【関電】(HP用)NEDOフェスタ講演資料.pptx

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1 配電スマートグリッドとデジタライゼーション 平成 30 年 関 電 株式会社送配電カンパニー配電部配電 度化グループ大山雅之

2 目次 1 1. 配電の役割と課題 2. スマートグリッド 3. デジタライゼーション 4.JSCA 紹介

3 配電分野の役割 2 送配電事業の中 性 公平性を確保し 安全に安定した電気を低廉な価格でお客さまにお届けし続けるとともに 安定してお使いいただける 魅 ある系統利 サービス を提供し続け 地域社会の発展に貢献していく つくる ( 発電 ) 運ぶ ( 送配電 ) 売る ( 小売 ) 太陽光発電所 送配電カンパニー 工務 系統運用部 1 次変電所 配電部 工事 保守 発電所 送電線 住宅 発電所 発電所 配電用変電所 系統監視 制御 ( 配電 ) 原 発電所 系統監視 制御 ( 需給 送電 ) 事業所 ビル 工場

4 当社を取り巻く経営環境と課題 3 外部環境 固定価格買取制度電 システム改 電 需要の 通し情報通信技術の進展 産年齢 の動向 電 品質の維持 中 性 公平性の確保 法的分離への備え 電 需要の動向への備え 最新技術の活用 確実な技術継承の実施 要員確保への対応 Smart Grid ( スマートグリッド ) Digitalization ( デジタライゼーション ) Quality ( 品質 ) 情報セキュリティ サイバー攻撃への備え 内部環境 設備 経年化の進展 設備利 率の低下 安全 安定供給 事故 ( 停電要因 ) の増加 計画的な設備改修 最適な設備形成 災害発生ゼロへの取組み 高い供給信頼度の維持 Efficiency ( 効率 ) Safety Stability ( 安全 安定 )

5 再生可能エネルギー発電設備の導入量 4 FIT 制度の導 以降 再生可能エネルギーの導入が急速に拡大 当社管内では 再 可能エネルギーの導 量のうち 太陽光発電設備がおよそ 9 割 累計導 量 ( 万 kw) 700 < 当社管内における再 可能エネルギー導 量 ( 連系済 )> FIT 導入

6 太陽光発電の 量導入による影響 5 太陽光発電は 電 系統への影響 発電量が 周波数が変動する 出 周波数が変動する 出 天候任せ なので 予想が外れる ( 発電量が余る ) 需要 ( 消費 ) 周波数 供給 ( 発電 ) 需給バランスが保てない 設備容量が不 する 発電した分を全部流せない 送電線 変圧器 配電線 一定エリアに 集中すると 配電系統の電圧が上昇する 配電系統の電圧上昇 配電用変電所 逆潮流

7 電 需要の推移 電 需要の減少に関する課題 減少 ( 年 ) デス スパイラルからの脱却 自家発電 分散型電源の普及 電 需要減少 デス スパイラル 系統電 の価値低下 託送料 値上

8 配電設備のセンサー化 7 開閉器のセンサー化 電圧 電圧 電流 位相 零相電流 零相電圧 スマートメーター化 電気使 量 1 個 /( 月 30 分 ) 充停電状態 事業所 配電系統を監視 制御 ( 配電自動化システム ) 巡視の 精度化 不良有無 設備の状態管理

9 関電のスマートグリッド 8 出 が不安定な太陽光発電等の新エネルギーを電 系統に取り込み 系統を制御することで 安定的な電気に変えてお客さまにお届け エネルギーの える化 などのお客さまサービスを提供 電源 流通設備の維持 更新低炭素電源を安定的に受入れるための設備維持 更新 需給調整 の確保太陽光発電の出 予測 スマートメーターシステム エネルギーの える化省エネ 省コスト 省 CO2 をサポート 需給調整 の向上蓄電池による需給制御技術の開発 配電自動化システム 配電系統の 度化 電気の品質の維持 向上 より効率的な設備形成

