(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の燃料源による発電プラントの最大負荷に対する運転負荷の割合である出力率に対する発電効率の関係を示す出力率比発電効率情報を取得する出力率比発電効率情報取得手段と、
前記所定の燃料源による１００％負荷時の単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を取得する排出原単位取得手段と、
前記発電効率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算し、この排出原単位、前記取得した１００％負荷時の排出原単位、および前記取得した前記出力率比発電効率情報をもとに、前記出力率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算する排出原単位計算手段とを備え、
前記発電プラントは、複数のユニットを有し、
前記発電プラントの所定の供給量を入力する供給量入力手段と、
前記発電プラント内の各ユニットによる、前記所定の供給量に対する発電量の割合を定めた複数種類の運転パターンを取得する運転パターン取得手段と、
前記所定の供給量に当該所定の供給量に対する発電量の割合を掛けて、前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内の各ユニットによる発電量を計算する発電量計算手段と、
前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内のいずれかのユニットによる発電量に、同じユニットについて前記排出原単位計算手段により計算した排出原単位を掛けて当該ユニットによる排出量を計算し、この計算を各ユニットについて行なって、これら計算した排出量の総和を求めることで、前記発電プラント内の各ユニットによる排出量を計算する排出量計算手段と、
前記運転パターンのそれぞれについて前記排出量計算手段により計算した前記発電プラント内の各ユニットによる排出量同士を比較することで、各運転パターンのうち、各ユニットによる排出量が少ない運転パターンを決定する決定手段とをさらに備えたことを特徴とする排出量算出システム。
【請求項２】
前記発電プラントは、燃料の異なる複数の発電プラントでなり、
前記それぞれの発電プラントは、複数のユニットを有し、
前記供給量入力手段は、前記複数の発電プラントのそれぞれの所定の供給量を入力し、
前記運転パターン取得手段は、いずれかの発電プラント内の各ユニットによる、前記所定の供給量に対する発電量の割合を定めた複数種類の運転パターンを取得し、この運転パターンの取得を前記複数の発電プラントのそれぞれについて行ない、
前記発電量計算手段は、いずれかの発電プラントについての前記所定の供給量に当該所定の供給量に対する発電量の割合を掛けて、前記運転パターンのそれぞれについて、当該発電プラント内の各ユニットによる発電量を計算し、この発電量の計算を前記複数の発電プラントのそれぞれについて行ない、
前記排出量計算手段は、いずれかの発電プラントについての前記運転パターンのそれぞれについて、当該発電プラント内のいずれかのユニットによる発電量に、同じユニットについて前記排出原単位計算手段により計算した排出原単位を掛けて当該ユニットによる排出量を計算し、この計算を各ユニットについて行なって、これら計算した排出量の総和を求めることで、当該発電プラント内の各ユニットによる排出量を計算し、この排出量の計算を前記複数の発電プラントのそれぞれについて行ない、
前記決定手段は、前記複数の発電プラントのそれぞれについて、当該発電プラントについての各運転パターンのうち、各ユニットによる排出量の総和が最小の運転パターンについての各ユニットの発電量を計算し、これらの発電量間の発電割合を決定することを特徴とする請求項１に記載の排出量算出システム。
【請求項３】
所定の燃料源による発電プラントの最大負荷に対する運転負荷の割合である出力率に対する発電効率の関係を示す出力率比発電効率情報を取得し、
前記所定の燃料源による１００％負荷時の単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を取得し、
前記発電効率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算し、この排出原単位、前記取得した１００％負荷時の排出原単位、および前記取得した前記出力率比発電効率情報をもとに、前記出力率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算し、
前記発電プラントは、複数のユニットを有し、
前記発電プラントの所定の供給量を入力し、
前記発電プラント内の各ユニットによる、前記所定の供給量に対する発電量の割合を定めた複数種類の運転パターンを取得し、
前記所定の供給量に当該所定の供給量に対する発電量の割合を掛けて、前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内の各ユニットによる発電量を計算し、
前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内のいずれかのユニットによる発電量に、同じユニットについて前記出力率に応じた排出原単位を掛けて当該ユニットによる排出量を計算し、この計算を各ユニットについて行なって、これら計算した排出量の総和を求めることで、前記発電プラント内の各ユニットによる排出量を計算し、
