1 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。 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
JST/CREST領域会議資料
JST/CREST領域会議資料
2 スマートビル スマートストア スマートパーキング スマートスクール 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。 スマートタウン zEMS zEnergy Exchange zBattery Management
zPHEV charge system zPV／FC
zWave
zEV Bus system
zBus location sys zZero emission bill system
zPV／FC エネルギーＩＴＳ 次世代ＳＳ BT-Exchange System 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 FC スマートホーム （V2G／V2H） CEMS／HEMS
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） zZero emission zPV／FCzLocal Data Center PV／FC
3 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（蓄電池、EV） エネルギーネットワークの再構築 エネルギー安全保障 エネルギー安全保障 とと 新インフラ市場獲得競争新インフラ市場獲得競争 エネルギー貯蔵（蓄電池、EV） エネルギーネットワークの再構築 多極・分散電源対応システム PV、WT、FC PHEV／EV Demand Response (DR) Smart Meter Energy ITS NGN網 ／ Smart Phone WAVE Femto Cell／HGW Smart Grid ／CEMS
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
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 ITS、V2G、V2H、Mobile System 交通・物流エネルギーの高度化利用
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
スマートコミニティへの通信インフラの国際戦略通信インフラの国際戦略 Energy ITS、V2G、V2H、Mobile System
低炭素社会の実現 再生可能エネルギーの利用拡大低炭素社会の実現 再生可能エネルギーの利用拡大 再生可能エネルギーの利用拡大
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CEMS: Community Energy Management System PV : Photovoltaic Generation
FC : Fuel Cell
WT ：Wind Turbine Generation
PHEV: Plug in Hybrid Electric Vehicle
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低炭素社会の構築
低炭素社会の構築
◆ ◆ スマートコミニティの実現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） （需要サイドからの対応で実現） ◆ ◆ 通信がアライアンスの要通信がアライアンスの要 ⇒海外展開戦略 ⇒海外展開戦略 ◆ ◆ セキュア技術が情報インフラの核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） （自動車、住宅、蓄電池、家電） ● ● 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。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⇒ 背景⇒ ＜世界先進国の人口減少／新興国の台頭＜世界先進国の人口減少／新興国の台頭 背景＞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 3.11以降顕著化4 「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本質と認識
スマートコミニティの本質と認識
通信インフラの革新
（ｻｲﾊﾞｰｾｷｭﾘﾃｨ、SUN、ITS・・）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）次世代自動車の普及
（EV・PHEVと次世代交通システム） 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 関連性 新たな価値提供 新たな価値提供 関連性 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 拡大 スマートコミニティの実現へ ３者の融合が不可欠5
日本版スマートグリッド・システムへの移行
日本版スマートグリッド・システムへの移行
負荷 負荷 負荷 負荷 全電力を供給 ﾈｯﾄﾜｰｸ型電源 ［大規模電源］従来の電力供給システム
移動中の
移動中の
PHEV
PHEV
／
／
EV
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。
との情報交換する通信する通信インフラが必要となる。
ﾈｯﾄﾜｰｸ型電源 ［大規模電源］ 負荷 負荷 電池 電池 負荷 負荷 主にベース電力を供給地域内融通型
地域内融通型
電力供給システム
電力供給システム
PHEV／EV 分散電源 分散電源 分散電源 分散電源6 CEMS ： Community Energy Management SystemHAN ： Home Area Network
日本の環境・エネルギー施策方向性
日本の環境・エネルギー施策方向性
⇒
⇒
新エネルギー（太陽光、風力・地熱、燃料電池）