10 スマートメーターシステム 9 お客さま宅に設置しているメーターに通信機能を持たせ 通信ネットワークを活用して 検針値の収集およびメーター周辺業務を遠隔で実施するシステム < スマートメーターシステム > 検針値データ スマートメーター導入台数 1,013 万台 ( 導 率約 77%) 2018 年 10 月末時点 制御信号 スマートメーター < ユニット式メーター > 通信ユニット 30 分単位に計量値を蓄積 伝送 計量ユニット 使用電 量を計量 表 検定有効期間満了に伴う取替時計量ユニットのみ取替で対応可 オプションユニット スイッチの 動 切機能 電圧測定機能 メーターの充停電状態が把握可能 30 分毎の電気使 量が把握可能遠隔で電気の 切が可能

11 現 配電自動化システム 10 配電系統の開閉器箇所に通信機器を設置し 通信ネットワークを介して 配電系統の状態監視および開閉器操作を遠隔で実施するシステム 配電用変電所 開閉器 入 子局 配電系統 通信ネットワーク 電圧調整器 (SVR) 切 親局 入 計測制御変電所機器操作給電制御所 ( 上位システム ) 制御 計測 開閉器操作 A 配電営業所 B 配電営業所 営業所毎に配電自動化システムの操作卓を設置

12 次期 配電自動化システムの構成 11 分散型電源の増加 PV 蓄電池 EV 発電 配電系統 配電用変電所 計測 計測 センサー化 センサ開閉器 電圧調整器 (SVR) センサ開閉器 電圧調整器 (TVR) 計測 系統計画電圧調整検討 事業所 計測 集約サーバ 蓄積系統情報データ 電圧 電流 計測 制御 開閉器操作電圧調整器操作 計測計測計測 クラウド化 光ファイバーネットワーク セキュリティ強化 国際標準準拠 スマートメーターシステム 上位系システム スマートメーター

13 通信網の 速 容量化 12 光マルチホップ方式 光子局間でデータを中継して通信 ( バケツリレー ) リング構成のため 断線しても通信可能 設計が容易かつ 般的な PON( ) 方式に比べファイバー芯線数が少 PON:Passive Optical Network 光伝送路 高速 容量 (1Gbps) バケツリレー 断線時も通信可能 光子局 配電用変電所 バケツリレー

14 電圧管理の将来像 13 蓄積データから電圧把握 蓄積 電圧分布 詳細な系統情報 ( 電圧 電流 ) の把握 電圧を計算 推定 日射変化により電圧上昇 変動 系統電圧 配電用変電所 計測 スマートメーターデータ収集 蓄積 計測 距離 日射変化 SVR TVR 電圧制御機器の整定値 ( ) を算出 遠隔整定 基準電圧 動作時限 不感帯 LDCR LDCX 系統全体を解析し 電圧制御機器の集中制御も可能になる

15 事故対応の将来像 ( 事故予兆検出 = 予防保全 ) 14 計測波形を収集 解析 波形収集 変圧器がい子 f 収集 電圧波形 電圧波形 波形情報 配電用変電所 計測 計測 計測波形を分析 事故予兆検出 不良設備を特定 設備改修工事 センサ開閉器 微地絡発生 センサ開閉器 供給支障事故の発生前に設備改修が可能

16 スマートメーターシステムと配電自動化システムとの連携 15 変圧器故障や断線などにより変電所の継電器が動作しない部分的な停電 ( 低圧不点 ) に対して スマートメーターの応答確認の結果をもとに 充停電を推定 ( 例 ) 変圧器故障や引込線断線による停電 配電用変電所 事故様相により 変電所継電器が動作しないケースがある 引込線断線 変圧器故障 配電自動化システム スマートメーターシステム 応答確認 GW( 集約装置 ) スマートメーターへ応答確認を実施し その結果より充停電範囲を特定

17 配電設備形成の合理化 16 スマートメーターデータを活 し 変圧器等の設備容量を負荷実態に応じて選定 スマートメーターシステム導入以前 ( 間使 量を いた最 負荷想定 ) スマートメーターシステム導入後 (30 分値を用いた最大負荷算定 ) 使 量 kwh/ 月 推定 C お客さま 負荷 実計量値 C お客さま 最大負荷 kw 使 量 kwh/ 月 推定 時間 負荷 実計量値 A お客さま 最大負荷 kw A お客さま 時間 B お客さま 使 量 kwh/ 月 推定 最大負荷 kw 変圧器 変圧器最大負荷 ( kw+ kw+ kw) 不等率 = kw 利 率 80% 負荷 B お客さま 実計量値 時間 100% 65% 変圧器負荷 実計量値を積上げ 時間 推定 利 率 80% 現 と同容量の変圧器に取替可 利 率 65% ワンランク下の容量の変圧器に取替可 月間使 量から負荷の最 値を想定して管理 その管理値をもとに設備の容量を選定 30 分値で負荷実績の管理を い 設備更新時に容量 直し ( サイズダウン ) により設備投資を抑制 変圧器 引込線 計器等

