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次世代エネルギー・社会システム実証 横浜スマートシティプロジェクト Yokohama Smart City Project YSCP17回次世代エネルギー・社会システム協議会資料 2014519資料2

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次世代エネルギー・社会システム実証横浜スマートシティプロジェクトYokohama Smart City Project (YSCP)

第17回次世代エネルギー・社会システム協議会資料

2014年5月19日

資料2

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横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)

はじめに

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低炭素で途切れないエネルギーネットワーク、

医療・介護・福祉・子育ての切れ目ない連携による安心感

文化芸術や成長産業の創出、機能的なビジネス空間

人・企業の交流が新たな文化・産業を沸き起こす好循環化

自然環境(水・緑)と地勢に恵まれた生活空間、

趣ある魅力的なまちなみ

【将来的な社会像】 環境未来都市・横浜の将来ビジョン

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CEMS

EV

BEMS

蓄電池SCADA

スマートBEMS(東芝、大成建設)

スマートBEMS(日揮,日揮情報システム)

スマートBEMS(明電舎、NEC)

戸建HEMS(パナソニック)

戸建HEMS(三井不動産レジデンシャル、東芝)

マンションHEMS(JX日鉱日石エネルギー、三井不動産レジデンシャル、東芝)

集合住宅HEMS(東京ガス、NTT-F、NTTドコモ)

CEMS(東芝、アクセンチュア)

FEMS

FEMS(明電舎、住友電工)

蓄電池SCADA(東芝、東京電力)

需給調整用蓄電池(東芝、日立、明電舎、NEC)

需要家側蓄電池(ソニーエナジー・デバイス、シャープ)

オフィスビルBEMS(東芝、丸紅、三菱地所、三井不動産)

統合BEMS(東芝)

充放電EV(日産自動車、日立、オリックス、オリックス自動車)

マンションHEMS(大京アステージ)

HEMS

カーウィングスデータセンター(日産自動車)

充電ステーション(JX日鉱日石エネルギー 、東工大)

集配信システム(日立、東芝)

スマートBEMS(清水建設)

実証事業の全体像(横浜市+34社、15プロジェクトの連携)

導⼊実績/⽬標HEMS(4,140軒/4,000軒), PV(36MW/27MW), EV(2,300台/2,000台)

CO2排出削減量(39千トン/30千トン), CO2削減率(29%/25%)

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南土木事務所作業所新南区総合庁舎

市大センター病院電気事業者

コジェネレーション

システム※2

電気

電気

電気 熱

特定供給※1

※1 発電した電気を密接な関係を有する特定の相手に供給を行う※2 ガスエンジンなどで発電する一方、その廃熱を利用して空調等の

熱需要をまかなう※3 BEMSにより廃熱の有効利用および地域エネルギーの 適制御を行う

BEMS※3

【実証成果の活用】 横浜市南区 総合庁舎整備事業

市⼤センター病院と新南区総合庁舎の間でエネルギー連携を⾏い防災性の向上を図る コジェネレーションを導⼊し、⾼効率運転を⾏うとともに、廃熱を有効利⽤し、CO2削減、省コスト ⽼朽化熱源機器を更新し、BEMSによるエネルギーの最適制御を図る

阪東橋駅

受電

一括受電

特別高圧

自営線

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実証から実装に向けた公民連携の取組

「スマートシティ」としての認定制度

横浜スマートビジネス協議会①市民認知度の向上②横浜市内での更なる低炭素都市づくり②国内外都市への横展開

エネルギーソリューションセンター横浜①「インセンティブ型ディマンドリスポンス」のビジネス化②地域EMSの総合化と最適エネルギー制御③需要家のエネルギーコスト最適化

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横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)

1. 総論

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実証事業の全体像既にインフラが整備されている都市のスマート化に向けた、地域エネルギーマネジメントシステムの導入と社会システムの変革促進。

背 景 市民とエネルギーの関わり方の変革イメージ

エネルギーセキュリティの強化

関連産業の育成(グリーン・イノベーション)

都市のC O 2削減ピークカット/ピークシフト

省エネ

家庭

(HEMS)

業務

(BEMS

・FEMS)

運輸

(EV)

快適かつ低炭素な都市の実現

節電・

見える化

HEMSによる宅内 適化

DR連携

HEMS自動化

“市民レベルでのエネルギーの地産地消を促進”

建物単体

での 適化

隣接ビル等での

適化

DR連携

省エネ高度化

“業務ユーザーの積極的な省エネを促進”

ガソリン車

でのエコ運転

EVによる

低炭素化

DR連携

EVエネマネ活用

“EV活用の高度化を促進”

今後の方向感(課題)

地域

(CEMS)

地域エネルギーの見える化

地域での

適化

DR活用で

地域エネマネ実現

“地域単位でのエネルギー管理を促進”

