JPH06131004A - エネルギー供給システム - Google Patents
エネルギー供給システムInfo
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- JPH06131004A JPH06131004A JP27900392A JP27900392A JPH06131004A JP H06131004 A JPH06131004 A JP H06131004A JP 27900392 A JP27900392 A JP 27900392A JP 27900392 A JP27900392 A JP 27900392A JP H06131004 A JPH06131004 A JP H06131004A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
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- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Feedback Control In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 設備費の無駄が少なくでき、エネルギーの無
駄も少なくできるエネルギー供給システムを提供するこ
と。 【構成】 中央指令所4が、エネルギー供給手段A2,B2に
入力される一次エネルギー1の合計入力量が最小になる
ように、線形計画法を用いて、各エネルギー供給手段A
2,B2に入力される一次エネルギー1の各量と、エネルギ
ー輸送手段3により融通し合うエネルギー量を算出し、
その算出結果に基づいてエネルギー供給手段A2,B2及び
エネルギー輸送手段3を制御し、エネルギー供給手段A2,
B2及びエネルギー輸送手段3によって、エネルギー消費
地域A5,B5で消費されるべきエネルギーを供給する。
駄も少なくできるエネルギー供給システムを提供するこ
と。 【構成】 中央指令所4が、エネルギー供給手段A2,B2に
入力される一次エネルギー1の合計入力量が最小になる
ように、線形計画法を用いて、各エネルギー供給手段A
2,B2に入力される一次エネルギー1の各量と、エネルギ
ー輸送手段3により融通し合うエネルギー量を算出し、
その算出結果に基づいてエネルギー供給手段A2,B2及び
エネルギー輸送手段3を制御し、エネルギー供給手段A2,
B2及びエネルギー輸送手段3によって、エネルギー消費
地域A5,B5で消費されるべきエネルギーを供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力、電力発生時の排
熱を利用する複数のコジェネレーション設備等における
エネルギー供給システムに関するものである。
熱を利用する複数のコジェネレーション設備等における
エネルギー供給システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年例えば、図７に示すように、一定の
地域内に工場、オフィスビル、ショッピングセンター等
の様々なエネルギー消費地域である施設Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅが点在し、それらの施設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに
は、それぞれ照明、機械運転、給湯、冷暖房などを行う
ために、外部から電力、ガス等を引き込み、あるいは
又、コジェネレーション等の電力及び排熱を発生させる
エネルギー供給手段が設置されている。更に、それら施
設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ間は、ガス配管、電力線、給湯管
等のエネルギー輸送手段３により連結され、それぞれガ
ス、電力、給湯などを融通できるようにエネルギー供給
システムが構成されている。
地域内に工場、オフィスビル、ショッピングセンター等
の様々なエネルギー消費地域である施設Ａ，Ｂ，Ｃ，
Ｄ，Ｅが点在し、それらの施設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅに
は、それぞれ照明、機械運転、給湯、冷暖房などを行う
ために、外部から電力、ガス等を引き込み、あるいは
又、コジェネレーション等の電力及び排熱を発生させる
エネルギー供給手段が設置されている。更に、それら施
設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ間は、ガス配管、電力線、給湯管
等のエネルギー輸送手段３により連結され、それぞれガ
ス、電力、給湯などを融通できるようにエネルギー供給
システムが構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
エネルギー供給システムでは、各施設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅに設置されるエネルギー供給手段は、他の施設とは無
関係に自らの施設のエネルギー需要に合わせて運転され
るため、設備費に無駄を生じたり、省エネルギーの面か
