(57)【要約】【課題】省エネシステム導入に関する投資判断を支援する。【解決手段】各種設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置（１）は、各種設備に関する物理量を計測する各種センサ（２）からセンサデータを取得するセンサデータ取得部（２１）と、センサデータから、各種設備の状態値を算出する状態値算出部（２２，２３）と、状態値の適正値を決定する適正値決定部（２４）と、適正値と、状態値との差分値を算出する差分値算出部（２５）と、差分値から削減費用を算出する削減費用算出部（２６）と、削減費用を表示する表示制御手段（２９）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調設備、生産設備および一般設備の少なくとも１種の設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置であって、
上記設備に関する物理量を計測する各種センサからセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、
上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記設備の動作状態を示す状態値を算出する状態値算出手段と、
上記設備の状態値の適正値を決定する適正値決定手段と、
上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出した状態値との差分値を算出する差分値算出手段と、
上記差分値算出手段が算出した差分値から、上記設備を上記適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する削減費用算出手段と、
上記削減費用算出手段が算出した削減費用を出力する出力手段と、を備えることを特徴とするエネルギー管理支援装置。
【請求項２】
上記設備の状態値を診断するために必要な、上記状態値の悪化要因毎に分類した１または複数のセンサセットを特定するセンサセット特定手段と、
上記削減費用算出手段が算出した削減費用に基づいて、上記センサセット特定手段が特定したセンサセット毎に、該センサセットを上記設備に対して設置した場合の費用に関する投資回収期間を算出する投資回収期間算出手段と、をさらに備え、
上記出力手段は、上記センサセット特定手段が特定したセンサセットと、該センサセットに対応する、上記投資回収期間算出手段が算出した投資回収期間とを出力することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項３】
上記設備が空調設備の場合、上記状態値算出手段は、上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記空調設備のシステムＣＯＰを算出し、
上記適正値決定手段は、上記システムＣＯＰの適正値を決定し、
上記差分値算出手段は、上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出したシステムＣＯＰであって、該適正値より小さいシステムＣＯＰとの差分値を算出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項４】
上記センサデータ取得手段は、上記センサデータとして、空調設備の消費エネルギーと、空気調和機に流入する流入温度と、空気調和機から流出する流出温度と、空気調和機を通過する流量とを取得することを特徴とする請求項３に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項５】
上記適正値決定手段は、空調設備のシステムＣＯＰおよび該空調設備の空気調和機が消費したエネルギー量を示す需要値を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、システムＣＯＰの適正値とすることを特徴とする請求項４に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項６】
上記設備が空調設備の場合、上記状態値算出手段は、上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記空調設備の空気調和機が消費したエネルギー量を示す需要値を算出し、
上記適正値決定手段は、上記需要値の適正値を決定し、
上記差分値算出手段は、上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出した需要値であって、該適正値より大きい需要値との差分値を算出することを特徴とする請求項１に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項７】
上記センサデータ取得手段は、上記センサデータとして、空気調和機に流入する流入温度と、空気調和機から流出する流出温度と、空気調和機を通過する流量と、外気温とを取得することを特徴とする請求項６に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項８】
上記適正値決定手段は、外気温および上記状態値算出手段が算出した需要値を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、需要値の適正値とすることを特徴とする請求項７に記載のエネルギー管理支援装置。
【請求項９】
空調設備、生産設備および一般設備の少なくとも１種の設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置の制御方法であって、
上記設備に関する物理量を計測する各種センサからセンサデータを取得するセンサデータ取得ステップと、
上記センサデータ取得ステップにおいて取得されたセンサデータから、上記設備の動作状態を示す状態値を算出する状態値算出ステップと、
上記設備の状態値の適正値を決定する適正値決定ステップと、
