No.17No.1
Spring,Spring、2019 2015
ISSN 2189-4329

ISSN 0000-000X

東京工業大学 大岡山本館

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ＡＥＳセンターについて思うこと
稲毛真一 福岡大学 工学部 教授

開催報告

04

研究推進委員会、地域プロジェクト推進会議

05

提言：関東経済産業局･地方自治体･AESセンターの更なる連携を目指して
内野善之

ＡＥＳセンター

研究コーディネーター／センター長補佐

共同研究講座報告06

三菱商事共同研究講座：電気自動車の高度利用〜Vehicle-Grid-Integration(VGI)に向けて〜
ＥＮＥＯＳ共同研究講座：持続可能な社会を目指した新技術の研究開発

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2019年度の活動
開催予定、スケジュール
東京工業大学 科学技術創成研究院

先進エネルギー国際研究センター
Advanced Energy Systems for Sustainability

No.17 Spring 2019

ＡＥＳセンターについて思うこと
プロフィール
稲毛 真一（いなげ しんいち）
1986年：日立製作所入社、一貫してエネルギー関連の業務に従事
2000年：博士号取得(東京大学)
2001年：スタンフォード大で「品質工学」習得
2008年：IEAに出向、電力貯蔵のロードマップ作成に従事
2015年：東工大 AESセンター 特任教授（日立製作所共同研究講座）を兼任、 都市のエネルギー最適化ツール、広域での PV出力予測技術開発に従事
2019年：福岡大学 工学部機械工学科 教授

福岡大学 工学部 機械工学科教授

稲毛 真一
本年3月末で、東工大AESセンターの特任教授を退任す

でに世界全体でどれだけの電力貯蔵量が必要かを数値的るに当たり、今回巻頭言を書かせて頂く栄誉を得ましに評価するものでした。両極端な意見がある中でも、経た。最初は、色々な方にヒヤリングをし、データも交え産省、エネ庁、また、日立はもとより、欧州のABBやた堅い内容にしようと思いましたが、どうも地に足がつ色々なメーカーの協力を得る事で、世界各地域での再エかないので、無理をしない事に致しました。その中で、ネ普及シナリオを境界条件として、2010年〜2050年ま自身の経験を元にAESセンターの役割についてお話ししたでの電力貯蔵の導入量と導入シナリオを完成させる事がいと思います。

できました。
結論は、欧州風力協会の述べる通り、広域連系、均し▶ エネルギートランジションにおけるAESの役割
私は、日立製作所において、原子力〜石炭火力〜ガス効果を考慮しても、一定必要である(ただし、180GW＠2050年：原発180基分！)と言う結果でした。レポートは、タービンなどの一貫してエネルギー重電畑を歩んで参り経産省、米国DOE、EPRI及び欧州委員会の審査承認を経ました。その中で、再生可能エネルギーや都市のエネルて、リリースされる事になりました。ところが、やはりギーに係わり始めたのは、2008-2009年にパリに拠点の欧州風力協会からは、「こんなレポートは認められなあるIEA(国際エネルギー機関)へ出向してからです。それい！」と横槍が入りました。同協会は、 IEA 内でも一定まで、主に石油の備蓄やエネルギー統計を主たるミッの影響力があり、それを無視できなくなりました。そこションとしていたIEAは、日本人初の田中伸男事務局長にで、彼らの意見も取り入れ、それを元に再計算、彼らになられてから地球温暖化対策に大きく舵を切りました。

も開発したコードをシェアし、彼ら自身にも確認計算をその際に、実際の機器、システムを担当しているメー依頼しました。その結果、彼らも渋々ながら認める事にカー無しでは話が進まないだろうという事で、IEA初のなりました。最近、ドイツの技術者と話をしましたが、メーカーからの出向受入れとして、日立から私がお世話今はドイツだけでも80GWの電力貯蔵が議論されているになることになりました。との事で、隔世の感があります。

