通过能源管理对象建模的能源管理方法
【技术领域】
[0001] 本发明是关于一种通过能源管理对象建模的能源管理方法，特别是关于一种通过 将能源管理对象W标准化的管理方法论进行建模，对用于能源消费设施的能源进行有效综 合管理的能源管理方法及由此带来的能源管理装置。
[0002] 具体而言，对能源消费处外部供给的能源、在公用设备中变换的能源，W及消费该 能源的流程及设施和该些的界限进行区分，将区分后的管理对象进行集团化并设定其界 限，通过提供能源输入输出信息及能源效率相关信息，公开使能源管理变得容易的能源管 理方法W及由此带来的能源管理装置。
[0003] 此外，对从外部向建筑物供给的能源、在建筑物内部公用设备中变换的能源，W及 在建筑物中消费能源的空间进行区分，将区分后的装置或界限进行集团化，通过提供能源 输入输出信息及能源效率相关信息，公开使能源管理变得容易的建筑物能源管理方法。此 夕F，本发明还公开为实施上述建筑物能源管理方法的建筑物能源管理装置。
[0004] 另外，对从外部向工厂供给的能源、在工厂内部的公用设备中变换的能源，W及在 工厂中消费能源的流程或设备进行区分，将区分后的装置或流程进行集团化，通过提供能 源输入输出信息及能源效率相关信息，公开使工厂整体能源管理变得容易的工厂能源管理 装置。
【背景技术】
[0005] 由于现有能源消费形态没有特别的控制或管理功能，只单纯凭借使用者和供应者 之间的初期合同进行消费和费用征收，因此难W实现供需均衡，尤其是在各种能源消费设 施中，从大规模使用能源的角度上看，无法实现有计划地消费能源。因此在资源匿乏的韩国 制定能源管理政策时，存在众多困难事项。
[0006] 但是，最近有研究提出按时间段收费的分段收费制、实时收费制等能够有效消费 有限能源的方案，为解决能源供需问题进行努力。
[0007] 但现有为测定能源需求及进行能源管理而安装的电表、水表、气表和提供该些的 供给企业运营管理服务器，仅仅主要使用W营业地点整体的负荷管理及费用计算为目的而 开发的算法，尤其是对安装于营业地点内部的各种能源消费设施的能源消费的可视性有效 使用存在困难，特别是对所有能源消费设施能源使用现状的准确把握、建筑物的整体能源 消费情况，W及对工厂整体能源消费情况的准确现状把握及管理等存在困难。
【发明内容】
[000引发明要解决的技术性课题
[0009] 本发明的目的在于，为了解决上述问题，提供一种将能源消费设施的能源输入及 输出相关信息通过阶层化及可视化轻松传达给使用者，由此，使管理者能够易于操作能源 输入及装置设定，并使能源管理能够顺利进行的能源管理方法，W及为实施该方法的能源 管理装置。
[0010] 此外，本发明的目的还在于，提供一种通过建模将能源消费建筑物的能源流进行 标准化，由此将上述能源消费建筑物的能源输入及能源输出相关信息通过阶层化和可视化 传达给使用者，由此，使管理者能够易于操作建筑物的能源输入及装置设定，并使能源管理 能够顺利进行的建筑物能源管理方法。
[0011] 另外，本发明的目的还在于，提供一种通过建模将消费能源的工厂能源流进行标 准化，由此将上述消费能源的工厂的能源输入及能源输出相关信息通过阶层化及可视化传 达给使用者，由此，使管理者能够易于操作工厂的能源输入及装置设定，并使能源管理能够 顺利进行的工厂能源管理装置。
[0012] 用于解决技术性课题的方法
[0013] 本发明实施例中所述，能源消费设施及包括其在内的能源管理对象和通过其界限 的建模进行能源管理的能源管理装置的能源管理方法，包括；W通过包含于上述能源消费 设施的设备及通过上述设备进行的流程为基础，接收能源输入，为特定目的消费能源的能 源成本中屯、巧CC)设定阶段；W上述设定的能源成本中屯、巧CC)，将能源分流化ypass)进 行传达的能源资源中屯、巧RC)设定阶段；在上述设定的能源成本中屯、巧CC)及上述设定的 能源资源中屯、巧RC)的输入输出界限中，获得测定的各自输入输出值的阶段；W及，W上述 获得的界限值为基础，将包含上述能源成本中屯、巧CC)和上述能源资源中屯、巧RC)在内的 上述能源管理对象的能源输入输出及能源流及其性能指标相关信息提供给使用者的阶段。
[0014] 此外，根据本发明的其他实施例，可包含根据上述通过能源管理对象建模的能源 管理方法，为进行能源管理的能源管理装置。