前記運転パターンのそれぞれについて前記計算した前記発電プラント内の各ユニットによる排出量同士を比較することで、各運転パターンのうち、各ユニットによる排出量が少ない運転パターンを決定することを特徴とする排出量算出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、火力発電プラントで用いられる排出量算出システムおよび排出量算出方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油、LNG、石炭等の化石燃料を由来とする火力発電プラントにおいて、ＣＯ２排出量は、燃料の違いによる異なるＣＯ２排出原単位の一定値に当該燃料を用いた運転による発電量を掛ける事で算出している。上述した石油、LNG、石炭の中では、ＣＯ２排出原単位は石炭が最も高く、石油、LNGの順に低くなるのが一般的である。
【０００３】
しかし、火力発電プラントにおいて出力調整運転を実施する場合において、一般に発電出力の減少に伴ってＣＯ２排出原単位は上昇する。よって、必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化するためには、発電出力とＣＯ２排出原単位との関係に基づいて発電パターンを考慮する必要がある。
【０００４】
関連する技術としては、ＣＯ２排出量を減少するためのコジェネレーションシステムの運用計画に関する技術や、燃料消費量制約を有する発電機を含む最経済負荷配分の算出に関する技術、周波数安定性保持下の運用コストとＣＯ２排出量抑制システムに関する技術がある。しかし、これらの技術はＣＯ２排出量を削減するために機器の運転計画を決定するものであり、出力調整に応じてＣＯ２排出量を算出するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３６４１１号公報
【特許文献２】特開２００７−１９５３４０号公報
【特許文献３】特開２００７−１５９２６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、これまで燃料消費減少やＣＯ２排出抑制に関する運転計画の立案に関する技術はあるが、現状では火力発電プラント由来のＣＯ２排出原単位については、出力率にかかわらず一定値とされており、発電出力とＣＯ２排出原単位との関係に基づいて発電パターンを考慮したものではないので、必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化するものではない。
【０００７】
本発明が解決しようとする課題は、発電プラントにおける必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化することに寄与することが可能になる排出量算出システムおよび排出量算出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態によれば、排出量算出システムは、所定の燃料源による発電プラントの最大負荷に対する運転負荷の割合である出力率に対する発電効率の関係を示す出力率比発電効率情報を取得する出力率比発電効率情報取得手段と、前記所定の燃料源による１００％負荷時の単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を取得する排出原単位取得手段と、前記発電効率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算し、この排出原単位、前記取得した１００％負荷時の排出原単位、および前記取得した前記出力率比発電効率情報をもとに、前記出力率に応じた、単位電力量あたりのガス排出量である排出原単位を計算する排出原単位計算手段とを有し、前記発電プラントは、複数のユニットを有し、前記発電プラントの所定の供給量を入力する供給量入力手段と、前記発電プラント内の各ユニットによる、前記所定の供給量に対する発電量の割合を定めた複数種類の運転パターンを取得する運転パターン取得手段と、前記所定の供給量に当該所定の供給量に対する発電量の割合を掛けて、前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内の各ユニットによる発電量を計算する発電量計算手段と、前記運転パターンのそれぞれについて、前記発電プラント内のいずれかのユニットによる発電量に、同じユニットについて前記排出原単位計算手段により計算した排出原単位を掛けて当該ユニットによる排出量を計算し、この計算を各ユニットについて行なって、これら計算した排出量の総和を求めることで、前記発電プラント内の各ユニットによる排出量を計算する排出量計算手段と、前記運転パターンのそれぞれについて前記排出量計算手段により計算した前記発電プラント内の各ユニットによる排出量同士を比較することで、各運転パターンのうち、各ユニットによる排出量が少ない運転パターンを決定する決定手段とをさらに有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成例を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの出力比発電効率計算部による計算手順の概要を示す図。
【図３】第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムのＣＯ２原単位計算部による計算手順の概要を示す図。
