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2015年6月10日
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現~新電力ビジネスへのアプローチ~
株式会社日新システムズ
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目次
1. 日新システムズご紹介
2. エネルギー政策とスマートハウス
3. ECHONET Liteの概要
4. Wi-SUN概要
5. デマンドレスポンス概要
6. Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
7. デマンドレスポンスまとめ
8. 日新システムズが考えるIoTとは?
9. 最後に
日新システムズご紹介
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
3
4
社名 株式会社日新システムズ設立 1984年7月2日売上 約32億円(2014年度実績)社員 203名所在 <京都本社>
〒600-8482 京都市下京区堀川通綾堀川町293-1
<東京事務所>〒101-0024 東京都千代田区神田和泉町1番地
※住友電工グループ、日新電機(株)の100%出資子会社
会社概要
組込みシステムへの取組み
• 30年の組込みシステム開発経験
– 豊富な知識・経験
– OS、リアルタイム
– ネットワーク
– 自社開発製品への応用
– 豊富なミドルウェア
– ソフトウェア受託開発
• 最適なソリューションのご提供
– コンサルティング
– アプリケーション、ドライバ、プロトコル開発、OS移植
1984 1988 2001 2006
VxWorks
Linux
オリジナルRTOS uITRON
2015
画像処理
産業ネットワーク
マルチコア
Android
高速起動
無線LAN技術
デバイスドライバ
ルータ・ホーム
ゲートウェイ
プラットフォーム化
海外製品取扱い
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「ワイヤレススマートユーティリティネットワーク利用促進協議会」WSN利用促進協議会は、Wi-SUN技術の利用を促進し、我が国のICT産業の
強化と際的な研究開発連携の推進を図ることを目的に設立
ワイヤレススマートユーティリティネットワーク使用促進協議会(WSN協議会)
NICTソーシャルICT推進活動NICT連携・協力
WSN協議会
WSN利用促進・ビジネス展開
観光介護医療
教育 防災 農業 交通エネルギー
WSN協議会メンバーとしての活動
FA産業
従来検討を行っていた「防災」「農業」「交通」「エネルギー」に加え、「FA・産業 」分野での利活用を検討中
WSN協議会、アプリケーション部会のメンバーとして参加。
主にFA・産業分野におけるWi-SUN技術の活用について活動中!
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WSN協議会: アプリケーション部会の活動
エネルギー政策とスマートハウス
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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エネルギー政策とスマートハウス
• 2010年 5月「スマートメーター制度検討会」を設置
– スマートグリッド(次世代電力網)普及を目的
– 経済産業省にて設置
• 2011年12月
– ECHONET LiteをHEMS標準プロトコルとして認定(経済産業省)
• 2012年 2月
– ECHONET Liteをスマートメーター-HEMSを繋ぐ標準プロトコルとして認定
(経済産業省)
• 2014年 7月
– スマートメーターの順次設置開始
注目すべき技術1. ECHONET Lite:経済産業省がHEMSに推奨2. Wi-SUN:スマートメーターに採用
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(経済産業省発表資料より抜粋)
10
参考資料
11
(経済産業省発表資料より抜粋)
参考資料
2016~2020年に集中的に配置
12
(経済産業省発表資料より抜粋)
参考資料
電力システムの改革に向けた実行スケジュール
2016~2020にかけて電力システム改革が本格化
(資源エネルギー庁資料より)
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ECHONET Liteの概要
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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ECHONET Liteの概要
• ECHONET Liteプロトコル
– センサ、エアコン、冷蔵庫などの設備機器、白物家電
– 遠隔操作のためインタフェースを統一
– 異なるメーカの機器を同じ操作で制御
• プロファイルオブジェクト
– ノード動作状態、メーカ情報、機器オブジェクトリスト
– 異なるメーカの機器を同じ操作でプロファイル制御
C社 エアコン
B社 冷蔵庫
A社 EMSアプリケーション
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ECHONET Lite関連製品
• EW-ENET Lite(ECHONET Lite対応ミドルウェア)
– C言語、Javaソースコード提供、176機器オブジェクト
– サンプルソースコード、機器マネージャを含む
• EW-ENET Lite Tester(認証支援自動化ツール)
– ECHONET Lite規格の自己認証試験を自動化
– 機器からの情報をもとに自動設定
– 認証機関に提出できる形式の申告書生成
機器マネージャ EW-ENET Lite Tester
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Wi-SUN概要
