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技術 二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法

出願人 横河電機株式会社
発明者 高木進安部裕人櫻庭敏
出願日 2007年2月8日 (13年4ヶ月経過) 出願番号 2007-028870
公開日 2008年8月21日 (11年10ヶ月経過) 公開番号 2008-192103
状態 未査定
技術分野 特定用途計算機
主要キーワード 所定設備 設備増設 排出単位 エネルギーフロー 設備変更 生産ガス 需要負荷 ポンプ電力
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2008年8月21日)のものです。
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図面 (4)

課題

二酸化炭素の排出量を適切に管理できる二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法を提供する。

解決手段

受付手段11は、工場エネルギーフロー入力操作受け付ける。排出量算出手段12は、エネルギーフローおよび二酸化炭素換算係数に基づいて、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量実績値を算出する。排出単位量算出手段14は、排出量算出手段12により算出された二酸化炭素排出量の実績値に基づいて二酸化炭素排出単位量を算出する。予測値算出手段16は、排出単位量算出手段14により算出された二酸化炭素排出単位量および予測需要負荷量算出手段15により算出された二酸化炭素排出単位量を積算することにより二酸化炭素排出量の予測値を算出する。

概要

背景

工場等の需要負荷量を予測演算するシステムが知られている。このようなシステムでは、需要負荷量に見合ったエネルギー量を演算することができ、演算結果は設備運転条件等の選択の指針として利用される。

特開2001−183186号公報

概要

二酸化炭素の排出量を適切に管理できる二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法を提供する。受付手段11は、工場のエネルギーフロー入力操作受け付ける。排出量算出手段12は、エネルギーフローおよび二酸化炭素換算係数に基づいて、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量実績値を算出する。排出単位量算出手段14は、排出量算出手段12により算出された二酸化炭素排出量の実績値に基づいて二酸化炭素排出単位量を算出する。予測値算出手段16は、排出単位量算出手段14により算出された二酸化炭素排出単位量および予測需要負荷量算出手段15により算出された二酸化炭素排出単位量を積算することにより二酸化炭素排出量の予測値を算出する。

目的

しかし、従来のシステムでは、二酸化炭素排出量の算出ができず、とくに、電力蒸気冷水温水などのエネルギー種別と関連付けて二酸化炭素排出量を管理することが不可能である。また、将来の二酸化炭素排出量を予測することもできず、二酸化炭素排出量削減目標に対して現状を評価することもできない。とくに近年では省エネルギー指標を二酸化炭素排出量で表現する場合も少なくないため、二酸化炭素排出量を適切に管理できるシステムの開発が望まれている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段と、前記所定設備の予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段と、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量予測値を算出する予測値算出手段と、を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出システム。

請求項2

前記単位量算出手段は、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出単位量を算出し、前記予測値算出手段は、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出されたエネルギー種別ごとの前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量の予測値を算出することを特徴とする請求項1に記載の二酸化炭素排出量算出システム。

請求項3

ユーザの操作に従って、前記エネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の二酸化炭素排出量算出システム。

請求項4

所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段と、前記エネルギーフロー入力手段により入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出システム。

請求項5

所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出方法において、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出するステップと、前記所定設備の予測需要負荷量を算出するステップと、前記予測需要負荷量を算出するステップにより算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量を算出するステップにより算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出するステップと、を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出方法。

請求項6

所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出方法において、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるステップと、前記エネルギーフローの入力を受け付けるステップにより入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出するステップと、を備えることを特徴とする二酸化炭素排出量算出方法。

技術分野

0001

本発明は、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法に関する。

背景技術

0002

工場等の需要負荷量を予測演算するシステムが知られている。このようなシステムでは、需要負荷量に見合ったエネルギー量を演算することができ、演算結果は設備運転条件等の選択の指針として利用される。

0003

特開2001−183186号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかし、従来のシステムでは、二酸化炭素排出量の算出ができず、とくに、電力蒸気冷水温水などのエネルギー種別と関連付けて二酸化炭素排出量を管理することが不可能である。また、将来の二酸化炭素排出量を予測することもできず、二酸化炭素排出量削減目標に対して現状を評価することもできない。とくに近年では省エネルギー指標を二酸化炭素排出量で表現する場合も少なくないため、二酸化炭素排出量を適切に管理できるシステムの開発が望まれている。

