平成２４年度 成長分野等における中核的専門人材養成の戦略的推進事業

事業報告書

環境・エネルギー分野のスマートグリッドエンジニア育成の調査研究プロジェクト

2目次

第 1 章 事業概要 ...............................................................................................................................................5１－１．事業概要 ............................................................................................................................................5１－２．事業の内容 .......................................................................................................................................7１－３．事業の実施意義・必要性 ...........................................................................................................9１－３－１．環境・エネルギー分野スマートグリッドエンジニアにおける人材需要等の状況、それを踏まえた事業の実施意義 .........................................................9１－３－２．本事業の取組が求められている状況、及び推進する必要性 .....................9１－４．事業の実施計画 .......................................................................................................................... 11
１－４－１．本事業の実施体制 ....................................................................................................... 11
１－４－２．実施スケジュール ....................................................................................................... 12
１－４－３．普及の方法 ..................................................................................................................... 12
１－４－４．期待される活動指標 .................................................................................................. 12
１－４－５．成果目標及び成果実績.............................................................................................. 13
１－５．事業終了後の方針について（継続性、発展性等）.............................................. 14

第２章 調査 ...................................................................................................................................................... 15
２－１．スマートグリッド実証地域視察調査 ............................................................................... 15
２－１－１．視察 調査......................................................................................................................... 15
２－１－２．総括 .................................................................................................................................... 19
第３章 開発 ...................................................................................................................................................... 21
３－１．教育カリキュラム開発 ........................................................................................................... 21
３－２．教材開発 ........................................................................................................................................ 23
第４章 次年度以降の取組 ......................................................................................................................... 27【資料】 ............................................................................................................................................................... 2934

第1章

事業概要

１－１．事業概要
事業名：環境・エネルギー分野のスマートグリッドエンジニア育成の調査研究プロジ
ェクト区分：職域プロジェクト

所

属：環境・エネルギー分野産学コンソーシアム

構成機関
構成機関（学校・団体・機関等）の名称

役割等

都道府県名

1

船橋情報ビジネス専門学校

実施・開発・調査千葉県

2日本電子専門学校

実施

東京都

3浜松情報専門学校

実施

静岡県

4

近畿大学

実施

広島県

5

株式会社 スマートエナジー

実施・調査

東京都

6

コスモライフ株式会社

実施

東京都

7

有限会社ワイズマン

実施・調査

東京都

8

株式会社コラボレート研究所

実施

東京都

9

株式会社グリッド＆ファイナンス・アドバイザーズ

開発・調査

東京都

10 株式会社日本教育ネットワークコンソシアム

開発・調査

東京都

11 独立行政法人情報処理振興機構 ソフトウェアエンジニアリングセンター

実施・開発

東京都

12 一般社団法人全国専門学校情報教育協会

実施・開発協力・調査協力

東京都

事業の概要
「地球」に優しく、環境負荷が小さい循環型の「社会」の実現に向け、温室効果ガスの排出量削減を目指した再生可能エネルギーの利用拡大や省エネルギー、エネルギーの効率的な利用の検討により、次世代通信網（スマートグリッド）の開発が研究されている。スマートグリッド実現のためには、高度な情報通信技術が必要不可欠であり、これまでのＩＴ技術の電力への活用や新たな技術に対応した環境エネルギー分野のＩＴエンジニアが求められている。
本事業は、今後の社会の発展に必要であるスマートグリッドに対応したＩＴエンジニア（スマートグリッドエンジニア）育成のための新たな学習システ
ム基盤整備を実施する。そのため、情報通信技術の電力への応用や新たなスマ5

ートグリッド技術について調査し、人材育成のための教育プログラムの整備を行なう。また、既存のＩＴ技術者の人材シフト等を前提として、教育プログラムをモジュール化し、学習ユニットとして活用できる仕組みと学習ユニット積上げ方式を通して正規課程の修了や学校間の単位互換、キャリア段位制度との連携について検討し、その在り方を取りまとめる。これら事業を通して、環境エネルギー分野のスマートグリッドエンジニア養成を推進する。

6

１－２．事業の内容
スマートグリッドエンジニアには、以下の知識・技術が必要になると思われる。
①再生可能エネルギーの知識（太陽光発電、風力発電、地熱発電など）②電気工学関連の知識（発電機、変圧器、インバータ、蓄電池、電気回路）③WAN、LAN、HAN などネットワーク技術④電気の使用量の把握、制御等の管理、評価を行なうための情報通信技術⑤電力取引市場、消費電力管理ソフトなどの Web アプリケーション技術

