(57)【要約】【課題】予想されるガス需要量に対して計画的にガス幹線圧力を管理することによって、ガスの安定供給を確保すると同時に、製造所におけるガス製造コストを削減して最適なコストになるように製造量を決定する方法を提供する。【解決手段】中央指令室７では、第１および第２の製造所１および２のガス製造能力を超える最大需要量を示す時間帯がある場合、事前に時間毎の需要量を予測し高圧幹線１０の圧力シミュレーションを実行することによって、幹線ラインパック１４を用いて上記時間帯に備えてガスを造り溜めし、上記最大需要量に対応する。また、幹線ラインパック１４を用いて電力の単価が最も安い時間帯にガスを造り溜めすることによって、ガス製造コストを低減する。また、中央指令室７から各製造所に指示される製造量は、製造コストを考慮した候補値から選ばれるため、製造コストを削減した最適な製造量で製造される。【選択図】        図１
2004189998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
前記供給ラインにおけるガス貯留量が所定の時刻に最大となるように、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設定する供給ライン圧力管理ステップと、
前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された時刻において前記最大圧力目標値に到達し、かつ所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が当該供給ラインに対して許容された圧力範囲内で推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む、ガス供給方法。
【請求項２】
さらに、需要者のガス需要量を事前に所定の時間単位毎に予測して当該時間単位毎の予測需要量を求める需要量予測ステップを含み、
前記供給ライン圧力管理ステップは、前記需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に少ない時間帯において前記供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、当該予測需要量に基づいて、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻および前記最大圧力目標値とを設定する、請求項１に記載のガス供給方法。
【請求項３】
さらに、前記製造量設定ステップで設定された前記ガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用するガス供給運用ステップを含む、請求項１または２に記載のガス供給方法。
【請求項４】
さらに、前記需要量予測ステップで求められた予測需要量および前記製造量設定ステップで設定されたガス製造量に基づいて、事前に前記供給ライン内のガス圧力を前記時間単位毎に予測する圧力シミュレーションステップと、
前記圧力シミュレーションステップで予測されたガス圧力が、全ての時間帯における前記供給ラインのガス圧力が前記許容された圧力範囲内を推移し、かつ前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記最大圧力目標値を満たしているか事前に確認する圧力確認ステップとを含み、
前記ガス供給運用ステップは、前記製造量設定ステップで設定され、前記圧力確認ステップで事前に確認された前記ガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用する、請求項３に記載のガス供給方法。
【請求項５】
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記最大圧力目標値は、前記需要量予測ステップで求められた前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯の開始する時刻において前記許容された圧力範囲内の上限に設定される、請求項２乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項６】
前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記需要量予測ステップで求められた前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において前記最低圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項５に記載のガス供給方法。
【請求項７】
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記最大圧力目標値は、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に設定される、請求項２乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項８】
前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、前記供給ラインのガス圧力が前記供給ライン圧力管理ステップで設定された前記電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記最低圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項７に記載のガス供給方法。
【請求項９】
前記供給ライン圧力管理ステップで設定する前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻における最大圧力目標値は、季節に応じて設定されることを特徴とする、請求項１乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項１０】
前記需要量予測ステップは、前記予測需要量を求める日に対して複数のパラメータを勘案し、当該パラメータと類似する過去の日におけるガス需要量データを用いて前記予測需要量を求めることを特徴とする、請求項２乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項１１】
さらに、前記製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、
前記データ収集ステップにおいて収集された前記データに基づいて、前記製造コストが相対的に安くなるように、前記製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、
前記製造量設定ステップは、前記候補値群決定ステップにおいて決定された前記候補値群から前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を設定する、請求項１乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項１２】
前記候補値群決定ステップにおいて決定される前記候補値群は、前記製造コストが減少から増加へ転じる変曲点に対応する製造量の値を含むことを特徴とする、請求項１１に記載のガス供給方法。
【請求項１３】
さらに、前記製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、
前記データ収集ステップにおいて収集された前記データに基づいて、前記製造コストが相対的に安くなるように、前記製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、
前記供給ライン圧力管理ステップは、前記最大圧力目標値を前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に、かつ所定の範囲を有して設定し、
前記製造量設定ステップは、
前記供給ラインのガス圧力が前記最高圧力目標値を推移するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を前記候補値群から全て選択した第１のガス製造量と、
前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の上限に到達するように、前記製造所における前記時間単位毎のガス製造量を第２のガス製造量として設定する、請求項１乃至４に記載のガス供給方法。
【請求項１４】
前記製造量設定ステップで設定された前記第１および第２のガス製造量におけるそれぞれのガスの製造コストを算出し、当該製造コストが低いガス製造量を選択するガス製造量選択ステップをさらに含み、
前記ガス供給運用ステップは、前記ガス製造量選択ステップで選択されたガス製造量を用いて、前記製造所におけるガス供給を運用する、請求項１３に記載のガス供給方法。
【請求項１５】
前記製造量設定ステップは、前記第２のガス製造量を、前記供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻に先立つ一定時間前の前記時間帯に対して前記候補値群以外から選択し、他の前記時間帯に対して前記候補値群から選択する、請求項１３に記載のガス供給方法。
【請求項１６】
前記供給ライン圧力管理ステップは、前記ガス圧力が最大となるべき時刻を前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻に設定する、請求項１３に記載のガス供給方法。
【請求項１７】
前記供給ライン圧力管理ステップは、さらに、前記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に、かつ所定の範囲を有した最低圧力目標値を設定し、
前記製造量設定ステップは、さらに、
前記供給ラインのガス圧力が前記最低圧力目標値を推移するように、前記第１のガス製造量を設定し、
前記供給ラインのガス圧力が前記電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において前記供給ラインで前記許容された圧力範囲内の下限に到達するように、前記第２のガス製造量を設定する、請求項１３に記載のガス供給方法。
【請求項１８】
製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
前記供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲を設定する供給ライン圧力管理ステップと、