・運用コスト削減が持続性の鍵。

・電力システム改革に合わせたシス

テムの市場投入。

・デベロッパーと連携した集合住宅

のスマート化。

・HEMSの小型化・低価格化と連動

する家電の充実。

・HEMSデータを活用した新サービ

スの提供。

・電力だけでなく熱、ガスも含めた

複合エネルギーの 適連携。

・設計、施工、運用面をトータルにと

らえた事業スキームの確立。

・大容量蓄電システムの導入を促

す設置・建築・消防規制の緩和。

・他EMSとの連携による地域での

需給調整役に。

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実証事業目標と達成状況(指標)

H24.12

CO2排出削減量 30千トンCO2削減率 25%ピークカット効果率 20%省エネ率 17%PV導入量 27MWHEMS導入戸数 4,000戸次世代自動車導入台数 2,000台

内訳

区分 H22 H23 H24 H25 H26

2,046 5,414 8,643 10,182 -6.8 19.1 31.0 35.3 -66 995 2,640 4,140 -

427(0) 1104(0) 1879(4) 2314(12) -

:目標達成

住宅用PV導入量 目標:4200戸 27MW 導入戸数実績(累計)電力量実績MW(累計)

H26.04実績見込

39千トン29%20%17%

36MW4,140戸2,300台

内容

次世代自動車 (充放電対応) 目標:2000台 導入実績台数(累計)HEMS導入戸数 目標:4000戸 導入戸数実績(累計)

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201420132012

実証事業目標と達成状況(全体スケジュール)H24年度半ばを⽬処にCEMSを中⼼とした地域エネルギーマネジメントシステムを技術的に確⽴し、ディマンドリスポンス(DR)などの運⽤モデルの確⽴を⾏っていく。

20112010

フェーズ

CEMS

運用モデル

実証

(DR)

BEMS

FEMS

HEMS

EV

PV

“開発段階” “クイックヒット” “地域エネマネ実装完了” “評価・検証”

上期 上期 下期下期

設計・開発

BEMS DR実証

機能毎に順次リリース

FEMS DR実証

評価・

検証

HEMS14年度DR実証

HEMS 13年度DR実証

14年度参加者募集

住民説明

EV DR実証

13年度参加者募集

住民説明

HEMS導入済み(628世帯)

導入統合BEMS 設計・開発

導入

導入スマートFEMS 設計・開発

スマートBEMS 設計・開発

DR対応HEMS 設計・開発

HEMS(順次、DR対応)+PV等導入見える化HEMS

PV導入 HEMS単体導入

通常EVの普及促進

導入DR情報提供システム 設計・開発

導入充放電対応EVシステム等 開発・設計

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横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)

2. 各論

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CEMS (1)これまでの取り組みと成果

主要機能の開発を完了し、2012年10月から試運用を開始した(2012年度)。 統合BEMSで電力消費量が 大22.8%削減された(2013年度 横浜市公表値)。 HEMSで電力消費量が 大15.2%削減された(2013年度 横浜市公表値)。 新宿実証プロジェクトのDRASとOpenADR2.0bによる接続試験を完了した(2013年度)。 需要予測の予測精度を5%まで改善した(2013年度)。

■地域全体の最適制御■CO2削減■再⽣エネルギーの活⽤

顧客メリット

主な成果

■熱の予測もしたい。運⽤者の負担を軽減してほしい。■⾃動でディマンドリスポンスを実施してほしい。■予測精度を向上したい。■ディマンドリスポンスのインセンティブ単価を⾃動計算してほしい。

事業者の声

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CEMS (2)今年度事業概要、実施理由

HEMS社会実証2014年度は太陽光発電システム付HEMS世帯(1,900世帯)およびHEMS単

体世帯(1,350世帯)を対象にディマンドリスポンス実証を実施する。2014年度の実証実験の特徴は、ダイナミックプライシング加⼊促進施策として、 2013年度に開発したシャドービリング、オプトイン機能により、需要家の参加意思を加味してディマンドリスポンスの双⽅向の実証実験を⾏うことである。

OpenADR2.0b対応負担感の少ないディマンドリスポンスの仕組み作りのため、OpenADRアライアンスの最新規格

OpenADR2.0bに準拠した通信ソフトをCEMSと統合BEMSの双⽅へ実装し、CEMSと統合BEMS間の相互接続試験を実施する。

4月~6月 7月~9月 10月~12月 1月~3月

2014年度

項⽬ 平成22年度 平成23年度 平成24年度 平成25年度 平成26年度CEMSとHEMS/BEMS間の標準IFの開発CEMS機能開発(ディマンドリスポンス機能、需要家登録機能、インセンティブ計算など)CEMS試運⽤開始、CEMS⼀部の機能開発(インセンティブ⾒える化機能など)CEMS本格運⽤・実証試験(HEMSの社会実証、技術実証など) ADR2.0b対応

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CEMS (3)今後の事業展開と方向性

■想定される展開先⽇本だけでなく、北⽶、欧州、アジアにも展開する(2015年商品化)。

■事業展開に向けた課題・⾃由化が先⾏している海外については、欧州より北⽶のほうがニーズが⾼い。

・国内は電⼒⼩売全⾯⾃由化の⽅針が固まらないこと。⽅針確定後は、バージョンアップを⾏う。

・CEMSの運⽤者が確定していない。

●初号機CEMS

SETP1 SETP2:制度改革後の改修

ロスアラモスDR実証

アルバカーキー太陽光変動抑制

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CEMS蓄電池SCADA (1)これまでの取り組みと成果

