JP7813259B2 - Facility configuration proposal system and facility configuration proposal method - Google Patents
Facility configuration proposal system and facility configuration proposal methodInfo
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Description
本発明は、KPIの最適化を図るための設備投資シナリオを立案する、設備構成提案システム、および、設備構成提案方法に関する。 The present invention relates to an equipment configuration proposal system and equipment configuration proposal method that develops equipment investment scenarios to optimize KPIs.
地球温暖化の進行を緩和すべく、脱炭素化が世界的に求められており、電力やガス等のエネルギーを大量に消費する民間企業等の大口需要家に対しても、エネルギー効率の高い設備の導入や、そのような設備への更新による脱炭素化の促進が求められている。しかしながら、需要家の多くは、脱炭素化技術に関する知見を十分に備えていないため、限られた予算内で脱炭素化への寄与を最適化する設備投資計画を独力で立案することは困難であった。 There is a global demand for decarbonization to mitigate the progress of global warming, and large-scale users of energy such as private companies that consume large amounts of electricity and gas are being asked to promote decarbonization by introducing highly energy-efficient equipment or upgrading to such equipment. However, many users do not have sufficient knowledge of decarbonization technologies, making it difficult for them to independently develop capital investment plans that optimize their contribution to decarbonization within limited budgets.
ここで、設備投資計画をコンピュータに立案させる従来技術として、特許文献1の設備計画方法が知られている。例えば、同文献の要約書には、課題として「将来に亘って、エネルギー需要の拡大に対応しながら、投資効果に関し最適化を図る」と記載されており、この課題の解決手段の1つとして、請求項1には「エネルギーを複数のエネルギー供給機器によって供給する分散型エネルギーシステムの設備計画方法であって、将来の所定期間に亘る前記分散型エネルギーシステムに対する前記エネルギーの予測需要量と前記所定期間に亘る前記エネルギー供給機器の燃料予測価格と前記エネルギー供給機器の設備情報とをパラメータとして含む評価関数に基づいて、最適な前記複数のエネルギー供給機器の組み合わせとその導入時期を求める、分散型エネルギーシステムの設備計画方法」が開示されている。 Here, the equipment planning method of Patent Document 1 is known as a prior art technique for using a computer to create equipment investment plans. For example, the abstract of this document states that the problem is to "optimize investment effectiveness while responding to future increases in energy demand," and as one means of solving this problem, claim 1 discloses, "an equipment planning method for a distributed energy system in which energy is supplied by multiple energy supply devices, the method determining an optimal combination of multiple energy supply devices and the timing of their introduction based on an evaluation function including, as parameters, a predicted energy demand for the distributed energy system over a predetermined future period, a predicted fuel price for the energy supply devices over the predetermined period, and equipment information for the energy supply devices."
しかしながら、特許文献1の技術には、設備投資計画を最適化するために過大なコンピュータ処理時間を要するという問題があった。これは、同文献の設備計画方法が、同文献の請求項1の構成から明らかなように、将来の所定期間において、エネルギーの予測需要量と、エネルギー供給機器の燃料予測価格と、エネルギー供給機器の設備情報と、の夫々をパラメータとして最適な複数のエネルギー供給機器の組み合わせとその導入時期を求めるものであるため、「将来の所定期間」が長期間だと処理時間が伸びるうえ、さらに「エネルギーの予測需要量」、「エネルギー供給機器の燃料予測価格」、「エネルギー供給機器の設備情報」の各々のバリエーションが増えると組み合わせ爆発が起こり、実用的な時間では設備計画の最適化処理が完了しない可能性があったためである。 However, the technology in Patent Document 1 had the problem of requiring excessive computer processing time to optimize capital investment plans. This was because, as is clear from the structure of claim 1 of the document, the capital planning method in this document determines the optimal combination of multiple energy supply equipment and the timing of its introduction using the predicted energy demand, predicted fuel prices for energy supply equipment, and equipment information for the energy supply equipment as parameters for a predetermined future period. Therefore, if the "predetermined future period" is long, the processing time increases. Furthermore, if the variations in each of the "predicted energy demand," "predicted fuel prices for energy supply equipment," and "equipment information for energy supply equipment" increase, a combination explosion occurs, and it is possible that the capital investment plan optimization process will not be completed within a practical amount of time.
そこで、本発明は、実用的な時間内で、KPI最適化に寄与する設備投資シナリオを立案することができる、設備構成提案システム、および、設備構成提案方法を提供することを目的とする。 The present invention therefore aims to provide an equipment configuration proposal system and an equipment configuration proposal method that can create equipment investment scenarios that contribute to KPI optimization within a practical timeframe.
本願発明は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、複数の設備投資シナリオを評価する設備構成提案システムであって、需要者のエネルギー消費量の時系列情報を記録した統計前情報データベースと、該統計前情報データベースに記録された時系列情報を、所定の基準に基づきグループ化するとともに、グループ毎に統計処理する統計処理部と、該統計処理部で統計処理された時系列情報を記録した統計後情報データベースと、該統計後情報データベースに記録された時系列情報に基づいて、KPIを計算する概略最適計算部と、該概略最適計算部で評価した前記KPIに基づいて、前記複数の設備投資シナリオから一部の設備投資シナリオを選抜するシナリオ選抜部と、該シナリオ選抜部が選抜した設備投資シナリオに対し、前記統計前データベースに記録された時系列情報に基づいて、前記KPIを計算する精緻最適計算部と、を具備する設備構成提案システムである。 The present invention includes multiple means for solving the above-mentioned problems. One example is an equipment configuration proposal system that evaluates multiple equipment investment scenarios, comprising: a pre-statistics information database that records time-series information on consumer energy consumption; a statistical processing unit that groups the time-series information recorded in the pre-statistics information database based on predetermined criteria and performs statistical processing on each group; a post-statistics information database that records the time-series information statistically processed by the statistical processing unit; a rough optimization calculation unit that calculates KPIs based on the time-series information recorded in the post-statistics information database; a scenario selection unit that selects some equipment investment scenarios from the multiple equipment investment scenarios based on the KPIs evaluated by the rough optimization calculation unit; and a precise optimization calculation unit that calculates the KPIs for the equipment investment scenarios selected by the scenario selection unit based on the time-series information recorded in the pre-statistics database.
本発明の設備構成提案システム、および、設備構成提案方法によれば、実用的な時間内で、KPI最適化に寄与する設備投資シナリオを立案することができる。 The equipment configuration proposal system and equipment configuration proposal method of the present invention make it possible to develop equipment investment scenarios that contribute to KPI optimization within a practical amount of time.
以下、図面を用い、本発明の一実施例に係る設備構成提案システム100を説明する。 The following describes an equipment configuration proposal system 100 according to one embodiment of the present invention, using the accompanying drawings.
<設備構成提案システム100の全体構成>
図1は、本実施例の設備構成提案システム100の全体構成と、同システムに接続した指示入力装置200(キーボード、マウス、タッチパネル等)と、表示装置300(液晶ディスプレイ等)を示す図である。なお、設備構成提案システム100は、具体的には、CPU等の演算装置、半導体メモリ等の主記憶装置、ハードディスク等の補助記憶装置、および、通信装置などのハードウェアを備えたコンピュータである。そして、演算装置が所定のデータベースを参照しながらプログラムを実行することで、後述する各機能を実現するが、以下では、このような周知技術を適宜省略しながら説明する。
<Overall configuration of facility configuration proposal system 100>
FIG. 1 shows the overall configuration of an equipment configuration proposal system 100 according to this embodiment, as well as an instruction input device 200 (keyboard, mouse, touch panel, etc.) and a display device 300 (liquid crystal display, etc.) connected to the system. Specifically, the equipment configuration proposal system 100 is a computer equipped with hardware such as a calculation device such as a CPU, a main storage device such as a semiconductor memory, an auxiliary storage device such as a hard disk, and a communication device. The calculation device executes a program while referencing a predetermined database to realize the various functions described below. The following description will omit such well-known techniques as appropriate.