上記適正値決定ステップにおいて決定された適正値と、上記状態値算出ステップにおいて算出された状態値との差分値を算出する差分値算出ステップと、
上記差分値算出ステップにおいて算出された差分値から、上記設備を上記適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する削減費用算出ステップと、
上記削減費用算出ステップにおいて算出された削減費用を出力する出力ステップと、を備えることを特徴とするエネルギー管理支援装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項１に記載のエネルギー管理支援装置を動作させるための制御プログラムであって、コンピュータを上記各手段として機能させるための制御プログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調設備、生産設備および一般設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置、エネルギー管理支援装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化防止、コスト削減、改正省エネ法の要請等の観点から、オフィス、工場、家屋等の建物内に設置されている各種設備の省エネルギー化が進められている。ここで、省エネルギー化には、大きく分けて２つの手法がある。その手法とは、第１に、最低限必要な需要（エネルギー）を供給するように各種設備の動作を制御することであり、第２に、必要な需要を効率的に供給するように各種設備の動作を制御することである。
【０００３】
これらの省エネ手法を実現するものとして、ＢＥＭＳのようにビル全体の消費エネルギーを見える化する管理システムや、空調機器の電力および環境データ（温湿度など）等の常時計測による空調機器自動制御システムなどが存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９８５２１号公報（２０１０年９月９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の従来のシステムは、大量のセンサを各種設備に設置し、それらのセンサから得られる情報に基づいて設備運用を支援するものである。ただし、設備が設置されている建物の特性、事情等は建物毎に異なるため、最適な（最小構成で安価な）システムの構築は容易ではない。例えば、建物において、各種設備に必要な需要または最適な需要を把握することが困難である。また、各種設備の効率が悪いのか、設備の運用方法が悪いのかを容易に判断することができない。
【０００６】
特にビジネスにおいては、投資した費用に見合う効果が得られることが大前提であり、システム導入時に、建物管理者が納得して投資できる情報が必要である。すなわち、費用対効果を考慮して、各種設備にどのセンサをどの程度設置すべきかを判断するための投資基準となる情報が必要である。
【０００７】
特許文献１に記載の省エネルギー支援装置は、建物内の特定のフロアの設備に対してセンサを設置して、特定のフロアの調査結果から全体の設備の状態を推定する。そして、この推定内容に基づき、コスト回収効率の高い順より、省エネ対策機器導入を提案する。
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、既に一部のフロアには省エネ対象機器を導入しコストが発生しており、この省エネ対象機器自体が最適なものか不明である。また、特定のフロアの情報が全体の最適化に適切な情報ではない場合も考えられる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、省エネシステム導入に関する投資判断を支援するエネルギー管理支援装置、エネルギー管理支援装置の制御方法、制御プログラムおよび記録媒体を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記課題を解決するために、空調設備、生産設備および一般設備の少なくとも１種の設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置であって、上記設備に関する物理量を計測する各種センサからセンサデータを取得するセンサデータ取得手段と、上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記設備の動作状態を示す状態値を算出する状態値算出手段と、上記設備の状態値の適正値を決定する適正値決定手段と、上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出した状態値との差分値を算出する差分値算出手段と、上記差分値算出手段が算出した差分値から、上記設備を上記適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する削減費用算出手段と、上記削減費用算出手段が算出した削減費用を出力する出力手段と、を備えることを特徴としている。
【００１１】
上記の構成によれば、エネルギー管理支援装置は上記設備を上記適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を出力するため、ユーザは、提示された削減費用に基づいて、省エネシステム導入に関する費用対効果を推定することができる。よって、エネルギー管理支援装置は、省エネシステム導入に関するユーザの投資判断を支援することができるという効果を奏する。
