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2020年1月30日
闯贵贰スチール株式会社

製鉄所における燃料?电力运用ガイダンスシステムの导入について
～サイバーフィジカルシステムに基づく运用最适化による省エネルギー実现～

当社は、国内の製鉄所の燃料?电力运用における省エネルギー?颁翱₂削减、コスト最小化を目的に、オペレータによる运用を支援するガイダンスシステムを开発、运用を开始しました。

当社が活用を推进しているサイバーフィジカルシステム（以下、颁笔厂）（※）の概念を体现したシステムであり、これまでに西日本製鉄所（仓敷地区、福山地区）に导入し、その活用による运用効果を确认しています。今后は、他事业所への导入を进め、さらなる省エネルギー?颁翱₂削减を実现していきます。

製鉄プロセスにおいては多くのエネルギーを必要とすることから、省エネルギー?颁翱₂削减やコスト竞争力向上の観点から、使用する燃料?电力の运用を最适化することが重要な课题となっています。製鉄所では高炉、コークス炉、転炉といった上工程で発生する副生ガス、并びに発电设备等のエネルギー変换设备や廃热回収で得られる电力および蒸気が、所内の工场で有効利用されています。そして、所内の燃料、电力需要に対する供给不足分は、外部からの购入で补っています（図1）。燃料?电力の运用にあたっては、オペレータが需给状况、発电设备の稼働状况、电力会社やガス会社との契约情报などのデータに基づき、コストやエネルギー损失が极力少なくなるように、各プロセスへの副生ガス配分、电力购入量、燃料（重油、都市ガスなど）购入量、副生ガス贮蔵量などの様々な要素を决定することが求められます。

今回开発したガイダンスシステム（図2）では颁笔厂の概念に基づき、リアルタイムに得られる膨大な测定データ（①）および各工场の详细な生产计画を使用し、予测対象の物理的现象をモデル化して需给予测计算を行うことにより、现时点から将来にわたる需给状况を高精度に予测します（②）。そして、各种の製鉄所内発电设备等の操业制约、特性、契约情报を考虑した上で（③）、外部からの购入量が最小となる最适な运用条件を燃料?电力シミュレーションで求め（④）、その结果をオペレータにガイダンスするものです（⑤）。

これまでは、现在时点のガス需给状况と日毎生产计画を前提に运用していましたが、本システムの导入により、リアルタイムの测定データと生产计画を用いて高精度な燃料?电力需给予测に基づいた副生ガス贮蔵、払出の适切な需给调整が可能となり、都市ガス、电力の购入量の最适化が可能です。従来のオペレータの経験や能力に基づく运用に対して、さらに効率的な运用ができるようになり、省エネルギー?颁翱₂削减、燃料?电力コストの低减を実现しました。

当社は、鉄钢业におけるグローバルな竞争に胜ち抜いていくため、最新のデータサイエンスの活用は不可欠と考えています。第6次中期経営计画においても、重点施策の1つとして先进滨罢技术の活用を掲げ、2017年10月に立ち上げたデータサイエンスプロジェクト部や、2019年4月に新设したサイバーフィジカルシステム研究开発部を核として、経営主导による统合的?系统的な取り组みを进めています。今后も颁笔厂に基づく开発を积极的に推进していくことで、さらなる省エネルギー?颁翱₂削减や、コスト竞争力向上に取り组んで参ります。

※サイバーフィジカルシステム（颁笔厂）
フィジカル空间の莫大なセンサー情报（ビッグデータ）をサイバー空间に集约し、これを各种手法で解析した结果をフィジカル空间にリアルタイムにフィードバックすることで価値を创出するシステム。

【図1】製鉄所のエネルギーフロー

【図2】ガイダンスシステムの概要