JP5957235B2 - 運転計画システム - Google Patents
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Description
また、深夜電力を蓄電して昼間に電力を使用し負荷平準化することによって二酸化炭素の削減が可能となる環境貢献度や、小規模発電設備によって発電した電力を自己消費することにより大型発電所の負荷平準化に寄与する環境貢献度を評価し、その価値を流通させ、蓄電設備や発電設備を併設した蓄電設備の導入促進を可能にしている(例えば、特許文献2参照)。
(構成)
図1は、第1の実施形態に係る運転計画システム1と電力グリッド網2の構成を示すブロック図である。図1に示す運転計画システム1は、各地域の給電指令所Lに設置され、その地域の電力グリッド網2が擁する発電所21の運転計画を作成する。地域の給電指令所Lは、中央給電司令所Cに通信ネットワークによって接続されている。
このような運転計画システムの運転計画作成方法を図7に基づき説明する。図7は、運転計画作成方法を示すフローチャートである。
以上のように、複数の発電所21と複数の変電所22とこれらに付設される複数の蓄電池23とを電力系統で結んだ電力グリッド網2に対する発電の運転計画を策定する運転計画システム1は、条件決定部13と設備DB11と原単位決定部142と加算部144とを有する。
第2の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。発電設備には、他の発電設備と連動して稼働するものがある。本実施形態では、それら連動して稼働させる発電設備を一つのユニットとして見立てて運転計画を作成するものである。ユニットの選定、ユニットの発電量の決定、ユニットの原単位の決定以外は第1の実施形態と同一につき、詳細な説明を省略する。
図8は、第2の実施形態に係る運転計画算定部14を示すブロック図である。この運転計画算定部14は、更にユニット生成部145を備える。ユニット生成部145は、運転計画用DB4から単独運転可否情報D17を受信する。
図9は、第2の実施形態に係る運転計画算定部14の動作を示すフローチャートである。まず、ユニット生成部145は、運転計画用DB4から単独運転可否情報D17を受信する(ステップS21)。単独運転可否情報D17を受信すると、ユニット生成部145は、単独運転可否情報D17を参照して、連動して稼働する発電設備を組み合わせたユニット特定情報を作成し、リストに記述する(ステップS22)。
以上のように、本実施形態の運転計画システム1は、ユニット生成部145と発電量決定部141とを備える。ユニット生成部145は、連動して稼働する発電施設を関連づけたユニット情報を生成する。発電量決定部141は、ユニット情報に含まれる各発電施設の発電量を合算することでユニットの発電量を決定する。原単位決定部142は、このユニット情報に含まれる各発電施設の発電量と原単位とに基づき、ユニットの原単位を算出し、加算部144は、発電原単位情報D3が示す値が小さい順にユニットを選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択したユニットの発電量を総発電量に加算していく。これにより、連動して稼働する発電施設の片方のみを運転計画に含めてしまい、運転計画を実行できない事態を回避でき、より具体的な運転計画を作成することができる。
第3の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。本実施形態に係る運転計画作成方法は、発電設備の発電量の決定において、各発電設備の状況を加味したものである。他の構成については第1又は2の実施形態又はそれらの組み合わせと同一につき、詳細な説明を省略する。
図13は、この発電量決定部141の動作を示すフローチャートである。図13に示すように、まず、許容量算出部146は、蓄電量情報D4が示す値から深度制限情報D9が示す値を差し引くことで、蓄電池23の放電許容量を算出する(ステップS31)。深度制限情報D9が満充電に対する比率である場合には、その比率を定格容量に乗算して蓄エネルギーの下限を求めておく。
以上のように、本実施形態の運転計画システム1は、蓄電池23の放電量を決定する発電量決定部144を備える。そして、この発電量決定部144は、蓄電池23の蓄電量から残余量の下限制限値を差分した放電許容量を算出する許容量算出部146と、蓄電池23の設置環境に基づく蓄電池23の放電速度の限界から放電運転限界量を算出する運転限界量算出部147と、放電許容量と放電運転限界量とを比較して、何れかを蓄電池23の放電量に決定する判定部148とを有する。これにより、蓄電池23を用いたより厳密な運転計画を作成することができる。
第4の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。第1乃至3の実施形態又はそれらの組み合わせと同一の構成については、詳細な説明を省略する。この運転計画システムは、製造及び廃棄処理で生じる環境負荷を各充放電サイクルに配分するものであり、当該環境負荷を蓄電池23の寿命サイクル数で除した値を蓄電池23の原単位に加算する。寿命サイクル数は、蓄電池23が寿命に達するまでに充放電が可能な回数であり、寿命とは、蓄電池23が予め規定するエネルギーを蓄積できなくなった段階である。
図14は、第4の実施形態に係る原単位決定部142を示すブロック図である。図14に示すように、原単位決定部142は、充放電原単位加算部149と、用途判定部150と、発電原単位加算部151と、製造廃棄原単位加算部152とを備えている。