[0015] 本发明其他实施例中所述，与对能源管理对象建筑物中包含的各种设备及区域的 能源输入输出信息、产量信息、区域信息及废弃物排放信息进行测定及储存的服务器相连 接，进行通过能源管理对象建模的能源管理的建筑物能源管理装置中执行的建筑物能源管 理方法，包括：对上述能源管理对象建筑物中包含的设施或设备等通过上述能源管理对象 建筑物中包含的能源消费设施执行的流程相关信息进行收集的阶段；W上述收集的信息为 基础，区分能源供给端及能源需求端的阶段；对上述区分的能源供给端及能源需求端各自 的能源流进行分析的阶段；W及W上述分析结果为基础，设定能源管理对象及界限的阶段。
[0016] 本发明其他实施例中所述，对包含于能源管理对象工厂的各种设备及流程的能源 输入输出信息、产量信息，W及与测定及保存废弃物排放信息的服务器相连接，执行通过能 源管理对象建模的能源管理的工厂能源管理装置中进行的工厂能源管理装置，包含：对于 执行产品生产所需流程的工厂，将上述工厂所包含的设备和利用上述设备的流程信息，通 过建模信息进行收集的建模信息收集部；W上述获得的建模信息为基础，区分能源供给端 及能源需求端而设定的建模部；对上述区分的能源供给端及能源需求端各自的能源流进行 分析，取得对从上述区分的能源供给端及能源需求端的输入输出界限所测定的各自输入输 出值的能源使用信息收集部；及W上述所获得的界限值为基础，将包含上述能源供给端和 能源需求端的上述工厂设备集团的能源输入输出及能源流相关信息，提供给使用者而进行 控制的控制部。
[0017] 发明的效果
[0018] 通过本发明所述的能源管理装置，可对建筑物及工厂进行灵活的能源管理。目P，可 通过定义能源管理对象，根据条件灵活决定能源配置，并根据各种需求容易地查询能源消 费现状，从而得到视觉性信息。此外，可实现通过各能源消费需求的性能指标进行能源管 理，组成为执行多种分析的环境。目P，可通过客体化、分散化、伦理化、可视化执行能源管理。
【附图说明】
[0019] 图1为根据本发明实施例对能源管理对象和能源流进行说明的图。
[0020] 图2为根据本发明实施例对能源管理对象之间输入输出概念进行说明的图。
[0021] 图3及图4为根据本发明实施例对能源管理对象建模进行说明的图。
[0022] 图5为根据本发明实施例通过能源管理建模，对能源管理对象和能源流进行说明 的图。
[002引图6为根据本发明实施例对能源成本中屯、巧CC)的输入输出进行说明的图。
[0024] 图7为根据本发明实施例对能源成本中屯、巧CC)的能源输入部进行详细说明的 图。
[00巧]图8为根据本发明实施例对能源成本中屯、巧CC)的性能指标计算进行说明的图。
[0026] 图9至图10为根据本发明实施例对能源逻辑中屯、巧LC)的概念进行说明的图。
[0027] 图11为根据本发明实施例对能源成本中屯、集团进行说明的图。
[0028] 图12至图14根据本发明实施例对能源消费单位巧CU)进行说明的图。
[0029] 图15为根据本发明实施例对能源建模客体间关系进行说明的图。
[0030] 图16为根据本发明实施例对公用设备能源成本中屯、（ECC)进行说明的图。
[0031] 图17为根据本发明实施例对能源管理水平的阶层化和能源逻辑单元构成进行说 明的图。
[0032] 图18为根据本发明实施例对温室气体排放单位进行说明的图。
[0033] 图19为根据本发明实施例对温室气体管理进行说明的图。
[0034] 图20为根据本发明实施例对能源管理方法的顺序进行说明的顺序图。
[0035] 图21为根据本发明实施例对能源管理装置进行说明的图。
[0036] 图22为根据本发明实施例对能源管理对象进行说明的图。
[0037] 图23至图25为对能源管理对象的能源流概念进行说明的图。
[0038] 图26为根据本发明实施例通过能源管理建模，对能源流进行说明的图。
[0039] 图27为根据本发明实施例对能源管理水平的阶层化和逻辑单元构成进行说明的 图。
[0040] 图28及图29为根据本发明实施例对能源管理对象设定进行说明的图。
[0041] 图30为根据本发明实施例对为小型建筑物的能源管理的建模进行说明的图。
