する処理は、負荷の種類ごとに行われる。また、この例は、各負荷を年間の単位で計算する例である。また、計算は、所定の期間を単位にして行われる。所定の期間は、例えば、年、月、週又は日の単位である。以下、所定の期間を「年」とする。なお、データには、１月、１日又は１時間を単位時間として値が入力される場合がある。
【００３６】
なお、以下の説明では、１台の設備又は設備の組み合わせを「設備パターン」という場合がある。すなわち、設備パターンは、例えば、各設備を特定できる設備のリスト等である。
【００３７】
≪  仕様及び周辺設備の入力例（ステップＳ１０１）  ≫
ステップＳ１０１では、ＰＣは、仕様及び周辺設備を入力する。具体的には、ＰＣは、導入可能な設備の定格出力、ランニングコスト及びイニシャルコスト等の各設備の仕様と、コージェネレーション設備以外の周辺設備を示すデータを入力して、データベースを構築する。
【００３８】
例えば、入力されるデータは、下記（表１）乃至下記（表９）を示すデータ及び上記図２における各設備が配置される位置等を示すデータ等である。
【００３９】
【表１】
2018025982.tif 000003
上記（表１）に示すデータは、図２に示すコージェネレーション設備ＣＯに配置される候補となる設備の仕様を示すデータである。本実施例において、表中に記入するデータは、模式的なものであって、単位の設定は、目的に応じて適切なものを設定することができる。また、ここで挙げた項目は、一例であって、他のデータを追加又は置換することで同等の評価が行えるようにしてもよい。上記（表１）における各項目について具体的に説明すると、「設備」は、コージェネレーション設備ＣＯを特定できる設備の名称等である。「機種」は、コージェネレーション設備の機種名である。「入力エネルギー」は、コージェネレーション設備に入力されるエネルギーの種類を示す。例えば、「ガス」であると、コージェネレーション設備は、「ガス」を入力して、「電力」等の別の種類となるエネルギーを生成し、出力する。「最大入力エネルギー」は、コージェネレーション設備が最大出力で運転した場合の消費エネルギー量を示す。
【００４０】
「最大時電力」は、コージェネレーション設備が最大出力で運転した場合の最大出力電力量を示す。「最大時蒸気」は、コージェネレーション設備が最大出力で運転した場合の最大出力蒸気量を示す。「最大時温水」は、コージェネレーション設備が最大出力で運転した場合の最大出力温水量を示す。
【００４１】
「最低出力率」は、コージェネレーション設備が最小出力で運転した場合に、出力されるエネルギー量の最大出力運転時と比較した場合の割合を示す。「最小時電力」は、コージェネレーション設備が最小出力で運転した場合の最小出力電力量を示す。「最小時蒸気」は、コージェネレーション設備が最小出力で運転した場合の最小出力蒸気量を示す。「最小時温水」は、コージェネレーション設備が最小出力で運転した場合の最小出力温水量を示す。なお、入力エネルギー量に関わらず、電力、蒸気、温水の出力比率が一定となる場合は、最低出力率のみを設定することで、最大出力時の電力、蒸気、温水量に最低出力率を掛けた値を計算し、それぞれ最小時電力、最小時蒸気、最小時温水のデータとしても良い。
【００４２】
「イニシャルコスト」は、コージェネレーション設備を導入するのに発生するコージェネレーション設備の購入金額及び設置工事費用等である。「エネルギー料金」は、コージェネレーション設備に入力されるエネルギーを購入するのに発生する費用である。「メンテナンスコスト」は、コージェネレーション設備を稼働させるのに単位期間あたりに発生する保守費用等である。「ＣＯ２排出量」は、コージェネレーション設備を稼働させると発生する二酸化炭素の量である。また、単位期間あたりの「エネルギー料金」と「メンテナンスコスト」との合計は、「ランニングコスト」として扱われる。また、例えば、「イニシャルコスト」と３年分の「ランニングコスト」が合算され、「導入３年コスト」といった出力項目を設けることもできる。
【００４３】
【表２】
2018025982.tif 000004
上記（表２）に示すデータは、図２に示すコージェネレーション設備ＣＯ以外、例えば、ボイラＳＧ、第１冷凍機ＦＭ１、第２冷凍機ＦＭ２及び熱交換機ＣＨＧ等の設備に配置される候補となる設備の仕様を示すデータである。上記（表２）における各項目について具体的に説明すると、「設備」は、各設備を特定できる設備の名称等である。「機種」は、各設備の機種名である。「入力エネルギー」は、各設備に入力されるエネルギーの種類を示す。
【００４４】
運転出力情報として、ＰＣは、「定格運転」と「定格出力」、又は、「変動運転」と「変動出力」の情報を入力する。「定格運転」は、「定格出力」で設備を稼働させるか否かを示す。具体的には、「定格運転」が「○」であると、「定格出力」に記載された一定の出力で常に運転するように、各設備は、設定される。一方で、「×」であると、各設備は、「変動運転」を行うと判断され、「変動出力」として時系列において変動する出力を行うように設定される。なお、各時刻でどの程度の出力をするかは、別途時系列ごとの出力を示したデータが入力される。
【００４５】
「定格出力」は、各設備が出力可能な最大エネルギーを超えない範囲で、運転条件等を考慮し適宜設定される。「出力エネルギー」は、各設備が出力できるエネルギーの種類を示す。
【００４６】
「イニシャルコスト」は、各設備を導入するのに発生する各設備の購入金額及び設置工事費用等である。「エネルギー料金」は、各設備に入力されるエネルギーを購入するのに発生する費用である。ただし、入力エネルギーが電気の場合は、下記（表３）に記載する年間負荷量データにて別途計算されるため、入力の省略が可能である。なお、機器個別のランニングコストを求める必要がある場合は、機器個別にエネルギー料金を設定することも可能である。「メンテナンスコスト」は、各設備を稼働させるのに単位期間あたりに発生する保守費用等である。「ＣＯ２排出量」は、各設備を稼働させると発生する二酸化炭素の量である。なお、各設備を新規に導入する場合には、「イニシャルコスト」に示す費用が計算され、既存の設備を継続して使用する場合には、「メンテナンスコスト」に示す費用が計算される。
