次世代エネルギー・ネ土会システム実証事業成果報告 【平成26年度報告】 .事業者名 .共同申請者名 .補助事業の名称 .全体の事業期間 住友電気工業株式会社 株式会社明電舎 1-1-1 工才、ルギーマネジメントシステムの構築 D.産業部門での実証・その他(CEMSとの連携のもと)(横浜市) レドソクスフロー蓄電システムを活用した 工才、ルギーマネジメントシステムの研究開発(FEMS①) 平成24年5月 平成27年3月 事業の目的・目標 本実証では、産業部門でのエネルギー利用効率向上やデマンドレスボンスを実現するため の手法の開発と実証を行い、省エネルギー、C02 削減、防災拠点、地域貢献などをコンセプ トとした、次世代型事業所の構築を目指すものである。 また、CEMS(統合BEMS)と連携して、地域レベルでの系統電源の信頼性向上を図る。 実証事業の概要 従来、工場等の事業所では、CGS、蓄電システム、PVは社会および事業環境に応じて、それ ぞれ個別に導入されてきたが、今後、事業所内の省エネ・C02削減を更に進めるためには、こ れまで個別運用されてきたシステムを統合制御するFEMSの導入が必須である。 更に同FEMSの能力を最大限に引き出すためには、発電・需要予測の精度を上げることが必要 となる。そして究極的には系統を介して地域電力需給と連携が可能な「完全自立型の事業所」 を目指すことが重要である。 本実証では「完全自立型の事業所」構築に必要な要素技術として下記5項目の開発、実装を イテう。 ① RF蓄電システムおよび発電設備(CGS他)の統合最適制御機能の開発、実証 ②過去データや生産計画を考.した需要予測機能の開発、実証 ③集光型PVの発電量予測機能の開発、実証 ④「完全自立型の事業所」構築検討 ⑤ CEMS(統合BEMS)に連携したデマンドレスボンス機能の開発、実証 各社の分担 明電舎 スマートFEMS機能のカスタマイズ、実証 住友電気工業 0 過去データや生産計画を考慮した需要予測機能の開 発、実証 ◎ 0 統合最適制御機能の実証 00 集光型PVシステムの発電予測機能の開発、実証 0 ◎ 「完全自立型の事業所」構築検討 デマンドレスボンス機能の開発 (※1)openADRI.0 、(※2)openADR2.ob デマンドレスボンス機能の実証 0(※1) 0(※2) △ 回 実証事業のスケジュール 年度 内容 スマートFEMS機能カスタマイズ、実証 集光型PV発電量予測機能の開発 2 3 平成24年度 過去データや生産計画を考慮した需要予測機能の検討 4 RF蓄電システム、発電設備の統合制御システム開発 5 スマートFEMS地域連携(上位システムとの仮連携) 6 集光型PV発電量予測機能の実証 7 過去データや生産計画を考慮した需要予測機能の開発、実証 平成25年度 8 RF蓄電システム、発電設備の統合最適制御実証 9 地域連携実証(openADRI.の 10 集光型PV発電量予測機能の実用化 11 過去データや生産計画を考慮した需要予測機能の実用化 12 平成26年度 RF蓄電システム、発電設備の統合最適制御の実用化 13 総合評価と「完全自立型の事業所」構築検討 14 地域連携実Ξ正(openADRI.0、 openADR2.ob) 備考 平成24年度の成果 匡FEMS実証に必要なRF蓄電システムと集光型PVの自社導入完了。(自社費用負担) .既設ガスエンジンCGS(6台のエンジン構成)ならびにRF蓄電システム(3台の電池構成) につき、スマートFEMSとの通信インタフェースを設計し、各統合制御盤を設計製作し、現地 導入完了(RF用統合制御盤は自社費用負担)。 .集光型PV発電量予測ならびに工場需要予測の基本検討を行い、初期バージョンの作MS 実装完了。 巨スマートFEMS(明電舎製)を現地導入し、RF蓄電システム、集光型PV、既設CGSと組み 合わせた試運転調整を完了。 .スマートFEMSの上位システムである統合BEMS(CEMS)との仮連携を完了。 平成25年度の成果 皿工場の電力需要予測機能の開発と実証試験を実施。 画集光型PV発電量予測ならびに工場需要予測機能を使用し、CGS(ガスエンジン:6台)と RF蓄電池(3台の電池構成)を統合最適制御する実証試験を実施。 冊地域連携として統合BEMSと連携し、夏季デマンドレスポンス(PTR)実証試験を実施。 .地域連携として統合BEMSと連携し、冬季デマンドレスボンス(ネガワット取引十CCP) 実証試験を実施。 平成26年度の成果 .工場の電力需要予測機能の予測精度の改善、集光型PV発電予測の予測精度の改善検討。 .