ユーザー事例

数理最適化パッケージ

Nuorium Optimizer※「Numerical Optimizer」はV24より「Nuorium Optimizer」に改名しました。

東京ガス株式会社 様エネルギー設備の最適運用・最適設計
プログラム「オプトパス®」
東京ガス 営業イノベーションプロジェクト部では、地域冷暖房やビルなどに設置されているエネルギー設備をコストや省CO2面で最適運用するためのプログラム「オプトパス®」を開発した。Nuorium Optimizerを分析エンジンとして、1 年間を通したエネルギーコス

営業イノベーションプロジェクト部
スマエネエンジニアリンググループ課長 細野 英之 様

トを最小化する画期的なプログラムだ。

Interview
地球温暖化防止などのために、エネルギーの効率的な利用の道を探る

Profile「営業イノベーションプロジェクト部」とはどのような部署ですか。
細野

東京ガス株式会社 様

社会のエネルギーシステムをICTを活用してもっと効率的に便利にできないか、という課題“エネルギー・フロンティア”を持って作られたのが私たちの部署です。大型の業務用建物や工場、商業施設、あるいはをスローガンに天然ガスをひとつの地域で、冷暖房や給湯をまかなうエネルギー設備が設けられていますが、そこではガスと電気をエネルギー源として冷暖房用の冷水や温水、蒸気などがアウトプットされ、供給されています。その冷水や温水などを作る際の効率を高めることを目指しています。

関 する各 種 機 器 の 販 売や工 事、ガ ス 工 事、エ ネ ル
ギーサービスのほか、ガスオプトパスの開発はいつから始まったのですか。
細野

広く供給。さらにそれらに発案は2004 年です。当時は京都議定書の発効を控えて、温暖化防止対策や化石燃料の枯渇問題、さらに持続可能な社会システムの構築（サスティナビリティ）などが社会の大きな課題となっていました。

を燃料とした火力発電所を有し電 力 供 給 サ ービ スも展開している。

当社はガスはもちろん、ガスを燃料として発電した電気も供給していますが、そうしたエネルギー会社としてできることは何かと考えたとき、エネルギー設備の効率的な稼動という課題に行き着いたのです。設備は基本的にビル単位ですが、ガスおよび電力のバリューチェーンまで考慮して各単位で効率の最適化を徹底すれば、最終的にガスや電気の全体的な使用抑制と効率的な利用につながる、つまり社会システム全体の最適に結びつくと考えました。そのためのプログラム開発を企画したのです。

複雑な数理計算のため、プロのプログラミングが必要と判断
オプトパスはどのようなプログラムですか。
細野

お客さまのエネルギーコストを年間を通して最小化することを目的関数とし、エネルギー設備にある機器ごとの最適な運用方法を導き出すプ
ログラムです。コストは使用量に直結しますから、コストを下げることで使用量もCO 2排出量も抑制できる、という考えです。また、省エネル
ギー法やCO 2排出規制にも対応し、目標とする年間の消費エネルギー

お客さまのエネルギー設備のイメージ
エネルギー投入

電気 ➡

エネルギー設備（エネルギー変換装置）

ガス ➡

ex.コージェネレーション、ボイラー、冷温水機など

お客さまの需要

➡ 電気
➡ 冷水
➡ 温水
➡ 蒸気

［裏面に続く］045_ユー�ー事例_東京�ス.indd 1

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量やCO 2排出量を上限として設定し、その枠内でコスト最ク）で決まります。その際、通常使っている機器ではなく、小化を図る分析も可能です。

別なものを使えばもっと電力ピークが下げられ、基本料計算方法ですが、例えばお湯を沸かすにしても、夏より冬金の抑制につながることがあります。逆に、基本料金を高のほうが沸きにくいですよね。つまり冬はエネルギーコスく設定したほうが、年間を通して見たときに最適になるこトがかかるわけです。同様に一日を通してみても昼夜でさとも。それらを機器の効率や利用状況なども詳細に加味まざまな差があります。さらに機器によって効率には差がしながら計算、検証し、最適な解を導き出す必要がありまあり、また運転の仕方でも効率が変わります。その上、施した。

