(57)【要約】【課題】  評価対象の省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価可能とする。【解決手段】  省エネルギー手段非適用時の実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成し、蓄積する（Ｓ５０１、Ｓ５０２）。評価対象の省エネルギー手段適用時の実績データ（Ｓ５０３のＹＥＳ）から抽出される区分条件に応じた区分のエネルギーコストモデルと評価対象の省エネルギー手段適用時の実績データから、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算する（Ｓ５０４〜Ｓ５０７）。評価対象の省エネルギー手段適用時の実績データから省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算し（Ｓ５０８）、省エネルギー手段非適用時および適用時のエネルギーコストを比較して省エネルギー効果を評価する（Ｓ５０９）。【選択図】  図５
2005141403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを利用して、エネルギープラントに対して省エネルギー手段を適用する前後のエネルギープラントの実績データを用いて省エネルギー効果を評価する方法において、
予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するモデル生成ステップと、
前記エネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算する非適用時コスト計算ステップと、
前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算する適用時コスト計算ステップと、
前記非適用時のエネルギーコストと前記適用時のエネルギーコストを比較して、省エネルギー効果を評価する評価ステップ、
を含むことを特徴とする省エネルギー効果評価方法。
【請求項２】
前記非適用時コスト計算ステップは、計算に用いる前記エネルギーコストモデルとして、前記実績データの運転日を予め設定された区分属性の属性値に基づいて区分した場合に、「前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの区分に応じて決定される区分条件」に該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成されたエネルギーコストモデルを選択するモデル選択ステップを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載の省エネルギー効果評価方法。
【請求項３】
前記モデル選択ステップは、
前記区分条件に該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成されたエネルギーコストモデルを検索するステップと、
前記区分条件に該当する前記実績データから生成された前記エネルギーコストモデルが検出されない場合に、当該区分条件に該当する実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項２に記載の省エネルギー効果評価方法。
【請求項４】
前記モデル選択ステップは、
「前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データと前記運転日の区分属性の属性値が一致する」ことを前記区分条件として、該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成された前記エネルギーコストモデルを検索するステップと、
前記区分条件に該当する前記実績データから生成された前記エネルギーコストモデルが検出されず、かつ、当該区分条件に該当する実績データが検出されない場合に、区分条件を緩和して更新し、更新した区分条件に該当する実績データが検出されるまで区分条件を傾斜的に緩和、更新しながら検索を繰り返すステップと、
前記緩和された区分条件に該当する前記実績データが検出された場合に、当該実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するステップを含む、
を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の省エネルギー効果評価方法。
【請求項５】
前記省エネルギー手段非適用時および省エネルギー手段適用時の実績データは、各運転日毎にエネルギー原料単価を含む複数の属性に関する属性値を対応付けて構成され、
前記モデル生成ステップは、前記省エネルギー手段非適用時の実績データ中の前記エネルギー原料単価の属性値を、前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データ中の属性値と等しくするステップを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の省エネルギー効果評価方法。
【請求項６】
前記モデル生成ステップは、前記エネルギーコストモデルとして、前記エネルギープラントから出力される冷熱、温熱、蒸気、電力、を含むグループの中から選択された１種類以上のエネルギーに関する単位あたりのエネルギーコストモデルを生成するステップを含む、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の省エネルギー効果評価方法。
【請求項７】
コンピュータを利用して、エネルギープラントに対して省エネルギー手段を適用する前後のエネルギープラントの実績データを用いて省エネルギー効果を評価する装置において、
予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するモデル生成手段と、
前記エネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算する非適用時コスト計算手段と、
前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算する適用時コスト計算手段と、
前記非適用時のエネルギーコストと前記適用時のエネルギーコストを比較して、省エネルギー効果を評価する評価手段、
を備えることを特徴とする省エネルギー効果評価装置。
【請求項８】
