スマートハウスは、地域、家庭内において住宅という単位をエネルギー・プラットフォームの基本単位とし、家電、太陽光発電、蓄電池、電気自動車等をHEMS (home energy management system)のコンセプトのもとで一元的に管理・最適制御する技術・ソリューションである。
通信機能で自動的に住宅の電気料金検針・測定・監視し、電力供給者と需要家との双方向通信によるエネルギーマネジメントを行うスマートメーターや、次世代自動車(EV)による蓄電・充電システムなどで構成された新しい住宅のビジネスモデルでもある。
本報告書は、国内外の公開資料・統計・ジャーナル資料等をもとに、スマートハウス関連団体、スマートハウス業界の動向、世界各地域のスマートコミュニティ/スマートハウス/スマートメーター関連施策・産学官連携動向、日本のスマートハウス/スマートメーター関連施策/実証実験/企業参入動向を網羅的に取り上げて分析したものである。
また、エネルギー・マネジメント・システム(EMS)、CEMS、次世代自動車などスマートハウス領域に直接・間接で係わる業界や環境整備動向など、領域を横断して包括的に解説・分析している。
内容編成(目次)
序
第1章 スマートコミュニティ/スマートハウス 概説・概況
1-1 スマートグリッド/スマートハウスの目的・意義
−スマートコミュニティ/スマートハウス概説
−スマートハウス・ベンダー動向
1-2 エネルギーマネージメントシステムとスマートハウス 概況・近況
−エネルギーマネージメントシステム(EMS/EnMS)概説
第2章 スマートメーター/スマートハウス 概説・概況
2-1 スマートメーターの導入と産業構造の変化
−スマートメーター概説
[1] 概況・近況
[2] スマートメーター基本機能
[3] スマートメーターの通信技術
[4] スマートメーターの宅内表示器機能
[5] 上位システムとの通信方式
[6] MDMS(Meter Data Management System)
2-2 スマートハウスとHEMSビジネス動向
−スマートハウスとHEMS−概況・近況
−スマートハウス規格標準化と業界間ルールの整理
第3章 スマートコミュニティとスマートハウスの統合
3-1 スマートシティとスマートハウス 概説・概況
−スマートシティの定義
3-2 スマートシティ/スマートハウスの実証実験
−新都市型スマートシティ
−再開発型スマートシティ
−離島型スマートシティ
−広域型スマートシティ
−スマートシティ関連プロジェクトにみられる共通傾向
−スマートシティに適合しやすい環境、都市構造
3-3 スマートシティのビジネスの可能性
第4章 スマートグリッド/スマートハウス関連市場に関する調査分析動向
4-1 世界のスマートグリッド市場
−世界のスマートグリッド/スマートハウス市場 概況・近況
?Pike Research社
?Zpryme社
−スマートグリッド/スマートハウスのアジア市場 概況・近況
−米国・中国間の連携の動き
−米国企業における中国市場への参入
4-2 技術動向・市場構造分析
−市場セグメント、主要業界プレーヤー
[1] 2010年のスマートグリッド:市場セグメント、アプリケーションおよび業界のプレーヤー −その1
−NEDO 「再生可能エネルギー技術白書」
4-3 領域・分野別市場動向・市場予測
−スマートグリッド/スマートハウス市場(海外)
[1] SBI: スマートグリッドの米国市場調査
[2] ABI: スマートメーターの米国市場調査
[3] Morgan Stanley: スマートグリッの米国市場
[4] Parks Associates: スマートメーターの米国市場調査
[5] Frost and Sullivan: スマートメーターの米国市場調査
[6] 富士経済 世界のスマートグリッド市場は2020年に5兆8,170億円
4-4 スマートグリッド市場(国内)
4-5 スマートグリッドの認知状況(国内)
4-6 マートメーター市場(海外)
4-7 世界および米国におけるスマートメーターの導入状況
−Pike Research
−ABI Research
4-8 スマートメーター市場(国内)
−テクノ・システム・リサーチ: スマートメーター市場調査
−野村証券: スマートメーター市場推移に関する予測
4-9 スマートシティ市場(国内)
4-10 スマートハウス市場(海外)
−スマートハウス市場(国内)
−ワイヤレス給電市場(海外)
