分散型エネルギーシステムの最新動向と導入事例 ~ …2019/12/19  ·...

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分散型エネルギーシステムの最新動向と導入事例 ~マイクログリッドの最新動向と仙台・ドイツ シュタットベルケ等の取組事例紹介~ 廣瀬 圭一 1 主査 NEDO 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構 スマートコミュニティ部 2019/11/27 経済産業省北海道経済産業局 1会議室

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分散型エネルギーシステムの最新動向と導入事例~マイクログリッドの最新動向と仙台・ドイツシュタットベルケ等の取組事例紹介~

廣瀬 圭一

1

主査

NEDO 国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

スマートコミュニティ部

2019/11/27

経済産業省北海道経済産業局第1会議室

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• その1:講演資料全体構成・NEDO/JSCAの紹介

• その2:マイクログリッドに関する動向• 近年世界カ国で多発している大規模自然災害への対応、及び再生可能エネルギーの導入促進の観点から、導入拡大が期待されているマイクログリッドの概念、技術動向、及び政策・制度設計の動向について説明する。

• その3:仙台マイクログリッドの事例• NEDO国内実証事例の一つとして、2011年3月11日に発生した東日本大震災時に実際のエネルギー供給を継続した仙台マイクログリッドの概要と震災時の挙動、および10年以上の運用を経て得た知見や課題などを紹介する。

• その4:ドイツ・シュタットベルケの取組み事例• ドイツの地方自治体が運営するエネルギーや公共サービスを提供するシュタットベルケの役割を、ドイツ連邦政府の掲げるエネルギー転換政策実現と地方創生の観点から実例を交え、解説する。

本日の資料構成

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• 米国エネルギー省(DOE) Microgrid Exchange Group 1)

• 定義された電気的境界内で負荷と分散エネルギー源が相互接続されたグループ

• 電力系統に対して、独自で制御可能な集合体として機能

• 電力系統と連系接続および切り離した状態(自立)の両方で動作可能

• 国際大電力システム会議(CIGRÉ)1)

C6.22 ワーキンググループ, マイクログリッドロードマップ• 負荷と分散型エネルギーリソース(分散型発電機、蓄エネデバイス、制御可能な負荷など)

を含む配電システム

• 主たる電力系統ネットワークに接続、若しくは切離した状態、いずれも制御・調整された方法で運用可能

• Senate Bill (SB) 1339 2)

• 負荷とエネルギー源の相互接続システム

• 分散エネルギー源、蓄エネ、需要応答手段、その他の管理、予測、分析ツールが含まれる

• 単一で制御可能な集合体として機能し、電力系統に連系、解列、または並行して運転できる

マイクログリッドとは?

出典:1) https://building-microgrid.lbl.gov/microgrid-definitions2) カリフォルニア州上院法案第1339号SB1339 (09/19/2018)

マイクログリッドの定義(例)

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マイクログリッドの典型的な構成例

電力系統の故障・停電

Hospital

Storage system

Battery

ICTSystems

蓄エネ(蓄電池等)

創エネ(分散型エネルギー源)

省(消)エネ(需要負荷)

自立・独立制御

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マイクログリッドは、運用方法や用途規模等によって様々なタイプがある

出典:オーストラリア エネルギー市場委員会 (AEMC)報告書

独立型単独マイクログリッド

独立型地域連系マイクログリッド

特定エリア・建物マイクログリッド

既存電力系統

従来の電力供給需要家

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マイクログリッドの分類(一例)

マイクログリッド

電力系統接続型

自立・独立型

変電所・配電線単位

特定エリア・需要家(大学キャンパス等)

工場・商用建物/施設

集合・戸建住宅棟/群

離島・遠隔地

無線/放送基地局

輸送機 (車, 船, 宇宙船等)

未電化地域電源(インド・アフリカ等)