【００１２】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記設備の状態値を診断するために必要な、上記状態値の悪化要因毎に分類した１または複数のセンサセットを特定するセンサセット特定手段と、上記削減費用算出手段が算出した削減費用に基づいて、上記センサセット特定手段が特定したセンサセット毎に、該センサセットを上記設備に対して設置した場合の費用に関する投資回収期間を算出する投資回収期間算出手段と、をさらに備え、上記出力手段は、上記センサセット特定手段が特定したセンサセットと、該センサセットに対応する、上記投資回収期間算出手段が算出した投資回収期間とを出力することが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、エネルギー管理支援装置は、上記設備の状態値を診断するために必要な、上記状態値の悪化要因毎に分類した１または複数のセンサセットと、該センサセットを上記設備に対して設置した場合の費用に関する投資回収期間とを出力するため、ユーザが、センサセットを設置した場合に、どの程度の期間で該センサセットの設置費用を回収できるかを知ることができる。それゆえ、ユーザは、センサセットを設置すべきか否か、どのセンサセットを設置すべきか、設置すべきセンサセットの優先順位等を容易に判断することができる。よって、エネルギー管理支援装置は、省エネシステム導入に関するユーザの投資判断を支援することができるという効果を奏する。
【００１４】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記設備が空調設備の場合、上記状態値算出手段は、上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記空調設備のシステムＣＯＰを算出し、上記適正値決定手段は、上記システムＣＯＰの適正値を決定し、上記差分値算出手段は、上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出したシステムＣＯＰであって、該適正値より小さいシステムＣＯＰとの差分値を算出することが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、上記差分値は、稼働効率が悪い空調設備がある、または、所定の需要を生成するために過剰に稼働している空調設備が存在することを示す。そのため、エネルギー管理支援装置は、空調設備を適切な効率で動作させた場合に削減できる削減費用を出力することができる。例えば、効率の良い空調設備のみを稼働させた場合に、または、不要な空調設備を運転しない場合に削減できる費用を出力することができる。
【００１６】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記センサデータ取得手段は、上記センサデータとして、空調設備の消費エネルギーと、空気調和機に流入する流入温度と、空気調和機から流出する流出温度と、空気調和機を通過する流量とを取得することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記適正値決定手段は、空調設備のシステムＣＯＰおよび該空調設備の空気調和機が消費したエネルギー量を示す需要値を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、システムＣＯＰの適正値とすることが好ましい。
【００１８】
設備のシステムＣＯＰは、適正値として規格値等が予め定められていることがあるが、設備が設置されている環境または使用状態等により、実際のシステムＣＯＰは変動する。
【００１９】
そのため、実測されたシステムＣＯＰおよび需要値から回帰直線を導出することにより、設置されている空調設備に適切な適正値を決定することできる。
【００２０】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記設備が空調設備の場合、上記状態値算出手段は、上記センサデータ取得手段が取得したセンサデータから、上記空調設備の空気調和機が消費したエネルギー量を示す需要値を算出し、上記適正値決定手段は、上記需要値の適正値を決定し、上記差分値算出手段は、上記適正値決定手段が決定した適正値と、上記状態値算出手段が算出した需要値であって、該適正値より大きい需要値との差分値を算出することが好ましい。
【００２１】
上記の構成によれば、上記差分値は、空調設備の空気調和機が過剰に消費したエネルギー量を示す。そのため、エネルギー管理支援装置は、空調設備を適正に動作させた場合に削減できる削減費用を出力することができる。
【００２２】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記センサデータ取得手段は、上記センサデータとして、空気調和機に流入する流入温度と、空気調和機から流出する流出温度と、空気調和機を通過する流量と、外気温とを取得することが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、上記適正値決定手段は、外気温および上記状態値算出手段が算出した需要値を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、需要値の適正値とすることが好ましい。
【００２４】
空調設備は、一般に、外気温が高くなるほど、必要な需要値が高くなるという特性を持つ。ただし、外気温に対する需要値の適正値は、空調設備の特性および空調設備が設置されている環境等により異なる。
【００２５】
そのため、実測された需要値および外気温から回帰直線を導出することにより、設置されている空調設備に適切な適正値を決定することできる。
【００２６】
また、本発明に係るエネルギー管理支援装置の制御方法は、上記課題を解決するために、空調設備、生産設備および一般設備の少なくとも１種の設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置の制御方法であって、上記設備に関する物理量を計測する各種センサからセンサデータを取得するセンサデータ取得ステップと、上記センサデータ取得ステップにおいて取得されたセンサデータから、上記設備の動作状態を示す状態値を算出する状態値算出ステップと、上記設備の状態値の適正値を決定する適正値決定ステップと、上記適正値決定ステップにおいて決定された適正値と、上記状態値算出ステップにおいて算出された状態値との差分値を算出する差分値算出ステップと、上記差分値算出ステップにおいて算出された差分値から、上記設備を上記適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する削減費用算出ステップと、上記削減費用算出ステップにおいて算出された削減費用を出力する出力ステップと、を備えることを特徴としている。
