(57)【要約】【課題】本発明の実施形態が解決しようとする課題は、複数の熱源プラントが相互に熱融通して需要家へ熱供給する熱供給システムにおいて、いずれかあるいはいくつかの熱源プラント単独で供給熱量が不足する場合であっても、他の熱源プラントから熱融通を受けることができる熱供給システムの熱融通管理装置を提供することである。【解決手段】実施形態の熱融通管理装置は、インターフェース部と融通制御演算部を備える。インターフェース部は、複数の需要家に熱媒を供給する第１の熱源プラントと前記第１の熱源プラントと異なる第２の熱源プラントが生成する熱を相互に熱融通する熱融通設備、前記第１の熱源プラント、及び前記第２の熱源プラントと接続される。融通制御演算部は、熱融通設備の制御弁の制御弁操作量を算出する。【選択図】  図１
2018066549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
需要家に熱媒を供給する第１の熱源プラントと、前記第１の熱源プラントと異なる需要
家に熱媒を供給する第２の熱源プラントとを、熱融通する熱融通設備を管理する熱融通管
理装置において、
前記第１の熱源プラント、及び前記第２の熱源プラントのプラント情報を取得するイン
ターフェース部と、
前記インターフェース部が取得するプラント情報に基づいて前記熱融通設備による熱融
通量を算出する融通制御演算部と、
を備える熱融通管理装置。
【請求項２】
前記インターフェース部が取得するプラント情報は、少なくとも前記第１の熱源プラン
トまたは前記第２の熱源プラントが需要家に供給する熱媒体の供給温度を含む
請求項１に記載の熱融通管理装置。
【請求項３】
前記熱融通設備の融通する熱量である融通熱量を計量する熱量計量装置
を備える請求項１かまたは２に記載の熱融通管理装置。
【請求項４】
前記熱量計量装置の計量する融通熱量に基づき、精算金額を算出する融通精算演算部
を備える請求項３に記載の熱融通管理装置。
【請求項５】
前記融通制御演算部は、前記第１の熱源プラントの供給温度が所定の温度範囲から偏差
を生じる場合、前記第２の熱源プラントから熱供給を受けるよう、または前記第２の熱源
プラントに熱供給をするよう、前記熱融通設備の制御弁操作量を算出する
請求項１から４のいずれか一つに記載の熱融通管理装置。
【請求項６】
前記熱融通設備は、前記第１の熱源プラント及び前記第２の熱源プラントの末端で熱交
換器を介して接続され、前記熱交換器の温度偏差が小さくなるように、前記第２の熱源プ
ラントにおける熱搬送ポンプの出力、あるいは、前記第１の熱源プラントにおける熱搬送
ポンプの出力を制御する
請求項１から５のいずれか一つに記載の熱融通管理装置。
【請求項７】
前記熱融通設備は、複数の熱源プラントの送り配管と戻り配管をそれぞれ熱融通配管で
接続し、温度偏差が小さくなるように、前記熱融通配管に備えられた流量制御弁の開度を
制御し、前記流量制御弁の前後の差圧が決められた値になるように、前記第２の熱源プラ
ントにおける熱搬送ポンプ、あるいは、前記第１の熱源プラントにおける熱搬送ポンプを
制御する
請求項１から５のいずれか一つに記載の熱融通管理装置。
【請求項８】
需要家の将来の熱需要である熱需要予測値に基づき、熱融通を考慮した、前記第１の熱
源プラント及び前記第２の熱源プラントの運転計画を作成する運転計画作成部
を備える請求項１から７のいずれか一つに記載の熱融通管理装置。
【請求項９】
前記運転計画作成部は、前記熱融通設備に融通可能な熱量に制限がある場合、熱融通を
考慮した、前記第１の熱源プラント及び前記第２の熱源プラントの運転計画を作成する運
転計画作成部
を備える請求項８に記載の熱融通管理装置。
【請求項１０】
前記運転計画作成部によって作成される、前記第１の熱源プラント及び前記第２の熱源
プラントの運転計画を表示する表示部
を備える請求項８または９に記載の熱融通管理装置。
【請求項１１】
前記インターフェース部は、前記運転計画作成部によって作成される前記第１の熱源プ
ラント及び前記第２の熱源プラントの運転計画に基づいて前記第１の熱源プラント及び前
記第２の熱源プラントの発停を行う
請求項８から１０のいずれか一つに記載の熱融通管理装置。
【請求項１２】
需要家に熱媒を供給する第１の熱源プラントと、前記第１の熱源プラントと異なる需要
家に熱媒を供給する第２の熱源プラントとを、熱融通する熱融通設備を管理する熱融通管
理装置を、
前記第１の熱源プラント、及び前記第２の熱源プラントのプラント情報を取得するイン
ターフェース手段と、
取得する前記プラント情報に基づいて前記熱融通設備による熱融通量を算出する融通制
御演算手段と、
して機能させるための熱融通管理プログラム。
【請求項１３】
需要家に熱媒を供給する第１の熱源プラントと、前記第１の熱源プラントと異なる需要
家に熱媒を供給する第２の熱源プラントとを、熱融通する熱融通設備を管理する熱融通管
理装置を用いて、
前記第１の熱源プラント、及び前記第２の熱源プラントのプラント情報を取得するステ
ップと、