【００４７】
【表３】
2018025982.tif 000005
上記（表３）に示すデータは、図２に示す電力負荷ＬＡＥＬ、冷水負荷ＬＡＣＷ、蒸気負荷ＬＡＳＴ及び温水負荷ＬＡＨＷで消費される負荷量を示すデータである。例えば、各データは、過去の実績又は過去の実績の平均値等によって定まる。上記（表３）における各項目について具体的に説明すると、「年間負荷量」は、年間に消費される負荷量である。「年間最大量（月）」は、年間のうち、月単位で、最も消費される月の負荷量を示す。「年間最小量（月）」は、年間のうち、月単位で、最も消費されない月の負荷量を示す。
【００４８】
「年間最大量（日）」は、年間のうち、１日単位で、最も消費される日の負荷量を示す。「年間最小量（日）」は、年間のうち、１日単位で、最も消費されない日の負荷量を示す。
【００４９】
「年間最大量（時間）」は、年間のうち、１時間単位で、最も消費される時間の負荷量を示す。「年間最小量（時間）」は、年間のうち、１時間単位で、最も消費されない時間の負荷量を示す。
【００５０】
【表４】
2018025982.tif 000006
上記（表４）に示すデータは、図２に示す蒸気ヘッダＨＤＳＴ、冷水ヘッダＨＤＣＷ及び温水ヘッダＨＤＨＷの仕様を示すデータである。上記（表４）における各項目について具体的に説明すると、「設備」は、各ヘッダを特定できるヘッダの名称等である。「入力数」は、各ヘッダに接続された入力口の数である。具体的には、入力口が「２」であると、２方向から各ヘッダにエネルギーが入力されることを示す。さらに、「入力１」乃至「入力３」は、入力口に入力されるエネルギーの割合を示す。
【００５１】
上記（表４）に示す例では、「蒸気ヘッダ」の「入力数」は、「２」である。そして、一方の入力口である「入力１」には、入力されるエネルギー量のうち、「５０％」が入力される。これに対して、他方の入力口である「入力２」には、入力されるエネルギー量のうち、「５０％」が入力される。つまり、「蒸気ヘッダ」は、２つの入力口があり、各入力口からは、それぞれ半分ずつのエネルギー量が入力される。「５０％」のように、固定値が入力されると、入力された値の配分で、エネルギー量が入力される。一方で、「自動」と入力されると、配分は、可変とされ、最適な値が随時計算されて値が設定される。
【００５２】
また、「出力数」は、各ヘッダに接続された出力口の数である。具体的には、出力口が「３」であると、各ヘッダは、入力されたエネルギーを３方向に出力する。さらに、「出力１」乃至「出力３」は、出力口から出力されるエネルギーの割合を示す。「温水ヘッダ」に示すように、「出力数」が「１」であると、出力されるエネルギー量は、すべて１つの出力口から出力されるため、「出力１」から出力されるエネルギー量は、「１００％」となる。また、「自動」が入力されると、配分は、可変とされ、最適な値が随時計算されて値が設定される。また、別途設定される時系列ごとの配分データ等に基づき、配分量を変動値とすることもできる。
【００５３】
【表５】
2018025982.tif 000007
上記（表５）に示すデータは、図２に示すエネルギープラントに外部から入力されるエネルギーに係る仕様を示すデータである。なお、入力されるエネルギーは、購入されるとする。上記（表５）における各項目について具体的に説明すると、「エネルギー種別」は、エネルギープラントに入力されるエネルギーの種類を示す。「単価」は、各エネルギーを購入すると発生する費用を示す。
【００５４】
「最大値（年）」は、１年間あたりに購入できるエネルギー量の上限値を示す。「最大値（月）」は、１か月間あたりで購入できるエネルギー量の上限値を示す。「最大値（日）」は、１日あたりに購入できるエネルギー量の上限値を示す。「最大値（時）」は、１時間あたりに購入できるエネルギー量の上限値を示す。
【００５５】
「購入条件」及び「固定値」は、エネルギーの購入条件を示す。「購入条件」には、「割合」、「固定」又は「変動」のうち、いずれかが設定できるとする。例えば、「割合」が設定されると、需要のあるエネルギー量に対して、一定の割合で各エネルギーが購入される条件となる。一方で「固定」が設定されると、需要のあるエネルギー量に係わらず、「固定値」に示す一定量の各エネルギーが購入される条件となる。「変動」が設定された場合は、別途設定される時間ごとの購入量データ等に基づき、各エネルギーの購入量を変動値とすることができる。
【００５６】
なお、購入条件は、上記「最大値（年）」、「最大値（月）」、「最大値（日）」及び「最大値（時）」で設定される上限値を超えない範囲で設定される。
【００５７】
「使用率」は、ピークカット等を目的としたエネルギーを使用する上での制約条件を示し、目標値等が設定される。
【００５８】
【表６】
2018025982.tif 000008
上記（表６）に示すデータは、図２に示すエネルギープラントにコージェネレーション設備を含む各設備の配置を示すデータである。上記（表６）における各項目について具体的に説明すると、「配置」は、図２において、コージェネレーション設備及び各設備が配置される位置を示す。この配置の記号は、あらかじめ設計者が入力したシステム構成に基づいて、設備ごとに人為的に設計者が設定又は自動的に設定されるものであり、各設備が識別可能となっていれば、特に記号種別や数値等に制限はない。以下、図２において、コージェネレーション設備ＣＯが配置される位置を「Ａ１」とする。同様に、ボイラＢ１が配置される位置を「Ｂ１」、第１冷凍機ＦＭ１が配置される位置を「Ｃ１」、第２冷凍機ＦＭ２が配置される位置を「Ｃ２」及び熱交換機ＣＨＧが配置される位置を「Ｄ１」とする。