この製造廃棄原単位加算部152による処理を図16に示す。図16は、製造及び廃棄処理で生じる環境負荷を蓄電池23の原単位に加算する処理を示すフローチャートである。まず、製造廃棄原単位加算部152は、設備DB11から深度制限情報D9を受信し(ステップS41)、深度制限情報D9と寿命サイクル数情報D13とから蓄電池23の寿命サイクル数を取得する(ステップS42)。次に、製造廃棄原単位加算部152は、製造廃棄原単位情報D12を設備DB11から受信し(ステップS43)、製造廃棄原単位情報D12が示す数値を当該寿命サイクル数で除して(ステップS44)、その結果を蓄電池23の原単位に加算する(ステップS45)。
以上のように、本実施形態に係る運転計画システム1では、設備DB11は、蓄電池23の製造及び廃棄処理により生じる環境負荷を示す製造廃棄原単位情報D12を更に記憶し、原単位決定部142は、製造廃棄原単位情報D12が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を蓄電池23の原単位に加算するようにした。寿命を迎えるまでのサイクル数は、当該サイクル数を示す寿命サイクル数情報D13を蓄電池23の放電下限深度毎に記憶し、深度制限情報D9に基づき当該サイクル数を算出すればよい。
第5の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。第4の実施形態と同一の構成については、詳細な説明を省略する。この運転計画システムは、蓄電池23のリサイクルによる環境負荷の低減効果を各充放電サイクルに配分するものである。
本実施形態において、製造廃棄原単位加算部152は、図17に示すように、リサイクル率情報D14を設備DB11から更に受信する。そして、製造廃棄原単位情報D12が示す値をリサイクル率情報D14が示す割合で乗算することで、リサイクルによる環境負荷の低減効果を反映させる。
この製造廃棄原単位加算部152による処理を図18に示す。図18は、本実施形態に係る製造廃棄原単位加算部152の動作を示すフローチャートである。まず、製造廃棄原単位加算部152は、設備DB11から深度制限情報D9を受信し(ステップS51)、深度制限情報D9と寿命サイクル数情報D13とから蓄電池23の寿命サイクル数を取得する(ステップS52)。次に、製造廃棄原単位加算部152は、製造廃棄原単位情報D12とリサイクル率情報D14を受信し(ステップS53)、製造廃棄原単位情報D12が示す値とリサイクル率情報D14が示す割合とを乗算する(ステップS54)。そして、乗算結果を寿命サイクル数で除して(ステップS55)、その結果を蓄電池23の原単位に加算する(ステップS56)。
以上のように、本実施形態に係る運転計画システム1では、設備DB11は、蓄電池23のリサイクル可能な部品の環境負荷の割合を示すリサイクル率情報D14を更に記憶し、原単位決定部142は、リサイクル率情報D14が示す割合を製造廃棄原単位情報D12に乗算した上で、その結果を各充放電サイクルに配分した数値を蓄電池の原単位に加算するようにした。
第6の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。第1乃至5の実施形態又はそれらの組み合わせと同一の構成については、詳細な説明を省略する。この運転計画システムは、蓄電池23の保守作業で生じる環境負荷を各充放電サイクルに配分するものであり、当該環境負荷を蓄電池23の寿命サイクル数で除した値を蓄電池23の原単位に加算する。
図19は、第6の実施形態に係る原単位決定部142を示すブロック図である。図19に示すように、原単位決定部142は、製造廃棄原単位加算部152の他に保守原単位加算部153を備えている。保守原単位加算部153は、保守作業で生じる環境負荷を蓄電池23の寿命サイクル数で除した値を蓄電池23の原単位に加算する。
この保守原単位加算部153による処理を図20に示す。図20は、保守作業で生じる環境負荷を蓄電池23の原単位に加算する処理を示すフローチャートである。まず、保守原単位加算部153は、設備DB11から深度制限情報D9を受信し(ステップS61)、深度制限情報D9と寿命サイクル数情報D13とから蓄電池23の寿命サイクル数を取得する(ステップS62)。次に、保守原単位加算部153は、保守原単位情報D14を設備DB11から受信し(ステップS63)、保守原単位情報D14が示す数値を当該寿命サイクル数で除して(ステップS64)、その結果を蓄電池23の原単位に加算する(ステップS65)。
以上のように、本実施形態に係る運転計画システム1では、設備DB11は、蓄電池23の保守作業により生じる環境負荷を示す保守原単位情報D15を更に記憶し、原単位決定部142は、保守原単位情報D15が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を蓄電池23の原単位に加算するようにした。
第7の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。第1乃至6の実施形態又はこれらの組み合わせと同一の構成については、詳細な説明を省略する。この運転計画システムは、想定する従来の運転計画システムが作成する運転計画に対する環境負荷の削減量を算出する。
第8の実施形態に係る運転計画システムの運転計画作成方法について説明する。第7の実施形態と同一の構成については、詳細な説明を省略する。この運転計画システムは、想定する従来の運転計画システムが作成する運転計画に対する環境負荷の削減量を算出した後、この削減量を経済的な収益に換算する。