設の冷暖房や給湯の使用量も刻々と変わります。こうしたしたがって計算量は膨大です。星の数どころではなく、もっ一切合切を計算して、毎日毎時、どの機器をどのように運と限りない数に上ります。それらのプログラミングを一つ転したら、1 年間を通して最もコストが下げられるか、そのひとつ、数理システムとディスカッションしながら積み上げ解を求めるわけです。ていきました。

数理システムに開発協力を依頼した経緯を教えてください。

開発に10 年の時間をかけたそうですね。

細野

細野

当初は社内で開発しようと思っていましたが、計算が複雑になりすぎて、このままでは頓挫すると思いました。そこ開発だったほか、精度を高めるために試行錯誤を繰り返しで、プログラミングのプロにお願いしようと、以前から別たり、ある程度の成果が出るとさらに別な計算を加えたくの部署の開発案件でお付き合いのあった数理システムになったり、それで時間がかかりました。また、エネルギー相談しました。そうしたところ「このままでは要件が多すぎ設備の進化や、電力自由化により料金計算がさらに複雑て計算が発散し、結果が出ない事態に陥ります」と言われ、になるなど、世の中の情勢に対応しながら開発を進めたとその難しさを改めて実感しました。

いうこともあります。そのたびに焦らずじっくり取り組んだ

そこで、まずは解が出せる範囲でどこまで作れるか、といことで、数理システムの職人技のようなチューニングや作うところから始めました。また当時、数理システムのほうり込みが随所に施されたプログラムになりました。彼らなでも多数の緩和解から近似解法を使うことでよりよい解しにはここまで開発できなかったと思います。

を組み立てる手法を持っていて、それを活用するなどしてオプトパスという名前は、Optimal Path Navigator（ オ開発を進めました。

プティマル・パス・ナビゲーター）の略で、最適な道を案内しますよ、という意味です。数理システムの「 Nuorium

電気料金の計算が難しかったと聞きました。
細野

そもそもまったく新しい概念のプログラムで手探りでのOptimizer（ 旧名称：NUOPT/ニューオプト）」とは10 年来

電気料金は基本料金と従量料金の 2 部制となっており、基の付き合いの中で大変お世話になったこともあり、それに本料金は、1 年間で最も利用した瞬間の電力量（電力ピー

ちなんだ名前はどうしても付けたいと思っていました。

オプトパスを活用し、追加投資不要のコスト抑制提案をお客さまへ今後の展開についてお聞かせください。
細野

よりも運転コスト削減につなげられるはずです。

オプトパスを用い実際にエネルギーコスト削減効果の検証

オプトパスは今後、既存エネルギー設備の最適運転コンを進めてきました。その結果、5％程度のエネルギーコストサルティングや、新規エネルギー設備の設計や機器更新削減効果が平均的に出せています。この効果であれば、お時における最適設計の提案などに活用できると考えてい客さまに納得していただけると考えています。実際に当社ます。さらには、エネルギー設備内の各機器にセンサーやで運営しているエネルギー設備の運転計画で運用したとこコントローラーを設置し、運転計画の立案からその実行まろ、コスト抑制／収益向上という実績も出ています。

ですべて当社で代行するIoTソリューションの展開も視野

エネルギー設備運用の現場では、通常は担当者の経験やに入れています。

勘をもとに運転しています。しかし、オプトパスがあれば、これらによりお客さま先の各エネルギー設備でその利用例えば先ほどの電気の基本料金のような、人の頭では考の最適化をいっそう進展させ、CO 2削減やサスティナブルえられないような解も短時間に出せます。その結果、以前社会の推進などに広く貢献していきたいと考えています。

オプトパスを活用した最適運転計画立案のイメージ
電気料金（基本、従量）

複雑な問題を解き明かします

ガス料金（基本、従量、負荷率等）

オプトパス

省エネ法

エネルギー最小CO 2 規制

CO 2 最小

騒音規制
メンテ計画

コスト最小

エネルギー需要データ

機器データ

お問い合わせ：平日10:00-17:00（e-mail、FAXは随時受付）

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