前記非適用時コスト計算手段は、計算に用いる前記エネルギーコストモデルとして、前記実績データの運転日を予め設定された区分属性の属性値に基づいて区分した場合に、「前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの区分に応じて決定される区分条件」に該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成されたエネルギーコストモデルを選択するように構成された、
ことを特徴とする請求項７に記載の省エネルギー効果評価装置。
【請求項９】
前記非適用時コスト計算手段は、
前記区分条件に該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成されたエネルギーコストモデルを検索し、
前記区分条件に該当する前記実績データから生成された前記エネルギーコストモデルが検出されない場合に、前記モデル生成手段により、当該区分条件に該当する実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成させるように構成された、
ことを特徴とする請求項８に記載の省エネルギー効果評価装置。
【請求項１０】
前記非適用時コスト計算手段は、
「前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データと前記運転日の区分属性の属性値が一致する」ことを前記区分条件として、該当する前記省エネルギー手段非適用時の実績データから生成された前記エネルギーコストモデルを検索し、
前記区分条件に該当する前記実績データから生成された前記エネルギーコストモデルが検出されない場合に、前記モデル生成手段に当該区分条件を与えるように構成され、
前記モデル生成手段は、
前記与えられた区分条件に該当する前記実績データを検索し、当該区分条件に該当する実績データが検出されない場合に、区分条件を緩和して更新し、更新した区分条件に該当する実績データが検出されるまで区分条件を傾斜的に緩和、更新しながら検索を繰り返し、
前記緩和された区分条件に該当する前記実績データが検出された場合に、当該実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するように構成された、
ことを特徴とする請求項９に記載の省エネルギー効果評価装置。
【請求項１１】
前記省エネルギー手段非適用時および省エネルギー手段適用時の実績データは、各運転日毎にエネルギー原料単価を含む複数の属性に関する属性値を対応付けて構成され、
前記モデル生成手段は、前記省エネルギー手段非適用時の実績データ中の前記エネルギー原料単価の属性値を、前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データ中の属性値と等しくするように構成された、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の省エネルギー効果評価装置。
【請求項１２】
前記モデル生成手段は、前記エネルギーコストモデルとして、前記エネルギープラントから出力される冷熱、温熱、蒸気、電力、を含むグループの中から選択された１種類以上のエネルギーに関する単位あたりのエネルギーコストモデルを生成するように構成された、
ことを特徴とする請求項７乃至請求項１１のいずれかに記載の省エネルギー効果評価装置。
【請求項１３】
コンピュータを利用して、エネルギープラントに対して省エネルギー手段を適用する前後のエネルギープラントの実績データを用いて省エネルギー効果を評価するシステムにおいて、
前記エネルギープラントに入力される運転条件、気候条件、エネルギー原料の入力量、を含むプラント入力データと、エネルギープラントに対して要求される各エネルギーの需要量を含む需要量データと、エネルギープラントを構成する各機器の起動停止状態、エネルギー原料の入力量、各エネルギーの出力量、を含む機器運転データを、運転日の日付と対応付けてなる実績データを収集・蓄積するプラントデータベースと、
前記プラントデータベースに蓄積された前記実績データを用いて省エネルギー効果を評価する省エネルギー効果評価装置を備え、
前記省エネルギー効果評価装置は、請求項７乃至請求項１２のいずれかに記載された省エネルギー効果評価装置である、
ことを特徴とする省エネルギー効果評価システム。
【請求項１４】
コンピュータを利用して、エネルギープラントに対して省エネルギー手段を適用する前後のエネルギープラントの実績データを用いて省エネルギー効果を評価するプログラムにおいて、
予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するモデル生成機能と、
前記エネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算する非適用時コスト計算機能と、
前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算する適用時コスト計算機能と、
前記非適用時のエネルギーコストと前記適用時のエネルギーコストを比較して、省エネルギー効果を評価する評価機能、
をコンピュータに実現させることを特徴とする省エネルギー効果評価プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷熱、温熱、蒸気、電力、を含むグループの中から選択された１種類以上のエネルギーを供給するエネルギープラントにおいて、省エネルギー手段を適用したときのプラント全体のエネルギーコスト低減効果（省エネルギー効果）を簡易に精度よく評価する方法と装置、システム、プログラム、に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、エネルギープラントにおける省エネルギー効果の評価においては、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストと省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを比較して省エネルギー効果を計算している。図８は、このような省エネルギー効果システムの従来例を示すブロック図である。
【０００３】