【００５９】
「名称」は、各位置に配置されるコージェネレーション設備又は各設備の名称を示す。「既存機種」は、現在配置されているコージェネレーション設備又は各設備の機種名を示す。
【００６０】
「機種変更」は、以下の処理において、現在配置されているコージェネレーション設備又は各設備の変更条件を示す。具体的には、「機種変更」には、「新規」、「あり」又は「なし」のうち、いずれかの条件が設定される。
【００６１】
「既存台数」は、現在配置されているコージェネレーション設備又は各設備の台数を示す。さらに、上記（表６）において、「最小台数」は、各配置に配置するコージェネレーション設備又は各設備の最小台数を示す。さらにまた、上記（表６）において、「最大台数」は、各配置に配置できるコージェネレーション設備又は各設備の最大台数を示す。
【００６２】
例えば、「新規」が設定されると、現在、コージェネレーション設備又は各設備が配置されていない位置に、新たにコージェネレーション設備又は各設備を導入する条件となる。一方で、「なし」が設定されると、現在、配置されているコージェネレーション設備又は各設備から変更しない条件となる。他にも、「あり」が設定されると、現在、配置されているコージェネレーション設備又は各設備から他の機種に変更した場合の比較検証を行うことができる。「機種変更」や「最小台数」、「最大台数」が設定された場合の例を下記（表７）を用いて説明する。
【００６３】
【表７】
2018025982.tif 000009
上記（表７）に示すデータは、上記（表６）と比較すると、「配置」が「Ｂ１」と、「配置」が「Ｄ１」の「機種変更」が「あり」となる点が異なる。この例では、「Ｂ１」及び「Ｄ１」に配置される機種を変更すると、エネルギーの使用効率が上がる場合には、配置する機種を変更して以下の計算を行う条件とする。
【００６４】
「Ｂ１」のように、「機種変更」が「あり」であって、「最小台数」が「１」、かつ、「最大台数」が「１」であると、他の機種に入れ替えることでエネルギーの使用効率が上がるかどうかを検証する条件となる。
【００６５】
また、「Ｃ１」のように、「機種変更」が「なし」であって、「最小台数」が「１」、かつ、「最大台数」が「２」であると、同じ機種を２台並列させることでエネルギーの使用効率が上がるかどうかを検証する条件となる。
【００６６】
さらに、上記（表７）において、「Ｃ２」のように、「機種変更」が「なし」であって、「最小台数」が「０」、かつ、「最大台数」が「１」であると、現在配置されている機種を省略することでエネルギーの使用効率が上がるかどうかを検証する条件となる。
【００６７】
さらにまた、上記（表７）において、「Ｄ１」のように、「機種変更」が「あり」であって、「最小台数」が「０」、かつ、「最大台数」が「２」であると、現在配置されている機種を省略、他の機種に入れ替え、同じ機種を並列させる及び現在配置されている機種と他の機種を並列させることでエネルギーの使用効率が上がるかどうかを検証する条件となる。例えば、上記（表７）に入力された「Ｄ１」に選定可能な熱交換器として「Ｄ」及び「ＤＤ」の２種のみが登録されている場合、「熱交換器なし」、「Ｄ（既存）」、「ＤＤ」、「Ｄ＋Ｄ」、「ＤＤ＋ＤＤ」、「Ｄ＋ＤＤ」の６通りのパターンについて検証を行うことになる。
【００６８】
≪  コージェネレーション設備の選定例（ステップＳ１０２）  ≫
ステップＳ１０１では、ＰＣは、コージェネレーション設備を選定する。例えば、ＰＣは、以下のような処理によってコージェネレーション設備を選定する。
【００６９】
図５は、本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置によるコージェネレーション設備の選定処理の一例を示すフローチャートである。
【００７０】
≪  選択していないエネルギーの種類があるか否かの判断例（ステップＳ２０１）  ≫
ステップＳ２０１では、ＰＣは、選択していないエネルギーの種類があるか否かを判断する。すなわち、エネルギーの種類は、複数あってもよい。例えば、エネルギーの種類は、電気、蒸気、温水及び冷水の４種類である。なお、エネルギーの種類は、それ以外の種類であってもよい。また、エネルギーの種類数は、４種類に限られず、それより多くても少なくてもよい。以下、エネルギーの種類が、電気、蒸気及び温水の３種類である例であって、電気エネルギーについて処理する例で説明する。
【００７１】
エネルギーの種類が４種類の例では、ＰＣは、４種類すべてについてステップＳ２０２以下の処理を行ってあると判断すると、選択していないエネルギーの種類がないと判断する。すなわち、１種類でも、処理を行っていないエネルギーの種類があると、ＰＣは、選択していないエネルギーの種類があると判断する。また、ＰＣは、４種類のうち、１種類ずつエネルギーを決定し、かつ、ＰＣは、エネルギーの種類ごとに、コージェネレーション設備を選定する。なお、エネルギープラントで使用するエネルギーの種類が電気、蒸気、温水及び冷水の４種類であっても、例えば温水余剰分は廃棄する等の運用を行い、計算不要である場合は、あらかじめ選択対象から除外するよう別途設定してもよい。この場合、電気、蒸気及び冷水の３種類のみが選択対象のエネルギーとなる。
【００７２】
次に、選択していないエネルギーの種類があるとＰＣが判断すると（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ＰＣは、ステップＳ２０２に進む。一方で、選択していないエネルギーの種類がないとＰＣが判断すると（ステップＳ２０１でＮＯ）、ＰＣは、ステップＳ２１１に進む。
【００７３】
また、ＰＣは、エネルギーに優先順位を付け、優先順位の高いエネルギーの種類でコージェネレーション設備を選定し、その選定された設備で優先順位が低いエネルギーの種類について条件を満たすことができるかどうかを判定するようにしても良い。この場合、ＰＣは、全てのエネルギー種類で全パターンを検証する必要がなくなるため、複雑なエネルギープラント構成の場合に計算量を低減することができる。
