PV/FC スマートパーキング EMS Energy Exchange Battery Management BT-Exchange System 次世代 SS Zero emission PV/FC Local Data Center スマートスクール 低炭素社会の構築スマートエネルギーネットワー

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1 JST/CREST 領域会議資料 課題 1. 低炭素社会の実現へスマートコミニティ ( 日本のエネルギー問題 ) 2. 次世代社会システム構築 / 都市社会 交通インフラ構築国際標準化と国際競争に勝ち残る戦略と展開 3. 安定 高い信頼性ある社会インフラシステム 世界への社会インフラ事業の展開 2011 年 7 月 2 日 ルネサスエレクトロニクス 大垣健二 本資料は当社及び / 又は下請け業者の商業機密を含んでおりますので本提出目的以外に使用されることはご遠慮願います また当社の同意無く本資料の全部又は一部を複写されること他者に伝達開示されることの無いように願います 1

2 PV/FC スマートパーキング EMS Energy Exchange Battery Management BT-Exchange System 次世代 SS Zero emission PV/FC Local Data Center スマートスクール 低炭素社会の構築スマートエネルギーネットワーク ディペンダブル通信インフラ ( サイバーセキュリティ ) スマートタウン CEMS/HEMS スマートホーム (V2G/V2H) FC スマートストア PHEV charge system PV/FC Wave EV Bus system Bus location sys スマート バスシステムスマート トランスポーテーション エネルギー ITS スマートビル Zero emission bill system PV/FC 2 ネットワークはオープンアーキティクチャでないと端末やシステムの維持更新が高コスト化とベンダーの変更がネックとなる

3 2 3 1 低炭素社会へのスマートグリッド / スマートコミニティ構築の本質 海外で急速に進むスマートグリッドの導入と背景にある標準化が日本産業に影響を与える 背景 < 世界先進国の人口減少 / 新興国の台頭背景 > 経済成長と社会インフラ構築が同時進行する新興国が新たな主要マーケット ( 世界の GDP) 今後 5 年で G7 シェアは 36% に低下し一方で新興国全体シェアは 50% 超に 2050 年 G7:11. 億人 (13%) 新興国 :54.7 億人 (57.4%) 地球温暖化対策を旗印に各国が新しい社会インフラ構築に動き出している 新たな産業 市場の獲得競争 エネルギー安全保障と新インフラ市場獲得競争 エネルギー貯蔵エネルギー貯蔵 ( ( 蓄電池蓄電池 EV) EV) 多極 分散電源対応システム PV WT FC PHEV/EV Demand Response (DR) Smart Meter 低炭素社会の実現再生可能エネルギーの利用拡大 3.11 以降顕著化 エネルギーネットワークの再構築エネルギーネットワークの再構築 低炭素社会の構築 スマートコミニティの実現 ( 需要サイドからの対応で実現 ) 通信がアライアンスの要 海外展開戦略 セキュア技術が情報インフラの核 ( 自動車住宅蓄電池家電 ) 3 CEMS: Community Energy Management System PV : Photovoltaic Generation FC : Fuel Cell WT :Wind Turbine Generation PHEV: Plug in Hybrid Electric Vehicle Energy ITS NGN 網 /Smart Phone WAVE Femto Cell/HGW Smart Grid /CEMS 交通 物流エネルギーの高度化利用スマートコミニティへの通信インフラの国際戦略 Energy Energy ITS ITS V2G V2G V2H V2H Mobile Mobile System System

4 スマートコミニティの本質と認識 通信インフラの革新 に加えて低炭素社会の実現を背景とした エネルギーインフラの革新 と 次世代自動車の普及 の3つが同時並行で進展すること これら3つはいずれも相互に関連性がある 現在これらの分野は独自に進展してきたが今後はエネルギー業界自動車業界通信業界が相互に協調してビジネス展開する時代に入ってきている スマートコミニティの実現へ 3 者の融合が不可欠 通信インフラの革新 ( サイハ ーセキュリティ SUN ITS ) 従来価値 通信サービス インターネットサービス CATV 映像サービス他 拡大 関連性 新たな価値提供 関連性 セキュリティサービス 各種自治体サービスとの連携 交通インフラサービス 医療 介護関連サービス他 エネルギーインフラの革新 ( 新エネルギーとスマートグリッド ) 関連性 次世代自動車の普及 (EV PHEV と次世代交通システム ) 4

5 日本版スマートグリッド システムへの移行 ネットワーク型電源 [ 大規模電源 ] 全電力を供給 従来の電力供給システム 負荷負荷負荷負荷 ネットワーク型電源 [ 大規模電源 ] 主にベース電力を供給 PHEV/EV 電池 分散電源 負荷 分散電源 負荷 電池 分散電源 負荷 分散電源 負荷 地域内融通型電力供給システム 移動中の PHEV/EV との情報交換する通信する通信インフラが必要となる 5