【図４】第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによる発電効率別のＣＯ２排出原単位の計算手順の一例を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態におけるユニット運転パターン設定部による処理手順の概要を示す図。
【図７】第２の実施形態におけるパターン別ＣＯ２排出量計算部による処理手順の概要を示す図。
【図８】第２の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによるＣＯ２排出順決定のための処理手順の一例を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態における複数のユニットを有する複数のプラントの構成例を示す図。
【図１０】第３の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成例を示すブロック図。
【図１１】第３の実施形態におけるプラント・ユニット運転パターン設定部による処理手順の概要を示す図。
【図１２】第３の実施形態におけるプラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部処理手順の概要を示す図。
【図１３】第３の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによるプラント間のための処理手順の一例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。  
図１は、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムを示すブロック図である。
図１に示すように、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムは、発電プラントのユニット出力に応じた発電効率を計算する出力比発電効率計算部１と、出力比発電効率の計算結果に基づいてＣＯ２排出原単位を計算するＣＯ２原単位計算部２と、ＣＯ２排出原単位の算出結果を表示する、例えば液晶ディスプレイ装置などのＣＯ２排出原単位表示部１０を備える。
【００１１】
出力比発電効率計算部１は、ユニット出力データ入力部１１、発電効率計算部１２、および発電効率データ格納部１３を有する。  
ユニット出力データ入力部１１は、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの複数段階の負荷と発電効率との関係を示す発電情報を当該情報の図示しない管理システムから入力する。発電効率計算部１２は、入力済みの発電情報をもとに出力率、つまり最大負荷に対する運転負荷に応じた発電効率の特性曲線を計算する。  
発電効率データ格納部１３は、不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、発電効率計算部１２により計算した、出力率に応じた発電効率のデータを格納する。
【００１２】
また、ＣＯ２原単位計算部２は、ユニット情報データ入力部２１、ライフサイクルＣＯ２排出計算部２２、標準ＣＯ２原単位格納部２３、発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４、発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５を有する。
【００１３】
ユニット情報データ入力部２１は、前述した、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの燃料源、設備容量、設備利用率、所内率、耐用年数等の情報を当該情報の図示しない管理システムから入力する。
【００１４】
ライフサイクルＣＯ２排出計算部２２は、ユニット情報データ入力部２１により入力した情報をもとに100%負荷時における発電量あたりのＣＯ２排出量であるＣＯ２排出原単位を算出する。
【００１５】
標準ＣＯ２原単位格納部２３は、不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、ライフサイクルＣＯ２排出計算部２２により計算した100%負荷時におけるＣＯ２排出原単位の情報を格納する。
【００１６】
発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４は、発電効率データ格納部１３に格納された発電効率のデータと標準ＣＯ２原単位格納部２３に格納されたデータとに基づき、本実施形態における最終的な計算対象である、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の特性曲線を計算する。本実施形態では、発電プラント内の単一のユニットを、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象とする。
【００１７】
この発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４は、本実施形態における従来技術に比した最も特徴的な部分であり、この発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４を設けることで、発電出力とＣＯ２排出原単位との関係に基づいて発電パターンを考慮して、発電プラントにおける必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化することに寄与することができる。
【００１８】