【００２７】
本発明の各態様に係るエネルギー管理支援装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記エネルギー管理支援装置が備える各手段として動作させることにより上記エネルギー管理支援装置をコンピュータにて実現させるエネルギー管理支援装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
【発明の効果】
【００２８】
以上のように、本発明は、省エネシステム導入に関するユーザの投資判断を支援することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示すものであり、エネルギー管理支援装置の要部構成を示すブロック図である。
【図２】空調設備の要部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】システムＣＯＰの計算式を示す図である。
【図４】空調設備の実際の需要値と外気温との関係を示すグラフである。
【図５】空調設備の実際のシステムＣＯＰと需要値との関係を示すグラフである。
【図６】各種設備の状態値の悪化要因毎に分類したセンサセットを示す図である。
【図７】各センサの工事費および価格を示す図である。
【図８】上記エネルギー管理支援装置の処理例を示す図である。
【図９】上記エネルギー管理支援装置の別の処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
本発明の一実施形態について図１から図９に基づいて説明すると以下の通りである。
【００３１】
本発明は、センサ等の省エネルギー化を図るための省エネ機器を導入する前に、省エネ機器導入による削減費用をユーザに提示し、ユーザの省エネ機器の投資判断を支援するものである。具体的には、空調設備、生産設備および一般設備の各種設備に簡易にセンサを取り付け、各種設備の動作状態を示す状態値を算出し、算出した状態値と適正値との差分値から削減費用を算出する。
【００３２】
ここで、各種設備の動作状態を示す状態値とは、例えば、空調設備の需要値またはシステムＣＯＰ（Coefficient Of Performance）、生産設備の総合設備効率（詳細は後述）、一般設備のエネルギー消費効率（詳細は後述）等である。空調設備の需要値とは、空気調和機で消費したエネルギー量を示す値である。また、空調設備のシステムＣＯＰとは、空調設備全体のエネルギー消費効率を示すものである。
【００３３】
本実施形態では、空調設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置について説明する。ここで、一般的な空調設備の構成について図２に基づいて説明する。図２は、冷房機能を備える空調設備の構成の一例を示す図である。
【００３４】
図２に示すように、空調設備５０は、所定の空間７０の温湿度等を調整する設備である。空調設備５０は、冷却塔５１、冷却水ポンプ５２、冷凍機５３、冷水ポンプ５４および空気調和機５５を備える。冷却塔５１は、冷却水を貯蔵するものである。冷却水ポンプ５２は、冷却塔５１に貯蔵されている冷却水を冷凍機５３に供給するものである。冷凍機５３は、冷却水を用いて冷水を生成する熱源機である。冷水ポンプ５４は、冷凍機５３が生成した冷水を空気調和機５５に供給するものである。空気調和機５５は、冷水ポンプ５４により供給された冷水を用いて、外部から取り込んだ外気および／または内部で循環している内気を冷して冷気を生成し、生成した冷気を室内７０に供給するものである。また、冷却塔５１、冷却水ポンプ５２および冷凍機５３は、空調設備５０の熱源機である。
【００３５】
また、図２に示すように、空調設備５０には、冷却水ポンプ５２の消費電力を測定する電力計６１、冷凍機５３の消費電力を測定する電力計６２、冷水ポンプ５４の消費電力を測定する電力計６３、空気調和機５５に流入する冷水の温度を測定する温度計６４、外気温を測定する温度計６５、空気調和機５５を通過する冷水の流量を測定する流量計６６、および、空気調和機５５から流出する冷水の温度を測定する温度計６７が簡易的に設置されている。
【００３６】
図２では、冷房機能を備える空調設備を例示しているが、暖房機能を備える空調設備または、冷暖房機能を備える空調設備であってもよい。
【００３７】
また、本実施形態では、空調設備を対象としているが、本発明に係るエネルギー管理支援装置は、生産設備および一般設備のエネルギーを管理してもよい。本発明に係るエネルギー管理支援装置は、空調設備、生産設備および一般設備の少なくとも１種の設備の消費エネルギーを管理するものであればよい。
【００３８】
ここで、生産設備とは、電気、ガス、燃料等のエネルギーを消費して動作するものであって、製品の生産活動に直接関係する設備である。生産設備は、例えば、機械・装置類、治工具類、運搬・貯蔵施設等であり、１または複数の機器から成るものである。なお、生産設備は、動力とも称する。
【００３９】
一般設備は、生産設備および空調設備以外のエネルギー消費設備である。一般設備は、例えば、照明設備や端末（ＰＣ等）などである。一般的に、生産設備および空調設備は、それぞれ独立した電源を備えており、生産設備および空調設備とは異なる電源（通常の電源）で動作する電気機器を一般設備としてもよい。
【００４０】
なお、生産設備、空調設備および一般設備は、電気、ガス、燃料等の任意のエネルギーを消費して動作するものである。ここでは、各設備は、電気により動作する電気機器から構成されているとする。
