社団法人企業情報化協会「平成２２年度通常総会」特別講演

「スマートグリッドがもたらすビジネス変革」

平成22年6月18日NTTファシリティーズ

研究開発本部廣瀬 圭一

NTT東日本

NTT東日本

NTTコミュニ

ケーションズ

NTTコミュニ

ケーションズ

NTTデータ

NTTデータ

NTTファシリティーズNTTファシリティーズ

NTTドコモ

NTTドコモ

NTT西日本

NTT西日本

（サービス品質の統一性を維持）

1類 規制会社1類 規制会社 2類 競争会社2類 競争会社

3類 経営資源活用会社

4類 新事業開拓会社4類 新事業開拓会社

●●新事業開拓会社新事業開拓会社・グループ外市場における新規事業領域の開拓

●●持株会社持株会社・グループ戦略機能・研究開発機能・グループ会社支援機能

●サービス提供会社・サービスの高度化・低廉な料金の実現

●●経営資源活用会社経営資源活用会社・サービス提供会社への経営・サービス提供会社への経営資源の効率的提供資源の効率的提供

・経営資源を活用した・経営資源を活用した事業領域の拡大事業領域の拡大

NTT（持株会社）

NTT（持株会社）

R&DR&D

NTTコムウェア

NTTコムウェア

NTTビジネスアソシエ

NTTビジネスアソシエ

・・・NTT

アドバンスドテクノロジ

NTTアドバンスドテクノロジ

NTTファイナンス

NTTファイナンス

ＮＴＴグループＮＴＴグループ

NTTラーニングシステムズ

NTTラーニングシステムズ

NTTソフトウェア

NTTソフトウェア

NTT都市開発

NTT都市開発

ＮＴＴＮＴＴグループ・フォーメーショングループ・フォーメーション

大規模太陽光実証研究施設

マイクログリッド

データセンター

情報通信用エネルギーシステム

NTT Docomo代々木ビル

NTTグループを始めとする高信頼インフラを支える

建築建築エネルギーエネルギー

ＩＴＩＴ

設計事務所設計事務所 工事会社工事会社 維持管理会社維持管理会社

電気工事、設備工事、建築工事等

通信ビル、データセンター、オフィスビル、商業施設等

一級建築士事務所

東京国際空港第２ターミナルビル

さいたま メディアウェーブ

コンサルティングコンサルティング

省エネ、BCP等

従業員数 約5,500名（H22.4 現在）

売上高 2,259億円（平成20年度ファシリティーズ･地域７会社計）

株 主 日本電信電話株式会社(100%)

営業開始日 平成4年12月1日

ＮＴＴファシリティーズの事業領域ＮＴＴファシリティーズの事業領域

講演内容

• 従来の電力使用形態の課題と

スマートグリッドへの期待

• スマートグリッドの概念と例

• 関連する技術開発動向と事例

• スマートグリッドがもたらすものと国際標準

人類とエネルギーの関わり

出典：（財）高度情報科学技術研究機構 HP

Future?

