CHAdeMO 協議会第 24 回 整備部会 横浜市での 実証試験 年月日日産自動車 ( 株 ) 企画 先行技術開発本部技術企画部中村清隆
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横浜スマートシティプロジェクト と 蓄電池 が連係し 大規模既成市街地を舞台にした 地域エネルギーマネジメントの開発 導入実証の実現 需給調整用蓄電池 東芝 日立 明電舎 NEC 蓄電池SCADA 東芝 東京電力 戸建HEMS ﾊﾟﾅｿﾆｯｸ 集合住宅HEMS 東京ｶﾞｽ NTT-F NTTﾄﾞｺﾓ マンションHEMS JX日鉱日石ｴﾈﾙｷﾞｰ 三井不動産ﾚｼﾞﾃﾞﾝｼｬﾙ 東芝 マンションHEMS 大京ｱｽﾃｰｼﾞ 需要家側蓄電池 ｿﾆｰｴﾅｼﾞｰ ﾃﾞﾊﾞｲｽ ｼｬｰﾌﾟ 蓄電池SCADA FEMS 明電舎 住友電工 戸建HEMS 三井不動産 ﾚｼﾞﾃﾞﾝｼｬﾙ 東芝 集配信システム 日立 東芝 HEMS CEMS 東芝 ｱｸｾﾝﾁｭｱ ｶｰｳｨﾝｸﾞｽﾃﾞｰﾀｾﾝﾀｰ 日産自動車 FEMS 統合BEMS 東芝 CEMS スマートBEMS 東芝 大成建設 オフィスビルBEMS 東芝 丸紅 三菱地所 三井不動産 BEMS 充電ｽﾃｰｼｮﾝ JX日鉱日石ｴﾈﾙｷﾞｰ 東工大 EV スマートBEMS 日揮,日揮情報ｼｽﾃﾑ スマートBEMS 清水建設 スマートBEMS 明電舎 NEC WWW.nissan-global.com 充放電EV 日産自動車 日立 ｵﾘｯｸｽ ｵﾘｯｸｽ自動車 V2H実証試験ﾞ EVデマンドレスポンスﾞ 4
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太陽光発電量と家庭内消費 オフィスでの電力消費 エネルギーマネージメントにおける の価値 蓄電がエネルギーの効率的な需給に役立つ : 需要と供給のタイミングが一致しない場合 ピーク需要に対応するために非効率なエネルギー供給が必要な場合 再生可能エネルギーの活用 ピークカット [kw] [kw] 太陽光発電量 家庭内消費量 0 6 12 18 24 3 6 9 12 15 18 21 エネルギー貯蔵 WWW.nissan-global.com 6
EV 貯蔵エネルギーの規模 日産リーフ 20,000 台の電力は 横浜市西区の一日分 EVのバッテリー容量電力使用量 一般家庭日 ~ 日産本社 一般ビル日 西区 ~ 世帯分日 WWW.nissan-global.com 7
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における 実証試験の目的 目標 目的 : を蓄電池としてエネルギーマネージメントに活用した場合の環境性 受容性 経済性の検証 評価を行う 目標 : 1. 充放電対応システムで 家庭及び からの 排 出量を20% 以上削減する 2. と連携したデマンドレスポンス実証試験で の電力需要調整への有効性を検証する WWW.nissan-global.com 9
システム : 構成 を利用し蓄エネ ) 太陽光など再生可能発電電力創エネ ) を 賢く使って ( 省エネ ) 系統電力への依存 を低減する 住宅等 個 の最適化を基本に との連係により 地域 の最適化に貢献 システム構成 太陽光発電 創エネ サーバー カーウイングスデータセンター コントローラ 省エネ 情報 充放電 電力 *PCS : Power Conditioning System *EMS : Energy Management System 蓄エネ WWW.nissan-global.com 10
システム : 各構成要素の機能 過去の走行履歴 お客さま入力に基づき の利用計画を作成 太陽光発電予測 家庭電力消費予測等を加味し 最適な充放電計画を作成 充放電が充電 給電を実行 サーバー 発電電力予測 家庭電力消費予測 コントローラ創エネ : 太陽光発電 充放電計画作成 : 省エネ カーウイングスデータセンター EV 利用計画作成 お客様入力計画 走行履歴 利用計画入力 充放電 充電給電 情報 電力 *PCS : Power Conditioning System *EMS : Energy Management System 車載蓄電地制御 WWW.nissan-global.com 11
利用計画 普段の運行状況から 利用計画を推定して自動的に作成 必要に応じて編集し 利用計画を登録 登録画面 1 週間の計画 WWW.nissan-global.com 12
充放電計画 利用計画 太陽光発電量予測 家庭需要予測から一日の充放電計画を作成 時 WWW.nissan-global.com 13
戸建住宅での実証試験システム設置状況 コントローラ 充放電スタンド トランス 追加分電盤 WWW.nissan-global.com 14
コントローラ のユーサ ーインターフェイス画面 WWW.nissan-global.com 15
充放電結果例 需要家宅の電力データ /EV 走行データはクラウド上のサーバへ自動で送信 リアルタイムで充放電実績の確認が可能 EV 在宅外出在宅外出在宅 WWW.nissan-global.com 16