【００４１】
〔エネルギー管理支援装置の構成〕
エネルギー管理支援装置１の構成について図１に基づいて説明する。図１に示すように、エネルギー管理支援装置１は、制御部１１、記憶部１２、データ入力部１３、操作部１４および表示部１５を備えている。なお、エネルギー管理支援装置１は、通信部、音声入力部、音声出力部等の部材を備えていてもよい。
【００４２】
データ入力部１３は、各種センサ２が計測（検知）した各種設備に関する物理量を示す時系列データ（センサデータ）を取得するためのインターフェースである。データ入力部１３と各種センサ２とは無線通信手段または有線通信手段によって接続されている。
【００４３】
操作部１４は、エネルギー管理支援装置１に指示信号を入力し、エネルギー管理支援装置１を操作するためのものである。操作部１４は、キーボード、マウス、キーパッド、操作ボタンなどの入力機器等で構成されているものであってもよい。また、操作部１４と表示部１５とが一体となっているタッチパネルであってもよい。また、操作部１４は、エネルギー管理支援装置１と別体のリモートコントローラ等の遠隔制御装置であってもよい。
【００４４】
表示部１５は、制御部１１の指示に従って画像を表示するものである。表示部１５は、制御部１１の指示に従って画像を表示するものであればよく、例えば、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイなどを適用することが可能である。なお、本実施形態では、エネルギー管理支援装置１が表示部１５を備えているが、これに限るものではない。例えば、エネルギー管理支援装置１は、エネルギー管理支援装置１と別体の表示装置に出力してもよい。
【００４５】
制御部１１は、記憶部１２から一時記憶部（不図示）に読み出されたプログラムを実行することにより、各種の演算を行うと共に、エネルギー管理支援装置１が備える各部を統括的に制御するものである。
【００４６】
本実施形態では、制御部１１は、機能ブロックとして、センサデータ取得部（センサデータ取得手段）２１、需要値算出部（需要値算出手段）２２、システムＣＯＰ算出部（システムＣＯＰ算出手段）２３、適正値決定部（適正値決定手段）２４、差分値算出部（差分値算出手段）２５、削減費用算出部（削減費用算出手段）２６、設置センサセット特定部（センサセット特定手段）２７、投資回収期間算出部（投資回収期間算出手段）２８および表示制御部（出力手段）２９を備える構成である。これらの制御部１１の各機能ブロック（２１〜２９）は、ＣＰＵ（central processing unit）が、ＲＯＭ（read only memory）等で実現された記憶装置に記憶されているプログラムをＲＡＭ（random access memory）等で実現された一時記憶部に読み出して実行することで実現できる。
【００４７】
センサデータ取得部２１は、データ入力部１３を介して、各種センサ２から出力されるセンサデータを取得するものである。具体的には、センサデータ取得部２１は、センサデータとして、空調設備５０が備える各機器の消費電力を示す消費電力データ、空気調和機５５に流入する冷水の温度を示す流入温度データ、空気調和機から流出する冷水の温度を示す流出温度データ、空気調和機を通過する冷水の流量を示す流量データ、外気の温度を示す外気温データ等を取得する。
【００４８】
センサデータ取得部２１は、取得したセンサデータを需要値算出部２２、システムＣＯＰ算出部２３および適正値決定部２４に出力する。また、センサデータ取得部２１は、取得したセンサデータを記憶部１２に格納してもよい。
【００４９】
なお、センサデータ取得部２１は、需要値のみを算出し、システムＣＯＰを算出しない場合、少なくとも流入温度データ、流出温度データ、流量データおよび外気温データを取得すればよい。また、センサデータ取得部２１は、需要値を算出せず、システムＣＯＰのみを算出する場合、少なくとも空調設備が備える各機器の消費電力データ、流入温度データ、流出温度データおよび流量データを取得すればよい。
【００５０】
需要値算出部２２は、各種設備の実際の需要値（実需要値）を算出するものである。本実施形態では、需要値算出部２２は、センサデータ取得部２１から流入温度データ、流出温度データおよび流量データを取得し、空調設備の需要値を算出する。具体的には、需要値算出部２２は、空気調和機に流入する冷水と空気調和機から流出する冷水との温度差に空気調和機を通過する流量を乗算して空調設備の需要値を算出する。なお、需要値算出部２２は、３０分毎の実需要値を算出する。ただし、時間間隔は任意でよく、５分毎、１時間毎、１日毎等であってもよい。
【００５１】
需要値算出部２２は、算出した需要値を適正値決定部２４および差分値算出部２５に出力する。
【００５２】
システムＣＯＰ算出部２３は、各種設備の実際のシステムＣＯＰ（実ＣＯＰ）を算出するものである。本実施形態では、システムＣＯＰ算出部２３は、センサデータ取得部２１から空調設備が備える各機器の消費電力データ、流入温度データ、流出温度データおよび流量データを取得し、空調設備のシステムＣＯＰを算出する。具体的には、システムＣＯＰ算出部２３は、図３に示すように、空調設備が備える各機器の消費電力を合計して空調設備全体の消費電力を算出し、需要値算出部２２と同様に空調設備の需要値を算出して、空調設備の需要値から空調設備の消費電力を除算して空調設備のシステムＣＯＰを算出する。なお、システムＣＯＰ算出部２３は、３０分毎の実ＣＯＰを算出する。ただし、時間間隔は任意でよく、５分毎、１時間毎、１日毎等であってもよい。
【００５３】
システムＣＯＰ算出部２３は、算出したシステムＣＯＰを適正値決定部２４および差分値算出部２５に出力する。
【００５４】
なお、需要値算出部２２およびシステムＣＯＰ算出部２３は、各種設備の動作状態を示す状態値を算出する状態値算出部（状態値算出手段）であるともいえる。
【００５５】