本明細書においては、本発明に係る複数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って、発明の範囲を限定することを意図していない。具体的には、各実施形態を全て又はいずれかを組み合わせたものも包含される。以上のような実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の範囲を逸脱しない範囲で、種々の省略や置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、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ものである。
L 地域給電司令所
1 運転計画システム
11 設備DB
12 設備DB生成部
13 条件決定部
14 運転計画算定部
141 発電量決定部
142 原単位決定部
143 リスト作成部
144 加算部
145 ユニット生成部
146 許容量算出部
147 運転限界量算出部
148 判定部
149 充放電原単位加算部
150 用途判定部
151 発電原単位加算部
152 製造廃棄原単位加算部
153 保守原単位加算部
16 提示部
161 環境負荷算出部
162 運転計画出力部
163 従来計画策定制御部
164 削減量算出部
165 経済収益換算部
2 電力グリッド網
21 発電所
22 変電所
23 蓄電池
3 需要予測システム
4 運転計画用DB
D1 需要量情報
D2 発電依頼
D3 発電原単位情報
D4 蓄電量情報
D5 用途情報
D6 充放電原単位情報
D7 発電量情報
D8 平均発電原単位情報
D9 深度制限情報
D10 設置環境情報
D11 運転制約情報
D12 製造廃棄原単位情報
D13 寿命サイクル数情報
D14 リサイクル率情報
D15 保守原単位情報
D16 クレジット価格情報
D17 単独運転可否情報
Claims (19)
- 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの用途を示す用途情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの用途を示す用途情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 前記発電所に付設される前記蓄電池の前記用途情報は、変動抑制用途を示し、
前記原単位決定手段は、前記用途情報が変動抑制用途であると、その用途情報に関連づけられている前記蓄電池の発電原単位情報に、付設先の発電所の前記発電原単位情報を加えること、
を特徴とする請求項1記載の運転計画システム。 - 前記変電所に付設される前記蓄電池の前記用途情報は、負荷平準化用途を示し、
前記原単位決定手段は、前記用途情報が負荷平準化用途であると、その用途情報に関連づけられている前記蓄電池の発電原単位情報に、前記電力グリッド網が有する各発電所の前記発電原単位情報が示す数値の平均値を加えること、
を特徴とする請求項1又は2記載の運転計画システム。 - 連動して稼働する発電施設を関連づけたユニット情報を生成するユニット生成手段と、
前記ユニット情報に含まれる各発電施設の発電量を合算することでユニットの発電量を決定する発電量決定手段と、
を備え、
前記原単位決定手段は、前記ユニット情報に含まれる各発電施設の発電量と原単位とに基づき、前記ユニットの原単位を算出し、
前記加算手段は、前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記ユニットを選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択したユニットの発電量を前記総発電量に加算していくこと、
を特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の運転計画システム。 - 前記蓄電池の放電量を決定する発電量決定手段を備え、
当該発電量決定手段は、
前記蓄電池の蓄電量から残余量の下限制限値を差分した放電許容量を算出する許容量算出手段と、
前記蓄電池の設置環境に基づく前記蓄電池の放電速度の限界から放電運転限界量を算出する運転限界量算出手段と、
前記放電許容量と前記放電運転限界量とを比較して、何れかを前記蓄電池の放電量に決定する判定手段と、
を有すること、
を特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の運転計画システム。 -
前記データベースは、前記蓄電池の充放電ロスによる環境負荷を示す充放電原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記充放電原単位情報が示す数値を前記蓄電池の発電原単位に加算すること、
を特徴とする請求項1乃至5の何れかに記載の運転計画システム。 - 前記データベースは、前記蓄電池の製造及び廃棄処理により生じる環境負荷を示す製造廃棄原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記製造廃棄原単位情報が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を前記蓄電池の原単位に加算すること、
を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の運転計画システム。 - 前記データベースは、前記蓄電池のリサイクル可能な部品の環境負荷の割合を示すリサイクル率情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記リサイクル率情報が示す割合を前記製造廃棄原単位情報に乗算した上で、その結果を各充放電サイクルに配分した数値を前記蓄電池の原単位に加算すること、