本事業では、環境・エネルギー分野産学連携コンソーシアムと連携し、スマートグリッドエンジニア養成のための教育カリキュラムと教材を開発する。既存の情報通信技術の応用や新たなスマートグリッド技術について、国内外の実証地域を視察調査し、求められる技術や人材育成の課題を明らかにし、育成すべき人材像と教育領域、範囲、レベル等を取りまとめる。調査結果を基にモデル・カリキュラム基準の履修科目編成を整備する。
学習ユニット積上げ方式について、規課程の修了や学校間の単位互換、キャリア段位制度との連携について検討し、その在り方を取りまとめる。

具体的な取組みは以下の通り

１調査
スマートグリッド、スマートシティの国内外の実証地域における情報通信技術の活用や新たな技術、人材育成の課題等を調査する。環境・エネルギー分野の情報通信技術者に求められる知識、技術、能力及び教育機関の教育領域の設計に活用する。
・実施時期

平成 24 年 9 月～平成 24 年 12 月

・実施方法

視察ヒアリング調査および文献調査

・対象

日本

2 箇所程度

視察候補地

・横浜市、・けいはんな学研都市、・豊田市、・北九州市、※調査内容は、報告書として取りまとめる7

２開発
・カリキュラムの開発
・既存技術の応用分野の教育教材開発（内容としてはスマートメータの設計・開発・実装、並列処理プログラミング、サーバーの仮想化技術、大容量データの分散処理技術等を想定）※教育カリキュラム及び教材の検証は、次年度に実施を予定する。

３

検討・協議事項
・企業と連携した実践的な教育カリキュラムの開発導入について検討する。
・教員の育成について、具体的な方策を検討協議し、取りまとめる。
・学習者の達成度評価の評価指標を整備し、学習ユニット積上げ方式による正規課程の修了や学校間の単位互換、履修証明制度について検討・協議する。
・キャリア段位制度と連携について検討する。
・今後の産業界の方向性について検討し、ＩＴ業界からの人材シフトや人材育成の方向性を明らかにし、育成すべき人材像を精査する。
・第３者による専門的、実践的な教育活動の評価の在り方を検討する。

４

成果の普及
本事業における成果は、報告書として取りまとめ、全国の関連分野の学科を設置する専門学校約 200 校、関連企業・団体 300 社に配布しその普及と活用を推進する。
専門学校関係者・業界企業、団体を対象に成果報告会を開催し、その普及を図る。
事業の成果をより多くの人に活用いただくため、Ｗｅｂ上のホームページに本事業の取組み、進捗、成果を公開し、その普及を推進する。

8

１－３．事業の実施意義・必要性
１－３－１．環境・エネルギー分野スマートグリッドエンジニアにおける人材需要等の状況、それを踏まえた事業の実施意義
スマートグリッドは、風力発電や太陽光発電など発電出力が変動する再生可能エネルギー電源の大規模導入に向けて、高速通信ネットワーク技術等を活用し、分散型電源や蓄電池、需要側の情報を統合する次世代電力網である。需要側と分散型電源・送配電網などの供給側の一体運用により、高効率、高品質、高信頼度のエネルギー/電力供給システムは、高度な情報技術により実現が可能である。
欧米を中心に、既存系統のスマートグリッド化を国が主体となって政策的に推し進めており、産業界は新たな領域への対応を進めつつある。日本においては、京都議定書の目標達成等に向けた企業等における省エネ・CO2 排出削減を図り、環境にやさしい社会を実現する新しい領域の産業として非常に高い期待が寄せられている。「環境・エネルギー分野」において、高度な情報通信技術に対応したスマートグリッドエンジニアは、これからの産業界、日本社会全体を支える必要不可欠な人材であり、その育成のための学習システムの基盤整備は急務である。

