スマートエネルギーネットワーク最前線

～新エネルギー促進、制御技術からシステム構築、企業戦略、自治体実証試験まで～

序論　新エネルギー技術戦略（柏木 孝夫）
　　1. グリーンイノベーションへの期待
　　2. 次世代エネルギーとスマートグリッド
　 3. 都市エネルギー全体最適化とスマートエネルギー
　　4. これからのグランドデザインとは？
第１編　新エネルギー戦略における要素技術
【総論】 次世代エネルギーシステム構築における必要な技術とは（浅野 浩志）
　　1. はじめに
　　2. 主な構成技術
　　3. 各構成技術の概要
　　4. おわりに
第1章 エネルギーネットワークを見据えた各種発電技術の現状
　　第1節 エネルギー技術の現状（火力・原子力）と今後の方向性（船橋 信之）
　　1. エネルギー技術の現状
　　2. エネルギー技術の今後の方向性
　　3. 世界の発電技術のPost Fukushima
　　第2節 究極の高効率火力発電システム開発－燃料電池のトリプル複合発電システム－（金子 祥三）
　　1. 高効率発電の必要性
　　2. 火力発電の高効率化の歴史
　　3. IGCCの開発状況
　　4. トリプル複合発電の開発状況
　　5. まとめ
　　第3節 水力発電の現状と小水力発電普及に向けた取り組み（大島 寿哉）
　　1. 水力の出力
　　2. 水力発電の形態
　　3. 水力発電の現状
　　4. 水力発電のポテンシャル
　　5. 未利用落差発電
　　6. 近年の政策
　　7. 水力と系統安定化
　　第4節 太陽光発電とスマートグリッド（小原 伸哉）
　　1. はじめに
　　2. グリーンマイクログリッド
　　3. 解析条件
　　4. グリーンマイクログリッドの構成
　　5. 解析結果
　　6. ソーラー水電解・PEFCによる自立マイクログリッドの運用方法のまとめ
　　第5節 風力発電技術と今後の取り組み（近藤 潤次，小垣 哲也）
　　1. 風力発電のしくみ
　　2. 風力発電導入拡大時の問題
　　3. 需要と風力発電出力の変動特性
　　4. 風力発電の出力変動による悪影響を緩和する技術
　　5. 風力発電の導入状況
　　第6節 地熱発電技術と開発の課題（江原 幸雄）
　　1. はじめに
　　2. 地熱発電のしくみ
　　3. 地熱の探査と地熱貯留層評価
　　4. 持続可能な地熱発電
　　5. わが国の地熱開発における課題
　　6. おわりに
　　第7節 バイオマス発電技術と経済性（笹内 謙一）
　　1. はじめに
　　2. バイオマス発電の種類
　　3. バイオマスによる発電効率の考え方
　　4. 汽力式バイオマス発電
　　5. 熱分解ガス化発電
　　6. その他のバイオマス発電
　　7. バイオマス発電の経済性
　　第8節 波力発電と潮汐・潮流発電の現状と今後の課題（永田 修一）
　　1. はじめに
　　2. 波力発電
　　3. 潮汐・潮流発電
　　4. おわりに
第2章 エネルギーネットワークにおける制御技術
　　第1節 スマートグリッドにおける制御技術（三谷 康範）
　　1. 電力ネットワークとスマートグリッド
　　2. 交流電力システムの需給制御・周波数制御
　　3. 電力システムの電圧制御
　　4. 電力システムの安定度
　　5. 保護と保護リレー
　　6. 短絡電流の問題
　　7. 単独系統と自立系統
　　8. 将来の電力供給のリスク要因
　　9. 電力システム制御におけるスマートグリッドへの期待
　　10. スマートグリッドにおける制御技術を実現するための要素
　 11. 電力システムの高度監視技術
　　12. ノード電圧フェーザ計測に基づく電力システム広域動特性監視例と応用
　　　1.1 スマートグリッドにおける系統制御・エネルギー制御（西岡 淳）
　　　　1. 従来の系統制御・エネルギー制御
　　　　2. スマートグリッドでの系統制御・エネルギー制御のあり方
　　　　3. スマートグリッドで期待される系統制御・エネルギー制御
　　　1.2 分散型電源制御手法（馬場 旬平）
　　　　1. はじめに
　　　　2. 非可制御な電源の制御