取得する前記プラント情報に基づいて前記熱融通設備による熱融通量を算出するステッ
プと、
を実行する熱融通管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、熱融通管理装置、熱融通管理プログラム、及び熱融通管理方法に
関する。
【背景技術】
【０００２】
エネルギープラントで、冷水・温水・蒸気などの熱媒体をつくり、配管を通して一定地
域内の複数の建物に供給し、冷暖房・給湯を行うシステムである地域熱供給が注目されて
いる。個別の建物ごとの熱源設備が必要なくなるため、スペースを有効利用でき、また、
過大な需要見積もりによる過剰設備も必要なくなるため、省エネルギー効果が期待されて
いる。
【０００３】
熱媒体をつくる熱源プラントが複数ある場合、複数の熱源プラント全体で効率よく熱源
プラントを制御する方法が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１５６８０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
地域熱供給において、複数の熱源プラントが一定地域内の複数の建物に熱媒体を効率よ
く供給することが要求されており、この要求に対応できる装置が望まれている。
【０００６】
本発明の実施形態が解決しようとする課題は、複数の熱源プラントが相互に熱融通して
需要家へ熱供給する熱供給システムにおいて、いずれかあるいはいくつかの熱源プラント
単独で供給熱量が不足する場合であっても、他の熱源プラントから熱融通を受けることが
できる熱供給システムの熱融通管理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、実施形態の熱融通管理装置は、実施形態の熱融通管理装置
は、インターフェース部と融通制御演算部を備える。インターフェース部は、複数の需要
家に熱媒を供給する第１の熱源プラントと前記第１の熱源プラントと異なる第２の熱源プ
ラントが生成する熱を相互に熱融通する熱融通設備、前記第１の熱源プラント、及び前記
第２の熱源プラントと接続される。融通制御演算部は、熱融通設備の制御弁の制御弁操作
量を算出する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の熱供給システムの全体構成の一例を示す図。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の熱供給システムの全体構成の他の一例を示す図。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の機能構成を示す図。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の融通制御演算の処理フローを示すフローチャート。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の融通制御演算部の制御ブロックを示す図。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る熱融通管理装置の融通精算演算の処理フローを示すフローチャート。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の機能構成を示す図。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の運転計画作成の処理フローを示すフローチャート。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の運転計画作成部により実行される処理の概念図。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の表示部により表示される画面の一例を示す図。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の運転計画を表示部により表示される画面の一例を示す図。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の制約を考慮した運転計画を表示部により表示される画面の一例を示す図。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の実際の制御結果を表示部により表示される画面の一例を示す図。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る熱融通管理装置の運転計画と制御結果の差の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して発明を実施するための実施形態について説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
（構成）
図１および図２は、本発明の実施形態に係る熱融通管理装置の熱供給システム１の全体
