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設計技術シリーズ

スマートグリッドとEMC―電力システムの電磁環境設計技術―

編集: 一般社団法人 電気学会
スマートグリッドとEMC調査専門委員会
価格: 5,500円(本体)+税
判型: A5
ページ数: 376 ページ
ISBN: 978-4-904774-51-9
発売日: 2017/1/30

【著者紹介】

委員長 徳田 正満(東京大学)
幹事  宮崎 千春(三菱電機)
幹事補佐 渡邊 陽介(三菱電機)
委員  秋山 佳春(NTT環境エネルギー研究所)
石上  忍(情報通信研究機構)
一ノ瀬祐治(日立製作所)
伊藤 仁司(日本無線)
大崎 博之(東京大学)
長部 邦廣(電磁環境試験所認定センター)
尾林 秀一(東芝)
北地 西峰(高速電力線通信推進協議会)
児島 史秀(情報通信研究機構)
齋藤 清貴(三菱電機)
櫻井 秋久(日本IBM)
佐藤 秀隆(NTTファシリティーズ)
白方 雅人(NECエナジーデバイス)
清水 敏久(首都大学東京)
高橋  真(東京電力)
塚原  仁(日産自動車)
都築 伸二(愛媛大学)
出口 洋平(日本電機工業会)
中村 克己(デンソー)
野島 昭彦(トヨタ自動車)
林  優一(東北大学)
林屋  均(東日本旅客鉄道)
原田 高志(NECシステム実装研究所)
弘津 研一(住友電気工業)
藤原  修(名古屋工業大学)
舟木  剛(大阪大学)
福本 幸弘(パナソニック)
山崎 健一(電力中央研究所)
山下 洋治(電気安全環境研究所)
和城 賢典(ソニー)
途中退任(委員) 齋藤  直(日立製作所)
途中退任(委員) 藤田  昇(日本無線)

注:所属は当時のもの。

【目次】

まえがき

スマートグリッドとEMC調査専門委員会委員
執筆分担(五十音順)

1.スマートグリッドの構成とEMC問題

2.諸外国におけるスマートグリッドの概況

  1. 2.1 米国におけるスマートグリッドへの取り組み状況
    1. 2.1.1 米国スマートグリッドの概況
    2. 2.1.2 米国におけるスマートグリッドの標準化
    3. 2.1.3 米国におけるスマートグリッド実証実験
  2. 2.2 欧州におけるスマートグリッドへの取り組み状況
    1. 2.2.1 欧州版スマートグリッドの概況
    2. 2.2.2 欧州におけるスマートグリッドの標準化
    3. 2.2.3 欧州におけるスマートグリッド実証実験
  3. 2.3 韓国におけるスマートグリッドへの取り組み状況
    1. 2.3.1 スマートグリッド国家ロードマップ(名称:スマートグリッド2030)
    2. 2.3.2 スマートグリッドの標準化推進戦略

3.国内におけるスマートグリッドへの取り組み状況

  1. 3.1 国内版スマートグリッドの概況
  2. 3.2 経済産業省によるスマートグリッド/コミュニティへの取り組み
  3. 3.3 スマートグリッド関連国際標準化に対する経済産業省の取り組み
  4. 3.4 総務省によるスマートグリッド関連装置の標準化への対応
  5. 3.5 スマートグリッドに対する電気学会の取り組み
  6. 3.6 スマートコミュニティに関する経済産業省の実証実験
    1. 3.6.1 YSCP (横浜スマートコミュニティプロジェクト)実証実験(東芝)
    2. 3.6.2 豊田市低炭素社会システム実証プロジェクト (デンソー)
    3. 3.6.3 けいはんな学研都市実証実験 (三菱電機)
    4. 3.6.4 北九州スマートコミュニティ創造事業 (日本IBM)―日本初の本格的ダイナミックプライシング社会実証―
      1. 3.6.4.1 プロジェクトの経緯
      2. 3.6.4.2 事業の目的
      3. 3.6.4.3 システムの構成
  7. 3.7 スマートコミュニティ事業化のマスタープラン
  8. 3.8 NEDOにおけるスマートグリッド/コミュニティへの取り組み
    1. 3.8.1 大規模電力供給用太陽光発電系統安定化等実証研究(NTTファシリティーズ)
    2. 3.8.2 新電力ネットワークシステム実証研究―品質別電力供給システム実証研究 (NTTファシリティーズ)
    3. 3.8.3 新エネルギー等地域集中実証研究 (NTTファシリティーズ)
    4. 3.8.4 六ヶ所村スマートグリッド実証 (日立製作所)
  9. 3.9 経済産業省とNEDO以外で実施されたスマートグリッド関連の研究・実証実験
    1. 3.9.1 ワイヤレスグリッド技術に対する情報通信研究機構 (NICT) の取組み
    2. 3.9.2 東京工業大学のAESセンターとの共同研究事例(NTTファシリティーズ)
    3. 3.9.3 北上市スマートコミュニティ導入促進事業&あじさい型スマートコミュニティ構想モデル事業 【北上市、北上オフィスプラザ (第3セクタ) が出資および資産を所有し、自治体が主たる事業者となるスキーム】 としての実証実験 (NTTファシリティーズ)
    4. 3.9.4 データセンタのEMSに関する取り組み (NTT研究開発部門)
    5. 3.9.5 JR東日本の省エネルギー型の駅を創る取組み
    6. 3.9.6 三菱電機におけるスマートグリッドの実証実験
    7. 3.9.7 沖縄EV普及インフラ (日立製作所)
    8. 3.9.8 環境負荷低減のワイヤレスシステム実証実験 (日本無線)
    9. 3.9.9 独立型分散電源システムの実証実験 (日本無線)