この図８に示すように、従来、エネルギープラントＰにおける省エネルギー機器、省エネルギー装置、省エネルギーシステム、等の省エネルギー手段適用による省エネルギー効果を評価する省エネルギー効果評価システム８００は、基本的に、プラントデータベース８０１とエネルギーコスト計算・比較手段Ｙ０２を備えている。すなわち、プラントデータベース８０１には、エネルギープラントＰの実績データとして、省エネルギー手段非適用時の実績データと省エネルギー手段適用時の実績データが蓄積されている。そして、エネルギーコスト計算・比較手段８０２は、省エネルギー手段非適用時の実績データから省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算すると共に、省エネルギー手段適用時の実績データから省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算し、算出した省エネルギー手段非適用時と適用時のエネルギーコストを比較して省エネルギー効果を評価し、評価結果を出力する（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
なお、プラントデータベース８０１に蓄積される実績データは、エネルギープラントＰに入力される運転条件、気候条件、エネルギー原料（燃料、電力等）の入力量、を含むプラント入力データと、エネルギープラントＰに対して要求される各エネルギー（冷熱、温熱、蒸気、電力等）の需要量を含む需要量データと、エネルギープラントを構成する各機器に関する機器運転データを、運転日の日付と対応付けて構成されたデータである。
【０００５】
また、プラントデータベース８０１とエネルギーコスト計算・比較手段８０２に加えて、最適運転パターン計算手段８０３、従来運転パターン計算手段８０４、運転シミュレーション手段８０５、等を使用することにより、省エネルギー手段非適用時の実績データと省エネルギー手段適用時の実績データを、運転条件に応じた運転シミュレーションによってそれぞれ求める手法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
この手法においては、最適運転パターン計算手段８０３でエネルギーコストを最小化するなどの目的に応じた運転条件を計算し、同運転条件での運転シミュレーションを運転シミュレーション手段８０５で行い、同手段８０５から得られるシミュレーション結果、すなわち、燃料・電力データ、機器運転データ、同シミュレーションで用いた需要量データ、気候条件データ、運転条件データ、等から省エネルギー手段適用時の実績データを生成する。そして、従来運転パターン計算手段８０４で従来の運転条件を計算し、同運転条件での運転シミュレーションを運転シミュレーション手段８０５で行い、同手段８０５から得られるシミュレーション結果により、省エネルギー手段非適用時の実績データを生成する。
【０００７】
また、別の手法として、個々の省エネルギー機器のエネルギーコスト低減効果に着目して、各省エネルギー機器による単位時間あたりのエネルギーコスト低減効果に各機器の稼働時間をそれぞれ乗じて省エネルギー効果を計算する手法等も一般に用いられている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２８２８８９公報
【特許文献２】特開２００１−２７３００６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の手法では、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがプラントデータベース８０１に存在しない限り、評価対象実績データの省エネルギー効果を評価することができない。
【００１０】
また、特許文献２の手法では、エネルギーの出力量および気候条件に合わせて運転員が決定していた運転条件を模擬するために、従来運転パターン計算手段８０４において運転方針を表すロジックを複雑にする必要があった。この特許文献２においては、従来型運転方針として「発停優先順序有あり・起動後の機器は定格運転する」方針と「発停優先順序あり・起動後の機器は機器間で等負荷運転する」方針を代表的な２方針としているが、季節や出力量に応じて複雑に変化する運転員の運転方針と発停優先順序の関係については示されていない。また、省エネルギー効果を評価する際にどの運転方針を採用するかについても示されていない。
【００１１】
一方、個々の省エネルギー機器のエネルギーコスト低減効果に着目した前記の手法では、エネルギープラントＰ全体の省エネルギー効果を計算することはできない。例えば、蒸気を用いて冷熱を生成する吸収冷凍機を効率の良い機種に変更した場合、機器の効率向上によって余った蒸気が有効活用されない限り、エネルギープラントＰ全体として省エネルギー効果が得られるとは言えないからである。
【００１２】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであり、その目的は、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価可能な、省エネルギー効果評価方法と装置、システム、プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記のような目的を達成するために、蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データから生成したエネルギーコストモデルを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算することにより、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価できるようにしたものである。
【００１４】
なお、本発明において重要な用語の定義は次の通りである。
「エネルギープラント」は、冷熱、温熱、蒸気、電力、等の複数種類のエネルギーを供給するものに限らず、１種類のエネルギーを供給するプラントも含む広い概念である。
「省エネルギー手段」は、エネルギープラントに適用した場合に省エネルギーの効果があると想定される各種の手段を意味しており、単数または複数の省エネルギー機器、単数または複数の省エネルギー装置、単数または複数の省エネルギーシステム、またはそれらの組み合わせ、を含む広い概念である。
【００１５】
「エネルギー」は、冷熱、温熱、蒸気、電力、等の各種のエネルギーを含む広い概念である。
「エネルギー原料」は、エネルギーを生成するためにエネルギープラントレベルまたはそれを構成する各機器レベルで供給される原料を意味しており、燃料等の一般的に原料と呼ばれる物質に限らず、電力や蒸気等の機器を通じて別のエネルギーに変換されるエネルギー自身も含む広い概念である。
【００１６】