図1に示すように、本実施例の設備構成提案システム100は、入力部1、統計前需要データベース2、設備構成データベース3、係数データベース4、統計処理部5、統計後需要データベース6、概略最適計算部7、設備構成別KPIデータベース8、シナリオ作成部9、シナリオ別概略KPIデータベース10、出力部11、シナリオ選抜部12、精緻最適計算部13、シナリオ別精緻KPIデータベース14を備えており、図中の破線枠で示すように、統計処理部5からシナリオ別概略KPIデータベース10で概略評価ユニットを構成し、精緻最適計算部13とシナリオ別精緻KPIデータベース14で精緻評価ユニットを構成している。以下、設備構成提案システム100を構成する各部の詳細を順次説明する。 As shown in Figure 1, the facility configuration proposal system 100 of this embodiment comprises an input unit 1, a pre-statistics demand database 2, a facility configuration database 3, a coefficient database 4, a statistical processing unit 5, a post-statistics demand database 6, a rough optimization calculation unit 7, a facility configuration-specific KPI database 8, a scenario creation unit 9, a scenario-specific rough KPI database 10, an output unit 11, a scenario selection unit 12, a precise optimization calculation unit 13, and a scenario-specific precise KPI database 14. As indicated by the dashed frame in the figure, the statistical processing unit 5 to the scenario-specific rough KPI database 10 form a rough evaluation unit, and the precise optimization calculation unit 13 and the scenario-specific precise KPI database 14 form a precise evaluation unit. The details of each unit that makes up the facility configuration proposal system 100 will be explained in order below.
<入力部1>
入力部1は、本システムのオペレータが各種設定値を設定する際に、指示入力装置200や表示装置300と通信するとともに、オペレータによる設定値を統計処理部5等に送信する機能部である。
<Input section 1>
The input unit 1 is a functional unit that communicates with the instruction input device 200 and the display device 300 when an operator of this system sets various setting values, and transmits the values set by the operator to the statistical processing unit 5 and the like.
図2は、各種設定値の設定時に、表示装置300に表示される画面イメージの一例である。この例では4項目分の設定領域がある。 Figure 2 shows an example of a screen image displayed on the display device 300 when various setting values are being set. In this example, there are setting areas for four items.
設定領域301は、統計処理部5で利用するグルーピング基準を定義する領域である。この領域では、任意のチェックボックスをチェックすることで、複数のグルーピング基準を選択可能である。図2では、グルーピング基準として、「季節単位」、「月単位」、「平日・休日単位」の3つが用意されており、「月単位」と「平日・休日単位」の2つが選択された状態を例示している。 The setting area 301 is an area for defining the grouping criteria used by the statistical processing unit 5. In this area, multiple grouping criteria can be selected by checking any checkbox. In Figure 2, three grouping criteria are available: "Seasonal," "Monthly," and "Weekday/Holiday." The example shows two of these criteria, "Monthly" and "Weekday/Holiday," selected.
設定領域302は、概略最適計算部7と精緻最適計算部13で利用するKPI(Key Performance Indicator)を択一的に選択する領域である。図2では、事業運営費「OPEX」、二酸化炭素排出量「CO2排出量」の2つのKPIが用意されており、「OPEX」の最小化が選択された状態を例示している。 The setting area 302 is an area for alternatively selecting a KPI (Key Performance Indicator) to be used in the rough optimization calculation unit 7 and the precise optimization calculation unit 13. In Fig. 2, two KPIs are prepared: business operating expenses "OPEX" and carbon dioxide emissions " CO2 emissions", and an example is shown in which minimization of "OPEX" has been selected.
設定領域303は、シナリオ生成部9に入力するシナリオをオペレータが設定する領域である。ここでは、設備投資シナリオ生成年数として「10年間」が選択されており、そのシナリオNo.1として、1年目から3年目に設備構成#1、4年目と5年目に設備構成#3、6年目から8年目に設備構成#4、9年目と10年目に設備構成#2を設定した状態を例示している。この状態で「登録」ボタンを押下すれば、設定した設備構成#の組み合わせ情報がシナリオNo.1としてシナリオ生成部9に送信され、後述するシナリオデータベース(図10)に保存される。以下では、オペレータがシナリオ生成を繰り返すことで、シナリオNo.1からシナリオNo.13の13シナリオが生成されたものとする。なお、設備投資シナリオは、複数年分の設備構成#の組み合わせを設定したものに限定されず、単年分の設備構成#のみを設定したものであっても良い。 The setting area 303 is an area where the operator sets the scenario to be input into the scenario generation unit 9. Here, "10 years" is selected as the number of years for generating capital investment scenarios, and the example shows that Scenario No. 1 is set to equipment configuration #1 for years 1 to 3, equipment configuration #3 for years 4 and 5, equipment configuration #4 for years 6 to 8, and equipment configuration #2 for years 9 and 10. Pressing the "Register" button in this state sends the combination of the set equipment configurations to the scenario generation unit 9 as Scenario No. 1 and saves it in the scenario database (Figure 10) described below. In the following, it is assumed that the operator repeatedly generates scenarios, resulting in the generation of 13 scenarios, from Scenario No. 1 to Scenario No. 13. Note that capital investment scenarios are not limited to those that set combinations of equipment configurations for multiple years, and may set only equipment configurations for a single year.
設定領域304は、シナリオ選抜部12が利用するルールを定める領域である。このルールは、概略評価対象の全シナリオから精緻評価対象のシナリオを選抜するためのルールであり、図2ではルールを定義する許容値として「1」が登録されている。この許容値の意義は、図15A、図15Bにて詳述することとし、ここでの説明は割愛する。 The setting area 304 is an area for defining the rules used by the scenario selection unit 12. These rules are used to select scenarios for detailed evaluation from all scenarios for general evaluation, and in Figure 2, "1" is registered as the tolerance value that defines the rule. The significance of this tolerance value will be explained in detail in Figures 15A and 15B, and will not be explained here.
<統計前需要データベース2>
統計前需要データベース2は、本システムを用いて設備投資計画を立案する需要家(以下、「特定の需要家」と称する)が、過去一定期間に消費したエネルギーを時系列に記録したデータベースである。
<Pre-statistics demand database 2>
The pre-statistics demand database 2 is a database that chronologically records the energy consumed over a certain period of time in the past by consumers who use this system to create capital investment plans (hereinafter referred to as "specific consumers").
図3は、統計前需要データベース2のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「日時」、「季節」、「月」、「平日/休日の別」、「電力消費」の各データを登録したものである。ここでは一例として、2022年4月1日から2023年3月31日までの1年分の電力消費のデータが、30分単位で記録されている様子を示した。 Figure 3 shows an example of the data format of the pre-statistics demand database 2. In this example, the following data are registered, starting from the leftmost column: "Date and Time," "Season," "Month," "Weekday/Holiday," and "Electricity Consumption." As an example, this shows one year's worth of electricity consumption data from April 1, 2022 to March 31, 2023, recorded in 30-minute increments.
<設備構成データベース3>
設備構成データベース3は、特定の需要家が運転する設備の組み合わせを定義するデータベースである。
<Facility configuration database 3>
The facility configuration database 3 is a database that defines a combination of facilities operated by a specific customer.