今でこそ、再生可能エネルギーとその対策としての電昨年のA E S シンポジウムでは、エネルギー・トラン力貯蔵の必要性を疑う者はいませんが、当時(高々10年前ジションがメインのテーマでした。地球温暖化対策は共ですが)は、再生可能エネルギーをどう普及促進していく通のキーワードではありますが、やはり地域において意かの政策は国、地域により、考えに大きな隔たりがあり見の相違、或いはイニシアチブを取らんが為の食い違いました。日本では当時から再エネには、特に変動吸収のが生じます。そのギャップを埋めるには、やはり理論やための電力貯蔵の議論が盛んでした。他方、欧州、特に数値に裏付けされた議論が不可欠である事は言うまでも欧州風力協会では、欧州は電力系統が国を跨いで広域連ありません。同時に、それらは産官学で行われて、ブ系されており、また、幅広い地域で再エネを分散配置すロードな議論が不可欠です。これこそ、AESセンターが求れば、互いに変動をキャンセルし合う均し効果で変動はめて来たものであり、日本の政策のみならず、世界に発無くなり、電力貯蔵など不要であると言う主張が強くあ信をし続ける役目を今後とも担って頂きたいと切望しまりました。その中で、私に課せられた役目は、2050年ます。

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No.17 Spring 2019
IEAからの帰任後は、そこで得たネットワークを活用し、見した訳です。

再エネ、蓄電池やスマート・グリッドの製品を担いで、その結果、予想を遙かに上回るトランスミッションの海外を回る仕事に就きました。40ヶ国程を訪問し、カナ性能を実現するに至ります。かなり、昭和的な光景ではダやロシアで-35℃に凍え、ドバイでは40℃で焼かれるよありますが、自身の経験でも類似の事がたくさんありまうな暮らしを随分経験させて頂きました。それぞれの訪した。

問先のニーズや条件を調べると、再エネ、蓄電池やス考えると、我々の周りにある製品は全てシステムであマート・グリッドと一括りにする事はできずに、どうしり、単独の機械で成立するものはありません。学問は機ても地域にあったカスタマイズが不可欠です。他方、械を作るには必須ですが、システムの実現には「学問＋メーカーとしては、なるたけ標準化、モジュール化したα」が必要です。通常、＋αこそ、メーカーのノウハウい思いがあります。そのためには、気象条件や都市の特であり、その存在意義を決定付けるものです。製品をシ性、エネルギー事情、文化、さらには人々の暮らしをいステムとして捉え、全体として最適化していく手法は、くつかのパターンに分け、そのタイプ別に再エネ、蓄電「品質工学」と呼ばれますが、エネルギーにもその考え池やスマート・グリッドの参照モデルを作る事が重要でが必要と考えています。エネルギー全体で、「木を見てす。そのニーズに応えるために、AESセンターと共同研究

森を見ず」、「機械を見て、システムを見ず」になってを開始し、エネルギーの需要と供給、さらにそれを連携はいけない筈です。その全体感を見渡す事こそ、AESセンするインフラネットワークを同時に解き、各地域に最適ターに課せられた使命であると思いますし、産官学からな解を求める総合インフラシミュレーターの開発に着手なる組織故に出来る事と思います。本年で10年目に突入しました。そのシミュレーションツールは、浜松市様はするAESセンターの目指すゴールであると信じて、疑いまじめ、色々な都市に適用しつつあり、将来のエネルギーせん。

ビジョンの作成に貢献できつつあります。上記の世界全体のタイプ別の参照モデルを作成するという段階には至っておりませんが、それは是非、今後AESの中で活用頂き、世界に発信して頂ければと願っております。

▶ 終わりに
最後に、日立製作所と言えば、Inspire the Nextです
が、社内向けには色々なコピーが存在します。その中で、私の心に残っているのは、「夢を形に、感動を社会▶部分と全体エネルギーの話題からは少し逸れますが、最近心配するもう一つの事案は日本の「ものづくり」です。それにに！」と「変化に追われるか、変化を自ら産み出すか？」の二つです。東工大、AESセンターには是非、この二つを牽引して頂けるように切に願っております。