発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５は、不揮発性メモリなどの記憶媒体であり、発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４により計算した、出力率に応じたＣＯ２排出原単位のデータを格納する。
【００１９】
図２は、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの出力比発電効率計算部１による計算手順の概要を示す図である。  
図３は、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムのＣＯ２原単位計算部２による計算手順の概要を示す図である。  
図４は、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによる発電効率別のＣＯ２排出原単位の計算手順の一例を示すフローチャートである。  
出力比発電効率計算部１のユニット出力データ入力部１１は、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象であるユニットの負荷２５％時の発電効率、負荷５０％時の発電効率、負荷７５％時の発電効率、および負荷１００％時の発電効率を示す発電情報を当該情報の管理システムから入力する（ステップＳ１）。
【００２０】
発電効率計算部１２は、この入力結果に基づき、出力率に応じた発電効率の特性曲線を計算する（ステップＳ２）。具体的には、入力される発電情報としては、負荷%時の熱効率、100%負荷時の発電端効率あるいは送電端効率とし、これらの情報に基づき発電効率計算部１２において出力率に応じた発電効率の特性曲線を近似することにより出力率に応じた発電効率を求める。発電効率は送電端、発電端のいずれでもよい。発電効率計算部１２は、この計算した、出力率に応じた発電効率データを発電効率データ格納部１３に格納して、ＣＯ２原単位計算部２の発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４に出力する（ステップＳ３）。  
これにより、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの出力率と発電効率との関係を示す情報を得ることができる。
【００２１】
ＣＯ２原単位計算部２のユニット情報データ入力部２１は、前述した、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの燃料源、設備容量、設備利用率、所内率、耐用年数等の情報を当該情報の管理システムから入力する（ステップＳ４）。
【００２２】
ライフサイクルＣＯ２排出計算部２２は、ユニット情報データ入力部２１に入力された情報に基づき、100%負荷時の発電量あたりのＣＯ２排出量であるＣＯ２排出原単位を計算し（ステップＳ５）、この計算結果を標準ＣＯ２原単位格納部２３に格納する。これにより、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの100%負荷時のＣＯ２排出原単位を得ることができる。
【００２３】
そして、発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４は、出力比発電効率計算部１の発電効率データ格納部１３に格納された、出力率に応じた発電効率のデータを入力し（ステップＳ６）、このデータと標準ＣＯ２原単位格納部２３に格納された、100%負荷時のＣＯ２排出原単位のデータとに基づき、本実施形態における最終的な計算対象である、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の特性曲線を計算し、この計算結果を発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５に格納して、ＣＯ２排出原単位表示部１０に表示させる（ステップＳ７）。これにより、管理者は、従来は、出力率の大小に関わらず、一定値としてしか把握できていなかったＣＯ２排出原単位ではなく、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の特性曲線を容易に把握することができる。
【００２４】
ここで、ＣＯ２原単位算出計算式の具体例について説明する。  
燃料がLNGで送電端におけるＣＯ２原単位Ｙは以下の式（１）で表される。  
Ｙ＝ＹＢ＋ＹＣ＋ＹＲ＋ＹＴ＋ＹＭ＋ＹＡ  …式（１）
式（１）について、ＹＢ、ＹＣ、ＹＲ、ＹＴ、ＹＭ、ＹＡは以下の事を意味する。  
ＹＢ：燃焼時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
ＹＣ：建設時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
ＹＲ：補修時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
ＹＴ：採取時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
ＹＭ：輸送時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
ＹＡ：随伴時ＣＯ２原単位(kg-CO2/kWh)
これらのうち、ＹＣ、ＹＲ、ＹＴ、ＹＭ、ＹＡは、従来技術に比した、本実施形態における特徴と関わりが無いので、詳細な説明は行なわない。
【００２５】
