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宮古島EMS利活用モデル - スマートでエコな地域を創造する＜株式会社
（一般公開用） 宮古島市 島しょ型スマートコミュニティ実証事業 宮古島EMS利活用モデル案 平成28年9月1日 1 宮古島市全島ＥＭＳ実証事業の概要 【事業概要】 島内の太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギーを最大限効率的に利用することを目的として、全島の電力 需要の状況を明らかにしつつ、電力消費の見える化や電力需要の制御などにより、エネルギーの面的なマネジメントを 実現するシステムを構築するとともに、将来に亘って、地域の主体による運営が可能な体制の構築を目指す。 【事業期間】平成２３年度～平成２９年度 ※平成２５年１０月に運用開始 【実施体制】実施主体：沖縄県 委託先：宮古島市（推進主体＆全体統括） 再委託先：［事業化推進］(株)すまエコ 【システム概要】 家庭部門 ：２００世帯 事業所部門 ：２５事業所（大規模需要家：５事業所、中小需要家：２０事業所） 農業部門 ：１９群機場（地下ダム揚水ポンプ場） 【通称】「すまエコプロジェクト」：島（すま）にスマートに住まう 全島EMS AMIシステム advanced metering infrastructure 実績情報収集 予測→計画機能 CEMS：地域ｴﾈﾙｷﾞｰﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄｼｽﾃﾑ MDMSサーバ Meter Data Management System 統合BEMSサーバ Building Energy Management System BEMS 情報G/W装置 農業EMSサーバ 既存水管理システム 見える化端末 計測装置 見える化端末 ﾀﾌﾞﾚｯﾄ ・・・200世帯 大規模需要家・・・5事業所 中小モニター・・・20事業所 群機場：ポンプ場 2 全島ＥＭＳ実証事業の成果① 家庭部門 家庭部門の実証事業成果は以下の通りである。 ＜実証規模＞ ●家庭200世帯 （全島約25000世帯の1%相当） ●分電盤CB毎に電力センサーにて計測（1分値／30分値） ＜実証成果＞ ①電力消費量の可視化（見える化）による省エネ効果 ・見える化による節電行動は、一過性に留まる傾向。 ・消費量やバラつきは、集合住宅＜戸建住宅が顕著。 ②デマンドレスポンス（ＤＲ）の実効性 ・DR依頼は実働率1割程度（夜間は増加）の傾向。 ・参加率のバラつきが大きい。3倍程度変化する場合も。 ③サービスに関わる意向確認（戸別訪問） ・サービス料金徴収は難しい。300円/月でも消極的。 ・投資先行型のビジネスモデルではユーザー側の節電に よる実益が見えづらいため、成立しづらい。 ・CB毎の個別センサーに定常的可視化のニーズは薄い。 電力計測はスマートメーターBルートを基本とするべき。 ④省エネ診断（四半期報）のニーズ確認（戸別訪問） ・定期的な省エネ診断はニーズが高い。 ・具体的な節電ポイントを示す診断は歓迎される。 ⑤家電の実態調査（アンケート） ・家電タイマシフトや省エネ家電買替えの余地がある。 ⑥通信状況 ・1～2割程度に通信異常がある。家庭内WIFI通信不良。 ・年間1割程度が有線回線を解約してモニター退会する。 ・事業者設備の為の屋内壁施工は難しい。半数が拒否。 自己保有型 EMSサーバ 家庭 MDMS CEMS 農業 EMS 計測装置 計測装置 計測装置 ﾀﾌﾞﾚｯﾄ ﾀﾌﾞﾚｯﾄ ﾀﾌﾞﾚｯﾄ 事業所 BEMS 計測装置 ・・・200世帯 ﾀﾌﾞﾚｯﾄ ビジネス展開のポイント 【家庭部門EMS】 ●家庭/低圧事業所向け可視化は無償サービスとする。 ●可視化サービスの対価として、家庭向けにHP給湯機等 （+IH調理器）の普及によるADR対応調整力を実現する。 ●将来EV/PHV普及の際も同様に可制御化を図る。 ●負荷計測はスマートメーターBルートを基本とする。 ●通信機器は原則事業者で確保する必要がある。 ●事業者用通信機器は屋内設置は難しい。 ●系統ピークカットのため、家電タイマシフトや省エネ家電 買換を省エネ診断を通じて促進を図る。 ●省エネ観点では戸建住宅を優先する方が効果がある。 3 全島ＥＭＳ実証事業の成果② 事業所部門 事業所部門の実証事業成果は以下の通りである。 ＜実証規模＞ ●高圧事業所16箇所 （空港、市役所、ホテル、スーパー、他） ●低圧事業所10箇所 （商店、居酒屋、事務所、他） ●分電盤CB毎に電力センサー導入して計測（30分値） ＜実証成果＞ ①電力消費量の可視化（見える化）による省エネ効果 ・見える化による節電行動は、一過性に留まる傾向。 ・入域観光客数の増加も大きな要因と考えられる。 （2013年度40万人、2014年度43万人、2015年度51万人） ・事業所部門では、節電＜売上･･･となる傾向が顕著。 ②デマンドレスポンス（ＤＲ）の実効性 ・DR依頼への実働率も不確か・一過性に留まる傾向。 ③負荷ピークカットの実効性 ・負荷ピークカットによる基本料金削減のニーズは高い。 ・但し、頻繁なデマンド監視アラートに対応は消極的。 ・効果的に行う場合は、自動化を検討する余地がある。 ④サービスに関わる意向確認（戸別訪問） ・負荷ピークカット効果、及びピークカットに連動した 省エネ効果の期待量は比較的高い。 ・但し、多数の電力センサーを使用すると高コストとなり、 導入に際して、費用対効果を示すことが難しい。 ・事業所では節電活動よりも省エネ機器導入に積極的。 ⑤省エネ診断（四半期報）のニーズ確認（戸別訪問） ・負荷ピークカット効果には関心が高い。 ・BEMS導入前に、省エネセンター等の無料省エネ診断 （各分野ともに平均10%省エネ）による省エネ実現。 CEMS 自己保有型 EMSサーバ 家庭 MDMS BEMS 農業 EMS 事業所 BEMS 情報G/W装置 可視化端末 高圧事業所 16箇所 低圧事業所 10箇所 ビジネス展開のポイント 【事業所部門EMS】 ●事業所では節電活動よりも省エネ機器導入に積極的 であるため、省エネセンター等の無料省エネ診断による 省エネ実現を第一段階で実現することが望ましい。 ●電動機インバータ等の省エネ機器を導入する。 ●その上で無駄の抑制のためのBEMS導入が望ましい。 ●負荷計測はスマートメーターBルートを基本とする。 ●デマンド監視はアラート以外に、希望により自動化する。 ●以下の可制御負荷の普及を図る。 定置蓄電池、ＥＶ蓄電池、冷蔵・冷凍倉庫、・ヒートポンプ 蓄熱空調、HP給湯機（エコキュート） 等 4 全島ＥＭＳ実証事業の成果③ 農業部門 農業部門の実証事業成果は以下の通りである。 ＜実証規模＞ ●群機場19箇所 （ポンプ170台） ●定格合計容量7.2MW、最大負荷4.8MW （系統負荷1割相当） ●各ポンプCB毎に電力センサー導入して計測（30分値） ＜実証成果＞ ①電力消費量の可視化（見える化）による省エネ効果 ・農業揚水利用が目的であるため省エネ効果が難しい。 ②負荷ピークカットの実効性 ・夏期のポンプ負荷ピークカットは実現性・効果が高い。 ・但し水管理で安全性を加味すると効果が発揮できない。 ③適時消費デマンドレスポンス（ＤＲ）の実効性 ・PV余剰電力を目的とした適時消費DRも実現性が高い。 ・冬期の10時～14時にポンプ稼働を集中させると以下の ポンプ負荷を形成でき、PV導入拡大量は1MW～3MW が期待できる。 ・毎日稼働(天候考慮無し）： ポンプ負荷 0.82MW ・晴、曇のとき稼働 ： ポンプ負荷 1.25MW ・晴のときのみ稼働 ： ポンプ負荷 2.15MW ④系統ピークカットのデマンドレスポンス（ＤＲ）の実効性 ・今年度の新たな取り組みとして実施中。 ・電力系統ピークの時間帯18時～22時に実施予定。 ⑤翌日計画から週間計画への機能改造 ・週間計画の実効性を検証中。 ・週間計画ができることで水管理運用の安全性が向上。 ・加えてピークカットや適時消費DRの実効性向上を図る。 自己保有型 EMSサーバ 家庭 MDMS 水管理システム 群機場 ポンプ CEMS 農業 EMS 事業所 BEMS 可視化端末 群機場 ポンプ 群機場 ポンプ ・・・19郡機場 ポンプ170台 ビジネス展開のポイント 【農業部門EMS】 ●宮古島特有の有効な調整力となり得る可能性がある。 ●負荷ピークカットは実現性は高いが、水管理の安定性 が損なわれることと、今度の耕地面積拡大に伴い、効果 が不明瞭になることから、実際の運用は厳しい。 ●週間計画で水管理運用の安全性が向上できる。 ●農業揚水ポンプは確実な調整力として、宮古島電力 系統の負荷平滑化に効果的である。 ●夏期の系統ピークカット（系統負荷1割相当）や冬期の PV余剰電力吸収を目的としたDRは実現性が高い。 5 来間島再エネ100%自活実証事業の成果① 来間島実証事業成果は以下の通りである。 成果①：島内負荷推移 【システム概要】 ・太陽光発電：380kW ・蓄電池設備：100kW-176kWh×2セット ・潮流計測 ＜利用方法＞類似離島の負荷推移として活用できる。 月 Month Jan Feb Mar Apr May Jun Jul Aug Sep Oct Nov Dec Ann 58.0 最 小 Minimum 47.0 35.0 50.0 50.0 84.0 49.0 29.0 63.0 47.0 35.0 47.0 29.0 日最小 Daily low 53.9 53.1 55.5 87.0 113.0 106.9 90.8 78.2 77.7 53.9 53.5 53.9 73.1 月平均 Average 66.9 68.5 70.4 106.6 136.1 134.5 123.1 109.9 106.0 66.9 68.8 66.9 93.8 日最大 Daily high 81.6 86.5 90.5 131.0 166.9 172.0 161.4 144.8 140.0 81.6 86.8 81.6 118.7 最 大 Maximum 116.0 104.0 123.0 165.0 222.0 225.0 185.0 181.0 172.0 116.0 104.0 116.0 225.0 300 Power(kW ) 250 200 150 100 50 成果②：充放電ロス率（1サイクル）：15% ＜利用方法＞蓄電池の充放電はロス率15%を加味する。 0 成果③：PV出力換算係数：0.766 Jan Feb Mar Apr May Jun Jul A ug Sep Oct Nov Dec ＜利用方法＞分散設置PV出力は日射量を基に下式から推算する。 PV発電電力(kW)= PV接続量[kW]×換算係数0.766[kW/(kW/m2)]×日射量[kW/m2] PV380kWの場合 PPV = 2.91×102I ロス率の目安＝15％ 6 来間島再エネ100%自活実証事業の成果② 成果④：再エネ100%の試算例（現在の来間島負荷） 来間島実証事業成果は以下の通りである。 『①島内負荷』のシミュレーション結果を以下に示す。 [再エネ率]（％） 再エネ率が100%達成できる組合せの中で発電コストが安価 なケースを採用し、ケース毎に下表に整理する。 ケ PV ー (kW) 蓄電池 ス (MWh) ① 2000 [PV設備利用率]（％） [導入費]（億円） [発電コスト]（円/kWh） ② 2000 ③ 2000 ④ 2000 7.5 7.5 7.5 7.5 調整力 可制御負荷 +EMS(現状・全戸加入) +EMS+EV +EMS+HP 給湯器 +EMS+EV+HP 給湯器 再ｴﾈ率 PV (%) 利用率 (%) 100 100 100 99.9 4.9 5.2 6.5 6.9 導入費 (億円) 現行 将来 15.5 15.5 15.5 15.5 7.8 7.8 7.8 7.8 発電コスト (円/kWh) 現行 将来 107.5 101.2 81.2 76.8 53.7 50.6 40.6 38.4 ケース①の場合、PV2MW+蓄電池7.5MWhの発電設備構成 により、発電コスト53.7円/kWh （現行107.5円/kWh）となる。 建設費は約7.8億円（昨年度15.5億円）である。以下同様。 ケース②の場合、PV2MW+蓄電池7.5MWhの発電設備構成 により、発電コスト50.6円/kWh （現行101.2円/kWh）となる。 ケース③の場合、PV2MW+蓄電池7.5MWhの発電設備構成 により、発電コスト40.6円/kWh （現行81.2円/kWh）となる。 ケース④の場合、PV2MW+蓄電池7.5MWhの発電設備構成 により、発電コスト38.4円/kWh （現行76.8円/kWh）となる。 2020年以降の将来、太陽光発電の建設コストが現行の半 額（20万円/kW）、蓄電池設備の建設コストが現行の半額 （0.5億円/MWh）となる場合、一般的なディーゼル発電コス トと同等になった。つまり海底ケーブルに関わる高額な送電 コストを回避できる可能性があることがわかった。 7 実証事業成果の総括 これまでの全島EMS構想案の成果について、ここで整理する。 全島EMS構想案では、家庭、事業所、農業などを対象として、見える化による節電、デマンド監視ピークカットによる基本 料金削減、DR及び農業適時消費DRによる特に太陽光発電を対象とした再エネ導入拡大などをターゲットに、地域エネル ギーマネジメントを有償化し、ビジネス展開を図ることを目的として実証事業を実施してきた。 ●家庭においては、約１割の世帯が省エネやDR依頼に協力的であるが、高頻度・長期間の協力依頼は協力意識が薄れ る傾向にあることが判った。さらに、DR調整力も世帯当りでは少量であり、系統運用に寄与する水準を得ることは困難 であることが判った。一方では各世帯がエネルギーコスト削減を強く望んでいることや、無理のない緩やかな協力依頼 であれば、多くの世帯に継続的な協力意思があることも確認できた。 ●事業所においては、営業時間帯に省エネやDR依頼に協力することが基本的には困難な傾向にある。事業所の場合 は、節電活動よりも省エネ機器導入など採算性のある設備投資で省エネ化を図る傾向があることや、ピークカットによ る基本料金削減には高い関心があることが判った。 ●農業においては、ピークカットや適時消費DRの可能性が大いにあることが判ったが、農業用水の安定供給を事業目的 としているため、最終的には水供給を優先する運用意識であることが判った。