１－３－２．本事業の取組が求められている状況、及び推進する必要性
温室効果ガスの排出量削減を目指した再生可能エネルギーの利用や省エネル
ギー、エネルギーの効率的な利用をする環境負荷が小さい循環型の「社会」の実現は、全世界的に重要な課題である。多くの国や研究機関によりその研究が進められ、実証を通し実用化へ向けて様々な整備が進み、新たな技術が開発されている。実用化までにはこれからも多くの研究が必要であるが、今後の産業界において大きな雇用が生まれることが予測される。
本事業は、今後の世界において重要な環境負荷が小さい循環型の「社会」の実現するため、情報通信技術を環境・エネルギーへ活用するスマートグリッドエンジニア育成の新たな学習システムの基盤整備を目的とするプロジェクトである。環境・エネルギー分野の職業教育において、環境・エネルギーを対象とした情報通信技術の教育は新たな領域の教育であり、産業界の人材需要に対応

9し、今後を支える中核的専門人材の育成のためには、新たな学習システムの基盤整備が必要不可欠である。

10

１－４．事業の実施計画
１－４－１．本事業の実施体制
実施委員会は、専門学校 3 校、大学 1 校、企業 4 社、関連団体 2 団体の合計 10 名で組織し、プロジェクトの方針の策定、ＷＧの進捗管理、検討事項の協議、成果の普及等を行う。スマートグリッドエンジニアの中核的専門人材養成の新たな学習システムの基盤整備について協議し、今後の方向性を策定する。
調査ＷＧは、専門学校 1 校、企業 3 社の 4 名で組織し、調査分析を担当する。
開発ＷＧは、専門学校 1 校、企業 3 社の 4 名で組織し、学習ロードマッ
プと履修科目編成の開発、教育カリキュラムと教材の開発、実証講座の実施運営を担当する。

11

１－４－２．実施スケジュール
内容

6月 7月

8月 9月 10月 11月 12月 1月

実施委員会

○

調査ＷＧ

○

開発実証ＷＧ○2月 3月 計
○

2回

○

○

3回

○

○

3回

スマートグリッドの実証地
域の視察調査教育カリキュラムの開発
教材の開発

○ １回

成果報告会

１－４－３．普及の方法
本事業における成果は、報告書として取りまとめ、全国の関連分野の学科を設置する専門学校約 200 校、関連企業・団体 300 社に配布しその普及と活用を推進する。
専門学校関係者・業界企業、団体を対象に成果報告会を開催し、その普及を図る。
事業の成果をより多くの人に活用いただくため、Ｗｅｂ上のホームページに本事業の取組み、進捗、成果を公開し、その普及を推進する。

１－４－４．期待される活動指標
１

視察調査

対象数

２箇所

２

教育プログラム、教材開発

３

協力者、協力機関数

1 科目

本事業への有識者、業界団体等の協力機関数の指標。
協力者 ４名以上、協力機関
４

成果報告会への参加数の指標
専門学校関係者

12

２団体以上を指標とする。

30 名、ＩＴ関連企業・団体

10 名

１－４－５．成果目標及び成果実績
本事業の目標は、スマートグリッドエンジニアに求められる知識・技術・能力を調査研究し、学習ロードマップ、履修科目編成及び教育プログラムの整備を行い、中核的専門人材の学習システムの基盤整備を推進することである。
本事業の成果物は以下のとおり
・教育カリキュラム
・教材・調査報告書

13

１－５．事業終了後の方針について（継続性、発展性等）

本事業の成果をもとに企業との連携強化を図り、次年度に教育カリキュラム及び開発教材の実証を行なうための講座を実施する。また、次年度以降教育プログラムの整備の継続を図るとともに、業界団体等の協力のもとスマートグリッドエンジニアの育成プログラムの導入をする専門学校数の拡大を推進する。人材育成の課題を整理し、学習システムの基盤整備の課題の改善を継続的に図る体制を構築する。さ
らに最新の情報や技術、実証地域からの情報等の収集に努め、企業・団体との連携強化により、専門学校教員の育成及び教育プログラムの整備を推進する。
本事業で実証する教育プログラムを「学習ユニット積上げ方式」によるアクセスしやすい学習環境の構築へ活用し、社会人の継続的な知識・技術の向上の仕組みを試行する。また、達成度評価の評価指標を精査し、社会で評価・認知される評価の仕組みを検討・協議し、キャリア段位制度やジョブカード制度との連携の基盤を整備する。
スマートグリッドエンジニア育成のための新しい学習システムの基盤整備を推進し、中核的専門人材養成に貢献する。
本事業の成果をもとに新たな学習システムの基盤整備を継続、推進するため研究協議を事業終了後においても継続する。このため、本事業の参画メンバーを中心に継続的な活動体制を整備・構築する。