[0042] 图31为根据本发明实施例对为大型建筑物的能源管理的建模进行说明的图。
[0043] 图32为根据本发明实施例对建筑物能源管理方法的顺序进行说明的顺序图。
[0044] 图33为根据本发明的其他实施例对能源管理对象进行说明的图。
[0045] 图34至图36为对能源管理对象的能源流概念进行说明的图。
[0046] 图37及图38为根据本发明实施例对能源管理对象设定进行说明的图。
[0047] 图39为根据本发明实施例针对工厂设备的能源管理的概念图。
[0048] 图40为根据本发明实施例对能源管理对象工厂设备的建模进行说明的图。
[0049] 图41为根据本发明实施例对能源成本中屯、之间的能源流进行说明的图。
[0050] 图42为根据本发明实施例对工厂能源管理方法的顺序进行说明的顺序图。
[0051] 实施发明的方式
[0052] W下，参照所附图片，对本发明的各种实施例进行更加详细地说明。进而，对于W 下说明中所使用的构成要素后缀"部"、"模块"W及"装置"仅为单纯考虑本说明书编写 的便利性而赋予，上述"部"、"模块"W及"装置"可能有混用的情况，可用硬件或软件进 行设计。
[0053] 另外，根据实施例，W下说明的能源管理方法的各阶段，可通过图21中所示的能 源管理装置实施。并且，W下通过参照所附图片及所附图片所示内容对本发明的实施例进 行具体说明，但本发明并不受该些实施例的限制或限定。
[0054] 图1为根据本发明实施例对能源管理对象和能源流进行说明的图。
[00巧]根据实施例，工厂、建筑物等能源消费处的能源管理对象可W分为根据能源消费 类型，通过大幅变换能源提供有用能源的能源供给端（101)和根据需要能源的目的进行消 费的能源需求端（102)。该些都包括消费能源的能源消费设施，属于能源管理对象。
[0056] 根据实施例，能源管理意味着设定管理对象，对所设定的管理对象，赋予能源性能 指标并分析其变化，并进行改善的一系列过程。
[0057] 尤其是，产业部口的能源管理，可分为通过变换能源提供有用能源的能源供给端 (101)和使用能源生产产品（pro化Ct)的能源需求端（102)，对能源的流程和工艺进行分析 后，通过设定能源管理对象（103~106)及界限而执行。
[0058]此外，能源供给端（101)可包括含有供应电力的变压器（103)、生产并提供蒸汽及 热水的锅炉（104)，W及生产并提供压缩空气的空气压缩机（105)在内的能源生产设施等， 能源需求端（102)可包括一个W上根据特定目的，消费能源的能源消费设施（106)。
[005引图2为根据本发明实施例，从能源管理对象的观点，对能源流和输入输出概念进 行说明的图。
[0060] 根据实施例，能源管理对象可W包括；将把第1能源（201)变换为第2能源（203) 的装置W概念进行定义的能源公用设备（202)，和将能源用于所需目的的阶段W概念进行 定义的能源消费设施（206)。
[0061] 根据实施例，公用设备可W包括，在原料加工或制造时，或者为了保持在建筑物中 的良好的环境，为获得适合的温度、压力、气氛、动力等的冷源、热源、动力源等。冷源包括 水、空气等，热源包括火热、蒸汽等，动力源包括电力、压缩空气等。
[0062] 此外，能源管理对象的界限可根据能源生产或能源使用等各自作用的不同，依据 输入及输出设定进行定义。
[0063] 因此，为进行能源管理的测定，属于测定管理对象的输入及输出值范畴。目P，如图 2中所示，能源公用设备（202)得到包括电力、化石燃料及水等的第1能源（201)，进行能源 变换，在生产第2能源（203)后，将所生产的第2能源（203)提供给能源需求端能源消费设 施（206)，W及此处实施例中所述制造营业地点中生产工艺或建筑物空间。此外，能源公用 设备（202)在生产上述第2能源时，可能排放生成的第1废弃物（204)。上述第1废弃物 (204)可包括在能源变换过程中生成的温室气体。
[0064] 能源消费设施（206)使用得到供给的第2能源，可将投入的输入物（205)变换为 输出物（208)。此外，能源消费设施（206)在生产上述输出物（208)时，可能排放生成的第 2废弃物（207)。上述第2废弃物（207)，举例而言，可包含在将输入物（205)的原料变换为 输出物（208)的产品的制造工艺中产生的温室气体。此外，上述第2废弃物（207)，根据上 述能源消费设施（206)的种类，也可能不存在。