10 -100 MW

1-10 MW

100 kW-5 MW

- 50 kW

-100 MW

-10 MW

-10 kW

500 W-5 kW

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(注)容量は目安

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マイクログリッドの過去・現在・将来

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出展:米国エネルギー省、2019年8月9日~11日、米国コロラド州フォートコリンズ、Microgrid Symposium

キャンパス、軍用

単一オーナー

設計ツール

ネットワーク化されたマイクログリッド

複合的な付加価値の向上

新たな資産管理ビジネスモデル

商用・事業ベース

系統連系及び未電化地域対応

地域、自治体、地元関係者

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大規模発電所

マイクログリッド(創・畜・消エネ)

送配電網

オフグリッド型マイクログリッド

輸送機器(乗物)との連系

電力系統との協調

マイクログリッド(地域間)の連系・協調

スマコミ社会を実現するマイクログリッドの進展

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マイクログリッドの資産保有形態動向(米国)

出展:Green Tech Academia

需要家 第三者 電気事業者 自治体/地域 複合型

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マイクログリッドのビジネスモデル例

RTO:地域送電運用機関ISO:独立系統運用機関SPE:特別目的事業体NEM:全国エネルギー市場PPA:電力購入契約EPC:設計調達建設

投資家投資金融業者

電気事業者

デベロッパ

系統運用者

エンドユーザ顧客、需要家

出展:GTM Research

特定目的事業体

電力購入信頼性担保

料金・費用支払い

系統貢献/アンシュラリーの提供

お金の流れ

マイクログリッドが提供するサービス

追加(過大)投資の抑制

市場への売電 追加(過大)投資の抑制

有価証券/利益回収

先行投資

有価証券/利益回収

設計調達建設の役務提供

関連業務の役務提供

Microgrid as a Service: MaaS

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プエルトリコ カリブ海北東に位置するアメリカ合衆国の自治的・未編入領域

●面積: 9,104Km2(四国の半分程度 18,800 km² 北海道本島の1/9程度)

●人口: 約370万人

ハリケーン・マリア(Hurricane Maria)2017年9月19日にドミニカ国とプエルトリコを襲った大型ハリケーン

時速280キロメートル(78m/秒)を超える風が

送電塔の転倒、コンクリート電柱の破断、

発電所の破壊など国全体を停電にした

●経緯

9月20日の午前2時 完全停電

71日後 100万件復電(約65%)

156日後 130万件復電(約86%)329日後 150万件復電(100%)

ケーススタディ:ハリケーン・マリアの爪痕

156日以降は、通電待ちの残り14%に相当する住民が各戸にて小容量PV+蓄電池による小規模マイクログリッドの独立運転で、電力を地産地消

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プエルトリコ全土の停電

出展: Fabio Andrade (University of Puerto Rico at Mayaquez), “Microgrids in Puerto Rico‘s Reconstruction”, Microgrid Symposium series, Fort Collins 2019 他

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弾力運用のためのマイクログリッド

• プエルトリコは、大停電の経験を通し、今後、停電後の復元力を高めるため、マイクログリッドを展開することを推奨しており、以下2つのアプローチを検討。

• 第一アプローチ• 病院、警察、消防署、緊急シェルター、通信インフラ、水処理プラント、空港、港、商業および産業センターにマイクログリッドを導入。

• これらは、施設そのものが、マイクログリッドとして独立して動作し、自然災害の直後に重要なサービスを継続して提供する。

• オンサイト毎にバックアップ、熱電供給(コジェネ)システム、屋上ソーラー、蓄電池、ビルのエネルギー管理システムなどの技術を導入。

• 第二アプローチ• 遠隔地にあるマイクログリッドを上位の電力系統から切り離し、食料品店、ガソリンスタンド、コミュニティセンターと同様に重要な(比較的小規模な)インフラストラクチャに電力を供給し続ける。