14第２章調査２－１．スマートグリッド実証地域視察調査
視察の概要
スマートグリッド、スマートシティの国内外の実証地域における情報通信技術の活用や新たな技術、人材育成の課題等を調査する。環境・エネルギー分野の情報通信技術者に求められる知識、技術、能力及び教育機関の教育領域の設計に活用する。

実施日程：平成２５年１月１５日
実施方法：視察ヒアリング調査
視察地域：北九州市八幡東区東田２－１－１．視察 調査
地域

北九州市

面積

488.78km2（2011 年 10 月時点）

人口97 万 1924 人（2012 年 8 月時点推計）

実証対象地区名

八幡東区東田地区

実証対象地区面積

約１万 2000m2

実証対象世帯数

225 世帯（2012 年 8 月時点）

実証対象事業所数

50 事業所（2012 年 8 月時点）

スマートメータ設置台数

225 台（2012 年 8 月時点）

太陽光などの導入量

蓄電池：約 800kW、太陽光発電（PV）：約 400kW、燃料電池：約 110kW

北九州市は、九州北東端に位置する政令指定都市であり、人口 97 万人余を有する。
1901 年に八幡製鐵所が創業して以来、重化学工業地帯として発展してきたが、60 年

15代には大気汚染や、洞海湾の水質汚染といった公害に直面した。公害対策・公害防止に力を入れ、種々の問題を乗り越えた同市は、環境問題への取り組みに力を入れ、その取組方式は北九州方式といわれている。実証地域の八幡東区東田地区は、八幡製鐵所創業の地であり、遊休地を利用した新しい市街地の開発が進んでいる。宇宙をテーマにした「スペースワールド」や大型ショッピングセンターなどが立地する。
国際物流特区として、天然ガスコジェネによる電力を製鉄所の送電網で配電したり、製鐵所で発生する水素をパイプラインで地区内に供給するなど、新しいエネルギー流通基盤の整備が進んでいる。

「地域節電所」と呼ぶエネルギーマネジメント拠点を設置・運用することで、エネルギーの流通過程において、市民や事業者が考え、参加する仕組みの確立を目指して実証を行なっている。エネルギーの見える化が、ライフスタイルとビジネススタイルの変革を促すと考えられ、次世代自動車の大量導入に備えたり、公共交通機関との連携などにも取り組み、東田地区での実証成果は、北九州市小倉北区城野の新たな開発地域（約 20km2）に適用するなど、市内はもとより国内外への展開が図られている。

北九州市八幡東区東田地区は既に、環境施設の整備や多様な新エネルギー導入などにより、一般的な街と比べ 30％の CO2 削減を達成しているといわれる。実証実験
では、新エネルギー導入の強化や地域エネルギーマネジメント、交通システムの整備などにより現状より、さらに 20％の削減を目指し、CO2 削減量は市内一般街区の50％超の実現を目指している。そのための具体策は、次の 5 つである。

（1）太陽光発電、燃料電池、小型風力など新エネルギーの導入率を 10％以上に高める（2）地域エネルギーマネジメントと協調が図れる HEMS や BEMS を開発し、一般家庭や各種ビルの省エネ効率を高める（3）先進的なエネルギー制御や、電気自動車（EV）、蓄電池などを組み合わせてエネルギー流通の全体最適を図る「地域節電所」を整備する（4）EV などの大量導入を可能にする充電設備の整備と並行し、自転車や公共交通機関が連携する次世代交通システムを構築する

16

（5）実証で得た新技術やシステム、ビジネスモデルといった成果を「アジア低炭素化センター」を通じて、アジアをはじめとした海外に展開する

一般消費者が電力を安心して使うためには、停電はもちろん、電圧低下や周波数変動といった問題を起こさない電力品質の維持が不可欠である。このためには、発電量と電力消費量を常に一致させる「同時同量」の実現が重要ある。
同時同量はこれまで、電力会社が消費される電力量に合わせて発電量を調整することで実現してきたが、八幡東区東田地区ではダイナミックプライシングにより、電力料金を変えることで消費者に電力消費量を調整してもらう実証実験を行なっている。
北九州市八幡東区東田地区は、新日本製鉄の自営電力線を利用した特定供給エリアであり、新日本製鉄鐵が出資する天然ガスコージェネレーション発電所の「東田コジェネ」を基幹電源として、電力供給において九州電力からは独立している地域である。そこに太陽光や風力による再生可能エネルギーと地域に設置する蓄電池を組み合わせ電力の供給を行ない、省エネ、CO2 削減の取組を推進をしている。
2012 年 4 月に、「地域節電所」と呼ぶ CEMS が稼働し、地域における電力の需要と供給を統合管理することで、東田コジェネを最も効率の良い出力で運転し、さらに必要な電力は新エネルギーと需要サイドのデマンドレスポンスの活用でまかなう仕組みを構築している。