【００７４】
≪  選定基準とするエネルギーの選定例（ステップＳ２０２）  ≫
ステップＳ２０２では、ＰＣは、選定基準とするエネルギーを選定する。なお、あらかじめエネルギーに優先順を設定しておき、優先度の高いエネルギーから先に計算を行うようにしてもよい。
【００７５】
≪  出力領域の算出例（ステップＳ２０３）  ≫
ステップＳ２０３では、ＰＣは、コージェネレーション設備の出力領域を算出する。コージェネレーション設備は、稼動中に、最低限出力しなければならない負荷量が最大入力エネルギー及び最低負荷率から求められる。一方で、コージェネレーション設備は、特段の制限が無ければ、最大出力は１００％として計算される。例えば、仕様に基づいて、最低負荷率が５０パーセントであると、出力領域は、５０パーセント乃至１００パーセントと算出される。なお、最大出力に別途条件がある時は、別途条件を入力することで、最大出力を１００％未満に設定することも可能である。
【００７６】
≪  最低負荷を出力できるコージェネレーション設備があるか否かの判断例（ステップＳ２０４）  ≫
ステップＳ２０４では、ＰＣは、最低負荷を出力できるコージェネレーション設備があるか否かを判断する。まず、最低負荷は、負荷が年間の単位で計算される場合には、以下のような値である。
【００７７】
図６は、本発明の一実施形態におけるエネルギープラントの負荷の一例を示す図である。図は、１年間における負荷量を時系列で記録したデータの例である。具体的には、横軸は、１年間を月ごとに、「１」月乃至「１２」月の１２の区分で示す。すなわち、図６は、各月ごとに、合計１２個のデータがある例である。このデータ区分は、月ごとである必要はなく、日ごと、時間ごと等でも良く、それ以外の区分としてもよい。
【００７８】
図示するように、各負荷に供給される負荷量は、時間によって変動する。そして、年間を通して、一定の傾向がある場合には、最低負荷ＬＤＭＩＮ及び最大負荷ＬＤＭＡＸは、それぞれデータが示す最低の値及び最大の値と推定される。図示する例では、最低負荷ＬＤＭＩＮは、１年間の負荷量のうち、最も値が小さくなった場合の値である。一方で、最大負荷ＬＤＭＡＸは、１年間の負荷量のうち、最も値が大きくなった場合の値である。
【００７９】
なお、最低負荷ＬＤＭＩＮ及び最大負荷ＬＤＭＡＸは、複数の年の平均値等でもよい。また、最低負荷ＬＤＭＩＮ及び最大負荷ＬＤＭＡＸは、いわゆる安全率等を考慮して、所定の値が加算されてもよい。
【００８０】
図５に戻り、この例では、仕様と比較して、ＰＣは、最低負荷ＬＤＭＩＮ（図６参照）が出力領域となるコージェネレーション設備があるか否か判断する。すなわち、ＰＣは、仕様に基づいて、１台で、最低負荷ＬＤＭＩＮを出力できるコージェネレーション設備があるか否か判断する。
【００８１】
なお、ＰＣは、複数のコージェネレーション設備のうち、稼働率が高い順に、コージェネレーション設備を選定するのが望ましい。コージェネレーション設備は、稼働率が高いほど、ランニングコストが低くなる等のメリットが増える場合が多い。そこで、ＰＣは、最低負荷ＬＤＭＩＮを出力できるコージェネレーション設備が複数ある場合には、稼働率が高い順に並べる等して、高い稼働率で運転できるコージェネレーション設備を分かりやすくするのが望ましい。また、最低負荷ＬＤＭＩＮが小さい場合には、コージェネレーション設備が停止する期間があるため、稼働率等は、停止する期間等を考慮して計算される。
【００８２】
次に、１台で、最低負荷ＬＤＭＩＮを出力できるコージェネレーション設備があるとＰＣが判断すると（ステップＳ２０４でＹＥＳ）、ＰＣは、ステップＳ２０５に進む。一方で、１台では、最低負荷ＬＤＭＩＮを出力できるコージェネレーション設備がないとＰＣが判断すると（ステップＳ２０４でＮＯ）、ＰＣは、ステップＳ２０７に進む。
例えば、選定基準となるエネルギーが電気であり、最低負荷が「３００」である場合、（表１）で電力「３００」を満たす（最大時電力が「３００」以上）機種が存在するため、ステップＳ２０４はＹＥＳとなり、ステップＳ２０５に進む。一方、選定基準となるエネルギーが電気であり、最低負荷が「７００」である場合、（表１）で電力「７００」を満たす（最大時電力が「７００」以上）機種が存在しないため、ステップＳ２０４はＮＯとなり、ステップＳ２０７に進む。
【００８３】
≪  最低負荷を出力できるコージェネレーション設備の抽出例  （ステップＳ２０５）  ≫
ステップＳ２０５では、ＰＣは、最低負荷を出力できるコージェネレーション設備を抽出する。すなわち、ＰＣは、仕様が入力されたコージェネレーション設備のうち、１台で最低負荷を出力できるコージェネレーション設備をすべて抽出する。
【００８４】
以下、ＰＣは、抽出されたコージェネレーション設備、すなわち、１台で最低負荷を出力できるコージェネレーション設備をベースとして、組み合わせるコージェネレーション設備を選定する。なお、既存のコージェネレーション設備にコージェネレーション設備を追加する場合、新規で導入するコージェネレーション設備１台で最低負荷を出力できるかどうかを選定することが望ましい（新製品の方がエネルギーコストが良い場合）。
【００８５】
≪  コージェネレーション設備の組み合わせの選定例（ステップＳ２０７）  ≫
ステップＳ２０７では、ＰＣは、コージェネレーション設備の組み合わせを選定する。この場合は、１台で最低負荷を出力できるコージェネレーション設備がない場合である。そのため、ＰＣは、複数台のコージェネレーション設備によって、最低負荷及び計画される負荷を出力する。ステップＳ２０５及びステップＳ２０６の場合と比較して、ベースとなるコージェネレーション設備を定めず、ＰＣは、コージェネレーション設備の組み合わせを選定する。選定方法は、例えば、ステップＳ２０６の方法と同様である。
