杏吧原创(本社:東京都港区、社長:野村俊明)は、株式会社Mirror Life(本社:東京都千代田区、社長:占部祐二)、株式会社サイテック?ジャパン(本社:東京都文京区、社長:伊倉義郎)、株式会社アバール長崎(本社:長崎県諌早市、社長:川浪義光)および株式会社ファーストリリー(本社:東京都新宿区、社長:池田正樹)の協力のもと、AI(人工知能)を活用した新たなEMS(注1)を含むスマートエネルギーシステムAHSES(Adjusting to Human Smart Energy System)を開発しました。
1. 開発の背景
省エネルギーの推進は我が国にとって喫緊の課題となっており、高度な省エネルギー性能を有する建筑物として、ZEB(注2)の実現?普及が求められています。ZEBの実現には、建筑物?設備の大幅な省エネ化と再生可能エネルギーの導入に加え、天候に左右される太陽光発電や容量に限りがある蓄電池の電力を変動する需要に対して、効率的?効果的に供給できるEMSの構築が不可欠となっています。その対応として、当社は本システムを開発しました。
2. AHSESの構成?特徴
础贬厂贰厂のコンセプトは「単体建物からコミュニティまでの多くの人间の営みからくる要求に応えるスマートエネルギーシステム」であり、その特徴は次のとおりです。
?础贬厂贰厂は、电力需要を予测し最适な运転计画をつくるプログラム、创エネ(注3)设备、蓄エネ(注4)设备、电力変换装置およびエネルギーの运用状况を确认する「见える化」画面から构成されています(図1)。
?建物の利用や気象の情报を基に、机械学习(注5)と数理手法(注6)により电力需要予测および最适运転计画を行い、创エネ设备と蓄エネ设备から最适なタイミングで电力をアシストします(図2)。
?分散型电源(注7)を直流で接続することにより、スムーズな充放电制御を実现します。また、建物规模に応じて柔软にシステムを拡张?缩小することが可能です。
?分単位のリアルタイム制御により、今后、各电力会社が导入予定のダイナミックプライシング(注8)への対応が可能です。
?非常时の自立电源として、サーバ等の重要负荷に电力を供给する机能を有しています。
?施设利用者等は、エネルギーの流れの「见える化」画面により、电力の运用状况を确认することができます(図3)。
3. 実建物への導入と動作確認
当社は2013年4月よりAHSESの開発に着手し、各種デバイスの検証を経て、本年3月より杏吧原创技术研究所に導入しました。その結果、電力需要予測と最適運転計画に基づく電力負荷のピークカット(注9)効果が适切に得られていること、および非常用电源として机能することを确认しました。
4. 今後について
コージェネレーションシステム(注10)を活用した础贬厂贰厂を构筑し、电力と热の最适供给を実现します。また、建物间でエネルギーを融通するスマートグリッド(注11)の构筑を目指します。そしてこれらの技术を広く展开し、窜贰叠の実现?普及に贡献してまいります。
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EMS
Energy Management System。センサーやIT技術を駆使して、電力使用量の可視化を行うことで節電につなげたり、再生可能エネルギーや蓄電池等の機器の制御を行って効率的なエネルギーの管理?制御を行うためのシステム。 -
ZEB
Net Zero Energy Building。建筑構造や設備の省エネルギー、再生可能エネルギー?未利用エネルギーの活用、地域内でのエネルギーの面的(相互)利用の対策をうまく組み合わせることにより、エネルギーを自給自足し、化石燃料などから得られるエネルギー消費量がゼロ、あるいは、概ねゼロ、となる建筑物。 -
创エネ
创エネ(そうえね)とは、创エネルギーの略称。省エネに変わる言葉として、各家庭においてエネルギーを節約するだけ(省エネするだけ)ではなく、太陽光発電システムや家庭用燃料電池(エネファームなど)を利用して積極的にエネルギーを作り出していくという考え方のこと。 -
蓄エネ
エネルギーを贮めておき、必要に応じて取り出して利用できるようにする、というコンセプト。蓄电池などの利用が想定されている。 -
机械学习
コンピューターによる学习。人工知能の一分野であり、人间がもつ学习能力と同じく、コンピューターも経験から学习し、将来予测や意思决定を実现できるようにする技术や手法を指す。 -
数理手法
大规模な连立方程式を高速なアルゴリズムで解くことにより、最适な意思决定を见つける理论とソフトウェアによる実装。 -
分散型电源
ここでは、创エネ設備(太陽光発電設備)と蓄エネ設備(リチウムイオン電池)のこと。 -
ダイナミックプライシング
需给状况に応じて価格を変动させることによって需要の调整を図る手法。 -
ピークカット
太阳光発电や蓄电池などから电力をアシストすることにより、最大需要电力を下げること。これにより契约电力が下がり、电力料金を削减することができる。 -
コージェネレーションシステム
ガスタービンやディーゼルエンジンで発电する一方、その排出ガスの排热を利用して给汤?空调などの热需要をまかなう、エネルギーの効率的运用システムのこと。 -
スマートグリッド
情报通信技术を活用することによって、电力の需要と供给を常时最适化する、次世代の电力网。
図1: AHSESの構成
一般的なエネルギーの运用例
础贬厂贰厂によるエネルギーの运用例
図2: AHSES導入の効果 例)ピークカットのイメージ
図3: AHSES「見える化」画面