「IoT と 省エネ行動」～節電対策を攻めの投資とするには！～
東京大学 情報理工学系研究科 教授
東大グリーンICTプロジェクト 代表
江崎 浩

投資意欲がわかない。

「IoT と 省エネ行動」～節電対策を攻めの投資とするには！～
東京大学 情報理工学系研究科 教授
東大グリーンICTプロジェクト 代表
江崎 浩

普通の状況

TheInternet
セキュリティ

BCP

節電・
省エネ

【利益率】

普通の状況

The !
低い、、利益率
利益じゃなくInternet
コスト!
セキュリティ

BCP

節電・
省エネ

『インターネット・バイ・デザイン』
1. 道徳なき経済は罪、経済なき道徳は寝言(二宮 尊徳 氏)

2. 必要は発明の母ではなく、 発明は必要の母(Melvin Kranzbergの第2法則)

3. 最適化は敢えて行わない。
 『着眼大局・着手小局』 (Think Global, Act Local)

4. カオス理論：
 最初の小さな違いが、結果の大きな違いに

5. 自律・自立、分散、協調
12Eco System
普通の状況Internet by Design

衆知
効率化

新機能
Innovation

The
Internet
セキュリティ

(注) 『衆知 経営』(by 松下幸之助)

【利益率】

BCP

節電・
省エネ

セキュリティ対策の経済性
1. 常時は邪魔者(効率を下げる)&不要。
2. 無事故が続くと、『さぼりたくなる』
3. 必要性は誰も否定しませんが、、、、、、『さぼっても』、『頑張っても』、、、利益構造には変化がない。
4. インシデントが起こった時の 損害額 が 急激に肥大化
5. 専門家を育成できない(コストと人材不足)。

セキュリティ施策の実施を、
品質向上・確保のための投資と 捉える【利益率】“5S” in factories
for TQC
Seiri (整理)Seiton (整頓)Seisou (清掃)Seiketsu (清潔)
Shitsuke (躾)Efficiency ⇑Quality ⇑Energy ⇓Incidents ⇓Eco-System with Internet-by-Designの成功例を見てみましょう。

例 1: 北九州
工場の品質向上(TQC)  環境対策、省エネ
例 2: 横浜の町工場
スマートメータ  節電 と TQC(労務管理)
例 3: LED照明
節電  TQC(品質管理) と 新機能(通信、レイアウト)
例 4: 東京大学
節電  健康管理 と 予算管理変革 と 研究教育テストベッド
例 5: 仮想化(クラウド化）
節電  TQC と BCP と CSR
例 6: データセンター
TQC(節電、能力向上) と 悪者  TQC と BCP と 救世主
例 7: スマート オフィス
制限をして外見を良く  財務改善 と CSR(弱者支援)
例 8: 空港
省エネ・節電  空港の売り上げの向上 と 災害対策(＊) 自動車、ゴミ処理施設 の上手な利用。

例 1 : 北九州

1960年代の公害対策• 目標・目的は、少ないコストで、多量x綺麗な製品を生産(= 生産性・効率の向上)• 環境改善は、
実は、おまけ(gift ?) だった。。。
 しかし、これが、『競争力』 になった !

例 2 : 横浜の町工場

金型工場（中島工機 の事例）

資料提供： CIMX 社

金型工場事例平成17年度 省エネルギー優秀事例

資源エネルギー庁長官賞受賞
対基準月比 年換算48.3%の待機電力の削減

60%
削減

20,00018,00017,170待機電力量[kWh/月]

16,00014,00013,00812,00010,886
10,152

10,151

9,642

10,000
8,025

7,791

8,000

8,047

8,321
6,664

6,974

6,954

1月

2月

3月

6,000
4,000

目的は、工場の生産活動の効率化にあった。

放電加工
ﾏｼﾆﾝｸﾞ
ｺﾝﾌﾟﾚｯｻｰ
ﾜｲﾔｰｶｯﾄ

2,000
-

1月

4月

5月

6月

7月

8月

9月

10月 11月 12月

平成16年

平成17年

図８ 製造機器の待機電力量推移

出典 http://www.eccj.or.jp/member/member_area/energy_technology/succase/05/c/kan30.html

例 3 : LED照明

LED照明の導入効果(*) 一般のオフィスでは、約30%が照明用電力(1) 大塚商会本社ビル： 37.6%削減 (注1)
(2) 飲食店： 90.2%削減, 89.4%削減(3) 倉庫業： 66%削減(4) 印刷業： 69%削減(5) 夜間サイン： 20%削減
資料提供： 大塚商会

(注1) 多数のHf蛍光灯が既設

サブウェイ 東京大学 本郷キャンパス
工学部2号館店

一般電灯電源
約15 % 削減に成功
機器提供： (株)大塚商会【副次効果】
1． 発熱の抑制
2． 虫 対策

サブウェイ
東京大学
本郷キャンパス
うれしいのは、
お寿司屋さん工学部2号館店
1.熱が出ない
2.喋る (with PoE)
3.形を気にしない
4.センサーとの同居

