outline of verification program in smart community … · 2017-09-19 · outline of verification...

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


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.


(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


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


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)


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


“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）


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


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-ﾊﾟｰｷﾝｸﾞ

系統情報

BEMS(ｻｰﾊﾞ型)

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

ｴﾈﾙｷﾞｰ状態と需要

供給情報

DR要請

V2H/H2V


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


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

ﾃﾞﾏﾝﾄﾞﾚｽﾎﾟﾝｽ（DR）

住宅


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


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


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

家ﾋﾞﾙ 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

• ｱﾅﾛｸﾞ/大ｴﾈﾙｷﾞｰの難しさ

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

• 長いﾊﾞ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

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