• PV、蓄電池、配電フィーダー自動化制御システム、負荷制御機器、および同様の技術の設置により、これらのコミュニティは自然災害からより迅速に回復可能。

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プエルトリコ電力系統の再構築

島内全土をミニグリッドに分離し、独立した自立運転が可能となるよう運用変更

ハリケーン後、発電、送電、配電など広域に被害(全体の約8割)を受け、単一かつ大規模系統であった電力網は崩壊

Blackout

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第一アプローチ重要負荷需要施設へのマイクログリッド建設

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第二アプローチ 住宅・地域のマイクログリッド

各戸に1~1kWのPVパネル、蓄電池、通信制御装置、インバータ等を配備 ■

10戸程度の小規模10~20kW容量にて地域マイクログリッドを形成

電力会社の配電系統に連系接続

出展:IEEE Spectrum

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マイクログリッドに関する法令・政策等プエルトリコ

Act 133-2016 「マイクログリッドやコミュニティソーラーなどの重要な概念制定法」に追加 Act 120-2018 「プエルトリコ電力システムの変革法」 Act 258‐2018 「プエルトリコエネルギー協同組合法」 Act 17-2019 エネルギー公共政策法はPREPAの独占の終了、マイクログリッド等の導入促進 2018年5月18日 Regulation 9028 - Regulation on Microgrid Development

ハワイ州 Act 200 2018年7月10日、知事は、ハワイを自然災害から守り強靭化する法200に署名。上記、プエルトリコの事例を参考に、 Hawaii Public Utilities Commissionが、「マイクログリッドは、エネルギー貯蔵やデマンドレスポンス需要応答を含む公共事業の電力網に価値あるサービスを提供し、負荷シフト、周波数応答、電圧制御などの補助的なサービスを提供できる」と結論付け、microgrid services tariffの制定のため、ハワイ州の電力事象者、専門家らにより具体的な検討に着手( Docket No. 2018-0163 )。

イリノイ州電気事業者のComEdは、2020年に新しいマイクログリッドサービス料金(賦課金)を試験的に導入予定。

ワシントンDC, メリーランド州既存電力系統の近代化、及び地域独占解消のため、新規マイクログリッド事象者の参画について検討、報告書を発行Modernizing the Energy Delivery System for Increased Sustainability(MEDSIS)、この報告書にて、マイクログリッドのレジリエンス対応、及び系統貢献の対価としての賦課金に言及。

カリフォルニア州 Senate Bill (SB) 1339 電気:マイクログリッド:賦課金 ( 2018年9月19日)

州上院議員法案 民主党スターン議員による、マイクログリッドの商業化を促進する法案。顧客がサポートするマイクログリッドの相互接続のための標準化されたプロセスを開発し、2020年12月までの制定を目論むことが、知事により承認。

PG&Eによる山火事防止対策としての停電は、多くの混乱を招いている。サンフランシスコ市やサンノゼ市は、配電線の自治体による買取をPG&Eに打診。

コロラド州災害対応のみならず、サイバーテロなどへ対応でき脆弱性の少ない配電システムのために、マイクログリッドを導入することの議論がスタート。 超党派の支持のため、 州下院議員・ 州上院議員らで今後の立法会議で法案を導入する計画を検討中。法案が可決された場合、「コミュニティ選択エネルギー」の概念の研究調査を開始。その調査結果は、今後の制度設計の参考にされる予定。

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①防災対応 ②環境負荷低減 の要請に応えるべく、マイクログリッドの導入事例が増えている。