図4は、設備構成データベース3のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「設備構成#」、「太陽光発電(第1ユニット)」、「太陽光発電(第2ユニット)、「蓄電池(第1ユニット)」、「蓄電池(第2ユニット)」等の各データを登録したものである。 Figure 4 shows an example of the data format of the equipment configuration database 3. In this example, data such as "Equipment configuration #," "Photovoltaic power generation (first unit)," "Photovoltaic power generation (second unit)," "Storage battery (first unit)," and "Storage battery (second unit)" are registered, starting from the leftmost column.
本図の「設備構成#」は、図2の設定領域303の「設備構成#」と対応する。従って、本データベースを参照すれば、オペレータが設定した各シナリオの設備構成の遷移を知ることができる。また、データベース中の「1」データは該当、「0」データは非該当を意味している。なお、以下では、PVの文字で太陽光発電に関する要素を特定し、BTの文字で蓄電池に関する要素を特定することとする。 The "Equipment Configuration #" in this diagram corresponds to the "Equipment Configuration #" in the setting area 303 in Figure 2. Therefore, by referring to this database, it is possible to know the transition of the equipment configuration for each scenario set by the operator. Furthermore, "1" data in the database means that it is applicable, and "0" data means that it is not applicable. In the following, the letters PV will be used to identify elements related to photovoltaic power generation, and the letters BT will be used to identify elements related to storage batteries.
本データベースを参照すれば、図2に例示したシナリオNo.1は、次のような設備投資シナリオであると解釈することができる。
(1)設備構成#1を設定した1年目から3年目:1年目には、太陽光発電装置の第1ユニットを新設し運転を開始する。また、2年目と3年目には、既設の太陽光発電装置の運転を継続する。
(2)設備構成#3を設定した4年目と5年目:4年目には、既設の太陽光発電装置の運転を継続するとともに、蓄電池装置の第1ユニットを新設し運転を開始する。また、5年目には既設の太陽光発電装置と蓄電池装置の運転を継続する。
(3)設備構成#4を設定した6年目から8年目:6年目には、既設の太陽光発電装置と蓄電池装置の運転を継続するとともに、太陽光発電装置の第2ユニットを増設し運転を開始する。また、7年目と8年目には、既設の太陽光発電装置と蓄電池装置の運転を継続する。
(4)設備構成#2を設定した9年目と10年目:9年目には、既設の太陽光発電装置と蓄電池装置の運転を継続するとともに、蓄電池装置の第2ユニットを増設し運転を開始する。また、10年目には、既設の太陽光発電装置と蓄電池装置の運転を継続する。
By referring to this database, Scenario No. 1 shown in Figure 2 can be interpreted as the following capital investment scenario.
(1) Years 1 to 3 after facility configuration #1 is established: In year 1, the first unit of the solar power generation system is newly installed and begins operation. In years 2 and 3, the existing solar power generation system continues to operate.
(2) Years 4 and 5 after facility configuration #3 is established: In year 4, the existing solar power generation system will continue to operate, and the first unit of the battery storage system will be newly installed and put into operation. In year 5, the existing solar power generation system and battery storage system will continue to operate.
(3) Years 6 to 8 after setting up facility configuration #4: In year 6, the existing solar power generation system and storage battery system will continue to operate, and a second solar power generation system unit will be added and put into operation. In years 7 and 8, the existing solar power generation system and storage battery system will continue to operate.
(4) Years 9 and 10 after setting up facility configuration #2: In year 9, the existing solar power generation system and storage battery system will continue to operate, and a second storage battery system unit will be added and put into operation. In year 10, the existing solar power generation system and storage battery system will continue to operate.
<係数データベース4>
係数データベース4は、電力料金単価やCO2排出係数など各種設定値が年度別に記録されているデータベースである。
<Coefficient database 4>
The coefficient database 4 is a database in which various set values such as the electricity rate unit price and CO2 emission coefficient are recorded by fiscal year.
図5は、係数データベース4のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「項目」、年度(年目)であり、電力単価、CO2排出係数、炭素税などの夫々の項目について、年度別のデータが記録されている。 5 is an example of the data format of the coefficient database 4. In this example, the leftmost column lists "item" and fiscal year (year), and data by fiscal year is recorded for each item such as electricity unit price, CO2 emission coefficient, and carbon tax.
<統計処理部5>
統計処理部5は、統計前需要データベース2に記録された消費エネルギーをオペレータによる設定に基づきグルーピングし、統計的なエネルギー消費の波形をグループ毎に出力する機能部である。
<Statistical processing unit 5>
The statistical processing unit 5 is a functional unit that groups the energy consumption recorded in the pre-statistics demand database 2 based on settings made by an operator, and outputs a statistical energy consumption waveform for each group.
図6は統計処理部5の処理フローである。 Figure 6 shows the processing flow of the statistical processing unit 5.
まず、ステップS51では、統計処理部5は、オペレータが設定領域301で選択したグルーピング基準を確認する。図2の例では、「月単位」と「平日・休日単位」が選択されているため、統計処理部5は、「4月かつ平日」、「4月かつ休日」、「5月かつ平日」、「5月かつ休日」のようなグループで、統計前需要データベース2のデータをグルーピングすることを認識する。 First, in step S51, the statistical processing unit 5 checks the grouping criteria selected by the operator in the setting area 301. In the example of Figure 2, "monthly" and "weekday/holiday" have been selected, so the statistical processing unit 5 recognizes that the data in the pre-statistics demand database 2 will be grouped into groups such as "April and weekday," "April and holiday," "May and weekday," and "May and holiday."
ステップS52は、グルーピング基準のバリエーションのループ機能である。ステップS51で認識した基準に基づき、例えば、「4月かつ平日」、「4月かつ休日」、「5月かつ平日」、「5月かつ休日」、・・・の順で、以下のステップS53~S55を繰り返し実行する。 Step S52 is a loop function for grouping criteria variations. Based on the criteria recognized in step S51, the following steps S53 to S55 are repeatedly executed in the following order: "April and weekday," "April and holiday," "May and weekday," "May and holiday," etc.
ステップS53では、統計処理部5は、統計前需要データベース2から処理中のグループに該当するデータを抽出する。例えば、初回の処理ループでは、図3のデータベースから、「4月かつ平日」に該当するデータ一式を抽出する。 In step S53, the statistical processing unit 5 extracts data corresponding to the group being processed from the pre-statistics demand database 2. For example, in the first processing loop, a set of data corresponding to "April and weekdays" is extracted from the database in Figure 3.
ステップS54は、時刻のループ機能である。図3の統計前需要データベース2では、30分単位の電力消費が登録されているので、例えば、00時00分、00時30分、01時00分、01時30分、・・・の順で後述するステップS55を実行する。 Step S54 is a time loop function. Since the pre-statistics demand database 2 in Figure 3 stores power consumption in 30-minute increments, step S55 (described below) is executed in the following order, for example, 00:00, 00:30, 01:00, 01:30, etc.
ステップS55では、統計処理部5は、取得したデータの平均値を計算する。例えば、「4月かつ平日」かつ「00時00分~00時29分」に該当する電力消費のデータについて平均値を算出する。なお、ここでは、統計処理の一例として、平均値計算を例示したが、本ステップでの統計処理には、MBR (Memory Based Reasoning)、重回帰分析、指数平滑法などの他の統計処理手法を利用しても良い。 In step S55, the statistical processing unit 5 calculates the average value of the acquired data. For example, the average value is calculated for power consumption data that corresponds to "April, weekdays" and "00:00 to 00:29." Note that while average value calculation is used as an example of statistical processing here, other statistical processing methods such as MBR (Memory Based Reasoning), multiple regression analysis, and exponential smoothing may also be used for the statistical processing in this step.