−Research and Markets社
−IHS iSuppli社
4-11 環境配慮型電力・エネルギーシステム市場(国内)
4-12 電気自動車に対する意識動向調査(海外)
4-13 蓄電池市場(国内)
4-14 スマートグリッド/スマートメーターに関する意識調査
−一般消費者におけるスマートグリッド/スマートメーターに対する認知率
−家庭での節電に関する意識調査
4-5 太陽電池市場
4-5-1 太陽光発電協会
−太陽電池出荷量
−太陽電池の輸出先動向
−野村証券金融経済研究所
−デロイト・トウシュ・トーマツ
−(株)データリソース/パイクリサーチ社
第5章 スマートグリッド/スマート・メーターの政策調整と標準化
5-1 スマート・グリッド普及に必要な政策・協調体制
5-2 IEEE(米国電気電子技術者協会)
5-3 NISTにおけるスマート・グリッド標準化における機能別の行動方針
−NISTにおけるスマート・グリッド標準化方針
−NISTが規定した概念モデル
−CoS(Catalog of Standards、標準規格一覧)
5-4 スマート・メーター標準
−ZigBee・HomePlug
−ZigBeeアライアンスとの協業を発表しているWi-Fiアライアンス
−Homeplug Power Alliance
−Smart Energyワーキング・グループ(WG)
−OpenHAN
−ANSI C12.19
−UCAIug/UCA
−OpenSG(Open Smart Grid)
5-5 スマートメーターの通信機能
−AMI(Advanced Metering Infrastructure)
5-6 IECにおける国際標準化活動
−概況・近況
−IECにおけるスマートグリッドに関連した機関(SG3)とその役割
5-7 ITU-T(国際電気通信連合標準化部門)
−FG Smart(Focus Group on Smart Grid
−IEEE 802.15.4規格
5-8 充電器の規格標準化動向
−CHAdeMO(充電器の統一規格)
5-9 デマンドレスポンス(DR)標準化動向
−デマンドレスポンス(DR)標準化動向概況・近況
−デマンドレスポンスに関連する標準
5-10 日本の国際標準化対応
−経済産業省: スマートハウス通信規格標準化に向けた取り組み
−経済産業省: スマートメーター及びHEMS標準化推進経緯
[1] 決定事項の活用
[2] 検討結果(1)
[3] 検討結果(2)
5-11 スマートグリッドの通信規格策定に向けた動向(国内)
−通信規格の標準化を目指す動き
−各グループ実証実験の動き
第6章 北米のスマート・グリッド/スマートハウス関連施策・産学官連携動向
6-1 米国
−米国エネルギー政策概況
−米国版スマートグリッド
[1] スマート・グリッド関連の法制化
−米国連邦政府・各省庁の動き
[1] Task Force とDOE
[2] FERC・NARUC
[3] NIST
−米国で起きている天然ガス革命とエネルギー政策
[1] 米国: 化石燃料脱却、再生可能エネルギーへの軟着陸で鍵を握る天然ガス
−米国スマートグリッドのコンセプト・モデル(アーキテクチャー)
−米国におけるスマートグリッド標準化の位置づけ
[1] 標準化の位置づけとこれまでの取り組みの経緯
−NISTによる標準化に向けた戦略の策定
[1] NISTの標準ロードマップの概要(2010年1月)
−スマート・グリッドを巡る産学官連携、IT業界動向
[1] DOEと産業界の連携
? Gridwise Alliance
? Intelligrid Initiative
? Demand Response and Smart Grid Coalition (DRSG)
? Consortium for Electric Reliability Technology Solutions (CERTS)
? Intelligent Power Infrastructure Consortium (IPIC)
? IEEE Standards Coordinating Committee 21 (SCC21)
? Open Smart Grid Usergroup
[2] 米国IT業界の関与・参画動向
? IBM
? GE
? Google
6-2 カナダ
−カナダのスマートグリッド政策・スマートグリッド市場
−カナダにおける海外企業との提携動向