【００８６】
例えば、選定基準となるエネルギーが電気であり、最低負荷が「７００」の場合、（表１）における、最大時電力の合算が「７００」を超え、かつ、余剰の台数が生まれない組合せは、「Ａ＋Ａ（１０００）」、「Ａ＋ＡＡ（９００）」、「Ａ＋ＡＡＡ（７００）」、「ＡＡ＋ＡＡ（８００）」、「ＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ（８００）」、「ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ（８００）」の６通りが選定される。
【００８７】
なお、設備台数は、コスト及び設置面積等の関係から、設備台数は、少ない方がメリットがある場合が多い。そこで、このように、ベースとなるコージェネレーション設備が複数台必要な場合は、設備台数が少なくなるように、ＰＣは、導入する設備の組み合わせを生成することができる。この生成については、最低台数以外の計算結果を除外するようにしてもよく、計算結果を台数が少ないものから表示するようにしてもよい。
【００８８】
以上のように、ステップＳ２０４乃至ステップＳ２０７では、ＰＣは、最低負荷を出力できるコージェネレーション設備を選定してベースとする。
【００８９】
≪  最大負荷を出力できるコージェネレーション設備であるか否かの判断例  （ステップＳ２０８）  ≫
ステップＳ２０８では、ＰＣは、最大負荷を出力できるコージェネレーション設備であるか否かを判断する。すなわち、ＰＣは、ステップＳ２０６又はステップＳ２０７で設定されるコージェネレーション設備又はコージェネレーション設備の組み合わせによって、最大負荷を出力できるか否かを仕様等から判断する。
【００９０】
次に、Ｓ２０４乃至Ｓ２０７で選定された、最低負荷を出力できるコージェネレーション設備又はコージェネレーション設備の組み合わせが、最大負荷を出力できるとＰＣが判断すると（ステップＳ２０８でＹＥＳ）、ＰＣは、ステップＳ２１０に進む。一方で、最大負荷を出力できるコージェネレーション設備又はコージェネレーション設備の組み合わせでないとＰＣが判断すると（ステップＳ２０８でＮＯ）、ＰＣは、ステップＳ２０９に進む。
【００９１】
≪  新たなコージェネレーション設備を追加した組み合わせの選定又は最大負荷を出力できる設備を抽出例（ステップＳ２０９）  ≫
ステップＳ２０９では、ＰＣは、新たなコージェネレーション設備を追加した組み合わせの選定又は最大負荷を出力できる設備を抽出する。すなわち、ＰＣは、ステップＳ２０６又はステップＳ２０７で設定されるコージェネレーション設備に、更にコージェネレーション設備を追加して、最大負荷を出力できるコージェネレーション設備の組み合わせを選定する。又は、ＰＣは、ステップＳ２０６又はステップＳ２０７で設定されるコージェネレーション設備より出力できる負荷が大きく、最大負荷を出力できるコージェネレーション設備を抽出する。
【００９２】
以下、選定基準となるエネルギーが電気であり、最低負荷が「５００」、最大負荷が「１５００」の場合を例示して説明する。最低負荷を１台で満たすことのできる機種は「Ａ」のみのため、まずはステップＳ２０４乃至ステップＳ２０６にて「Ａ」が選定される。ステップＳ２０８ではＮＯとなるため、ステップＳ２０９では、残りの負荷「１０００」を満たすよう、（表１）に記載されるコージェネレーション設備３機種から、容量を満たすことのできる組合せが全て選定される。具体的には、「Ａ＋Ａ（１０００）」、「Ａ＋ＡＡ＋ＡＡ（１３００）」、「Ａ＋ＡＡ＋ＡＡＡ（１１００）」、「Ａ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ（１１００）」、「ＡＡ＋ＡＡ＋ＡＡ（１２００）」、「ＡＡ＋ＡＡ＋ＡＡＡ（１０００）」、「ＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ（１１００）」、「ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ＋ＡＡＡ（１０００）」の８通りが選定される。
【００９３】
≪  すべての組み合わせを選定したか否かの判断例（ステップＳ２１０）  ≫
ステップＳ２１０では、ＰＣは、すべての組み合わせを選定したか否かを判断する。具体的には、ＰＣは、ステップＳ２０５で抽出されたそれぞれのコージェネレーション設備をベースした組み合わせがすべて選定されたか否かを判断する。つまり、ＰＣは、抽出されたコージェネレーション設備をベースとして、すべての組み合わせを選定するまで、繰り返しコージェネレーション設備の選定を行う。
【００９４】
次に、すべての組み合わせを選定したとＰＣが判断すると（ステップＳ２１０でＹＥＳ）、ＰＣは、ステップＳ２０１に進む。一方で、すべての組み合わせを選定していないとＰＣが判断すると（ステップＳ２１０でＮＯ）、ＰＣは、ステップＳ２０４に進む。
【００９５】
≪  選定結果の出力例（ステップＳ２１１）  ≫
ステップＳ２１１では、ＰＣは、選定結果を出力する。具体的には、選定されたコージェネレーション設備の機種、組み合わせパターン等を示す設備パターン、出力できる負荷及びコスト等を出力する。なお、選定結果は、例えば、設備パターンごと、年間で試算した計算結果等である。また、ＰＣは、結果をリスト形式等で一覧で表示してもよい。そして、ＰＣは、例えば、イニシャルコストの低い順又は投資回収年数の低い順等のように、設備パターンをソートして表示してもよい。このようにすると、ＰＣは、ユーザがコスト等の評価をしやすくできる。
【００９６】
≪  コスト計算例（ステップＳ１０３）  ≫