らも無駄を生じるという課題がある。
エネルギー供給システムでは、各施設Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，
Ｅに設置されるエネルギー供給手段は、他の施設とは無
関係に自らの施設のエネルギー需要に合わせて運転され
るため、設備費に無駄を生じたり、省エネルギーの面か
らも無駄を生じるという課題がある。
【０００４】これは例えば、図６（ａ）及び（ｂ）に示
すように、給湯負荷と電力負荷のピークに差がある場
合、コジェネレーション設備を電力負荷に合わせて運転
し、そのときの排熱により給湯を行おうとすれば、８時
の時刻において施設Ａでは給湯のための熱量が不足し、
施設Ｂでは排熱が余るという現象を生じる。
すように、給湯負荷と電力負荷のピークに差がある場
合、コジェネレーション設備を電力負荷に合わせて運転
し、そのときの排熱により給湯を行おうとすれば、８時
の時刻において施設Ａでは給湯のための熱量が不足し、
施設Ｂでは排熱が余るという現象を生じる。
【０００５】本発明は、従来のこのようなエネルギー供
給システムの課題を考慮し、設備費の無駄が少なくで
き、エネルギーの無駄も少なくできるエネルギー供給シ
ステムを提供することを目的とするものである。
給システムの課題を考慮し、設備費の無駄が少なくで
き、エネルギーの無駄も少なくできるエネルギー供給シ
ステムを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、一次エネルギ
ーを入力し、それを直接又は他のエネルギーに変換し、
複数個のエネルギー消費地域に供給する複数個のエネル
ギー供給手段と、そのエネルギー供給手段間に接続さ
れ、複数個のエネルギー消費地域で消費されるエネルギ
ーを融通し合うためにエネルギーの輸送を行うエネルギ
ー輸送手段と、複数個のエネルギー消費地域で消費され
るべきエネルギーを供給し、且つ、複数個のエネルギー
供給手段に入力される一次エネルギーの合計入力量又は
一次エネルギーの合計コストが最小になるように、線形
計画法を用いて、各エネルギー供給手段に入力される一
次エネルギーの各量と、エネルギー輸送手段により融通
し合うエネルギー量を算出し、その算出結果に基づいて
複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー輸送手段を
制御する演算制御手段とを備えたエネルギー供給システ
ムである。
ーを入力し、それを直接又は他のエネルギーに変換し、
複数個のエネルギー消費地域に供給する複数個のエネル
ギー供給手段と、そのエネルギー供給手段間に接続さ
れ、複数個のエネルギー消費地域で消費されるエネルギ
ーを融通し合うためにエネルギーの輸送を行うエネルギ
ー輸送手段と、複数個のエネルギー消費地域で消費され
るべきエネルギーを供給し、且つ、複数個のエネルギー
供給手段に入力される一次エネルギーの合計入力量又は
一次エネルギーの合計コストが最小になるように、線形
計画法を用いて、各エネルギー供給手段に入力される一
次エネルギーの各量と、エネルギー輸送手段により融通
し合うエネルギー量を算出し、その算出結果に基づいて
複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー輸送手段を
制御する演算制御手段とを備えたエネルギー供給システ
ムである。
【０００７】
【作用】本発明は、演算制御手段が、複数個のエネルギ
ー供給手段に入力される一次エネルギーの合計入力量又
は一次エネルギーの合計コストが最小になるように、線
形計画法を用いて、各エネルギー供給手段に入力される
一次エネルギーの各量と、エネルギー輸送手段により融
通し合うエネルギー量を算出し、その算出結果に基づい
て複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー輸送手段
を制御し、複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー
輸送手段によって、複数個のエネルギー消費地域で消費
されるべきエネルギーを供給する。
ー供給手段に入力される一次エネルギーの合計入力量又
は一次エネルギーの合計コストが最小になるように、線
形計画法を用いて、各エネルギー供給手段に入力される
一次エネルギーの各量と、エネルギー輸送手段により融
通し合うエネルギー量を算出し、その算出結果に基づい
て複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー輸送手段
を制御し、複数個のエネルギー供給手段及びエネルギー
輸送手段によって、複数個のエネルギー消費地域で消費
されるべきエネルギーを供給する。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【０００９】図１は、本発明にかかる一実施例のエネル
ギー供給システムの構成を示す模式図である。すなわ
ち、オフィスビル等の電力、冷温熱などのエネルギーを
消費するエネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５があり、それら
エネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５には、エネルギーを供給
するためのエネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２がそれぞれ設
けられている。それらエネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２に
はエネルギー源（例えば電力、ガスなど）となる一次エ
ネルギー１がそれぞれ入力され、又、エネルギー供給手
段Ａ２，Ｂ２間は、電力、冷温熱などのエネルギーを地
域間で融通し合うために、エネルギー輸送手段３により
連結されている。更に、エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２
の運転を制御したり、エネルギー輸送手段３のエネルギ
ー輸送量を制御するために、中央指令所４が設けられ、
エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２のそれぞれに通信線６に
より接続されている。前述の中央指令所４は、例えば、
混合型整数計画法を用いて、エネルギー消費地域Ａ５，
Ｂ５で必要とする各エネルギーの供給を満足させるとと
もに、入力される一次エネルギーの合計量又は一次エネ
ルギーの合計コストを最小にするように、各エネルギー
供給手段Ａ２，Ｂ２に入力される一次エネルギーの各量
と、エネルギー輸送手段３により融通し合うエネルギー
量を算出し、その算出結果に基づいて、エネルギー供給
手段Ａ２，Ｂ２及びエネルギー輸送手段３を制御する演
算制御手段の機能を有する。
ギー供給システムの構成を示す模式図である。すなわ
ち、オフィスビル等の電力、冷温熱などのエネルギーを
消費するエネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５があり、それら
エネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５には、エネルギーを供給
するためのエネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２がそれぞれ設
けられている。それらエネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２に
はエネルギー源（例えば電力、ガスなど）となる一次エ
ネルギー１がそれぞれ入力され、又、エネルギー供給手
段Ａ２，Ｂ２間は、電力、冷温熱などのエネルギーを地
域間で融通し合うために、エネルギー輸送手段３により
連結されている。更に、エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２
の運転を制御したり、エネルギー輸送手段３のエネルギ
ー輸送量を制御するために、中央指令所４が設けられ、
エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２のそれぞれに通信線６に
より接続されている。前述の中央指令所４は、例えば、
混合型整数計画法を用いて、エネルギー消費地域Ａ５，
Ｂ５で必要とする各エネルギーの供給を満足させるとと
もに、入力される一次エネルギーの合計量又は一次エネ
ルギーの合計コストを最小にするように、各エネルギー
供給手段Ａ２，Ｂ２に入力される一次エネルギーの各量
と、エネルギー輸送手段３により融通し合うエネルギー
量を算出し、その算出結果に基づいて、エネルギー供給
手段Ａ２，Ｂ２及びエネルギー輸送手段３を制御する演
算制御手段の機能を有する。
【００１０】図２は、図１のエネルギー供給システムの
エネルギー供給手段を具体的に示す構成図である。図２
では中央指令所４を省略している。図２のＮｏ．１の設
備には、電力及び排熱を利用するためにガスエンジン１
４が設置され、そのガスエンジン１４には発電機１３が
接続され、又、排熱を回収するために熱交換器１９が設
けられている。入力される一次エネルギーとしてはガス
１１及び電力（買電）１２が用いられ、電力（買電）１
２は発電機１３で発生した電力と共に電力需要Ｑ1に供
給される。又、他にガス１１を利用したガス吸収式冷凍
機１５及びガスボイラ１６、ガスエンジン１４の排熱を
利用した吸収式冷凍機１７及び給湯加熱器１８が設けら
れ、ガス吸収式冷凍機１５、吸収式冷凍機１７の冷熱は
冷房需要Ｑ3に供給され、ガスボイラ１６、給湯加熱器
１８の給湯は給湯需要Ｑ5に供給される。
エネルギー供給手段を具体的に示す構成図である。図２
では中央指令所４を省略している。図２のＮｏ．１の設
備には、電力及び排熱を利用するためにガスエンジン１
４が設置され、そのガスエンジン１４には発電機１３が
接続され、又、排熱を回収するために熱交換器１９が設
けられている。入力される一次エネルギーとしてはガス
１１及び電力（買電）１２が用いられ、電力（買電）１
２は発電機１３で発生した電力と共に電力需要Ｑ1に供
給される。又、他にガス１１を利用したガス吸収式冷凍
機１５及びガスボイラ１６、ガスエンジン１４の排熱を
利用した吸収式冷凍機１７及び給湯加熱器１８が設けら
れ、ガス吸収式冷凍機１５、吸収式冷凍機１７の冷熱は
冷房需要Ｑ3に供給され、ガスボイラ１６、給湯加熱器
１８の給湯は給湯需要Ｑ5に供給される。