第7章 欧州のスマート・グリッド/スマートハウス関連施策・産学官連携動向
7-1 EUにおけるスマートグリッド政策
−概況
−経緯
−EUによる目標・政策
−スマートグリッドの普及に向けた規制・枠組み
[1] 欧州の特性に適合した規格の制定
[2] 欧州特有の文化に根差したプライバシー問題の解決
[3] 各国が足並みを揃えていくためのスマートグリッに関する枠組みの制度化
[4] 域内における自由競争の保証
[5] 技術・システムのイノベーションを補完するための持続的な支援体制
7-2 EU支援プログラム
−SmartGrid ERA-Net
−Seventh Framework Program(FP7)
−Competitiveness & Innovation Framework Programs(CIP)
−欧州投資銀行(EIB:European Investment Bank)
−TEN-E(Trana-European Energy Network)
−NER300
−欧州電力網イニシアティブ(EEGI:European Electricity Grid Initiative)
7-3 EUスマートグリッド開発状況に関する報告(EU委員会JRC)
7-4 欧州主要国におけるスマートグリッド/スマートハウス普及に向けた動き
7-4-1 ドイツ
[1] 概況・近況
[2] ドイツの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? MeRegio(Minimum Emission Region)プロジェクト
? eTelligenceプロジェクト
? E・DeMaプロジェクト
? MOMA(Modellstadt Mannheim)プロジェクト
? Regmodharz(Regenerative Modellregion Hars)プロジェクト
? Smart Wattsプロジェクト
? T-City
7-4-2 イタリア
[1] 概況・近況
[2] イタリアの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? EU Addressプロジェクト
? Energy@Homeイニシアティブ
? SmartMV Networksプログラム
? Genoaプロジェクト
7-4-3 フランス
[1] 概況・近況
[2] フランスの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? IssyGridプロジェクト
? PREMIOプロジェクト
? NiceGridプロジェクト
? Lyon Confluenceプロジェクト
7-4-4 スペイン
[1] 概況・近況
[2] スペインの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? S2G Wireless Substation Monitoringプロジェクト
? スマートシティーパイロットプロジェクト
? European 3e-Housesプロジェクト
? Moveleプロジェクト
? STARプロジェクト
? Iberdrola-Basqueプロジェクト
? Smart Communityプロジェクト
7-4-5 デンマーク
[1] 概況・近況
[2] デンマークの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? Cellプロジェクト
? EcoGrid EUプロジェクト
? Edisonプロジェクト
7-4-6 オランダ
[1] 概況・近況
[2] オランダの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? Amsterdam Smart Cityプロジェクト
7-4-7 スウェーデン
[1] 概況・近況
[1] スウェーデンの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? Smart Grid Gotlandプロジェクト
? Stochholm Royal Seaportプロジェクト
7-4-8 英国
[1] 概況・近況
[2] 英国の主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? Energy Demand Researchプロジェクト(EDRP)