現在までの各種事例を踏まえ、マイクログリッドは次のように整理できる。

• 外部要因(不可抗力)である自然災害等に起因する長時間停電に備え、安定的なエネルギー源の確保(再

エネが望ましい)、および内部要因であるっ需要負荷の変動やシステム切替、設備故障などの過渡時/短時

間対応のための蓄エネ設備が、マイクログリッドには必須である。

• また、マイクログリッド内(供給範囲)の負荷・システム運用ニーズを満たすため、設備容量や方式の最適

化・高信頼化、設計~運用までの仕組や人的体制確立も同時に必要となる。

• マイクログリッドの構築には多額な費用を要するが、資産所有や日々提供されるサービスについては、様々

なビジネスモデルが提案されており、エンドユーザーの経済的負担を軽減させるアイデアも近年増えてきた。

• 米国ではマイクログリッドを社会に有用な新たなインフラとして位置付け、法規制や制度設計により、より多

くの導入を促す検討が進行中である。

• マイクログリッドの導入量拡大に伴うコストダウン、仕様・技術の標準化、サービスの多様化等と相まって、

更なる汎用化、および事業のパラダイムシフトが今後想定される。

マイクログリッドに関する動向のまとめ

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• その1:講演資料全体構成・NEDO/JSCAの紹介

• その2:マイクログリッドに関する動向• 近年世界カ国で多発している大規模自然災害への対応、及び再生可能エネルギーの導入促進の観点から、導入拡大が期待されているマイクログリッドの概念、技術動向、及び政策・制度設計の動向について説明する。

• その3:仙台マイクログリッドの事例• NEDO国内実証事例の一つとして、2011年3月11日に発生した東日本大震災時に実際のエネルギー供給を継続した仙台マイクログリッドの概要と震災時の挙動、および10年以上の運用を経て得た知見や課題などを紹介する。

• その4:ドイツ・シュタットベルケの取組み事例• ドイツの地方自治体が運営するエネルギーや公共サービスを提供するシュタットベルケの役割を、ドイツ連邦政府の掲げるエネルギー転換政策実現と地方創生の観点から実例を交え、解説する。

本日の資料構成

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The Sendai Microgrid米国エネルギー省ローレンスバークレー研究所WEB

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• 恐らく、この地球上で最も有名なマイクログリッドのデモンストレーションである仙台マイクログリッドプロジェクトは、2005年~2008年の時期に日本国内で実施された4つの主要なNEDO実証の1つであり、現在も完全に機能している。

• 既に、大成功を収めたが、2011年の大震災時、優れた機能を発揮し、このプロジェクトはマイクログリッドの分野で世界最高の地位を確立した。

• 数時間のサービス損失の後、エンジン発電機が再始動し、マイクログリッドは、2日間の停電の間、キャンパスが位置する東北福祉大学の教育・病院に電力と熱の両方を供給した。

• エネルギーセンターには、350 kWの天然ガスを燃料とする2式の発電設備、50 kWのPVパネル、および若干量の蓄電池が設置されている。

• このプロジェクトのもう1つの注目すべき機能は、さまざまな回路で供給される6つの異なるレベルの電力品質である。

• その1つは、制御室に給電する直流回路である。ここでは、制御システム機器を含む直流負荷装置があり、外乱(停電等の事故)の影響を防いでいる。

The Sendai Microgrid米国エネルギー省ローレンスバークレー研究所WEB 紹介文和訳(一部意訳)

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品質別電力供給システム(実証期間 2005~2008年)仙台マイクログリッドの概要

サーバー 照明器具 ファン

PV panels

交流 電力系統(東北電力)

ガス発電

燃料電池

都市ガス(仙台市ガス局)

蓄電池

安定した高品質電力のみならず、熱、及び水の供給も可能としたシステム

再エネ(太陽光)

電力品質補償機器・設備

仙台マイクログリッド外観 (定格1MW) 東北福祉大学 国見ヶ丘キャンパス

医療器具

消火防災機器

井水飲料水冷却水

揚水ポンプ

熱供給

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水の供給に例えると・・・(図はイメージ)

水源~水の用途(品質・価格)は多岐に渡る

需要地(ユーザ)、施設

河川・湖

浄水

上水

非常時(給水車等)