【００１１】Ｎｏ．２の設備も基本的には、Ｎｏ．１の
設備と同様の構成であり、ガスエンジン２４の出力など
の能力が、そのエネルギー消費地域に見合うように設定
されている点が異なっている。ここで、各ガスエンジン
１４，２４のガス入力と、発電量及び排熱量との関係
は、例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように表さ
れ、ガスエンジン１４，２４は、ガス入力量が上限と下
限の範囲で運転され、その結果ガス入力量に応じた発電
量、排熱量が出力される。
設備と同様の構成であり、ガスエンジン２４の出力など
の能力が、そのエネルギー消費地域に見合うように設定
されている点が異なっている。ここで、各ガスエンジン
１４，２４のガス入力と、発電量及び排熱量との関係
は、例えば、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように表さ
れ、ガスエンジン１４，２４は、ガス入力量が上限と下
限の範囲で運転され、その結果ガス入力量に応じた発電
量、排熱量が出力される。
【００１２】更に、Ｎｏ．１の設備とＮｏ．２の設備と
は、温水を送るための温水配管３０及び冷水を送るため
の冷水配管３１により連結され、又、Ｎｏ．１の設備、
Ｎｏ．２の設備の運転を制御し、及び温水配管３０、冷
水配管３１により送られる温水、冷水の量を制御する中
央指令所（図示省略）が設けられている。以上の温水配
管３０の温水送りの特性、及び冷水配管３１の冷水送り
の特性は、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように表さ
れ、到着したときのエネルギーは、エネルギー輸送途中
における放熱量の分が、送出するときのエネルギーより
減少する。
は、温水を送るための温水配管３０及び冷水を送るため
の冷水配管３１により連結され、又、Ｎｏ．１の設備、
Ｎｏ．２の設備の運転を制御し、及び温水配管３０、冷
水配管３１により送られる温水、冷水の量を制御する中
央指令所（図示省略）が設けられている。以上の温水配
管３０の温水送りの特性、及び冷水配管３１の冷水送り
の特性は、例えば図４（ａ）、（ｂ）に示すように表さ
れ、到着したときのエネルギーは、エネルギー輸送途中
における放熱量の分が、送出するときのエネルギーより
減少する。
【００１３】次に、上記実施例の動作について説明す
る。
る。
【００１４】まず、上述のエネルギー消費地域Ａ５，Ｂ
５で必要とするエネルギーの供給を満足させるととも
に、入力される一次エネルギー１の合計量を最小にする
ように、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２に入力される
一次エネルギー１の各量と、エネルギー輸送手段３によ
り融通し合うエネルギー量を算出する場合の概略につい
て説明する（図１参照）。
５で必要とするエネルギーの供給を満足させるととも
に、入力される一次エネルギー１の合計量を最小にする
ように、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２に入力される
一次エネルギー１の各量と、エネルギー輸送手段３によ
り融通し合うエネルギー量を算出する場合の概略につい
て説明する（図１参照）。
【００１５】中央指令所４にはコンピュータ（図示省
略）が設けられ、そのコンピュータには、各エネルギー
消費地域Ａ５，Ｂ５における負荷パターンの情報、各エ
ネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２、エネルギー輸送手段３の
特性に関する情報、現在の各エネルギー消費地域Ａ５，
Ｂ５の負荷状態、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２及び
エネルギー輸送手段３の運転状態等の情報が保有、ある
いは入力されている。コンピュータはそれらの情報を用
いて、以下に示す混合型整数計画法により、各エネルギ
ー消費地域Ａ５，Ｂ５で必要とされるエネルギー負荷を
満足する制約条件下において、入力される一次エネルギ
ー１の合計量が最小になるように、一次エネルギー１の
各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２への入力量及び、各エ
ネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５間で融通し合うエネルギー
量を算出する。更に、コンピュータはその算出結果に基
づいて、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２の運転を制御
し、エネルギー輸送手段３のエネルギー輸送量を制御す
る。
略）が設けられ、そのコンピュータには、各エネルギー
消費地域Ａ５，Ｂ５における負荷パターンの情報、各エ
ネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２、エネルギー輸送手段３の
特性に関する情報、現在の各エネルギー消費地域Ａ５，
Ｂ５の負荷状態、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２及び
