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EMS(Energy Management System)

エネルギーマネジメントシステムの研究

  • 研究課題
  • 第3期SIP 事業 サブ課題 C3
  • 研究会(セミナー)開催予定
  • 過去の研究会(セミナー)

・研究背景

エネルギーマネジメントは、温室効果ガス(GHG)排出量に直接関与する、エネルギーの使用を監視し、適切なKPIを見える化することで、設備の省エネルギー性能の向上、設備更新に係わる様々な洞察を与えるために重要です。

家庭、業務セクタと比較しても、事業所あたりの産業セクタのエネルギーシステムが消費するエネルギー量は大きく、再生可能エネルギーの変動を吸収するための機能を果たすことが期待されています。

この機能を実現するためには、スマート製造に要求される様々なマネジメント機能をシステム化し、自動化することが必要です。一方で、設備のエネルギー使用に伴う運用を最適に管理するための国際標準として、IEC 63376 Ed. 1.0:2023が2023年8月16日に発行しました。これは日本提案が正式採用された国際標準規格(IS)です。この規格策定にあたっては、早稲田大学も国内委員会の委員長、主査、IEC TC65 JWG14, JWG17のexpertとして積極的に関与して参りました。

工場内の個別最適な方策を導出するだけではなく、広く、社会全体のGHG排出量削減に寄与するためには、マネジメントシステム(MS)が外部のMSとコミュニケーションし、あらかじめ合意されたポリシーを、協調的に最適化する方策を導出する仕組みが必要です。このようなデータコミュニケーションの仕組みを機能させるためには、データフローの標準化が望まれます。

第 3 期 SIP 事業 サブ課題 C3

  • 研究タイプ:SIP第3期
  • 研究開発代表者:天野 嘉春、主たる共同研究開発者:(太田 康裕  オムロン株式会社)
  • 研究題目:産業用スマートエネルギーマネジメント連携システムの開発と実装
  • 研究開発テーマ構想名:脱炭素実現に向けたFEMS連携システムの創出と標準化

目的:

2050 年にカーボンニュートラリティを実現するため、事業者の所有する産業用エネルギー生産、貯蔵および利用設備を協調させ、地域の再生可能エネルギーを利活用する最適運用を実現するために必要な技術の実現性、事業性および社会的受容性の評価が必要である。

このため、産業用スマートエネルギーマネジメント連携システムの情報モデルを構築し,個別技術開発における課題の成立性を検証するテストベッドを構築する。同時に,工場の生産設備を協調させ分散エネルー源を利活用するシステムを開発,実装し,その有効性を検証することを目的とする。そして,個別の成果を一般化した共通モデルとして整理することで,国際標準規格へと発展させる。

FEMS研究会(産業用エネルギーマネジメントシステム研究会)設立趣旨(2024/05/23)をご確認の上、研究会メンバーとしての登録申し込み希望の方はこちらから登録願います。メンバーには、原則不定期月曜日午後に企画する研究会への参加案内をご連絡いたします。

・研究会(セミナー)開催予定

研究会(セミナー)開催5

  • RG_FEMS-20240722 参加登録はこちらから
  • 主催:共催:FEMS研究会
  • 日時・場所:2024/7/22(月) 14:00〜16:00 
  • 早稲田大学喜久井町キャンパスおよびZoomによるハイブリッド開催
  • 講演タイトル:「脱炭素に向けた製造工場サイトへの蓄電PPAサービス適用の事例と課題について」
  • 講師:オムロン フィールドエンジニアリング株式会社 エネルギーマネジメント事業本部 榎並 顕様
  • 概要:「製造業にとって、自然資本を考慮し、脱炭素に取り組むことは経営の重点課題となっている。
    しかし、経営をめぐる不確実性が高まる昨今では、脱炭素に優先的に経営資源を配分できないジレンマがある。
    脱炭素の一つのアプローチとして、従来型のPV PPAでの取り組みが進められたが、それでもCo2削減目標が達成できない、導入した発電電力を使いきれないなどといった問題が生じている。従来型のPV PPAに蓄電池を組み合わせることで、初期費用ゼロで再エネ率を大幅に高めると同時に、災害時のBCP対応にも活用できるソリューションについて、その事例と課題を紹介する。」

・過去の研究会(セミナー)

【終了】研究会(セミナー)開催4

  • RG_FEMS-20240603 参加登録はこちらから
  • 主催:共催:FEMS研究会
  • 日時・場所:2024/6/3(月) 13:00〜15:00 
  • 早稲田大学喜久井町キャンパスおよびZoomによるハイブリッド開催
  • 講演仮タイトル:「AVEVA PI Systemに関する内容説明と事例紹介」
  • 講師:AVEVA インダストリアルプラットフォーム開発センター 大野高明様 横河デジタル株式会社 ソリューションビジネス本部 大島敦夫様 伊藤隆様
  • 概要:「PI systemに関する内容ご説明と事例紹介。本講演で、AVEVA社及び横河デジタル社からプラント・工場においてのPIMS活用のGHGマネジメントにおける役割・事例・方向性を伺うと共にユースケースを収集する。具体的な発表構成としては、AVEVA社PIMSシステムの位置づけの紹介後、横河デジタル社より実際の活用方法、国内での事例についてご紹介頂く予定。」