東田地区のエネルギー需給をモニターする「CEMS」
エネルギーの使用状況を把握して需給最適化を図っている。

17ダイナミックプライシング
北九州市のダイナミックプライシングでは、2012 年度は一般家庭向けに 5 段階の料金パターンを設定し、電力需給の逼迫度に応じて、料金レベルを変える試みを実証している。

一般家庭向けダイナミックプライシングで適用された料金テーブル

通常時（レベル 1）のピーク時間帯の電力料金が 15 円／kWh なのに対し、最も電力需給が逼迫した際に発するレベル 5 では 150 円／kWh と電気料金が１０倍に変化する。
ダイナミックプライシングが適用されるのは、夏季（6 月～9 月）の 13 時～17 時、冬季（12 月～3 月）は 8 時～10 時と 18 時～20 時である。夏季の平日に予想最高気温が 30℃以上の場合に、冬季の平日は予想最低気温が 5℃未満の場合に、レベル 2～同 5 までのいずれかの料金を設定する。休日は、電力需給が逼迫しないため、予想気温にかかわらずレベル 1 の料金を適用する。
適用される料金レベルは、前日および当日朝にスマートメータ経由で知らせる。
各家庭は、スマートメータと無線 LAN でつながるタブレット端末（宅内表示器）などを使って料金を確認する。スマートメータを一般家庭約 230 世帯、50 事業所に設置して、電気料金と使用電力量を通知する仕組みを設けている。
北九州市は、最も逼迫度の低いレベル 1 は年間 270 日程度、レベル 2～5 はそれぞれ最大 24 日として、実証実験の電気料金は、前年と同じ電気の使い方をすると同程度の電気料金になるように設定している。

18

ダイナミックプライシングの効果を検証するために、料金を変動させるグループ（127 世帯）と料金を変動させないグループ（69 世帯、ピーク時間帯の料金は 23.4円／kWh で一定）との二つのグループに分けている。いずれのグループも、電力消費量などの情報はスマートメータを通じて告知し、「見える化」を実施している。

ダイナミックプライシングを含むデマンドレスポンスはこれまで、電力会社の規模が比較的小さく、設備投資余力がないことから電力供給体制に不安がある欧米などで注目されてきた。北九州市での実証成果についても、当初は海外展開が先ではないかと見られていたが、東日本大震災後は、日本でも電力供給不足が深刻化してきたことから、日本国内の電力システム改革に役立てようとの動きが出てきている。
北九州市は、ダイナミックプライシングの検証内容を節電や省エネ、ピークカットにどの程度寄与するかに焦点を当てている。2013 度以降は、太陽光などの再生可能エネルギーの大量導入について、規模の検証も検討していく方針である。
再生可能エネルギーの大量導入で問題になるのは、4 月、5 月、11 月の休日に余剰電力が発生することである。将来的には、電力ネットワークを使って行政サービスや介護サービスなどを提供するなど、タウンマネジメントのビジネスモデルを確立することが重要だと北九州市は考えている。
今後本格化する事業所向けの検証の結果を含め、北九州市におけるダイナミックプライシングの検証結果からは、新しい電力システムが構築される可能性が期待される。