　　　　3. 可制御な電源の制御
　　　1.3 電力ルータの開発と最適電力配分（谷口 忠大）
　　　　1. 地域電力網と最適電力配分
　　　　2. 基礎的な数理モデル
　　　　3. 学習アルゴリズム
　　　　4. まとめ
　　　1.4 新しいエネルギーシステムを支えるパワーデバイス開発（岩室 憲幸）
　　　　1. はじめに
　　　　2. 最近のパワーデバイスの開発動向
　　　　3. Si-MOSFETの開発の現状と将来動向
　　　　4. Si-IGBTの開発の現状と将来動向
　　　　5. ワイドバンドギャップパワーデバイスの開発の現状と将来動向
　　　　6. まとめ
　　第2節 スマートメーターによる制御技術（児島 史秀，原田 博司）
　　1. スマートメーターの背景
　　2. SUNの概要
　　3. SUNの標準化動向
　　4. NICTにおけるSUNの研究開発
　　5. スマートメーターの今後
　　第3節 電力貯蔵とその需給制御技術
　　　3.1 二次電池の競争戦略と未来（大久保 隆弘）
　　　　1. 二次電池事業と経営競争
　　　　2. 二次電池の市場と課題
　　　　3. 二次電池の産業に与える影響
　　　　4. 二次電池の競争戦略
　　　　5. おわりに
　　　3.2 キャパシタ開発とスマートグリッドへの展開－次世代ナノハイブリッドキャパシタの開発－（直井 勝彦，長野 有紀）
　　　　1. はじめに
　　　　2. キャパシタと電池
　　　　3. ナノハイブリッドキャパシタの開発
　　　　4. キャパシタは第3世代へ
　　　　5. おわりに
　　　3.3 次世代電力ネットワークに向けた蓄電池技術動向（辰巳 国昭）
　　　　1. はじめに
　　　　2. 二次電池の種類と特徴
　　　　3. 系統連系用蓄電池としての技術課題
　　　3.4 燃料電池（安芸 裕久）
　　　　1. 燃料電池とは
　　　　2. 燃料電池の用途と種類
　　　　3. エネルギーネットワークに燃料電池の役割と応用
　　　　4. 燃料電池に関する大規模プロジェクト
　　　　5. まとめ
　　　3.5 電気自動車（V2G、V2H、G2V）（太田 豊）
　　　　1. 電気自動車/充電インフラと電力系統
　　　　2. 充電要求を考慮した自律分散型V2G制御と周波数制御への効果
　　　　3. 電気自動車による周波数制御
　　　　4. 電気自動車/充電インフラへのV2G実装について
　　第4節 熱電併給技術（進士 誉夫）
　　1. 概要
　　2. 熱電併給技術（コージェネレーション）システム
　　3. 熱電併給技術（コージェネレーション）制御方法
　　4. スマートエネルギーネットワークの中での熱電併給
　　第5節 通信技術を利用した新しいスマートグリッドサービス（山中 直明）
　　1. インターネットとスマートグリッドを考える
　　2. 仮想送電とEVNO
　　3. EVNOが作る新しいサービス
　　4. むすび
第２編　スマートコミュニティのシステム構築
【総論】 快適性向上と省エネルギーを両立した新しい街づくり（桐原 慎也）
　　1. 環境問題のプライオリティの向上
　　2. なぜ“シティ”なのか
　　3. “スマート”とは何か
　　4. 国による“スマート”の意味の違い
　　5. 取り組みの難しさ
　　6. 日本にとっての意義
第1章 スマートシティ
　　第1節 スマートシティにおけるプライバシーリスク（瀬戸 洋一）
　　1. はじめに
　　2. スマートシティにおけるプライバシーリスク
　　3. スマートグリッドのプライバシーリスク対策
　　4. プライバシー影響評価
　　5. スマートグリッドへのプライバシー影響評価の適用
　　6. おわりに
　　第2節 スマート化におけるセキュリティ対策（小林 偉昭）
　　1. スマート化に向けて
　　2. システムライフサイクルでのセキュリティ対策
　　3. スマートコミュニティのセキュリティ対策
　 第3節 新しい交通システム（安藤 章）
　　1. わが国の交通システムがめざすべき方向性
　　2. 情報化技術と交通の融合
　　3. 新しいモビリティシステム