電力化率の推移

出典：（財）高度情報科学技術研究機構 HP

便利で使い易いエネルギーである電力の比率が年々高まっている

電力系統（Electric Grid）の階層

電力の流れ発電

（供給）

送電

配電

負荷（需要）

常にバランスしている

常に一方通行

太陽光発電の導入シナリオ（最大導入ケース） （試算）

出典： 経済産業省

日本における風力発電導入量の推移

出典： ＮＥＤＯ

再生可能エネルギーの特性

出典：（財）高度情報科学技術研究機構 HP

再生可能エネルギー導入時の影響

電力の流れ発電

（供給）

送電

配電

負荷（需要）太陽電池

風力発電等

双方向な電力潮流

需給バランスの乱れ

お客様１軒あたりの年間事故停電時間の国際比較

出典：電気事業連合会HP

異常気象に関わる電力系統の事故事例（米国）

出典：EIA報告

国内の電気自動車（ＥＶ）の導入予測

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

2020 2030 2050

年

保有

台数

　（万

台）

EV乗用車

EV軽自動車

出典： 環境省「次世代自動車普及戦略 」

Smart Meterの導入（米国の例）

Source: USA TODAY Snapshots June 8, 2010

スマートグリッドへの期待（例）

・再生可能エネルギーを中心とした分散型電源の大量導入

・将来の電気自動車（EV）の普及、及び利用付加価値を高める

・設備の利用率を向上させ、電力コストを削減する

・電力の供給信頼性をより高め、災害や不慮の事故の際でも途絶させない

・ICTを活用、スマートメータ等の導入により省エネの促進、高度な負荷管理を実施

• 従来の電力使用形態の課題と

スマートグリッドへの期待

• スマートグリッドの概念と例

• 関連する技術開発動向と事例

• スマートグリッドがもたらすものと国際標準

European Technology PlatformSmartGrids (2005~)

出典： http://www.smartgrids.eu/

出典：経済産業省「次世代エネルギー・社会システムの構築に向けて」2010年1月19日

ユビキタスパワーネットワーク（東京大学先端電力エネルギー・環境技術教育センター）

出典：東京大学先端電力エネルギー・環境技術教育センターHP

需要地の配電網をループ化し電気の流れを成業するＴＩＰＳ（電力中央研究所の構想）

出典：電力中央研究所ニュース458

米国におけるスマートグリッドが包含する技術コンセプト

スマートグリッド ⇒ 電力システムのイノベーションの方向性を示した政策用語

出典：NEDO 新エネルギー技術開発部諸住 哲、「日米スマートグリッド共同実証研究」、ＮＥＤＯ海外レポート ＮＯ.1054, 2009.11.4

• 従来の電力使用形態の課題と

スマートグリッドへの期待

• スマートグリッドの概念と例

• 関連する技術開発動向と事例

• スマートグリッドがもたらすものと国際標準

NIST（アメリカ国立標準技術研究所）による報告

NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0

2010年1月発行

以下のスライドは同資料の抜粋

期待されるスマートグリッドの利益

•電力信頼性と品質の向上•設備利用率の最適化、及びピーク負荷の回避•既存電力ネットワークの容量と効率の向上•予知保全とシステムトラブルに対する「自己診断」•再生可能なエネルギーの導入促進•分散型電源導入拡大への対応•電力システムの運用の自動化•電気自動車と新エネの導入（CO2削減）•電力システムの効率的運用による化石燃料消費量の抑制•電力網のセキュリティ向上•消費者による選択を増加（サービスの多様化）

出典：経済産業省「次世代エネルギー・社会システムの構築に向けて」2010年1月19日

出典：マイクログリッドシンポジウム2009

出典：マイクログリッドシンポジウム2009

ICTによる消費電力量とCO2排出量の増加

Source: SMART 2020: Enabling the low carbon economy in the information age

大規模データセンタの増加

Source: Make IT Green, Cloud Computing and its Contribution to Climate Change,Green Peace, March 2010.

1 Million Server Data Center for Cloud Computing?

Microsoft社のデータセンタSource: IEEE Spectrum http://www.spectrum.ieee.org/print/7327

オレゴン州Dallesに建築されたGoogle社データセンタSource: The New York Times

米国におけるデータセンタの高効率化検討

電力配電＆変換

空調・冷却

設備

サーバ負荷

／計算処理

出典：「Data Center Facilities and Engineering Conference Washington, DC May 18, 2007」, U.S. Department of Energy（米国エネルギー省）