構成の一例を示す図である。図１に示すように、熱供給システム１は、熱源プラントＡ１
０ａと需要家１２ａ〜１２ｃが、熱媒体の供給配管となる送り配管１３ａおよび戻り配管
１４ａで接続される。また、熱源プラントＢ１０ｂと需要家１２ｄ〜１２ｆが熱媒体の供
給配管である送り配管１３ｂおよび戻り配管１４ｂで接続される。
【００１１】
ここで、熱源プラントＡ１０ａと熱源プラントＢ１０ｂを区別しない場合は熱源プラン
ト１０といい、需要家１２ａ〜１２ｆを区別しない場合は需要家１２という。また、送り
配管１３ａと１３ｂ、戻り配管１４ａと１４ｂについても同様である。需要家１２は、た
とえばたとえば、オフィスビルや、集合住宅、商用施設、スポーツ施設、病院、学校など
である。
【００１２】
熱源プラントＡ１０ａは、熱源設備１１ａ、１１ｂと、熱媒循環用のポンプ１５ａ、１
５ｂと、を備える。熱源設備１１ａ、１１ｂの運転・停止に連動して、ポンプ１５ａ、１
５ｂも運転・停止するように制御される。
【００１３】
また、熱源設備１１ａ、１１ｂからの供給熱は、循環する熱媒体によって送り配管１３
ａを経由して需要家１２ａ〜１２ｃへ供給され、また、戻り配管１４ａを経由して熱源設
備１１ａ、１１ｂへ戻る。熱源設備１１ａ、１１ｂは、戻り配管１４ａから戻る熱媒体の
温度によらず、熱媒体の出口温度が設定温度に一致するように容量制御され、常に一定の
温度で熱媒体を供給する。
【００１４】
熱供給システム１は、熱供給システムＡ２ａと、熱供給システムＢ２ｂから構成される
。それぞれの熱供給システムは、末端の熱融通設備２０により接続されている。熱融通設
備２０は、熱交換器２２、熱融通配管２１ａ、２１ｂ、制御弁２３ａ、２３ｂ、熱量計量
装置２４を備える。
【００１５】
熱供給システムＡ２ａの送り配管１３ａから戻り配管１４ａへ熱融通配管２１ａを流れ
る熱媒を制御弁２３ａによって制御する。また、熱供給システムＢ２ｂの送り配管１３ｂ
から戻り配管１４ｂへ熱融通配管２１ｂを流れる熱媒を制御弁２３ｂによって制御するこ
とにより、熱供給システムＡ・Ｂ間の交換熱量を制御する。熱融通配管２１ａには、熱量
計量装置２４ａが設置されており、熱交換された融通熱量を計量する。ただし、熱量計量
装置２４ａは、熱融通配管２１ｂに設置されていてもよい。
【００１６】
熱供給システムＡ２ａおよび熱供給システムＢ２ｂには、熱媒体の供給温度を検出する
温度検出装置１６ａ、１６ｂが設置され、熱媒体の温度が設定温度から偏差を生じた場合
、熱融通設備２０を制御することにより、温度偏差を解消する。
【００１７】
熱源プラントＡ１０ａ、Ｂ１０ｂ、および、熱融通設備２０を制御する熱融通管理装置
３０は、それぞれ通信線４ａ、４ｂ、４ｃで接続されており、熱源プラントＡ１０ａ、Ｂ
１０ｂから受信した信号を演算処理し、熱融通設備２０を制御する。
【００１８】
図２の熱供給システム１が図１と異なる点は、熱融通設備２０において、熱融通配管２
１ａ、２１ｂ、熱交換器２２、制御弁２３ａ、２３ｂ、熱量計量装置２４ａを、熱融通配
管２１ｃ、２１ｄ、制御弁２３ｃ、２３ｄ、熱量計量装置２４ｂに変更した点であり、そ
の他の点は図１と同様であるため、同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１９】
図２の熱供給システム１は、図１の熱供給システム１において、熱交換器２２の代わり
に、送り配管１３ａ、１３ｂおよび戻り配管１４ａ、１４ｂを、熱融通配管２１ｃ、２１
ｄにより直接接続し、制御弁２３ｃ、２３ｄによって制御した場合を示す。図１のシステ
ム構成は、図２のシステム構成をとっても良い。
【００２０】
図２に示す通り、熱交換器２２の代わりに、熱融通配管２１ｃ、２１ｄで直接熱媒体を
流通させ、流量は制御弁２３ｃ、２３ｄにより制御することにより、熱融通が行われる。
融通される熱量は、熱量計量装置２４ｂで計量される。
【００２１】
図３は、第１の実施形態に係る熱融通管理装置３０を中心とした機能について説明する
ための図である。熱融通管理装置３０は、インターフェース部３１と、入力部３２と、記
憶部３３と、演算部３４と、表示部３５とを備える。
【００２２】
熱融通管理装置３０のインターフェース部３１は、熱源プラントＡ１０ａ、熱源プラン
トＢ１０ｂ、熱融通設備２０と、通信線４ａ、４ｂ、４ｃで接続されている。インターフ
ェース部３１は、熱源プラントＡ１０ａから通信線４ａを介してプラント情報を取得する
。ここでのプラント情報とは、温度検出装置１６ａが計測する温度情報である。プラント
情報は、温度検出装置１６ａが計測する以外の温度（例えば送り配管１３ａ、戻り配管１
４ａのいずれかの温度）でもよく、これらの温度と関連・連動する情報、例えば、熱源設
備１１ａ・１１ｂの稼働状況又は出力、需要家１２ａ〜１２ｃでの熱負荷状況、ポンプ１
５ａ・１５ｂの稼働状況又は出力、送り配管１３ａや戻り配管１４ａの流量等でも良い。
また、このインターフェース部３１は、熱源プラントＢ１０ｂからも同様に通信線４ｂを
介してプラント情報を取得する。温度検出装置１６ａは、熱源プラントＡ１０ａの出口付