ステップS56では、統計処理部5は、上記の処理結果を統計後需要データベース6へ記録する。 In step S56, the statistical processing unit 5 records the results of the above processing in the post-statistical demand database 6.
<統計後需要データベース6>
統計後需要データベース6は、統計処理部5で生成されたグループ毎の統計的なエネルギー消費波形が記録されるデータベースである。
<Post-statistics demand database 6>
The post-statistics demand database 6 is a database in which the statistical energy consumption waveforms for each group generated by the statistical processing unit 5 are recorded.
図7は、統計後需要データベース6のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「季節」、「月」、「平日/休日の別」、「時刻」、および、統計処理後の「電力消費」の各データを登録したものである。なお、図2の設定領域301では「季節単位」が選択されていないため、図7では「季節」の欄が「N/A」となっている。 Figure 7 shows an example of the data format of the post-statistics demand database 6. In this example, starting from the leftmost column, data on "season," "month," "weekday/holiday," "time," and "power consumption" after statistical processing are registered. Note that since "seasonal unit" was not selected in the setting area 301 of Figure 2, the "season" column in Figure 7 is marked "N/A."
<概略最適計算部7>
概略最適計算部7は、統計後需要データベース6に記録された統計的なエネルギー消費波形のそれぞれに対して、オペレータが設定したKPIのもとで、係数データベース4を用いて設備構成データベース3の設備を最適運転するよう年度別に最適計算を実行し、その結果を設備構成別KPIデータベース8へ記録する機能部である。なお、統計処理部5での統計処理を経て生成された統計後需要データベース6は、統計前需要データベース2に比べ、データ量が大幅に圧縮されているため、統計後需要データベース6に基づく演算処理は、統計前需要データベース2に基づく同種の演算処理に比べ、極めて短時間で完了する。
<Rough Optimization Calculation Unit 7>
The rough optimization calculation unit 7 is a functional unit that performs optimization calculations for each year using the coefficient database 4 to optimally operate the equipment in the equipment configuration database 3 for each statistical energy consumption waveform recorded in the post-statistics demand database 6, based on the KPIs set by the operator, and records the results in the equipment configuration-specific KPI database 8. Note that the post-statistics demand database 6 generated through statistical processing in the statistical processing unit 5 has a significantly compressed amount of data compared to the pre-statistics demand database 2, so calculation processing based on the post-statistics demand database 6 can be completed in an extremely short time compared to the same type of calculation processing based on the pre-statistics demand database 2.
図8は、概略最適計算部7の処理フローである。 Figure 8 shows the processing flow of the approximate optimization calculation unit 7.
まず、ステップS71では、概略最適計算部7は、最適化要素を認識する。具体的には、図2の設定領域302を確認し、KPIがOPEXの最小化であることを確認する。 First, in step S71, the rough optimization calculation unit 7 recognizes the optimization factors. Specifically, it checks the setting area 302 in Figure 2 and confirms that the KPI is minimizing OPEX.
ステップS72では、概略最適計算部7は、グルーピング基準を認識する。具体的には、図2の設定領域301を確認し、グルーピング基準が「月単位」かつ「平日・休日単位」であることを確認する。 In step S72, the approximate optimization calculation unit 7 recognizes the grouping criteria. Specifically, it checks the setting area 301 in Figure 2 and confirms that the grouping criteria are "monthly" and "weekday/holiday."
ステップS73は、年次のループである。このループの実行回数を把握するため、概略最適計算部7は、図2の設定領域303における設備投資シナリオ生成年数を確認する。図2では、設備投資シナリオ生成年数として「10」が登録されているため、1年目から10年目までを順にループする。 Step S73 is an annual loop. To determine the number of times this loop is executed, the rough optimization calculation unit 7 checks the number of years for generating capital investment scenarios in the setting area 303 in Figure 2. In Figure 2, "10" is registered as the number of years for generating capital investment scenarios, so the loop will run from year 1 to year 10 in order.
ステップS74では、概略最適計算部7は、係数データベース4から該当データ一式を取得する。 In step S74, the approximate optimization calculation unit 7 obtains the relevant set of data from the coefficient database 4.
ステップS75は、設備構成#のループである。ここでは、概略最適計算部7は、設備構成データベース3に記録されている全ての設備構成#についてループ処理する。 Step S75 is a loop for the equipment configuration #. Here, the rough optimization calculation unit 7 performs loop processing for all equipment configurations # recorded in the equipment configuration database 3.
ステップS76では、概略最適計算部7は、設備構成を認識する。具体的には、ステップS75のループの対象#の設備構成を設備構成データベース3から認識する。 In step S76, the rough optimization calculation unit 7 recognizes the equipment configuration. Specifically, it recognizes the equipment configuration # that is the target of the loop in step S75 from the equipment configuration database 3.
ステップS77は、グルーピング基準のバリエーションのループである。ステップS72で認識した情報に基づき、「4月かつ平日」、「4月かつ休日」、「5月かつ平日」、「5月かつ休日」のような順で、以下のステップS78からステップS7cを繰り返し実行する。 Step S77 is a loop for varying grouping criteria. Based on the information recognized in step S72, the following steps S78 to S7c are repeatedly executed in the following order: "April and weekday," "April and holiday," "May and weekday," "May and holiday."
ステップS78では、概略最適計算部7は、統計後需要データベース6からステップS77のループの設定に該当するデータを抽出する。 In step S78, the approximate optimization calculation unit 7 extracts data corresponding to the loop settings in step S77 from the post-statistics demand database 6.
ステップS79では、概略最適計算部7は、ステップS71で取得したKPIのもとで対象である設備構成#の設備について運転計画を最適化する。つまり式1をOPEX最小化で最適処理する。 In step S79, the rough optimization calculation unit 7 optimizes the operation plan for the equipment of the target equipment configuration # based on the KPIs obtained in step S71. In other words, it optimizes Equation 1 by minimizing OPEX.
ここで、OPEX(g)はグループgにおけるOPEX(¥)、D(g、t)はグループg、時刻tにおける電力消費量(kWh)、Ppv(n、g、t)はグループg、時刻tにおける太陽光発電PV(n)の発電電力量(kWh)、Pbt(m、g、t)はグループg、時刻tにおける蓄電池BT(m)の充放電電力量(kWh)(ただし、充電が正、放電が負)、UP(y)は年度yにおける電力料金単価(¥/kWh)であり、Pbt(m、g、t)が最適化設計変数である。Tは時刻ループの最終値、Nは太陽光発電装置PVの台数(新設および増設の合算)、Mは蓄電池装置BTの台数(新設および増設の合算)である。なお、制約条件として、蓄電残量が蓄電池容量を超えないこと、および、負にならないこと、を考慮する。 Here, OPEX(g) is the OPEX (¥) for group g, D(g,t) is the power consumption (kWh) for group g at time t, Ppv(n,g,t) is the power generation (kWh) of photovoltaic power generation (PV)(n) for group g at time t, Pbt(m,g,t) is the charge/discharge power (kWh) of battery BT(m) for group g at time t (where charging is positive and discharging is negative), UP(y) is the electricity rate (¥/kWh) for fiscal year y, and Pbt(m,g,t) is the optimization design variable. T is the final value of the time loop, N is the number of photovoltaic power generation devices (PV) (total of new and additional installations), and M is the number of battery BT devices (total of new and additional installations). Note that constraints apply: the remaining energy does not exceed the battery capacity and does not become negative.