上記の燃焼時のＣＯ２原単位ＹＢは以下の式（２）で表される。  
ＹＢ＝ａ×Ｍ／ＰＴ  …式（２）
式（２）について、ａ，Ｍ，ＰＴは以下の事を意味する。  
ａ：基準ＬＮＧＣＯ２原単位(t-CO2/t)
Ｍ：ＬＮＧ燃料量(t/年)
ＰＴ：発電量(送電端)(MWh/年)
式（２）のＰＴは以下の式（３）で表される。  
ＰＴ＝ＰＧ×（１−ｂ）／１００  …式（３）
式（３）のＰＧ，ｂは以下の事を意味する。  
ＰＧ：発電量(発電端)(MWh/年)
ｂ：所内率(%)
式（３）のＰＧは以下の式（４）で表される。  
ＰＧ＝ｃ×２４×３６５×ｄ／１００  …式（４）
式（４）のｃ，ｄは以下の事を意味する。  
ｃ：定格出力(MW)、ｄ：設備利用率(%)
式（２）のＭは以下の式（５）で表される。  
Ｍ＝Ｔ／ｅ  …式（５）
式（５）のＴ，ｅは以下の事を意味する。  
Ｔ：総発熱量(Mcal/年)
ｅ：燃料発熱量(Mcal/t)
そして、式（５）のＴは以下の式（６）で表される。  
Ｔ＝{ＰＧ×８６０／１０００×１００×（１−ｂ）／１００}／Ｘ  …式（６）
式（６）のＸは発電効率(%)であり、発電効率データ格納部１３に格納されたデータを用いる。
【００２６】
また、本実施形態では、ライフサイクルＣＯ２排出計算部２２は、ライフサイクルアセスメント（Life Cycle Assessment:LCA）手法に基づいて、プラントのライフサイクル全般（建設材料・製造、運用、保守、燃料輸送）の各段階において発生するＣＯ２排出量を石炭、LNG、石油等の燃料別に計算し、この計算ごとに、本実施形態における最終的な計算対象である、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の特性曲線を計算する。
【００２７】
なお、出力率に応じたＣＯ２排出原単位は0〜100%の出力率にわたって算出可能であるが、実際には25%を下回るような低出力による運転を実施するケースは少ないため、図３においては、25%以上の出力率に応じたＣＯ２排出原単位を示した。
【００２８】
以上説明したように、第１の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムは、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象のユニットの出力率に応じた発電効率の特性曲線、および100%負荷時のＣＯ２排出原単位をもとに、出力率に応じたＣＯ２排出原単位を計算するので、発電出力とＣＯ２排出原単位との関係に基づいて発電パターンを考慮することができる。よって、必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化することに寄与することができる。
【００２９】
また、本システムの運用によって得られた情報は、電力供給者に対して以降の発電・送配電の運用計画に影響を与えるものであり、今後のスマートグリッド(smart grid)の設計における新技術シーズ(seeds)にもつながりうる。
【００３０】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、以下の各実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成のうち図１に示したものと同一部分の説明は省略する。  
第１の実施形態では、単一のユニットを、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象としていたが、この第２の実施形態では、同一プラント内の複数のユニットのそれぞれを、出力率に応じたＣＯ２排出原単位の計算対象としている。
【００３１】
同一の燃料源による複数のユニットを保有するプラントにおいて供給量が決定されている場合に、単一のユニットの出力率の調整を行うよりも、複数のユニットのそれぞれの出力率を調整することにより、該当の各ユニットで発生するＣＯ２排出量を少なくすることが可能となる。
【００３２】
図５は、第２の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成例を示すブロック図である。  
図５に示すように、第２の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムは、第１の実施形態でも説明した、出力比発電効率計算部１とＣＯ２原単位計算部２とを備えるのに加え、各ユニットの運転パターンを設定するためのユニット運転パターン設定部３、パターン別ＣＯ２排出計算部４、およびＣＯ２排出順決定部５を有する。このユニット運転パターン設定部３は、プラント供給量入力部３１、ユニット別運転パターン計算部３２を有する。  
また、本実施形態では、第１の実施形態で説明したＣＯ２排出原単位表示部１０の代わりに、例えば液晶ディスプレイ装置などのＣＯ２排出順表示部２０を有する。
【００３３】
図６は、第２の実施形態におけるユニット運転パターン設定部３による処理手順の概要を示す図である。  
図７は、第２の実施形態におけるパターン別ＣＯ２排出計算部４による処理手順の概要を示す図である。  
図８は、第２の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによるＣＯ２排出順決定のための処理手順の一例を示すフローチャートである。  