前記供給ラインのガス圧力が所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯において前記供給ライン圧力管理ステップで設定された圧力範囲内で推移するように、前記製造所における当該時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む、ガス供給方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガスの供給を最適に運用する方法に関し、より特定的には、ガスの安定供給を確保すると同時に、製造所におけるガス製造コストをガス需要予測に基づいて削減して最適なコストになるように製造量を決定し、ガス供給を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の製造所において製造され需要者に供給するガスの送出量は、需要者の消費量によって決定され、需要者の消費量が変動すると、各製造所の送出量も即応して変動する。このように変動するのは、各製造所から需要者までのガス供給ラインの圧力が一定に調整される、いわゆるプレッシャーコントロール（ＰＣ）送出方式が用いられているからである。すなわち、各製造所からのガス送出が、停電等で一時的に停止した場合でもガス供給が途絶えないように、ガス供給ラインの後述する高圧幹線は、例えば３〜４ＭＰａ（メガパスカル）という極めて高い圧力に保たれている。したがって、需要者の消費が増加して上記高圧幹線の圧力が低下した場合には、即座に各製造所からのガス送出量を増加させて、当該高圧幹線の圧力が一定になるように調整される。つまり、各製造所の出口圧力は、常に一定に保たれる。また、一部の製造所が上記高圧幹線に供給するガスの流量を一定に調整する、いわゆるフローコントロール（ＦＣ）送出方式を用いてガスを供給し、他の製造所が上記ＰＣ送出方式を用いてガスを供給するＰＣ−ＦＣ送出方式を用いる場合もある（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
図９を参照して、各製造所から需要者までのガス供給システムを説明する。なお、図９は、当該ガス供給システムを模式的に表したブロック図である。図９において、第１および第２の製造所１０１および１０２は、ガスを製造し高圧状態が保たれた高圧幹線１１０に送出する。高圧幹線１１０は、上記高圧を中圧Ａに降圧する複数の高圧ガバナ１０３ａ〜１０３ｃを介して中圧Ａガス導管網１１１と接続されている。そして、中圧Ａガス導管網１１１は、上記中圧Ａを中圧Ｂに降圧する複数の中圧Ａガバナ１０４ａ〜１０４ｄを介して中圧Ｂガス導管網１１２と接続されている。また、ホルダ１０５ａおよび１０５ｂは、典型的には中圧Ａガス導管網１１１および中圧Ｂガス導管網１１２を接続する１つ以上の中圧Ａガバナ１０４ａ〜１０４ｄと並列に設置されており、その前後にバルブが設けられている。ホルダ１０５ａおよび１０５ｂは、上記バルブの開閉によって中圧Ａガス導管網１１１から内部にガスを貯留し、また中圧Ｂガス導管網１１２に放出することができる。その機能によって、ホルダ１０５ａおよび１０５ｂは、需要者の消費量が増加すると、貯留したガスを放出し、需要者の消費量が減少すると、余ったガスを貯留して、需要者における消費量の急激な変動の影響を緩和する。中圧Ｂガス導管網１１２は、上記中圧Ｂを低圧に降圧する複数の中圧Ｂガバナ１０６ａ〜１０６ｆを介して低圧ガス供給導管網１１３と接続されている。そして、低圧ガス供給導管網１１３は、需要者２０１に接続し、第１および第２の製造所１０１および１０２で製造されたガスが低圧で需要者２０１へ送られ消費される。また、中圧Ａガス導管網１１１および中圧Ｂガス導管網１１２からも、それぞれ中圧Ａおよび中圧Ｂのガスが需要者２０２および２０３へ送られ消費される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−２６５１８４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１および第２の製造所１０１および１０２は、それぞれガスの製造量に対応する製造コストが設定されており、これらの製造コストを削減するための最適な製造量が存在する。上記製造コストは、第１および第２の製造所１０１および１０２の送出量ないし製造量が変動すれば変動する。ここで、この製造コストおよび最適な製造量について説明するために、ガスの製造工程について略説する。
【０００６】
まず、貯蔵用のＬＮＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ  Ｎａｔｕｒａｌ  Ｇａｓ：液化天然ガス）タンクからＬＮＧポンプで取り出された液化ＬＮＧは、海水ポンプで汲み上げた海水を用いる気化器（例えばトライエックス式気化器など）によって気化して供給される。また、ＬＮＧタンク内で気化したＬＮＧガスは、ＢＯＧ（Ｂｏｉｌ  Ｏｆｆ  Ｇａｓ：ボイルオフガス）コンプレッサで圧縮されて供給される。このときに、さらにＢＯＧブースタで圧縮されて供給される場合もある。このように供給されるＬＮＧガスに対して、別途ＬＰＧ（Ｌｉｑｕｅｆｉｅｄ  Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ  Ｇａｓ：液化石油ガス）タンクからＬＰＧポンプで取り出されたＬＰＧを混合させて熱量を調節し、都市ガスとして需要者へ送出する。ここで、ガスを送出するラインは、各製造所毎に複数設けられているのが通常であり、各ライン毎に熱量調整の有無およびその送出カロリー値が異なるように設定されている場合もある。
【０００７】
このような製造工程においては、各種ポンプやコンプレッサ等の電力コスト、熱量調整コスト、蒸気コスト、および用水コストなどが複雑に絡み合って、製造量に対応するガス製造コストが決定されることになる。例えば、ＬＮＧポンプは、通常複数台が設置され、製造量に応じて必要な台数が順次起動される。ＬＮＧポンプは、定格状態で運転するのが最も電力消費効率がよいが、部分負荷状態での運転は電力消費効率が低下する。例えば、３台のＬＮＧポンプを定格状態で運転しているときに、少し製造量を増やすと４台目のＬＮＧポンプを起動しなければならず、その場合４台とも部分負荷状態での運転となる。さらに、製造量を増やして４台のＬＮＧポンプが定格状態での運転となると再び電力消費効率がよくなるが、さらに製造量を増やすと５台目のＬＮＧポンプが起動するため同様に電力負荷効率が悪くなる。したがって、起動しているＬＮＧポンプの台数によってその運転コストも変動し、製造量の多少に応じて、製造コストが高くつく場合も、また低く抑えることができる場合も生じることになる。つまり、製造所にとって、製造コストを抑えるための最適な製造量の範囲と、製造コストが高くなる製造量の範囲とが存在し、上記最適な製造量の範囲で運転できればガス製造のための電気消費量を低く抑えることができる。
【０００８】
上述したＰＣ送出方式によって各製造所がガスを製造する場合、需要者の消費量が時々刻々と変化するため高圧幹線の圧力も変化し、この圧力を一定に調整するように各製造所の製造量を調整するため、当該製造量も即応して変動する。したがって、ＰＣ送出方式によってガスを製造する製造所においては、上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することは困難である。また、ＰＣ−ＦＣ送出方式によって各製造所がガスを製造する場合、ＦＣ送出方式で製造する製造所は、上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することが可能であるが、ＰＣ送出方式で製造する製造所は、同様に上記最適な製造量の範囲だけでガスを製造することは困難である。また、夜間時間帯等、各製造所に供給される電力自体の電力単価が安くなる時間帯や曜日が設定されているが、以上のような従来例によれば、このような電力単価が安い時間帯や曜日を利用して製造コストを抑えることも困難である。
【０００９】
さらに、冬期等のガス需要量が多い時期には、１年を通して最も単位時間帯あたりのガス需要量が多くなる（以下、最大需要量と記載する）。上述したように各製造所がＰＣ送出方式あるいはＰＣ−ＦＣ送出方式でガスを供給している場合、ＰＣ送出方式でガスを製造する製造所は、ガスを安定して供給するために上記最大需要量を示す時間帯においてその最大需要量に対応可能なガス製造能力が要求される。したがって、各製造所は、上記最大需要量以上のガス製造能力を備える必要があった。
【００１０】
それ故に、本発明の目的は、予想されるガス需要量に対して計画的にガス幹線圧力を管理することによって、ガスの安定供給を確保すると同時に、製造所におけるガス製造コストをガス需要予測に基づいて削減して最適なコストになるように製造量を決定する方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の発明は、製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、
供給ラインにおけるガス貯留量が所定の時刻に最大となるように、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設定する供給ライン圧力管理ステップと、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された時刻において最大圧力目標値に到達し、かつ所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が当該供給ラインに対して許容された圧力範囲内で推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む。
【００１２】
上記のように、第１の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、所定の時刻に供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設けることによって、所定の時刻までにガスを造り溜めすることができ、製造所の製造コストを考慮した製造量の決定が可能である。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に従属する発明であって、
さらに、需要者のガス需要量を事前に所定の時間単位毎に予測して当該時間単位毎の予測需要量を求める需要量予測ステップを含み、供給ライン圧力管理ステップは、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に少ない時間帯において供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、当該予測需要量に基づいて、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻および最大圧力目標値とを設定する。
【００１４】
上記のように、第２の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、予測需要量が相対的に少ない時間帯において供給ラインにおけるガス貯留量が最大となるように、予測される需要量に基づいて供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻とそのときの最大圧力目標値とを設けることによって、予測需要量に応じてガスを造り溜めすることができ、製造所の製造コストを考慮した製造量の決定が可能である。
【００１５】
第３の発明は、第１または第２の発明に従属する発明であって、
さらに、製造量設定ステップで設定されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用するガス供給運用ステップを含む。
【００１６】
第３の発明によれば、製造所の製造コストを考慮した製造量を運用して、製造所が製造を行いガス供給することができる。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明に従属する発明であって、
