Outline of Verification Program in Smart Community … · 2017-09-19 · Outline of Verification...
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November 27st , 2012November 27st , 2012
© Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved. Business confidential
Demand Response Working Group in Keihannna Project
Demand Response Working Group in Keihannna Project
Outline of Verification Program
in Smart Community Keihanna (Kyoto)
Outline of Verification Program
in Smart Community Keihanna (Kyoto)
The current Status and Future Prospects of Smart
Community Projects
The current Status and Future Prospects of Smart
Community Projects
SymposiumSymposium
Copyright 2010-2012 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. All rights reserved. Proprietary & confidential 2
Background of “SMART” The realization to clear a high specification from social and user prospective, supports this “Smart community ”verification program.
HIGH Social pressure for saving(Energy, Resources and CO2 etc)
Strong user needs for suppliersto reflect their intention
Smart Smart CommunityCommunity
Macro-micro interconnecting data model and platform structures
Big data communication and processing
To provide selectable options
“Smart” user interface
Applying Applying Renewable EnergyRenewable EnergySharingSharing
Peak Cut/ ShiftPeak Cut/ ShiftSaving EnergySaving Energy
Auto OFFON
To realize data-oriented complicated solution
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Replacing “Smart” facilities Introducing Management Model Applying Renewable energy
Approach of Smart CommunityThere is 3-steps in Keihanna verification program.
Operators
Users
Manage_mentModel
ObserveObserve(Visualization)(Visualization)
(Accumulate info.)(Accumulate info.) OrientateOrientate
ActAct(Communication)(Communication)
(Analysis)(Analysis)
DecideDecide(Targeting)(Targeting)
Wind FarmWind Farm
Mega Mega SolorSolor
Control CenterControl Center
Smart meter
Electric Vehicle
Heat pumpFuel Cell etc
Smart Metering
Electrification
High performancefacilities for reducing energyconservation
User Communication
Monitoring cost performance,Optimizing investment.
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(For reference)Implementation Framework of “ Keihana Smart community Verification Project “about Community energy management system
Large scaleComplex
CEMS
Grid
CEM
SSub-EM
S /
Dem
and sid
e
EV-Center• Demand management
• Security of battery
e-Parking
BEMS(Server)
Taxi,fleet
e-Bus
BEMS(Saas) Non-fleet
Demandsforecast Demand Response
Request
V2H/H2V
Housing
Electrifiedhouse
Gas Smart house
Local powerstorage
B2V
Charging systems
Demands forecast
Kyoto University
HEMS
Community-EMS EV Chargin network
Kyoto Prefecture
Keihanna Science City
Kyotanabe City
kizugawa City
Seika town
Doshisya University
Information from grid
Demandsforecast
Demand ResponseRequest
StabilizationAccumulation
Storage
KeihannaInteraction
Plaze
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Replacing “Smart” facilities: Example in a household sectorResult of web-research in Kansai area (n=64,000)
Segmentation of householdsSegmentation of households
0% 20% 40% 60% 80% 100%
w1
w2
w3
w4
~4(i1)
4~6(i2)
6~9(i3)
9~(i4)
H
L
w1i1(4.2%)
w2i1(7.9%)
w3i1(8.3%)
w4i1(7.1%)
w1i2(3.8%)
w2i2(7.9%)
w3i2(9.0%)
w4i2(6.5%)
w1i3(3.4%)
w2i3(7.5%)
w3i3(9.3%)
w4i3(6.0%)
w1i4(2.0%)
w2i4(4.7%)
w3i4(6.4%)
w4i4(4.1%)
n=64,000 (関西2府4県)
There are large market potential for each customer segment.
Household annual income [M-yen]
Energy-saving consciousness
w1i1
w1i2
w1i3
w1i4
w2i1
w2i2
w2i3
w2i4
w3i1
w3i2
w3i3
w3i4
w4i1
w4i2
w4i3
w4i4
Ave.
Hig
h (w
1)
Mid
-H
igh (w
2)
Mid
-Low
(w
3)
Low
(w4)
Annual in
com
e
Energy-
saving
consc
iousn
ess
The room of energy savingThe room of energy saving
0% 20% 40% 60% 80% 100%
There are still large room to save energy.
Only a little room to save energy, since I am tackling it every day.
There are no room to save energy.