を特徴とする請求項7記載の運転計画システム。 - 前記データベースは、前記蓄電池の保守作業により生じる環境負荷を示す保守原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記保守原単位情報が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を前記蓄電池の原単位に加算すること、
を特徴とする請求項1乃至6の何れかに記載の運転計画システム。 - 前記原単位決定手段は、
寿命を迎えるまでのサイクル数を示す情報を蓄電池の放電下限深度毎に記憶し、
蓄電池の放電深度制限を示す情報に基づき、前記寿命を迎えるまでのサイクル数を算出すること、
を特徴とする請求項7乃至9の何れかに記載の運転計画システム。 - 環境負荷の削減量を算出すると共に、当該削減量を運転計画とともに表示する提示部を更に備えること、
を特徴とする請求項1乃至10の何れかに記載の運転計画システム。 - 前記提示部は、
前記削減量をクレジット価格情報に換算して、運転計画とともに表示すること、
を特徴とする請求項11記載の運転計画システム。 - 前記電力グリッド網と中央給電指令所とに接続された地域給電指令所に設けられていること、
を特徴とする請求項1乃至12の何れかに記載の運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記運転計画システムは、
連動して稼働する発電施設を関連づけたユニット情報を生成するユニット生成手段と、
前記ユニット情報に含まれる各発電施設の発電量を合算することでユニットの発電量を決定する発電量決定手段と、
を更に備え、
前記原単位決定手段は、前記ユニット情報に含まれる各発電施設の発電量と原単位とに基づき、前記ユニットの原単位を算出し、
前記加算手段は、前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記ユニットを選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択したユニットの発電量を前記総発電量に加算すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記運転計画システムは、
前記蓄電池の放電量を決定する発電量決定手段と、
を更に備え、
当該発電量決定手段は、
前記蓄電池の蓄電量から残余量の下限制限値を差分した放電許容量を算出する許容量算出手段と、
前記蓄電池の設置環境に基づく前記蓄電池の放電速度の限界から放電運転限界量を算出する運転限界量算出手段と、
前記放電許容量と前記放電運転限界量とを比較して、何れかを前記蓄電池の放電量に決定する判定手段と、
を有すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記データベースは、前記蓄電池の充放電ロスによる環境負荷を示す充放電原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記充放電原単位情報が示す数値を前記蓄電池の発電原単位に加算すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記データベースは、前記蓄電池の製造及び廃棄処理により生じる環境負荷を示す製造廃棄原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記製造廃棄原単位情報が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を前記蓄電池の原単位に加算すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記データベースは、前記蓄電池の保守作業により生じる環境負荷を示す保守原単位情報を更に記憶し、
前記原単位決定手段は、
前記保守原単位情報が示す環境負荷を各充放電サイクルに配分した数値を前記蓄電池の原単位に加算すること、
を特徴とする運転計画システム。 - 複数の発電所と複数の変電所とこれらに付設される複数の蓄電池とを電力系統で結んだ電力グリッド網に対する発電の運転計画を電力の需要量に合わせて策定する運転計画システムであって、
前記運転計画システムは、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄電池の蓄積エネルギーの由来情報とを予め記憶するデータベースと、
前記発電所の発電原単位情報と前記蓄積エネルギーの由来情報とに基づいて、前記蓄積エネルギーの発電原単位を加えた前記蓄電池の発電原単位情報を決定する原単位決定手段と、
前記発電原単位情報が示す値が小さい順に前記発電所及び前記蓄電池から発電施設を選択しながら、需要量と総発電量とが一致するまで、選択した発電施設の発電量を前記総発電量に加算していく加算手段と、
を備え、
前記需要量に合わせた発電施設と各発電量とを提示した運転計画を作成するものであり、
前記運転計画システムは、
環境負荷の削減量を算出すると共に、当該削減量を運転計画とともに表示する提示部と、
を更に備え、
前記提示部は、
前記削減量をクレジット価格情報に換算して、運転計画とともに表示し、
を特徴とする運転計画システム。
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