集光型PV発電量予測ならびに工場需要予測機能を使用し、CGS(ガスエンジン:6台)と RF蓄電池(3台の電池構成)を統合最適制御に関する、機能の改善 厘地域連携として統合BEMSと連携し、夏季デマンドレスボンス(ネガワット取引十CCP) 実証試験を実施。 .デマンドレスポンスの標準規格であるOpenADR2.obの、YSCP対応版を開発 .地域連携として統合BEMSと連携し、openADR2.ob1こよる冬季デマンドレスボンス(ネガワット 取引十CCP)実証試験を実施。 .完全自立型の事業所の構築検討 発砥 発 共'靭御 CV 発処 興鑓 発電m 晃亀 データ 発 YSCPセンター FA系 プロ淘入設 IT系 インターネット .需要予測機能 .... 発電 ^ 階階κ 処受処 Uし 御、 、、 E】' 馴 :.盟 住友電気工業株式会社横浜 製作所内に設置したスマート FEMS関連機器及び創畜エネ ルギー設備(RF蓄電池、CGS ガス発電機、集光型PV)は 右図の通り。 徐力只えるイヒ用 夕 饗一 デ .システム全体構成 将高受 変電設 坦 実証事業全体の成果 統合BEMS 平均誤差 1.フ% 30.00% 一一・四 .一 過去のデータや気象情報等をべースに 需要予測を行い、短周期(10分毎)に 再予測を行う事で、高精度の予測値を 実現しナニ。 .....^.... ^ 10.0096 会 ゛、ずーーーー^ー ・10.00ヲ ①需要実績値②需要予測値③誤差 ゛郡゛心゛0゛、゛、゛ ゛、゛气゛、゛气゛、゛ ゛、゛、゛、゛、゛、 .統合最適計画制御機能 劇色盧曇 RF蓄電池とCGS(ガスエンジン)を スマートFEMSにより統合最適制御 する実証試験を実施した。 右図はスマートFEMSの最適制御画 面で、この例は昼間のピークカットを 実証試験した結果である。 00 .馴鼻..冥,ー ^..ーー."".ーー^ー.ーーー゛^員"ー..ー...........ー.ーーー"^ーーーーー ^ ^"ー゛ー ^晶 ^ ^島U ←,一←?-t-"-1一→一.一→→ むし 畳岡 智^ 平成26年度では最適制御機能を改善する 事により、急峻な電力負荷の変動に対して デマンド制御の正確さを向上しナこ。 反応の遅いCGS(ガスエンジン)の制御を 補う形で、RF蓄電池の充放電を制御する 事により実現しナニ。 RF蓄電j也 ' ガスエンジン ' ^ ,1!} ^1置1君プ〕 ^ 実証事業全体の成果(き) 実証試験をOpenADRI.0のYSCP独自 標準規格であるOpenADR2.ob1こ対応 し、FEMS1こ実装して実証試験を行っナこ。 ,ιDRAS 早1肩田大学 電力DRAS ユ00プロフ,イル (貫Mι VIN VTN XMPP/H斤P TLS VEN TCP DRAS 炉 Y5CP C匠MS (口瓢0.umと0.一匡od仁Φ8 プロトコルにより実施しナこ。 平成26年度はデマンドレスポンスの 平成26年度 プロトコルスタック r1 平成25年度はデマンドレスボンスの 早1這田大字 00.N匡od仁ΦQO .地域連携実証 平成25年度 アグリゲータ YSCP 条先合BEMS ¥5CPブロフフイル ( ML V〔N 0 DRAS I YSCP I CEMS VIN V〔N BAO,.τノ' S SOAP HTrp Y5CP Y5CP 、五^BEMS 子斤合BEMS VIN TCP P VEN VEN YSCP YSCP BEMS BEMS ' OP印ADRI.0【YSCP独) 平成26年度の冬季デマンドレスポンス 実証は、統合BεMSをⅥ'NとしてFEMSを デマンドレスボンスの実施 VENとして、 openADR2.ob1こより行っナニ。 右図は27年1月に、ネガワット取引十 CCP1こより実施した結果である。 受電電力の削減にはガスエンジンを用 いて実施し、目標の削減量を達成しナこ。 自立樋内偲力負荷と 詮伺の返駐計画 .自立型事業所構築の検討 系統の停電時に、製作所の電力設備 のみで自立運転する場合、不足してい る電力設備を検討しナニ。 種々のケースを検討し、増設した最適 なパターンが右図である。 基本電力 発電制御機詣 需要于測機能 充お女電告1卿 RF蓄電:j也 RF 電^RF充電 僑内電力負 ① PV発電于測機誰 負荷モニタリング 5 6 7 且 9 10 11 1? 13 1' 15 18 17 18 1,?0 ?1 ^CGS フィード〒ソク 御 発電帷n 受i市合Jミラン:ス 調整帳能(之 停電時に電力設備による自立運転する場合、負荷との受 給バランスの自動調整が難しく、左図のような制御システム の開発を検討しナニ。 発電機
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