ステップS7aでは、概略最適計算部7は、ステップS79を実行した結果における受電電力量を、式2を用いて計算する。ここで、Pbt(m、g、t)はステップS79で最適計算した結果の値を使用する。また、P(y、g、t)は、年度y、グループgにおける時刻tの受電電力量(kWh)である。以降、既出の要素の記載は割愛する。 In step S7a, the approximate optimum calculation unit 7 calculates the amount of received power as a result of executing step S79 using equation 2. Here, Pbt(m, g, t) uses the value obtained as a result of the optimum calculation in step S79. Furthermore, P(y, g, t) is the amount of received power (kWh) for year y, group g, and time t. Hereafter, descriptions of elements already mentioned will be omitted.
ステップS7bでは、概略最適計算部7は、式3を用いてCO2排出量を計算する。ここで、UC(y)は年度yのCO2排出係数(t-CO2/kWh)、CO2(y、g)は年度y、グループgのCO2排出量(t-CO2/kWh)である。 In step S7b, the approximate optimization calculation unit 7 calculates the CO2 emissions using Equation 3, where UC(y) is the CO2 emission coefficient for year y (t- CO2 /kWh), and CO2 (y, g) is the CO2 emissions for year y and group g (t- CO2 /kWh).
ステップS7cでは、概略最適計算部7は、式4を用いてOPEXを計算する。ここで、OPEX(y、g)は年度y、グループgのOPEX(¥)である。 In step S7c, the rough optimization calculation unit 7 calculates OPEX using Equation 4, where OPEX(y, g) is the OPEX (¥) for year y and group g.
ステップS7dでは、概略最適計算部7は、OPEXとCO2排出量の年間値を計算する。年間値を計算するにはOPEX、CO2排出量とも、グループgで積算すればよく、式5および式6で計算する。 In step S7d, the rough optimization calculation unit 7 calculates the annual values of OPEX and CO2 emissions. To calculate the annual values, both OPEX and CO2 emissions can be integrated by group g, and are calculated using Equations 5 and 6.
ステップS7eでは、概略最適計算部7は、式5および式6で計算した年度別の結果を設備構成別KPIデータベース8へ記録する。 In step S7e, the rough optimization calculation unit 7 records the results calculated by fiscal year using equations 5 and 6 in the equipment configuration-specific KPI database 8.
<設備構成別KPIデータベース8>
図9は、設備構成別KPIデータベース8のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「設備構成#」、「年次」、「OPEX」、「CO2排出量」を登録したものである。本図から明らかなように、概略最適計算部7は、「設備構成#」と「年次」の組み合わせ毎に、式5の計算結果を「OPEX」欄に記録し、式6の計算結果を「CO2排出量」の欄へ記録する。
<KPI database by facility configuration 8>
9 shows an example of the data format of the equipment configuration-specific KPI database 8. In this example, "equipment configuration #,""year,""OPEX," and " CO2 emissions" are registered in order from the leftmost column. As is clear from this figure, the rough optimization calculation unit 7 records the calculation result of Equation 5 in the "OPEX" column for each combination of "equipment configuration #" and "year," and records the calculation result of Equation 6 in the " CO2 emissions" column.
<シナリオ生成部9>
シナリオ作成部9は、オペレータの設定に基づき、年度別の設備構成(設備投資シナリオ)を定義するとともに、設備投資シナリオ毎のKPIを算出する機能部である。
<Scenario Generation Unit 9>
The scenario creation unit 9 is a functional unit that defines the equipment configuration (capital investment scenario) for each fiscal year based on the settings of the operator, and calculates the KPI for each capital investment scenario.
図10は、オペレータが入力した設備投資シナリオの管理フォーマットの一例である。ここではシナリオNo.別に1年目から10年目までの設備構成#が記録されている。シナリオNo.と設備構成#の対応は、図2の設定領域303にてオペレータが設定した結果である。 Figure 10 shows an example of a management format for capital investment scenarios entered by an operator. Here, the equipment configuration numbers for years 1 through 10 are recorded for each scenario number. The correspondence between scenario numbers and equipment configuration numbers is the result of settings made by the operator in the setting area 303 in Figure 2.
図11は、シナリオ生成部9によるKPI算出の処理フローである。 Figure 11 shows the processing flow for KPI calculation by the scenario generation unit 9.
ステップS91では、シナリオ生成部9は、図10のテーブルを参照し、シナリオNo.でループ処理する。 In step S91, the scenario generation unit 9 references the table in Figure 10 and performs loop processing by scenario number.
ステップS92では、年次でループする。ここでは1年目から10年目までのループである。 In step S92, the program loops by year. In this case, the loop runs from year 1 to year 10.
ステップS93では、シナリオ生成部9は、設備構成#を認識する。設備構成#は図10のテーブルを参照し、シナリオNo.と年次で特定する。 In step S93, the scenario generation unit 9 recognizes the equipment configuration #. The equipment configuration # is identified by the scenario number and year by referring to the table in Figure 10.
ステップS94では、シナリオ生成部9は、設備構成別KPIデータベース8を参照し、OPEXとCO2排出量認識する。例えば、図9のテーブルを参照し、ステップS93で認識した設備構成番号と年次から、対応するOPEXとCO2排出量を特定する。 In step S94, the scenario generation unit 9 refers to the equipment configuration-specific KPI database 8 to recognize the OPEX and CO2 emissions. For example, by referring to the table in Fig. 9, the corresponding OPEX and CO2 emissions are identified from the equipment configuration number and year recognized in step S93.
ステップS95では、シナリオ生成部9は、ステップS94の値を所定年次分(ここでは10年分)累積する。 In step S95, the scenario generation unit 9 accumulates the values from step S94 for a predetermined number of years (here, 10 years).
ステップS96では、シナリオ生成部9は、ステップS95の演算結果(累積OPEX、累積CO2排出量)をシナリオ別概略KPIデータベース10へ記録する。 In step S96, the scenario generation unit 9 records the calculation results (cumulative OPEX, cumulative CO 2 emissions) in step S95 in the scenario-specific summary KPI database 10.
<シナリオ別概略KPIデータベース10>
シナリオ別概略KPIデータベース10は、シナリオ生成部9の出力結果が格納されるデータベースである。
<Scenario-specific KPI database 10>
The scenario-specific summary KPI database 10 is a database in which the output results of the scenario generation unit 9 are stored.
図12は、シナリオ別概略KPIデータベース10のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「シナリオNo.」、「累積OPEX」、「累積CO2排出量」を登録したものである。なお、「累積OPEX」欄および「累積CO2排出量」欄には、図11のステップS95で計算した値が記録される。 12 shows an example of the data format of the scenario-specific summary KPI database 10. In this example, "Scenario No.", "Cumulative OPEX," and "Cumulative CO2 Emissions" are registered in order from the leftmost column. The "Cumulative OPEX" and "Cumulative CO2 Emissions" columns record the values calculated in step S95 of FIG. 11.
<出力部11>
出力部11は、シナリオ別概略KPIデータベース10の記録や、後述するシナリオ別精緻KPIデータベース14の記録に基づき、各シナリオのKPIを表示装置300に表示するための機能部である。
<Output unit 11>
The output unit 11 is a functional unit for displaying the KPIs of each scenario on the display device 300 based on the records of the scenario-specific outline KPI database 10 and the records of the scenario-specific detailed KPI database 14 described below.