浄水器

ペットボトル 中水浄水

地下水 雨水

貯水

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電圧補償装置

無停電電源装置

系統電力 分散型電源

通常負荷 重要負荷

通常品質 高品質 最高品質

分散型電源を導入、系統電力との相互補完を図る

供給信頼性、および電力品質の維持向上

品質別電力供給システム実証の概念

最重要負荷

多品質電力の同時供給

燃料電池 太陽光パネルガス発電装置

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実証終了後の運用範囲

商用電力引込点

凡例

約 500 m

給電対象エリア

給電線ルート

建物設備

道路

仙台市エリア

東北福祉大学エリア

喜心寮(教育寮)【標準品質】

高齢者認知介護/研修仙台センタせんだんの里

【標準・B1品質】

仙台高等学校【B2品質】

東北福祉大学/感性福祉研究所

【標準・A品質】WellCom21【標準・A品質】

介護老人保健施設せんだんの丘【B3品質】

雄翔館(寮)/トレーニングセンタ【標準品質】

国見浄水場【B2品質】

エネルギーセンタ【直流】

病院(新設)【標準・高品質C】

• GE、MCFCの排熱を利用し、コージェネレーションシステムとして使用

• 新たに新設された病院へ標準品質と高品質C(非常用設備)を供給開始

• 仙台市エリア供給は実証前の状態に変更• 浄水場への配線は全て撤去• 高校への配線は手動による高品質C給電用として残置

• DVRの転用、MCFCの撤去

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新設された病院への電力供給

電圧補償装置

通常品質

高品質B3

130 kW700 kW

350 kW350 kW 50 kW

18 kW

責任分界点

(受電点)太陽光パネル

ガスエンジン発電装置

ガスエンジン発電装置

200 kW

燃料電池

新設 病院

高品質B1

高品質C

20 kW180 kW

高品質A 直流

無停電電源装置(電力品質改質装置)

200

kVA

SWgear

200 Vac

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震災時のシステム運用状況

項目 3/11 3/12 3/13 3/14

商用系統

GE

直流

高品質A

高品質B1

高品質B3

項目 3/11 3/12 3/13 3/14

商用系統

GE

直流

高品質A

高品質B1

高品質B3

商用連系

▼14:47:10 電圧変動発生 商用停電

停電

▼8:16:43 商用復電

停止中 自立運転

GEからの供給

GEからの供給

GEからの供給停電

停電

停電

▼解列停止 ▼12時頃 GE始動(自立運転開始)

▼14時頃バイパスにて給電開始(お客様要望)

▼02:06 手動停止

蓄電池放電 GEからの供給

蓄電池

蓄電池

▼02:06 手動停止

商用連系

・直流・高品質A、B1系統は、蓄電池とPVの組み合わせにより、停電中でも無瞬断で高品質電力

の供給を継続した。

・GE手動起動後は、コジェネ発電にて、電気と熱を停電中約43時間供給した。

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DVR*#2

NormalQuality

Load

B3Quality

Load

350 kW350 kW 50 kW

6.6 kVac Bus

Utility Grid

PVGasG GasG250 kW

MCFC

B1Quality

Load

DVR*#1

B2Quality

Load

AQuality

Load

DCQuality

Load

Integrated Power Supply

IPS

200

kVA

600

kVA

停電発生

3月11日14:47

自立運転

3月12日12:00

復電連系

3月14日8:16

311震災後の運転状況

なお、2011年4月7日余震を受け、再度東北エリアで広域停電が発生したが、無事自立運転に切替り、異常はなかった。

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震災時の被害状況

エネルギーセンター内の電源設備類には、運転に支障を及ぼすような被害はなかった。若干の亀裂やずれが、基礎、壁面等に確認されたのみ。

エネルギーセンター制御室外壁面の亀裂

防音(発電機用)パネルのずれ

ガスエンジン発電装置

(振動防止用絶縁)基礎のずれ

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311震災時のガス供給状況

引用)仙台市ガスHP

大地震・津波により港工場が被災したが、幸町

供給所のガスタンクから中圧ガスは供給を継続

(数日後に新潟パイプラインより供給開始)

エネルギーセンタ

港工場(供給源)