エネルギー輸送手段３の運転状態等の情報が保有、ある
いは入力されている。コンピュータはそれらの情報を用
いて、以下に示す混合型整数計画法により、各エネルギ
ー消費地域Ａ５，Ｂ５で必要とされるエネルギー負荷を
満足する制約条件下において、入力される一次エネルギ
ー１の合計量が最小になるように、一次エネルギー１の
各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２への入力量及び、各エ
ネルギー消費地域Ａ５，Ｂ５間で融通し合うエネルギー
量を算出する。更に、コンピュータはその算出結果に基
づいて、各エネルギー供給手段Ａ２，Ｂ２の運転を制御
し、エネルギー輸送手段３のエネルギー輸送量を制御す
る。
【００１６】混合型整数計画法は次の各式により表され
る。
る。
【００１７】
【数１】
【００１８】上式は各機器の入力と出力の関係を示す。
【００１９】
【数２】
【００２０】上式は入力の上下限を示す。
【００２１】
【数３】
【００２２】上式は各機器の出力が熱交換器等で途中変
換された後、最終負荷を満たすことを示す制約条件であ
る。
換された後、最終負荷を満たすことを示す制約条件であ
る。
【００２３】
【数４】
【００２４】ｘi：各機器の入力（燃料消費量）であ
り、ｉで機器の別を区別している。
り、ｉで機器の別を区別している。
【００２５】ｙi：各機器の出力。
【００２６】ａik：係数 ｂik：係数 δi ：０又は１を示すデルタ関数であり、 機器の運転状態は１ 機器の停止状態は０である。
【００２７】 ｋ ：出力の違いを示す。 例：ｋ＝２ 電力 ｋ＝３ 排熱 Ｑj：最終負荷 例：ｊ＝１ 給湯 ｊ＝２ ポンプ駆動、照明等の最終 使用形態としての電
力 ｊ＝３ 冷房 Ｆ ：燃料コスト ｃi：一次エネルギー変換係数 次に、混合型整数計画法を図２を参照しながら説明す
る。
力 ｊ＝３ 冷房 Ｆ ：燃料コスト ｃi：一次エネルギー変換係数 次に、混合型整数計画法を図２を参照しながら説明す
る。
【００２８】まず、各ガスエンジン１４，２４の入力と
出力の関係は次式で表される。 ガスエンジン１４の発電量 （数５） ｙ1,2＝ａ12ｘ1＋ｂ12δ1 ガスエンジン１４の排熱量 （数６） ｙ1,3＝ａ13ｘ1＋ｂ13δ1 ガスエンジン１４の入力の上下限 （数７） ｘ1（下限）δ1≦ｘ1≦ｘ1（上限）δ1 ガスエンジン２４の発電量 （数８） ｙ2,2＝ａ22ｘ2＋ｂ22δ2 ガスエンジン２４の排熱量 （数９） ｙ2,3＝ａ23ｘ2＋ｂ23δ2 ガスエンジン２４の入力の上下限 （数１０） ｘ2（下限）δ2≦ｘ2≦ｘ2（上限）δ2 上式のδはエンジンの運転（δ＝１）、停止（δ＝０）
を表す。従って、例えば、数５ではエンジン運転時、ｙ
1,2＝ａ12ｘ1＋ｂ12、停止時、ｙ1,2＝０となる。ここ
で、 ｘ3,ｘ4 ：各設備の買電量 ｘ5,ｘ6 ：各設備の吸収式冷凍機入力（排熱使用
量） ｙ5,5,ｙ6,5 ：各設備の吸収式冷凍機出力（冷水出
力） ｘ7,ｘ8 ：各設備の給湯加熱器入力（排熱使用
量） ｙ7,4,ｙ8,4 ：各設備の給湯加熱器出力（温水出力） ｘ9 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送る温
水量（送出量） ｘ10 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送る冷
水量（送出量） ｙ9,4 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送られ
た温水量（到着量） ｙ10,5 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送られ
た冷水量（到着量） Ｑ1〜Ｑ6 ：各設備の電力、冷房、給湯需要 ｘ11,ｘ12 ：各設備のガスボイラ入力（ガス量 Mca
l/h） ｙ11,4,ｙ12,4：各設備のガスボイラ出力（温水量 Mca
l/h） ｘ13,ｘ14 ：各設備のガス吸収式冷凍機入力（ガス
量 Mcal/h） ｙ13,5,ｙ14,5：各設備のガス吸収式冷凍機出力（冷水
量 Mcal/h） とすると、 各設備の吸収式冷凍機１７，２７の冷水出力は数１１，
１２で表される。 （数１１） ｙ5,5＝ａ5,5ｘ5＋ｂ5,5 （数１２） ｙ6,5＝ａ6,5ｘ6＋ｂ6,5 各設備の給湯加熱器１８，２８の温水出力は数１３，１
４で表される。 （数１３） ｙ7,4＝ａ7,4ｘ7＋ｂ7,4 （数１４） ｙ8,4＝ａ8,4ｘ8＋ｂ8,4 Ｎｏ．２設備からＮｏ．１設備へ送られた温水量は数１
５で表され、 （数１５） ｙ9,4＝ａ9,4ｘ9＋ｂ9,4 温水配管３０の送水能力は数１６で表される。 （数１６） ｘ9（下限）δ9≦ｘ9≦ｘ9（上限）δ9 Ｎｏ．２設備からＮｏ．１設備へ送られた冷水量は数１
７で表され、 （数１７） ｙ10,5＝ａ10,5ｘ10＋ｂ10,5 冷水配管３１の送水能力は数１８で表される。 （数１８） ｘ10（下限）δ10≦ｘ10≦ｘ10（上限）δ
10 各設備のガスボイラ出力は数１９、数２１で表され、 （数１９） ｙ11,4＝ａ11,4ｘ11＋ｂ11,4δ11 各設備のガスボイラ入力は数２０、数２２で表される。 （数２０） ｘ11（下限）δ11≦ｘ11≦ｘ11（上限）δ