0005

本発明の目的は、二酸化炭素の排出量を適切に管理できる二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素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

0006

本発明の二酸化炭素排出量算出システムは、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段と、前記所定設備の予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段と、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出する予測値算出手段と、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。

0007

前記単位量算出手段は、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出単位量を算出し、前記予測値算出手段は、前記予測需要負荷量算出手段により算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量算出手段により算出されたエネルギー種別ごとの前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量の予測値を算出してもよい。

0008

ユーザの操作に従って、前記エネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段を備えてもよい。

0009

本発明の二酸化炭素排出量算出システムは、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出システムにおいて、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるエネルギーフロー入力手段と、前記エネルギーフロー入力手段により入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出する排出量算出手段と、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出システムによれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。

0010

本発明の二酸化炭素排出量算出方法は、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出方法において、前記所定設備のエネルギーフローに基づいて、前記所定設備における二酸化炭素排出単位量を算出するステップと、前記所定設備の予測需要負荷量を算出するステップと、前記予測需要負荷量を算出するステップにより算出された予測需要負荷量と、前記排出単位量を算出するステップにより算出された前記二酸化炭素排出単位量とを積算することで、前記所定設備における二酸化炭素排出量の予測値を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出方法によれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。

0011

本発明の二酸化炭素排出量算出方法は、所定設備における二酸化炭素の排出量を算出する二酸化炭素排出量算出方法において、ユーザの操作に従って、前記所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるステップと、前記エネルギーフローの入力を受け付けるステップにより入力された前記エネルギーフローに基づいて、前記所定設備におけるエネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
この二酸化炭素排出量算出方法によれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。

発明の効果

0012

本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。

0013

本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。

0014

本発明の二酸化炭素排出量算出方法によれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。

0015

本発明の二酸化炭素排出量算出方法によれば、ユーザの操作に従って所定設備のエネルギーフローの入力を受け付けるので、設備の相違や変化に応じて、エネルギー種別ごとの二酸化炭素排出量を柔軟に算出することができる。

発明を実施するための最良の形態

0016

以下、図1図2を参照して、本発明による二酸化炭素排出量算出システムを、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量を予測するシステムに適用した一実施形態について説明する。

0017

図1は、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムの構成を示すブロック図である。

0018

図1に示すように、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システム1は、工場のエネルギーフローの入力操作を受け付ける受付手段11と、受付手段11を介して入力されたエネルギーフローおよび二酸化炭素換算係数に基づいて、工場の操業に伴う二酸化炭素排出量の実績値を算出する排出量算出手段12と、排出量算出手段12により算出された二酸化炭素排出量の実績値に基づいて二酸化炭素排出単位量を算出する排出単位量算出手段14と、工場の予測需要負荷データに基づいて予測需要負荷量を算出する予測需要負荷量算出手段15と、排出単位量算出手段14により算出された二酸化炭素排出単位量および予測需要負荷量算出手段15により算出された二酸化炭素排出単位量を積算することにより二酸化炭素排出量の予測値を算出する予測値算出手段16と、を備える。

0019

図2は、工場のエネルギーフローを例示する図である。図2のエネルギーフローでは、電力、灯油LNG高温水のそれぞれについてのエネルギーフローを組み合わせることで、工場全体のエネルギーの流れが示されている。

0020

このようなエネルギーフローは、受付手段11に対するユーザの操作に従って入力される。このため、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムでは、工場ごとに異なるエネルギーフローに対して柔軟に対応できるとともに、工場の設備増設設備変更に応じたエネルギーフローの更新に対しても柔軟に対応できる。

0021

次に、排出量算出手段12および排出単位量算出手段14における計算の手順について説明する。

0022

本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムでは、排出量算出手段12において、エネルギーフローと現在の操業状態から、電力、蒸気、冷水、温水について二酸化炭素排出量(電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量)をそれぞれ算出し、さらに排出単位量算出手段14において二酸化炭素排出単位量を算出する。