分散型電源

オンサイト発電

Smart grid data center

– Syracuse University, IBM, NY State– Providing intelligent energy management

across systems and facilities

撮影： 廣瀬 2010年6月11日, NY州シラキュース

環境省リチウムイオン電池を動力とする次世代自動車の普及に向けた電池の二次利用に係る実証研究

愛知工業大学との協同プロジェクト

東京工業大学との共同プロジェクト

NEDO大規模電力供給用太陽光発電系統安定化等実証研究（北杜）

NEDO米国ニューメキシコ州における日米スマートグリッド実証

H22H21H20H19H18H17H16

環境省メガワットソーラー共同利用モデル事業（長野・）

案 件委託元

H15 ・・・

新エネルギー地域集中実証研究（愛知）

NEDO

品質別電力供給システム実証研究（仙台）

NEDO

データセンタの電源システムと最適直流化技術の開発（Green IT）

NEDO

NTTファシリティーズによる

スマートグリッド関連実証例

NEDO仙台実証の概要

• 2004～2007年度までの４ヵ年プロジェクト• 交流４品目＋直流１品目の多品質電力を同時供給• ICTを含む将来の高品質電力ニーズに沿うための実フィールド実証• 分散型電源と系統電力との相互補完運用を実施

太陽光パネル50 kWp

瞬低補償装置200 kVA600 kVA

溶融炭酸塩型燃料電池MCFC 250 kW

ガスエンジン発電装置350 kW X 2

この建物内でDC300V,DC48Vの直流供給を実施

喜心寮（教育寮）【標準品質】

喜心寮（教育寮）【標準品質】

高齢者認知介護／研修仙台センタせんだんの里

【標準・B1品質】

高齢者認知介護／研修仙台センタせんだんの里

【標準・B1品質】

仙台市エリア

商用電力引込点

仙台高等学校【B2品質】仙台高等学校【B2品質】

東北福祉大学／感性福祉研究所

【標準・A品質】WellCom21【標準・A品質】

東北福祉大学／感性福祉研究所

【標準・A品質】WellCom21【標準・A品質】

介護老人保健施設せんだんの丘【B3品質】

介護老人保健施設せんだんの丘【B3品質】

雄翔館（寮）／トレーニングセンタ【標準品質】

雄翔館（寮）／トレーニングセンタ【標準品質】

約 500 m

給電対象エリア

給電線ルート

建物設備

道路

国見浄水場【B2品質】国見浄水場【B2品質】

東北福祉大学エリア

エネルギーセンタ（新設）【直流】

エネルギーセンタ（新設）【直流】

実証研究エリア配置図

広瀬川

東北自動車道

仙台宮城IC

八木山△

仙台駅

国見地区

JR仙山線

5 km

N

仙台国見地区の位置関係

JR東北本線

凡例

高齢者認知介護/研修仙台センタせんだんの里【給湯】200709供給

高齢者認知介護/研修仙台センタせんだんの里【給湯】200709供給

東北福祉大学エリア

実証研究終了後の状況（排熱利用 他）

Ｈ２０年３月完成（６月オープン）福祉大学せんだんホスピタル【非常用電力相当の供給 】【給湯・暖房・冷房】200802供給

Ｈ２０年３月完成（６月オープン）福祉大学せんだんホスピタル【非常用電力相当の供給 】【給湯・暖房・冷房】200802供給

介護老人保健施設せんだんの丘【給湯・暖房】 200806供給

介護老人保健施設せんだんの丘【給湯・暖房】 200806供給

約 500 m

②非常用電力の供給開始都市ガス供給系統評価申請による非常用燃料（消防法合致）の確保

①分散型電源の排熱利用ガスエンジン発電装置、燃料電池の排熱を給湯・暖房・冷房に利用

エネルギーセンタエネルギーセンタ

エネルギー供給エリア

給電線ルート

建物設備

道路

凡例

排熱配管ルート

直流分電盤（４分岐）

半導体を用いた過電流保護装置を開発

430 VDC

400 VAC

IntegratedPowerSupply

AC/DC

AC mainDC/DC

300VDC

Batteries

48 VDCServers

Lightings

Fans

SupplySide

CustomerSideDC/DC

PV panels（50 kWp）

20 kW

N+1

300 VDC HVDCServers

DC/DC

DC/DC

5 kW

5 kW

N+1

48 VDC

インテル社とNTTファシリティーズ社共同で高電圧直流サーバを運転、検証。

直流給電設備の構成

NEDO仙台実証試験における直流負荷

換気ファン (DC -48V) 照明器具 (DC -48V)