さらに、需要量予測ステップで求められた予測需要量および製造量設定ステップで設定されたガス製造量に基づいて、事前に供給ライン内のガス圧力を時間単位毎に予測する圧力シミュレーションステップと、圧力シミュレーションステップで予測されたガス圧力が、全ての時間帯における供給ラインのガス圧力が許容された圧力範囲内を推移し、かつ供給ライン圧力管理ステップで設定された最大圧力目標値を満たしているか事前に確認する圧力確認ステップとを含み、ガス供給運用ステップは、製造量設定ステップで設定され、圧力確認ステップで事前に確認されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用する。
【００１８】
上記のように、第４の発明によれば、供給ラインのガス圧力を先行予測することによって、実際にガスを供給する際にガス圧力の実績値が当該供給ラインで許容された圧力範囲の限界に近づいたため当該圧力範囲を逸脱にないようガス送出量を増減して調節するという操作が不意に、頻繁に発生することを防止し、製造所における製造量の操作を安定して行うことができる。また、予測されたガス圧力に対して実績値が乖離したことを検出できるため、先行予測されたガス圧力に対するフィードバック制御をすることができる。
【００１９】
第５の発明は、第２乃至第４の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する最大圧力目標値は、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に多くなる時間帯の開始する時刻において許容された圧力範囲内の上限に設定される。
【００２０】
上記のように、第５の発明によれば、冬期等に製造所のガス製造能力を超える等需要量が多い時間帯がある場合、事前に時間単位毎の需要量を予測し、上記需要量が多い時間帯に備え供給ラインの圧力を上昇させるようにガス製造量を設定することによって、ラインパック効果を用いたガスの造り溜めをすることができる。したがって、製造所のガス製造能力を補ったガス供給を安定して行うことができる。これは、各製造所のガス製造能力の増強やホルダ等のガス貯留設備を新たに設置することなく対応できるため、新たな設備投資等による製造コストの増加を防止することができる。
【００２１】
第６の発明は、第５の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、需要量予測ステップで求められた予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された予測需要量が相対的に多くなる時間帯が終了する時刻において最低圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【００２２】
上記のように、第６の発明によれば、冬期等に製造所のガス製造能力を超える等需要量が多い時間帯がある場合、事前に時間単位毎の需要量を予測し、上記需要量が多い時間帯に備え供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定し、当該時間帯が終了する時刻に供給ラインのガス圧力を下限になるようにガス製造量を設定するため、ラインパック効果によって造り溜めたガスを最も有効に利用することができる。
【００２３】
第７の発明は、第２乃至第４の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する最大圧力目標値は、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に設定される。
【００２４】
上記のように、第７の発明によれば、事前に時間毎の需要量を予測し、夏期等に製造所のガス製造能力が予測される最大需要量に対して余裕がある場合、上記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、電力の単価が安い時間帯にラインパック効果を用いたガスの造り溜めをすることができる。したがって、製造所のガス製造コストを低減することができる。
【００２５】
第８の発明は、第７の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が供給ライン圧力管理ステップで設定された電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において最低圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【００２６】
上記のように、第８の発明によれば、事前に時間毎の需要量を予測し、夏期等に製造所のガス製造能力が予測される最大需要量に対して余裕がある場合、上記製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻に供給ラインの圧力が下限になるようにガス製造量を設定し、当該時間帯中に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、電力の単価が安い時間帯にラインパック効果を用いて最も効果的にガスの造り溜めをすることができる。
【００２７】
第９の発明は、第１乃至第４の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップで設定する供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻における最大圧力目標値は、季節に応じて設定されることを特徴とする。
【００２８】
上記のように、第９の発明によれば、需要量の多い冬期や需要量の少ない夏期等の季節による需要量の相違や、電力料金が高くなる夏期等の季節による電力単価制度の相違に応じて、供給ライン内のガス圧力の推移を管理することが可能であり、季節に応じた適切なガス供給が運用できる。
【００２９】
第１０の発明は、第２乃至第４の発明に従属する発明であって、
需要量予測ステップは、予測需要量を求める日に対して複数のパラメータを勘案し、当該パラメータと類似する過去の日におけるガス需要量データを用いて予測需要量を求めることを特徴とする。
【００３０】
上記のように、第１０の発明によれば、天候、気温、湿度、曜日、季節等の複数のパラメータを勘案し、それらのパラメータと類似する過去の需要量実績を参考にして予測需要量を求めるため、正確な需要量を予測することができる。
【００３１】
第１１の発明は、第１乃至第４の発明に従属する発明であって、
さらに、製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、データ収集ステップにおいて収集されたデータに基づいて、製造コストが相対的に安くなるように、製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、製造量設定ステップは、候補値群決定ステップにおいて決定された候補値群から製造所における時間単位毎のガス製造量を設定する。
【００３２】
上記のように、第１１の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、複数の製造所におけるガス製造コストが安くなるようなガス流量のコントロールを行うことができる。
【００３３】
第１２の発明は、第１１の発明に従属する発明であって、
候補値群決定ステップにおいて決定される候補値群は、製造コストが減少から増加へ転じる変曲点に対応する製造量の値を含むことを特徴とする。
【００３４】
上記のように、第１２の発明によれば、コスト高とならないように最適ポイント付近の有利な電力単価等で運転するように製造所のガス製造量を制御することができる。そうすれば、ガス製造コストが削減されるように適切な製造量を決定することによって、ガス供給を最適に運用する方法を提供することができる。
【００３５】
第１３の発明は、第１乃至第４の発明に従属する発明であって、
さらに、製造所におけるガスの製造コストを算出するためのデータを収集するデータ収集ステップと、データ収集ステップにおいて収集されたデータに基づいて、製造コストが相対的に安くなるように、製造所における製造量の候補値群を決定する候補値群決定ステップとを含み、供給ライン圧力管理ステップは、最大圧力目標値を供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に、かつ所定の範囲を有して設定し、製造量設定ステップは、供給ラインのガス圧力が最高圧力目標値を推移するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を候補値群から全て選択した第１のガス製造量と、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の上限に到達するように、製造所における時間単位毎のガス製造量を第２のガス製造量として設定する。
【００３６】
上記のように、第１３の発明によれば、所定の時刻までにガスを造り溜めするガス製造量を、製造コストが相対的に安い候補値から選択して最大圧力目標値が有する範囲を推移する製造所の製造コストが考慮されたガス製造量と、最大圧力目標値に対して許容された圧力範囲の上限に到達するガス貯留量が最大となるガス製造量との決定が可能である。
【００３７】
第１４の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、
製造量設定ステップで設定された第１および第２のガス製造量におけるそれぞれのガスの製造コストを算出し、当該製造コストが低いガス製造量を選択するガス製造量選択ステップをさらに含み、ガス供給運用ステップは、ガス製造量選択ステップで選択されたガス製造量を用いて、製造所におけるガス供給を運用する。
【００３８】
上記のように、第１４の発明によれば、製造所の製造コストが考慮されたガス製造量およびガス貯留量が最大となるガス製造量の製造コストを比較し、経済性の高いガス製造量を運用して、製造所が製造を行いガス供給することができる。
【００３９】
第１５の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、
製造量設定ステップは、第２のガス製造量を、供給ラインのガス圧力が最大となるべき時刻に先立つ一定時間前の時間帯に対して候補値群以外から選択し、他の時間帯に対して候補値群から選択する。
【００４０】
上記のように、第１５の発明によれば、製造所の製造コストを考慮しない時間帯を最小限としたガス貯留量が最大となるガス製造量の決定が可能である。
【００４１】
第１６の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、ガス圧力が最大となるべき時刻を製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯が終了する時刻に設定する。
【００４２】
上記のように、第１６の発明によれば、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯を利用したガス製造量を設定することができ、その時間帯にラインパック効果を用いたガス貯留量を最大にすることができる。
【００４３】
第１７の発明は、第１３の発明に従属する発明であって、
供給ライン圧力管理ステップは、さらに、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に、かつ所定の範囲を有した最低圧力目標値を設定し、製造量設定ステップは、さらに、供給ラインのガス圧力が最低圧力目標値を推移するように、第１のガス製造量を設定し、供給ラインのガス圧力が電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻において供給ラインで許容された圧力範囲内の下限に到達するように、第２のガス製造量を設定する。