顧客メリット

●多数の蓄電池を1つの電源として扱うことにより運⽤コストの低減が図れる。

●蓄電池を活⽤した系統安定化を実施することにより、再⽣可能エネルギーの導⼊可能量を増加させられる。

●再⽣可能エネルギー導⼊拡⼤のため、調整⼒の確保は必要不可⽋。蓄電池はそのための重要なソリューションとなりうる。

<特徴のある技術開発> 複数の蓄電池を集約し、仮想的に⼀つの蓄電池とみなすことのできるシステム(蓄電池SCADA

(Supervisory Control and Data Accusation))を開発 集約可能なインターフェイスを持つ蓄電池システム(住宅⽤蓄電池・事業所⽤蓄電池・系統⽤

蓄電池)を開発 蓄電池と蓄電池SCADA間のインターフェイスを標準化提案

事業者の声

IEAによる蓄電貯蔵必要量予測風力発電の出力変動を定格の15%と見込むと、2050年には189GWの蓄電可能量が必要となる 蓄電池SCADAシステム概念図

●需要家蓄電池の未使⽤領域を系統運⽤に利⽤することは、通常のDRよりも確実性の⾼い供給⼒として考えることができる。

●地域によっては蓄電設備の導⼊が義務付けられており、蓄電池の本格的な導⼊に向けた検討を始めている。

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CEMS蓄電池SCADA (2)今年度事業概要、実施理由

<今年度実施事業概要> 昨年度の実証試験結果に基づき、⻑期間の連続運⽤・⾼効率化を⽬指した機能強化を⾏い、

実運⽤に主眼を置いた実証試験を展開する。

システム開発基本設計

システム開発連携確認・実証

機能追加・実証 機能追加・実証

・LFC連続運転機能の追加・複数回DRの対応

・イレギュラーケースでの実証・上位EMS(CEMS)からのDR実証

・実証サイトの設営・蓄電池の設置・主要な機能確認実証

・基本的インターフェイスの確認

2011年度

・蓄電池SCADAシステ

ム・蓄電池システムの基本設計・開発を実施・蓄電池SCADA-蓄電池

間のインターフェイスを策定

2012年度 2013年度 2014年度

・効率のよい充放電計画立案機能追加・系統ニーズに即したDR方法・予備力の検討

・長期運用を見据えた実証

実績 予定

●運用可能時間の長期化による付加価値の向上(相対的な蓄電池コストの低減)

●蓄電池の多様な運用を可能にすることによる蓄電池SCADAの競争力強化

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CEMS 蓄電池SCADA (3)今後の事業展開と方向性

<想定展開先>■米国はカリフォルニアを中心に再生可能エネルギーの

大量導入が計画されており、出力変動対策として蓄電池を活用した系統安定化のニーズは強い。

■欧州は再生可能エネルギーの導入が先行しており、これら再生可能エネルギーの導入比率の高いドイツを中心とした国々において蓄電池導入の可能性が高い。

項 目実証期間 2015年~

2020年2020年~

2025年2025年~

2011年度 2012年度 2013年度 2014年度

1. システム・実証環境構築

2. 実証試験・機能改良

3. 実証事業による導入(補助事業や研究など)

4. 一般普及フェーズ

基本機能の確認

▲機器設置

単一用途での導入フェーズ

本実証事業 ~一般普及段階に至るまでのロードマップ~(想定)

特殊ケースでの実証

長期運用を狙った実証

本技術を背景とし関連システムを受注

東北電力西仙台変電所蓄電池システムイメージ基幹系統の変電所に設置する世界 大*となる出力40MW(メガワット)の蓄電池システム

▲複合的な蓄電池の利用拡大

*2013年11月26日時点 東芝調べ

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CEMS 蓄電池SCADA (3)今後の事業展開と方向性

<⽅向性と課題>■市場が成熟する前に実証を通じて着実な実績を積むとともに、インターフェイスの標準化を

進め、国産蓄電池および蓄電池SCADAの海外展開を図る。

■需要家側にも系統運用者側にもメリットのある経年火力発電機を廃止するだけのピーク需要を削減するDRシナリオの確立を図る。

CPUCがエネルギー貯蔵装置の導入目標を設定3大電力に対して計1,325MWの目標

石油火力発電の設備維持費約7,000円/kW・年

7,000円/kW・年を原資とするDRシナリオを構築

(資源エネルギー庁 総合資源エネルギー調査会基本問題委員会(第八回)コスト等検証委員会報告書)

(CPUC, ASSIGNED COMMISSIONER‘S RULING PROPOSING STORAGE PROCUREMENTTARGTS AND MECHANISMS AND NOTICING ALL‐PARTY MEETING, 2013.10)

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各論HEMS 1.これまでの取り組みと成果

創エネ 蓄エネ 省エネ

家庭内

蓄電池 適制御・需要予測、PV等発電予測による蓄電池の 適制御(戸建)

