(57)【要約】【課題】二酸化炭素排出量の削減を実現するために、生産設備と用役設備のそれぞれに由来する二酸化炭素排出量を計算，分析することで、二酸化炭素排出量の削減方法を検討できる二酸化炭素排出量の算出装置を提供する。【解決手段】生産設備および用役設備から設備の運転情報である計測値を収集する計測値収集部１と、計測値収集部１で収集した計測値および設備仕様から二酸化炭素排出量を計算する排出量計算部２と、排出量計算部２で計算した二酸化炭素排出量を分析するデータ分析部３，収集した計測値，計算した二酸化炭素排出量、及び分析した分析結果を記憶するデータ記憶部４と、データ記憶部４で記憶したデータを表示する表示部５と、を備え、データ分析部３が、生産設備で消費されたエネルギに由来する二酸化炭素排出量と用役設備で生産されたエネルギに由来する二酸化炭素排出量と算出して比較する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生産設備および用役設備から設備の運転情報である計測値を収集する計測値収集部と、該計測値収集部で収集した計測値および設備仕様から二酸化炭素排出量を計算する排出量計算部と、該排出量計算部で計算した二酸化炭素排出量を分析するデータ分析部と、前記計測値収集部で収集した計測値、前記排出量計算部で計算した二酸化炭素排出量、及び前記データ分析部で分析した分析結果を記憶するデータ記憶部と、該データ記憶部で記憶したデータを表示する表示部と、を備え、前記データ分析部が、生産設備で消費されたエネルギに由来する二酸化炭素排出量と用役設備で生産されたエネルギに由来する二酸化炭素排出量と算出して比較することを特徴とする二酸化炭素排出量の算出装置。
【請求項２】
生産設備および用役設備から設備の運転情報である計測値を収集する計測値収集部と、該計測値収集部で収集した計測値および設備仕様から二酸化炭素排出量を計算する排出量計算部と、該排出量計算部で計算した二酸化炭素排出量を分析するデータ分析部と、前記計測値収集部で収集した計測値，前記排出量計算部で計算した二酸化炭素排出量、及び前記データ分析部で分析した分析結果を記憶するデータ記憶部と、該データ記憶部で記憶したデータを表示する表示部と、を備え、前記データ分析部が、計算した二酸化炭素排出量とライフサイクルアセスメントに基づいて算出された二酸化炭素排出量とを比較することを特徴とする二酸化炭素排出量の算出装置。
【請求項３】
前記排出量計算部が、生産設備で消費されたエネルギに由来する二酸化炭素排出量を計算する場合に、エネルギ消費量を生産設備の運転情報から推定すること、を特徴とする請求項１又は２に記載の二酸化炭素排出量の算出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業分野向けの製造管理に用いられ、製品製造時に排出される二酸化炭素の量を削減するために、改善すべき箇所を設備毎、製品毎に把握することができる二酸化炭素排出量の算出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大気中の二酸化炭素やメタンなどの温室効果ガスの増大が、地球を温暖化させ、地球温暖化により自然の生態系が悪影響を受けることが懸念されている。このため、国内外で、温室効果ガス削減に向けた法規制が強化されている。
【０００３】
温室効果ガスの排出量削減は、社会貢献の面や、排出量規制、排出枠取引といった観点から、企業にとっても重要性が増してきている。このような動向から、生産時における温室効果ガスの排出量を把握し、削減に向けた活動を支援するためのシステムが求められている。
【０００４】
温室効果ガスには、二酸化炭素以外に、メタン、一酸化二窒素、ハイドロフルオロカーボン類などがある。それぞれの排出量と地球温暖化係数の積をとることにより、二酸化炭素へ換算することができる。
【０００５】
日本の二酸化炭素総排出量のうち、工場などの産業部門が排出する量は、約４０％と言われている。また、工場において排出される二酸化炭素は、そのほとんどが電力、蒸気および冷温水などのエネルギ使用に由来するものである。
【０００６】
工場でのエネルギ使用量を管理するシステムとしては、［特許文献１］に記載されているように、種別毎のエネルギデータをリアルタイムで収集し、エネルギ原単位で管理する技術がある。
【０００７】
また、［特許文献２］に記載のように、需要家内の少なくとも１つの対象箇所を通過するエネルギ量と排出原単位情報を基にしてエネルギ消費機器とエネルギ変換機器の環境性評価物質の第１の排出量を算出し、エネルギ変換手段が存在しないと仮定した場合の環境性物質の第２の排出量を算出してエネルギ変換手段の有無による削減量を算出する環境性算出装置がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２６４７０４号公報