? Smart Gridプロジェクト
7-4-9 フィンランド
[1] 概況・近況
7-4-10 ポーランド
[1] 概況・近況
[2] ポーランドの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? Energe Operator
? EneaOperator
7-4-11 チェコ
[1] 概況・近況
[2] チェコの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト
? CEZ
? Vrchlabiバイロットプロジェクト
? E.ON
7-4-12 ハンガリー
[1] 概況・近況
? ハンガリーの主要なスマートグリッド関連実証実験プロジェクト(計画)
? E.ON Hungatia・RWE Hungaria・EDF
7-4-13 ウクライナ
[1] 概況・近況
第8章 アジア/新興国のスマート・グリッド/スマートハウス関連施策・産学官連携動向
8-1 中国
−中国のエネルギー政策概況
−中国版スマートグリッド
8-2 韓国
−韓国のエネルギー政策概況
−韓国のスマートグリッド//スマートハウス
8-3 インド
−インドのエネルギー政策概況
−インドのスマートグリッド//スマートハウス
8-4 アラブ首長国連合(UAE)
−アラブ首長国連合のエネルギー政策概況
−アラブ首長国連合(UAE)のスマートグリッド/スマートコミュニティ
8-5 ブラジル
−ブラジルのエネルギー政策概況
第9章 日本のスマート・グリッド//スマートハウス関連施策・産学官連携動向
9-1 エネルギー/スマートグリッド全般に係る産学官連携動向概説
−スマートグリッドとわが国の産学官連携活動の特性
−日米共同のスマートグリッド実証プロジェクトにおける両国認識のズレ
9-2 日本のスマート・グリッド//スマートハウス戦略と産学官連携
−特許制度とスマートグリッド知財戦略
−発明(特許)であるための条件
9-3 スマート・グリッド/スマートハウスを巡る行政・各省の動き
−内閣国家戦略室
[1] 「エネルギー・環境会議」の基本計画
−経済産業省が進めるスマートグリッド戦略と基本スタンス
[1] ネットアクション2011
[2] スマートグリッド推進協議会(仮称)の立ち上げ
[3] スマートハウス情報活用基盤整備フォーラム
[4] 資源エネルギー庁/「熱電併給推進室(通称:コジェネ推進室)」
[5] スマートコミュニティアライアンス(JSCA) スマートハウス標準化検討会: スマートメーター通信機能基本仕様案の検討
[6] 次世代エネルギー・社会システム実証事業
[7] 経済産業省 電力改革に関する専門委員会/家庭向け電力自由化の方針案提示
−国土交通省が進めるスマートグリッド戦略と基本スタンス
[1] 概況・近況
9-4 スマート・グリッド/スマートハウスを巡る法制化の動き
−再生可能エネルギー特別措置法
[1] 概要・制定の背景
−再生可能エネルギー特別措置法の内容・近況・最新動向
9-5 官民ファンド動向
−トヨタ
−官民連携インフラファンドの創設
−自治体によるエネルギー事業体設立の動向
第10章 スマートハウスに関する/実証実験動向
10-1 「スマートハウス」実証事業の推進施策
10-2 産学連携の実証実験動向
−新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)
−経済産業省
−日米共同/離島型スマートグリッド実証事業
10-3 スマートハウス関連機器の開発支援に係る産学連携動向
10-4 スマートハウスの節電効果に関する実証実験
10-5 活発化する次世代自動車とスマートシティに関する実証実験動向
10-6 スマートハウス推進に向けた自治体の支援策
−スマートハウス推進に向けた自治体の支援策概況
−兵庫県
−京都府
−堺市
−さいたま市
−生駒市
−草津市
−芦屋市
第11章 スマートグリッド/スマートハウスの産業別波及効果
11-1 概況・近況
11-2 電力・エネルギー業界
11-2-1 電力改革がもたらす電力・エネルギー業界の激変
11-3 IT業界
−スマートグリッド/スマートメーター/スマートハウスに関連した主要IT 系企業の動き
[1] Google
[2] Microsoft
[3] Oracle
[4] GE
[5] AT&T
[6] Cisco
11-4 建築・不動産業界
11-4-1 概況・近況