[0065] 另外，根据实施例，可W对上述各要素的能源等输入值及输出值进行测定，并由此 判断能源在什么装置或流程中消费了何种程度。
[0066] 因此，如图2所示，对于各界限，通过测定能源、废弃物、输入物及输出物的输入或 输出值，即可计算能源管理对象的内部能源供给及需求。
[0067] 另外，图2中对能源管理对象进行定义，是指设定该些界限的输入（input)及输出 (output)值，进行测定也是指取得管理对象的输入输出值。
[0068] 此外，能源公用设备（202)和能源消费设施（206)可根据各自输入值和输出值的 比率，对能源性能指标进行测定。
[0069] 目P，如同在能源公用设备（202)中上述第1能源（201)变换为上述第2能源（203)， 将某种能源变换为可用能源时的效率可WW能源效率巧址rgyEfficiEncy)来测定。因此， 能源效率值可W是将第2能源输出值除W第1能源输入值而得到的值。
[0070] 此外，在能源消费设施（206)中，上述输入物（205)使用上述第2能源（203)变 换为输出物（208)时，单位附加价值生产中所需的能源投入量可W通过能源单位巧址rgy Basic化it)来测定。即，上述能源单位，根据实施例，可W是将产品生产装置中供给的能源 除W生产的产品的生产单位得到的值，或者，也可W是将产品生产装置中所供给的能源除 W所供给的原料数而得到的值。
[0071] 图3及图4为根据本发明实施例对通过能源管理对象客体化的建模进行说明的 图。
[0072] 根据实施例，具体的能源管理对象的设定，可W分为能源供给端（101)的资源 (301) 、公用设备（302)、能源需求端（102)的生产工艺或包括建筑物区域的设施（303)W及 包含于此的设备（304)而进行设定。
[0073] 资源（301)可W是包括电、燃料及水在内从外部流入的能源的概念，公用设备 (302) 可W包括，将上述燃料在能源需求端的设施（303)中，变换为可用能源形态的变压 器、锅炉、HVAC(冷暖气空调；肥ating,VEntilation,AirConditioning)，W及光源。
[0074] 此外，设施（303)可W包括属于为生产产品的各阶段范畴的生产工艺阶段，或建 筑物的各区域或移动手段，设备（304)可W包括在各设施中利用的设备装置等。上述设备 装置为与消费能源的物理上存在的各种装置向对应的概念。
[00巧]根据实施例，在设定上述各能源管理对象方面，能源管理装置可收集与能源使用 相关的f目息。
[0076] 因此，作为与能源相关的信息，在能源管理对象中使用的能源，可收集对于某物的 信息，可W收集上述各能源在何种设施中使用的信息。
[0077] 此外，关于测定能源管理对象中使用的能源使用量的查表处，可获得使用能源的 能源管理对象是否在测定能源使用量，若正在测定，是自动查表还是手动查表的信息，若没 有实际测定，可获得W何种测定方式测定的信息。
[0078] 上述信息，可通过使用者和管理者手动进行输入，也可通过查询保存在能源管理 装置中的数据库获得，此外，还可W通过互联网进行捜索而获得。
[0079] 即，通过上述收集的信息，本发明实施例中所述的能源管理装置，为了能源管理的 便利，可将现场复杂多样的情况进行模型化管理，根据为进行能源管理的管理观点，定义管 理对象，可获得定量使用量。目P，能源管理建模可行。
[0080] 区分管理对象，赋予性能指标，W及为了将现场复杂多样的情况进行简单化，都需 要能源管理建模。此外，虽然能源的供给或使用总量容易知道，但对管理进行细分时，测定 并不容易，因此需要适当对使用量进行分配，因而需要能源管理建模。
[0081] 目P，能源管理需要W性能指标对性能进行评价，能源管理建模，为了定义能源管理 对象，将消费能源的各种设施和设备W能源成本中屯、巧CC)进行区分，可设定上述能源成 本中屯、巧CC)的界限。关于上述能源成本中屯、（ECC)及界限，在W下图6中具体说明。
[0082] 此外，能源管理建模通过将能源进行储存的概念或将其传达至能源成本中屯、 (ECC)的概念，可设定能源资源中屯、巧RC)。