手動制御

・見える化、リコメンドによるピークカット、省エネ自動制御・DRに対応した家電機器の自動制御

複数住宅

電気・熱の住戸融通・電力融通:PVと燃料電池からの電力を融通

・熱融通:太陽熱温水器や燃料電池からの熱を融通

・需要予測、PV等発電予測による蓄電池の 適制御(マンション)

その他

・家庭向けサービスを組み合わせた自発的な省エネ行動促進

HEMS (1)これまでの取り組みと成果

複数住宅での成果例:家づくりの工夫、設備の工夫、暮らしの工夫をトータルでマネジメントし、省エネ・省CO2・ピークカットに取り

組む(2013年度実績(4~12月)省エネ12% 、省CO245% 、ピークカット 大58%)

【実証参加者の声】 HEMSを使っているのでリアルタイムで使用電力がわかり、省エネ意識が高まった省エネは当然だと思うようになった。これまであまりにも無駄なエネルギー消費をしていたと思う。タブレットの利用のついでにエネルギー利用状況を見られるのがよかった。

ある程度の頻度で見ている世帯は、使用量ランキング、自宅のエネルギー使用履歴の閲覧が多く、ランキング上位者が実施している行動を共有したいというニーズがあった。

家事のスケジュールに合い、習慣化できると継続的な省エネ行動が見られた。 DR要請時に「何をすればよいかわからない」という声があり、節電行動のアドバイスや、実際に行われた節電行動の共有

化の要望があった。

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HEMS (2)今年度事業概要、実施理由

蓄電池最適制御機能向上需要予測、PV等発電予測による蓄電池の最適制御について、昨年度の実証データを基に、最適化アルゴリズムの改善、パラメータ最適化を⾏い、実証する。

HEMS機能の改善・運⽤需要家の省エネ⾏動を促進する各種コンテンツの改善、運営を⾏う。

ディマンドリスポンス機能の強化ディマンドリスポンス効果をより正確に把握するために、エアコンの遠隔状態監視機能の拡充、レコメンド内容の改善検討を⾏う。

昨年度までに取得したデータを基に、事業化を⾒据えた課題の洗い出し、評価を実施する <1>ライフサイクル評価の実施

→エネルギーサービス事業を想定し、将来の家電の省電⼒化や家族⼈数変化も踏まえた期間評価を実施。エネファームの設置バリエーションの評価も⾏う。

<2>事業化に向けた課題の抽出・評価→設計、施⼯、運⽤⾯をトータルにとらえ、省エネ性、経済性、実施可能性、政策的課題を抽出、対応策の評価を実施。 集合住宅に対する電気・熱の

住⼾融通(東京ガス)

蓄電池最適制御

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HEMS (3)今後の事業展開と方向性

<事業展開ロードマップ>

<実証事業者、住民の声>

項 目実証期間

2015年度 2016年度 2020年度2011年度 2012年度 2013年度 2014年度

1. 実証事業

2. スマートメーター普及

3. HEMS機器普及

▲最終成果取り纏め▲実証開始システム開発

▲本格的な普及開始

▲小売り電力自由化

⽇常が忙しいとHEMSを確認するのが⾯倒。ログインしないと電⼒の使⽤状況やひっ迫状況が分からないので、確認しなくなる。⼩さい⼦機でランプが光る等、簡単に状況がわかるとよい。

家庭毎の実績や消費レベルに合わせた節電実績をもとに褒めて伸ばす等の⼯夫、電気使⽤量の急な変動の理由、消し忘れ等への対応策やアドバイスなどが欲しい。

・ディマンドリスポンスのグループをもっと細分化して、楽しく競える様な仕組みが有ればもっと良かったかも。地デジの双⽅向データやスマホのアプリの様なリアルタイムでランキングが⾒れると楽しく省エネが出来そう。

DRのピークに関しての意⾒「ピークの発動をもっと早く教えてほしい」30.9%、「料⾦表が季節ごとに変わるのが⾯倒」24.3%「1回のピーク時間が⻑すぎる」18.7%、「ピークの⽇数が多すぎる」13.8%

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HEMS事例 Fujisawaサスティナブル・スマートタウン