【特許文献２】特開２００２−３１２５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
［特許文献１］に記載の従来の技術では、原動力系のエネルギ製造データ、ファシリティ系のエネルギ消費データ、生産系のエネルギ消費データを収集し、工場エネルギ原単位を管理する。しかし、管理するものはあくまで各設備のエネルギ製造量または消費量であり、二酸化炭素排出量の削減策を決めることができない。
【００１０】
また、［特許文献２］に記載の従来の技術では、エネルギ変換手段の有無については判断できるが、実際にはエネルギ変換手段をなくすことができない場合があり、理想的な状態との比較ができないため、二酸化炭素排出量の削減策を決めることができないという問題がある。
【００１１】
本発明の目的は、二酸化炭素排出量の削減を実現するために、生産設備と用役設備のそれぞれに由来する二酸化炭素排出量を計算、分析することで、二酸化炭素排出量の削減方法を検討できる二酸化炭素排出量の算出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の二酸化炭素排出量の算出装置は、生産設備および用役設備から設備の運転情報である計測値を収集する計測値収集部と、収集した計測値および設備仕様から二酸化炭素排出量を計算する排出量計算部と、計算した二酸化炭素排出量を分析するデータ分析部と、収集した計測値、計算した二酸化炭素排出量および分析結果を記憶するデータ記憶部と、記憶したデータを表示する表示部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、工場でのエネルギの管理だけでなく、二酸化炭素排出量を計算、分析することで、設備の最適化、設備運用の最適化の支援を行い、二酸化炭素排出量の削減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】二酸化炭素排出量の算出装置の構成図。
【図２】生産設備の構成図。
【図３】二酸化炭素排出量原単位を製品ロット毎に表示したグラフ。
【図４】二酸化炭素排出量原単位をＬＣＡ計算結果と比較したグラフ。
【図５】生産設備と用役設備からの二酸化炭素排出量を比較したグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を図１から図５を用いて説明する。図１は、本実施例の二酸化炭素排出量の算出装置の構成図である。
【００１６】
本実施例の二酸化炭素排出量の算出装置は、図１に示すように、生産設備および用役設備から設備の運転情報である計測値を収集する計測値収集部１、計測値収集部１に接続され、計測値収集部１が収集した計測値と設備の仕様から二酸化炭素排出量を計算する排出量計算部２、排出量計算部２に接続され、排出量計算部２が計算した二酸化炭素排出量を分析するデータ分析部３、計測値収集部１と排出量計算部２とデータ分析部３に接続され、計測値収集部１が収集した計測値、排出量計算部２が計算した二酸化炭素排出量、データ分析部３が分析した分析結果を記憶するデータ記憶部４、データ記憶部４に接続され、データ記憶部４が記憶したデータを表示する表示部５で構成される。
【００１７】
図２は、本実施例１の生産設備の構成図である。図２に示す例では、生産設備は、３つの反応器１４を備えており、反応器１４内には反応物質を攪拌するための攪拌翼１６が設けられ、攪拌翼１６を取り付けた回転軸はモータ１５により回転駆動される。３つのモータ１５には、配線により電源１１から電力が供給され、配線の途中に設けられた電力計１２により３つのモータの消費電力の合計値である電力量が１箇所でまとめて計測される。
【００１８】
この例では、電源１１から供給される電力は、各反応器１４内の攪拌翼１６を回転するために使用されるが、各反応器１４に電力計が設置されていないため、各反応器で使用される個々の電力量は不明である。
【００１９】
このため、各反応器１４のエネルギ消費量を生産設備の運転情報から推定している。この例では、図２の各反応器に電力計を設置して消費電力量（エネルギ消費量）を直接測定するのではなく、反応器１４の攪拌翼１６の回転トルクを計測するためのトルク計（図示していない）から消費電力量を推定している。
【００２０】
反応器１４に攪拌翼１６が設置されている場合、攪拌翼１６を回転させるモータ１５にはトルク計と回転速度計が設置されている。これは、反応の進行によって反応器内の物質の粘度が高くなると、攪拌翼１６やモータ１５への負荷が大きくなって破損してしまう可能性があり、回転トルクが設定値を越えると警報を出してモータ１５を停止できるようにするためである。
【００２１】