適正値決定部２４は、各種設備の状態値の適正値を決定するものである。具体的には、各種設備の需要値の適正値である需要適正値およびシステムＣＯＰの適正値であるＣＯＰ適正値を決定するものである。本実施形態では、適正値決定部２４は、空調設備の外気温に対する需要適正値および空調設備の需要値に対するＣＯＰ適正値を決定する。具体的には、需要適正値を決定する場合、適正値決定部２４は、センサデータ取得部２１から外気温データを取得し、需要値算出部２２から空調設備の実需要値を取得し、図４に示すように、横軸を外気温とし、縦軸を需要値として、需要値算出部２２が算出した空調設備の実需要値をプロットし、回帰直線を導出する。適正値決定部２４は、導出した回帰直線上の値を、空調設備の需要値の適正値とする。また、ＣＯＰ適正値を決定する場合、適正値決定部２４は、需要値算出部２２から空調設備の実需要値を取得し、システムＣＯＰ算出部２３から空調設備の実ＣＯＰを取得し、図５に示すように、横軸を需要値とし、縦軸をシステムＣＯＰとして、システムＣＯＰ算出部２３が算出した空調設備の実ＣＯＰをプロットし、回帰直線を導出する。適正値決定部２４は、導出した回帰直線上の値を、空調設備のシステムＣＯＰの適正値とする。
【００５６】
なお、予め各種設備毎の需要適正値およびＣＯＰ適正値が定められており、その適正値が適正値データ３１として記憶部１２に格納されている場合、適正値決定部２４は、記憶部１２から各種設備毎の需要適正値およびＣＯＰ適正値を示す適正値データ３１を読み出し、読み出した適正値データ３１の示す値を、需要適正値およびＣＯＰ適正値として決定してもよい。
【００５７】
差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した適正値と、需要値算出部２２またはシステムＣＯＰ算出部２３が算出した状態値（実需要値または実ＣＯＰ）であって、該適正値より動作状態が悪化していることを示す状態値との差分値を算出するものである。具体的には、差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した需要適正値と、需要値算出部２２が算出した実需要値であって、需要適正値より大きい実需要値との差分値である需要差分値を算出する。また、差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定したＣＯＰ適正値と、システムＣＯＰ算出部２３が算出した実ＣＯＰであって、ＣＯＰ適正値より小さい実ＣＯＰとの差分値であるＣＯＰ差分値を算出する。
【００５８】
例えば、差分値算出部２５は、「Mahalanobisの距離」等の外れ値判別方法を用いて、需要値算出部２２が算出した実需要値（またはシステムＣＯＰ算出部２３が算出した実ＣＯＰ）が外れ値であるか否かを判別し、外れ値と判定した１または複数の実需要値（または実ＣＯＰ）と需要適正値（またはＣＯＰ適正値）との差分値をそれぞれ算出してもよい。また、差分値算出部２５は、図４および図５に示す回帰直線から最も離れている実需要値または実ＣＯＰと適正値との差分値を算出してもよい（差分値が最大となる需要差分値またはＣＯＰ差分値のみを差分値として算出してもよい）。また、差分値算出部２５は、需要値算出部２２が算出した全ての実需要値（またはシステムＣＯＰ算出部２３が算出した全ての実ＣＯＰ）について差分値を算出してもよい。すなわち、差分値算出部２５は、需要差分値またはＣＯＰ差分値を少なくとも１つ算出すればよい。また、差分値算出部２５は、センサセット毎に差分値を算出し、合算値が一番大きいもの差分値としてを選んでもよい。
【００５９】
差分値算出部２５は、算出した需要差分値またはＣＯＰ差分値を削減費用算出部２６に出力する。
【００６０】
削減費用算出部２６は、記憶部１２から費用換算係数データ３２を読み出し、差分値算出部２５が算出した差分値から、各種設備を適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出するものである。具体的には、削減費用算出部２６は、需要差分値またはＣＯＰ差分値を消費電力量に換算し、換算した消費電力量から１年間あたりの削減費用を算出する。なお、期間は任意でよく、削減費用算出部２６は、１か月あたりの削減費用、四半期あたりの削減費用等を算出してもよい。
【００６１】
削減費用算出部２６は、算出した削減費用を投資回収期間算出部２８および表示制御部２９に出力する。
【００６２】
設置センサセット特定部２７は、記憶部１２から図６に示す設置センサセットデータ３３を読み出し、各種設備の状態値を診断するために必要な、各種設備の状態値の悪化要因毎に分類した１または複数の設置センサセットを特定するものである。具体的には、設置センサセット特定部２７は、各種設備の需要値を診断するために必要な、各種設備の需要値の悪化要因毎に分類した１または複数の設置センサセットを特定する、または、各種設備のシステムＣＯＰを診断するために必要な、各種設備が備える機器毎に分類した１または複数の設置センサセットを特定する。
【００６３】
ここで、設置センサセットデータ３３は、図６に示すように、各種設備の状態値の悪化要因と、該悪化要因による状態値の変動を診断するために必要な設置センサセットとが対応付けられているものである。例えば、空調設備において、外気による需要値の変動を診断するために必要な設置センサセットは、流量センサ、冷水往還温度センサ（流入温度センサおよび流出温度センサ）および外気温センサである。
【００６４】
設置センサセット特定部２７は、特定した設置センサセットを投資回収期間算出部２８および表示制御部２９に出力する。
【００６５】
投資回収期間算出部２８は、削減費用算出部２６から取得した削減費用に基づいて、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセット毎に、該センサセットを各種設備に対して設置した場合の費用に関する投資回収期間を算出するものである。具体的には、投資回収期間算出部２８は、記憶部１２から図７に示すセンサデータ３４を読み出し、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセット毎に、該設置センサセットの設置費用（センサ価格＋工事費）を算出する。投資回収期間算出部２８は、削減費用算出部２６が算出した削減費用から、算出した設置センサセットの設置費用を除算して、該設置センサセットを設置した場合の投資回収期間（例えば、年数）を、設置センサセット毎に算出する。