農業揚水ポンプは確実な調整力として期 待できるが、その場合は電力系統ピークカット及びPV余剰電力吸収を目的とした運用に切り替える必要がある。 ●来間島再エネ100%自活実証では、小規模離島100%再エネ化を実現するための要素としての様々な成果が得られた。 2020年以降の将来において太陽光発電及び蓄電池設備の建設コストが半額になる場合には、電力供給コストを30円 台/kWhにすることも期待でき、海底ケーブルに関わる高額な送電コストを回避できる可能性がある。 このように既存システムによるビジネスモデル案では、需要家向けサービス（下方効果）とDR（上方効果）による収益化 を目指したが、当初構想した事業範囲のみではビジネス化が難しい状況にあることが判る段階に至っている。 本実証事業から得られた成果としては、各分野における「当事者の意識傾向」、「負荷特性の把握」であり、さらに最大の 成果は「各分野ビジネス展開のポイントの明確化」や「有効なビッグデータの蓄積」である。これらの成果から宮古島全体 の負荷を、調整力としてどのように利活用すれば良いか明確に判る段階に至っている。 そこで、宮古島における各分野の負荷特性を、調整力として最大限に利活用し、市民メリットを最大化しつつ、他方では 赤字が続く電力供給事業の収支改善を図り、低炭素で安定的に自立した宮古島でのエネルギー供給を実現するため、 EMS成果の活用方法と事業範囲を見直した上で、当該利活用モデルを立案するものである。 8 宮古島EMS利活用モデル① コンセプト 宮古島EMS実証事業成果 宮古島EMS実証事業成果から得られた、将来望まれるエネルギー供給モデルのコンセプトは 以下の通りである。 ①一過性の制度や補助金に頼らず、社会コストを最小化したエネルギー構造を目指す。 ②電力を含むエネルギー供給コスト全体を低減して、需要家メリットを最大化する。 ③電気事業者とEMS事業者が協調することで、実質的な発電コスト低減を図る。 ① 社会コスト低減 長期的・経済的に安定したエ ネルギー構造や社会システ ムを目指すため、下記事項 に留意する。 ② 需要家メリット最大化 ③ 電力供給コスト低減 ガソリン、ガス、灯油は多数の小売事業者で自 由競争している。構造的には現在以上のコスト ベースダウンは期待しづらい。電化によるエネ ルギー効率向上を実現し、メリット最大化を図る。 ガソリン代 ●ＦＩＴ利用しない ●公金を利用しない ●民間事業で推進 ●需要家負担で普及 ERAB 事業者 送配電 事業者 ガソリン代 上下水道代 系統負荷率向上。つまり発電設備の設備利用率向上 で、単位電力量[kWh]当りの発電コストを低減できる。 本モデル普及により電気料金のベースダウンも期待で きる。（共存共栄型電力システム） →協調← 上下水道代 上下水道代 上下水道代 灯油代 ピークカット ガス代 負荷率向上 ボトム（発電コスト低減） 電気代 電気代 ERAB 事業者 送配電 発電 事業者 発電 容量 AVE ←競争→ 容量 AVE 非効率 ピークカットのみ 電気代 アップ 電気代 現在 将来 （+HP普及） 将来 将来 （+EV普及） （+普及還元） 宮古島モデル 従来EMS事業･新電力事業 なお、本モデルを用いて実質的価値を創出するためには、ＥＲＡＢ制度の確立及び適用を 見据えて、モデルの成熟・検証を実施すべきと考える。 9 宮古島EMS利活用モデル② ERAB活用の意義 理想的なエネルギー構造への変革 エネルギーパラダイムシフト 電力は便利なエネルギー媒体 しかし同時同量性が非常に強い 逆に負荷率向上で効果が表れやすい 故に戦略的電化でパラダイムシフト 総合最終消費エネルギーの削減 「ＥＲＡＢ制度実現を有効な機会としたい」 様々なものから変換生成でき、様々な用途で消費できる 大量蓄積が経済的に困難。液体燃料やガスは備蓄性が良い 電力需要をコンスタント（高負荷率）にすれば効率運用できる 燃料削減（燃料側）のみ、節電（電力側）のみでは到達が遅い 少資源国である我が国が進むべき未来 我が国のエネルギー効率化のための加速装置がＥＲＡＢ 燃料削減 節電 加速 加速 火力発電機 化石燃料消費 電力需要 加速 再エネ賦存量 （ポテンシャル） 負荷率向上 加速 調整力強化 再エネ率向上 省エネ効果 ERAB調整力 需要変動吸収 可制御負荷普及（効率化） メカニズム概念図 再エネ発電 再エネ変動吸収 再エネ発電装置 10 宮古島EMS利活用モデル③ 可制御負荷普及 可制御負荷普及による調整力強化の必要性 ＜起因＞ 電力小売自由化による弊害 太陽光発電普及による弊害 オール電化普及による弊害 省エネ推進による弊害 ＜副次的弊害＞ 系統負荷率の低下 火力機起動停止の増加 電力供給コストが増加!? 有休発電設備の再利用、低い耐久性の発電設備の増加（低廉化目的） HP給湯器の一斉焚き上げによる夜間ピーク（発電機の起動停止） ダックカーブ発生、火力機下げ代不足（長周期）、（周波数変動（短周期）） 無作為な節電だけでは、調整力が更に失われる 発電設備利用率の悪化 起動停止損失の悪化 慢性的に非効率な発電設備運営が強いられる ━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━・━ ①エネルギー消費効率が高くなるものは電化を推進する。（HP給湯機、EV･PHV） ②基本的に民間資金で普及させる。公金・補助金を利用しない。（持続的な成長） ③エネルギー蓄積が可能な装置は、可制御負荷（ADR）とする。（HP給湯機、 EV･PHV 、蓄電池） ④面的に利用することで、IoT（制御装置+通信設備）のみで電力需給制御が可能となる。 上記の解決するため・・・・ 戦略的に可制御負荷を普及し、電力系統の負荷率を向上させる必要がある 11 宮古島EMS利活用モデル④ 可制御負荷の役割 ERAB対象の可制御負荷は、蓄エネルギー機器・設備が優先対象。他は各々の役割を果たす。 コンセプトに準じた発想 ＨＥＭＳ ＢＥＭＳ 設備資源の最大利用を目指す 創 機エ 器 ・ネ 設ル 備ギ ー エ ネ ル ギ ー ・ リ ソ ー ス 蓄 機エ 器 ・ネ 設ル 備ギ ー 負 荷 機 器 ・ 設 備 ・屋上ＰＶ ・エネファーム ・エコウィル 等 ・自家用発電機 ・コジェネレーション ・再エネ発電機 ・ＰＶ 等 ・家庭用蓄電池 ・ＥＶ蓄電池 ・エコキュート 等 ・定置蓄電池 ・ＥＶ蓄電池 ・冷蔵・冷凍倉庫 ・ヒートポンプ ・蓄熱空調 ・エコキュート 等 ・空調 ・照明 等 ・空調・ＨＶＡＣ ・ファン ・チラー ・コンプレッサー ・ポンプ 等 家庭／低圧電力の蓄エネ機器 用途：長周期変動抑制用 理由： ・制御対象数が圧倒的に多い ・通信断のフェイルセーフのため ・データ通信量・料金の抑制が必要 事業所／高圧電力の蓄エネ機器 用途：短周期変動抑制用 理由： ・ピークカットニーズであるため高い 周期の制御が前提 ・蓄電池等の充放電±調整力に期待 ・通信断フェイルセーフやデータ通信 量・料金のバランスも比較的容易 省エネ・需要シフトで貢献 12 ERAB活用による電力供給コスト低減の例① 可制御HP給湯機（IH調理器）の普及シミュレーション 沖縄本島におけるHP給湯機等の成り行き普及と、ERAB活用による戦略的普及を比較する。 ＜シミュレーション条件＞ ●電力系統需要 沖縄本島2015年度、毎時負荷データ ●電力系統需要ピークカット想定 現状：0%、消極的：5%、積極的：10% ●電力需要モデル HP給湯機（エコキュート） 夏期：1.0kW*2h/日/台=2.0kWh/日/台 冬期：1.5kW*4h/日/台=6.0kWh/日/台 他期：1.2kW*3h/日/台=3.6kWh/日/台 IH調理器（IHクッキングヒータ） 毎日：1kWh*2回（朝/夕） ●普及シナリオ HP給湯機（エコキュート）・・・・普及促進策含む 2016年現在： 約2万台（普及率3%） 2017年度 ： 10万台（普及率14%） 2018年度 ： 20万台（普及率29%） 2019年度 ： 30万台（普及率43%） 2020年度 ： 40万台（普及率57%） 2021年度 ： 50万台（普及率72%） IH調理器（IHクッキングヒータ）・・・・自然増見込み 2016年現在： 約4万台（普及率5%） 2017年度 ： 5万台（普及率7%） 2018年度 ： 10万台（普及率14%） 2019年度 ： 15万台（普及率21%） 2020年度 ： 20万台（普及率29%） 2021年度 ： 25万台（普及率36%） ※ IH調理器（IHクッキングヒータ）はエネルギー 消費効率が改善されない可能性があり、 注意を要する。（自然増分を見込む） ●稼働スケジュール HP給湯機（エコキュート） 成り行き普及：6時沸き上げ ERAB普及：23時-翌日7時に台数配分 IH調理器（IHクッキングヒータ） 朝：5時台1/4、6時台1/2、7時台1/4で台数配分 夕：17時台1/4、18時台1/4、19時台1/4、20時台1/4で台数配分 13 ERAB活用による電力供給コスト低減の例② シミュレーション結果は下表の通り。負荷率はERAB活用した50万台（普及率72%）で最大化。 普及ケース 日間負荷推移 （年平均） （沖縄本島） 普及 10万台（普及率 14%） 普及30万台（普及率 43%） 普及 50万台（普及率 72%） 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：64.8% ERAB導入：66.5% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：66.3% ERAB導入：68.1% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：60.5% ERAB導入：69.7% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：52.8% ERAB導入：67.1% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：64.8% ERAB導入：67.1% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：66.3% ERAB導入：69.8% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：60.5% ERAB導入：71.4% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：52.8% ERAB導入：66.6% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：64.8% ERAB導入：64.9% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：66.3% ERAB導入：66.5% 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：60.5% ERAB導入：68.0% 普及 70万台（普及率 100%） 【年負荷率】 現状 ：64.0% 成り行き ：52.8% ERAB導入：67.5% 電力系統需要 ピークカット0% 日間負荷推移 （年平均） （沖縄本島） 電力系統需要 ピークカット5% 日間負荷推移 （年平均） （沖縄本島） 電力系統需要 ピークカット10% HP給湯機の特性・制約等やビジネスモデルを考慮した高精度シミュレーションを実施中 14 ERAB活用による電力供給コスト低減の例③ ERAB活用を前提に、可制御負荷普及（戦略的電化・効率化）を行うことで、年負荷率が各段に 向上し、電力供給コストの抑制に繋がると見込まれる。 HP給湯機（IH調理器含む）の普及シナリオにてシミュレーションした結果、 HP給湯機50万台（普及率72%）＋ピークカット率10%の場合が効果最大となり、 年負荷率は現状64.0% 71.4%に向上できる。 逆に成り行き普及の場合、現状64.0% 60.5%（最低52.8%）に低下する恐れがある。 74.0 70 普及台数（エコキュート） 72.0 71.4%60 普及台数（IH調理器） 70.0 年 負 68.0 荷 66.0 率 ％ 64.0 50 普 40 及 台 30 数 年負荷率 年負荷率（成り行き普及） 年負荷率（ERAB普及） 20 年負荷率 2021 60.5% 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 2005 2004 2003 60.0 10 2002 62.0 0 万台 ※HP給湯機負荷の夜間平滑化は需要家契約（時刻固定）でも実現できるが以下の点が課題である。 ・沸き上げ時刻が早い世帯は、放熱ロスが大きく、経済的に不利である。 ・季節変動や節電や需要シフトなどで、夜間負荷トレンドが多様に変化することが予想される。 ・火力発電機の高効率運用を求める場合は、常に一定負荷帯ではなく、多段帯域運用が必要である。 ・PV余剰電力吸収を行い出力抑制回避する場合には、昼間シフトできる機能が必要である。 15 ERAB活用による電力供給コスト低減の例④ 各地域におけるHP給湯機（50%普及）での負荷率向上と電力供給コスト低減率（3%～18%）。 2015年度ベース 算定式 単位 ①電力需要量 実績 万kWh ③平均需要電力 ①/24/366 万kW 実績 口 ②最大需要電力 実績 ④エコキュート普及台数 ⑤電灯契約口数 ⑥普及率（追加分） ⑤*⑥/10000 万台 設定 ⑦エコキュート消費電力量 設定 ⑧需要増加量 ④*⑦ ⑩系統ピークカット 設定 ⑨需要増加率 万kW ％ kWh/台/年 万kWh 北海道 2,859,208 499 326 182 3,630,512 50.0% 東北 東京 7,505,708 24,707,519 12,196,694 1,381 854 4,904 1,389 6,995,015 27,492,738 9,679,399 350 1,375 50.0% 780,560 1,084,227 3,574,056 5.0% 5.0% 5.0% 3,100 2,751,792 12,751,616 524 313 95 2,547 1,452 635 1,908,222 12,709,734 中国 四国 九州 沖縄 5,671,885 2,575,460 7,920,966 764,867 646 293 902 87 4,849,861 2,536,155 7,943,562 845,661 2,700 2,500 