２－１－２．総括
今回の視察において、スマートグリッドの現状と今後の人材ニーズ、求められる能力について明らかにすることを目的としていた。スマートグリッドのシステムやスマートシティ構想において実現を目指す社会や仕組みについては、前述のレポー
トのとおりであるが、人材ニーズ、求められる能力については、明確な回答を得ることができなかった。
CEMS 等で使用されているシステムは、これまでのエンタープライズシステム開発と同等の技術であり、スマートメータのシステム構築の技術についてもスマートフ19ォンやタブレットに対応するなど時流に乗った技術の採用は見られたが、環境・エネルギー独自の新たな技術ではなく、これまでの情報・通信技術の活用であった。
視察先の担当者の話では、スマートシティ構築を進めていく上で一番重要なことは、地域住民の理解を得ることであるとのことだ。新たな仕組みに対する不安等へのケア、また、新たなシステムの導入時の住民への説明・説得等の人材が不足しているとのことであった。
スマートグリッド、スマートシティ構想等は、実証段階であり産業としての構造が明確にならないと必要な能力や人材ニーズも明確にならないと思われる。
現状は、企画・設計等上流工程の研究を行なう人材とその企画や研究を進めるための人材のニーズが主な必要人材であり、今後の産業の発展に伴い新たなニーズが発生すると思われる。また、期間や視察受入の状況により、本年度の調査は１地区の視察にとどまった。今後、更に多くの情報収集や視察を行ない、新たな技術や必要人材に関する調査研究を継続する必要がある。

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第３章

開発

３－１．教育カリキュラム開発
環境・エネルギー分野に共通する情報・通信に関する教育カリキュラムについて、リテラシーからプログラム、データベース、通信等一通りの教育カリキュラムを開発した。実施については利用する側がある程度選択できることを考慮した。

全体の構成は、情報・通信の基礎知識と技術(120 コマ)、ネットワーク(120 コマ)、データべース(60 コマ)のカリキュラム・シラバスの開発を行なった。
対象を絞り込めなかったため、時間数、実施する内容等をそれぞれの教育機関が選択できるよう考慮した。

構成
科目番号

科目名

時間数

A-001

PC リテラシ

10A-002

スマートデバイス概要

5A-003コンピュータ概論

60A-004新技術

15

カリキュラム内容
タイトル

実施内容

PC リテラシ

ワープロ・表計算・プレゼンテーションなど、Microsoft Office ソフ
トウェアでビジネス文書を効率良く作成する方法、特に共同でドキュメントを作成する方法等を学習する。

スマートデバイ

スマートデバイスの種類やそれぞれの特長、使用時の注意、開発するス概要

際の注意事項など、スマートデバイスについて学習する。

コンピュータ概コンピュータや IT 技術全般の技術概要を把握することを目的とした論入門科目。基本情報技術者試験の午前中の内容レベルの内容を学習する。

新技術

スマートデバイスに関連する新技術を学習する。最先端の技術を持っている企業の担当者を招いた講演形式とし、生徒とディスカッションを行う時間も準備する。

21

シラバス（抜粋）
シラバスデータ
系
情報
教科名
ベーシック
科目名
PC リテラシ(10)
授業形態
講義 80％、実習 20%
教材
30 時間アカデミック
情報リテラシ
Office2010 実教出
版 \1,30090 分/コマ

テーマ

内容

10 章 コンピュータとイン
ターネット0-1）コンピュータの基礎

コンピュータを利用するための基礎的な事項（用語、必要な機器等）について学習する。

20-2）インターネットの基礎
0-3）インターネット社会と著作権31 章 Windows
1-1）Windows の基礎知識

45622A-001
シラバス
コンピュータを利用するための基礎的な活用能力を習得する。OS の基本操作からビジネスソフ
トの Microsoft Word、Excel、PowerPoint など、情報社会で活用できる能力を身につける。
講師は、単なるユーザー使用者としての使い方ではなく、今後、アプリケーションを開発する立場としての気づきを与えられるように講座を担当する。

2 章 Word
2-1）Word の基礎知識
2-2）文書の作成
2-3）文書の印刷とページ設
定2-4）表の作成
2-5）文書の編集
2-6）表現力をアップする
2-7）長文作成をサポートする
3 章 Excel3-1）Excel の基礎知識
3-2）データの入力・編集
3-3）表の作成、印刷

インターネットの基礎的な利用法、インターネ
ットで何ができるのかについて学習する。また、便利だからこそ、注意しなくてはならない
著作権について著作権に関する法律と共に学習する。
コンピュータを利用する上で、必要となる OS（Windows）の基礎知識、基本的な機能、設定法について学習する。
文書作成ソフトである Microsoft Word の基本的な使用方法について学習する。ここでは、簡単な文書の作成方法、レイアウト、文書の印刷について学ぶ。
文書作成ソフトである Microsoft Word で表を含んだ文書を作成する方法について学習する。
また、文書の表現力簡単な文書の作成方法、レイアウト、長文作成方法について学ぶ。
表計算ソフトである Microsoft Excel の基本的な使用方法について学習する。ここでは、単純な表の作成や印刷について学ぶ。