本実施形態では、複数のユニットのそれぞれを対象として、第１の実施形態で説明したステップＳ１からＳ７までの、ユニットデータ入力から出力率に応じたＣＯ２排出原単位計算までの処理を行なう。また、ユニット運転パターン設定部３のプラント供給量入力部３１は、プラント全体の必要な供給量の情報を当該情報の図示しない管理システムから入力する（ステップＳ１１）。
【００３４】
ユニット運転パターン設定部３のユニット別運転パターン計算部３２は、図６に示すような、各ユニットのそれぞれの運転割合を示すパターンを内部メモリから読み出す。運転割合とは、プラント全体の必要な供給量に対する各ユニットの発電量の割合である。図６に示した例では、「パターン１」は、「ユニット１」の運転割合が１００％で、「ユニット２」や「ユニットｎ」の運転割合が０％であるパターンである。「パターン２」は、「ユニット１」,「ユニット２」の運転割合が５０％ずつで、「ユニットｎ」の運転割合が０％であるパターンである。「パターンｍ」は、「ユニット１」の運転割合が５％で、「ユニット２」の運転割合が１５％で、「ユニットｎ」の運転割合が８５％であるパターンである。プラント全体に要求される供給量の見直しは、毎時間など、一定の間隔を与えることにより行われる。
【００３５】
ユニット別運転パターン計算部３２は、プラント供給量入力部３１からのプラント全体の必要な供給量に、各パターンの各ユニットの運転割合を掛けることによって、各パターンのいずれかにおける各ユニットの発電量を計算して、この計算を各パターンのそれぞれについて繰り返すことで、各パターンの各ユニットの発電量の計算結果をパターン別ＣＯ２排出計算部４に出力する（ステップＳ１２）。
【００３６】
パターン別ＣＯ２排出計算部４は、ユニット別運転パターン計算部３２において計算した、各パターンにおける各ユニットの発電量の情報を入力し（ステップＳ１３）、また、発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５から発電効率別ＣＯ２原単位のデータを入力する（ステップＳ１４）。
【００３７】
パターン別ＣＯ２排出計算部４は、ユニット別運転パターン計算部３２からの各パターンのいずれかの各ユニットの発電量の値に、発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５からの、同じパターンの同じユニットの発電効率別ＣＯ２原単位の値を掛けて、各パターンの各ユニットのＣＯ２排出量を計算し、同じパターンについての各ユニットによるＣＯ２排出量の総和を求め、この計算を各パターンのそれぞれについて繰り返すことで、各パターンにおけるプラント全体のＣＯ２排出量を計算する（ステップＳ１５）。
【００３８】
図７に示した例では、各ユニットでなるプラント全体の「パターン１」におけるＣＯ２排出量は８００[kg-CO2/h]であり、プラント全体の「パターン２」におけるＣＯ２排出量は１４００[kg-CO2/h]であり、プラント全体の「パターンｍ」におけるＣＯ２排出量は７８０[kg-CO2/h]である。
【００３９】
ＣＯ２排出順決定部５は、パターン別ＣＯ２排出計算部４により計算した各パターンにおけるプラント全体のＣＯ２排出量に従って、ＣＯ２排出量の少ない順の各パターンを決定し、ＣＯ２排出順表示部２０に表示させる（ステップＳ１６）。これにより、管理者は、ＣＯ２排出量の少ない順の各パターンを容易に把握することができる。
【００４０】
図７に示した例では、各ユニットでなるプラント全体のＣＯ２排出量の最も少ないパターンは「パターン５」であり、プラント全体のＣＯ２排出量が２番目に少ないパターンは「パターン７」であり、プラント全体のＣＯ２排出量の最も多い順位ｍのパターンは「パターン２」である。
【００４１】
以上説明したように、第２の実施形態では、プラント内の各ユニットのそれぞれの運転割合とプラント全体の必要な供給量とをもとに各パターンの各ユニットの発電量をユニット別運転パターンとして計算し、各パターンの各ユニットの発電量の値に、同じパターンの同じユニットの発電効率別ＣＯ２原単位の値を掛けて、各パターンの各ユニットのＣＯ２排出量を計算し、同じパターンについての各ユニットによるＣＯ２排出量の総和を求めることで、各パターンのＣＯ２排出量を計算して、ＣＯ２排出量の少ない順のパターンを決定する。よって、管理者は、プラント全体についてあらかじめ必要な供給量を満たす条件におけるＣＯ２排出量が少ない運転パターンを確認できるので、当該ＣＯ２排出量を削減できる運転パターンを容易に確認することができる。
【００４２】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。本実施形態は、複数のプラント間の発電割合を計算することを特徴としている。  
図９は、第３の実施形態における複数のユニットを有する複数のプラントの構成例を示す図である。  
図９に示した例では、燃料源が石炭であるプラントＡのｎ個のユニット、燃料源が石油であるプラントＢのｎ個のユニット、燃料源がＬＮＧであるプラントＣのｎ個のユニットを示す。  
第２の実施形態では、同一の燃料源による複数のユニットを保有する単一のプラントの供給量合計が決定されている場合を想定していたが、第３の実施形態では、図９に示すように、燃料源の異なる複数のプラント全体の供給量合計が決定されている場合を想定する。
【００４３】
第１の実施形態で説明したように、ＣＯ２排出原単位は燃料源に従って値が変化する。そのため、本実施形態では、燃料の異なる複数のプラント全体の供給量が定められている場合に、複数プラントにおけるユニットの出力率をそれぞれ調整することにより、発生するＣＯ２排出量の最小化を図ることを目的としている。  