11 （数２１） ｙ12,4＝ａ12,4ｘ12＋ｂ12,4δ12 （数２２） ｘ12（下限）δ12≦ｘ12≦ｘ12（上限）δ
12 各設備のガス吸収式冷凍機出力は数２３、数２５で表さ
れ、 （数２３） ｙ13,5＝ａ13,5ｘ13＋ｂ13,5δ13 各設備のガス吸収式冷凍機入力は数２４、数２６で表さ
れる。 （数２４） ｘ13（下限）δ13≦ｘ13≦ｘ13（上限）δ
13 （数２５） ｙ14,5＝ａ14,5ｘ14＋ｂ14,5δ14 （数２６） ｘ14（下限）δ14≦ｘ14≦ｘ14（上限）δ
14 各ガスエンジン１４，２４の排熱を吸収式冷凍機１７，
２７、給湯加熱器１８，２８の熱源に用いる場合は数２
７、数２８で表される。 （数２７） ｙ1,3−ｘ5−ｘ7≧０ （数２８） ｙ2,3−ｘ6−ｘ8≧０ 各設備の買電量と発電量とのバランスは数２９、数３０
で表される。 （数２９） Ｑ1−ｙ12−ｘ3＝０ （数３０） Ｑ2−ｙ22−ｘ4＝０ 各設備の冷水需要のバランスは数３１、数３２で表され
る。 （数３１） Ｑ3−ｙ5,5−ｙ13,5−ｙ9＝０ （数３２） Ｑ4−ｙ6,5−ｙ14,5＋ｘ9＝０ 各設備の給湯需要のバランスは数３３、数３４で表され
る。 （数３３） Ｑ5−ｙ7,4−ｙ11,4−ｙ10＝０ （数３４） Ｑ6−ｙ8,4−ｙ12,4＋ｘ10＝０ 以上の数５〜数３４が制約式となり、この制約条件を満
足する範囲で、数３５で示すＦ（全ランニングコスト）
を最小とする負荷分担を決定する。 （数３５） Ｆ＝Ｃ1（ｘ3＋ｘ4）＋Ｃ2（ｘ1＋ｘ2＋ｘ
11＋ｘ12＋ｘ13＋ｘ14） Ｃ1：電力料金 Ｃ2：ガス料金 以上のようにして決定された負荷分担に応じて、各設備
の買電量、ガスエンジン１４，２４の出力、ガスボイラ
１６，２６の出力、ガス吸収式冷凍機１５，２５の出
力、及び温水、冷水の輸送量を中央指令所から通信線を
介して制御してシステム全体のエネルギーコストを最小
にする。
出力の関係は次式で表される。 ガスエンジン１４の発電量 （数５） ｙ1,2＝ａ12ｘ1＋ｂ12δ1 ガスエンジン１４の排熱量 （数６） ｙ1,3＝ａ13ｘ1＋ｂ13δ1 ガスエンジン１４の入力の上下限 （数７） ｘ1（下限）δ1≦ｘ1≦ｘ1（上限）δ1 ガスエンジン２４の発電量 （数８） ｙ2,2＝ａ22ｘ2＋ｂ22δ2 ガスエンジン２４の排熱量 （数９） ｙ2,3＝ａ23ｘ2＋ｂ23δ2 ガスエンジン２４の入力の上下限 （数１０） ｘ2（下限）δ2≦ｘ2≦ｘ2（上限）δ2 上式のδはエンジンの運転（δ＝１）、停止（δ＝０）
を表す。従って、例えば、数５ではエンジン運転時、ｙ
1,2＝ａ12ｘ1＋ｂ12、停止時、ｙ1,2＝０となる。ここ
で、 ｘ3,ｘ4 ：各設備の買電量 ｘ5,ｘ6 ：各設備の吸収式冷凍機入力（排熱使用
量） ｙ5,5,ｙ6,5 ：各設備の吸収式冷凍機出力（冷水出
力） ｘ7,ｘ8 ：各設備の給湯加熱器入力（排熱使用
量） ｙ7,4,ｙ8,4 ：各設備の給湯加熱器出力（温水出力） ｘ9 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送る温
水量（送出量） ｘ10 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送る冷
水量（送出量） ｙ9,4 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送られ
た温水量（到着量） ｙ10,5 ：Ｎｏ.２設備からＮｏ.１設備へ送られ
た冷水量（到着量） Ｑ1〜Ｑ6 ：各設備の電力、冷房、給湯需要 ｘ11,ｘ12 ：各設備のガスボイラ入力（ガス量 Mca
l/h） ｙ11,4,ｙ12,4：各設備のガスボイラ出力（温水量 Mca
l/h） ｘ13,ｘ14 ：各設備のガス吸収式冷凍機入力（ガス
量 Mcal/h） ｙ13,5,ｙ14,5：各設備のガス吸収式冷凍機出力（冷水
量 Mcal/h） とすると、 各設備の吸収式冷凍機１７，２７の冷水出力は数１１，
１２で表される。 （数１１） ｙ5,5＝ａ5,5ｘ5＋ｂ5,5 （数１２） ｙ6,5＝ａ6,5ｘ6＋ｂ6,5 各設備の給湯加熱器１８，２８の温水出力は数１３，１
４で表される。 （数１３） ｙ7,4＝ａ7,4ｘ7＋ｂ7,4 （数１４） ｙ8,4＝ａ8,4ｘ8＋ｂ8,4 Ｎｏ．２設備からＮｏ．１設備へ送られた温水量は数１
５で表され、 （数１５） ｙ9,4＝ａ9,4ｘ9＋ｂ9,4 温水配管３０の送水能力は数１６で表される。 （数１６） ｘ9（下限）δ9≦ｘ9≦ｘ9（上限）δ9 Ｎｏ．２設備からＮｏ．１設備へ送られた冷水量は数１
７で表され、 （数１７） ｙ10,5＝ａ10,5ｘ10＋ｂ10,5 冷水配管３１の送水能力は数１８で表される。 （数１８） ｘ10（下限）δ10≦ｘ10≦ｘ10（上限）δ
10 各設備のガスボイラ出力は数１９、数２１で表され、 （数１９） ｙ11,4＝ａ11,4ｘ11＋ｂ11,4δ11 各設備のガスボイラ入力は数２０、数２２で表される。 （数２０） ｘ11（下限）δ11≦ｘ11≦ｘ11（上限）δ
11 （数２１） ｙ12,4＝ａ12,4ｘ12＋ｂ12,4δ12 （数２２） ｘ12（下限）δ12≦ｘ12≦ｘ12（上限）δ
12 各設備のガス吸収式冷凍機出力は数２３、数２５で表さ
