次世代エネルギー・社会システム実証事業成果報告 【平成 26 年度】 事業者名 ：早稲田大学 共同申請者名 ：エネルギー総合工学研究所、神奈川工科大学 補助事業の名称：I-4 エネルギーマネジメントシステム標準化における接続・制御技術研究事業 デマンドレスポンス実現に向けた国際標準化に係わる先端研究 全体の事業期間：平成 24 年 3 月から平成 27 年 3 月 実証事業の目的・目標 本研究は、以下に示す３つのタスクを設定し、平成 23 年度から平成 26 年度で事業を推進した。 ・ インタフェース・通信プロトコルの共通化による機器群の相互接続性、協調制御など、 デマンドレスポンスや効率的な機器の利用を実現するのに必要となる技術の確立 ・ 国際標準化・基準認証化の基礎を提供 ・ 様々なメーカが活用できる試験サイト（EMS 新宿実証センター）を構築 【平成23、24年度】 試験設備（スマート ハウス、ANSWER） の構築 【平成25年度】 GridEMS・DRASからHEMS、需要家 機器に至る様々な機器の相互接 続に関する試験環境の構築 【平成26年度】 スマートメータを含めた試験設備の完 成、DR標準技術、ECHONET Lite／ SEP2.0等の評価・課題抽出、取りまと め 実証事業の概要 早稲田大学では国際標準規格との融合・連携を担当する。上記の目的・目標の３つのタスクを具現化 するにあたり、平成 23 年度から平成 26 年度で以下に示す事業内容を展開した。 ①Grid EMS/スマートメータと連携した住宅エネルギーシステム（HEMS)の DR 制御技術の評価・開発 環境を整備する。 ②国際標準通信規格（ECHONET Lite および SEP 等）に対応した負荷，発電機器などを配備した模擬 住宅と低圧模擬系統システムを接続し，デマンドレスポンスを想定したピークカットやピークシフト 等電力ピーク削減の評価・開発環境を整備する。 ③複数の DRAS による実負荷を伴う様々なユースケースに対応する ADR 標準手法を実証（BSP・４地 域実証・インセンティブ型 DR 対応等）する。 ④以上を活用し、我が国における系統－HEMS 間の DR 標準化に向けた実証データの取得や，制御効果 の検証，将来的な機器間の接続認証／制御認証を踏まえた研究開発を行う。 各社分担 「I-4 エネルギーマネジメントシステム標準化における接続・制御技術研究事業」の全体目的を達成す るためには、以下の 3 つの取組みが必要である。 ・国際標準化に向けた取り組み ・中長期的な世界を見据えた先端研究 ・HEMS 普及に向けた取り組み それぞれについてエネルギー総合工学研究所、早稲田大学、神奈川工科大学の 3 法人が分担する。な お、早稲田大学はデマンドレスポンス実現に向けた国際標準化に関わる先端研究を担当する。 エネルギーマネジメントシステム標準化における接続・制御技術研究事業 国際標準化に向けた取 り組み 中長期的な世界を見据 えた先端研究 エネルギー総合研究所 早稲田大学 エネルギーマネジメントシステ ムの国際標準化に向けた総合 戦略の推進 デマンドレスポンス実現に向け た国際標準化に関わる先端研 究 HEMS普及に向けた取り 組み 神奈川工科大学 公知な標準インターフェースを 活用した相互接続検証の環境 整備 図１．事業全体のイメージ 国際標準通信規格に対応可能な電気事業者から需要家まで一貫のエネルギーマネジメントの実証環境・技術認証のフィールド 新宿実証センター 配電系統制御シミュレータ（ANSWER） 節電指令所 連携制御 電力供給 スマートハウス (4棟) Demand マルチベンダ Response 環境 Automation Server (Open ADR 2.0b) ADR標準信号 ADR標準信号 マルチベンダ 環境 標準通信規格機器接続 （ECHONET Lite，SEP） ｽﾏｰﾄﾒｰﾀ HEMS ４地域スマートコミュニティ， ＤRアグリゲータ等の外部サイト 図 2 デマンドレスポンス実現に向けた国際標準化に関わる先端研究イメージ 実証事業のスケジュール 項目 試験サイトの構築 平成２３年度 平成２４年度 平成２５年度 平成２６年度 (拡張) 相互接続IF仕様、DRシナリオの検討 実証試験による検証、評価 通信規格比較評価、総括的取り纏め 平成 23,24 年度の成果 平成 23 年度、平成 24 年度は、各企業が機器を持ち込み接続することにより、相互に運用・制御が可 能となる中立的な接続・制御実験環境（個別の需要家を模擬する４軒）を新宿実験棟に構築した。ま た、複数の通信規格上で DR 制御を動作させる HEMS ソフトウェアプラットフォームを構築した。 平成 25 年度の成果 平成 25 年度は、接続・制御の実証・評価環境の拡張を実施した。標準通信規格である OpenADR2.0b を採用した複数の自動デマンドレスポンス・サーバ/クライアント新規で構築し、外部環境と連携し た DR 発動試行試験を実施、接続要件を整理した。また、HEMS 実証環境において、創・蓄電機器を活 用した停電時の独立系統構築の検討を行うと共に、平成 24 年度に開発した HEMS ソフトウェアプラッ トフォームの機能拡張、及び需要家機器の DR シナリオの検討を実施した。 図７システム構成図 図 8 停電時独立系統の構築 平成 26 年度の成果 平成 26 年度は、経済産業省 デマンドレスポンスタスクフォースにより取りまとめられたデマンド レスポンス・インタフェース仕様書ならびにユースケースに対応した ADR（自動デマンドレスポンス） 標準手法の実証環境を構築し、アンシラリーや経済代替活用まで拡大することを念頭にしたインセン ティブ型 DR 実証など想定される各ユースケースを具現化した DR 実証試験を検討・実施し、ADR 標準 手法構築に関する課題抽出・整理を行った。 