請求項１の発明は、コンピュータを利用して、エネルギープラントに対して省エネルギー手段を適用する前後のエネルギープラントの実績データを用いて省エネルギー効果を評価する方法において、モデル生成ステップ、非適用時コスト計算ステップ、適用時コスト計算ステップ、評価ステップ、を含むことを特徴としている。ここで、モデル生成ステップは、予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データを用いてエネルギーコストモデルを生成するステップである。そして、非適用時コスト計算ステップは、エネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算するステップである。また、適用時コスト計算ステップは、前記評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データを用いて省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算するステップである。さらに、評価ステップは、非適用時のエネルギーコストと適用時のエネルギーコストを比較して、省エネルギー効果を評価するステップである。
【００１７】
以上のような発明によれば、予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データから、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成することにより、生成したエネルギーコストモデルと省エネルギー手段適用時の実績データを用いて、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストが計算できる。そのため、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、予め生成したエネルギーコストモデルと当該適用時の実績データを用いるだけで、比較対象として適切な非適用時のエネルギーコストを計算することができる。したがって、非適用時のエネルギーコストと適用時のエネルギーコストを比較して、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データから生成したエネルギーコストモデルを用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算することにより、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価可能な、省エネルギー効果評価方法と装置、システム、プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下には、本発明を適用した省エネルギー効果評価システムの実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００２０】
［１．システム構成］
図１は、本実施形態の省エネルギー効果評価システムを示すブロック図である。この図１に示すように、エネルギープラントＰにおける省エネルギー手段適用による省エネルギー効果を評価する省エネルギー効果評価システム１００は、プラントデータベース１０１と省エネルギー効果評価装置１１０を備えており、省エネルギー効果評価装置１１０は、モデル生成手段１１１、モデルデータベース１１２、非適用時コスト計算手段１１３、適用時コスト計算手段１１４、評価手段１１５、ヒューマンインタフェース１１６、を備えている。以下には、各部の詳細について順次説明する。
【００２１】
図２は、本実施形態の省エネルギー効果評価システム１００が対象とするエネルギープラントＰの一例を示すブロック図である。この図２に示すエネルギープラントＰは、石油やガスなどの燃料を入力して蒸気を発生するボイラ２０１、燃料を入力して蒸気と電力を発生するコージェネレーション機器２０２、蒸気を入力して電力を発生するタービン発電機２０３、蒸気を入力して冷熱を発生する吸収冷凍機２０４、電力を入力して冷熱を発生するターボ冷凍機２０５、電力を入力して冷熱および温熱を発生するダブルバンドル冷凍機２０６、を備えている。エネルギープラントＰを構成する各機器２０１〜２０６は、冷熱、温熱、蒸気、電力、という４種類のエネルギーの需要を満たすように運転条件をそれぞれ与えられている。また、エネルギープラントＰを構成する各機器２０１〜２０６の特性は、気温や湿度等の気候条件で変化する。
【００２２】
また、図１において、プラントデータベース１０１は、エネルギープラントＰの入力に関するプラント入力データ、エネルギープラントＰに対して要求されるエネルギーの需要量に関する需要量データ、エネルギープラントＰを構成する各機器に関する機器運転データ、およびコスト計算用の単価、係数を、運転日の日付と対応付けてなる実績データを収集・蓄積するようになっている。
【００２３】
ここで、プラント入力データは、エネルギープラントＰに入力される運転条件、気候条件、エネルギー原料の入力量（図１、図２の例では、燃料量、電力量）、を含むデータである。また、需要量データは、エネルギープラントＰに対して要求される各エネルギーの需要量（図１、図２の例では、冷熱量、温熱量、蒸気量、電力量）、を含むデータである。また、機器運転データは、エネルギープラントＰを構成する各機器の起動停止状態、エネルギー原料の入力量（図１、図２の例では、燃料量、電力量、蒸気量）、各エネルギーの出力量（図１、図２の例では、冷熱量、温熱量、蒸気量、電力量）、を含むデータである。さらに、コスト計算用の係数は、ＣＯ2換算係数、原油換算係数、等を含む。なお、プラントデータベース１０１は、モデル生成手段１１１などの外部からの要求に応じて蓄積した実績データを提供するようになっている。
【００２４】
モデル生成手段１１１は、省エネルギー効果を評価しようとする（評価対象である）省エネルギー手段適用時の実績データの区分に応じて決定される「区分条件」の省エネルギー手段非適用時の実績データを、プラントデータベース１０１に対して要求するようになっている。ここで、「区分条件」は、実績データの運転日を、予め設定された「季節」、「曜日」、「負荷」、等の区分属性で表される運転区分、および、予め設定された「電力単価」、「燃料単価」、「契約電力」、等の区分属性で表される契約区分に基づいて区分した場合に、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの区分に応じて決定される。モデル生成手段１１１は、ヒューマンインタフェース１１６あるいは非適用時コスト計算手段１１３からそのような「区分条件」が与えられた場合に、その「区分条件」に該当する省エネルギー手段非適用時の実績データを選択するようになっている。