【終了】研究会(セミナー)開催3

  • RG_FEMS-20240422 参加登録はこちらから
  • 主催:共催:FEMS研究会
  • 日時・場所:2024/4/22(月) 14:00〜16:00 
  • 早稲田大学喜久井町キャンパスおよびZoomによるハイブリッド開催
  • 講演タイトル:「計画/実績→経営指標としてのカーボンニュートラル」
  • 講師:ダッソー・システムズ株式会社 白幡 博光 様
  • 概要:「カーボンニュートラルを取り巻く状況から、製品毎のカーボンフットプリント(CFP)を計画と実績の双方から把握することの重要性について、生産活動におけるCO2排出を直接/間接活動の観点から説明。またCO2の排出量、製品毎のCFP実績をトラックすることで、計画からカーボンニュートラルの生産活動を実現するために、企業として今後取りうる方向性を提示する。」
  • 【終了】研究会(セミナー)開催2
  • RG_FEMS-20231220 下記のACROSS CN研究会主催の講演は、FEMS研究会との共催です。
  • 参加申し込み方法:参加登録フォームに入力をお願い致します。(11/15更新)
  • 主催:ACROSS CN研究会(早稲田大学 スマート社会技術融合研究機構 カーボンニュートラル社会研究会)
  • 共催:FEMS研究会
  • 日時・場所:2023/12/20(水) 13:00〜15:00 早稲田大学喜久井町キャンパスおよびZoomによるハイブリッド開催 
  • 講演タイトル「CN社会へ向けたPSE技術の活用 ~工場用役最適化システムによるCO2排出量最小化の実現
  • 講師: 三井化学(株) 大寳 茂樹 様
  • 概要「用役プラントは工場内で使用する蒸気・電力を製造・供給・受電する設備であり膨大なエネルギーを消費することから、全ての運転状態に加え生産コスト等もリアルタイムで把握し最適化運転を行うことが理想であるが、従来は蒸気・電力バランスさえも十分に把握できていない状態であった。三井化学では動的プラントシミュレータを単独で作成できるPSE技術を有していたこともあり、この問題に対し、PIMS(Plant Information Management System)に蓄積された全プラントの運転データを用いて、工場全体の蒸気・電力バランスモデルを作成し”見える化”を実現した。
    そして、生産コスト最小となるリアルタイム最適化システムへ拡張後、CO2排出量最小化システムとなり現在運用している。
    本講演ではカーボンニュートラル社会へ向けた一つの取組み事例として工場用役最適化システムの詳細を紹介する。」

【終了】研究会(セミナー)開催1

  • RG_FEMS-20231114 参加申し込みはこちらから
  • 主催:共催:FEMS研究会
  • 日時・場所:2023/11/14() 13:00〜15:00 早稲田大学喜久井町キャンパスおよびZoomによるハイブリッド開催
  • 講演タイトル「加速するデータ共有圏と日本へのインパクト
  • 講師:JIC ベンチャー・グロース・インベストメンツ 小宮昌人 様
  • 概要:「加速するデータ共有圏(Data space):Catena-XやManufacturing-Xなどの最新動向と日本への産業へのインパクト」をテーマとして、データ共有圏の動向やインパクト、IDSA、GAIA-X、Catena-X、Manufacturing-Xなどの鍵となる取り組みを解説していく。また、エネルギー関係の事例を紹介する。」
  • 【終了】研究会(セミナー)開催 特別セミナー
  • RG-FEMS特別セミナー 参加登録はから
  • 日時:4/3 13:00~14:00
  • 場所:喜久井町キャンパス早稲田大学喜久井町キャンパス第二研究棟2階ゼミ室(41-5-201) およびZOOM(Zoom URLは別途ご連絡)
  • 講演者:Prof. Kaiwen Zhang Associate professor at ÉTS Montréal
  • 講演タイトル:「 Unblocking Blockchains and DLTs – Applications for Smart Cities
  • トピック: 20240403 1300-1400 RG_FEMS seminar on Blockchains for Smart Grids
  • https://fuseelab.github.io/
講演者Prof. Kaiwen Zangの情報と詳細はこちらを展開してご覧ください。

  • Kaiwen Zhang is an Associate Professor in the Department of Software and IT Engineering at ÉTS Montréal (University of Québec) and chair holder of the T-RIZE Industrial Research Chair on Applications for Sustainable and Practical Blockchain Systems. Previously, he was an Alexander von Humboldt postdoctoral fellow in Computer Science at the TU Munich (2015-2017) and a member of the Middleware Systems Research Group. Dr. Zhang obtained his B.Sc. and M.Sc. at McGill University in Montréal and his Ph.D. at the University of Toronto. His research interests include blockchain technologies, publish/subscribe systems, massively multiplayer online games, and software-defined networking. Dr. Zhang’s expertise lies at the intersection of distributed systems, networking, and data management. His research is published in premier distributed systems conferences such as IEEE ICDCS and ACM Middleware.
  • Title: Unblocking Blockchains and DLTs – Applications for Smart Cities
  • Abstract:  The Intelligent Transportation System (ITS) has become essential for the economical and technological development of a country. The maturity of communication technologies (Vehicle to Infrastructure (V2I) and Vehicle to Vehicle (V2V)) and the amalgamation of smart grids, electric vehicles (EVs) and energy trading resulted in a storm of research opportunities for green ITS. However, the untrusted centralized nature of energy markets and EV charging infrastructures result in several privacy and security threats to EV user’s private information. These security and privacy threats include targeted advertisements, privacy leakage, selling data to third party, etc. In this work, we argue that blockchain technology is a core technology in enabling a secure decentralized platform to realize smart city applications. In this presentation, we will present several highlights of our research: ZipZap, a tokenization solution for transactive energy; BlockEV, a decentralized charging station selection protocol for EVs; BlockFeDL, a EV charging load forecasting solution using Federated Learning. Finally, we will provide a review on the use of blockchain for carbon credits and energy certificates.