0023

図3(a)は、排出量算出手段12において算出されるデータ群を、図3(b)は、排出単位量算出手段14において算出されるデータ群を、それぞれ示している。

0024

以下、電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量の算出手順について説明する。以下の計算は、所定時間(例えば、30分間)ごとに、その期間の積算値に基づいて実行される。

0025

電力二酸化炭素排出量は、
受電量発電量
二酸化炭素量換算する以下の式により求められる。

0026

電力二酸化炭素排出量
=受電量×電力換算係数
+(コジェネ燃料A量×コジェネ燃料A換算係数+コジェネ燃料B量×コジェネ燃料B換算係数・・・)×発電効率

0027

ここで、
発電効率=コジェネ発電量÷コジェネ燃料量
である。

0028

電力二酸化炭素排出単位量は、
電力二酸化炭素排出単位量=電力二酸化炭素排出量÷(受電量+発電量)
として算出される。

0029

次に、蒸気二酸化炭素排出量は、
炉筒ボイラ燃料量+コジェネ燃料量×熱回収効率貫流ボイラ燃料量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。

0030

蒸気二酸化炭素排出量
=炉筒ボイラ燃料量×炉筒ボイラ燃料換算係数
+(コジェネ燃料A量×コジェネ燃料A換算係数+コジェネ燃料B量×コジェネ燃料B換算係数・・・)×熱回収効率
+貫流ボイラ燃料量×貫流ボイラ燃料換算係数

0031

ここで、
熱回収効率=コジェネ加熱蒸気量÷コジェネ燃料量
である。

0032

蒸気二酸化炭素排出単位量は、
蒸気二酸化炭素排出単位量=蒸気二酸化炭素排出量÷(炉筒ボイラ燃料量+コジェネ燃料量×熱回収率+貫流ボイラ燃料量×貫流ボイラ燃料換算係数)
として算出される。

0033

次に、冷水二酸化炭素排出量は、
冷水生産蒸気量+冷水生産ポンプ電力+冷水生産ガス
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。

0034

冷水二酸化炭素排出量
=蒸気二酸化炭素排出量×蒸気冷水生産比率
+(冷水生産ポンプ電力量×電力換算係数+冷水生産ガス流量×ガス換算係数)

0035

ここで、
蒸気冷水生産比率=Σ冷水生産蒸気量÷Σ全体蒸気量
である。また、蒸気二酸化炭素排出量として、上記の算出値が用いられる。

0036

冷水二酸化炭素排出単位量は、
冷水二酸化炭素排出単位量=冷水二酸化炭素排出量÷(冷水生産蒸気量+冷水生産ポンプ電力+冷水生産ガス量)
として算出される。

0037

次に、温水二酸化炭素排出量は、
温水生産上記量+温水生産ポンプ電力+温水生産ガス量
を二酸化炭素量に換算する以下の式により求められる。

0038

温水二酸化炭素排出量
=蒸気二酸化炭素排出量×蒸気温水生産比率
+(温水生産ポンプ電力量×電力換算係数+温水生産ガス流量×ガス換算係数)

0039

ここで、
蒸気温水生産比率=Σ温水生産蒸気量÷Σ全体蒸気量
である。また、蒸気二酸化炭素排出量として、上記の算出値が用いられる。

0040

通常、冬季のみこの演算が実行され、夏季には温水二酸化炭素排出量は0とされる。

0041

温水二酸化炭素排出単位量は、
温水二酸化炭素排出単位量=温水二酸化炭素排出量÷(温水生産蒸気量+温水生産ポンプ電力+温水生産ガス量)
として算出される。

0042

図1に示すように、排出量算出手段12において算出された電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量(図3(a))は、排出量記憶部17に格納される。排出量記憶部17は、排出量算出手段12により算出された二酸化炭素排出量を、例えば数年間に渡ってロギングするデータベースとして機能する。排出単位量算出手段14は、排出量記憶部17に格納された二酸化炭素排出量を用いて、上記の計算を実行し、二酸化炭素排出単位量(図3(b))を算出する。