【００２５】
そして、モデル生成手段１１１は、要求に応じてプラントデータベースから得られた省エネルギー手段非適用時の実績データから、「区分条件」に対応する「区分」の省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成してモデルデータベース１１２に提供するようになっている。なお、モデル生成手段１１１の詳細な構成については後述する。
【００２６】
モデルデータベース１１２は、モデル生成手段１１１から提供されるエネルギーコストモデルを蓄積し、かつ、非適用時コスト計算手段１１３から要求される運転区分および契約区分に対応するエネルギーコストモデルを提供するようになっている。
【００２７】
非適用時コスト計算手段１１３は、プラントデータベース１０１に対して、省エネルギー効果を評価しようとする（評価対象である）省エネルギー手段適用時の実績データを要求して、得られた実績データから「（運転日の）区分条件」を自動的あるいはヒューマンインタフェース１１６からの入力に基づいて判定し、対応する区分のエネルギーコストモデルをモデルデータベース１１２に要求するようになっている。非適用時コスト計算手段１１３は、モデルデータベース１１２から得られるエネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データから、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算し、得られたエネルギーコストを評価手段１１５に提供するようになっている。
【００２８】
適用時コスト計算手段１１４は、プラントデータベース１０１に対して、省エネルギー効果を評価しようとする（評価対象である）省エネルギー手段適用時の実績データを要求して、得られた実績データから省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算し、得られたエネルギーコストを評価手段１１５に提供するようになっている。
【００２９】
評価手段１１５は、非適用時コスト計算手段１１３および適用時コスト計算手段１１４から提供される省エネルギー手段非適用時および適用時のエネルギーコストを比較して、省エネルギー効果を評価し、評価結果を出力するようになっている。
【００３０】
省エネルギー効果評価装置１１０における以上のような各手段１１１〜１１５は、メインメモリとそれに記憶された省エネルギー効果評価用として特化されたプログラム、そのプログラムによって制御されるＣＰＵなどの演算処理部、必要なデータを記憶する補助記憶装置、等により実現される。ヒューマンインタフェース１１６は、ユーザとの対話を行うための入出力手段であり、ディスプレイ等の表示手段、キーボードやマウス等の入力手段、および入出力されるデータを翻訳・変換する手段を含む。なお、ここで挙げたメインメモリ、ＣＰＵ、補助記憶装置、ディスプレイ、キーボードやマウス、等のハードウェア資源は、コンピュータが一般的に備えている基本的な構成要素であるため、これ以上の説明は省略する。
【００３１】
［２．モデル生成手段の詳細］
図３は、モデル生成手段１１１の構成の詳細を示すブロック図である。この図３に示すように、モデル生成手段１１１は、エネルギープラントＰの運転日を区分する区分データを蓄積する区分データベース３０１、運転日の区分を検索して得られた日付の実績データを要求する区分検索手段３０２、要求に応じて得られた実績データを用いてエネルギーコストを計算するコスト計算手段３０３、エネルギーコストを用いてエネルギーコストモデルのパラメータを計算するパラメータ計算手段３０４、を備えている。
【００３２】
ここで、区分データベース３０１は、エネルギープラントＰの運転日を区分する運転区分および契約区分に関する区分データを蓄積すると共に、区分検索手段３０２などの外部からの要求に応じて区分データを提供するようになっている。なお、運転区分は、エネルギープラントＰの運転状態を示す情報であり、契約区分は、エネルギープラントＰの入力である電力や燃料の単価や使用量上限などを示す情報である。
【００３３】
また、区分検索手段３０２は、非適用時コスト計算手段１１３あるいはヒューマンインタフェース１１６から与えられる区分条件に該当する日付を区分データベース３０１中で検索し、かつ、検出した日付の実績データをプラントデータベース１０１に要求するようになっている。また、パラメータ計算手段３０４は、コスト計算手段３０３で計算したエネルギーコストを用いてエネルギーコストモデルのパラメータを計算し、かつ、同モデルパラメータおよび前記区分条件から構成されるエネルギーコストモデルを生成してモデルデータベース１１２に提供するようになっている。
【００３４】
図４は、図３に示すモデル生成手段１１１の区分データベース３０１に蓄積される区分データのデータ構造の一例を示す図である。この図４に示すように、区分データは、プラントデータベース１０１に蓄積されている実績データの日付に対応するエントリをもっている。各エントリには、エネルギープラントＰの運転状態を表す運転区分として、「季節」、「曜日」、「負荷」、「停止」、等の区分属性の属性値がそれぞれ対応付けられると共に、エネルギープラントＰの単価や使用量に関する契約内容を表す契約区分として、「電力単価」、「契約区分（使用量上限）」、「燃料１（の燃料単価）」、「燃料２（の燃料単価）」、等の区分属性の属性値がそれぞれ対応付けられている。
【００３５】
図４に示すような区分データを検索するために、ヒューマンインタフェース１１６や非適用時コスト計算手段１１３から区分検索手段３０２を通じて区分データベース３０１に与えられる「区分条件」は、単数または複数の区分属性の属性値により構成される。例えば、図４に示す区分データに対して、「区分条件」として、３つの区分属性の属性値の組み合わせ「電力単価：Ａ、季節：中間期、負荷：通常運転時」が与えられた場合に、区分データベース３０１は、日付「○年○月２日」、「○年○月３日」、「○年○月４日」、「○年○月５日」、を抽出する。また、区分条件として、４つの区分属性の属性値の組み合わせ「電力単価：Ｂ、季節：夏期、曜日：日祝日、負荷：通常運転時」が与えられた場合に、区分データベース３０１は、日付「○年○月７日」を抽出する。
【００３６】
［３．システム動作］
図５は、以上のような構成を有する本実施形態の省エネルギー効果評価システム１００における動作の概略を示すフローチャートである。
【００３７】