街全体で個別分散型のエネルギーマネジメントを実現新の創蓄エネマネシステムを備えるスマートハウスを100戸完工。18年までに順次

戸建住宅600戸、集合住宅400戸、商業施設(14年)、健康・教育・福祉施設など構築予定

スマートHEMS+創蓄連携S+エネファームの連動システムを初導入。停電時、PVと蓄電池とエネファームで生活に必要な電力を安定供給

・非常時モードへの自動切換え機能実装

・エネファーム(家庭用燃料電池)を制御する

日本初の創蓄連携システムの導入

・各住戸の門灯は非常時の街の灯り機能

として作動

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HEMS事例 三井不動産レジデンシャル、大京アステージ

■集合住宅における付加価値サービスの提供

三井不動産レジデンシャル: 三井の住まいLOOP × HEMSデータでHEMSとサービスを連携し新たな価値を提供

大京アステージ:HEMSデータを活用し大京コンソーシアムからマンションユーザへ付加価値を提供

ライフログを活用し個人毎に最適なサービスをタイムリーに提供

電力ピークカットに協力し省エネ行動を促進

優良な生活関連サービス企業との連携をYSCPで実証

大京アステージマンションユーザ様向けの商用化を検討中

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BEMS (1)これまでの取り組みと成果

制御手段

手段 間接制御 直接制御

種別

オフィスビル

大規模ビル群管理

・系統状況に応じて、管理下にあるビル(オーナー)に対してディマンドリスポンス量を割当て指令(BEMS① 東芝)ディマンドリスポンスの方式

・削減量目標値を達成したら削減量に対して節電報酬を支払うCCP方式(Capacity Commitment Program:コミット型リベート)・事前通知をした上で削減量に対して節電報酬を支払うPTR方式(Peak Time Rebate:ピーク帯リベート)

蓄熱活用モデル・潜熱蓄熱槽で空調制御を行うとともに蓄電池でピークカット(BEMS② 大成建設)

商業施設

車載用蓄電池活用モデル

・大型ショッピングモールにてコジェネレーションと蓄電池と組み合わせて熱主運転することにより、運転効率をはかるとともに、ピーク時発電を継続的に削減(BEMS③ 明電舎)・商用施設にてコジェネレーションと蓄電池と組み合わせ運転 適化(BEMS④ 日揮)・蓄電池を内蔵したEV充放電システムと合わせ運転効率をはかるとともに、ピーク時発電を継続的に削減(BEMS⑤ 清水建設)

工場

蓄電池太陽光発電活用モデル

コージェネレーション、レドックスフロー蓄電と集光型太陽光発電システムを合わせエネルギー供給適切にコントロールしエネルギー利用効率向上(FEMS① 明電舎)

BEMSは、ビル内の機器を制御するものである。 YSCPでは、スマートBEMSの各種活⽤モデルとビル群の統合管理としての実証を実施。

最⼤22%ビークカット実現

最⼤22.8%ビークカット実現

冬季(2013年1月~実証)

ピーク時間:17:00~20:00

夏季(2013年7月~実証)

ピーク時間:13:00~16:00

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BEMS (1)これまでの取り組みと成果

■ ネガワット取引形式によるDR配分計画を作成する機能やDR代⾏機能を有する統合BEMSを開発■ 蓄熱・発電・蓄電の連携させて最適運⽤を⾏うスマートBEMSを開発■ スマートBEMSおよび定置⽤⼤型リチウムイオン蓄電池システムによる複合エネルギーシステムを開発■ リチウムイオンキャパシタとリチウムイオンバッテリーの利点を⽣かすハイブリッド蓄電システムを開発■ テナントの判断による⾃主的な節電制御を可能とするBEMSを開発■ PTRによるディマンドリスポンス実証にて、拠点全体で最⼤22.0%、夏季で最⼤22.78%のピーク

カットを達成

■スマートBEMS導⼊よる省エネの実現

■ディマンドリスポンス対応によるインセンティブ収⼊の獲得

■所有する発電設備/蓄電設備の稼働率向上

顧客メリット

主な成果

■テナントが⼊居するオフィスビルでは、節電がかなり進んでおり、拠点全体の5%程度のピークカットが限界(20%という⽬標との乖離)

■拠点内にディマンドリスポンスの仕組みを構築できれば、定常の節電⾏動にも転⽤できそう。

■ テナントにディマンドリスポンス参加してもらい、インセンティブを付与するとなると、ビル内でアグリゲータのようなことをする必要がありそう。

■ EMSを⽤いることで、エネルギー消費状況の⾒える化が⾏え、省エネ⽅法の計画に⽣かせる

■ハイブリッド蓄電システムで、既存技術では難しかった低電流を回収できるため、⾃社の⾃然エネルギー発電システムへ導⼊できそう。

事業者の声

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BEMS (2)今年度事業概要、実施理由

■ネガワット取引による夏季DR実証: ⽬標達成によるインセンティブを⽀払うCCP(Capacity Commitment Program)によるDR実証(2013年度冬の継続)。YSCP参加者によるコミットできる最⼤ネガワット提供量の把握とその時の需要家が必要なコストを求める。

■OpenADR2.0b導⼊による共通インタフェースの強化: 既に統⼀されたCEMS-統合BEMS-BEMS間のインタフェースをOpenADR2.0bに移⾏し、電⼒DRAS-CEMS-統合BEMS-スマートBEMSの同⼀プロトコルによる⼀気通貫の検証を⾏い、事業展開しやすいディマンドリスポンスの通信インフラへの移⾏を図る。

■ スマートBEMSの制御機能の改良:事業展開/実⽤化に向けた、さらなる省エネ能⼒の向上、ディマンドリスポンス対応能⼒の向上を図る。

実証設備概要(大成建設㈱技術センター敷地内)