早稲田大学 電力会社 給電指令所 新宿実証センター ＜新宿標準試験サイト＞ 節電指令所 スマートハウス (4棟) HEMS ｽﾏｰﾄﾒｰﾀ 節電信号 ②HEMS相互接続実証 ADR標準信号 ADR標準信号 ＤＲ信号発動用 クライアント （運用中） DR管理サーバー （運用中） Web Server 電力DRAS（子） ①アグリゲーター連携 DR信号 (アグリゲータ 連携のみ） ADR標準信号 電力DRAS (親) ④４地域実証連携 ⑤インセンティブ型 ADR信号 DR実証連携 ADR標準信号 節電 アグリゲータ クライアント 北九州 CEMS アグリゲーターDRAS ADR標準信号 ４地域実証 けいはんな CEMS 豊田 CEMS 横浜(YSCP) CEMS スマートフォン ③外部試験サイト実証 ADR標準信号 BEMS/FEMS試験サイト （デベロッパー、企業） 自動ＤＲ信号経路 電力会社の節電依頼信号経路 図 9 実負荷を伴う様々なユースケースを実践的に扱う実証試験概要図 図 10 インセンティブ型 DR 実証試験概要図 1 また、複数電力会社のスマートメータを試験設備に設置し、Grid EMS、HEMS 等への接続検証を行 うとともに、スマートメータの検針値を集約する機能を実装した Grid EMS ならびに DRAS を活用し、 DR 情報を HEMS に伝送する手順やレポーティングの仕組み等の検討を行い、低圧（住宅）を対象にデ マンドレスポンスを実施するための実証、課題抽出を行った。また、DR オブジェクト（標準化を提 案） をベースとした ECHONETLite によるデマンドレスポンスの評価と課題の整理および、ECHONET Lite と OpenADR、SEP2.0 等との連携の可能性評価など総括的な取り纏めを行った。 宅内重点機器 スマートメータ Grid EMS DR情報 エアコン 検針情報 ヒートポンプ 給湯器 DR情報 蓄電池 DR情報 車両充電器 ECHONET Lite HEMS 太陽光パワコン 燃料電池 図 11 GridEMS、スマートメータ、HEMS を用いた DR 総合試験 構成概要図 宅内機器 DRAS DRAS HEMS 【OpenADR】 DR情報 DR情報 DR情報の送信可能 【ECHONET Lite】 具体的な機器操作 SEPとの連携が容易 【SEP】 DR情報を扱う 図 12 ECHONET Lite と異 HEMS 規格（OpenADR、SEP）との連携（DR オブジェクト標準化後） 実証事業全体の成果 ① 実負荷を伴う様々なユースケースを実践的に扱う実証試験（4地域実証、インセン ティブ型DR実証など）に対しDR発動検証を実施し、ADR標準手法構築に向け包 括的に課題の抽出・整理を行う。完成度の高いDR標準規格策定に貢献するために、 この成果をDRタスクフォースに提言した。 期待される成果） ○ 日本版ADR手法の構築 ・ DR-TFで策定されたユースケースに対する技術的な検証を実施 ・ 様々な対象における技術的な検証を実施（電力会社、アグリゲータ、 CEMS,MEMS,BEMS) → 相互接続要綱のとりまとめ ・ 実証結果および様々なオペレーターの意見を収集 → インタフェース仕様書に反映 ② 複数電力会社のスマートメータを試験設備に設置し、Grid EMS、HEMS等への 接続検証を行うとともに、スマートメータの検針値を集約する機能を実装した Grid EMSならびにDRASを活用し、DR情報をHEMSに伝送する手順やレポー ティングの仕組み等の検討を行い、低圧（住宅）を対象にデマンドレスポンスを 実施するための実証、課題抽出を行った。 期待される成果） ○ 自動DRにおける、宅内標準通信規格ECHONET Liteの有効性を実証 ○ スマートメーター、宅内重点機器、DRASを有する標準的なHEMS試験環境の提供 ○ 自立運転時のHEMS活用（HEMSの活用拡大）試験環境の提供 ③ Grid EMSが集約するスマートメータの検針値やDR発動情報をもとに配電系統の 電圧制御などを行うロジックや効果の検証を行った。 期待される成果） ○ DR発動時の課題（系統電圧、PV出力抑制）の提案 ○ DR発動時の電圧変動制御手法の提案、及び研究開発のプラットフォームを提供 Grid EMS等からHEMS以下需要家機器まで一連の試験環境や停電時の自立系統 等での様々な状況設定における総合的な試験検証を完了した。 期待される成果） ○ 自立運転時のHEMS活用（HEMSの活用拡大）試験環境を提供 ○ 異メーカー間のそれぞれ異なる発創電機器を組み合わせた自立運転試験環境 → 将来カバーすべき自立運転機能の提起、自立運転の高度化検討 ④ ⑤ DRオブジェクトをベースにしたECHONETLiteによるデマンドレスポンスの評価 と課題の整理および、ECHONET LiteとOpenADR、SEP2.0等との連携の可能性 評価など総括的な取り纏めを行った。 期待される成果） ○ 平成２５年度に開発したDRオブジェクトを改良 ○ 開発したDRオブジェクトを標準化 （平成２７年１月現在、エコーネットコンソーシアム内ワーキングにて審議中） → OpenADR、SEP等、異HEMS通信規格とECHOENT Liteの連携が可能
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