kwh/ 日 実証試験結果 自家利用率 PV 付住宅の場合 V2H 利用により PV 自家利用率が 25% 増加 1 する 季節の影響 : 春 : 発電電力が多く余剰電力をに貯蔵 による自家利用量増加効果が最も大きい 夏 : 消費電力が多く余剰電力少ない による自家利用量増加効果は春より低い 秋 冬 : 発電電力少ない による自家利用量増加効果が低くなる 25.0 20.0 PV 発電量 PV 自家利用量 (V2H 無 ) PV 自家利用量 (V2H 有 ) 15.0 10.0 5.0 % 1 0.0 7 月 8 月 9 月 10 月 11 月 12 月 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月月平均 実証住宅 2 での月別発電量 発電自家利用量 1:PV 自家利用率増加 =(V2H 有 PV 自家利用量 -V2H 無 PV 自家利用量 )/PV 発電量 2: 実証宅電力消費量平均 14.2 kwh/ 日 EV 走行教平均 918 km/ 月 PV 設置容量 3.8kW WWW.nissan-global.com 17
C02 削減効果 (%) 実証試験結果 削減効果 PV 自家利用量の増加を CO2 の削減量に換算すると 実証宅では 25% の CO2 削減が図れた 50% 40% 実証結果実証試験結果 (n=2) L2H スタンドアローンユーザー予測 (19kWh V2Hユーザ予測未満 *21* ) R² = 0.8472 30% 20% 10% 平均在宅率 原単位 商用電力 : ( 平成年度東京電力 ) : ( 平成年電力中央研究所データ ) 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 日中在宅率 無に対する削減効果 * スタンドアローン 使用ユーザの 家庭電力使用量 日 走行距離 km日より予測 WWW.nissan-global.com 18
と連携した CEMS 連携した DR 試験を実施 試験 サーバー 発電電力予測 家庭電力消費予測 情報 コントローラ創エネ : 太陽光発電 充放電計画作成 : 省エネ カーウイングスデータセンター EV 利用計画作成 お客様入力計画 走行履歴 利用計画入力 充放電 充電給電 情報 電力 *PCS : Power Conditioning System *EMS : Energy Management System WWW.nissan-global.com 車載蓄電地制御 19 19
抑制 と連携した 実施時の充放電実施例 試験結果 EV 充電 DR 対象時間 PV 発電 PV 逆潮 EV 充電再開 0.66kWh 7 月 11 日充放電結果 6:00~13:00 PV 電力の EV 充電量 : 7.40kWh 16:00 以後の PV 電力の EV 充電量 : 0.66kWh 抑制 DR 対応効果 =EV 充電停止量 +PV 逆潮増加量 =0.66 x2 WWW.nissan-global.com 20
EV 充電停止量 +PV 発電逆潮増加量 (kwh/ 台 回 ) EV 充電量 (kwh/ 台 回 ) と連携した 試験結果 抑制 余剰吸収に対応可能である 抑制発令時 : 自動で発電の充電を停止し 系統への逆潮量を増加させる 余剰発令時 : 自動で充電を実施 対象時間内の実証宅の買電量を増加させる 2 1.8 5 4.5 1.6 1.4 1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 7/11 7/15 7/16 7/17 7/23 7/24 夏抑制 DR 結果 DR 実施期間 : 平成 26 年 7 月 11 日 ~ 平成 26 年 7 月 24 日 ( 計 6 回実施 ) DR 対象時間 :13:00~16:00 0 11/2 11/16 11/23 秋余剰 結果 実施期間 : 平成年月 ~ 月 ( 計回実施 ) 対象時間 : ~ による買電量増加量実施日の買電量ベース日の平均買電量 WWW.nissan-global.com 21
実証事業の成果 1.EV の蓄電機能を活用することで エネルギーの地産地消の促進による CO 2 削減及び電力の需給調整において高い可能性を示すことができた 一般住宅での V2H 実証試験結果 : V2H により PV 発電自家消費率が 25% 向上し CO 2 を 25% 削減した EV を利用したデマンドレスポンス実証試験結果 : 地域の電力需給調整に EV が貢献できることを確認した 2.V2H 実証試験で検討された以下の項目は EVPOSSA *1 の V2H ガイドラインに織り込まれ 平成 26 年度 4 月に公開された V2H インターフェース プロトコル *2 電気設備の技術基準 連系規定 内線規定等に準拠した V2H 用配線回路の詳細 * : : ( 一般社団法人電動車両用電力供給システム協議会 ) * : でのインターフェース プロトコル仕様と他の地域実証での仕様とを考慮し 統一共通仕様化 WWW.nissan-global.com 22
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