[0083]此外，能源管理建模可设定能源逻辑中屯、巧LC)，并与逻辑上的能源消费单位相连 接。目P，能源因测定本身并不容易，可通过逻辑单元对能源进行测定。关于该一点，在W下 图9及图10中具体说明。
[0084] 此外，物理性的实际设备可与将此建模的能源消费单位巧CU)相连接，能源消费 单位巧CU)可W是具备独立功能的设施或装置，W及设备。能源消费单位巧CU)内部可W 存在负责部分功能的相当于下部设备或装置的能源子消费单位巧SU)。对此，在W下图13 中具体说明。
[0085] 目P，能源建模在基本定义的管理对象能源成本中屯、巧CC)中，有必要从逻辑上对 管理对象进行区分，进行逻辑区分，没有物理上实际测得的值时，可通过逻辑上将值进行分 配，执行逻辑分配。
[0086] 此外，根据实施例，将资源（301)和公用设备（302)W扩张概念即供给领域进行设 定，可计算能源输入输出，将设施（303)及设备（304)W需求领域进行设定，可计算能源输 入输出。目P，通过扩张的界限设定，区分能源供给端和能源需求端，分别计算上述能源供给 端的能源效率和上述能源需求端的能源效率，可进行能源管理。另外，通过能源供给端和能 源需求端，可计算该些供给统计的整体能源效率，进行能源管理。
[0087]由此，如图4所示，可区分为包括能源资源中屯、巧RC)的资源界限（305)、包括公用 设备能源成本中屯、巧CC)的公用设备界限（306)及工艺、包括属于区域等的能源成本中屯、 (ECC)的设施界限（307)，W及包括能源消费单位巧CU)的设备界限（308)。
[0088] 目P，具体而言，可W对外部供给的能源、公用设备中变换而来的能源，W及工艺或 区域中消费能源的对象进行区分，定义管理对象。属于电、燃料、水等外部供给的能源范畴 的能源资源中屯、巧RC;E址rgyREsourcECEnt化）、公用设备、工艺或区域等消费能源的管 理对象即能源成本中屯、巧CC;E址rgyCostCEntEr)可被定义。
[0089] 能源资源中屯、巧RC)可W是从外部进来的能源或通过能源消费设施内部的公用 设备装置生成的内部生产能源的概念，可包含电及燃料。此外，上述燃料LNG、石油、煤炭等 主要在公用设备装置中W热能源而使用，可变换为蒸汽、热水等2次能源。
[0090] 目P，能源资源中屯、巧RC)为属于能源储罐范畴的概念，可W将外部能源通过能源 成本中屯、巧CC)分流炬ypass)，可W是为了区分外部能源和内部能源而设定的概念。
[0091] 因此，通过设定能源资源中屯、巧RC)测定能源输入输出，可W进行对能源的购买 管理或费用管理。
[0092] 此外，对于上述定义的各要素，可定义输入及输出，设定界限。上述设定的界限中， 通过输入，可设定在属于能源资源中屯、巧RC)或能源成本中屯、巧CC)的输入能源量范畴的 能源束脚出址rgyBuncQE)、工艺中属于能源成本中屯、巧CC)的原料输入值范畴的原料束 (RB;RawMa巧rialBuncHE);通过输出，可设定属于在生产能源或生产产品中能源资源中 屯、巧RC)/能源成本中屯、巧CC)的输出值范畴的产品束（PB;Pro化CtBund化）、属于对环境 排放物等能源成本中屯、巧CC)的输出值范畴的废弃物束（WB;WastEBund化）。各束属于相 应项目的组合。例如，能源束巧B)是将电、压缩空气、蒸汽、冷却水等各种能源结合成一个 进行表达的词。因此，上述各束可为包含相应项目组合的概念而设定，也可WW仅包含一个 项目的概念而设定。
[0093] 此外，能源成本中屯、巧CC)可W区分为，作为输出物具有变换后能源的公用设 备能源成本中屯、巧CC)、作为输出物具有实际生产出的产品的流程或设施能源成本中屯、 巧CC)。上述公用设备能源成本中屯、巧CC)包含于公用设备对象（306)，上述设施能源成本 中屯、巧CC)包含于设施对象（307)。此处，设施为广义概念，可W区分为属于公用设备的能 源生产设施和属于工艺或区域的能源消费设施，但该些从全部消费能源的方面，可显示为 能源成本中屯、巧CC)，与公用设备（306)相对应的管理对象的狭义概念，用设施（307)该一 表达方式。
[0094] 此外，设定能源管理建模过程的能源成本中屯、巧CC)时，根据能源管理对象的属 性，可决定W何种程度适用细分化的设定事项。
[0095]