近の送り配管１３ａの熱媒の温度を検出し、検出結果を熱融通管理装置３０に計測データ
として送信する。
【００２３】
入力部３２は、操作者の操作により入力される設定値や、運転または停止の設定を受け
付け、受け付けた操作に対応する信号を演算部３４に出力する。入力される設定値とは、
例えば熱媒体の設定温度等である。入力部３２は、専用キーやダイヤルスイッチ、マウス
、タッチパッド、キーボード等を含んでもよい。
【００２４】
記憶部３３には、例えば、演算部３４が機能するためのプログラムや、熱源プラント１
０から受信する信号や、入力部３２から入力される設定値等が記憶されている。
【００２５】
演算部３４は、例えば、熱融通管理装置３０が備えるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏ
ｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサがプログラムメモリに格納されたプログラム
、またはモデル式を実行することで機能するソフトウェア機能部である。演算部３４は、
融通制御演算部３６と、融通精算演算部３７とを備える。
【００２６】
融通制御演算部３６は、熱供給システムＡ２ａと熱供給システムＢ２ｂ間の熱融通を行
うため、熱融通設備２０の制御弁操作量を算出する。また、融通精算演算部３７は、熱供
給システムＡ２ａと熱供給システムＢ２ｂ間の熱融通による融通熱量や、精算金額を算出
する。なお、演算部３４の機能の詳細については後述する。
【００２７】
表示部３５は、演算部３４で演算される結果や入力部３２で入力される情報等を表示す
る。表示先は例えば、画面やディスプレイである。
【００２８】
（作用）
まず、熱融通制御演算処理について説明する。
【００２９】
図４は、第１の実施形態に係る熱融通管理装置３０が実行する熱融通制御演算の処理の
流れについて説明するためのフローチャートである。図５は、第１の実施形態に係る熱融
通管理装置３０の演算部３４の融通制御演算部３６により実行される制御演算のブロック
図である。
【００３０】
本処理は、熱源プラント１０および熱融通設備２０が運転中にリアルタイムに行われる
処理である。演算部３４は、熱融通設備２０の制御弁２３ａおよび２３ｂ、または制御弁
２３ｃおよび２３ｄの開度信号を決定する。図４および図５を参照して、熱融通管理装置
３０が実行する熱融通制御演算の処理について説明する。
【００３１】
まず、演算部３４の融通制御演算部３６は、インターフェース部３１を介して熱源プラ
ントＡ１０ａ、Ｂ１０ｂの温度検出装置１６ａ、１６ｂで検出される熱媒体の温度の情報
である熱媒体温度データを取得する（ステップＳ１００）。
【００３２】
次に演算部３４の融通制御演算部３６は、ステップＳ１００で取得される熱媒体温度デ
ータと、記憶部３３に記憶される、熱媒体の設定温度の情報である設定温度データとを用
いて、融通制御演算を実行する（ステップＳ１０１）。
【００３３】
具体的には、演算部３４の融通制御演算部３６は、図５の制御ブロック図に従い、熱融
通設備２０の制御弁２３の開度の操作量である制御弁操作量を算出する。ここで制御弁の
開度とは、制御弁をどのくらい開けるか、またはどのくらい閉めるのかを示す度合である
。制御弁を開ける場合、制御弁操作量は、正（プラス）になり、制御弁を閉める場合、制
御弁操作量は、負（マイナス）になる。
【００３４】
つまり、熱媒体の検出温度である熱媒体検出温度と熱媒体の設定温度である熱媒体設定
温度との偏差を不感帯に入力し、不感帯からの出力にＰＩＤ演算を施すことにより制御弁
操作量を算出する。具体例は後述する。
【００３５】
最後に、演算部３４の融通制御演算部３６は、ステップＳ１０１で算出する制御弁操作
量を、インターフェース部３１を介して熱融通設備２０に出力する（ステップＳ１０２）
。熱融通設備２０は、熱融通管理装置３０から送信された制御弁操作量を受信し、この制
御弁操作量に追従するように、制御弁を制御する。
【００３６】
以上の処理をリアルタイムに一定周期で繰り返すことにより、熱供給システムＡあるい
は熱供給システムＢにおいて、熱媒体温度が設定温度から許容範囲を逸脱してしまう場合
に、熱融通設備２０を介して接続する熱供給システムから熱融通を受ける。
【００３７】
たとえば、熱供給システムＡにおいて、冷房需要が想定を超えて増加した場合や、熱源
プラントＡ１０ａが故障あるいは不調の場合、熱源プラントＡ１０ａは、熱需要を賄う十
分な熱量を供給できないため、送り配管１３ａでの冷水温度が、設定温度７℃を超え８℃
となる場合を想定する。
【００３８】
このとき、熱融通管理装置３０の演算部３４の融通制御演算部３６は、図５の制御ブロ
ックに従い、設定温度を超えた冷水のため、正（プラス）の制御弁操作量が算出される。
正（プラス）の制御弁操作量から、熱融通設備２０の制御弁２３ａおよび２３ｂを開くこ
とにより、熱供給システムＡ２ａからは８℃の冷水が熱融通設備２０の熱融通配管２１ａ
を流れる。
