製銑・製鋼・圧延工場向けエネルギー管理システム

このエネルギー管理システムは、製銑工場、製鋼工場、圧延工場の管理者、エンジニア、サステナビリティ担当者を支援し、エネルギーコストの削減、操業の改善、持続可能性の向上を目指します。 予測アルゴリズムを活用して電力使用の最適化を図り、操業効率を高めます。 さらに、再生可能エネルギーによる電力供給を考慮し、必要なプロセスエネルギー需要を満たすための理想的な電力購入タイミングを算出します。

エネルギー管理システムの中核をなすのは、電力の使用とコストに関する一連の予測アルゴリズムです。 これらのアルゴリズムは、市場の電力価格を変動分析によって予測し、電気炉への通電のような電力の大量消費に最適な時間帯を特定します。 この情報はプロセスオートメーションシステムに送られ、スケジューリングに利用されます。

エネルギー管理システムは、工場内の発電設備や再生可能エネルギーからの供給状況を評価し、操業に必要な量を算出して、市場から追加で調達すべき電力量を決定します。 リアルタイムの電力価格と需要データを分析することで、アルゴリズムが電力の効率的かつ経済的な使用を提示し、コストを最小限に抑えながら再生可能エネルギーの電力を最大限に活用します。 電力消費量は15分間隔でモニターされ、電力系統からの消費量を高精度で予測・制御するため、 四半期末における購入電力の使用量を正確に把握できます。 この計画的な運用手法により、製鋼工場や圧延工場は、コストを最小限に抑えながら、安定した電力供給を維持することができます。

エネルギー管理システムの特長と応用

バッテリー蓄電システム（Battery Energy Storage System: BESS）

バッテリー蓄電システム（BESS）は、製銑・製鋼・圧延工場でのエネルギーの貯蔵と供給を最適化します。 需要が少ない時間帯には、再生可能エネルギーの余剰分を蓄えたり、価格が有利なタイミングで電力を購入したりします。 蓄えた電力は需要のピーク時に放電され、安定した電力供給を確保するとともに、高価格時間帯での購入電力への依存を低減します。 製鋼工場や圧延工場の電力系統にシームレスに統合することで、蓄えた電力を戦略的に利用し、コスト削減と稼働率向上を実現します。 予測制御アルゴリズムは、リアルタイムの電力価格と需要予測に基づいて、最適な充放電スケジュールを決定します。

水素ベースDRIプラントのエネルギー管理

水素DRIプラントにおけるエネルギー管理システムは、直接還元に使用する水素製造プロセスと連携して運用されます。 天然ガスの代替として水素を使用するには、電気分解によって効率的に水素を製造する必要があります。 エネルギー管理システムは、直接還元プロセスで天然ガスと水素の供給量を調整し、安定した水素製造に必要なエネルギーを確保します。 予測アルゴリズムが電解装置の稼働状況を監視し、電力コストが低いときにはフル稼働し、価格が上昇すると稼働を縮小するよう制御します。 このエネルギー管理システムと、水素および天然ガスの調達戦略の統合により、企業は天然ガスの効率的な購入や水素製造において、柔軟な対応が可能になります。

エネルギー管理システムの導入利点

• 省エネルギー性 利用可能なエネルギーの最大活用、無駄の削減により、製鉄所内のエネルギー消費コストを改善
• コスト削減: 電力・天然ガス使用の最適化と、電力価格が低い時間帯での高負荷運転のスケジューリングにより、電力・天然ガスコストの削減、設備投資・運用コストの低減を実現
• 持続可能性の向上: 風力や太陽光などの再生可能エネルギーの活用により、製鉄におけるスコープ2排出量を削減

エネルギー管理システムの特長

• 予測制御アルゴリズム: 電力価格の予測とエネルギーフローの管理による操業判断と生産計画の高度化

• リアルタイムのエネルギー調達: 価格の常時監視と調達計画の即時調整による、 価格変動の戦略的利用とコスト効率の高い操業維持

• バッテリー蓄電システム（BESS）: 需要の少ない時間帯の余剰電力の蓄電とピーク時の放電による、 エネルギーの安定供給とエネルギー効率の向上

• 水素電解装置との連携: 電力価格が有利なタイミングでの水素製造が可能

• 動的な水素管理: DRIプロセスにおける水素と天然ガスの比率調整による、 エネルギーコスト、水素製造、天然ガス調達のバランス確保

• 拡張可能なモジュール設計: 既存インフラへの容易な導入、操業ニーズに応じた拡張・変更の柔軟性

• 再生可能エネルギーとの連携: 風力・太陽光などの導入によるCO
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  strong3排出量の削減と生産継続性の確保