【００４４】
上記のように、第１７の発明によれば、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯の開始する時刻に供給ラインの圧力が下限になるようにガス製造量を設定し、当該時間帯中に供給ラインの圧力を上昇するようにガス製造量を設定することによって、製造所に供給される電力の単価が相対的に安い時間帯を最大限に利用したガス製造量を設定することができ、ラインパック効果を用いて最も効果的にガスの造り溜めをすることができる。
【００４５】
第１８の発明は、製造所が供給ラインを介して需要者へガスを供給するガス供給方法であって、供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲を設定する供給ライン圧力管理ステップと、供給ラインのガス圧力が所定の時間単位毎に区分される全ての時間帯において供給ライン圧力管理ステップで設定された圧力範囲内で推移するように、製造所における当該時間単位毎のガス製造量を設定する製造量設定ステップとを含む。
【００４６】
上記のように、第１８の発明によれば、供給ライン内のガス圧力を一定にするのではなく、供給ラインのガス圧力が許容される圧力範囲内で推移するように製造所における単位時間毎のガス製造量を設定することによって、各製造所は、当該単位時間毎のガス製造量を一定にしてガスを製造することができる。
【００４７】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１を参照して、本発明の第１の実施形態に係るガス供給システムについて説明する。なお、図１は、当該ガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【００４８】
図１において、第１および第２の製造所１および２は、ガスを製造して、それぞれ送出量ＸおよびＹ（Ｎｍ３／ｈ）で高圧状態が保たれた高圧幹線１０に送出する。第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹは、それぞれ中央指令室７によって制御される。また、第１および第２の製造所１および２は、中央指令室７に対して、それぞれの後述する各種データを連絡する。
【００４９】
高圧幹線１０は、上記高圧を中圧Ａに降圧する複数の高圧ガバナ３ａ〜３ｃを介して中圧Ａガス導管網１１と接続されている。なお、高圧幹線１０には、後述する幹線ラインパック１４が考慮されている。
【００５０】
中圧Ａガス導管網１１は、上記中圧Ａを中圧Ｂに降圧する複数の中圧Ａガバナ４ａ〜４ｄを介して中圧Ｂガス導管網１２と接続されている。また、ホルダ５ａおよび５ｂは、典型的には中圧Ａガス導管網１１および中圧Ｂガス導管網１２を接続する１つ以上の中圧Ａガバナ４ａ〜４ｄと並列に設置されており、その前後にバルブが設けられている。ホルダ５ａおよび５ｂは、上記バルブの開閉によって中圧Ａガス導管網１１から内部にガスを貯留し、また中圧Ｂガス導管網１２に放出することができる。その機能によって、ホルダ５ａおよび５ｂは、需要者の消費量が増加すると、貯留したガスを放出し、需要者の消費量が減少すると、余ったガスを貯留して、需要者における消費量の急激な変動の影響を緩和する。
【００５１】
中圧Ｂガス導管網１２は、上記中圧Ｂを低圧に降圧する複数の中圧Ｂガバナ６ａ〜６ｆを介して低圧ガス供給導管網１３と接続されている。そして、低圧ガス供給導管網１３は、需要者２１に接続し、第１および第２の製造所１および２で製造されたガスが低圧で需要者２１へ送られ消費される。また、中圧Ａガス導管網１１および中圧Ｂガス導管網１２からも、それぞれ中圧Ａおよび中圧Ｂのガスが需要者２２および２３へ送られ消費される。以下、これら需要者２１〜２３で消費されるガスの消費量を需要量と記載する。
【００５２】
次に、幹線ラインパック１４について説明する。幹線ラインパック１４は、高圧幹線１０の全幾何容積に貯留されているガスを指している。この幹線ラインパック１４に貯留されるガス容量は、高圧幹線１０の圧力により変化する。幹線ラインパック１４を用いることにより、上記需要量が多い場合、その圧力を低下させることによって中圧Ａガス導管網１１へガスを供給し、上記需要量が少ない場合、その圧力を上昇させることによって上記高圧幹線１０の全幾何容積にガスを貯留する。ここで、幹線ラインパック１４にガスを貯留する、または供給するということは、高圧幹線１０の圧力が上下することを意味するが、高圧幹線１０の圧力を一定に保つＰＣ送出方式は行われないものとする。したがって、上記需要量が変動すれば、ライン圧力が変動して、幹線ラインパック１４にガスを貯留、または供給することにより、需要量の変動をある程度吸収することができる。このように高圧幹線１０にガスを貯留する機能を、ラインパック効果と呼ぶ。
【００５３】
ただし、幹線ラインパック１４は、その量に限度があると共に、その全てが使われるわけではない。高圧幹線１０の圧力を一定に保つ必要はないが、ガス供給に必要な最低限度の圧力（以下、最低圧力と記載する）と、耐圧上限値の圧力（以下、最高圧力と記載する）との間の所定の範囲の圧力を維持する必要があるからである。
【００５４】
次に、中央指令室７について説明する。中央指令室７は、例えば中央保安指令部などの部署に設置されており、第１および第２の製造所１および２と通信回線等を介して相互に接続される。そして、中央指令室７は、第１および第２の製造所１および２からの各種データを受信すると共に、第１および第２の製造所１および２におけるガスの最適な製造量を指示する。したがって、中央指令室７には、具体的には通信機器を含む一般的なコンピュータシステム等が設けられる。
【００５５】
次に、中央指令室７における最適な製造量の範囲を決定する処理について説明する。まず、中央指令室７では、第１および第２の製造所１および２におけるガス製造コストを算出するためのデータを収集する。データの内容としては、予め定まっている前述したような各種ポンプやコンプレッサ等の設備性能データや、定期整備の予定等の他、成分組成などの要因により変動するＬＮＧタンクカロリーやＬＰＧタンクカロリー、ＬＮＧタンク内のガス圧などに関連するＢＯＧ送出パターン、海水温度等が挙げられる。なお、上記設備性能データには、最低運転量や最高運転量などの制限ないし拘束条件も含まれるものとする。以上のようなデータは、第１および第２の製造所１および２において収集され、中央指令室７へ送信される。
【００５６】
次に、中央指令室７では、収集されたデータに基づいて、最終的に需要者へ向けて送出されるガス送出量に対応する製造コストを所定の演算を行うことなどによって第１および第２の製造所１および２毎に算出する。ここでの演算は、上記拘束条件を満たすように、各種データが入力されて、送出量に対応する熱量調整コスト等を算出するが、ここでは結果を例示するにとどめ、その詳細な内容については説明を省略する。
【００５７】
図２は、前述の演算によって得られた電力単価原単位曲線を例示したグラフである。なお、図２に示すグラフでは、前述した電力単価が安い時間帯あるいは曜日等による製造コストの増減は考慮していない。
【００５８】
図２において、縦軸はガス１ｍ３を製造するための電力単価（単位は、円／Ｎｍ３）を表し、横軸は送出量（単位は、Ｎｍ３／ｈ）を表している。図２を参照すれば、送出量が約２２００００（Ｎｍ３／ｈ）および約３６００００（Ｎｍ３／ｈ）において、電力単価が減少から増加へ転じる変曲点を見いだすことができる。この変曲点を超過すると、電力単価が上昇してしまうので、ガス製造コストが削減されるようにガス供給を最適に運用するためには、この変曲点を考慮した運転を行わなければならない。
【００５９】
例えば、送出量が約２２００００（Ｎｍ３／ｈ）のときの電力単価より安くなるのは、送出量が約２６００００（Ｎｍ３／ｈ）以上であるから、この間の送出量に合わせてガスを製造すれば製造コストが高くなり、製造量としては不適切な値となる。したがって、中央指令室７は、送出量がこの間に入らないよう、上記変曲点付近の有利な電力単価で製造可能な送出量を、第１および第２の製造所１および２毎に最適な送出量の候補値として設定する。ここで、当該候補値は、複数設定され、例えば３２００００〜３６００００（Ｎｍ３／ｈ）のような、所定の範囲を有する値であってもよい。
【００６０】
なお、上述した第１および第２の製造所１および２毎の最適な送出量の候補値を設定する処理は、中央指令室７によって行われるが、第１および第２の製造所１および２がそれぞれデータを収集して演算を行い、上記候補値をそれぞれ設定してもよい。その場合、第１および第２の製造所１および２で決定されたそれぞれの候補値は、通信回線を介して中央指令室７へ送信されることになる。
【００６１】
次に、中央指令室７では、第１および第２の製造所１および２で製造する総製造量が、需要量に等しくなるように、第１および第２の製造所１および２における上記候補値から適切な値を選択して、第１および第２の製造所１および２に対応する製造量を決定する。中央指令室７では、各種パラメータを考慮した高圧幹線１０の圧力動解析を行い、これらの製造量を決定している。以下、図３を参照して、中央指令室７で行う上記製造量の決定のための処理について説明する。なお、図３は、中央指令室７で行う上記製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【００６２】
図３において、中央指令室７では、上記製造量を朝７時〜翌朝７時までの２４時間を１つの単位として事前に計画する。まず、中央指令室７では、上記製造量の計画を立案する日に対して、その日のガス需要量の予測を行う（ステップＳ１）。この需要量の予測に際しては、その日の天候、気温、湿度、曜日、季節等を勘案し、過去の需要量実績を参考にして、１時間単位で予測需要量を求める。
【００６３】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１で予測した１時間単位の予測需要量が近似する過去の類似日を検索し、その類似日における第１および第２の製造所１および２毎の送出量を参考にして、１時間単位で２４時間分の送出量を示す送出量パターン（以下、ＦＣパターンと記載する）を作成する（ステップＳ２）。なお、上記ＦＣパターンで示される第１および第２の製造所１および２の１時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれる。つまり、上記送出量パターンによって各製造所がガスを製造した場合、製造コストを考慮した最適な製造量で製造することができる。なお、作成されたＦＣパターンは、中央指令室７に設けられたコンピュータシステムに入力される。なお、コンピュータシステムへは、１時間単位で２４時間分の予測需要量および各製造所毎のＦＣパターンが入力される。