【００３９】
一方、熱供給システムＢ２ｂでは設定温度である７℃の冷水が熱融通配管２１ｂを流れ
るため、熱交換器２２において８℃の冷水と７℃の冷水の熱交換により、熱供給システム
Ａ２ａの戻り配管１４ａへの冷水温度が、８℃より低下し、熱融通が達成される。そして
、この冷水が循環することにより、徐々に熱供給システムＡの冷水供給温度が低下してい
く。
【００４０】
また、熱供給システムＡ２ａにおいて、需要が小さく、熱源プラントＡ１０ａの出力を
最低出力まで絞っても、需要を超えてしまう場合、送り配管１３ａの冷水温度は、設定温
度の７℃を下回り、６℃などとなるが、この場合、熱融通管理装置３０の演算部３４の融
通制御演算部３６は、図５の制御ブロックに従って、設定温度を下回る冷水のため、正（
プラス）の制御弁操作量が算出され、熱融通設備２０の制御弁２３ａおよび２３ｂを開く
ことにより、熱供給システムＡ２ａからは６℃の冷水が熱融通設備２０の熱融通配管２１
ａを流れる。
【００４１】
一方、熱供給システムＢ２ｂでは設定温度である７℃の冷水が熱融通配管２１ｂを流れ
るため、熱交換器２２において６℃の冷水と７℃の冷水の熱交換により、熱供給システム
Ａ２ａの戻り配管１４ａへの冷水温度が、６℃より上昇し熱融通が達成される。そして、
この冷水が循環することにより、徐々に熱供給システムＡの冷水供給温度が上昇していく
。
【００４２】
次に、熱融通清算演算処理について説明する。
【００４３】
図６は、第１の実施形態に係る熱融通管理装置３０が実行する熱融通精算演算の処理の
流れについて説明するためのフローチャートである。本処理は、１ヶ月に一度など、清算
のタイミングで一定期間に一度行われる処理である。図６を参照して、熱融通管理装置３
０が実行する熱融通精算演算の処理について説明する。
【００４４】
まず、演算部３４の融通精算演算部３７は、インターフェース部３１を介して熱融通設
備２０の熱量計量装置２４で計量される融通熱量データを取得する（ステップＳ２００）
。
【００４５】
次に演算部３４の融通精算演算部３７は、ステップＳ２００で取得される融通熱量デー
タを記憶部３３に記憶するとともに、このステップＳ２００で取得される融通熱量データ
と、記憶部３３に記憶される１計量周期前（１か月前など）の融通熱量データとの差分を
演算し、計量周期間の融通熱量を算出する。そして、記憶部３３に記憶された熱源プラン
トの熱単価を乗じて精算金額を算出する（ステップＳ２０１）。
【００４６】
ここで、熱源プラント１０の熱単価は、入力部３２から入力したデータを用いてもよい
し、熱源プラント１０の運転データを取得し、演算部３４によって算出してもよい。この
場合、熱源プラント１０の運転データは、計量周期間の製造熱量と、消費電力などの入力
エネルギー、および、入力エネルギーの単価である。また、熱源プラント１０の熱単価は
、熱源プラントの入力エネルギーに入力エネルギー単価を乗じたものから、製造熱量を除
することにより算出することができる。
【００４７】
最後に、演算部３４の融通精算演算部３７は、ステップＳ２０１で算出した融通熱量お
よび、精算金額を熱源プラントごとに熱単価とともに表示部へ表示する（ステップＳ２０
２）。
【００４８】
（効果）
本実施形態に係る熱融通管理装置により、複数の熱源プラントが相互に熱融通して需要
家へ熱供給する熱供給システムにおいて、いずれかあるいはいくつかの熱源プラント単独
で供給熱量が不足する場合であっても、他の熱源プラントから熱融通を受けることで、需
要家に対して安定に熱供給を行うことができる。
【００４９】
そうすることで、余分な熱源設備を保有する必要がないと同時に、熱供給システム毎に
予備力を確保すために余分な熱源設備を運転する必要がなく、省エネルギーとともにＣＯ
２排出量を削減することができる。
【００５０】
また、いずれかあるいはいくつかの熱源プラント単独で供給熱量に余剰が出る場合であ
っても、他の熱源プラントに熱融通をすることで、需要家に対して安定に熱供給を行うこ
とができる。
【００５１】
また、熱融通精算演算により、融通熱量や熱融通に伴うエネルギー消費量を計量するこ
とにより、熱融通の精算処理を正確に容易に行うことができるので、熱融通による不公平
感がなくなり、熱融通導入に対する抵抗感を軽減することができる。
【００５２】
なお、本実施形態に係る図１及び図２の通信線４ａ〜４ｃは、例えばＢＡＣｎｅｔ（登
録商標）の通信プロトコルを使用する。
【００５３】
また、本実施形態に係る図３の記憶部３３は、熱融通管理装置３０が備えてもよいし、
クラウド上にあってもよい。クラウド上にある場合、インターフェース部を介して情報の
やり取りを行う。
【００５４】
（第２の実施形態）
（構成）
図７は、第２の実施形態に係る熱融通管理装置３０を中心とした機能について説明する
ための図である。図７の熱融通管理装置３０の機能が図３と異なる点は、演算部３４にお
いて、運転計画作成部３８を追加した点であり、その他の点は図１と同様であるため、同