なお、本実施形態では、プラントの数が３つである場合の例を示したが、３つ以上の場合にも適用可能である。
【００４４】
図１０は、第３の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムの構成例を示すブロック図である。  
本実施形態では、第２の実施形態で説明したＣＯ２原単位計算部２の発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５の代わりに燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５Ａを有する。
【００４５】
また、本実施形態では、第２の実施形態で説明したユニット運転パターン設定部３の代わりにユニット運転パターン設定部３Ａを有する。このユニット運転パターン設定部３Ａは、第２の実施形態でも説明したプラント供給量入力部３１を有する他に、プラント・ユニット別運転パターン計算部３３を有する。
【００４６】
また、本実施形態では、第２の実施形態で説明したパターン別ＣＯ２排出計算部４の代わりに、プラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部４Ａを有する。  
また、本実施形態では、第２の実施形態で説明したＣＯ２排出順決定部５の代わりにプラント間発電割合演算部３４を有し、第２の実施形態で説明したＣＯ２排出順表示部２０の代わりに、例えば液晶ディスプレイ装置などのプラント間発電割合表示部３５を有する。
【００４７】
図１１は、第３の実施形態におけるプラント・ユニット運転パターン設定部による処理手順の概要を示す図である。  
図１２は、第３の実施形態におけるプラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部処理手順の概要を示す図である。  
図１３は、第３の実施形態におけるＣＯ２排出量算出システムによるプラント間のための処理手順の一例を示すフローチャートである。  
本実施形態では、まず、燃料別の複数のプラントのそれぞれの内の各ユニットを対象として、第１の実施形態で説明したステップＳ１からＳ５までの、ユニットデータ入力から100%負荷時のＣＯ２排出原単位計算までの処理を行なう。
【００４８】
また、ＣＯ２原単位計算部２の燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位計算部２４は、燃料別の複数のプラントのそれぞれの内の各ユニットを対象として、出力比発電効率計算部１の発電効率データ格納部１３に格納された、出力率に応じた発電効率のデータを入力し（ステップＳ６）、このデータと標準ＣＯ２原単位格納部２３に格納された、100%負荷時のＣＯ２排出原単位のデータとに基づき、出力率に応じたＣＯ２排出原単位を計算し、この計算結果を燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５Ａに格納する（ステップＳ２１）。
【００４９】
本実施形態では、燃料別の複数のプラントのそれぞれの内の各ユニットを対象として、ユニット運転パターン設定部３のプラント供給量入力部３１は、燃料別の複数のプラントのそれぞれの必要な供給量、およびこれらの総和である、複数のプラント全体の必要な供給量の情報を、当該情報の管理システムから入力する（ステップＳ２２）。
【００５０】
ユニット運転パターン設定部３のユニット別運転パターン計算部３２は、図１１に示すような、燃料別の複数のプラントの各ユニットのそれぞれの運転割合を示すパターンを内部メモリから読み出す。
【００５１】
プラント・ユニット別運転パターン計算部３３は、燃料別の複数のプラントのいずれかにおいて、各パターンの各ユニットの運転割合に、プラント供給量入力部３１からの該当のプラント全体の必要な供給量を掛けることによって、各パターンのいずれかにおける該当プラントにおける各ユニットの発電量を計算して、この計算を各パターンについて繰り返すことで、各パターンの各ユニットの発電量を計算し、この計算を各プラントのそれぞれについて行なうことで各プラントの各パターンの各ユニットの発電量を計算し、この計算結果を、プラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部４Ａに出力する（ステップ２３）。
【００５２】
プラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部４Ａは、プラント・ユニット別運転パターン計算部３３において算出されたプラント・ユニット別運転パターンを入力し（ステップＳ２４）、また、燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５Ａから燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位のデータを入力する（ステップＳ２５）。
【００５３】
プラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部４Ａは、燃料別の複数のプラントのいずれかにおいて、プラント・ユニット別運転パターン計算部３３からの各パターンの各ユニットの発電量の値に、燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５Ａからの、同じパターンの同じプラントの同じユニットの燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位の値を掛けて、各パターンの各プラントの各ユニットのＣＯ２排出量を計算し、同じプラントおよび同じパターンについての各ユニットによるＣＯ２排出量の総和を求め、この計算を各プラントのそれぞれについて行なうことで、各プラントの各パターンにおけるプラント全体のＣＯ２排出量を計算する（ステップＳ２６）。