【００６４】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ２でＦＣパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる（ステップＳ３）。この圧力シミュレーションによって、高圧幹線１０の圧力動解析が行われ、高圧幹線１０の各ポイントにおける当日（２４時間）の圧力変化グラフが作成される。上記コンピュータシステムは、各製造所からの送出量および高圧幹線１０に接続しているガバナ３ａ〜３ｃの流量負荷を時間毎に与えられることによって、高圧幹線１０の圧力変化を演算する。ガバナ３ａ〜３ｃの流量負荷は、当日の予想需要量と当日予定されているガバナ設定値を与えることにより、当該コンピュータシステムが持っている過去のガバナ負荷実績値等の実績データから按分計算されることによって設定される。
【００６５】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ３で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が高圧幹線１０の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しているか否か、および季節等によって設定される高圧幹線１０の日間変化パターンに対して所定の目標値を満足しているか否かを確認する（ステップＳ４）。なお、上記日間変化パターンについては、季節等によって各種設定されるため、詳細を後述する。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップＳ６に処理を進め、上記圧力変化グラフがいずれかの目標値を満足していない場合、次のステップＳ５に処理を進める。
【００６６】
ステップＳ５では、上記ステップＳ２で作成したＦＣパターンで示されている各製造所の１時間単位の送出量を変更することによって、上記ステップＳ４で確認される目標値を満足するように当該ＦＣパターンを修正する（ステップＳ５）。この送出量の変更についても、変更後の第１および第２の製造所１および２の１時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれる。そして、上記ステップＳ３に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【００６７】
ステップＳ６では、上記ステップＳ４で確認されたＦＣパターンを当日の各製造所におけるガス送出量計画として作成し（ステップＳ６）、当該フローチャートによる処理を終了する。そして、中央指令室７では、通信回線を介して、決定された各製造所のＦＣパターンを対応する製造所へ送信する。
【００６８】
なお、上記ステップＳ４およびＳ５の処理については、上述したコンピュータシステムによって自動的に行われてもかまわない。まず、上記コンピュータシステムに、予め上述したように製造所毎に設定された候補値をインプットしておく。そして、上記ステップＳ２において、上記コンピュータシステムに、上記ＦＣパターンに対する１時間単位の各送出量をインプットし、さらに、高圧幹線１０の上記最低圧力および上記最高圧力と、後述する日間変化パターンに対する所定の圧力目標値をインプットする。上記ステップＳ３において、上記コンピュータシステムは、上述と同様に圧力シミュレーションを実行する。次に、上記ステップＳ４において、上記コンピュータシステムは、上記ステップＳ３で得られた圧力シミュレーション結果が、高圧幹線１０の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しているか否か、および上記日間変化パターンに対する所定の目標値を満足しているか否かを判断する。そして、上記コンピュータシステムは、上記ステップＳ４での判断において各圧力目標値を満足しない時間帯がある場合、その時間帯に先立つ一定時間帯における送出量を見直す。具体的には、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が圧力目標値より高い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が圧力目標値より低い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップＳ３に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理が継続される。
【００６９】
次に、図４を参照して、上述した日間変化パターンが冬期に設定される一例を説明する。なお、図４（ａ）は冬期における１時間単位で２４時間分の予測需要量と、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹと、送出量ＸおよびＹの合計送出量Ｘ＋Ｙとを示すグラフであり、図４（ｂ）はそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す１時間単位で２４時間分の高圧幹線１０の圧力変化グラフである。
【００７０】
冬期は、ガスの需要量が多い時期であるため、１時間単位の最大需要量を安定して供給するためのオペレーションを行う。例えば、冬期は、図４（ａ）の予測需要量のグラフで示すように、１８時から２３時にかけて需要量が最大となり、深夜の需要量は少なくなる。ここで、第１および第２の製造所１および２から需要者２１〜２３の間に形成されるガス導管上にガスを貯留する機能がなければ、第１および第２の製造所１および２は、最大需要量に相当する送出能力を持たなければならない。しかしながら、前述したように当該ガス供給システムは、ガスを貯留する機能として、中圧Ａガス導管網１１および中圧Ｂガス導管網１２の間に設けたホルダ５ａおよび５ｂや高圧幹線１０が有する幹線ラインパック１４が考慮されている（図１参照）。つまり、当該ガス供給システムでは、これらのガスを貯留する機能を用いて、最大需要量が予想される時間帯の開始する時刻までにガスを造り溜めし貯留することによって、第１および第２の製造所１および２のガス送出能力を補うことができる。以下、このようなガスを貯留する機能を用いて第１および第２の製造所１および２のガス送出能力を補う日間変化パターンに対して、その目標値を設定する一例を説明する。
【００７１】
例えば、ホルダ５ａおよび５ｂは、需要量の少ない深夜等の時間帯に、中圧Ａガス導管網１１からガスを貯留する。そして、ホルダ５ａおよび５ｂは、需要量の多い時間帯に貯留したガスを中圧Ｂガス導管網１２に払い出すことにより、実際の需要量より少ない製造所の送出能力でも供給を補うことができる。また、高圧幹線１０に考慮されている幹線ラインパック１４についても、最大需要量が想定される時間帯の開始する時刻までに各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線１０のガス圧力を高い値にしておき、需要量が多い時間帯に上記送出量が需要量より少なくなっても高圧幹線１０のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック１４に貯留されたガスを中圧Ａガス導管網１１に供給する。そして、需要量の少ない深夜の時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線１０のガス圧力を上昇させ、高圧幹線１０の幹線ラインパック１４にガスを貯留する。つまり、高圧幹線１０に考慮されている幹線ラインパック１４を用いて、第１および第２の製造所１および２のガス送出能力を補うことができる。この効果を最も有効に作用させるためには、高圧幹線１０の運用許容圧力幅（つまり、上記最低圧力〜上記最高圧力の幅）の中で、最大需要量が想定される時間帯の開始する時刻で上記最高圧力付近に目標値を設定し、当該時間帯が終了する時刻に上記最低圧力付近に目標値を設定して運用すればよい。なお、需要量予測を上回った需要量が要求された場合に対応する等、ガスの安定供給を優先に考える場合は、最大需要量が想定される時間帯が終了する時刻の目標値を上記運用許容圧力幅の下限に設定せずに、当該下限に対して余裕を有する目標値（例えば、下限に対して一定の余裕圧力を考慮した目標値）に設定してもかまわない。
【００７２】
図４（ｂ）で示す圧力変化グラフでは、高圧幹線１０のガス圧力に対して１７時で上記最高圧力付近に目標値を設定し、０時で上記最低圧力付近に目標値を設定して、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹを選んだ場合である。図４（ａ）に示すように、最大需要量を示す時間帯（１８時〜２３時）において、第１および第２の製造所１および２の合計送出量Ｘ＋Ｙは、需要量より少ない状態であるが、高圧幹線１０のガス圧力は、上記運用許容圧力幅内を推移しており、実際の需要量より少ない製造所の送出能力でもガス供給を補うことができることがわかる。このような高圧幹線１０の圧力変化を安定して運用するために、予測需要量に対して圧力シミュレーションを事前に行うことによって、１時間単位で各製造所のガス送出量を演算し、１日の各製造所の送出量計画を作成する。なお、上述の説明では、上記最高および上記最低圧力付近に目標値をそれぞれ設定したが、上記最高圧力付近の目標値に対しては、各製造所出口のガス圧力で管理し、上記最低圧力付近の目標値に対しては、高圧幹線１０内でガス圧力が最も下がるポイント（各製造所から最も遠いポイント）のガス圧力で管理するのが好ましい。
【００７３】
このように、冬期に各製造所のガス製造能力を超える最大需要量を示す時間帯がある場合、事前に時間毎の需要量を予測し、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いて上記最大需要量を示す時間帯に備えてガスを造り溜めすることによって、上記最大需要量に対応することができる。これは、各製造所のガス製造能力の増強やホルダ等のガス貯留設備を新たに設置することなく対応できるため、新たな設備投資等による製造コストの増加を防止することができる。また、各製造所に指示される製造量は、製造コストを考慮した候補値から選ばれるため、各製造所におけるガス製造は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。さらに、図４に示すように、冬期は、一般的に上述した最大需要量を示す時間帯が深夜に終了し、早朝〜正午近くに相対的に需要量が多い時間帯が存在する。また、深夜〜早朝までの時間帯は、各製造所に供給される電力単価が安く設定されている（詳細は、後述する）。つまり、冬期の深夜〜早朝の時間帯において、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いてガスを造り溜めすることによって、各製造所において安い電力単価で製造するガス製造量が多くなるため、各製造所における製造コストを低減することができる。
【００７４】
次に、図５を参照して、上述した日間変化パターンが夏期に設定される一例を説明する。なお、図５（ａ）は夏期における１時間単位で２４時間分の予測需要量と、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹと、送出量ＸおよびＹの合計送出量Ｘ＋Ｙとを示すグラフであり、図５（ｂ）はそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す１時間単位で２４時間分の高圧幹線１０の圧力変化グラフである。
【００７５】