　　4. 都市構造のリノベーションと新モビリティ社会の創造
第2章 スマートハウスとスマートビル
　　第1節 HEMS住宅に必要な設備（丹 康雄）
　　1. HEMSとは何か
　　2. HEMSの構成要素
　　3. HEMS構成する要素技術
　　4. 今後に向けて
　　第2節 スマートビルディングにおけるBEMS（福田 一成）
　　1. はじめに
　　2. ZEBとは
　　3. BEMSの概要
　　4. BEMSの機能
　　5. BEMSによる省エネ運用最適化
　　6. BEMSのスマート連携
第３編　企業戦略と実証試験
【総論】 実証研究と今後の方向性（諸住 哲）
　　1. はじめに
　　2. スマートグリッドへの各国の取り組み
　　3. 日本の方向性
　　4. おわりに
第1章 企業のエネルギーマネジメント戦略
　　第1節 ガス・電機
　　1.1 東京ガスにおけるスマートエネルギーネットワーク戦略（笹山 晋一）
　　　1. 望ましいエネルギーミックス・新たなエネルギーシステム構築に向けた取り組み
　　　2. スマートエネルギーネットワーク実現に向けた取り組み
　　　3. スマートエネルギーネットワークの特徴
　　　4. スマートエネルギーネットワークの実例
　　　5. 今後の展開
　　1.2 パナソニックのエネルギーマネジメント戦略（下地 達也）
　　　1. はじめに
　　　2. 再生可能エネルギーによるエナジーソリューション
　　　3. HEMS標準化
　　　4. パナソニックのめざすエネルギーソリューション
　　1.3 明電舎の新エネルギーシステム（サステイナブル・グリッド）の構築（佐藤 信利）
　　　1. サステイナブル・グリッド
　　　2. サステイナブル・グリッドを支える技術
　　　3. 新しい地域エネルギーシステム
　　　4. 次世代型BEMS
　　　5. まとめ
　　1.4 富士電機のエネルギー戦略－スマートグリッド，スマートエネルギーネットワークへの取り組み（桑山 仁平）
　　　1. スマートコミュニティ分野の動向と富士電機の取り組み
　　　2. スマートコミュニティ実証の取り組み
　　　3. 次世代電力流通に向けた取り組み
　　　4. エネルギーマネジメント技術
　　　5. スマートメーター
　　　6. 今後の取り組み
　　第2節 情報・通信
　　2.1 IBMにおけるスマートグリッド戦略（川井 秀之）
　　　1. はじめに
　　　2. 海外スマートグリッド事例
　　　3. 国内スマートグリッド事例
　　　4. 日本における課題点
　　　5. 解決策とIT業界からの示唆
　　2.2 NTTファシリティーズのスマートコミュニティに対する取り組み（横山 健児）
　　　1. はじめに
　　　2. オフィスビルのスマート化「Smart & GreenITy Building」
　　　3. スマートビルのキーシステム「FITBEMS，クラウド型BAS，Rimoni」R
　　　4. マンション入居者の省エネを支援する「スマートサービスEnneVision」R
　　　5. スマートコミュニティ実現に向けて
　　2.3 富士通におけるスマートネットワーク戦略（山岸 憲一）
　　　1. はじめに
　　　2. ICTの動向とスマートネットワーク
　　　3. 富士通のスマートネットワーク技術と提供ソリューション
　　　4. スマートネットワーク技術適用範囲の拡張
　　第3節 建設・住宅・設備
　　3.1 清水建設におけるマイクログリッド開発（傅田 篤，森野 仁夫）
　　　1. はじめに
　　　2. 清水建設のカーボンマネジメントとマイクログリッド
　　　3. 清水建設のマイクログリッド開発の歩み
　　　4. おわりに
　　3.2 大和ハウス工業におけるスマートハウス実証実験と今後の戦略（池田 登志夫）
　　　1. はじめに
　　　2. スマートハウスへの取り組み
　　　3. 「Smart xero Eco Project」
　　　4. 今後の取り組み
　　　5. おわりに
　 3.3 コクヨの「エコライブオフィス」の実証試験（飯沼 朋也）
　　　1. はじめに
　　　2. コクヨにおけるエコの取り組み