2,400 1,800 1,065 242 127 397 42 1,209,925 295,774 1,525,168 654,731 317,019 953,227 76,109 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% 5.0% ％ 65.3% 61.9% 57.4% 56.0% 59.8% 57.0% 60.6% 57.5% 61.0% 57.7% ⑬売上高（個別） 実績 億円 6,957 18,689 58,970 26,483 4,942 28,683 11,505 5,880 17,055 1,743 1,899 2,700 8,530 2,627 531 3,431 1,328 724 2,052 173 1,266 1,800 5,687 1,751 354 2,287 885 483 1,368 116 18.2% 9.6% 9.6% 6.6% 7.2% 8.0% 8.2% 8.0% ⑭増収額 ⑮増益額 ⑯コスト低減率 夜間料金 ⑫*⑨/100 億円 夜間料金 ⑭*2/3 億円 夜間料金 ⑮/⑬ ％ 平均料金 平均料金 平均料金 1,103 735 10.6% 74.5% 1,184 789 4.2% 69.1% 4,346 2,897 4.9% 64.8% 1,627 1,085 4.1% 10.7% 69.7% 225 150 3.0% 12.0% 67.2% 1,998 1,332 4.6% 11.5% 71.2% 656 437 3.8% 7.7% 12.3% 67.9% 350 233 4.0% 12.0% 50.0% ③/④*100 87.4% 9.9% 2,400 50.0% 151 50.0% 3,100 50.0% 1,478 50.0% 2,500 50.0% 510 ⑪現状負荷率 ⑪*⑨/(1-⑩) ％ 14.5% 50.0% 関西 ％ ⑫将来負荷率 14.4% 2,600 484 北陸 ⑧/①*100 ％ 27.3% 2,478 2,813 50.0% 4,300 中部 72.0% 981 10.0% 66.8% 90 654 3.8% 60 3.4% 6.6% ※電力需要量、最大需要電力は資源エネルギー庁 2015年度電力調査統計表から出典、電灯契約口数、売上高は各社の2015年度有価証券報告書から出典 ※平均需要電力[万kW]＝需要電力量[万kWh]/24/366（2015年度） ※沖縄は本島以外の離島も含んだ値 ※エコキュート消費電力量は4名世帯使用湯量650L（42℃換算）の場合の各地のシミュレーション結果による。 ※需要増加量[万kWh]＝エコキュート消費電力量[kWh/台/年]×エコキュート普及台数[万台] ※需要増加率[％]＝(需要増加量[万kWh]/電力需要量[万kWh])×100 ※現状負荷率[％]＝(平均需要電力[kW]/最大需要電力[kW])×100 ※将来負荷率[％]＝現状負荷率[％]×(1+需要増加率)/(1-ピークカット率) ※増収額[億円]夜間料金＝夜間料金(各社)×需要増加量[万kWh]＋(火力起動停止損失費[億円]－配電線路強化費[億円]) ･････夜間料金は各地域の設定料金 ※増収額[億円]平均料金＝総売上高[億円]×需要増加率[％]/100＋(火力起動停止損失費[億円]－配電線路強化費[億円]) ･････平均料金は単位需要量当りの料金 但し、火力起動停止損失費及び配電線路強化費は、簡単のためトレードオフできるものとし、0（ゼロ）とする。 ※増益額[億円]＝増収額[億円]×(2/3)･････2/3は燃料費等を差し引いた割合とする。 ※コスト低減率[％]＝増益額[億円]/売上高[億円]×100 16 ビジネスモデル① ERAB事業者の役割 相互連携による効果の最大化 負荷率向上には計画的ボトムアップと電力系統ピークカットが欠かせない。 計画的ボトムアップはERAB事業者が主体的に実施し、 電力系統ピークカットは送配電事業者とERAB事業者が協同実施することが望まれる。 ERAB事業者にて実施 計画的ボトムアップ （ERAB対象：有償） ──＜短期実現＞───── 可制御HP給湯機 IH調理器 ──＜長期実現＞───── ＥＶ蓄電池 家庭用蓄電池 定置蓄電池 冷蔵・冷凍倉庫 蓄熱空調 負荷率向上 （発電設備利用率向上） 2015年度負荷率 2021年度負荷率 現状64.0% ⇨ 71.4% 送配電事業者と ERAB事業者が協同実施 電力系統ピークカット （ERAB対象外：無償?） ──＜短期実現＞────── 無料HEMS導入 無料省エネ診断 家電需要シフト（タイマ） 公共ｲﾝﾌﾗ施設需要シフト ──＜長期実現＞────── 家電エコ替え 業務用省エネ機器普及 （LED・電動機ｲﾝﾊﾞｰﾀ等） 事業所BEMS導入 ピークカット率：10% HP給湯機（エコキュート）：50万台（普及率72%） IH調理器（IHクッキングヒータ）：25万台（普及率36%） 17 ビジネスモデル② ユースケース 本事業ユースケースは、送配電事業者に対する調整力提供に主眼を置いている。 以下の各会合での検討状況である。 経産省ERAB検討会 ECHONET Lite WG 第１回会合（1/29）では 含まれていた送配電事 業者に対する調整力提 供が第2会合（3/30）以降 は除外されている。 便益の受け手 アグリゲーションビジネスのサービス内容 再エネ発電事業者 出力抑制回避 需要家 反応速度 1時間～前日 数時間～前日 供給力提供（相対、1時間前市場、1日前市場） 1時間～ 昼夜間偏差、エネマネ等 小売事業者 インバランス回避 15～30分程度 調整力提供（需給バランス/負荷率向上/DPC） 数時間～前日 予備力提供 送配電事業者 調整力提供（ＬＦＣ） 調整力提供（ガバナフリー） 数時間程度 10分程度 10分程度 ECHONET Lite WGが想定する ユースケース 本事業にて 上記に加えて 想定する ユースケース 電力・ガス取引監視等委員会 一般送配電事業者による調整力の公募調達について（電気事業連合会） 制度設計専門会合 第9回会合（7/28）で電事 連から、右図の検討報告 が発表された。電源Ⅰ-b のネガワット等電源等の 詳細要件は電力広域的 運営推進機関で検討中。 本事業ユースケースは、 これに該当するものと考 える。今後注目する。 電源Ⅰ･Ⅱは公募実施 中。 18 ビジネスモデル③ ERAB事業メニュー（HP給湯機） ERAB検討会や一般送配電事業者による調整力の公募要件などの制度確立にもよるが、現時点で本モデル （可制御HP給湯機）を具体的に展開するためには、下表に示す事業メニューが有効と考えられる。 なお、可制御HP給湯機は需要家負担（購入やリース）で導入することを前提とする。 事業メニュー 需要家メリット （HP給湯機設置） 可制御HP給湯機 （夜間平滑化） 無料HEMS利用 無料省エネ診断 可制御HP給湯機 （PV出力抑制回避） （昼間ｽｹｼﾞｭｰﾙ運用） PV出力抑制回避 インセンティブ支払 既存HP給湯機 （非制御） 割安HEMS利用 ERAB受領者 （調整力購入者） ●送配電事業者 ●小売事業者 ●PV導入需要家 （PV+可制御HP 給湯機を設置） ●再エネ発電事業者 （PV限定） 調整力なし メニュー概要 ・夜間料金帯での平滑化するため、需要家の 電気料金への影響は殆ど無い。 ・ERABの対価として、ERAB事業者が導入した HEMSコントローラーを利用して、無料HEMSや 省エネ診断を利用できる。 ・既にHEMSを導入している世帯は、HEMS利用 料金分をインセンティブ支払する。 ・ERAB受領者は、調整力を購入する。 ・PV導入需要家がPV出力抑制（ｽｹｼﾞｭｰﾙ配信） を受ける場合に、可制御HP給湯機を昼間ｽｹ ｼﾞｭｰﾙ運用することで出力抑制を回避できる。 ・HEMSに相当するPVモニタが導入済み。 ・PV導入需要家は、可制御HP給湯機導入、及 びHEMSコントローラー料金支払を行う。 ・HEMSや省エネを特に希望しない需要家向け。 ・調整力はPV発電事業者に提供し、調整力料 金一部をインセンティブとして需要家に支払う。 ・既存HP給湯機（非制御）であっても、ベース負 荷として把握できればERABに活用できる。 ・需要家はHEMS利用料金（割安）を支払う。 19 ビジネスモデル④ 家庭向け標準サービスの概要 ①可制御HP給湯機（+IH調理器）導入でオール電化の 電力料金メニューにシフトできる。 ②設置及び電力申請などはERAB事業者が代行。 ③無償HEMSサービス加入 ・付属設置したHEMSｺﾝﾄﾛｰﾗｰ利用が可能。 ・ECHONET Lite機器の接続、遠隔操作が可能になる。 ・クラウドHEMS接続で消費電力の見える化を利用。 ・定期的な省エネ診断利用による節電促進 （節電可能性、家電タイマシフト、省エネ家電推奨） ④無償HEMSサービスの対価として、電力料金に影響が ない範囲でのERAB事業者によるADR使用許諾を頂く。 ＜標準サービス＞ 消費電力の 見える化 節電実行 定期的な 省エネ診断 ﾀｲﾏｼﾌﾄ 省エネ家電 無償HEMSサービス ＜需要家メリット＞・・・実証事業で明確化 ガソリン、ガス、灯油は多数の小売事業者で自由競争して いる。電化によるエネルギー効率向上を実現し、重要家メ リット最大化を図る。（コスト額は目安） ガソリン代 ガソリン代 上下水道代 3万円 上下水道代 上下水道代 上下水道代 灯油代 ガス代 電気代 電気代 電気代 電気代 現在 将来 （+HP普及） 2.5万円 （2割安） 将来 将来 （+EV普及） （+普及還元） 他の給湯機と比較して、夜間電力利用で3年程度の回収を 目標をする。IH調理器についても検討して目標を設定する。 （HP給湯機370Lは28万円、460Lは32万円を想定した場合） ＜初期費用投資回収＞・・・実証事業で明確化 外出先から 電源ON/OFF ＜付帯サービス＞ ○初期費用負担が困難な家庭向けにローンやリースの 契約メニューも用意する。 ○PV出力抑制回避や可制御無しのHP給湯機の場合の事業 メニューも用意する。 20 ビジネスモデル⑤ PV出力抑制回避モデル ERAB検討会での検討結果を踏襲する。 HP給湯機の消費電力（設定値）や沸き上げ時間に は限度があるため、PV出力とのバランスを協議す る必要がある。 沖縄地域における冬期の最大出力は定格出力の 概ね70%程度である。 12時~16時の4時間以外は50%未満であり、一定消 費電力で稼働するHP給湯機を起動した場合、割高 な昼間電力を消費する可能性がある。 そのため、出力抑制時間数や実施日、適用可能PV 規模などについて、協議する必要がある。 HP 給湯機 負荷 沖縄電力HPより引用出典 「HP給湯機負荷」を図示追加した。 21 ビジネスモデル⑥ 面的ＥＶ普及・利活用モデル案 比較的価格の高いEVは、特に日当りの走行距離が少ない島嶼地域では普及困難な状況にある。 民間自走で安定的な普及を図るためには更なる付加価値を必要とする。そこで自宅と外出先の双方で面 的利用することで相互メリットを創出し、EV及び充電装置の投資回収確保とともにEV普及性向上を図る。 高圧事業所メリット （低圧事業所も準用） 高圧事業所 SM ━━━━━━━━━━━ ピークカットで基本料金削減 就業時間中の負荷率制御 ↓ 従業員／顧客に無償充電 （福利厚生・サービス向上） ━━━━━━━━━━━ ＜試算例＞・・・要検証 対象期間：夏期5ヶ月 基本料金：1700円/kW 抑制制御：5kW×10台 利益：50kW*1700*12月=102万円 支出：10kWh/日台*10台*20日 *5ヶ月*17円/kWh=17万円 収支：85万円/年 設備：50万円*10台+α=600万円 回収：7年 （利益一部は利用料へ） ＜適用需要家＞ ・オフィスビル（従業員EV） ・ホテル （観光客EV） ・工場（生産電力制御を要検討） 夏期5ヶ月負荷推移 （平日） 家庭 家庭メリット （戸建住宅） 夏期5ヶ月負荷推移 （平日） ━━━━━━━━━━━ 高額時間帯の買電ゼロ 放電or夜間充電を最適化 ↓ VtoH及びEVの投資回収UP 災害停電時の非常用電源 ━━━━━━━━━━━ ERABクラウドシステム SM EV-ADR ECHONET Lite GW ECHONET Lite WIFI WIFI ECHONET Lite GW ECHONET Lite 面的EV普及 利活用モデル VtoB VtoB VtoB CHAdeMO CHAdeMO CHAdeMO 負荷変動 抑制制御 VtoH SAE J1772 退勤 時間帯別 給電制御 満充電 徐々に 満充電へ 原則 放電のみ ＜試算例＞・・・要検証 対象期間：夏期5ヶ月 消費電力：自宅1kW*5h＋ 走行2.5kWh*2回=10kWh/日 利益：夏期5ヶ月*10kWh/日*20日 *30円/kWh=3万円 その他期7ヶ月*10kWh/日*30日 *夜間電力差額15円/kWh=3万円 収支：6万円/年 設備：30万円*1台+α=40万円 回収：7年（利益はEV購入回収へ） ＜適用需要家＞ ・戸建住宅 ・集合住宅は接続方法を要検討 出勤 技術開発概要 ①域内実態調査 ：エリア内での導入可能性や効果量について実態調査及びシミュレーション解析を行う。 ②充電装置開発 ：通信アダプタを介してゲートウェイ（GW）とECHONET Lite通信可能な、VtoHとVtoBの開発。 ③制御ｼｽﾃﾑ開発：GWとADRシステムの通信方式開発（独自ﾌﾟﾛﾄｺﾙ他）、高頻度通信不要な最適制御方式を開発。 ④普及実証試験 ：複数台装置を設置しフィールド実証試験を実施し、普及価格の設定とともに普及性を検証。 休日及びその 他期について は家庭の夜間 電力で充電して その他期の負荷推移 放電する。 最適化が必要。 （休日及びその他期） 22 実現に向けた取り組み① システム構成案 最上位のERABクラウドサーバーやその他の機能サービスと、下位のデバイスとの連携を果たすための 連携クラウドサーバーを構築し、多様なニーズに対応できるシステムを構築を目指す。 次 年 度 事 業 ↑ ↓ 今 年 度 事 業 ＥＲＡＢクラウドサーバー （事業者専用） ＨＥＭＳクラウドサーバー （既存複数サービサー） 省エネ診断 顧客管理 現在調査・選択中。 ERAB・連携クラウドサーバは今年度 要件整備し、次年度構築予定。 