横浜ワールド

ポーターズ

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BEMS (3)今後の事業展開と方向性

想定される展開先• ネガワットアグリゲータ:エネルギーソリューション

センター横浜の⽴ち上げ、ディマンドリスポンス市場の⽴ち上がりと連動を取りながら、⼤⼝需要家を中⼼に推進。

事業展開に向けた課題• ディマンドリスポンスの経済効果検証

※インセンティブ型DR実証を並⾏して進⾏中• ベースライン等のルール整備

統合BEMS

項 目実証期間

2015年度 2020年度 2025年度2011年度 2012年度 2013年度 2014年度

1. 実証事業

2. ネガワットアグリゲータ事業展開

3. 高機能(スマート)BEMS普及促進・支援事業(新規補助事業)

4. 高機能(スマート)BEMS一般普及段階

▲最終成果取り纏め▲DR実証開始システム開発

インセンティブ型DR実証

エネルギーソリューションセンター横浜(ネガワットアグリゲーション)

立ち上げ準備

適用拡大

■想定される展開先• 電気/熱を活⽤する新築ビル/⼯場や、年間を通

じて安定した熱需要のある事業所、病院、ホテル• 教育施設、病院、住宅、⼯場、業務⽤など順次具

体化中■事業展開に向けた課題

• リチウムイオン蓄電システムのコスト低減• ⼤容量蓄電システムに対する設置・建築・消防規制• コジェネ等の活⽤を増やすための熱有効活⽤

⾼機能(スマート)BEMS

↓実建物提案へのデータ活用

▲実建物提案・検討 ▲新規補助金等活用による導入拡大

▲本格的な普及開始

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FEMS (1)これまでの取り組みと成果

2012年度からプロジェクトに参画し、2012年度は主に実証試験に必要な設備の設計・開発から導入し、2013年度は実証試験を中心に行い課題等を抽出した。 統合 適制御の開発、実証、集光型PVの発電予測、需要予測の開発、実証、ディマンドリスポンス(DR)

の実証を実施した。

・FEMS実証に必要なRF蓄電システムと集光型PVの自社導入

・既設ガスエンジンCGS、RF蓄電

池のリモート制御用の制御盤を設計開発し導入

・スマートFEMSを現地導入し、RF畜電池、CGS、集光型PVと組み

合わせた試運転調整を完了

・過去実績と気象予測、条件に基づく発電予測と需要予測を開発し実証試験を実施

・CGS、RF蓄電池

の統合 適制御機能の実証試験を実施。

・地域連携実証としてディマンドリスポンスのPTR,ネガワット取引+CCP実証を実施

・実用化に向けた発電予測と需要予測の実証試験

・実用化に向けたCGS、RF蓄電池

の統合 適制御の実証試験

・自立型事業所の構築検討

・地域連携における国際標準規格の実装と実証

2012年度 2013年度 2014年度

【統合 適制御の開発、実証】

事業環境に応じて、夫々個別に導入されてきたRF蓄電システム、CGS(発

電設備)、集光型PVであるが、統合的に 適制御する事により、事業所内の省エネ・CO2削減を更に進める。

【集光型PVの発電予測、需要予測の開発、実証】

需要予測値及び発電予測値を基に 適計画、制御を行う。 この能力を大限に引き出すために、高精度の集光型PVの発電予測、需要予測を開発し、実証を行う。

【ディマンドリスポンス(DR)の実証】

地域レベルでのエネルギー効率向上を図るため、統合BEMSと連携してディマンドリスポンスの実証試験を行う。

【実施事業者の声】

工場ではエネルギーセンター等の構築は難しいので、24時間無人運転にて、ディマンドリスポンス他、エネルギーのコミュニティー連携に参加する事は、エネルギーコストの削減という点やCSRでも期待でき、実用化を急いでほしい。

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FEMS (2)今年度事業概要、実施理由

実⽤化に向けスマートFEMSの⾃動再予測・故障の際の⾃動復旧及び系統に依存しない⾃⽴型事業所検討が必要である事から、今年度は実⽤化に向けた機能改善や実証試験を実施する。

(1)実⽤化に向けたスマートFEMSの機能改善(2)⾃⽴型事業所の構築検討(3)地域連携における国際標準規格であるOpenADR2.0bを実装

(1)蓄電池や発電機が故障した際の自動復旧機能や、予測機能が外れた場合の自動再予測機能等の改善を実施。

(2)負荷変動の大きな事業所に対する、系統に依存しない自立型事業所の構築を検討する。

① 故障発生時に自動的に待機の

装置に切替える。

② 待機装置に切替た後、自動的に

再計画を行い、運転を継続する。

スマート

FEMS

実用化に向けた

スマートFEMSの機能改善

蓄電池や発電機の故障発生時の自動復旧機能

RF蓄電池

CGS

地域連携における

国際標準規格であるOpenADR2.0b実装、実証

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FEMS (3)今後の事業展開と方向性

■展開場所およびビジネスの種類

電源の信頼性が求められる事業所のほか、計画発電が求められる太陽光発電所などを想定

■持続的なビジネスモデル

スマートFEMSのビジネスモデルは、需要家へ設備導入するケースとクラウドサービスの二通り。

またディマンドリスポンス機能によるRF蓄電池やガス発電装置を用いた電力品質の安定化対応向け。

■電源の信頼性が求められる事業所

RF蓄電池とCGS(ガス発電装置)を病院等に導入し、スマートFEMSにより電源の安定供給とBCP対応を実施する。

■計画発電が求められる再生可能エネルギー発電所

不安定な再生可能エネルギーによる発電所に対して、安定した電源供給を可能にするため、RF蓄電システム及びCGSを

導入し、スマートFEMSによる 適計画、制御を行う

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FEMS (3)今後の事業展開と方向性

項 目実証期間

2015年度 2020年度 2025年度2011年度 2012年度 2013年度 2014年度

1. 実証事業

2. 普及促進・支援事業(新規補助事業)