11-5 商社
−概況・近況
−三井物産
−丸紅
−伊藤忠エネクス
11-6 業界団体/コンソーシアム活動状況
−I-STEP(日本総研ほか民間企業十数社)
−Wi-Fiアライアンス
第12章 電力不足対策と次世代エネルギー・プラットフォーム
12-1 政府の電力需要抑制方針
12-2 産業界の電力需要抑制方針
−営業時間・開店時間の繰上げ
−間引き運転・間引き営業
−昼休み時間帯のシフト/エアコン停止
−空調設備の電力消費節約動向
−照明の電力消費節約動向
−IT機器/PCの電力消費節約動向
−電源系統の電力消費節約動向
−熱源系統の電力消費節約動向
12-3 活発化する電力卸売・電力融通動向
12-4 電気の使用制限発動に対する対処計画・対処動向
第13章 スマートグリッド/スマートハウスの先進IT技術・ITソリューション[1]
13-1 電力使用一元管理
−BEMSによる企業グループ全体の電力使用量一元管理クラウドサービス
−NEC: 電力使用量を本社で一元管理するクラウド・サービス
−NECビッグローブ: 企業のエネルギー使用量の見える化クラウド・サービス
13-2 電力ネットワークの仮想化制御・運用最適化技術
−クラウド進化とグリッド進化のシンクロニシティ
[1] 概況・近況
[2] マルチステークホルダー間のデータ権利の調整問題
[3] スマートグリッド向け並列処理基盤もしくはそのためのフレームワーク
13-3 次世代スマートハウスと災害に強い家づくり
第14章 スマートグリッド/スマートハウスの先進IT技術・ITソリューション[2]
14-1 各種情報システム構築
−気候変動データ管理システムとスマートグリッドの統合ソリューション
−CDP(カーボン・ディスクロージャー・プロジェクト)
−モデルベース・エネルギー・システムとスマートハウスへの適用
14-2 スマート・グリッド/広域社会管制システム支えるクラウド・コンピューティング
14-3 IT BCP対応型インテリジェント分散処理の取り組み
14-4 スマートシティ/スマートハウスに取り組むITサービス大手
第15章 EMS(エネルギー管理システム)とスマートハウス
15-1 EMS(エネルギー管理システム)概説
15-2 家庭やオフィスのスマートメーターと連動したエネルギー管理
15-3 BEMS(ビルエネルギー管理システム)とスマートハウス
−BEMS概説
−BEMSの導入促進と補助金制度
−BEMSによる一元管理導入事例
−BEMSの実証実験プロジェクト動向
第16章 CEMS(クラスター/コミュニティエネルギー管理システム)
16-1 CEMS(クラスター/コミュニティエネルギー管理システム)概説
−CEMS(セムス)概説
−CEMSとスマートハウス
16-2 CEMS活用による地域エネルギー最適化プロジェクト
−エネルギーの地産地消とデマンドレスポンス(DR)
−「次世代エネルギー・社会システム実証」:DRの新しいビジネスモデル
−「次世代エネルギー技術実証事業」: エネルギー地産地消モデル
−被災地向けの「スマートコミュニティ構想」
第17章 HEMSとスマートハウス
17-1 HEMSとスマートグリッド/スマートハウス構想
−HEMSS(ヘムス)概説
−HEMS規格を巡る動き
−HEMS市場
17-2 クラウド型HEMS
−クラウド型HEMSの企業参入動向
17-3 HEMSによる家電電力量の見える化
17-4 スマートフォン・アプリによる家電自動制御とHEMS連携
第18章 メガソーラーとスマートグリッド/スマートハウス
18-1 ソーラーファーム/ソーラーパーク概況・近況
18-2 メガソーラーの導入・進展状況
−先進企業がこぞって取り組み出したメガソーラーファーム・ビジネス
18-3 メガソーラーの研究開発、実証実験動向
−三菱電機: 国内最大級のメガソーラー実証実験
−メガソーラー事業に関する大手企業どうしの“業際”的な協業の取り組み
18-4 企業参入動向
−みずほコーポレート銀行他: メガソーラー事業向け協調融資
−日揮
第19章 太陽光発電/ソーラーパネル業界の事業特性と今後のシナリオ
19-1 創エネの主役となれるか、太陽光発電と蓄電システム
19-2 太陽光発電/ソーラーパネル業界のビジネスモデルと課題
−太陽光発電の海外動向
−障害要因
−ソーラーパネル参入自治体・事業者動向
[1] 京セラ
[2] 北陸電力
[3] シャープ
[4] パナソニック
19-3 先端技術開発/実証実験動向