6 日本の環境 エネルギー施策方向性 新エネルギー 新エネルギー ( 太陽光風力 地熱燃料電池 ) の大量導入 の大量導入 ( 中小規模 分散電源化 ) 現在 (2010 年 ) 太陽光発電の系統との連係のみ 再生エネ 原子力 火力 需要 次世代への対応 < 日本政府方針 > 資源問題にとらわれない新エネルギー大量導入 (5300 万 Kw 導入 ~2030 年 ) 発電変動の大きい新エネ対応には蓄電池 (PHEV/EV 等 ) によるエネルギー需給の平準化が不可欠 地域蓄電池 今後の方向性 (~2020/2030 年 ) CEMS 地域内エネルギー管理 EV 駐車場 PHEV ソーラ マンション 6 産業分野へ Gas Holder 蓄電池 太陽光発電 工場 事業所農業分野への新エネルギー導入 1 地域内エネルギーの地産地消化 2 災害に強い社会インフラ大規模 集中電源 中小規模 分散電源化このために蓄電池 +EV/HEV+ 太陽光 風力の連係 ) 電気自動車 (EV/PHEV) を電力インフラに組み込むことが不可欠 ( 逆潮流防止周波数 電圧変動を抑制 ) 新しいエネルギー ITS 無線システムが必要 CEMS+HAN による最適充電量制御充放電管理システム 機器認証 セキュリティシステム必須 CEMS : Community Energy Management System HAN : Home Area Network

7 目指すべき低炭素社会の次世代電力インフラのコンセプト 再生エネルキ ーの発電変動を吸収に電気自動車を電気インフラの中に取込む事が不可欠数の多い EV PHEV にはエネルギー貯蔵源として大きなポテンシャルがある ピーク電力対応 出力 再生可能エネルギー 風車 / 太陽電池 ガスタービン / ガスエンジン ( 天然ガス / 油 ) 時間 コントロール困難な電力 時間 ベース電力対応 出力 スマートグリッド 電力貯蔵 / 放電 エネルギー ITS V2G 原子力 / 石炭火力 再生エネ再生再生エネエネ 火力 原子力 時間需要需要需要需要 蓄電池を充放電 充電 太陽光 火力発電風力水力発電 ( 流込式 ) 原子力発電 平準化 総需要 G2H V2H 0 時 6 時 12 時 18 時 24 時 7

8 風力 水力等再生可能発電 スマートコミニティ / スマートグリッドシティ構想へ 天候データと予測 再生可能エネルギーの供給に合わせた消費 ( 生活 ) 蓄電と利用へ変革へ 発電量と需要量のリアルタイムでのマッチング ( 従来 : 電力消費に合わせた発電 電力供給 ) 需要量の把握 気象データより発電量を予測 自動車と路側機 ( 含む住宅施設 ) の M2M 通信 コク ニティフ 無線 電力供給供給ネットワーク インテリジェント照明空調蓄熱によるデマンドレスポンスの活用 EV/ 定置バッテリー 8 EV ハ ス タクシー最適充電箇所と運用 需要予測 住宅の EV PHEV の蓄電可能量のリアルタイム調査による蓄電 / ( 含む放電 ) 制御とエネルギーマネージメント (V2G) EV 充電設備を活用した蓄電 デマンドレスポンス

9 エネルギー予測と PHEV/EV 充電管理システムの知能化 エネルギー供給容量 電力エネルギー供給は変電所の供給地域内での急激な負荷の変動 (EV 負荷の増加減少 ) に耐える許容量に限界がある 駐車場 地域 A P 地域 B PHEV/EV の電池残量 PHEV/EV の電池残量 < システム例 > 移動中の PHEV/EV の電池残量を適切な間隔 (5 分 ~10 分程度 ) で把握することでエネルギー供給地域内の充電負荷予測 ( エネルギー需給予測 制御 ) を行う 9

10 スマートコミニティへの認証技術 エネルギー使用量や個人特定情報機器固有 IDは課金もあり強力に保護すべき情報です 機器は真贋判別となりすまし / クローニング対策が不可欠です - 長期にわたる仕組み必要 - ISO-EAL4 レベルの セキュリティチップで情報を格納 保護 メンテナンスフリーのセキュリティシステム エネルギー需給データや個人情報を強力に保護しかもメンテナンスフリー SSL/IPSecで利用する暗号秘密鍵と証明書に利用する共通鍵をセキュアチップ (LSI( LSI) の耐タンパ機構で保護証明書を外部とのインタラクションなく自動生成 更新が可能なメンテナンスフリーセキュリティー システム 電力センサ SSL IPsec BGW セキュアチップ ESP エネルキ ーマネーシ メント セキュアチップ セキュアチップ SSL IPsec 充電端末 NGN NGN メーカ PHEV セキュアチップ 販売店 / 修理 10 バッテリーパック 電力メータ 複数の事業者がアクセス

11 次世代の社会システムへのインフラ構築 新サービス事業群 場案内 CEMS 世界の気象情報 新エネ発電予測新エネ発電予測 Power Grid 網 セキュリティ 駐車場案内 HEMS EV 会員サービス 需給バランス調整 配電系統 ( エネルキ ー ) サービス事業 / 課金処理 < 通信インフラ > 需給バランス調整 Charge/Recharge 負荷 放電予測 ビル / ホームへのグリーンエネルギー供給 / 負荷予測ー需給調整 移動中の電池状態の把握できる情報インフラの構築 駐車場 配電線 EV 充電ナヒ EV-Bus WAVE V2G/V2H パーキング 充電インフラ 需給制御 (DR/CEMS) 公共施設商業施設 BEMS 蓄電池 V2G/V2H HEMS 11 EV の電池は大きな負荷 / 発電源 道路 交通インフラ ( 充電インフラ ) SUN 各システム間の情報通信はオープンで安価で堅牢な通信システムで接続 ( 共通技術 )

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