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計装Cube58 用役プラントの効率化に貢献する 高度制御・最適化技術


アスペンテックジャパン 永 田  悟/信 田  昇
2012年8月
キーワード「最適化/省エネルギー/制御」

    

化学産業をはじめとするプロセス産業にて使用しているエネルギーコストは,プラントの変動費の約4割から6割を占めると言われている。日本のプロセス産業でのエネルギー原単位は1970年代に大きく改善したが,その後小改善が続く状態が続いている。その状況下で「省エネはやり尽くされた」とまで言われて久しい。しかしながら,昨年は東日本大震災が起こり,国内を取り巻く電力事情が大きく変わった。電力会社から受電をしているプロセス産業も,原子力発電所の存廃問題に絡み,電力料金,需給要求が大きく変化し,エネルギー戦略に対して再考が求められる時代になったと言えるだろう。
  そのような環境の中,近年のコンピュータ技術の発展によって,消費するエネルギーをより効率的に管理し,大きく削減することが可能となっている。新しいソフトウェアによって,プロセスをさらによく設計し,運転し,管理することが可能である。そのためのソフトウェア技術にはさまざまなものがあるが,プロセスモデリング,シミュレーション,最適化,ピンチ解析,生産計画,オンラインのモニタリング,複雑なプラント運転データ管理,高度制御などがある。特にオンライン系の技術で重要となる情報伝達技術についても,インターネットの発展に伴い劇的に向上している。
  それらのソフトウェアの進化に伴い,プロセス設計や運転の精度が上がってきているが,プロセスが複雑で高度になればなるほどプロセス間での相互干渉が強いため,エネルギー効率を高めるためには,単一の機器についての改善だけでなく,プラント全体を複合的にとらえたシステムが効果を発揮するであろう。
  エネルギー効率を高めるためには,「いかにエネルギー効率の高い設備を作るか」という観点と「いかにエネルギー効率を高めて運転するか」という観点があるが,今回は後者に焦点を当てて,対象プラントを用役プラントとした場合のエネルギー効率向上の技術面について考察したい。

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