Air conditionersAir conditioners
0% 20% 40% 60% 80% 100%
Tenure of use
~2y 3~5y 6~10y 11~15y 16~y
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Behavior at CPP (Web research [n=64,000])CPP (Critical Peak Pricing)
Reducing ratio in peak time with CPP (Tentative in Verification program)
Introducing Management Model: Example in household sectorApplied Variable Pricing menu and user behavior
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
0 2 4 6 8 10
Rat
io[%
]
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
0 2 4 6 8 10
Rat
io[%
]
n=64,000 (関西2府4県)
Pric
e o
f ele
ctric
ity
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 21 22 23 2419
about300Wh/Hr
▲x.x%
▲x.x%▲x.x%
▲x.x%
▲x.x%
ControlGroup
Visuali-zation
Announce-ment
Time of Use
(Fixed)
CPP VariablePricing
Treatment group
Request time zone
Peak time pricing
A disciplinary price for critical peak timing. Turning off the air-conditioner
Going-out(Not in a house)
Magnification of an electricity bill(usually ratio)
Magnification of an electricity bill(usually ratio)
35℃ (Intense hot)
30℃ (hot)
0℃ (Intense cold)
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Framework of solution and major challenge in Smart community program
Framework of solutionFramework of solution Current SituationCurrent Situation
CurrentCurrent Near futureNear future
System validity, verification and safety
• Difficult for scale-up
Challenge for frontier
• No guideline for target setting
Difficult to detail specifications.
• There are lots of options.
ChallengesChallenges
House
Build
ing
Tran
sport
Fac
tory
Sub
TotalSystem
on system
Project on Project
Connectivity, Interoperability
• Difficulty of energy flow
Conservation of current business
• Compatibility modules
Current system will be located under upper/ total system
• The system become more complex system.
Architecture strategy
• What should be opened, and what should be in black box?
Business on Business
Cross functional / collaborative project
• Team member has completely different rule and timeline.
No one knows the changing effect in business model.
• Long value chain will directly interconnect together.(G/M 2 B 2 B 2 C)
Program management to integrate related project.
• Complicated relationships
Difficult to set up strategy
• Business model
• Unknown risks
Behind competition in global market
• Forming PFI/PPP
• Competition with major O&M operators.
2012年 11月 27日2012年 11月 27日
けいはんな・スマートコミュニティ実証
の概要
けいはんな・スマートコミュニティ実証
の概要
© Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. All Rights Reserved. Business confidential
けいはんな次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト推進協議会
けいはんな次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト推進協議会
スマートコミュニティ・プロジェクトの現状と展望
スマートコミュニティ・プロジェクトの現状と展望
国際シンポジューム国際シンポジューム
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“スマート”が出てきた背景(仮説)厳しいニーズを実現するソリューションの実現性が高まったことが“スマート”の実証を後押し
聖域なきムダ削減の社会ニーズの高まり(CO2削減の高い目標など)
ユーザ意思を供給側へ反映するニーズの高まり
Smart Smart CommunityCommunity
ミクロとマクロの連携モデルやプラットフォームの開発
大量通信と大規模データ処理
選択肢の提示
直感的な操作
再生可能再生可能エネルギー利用エネルギー利用シェアリングシェアリング