れ、 （数２３） ｙ13,5＝ａ13,5ｘ13＋ｂ13,5δ13 各設備のガス吸収式冷凍機入力は数２４、数２６で表さ
れる。 （数２４） ｘ13（下限）δ13≦ｘ13≦ｘ13（上限）δ
13 （数２５） ｙ14,5＝ａ14,5ｘ14＋ｂ14,5δ14 （数２６） ｘ14（下限）δ14≦ｘ14≦ｘ14（上限）δ
14 各ガスエンジン１４，２４の排熱を吸収式冷凍機１７，
２７、給湯加熱器１８，２８の熱源に用いる場合は数２
７、数２８で表される。 （数２７） ｙ1,3−ｘ5−ｘ7≧０ （数２８） ｙ2,3−ｘ6−ｘ8≧０ 各設備の買電量と発電量とのバランスは数２９、数３０
で表される。 （数２９） Ｑ1−ｙ12−ｘ3＝０ （数３０） Ｑ2−ｙ22−ｘ4＝０ 各設備の冷水需要のバランスは数３１、数３２で表され
る。 （数３１） Ｑ3−ｙ5,5−ｙ13,5−ｙ9＝０ （数３２） Ｑ4−ｙ6,5−ｙ14,5＋ｘ9＝０ 各設備の給湯需要のバランスは数３３、数３４で表され
る。 （数３３） Ｑ5−ｙ7,4−ｙ11,4−ｙ10＝０ （数３４） Ｑ6−ｙ8,4−ｙ12,4＋ｘ10＝０ 以上の数５〜数３４が制約式となり、この制約条件を満
足する範囲で、数３５で示すＦ（全ランニングコスト）
を最小とする負荷分担を決定する。 （数３５） Ｆ＝Ｃ1（ｘ3＋ｘ4）＋Ｃ2（ｘ1＋ｘ2＋ｘ
11＋ｘ12＋ｘ13＋ｘ14） Ｃ1：電力料金 Ｃ2：ガス料金 以上のようにして決定された負荷分担に応じて、各設備
の買電量、ガスエンジン１４，２４の出力、ガスボイラ
１６，２６の出力、ガス吸収式冷凍機１５，２５の出
力、及び温水、冷水の輸送量を中央指令所から通信線を
介して制御してシステム全体のエネルギーコストを最小
にする。
【００２９】なお、上記実施例では、エネルギー供給手
段である設備の個数（又はエネルギー消費地域の数）は
２個の例について説明したが、設備数（エネルギー消費
地域の数）はこれに限定されるものではない。
段である設備の個数（又はエネルギー消費地域の数）は
２個の例について説明したが、設備数（エネルギー消費
地域の数）はこれに限定されるものではない。
【００３０】また、上記実施例では、各エネルギー供給
手段に入力される一次エネルギーの各量と、エネルギー
輸送手段により融通し合うエネルギー量との算出は、混
合型整数計画法を用いたが、これに代えて、線形計画法
を用いて行ってもよい。
手段に入力される一次エネルギーの各量と、エネルギー
輸送手段により融通し合うエネルギー量との算出は、混
合型整数計画法を用いたが、これに代えて、線形計画法
を用いて行ってもよい。
【００３１】また、上記実施例では、エネルギー消費地
域間を接続するエネルギー輸送手段は、温水及び冷水を
輸送する構成としたが、これに限らず、例えば電力など
の他のエネルギーを輸送できる構成としてもよい。この
場合、図５のような輸送系では、数３６で表されるから
位相制御を行うことにより可能となる。
域間を接続するエネルギー輸送手段は、温水及び冷水を
輸送する構成としたが、これに限らず、例えば電力など
の他のエネルギーを輸送できる構成としてもよい。この
場合、図５のような輸送系では、数３６で表されるから
位相制御を行うことにより可能となる。
【００３２】
【数３６】
【００３３】また、上記実施例では、演算制御手段にコ
ンピュータを用いてソフトウェア的に構成したが、同様
の機能を有する専用のハードウェアにより構成しても勿
論よい。
ンピュータを用いてソフトウェア的に構成したが、同様
の機能を有する専用のハードウェアにより構成しても勿
論よい。
【００３４】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、複数個のエネルギー消費地域で消費されるべき
エネルギーを供給し、且つ、複数個のエネルギー供給手
段に入力される一次エネルギーの合計入力量が最小にな
るように、線形計画法を用いて、各エネルギー供給手段
に入力される一次エネルギーの各量と、エネルギー輸送
手段により融通し合うエネルギー量を算出し、その算出
結果に基づいて複数個のエネルギー供給手段及びエネル
ギー輸送手段を制御する演算制御手段を備えているの
で、設備費の無駄が少なくでき、エネルギーの無駄も少
なくできるという長所を有する。
発明は、複数個のエネルギー消費地域で消費されるべき
エネルギーを供給し、且つ、複数個のエネルギー供給手
段に入力される一次エネルギーの合計入力量が最小にな
るように、線形計画法を用いて、各エネルギー供給手段
に入力される一次エネルギーの各量と、エネルギー輸送
手段により融通し合うエネルギー量を算出し、その算出
結果に基づいて複数個のエネルギー供給手段及びエネル
ギー輸送手段を制御する演算制御手段を備えているの
で、設備費の無駄が少なくでき、エネルギーの無駄も少
なくできるという長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる一実施例のエネルギー供給シス
テムの構成を示す模式図である。
テムの構成を示す模式図である。
【図２】同実施例のエネルギー供給システムのエネルギ
ー供給手段を具体化した構成図である。
ー供給手段を具体化した構成図である。
【図３】同図（ａ）は、同実施例のＮｏ．１エンジンの