※家庭用低圧ガスは地震から約2時間後に全面供給停止。震災から25日後にほぼ全域で復旧

ガス供給エリア

ガス主要幹線

エネルギーセンタ

幸町供給所

港工場

幸町供給所(貯蔵タンク)

○ガス供給経路の概略図

・配管の耐震性が極めて高い

・遮断器を介さない直通ルート

・ループ上の供給ルート

・貯蔵設備の複数設置

◎中圧ガス

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都市ガスの供給形態とガスコジェネ(電熱併用)

31

ガスコージェネレーションシステムは、電気を使用する場所で発電する「分散型発電システム」です。従来システムのような送電ロスもなく、発電

と同時に発生する熱を有効利用できるため、

①高いエネルギー効率 ⇒相対的にエコ

上記に加えて、殆どが、地下埋設経路に敷設されたガスパ

イプラインの強靭性による、

②ガス供給(中圧)の高い信頼性

および、ガス製造工場、ガスタンク(ホルダ)、またガ

ス管路に蓄積された利用可能なガス量による

③長時間の安定供給 ⇒ 畜エネ代替相当、

などが期待できる。

(一社)日本ガス協会WEBサイトより

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311大震災を通して経験したこと

• システム運用の信頼性を高めるには、さまざまな種類のエネルギー源の組合せが不可欠である。日本の都市ガスの中圧ガスパイプラインは強靭である。

• 断切替を不要とする運転モードの変更、及び無停電電源の技術は、マイクログリッドの重要な要素となる。

• 蓄電池を使用したDC電源は非常に信頼性が高く、効果的である。

• 高性能のハードウェアとソフトウェアだけなく、熟練したエンジニア(エキスパート)が必須である。 オペレーターおよびサービスエンジニア向けのトレーニングは、BCPにとって非常に重要となる。

• マイクログリッドの拡張性と柔軟性は、投資回収を早め、事業性を高めることができる。

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• 短期

• 初期コスト: 誰が投資するか? 資産管理、課金を含めたビジネスモデルの確立

• 費用対効果の検証

• エンジニアリング: 設計/評価ツール・マニュアル (雛形)が必用

• Plug-in-play, システムの柔軟性、直流(蓄電池)の活用

• 長期

• ライニングコスト: 燃料費, 保守・維持費、税金等

• 設備の特性変化: 寿命, 信頼性・稼働率の低下、故障発生

• 負荷管理:容量の増減、ニーズの変化

• 運用人員の確保: 異動・退職への対応、教育/育成

• 法令、制度設計への対応

• 利害関係者への情報発信、啓蒙活動

マイクログリッドの短期・長期の課題

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• その1:講演資料全体構成・NEDO/JSCAの紹介

• その2:マイクログリッドに関する動向• 近年世界カ国で多発している大規模自然災害への対応、及び再生可能エネルギーの導入促進の観点から、導入拡大が期待されているマイクログリッドの概念、技術動向、及び政策・制度設計の動向について説明する。

• その3:仙台マイクログリッドの事例• NEDO国内実証事例の一つとして、2011年3月11日に発生した東日本大震災時に実際のエネルギー供給を継続した仙台マイクログリッドの概要と震災時の挙動、および10年以上の運用を経て得た知見や課題などを紹介する。

• その4:ドイツ・シュタットベルケの取組み事例• ドイツの地方自治体が運営するエネルギーや公共サービスを提供するシュタットベルケの役割を、ドイツ連邦政府の掲げるエネルギー転換政策実現と地方創生の観点から実例を交え、解説する。

本日の資料構成

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• ドイツには、集団としての社会、文化、秩序を整え、そしてインフラなども自前で運営するという自主性が長きにわたり根付いている。

• エネルギーのインフラ事業の担い手として、地産地消、電力供給モデルとしての「シュタットベルケ」が近年注目されている。

(注:ドイツ以外の欧州の国々にも同様な事業運営体制がある)