図13は、出力部11に接続した表示装置300で表示される画面イメージの一例である。左の概略評価グラフ305は概略評価の結果であり、右の精緻評価グラフ306は精緻評価の結果である。両グラフとも、横軸は累積OPEXであり縦軸は累積CO2排出量である。概略評価グラフ305はシナリオ別概略KPIデータベース10のテーブルを参照して表示され、精緻評価のグラフは後述するシナリオ別精緻KPIデータベース14のテーブルを参照して表示される。左の概略評価グラフ305では、一例とてシナリオNo.1からシナリオNo.13までのKPIを示しており、右の精緻評価グラフ306では、選抜されたシナリオNo.1からシナリオNo.8までのKPIを示している。 13 is an example of a screen image displayed on the display device 300 connected to the output unit 11. The outline evaluation graph 305 on the left shows the results of the outline evaluation, and the detailed evaluation graph 306 on the right shows the results of the detailed evaluation. In both graphs, the horizontal axis represents cumulative OPEX and the vertical axis represents cumulative CO2 emissions. The outline evaluation graph 305 is displayed with reference to a table in the scenario-specific outline KPI database 10, while the detailed evaluation graph is displayed with reference to a table in the scenario-specific detailed KPI database 14, which will be described later. The outline evaluation graph 305 on the left shows, as an example, KPIs for scenarios No. 1 to No. 13, while the detailed evaluation graph 306 on the right shows KPIs for selected scenarios No. 1 to No. 8.
<シナリオ選抜部12>
シナリオ選抜部12は、以上の概略評価ユニットで扱った設備投資シナリオから、オペレータの設定に基づき、精緻最適計算部13およびシナリオ別精緻KPIデータベース14の精緻評価で扱う設備投資シナリオを選抜する機能部である。
<Scenario Selection Section 12>
The scenario selection unit 12 is a functional unit that selects, based on the operator's settings, from the equipment investment scenarios handled in the above-mentioned general evaluation unit, equipment investment scenarios to be used in the detailed evaluation of the detailed optimization calculation unit 13 and the scenario-specific detailed KPI database 14.
図14は、シナリオ選抜部12の処理フローである。 Figure 14 shows the processing flow of the scenario selection unit 12.
まず、ステップS121では、シナリオ選抜部12は、設定領域304で設定した許容プロット数を認識する。図2では、許容値として「1」が設定されている。 First, in step S121, the scenario selection unit 12 recognizes the allowable number of plots set in the setting area 304. In Figure 2, the allowable value is set to "1."
ステップS122では、シナリオ選抜部12は、シナリオ別概略KPIデータベース10を参照し、概略評価ユニットで概略評価された設備投資シナリオの数(図12の例では「13」)を確認する。 In step S122, the scenario selection unit 12 refers to the scenario-specific summary KPI database 10 and confirms the number of capital investment scenarios that have been roughly evaluated by the summary evaluation unit ("13" in the example of Figure 12).
ステップS123では、シナリオNo.でループする。 In step S123, the scenario number is looped.
ステップS124では、シナリオ選抜部12は、概略評価グラフ305における、各設備投資シナリオの包含プロット数を確認する。本ステップの具体的処理のイメージを、図15A、図15Bを用いて説明する。 In step S124, the scenario selection unit 12 checks the number of included plots for each capital investment scenario in the overview evaluation graph 305. An image of the specific processing of this step is explained using Figures 15A and 15B.
図15Aは、シナリオNo.7の包含プロット数の確認手順を示すイメージである。シナリオNo.7のプロットと原点を対角線にもつ四角形を描くと、この四角形内のプロットは、シナリオNo.7と比べ、累積OPEXと累積CO2排出量の何れのKPIについても優秀なシナリオである。この例では、シナリオNo.7より優秀なシナリオ数に相当する四角形内のプロット数は、シナリオNo.3の1プロットだけであるので、シナリオ選抜部12は、シナリオNo.7の包含プロット数を「1」と判定する。 Figure 15A is an image showing the procedure for checking the number of plots included in scenario No. 7. If a rectangle is drawn with the plot of scenario No. 7 and the origin as its diagonal, the plots within this rectangle are superior scenarios compared to scenario No. 7 in terms of both the cumulative OPEX and cumulative CO2 emissions KPIs. In this example, the only plot within the rectangle that corresponds to a scenario superior to scenario No. 7 is one plot, that of scenario No. 3, so the scenario selection unit 12 determines that the number of plots included in scenario No. 7 is "1."
同様に、図15Bは、シナリオNo.11の包含プロット数の確認手順を示すイメージである。シナリオNo.11のプロットと原点を対角線にもつ四角形を描くと、この四角形内のプロットは、シナリオNo.11と比べ、累積OPEXと累積CO2排出量の何れのKPIについても優秀なシナリオである。この例では、シナリオNo.11より優秀なシナリオ数に相当する四角形内のプロット数は、シナリオNo.3、4、5、7の4プロットであるので、シナリオ選抜部12は、シナリオNo.11の包含プロット数を「4」と判定する。 Similarly, Figure 15B is an image showing the procedure for checking the number of plots included in scenario No. 11. If a rectangle is drawn with the plot of scenario No. 11 and the origin as its diagonal, the plots within this rectangle are scenarios that are superior to scenario No. 11 in terms of both the cumulative OPEX and cumulative CO2 emissions KPIs. In this example, the number of plots within the rectangle that correspond to the number of scenarios superior to scenario No. 11 is four, namely scenarios Nos. 3, 4, 5, and 7, and therefore the scenario selection unit 12 determines that the number of plots included in scenario No. 11 is "4."
ステップS125では、シナリオ選抜部12は、包含プロット数が許容プロット数以下か、の分岐判断をする。そして、要件を満たす場合は、ステップS126に進み、要件を満たさない場合は、ステップS126をスキップする。図2のように、設定領域304で設定した許容値が「1」である場合は、包含プロット数が「0」か「1」のシナリオNo.のみステップS126へ進み、包含プロット数が「2」以上のシナリオNo.はステップS126へ進まない。 In step S125, the scenario selection unit 12 makes a branching judgment as to whether the number of included plots is less than or equal to the allowable number of plots. If the requirement is met, the process proceeds to step S126; if the requirement is not met, step S126 is skipped. As shown in Figure 2, if the allowable value set in the setting area 304 is "1", only scenario numbers with an included plot number of "0" or "1" proceed to step S126, and scenario numbers with an included plot number of "2" or more do not proceed to step S126.
ステップS126では、ステップS125の要件を満たしたシナリオNo.を、図示しないメモリに記録する。前述の例では、図15AのシナリオNo.7は、包含プロット数が「1」であるためメモリに記録され、図15BのシナリオNo.11は、包含プロット数が「4」であるためメモリに記録されない。従って、本ステップでは、図13の概略評価グラフ305中の設備投資シナリオからは、シナリオNo.1からNo.8までが選抜され、メモリに記録される。 In step S126, the scenario numbers that satisfy the requirements of step S125 are recorded in memory (not shown). In the example described above, scenario No. 7 in Figure 15A is recorded in memory because the number of included plots is "1," while scenario No. 11 in Figure 15B is not recorded in memory because the number of included plots is "4." Therefore, in this step, scenarios No. 1 to No. 8 are selected from the capital investment scenarios in the overview evaluation graph 305 in Figure 13 and recorded in memory.
<精緻最適計算部13>
精緻最適計算部13は、シナリオ選抜部12で選抜した設備投資シナリオに対し、統計前需要データベース2、設備構成データベース3、係数データベース4のデータを用い、また、オペレータによる設定に基づいて設備の最適運転計画を立案する機能部である。
<Precise optimal calculation unit 13>
The precise optimization calculation unit 13 is a functional unit that uses data from the pre-statistical demand database 2, the equipment configuration database 3, and the coefficient database 4 for the equipment investment scenario selected by the scenario selection unit 12, and also creates an optimal operation plan for the equipment based on settings made by the operator.
図16は精緻最適計算部13の処理フローである。 Figure 16 shows the processing flow of the precise optimization calculation unit 13.