この図５に示すように、省エネルギー効果評価装置１１０において、ヒューマンインタフェース１１６からの入力あるいは非適用時コスト計算手段１１３により、実績データの「区分条件」が指定された場合（Ｓ５０１のＹＥＳ）には、モデル生成手段１０１により、モデル生成処理を行う。すなわち、モデル生成手段１０１は、「区分条件」に該当する省エネルギー手段非適用時の実績データをプラントデータベース１０１から取得して、「区分条件」に対応する「区分」の省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成し、モデルデータベース１１２に蓄積する（Ｓ５０２）。なお、モデル生成処理の詳細については後述する。
【００３８】
また、省エネルギー効果評価装置１１０において、ヒューマンインタフェース１１６からの入力により省エネルギー効果を評価しようとする（評価対象である）省エネルギー手段適用時の実績データが指定された場合（Ｓ５０３のＹＥＳ）には、非適用時コスト計算手段１１３により、非適用時コスト計算処理を行う（Ｓ５０４〜Ｓ５０７）。
【００３９】
この非適用時コスト計算処理において、非適用時コスト計算手段１１３はまず、指定された評価対象の省エネルギー手段適用時の実績データから「区分条件」を、自動的に抽出、あるいはヒューマンインタフェースからの入力に基づいて抽出し、「区分条件」に一致する「区分」のエネルギーコストモデルを、モデルデータベース１１２に要求する（Ｓ５０４）。この場合、「区分条件」は、予め設定された全ての区分属性、例えば、図４における運転区分の区分属性「季節」、「曜日」、「負荷」、「停止」の各属性値、および契約区分の区分属性「電力単価」、「契約区分」、「燃料１」、「燃料２」、の各属性値からなる厳密な条件とする。
【００４０】
「区分条件」に対応する「区分」、すなわち、評価対象の実績データに対して、各区分属性の属性値が一致する「区分」のエネルギーコストモデルがモデルデータベース１１２に蓄積されていない場合（Ｓ５０５のＹＥＳ）には、非適用時コスト計算手段１１３は、モデル生成手段１１１に同「区分条件」を提供して、必要に応じて区分条件を緩和する条件緩和型のモデル生成処理を行わせる。この条件緩和型のモデル生成処理として、モデル生成手段１１１は、与えられた「区分条件」を必要に応じて傾斜的に緩和しながら、「区分条件」に応じた「区分」の省エネルギー手段非適用時の実績データからエネルギーコストモデルを生成し、モデルデータベース１１２に蓄積する（Ｓ５０６）。なお、この条件緩和型のモデル生成処理の詳細については後述する。
【００４１】
非適用時コスト計算手段１１３は、モデルデータベース１１２から得られる「区分条件」に応じた「区分」のエネルギーコストモデルと評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データから、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを計算する（Ｓ５０７）。
【００４２】
省エネルギー効果評価装置１１０においては、非適用時コスト計算手段１１３により、以上のような非適用時コスト計算処理を行う（Ｓ５０４〜Ｓ５０７）と共に、適用時コスト計算手段１１４により、適用時コスト計算処理を行う（Ｓ５０８）。すなわち、適用時コスト計算手段１１４は、プラントデータベース１０１に対して、省エネルギー効果を評価しようとする（評価対象である）省エネルギー手段適用時の実績データを要求して、得られた実績データから省エネルギー手段適用時のエネルギーコストを計算する。
【００４３】
省エネルギー効果評価装置１１０においては、以上のような非適用時コスト計算処理（Ｓ５０４〜Ｓ５０７）および適用時コスト計算処理（Ｓ５０８）で得られた省エネルギー手段非適用時および適用時のエネルギーコストを、評価手段１１５により比較して省エネルギー効果を評価し、評価結果を出力する（Ｓ５０９）。
【００４４】
［４．モデル生成処理の詳細］
図６は、図５に示すモデル生成処理（Ｓ５０２）のサブルーチンを示すフローチャートである。この図６に示すように、モデル生成処理において、モデル生成手段１１１はまず、区分検索手段３０２により、「区分条件」に一致する区分データを区分データベース３０１中で検索する（Ｓ６０１）。区分データベース３０１中で「区分条件」に一致する区分データが検出された場合（Ｓ６０２のＹＥＳ）には、その区分データに対応する「日付」の省エネルギー手段非適用時の実績データをプラントデータベース１０１に要求して、得られた同「日付」の省エネルギー手段非適用時の実績データから、コスト計算手段３０３によりエネルギーコストを計算する（Ｓ６０３）。
【００４５】
モデル生成手段１１１は次に、得られたエネルギーコストを用いて、パラメータ計算手段３０４によりエネルギーコストモデルのパラメータを計算する（Ｓ６０４）。パラメータ計算手段３０４は、得られたパラメータと「区分条件」からエネルギーコストモデルを生成し、モデルデータベース１１２に蓄積する（Ｓ６０５）。モデル生成用として与えられた次の「区分条件」がある場合（Ｓ６０６のＹＥＳ）には、その区分条件について、Ｓ６０１〜Ｓ６０５の処理を繰り返す。また、区分データベース３０１中に「区分条件」に一致する区分データが存在しない場合（Ｓ６０２のＮＯ）には、そのままＳ６０６に進む。最終的に、与えられた全ての区分条件についての処理を行い、未処理の区分条件がなくなった時点で、モデル生成処理を終了する。
【００４６】
このようなモデル生成処理によれば、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、「区分条件」として与えられた運転区分および契約区分の各区分属性が一致する「区分」の省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成できる。したがって、このようなモデル生成処理で生成されたエネルギーコストモデルを用いて、非適用時コスト計算処理を行うことにより、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの運転区分および契約区分に対応した、比較対象として適切な省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを容易に計算できる。
【００４７】
なお、図６に示すモデル生成処理において生成されるエネルギーコストモデルの具体的なモデル構造は、以下の数１、数２に示すような関数から構成される。すなわち、数１に示す関数「ｆ」、「ｇ」は、エネルギープラントＰから需要を満たすように出力される冷熱などの需要に関する「需要量データ」と、エネルギープラントＰを構成する各機器の「機器運転データ」を説明変数とし、エネルギープラントＰの入力である「燃料量データ」および「電力量データ」を被説明変数とする関数である。
