「品質別電力供給システム実証研究」「品質別電力供給システム実証研究」

2010年11月17日

株式会社NTTファシリティーズ研究開発本部 廣瀬 圭一

ＪＳＴシンポジウム於：江戸東京博物館ホール平成２２年１１月１７日

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1品質別電力供給システム実証研究とは？品質別電力供給システム実証研究とは？

Why:What:When:Where:Who:

How:

⇒ エネルギー使用形態やニーズの多様化

⇒ 新電力供給システム（系統電力＋再生可能エネルギー他）

⇒ 平成１６～１９年度の４ヵ年

⇒ 宮城県仙台市青葉区東北福祉大学＋仙台市エリア

⇒ NEDO：独立行政法人新エネルギー・産業技術開発機構による委託研究事業

⇒ NTTファシリティーズ、東北福祉大学、仙台市NTTファシリティーズ総研 （以上の４者で共同実施）

⇒ 福祉大キャンパス内で１MWのエネルギーシステム（太陽電池、燃料電池、ガスエンジン発電装置）を構築。福祉・介護施設、大学、高校、水道局へ電力供給し検証。

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2品質別電力供給システムとは？

商用電源

UPS

UPS

UPS

UPS

UPS

2

DVR

UPS

分散型電源

G

3

直流負荷DC/DC

最重要負荷（交流）

重要負荷（交流）

一般負荷

1

①要求される電力品質別に給電②電源装置を統合設置（集中給電）③新エネ（分散型電源： PV,FC,GE ）の活用

品質別電力品質別電力供給システム供給システム仙台国見地区で実証仙台国見地区で実証

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3実証研究エリア配置図

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喜心寮（教育寮）【標準品質】

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】

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】

仙台市エリア

商用電力引込点

仙台高等学校【B2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】

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】

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】

雄翔館（寮）／トレーニングセンタ【標準品質】

約 500 m

給電対象エリア

給電線ルート

建物設備

道路

国見浄水場【B2品質】国見浄水場【B2品質】

東北福祉大学エリア

エネルギーセンタ（新設）【直流】

エネルギーセンタ（新設）【直流】

広瀬川

東北自動車道

仙台宮城IC

八木山△

仙台駅

国見地区

JR仙山線

5 km

N

仙台国見地区の位置関係

JR東北本線

凡例

•• NEDONEDOからの委託研究事業からの委託研究事業•• 交流交流44品目、直流品目、直流11品目の多品質を実需要家に供給品目の多品質を実需要家に供給

•• 分散型電源＋パワエレ機器によりシステムを構成分散型電源＋パワエレ機器によりシステムを構成•• 仙台市国見地区で検証を実施済（仙台市国見地区で検証を実施済（88ヶ月）ヶ月）•• 平成平成1616～～1919年度の年度の44ヵ年プロジェクト、ヵ年プロジェクト、H20.3.H20.3.末終了末終了

4

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5実証研究事業の運営体制

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6システム運用の一例（実データ）

0

200

400

600

800

1000

12000:

00

1:00

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3:00

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6:00

7:00

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10:0

0

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15:0

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16:0

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23:0

0

0:00

Time

Activ

e Po

wer

(kW

)

Grid power

GE2

GE1

PV

MCFC

October 12, 2007

燃料電池 250kW一定

PV出力0～40kW程度

受電電力目標200kW一定

GE 出力追従、台数切替

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7実証研究終了後の状況（排熱利用＆高品質C供給）

高齢者認知介護/研修仙台センタせんだんの里【給湯】200709供給

高齢者認知介護/研修仙台センタせんだんの里【給湯】200709供給

東北福祉大学エリアＨ２０年３月完成（６月オープン）福祉大学せんだんホスピタル【高品質C（非発代替相当） 】【給湯・暖房・冷房】200802供給

Ｈ２０年３月完成（６月オープン）福祉大学せんだんホスピタル【高品質C（非発代替相当） 】【給湯・暖房・冷房】200802供給

介護老人保健施設せんだんの丘【給湯・暖房】 200806供給

介護老人保健施設せんだんの丘【給湯・暖房】 200806供給

約 500 m

②高品質Cの供給開始都市ガス供給系統評価申請による非常用燃料（消防法合致）の確保

③エネルギー供給エリア変更仙台市エリアへの給電実証終了（B2品質の切離）

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①分散型電源の排熱利用ガスエンジン発電装置、燃料電池の排熱を給湯・暖房・冷房に利用

エネルギーセンタエネルギーセンタ

エネルギー供給エリア

給電線ルート

建物設備

道路

凡例

排熱配管ルート

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熱エネルギーの有効利用と非常用発電機の利用

非発兼用によるイニシャルコストの削減

■非常用発電機の兼用によるＣＧＳトータルコストの削減

■燃料をガス（非常用燃料の認定）にすることで燃料貯蔵コストの削減

給湯温水

暖房

温水給湯

温水冷房

冷水

暖房

温水給湯

温水

発電機

都市ガス

電力

ガスエンジン

せんだんの丘せんだんの里 せんだんホスピタル

Ｂ

Ｂ

Ｂ Ｂ

ジェネリンク

※都市ガス供給系統評価申請（非常用燃料の認定）

ＭＣＦＣ

ガスエンジン

商用電力

ガスエンジン350KW

ガスエンジン350KW

Ｈ

Ｈ

Ｈ

都市ガス（都市ガス供給系統評価）

Ｇ

温水ヘッダー

温水ヘッダー

電力

電力利用（非常用電力）

非発兼用

各施設

商用電力

8

■システムフロー

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9ＣＯ２排出量の比較（一例）運転パターン

品質別システム（分散電源利用） ボイラー利用

ボイラー

商用電源GE

FC

商用電力：H18年度東北電力実績値（0.441 kg-CO2/kWｈ）GE、FC、ボイラー：都市ガス 13A（燃焼時のCO2 2.35ｋｇ/m3）

ＧＥ１、ＦＣ：２４時間運転 ベースロードＧＥ２：９時間 昼間ピークカット運転を想定

5,000

4,500

4,000

商用電源3,500

3,000

2,500

t-CO2

2,000

1,500

1,000

500

0

熱負荷も併せると分散電源を利用した方がCO2の排出量が少なくなる

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10お問合せ先、Webによる情報提供

■お問合せ先

株式会社 NTTファシリティーズ研究開発本部 廣瀬 圭一

Tel ０３－５９０７－６３２８E-mail hirose36@ntt-f.co.jp■品質別電力供給実証研究のホームページhttp://www.ntt-f.co.jp/profile/rd/sendaiproject/