【００５４】
図１２に示した例では、「プラントＡ」の各ユニットの「パターン１」における「プラントＡ」全体のＣＯ２排出量は８００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターン２」における「プラントＡ」全体のＣＯ２排出量は１４００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターンｍ」における「プラントＡ」全体のＣＯ２排出量は７８０[kg-CO2/h]である。
【００５５】
また、図１２に示した例では、「プラントＢ」の各ユニットの「パターン１」における「プラントＢ」全体のＣＯ２排出量は６００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターン２」における「プラントＢ」全体のＣＯ２排出量は１２００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターンｍ」における「プラントＢ」全体のＣＯ２排出量は６５０[kg-CO2/h]である。
【００５６】
また、図１２に示した例では、「プラントＣ」の各ユニットの「パターン１」における「プラントＣ」全体のＣＯ２排出量は４００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターン２」における「プラントＣ」全体のＣＯ２排出量は１０００[kg-CO2/h]であり、同プラントの「パターンｍ」における「プラントＣ」全体のＣＯ２排出量は５００[kg-CO2/h]である。
【００５７】
プラント間発電割合演算部３４は、プラント・ユニット別運転パターン計算部３３において算出された各プラントのユニットごとの発電量と、燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部２５Ａの情報とから、各プラントのそれぞれについて、各パターンのうち各ユニットによるＣＯ２排出量の総和が最小となる運転パターンを決定し、この運転パターンによる発電量を計算し、この計算した発電量をもとに、全てのプラントによる発電量に対する、各プラントのそれぞれについてのＣＯ２排出量が最小となる運転パターンによる発電量の割合である発電割合を算出して、プラント間発電割合表示部３５に表示させる（ステップＳ２７）。
【００５８】
図１２に示した例では、「プラントＡ」の各ユニットのＣＯ２排出量の最も少ないパターンは「パターン５」であり、「プラントＢ」の各ユニットのＣＯ２排出量の最も少ないパターンは「パターン１」であり、「プラントＣ」の各ユニットのＣＯ２排出量の最も少ないパターンは「パターン８」であり、これらのそれぞれのパターンによる発電割合は、プラントＡ，Ｂ，Ｃの順に２０％、３０％、５０％である。  
このようにして、管理者は、複数のプラントを考慮した場合においても、あらかじめ必要な供給量を満たす条件における、各プラントのそれぞれにおける、ＣＯ２排出量が最小となる運転パターンおよびプラント間の発電割合を容易に確認することができる。
【００５９】
これらの各実施形態によれば、発電プラントにおける必要な供給量を満たしつつＣＯ２排出量などの環境負荷を最小化することが可能になる排出量算出システムを提供することができる。
【００６０】
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。
【符号の説明】
【００６１】
１…出力比発電効率計算部、２…ＣＯ２原単位計算部、３…ユニット運転パターン設定部、３Ａ…プラント・ユニット運転パターン設定部、４…パターン別ＣＯ２排出計算部、４Ａ…プラント・ユニット運転パターンＣＯ２排出計算部、５…ＣＯ２排出順決定部、１０…ＣＯ２排出原単位表示部、１１…ユニット出力データ入力部、１２…発電効率計算部、１３…発電効率データ格納部、２０…ＣＯ２排出順表示部、２１…ユニット情報データ入力部、２２…ライフサイクルＣＯ２排出計算部、２３…標準ＣＯ２原単位格納部、２４…発電効率別ＣＯ２原単位計算部、２５…発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部、２５Ａ…燃料毎発電効率別ＣＯ２原単位データ格納部、３１…プラント供給量入力部、３２…ユニット別運転パターン計算部、３３…プラント・ユニット別運転パターン計算部、３４…プラント間発電割合演算部、３５…プラント間発電割合表示部。
【図１】
0005740271.tif 000002
【図２】
0005740271.tif 000003
【図３】
0005740271.tif 000004
【図４】
0005740271.tif 000005
【図５】
0005740271.tif 000006
【図６】
0005740271.tif 000007
【図７】
0005740271.tif 000008
【図８】
0005740271.tif 000009
【図９】
0005740271.tif 000010
【図１０】
0005740271.tif 000011
【図１１】
0005740271.tif 000012
【図１２】
0005740271.tif 000013
【図１３】
0005740271.tif 000014