【数１】
2005141403.tif 000003
【００４８】
また、数２に示す関数「ｈ」は、「燃料量データ」、「電力量データ」、「単価」、「ＣＯ2換算係数」、「原油換算係数」、を説明変数とし、「エネルギーコスト」を被説明変数とする関数である。数２は、「エネルギーコスト」を「運転コスト」とした場合の一例を示している。また、「エネルギーコスト」として「ＣＯ2換算量」と「原油換算量」を採用する場合も同様である。
【数２】
2005141403.tif 000004
【００４９】
このような関数のうち、まず、関数「ｆ」と関数「ｇ」の関数形として多項式を採用した場合には、パラメータ計算手段３０４において最小二乗法などの一般的な計算手法でパラメータを容易に決定できる。また、関数「ｆ」、関数「ｇ」、および関数「ｈ」を統合して一つの関数とした場合には、エネルギープラントＰの機器運転データを用いて、最小二乗法だけでなく、各エネルギー需要の単位あたりのエネルギーコストを計算することができる。
【００５０】
例えば、図２に示すエネルギープラントにおいて、「需要側の電力単価」は、エネルギープラントＰが購入する電力単価と等しいとする。そして、「蒸気単価」については、「ボイラ２０１およびコージェネレーション機器２０２が消費する燃料使用量に燃料単価を乗じた燃料コスト」から「コージェネレーション機器２０２が発電する電力量に電力単価を乗じたコージェネレーション発電コスト」を引いた「運転コスト」を、「ボイラ２０１およびコージェネレーション機器２０２の発生蒸気量」で割り、「蒸気単価」とする。
【００５１】
また、「冷熱単価」は、次のようにして求める。まず、「吸収冷凍機２０４の運転コスト」は、使用蒸気量に蒸気単価を乗じた値とし、「ターボ冷凍機２０５およびダブルバンドル冷凍機２０６の運転コスト」は、消費電力量に電力単価を乗じた値とする。そして、「吸収冷凍機２０４およびターボ冷凍機２０５およびダブルバンドル冷凍機２０６の運転コストの合計」を、生成した冷熱で割り、「冷熱単価」とする。
【００５２】
また、「温熱単価」については、「ダブルバンドル冷凍機２０６の消費電力量に電力単価を乗じた値」から「発生冷熱量に冷熱単価を乗じた値」を引いて、「温熱生成に要したダブルバンドル冷凍機２０６の運転コスト」を求める。そして、この「温熱生成に要したダブルバンドル冷凍機２０６の運転コスト」を温熱発生量で割り、「温熱単価」とする。
【００５３】
このように、エネルギープラントＰの内部構造に基づいて、機器運転データを用いて各需要の単価を計算することにより、各需要量に相関が高い場合に最小二乗法の計算で発生する多重共線性の問題を回避して、安定的にモデルパラメータを計算することができる。
【００５４】
さらに、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データと同じ「単価」、「ＣＯ2換算係数」、および「原油換算係数」を、モデル生成手段１１１のコスト計算手段３０３に与えることにより、評価対象である省エネルギー手段適用時と同じ単価あるいは換算係数である場合のエネルギーコストモデルを計算させることもできる。
【００５５】
［５．条件緩和型モデル生成処理の詳細］
図７は、図５に示す非適用時コスト計算処理における条件緩和型モデル生成処理（Ｓ５０６）のサブルーチンを示すフローチャートである。この図７に示すように、与えられた「区分条件」に一致する区分データを検索して（Ｓ７０１）、「区分条件」に一致する区分データが検出された場合（Ｓ７０２のＹＥＳ）に、その区分データに対応する「日付」の省エネルギー手段非適用時の実績データからエネルギーコストを計算し（Ｓ７０４）、パラメータを計算し（Ｓ７０５）、エネルギーコストモデルを生成、蓄積する（Ｓ７０６）までの一連の処理は、図６に示したモデル生成処理と同様である。
【００５６】
図７に示す条件緩和型モデル生成処理において、図６に示したモデル生成処理と異なる点は、区分データベース３０１中に「区分条件」に一致する区分データが存在しない場合（Ｓ７０２のＮＯ）に、自動的あるいはヒューマンインタフェース１１６からの指示に基づいて、一致する区分データが検出されるまで、「区分条件」中の区分属性を１つずつ減らして「区分条件」を緩和する（Ｓ７０３）点である。そして、緩和された「区分条件」に一致する区分データが検出された時点（Ｓ７０２のＹＥＳ）で、その区分データに対応する「日付」の省エネルギー手段非適用時の実績データからエネルギーコストを計算し（Ｓ７０４）、パラメータを計算し（Ｓ７０５）、エネルギーコストモデルを生成、蓄積する（Ｓ７０６）。
【００５７】
このような条件緩和型モデル生成処理によれば、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、「区分条件」として与えられた運転区分および契約区分の各区分属性が一致する「区分」のエネルギーコストモデルが、モデルデータベース１１２に蓄積されていない場合でも、「区分条件」を緩和したエネルギーコストモデルを構築できる。したがって、非適用時コスト計算処理中で、この条件緩和型モデル生成処理を行うことにより、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの運転区分および契約区分にある程度対応した、比較対象として適切な省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを容易に計算できる。
【００５８】
［６．実施形態の作用効果］
以上のような本実施形態によれば、予め蓄積された省エネルギー手段非適用時の実績データから、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成することにより、生成したエネルギーコストモデルと省エネルギー手段適用時の実績データを用いて、省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストが計算できる。そのため、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データに対して、需要量が一致する省エネルギー手段非適用時の実績データがない場合であっても、予め生成したエネルギーコストモデルと当該適用時の実績データを用いるだけで、比較対象として適切な非適用時のエネルギーコストを計算することができる。したがって、非適用時のエネルギーコストと適用時のエネルギーコストを比較して、エネルギープラント全体の省エネルギー効果を簡易に精度よく評価することができる