18 スマートメーターの充停電情報の活用 17 阪府北部地震 (M6.1) 発生時のスマートメーター充停電データを活用し 地図上にデータをプロットすることで停電箇所を可視化 京都府 停電箇所 阪府北部地震発生 6 月 18 日 7 時 58 分頃 充停電データ 兵庫県 箕面市 茨木市 高槻市 6 月 18 日 8 時 00 分時点 6 月 18 日 8 時 10 分時点 豊中市 吹田市 6 月 18 日 9 時 00 分時点 20.6 万 ( 口数 ) 停電 大阪駅 大規模災害時等 停電した箇所を広範囲で視覚的に把握し その後の災害対策等に活用

19 太陽光発電量予測データの精度向上 18 天候により発電量が増減する太陽光発電 (PV) の発電電 量を 気象衛星ひまわり の衛星可視画像を用いて予測するシステム ( アポロン ) を開発 導入 PV 出 推定の精度検証にスマートメーターのデータを活用し 推定誤差を低減 気象衛星ひまわり 衛星可視画像 アポロン スマートメーター計測値 (30 分ごと ) 比較により最適な換算係数に補正 k PV 出 換算係数 PV 設備容量 アポロン 射量 (30 分ごと )

20 精度巡視の導 19 公衆保安の確保 と 供給支障事故の未然防止 のため設備を目視点検 (1 回 /5 年 ) 設備の劣化を 極めるためのデータを蓄積し 効率的な設備改修を実現 モバイル端末を活用し 現地で結果登録 保修工事票 ( ) を発 保修 事票を発 することで 優先順位に応じて改修を実施 巡視モバイル端末 巡視結果登録 ( 例 : コン柱 ) 限度 本 ( 例 : コン柱 ) 10 巡視結果 [ コン柱 ] 外傷 : なし地際部 : 異常なし表 化 : 異常あり剥離 :50cm 傾斜 わん曲 : なし 登録 剥離しているが緊急建替は不要だなぁ データベースへ蓄積 帰所後にシステムへアップロード 搭載機能 限度 本 写真撮影機能 過去データ確認等

21 巡視データの活 事例 20 ( 現在 ) 耐 年数等による寿命をもとに設備更新計画を作成 ( 今後 ) 設備寿命の 極め 設備更新計画の 直し 取替時期の延伸化 により工事費用低減を実現 各種データ 精度巡視データ 分析用データ抽出 設備データ 電線情報 解析 ( ランダムフォレスト等 ) 気象データ等 データベースへ蓄積 予測モデルの開発

22 データ分析例 ( コンクリート柱 ) 21 コンクリートの傾斜は ある経年までは偶発的だが それを超えると経年に加えて不平衡張 が大きな要因であると判明 不具合発 実績を張 条件別に層別して分析し詳細に不良率 ( 寿命 ) を推定 < 張 別経年と傾斜の関係グラフ > < 張 張 実際の傾斜 予測の傾斜 実際の傾斜 予測の傾斜 傾斜度 傾斜度 20 年 40 年 60 年 20 年 40 年 60 年 経年 経年 実際の傾斜と予測の傾斜ともに 経年の経過で指数関数的に増加している 機械学習により寿命推定が可能

23 画像診断技術の活用 22 ( 将来 ) 複数の画象を学習させる DL(Deep Learning) を活用し 画像診断により設備不具合を 動判定する 現在 将来 (photo as a sensor) 1 2 巡視結果 [ 変圧器 ] 側面 : 錆有り底面 : 進展した錆有り 巡視結果 1 [ 変圧器 ] 側面 : 赤錆有り底面 : 赤錆有り 巡視結果 2 [ 変圧器 ] 側面 : 異常無し底面 : 異常無し 作業員が目視にて確認し 点検結果を つ つ 作業員は 写真撮影のみ