各反応器１４で消費される電力量は、攪拌翼１６の回転トルクと回転数から推定可能である。攪拌翼の回転トルクをＴ［Ｎ・ｍ］、攪拌翼の回転数をｎ［１／ｓ］とすると攪拌における所要動力Ｐ［Ｗ］は、数１で表される。
【００２２】
【数１】
2011186570.tif 000003
【００２３】
攪拌翼の稼働時間をｔ［ｓ］とすると、攪拌による消費電力Ｗ［Ｊ］は、数２で表される。
【００２４】
【数２】
2011186570.tif 000004
【００２５】
したがって、稼働時間ｔの間での二酸化炭素排出量Ｅ［ｋｇ−ＣＯ2］は、排出係数をα［ｋｇ−ＣＯ2／Ｊ］とすると数３で表される。
【００２６】
【数３】
2011186570.tif 000005
【００２７】
なお、３つの反応器１４からなる生産設備全体の二酸化炭素排出量Ｅall［ｋｇ−ＣＯ2］は、数４で表される。
【００２８】
【数４】
2011186570.tif 000006
【００２９】
図３は、数３で求めた二酸化炭素排出量Ｅを、稼働時間ｔの間に生産された製品の生産量で除して求めた二酸化炭素排出量原単位であり、製品ロット毎に表示したグラフである。
【００３０】
図３に示す例では、左から３番目のロットの二酸化炭素排出量原単位が大きい値を示しており、このように、ある特定ロットで二酸化炭素排出量原単位が大きくなれば、何が原因でそうなったのか、原因を追究して改善に繋げることができる。
【００３１】
例えば、作業ミスによりエネルギをロスしてしまったのであれば作業手順の見直しを行ったり、二酸化炭素排出量の大きい用役設備を稼動させたのであれば製品の生産スケジュールや用役設備の運転スケジュールの見直しを行ったりする。
【００３２】
図４は、図３と同様に、二酸化炭素排出量原単位を製品ロット毎に表示し、ライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の結果による二酸化炭素排出量原単位と比較したグラフである。
【００３３】
ＬＣＡでは、目的、評価範囲の設定を行い、評価するプロセスとその範囲であるシステム境界と、評価する単位である機能単位、評価する環境負荷を決め、評価の目的を明らかにし、決定されたシステム境界内の製品のライフサイクルにおいてエネルギや材料などの投入量、排気ガスや廃棄物の投入量を分析するインベントリ分析を行い、環境負荷を、環境影響に換算して影響評価を行い、解釈される。
【００３４】
一般に、ＬＣＡの計算は、製品の設計時のデータに基づいて行われるため、計測データにより算出した二酸化炭素排出量原単位とは異なる値となる。図４に示すように、ＬＣＡの計算結果よりも計測データからの計算結果が小さくなれば、製品の設計時よりも設備効率などが良くなったためと考えられ、一方、ＬＣＡの計算結果よりも計測データからの計算結果が大きくなれば、製品の設計時よりも設備効率などが悪くなったためと考えられる。いずれの場合も、ＬＣＡの計算時に使用したデータを修正する根拠とすることができる。
【００３５】
図５は、数４で求めた生産設備全体の二酸化炭素排出量Ｅallと、電力計により測定されている用役設備からの供給電力量から求められた二酸化炭素排出量を比較したグラフで
ある。
【００３６】
数４で求めた二酸化炭素排出量は、消費電力量が、攪拌トルクと攪拌時間に比例するとして求めているので、電力計による測定値とは一致しないが、測定値に近い値が得られると考えられる。
【００３７】
生産設備でのエネルギ消費に由来する二酸化炭素排出量と用役設備でのエネルギ供給に由来する二酸化炭素排出量との間に差があれば、エネルギ消費量算出の仮定が間違っているか、設備運用においてエネルギの損失が起こっていると考えられる。
【００３８】
図５のように、生産設備でのエネルギ消費に由来する二酸化炭素排出量と用役設備でのエネルギ供給に由来する二酸化炭素排出量を示すことにより、エネルギ損失の低減方法について検討でき、効率の良い設備へリプレイスしたり、既存設備のままで設備の運用方法を改善したりすることで可能となる。
【００３９】
本実施例では、用役として電力を例にとり説明したが、用役としてはその他に、蒸気、温水、冷水、圧縮空気などがある。いずれも、用役設備からの供給量に由来する二酸化炭素排出量を求めることが可能であり、各種用役の消費量を二酸化炭素排出量に換算することによって、その削減方法を検討することができる。
【符号の説明】
【００４０】
１  計測値収集部
２  排出量計算部
３  データ分析部
４  データ記憶部
５  表示部
１１  電源
１２  電力計
１３  生産設備
１４  反応器
１５  モータ
１６  攪拌翼
【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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