【００５９】
また、本実施形態においては、エネルギーコストモデルを、容易に判別可能な運転区分および契約区分で切り替えるので、特許文献２について前述したように運転方針を表すロジックを複雑にする必要なく、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの運転区分および契約区分に対応した、比較対象として適切な省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを容易に計算できる。
【００６０】
また、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データの運転区分および契約区分の区分条件に一致したエネルギーコストモデルが蓄積されていない場合でも、区分条件を緩和することにより、評価対象の実績データの運転区分および契約区分にある程度対応したエネルギーコストモデルを構築できるので、比較対象として適切な省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを確実に計算できる。
【００６１】
また、エネルギーコストモデルとして、エネルギープラントＰが供給する、冷熱、温熱、蒸気、電力、等の種類の異なるエネルギーに対して、各エネルギーの単位あたりのエネルギーコストを用いるので、単価比較により省エネルギー効果を容易に評価することができる。そしてまた、エネルギープラントＰの内部構造に基づいて、機器運転データを用いて各需要の単価を計算することにより、各需要量に相関が高い場合に最小二乗法の計算で発生する多重共線性の問題を回避して、安定的にモデルパラメータを計算することができる。
【００６２】
また、評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データと同じ「単価」、「ＣＯ2換算係数」、「原油換算係数」、を用いて省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストモデルを生成できるので、単価変動後も、評価対象の実績データと単価条件の等しい省エネルギー手段非適用時のエネルギーコストを確実に計算できる。
【００６３】
［７．他の実施形態］
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で他にも多種多様な変形例が実施可能である。まず、前記実施形態で示した省エネルギー効果評価システムの構成や処理手順は、一例にすぎない。
【００６４】
例えば、前記実施形態においては、ヒューマンインタフェースあるいは非適用時コスト計算手段から「区分条件」をモデル生成手段に与えることにより、モデル生成手段でその「区分条件」に応じたエネルギーコストモデルを生成するという手順を説明したが、この手順は、一例にすぎない。変形例として、ヒューマンインタフェースあるいは非適用時コスト計算手段から評価対象である省エネルギー手段適用時の実績データまたはそれを特定する情報をモデル生成手段に与えることにより、モデル生成手段でその実績データから「区分条件」を抽出し、抽出した「区分条件」に応じたエネルギーコストモデルを生成する手順も可能である。
【００６５】
これに関連して、予め区分データベースを用意することなく、モデル生成処理を行う都度、属性区分の属性値を判別して区分条件を作成する手順も可能である。さらに、区分データベースとして使用する区分データとして図４に示したデータ構造は一例にすぎず、区分データを構成する具体的な属性区分やその属性値の設定は、対象となるエネルギープラントの具体的な構成や、入力するエネルギー原料、出力するエネルギー等に応じて自由に変更可能である。
【００６６】
また、前記実施形態においては、予めエネルギーコストモデルを蓄積する際に、与えられた区分条件に一致する区分データがない場合には、当該区分条件を緩和することなく当該区分条件の処理を終了する手順について説明したが、変形例として、予めエネルギーコストモデルを蓄積する際に、区分条件に一致する区分データがない場合に区分条件を傾斜的に緩和する条件緩和型モデル生成処理を適用することも可能である。この変形例により、省エネルギー手段非適用時の実績データに対して、多様な区分のエネルギーコストモデルを予め生成しておけば、非適用時コスト計算処理時において、概して既存のエネルギーコストモデルをそのまま利用できるため、リアルタイムの処理効率を向上でき、処理時間を短縮できる。逆に、予めエネルギーコストモデルを蓄積せず、非適用時コスト計算処理時にリアルタイムで必要なエネルギーコストモデルを作成しながら蓄積する変形例も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明を適用した省エネルギー効果評価システムの実施形態を示すブロック図。
【図２】図１に示すエネルギープラントの一例を示すブロック図。
【図３】図１に示すモデル生成手段の構成の詳細を示すブロック図。
【図４】図３に示す区分データベースに蓄積される区分データのデータ構造の一例を示す図。
【図５】図１に示す省エネルギー効果評価システムにおける動作の概略を示すフローチャート。
【図６】図５に示すモデル生成処理のサブルーチンを示すフローチャート。
【図７】図５に示す条件緩和型モデル生成処理のサブルーチンを示すフローチャート。
【図８】従来の省エネルギー効果評価システムの一例を示すブロック図。
【符号の説明】
【００６８】
Ｐ…エネルギープラント
１００…省エネルギー効果評価システム
１０１…プラントデータベース
１１０…省エネルギー効果評価装置
１１１…モデル生成手段
１１２…モデルデータベース
１１３…非適用時コスト計算手段
１１４…適用時コスト計算手段段
１１５…評価手段
１１６…ヒューマンインタフェース
２０１…ボイラ
２０２…コージェネレーション機器
２０３…タービン発電機
２０４…吸収冷凍機
２０５…ターボ冷凍機
２０６…ダブルバンドル冷凍機
３０１…区分データベース
３０２…区分検索手段
３０３…コスト計算手段
３０４…パラメータ計算手段
【図１】
2005141403.tif 000005
【図２】
2005141403.tif 000006
【図３】
2005141403.tif 000007
【図４】
2005141403.tif 000008
【図５】
2005141403.tif 000009
【図６】
2005141403.tif 000010
【図７】
2005141403.tif 000011
【図８】
2005141403.tif 000012