4.IEC(国際電気標準会議)におけるスマートグリッドの国際標準化動向

  1. 4.1 SG3(スマートグリッド戦略グループ) からSyC Smart Energy (スマートエネルギーシステム委員会)へ
  2. 4.2 SG6(電気自動車戦略グループ)
  3. 4.3 ACEC(電磁両立性諮問委員会)
  4. 4.4 TC 77(EMC規格)
  5. 4.5 CISPR(国際無線障害特別委員会)
  6. 4.6 TC 8(電力供給に係わるシステムアスペクト)
  7. 4.7 TC 13(電力量計測、料金・負荷制御)
  8. 4.8 TC 57(電力システム管理および関連情報交換)
  9. 4.9 TC 64(電気設備および感電保護)
  10. 4.10 TC 65(工業プロセス計測制御)
  11. 4.11 TC 69(電気自動車および電動産業車両)
  12. 4.12 TC 88(風力タービン)
  13. 4.13 TC 100(オーディオ、ビデオおよびマルチメディアのシステム/機器)
  14. 4.14 PC 118 (スマートグリッドユーザインターフェース)
  15. 4.15 TC 120 (Electrical Energy Storage Systems:電気エネルギー貯蔵システム)
  16. 4.16 ISO/IEC JTC 1(情報技術)

5.IEC以外の国際標準化組織におけるスマートグリッドの動向

  1. 5.1 ISO/TC 205(建築環境設計)におけるスマートグリッド関連の取り組み状況
  2. 5.2 ITU-T(国際電気通信連合の電気通信標準化部門)
  3. 5.3 IEEE (電気・電子分野での世界最大の学会) におけるスマートグリッドの動向
    1. 5.3.1 IEEE 2030 (スマートグリッド相互運用性)
    2. 5.3.2 SUN (Smart Utility Networks) に関する標準化動向
    3. 5.3.3 狭帯域電力線通信Narrow Band OFDM-PLC (kHz帯)
    4. 5.3.4 広帯域電力線通信Broad Band OFDM-PLC (MHz帯)
    5. 5.3.5 IEEE 1888 (スマートグリッド向け新プロトコル)
    6. 5.3.6 IEEE EMC Societyにおけるスマートグリッドへの取り組み

6.スマートメータとEMC

  1. 6.1 スマートメータとSNS連携による再生可能エネルギー利活用促進基盤に関する研究開発(愛媛大学)
  2. 6.2 スマートメータに係る通信システム
    1. 6.2.1 電力線通信システム
    2. 6.2.2 SUN (Smart Utility Networks) システムの概要
  3. 6.3 暗号モジュールを搭載したスマートメータからの情報漏えいの可能性の検討

7.スマートホームとEMC

  1. 7.1 スマートホームの構成と課題
    1. 7.1.1 スマートホームの構成とEMCリスク (パナソニック)
    2. 7.1.2 電気自動車等と3電池を活用するスマートハウス(電力中央研究所)
  2. 7.2 スマートホームに係る通信システム
    1. 7.2.1 Wi-SUN ECHONET Lite Profile無線通信システム
    2. 7.2.2 高速電力線通信システム
  3. 7.3 電力線重畳型認証技術(ソニー)
    1. 7.3.1 電力線重畳型認証技術の意義
    2. 7.3.2 電力線重畳型認証技術の特長
    3. 7.3.3 期待されるアプリケーション
    4. 7.3.4 法規制
    5. 7.3.5 今後の展望
  4. 7.4 スマートホームにおける太陽光発電システム (日本電機工業会)
  5. 7.5 スマートホームにおける電気自動車充電システム
  6. 7.6 スマートホーム・グリッド用蓄電池・蓄電システム(NEC:日本電気)
  7. 7.7 スマートホーム関連設備の認証(JET:電気安全環境研究所)
  8. 7.8 スマートホームにおけるEMC
    1. 7.8.1 スマートホームにおけるEMCの課題:新規コンポーネントによるノイズ
    2. 7.8.2 スマートホーム内での無線利用拡大によるノイズ課題
    3. 7.8.3 むすび
  9. 7.9 スマートグリッドに関連した電磁界の生体影響に関わる検討事項
    1. 7.9.1 スマートグリッドに関連した電磁界の人体防護に関する検討対象
    2. 7.9.2 電磁界の人体防護の安全性評価の参照基準
    3. 7.9.3 電気自動車EVに関連する電磁界ばく露
    4. 7.9.4 スマートメータに関連する電磁界ばく露
    5. 7.9.5 その他スマートグリッド構成要素に関連する電磁界ばく露