【００６６】
表示制御部２９は、削減費用算出部２６から取得した削減費用と、設置センサセット特定部２７から取得した設置センサセットと、該センサセットに対応する、投資回収期間算出部２８から取得した投資回収期間とを表示部１４に表示させるものである。なお、表示制御部２９は、削減費用のみを表示部１４に表示させてもよいし、設置センサセットおよび投資回収期間のみを表示部１４に表示させてもよい。
【００６７】
記憶部１２は、制御部１１が参照するプログラムやデータ等を格納するものであり、例えば、上記の適正値データ３１、費用換算係数データ３２、設置センサセットデータ３３、センサデータ３４等を格納している。
【００６８】
〔エネルギー管理支援装置の処理例１〕
次に、図８に基づいて、エネルギー管理支援装置１が空調設備の需要値から削減費用を算出する場合の処理例について説明する。図８は、エネルギー管理支援装置１が空調設備の需要値から削減費用を算出する場合の処理例を示すフローチャートである。
【００６９】
図８に示すように、まず、センサデータ取得部２１は、データ入力部１３を介して、各種センサ２から出力されるセンサデータを取得する（Ｓ１：センサデータ取得ステップ）。需要値算出部２２は、センサデータ取得部２１が取得した流入温度データ、流出温度データおよび流量データに基づいて、空調設備の需要値を算出する（Ｓ２：状態値算出ステップ）。適正値決定部２４は、外気温と、需要値算出部２２が算出した需要値とを２変数として回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、空調設備の需要値の適正値とする（Ｓ３：適正値決定ステップ）。差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した適正値と、需要値算出部２２が算出した需要値との差分値を算出する（Ｓ４：差分値算出ステップ）。削減費用算出部２６は、差分値算出部２５が算出した差分値から、空調設備を適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する（Ｓ５：削減費用算出ステップ）。設置センサセット特定部２７は、記憶部１２から設置センサセットデータ３３を読み出し、空調設備の需要値を診断するために必要な、空調設備の需要値の悪化要因毎に分類した１または複数の設置センサセットを特定する（Ｓ６：センサセット特定ステップ）。投資回収期間算出部２８は、削減費用算出部２６が算出した削減費用に基づいて、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセットを設置した場合の投資回収期間を算出する（Ｓ７：投資回収期間算出ステップ）。表示制御部２９は、削減費用算出部２６が算出した削減費用と、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセットと、投資回収期間算出部２８が算出した投資回収期間とを表示部１４に表示させる（Ｓ８：出力ステップ）。
【００７０】
なお、Ｓ３の適正値決定処理は、Ｓ４までに行われていればよく、Ｓ６の設置センサセット特定処理は、Ｓ７までに行われていればよい。
【００７１】
〔エネルギー管理支援装置の処理例２〕
次に、図９に基づいて、エネルギー管理支援装置１が空調設備のシステムＣＯＰから削減費用を算出する場合の処理例について説明する。図８は、エネルギー管理支援装置１が空調設備のシステムＣＯＰから削減費用を算出する場合の処理例を示すフローチャートである。
【００７２】
図９に示すように、まず、センサデータ取得部２１は、データ入力部１３を介して、各種センサ２から出力されるセンサデータを取得する（Ｓ１１）。システムＣＯＰ算出部２３は、センサデータ取得部２１が取得した消費電力データ、流入温度データ、流出温度データおよび流量データに基づいて、空調設備のシステムＣＯＰを算出する（Ｓ１２：状態値算出ステップ）。適正値決定部２４は、システムＣＯＰ算出部２３が算出した空調設備の需要値およびシステムＣＯＰを２変数として回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、空調設備のシステムＣＯＰの適正値とする（Ｓ１３）。差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した適正値と、システムＣＯＰ算出部２３が算出したシステムＣＯＰとの差分値を算出する（Ｓ１４）。削減費用算出部２６は、差分値算出部２５が算出した差分値から、空調設備を適正値で動作させた場合に削減できる費用である削減費用を算出する（Ｓ１５）。設置センサセット特定部２７は、記憶部１２から設置センサセットデータ３３を読み出し、各種設備のシステムＣＯＰを診断するために必要な、各種設備が備える機器毎に分類した１または複数の設置センサセットを特定する（Ｓ１６）。投資回収期間算出部２８は、削減費用算出部２６が算出した削減費用に基づいて、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセットを設置した場合の投資回収期間を算出する（Ｓ１７）。表示制御部２９は、削減費用算出部２６が算出した削減費用と、設置センサセット特定部２７が特定した設置センサセットと、投資回収期間算出部２８が算出した投資回収期間とを表示部１４に表示させる（Ｓ１８）。
【００７３】
なお、Ｓ１３の適正値決定処理は、Ｓ１４までに行われていればよく、Ｓ１６の設置センサセット特定処理は、Ｓ１７までに行われていればよい。
【００７４】
〔変形例１〕
次に、本発明に係るエネルギー管理支援装置が、生産設備のエネルギーを管理する例を示す。