24 電 系統における変化 23 EV を活 した電 調整 VPP のエネルギーリソースとしての EV の利 将来推計人口の動向 2050 年 分布変化 ( 近畿圏 ) ブロックチェーン技術による電 直接取引 P2P 取引システムによるプロシューマーと電 消費者間の仮想通貨取引 ゼロエネルギー住宅 (ZEH) 断熱性能等の 幅 幅な省エネ 年間の一次エネルギー消費の収支がゼロ PV 蓄電池 EV : 非居住地化 :50% 以上の減少 :50% 未満の減少 : 増加 出典 : 第 8 回 新たな 国土のグランドデザイン 構築に関する有識者懇談会 配布資料 ( 国 交通省 ) 生産年齢 の減少 コンパクトシティ化 設備 経年化の進展

25 将来のグリッド KEPCO All Rights Reserved 無断複製 無断転載禁止

26 今後に向けて 25 私たちの使命 送配電事業の中 性 公平性を確保し 安全に安定した電気を低廉な価格でお客さまにお届けし続けるとともに 安心してお使い頂ける 魅 ある系統利 サービス を提供し続け 地域社会の発展に貢献します 変わらぬ使命のために 将来グリッドに向けたプラットフォーム構築と デジタライゼーションを加速し 変わり続けます

27 スマートコミュニティ アライアンス (JSCA) とは 26 スマートコミュニティ ( スマートグリッドを含むエネルギー 社会インフラ ) を国内外に展開するため 平成 22 年 4 月に設立 スマートコミュニティの展開を進める上で 個々の企業では解決しづらい課題に対し 企業 大学 研究機関等がその垣根を越えて一つになり 解決を目指すために活動 会員種別 運営会員 :JSCA の運営に携わり ワーキンググループ (WG) 等を運営する 賛助会員 :JSCA の活動に賛同し 情報共有を図る 運営会員一覧 (32 社 平成 30 年 11 月 1 日現在 ) 伊藤忠商事 ( 株 ) ( 株 ) エナリス NTT データ経営研究所 ( 株 )NTT ドコモ ( 株 )NTT ファシリティーズ沖電気工業 ( 株 ) オムロン ( 株 ) 関西電力 ( 株 ) 九州電力 ( 株 ) 京セラ ( 株 ) KDDI( 株 ) ( 株 )GS ユアサ清水建設 ( 株 ) 住友電気工業 ( 株 ) 積水ハウス ( 株 ) ダイキン工業 ( 株 ) 中部電力 (( 株 )) 千代田化工建設 ( 株 ) 東京ガス ( 株 ) 東光東芝メーターシステムズ ( 株 ) 東芝エネルギーシステムズ ( 株 ) トヨタ自動車 ( 株 ) 日本電信電話 ( 株 ) パナソニック ( 株 ) (( 株 )) 日立製作所富士通 ( 株 ) 古河電気工業 ( 株 ) 本田技研工業 ( 株 ) 三菱自動車工業 ( 株 ) 三菱電機 ( 株 ) ( 株 ) 明電舎リンナイ ( 株 )

28 JSCA の情報 27 会員数 256 社 団体 ( 運営 32 社 賛助 224 社 団体 ) 平成 30 年 11 月 1 日現在 体制図 会長会社日立製作所 金融業, 保険業, 0.8% 公務, 3.1% 教育, 学習支援業, 2.3% 卸売業, 小売業, 3.5% その他, 29.2% サービス業, 電気 ガス 4.2% 熱供給 水道業, 4.2% 製造業, 25.8% 情報通信業, 7.3% 学術研究, 専門 技術サービス業, 10.4% 建設業, 6.2% 幹事会社伊藤忠商事 関西電力 清水建設 東京ガス 東芝 トヨタ自動車 日本電信電話 パナソニック 三菱電機 総務会 企画委員会 WG= ワーキンググループ 国際戦略 WG 国際標準化 WG スマートハウス ビル WG 事務局 :( 国研 ) 新エネルギー 産業技術総合開発機構 (NEDO) 協力 : 経済産業省 (METI)