当たって、年初にテレビで下町ロケットの特別編を見る機会がありました。技術者から見ても比較的正確にものづくりの現場を描いており、自分の経験と重ね、共感する部分が多々ありました。下町ロケットの物語は中堅のメーカーである佃製作所を舞台に展開されます。パート
ナーである帝国重工とタッグを組んで、新世代の農業の核である無人運転トラクターの内、基幹パーツであるトランスミッションの開発を手がけています。一度は首尾良くまとまったと思いきや、ギヤ部分の寿命不足に気がつき、ただちに改良に取り組みます。技術者一丸となり、徹夜も厭わず、挑戦し続ける姿は、自身のトラブル対策時と重なります。しかし、性能未達で、悩む開発リーダー陣の周りでは、疲れ切った技術者の死屍累々。
その中で、若手が「ギヤのせいではないのでは・・・？」とボソッと一言つぶやきます。その瞬間、リーダーに閃きが起こり、「今なんて言った？」「そうか、シャフトか！」と解決のキーを見つけます。不具合はギヤに出ていたが、その原因がシャフトである事を発3

No.17 Spring 2019◆開催報告

れるほか、地域エネルギー会社（北九州パワー）や再エネ集積地区（響灘地区）、水素タウンなどを紹介した。
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第10回地域プロジェクト推進会議
第44回研究推進委員会
日時：2019年2月15日（金）場所：東京工業大学蔵前会館くらまえホール
参加：103名
基調講演で柏木孝夫AESセンター長は、第5次エネル
ギー基本計画策定後の動向について講演した。昨年9月の静岡県長泉町について、（一財）自然エネルギー公益利用協議会の岡本欣訓専務理事と（一財）自然エネル
ギー推進機構の山下裕子理事は、小水力発電所による地域創生を紹介。民間が出資し、収益は農家や町内会に還元。災害時に地域で電気を使えるよう給電ステーションを設置したという。
その後、各省庁(関東経済産業局、環境省)からもコメントをいただいた。福島部長と大川課長補佐は、3自治体の地域エネルギーへの取り組みを称えた。

北海道胆振東部地震によるブラックアウト等により、日最後に柏木センター長は、災害が多かった昨年を振り本でもエネルギー分野での強靭化が大きな潮流であるこ返り、強靭化政策とエネルギー政策の融合を考えていくとを感じているという。電力系統は上位系から下位系をべきだと締めた。

切り離し、既存のシステムをスマートグリッドにして広義な意味のブロックチェーンを行い、数レイヤーに分けて強靭化に向けた取り組みを行うべきだとした。
また、特別講演では経済産業省資源エネルギー庁の曳野潔課長が、電力インフラの強靭化（レジリエンス）について講演した。北海道地震での送電網の状況を検証

柏木孝夫氏

曳野潔氏

七原俊也氏

福島伸一郎氏

大川正人氏

櫨山和哉氏

齋村隆一氏

岡本欣訓氏

山下裕子氏

し、ネットワークの増強、供給力の対応を確保する仕組みを検討することを示した。
続いて東京工業大学・工学院の七原俊也教授が、再エネ（太陽光・風力）大量導入時で、安定供給のためインバーターの設計見直し等、根本的対策を行う必要があると提案した。
休憩後、地域プロジェクト推進会議は、関係省庁からの講演から始まった。関東経済産業局の福島伸一郎部長
は、2014年度から支援しているスマートコミュニティ実装へのこれまでの事例と、それを通じた中で見えた課題を挙げ、今後は自治体や関係省庁と連携し、地域特性を踏まえた「身の丈に合った」事業化（地域エネルギー事業）を展開したいと話した。
次に、環境省の大川正人課長補佐は、2018年度第2次補正予算と2019年度予算案事業（地域循環共生圏づくりプラットフォーム事業、自立・分散型エネルギー設備等導入推進事業など）を紹介した。
省庁の講演後、自治体のプレゼンテーションが3件行われた。
①

札幌市の櫨山和哉係長は、昨年9月の地震と大規模停電を経験しエネルギーへの取り組み、ルールづくり、熱供給の必要性等を感じたという。市民や企業への理解を求めながら、価値観を変化させたいとした。
②