一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５５】
運転計画作成部３８は、熱融通を考慮し、各熱源プラント１０における各熱源設備１１
の運転計画を作成する。
【００５６】
また、記憶部３３は、第１の実施形態で記憶するものに加え、熱源プラント１０の熱需
要予測データと、熱源設備データ、および、熱融通設備データを記憶する。
【００５７】
（作用）
運転計画に基づく熱融通制御演算処理について説明する。
【００５８】
図８は、第２の実施形態に係る熱融通管理装置３０の演算部３４によって実行される運
転計画に基づく熱融通制御演算の処理の流れについて説明するためのフローチャートであ
る。図８を参照して、熱融通管理装置３０が実行する運転計画に基づく熱融通制御演算処
理について説明する。
【００５９】
まず、演算部３４の運転計画作成部３８は、熱供給システム１の熱源プラント１０の運
転計画を作成する（ステップＳ３００）。運転計画作成処理の詳細については後述する。
本処理は、熱源プラント１０の運転中に３０分から１日などの一定周期あるいは手動で実
行される処理であって、演算部３４は、３０分ごとあるいは１時間ごとなどの、熱源プラ
ント１０における熱源設備１１の発停および製造熱量と、熱融通設備２０における融通熱
量を決定する。
【００６０】
次に、演算部３４は、ステップＳ３００で作成される熱源設備１１の発停計画に基づき
、各熱源設備１１に発停信号を出力する。本処理は、ステップＳ３００で作成される熱源
プラント１０の運転計画の時間幅ごと（３０分ごとあるいは１時間ごとなど）に実行され
る（ステップＳ３０１）。
【００６１】
そして、演算部３４は、作成される熱源プラント１０の運転計画に従って運転される熱
源プラントに対して、ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の熱融通制御演算処理を実行
する。ステップＳ３０２〜ステップＳ３０４の処理は、第１の実施形態に係る熱融通管理
装置３０における熱融通制御処理ステップＳ１００〜Ｓ１０２の同様であり、リアルタイ
ムに一定周期で繰り返し処理される。
【００６２】
これにより、熱融通を考慮した熱供給システム１全体の最適な運転計画に基づいて、熱
源プラント１０、および、熱融通設備２０を制御し、熱供給温度が設定温度から許容範囲
を逸脱せずに、温度規定を順守して熱供給システムを運用する。
【００６３】
次に、運転計画作成処理について説明する。
【００６４】
図９は、第２の実施形態に係る熱融通管理装置３０の、演算部３４によって実行される
運転計画作成処理の流れについて説明するためのフローチャートである。図９を参照して
、熱融通管理装置３０が実行する運転計画作成処理について説明する。
【００６５】
まず、演算部３４の運転計画作成部３８は、記憶部３３に記憶される、熱源プラント１
０の熱需要予測データ、熱源設備データ、および、熱融通設備データを取得または算出す
る（ステップＳ４００）。ここで、熱源プラント１０の熱需要予測データは、需要家１２
の熱需要の予測データである。運転計画作成部３８は、インターフェース部３１を介して
、熱源プラント１０の熱需要実績データを取得し、気温などの気象データとともに記憶部
３３に記憶するとともに、これらを統計処理し、将来の気象予報データを用いて、算出す
る。
【００６６】
また、ステップＳ４００で取得される熱源設備データは、例えば、熱源設備の設備容量
や、熱源設備の運転効率を表すＣＯＰである。ステップＳ４００で取得される熱融通設備
データは、例えば、熱交換器２２の定格容量（交換熱量）である。
【００６７】
次に、演算部３４の運転計画作成部３８は、ステップＳ４００で取得した熱需要予測デ
ータと、熱源設備データを用いて、熱融通の制約を考慮せずに、熱供給システム１全体で
最適な運転計画を作成するための最適化演算を実行する（ステップＳ４０１）。ステップ
Ｓ４０１における最適とは、運転コストの最小化や、ＣＯ２排出量の最小化、消費エネル
ギーの最小化などを指す。
【００６８】
そして、演算部３４の運転計画作成部３８は、ステップＳ４０１で実行した最適化演算
の結果の運転計画において、熱供給システム間の融通計画が、融通熱量制約を違反してい
ないかどうかをチェックする（ステップＳ４０２）。融通熱量制約とは例えば、融通熱量
が熱融通設備２０で熱交換可能な熱量の範囲内であるか、という制約である。
【００６９】
得られた融通計画が融通熱量制約を違反している場合、融通熱量を制約上限値に決定し
、制約違反した熱融通設備によって分断した個別の熱供給システムごとに、再び運転計画
を作成するための最適化演算を実行する（ステップＳ４０１）。これらのステップを、制
約違反がなくなるまで繰り返す。
【００７０】
最後に、ステップＳ４０２において、融通熱量が制約違反とならない場合は、得られた
運転計画および融通計画を保存するとともに、結果を画面に表示する（ステップＳ４０４
）。
【００７１】
以上により、熱融通設備により融通できる熱量に制限がある場合でも、融通可能な熱量
