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連携制御の技術開発・普及によるグローバルにおけるCO2排出量削減

アズビル株式会社

概要

連携制御は、電子情報技術産業協会(JEITA)の制御・エネルギー管理専門委員会 WG1(省エネルギー)によってまとめられた、工場や事業所全体でのエネルギー削減に資することを目的とした制御コンセプトである。
連携制御は、個々の機器の運用を連携させことで全体でのエネルギ―効率を最大化し、全体のエネルギー使用を削減させる。
アズビルは、従来よりプロセスプラントや地域冷暖房の最適化・高度制御に取り組んできたが、その経験に基づき、日本政府が進める二国間クレジット制度(JCM;補足情報の経産省URLを参照)の実証事業において、連携制御の有効性を実証した。
今後、連携制御の技術拡充を進め適用アプリケーションの幅をさらに広げ、その実装を通して導入先の省エネルギーによる生産性改善とより一層のCO2排出量削減に貢献していく。

説明

連携制御は設備・装置の運用の最適化である故、既存の装置・設備の更新を必要としない。したがって連携制御を用いた省エネルギーアプローチは、設備・装置の更新による省エネルギーアプローチに比べ、1)プロジェクト期間が短い、2)投資額が少ない、3)費用対効果が大きい、という利点がある。
特定の制御アルゴリズム等を限定するものではないが、何らかの「最適化」エンジンは必須である。
この「最適化」エンジンとして、アズビルはプロセスプラントの高度(最適化)制御で多くの実績を有する多変数モデル予測制御パッケージSORTiA-MPCを用いている。

一般的に工場やビルの装置・設備は最大需要に合わせて設計されるため、中間需要で運用される場合は、需要変動に合わせた調整が必要となる。この時、エネルギー供給側が複数設備で構成されていれば、エネルギー効率差に基づき負荷を振り分けることによりエネルギー使用を効率化する余地がある。さらにエネルギー需要側も複数装置が並列に構成されていれば同様にエネルギー効率化の余地がある。
このため、複数の設備や装置を組みあわせて運用する工場やビルでは、単体としては優秀な省エネ性能を持つ設備や装置の導入を進めても、需給ミスマッチや複数供給設備間で無駄が生じ、期待するエネルギー削減効果が出ないことがある。
連携制御は、機器連携により全体を最適化することにより、需給ミスマッチや複数供給設備間の無駄を削減することにより、全体でのエネルギー削減につなげるものである。費用対効果が大きい手法であるが、加えて、(設備能力に余剰があるほど効果が大きいことから)市場が縮小モードであっても導入メリットを享受できるという特長も有する。
これらの利点により、時機を待たずにCO2排出削減に取り組むことができる。
また、導入後に一部設備・装置の増改造または廃棄があった場合、その部分だけを修正すればよく、システム全体を再設計するする必要はない。
この点は、長期にわたって導入効果を維持する上で重要である。

アズビルは、既に国内外において連携制御コンセプトを実プラントに適用し大きな成果をあげてきており、その有効性は実証済みである。
これまではプロセスプラントや地域冷暖房など、いわゆるDCS(Distributed Control System)が整った環境での導入が主であったが、今後は、IoT、クラウド環境の進展に伴い、適用フィールドはさらに広がることが予想される。
今後、このコンセプトを多様な新フィールドに応用していくため、さらなる技術開発を進め、一層のCO2排出量削減に貢献していく。

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