夏期はガスの需要量が少ない時期であるため、各製造所の送出能力は、１時間単位の最大需要量に対して余裕がある。したがって、この時期には、ガスの製造に必要な電力単価を安くするオペレーションを行う。例えば、夏期は、図５（ｂ）の予測需要量のグラフに示すように、１０時から２１時にかけて需要量はほぼ一定となり、深夜の需要量は少なくなる。一方、一般的に、各製造所に供給される電力の単価は、１０時から１７時（以下、重負荷時間帯と記載する）が最も高く、２２時から８時（以下、夜間時間帯と記載する）が最も安い。したがって、各製造所における夏期のガス製造は、重負荷時間帯の送出量をできるだけ少なくし、夜間時間帯の送出量をできるだけ多くすることによって、製造コストを低減することができる。つまり、上述したガスを貯留する機能を用いて、電力の単価が安いときにガスを造り溜めし貯留することによって、製造コストの低減が可能である。以下、ガスを貯留する機能を用いて製造コストを低減する日間変化パターンに対して、その目標値を設定する一例を説明する。
【００７６】
例えば、ホルダ５ａおよび５ｂは、電力の単価が安い夜間時間帯に中圧Ａガス導管網１１からガスを貯留する。そして、ホルダ５ａおよび５ｂは、電力の単価が高い重負荷時間帯に貯留したガスを中圧Ｂガス導管網１２に払い出す。これによって、第１および第２の製造所１および２は、夜間時間帯に多くの送出量ＸおよびＹで送出し、重負荷時間帯に少ない送出量ＸおよびＹで送出することができる。また、高圧幹線１０に考慮されている幹線ラインパック１４についても、夜間時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線１０のガス圧力を高い値にしておき、重負荷時間帯に上記送出量を需要量より少なくし高圧幹線１０のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック１４に貯留されたガスを中圧Ａガス導管網１１に供給する。そして、電力の単価が重負荷時間帯より安くなる１７時から各製造所からの送出量を多くし、さらに夜間時間帯で需要量以上に送出量を多くする。このように、第１および第２の製造所１および２は、ガスを貯留する機能を用いて電力単価が安い時間帯にそれぞれの送出量を多くすることによって、それぞれの製造コストを低減することができる。この効果を最も有効に作用させるためには、高圧幹線１０の運用許容圧力幅（つまり、上記最低圧力〜上記最高圧力の幅）の中で、電力の単価が最も安い夜間時間帯が終了する時刻で上記最高圧力付近に目標値を設定し、夜間時間帯の開始する時刻に上記最低圧力付近に目標値を設定して運用すればよい。
【００７７】
図５（ｂ）で示す圧力変化グラフでは、高圧幹線１０のガス圧力に対して８時で上記最高圧力付近に目標値を設定し、２２時で上記最低圧力付近に目標値を設定して、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹを選んだ場合である。図５（ａ）に示すように、夜間時間帯（２２時〜８時）において、第１および第２の製造所１および２の合計送出量Ｘ＋Ｙは、需要量より多い状態であるが、高圧幹線１０のガス圧力は、上記運用許容圧力幅の上限付近へ推移しており、最も安い単価の電力が供給可能な時間帯に第１および第２の製造所１および２がガスの造り溜めをしていることがわかる。また、重負荷時間帯（１０時〜１７時）において、第１および第２の製造所１および２の合計送出量Ｘ＋Ｙは、需要量より少ない状態であるが、高圧幹線１０のガス圧力は、徐々に上記運用許容圧力幅の下限付近へ推移しており、最も高い単価の電力が供給される時間帯に第１および第２の製造所１および２はガス製造を少なくしていることがわかる。このような高圧幹線１０の圧力変化を安定して運用するために、予測需要量に対して圧力シミュレーションを事前に行うことによって、１時間単位で各製造所のガス送出量を演算し、１日の各製造所の送出量計画を作成する。なお、上述の説明でも、上記最高および上記最低圧力付近に目標値をそれぞれ設定したが、上記最高圧力付近の目標値に対しては、各製造所出口のガス圧力で管理し、上記最低圧力付近の目標値に対しては、高圧幹線１０内でガス圧力が最も下がるポイント（各製造所から最も遠いポイント）のガス圧力で管理するのが好ましい。
【００７８】
このように、夏期等に各製造所のガス製造能力が最大需要量に対して余裕がある場合、事前に時間毎の需要量を予測し、ラインパック効果等のガスを貯留する機能を用いて各製造所に供給される電力の単価が最も安い時間帯にガスを造り溜めすることによって、各製造所のガス製造コストを低減することができる。また、各製造所に指示される製造量は、製造コストを考慮した候補値から選ばれるため、各製造所におけるガス製造は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。
【００７９】
そして、上述したように設定されたＦＣパターンに基づいて、第１および第２の製造所１および２によってガスの製造が行われる当日は、高圧幹線１０のガス圧力の管理値として上記運用許容圧力幅を満たすように監視する。さらに、上述した運用許容圧力幅の上下限付近に時間帯に応じて設定された目標値も管理値として設定して、高圧幹線１０のガス圧力を監視してもかまわない。これらの運用許容圧力幅あるいは目標値からガス圧力が外れる場合は、第１および第２の製造所１および２に対して製造量の変更が中央指令室７から指示され、この製造量変更指示も上述した候補値から選ばれる。このように、第１の実施形態においては、各製造所におけるガス送出量がＦＣ送出方式で運用が行われることになる。
【００８０】
なお、上述した第１の実施形態の説明では、事前に高圧幹線における圧力シミュレーションを行い、高圧幹線のガス圧力推移を先行予測して目標値を満たすように各製造所におけるガス送出量を設定している。このように、高圧幹線のガス圧力推移を先行予測することによって、実際にガスを供給する際にガス圧力の実績値が高圧幹線の許容圧力幅から外れることによる製造量の変更等を未然に防止することができる。また、予測されたガス圧力推移に対して実績値が乖離したことを検出できるため、先行予測されたガス圧力推移に対するフィードバック制御をすることができる。
【００８１】
しかしながら、これらの効果を期待しない場合、本発明は圧力シミュレーションを行わずに、設定されたガス圧力の管理値を満足するように各製造所のガス送出量を制御してもかまわない。例えば、各製造所の製造量を上述した候補値から選出し、ガス圧力の管理値を高圧幹線の運用許容圧力幅に設定する。そして、実際のガス供給において、高圧幹線におけるガス圧力が上記運用許容圧力幅の上限に近づくと各製造所に１段階製造量が少ない候補値で製造する指示を行い、高圧幹線におけるガス圧力が上記運用許容圧力幅の下限に近づくと各製造所に１段階製造量が多い候補値で製造する指示を行うことによって、各製造所は、製造コストを削減した最適な製造量で製造することができる。また、実際のガス供給において、ガス圧力の管理値を上述した冬期あるいは夏期における上記運用許容圧力幅の上下限付近に設定された目標値を時間帯に応じた管理値として設定し、上記候補値から選ばれた製造量で各製造所に同様の製造指示を行うことによって、上述した冬期あるいは夏期における効果と同様の効果が期待できる。
【００８２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係るガス供給システムについて説明する。第２の実施形態に係るガス供給システムを具体的に説明する前に、当該実施形態における概念について説明する。
【００８３】
上記第１の実施形態で説明したように、ガスの製造コストの中で、各製造所におけるガス単位量あたりの消費電力コストを低減するためには、第１および第２の製造所１および２毎に最適な送出量の候補値から送出量を選択する方法と、電力単価が安価な夜間時間帯の深夜電力を利用する方法とがある。第１の実施形態では、これら２つの方法を両立させるために、上記夜間時間帯の開始２２時および終了８時に対して、それぞれ高圧幹線１０の上記運用許容圧力幅の中で最低圧力および最高圧力付近に目標値を設定し、上記候補値から送出量を選択することを条件として、それぞれの目標値を満足するように送出計画を立案している。
【００８４】
ここで、夜間時間帯の開始２２時に上記運用許容圧力幅の中で最低圧力まで高圧幹線１０のガス圧力を低下させ、夜間時間帯の終了８時に最高圧力まで高圧幹線１０のガス圧力を上昇させれば、上記深夜電力の利用率を最大にすることができる。しかしながら、上記候補値から送出量を選択することを条件として送出計画を立案する場合、上記最低および最高圧力付近で推移する送出計画の立案は可能であるが、選択できる送出量が限定されるため、正確に上記最低および最高圧力に到達する送出計画を立案することが困難である。そして、上記候補値から送出量を選択する条件を解除（つまり、任意の送出量から選択）してでも、上記深夜電力の利用率を最大にするための上記最低および最高圧力に到達する送出計画の方が経済性が高くなる場合がある。上述した背景によって、第２の実施形態に係るガス供給システムでは、第１の実施形態に対してさらに経済性を高める方法として説明を行う。
【００８５】
第２の実施形態に係るガス供給システムの構成は、図１を参照して説明した第１の実施形態に係るガス供給システムを模式的に表したブロック図と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、第１および第２の製造所１および２における候補値は、図２を参照して第１の実施形態で説明したものと同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８６】
図６を参照して、第２の実施形態に係るガス供給システムを構成する中央指令室７で行う製造量の決定のための処理について説明する。なお、図６は、当該中央指令室７で行う製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【００８７】
図６において、中央指令室７では、上記製造量の計画を立案する日に対して、その日のガス需要量の予測を行う（ステップＳ１１）。そのステップＳ１１の動作は、上記ステップＳ１と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８８】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１１で予測した１時間単位の予測需要量が近似する過去の類似日を検索し、その類似日における第１および第２の製造所１および２毎の送出量を参考にして、１時間単位で２４時間分の送出量を示すＦＣパターンを作成する（ステップＳ１２）。このステップＳ１２で選ばれる第１および第２の製造所１および２の１時間単位の送出量は、上記ステップＳ２と同様に予め設定された候補値から選ばれ、動作も上記ステップＳ２と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００８９】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１２でＦＣパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる（ステップＳ１３）。このステップＳ１３で実行される圧力シミュレーションについても、上記ステップＳ３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【００９０】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１３で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が、高圧幹線１０に設定されている運用許容圧力幅の間を推移しているか否か、および夏期等の夜間時間帯の開始および終了時刻に設定される第１の目標範囲内に推移しているか否かを確認する（ステップＳ１４）。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップＳ１６に処理を進め、上記圧力変化グラフがいずれかの目標値を満足していない場合、次のステップＳ１５に処理を進める。
