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