その他 連携クラウドサーバー（事業者専用） ・OpenADR 2.0、他 ・独自プロトコルの検討 ・デマンドレスポンスインターフェイス仕様書 ・本事業ユースケースに示すサブセット版 既存 HEMS ｸﾗｳﾄﾞ 既存 HEMS ｸﾗｳﾄﾞ 独自 ﾌﾟﾛﾄｺﾙ 独自 ﾌﾟﾛﾄｺﾙ ﾓﾊﾞｲﾙ ﾙｰﾀｰ 事業者 ﾓﾊﾞｲﾙ ﾙｰﾀｰ 事業者 ﾓﾊﾞｲﾙ ﾙｰﾀｰ 事業者 ﾓﾊﾞｲﾙ ﾙｰﾀｰ 事業者 Wi-Fi ﾙｰﾀｰ 需要家 HEMS ｺﾝﾄﾛｰﾗ HEMS ｺﾝﾄﾛｰﾗ HEMS ｺﾝﾄﾛｰﾗ GW GW Wi-Fi/SUN Wi-Fi/SUN Wi-Fi/SUN Wi-Fi Wi-SUN ECHONET Lite HP給湯機制御のためのサブセット版 PV・EVも含めたバージョンアップ模索 屋外無線通信仕様（事業者用）の HEMSコントローラは今年度開発予定 屋内独自プロトコル仕様は競争領域 ・ECHONET Lite規格書 Ver.X（最新版） ・HP給湯機･HEMSｺﾝﾄﾛｰﾗ間ｱﾌﾟﾘｹｰｼｮﾝ通信ｲﾝﾀﾌｪｰｽ仕様書X版（最新版） ・APPENDIX ECHONET 機器オブジェクト詳細規定 Release H or G（最新版） ・本事業ユースケースに示すプロパティ拡張案（独自プロパティ含む） HEMS ｱﾀﾞﾌﾟﾀ Wi-Fi HEMS ｱﾀﾞﾌﾟﾀ Wi-Fi HEMS ｱﾀﾞﾌﾟﾀ Wi-SUN 各社独自プロパティ ENL Release H or G その他必要に応じて拡張案を検討 HEMS ｱﾀﾞﾌﾟﾀ Wi-Fi 当面を対象機器の範囲を検討 ｽﾏｰﾄ ﾒｰﾀｰ Wi-SUN X HP 給湯機 富士通 日新 システムズ HP 給湯機 末松九機 ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ･ 三菱電機 安川情報 リビング システム 九州 HP 給湯機 HP 給湯機 東芝 コロナ IH 調理器 PV （PCS） EV (VtoH) BESS (PCS) X X X X 23 実現に向けた取り組み② HP給湯機制御方式の開発 ■ケース①：マイナーシフト ■本事業ユースケース実現のためのプロパティ設定手順 電気温水器（ヒートポンプ式も含む）の沸き上げ開始時刻をシフト変更設定する。 沸き上げ開始時刻をシフト変更する場合は貯湯量に応じた放熱ロスによる湯切れ 発生を考慮し、1回当り通常30分間隔（但し、30分刻みで最大120分間隔）で変更 可能とする。特にシフト可能な時間帯制約は設定しない。 Ａ：沸き上げ開始時刻に予測する翌日（将来24時間）の全使用湯量 ●沸き上げシフト開始時刻は、 固定ではなく設定値に変更 電気温水器（ヒートポンプ式も含む）の沸き上げ開始時刻をα時間後にシフト変更 設定する。シフトするα時間に使用する湯量Ｂを沸き上げ開始時刻から沸き上げ る。湯量Ｂが不安定又は少量であることを考慮して、最小湯量Ｃを任意で設定す る。α時間後に一日の全使用湯量（≒湯量A）、厳密には沸き上がった時点に予測 する将来24時間の全使用湯量Ｄを沸き上げる。一連のシフト完了後、沸き上げシ フト時刻は沸き上げ開始時刻に置き換わる。なお、置き換わった沸き上げ開始時 刻に対するマイナーシフトを実行可能とする。さらに、現在沸き上げ開始時刻から 将来24時間に亘って特にシフト可能な時間帯制約は設定しない。そのため、夜間 から翌昼間、昼間から翌夜間のメジャーシフトを実行可能とする。 Ａ：沸き上げ開始時刻に予測する翌日（将来24時間）の全使用湯量 Ｂ：シフトするα時間に使用する湯量（最小湯量Ｃを考慮） Ｃ：湯量Ｂが不安定又は少量であることを考慮して設定する最小湯量 Ｄ：α時間シフト後に沸き上げを開始し沸き上がった時点に予測する将来24時間 の全使用湯量 ■ケース②：メジャーシフト ●沸き上げシフト時刻は 昼間以外も対応可能に変更 ●実績電力量の把握も考慮 （ERAB制御及びネガワット取引の考慮） ●上記の制御方式は現行実現可能なもの。 ●HP給湯機ベンダーの独自プロパティと、上記の標準 化規格（ECHONET Lite規格）の双方の制御方式による エネルギー効率の差異を検証する。必要に応じて拡張 プロパティ案を検討・開発する。 ●ERAB検討会 ECHONET Lite WGの検討過程も注視し、 標準制御方式を模索する。 24 実現に向けた取り組み③ システム構成（拡張検討） 運用コストの低廉化を目指して、以下の拡張性を検討する。 現行実施 家庭 SM パナソニック 三菱電機 東芝 コロナ HP Wi-SUN Wi-Fi Wi-SUN ECHONET Lite IH 家庭 SM 三菱電機 東芝 HP 三菱電機 東芝 LAN Wi-SUN Wi-Fi ルータ Wi-SUN GW 管理者機能 ユーザー管理 屋外仕様 リモートアクセス フェイルセーフ デマンド監視 GWB プロトコル設定 送配電事業者管理 3G/4G(LTE) 管理者 マスター 小売事業者管理 再エネ事業者管理 日新システムズ 富士通 末松九機・安川情報システム 広帯域通信網 三菱電機 OpenADR2.0b他 東芝 HEMSクラウド プロトコル調整 標準品適用検討 切替可 ブロードバンド ECHONET Lite IH 広域通信網 切替可 家庭 低廉屋内型検討 プロトコル設定 SM パナソニック 三菱電機 東芝 コロナ 他 HP デバイスメーカー Wi-Fi ブロードバンド Wi-SUN Wi-Fi ルータ Wi-SUN GW ECHONET Lite EV･PHV SM HP 広帯域通信網 切替可 A社 HEMSクラウド 省エネ診断 A社 省エネ診断クラウド PV出力抑制回避 PV-ADRクラウド A社 PV出力予測（実測補正含） A社 PV予測クラウド PV予測クラウド デバイスメーカー 電力線通信 GW HD-PLC ECHONET Lite EV･PHV IH PV BESS EV HEMS HP-ADRクラウド PV-ADRクラウド 可能性検討 家庭 A社 切替可 HD-PLC SM Wi-SUN GW Wi-Fi ルータ BESS制御（EV含む） A社 BESS-ADRクラウド BESS-ADRクラウド 広帯域通信網 事業所・工場 切替可 広帯域通信網 B社、他 B社、他 B社、他 省エネ診断クラウド スマホ 調査対象 パナソニック 三菱電機 東芝 コロナ 他 連携 クラウド サーバ 切替可 IH PV BESS EV HP給湯機制御 HP-ADRクラウド HEMSクラウド 広帯域通信網 スマホ 計画対象 切替可 統合BEMS（MEMS含む） BEMSクラウド A社 BEMSクラウド B社、他 B社、他 B社、他 B社、他 25 実現に向けた取り組み④ 実証試験場 今年度9月～10月に下図の実証試験場を整備する。10月～12月にHP給湯機８機種と、HEMSｺﾝﾄﾛｰﾗｰ3 機種やHP給湯機ベンダーGW2機種との疎通試験及び本事業ユースケースに示す時刻シフトによる動作 検証を実施する。また、IH調理器との接続試験も実施する。 次年度以降はHP給湯機の高サイクル試験、EV（V2H）やPV（双方向PCS）の接続・動作検証を実施予定。 