を最大限利用した熱源プラント１０の運転計画を作成する。
【００７２】
図１０〜図１３は、本実施例２の熱融通管理装置３０による運転計画作成および運転計
画に基づく熱融通制御の例を説明する図である。図１０を参照して熱融通管理装置３０に
よる運転計画作成処理および運転計画に基づく熱融通制御について説明する。
【００７３】
図１０の通り、熱供給システムは、熱源設備１１ａ、１１ｂからなる熱源プラントＡ１
０ａと、熱源設備１１ｃ、１１ｄからなる熱源プラントＢ１０ｂから構成されている。熱
源設備１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄは定格容量がそれぞれ１００ｋＷ、１００ｋＷ、
１００ｋＷ、１００ｋＷである。
【００７４】
エネルギー消費効率を表すＣＯＰが、それぞれ５．０、４．０、３．０、２．０である
。また、熱源プラントＡ１０ａは需要家Ａ１２ａへ、熱源プラントＢ１０ｂは需要家Ｂ１
２ｄへ熱供給を行っており、それぞれの配管は融通熱容量５０ｋＷの熱融通設備２０で接
続されている。
【００７５】
熱融通設備２０を使わない場合、それぞれの需要家の熱需要に合わせて熱源プラントを
運用する。ＣＯＰが高いほど優先順位を高くすると、熱需要が１００ｋＷ以下の場合は、
その優先順位に従って、熱源設備１１ａおよび熱源設備１１ｃにより熱供給を行うのが最
も省エネルギー効果が高い。また、熱需要が１００ｋＷを超えると、熱源設備１１ａかつ
熱源設備１１ｂ、および熱源設備１１ｃかつ熱源設備１１ｄにより熱供給を行うのが最も
省エネルギー効果が高い。
【００７６】
一方、熱融通設備２０を使用して熱融通を行う場合は、需要家Ａ１２ａと需要家Ｂ１２
ｄの合計の熱需要が１００ｋＷ以下の場合は、熱源設備１１ａを使用して熱供給を行える
可能性がある。合計の熱需要が１００ｋＷを超えて２００ｋＷ以下の場合は、熱源設備１
１ａ、１１ｂを使用して熱供給を行える可能性がある。
【００７７】
需要家Ａ１２ａと需要家Ｂ１２ｄの合計の熱需要が３００ｋＷ以下の場合は、熱源設備
１１ａ、１１ｂ、１１ｃを使用して熱供給を行える可能性がある。合計の熱需要が４００
ｋＷ以下までの場合は、熱源設備１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄを使用して熱供給を行
える可能性がある。その場合、熱融通を行わない場合より運用経済性および環境性が向上
する。
【００７８】
時刻Ｔにおける熱供給を考える。時刻Ｔの熱需要は需要家Ａ１２ａ、Ｂ１２ｄともに１
２５ｋＷであり、合計２５０ｋＷである。このデータを取得するステップが図９のステッ
プＳ４００にあたる。
【００７９】
図１１は、図１０の時刻Ｔでの熱需要に対応した、熱融通管理装置の運転計画を表示部
により表示される画面の一例を示す図である。図１１に示すように、時刻Ｔにおける熱源
プラントの運転は、需要合計２５０ｋＷを熱源設備１１ａ（１００ｋＷ）＋熱源設備１１
ｂ（１００ｋＷ）＋熱源設備１１ｃ（５０ｋＷ）によって供給するのが最も省エネルギー
となる。この演算は図９のステップＳ４０１にあたる。
【００８０】
この場合、熱源プラントの構成を考慮すると融通熱量は７５ｋＷとなり、融通容量５０
ｋＷを超えているため、この通り運用することはできない。この制約の判断は、図９のス
テップＳ４０２のＹＥＳにあたる。
【００８１】
そこで、図１２の通り、熱融通設備２０で融通する熱量を５０ｋＷとし、この制約のも
とで、最も省エネルギーとなる熱供給システムそれぞれの運転計画を作成すると、熱源設
備１１ａ（１００ｋＷ）＋熱源設備１１ｂ（７５ｋＷ）＋熱源設備１１ｃ（７５ｋＷ）と
なる。この制約による融通熱量の決定は、図９のステップＳ４０１にあたる。以上で融通
熱量制約を違反した熱融通設備はなくなるため、運転計画が確定する。この流れが図９の
ステップＳ４０２のＮＯにあたる。
【００８２】
以上で作成した運転計画に基づき、熱融通制御を行うと、熱源設備の発停指示により、
運転される熱源設備は計画と一致するが、出力は温度条件などの制約により、計画通りに
制御されるとは限らない。図１３は図１２で作成した運転計画に基づいて熱融通制御を行
った結果を示す図である。熱源設備１１ａおよび熱源設備１１ｂは、供給温度が同一の場
合、通常等負荷配分されるため、それぞれ８７．５ｋＷごとの出力となり、熱源設備１１
ｃは出力７５ｋＷとなる。
【００８３】
図１４は、熱供給システムそれぞれの１日の需要に対する運転計画及び制御結果を示す
図である。図１４を表示することは、図９のステップＳ４０４にあたる。図１４（ａ）は
、熱融通管理装置３０が算出する各熱源設備がつくる熱量と融通熱量の計画のグラフであ
る。図１４（ｂ）は、熱融通管理装置３０が制御する各熱源設備の熱量と融通熱量の結果
のグラフである。なお、横軸が時刻、縦軸が熱量［ｋＷ］である。
【００８４】
図１４（ａ）（ｂ）で異なる点は、例えば時刻０時、７時〜１１時、１８時以降である
。異なる理由は、例えば熱源設備の出力が低すぎて効率が悪くなることを防ぐためである