ステップS131では、精緻最適計算部13は、最適化要素を認識する。本ステップの処理内容はステップS71と同様である。 In step S131, the precise optimization calculation unit 13 recognizes the optimization elements. The processing content of this step is the same as step S71.
ステップS132では、精緻最適計算部13は、図14のステップS126にてメモリに記憶した、選抜されたシナリオNo.の順でループ処理する。 In step S132, the precise optimization calculation unit 13 performs a loop process in the order of the selected scenario numbers stored in memory in step S126 of Figure 14.
ステップS133は、設備投資シナリオの設定年数の年次(図2の例では、1年目から10年目まで)をループする。 Step S133 loops through the years set for the capital investment scenario (in the example of Figure 2, from year 1 to year 10).
ステップS134では、精緻最適計算部13は、係数データベース4を参照し、年次に該当する各種係数を取得する。 In step S134, the precise optimization calculation unit 13 references the coefficient database 4 and obtains various coefficients corresponding to the year.
ステップS135では、精緻最適計算部13は、図10のテーブルを参照し、シナリオNo.と年次に該当する設備構成#を認識する。 In step S135, the precise optimization calculation unit 13 refers to the table in Figure 10 and identifies the equipment configuration # corresponding to the scenario number and year.
ステップS136では、精緻最適計算部13は、設備構成データベース3を参照し、ステップS135で認識した設備構成#に相当する設備構成を認識する。 In step S136, the precise optimization calculation unit 13 refers to the equipment configuration database 3 and recognizes the equipment configuration corresponding to the equipment configuration # recognized in step S135.
ステップS137は、日付でループする。ここで用いる日付は統計前需要データベース2に記録されている日付である。すなわち、以降の処理は、統計前需要データベース2に記録された精緻なデータに基づいて実行される。 Step S137 loops by date. The date used here is the date recorded in the pre-statistics demand database 2. In other words, subsequent processing is performed based on the precise data recorded in the pre-statistics demand database 2.
ステップS138では、精緻最適計算部13は、統計前需要データベース2を参照し、対象日付の電力需要データを抽出する。 In step S138, the precise optimization calculation unit 13 references the pre-statistics demand database 2 and extracts electricity demand data for the target date.
ステップS139では、精緻最適計算部13は、各設備の運転パターンを最適化する。つまり式7をOPEX最小化で最適処理する。 In step S139, the precise optimization calculation unit 13 optimizes the operation pattern of each piece of equipment. In other words, it optimizes Equation 7 by minimizing OPEX.
ここで、OPEX(d)は日付dにおけるOPEX(¥)、D(d、t)は日付d、時刻tにおける電力消費量(kWh)、Ppv(n、d、t)は日付d、時刻tにおけるPV(n)の発電電力量(kWh)、Pbt(m、d、t)は日付d、時刻tにおける蓄電池(m)の充放電電力量(kWh)(ただし、充電が正、放電が負)、UP(y)は年度yにおける電力料金単価(¥/kWh)であり、Pbt(m、d、t)が最適化設計変数である。Tは時刻ループの最終値、NはPVの台数(新設および増設の合算)、Mは蓄電池の台数(新設および増設の合算)である。なお、制約条件として、蓄電残量が蓄電池容量を超えないこと、および、負にならないこと、を考慮する。 Here, OPEX(d) is the OPEX (¥) on date d, D(d, t) is the power consumption (kWh) on date d and time t, Ppv(n, d, t) is the amount of power generated by PV(n) on date d and time t (kWh), Pbt(m, d, t) is the amount of power charged and discharged by battery (m) on date d and time t (kWh) (where charging is positive and discharging is negative), UP(y) is the electricity rate (¥/kWh) for fiscal year y, and Pbt(m, d, t) is the optimization design variable. T is the final value of the time loop, N is the number of PVs (total of new and additional installations), and M is the number of storage batteries (total of new and additional installations). Note that constraints apply: the remaining power does not exceed the battery capacity and does not become negative.
ステップS13aでは、精緻最適計算部13は、ステップS139を実行した結果における受電電力量を計算する。受電電力量は式8で計算する。ここで、Pbt(m、d、t)はステップS139で最適計算した結果の値を使用する。また、P(y、d、t)は、年度y、日付dにおける時刻tの受電電力量(kWh)である。以降、既出の要素の記載は割愛する。 In step S13a, the precise optimization calculation unit 13 calculates the amount of received power as a result of executing step S139. The amount of received power is calculated using equation 8. Here, Pbt(m, d, t) uses the value obtained by the optimization calculation in step S139. Furthermore, P(y, d, t) is the amount of received power (kWh) at time t on date d in year y. Below, descriptions of elements already mentioned will be omitted.
ステップS13bでは、精緻最適計算部13は、式9を用いてCO2排出量を計算する。ここで、UC(y)は年度yのCO2排出係数(t-CO2/kWh)、CO2(y、d)は年度y、日付dのCO2排出量(t-CO2/kWh)である。 In step S13b, the precise optimization calculation unit 13 calculates the CO2 emissions using Equation 9, where UC(y) is the CO2 emission coefficient for fiscal year y (t- CO2 /kWh), and CO2 (y, d) is the CO2 emissions for fiscal year y and date d (t- CO2 /kWh).
ステップS13cでは、精緻最適計算部13は、式10を用いてOPEXを計算する。ここで、OPEX(y、d)は年度y、日付dのOPEX(¥)である。 In step S13c, the precise optimization calculation unit 13 calculates OPEX using equation 10, where OPEX(y, d) is the OPEX (¥) for fiscal year y and date d.
ステップS13dでは、精緻最適計算部13は、OPEXとCO2排出量の年間値を計算する。年間値を計算するにはOPEX、CO2排出量とも、日付dで積算すればよく、式11および式12で計算する。 In step S13d, the precise optimization calculation unit 13 calculates the annual values of OPEX and CO2 emissions. To calculate the annual values, both OPEX and CO2 emissions can be integrated on date d using Equations 11 and 12.
ステップS13eでは、精緻最適計算部13は、式13と式14を用いて、OPEX年間値とCO2排出量年間値を年次で合算する。 In step S13e, the precise optimization calculation unit 13 uses Equations 13 and 14 to add up the annual OPEX value and the annual CO 2 emissions value on an annual basis.
ステップS13fでは、精緻最適計算部13は、式13と式14で計算したOPEXおよびCO2排出量をシナリオ別精緻KPIデータベース14へ記録する。なお、本ステップでシナリオ別精緻KPIデータベース14に記録されるデータは、統計前需要データベース2に記録された精緻なデータに基づいて算出されたものであるため、統計後需要データベース6に記録された圧縮データに基づいて算出された、シナリオ別概略KPIデータベース10の記録データに比べて、真値に近いデータである。 In step S13f, the precise optimization calculation unit 13 records the OPEX and CO2 emissions calculated using equations 13 and 14 in the scenario-specific precise KPI database 14. Note that the data recorded in the scenario-specific precise KPI database 14 in this step is calculated based on the precise data recorded in the pre-statistics demand database 2, and is therefore closer to the true values than the data recorded in the scenario-specific summary KPI database 10, which was calculated based on the compressed data recorded in the post-statistics demand database 6.
<シナリオ別精緻KPIデータベース14>
シナリオ別精緻KPIデータベース14は、精緻最適計算部13の出力結果が記録されるデータベースである。この結果は前述の出力部11を介して表示装置300にて表示される。
<Detailed KPI Database by Scenario 14>
The scenario-specific refined KPI database 14 is a database in which the output results of the refined optimization calculation unit 13 are recorded. These results are displayed on the display device 300 via the output unit 11 described above.