図４に戻り、ステップＳ１０３では、ＰＣは、コスト計算を行う。具体的には、ＰＣは、選定された各設備の仕様等に基づいて各設備の各コストを合計する等によって、設備パターンごとに、ランニングコスト及びイニシャルコスト等の発生するコストを計算する。なお、ＰＣは、コスト以外を計算してもよい。例えば、ＰＣは、各設備の仕様等に基づいて、各設備が運転すると、発生する二酸化炭素排出量等を計算してもよい。他にも、ＰＣは、設備を導入するのに必要な敷地面積、ランニングに必要となる電力量等を計算してもよい。すなわち、ＰＣには、計算させる項目等をあらかじめ設定することができる。このようにして、ＰＣは、設定される項目を仕様等に基づいて計算する。
【００９７】
すなわち、ＰＣは、コスト等を最適化する計算を行う。最適化の計算のため、制約条件の設定、定式化及び目的関数の設定等が必要となる。
【００９８】
まず、制約条件は、データベース等が取得できる設備仕様（最大出力値、最低負荷率等）及びあらかじめ入力された設備運転条件（定格出力値等）である。また、制約条件は、各需要設備における負荷量と、各供給設備からの負荷量との需給バランス並びに電力及びガスのそれぞれの契約量等である。これらの制約条件は、ＰＣにあらかじめ入力される又は仕様等から算出される値である。
【００９９】
次に、定式化は、例えば、線形モデル又は非線形モデルにどちらかで行われる。
【０１００】
まず、線形モデルでは、すべての特性が、線形式で表現される。例えば、線形式は、「ｙ＝ａｘ＋ｂ」等の単純な式及び「ｙ＝ａ１ｘ１＋ａ２ｘ２＋・・・＋ａｎｘｎ＋ｂ」等のように示す区分線形式等である。なお、設備構成によっては、設備の起動及び停止の両方を含む最適化となるため、最適化は、混合整数線形計画問題となる。
【０１０１】
また、非線形モデルでは、特性及び運用条件等の条件を数式化して計算が行われる。例えば、公知の数理計画パッケージ等によって、非線形モデルに係る計算は、実現される。また、非線形モデルに係るデータは、あらかじめデータベースに登録される。
【０１０２】
そして、目的関数は、例えば、購入する電力及びガスの従量料金及び基本料金、運転時間当たり若しくは累積出力量当たりのメンテナンスコスト並びに潤滑油の消費及び水の消費等に対するコスト等が条件となる。一方で、イニシャルコストは、運用方法等によって変化する値でないため、目的関数の条件には含まれなくてもよい。
【０１０３】
なお、コージェネレーション設備以外の各設備が変更できる設定である場合には、コージェネレーション選定後、コージェネレーション設備以外の各設備が変更されて、それぞれの変更を反映して、ＰＣは、コスト等を計算する。
【０１０４】
また、コストには、更に各設備を改造又は撤去すると発生するコストが含まれてもよい。
【０１０５】
さらに、コスト計算される前に、最低負荷及び最大負荷を供給できる設備パターンであるかが更に検証されてもよい。そして、コージェネレーション設備以外の各設備が変更され、最低負荷及び最大負荷を供給できない設備パターンである場合には、ＰＣは、コスト計算をする対象から除外してもよい。
【０１０６】
≪  出力例（ステップＳ１０４）  ≫
ステップＳ１０４では、ＰＣは、出力を行う。例えば、ＰＣは、ステップＳ１０５で計算した計算結果及び選定した機種等を出力する。また、ＰＣがどのような出力を行うかは、あらかじめＰＣに設定できる。例えば、下記（表８）及び下記（表９）に示すデータが出力される。
【０１０７】
【表８】
2018025982.tif 000010
上記（表８）に示すデータは、各エネルギーを供給するのに、最低限必要となるコージェネレーション設備の台数を示すデータである。この例では、「電力」を供給するのに、「２」台のコージェネレーション設備が必要となる。一方で、他のエネルギーは、「１」台のコージェネレーション設備で足りることになる。エネルギープラントで、コージェネレーション設備以外に、購入電力など可変の外部エネルギー供給源がある場合は、コージェネレーション設備のみで全ての需要負荷を賄わなくても構わない。そのため、この例では、コージェネレーション設備を１台導入した場合に必要となる購入電力が（表３）で設定された最大量の条件を超えるか否かを判断する。購入電力が（表３）で設定された最大量の条件を超える場合、コージェネレーション設備は「２」台必要と判断される。一方、購入電力が（表３）で設定された最大量の条件を満たしている場合、コージェネレーション設備は、最低限、「１」台配置すれば良いと判断される。なお、あらかじめ需要電力量から、（表５）に示される電力最大値を差し引いた値を需要負荷条件とし、コージェネ機器の最低台数を計算してもよい。
【０１０８】
なお、各エネルギーの種類に上位、下位条件を設定しても良い。例えば、電力を上位条件、残り３種のエネルギーを下位条件とすることができる。この場合、図５のステップＳ２０１では最初に電力が選ばれる。その後、冷水、蒸気、温水のエネルギー条件で設備を選定する際に、電力のエネルギー条件で選定された設備の組合せのみが候補として検証される。このような選定の方法を用いることで、電力を必須条件として設備を選定し、他の条件については可能な範囲で最適化を行いたい場合等に最小限の計算量で最適の設備構成を検証することができる。
【０１０９】
【表９】
2018025982.tif 000011
上記（表９）に示すデータは、図２において、コージェネレーション設備及び各設備を配置させた結果と、各コストの計算結果とを示すデータである。具体的には、上記（表９）は、図２に示す「Ａ１」に配置させるコージェネレーション設備の台数を「機器Ａ１台数」によって示す例である。また、「パターン１」の場合には、ＰＣは、機種名が「Ａ」のコージェネレーション設備を２台並列させる配置とした場合の計算結果を示す。
【０１１０】
なお、計算結果は、コスト又は二酸化炭素の排出量が改善される結果のみが表示されてもよい。また、ＰＣは、あらかじめ設定した条件を満たす結果のみを表示するようにしてもよい。
【０１１１】
以上のような処理が、他の種類、すなわち、この例では、更に温水及び蒸気に係るそれぞれの全体処理がＰＣによって行われ、それぞれの結果がそれぞれＰＣによって出力される。