DC-48Vサーバ(HP BL20p)

IntelIntel’’s HVDC s HVDC サーバサーバ

愛知工業大学キャンパスにおけるスマートグリッド実証

愛知工大 八草キャンパス（愛知県豊田市）

図書館

自家用発電所

太陽光パネル

蓄電設備

直流電源装置

水車

講義棟

風力発電設備

実証試験への参加組織-愛知工業大学-ＮＴＴファシリティーズ-新神戸電機-名古屋大学-日東工業-山洋電気 （あいうえお順）

スマートグリッド実証の構成図

G

太陽光 風力 太陽光

蓄電池直流負荷

交流負荷

DC bus 380VDC bus 380V

6.6 kV/ 210 V

750 kVA非常用発電装置

10 kW 10 kW 20 kW

系統電力

講義棟 図書館

HVDC Servers

=~

==

=~

==

~=

交流負荷

~=

通常時（昼間・晴天）は、SWをOFFで運用

サーバルームの設置状況

換気用ファン拡大図サーバ操作用端末

直流ルーム換気用ファン山洋電気社製 入力DC48V

Intel社製直流入力サーバ入力DC270～430V

• 従来の電力使用形態の課題と

スマートグリッドへの期待

• スマートグリッドの概念と例

• 関連する技術開発動向と事例

• スマートグリッドがもたらすものと国際標準

設備投資等への期待(米国内)

NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0, 2010年1月

米国のプロジェクト例1800万 スマートメータ120万 ホームディスプレイ2１万 スマート変圧器18万 負荷制御装置17万 温度調整器877 系統位相計測器671 自動化変電所100 電気自動車充電所

パラダイムシフト

既存電力網

自動車業界家電業界

ＩＴ業界

再生可能エネルギー

電力網（エネルギー）

電気自動車

情報家電

再生可能エネルギー

ＩＣＴ

スマートグリッド

•エネルギー利用の効率化・最適化•利用形態の多様化へ適合•機器・設備・業界の融合•ＩＣＴによる各種サービスの提供

従来従来 将来？将来？

スマートグリッドが意味するもの

•スマートグリッドの登場により、家電や自動車がインターネットにつながる端末となる。•スマートグリッドに繋がらない家電や自動車は、インターネットに繋がらないパソコンに等しい。•家電、自動車、エネルギー機器などで単体製品の機能向上や抱え込みのための規格に拘ると、技術力があるにもかかわらず、世界市場から孤立するおそれ（ガラパゴス化）。

参考：経済産業省「次世代エネルギー・社会システムの構築に向けて」2010年1月19日

スタンドアロン?

出典：次世代エネルギーシステムに係る 国際標準化に向けて経済産業省 次世代エネルギーシステムに係る国際標準化に関する研究会平成22年1月 座長： 横山 明彦 東京大学大学院 教授

次世代エネルギーシステム関連の規格化動向

出典：次世代エネルギーシステムに係る 国際標準化に向けて経済産業省 次世代エネルギーシステムに係る国際標準化に関する研究会平成22年1月 座長： 横山 明彦 東京大学大学院 教授

まとめ

• 近年、世界各国で期待されている「スマートグリッド」であるが、特定の定義は無く、様々な形態が想定される。

• 「スマートグリッド」の導入により、巨大な投資額以外にも– エネルギー効率やセキュリティ（安全保障、物理的、情報的）、及び

供給信頼度の更なる向上

– 再生可能エネルギーの導入拡大によるＣＯ２排出量の削減

– 様々な業界の融合とＩＣＴを活用した新たなビジネスの創出

などが期待できる。

• ＮＷへの接続、運用のためには、国際標準化が重要であり、その動向を見据えた技術開発・事業活動が必須となる。