北九州市の齋村隆一課長は、工業地帯を活かした、エコタウン事業の展開について講演。環境政策に力を入4

基調講演No.17 Spring 2019

◆提言
関東経済産業局・地方自治体・ＡＥＳセンターの更なる連携を目指してない。そのため、地元を中心とした事業体組成が厳しいということが明らかになるだけであった。
・こうした状況では、自治体内での調整が難しくなる。特に、財務当局に理解が得られず予算化ができＡＥＳセンター 内野善之（研究コーディネーター／センター長補佐）ない。
・小さな自治体では、独自にスマートコミュニティの検討が進んでいるところも多いが、始めの一歩の踏

１．スマートコミュニティ等自治体プロジェクト実現へみ出し方が分からず、産官学連携でのプロジェクトのこれまでの活動経緯構築の道が開けていないケースもみられる。

AESセンターの目的である「先進エネルギーシステムの次に、このような課題認識等を打破するためには、実証研究プロジェクトの創生・推進」に向けて、これま「プロジェクト・コンセプトの大転換」が必要であり、で自治体プロジェクト支援を行ってきた。平成28年度にスマートコミュニティの構築によって地域の付加価値のは、総務省・経済産業省・国土交通省・環境省・林野庁増大・吸収・循環といった仕組みが構築されることが不等と連携し、自治体のスマートコミュニティ構想実現に可欠であると同時に、スマートコミュニティの構築は、協力するため、「地域プロジェクト推進会議」を設置し地域開発（場所によっては再開発）事業としての性質をて、これまでに約40以上の自治体・関係機関にプレゼン帯びているため、「長い歳月の間に徐々に付加価値を上テーションして頂き、ポスターセッションによる具体的げていき、最終的にはすべての費用に適正な利潤を加えな意見交換等も実施してきた。て回収する事業」として認識する」といった方向性を確

このような活動を通じて、会員企業と自治体のマッチングや自治体が主催する委員会や協議会への教職員派遣認し、候補となる自治体の掘り起こしを行うことになった。

を行い、構想の充実や補助事業への参加を促してきた。
中でも、浜松市のスマートプロジェクトに関しては、平３．関東経済産業局・地方自治体・AESセンターの連携

成29年度は、「浜松市シビックコア地区における分散型についてエネルギーの面的利用の事業化可能性調査（経済産業今年に入ってからは、個別の自治体へのヒアリングを省）」、平成30年度は一歩進めて、「浜松版スマートシ開始したところである。まだ途中段階ではあるが、今ティとシュタットベルケ構築プロジェクト（総務省）」

後、関東経済産業局とAESセンターが連携して自治体を応を産官学連携にて取りまとめ、平成31年度以降、事業化援するプロジェクトとしては、「まちづくり事業が企画段階へと舵を取る予定となっている。

段階（または、基本構想段階）に入ったが、エネルギーこうした状況を踏まえて、関東経済産業局と意見交換

インフラの導入まで検討が進んでいない地区や、構想はを重ねた結果、平成31年度以降の更なる連携について、策定したが、次のステップアップで悩んでいる自治体や現状考えていることを以下に紹介する。

地元市民が多くいる場所」にターゲットを絞って、２〜３の自治体との連携が図れるよう活動していく予定であ

２．自治体プロジェクト実現への課題と提言
意見交換を深めるなかで、最初に、共通認識として以下の課題等が明らかになった。
・スマートコミュニティの事例は、大きな自治体が企業と連携して進めるものが多く、小さな自治体ではる。
ラフなスケジュールは、以下のように考えている。
１）自治体の発掘：３〜４月
２）自治体を含めた三者連携の活動計画・役割分担協
議：５月〜６月

敷居が高いと受け止められている印象。さらに、自３）プロジェクト実現への活動開始：７月

治体内に検討する人材（担当課）が存在しないケー

４）第1次事業化計画の策定：R2年３月

スが多い。
・事業化可能性調査を実施しても単発で終わってしまい、設備導入まで進まないケースが多い。また補助AES会員の皆様には、こうした状況の自治体情報がございましたら、AESセンターまでご一報頂きたくお願い致します。

金の採択を受けるために新規性を重視した結果、フルスペックのエネルギーシステムで検討が進んでしまい、肝心のエネルギー需要を考慮しない過大な内容になってしまうケースも多い。
・結局のところエネルギーシステムのコストが見合わ
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No.17 Spring 2019