3. 国際標準規格(OpenADR2.0b)実装

4. 一般普及段階

▲大型蓄電システム緊急実証採択

▲最終成果取り纏め機器設置 データ取得/課題抽出

【事業ロードマップ】

▲本格的な普及開始

国際標準規格の実装、実証

【具体的展開事例】

経産省プロジェクト 場所: 北海道電力 南早来変電所 RF 電池 : 出力= 15 MW 容量 = 60 MWh 期間: 2013 ~ 2017 目的:再生可能エネルギー増大のための

系統安定化・電力変動の平滑化(短周期変動対策)・需給調整(余剰電力の貯蔵:下げ代対策)電解液タンク

電池盤

敷地面積: 5,000 ㎡大規模実証プロジェクト(北海道電力)

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①充放電EVシステム②EVを利用したディマンドリスポンス

③エコ充電スタンドEVシェア(EV-EMS)

④次世代サービスステーションにおける蓄電・充電統合システム

技術開発の成果

① EVを各種エネルギーマネージメントシステムと連携させることで、太陽光発電電力をEVに蓄電し有効利用するための充放電PCS、EV、通信機能を開発

② CEMSと連携可能なDR対応カーウィングスデータシステムを開発し、ディマンドリスポンスとしてEVを活用

③ 充電スタンドに設置する蓄電池、太陽光発電システム、充電器を用いたエコ充電スタンドEMSの設備・機器を適切に管理、制御できるEVによるカーシェアリングサービス

④ 複数台の電気自動車(EV)への同時・短時間充電を可能とする、蓄電・充電統合システム

開発目標(お客様メリット)

① V2HシステムによるCO2削減効果を20%とする

② EVが地域の電力需給調整に利用可能であることを確認

③ エコ充電スタンドにおいて、EVに充電する太陽光発電の割合を高め、EVのWell to Wheel CO2排出を15%以上削減する

④ 電力供給抑制時の動的なEV充電制御による待ち時間の短縮。複数充電器運用時の蓄電池電力のアシストによる電力ピークカットを最大50%(2台同時急速充電時)

アンケート結果

① システムが充放電スケジュールを自動で計画作成し、制御。計画を変更することはほとんどないので、便利

② 在宅中で、充電したいタイミングが一致した場合は協力できた。インセンティブが貰えるので、協力した。

③ EVカーシェアの不安項目・航続距離をあげた方が75%・貸出時の充電量

満充電が必須:81%SOC70%以下:50%が不安、SOC50%以下:94%が不安

④ 横浜から箱根に行くのに小田原で充電しようとしたら2時間待ちだった。帰りは御殿場で、充電しようとしたら2.5時間待ちだった。混んでいる充電ステーションでは充電に時間がかかるのが不便。

運輸 (1)これまでの取り組みと成果

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充放電EVシステムエコ充電スタンド

EVシェア(EV-EMS)

次世代サービスステーションにおける蓄電・充電統合システム

実施概要 昨年度の夏・秋・冬データと合わせ、今年度は春、夏データを取得。四季を通じたデータ取得を行い、太陽光発電電力の利用率、CO2、電気代節約効果を確認する。

昨年度は、機能検証と一般利用者を対象とした実証を実施。カーシェア運用優先(即充電によるSOC確保優先)での運用データを収集。

今年度は、カーシェア運用優先だけでなく、エネルギー効率化優先によるDR評価検証を行う。

昨年度は、模擬運用試験による冬期のピークカット効果の定量評価を実施した。

今年度は、夏期のピークカット効果の定量評価を実施する。

実施理由 ビジネス展開の検討を可能にするために、四季を通じたデータ取得を行い、V2Hシステムの太陽光発電電力の利用率、CO2、電気代節約効果を定量化する。

カーシェア利用状況に応じたEV-EMS運用評価を行い、評価検証データを蓄積するため。

夏期において、ピークカットによる系統への影響を低減させながら、最大EV来店台数でも運用可能であることを確認するため

運輸 (2)今年度事業概要、実施理由

充放電Gun

V2Hシステム

PV Panel 2.4kW

蓄電池 64kWh

急速充電

充放電Gun急速充電

PV Panel 10kW

蓄電池 60kWh

エコ充電スタンド 次世代サービスステーション

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事業の展開ロードマップ

充放電EVシステム

太陽光発電と連携させるV2Hシステム(YSCP実証システム)は太陽光発電の自家消費ニーズが高まる時期(2010年代後期以降を想定)を目標に商品化の可能性を検討する。