【００９１】
このフローチャートによる動作では、上述したように、ガスの製造に必要な単位ガス製造量あたりの消費電力コストを安くするオペレーションが行われる。例えば、夏期は、上述したように、１０時から２１時にかけて需要量はほぼ一定となり、深夜の需要量は少なくなる（図５（ｂ）参照）。一方、一般的に、各製造所に供給される電力の単価は、１０時から１７時（重負荷時間帯）が最も高く、２２時から８時（夜間時間帯）が最も安い。したがって、各製造所における夏期のガス製造は、重負荷時間帯の送出量をできるだけ少なくし、夜間時間帯の送出量をできるだけ多くすることによって、製造コストを低減することができる。つまり、上述したガスを貯留する機能を用いて、電力の単価が安いときにガスを造り溜めし貯留することによって、製造コストの低減が可能である。
【００９２】
例えば、高圧幹線１０に考慮されている幹線ラインパック１４については、夜間時間帯に各製造所からの送出量を需要量より多くすることによって高圧幹線１０のガス圧力を高い値にしておき、重負荷時間帯に上記送出量を需要量より少なくし高圧幹線１０のガス圧力を低下させることによって、幹線ラインパック１４に貯留されたガスを中圧Ａガス導管網１１に供給する。そして、上記夜間時間帯に設定されている最も電力単価の安い深夜電力の利用率を最大にするために、高圧幹線１０の運用許容圧力幅の中で、夜間時間帯の終了時（８時）で最高圧力付近および開始時（２２時）で最低圧力付近に第１の目標範囲を設定する。
【００９３】
例えば、高圧幹線１０の上記運用許容圧力幅が２．５〜４．０ＭＰａである場合、上記第１の目標範囲は、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に２．５〜３．０ＭＰａの圧力範囲、上記夜間時間帯の終了時に３．５〜４．０ＭＰａの圧力範囲で設定する。なお、現実のガス供給運用時において、上記運用許容圧力幅から逸脱する確率を低くするために、事前シミュレーションに対する誤差や変動の圧力幅（例えば、±０．１ＭＰａ）を考慮してもかまわない。この場合、上記第１の目標範囲は、上記圧力幅を考慮して、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に２．６〜３．０ＭＰａ、上記夜間時間帯の終了時に３．５〜３．９ＭＰａで設定する。
【００９４】
ステップＳ１５では、上記ステップＳ１２で作成したＦＣパターンで示されている各製造所の１時間単位の送出量を変更することによって、上記ステップＳ１４で確認される第１の目標範囲を含んだそれぞれの目標値を満足するように当該ＦＣパターンを修正する。この送出量の変更についても、変更後の第１および第２の製造所１および２の１時間単位の送出量は、上述したように設定された候補値から選ばれ、上記ステップＳ５と同様である。そして、上記ステップＳ１３に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【００９５】
ステップＳ１６では、上記ステップＳ１４で確認されたＦＣパターンを当日の各製造所における第１の送出量計画として作成する。そして、処理を次のステップに進める。
【００９６】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１６で作成した第１の送出量計画に対して、上記第１の目標範囲で管理する時間帯に先立つ一定時間帯の送出量を上記候補値以外から選択してＦＣパターンをインプットする（ステップＳ１７）。例えば、第１の目標範囲は、上記夜間時間帯の開始時（２２時）および終了時（８時）に、それぞれ２．５〜３．０ＭＰａおよび３．５〜４．０ＭＰａの圧力範囲で設定されている。この場合、上記ステップＳ１７で送出量を変更する対象の時間帯は、上記夜間時間帯の開始時（２２時）および終了時（８時）に対して、それぞれ例えば２時間前までである。つまり、上記夜間時間帯の開始時に対して２０および２１時の時間帯、終了時に対して６時および７時の時間帯が、上記候補値以外から送出量を選択する対象の時間帯となる。
【００９７】
ここで、図７を参照して、上記ステップＳ１７で選択される上記候補値以外の送出量について説明する。なお、図７は、図２と同様に、単位時間あたりの送出量（Ｎｍ３／ｈ）と単位送出量あたりの電力単価（円／Ｎｍ３）との関係を示すグラフである。なお、図７に示すグラフでも、前述した電力単価が安い時間帯あるいは曜日等による製造コストの増減は考慮していない。
【００９８】
図７において、上記候補値から選択された送出量ＦＣｅに対して電力単価Ｅｅとする。上述したように、第１および第２の製造所１および２における上記電力単価は、減少から増加へ転じる変曲点を有しており、当該変曲点付近の有利な電力単価で製造可能な送出量を、候補値として設定されている。つまり、送出量ＦＣｅにおける電力単価Ｅｅは、消費電力コストに対して有利な電力単価を示している。一方、送出量ＦＣｅより多く、上記候補値以外から選択された送出量ＦＣｎに対して電力単価Ｅｎとする。この場合、消費電力コストに対して有利な送出量ではないため、送出量ＦＣｎは、送出量ＦＣｅに対して多い送出量であっても、電力単価Ｅｅより高い電力単価Ｅｎが示される。したがって、上記ステップＳ１２あるいはＳ１５では、このような消費電力コストに対して有利な送出量（例えば、送出量ＦＣｅを用いてＦＣパターンを作成していたが、上記ステップＳ１７では、消費電力コストに対して不利な送出量を含めた全ての送出量（例えば、送出量ＦＣｎ）を用いてＦＣパターンを作成することになる。
【００９９】
図６に戻り、中央指令室７では、上記ステップＳ１７でＦＣパターンが入力されたコンピュータシステムに対して、圧力シミュレーションを実行させる（ステップＳ１８）。このステップＳ１８で実行される圧力シミュレーションについては、上記ステップＳ１３と同様であるため、詳細な説明を省略する。
【０１００】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１８で圧力シミュレーションが実行され作成された上記圧力変化グラフを検証し、当日のガス圧力が、高圧幹線１０に設定されている運用許容圧力幅の間を推移しているか否か、および上記第１の目標範囲で管理する時間帯の送出量が第２の目標値に到達しているか否かを確認する（ステップＳ１９）。そして、上記圧力変化グラフが全ての目標値を満足している場合、次のステップＳ２１に処理を進め、上記圧力変化グラフが一部の目標値を満足していない場合、次のステップＳ２０に処理を進める。
【０１０１】
ここで、上記第２の目標値について説明する。上記第２の目標値は、上記夜間時間帯に設定されている最も電力単価の安い深夜電力の利用率を最大にするために、高圧幹線１０の運用許容圧力幅の中で、夜間時間帯の終了時（８時）で最高圧力および開始時（２２時）で最低圧力に設定される。例えば、高圧幹線１０の上記運用許容圧力幅が２．５〜４．０ＭＰａであり、上記第１の目標範囲が、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に２．５〜３．０ＭＰａの圧力範囲、上記夜間時間帯の終了時に３．５〜４．０ＭＰａの圧力範囲で設定されているとする。この場合、第２の目標値は、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に２．５ＭＰａのガス圧力、上記夜間時間帯の終了時に４．０ＭＰａのガス圧力で設定する。なお、第２の目標値でも、上記第１の目標範囲と同様に、事前シミュレーションに対する誤差や変動の圧力幅（例えば、±０．１ＭＰａ）を考慮してもかまわない。この場合、上記第２の目標値は、上記圧力幅を考慮して、それぞれ上記夜間時間帯の開始時に２．６ＭＰａ、上記夜間時間帯の終了時に３．９ＭＰａで設定する。
【０１０２】
図８を参照して、上述した圧力シミュレーションによる圧力変化グラフと、第１の目標範囲および第２の目標値との関係について、具体的に説明する。なお、図８は、夜間時間帯の終了時（８時）までの時間帯と圧力（ＭＰａ）との関係を示すグラフである。
【０１０３】
図８において、上述したように、夜間時間帯の終了時（８時）には、上記運用許容圧力幅の最高圧力付近に第１の目標範囲が設定され、その最高圧力に第２の目標値が設定されている。そして、上記夜間時間帯では、第１および第２の製造所１および２からの送出量を多くすることによって、高圧幹線１０のガス圧力を上昇させているため、圧力シミュレーションによる圧力変化グラフは、８時に向けて上昇の傾向を示している。そして、圧力変化グラフａは、上記ステップＳ１６で作成された第１の送出量計画によるものであり、各時間帯の送出量は、上記候補値のみ（例えば、送出量ＦＣｅ）から選ばれている。圧力変化グラフａは、８時に設定されている第１の目標範囲に対してほぼ中央を推移しており、上記ステップＳ１４における判定を満足している。一方、圧力変化グラフｂは、時間帯６および７時の送出量（つまり、６時から８時までの送出量）が上記候補値以外で圧力変化グラフａの設定より多い送出量（例えば、送出量ＦＣｎ）が選ばれている。圧力変化グラフｂは、８時に設定されている第２の目標値に到達しており、上記ステップＳ１９における判定を満足している。このように、上記候補値以外も含めて送出量を選択してＦＣパターンを作成する場合、そのＦＣパターンを用いて圧力シミュレーションすることによって、設定されているガス圧力の目標値に対してピンポイントで到達させることが可能である。また、夜間時間帯の開始および終了する時刻では、深夜電力の利用率を最大にするための第２の目標値が設定されているため、当該第２の目標値に到達するＦＣパターンを立案することによって、深夜電力の利用率を最大にするＦＣパターンを作成することができる。
【０１０４】
ステップＳ２０では、上記ステップＳ１７で作成したＦＣパターンで上記第２の目標値が設定されている時間帯に先立つ一定時間帯の送出量を変更することによって、上記ステップＳ１９で確認される第２の目標値に到達するように当該ＦＣパターンを修正する。そして、上記ステップＳ１８に戻って再度圧力シミュレーションを実行し、処理を継続する。
【０１０５】
上記ステップＳ２０による送出量の変更については、代表的には、上記一定時間帯に対して上記候補値以外の送出量から選ばれて変更されるが、一方の時間帯に対する送出量の変更によって、他方の時間帯で上記候補値から送出量が選ばれたり、上記一定時間帯以外の時間帯に対して、他の候補値に変更することもあり得る。上述したように、第２の目標値は、夜間時間帯の終了時（８時）で最高圧力および開始時（２２時）で最低圧力に設定されている。上記ステップＳ１７およびＳ２０では、これらの第２の目標値に到達するような送出量を選択するため、８時に先立つ一定時間帯に対して送出量を増量し、２２時に先立つ一定時間帯に対して送出量を減量することになる。例えば、上記８時に先立つ一定時間帯に対して送出量の増量を行ってガス圧力を上昇させた場合、他の時間帯におけるガス圧力も上昇する。これによって、２２時に先立つ一定時間帯に対して、現在設定されている送出量より一段階送出量が少ない新たな候補値を選択したり、上記ステップＳ１７で変更対象でない時間帯の送出量を一段階送出量が少ない新たな候補値を選択したりできる。