◆三菱商事共同研究講座
電気自動車の高度利用〜Vehicle-GridIntegration（VGI）に向けて〜
AESセンターアズイッズ ムハンマッド（特任准教授（2019年4月より東京大学 生産技術研究所 准教授））、小田拓也（特任教授）、三菱商事（株）地球環境・インフラ事業グループ環境事業本部環境R&D事業部

本プロジェクトには3つの大きな目的が設定され、それぞれ：①グリッドアプリケーション（理論・実証による各種アンシラリーサービスの検証およびビジネスケースの評価）、②グリッド及び車両の標準化（グリッド・EV ・ 充 電 器 等 に 必 要 と す る 特 定 の 機 能 の 識 別 ・ 標 準化）、③技術の再現性及びスケーラビリティ（様々な地理・技術等での応用拡大の検討）。
２．アンシラリーサービスの実証
アンシラリーサービスでは 周波数調整、無効電力を含む電圧調整、グリッドの混雑管理などがあげられる。

再生可能エネルギーは不安定で、飛躍的な導入拡大に伴い、電力系統へ大きく影響を与える恐れがある。そのため、再生可能エネルギーを最大限に取り入れるには、バッファとなるシステムの導入が不可欠である。蓄電池・水素などを利用してエネルギーを貯蔵し、再生可能エネルギーの発電量の過不足を補い系統の平準化を行う。
将来に大きく普及する電気自動車（EV）は移動手段だ
けでなく、IoTを基にしたアグリゲーションシステムによって電力系統需給調整（アンシラリーサービス）を担う大規模発電及び蓄電池として利用することができる。
１．Parkerプロジェクト

2017〜2018年には周波数調整につき周波数変動が大きいデンマーク東部の電力系統DK2で実証し、主に周波数
範 囲 ±100mHz を 持 つ FCR （ Frequency ContainmentReserve=周波数調整予備力）が行われた。
アグリゲーターが前日までに周波数調整のマーケットに充放電可能な容量を告げる必要がある（オークション方式）。当日に、認められた電力容量に合わせて、アグリゲーターが各EVへの充放電指令を出し、充電器を経由して系統との電力のやり取りが行われる。他の周波数調整に使用可能な電源と比較するために、システムの応答性の試験確認を行った。

デンマークは再生可能エネルギーの導入量が非常に高実証試験から、すべてのEVが周波数の変動に合わせた

く、現状では約50％の電力量が風力によって生産されて充放電指令に対して短時間に応答することができた（約4いる。しかしながら、電力の平準化のための調整電源及〜6秒）。また、追従の正確さ（accuracy）についてはび電力貯蔵が限られている。デンマーク国内のEVによるバッテリー容量が大きいEVの方が正確に応答することがアンシラリーサービスの導入を検討・加速するため、今できた。EVを利用することで、従来型の周波数調整装置まで複数の研究・実証プロジェクトが行われており、そと比較し、非常に速い応答の周波数調整が得られた。の中で今回紹介するParkerプロジェクトは世界的で最もDK2 の 一 次 周 波 数 調 整 は 対 称 的 で あ る た め 、 up-

代表的なプロジェクトの1つである。本プロジェクトはデregulation(EVからの放電)とdown-regulation(EVへの充電)

ンマークの送電事業者であるEnerginet.dkのForskELプロの両方のサービスに同じサービス対価が得られる。本実グラムとして採択され、主要メンバーとして、デンマー

証から、平均年間収益は約1,800EUR/carと想定される。

ク工科大学、Nuvve、Insero、三菱商事、三菱自動車、日周波数調整などのアンシラリーサービスに参加すること

産、PSA、Enel、Frederiksberg Forsyningも参加している。

で、EVユーザー及びアグリゲーターへの経済メリットが出ており、新たなビジネススキームが図られる。

Parkerプロジェクト概念図
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実証プロジェクトの基本構成

No.17 Spring 2019

◆ENEOS共同研究講座
持続可能な社会を目指した新技術の研究開発
AESセンター 真崎仁詩（特任教授）、松本隆也（特任

活性金属の微粒子担持状態を高温下でも維持すべく、Birdcage型ゼオライト触媒（ゼオライト結晶中に2〜3nm程度の金属超微粒子を内包させた触媒）を中心に検討した結果、通常のNi担持ゼオライト触媒と比較しシンタリングを大幅に抑制し（図２）、コーキングを約1/50以下に抑制した触媒の開発に成功した。