【０１１２】
≪  第２実施形態  ≫
第２実施形態は、例えば、第１実施形態と同様のハードウェア構成のエネルギープラント計画支援装置によって実現される。したがって、以下の説明は、ハードウェア構成等の重複する説明を省略し、第２実施形態が第１実施形態と異なる点を中心にする。
【０１１３】
第２実施形態では、いわゆる電力確保が行われる条件下で設備導入が計画される点が異なる。すなわち、第２実施形態では、コストの最適化等より、一定の電力を確保する方が優先である条件となる。また、この条件では、例えば、停電等購入電力がゼロとなる条件の制約が更に追加される。例えば、購入する電力に対して、ペナルティ項を追加すると、ＰＣは、電力を確保する条件下で、設備導入計画を行うことができる。例えば、第２実施形態では、以下のような全体処理が行われる。
【０１１４】
図７は、本発明の第２実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置による全体処理の一例を示すフローチャートである。図示する処理は、第１実施形態と比較すると、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２が加わる点が異なる。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。なお、電力を確保する場合には、図示する処理は、電力について処理が行われる。また、選定及び追加される設備は、例えば、発電機となる。
【０１１５】
≪  電力負荷を所定以上確保できるか否かの判断例（ステップＳ３０１）  ≫
ステップＳ３０１では、ＰＣは、電力負荷を所定以上確保できるか否かを判断する。すなわち、ＰＣは、あらかじめ設定される電力負荷が設備によって出力できる設備構成であるか否かを判断する。
【０１１６】
次に、電力負荷を所定以上確保できるとＰＣが判断すると（ステップＳ３０１でＹＥＳ）、ＰＣは、ステップＳ１０５に進む。一方で、電力負荷を所定以上確保できないとＰＣが判断すると（ステップＳ３０１でＮＯ）、ＰＣは、ステップＳ３０２に進む。
【０１１７】
≪  設備の追加例（ステップＳ３０２）  ≫
ステップＳ３０２では、ＰＣは、設備を追加する。例えば、ＰＣは、設備によって確保できる電力を増やすため、発電機等の設備を追加する。なお、ＰＣは、複数の設備の組み合わせを追加してもよい。
【０１１８】
なお、第２実施形態では、最低負荷を出力できる設備を選定するのに、設備の最大出力に対する最低負荷率が低い設備が用いられるのが望ましい。最低負荷となる期間は、短い期間である場合が多い。そのため、最低負荷に近い定格出力値となる設備が選定されると、最低負荷となる期間以外の期間は、大きな発電機等が必要となる場合が多い。このようになると、設備の利用効率が悪くなる場合が多い。そこで、ＰＣは、最低負荷を出力できる設備を選定するのに、最低負荷率を用いると、利用効率の良い設備構成を生成することができる。
【０１１９】
また、第２実施形態では、ステップＳ１０２において、以下のように、コージェネレーション設備を選定してもよい。
【０１２０】
図８は、本発明の第２実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置によるコージェネレーション設備の選定処理の一例を示すフローチャートである。第１実施形態と比較するとステップＳ４０１及びステップＳ４０２となる点が異なる。
【０１２１】
≪  選定基準とするエネルギーを電力エネルギーに決定する例（ステップＳ４０１）  ≫
ステップＳ４０１では、ＰＣは、選定基準とするエネルギーを電力エネルギーに決定する。第２実施形態では、所定の電力を確保するように、条件が加わるため、この例では、複数の種類のエネルギーのうち、選定基準を電力とする。このようにすると、以下の処理は、電力について行われる。
【０１２２】
≪  エラー処理例（ステップＳ４０２）  ≫
ステップＳ４０２では、ＰＣは、エラー処理を行う。まず、電力を確保する条件であると、最低負荷の場合には、コージェネレーション設備は稼動する。すなわち、電力を確保する場合には、最低負荷の際に稼動させるコージェネレーション設備が必要となる。したがって、最低負荷を出力できるコージェネレーション設備がないと（ステップＳ２０４でＮＯ）、ＰＣは、電力を確保できない時間があると判断する。すなわち、ＰＣは、電力を確保する条件を満たせない場合があるので、条件を満たすことができない旨等をユーザに知らせる、いわゆるエラー表示等を行う。なお、エラー処理は、エラー表示に限られず、条件を満たせない旨のメッセージ又は条件を満たすことができるコージェネレーション設備がない旨のメッセージ等を出力してもよい。
【０１２３】
このように、第２実施形態では、電力の確保を優先させるため、ＰＣは、ステップＳ３０１及びステップＳ３０２を繰り返して、電力が確保できる設備構成とする。そして、電力が確保できる設備構成とされた上で、ＰＣは、ステップＳ１０５等によって最適化等を行う。このようにすると、ＰＣは、所定の電力を確保できる設備を選定し、評価することができる。
【０１２４】
また、逆潮流が可能か否かの条件が追加されてもよい。すなわち、設備によって生成される電力等が余り、余剰電力が発生しても、余剰電力を電力会社が有する送電網等に流して、排出する（以下「逆潮流」という。）が可能か否か条件として加わる場合がある。逆潮流が可能か否かによって、例えば、以下のように、処理が切り替わってもよい。具体的には、最低負荷が全設備の最低負荷率を下回っている場合等には、処理が切り替わる。
【０１２５】
なお、ＰＣは、逆潮流が可能の条件であっても、なるべく逆潮流を行わないように、最低負荷率が最も低い発電機等を選定するのが望ましい。逆潮流によって排出される余剰電力が多いのは、無駄となる電力が多いことであるため、コストが大きくなる場合が多い。したがって、ＰＣは、最低負荷率が低い発電機等を選定して、逆潮流を少なくすることができる。