【０１０６】
ステップＳ２１では、上記ステップＳ１９で確認されたＦＣパターンを当日の各製造所における第２の送出量計画として作成する。そして、処理を次のステップに進める。
【０１０７】
次に、中央指令室７では、上記ステップＳ１６およびＳ１９で作成した第１および第２の送出量計画を比較して、経済性の高い方を選択し（ステップＳ２２）、当該フローチャートによる処理を終了する。そして、中央指令室７では、通信回線を介して、決定された第１あるいは第２の送出量計画に基づく各製造所のＦＣパターンを、対応する製造所へ送信する。
【０１０８】
上記ステップＳ２２で行われる第１および第２の送出量計画の比較方法について説明する。中央指令室７では、上記ステップＳ１６で作成した第１の送出量計画に対して、上記ステップＳ２１で作成した第２の送出量計画による消費電力コストが低減しているかを検証する。つまり、上記候補値のみを選択した送出量によって作成したＦＣパターンと、第２の目標値が設定されている時間帯に先立つ一定時間帯に対して上記候補値以外の送出量を選択して、深夜電力の利用率を最大にしたＦＣパターンとの消費電力コストを比較して、経済性の高いＦＣパターンを選択する。
【０１０９】
説明を具体的にするために、図７で説明した送出量ＦＣｅおよびＦＣｎに対する電力単価ＥｅおよびＥｎおよび図８で説明した圧力変化グラフａおよびｂを用いて、経済性の比較の考え方について説明する。
【０１１０】
電力単価Ｅｅに対応する昼間時間帯および夜間時間帯の単価を、それぞれ電力単価ＥｅｄおよびＥｅｎとする。そして、電力単価Ｅｎに対応する昼間時間帯および夜間時間帯の単価を、それぞれ電力単価ＥｎｄおよびＥｎｎとする。一般的には、Ｅｅｄ＞Ｅｅｎ、Ｅｎｄ＞Ｅｎｎである。そして、８時に先立つ一定時間帯において、上記候補値以外から送出量が選択された時間をｔとする。そして、図８の圧力変化グラフａは、８時までの時間帯に対して全て送出量ＦＣｅで製造され、圧力変化グラフｂは、６時および７時の時間帯（ｔ＝２）のみ送出量ＦＣｎで製造されたとする。
【０１１１】
このとき、圧力変化グラフａに対して、圧力変化グラフｂによる消費電力コストの増加は、
（Ｅｎｎ×ＦＣｎ−Ｅｅｎ×ＦＣｅ）×ｔ  …（１）
であり、圧力変化グラフｂによる増加送出量は、
（ＦＣｎ−ＦＣｅ）×ｔ
である。一方、上記増加送出量を、昼間時間帯で製造するための消費電力コストを考える。上記増加送出量を、送出量ＦＣｅに含めて送出すると仮定した場合、その消費電力コストは、
（ＦＣｎ−ＦＣｅ）×ｔ×Ｅｅｄ  …（２）
となる。そして、上記式（１）および（２）の結果を比較して、上記式（２）の結果が大きい場合、圧力変化グラフｂの経済性が高いと判断する。ここで、上記夜間時間帯において、上記候補値以外から送出量が選択される時間ｔは、理論上任意に設定することが可能であるが、消費電力コストの低減を考えた場合、短い時間（例えば、ｔ≦２）に設定するのが好ましい。
【０１１２】
以上、計画する送出量を全て上記候補値から選ぶ場合と、深夜電力の利用率を最大にする場合とで、消費電力コストを比較する考え方を説明した。しかしながら、第１および第２の送出量計画を比較する場合、上記ステップＳ２０の動作で説明したようにそれぞれの送出量が異なる時間帯が多数になることがあり、それぞれの時間帯における消費電力コストの増減が複雑に関連しあう。したがって、上記ステップＳ２２における経済性の比較では、第１および第２の送出量計画によって必要な消費電力コストを、時間帯および送出量に対応する電力単価を用いて、それぞれ２４時間分の総消費電力コストを算出して比較する。
【０１１３】
そして、上記ステップＳ２２で選択されたＦＣパターンに基づいて、第１および第２の製造所１および２によってガスの製造が行われる当日は、高圧幹線１０のガス圧力の管理値として上記運用許容圧力幅を満たすように監視する。さらに、上述した運用許容圧力幅の最高および最低圧力に時間帯に応じて設定された第２の目標値も管理値として設定して、高圧幹線１０のガス圧力を監視してもかまわない。そして、ガス消費量の予測と実績との差異により高圧幹線１０のガス圧力が計画値と乖離する場合、例えば、第２の目標値を設定している時間帯の２時間前に、再度上述した圧力シミュレーションを実行する。この圧力シミュレーションは、その時点での高圧幹線１０のガス圧力およびその後の需要量予測に基づいて、同様に実行され、その結果を中央指令室７から第１および第２の製造所１および２に対して指示する。このように、第２の実施形態においても、各製造所におけるガス送出量がＦＣ送出方式で運用が行われることになる。
【０１１４】
なお、上記ステップＳ１４〜Ｓ１６およびＳ１９〜Ｓ２２の処理については、上述したコンピュータシステムによって自動的に行われてもかまわない。まず、上記コンピュータシステムに、予め上述したように製造所毎に設定された候補値をインプットしておく。そして、上記ステップＳ１２およびＳ１７において、上記コンピュータシステムに、上記ＦＣパターンに対する１時間単位の各送出量をインプットし、さらに、高圧幹線１０の上記最低圧力および上記最高圧力と、上記第１の目標範囲および第２の目標値とをインプットする。
【０１１５】
上記ステップＳ１３およびＳ１８において、上記コンピュータシステムは、上述と同様に圧力シミュレーションを実行する。次に、上記ステップＳ１４およびＳ１９において、上記コンピュータシステムは、上記ステップＳ１３およびＳ１８で得られた圧力シミュレーション結果が、高圧幹線１０の上記最低圧力と上記最高圧力との間を推移しており、上記第１の目標範囲および第２の目標値を満足しているか否かを判断する。そして、上記コンピュータシステムは、上記ステップＳ１４およびＳ１９での判断においてそれぞれの目標を満足しない時間帯がある場合、その時間帯に先立つ一定時間帯における送出量をステップＳ１５およびＳ２０で見直す。
【０１１６】
具体的には、上記ステップＳ１５で上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が上記第１の目標範囲等の圧力目標値より高い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が上記第１の目標範囲等の圧力目標値より低い場合、現在設定されている候補値より一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップＳ１３に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理を継続する。
【０１１７】
また、上記ステップＳ２０で上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーションの結果が上記第２の目標値等の圧力目標値より高い場合、現在設定されている送出量より少ない任意の送出量、あるいは一段階送出量が少ない新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。一方、上記コンピュータシステムは、上記圧力シミュレーション結果が上記第２の目標値等の圧力目標値より低い場合、現在設定されている送出量より少ない任意の送出量、あるいは一段階送出量が多い新たな候補値を予めインプットされている候補値から選択し、上記一定時間帯に設定する。そして、上述と同様に上記ステップＳ１８に戻って処理を繰り返すことによって、上記圧力シミュレーション結果が上記各圧力目標値を満たすまで処理を継続する。
【０１１８】
そして、上記ステップＳ２２で上記コンピュータシステムは、上記ステップＳ１６およびＳ２１で作成した第１および第２の送出量計画に対して消費電力コストを演算し、それぞれの消費電力コストを出力する。
【０１１９】
このように、第２の実施形態に係るガス供給システムによれば、夜間時間帯に設定されている最も安価な深夜電力を最大限に利用したガス送出量計画を立案することができる。また、当該ガス供給システムで用いられるガス送出量計画は、第１の実施形態で説明したガス送出量計画および深夜電力を最大限に利用したガス送出量計画から経済性の高いものが選択されるため、第１の実施形態に対してさらに消費電力コストを低減させることが可能である。
【０１２０】
以上のように、第１および第２の実施形態によれば、ガス供給システム内のラインパック効果等ガスを貯留する機能を用いて、当該システム上の全ての需要者に対して予測される需要量に適切に対応し、かつ製造コストが削減されるようなガス送出量を設定することによって、各製造所のガス製造能力を補ったり各製造所のガス製造コストを低減してガスの製造を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１および第２の実施形態に係るガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【図２】演算によって得られた電力単価原単位曲線を例示したグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る図１の中央指令室７で行う第１および第２の製造所１および２で製造する製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【図４】第１の実施形態の冬期における１時間単位で２４時間分の予測需要量と、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹと、送出量ＸおよびＹの合計送出量Ｘ＋Ｙとを示すグラフ、およびそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す１時間単位で２４時間分の高圧幹線１０の圧力変化グラフである。
【図５】第１の実施形態の夏期における１時間単位で２４時間分の予測需要量と、第１および第２の製造所１および２の送出量ＸおよびＹと、送出量ＸおよびＹの合計送出量Ｘ＋Ｙとを示すグラフ、およびそれらのガス量を圧力シミュレーションした結果示す１時間単位で２４時間分の高圧幹線１０の圧力変化グラフである。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る図１の中央指令室７で行う第１および第２の製造所１および２で製造する製造量の決定のための処理について説明するためのフローチャートである。
【図７】単位時間あたりの送出量と単位送出量あたりの電力単価との関係を示すグラフである。
【図８】夜間時間帯の終了時までの時間帯と圧力との関係を示すグラフである。
【図９】従来の各製造所から需要者までのガス供給システムを模式的に表したブロック図である。
【符号の説明】
１…第１の製造所
２…第２の製造所
３、４、６…ガバナ
５…ホルダ
７…中央指令室
１０…高圧幹線
１１…中圧Ａガス導管網
１２…中圧Ｂガス導管網
１３…低圧ガス供給導管網
１４…幹線ラインパック
２１〜２３…需要者
【図１】
2004189998.tif 000003
【図２】
2004189998.tif 000004
【図３】
2004189998.tif 000005
【図４】
2004189998.tif 000006
【図５】
2004189998.tif 000007
【図６】
2004189998.tif 000008
【図７】
2004189998.tif 000009
【図８】
2004189998.tif 000010
【図９】
2004189998.tif 000011