排水タンク 給水ポンプ 軟水器 給水タンク HEMSｺﾝﾄﾛｰﾗｰ （ﾕｰﾃｨﾘﾃｨBOX） 【試験場予定地】 エコパーク宮古 ＰＲ館 HP給湯機 既設PV （陸屋根） 既設建屋 （ＰＲ館） IH調理器 EV（V2H） 配置等調整中 【試験場計画】 ・HEMSｺﾝﾄﾛｰﾗｰ：3機種 （ﾕｰﾃｨﾘﾃｨBOX） ・HP給湯機 ：10台 （予備2台ｽﾍﾟｰｽ含む） ・給水タンク： 5m3 （高サイクル試験用） ・排水タンク：15m3 （高サイクル試験用） ・軟水器 ：2台 （水道水硬度処理用） ・給水ポンプ：2台 ・IH調理器 ：3台 ・EV（V2H） ：1組 （次年度以降） ・既設PV ：5kW （次年度以降PCS追加） ・監視モニタ ： 1組 （試験確認/視察対応） 26 実現に向けた取り組み⑤ 可制御HP給湯機普及計画 可制御HP給湯機を年負荷率が向上する50万台普及に向け、普及促進を実施する。 ERAB制度確立を見極めながら、2019年度までをOPT-OUT期と定め、2020年度以降をOPT-IN期とする。 なお、普及促進策としては可制御HP給湯機（IH調理器含む）専用のオークションサイト、及び専用リース制 度等の構築を図るものとする。 2015年度 60 50 県 内 40 普 及 計 30 画 （ 万 20 台 ） モデル起案 2016年度 2018年度 普及（OPT-OUT期） 開発実証 2019年度 2020年度 2021年度 普及（OPT-IN期） 2022年度 ●モデル起案 ●クラウド開発 ●クラウド開発 ①装置販売 ①装置販売 ①装置販売 （メーカー協議） （標準HEMS） （省エネ診断） ②効果検証 ②効果検証 ●システム連携 （実現性検討） （HP-ADR） ●実態調査 ③調整力検証 ③調整力検証 ●HEMS運用（無償HEMSサービス） ●特許出願準備 ●プロトコル開発 （沖縄本島他） ④実績報告 ④実績報告 50 50 ●調整力運用（ADR運用） ●開発実証計画 ●装置開発 ●効果検証 最大普及ケース ①装置販売（一部ゲートウェイ設置にてHEMS適用サンプル） ●実機実証 ②効果検証（系統ピークカット効果・ボトムアップ効果）42 ●実態調査 ③調整力検証（サンプルからのシミュレーション解析） （宮古島） ④実績報告（沖縄電力への月間報告等） ●効果予測 ●特許出願 30 16 10 0 2017年度 1.8 2015 2 2016 6 2.4 2017 2.8 2018 ●調整力提供契約 ●新料金メニュー設定 ＜於 沖縄電力㈱＞ 期待通りの ・普及率確認、調整力実効性の確認 普及進捗で ・メニュー検討（需要家損失無+電力事業損失無） ある場合 ●事業性判断 ＜於 ERAB事業者＞ 3.2 2019 普及低迷 3.6 2020 4 4.4 最小普及ケース 2021 2022 27 実現に向けた取り組み⑥ 可制御HP給湯機普及促進策 可制御HP給湯機は需要家負担（購入やリース）で普及拡大することを前提としている。 安価でスムーズな購入やリースを実現するため、下表に示す普及促進策の構築を図り、展開する。 普及促進システム 機種 量販店 HP給湯機（エコキュート）を購入する際、 メーカ ユーザは、機種選定や施工業者選定を 比較・検討 行い、量販店や訪問営業の施工業者に 家庭 任せるなど、手間やコストが掛かる構造 価格 信頼・契約 予定 になっており、普及が低迷している。 設置工事 普及促進システムは、ユーザの購買 支払方法 意欲をスムーズに導入実現に繋げるための支援システムで あり、ユーザは「購入予約」を示すことで、調達可能な機種及 び信頼のある施工業者を容易に選択することができる。 【普及促進システム概念図】 購入予約 リース制度システム 経済的で、エネルギー効率が高くCO2削減に効果的な HP給湯機（エコキュート）を普及促進するためのリース 制度を確立する。 リース料金低減に必要な原資は、公平性・中立性を確 保するため、J-クレジット制度を介して調達する。そのた め、地方自治体は民間支援を原則とするふるさと納税 等を活用し、CO2削減獲得することができ、同時に住民 生活の経済性向上に貢献できる。 【リース制度システム概念図】 一般、行政 特定製品普及促進システム （デュアルオークション） 機器 入札 J-クレジット販売 採択 代金（行政はふるさと納税等を原資） 翌月 購入予約 メーカＡ 融資 ユーザＡ 翌々月 購入予約 競争 工事 入札 銀行、公庫等 低額リース （保守含む） 購入予約 施工業者Ａ 翌翌々月 購入予約 機器 入札 採択 ユーザー (市民､事業者) 出資 リース料低減のため CO2クレジット販売 （行政は高額購入） 出資 グリーンファンド等 低額リース料 競争 ユーザＢ 採択・通知・契約 エコキュート リース会社 メーカＢ 工事 入札 HP給湯機 市民ファンド 企業、公社等 ㈱すまエコ 普及促進システム活用 配送・設置工事 施工業者Ｂ HEMS HP給湯機 IH PV-PCS 省エネ機器 EV-V2H BESS メーカー 施工業者 28 実現に向けた取り組み⑦ H28年度実証事業推進体制 今年度実証事業の内容及び推進体制は以下の通りである。 沖縄県 商工労働部 産業政策課 委託 宮古島市 エコアイランド推進課 再委託 委員長 委員 委員 委員 ｵﾌﾞｻﾞｰﾊﾞｰ 推進委員会 明星大学工学部教授 伊庭健二 東京大学大学院教授 相田 仁 東京大学大学院准教授 馬場旬平 琉球大学工学部教授 千住智信 沖縄総合事務局経済産業部エネルギー対策課 沖縄県商工労働部産業政策課 株式会社 すまエコ ①ブランド化検討業務 定例会議、ブランド化普及啓発戦略、PRコンテンツ、WEBシステム検討 外注 ●PRコンテンツ検討・製作 ：宮古テレビ株式会社 ●WEBシステム検討 ：株式会社リチャージ ②既存システム運用 ③新システム基盤調査 外注 ●シミュレーション解析 ●既存システム評価 ④新システム設計開発 外注 ●普及促進システム開発 ● データ集積、農業ADR試験運用 各種既存システム調査、家電実態調査、省エネ期待量把握調査、省エネ診断手法開発、普及影響度実態踏査、 シミュレーション解析の実施、既存システム評価、事業化制度調査、コンソーシアム参画、通信会社調査 ：東京大学大学院、アーキテック・コンサルティング ：株式会社 東芝 最適運用手法検討、システム設計及び開発 ：システム開発会社1社予定 ⑤デバイス開発 ゲートウェイ（HEMSコントローラ）開発、可制御HP給湯機（HEMSアダプタ）開発 外注 ●ゲートウェイ開発 ●可制御HP給湯機開発 ：日新システムズ、富士通、末松九機・安川情報システム の計3社 ：パナソニック・パナソニックリビング九州、三菱電機、東芝、コロナ（器具提供のみ） の計4社 ⑥機器設置・動作検証 機器設置場所選定､設置要領書整備、疎通確認、HP実証機設置・IH調理器設置、HEMSアダプタ更新 外注 ●実証試験場所整備 ：設置工事会社1社予定 ⑦来間島再エネ100%評価検証 将来100%再エネ化システム検討、最適シミュレーション解析（東大）、電力コスト算定、後継事業検討 外注 ●シミュレーション解析 ：東京大学大学院 29 宮古島市島しょ型スマートコミュニティ実証事業では、 昨今のエネルギー分野の制度改革に注視し、 本モデル案の実現性を追究しつつ、 同様なビジネスが第三者により全国的に普及展開された結果、 標準化・低廉化された装置・技術としてシステムを手に入れることで、 エコアイランド宮古島の実現、 沖縄県内エネルギー需給構造の最適化 を目指します。 本事業の成果報告等は、第三者によるビジネスモデルの 参考にして頂くため、可能な限り広く一般公開致します。 30