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成果報告書詳細
管理番号20180000000023
タイトル平成23年度ー平成28年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業 フランス・リヨン再開発地域におけるスマートコミュニティ実証事業
公開日2018/3/23
報告書年度2011 - 2016
委託先名株式会社東芝
プロジェクト番号P93050
部署名スマートコミュニティ部
和文要約本事業は、フランスにおいてパリに次いで第二の規模の都市であるリヨン市でスマートコミュニティ関連技術の実証を目的したもので、以下に述べる4つのTaskで構成される。
Task1は、我が国と同様にフランスにおいてもエネルギー消費の多くを占める建築物に関するもので、再開発地域内に新築される延べ床面積;12,000m2の複合用途ビルに創エネ・蓄エネ・省エネ機器およびエネルギー管理システムを導入して、ビル内で消費するエネルギーよりもビル内で生産するエネルギーが年間で上回る状態であるPEB(Positive Energy Building)化を目指した。具体的には、日本からは省エネ機器として屋上・壁面PV、吸収式冷凍機、蓄エネ機器として冷水蓄熱槽用蓄熱材、蓄電池、省エネ機器としてLED照明、エネルギー管理システムとしてBEMS(Building Energy Management system)、HEMS(Home Energy Management system)、IT機器電源管理システムなどを導入した。フランス側の手配機器であり、PEBの達成に重要な役割を果たす菜種油CGSの不適合などが長期化したためPEB評価は生データと一部シミュレーションデータとを組合わせて実施し、テナントが持ち込んだ24時間稼働のサーバ負荷などを除外して、PEBの達成を確認した。また、PEB化の重要な要素であるビルの消費エネルギーはフランス国内の標準に比べ30%以上削減できた。
Task2は、エネルギーとともに都市共通の課題である大気汚染・交通渋滞・駐車場不足など交通に関するもので、再開発地域内にEVによるカーシェアサービスを展開して、その解消を図った。そして、これらEVに対するエネルギー源として同地域内のPV発電を有効活用して、再生可能エネルギーが大量に導入された際に問題となる出力変動を、EVの蓄電池で吸収することを目指したものである。約2年間のカーシェア事業を運営して、充電スケジュール最適化アルゴリズムの採用により従来の充電方法と比べ約6%のPV発電利用が可能であるとの結果を得た。
Task3は、同地域内にある既設の公営住宅の住民に自宅のエネルギー見える化システムを導入して、本システムを利用することに省エネが図れるか、見える化によって生活行動が変わるかを検証した。見える化の対象は、電気だけでなく、ガスや水道水を加えた。また、電気については取引用メータ値と一致する主幹電力だけでなく分電盤の分岐回路毎に使用量を計測し、詳細なエネルギー情報提供の有効性についても検証した。275世帯中167世帯に見える化システムを導入した結果、需要のピークである冬期において11.7%の省エネ効果があった。ただし、この省エネ効果は見える化システムを頻繁に利用している10%の住民によるものであり、残る住民に対しては、省エネ効果に有意な差は認められなかった。
Task4は、上記Task1からTask3のスマートコミュニティ化によって対象とした地域全体のエネルギー使用・利用状況がどのように変化したのかを確認出来るモニタリングシステム(CMS)を導入した。そして、GLを中心としたユーザによる運用を通じ、CMSの利活用シーンを定義して、自治体に対するCMSの事業モデルを検討した。運用後のユーザに対するインタビュー、その結果を踏まえたCMS機能の改良を複数回実施し、地域全体のエネルギーを管理するためのデータの種類・収集周期、商用のCMSとしてパッケージ化すべき内容を定義した。そして、本事業の成果を踏まえ欧州委員会(以下、「EC」と略す)の研究開発プログラムであるHorizon2020プロジェクトにおいて主に汎用化を目的としてCMSを継続使用し評価することとなった。
英文要約Title: “International Project for Increasing the Efficient Energy Use of Energy; Smart Community Demonstration Project in Redevelopment District in Lyon, France (FY2011~FY2016)”
The Lyon Smart Community Project Task 1 saw the construction of a 12,000 m2 mixed-use building in the Lyon Confluence redevelopment district. Energy generation, storage, and energy saving equipment were installed in the building to help achieve PEB status wherein a building produces more energy than it consumes. More specifically, Japanese energy generation technologies such as rooftop/wall PV and absorption chillers, energy storage equipment such as heat storage material for cold water tanks and storage batteries, and energy-saving equipment such as LED lighting and energy management systems e.g. BEMS, HEMS, and IT power management system were installed. The rapeseed oil-fueled CGS supplied by the French party is a key building system in achieving PEB status. However, problems in the operation of the CGS and the prolonged correction process to remedy it did not allow for enough time to collect the annual data needed for PEB evaluation. This makes it necessary to continue data collection until sufficient data is gathered to provide a good evaluation of the energy production capability of HIKARI buildings. Nevertheless, it was confirmed that the HIKARI Buildings consume at least 30% less energy than a standard building in France.
Task 2, which relates to energy and traffic problems common to large cities such as traffic congestion and shortage of parking lots, deployed an EV car sharing system within the redevelopment district. Task 2 also aimed to absorb the output fluctuation in the grid, a problem that occurs when a large amount of renewable energy is introduced by EV storage batteries, by effectively utilizing PV power generation within the area as an energy source for the EVs. The car sharing service was deployed for 2 years and it was found that the schedule optimization algorithm applied produced a renewable energy utilization rate that is 6% higher than the rate from conventional methods.Task 3 introduced a home energy visualization system to residents of an existing public housing complex in the area and verified whether energy savings can be achieved using this system or whether the visualization function could influence changes in the residents’ behaviors. Visualization included electricity, gas, and water consumption data. For electricity, the usage amount for each branch circuit of the distribution board was also measured in addition to the main meter value, as Task 3 also aimed to evaluate whether providing detailed energy data to users is effective in reducing energy consumption. The visualization system was introduced to 167 households, where 11.7% energy savings were measured during winter when demand is at its highest. However, it should be noted that the energy savings obtained were from the data collected from 10% of the resident population who frequently used the visualization system. For the remaining residents, the utilization rate of the visualization system did not improve even though training sessions for the use of the visualization system were conducted several times, thus resulting to no significant energy savings from the visualization function.Task 4 developed a CMS that can check how energy use in the entire district is changed by Tasks 1 to 3 above. CMS utilization scenarios were defined and CMS business models for local governments considered with Grand Lyon as the user in mind. Task 4 was able to pinpoint data types and collection cycles necessary for managing the energy flow of the entire district and define the contents needed for a commercial CMS package as a result of interviewing CMS users and improving CMS functions based on the feedback received. Also, it was decided that the use and the evaluation of the CMS be continued as part of Horizon 2020 project, a research and development program funded by the EC.
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