• シュタットベルケは、電力以外にも、ガス、熱供給、上下水道、ゴミ処理、交通機関などのインフラ運営とサービス提供を総合的に一手に手掛ける「エネルギー供給公社」と訳されることが多い。

• その「シュタットベルケ」は、ドイツ連邦政府の掲げる低炭素エネルギーシステム構築に向けた施策「Energiewende」の実現に大きな役割を果たしているといわれている。

• 本講演では、ドイツ国内のエネルギー動向を交え、シュタットベルケの概要、実例、課題などについて解説する。

はじめに

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Energiewende:ドイツのエネルギー転換政策

2011年~ 低炭素エネルギーシステム構築に向けた長期的な戦略として、Energiewendeを展開• 自然エネルギー拡大• エネルギー効率改善

Energiewende 経済のすべての部門にわたる統合政策① CO₂排出量削減による気候変動対策② 原子力発電の段階的廃止③ 化石燃料の輸入削減によるエネルギー安全保障の改善④ 科学技術発展・産業育成、雇用拡大、産業競争力や経済成長 等

2016年~ SINTEG Smart energy showcases– Digital agenda for the energy transition

(ドイツ連邦政府経済エネルギー省(BMWi)による実証事業)SINTEGはドイツ国内の5地域で実証を展開中。

・SINTEG PJの一つである、北西部のEnera PJにNEDOは、大容量ハイブリッド蓄電池システム実証で参画中。・また、NEDOは、ドイツ南部のシュパイヤー市において「住宅における再生可能エネルギーの地産地消モデルの確立」実証を2015年 6月~2018年3月、シュパイヤー電力公社(SWS)らとともに実施済み。

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ドイツの2050年までの電力消費における再エネ率の目標

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ドイツの全エネルギー消費と分野毎の割合(2018年)~電力以外の対策も重要~

5990

6330

11980

3820

2170

5969

361

10270

1710

2018 年 ドイツ分野別 エネルギー消費 (単位:億KWH)

再エネ率38%・風力・バイオ・太陽光・水力 等

再エネ率5.7%・バイオディーゼル・植物油・バイオエタノール・バイオエタン 等

再エネ率14.2%・バイオ・地熱・太陽熱 等

出典:ドイツ連邦経済エネルギー省統計データ2018年版より

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エネルギー転換とセクターカップリング

再生可能エネルギーを軸とした新たなエネルギーシステムの構築電力・交通・熱(建物)の全体最適を目指している。

出典:IRENA - International Renewable Energy Agency

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ドイツ連邦共和国について

ドイツ連邦共和国

• 16 の州 から構成される連邦国家。

• 各州は、単に法人格を持つ地方公共団体ではなく、

それぞれが主権を持ち、独自の州憲法、州議会、

州政府および州裁判所を有する国家。

• 州こそがドイツ地方行政の要である。

• 2003年12月31日の時点で、市町村数は、12,355• 人口10万人以上の都市 81市(日本:282市)

• 人口2~10万人以下の中都市 605市• 人口2万人以下の小都市・村 1万以上

(参考:日本の自治体数)

2000年:3,252 → 2018年:1,741

ドイツの地方議会制度・1990年代以降、首長などの直接公選制とする自治体が増えた。・市町村などの地方自治体の議員は、名誉職とされ無報酬が基本で、議会も夕刻以降に開催。昼間に活動が必用な場合は、費用弁償、逸失収入補償等がなされる。

・議会内に委員会を設置し、シュタットベルケなどの公益企業の運営に関する審議なども行う。

出典:Wikipedia地方行政のピラミッド

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シュタットベルケとは?