[1] 大日本スクリーン/大阪大学
[2] シャープ/世界最高変換効率の太陽電池セル発表
[3] ソフトバンク
第20章 家庭用蓄電池の事業特性とスマートハウス
20-1 スマートハウス/スマートシティーの中核技術としての蓄電池
20-2 リチウムイオン二次電池概説
20-3 リチウムイオン二次電池業界の概況・近況
−萌芽期から開花期へ向かう蓄電池産業
−コンシューマ用小型蓄電池の概況・近況
−拡大基調にある次世代電池市場と蓄電池の先進技術開発動向
−大型電池・定置型蓄電市場の概況・近況
20-4 リチウムイオン二次電池の研究開発動向
−リチウムイオン電池システム標準化の研究開発
−リチウムイオン二次電池主力製品の最新動向
[1] 三菱重工業
[2] 宇部興産
[3] 他
第21章 電気自動車(EV)とスマートハウス
21-1 電気自動車(EV)とスマートハウス
−電池式EV
[1] 金属燃料電池(金属空気電池)自動車
[2] 水素燃料電池自動車
[3] アルコール燃料電池自動車
−架線式EV
−非接触充電充電自動車
21-2 EV(電気自動車)の事業特性と参入企業動向
−General Electric(GE)
−メルセデス・ベンツ日本
−トヨタ
−日産自動車
−三菱自動車/三菱商事/三菱電機
第22章 自然エネルギー、再生可能エネルギーとスマートハウス
22-1 自然エネルギー、再生可能エネルギー概況・近況
22-2 風力発電とスマート・エネルギー
−風力発電事業出資に積極的な欧州の年金運用各社
−曲がり角に立っている風量発電業界
第23章 スマートグリッド/スマートシティ参入企業個別動向 [海外]
23-1 太陽光パネル・太陽電池モジュール製造
−ファースト・ソーラー(米国)
−ソリンドラ(米国)
−サンテック・パワー・ホールディングス(中国)
−LDKソーラー(中国)
23-2 電池/太陽電池パネル/電池パッケージメーカー
−サンパワー(米国)
−A123システムズ(米国)
−Qセルズ(ドイツ)
−エクサイド・インダストリーズ(インド)
−薄膜ソーラーラミネートメーカー
−エナジー・コンバージョン・デバイセズ(米国)
23-3 関連機器メーカー
−ランディス・ギア(米国)
23-4 半導体製造装置メーカー
−アプライド・マテリアルズ(米国)
23-5 太陽電池シリコンウエハー製造メーカー
−LDKソーラー(中国)
23-6 自動車メーカー/電気自動車(EV)メーカー
−テスラ・モーターズ(米国)
−比亜迪(中国)
第24章 スマートグリッド/スマートシティ参入企業個別動向 [国内]
24-1 商社
−三菱商事
−伊藤忠商事
24-2 総合電機
−東芝
−日立製作所
−NEC
−大崎電気工業
−富士電機
−三菱電機
−中部精機
−明電舎
−東光電気
−シンフォニアテクノロジー
−ダイヘン
−高岳製作所
24-3 情報通信機器/産業素材
−住友電気工業
−古河電気工業
−日新電機
−フジクラ
24-4 大手家電
−パナソニック
−東芝ライテック
−シャープ
24-5 電力会社/エネルギー・ベンダー
−東京電力
−関西電力
−日本風力開発
−JX日鉱日石エネルギー
−JSR
−エナリス
24-6 土木・建設・建材・設備工事会社
−清水建設
−関電工
−LIXIL
24-7 建築・住宅・住宅設備
−ミサワホーム
−パナホーム
−積水ハウス
−旭化成ホームズ
−大和ハウス工業
−トヨタホーム
−三井ホーム
−越智産業
−セキスイハイム中部
−西日本鉄道
−サーラ住宅
−トクラス(旧ヤマハリビングテック)
24-8 不動産
−三井不動産
24-9 テーマパーク
−ハウステンボス
24-10 流通・小売
−ヤマダ
−イオン
−セブン&アイ・ホールディングス
24-11 自動車メーカー
−トヨタ自動車
−システムインテグレータ/ITサービス
−富士通
−日本アイ・ビー・エム
−日本ユニシス
−エレクトロニクス
−日本ケミコン
24-12 エレクトロニクス/半導体
−メガチップス
24-13 化学工業
−積水化学
24-14 蓄電池/太陽電池製造/電源装置
−日本ガイシ(日本碍子)
−ノリタケカンパニーリミテド
−ナカバヤシ
−アルバック
−ソーラーフロンティア
−東芝
−ソニー
−三菱重工業
−宇部興産
−日本カーボン
−ジーエス・ユアサ コーポレーション
−エリーパワー
−ニプロン
−コネックスシステムズ
−菊水電子工業
−金属加工
−トーカロ
他多数