ピークカット・シフトピークカット・シフト無駄の削減無駄の削減
Auto OFFON
ソリューションの実現性の高まり(複雑系の取扱いなど)
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設備のスマート化 マネジメント・モデルの導入 再生可能エネルギーの活用
スマートコミュニティの実現けいはんな実証では、3ステップでスマートコミュニティ実現にアプローチしている
オペレータ
ユーザ
スマートマネジメント
モデル
ObserveObserve見える化見える化
((顧客情報の蓄積顧客情報の蓄積)) OrientateOrientate
ActAct実行実行
予想予想 ((状況分析状況分析))
DecideDecide判断・意思決定判断・意思決定
風力発電風力発電
太陽光発電太陽光発電
制御室制御室
スマートメーター
電気自動車
ヒートポンプ燃料電池 等
計測機器の導入
設備の電化
省エネ設備の導入コミュニケーション
費用対効果のモニタリングと投資先の最適化
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4
Copy Right:けいはんなエコシティ次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト推進協議会
(参考)けいはんな・スマートコミュニティ実証の全体概要と推進協議会
1
大型ビル複合施設
CEMS
系統
CEM
S各
EM
Sと
需要
側機
器
EV センター• 給電管理
• 蓄電池のセキュリティ監視
e-パーキング
系統情報
BEMS(サーバ型)
Taxi
e-Bus
電力状態,電力需要 情報提供
DR要請DR要請
一般車
電力状態,電力需要 DR要請
エネルギー状態と需要
供給情報
DR要請
V2H/H2V
エネルギー状態と需要
供給情報
DR要請
住宅
オール電化型
ガススマートハウス型
エネルギー状態と需要
供給情報
DR要請
ローカル蓄電池
出力変動需給変動
対応
公募企業公募企業 支援企業支援企業
CEMS
EMSの要素公
募企業
給電システム
支援企業
地域内のエネルギー情報
自治体・団体
同志社山手サステイナブルアーバンシティ協議会
エネルギーの情報化WG
HEMS
地域EMS EV充電ネットワーク
(社)関西経済連合会
価格誘導型電力
デマンドレスポンス(DR)
住宅
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機器のスマート化: 住宅セクターの例ユーザのセグメンテーションに対する省エネ意識と機器のスマート化の進展状況
世帯のセグメンテーション世帯のセグメンテーション
0% 20% 40% 60% 80% 100%
w1
w2
w3
w4
~400万円(i1)
400~600(i2)
世帯年収 [万円]
600~600(i3)
900~(i4)
高
低
w1i1(4.2%)
w2i1(7.9%)
w3i1(8.3%)
w4i1(7.1%)
w1i2(3.8%)
w2i2(7.9%)
w3i2(9.0%)
w4i2(6.5%)
w1i3(3.4%)
w2i3(7.5%)
w3i3(9.3%)
w4i3(6.0%)
w1i4(2.0%)
w2i4(4.7%)
w3i4(6.4%)
w4i4(4.1%)
省エネ意識
n=64,000 (関西2府4県)
電気の使い方の無駄や、省エネの余地電気の使い方の無駄や、省エネの余地
0% 20% 40% 60% 80% 100%
まだ大いに省エネの余地がある
日ごろから取り組んでいるので、省エネの余地は少ないと思う
ほとんど省エネの余地は無いと思う
エアコンの使用年数エアコンの使用年数
0% 20% 40% 60% 80% 100%
w1i1
w1i2
w1i3
w1i4
w2i1
w2i2
w2i3
w2i4
w3i1
w3i2
w3i3
w3i4
w4i1
w4i2
w4i3
w4i4
平均
~2年 3~5年 6~10年 11~15年 16~年
高(w
1)
中高
(w2)
中低
(w3)
低(w
4)
世帯年収
省エネ意識
機器のスマート化の販売ポテンシャルは高い
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CPP発動時の行動 (消費者アンケート[n=64,000])クリティカルピーク料金: CPP (Critical Peak Pricing)
ピーク時における消費電力削減効果(イメージ)
マネジメントモデルの導入の事例: 住宅セクター適用する料金メニューと消費者行動の例
エアコンを切る比率
電気料金の倍率(通常比)
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
0 2 4 6 8 10
比率
[%]
35(酷暑)30(猛暑)0(厳寒)
外出して自宅に居ない比率
電気料金の倍率(通常比)
0.0
10.0
20.0
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
0 2 4 6 8 10
比率
[%]
35(酷暑)30(猛暑)0(厳寒)
n=64,000 (関西2府4県)
電気料金
イベント時間帯
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 20 21 22 23 2419
ピーク時料金
緊急ピーク対応として懲罰的な価格を設定
約300Wh/Hr
▲x.x%
▲x.x%▲x.x%
▲x.x%
▲x.x%
同一地域の世帯
見える化 通知 時間帯別料金
(固定制)
CPP発動の有無
ピーク時料金変更
実証世帯
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ソリューションの構造と課題
ソリューションの構造ソリューションの構造 現象現象
直近直近 いづれ顕在化いづれ顕在化
システムの妥当性や安全性を同定できない
スケールアップが容易でない
未知へのチャレンジ
• 目標設定のレベル感すら分からない
要求仕様に落ちない
• 膨大な組合せ
課題課題
家 ビル EV工場
個別
全体シ
ステム・オン・システム
プロジェクト・オン・プロジェクト
コネクティビティ
• アナログ/大エネルギーの難しさ
自社ビジネスの保全
• 海外勢の標準化戦略
• 互換モジュールの出現
既存システムがサブシステムとなる
• 既に複雑なシステムが更に複雑化
アーキテクチャのオープン化
• 何をブラックボックスにするか?
ビジネス・オン・ビジネス
異業種連携プロジェクト
• ルールや時間感覚が異なるチーム
変化/変革の影響範囲が分からない
• 長いバリューチェーンが直接的に統合(G/M 2 B 2 B 2 C)
関連プロジェクトを統合的に管理する方法
• 複雑な関係性
事業戦略を描きづらい
• 利益やリスクの所在
海外での競争で後手に回る
• PFI/PPP等の上手なスキーム構築で遅れ
• 大規模O&M企業との競争