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• シュタットベルケ(独|STADT WERKE 英|public utilities)• ドイツにおいて、電気、ガス、水道、交通などの公共インフラを整備・運営する

自治体所有の公益企業(公社)。• シュタットベルケはドイツ語で直訳すると“町の事業”を意味する言葉。• 日本語では、都市公社と訳されることも多い。

• ドイツシュタットベルケ協会加入団体数: 1,458( 2017年末)• 同 従業員総数: 260,936名• 同 売上額: 113,909(百万ユーロ) 約14.8兆円• 同 総投資額: 9,991(百万ユーロ) 約1.3兆円• 主な顧客数

• 電気 2800万• ガス 1070万• 熱供給 60万• 水道 1220万

サービス種別 売上(百万ユーロ) 円換算(億円) 割合

Electricity 51,654 67,150 45.3Gas 25,177 32,730 22.1Heat 4,355 5,662 3.8

Water 6,450 8,385 5.7Waste water 6,449 8,384 5.7

Waste 9,398 12,217 8.3Broadband 1,246 1,620 1.1Transport 1,455 1,892 1.3

Other 7,724 10,041 6.8Total 113,908 148,080 100

シュタットベルケの売上高(2017年)

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シュタットベルケの運営

原則:• ドイツには、公益の理念により、約150年前から社会の日常にかかせない電気、ガス、水道等は市町村がやるべきものという風習があり、シュタットベルケはその責任を担っている。

→ ドイツ憲法で規定されている。

事業範囲:• シュタットベルケには、交通、住宅(低所得層向け)、病院の運営も含まれる場合もある。

• エネルギー関連以外の事業には、VKUと別の連合体(協会)がある。

シュタットベルケのオーナー:• 単体もしくは複数の自治体であり、監査役員会にて事業運営の適正化を図っている。

監査役員会:• 会長に市長もしくは郡長がなり、議会議員、全ての政党の議員もメンバとなっている。

• 監査委員会では、サービスの担保、また収益の向上のための方針を定めている。

• 経営方針には市の意向が反映されるが、経営の執行は民間企業経験者に任せるという極めて効率的な仕組み。→ 実際の運営は、ノウハウ・実績のある民間出身者が担う場合が多い

シュタットベルケの運営と収支:• 公的法人企業として、GmbH(有限会社)またはAG(株式会社)として、Stadtwerkeを組織化・運営。

• 複数の事業のMix Calculationにより決算を算定しており、採算性の悪い劇場などの赤字を他の事業からの収益で補填。

• シュタットベルケ向けの金融公庫も自治体毎に別組織としてある。

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シュタットベルケの事例:Prenzlau(プレンツラウ市、旧東ドイツエリア)

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位置:Prenzlau市(ブランデンブルグ州)ベルリン中央駅から北へ100㎞、RE(各駅)で1.5時間ドイツ鉄道Prenzlau駅 (在来線は2時間に1本の割合)

面積: 142.2 km²人口: 19,110 名(2017年末)

Prenzlau

区域内に存在する風力発電設備群Prenzlau市シュタットベルケ事務所

ドイツ鉄道Prenzlau駅舎

別ファイルで実例を紹介

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まとめ:シュタットベルケによるエネルギー転換への取組

• 既存の大規集中電源から送配電網(流通設備)を通して、需要家まで電力供給する仕組みが分散電源主体(地産地消)となり、今後は、電力の95%がローカルな配電網で流通され、洋上風力発電の5%電力のみのが、送電網を通ることになると想定。

• そのため、配電網管理は一層重要になり、ヒートポンプ、EVおよび蓄電池などで、配電網を制御する仕組みが必要である。

• また、蓄電技術については、数時間~数日レベルでの調整が必要となり、電力以外にも水素の可能性を模索中。

• シュタットベルケは、今後10年間で、配電網高度化 140億ユーロ、IT 70億ユーロ、また再エネや分散型電源にも積極的に投資する予定である(2018年時点)。

• 自治体レベルでのエネルギー経済的な活動は、地域経済の付加価値と雇用を創出・確保し、そして健康な自治体財政に寄与し、。

• ドイツ連邦政府の推し進めるエネルギー転換に関して、シュタットベルケの役割は大きいが、日独間の社会や経済の仕組みの違い、特に、ドイツにおける独立した地方自治・議会、国民/社会性・メンタリティなども理解する必要がある。