0043

一方、予測需要負荷量算出手段15には、工場の予測需要負荷データが与えられ、予測需要負荷量算出手段15は、この予測需要負荷データに基づいて工場の予測需要負荷量を算出する。

0044

図3(c)に示すように、予測需要負荷データには、電力、蒸気、冷水、および温水について、それぞれ独立して予測需要負荷を予測するためのデータが含まれており、需要負荷量算出手段15は、電力、蒸気、冷水、および温水についての予測需要負荷量を、それぞれ算出する。図3(c)は、需要負荷量算出手段15により算出されるデータ群を示している。

0045

次に、予測値算出手段16は、排出単位量算出手段14により算出された電力二酸化炭素排出単位量、蒸気二酸化炭素排出単位量、冷水二酸化炭素排出単位量、および温水二酸化炭素排出単位量と、需要負荷量算出手段15により算出された電力、蒸気、冷水、および温水についての予測需要負荷とをそれぞれ積算することにより、電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量についての予測値を、それぞれ算出する。

0046

また、予測値算出手段16は、電力二酸化炭素排出量、蒸気二酸化炭素排出量、冷水二酸化炭素排出量、および温水二酸化炭素排出量についての予測値を足し合わせることにより、二酸化炭素排出量全体の予測値(総合二酸化炭素排出量予測値)を算出する。図3(d)は、予測値算出手段16により算出されるデータ群を示している。

0047

ここで、予測値算出手段16における計算では、各排出単位量として、例えば、所定期間(例えば、4週間)における排出単位量の平均値を使用することができる。この平均値は、所定期間(例えば1週間)ごとに更新される。また、予測需要量負荷量として、例えば、所定時間(例えば、30分間)単位で計算された値を使用することができる。

0048

二酸化炭素排出量の予測期間は任意に設定することができる。例えば短期予測として、今後1日間、あるいは2日間の予測を、長期予測として1ヶ月単位、あるいは1年単位での予測を行ってもよい。

0049

予測値算出手段16により算出されたこれらの予測値は、予測値記憶部18に格納される。予測値記憶部18は、二酸化炭素排出量の予測値を、例えば数年間に渡ってロギングするデータベースとして機能する。蓄積された二酸化炭素排出量の予測値は、例えば、二酸化炭素排出量の目標値と対比して、その推移等をグラフ表示することも可能である。

0050

以上のように、本実施形態の二酸化炭素排出量算出システムによれば、二酸化炭素排出量をエネルギー種別ごとに管理することができるため、二酸化炭素排出量削減目標に対して、現状の熱源設備運転を適切に評価することができる。また、二酸化炭素排出量を予測することで、熱源設備の運転計画立案し、あるいは熱源設備の修正や運転条件の修正を行う場合に、具体的な目標値を与えることができる。

0051

以上説明したように、本発明の二酸化炭素排出量算出システムによれば、予測需要負荷量と、二酸化炭素排出単位量とを積算することで、二酸化炭素排出量の予測値を算出するので、二酸化炭素排出量を的確に予測できる。

0052

本発明の適用範囲は上記実施形態に限定されることはない。本発明は、所定設備における二酸化炭素の排出量を予測する二酸化炭素排出量算出システムおよび二酸化炭素排出量算出方法に対し、広く適用することができる。

図面の簡単な説明

0053

一実施形態の二酸化炭素排出量算出システムの構成を示すブロック図。
工場のエネルギーフローを例示する図。
算出されるデータ群を示す図であり、(a)は、排出量算出手段において算出されるデータ群を、(b)は、排出単位量算出手段において算出されるデータ群を、(c)は、需要負荷量算出手段により算出されるデータ群を、(d)は、予測値算出手段により算出されるデータ群を、それぞれ示す図。

符号の説明

0054

1二酸化炭素排出量算出システム
11 受付手段
12 排出量算出手段
14排出単位量算出手段
15予測需要負荷量算出手段
16予測値算出手段

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