・・・・・・・・・・・・

３－２．教材開発
スマートグリッドの基礎技術の要素を網羅した教材を目指した。実際の太陽光パネル、電飾メーター等を組み立てた教材をもとに各パートで学習する技術を検討し、バランスのよい基礎教材となった。

環境に優しい、再生可能エネルギーを効率的に利用する事は、現代の大きな命題であり、そこで活躍するＩＴエンジニアを育成することは、情報系専門学校にも大変意義ある目標となっている。本教材では、身近な再生可能エネルギーを利用して、以下の事項に関連づけて、情報系ＩＴエンジニアに必要と思われる技術を学ぶことができる教材の開発を行った。
◇ 発電（太陽光）
◇ 充電
◇ 通信
◇ 計測
◇ 制御（放電）

教材システムの概要
教材システム開発にあたり、システム全体像を次の様に構想した。

教材システムの構想

充電セクション
太陽光発電パネルで発電した電気エネルギーを、充電コントローラを通じてバッテリーに充電する。充電コントローラでは、バッテリーの電圧を測り一定以上の電23

圧になると充電を停止、一定以下の電圧で充電開始となるよう、マイコンを使用した閾値制御を行う。（充電モニター）
負荷制御セクション
バッテリーから電力を供給して、インバータを介して AC100V 家電品を駆動する制御を行なう。この際、負荷に流れる交流電流を測定して、使用電力量を計算しモニターに表示する。このセクションもマイコンを使い通信、センシング、表示等を行なう。
汎用モニターセクション
充電セクション・負荷制御セクションでモニタリングしている情報を Bluetooth通信で、タブレット PC に送り、手元でモニタリングが可能とした。
タブレット PC は、OS として Android を使用したもので開発することとした。既に開発済みの Bluetooth 通信プログラムを改造して、本教材の目的にかなう汎用的なモニタリングシステムに適応出来る様に考えた。
最終仕様
上記構想を草案として、IT 教材としての検討を行い、最終的なシステム仕様を決定した。

教材システムの仕様
24当初構想では、スマートメータを意識してモニタリングを主としたシステム開発の計画をしたが、教材として検討した結果、次に示す様な基板構成とした。大きな特徴としては、◇ Main ボードは、Power ボードの上段に配置しいくつかの SW により操作ができる。
◇ Power ボードは、AC アダプタとバックアップ乾電池の 2Way 電源とし、AC 電源が途絶える停電を検出する機能を持ち、乾電池バックアップに切り替わり、自動的にバッテリーから負荷に通電する。
◇ 汎用モニターがない場合や Bluetooth 通信が出来ないときでも、簡易モニターで操作ができるようにした。当初の構想では Bluetooth の通信が 2 系統必要でしたが、タブレット PC の仕様からこれは難しいので、Main ボードがまとめて 1ch の Bluetooth 通信を行う事とした。
◇ Main ボードは、Bluetooth 通信と同時に、シリアル通信を行い簡易モニターとの間で情報のやりとりと、簡易モニターの SW による操作指示を Mainボードに指示する。IT 教材としては、Bluetooth とシリアル通信の 2 つの技術を学ぶことが出来る。
※シリアル通信のケーブル（またはコネクタ）は、PC のシリアルポートに接続して、ターミナルソフトで通信のモニターとテストが出来る様になっており、今回の開発でも、そのようなコネクタを作り、PC で通信確認テストを行なった。
◇ 汎用モニターは、簡易モニターが無い場合でも、全てのモニタリングと操作が出来るように Android 側のシステムを作り込みます。組込系マイコンシステムでは、小さな表示器（この研究では 8 文字×2 行の液晶表示器）やLED 等による表現方法が採れますが、タブレットの表現機能を使う事で、情報システムとしての機能が向上する。また、一般的に Android タブレットは、JAVA による開発環境が無料で公開されており、開発環境の構築も容易である。
◇ Main ボード CPU は、PIC24FJ64GB002 を使用して、C 言語により開発します。
これは、Bluetooth 通信で使用出来る様々なライブラリ群が CPU の製造メーカ Microchip 社から公開されており、開発環境も MPLAB IDE として無償公開されている環境が使えるためです。インターネット上に情報も多く存
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在するので、システム開発に不安がありません。
◇ 簡易モニターCPU には、PIC16F684A を用いた。開発環境は、Main ボードと同様の環境でも開発出来ますが、情報 IT 系専門学校の教材として位置づける意味から、手元に既にある mikroBasic Pro を使うこととした。このシステムを開発するにあたり、①． Basic 言語による組込マイコン開発（簡易モニタ）②． C 言語による組込マイコン開発（Main ボード）③． JAVA によるモバイルシステム開発（汎用モニタ）が学べるようにした。
一からシステムを開発しなくても、部分的にプログラムを改造・改善する事で、細かな学習教材として使用する事が出来る。
◇ PWM 制御の実装
放電制御の部分では、単にバッテリーからインバータに電源供給する事は、スイッチングだけの制御で容易過ぎておもしろみに欠けるのでスマートグリッドエンジニアに不可欠の技術として、Main ボード CPU のタイマー機能をフルに使った PWM 制御を実装した。DUTY 比 0～95％の範囲で切換が可能で、0～80％は 10％刻み、80～95％は 1％刻みで制御実験が行えるようプログラムの設計をした。