29 JSCA の活動例 ( 情報発信 ) 全会員向け 28 ニュースレター 通常版 ( 週刊 ) 国内外のスマートコミュニティ関連のイベント JSCA の WG 活動の情報等を共有 特別版 ( 月刊 ) 海外の先進的なプロジェクトや新製品 サービス情報等を発信 会員限定見学会スマートコミュニティに関する知見の集積を目的にスマートシティや関連技術の研究所等を訪問 会員限定セミナー スマートコミュニティ関連技術の最新動向や海外の実証プロジェクト 施策等について 最新情報の収集を目的に国内外の専門家等を講師にむかえて実施 会員限定セミナーの様子 会員限定見学会の様子 ニュースレター特別版

30 JSCA の活動例 (WG 活動 ) 運営会員向け 29 国際戦略 WG 日本企業の国際展開を促進するための施策などの検討を行う 海外企業がビジネス獲得に活用している システムアプローチ手法 や ユースケース作成 について その手法を理解するための勉強会を設置 日本主導の国際規格 ISO 37153( 都市成熟度モデル ) の基本的内容 規格の適用性や重要性を理解するための研究会を設置 東南アジアにおけるスマートコミュニティ関連技術やサービス等の海外展開に向けた方向性を考察するための研究会を設置 個社ではアプローチしにくいユーティリティやスマートコミュニティ関連の企業等と意見交換を行い ネットワークを構築するためにミッションを派遣 国際標準化 WG 日本のスマートコミュニティ分野の国際標準化戦略全体のサポートを行う 水素エネルギーと電気グリッドの連系に関して調査し 新たに必要な標準化事項を探るための研究会を設置 関連 ISO/IEC 活動の情報収集 実証事業等関連情報の収集を実施

31 ご清聴ありがとうございました! 30 JSCA では 新規会員を募集しています JSCA の活動にご関心のある方は お気軽に JSCA 事務局までご連絡ください! JSCA 事務局 Tel: Web:

Activity Report

Activity Report Activity Report ~ 平成 29 年度活動報告 ~ 平成 30 年 2 月 スマートコミュニティ アライアンス (JSCA) Contents JSCA について 02 活動について 1. 情報共有 発信 ニュースレター 国内外イベント ウェブサイト 2. 会員限定イベント 見学会 セミナー ワークショップ 3. ワーキンググループを通じた活動 国際標準化への貢献 海外ネットワークの構築

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1 2016 年 2 月 25 日 株式会社日立製作所 第 2 回電力自由化 EXPO 第 4 回 [ 国際 ] 風力発電展 WIND EXPO 2016 に日立グループブースを出展 ~ お客さまとの協創による新たなエネルギーバリューチェーンの実現をめざして ~ 電力自由化 EXPO 日立グループブースの外観イメージ WINDEXPO 日立ブースの外観イメージ 株式会社日立製作所 ( 執行役社長兼 COO:

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3. 制度見直しの方向性 3-1. 送配電関連設備に係る費用の利用者間の負担 送配電網の利用者として 送配電網に接続している発電者と需要家が挙げられるが 現行制度上 送配電関連設備に係る費用は 発電側による電源接続時の初期費用負担を除き 需要側のみが負担 ( 小売電気事業者が託送料金を負担し それを 資料 4 とりまとめ骨子 ( 案 ) 平成 30 年 3 月 28 日 本資料は これまで WG で御議論いただいた制度設計の方向性について文章化したものであるが 本日は その内容について 加筆 修正すべき点も含め 御確認いただきたい 1. 我が国の電力系統を取り巻く環境変化 近年 人口減少や省エネルギーの進展等により電力需要が伸び悩む一方で 再生可能エネルギー電源の連系ニーズの拡大 送配電網の高経年化に伴う修繕

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30 3 3 6,745 3,000 JK 34 2 2 .03.06 1 30 3 3 6,745 3,000 JK 34 2 2 3 110 70 LVL 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 エネルギー ①パッシブ技術と先進アクティブ技術で 80%省エネルギーを実現する住宅 提案と結果 エネマネハウス 反省点 GJ 55.0 電気使用量の増大 予想される原因と して建物のボリューム 空調負荷 45.0 20.9 給湯負荷抑制 35.0

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