8.スマートグリッド・スマートコミュニティとEMC

  1. 8.1 スマートグリッドに向けた課題と対策(電力中央研究所)
    1. 8.1.1 日本の電力供給システムとPV大量導入時の課題
    2. 8.1.2 提案する日本型スマートグリッド (次世代グリッド) の概念と開発課題
    3. 8.1.3 これまでの研究開発成果
  2. 8.2 スマートグリッド・スマートコミュニティに係る通信システムのEMC
  3. 8.3 スマートグリッド関連機器のEMCに関する取組み(NICT:情報通信研究機構)
  4. 8.4 パワーエレクトロニクスへのワイドバンドギャップ半導体の適用とEMC(大阪大学)
  5. 8.5 メガワット級大規模蓄発電システム(住友電気工業)
    1. 8.5.1 システムの構成
    2. 8.5.2 実証運転の内容と狙い
  6. 8.6 再生可能エネルギーの発電量予測とIBMの技術・ソリューション
    1. 8.6.1 何故予測技術が必要なのか
    2. 8.6.2 IBMにおける再生可能エネルギー予測関連技術
    3. 8.6.3 IBMの再生可能エネルギー発電予測ソリューション、HyRef
    4. 8.6.4 再生可能エネルギー予測システムの導入例
    5. 8.6.5 今後の展開
    6. 参考

付録 スマートグリッド・コミュニティに対する各組織の取り組み

  1. A 愛媛大学におけるスマートグリッドの取り組み
  2. B 日本電機工業会におけるスマートグリッドに対する取り組み
  3. C スマートグリッド・コミュニティに対する東芝の取り組み
  4. D スマートグリッドに対する三菱電機の取り組み
  5. E スマートシティ/スマートグリッドに対する日立製作所の取り組み
  6. F トヨタ自動車のスマートグリッドへの取り組み
  7. G デンソーのマイクログリッドに対する取り組み
  8. H スマートグリッド・コミュニティに対するIBMの取り組み
  9. I ソニーのスマートグリッドへの取り組み
  10. J 低炭素社会実現に向けたNECの取組み
  11. K 日本無線(JRC)におけるスマートコミュニティ事業に対する取り組み
  12. L 高速電力線通信推進協議会におけるスマートグリッドへの取り組み

【参考文献】

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  • New ETSI-CEN-CENELEC approach for rapid SG deployments
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  • 広岡他:「スマートコミュニティで築く豊かな未来」、東芝レビュー、Vol.67、No.9、pp.2-6、2012年
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  • スマートグリッド国家ロードマップ、知識経済府(韓国)、2010年1月25日
  • 日本規格協会TS/TR D0007:「電気自動車用急速充電の基本機能」
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  • 徳田:「高速パワーラインコミュニケーション」、電子情報通信学会誌、vol.88、No.3、pp.170-175、2005年
  • 電気学会ホームネットワークとEMC調査専門委員会編 (徳田正満委員長):「ホームネットワークとEMC」、オーム社、東京、2006年
  • 電気学会高速電力線通信システムとEMC調査専門委員会編 (徳田正満委員長):「高速電力線通信システム (PLC) とEMC」、オーム社、東京、2007年
  • 高速電力線通信 (高速PLC) 調査専門委員会 (徳田正満委員長):「高速電力線通信の技術動向と適用事例」、電気学会技術報告、No.1175、pp.1-105、2009年
  • NEDO平成21年度成果報告書 標準化フォローアップ事業「太陽光発電システムより生じる電波雑音の測定方法及び限度値に関する標準化事業」、2010年
  • 徳田正満:「太陽光発電システムからの妨害波発生メカニズムとその測定法」、電磁環境工学情報EMC、No.270、pp.23-38、2010年10月
  • 徳田正満:「光ファイバからEMCの研究へ」、電磁環境工学情報EMC、No.280、p.111-125、2011年8月
  • 電波利用環境委員会 (第11回) 配布資料、2013年6月
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  • 電波利用環境委員会 (第17回) 配布資料、2014年11月
  • http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/denpa_kankyou/02kiban16_03000269.html
  • 情報通信審議会情報通信技術分科会(第106回)配布資料、2015年1月
  • http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/bunkakai/02tsushin10_03000229.html
  • 電波利用環境委員会 (第21回) 配布資料、2015年5月
  • http://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/denpa_kankyou/02kiban16_03000307.html
  • 情報通信審議会情報通信技術分科会 (第111回) 配布資料、2015年7月
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