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第４章

次年度以降の取組■課題○環境・エネルギー分野での情報・通信技術は、主に大容量のデータ分散処理システムの構築や家電・自動車等の節電制御に活用されていることが明らかであるが、今後の産業界の発展の方向性や社会のあり方を踏まえたエンジニアの人材像や知識・技術についてはさらに研究調査を継続することが必要である。

■事業終了後の方針○本事業の成果をもとに企業との連携強化を図り、育成すべき人材どうの更なる明確化を推進するとともに教育カリキュラム及び開発教材の実証を行なう講座を実施する。

○人材育成の課題を整理し、学習システムの基盤整備の課題の改善を継続的に図る体制を構築する。さらに最新の情報や技術、実証地域からの情報等の収集に努め、企業・団体との連携強化を図る。

○教育プログラムを「学習ユニット積上げ方式」によるアクセスしやすい学習環境の構築へ活用し、社会人の継続的な知識・技術の向上の仕組みを試行する。
本事業の成果をもとに新たな学習システムの基盤整備を継続、推進するため研究協議を事業終了後においても継続する。

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【資料】
北九州市八幡東区東田地区 視察資料
（NPO 法人 里山を考える会）

29平成 24 年度文部科学省委託 「成長分野等における中核的専門人材養成の戦略的推進事業」
環境・エネルギー分野のスマートグリッドエンジニア育成の調査研究プロジェクト■実施委員会◎ 鳥居 高之

船橋情報ビジネス専門学校校長

古賀 稔邦

日本電子専門学校 校長

岡田 靖志

浜松情報専門学校 教務課長

竹原 伸

近畿大学 工学部 知能機械工学科 教授

大串 卓矢

株式会社 スマートエナジー 代表取締役

池澤 寿弘

コスモライフ株式会社 代表取締役社長

原田 賢一

有限会社ワイズマン 代表取締役

鳥海 豊彦

株式会社コラボレート研究所 代表取締役

渡辺 登

株式会社アフレル エディケーション・プランナー／事業企画室 室長

飯塚 正成

一般社団法人全国専門学校情報教育協会 事務局長

■調査◎ 鳥居 高之

船橋情報ビジネス専門学校校長

原田 賢一

有限会社ワイズマン 代表取締役

松川 恵美

株式会社グリッド＆ファイナンス・アドバイザーズ

吉岡 正勝

有限会社ザ・ライスマウンド マーケティングマネージャー

取締役副社長■開発◎ 鳥居 高之

船橋情報ビジネス専門学校校長

原田 賢一

有限会社ワイズマン 代表取締役

松川 恵美

株式会社グリッド＆ファイナンス・アドバイザーズ

吉岡 正勝

有限会社ザ・ライスマウンド マーケティングマネージャー

取締役副社長平成 24 年度文部科学省委託「成長分野等における中核的専門人材養成の戦略的推進事業」

環境・エネルギー分野のスマートグリッドエンジニア育成の調査研究プロジェクト

事業報告書
平成 25 年 3 月
学校法人三橋学園（船橋情報ビジネス専門学校）〒273-0005 千葉県船橋市本町 7-12-16
問合せ先：一般社団法人全国専門学校情報教育協会〒164-0003 東京都中野区東中野 1-57-8 辻沢ビル 3F
電話：03-5332-5081 FAX 03-5332-5083●本書の内容を無断で転記､掲載することは禁じます。