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）
（中小規模・分散電源化）
＜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 太陽光発電の 系統との連係のみ 工場・事業所、農業分野への新エネルギー導入 Gas Holder 太陽光発電 蓄電池 産業分野へ 現在（2010年） 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 地域 蓄電池 今後の方向性（～2020／2030年） 次世代への対応 CEMS EV駐車場 ｿｰﾗ・ﾏﾝｼｮﾝ PHEV 需要 原子力・火力 再生 エネ 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） 地域内エネルギー管理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
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
再生ｴﾈﾙｷﾞ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。
スマートグリッド スマートグリッド ピーク電力対応 ピーク電力対応 ガスタービン ガスタービン/ / ガスエンジンガスエンジン ( (天然ガス天然ガス/ / 油油)) 時間 時間 出力 出力 再生可能エネルギー 再生可能エネルギー 風車 風車 / / 太陽電池太陽電池 コントロール困難な電力 コントロール困難な電力 時間 時間 V2H V2H V2G V2G G G22HH 電力貯蔵 電力貯蔵 / / 放電放電 エネルギーITS 火力 需要 需要 需要 需要 原子力 再生 エネ 再生 エネ 再生 エネ 平準化 平準化 原子力発電 水力発電（流込式） 火力発電 蓄電池を充放電 充電 太陽光 風力 0時 6時 12時 18時 24時 総需要 ベース電力 ベース電力 対応 対応 原子力 原子力/ / 石炭火力石炭火力 出力 出力 時間 時間 スマートグリッド スマートグリッド ピーク電力対応 ピーク電力対応 ガスタービン ガスタービン/ / ガスエンジンガスエンジン ( (天然ガス天然ガス/ / 油油)) 時間 時間 出力 出力 再生可能エネルギー 再生可能エネルギー 風車 風車 / / 太陽電池太陽電池 コントロール困難な電力 コントロール困難な電力 時間 時間 V2H V2H V2G V2G G G22HH 電力貯蔵 電力貯蔵 / / 放電放電 エネルギーITS 火力 需要 需要 需要 需要 原子力 再生 エネ 再生 エネ 再生 エネ 火力 需要 需要 需要 需要 原子力 再生 エネ 再生 エネ 再生 エネ 火力 需要 需要 需要 需要 原子力 再生 エネ 再生 エネ 再生 エネ 平準化 平準化 原子力発電 水力発電（流込式） 火力発電 蓄電池を充放電 充電 太陽光 風力 0時 6時 12時 18時 24時 総需要 平準化 平準化 原子力発電 水力発電（流込式） 火力発電 蓄電池を充放電 充電 太陽光 風力 0時 6時 12時 18時 24時 総需要 ベース電力 ベース電力 対応 対応 原子力 原子力/ / 石炭火力石炭火力 出力 出力 時間 時間 ベース電力 ベース電力 対応 対応 原子力 原子力/ / 石炭火力石炭火力 出力 出力 時間 時間8 気象データより発電量を予測 ＥＶ・充電設備を活用した 蓄電・デマンドレスポンス EVﾊﾞｽ・タクシー 最適充電箇所 と運用・需要予測 自動車と路側機 （含む住宅、施設） のM2M通信 ⇒ｺｸﾞﾆﾃｨﾌﾞ無線 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 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） 需要量の 把握 発電量と需要量のリアルタイムでのﾏッチング 電力 電力供給供給ネットワークネットワーク 天候データと予測 ＥＶ／定置 バッテリー 風力・水力等 再生可能発電 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 （従来：電力消費に合わせた発電・電力供給）
スマートコミニティ／スマートグリッドシティ構想へ
9 ＜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。 地域A PHEV/EV の電池残量 エネルギー 供給容量 駐車場 PHEV/EV の電池残量 地域B P P 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。
エネルギー予測と
エネルギー予測と
PHEV
PHEV
／
／
EV
EV
充電管理システムの知能化
充電管理システムの知能化
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スマートコミニティ
スマートコミニティ
への認証技術
への認証技術
－長期にわたる仕組み必要－－長期にわたる仕組み必要－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
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（ セキュアチップ（LSILSI））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 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。 ●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 PHEV 電力センサ バッテリーパック 電力メータ SSL・IPsec SSL・IPsec セキュアチップ セキュアチップ BGW NGN NGN セキュアチップ セキュアチップ セキュアチップ セキュアチップ セキュアチップ セキュアチップ複数の事業者がアクセス
販売店／修理 ﾒｰｶ ESP 充電端末 ｴﾈﾙｷﾞｰ ﾏﾈｰｼﾞﾒﾝﾄ11
