スマートハウスの“すでに起こった未来”――スマートセル的な作り方とは：和田憲一郎の電動化新時代！（12）（3/4 ページ）

「スマートセル」。聞きなれない言葉かもしれないが、「横浜スマートコミュニティ」に建設された研究・実験ハウスの名称だ。現在、スマートセルを使って進められている実証試験の手法は、従来のスマートハウスとはやや趣が異なる。では、一体何が異なるのか、果たして将来に向けた実証試験の進め方としてお手本となるのか。関係者に取材しその実像に迫った。

[和田憲一郎（エレクトリフィケーションコンサルティング），MONOist] PC用表示関連情報

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「エネルギーシステム」を担当する村田製作所

　次に、スマートセルに用いられているエネルギーシステム機器を開発した村田製作所から、同社技術・事業開発本部デバイス開発センターのプロジェクトリーダーを務める藤田真氏と、営業本部営業企画部担当課長の初代幸治氏に、開発の経緯について聞いた。

和田氏　スマートセルとEVの接続実証試験における村田製作所の役割について教えてほしい。

藤田氏　当社では「エネルギーシステム」と呼ぶ実機を開発している。スマートセルの“エネルギーを創る、蓄える、賢く使う”の制御を担う、住宅全体のエネルギーマネジメントを行うためのものだ。

　エネルギーシステムにより、停電時の自立運転動作や、ピークカット／ピークシフトのための系統電力補完、さらには太陽光発電の発電量や蓄電池の残量、スマートセル内の使用電力を常時把握して最適に振り分けることなどが可能になる。

　電力源や電力を消費する機器の数が増えると、それぞれの変動に対応するのは容易ではない。例えば、ドライヤーを使用すると急激に消費電力が増えるし、曇り空になると太陽光発電の発電量が減少してしまう。しかし、今回のエネルギーシステムは、これらの変動に極めてフレキシブルに対応できる。ある意味、さまざまな電力源を合成して1つのものとして捉え、そこから各機器に最適な電力を差配していると言ってもいい。

小型・軽量化した第2世代の「エネルギーシステム」。上に置いてある「iPhone」と比較するとかなり小さいことが分かる（クリックで拡大）出典：村田製作所

和田氏　2013年春にスマートセルを開所した際と、現在では、エネルギーシステムにどのような変化があったのか。

藤田氏　現在は第2世代のシステムになっている。主に、小型・軽量化を図った。重量は、第1世代が28kgだったのに対して、10kg減の18kgまで軽量化している。体積も、従来比で3分の1となっており、大幅な小型化に成功した。

　なお、開所の時点ではEVに接続していなかったが、8カ月間の運転確認ができたこともあり、現在では大きな電力源かつ負荷となるEVと接続実証試験も行っている。

和田氏　今回モデルベース開発を採用することで、どのようなメリットが得られたか。

藤田氏　1台のエネルギーシステムによって、スマートセルの電力源を1つに合成できるようになった。スマートセルの電力消費量をある値に設定した場合、どの電力源からどの程度の電力を受け入れて、機器に対してどのように給電すれば、簡単にその設定値を上回らないようにすることができる。ピークカットによる電力平準化への寄与も容易に実現できる。

　また、当初設定した電力消費量からさらに低減したい場合には、デジタルで任意の比率に可変させることも可能だ。従来のスマートハウスでは、あらかじめ決まった電力消費モードから選択することしかできなかったが、モデルベース開発によってフレキシブル性は一段と増している。

　さらに、系統連携保護機能の複雑化や、太陽光発電・蓄電池との接続の複雑化、複数のコンバータとの協調動作といったことを実現したシステムを、高い信頼性を持たせながら開発できることも大きい。機器を最後まで作ってから直すのではなく、早い段階から数式化されたモデルを使って、設計／コーディング／結合テストなどを行えるので、実機を作って動作に不具合が発生したら修正するといった手間も発生しにくい。