教授）
持続可能な社会を目指していくためには、非化石エネルギーの導入に加え、化石資源から発生するCO2を変換する技術、燃料・化学品製造の低炭素化技術など、多岐にわたる方策を組み合わせることが現実的である。ＥＮＥ
ＯＳ共同研究講座では東京工業大学内の研究室と協力し、低炭素社会に向けた多様な研究開発を行っている。
それらの中で、エネルギー物質変換のための共通基盤で図２ Niシンタリング抑制の確認(TEM測定)ある触媒技術を用いた検討結果を紹介する。
２．化学品製造の低炭素化に向けた電気化学反応の開発
１．CO2とメタンから液体燃料や化学品の原料となる合成ガスを得るための触媒開発

通常の化学品製造プロセスに対し、再生可能エネルギー由来のグリーン電力を用いることで原料を化学品へ直接変換する環メタノールおよび様々な炭化水素の原料となる合成ガ

境に優しいプロセスの開発が期待される。その一つとして、プス（水素と一酸化炭素）は、現在軽質炭化水素を原料とロピレンからの電気化学的なプロピレンオキシド合成法の検討した水蒸気改質技術により製造されており、その製造過を進めている。

程でCO2が排出される。これに対し、CO2とメタンを原料PEM型（固体高分子型）電解セル（図３）を用い、プロピレとして合成ガスを得るメタンドライリフォーミング技術

ンと水からのプロピレンオキシド生成反応の検討を行った。各（図１）は、CO2利用の可能性を秘めた一つの選択肢であ

電極上での反応式は以下の通りである。

ることから近年注目されている。この技術の確立に向け

陽極：C3H6 +H2O → C3H6O+2H＋ +2ｅ−た触媒の開発を目指している。

陰極：2H＋ + 2ｅ− → H2
陽極におけるPt触媒の状態としてPt(II)種を選択的に作り出すことで、既存Pt電極触媒に対し副反応（アセトン生成）の大幅な抑制に成功した。

図１ 合成ガス製造技術

メタンドライリフォーミング触媒において、Ni, Rh, PtといったVIII族遷移金属類が良好な活性を示すことが知られているが、熱力学的に高い反応温度が求められることから金属粒子のシンタリング（凝集）や、特にNi触媒で図３はコーキングによる触媒劣化が深刻な課題となってい

PEM型電解セルる。供給量およびコストの観点から工業的にはNiが好ましく、実用化に向けシンタリングとコーキング抑制を可能とするNi触媒の開発が求められている。

本共同研究講座では、今後も低炭素化に関する各種研究開発を継続する。
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No.17 Spring 2019◆2019年度の活動開催予定
 5月17日（金）に、第11回地域プロジェクト推進会
議・第45回AES研究推進委員会を大岡山キャンパス・くらまえホールで開催します。（会員限定）
 本年度第1回研修会は、6月27日（木）に中部地区先端エネルギー施設（みなとアクルス，トヨタ自動車元町工場）の視察を計画しております。詳細が決まりましたら，ご連絡申し上げます。（会員限定）

スケジュール月

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シンポジウム101112

12●

研究推進委員会※
地域プロジェクト推進会議※

17日

●

●17日

●

●

研修会※

27日

イブニングセミナー※●

随時開催※：会員限定●：計画中

発行：東京工業大学 科学技術創成研究院

東京工業大学 科学技術創成研究院

先進エネルギー国際研究センター（AESセンター）

Advanced Energy Systems for Sustainability〒152-8550東京都目黒区大岡山2-12-1
Tel: 03-5734-3429

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Post No. I6-25

e-mail: aescenter@ssr.titech.ac.jp

先進エネルギー国際研究センター

本ニュースレターは、AESセンターの活動を学内外に幅広くご紹介し、関係各位との連携を深めるために、年4回発行しております。AES

ホームページ：http://aes.ssr.titech.ac.jp/

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2019年4月1日