　　　3. エコライブオフィスにおける二酸化炭素（CO2）削減の施策
　　　4. オフィスにおける発電・蓄電・給電システム（直流給電）
　　　5. 一次試験：ポータブルバッテリーシステム（持ち運び可能な電池モジュール）
　　　6. 二次試験：直結システム（建物電力系統とは独立した回路）
　　　7. 直流給電の現実的な課題
　　　8. 今後の展開
第2章 各国のスマートグリッド戦略と自治体による実証試験
　　第1節 日本版スマートグリッドからスマート･エネルギー構築に向けて－供給重視のスマートグリッドから需要重視のスマートグリッドへ－（村岡 元司）
　　1. はじめに
　　2. 震災前のエネルギー政策とスマートグリッドにより実現されるスマートエネルギー社会のイメージ
　　3. 震災後のスマートエネルギー社会のイメージとスマートグリッド・スマートコミニュティが今後実施すべきこと
　　4. スマートな需要家の創出に向けて
　　第2節 各国のスマートグリッド戦略と実証事例（米国、欧州、中国、アジア）（村岡 元司）
　　1. はじめに
　　2. 各国で異なるスマートグリッド導入の狙い
　　3. 米国における取り組み～技術と制度と市場創造を一体化～
　　4. その他の地域における取り組み
　　第3節 各自治体の実証試験動向
　　3.1 横浜スマートシティプロジェクト（YSCP）（名倉 直）
　　　1. はじめに
　　　2. 横浜市におけるYSCPの位置づけ
　　　3. YSCPの推進体制
　　　4. 全体目標
　　　5. 個別プロジェクトの取り組み例
　　　6. まとめ
　　3.2 「家庭・コミュニティ型」低炭素都市構築実証について（市村 理沙）
　　　1. はじめに
　　　2. 「ハイブリッド・シティとよた」の取り組み
　　　3. 次世代エネルギー社会システム実証の取り組み
　　　4. プロジェクトの概要
　　　5. 今後の展開
　　3.3 「けいはんなエコシティ次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト」について－CO2単位排出量の日本一少ない街づくりを目指して－（けいはんなエコシティ次世代エネルギー・社会システム実証プロジェクト推進協議会）
　　　1. まえがき
　　　2. 「けいはんな学研都市」の概要
　　　3. 実証プロジェクトの概要
　　　4. むすび
　　3.4 北九州スマートコミュニティ創造事業（柴田 泰平）
　　　1. はじめに
　　　2. 実証地域の概要
　　　3. 実証事業の目的
　　　4. 北九州スマートコミュニティ創造事業の特徴
　　　5. 実証事業の全体構成およびエネルギーマネジメントの流れ
　　　6. 需要家参加のためのしくみ
　　　7. ダイナミックプライシングの概要
　　　8. おわりに
　　3.5 埼玉県本庄市（本庄早稲田地区）の実証試験動向（小野田 弘士）
　　　1. 本庄スマートコミニュティタウンプロジェクトの概要
　　　2. 本プロジェクトのコンセプト
　　　3. 具体的な検討テーマ
　　　4. 事業化に向けて
第４編　スマートグリッドにおける国際標準化について
【総論】 技術開発と国際標準化動向
　　1. 標準とは
　　2. 標準の種類と階層
　　3. 事業戦略に直結した国際標準化
　　4. 戦略的な国際標準化の推進
　　5. 諸外国の国際標準化の動き
第1章 日本におけるスマートグリッド国際標準化動向（合田 忠弘）
　　1. 概要
　　2. 経済産業省の取り組み
　　3. 日本スマートコミニュティ・アライアンスの活動
第2章 米国におけるスマートグリッド標準化動向（新谷 隆之）
　　1. 米国におけるスマートグリッド標準化に関連する組織と役割
　　2. 米国におけるスマートグリッド標準化の経緯と現状
第3章 欧州におけるスマートグリッド標準化動向（新谷 隆之）
　　1. 欧州におけるスマートグリッド標準化に関連する組織と役割
　　2. 欧州におけるスマートグリッド標準化の経緯と現状
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