。または、運転計画値ギリギリの出力しかできない場合、予備力を持たせるためである。
例えば、需要が１００ｋＷある場合に運転計画では熱源設備１１ａで１００ｋＷ出力する
よう計画されていると、熱源設備１１ａの定格容量は１００ｋＷのため、需要が少しでも
１００ｋＷを上回ると熱が不足してしまう。そのため、実際は、熱源設備１１ａで５０ｋ
Ｗ、熱源設備１１ｂで５０ｋＷの出力で制御を行う。これらの制御はローカルで行われる
。
【００８５】
図１４（ａ）（ｂ）から、制御結果は運転計画とは異なるものの、熱融通を考慮した制
御が行われ、システム全体で省エネルギー性が向上する。また、熱供給温度が設定温度か
ら許容範囲を逸脱させずに熱供給を行う。
【００８６】
（効果）
本実施形態の熱融通管理装置によれば、熱融通設備を介して接続された熱供給システム
の熱融通制御を、省エネルギー性を考慮した熱源プラントの運転計画に基づいて行うこと
により、より効率の良い設備から優先して運用することが可能となり、省エネルギーとと
もにＣＯ２排出量を削減することができる。また、運転計画とともに制御結果を表示する
ことにより、熱融通の効果を目視により確認することができ、運転員のオペレーションを
容易にする効果がある。
【００８７】
また、本実施形態の熱融通管理装置によれば、熱融通設備により融通できる熱量に制限
がある場合でも、融通可能な熱量を最大限利用した熱源プラントの運転計画が作成可能で
ある。
【００８８】
また、本実施形態の熱融通管理装置によれば、制御結果が運転計画とは異なるとしても
、熱融通を考慮した制御が行われ、システム全体で省エネルギー性を向上させることがで
きる。また、熱供給温度が設定温度から許容範囲を逸脱させずに熱供給を行うことができ
る。
【００８９】
なお、本実施形態の熱融通管理装置の運転計画作成部３８が作成する運転計画は、各熱
源設備のＣＯＰを指標とし、熱源設備の運転計画を作成しているが、指標はＣＯＰに限ら
なくてもよい。例えば、コストを指標にすることもでき、ＣＯＰをもとに作成される運転
計画、及びコストをもとに作成される運転計画をそれぞれ表示することができる。つまり
、異なる指標を基に算出される運転計画を比較することができる。
【００９０】
また、複数の指標を基に運転計画を作成することもできる。複数の指標を基に運転計画
を作成する場合、ユーザに合わせ各指標に重み付けを行うことで、ユーザに合わせた指標
で運転計画を作成することができる。  本発明のいくつかの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。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら
実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。また、本発明の方法、システム、コンピュータプ
ログラム、記録媒体なども、同様の構成を有する。
【００９１】
また上記プログラムは、記録媒体に記憶させてもよい。この記録媒体を用いれば、例え
ば上記コンピュータに上記プログラムをインストールすることができる。ここで、上記プ
ログラムを記憶した記録媒体は、非一過性の記録媒体であっても良い。非一過性の記録媒
体は特に限定されないが、例えばＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であっても良い。
【符号の説明】
【００９２】
１    熱供給システム
２ａ  熱供給システムＡ
２ｂ  熱供給システムＢ
４ａ〜４ｃ  通信線
１０ａ  熱源プラントＡ
１０ｂ  熱源プラントＢ
１１ａ〜１１ｄ  熱源設備
１２ａ〜１２ｆ  需要家
１３ａ、１３ｂ  送り配管
１４ａ、１４ｂ  戻り配管
１５ａ〜１５ｄ  ポンプ
１６ａ、１６ｂ  温度検出装置
２０  熱融通設備
２１ａ、２１ｂ  熱融通配管
２２  熱交換器
２３ａ〜２３ｄ  制御弁
２４ａ、２４ｂ  熱量計量装置
３０  熱融通管理装置
３１  インターフェース部
３２  入力部
３３  記憶部
３４  演算部
３５  表示部
３６  融通制御演算部
３７  融通精算演算部
３８  運転計画作成部
【図１】
2018066549.tif 000003
【図２】
2018066549.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2018066549.tif 000007
【図６】
2018066549.tif 000008
【図７】
2018066549.tif 000009
【図８】
2018066549.tif 000010
【図９】
2018066549.tif 000011
【図１０】
2018066549.tif 000012
【図１１】
2018066549.tif 000013
【図１２】
2018066549.tif 000014
【図１３】
2018066549.tif 000015
【図１４】
2018066549.tif 000016