【０１２６】
一方で、ＰＣは、逆潮流ができない条件である場合には、発電機等が停止する期間が存在することを記録する。したがって、電力を確保する条件が更に追加される場合等では、発電機等がすべて停止する期間があると、すべての発電機が停止する期間は、電力が確保できない場合となる。そのため、このような場合には、ＰＣは、エラー処理等を行う。
【０１２７】
このようにして、ＰＣは、逆潮流が可能か否かの条件等を考慮して設備を選定し、評価してもよい。
【０１２８】
≪  ４．  エネルギープラント計画支援装置の機能構成例  ≫
図９は、本発明の一実施形態におけるエネルギープラント計画支援装置の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。例えば、ＰＣ１０は、入力部ＦＮ０１と、生成部ＦＮ０２と、計算部ＦＮ０３とを含む。
【０１２９】
入力部ＦＮ０１は、入力データＤＩＮを入力することで、エネルギープラントの構成と、ガスを入力して少なくとも電力を出力する複数種類のコージェネレーション設備の仕様と、エネルギープラント内の設備であって、電力、ガス若しくは蒸気を入力して冷水、温水若しくは蒸気を出力する１台以上の供給設備の仕様と、需要負荷条件として、エネルギープラントに要求される需要電力量、需要冷水量、需要温水量、需要蒸気量のいずれかを入力する。すなわち、入力データＤＩＮは、仕様等を示すデータである。なお、入力部ＦＮ０１は、例えば、ネットワークＩ／Ｆ１０３（図３）又は入力Ｉ／Ｆ１０４（図３）等によって実現される。ここでいう需要負荷条件とは、エネルギープラント内にて消費されるエネルギー、エネルギープラント外に送出されるエネルギーの合計を指すが、本実施例では、エネルギー消費設備を含む全ての負荷をエネルギープラントＥＰＬの内部設備としている。
【０１３０】
生成部ＦＮ０２は、仕様に基づいて、入力部ＦＮ０１に入力されたデータに基づいて、１台以上のコージェネレーション設備と、１台以上の供給設備とを組み合わせて、需要負荷条件を満たすことのできる設備パターンを生成する。なお、生成部ＦＮ０２は、例えば、ＣＰＵ１０１（図３）等によって実現される。
【０１３１】
計算部ＦＮ０３は、設備パターンごとに、設備パターンで発生するコスト又は二酸化炭素排出量を計算する。そして、計算部ＦＮ０３は、計算対象となった設備パターン及びコスト等の計算結果を示す出力データＤＯＵＴを出力する。なお、計算部ＦＮ０３は、例えば、ＣＰＵ１０１（図３）等によって実現される。
【０１３２】
ＰＣ１０は、入力部ＦＮ０１によって、各設備の仕様を入力する。そして、仕様が入力されると、ＰＣは、各設備を組み合わせて、設備パターンを生成できる。また、ＰＣは、仕様に基づいて、各設備を導入するのに発生するイニシャルコスト及び各設備を稼動させると発生するランニングコスト等を特定することができる。
【０１３３】
設備は、同一の出力をする上でも、様々な組み合わせがあるため、まず、ＰＣ１０は、生成部ＦＮ０２によって、設備を組み合わせて設備パターンを生成する。このように、設備パターンが生成されると、ＰＣ１０は、計算部ＦＮ０３によって、上記（表８）及び上記（表９）のように、各設備パターンのコスト等をすることができる。したがって、ＰＣ１０は、エネルギープラントに導入する設備の組み合わせを示す設備パターンと、設備パターンごとの評価を試算することができる。
【０１３４】
なお、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、低水準言語、高水準言語又はこれらを組み合わせて記述されるコンピュータに、エネルギープラント計画支援方法を実行させるためのプログラムによって実現されてもよい。すなわち、プログラムは、情報処理装置等のコンピュータに各処理の全部又は一部を実行させるためのコンピュータプログラムである。
【０１３５】
また、プログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体に格納して頒布することができる。なお、記録媒体は、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ若しくはブルーレイディスク等の光ディスク、ＳＤ（登録商標）カード又はＭＯ等でもよい。さらにまた、プログラムは、電気通信回線を通じて頒布することができる。
【０１３６】
さらに、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、１以上の情報処理装置を有するエネルギープラント計画支援システムによって、処理の全部又は一部が並行、分散、冗長又はこれらの組み合わせで処理されてもよい。例えば、本発明の一実施形態に係る各処理の全部又は一部は、ＰＣ等の端末と、端末とネットワーク等を介して接続されるサーバーとを有するエネルギープラント計画支援システムが行う構成でもよい。
【０１３７】
また、本発明の一実施形態に係る各処理は、図示した順序に限られない。例えば、各処理の一部又は全部は、異なる順序、並行、分散又は省略されて処理されてもよい。
【０１３８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は、上述の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３９】
１０  ＰＣ
ＦＮ０１  入力部
ＦＮ０２  生成部
ＦＮ０３  計算部
ＣＯ  コージェネレーション設備
ＥＰＬ  エネルギープラント
【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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