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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Wi-SUN概要
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IEEE802.15.4gをベースとした無線通信技術により
スマートユーティリティネットワークの実現を目指している
スマートメーターなどEMS分野の他、交通インフラや農業、医療など
幅広い分野で、センサや機器を結ぶM2M、IoTの用途を想定
HAN向けの1:N通信対応プロファイルや、
IoT向けの低消費電力、低速CPUで動作可能なプロファイル、
JUTAとの連携によるガスメータ向けプロファイルなども準備中
Wi-SUN Allianceが中心となり
無線通信規格「Wi-SUN」の国際標準規格を策定
東京電力のスマートメーターと宅内(ホームゲートウェイ)を結ぶ
通信方式にWi-SUN ECHONET Profileが採用
Wi-SUN ECHONET Profile for Route B
Bルート(Wi-SUN ECHONET Profile for Route B)
スマートメーターとHEMSサーバ間の1:1接続仕様として策定
東京電力様がスマートメーター(次世代電力計)に採用
2020年までに全2700万台を配布・設置
他の電力会社様も同等の接続の確保に合意
北海道、東北、北陸、中部、関西、中国、四国、九州、沖縄
HEMS-スマートメーター(Bルート)運用ガイドライン
HEMSサーバスマートメーター
920MHz
920MHz
ベンダを越えた接続を
可能にする通信規格
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Wi-SUN ECHONET Profile for HAN
HAN(Wi-SUN ECHONET Profile for HAN)
HEMSサーバと家電機器間の1:N接続仕様として策定中
1:N接続と合わせてリレー仕様を策定中
HEMSサーバ
Bルート
(1:1接続)
スマートメーター家電機器
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HAN : Home Area Network
(1:N接続)
EW-WSN実装内容
HAN(Wi-SUN ECHONET Profile for HAN)
メモリ使用量はPANコーディネータ、中継器、エンドデバイスそれぞれで最小限の構成
モード RAM使用量
HEMSサーバ
32KB以上32KBの場合、家電機器は6台まで接続可能エンドデバイス1台毎に約1.5KBのRAM使用量が増加する
中継器家電機器
32KB以上
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EW-WSN実装内容 (1)
HAN(Wi-SUN ECHONET Profile for HAN)
HEMSサーバに接続する家電機器は標準で16台接続可能
RAM容量により変動する(16台以上にする事も可能)
中継器によるリレー接続の有無に関わらずエンドデバイスとなる
家電機器の数が対象
・・・
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HEMSコントローラ
家電機器1
家電機器2
家電機器16
EW-WSN実装内容 (2)
HAN(Wi-SUN ECHONET Profile for HAN)
中継器によるリレー接続は無線の飛距離を延ばすために使用する
HEMSサーバ、家電機器間の中継器数(ホップ数)は2台まで
中継先はHEMSサーバに限定する
中継器1
中継器2
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HEMSコントローラ
家電機器1
家電機器2
家電機器3
デマンドレスポンス概要
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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• 電力消費の需要と供給のバランスを取るための処方策
– ピークカット 電力需要量のピーク(頂点)を抑えること
• 電力の総消費量を減らす
– ピークシフト 電力需要量のピーク(頂点)を別の時間帯に移動させること
• 電力の総消費量は減らない
• 利用する時間帯をピーク時から非ピーク時にシフト
– ピークアップ 電力需要量のピーク(頂点)を供給のピークに合わせて増大させる事
• 電力の総消費量は増えない
(電力のピーク供給量のアップへと対応)
• 利用する時間帯を非ピーク時からピーク時にさらにシフト
(太陽光発電設備の急増に対応するために局所的な需要として)
デマンドレスポンス概要
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デマンドレスポンス概要
• OpenADR(Open Automated Demand Response)
– 自動デマンドレスポンスの国際標準仕様
– OpenADR Allianceが策定
電力会社 需要家、企業(家庭、工場、ビル)
節電要請(日にち、時間)
VEN(Virtual End Node)
XMPP
OpenADRメッセージ
HTTP
TLS
TCP/IP
アグリゲータ
節電要請 節電要請 節電実施
計量節電実績報告
インセンティブ支払
インセンティブ支払 \
VTN(Virtual Top Node)VTN(Virtual Top Node)
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26
自動デマンドレスポンスのシーケンス例
電力会社 アグリゲータ 需要家(HEMS)
DRイベント(節電依頼)通知
DR(節電)実施
(自動or手動機器制御)
DRイベント(節電依頼)通知
計量節電実績の報告
インセンティブ支払インセンティブ支払