【００７５】
生産設備の場合、上記状態値は、生産設備の総合設備効率である。「総合設備効率」は、ＯＥＥ（Overall Equipment Effectiveness）であり、「稼働率」×「性能」×「品質」で算出されるものである。「稼働率」とは、ＯＥＥ指標の一部であり、スケジュール上の稼動予定時間のうち実際に生産設備が稼動している時間の割合を表す。また、「性能」とは、ＯＥＥ指標の一部であり、生産設備の設計上の製造速度に対する実際の製造速度の比率を表す。「品質」とは、ＯＥＥ指標の一部であり、全生産数に対する良品数の割合を表す。
【００７６】
そのため、生産設備の場合、「稼働率」、「性能」、「品質」を検知または導出するための所定のセンサを生産設備に簡易に取り付け、センサデータ取得部２１は、それらのセンサからセンサデータを取得する。センサデータ取得部２１は、例えば、生産設備の消費電力データ、生産設備の設備稼働ステータスを示すステータスデータ、生産設備が生産した製品を撮像した画像データ、生産設備の生産数を示す生産数データ、生産設備が生産した製品の良品数を示す良品数データ、製造タクトタイムを示すタクトタイムデータ等を取得する。
【００７７】
そして、状態値算出部が、センサデータ取得部２１が取得したセンサデータに基づいて、生産設備の総合設備効率を算出する。
【００７８】
適正値決定部２４は、生産設備の総合設備効率の適正値である設備効率適正値を決定する。具体的には、適正値決定部２４は、生産設備の全生産数に対する設備効率適正値を決定する。例えば、適正値決定部２４は、生産設備の全生産数および状態値算出部が算出した総合設備効率を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、生産設備の総合設備効率の適正値とする。
【００７９】
差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した適正値と、状態値算出部２２が算出した総合設備効率であって、該適正値より小さい総合設備効率との差分値を算出する。
【００８０】
削減費用算出部２６、設置センサセット特定部２７、投資回収期間算出部２８および表示制御部２９の処理は、空調設備の場合と同様である。
【００８１】
〔変形例２〕
次に、本発明に係るエネルギー管理支援装置が、一般設備のエネルギーを管理する例を示す。
【００８２】
一般設備の場合、上記状態値は、一般設備のエネルギー消費効率である。「エネルギー消費効率」は、「或る領域に設置されている一般設備の総消費電力」／「或る領域に存在する人数」で算出されるものである。
【００８３】
そのため、一般設備の場合、一般設備の消費電力および人間を検知する所定のセンサを一般設備および一般設備が設置されている領域に簡易に取り付け、センサデータ取得部２１は、それらのセンサからセンサデータを取得する。センサデータ取得部２１は、例えば、一般設備の消費電力データ、人感センサからの出力データ、カードゲートシステムからの出力データ、ＰＣなどからログイン情報等を取得する。
【００８４】
そして、状態値算出部が、センサデータ取得部２１が取得したセンサデータに基づいて、一般設備のエネルギー消費効率を算出する。
【００８５】
適正値決定部２４は、一般設備のエネルギー消費効率の適正値である消費効率適正値を決定する。具体的には、適正値決定部２４は、或る領域に存在する人数に対する当該領域に設置されている一般設備の消費効率適正値を決定する。例えば、適正値決定部２４は、或る領域に存在する人数および当該領域に設置されている一般設備の総消費電力を２変数として、回帰直線を導出し、導出した回帰直線上の値を、一般設備のエネルギー消費効率の適正値とする。
【００８６】
差分値算出部２５は、適正値決定部２４が決定した適正値と、状態値算出部２２が算出したエネルギー消費効率であって、該適正値より大きいエネルギー消費効率との差分値を算出する。
【００８７】
削減費用算出部２６、設置センサセット特定部２７、投資回収期間算出部２８および表示制御部２９の処理は、空調設備の場合と同様である。
【００８８】
〔ソフトウェアによる実現例〕
エネルギー管理支援装置１の制御ブロック（特に制御部１１）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８９】
後者の場合、エネルギー管理支援装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００９０】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、空調設備、生産設備および一般設備の消費エネルギーを管理するためのエネルギー管理支援装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００９２】
１    エネルギー管理支援装置
２    各種センサ
１４    表示部
２１    センサデータ取得部（センサデータ取得手段）
２２    需要値算出部（状態値算出手段）
２３    システムＣＯＰ算出部（状態値算出手段）
２４    適正値決定部（適正値決定手段）
２５    差分値算出部（差分値算出手段）
２６    削減費用算出部（削減費用算出手段）
２７    設置センサセット特定部（センサセット特定手段）
２８    投資回収期間算出部（投資回収期間算出手段）
２９    表示制御部（出力手段）
【図１】
2015055436.tif 000003
【図２】
2015055436.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015055436.tif 000006
【図５】
2015055436.tif 000007
【図６】
2015055436.tif 000008
【図７】
2015055436.tif 000009
【図８】
2015055436.tif 000010
【図９】
2015055436.tif 000011