特性の例を示す図、同図（ｂ）は、同実施例のＮｏ．２
エンジンの特性の例を示す図である。
特性の例を示す図、同図（ｂ）は、同実施例のＮｏ．２
エンジンの特性の例を示す図である。
【図４】同図（ａ）は、同実施例の温水送りの特性の例
を示す図、同図（ｂ）は、同実施例の冷水送りの特性の
例を示す図である。
を示す図、同図（ｂ）は、同実施例の冷水送りの特性の
例を示す図である。
【図５】同実施例の電力輸送を説明する概念図である。
【図６】同図（ａ）は、地域Ａにおける負荷パターンを
示す図、同図（ｂ）は、地域Ｂにおける負荷パターンを
示す図である。
示す図、同図（ｂ）は、地域Ｂにおける負荷パターンを
示す図である。
【図７】従来のエネルギー供給システムの構成の一例を
示す概念図である。
示す概念図である。
【符号の説明】 １ 一次エネルギー ２ エネルギー供給手段Ａ，Ｂ ３ エネルギー輸送手段 ４ 中央指令所（演算制御手段） ５ エネルギー消費地域Ａ，Ｂ ６ 通信線
Claims (2)
- 【請求項１】一次エネルギーを入力し、それを直接又は
他のエネルギーに変換し、複数個のエネルギー消費地域
に供給する複数個のエネルギー供給手段と、 そのエネルギー供給手段間に接続され、前記複数個のエ
ネルギー消費地域で消費されるエネルギーを融通し合う
ためにエネルギーの輸送を行うエネルギー輸送手段と、 前記複数個のエネルギー消費地域で消費されるべきエネ
ルギーを供給し、且つ、前記複数個のエネルギー供給手
段に入力される前記一次エネルギーの合計入力量又は前
記一次エネルギーの合計コストが最小になるように、線
形計画法を用いて、前記各エネルギー供給手段に入力さ
れる前記一次エネルギーの各量と、前記エネルギー輸送
手段により融通し合うエネルギー量を算出し、その算出
結果に基づいて前記複数個のエネルギー供給手段及び前
記エネルギー輸送手段を制御する演算制御手段とを備え
たことを特徴とするエネルギー供給システム。 - 【請求項２】 前記線形計画法は、混合型整数計画法で
あることを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給シ
ステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27900392A JPH06131004A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | エネルギー供給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27900392A JPH06131004A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | エネルギー供給システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06131004A true JPH06131004A (ja) | 1994-05-13 |
Family
ID=17605051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27900392A Pending JPH06131004A (ja) | 1992-10-16 | 1992-10-16 | エネルギー供給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06131004A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000045869A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-15 | Hitachi Ltd | エネルギー供給システム |
| JP2014056429A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Sekisui Chem Co Ltd | エネルギー管理システム、エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びプログラム |
-
1992
- 1992-10-16 JP JP27900392A patent/JPH06131004A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000045869A (ja) * | 1998-07-29 | 2000-02-15 | Hitachi Ltd | エネルギー供給システム |
| US6487508B1 (en) | 1998-07-29 | 2002-11-26 | Hitachi, Ltd. | Energy supply system and operation method thereof |
| JP2014056429A (ja) * | 2012-09-12 | 2014-03-27 | Sekisui Chem Co Ltd | エネルギー管理システム、エネルギー管理装置、エネルギー管理方法及びプログラム |
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