EVを利用したディマンドリスポンス

商品化は、試験以降、電力会社、CEMS運営会社等のビジネス化計画に対応して進める。

エコ充電スタンドEVシェア(EV-EMS)

運用者側のエネルギー効率改善と利用者側の利便性改善は相反するため、時期など運用パターンを分けたユーザにも分かり易い運用が必要。

EVを用いたエネルギーマネジメントを行うシステム単体だけではなく、他EMSとの連携を行うことで地域など特定エリアでの需給調整が可能な1つのオプション(サブシステム)として提案、事業展開を行っていく

⇒ YSCP エコ充電システム(出力可変充電器)は、カスタマイズし、NEDOハワイ実証適用。

⇒ YSCP EV-EMSの技術・ノウハウを、NEDOハワイ実証のEVECCにおけるEV充放電計画制御に適用 次世代サービスステーションにおける蓄電・充電統合システム 事業終了後、市場環境、システム性能を確認した上で事業展開を検討する

事業の展開ロードマップ 2011 2012 2013 2014 2015以降

充放電EVシステム

YSCP要素技術開発

V2H商品化

太陽光発電連携V2H商品化

EVディマンドリスポンス

YSCP要素技術開発

NEDOハワイ実証

商品化

要素技術開発 実証試験

LEAF to Home発売

〇商品化検討(前提:太陽光発電の自家消費がメリットとなる制度の整備)

要素技術開発 実証試験(EV10台規模)

実証試験(EV200台規模)

〇商品化計画(前提:電力会社等の計画に対応)

運輸 (3)今後の事業展開と方向性

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不安定な再生可能エネルギーと需要インバランスを地域で解消するため、電力系統需給バランス

を制御して再生可能エネルギーの効率的な運用を支援するエネルギーマネジメントシステムと連携し、

EVエネルギーコントロールセンタ経由にて蓄電池やEVの充電制御を実施

本技術を背景とし関連システムの実証開始

ハワイ日米スマートグリッドの実証サイト始動

【Japan US Island Grid Project】大量導入された再生可能エネルギーによる余剰電

力の利用効率向上EVを主体とするデマンド側の蓄電ストレージ

を統合管理し余剰電力吸収や周波数変動の調整を行い自然エネルギの最大活用を行う(系統蓄電池によるEV模擬)

①YSCPエコ充電システム(出力可変充電器)⇒ ハワイ実証向けにカスタマイズし適用

②YSCP EV-EMS⇒ EVECCにおけるEV充放電計画制御への

技術・ノウハウ適用

運輸 (3)今後の事業展開と方向性 展開事例

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横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)

H26 HEMS社会実証

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H26年度 YSCP社会実証(HEMS単体 1,350軒)

Gr 仮想料金グループ

サンプル数

目標:1350

オプトイン誘導方法①Web画面からの疑似明細提示②郵送によるお得感の説明(Gr5)のみ

加入促進

インセンティブ

期待加入率

意思確認(夏1回のみ)

ピークカット効果

Gr0 PTR 100-150

- - - --

Gr1 コントロール 200 - - - - -

Gr2 CPP with TOU 300 - - 30% オプトイン型

Gr3 CPP with TOUSB

250 前年度の電力消費量より算出 - 60% オプトイン型

類似な電力消費パターンより算出

Gr4 CPP with TOUSB+キャッシュ

200-250

前年度の電力消費量より算出 有り 90% オプトイン型

類似な電力消費パターンより算出

Gr5 TOU オプトイン 150-200

TOU加入の経済的メリット・社会的意義を丁寧に説明。(半日お得プランの簡易版)TOUに加入すると、年間3,000円相当のお得(ただし、実証のポイント精算は7~9/12~1月の5ヶ月で行います)

- オプトイン型

需要家の負担感の少ないディマンドリスポンスの実証(TOU、PTR) 潜在的な需要家の誘因の為の仕組みの実証(シャドービリング、ビルプロテクション) TOU、CPP料⾦メニューに加⼊意志を確認し、DRの効果量を⾒通す実証(オプトイン)

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H26年度 YSCP社会実証(PV付HEMS 1,900軒)

(2)H24年度加入者

Gr 仮想料金グループ

サンプル数目標:700

オプトイン誘導方法①Web画面からの疑似明細提示

加入促進

インセンティブ

期待加入率

意思確認タイプ

ピークカット効果

Gr1 コントロール 100 - - - - -

Gr2 CPP withTOU

200 - - 30% オプトイン型

Gr3 CPP withTOU SB

200 類似な電力消費パターンより算出 - 60% オプトイン型

Gr4 CPP withTOU SB+キャッシュ

200 類似な電力消費パターンより算出 有り 90% オプトイン型

(1)H25年度加入者

Gr 仮想料金グループ

サンプル数合計:1199

Gr1 コントロール 353

Gr2 CPP1(¥60-) 426

Gr3 CPP2(¥100-) 420

実証参加者 形態

実証参加者合計4,000世帯

一般実証3,250世帯

HEMS+太陽光発電1,900世帯

HEMS単体1,350世帯

特定団地等その他実証750世帯

HEMS+太陽光等

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横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)

地域事例