図17は、シナリオ別精緻KPIデータベース14のデータフォーマットの一例である。この例は最左列から順に、「シナリオNo.」、「累積OPEX」、「累積CO2排出量」の各データを登録したものである。なお、「累積OPEX」欄および「累積CO2排出量」欄へは、図16のステップS13fで計算した値が記録される。 Figure 17 shows an example of the data format of the scenario-specific refined KPI database 14. In this example, the following data are registered, starting from the leftmost column: "Scenario No.", "Cumulative OPEX," and "Cumulative CO2 emissions." The values calculated in step S13f of Figure 16 are recorded in the "Cumulative OPEX" and "Cumulative CO2 emissions" columns.
ここで再び図13へ戻る。本図右側の精緻評価グラフ306は、図17のシナリオ別精緻KPIデータベース14の記録により描画される。この精緻評価グラフ307は、統計処理前のデータに基づくものであるため、統計処理により情報の一部が消失したデータ(平均値など)に基づく左の概略評価グラフ306よりも、真値に近い精緻な評価を示す。従って、オペレータは、精緻評価グラフ306を参照して、自身のニーズに沿った適切な設備投資シナリオを容易に選択することができる。 Now, let's return to Figure 13. The detailed evaluation graph 306 on the right side of this figure is drawn from the records in the scenario-specific detailed KPI database 14 in Figure 17. This detailed evaluation graph 307 is based on data before statistical processing, and therefore shows a more detailed evaluation that is closer to the true value than the general evaluation graph 306 on the left, which is based on data (such as average values) from which some information has been lost due to statistical processing. Therefore, by referring to the detailed evaluation graph 306, the operator can easily select an appropriate capital investment scenario that suits their needs.
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and the present invention is not necessarily limited to those having all of the described configurations.
100 設備構成提案システム
1 入力部
2 統計前需要データベース
3 設備構成データベース
4 係数データベース
5 統計処理部
6 統計後需要データベース
7 概略最適計算部
8 設備構成別KPIデータベース
9 シナリオ生成部
10 シナリオ別概略KPIデータベース
11 出力部
12 シナリオ選抜部
13 精緻最適計算部
14 シナリオ別精緻KPIデータベース
200 指示入力装置
300 表示装置
100 Facility configuration proposal system 1 Input unit 2 Pre-statistics demand database 3 Facility configuration database 4 Coefficient database 5 Statistical processing unit 6 Post-statistics demand database 7 Rough optimization calculation unit 8 Facility configuration-specific KPI database 9 Scenario generation unit 10 Scenario-specific rough KPI database 11 Output unit 12 Scenario selection unit 13 Fine optimization calculation unit 14 Scenario-specific fine KPI database 200 Instruction input device 300 Display device
Claims (7)
需要者のエネルギー消費量の時系列情報を記録した統計前情報データベースと、
該統計前情報データベースに記録された時系列情報を、所定の基準に基づきグループ化するとともに、グループ毎に統計処理する統計処理部と、
該統計処理部で統計処理された時系列情報を記録した統計後情報データベースと、
該統計後情報データベースに記録された時系列情報に基づいて、KPIを計算する概略最適計算部と、
該概略最適計算部で評価した前記KPIに基づいて、前記複数の設備投資シナリオから一部の設備投資シナリオを選抜するシナリオ選抜部と、
該シナリオ選抜部が選抜した設備投資シナリオに対し、前記統計前情報データベースに記録された時系列情報に基づいて、前記KPIを計算する精緻最適計算部と、
を具備することを特徴とする設備構成提案システム。 A facility configuration proposal system for evaluating a plurality of facility investment scenarios,
a pre-statistics information database that records time-series information on energy consumption of consumers;
a statistical processing unit that groups the time-series information recorded in the pre-statistics information database based on a predetermined criterion and performs statistical processing for each group;
a post-statistics information database that records the time-series information statistically processed by the statistical processing unit;
an approximate optimum calculation unit that calculates a KPI based on the time-series information recorded in the post-statistics information database;
a scenario selection unit that selects some of the capital investment scenarios from the plurality of capital investment scenarios based on the KPIs evaluated by the rough optimization calculation unit;
a refined optimization calculation unit that calculates the KPI for the equipment investment scenario selected by the scenario selection unit based on the time-series information recorded in the pre-statistics information database;
An equipment configuration proposal system comprising:
前記統計処理部がグループ毎に実施する統計処理は、平均値計算、MBR、重回帰分析、指数平滑法の何れかであることを特徴とする設備構成提案システム。 The facility configuration proposal system according to claim 1,
The facility configuration proposing system is characterized in that the statistical processing performed by the statistical processing unit for each group is one of average value calculation, MBR, multiple regression analysis, and exponential smoothing.
前記シナリオ選抜部は、前記概略最適計算部が計算した、各設備投資シナリオのKPIの値の大小関係に応じて、前記一部の設備投資シナリオを選抜することを特徴とする設備構成提案システム。 The facility configuration proposal system according to claim 1,
The equipment configuration proposal system is characterized in that the scenario selection unit selects the part of the equipment investment scenarios based on the magnitude relationship of the KPI values of each equipment investment scenario calculated by the rough optimization calculation unit.
前記シナリオ選抜部は、ある設備投資シナリオのKPIより優秀なKPIの設備投資シナリオの数が所定値以下である場合に、当該ある設備投資シナリオを選抜することを特徴とする設備構成提案システム。 The facility configuration proposal system according to claim 1,
The facility configuration proposal system is characterized in that the scenario selection unit selects a certain facility investment scenario when the number of facility investment scenarios with KPIs superior to the KPI of the certain facility investment scenario is equal to or less than a predetermined value.
前記KPIは、OPEXまたはCO2排出量であることを特徴とする設備構成提案システム。 The facility configuration proposal system according to claim 1,
The facility configuration proposal system is characterized in that the KPI is OPEX or CO2 emissions.
前記設備投資シナリオは、単期間の設備構成を定義した情報、または、
複数期間の設備構成の遷移を定義した情報であることを特徴とする設備構成提案システム。 The facility configuration proposal system according to claim 1,
The capital investment scenario is information defining a capital investment configuration for a single period, or
An equipment configuration proposal system characterized by information defining transitions of equipment configurations over multiple periods.
需要者のエネルギー消費量の時系列情報を統計前情報データベースに記録するステップと、
該統計前情報データベースに記録された時系列情報を、所定の基準に基づきグループ化するとともに、グループ毎に統計処理するステップと、
統計処理された時系列情報を統計後情報データベースに記録するステップと、
該統計後情報データベースに記録された時系列情報に基づいて、KPIを計算するステップと、
該KPIに基づいて、前記複数の設備投資シナリオから一部の設備投資シナリオを選抜するステップと、
選抜した設備投資シナリオに対し、前記統計前情報データベースに記録された時系列情報に基づいて、前記KPIを計算するステップと、
を具備することを特徴とする設備構成提案方法。 1. A computer-implemented method for proposing equipment configurations for evaluating multiple equipment investment scenarios, comprising:
recording time-series information of energy consumption of the consumer in a pre-statistics information database;
a step of grouping the time-series information recorded in the pre-statistics information database based on a predetermined criterion and performing statistical processing for each group;
a step of recording the statistically processed time series information in a post-statistical information database;
calculating KPIs based on the time-series information recorded in the post-statistics information database;
selecting a portion of the capital investment scenarios from the plurality of capital investment scenarios based on the KPI;
calculating the KPIs for the selected capital investment scenarios based on the time-series information recorded in the pre-statistics information database;
An equipment configuration proposing method comprising:
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