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日本のデマンドレスポンス動向
• 横浜スマートシティプロジェクト(YSCP)– 緊急ピーク時課金(CPP)、緊急ピーク時リベート(PTR)を採用
– 最大15.2%のピークカットを確認
• 豊田市低炭素社会システム実証プロジェクト– 緊急ピーク時課金(CPP) を採用
– 最大15%のピークカットを確認
• 北九州スマートコミュニティ創造事業– ダイナミックプライシング(variable-CPP)を導入
– 最大25%のピークカットを達成
• けいはんなエコシティ次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト– BEMSの実証実験にて、緊急時需要応答(Emergency Demand Response)を採用
– ビル全体でのピークカットは目標値をほぼ達成
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Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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デマンドレスポンス実現例 - ①
HEMSコントローラ
LED照明
給湯器
EV/PHV
エアコン
燃料電池
蓄電池
太陽光パネル
スマートメーター
Wi-SUN
OpenADR
ECHONET Lite
節電依頼節電報告
使用電力の計量※30分値ではなく瞬時値の計測
家電製品のコントロールによる節電の実施
クラウド
OpenADRサーバ(DRAS)
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デマンドレスポンス実現例 - ②
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デマンドレスポンス実現例 - ③
デマンドレスポンスが発動されたことをトリガにECHONET Lite家電を制御し
全体および個別の電力使用量をグラフ表示する
1月30日
エアコン
照明
全体電力
EV
2000 Wh
500 Wh
1000 Wh
2000Wh
目標消費電力
5秒単位でグラフ更新
DRASからDR発動
Echonet Lite機器を制御し節電を実施
蓄電池
燃料電池
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ECHONET Lite対応家電を制御して使用電力量が徐々に減らしていく
デマンドレスポンス実現例 - ④
今月の電力使用量と節電結果を見る
月間目標達成率
月間使用量
月間電気料金
月間目標料金
月間売電料金
節電結果節電できた電力量+料金
節電要請の通知
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節電を行う機器を自由に設定できます
ECHONET Lite対応機器、赤外線対応機器の制御を行うことが可能です。
節電を行いたい機器を選択できます。
自動・手動を選択できます。また、どの節電パターンを使用するのかを設定できます。
デマンドレスポンス実現例 - ⑤
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デマンドレスポンス実現例 – ⑥
機器の制御をスケジューリングできます
スケジュール制御した内容を表示します。
ECHONET Lite対応機器、赤外線対応機器の制御の予約を行うことが可能です。
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デマンドレスポンスまとめ
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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デマンドレスポンス まとめ
• Bルート活用によるスマートメーターとの連携– 普及が広がるスマートメーターとの連携によるデマンドレスポンスの実現
• ECHONET Lite
• Wi-SUN、G3-PLC、Ethernet
• かしこく快適に節電するための自動制御– 日々の生活パターンから学習したHEMS節電シナリオ、OpenADR準拠デマンド要求対応
– 遠隔家電制御、見守りサービス、目標電力値のアラート、時間別電気料金メニュー・・・
• 外部サービスとの連携– スマートメーターから得られる情報をもとにクラウドとの連携
EV/PHV
燃料電池
蓄電池
エアコン
太陽光発電
OpenADRサーバ実装(DRAS:Demand Response Automation Server)
ECHONET Lite
OpenADR
Wi-SUN
クラウド
データセンタ
スマートメーター
HEMSコントローラ
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日新システムズが考えるIOTとは?
Bルートを活用したデマンドレスポンスの実現
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センサ技術の強みを持つパートナーとのアライアンスを実現
計測
日新システムズの考える、IoTシステムとは?
計測と制御
NSSの無線+ネットワーク技術で、IoTシステムを制御する
制御
計測+制御技術を強みとした、スマートデバイス事業へ!
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故障予測 ビックデータ分析プロジェクトを発表
故障予測実証実験 プロジェクトスタート
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最後に
日新システムズは、IoT実証実験を行うお客さまを求めています。
お気軽にお声をおかけください。一緒にイノベーションを発信していきましょう。
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http://www-co-nss.co.jp