一般電灯電源
約15 % 削減に成功
機器提供： (株)大塚商会

結婚式場・イベント会場
カメラクルー家族関係(笑)

【副次効果】
1． 発熱の抑制
2． 虫 対策

例 4 : 東京大学

東京大学 2011年夏の節電実績
事業所

ピーク電力(2010
年)

ピーク電力
削減率

総電力量
削減率

投資回収

主要
5キャンパス

約 66 MW31%

22%-25%n/a

工学部2号館

約 1 MW

44%

31%

2年

(RoI)

【持続性&調達インパクト】
1. マルチベンダー環境
2. 国際標準化技術の作成・適用

電力消費量の 『”見せる”化』～ PULL型 から PUSH型へ ～1. 多くの事業所–

スピードメータのない 車で、減速命令に対応

2. 比較的進んだ事業所 (2011年の東京大学)–

スピードメータ装備した車で、減速

3. 進んだ事業所 (現在の東京大学での方向性)––

その他の 計器を 装備した車で、減速
燃費メータ付きの 車で、車を操作

 他の車よりも、良い燃費で、速く走る。

見える化・見せる化の効果?

↓
気温は上がれども、
ピーク値は維持。
2011年6月28日&29日

3.5 ℃

気温は下がれど、ピーク値は維持。
2011年7月5日&6日

5℃

気温は下がれど、ピーク値は維持。
2011年7月5日&6日

電力会社が一番嬉しいパターン !!!

5℃

電力消費量の 『”見せる”化』～ PULL型 から PUSH型へ ～さらに、
2. 比較的進んだ事業所 (2011年の東京大学)
安全に走る !!
1. 多くの事業所–

スピードメータのない 車で、減速命令に対応–

スピードメータ装備した車で、減速

3. 進んだ事業所 (現在の東京大学での方向性)––

その他の 計器を 装備した車で、減速
燃費メータ付きの 車で、車を操作

 他の車よりも、良い燃費で、速く走る。

<< IEEE1888 Application Example >>Handling the Current and Historical Data of Building Facilities
10F EHP HVAC Statuses 働き過ぎの研究者
Not only energy information !!
Time:冷えない部屋
冷やしていない部屋を発見!!
⇩

健康管理のツール33

東京大学でのさらなる展開
1. 施設課 が 独力・独自判断で オープン化・データ取得・見せる化に着手。
2. 『広域設備ネットワーク 標準データモデル形式』 の作成 とRU11 大学 への配布
http://www.tscp.u-tokyo.ac.jp/documents/tokyodaigakukouikisetubinet.pdf

3. TSCP室『サーバ施設高効率化方策レフェレンスガイド』 作成中

4. I-REF棟 を 用いた 『3Dスマートライフハッカソン』
http://www.smartlife-hackathon.jp/wordpress/

3D スマートライフ ハッカソン

http://www.smartlife-hackathon.jp/wordpress/

その他の研究・教育機関での事例• 東京工業大学– Ph.1： 環境エネルギーイノベーション棟– Ph.2： 全キャンパス展開• 関東地区の高専– 小山・木更津・長野 の 3校 の 広域オンライン見える化• 理研(理化学研究所)– Ph.1 ： 和光キャンパス– Ph.2 : 全事業キャンパス展開

例 5 : 仮想マシン

コンピュータの電力削減メニュー
1. 古いコンピュータ（5年以上）の見直し
100%削減

66%削減

電力効率
4年前
現在
効率 約3倍同じグレードのサーバ・PCで

2. 必要なサーバ（ウェブ・メール等）の効率化
サーバやデスクトップからノートPCへ置き換え
消費電力約1/6

83%削減

複数のサーバやデスクトップを1台に90%削減
但し、安全性も低下

10台のサーバを仮想化し集約した場合

3. 停止することが難しい機器の外部(データセンター)への移設
学外へ移設

100%削減学外データセンター

Private Cloud in Esaki Lab. in 2011
Faculty’s shared servers

Before0.647kW

Web, mail, DNS, group tool
（Essential servers…）

Infra-servers of our Lab.

1.595kW

After
Private cloud (stable)
Xen
Xen
VMwareESXi

0.794kWNo failure since April 11

Nexsan SATABeast
web/mail/radius/dns/document/misc
bld2-guest-gw/mozilla-miror/storage

Students’ machinesx10

Private cloud (experimental)

0.153kWPrivate cloud in another Lab.

0.100kW

Xen

0.700kWInfra-servers in another Lab. 0.623kW

Xen

Xen
Using inexpensive model：HP ProLiant DL120 G6/G7
39

Private Cloud in Esaki Lab. in 2011
Faculty’s shared servers

Before0.647kW:Privatecloud (stable)
Saving71%(2.52kW)0.794kWXen

as Xenof Nov.2011

Web, mail, DNS, group tool
（Essential servers…）

Infra-servers of our Lab.

After

1.595kW

VMwareESXi

No failure since April 11

Nexsan SATABeast
投資回収
0.153kW
Xen
Xen

1
年
(計算機の電気のみ)
Students’ machines
0.700kW
0.100kW
x10
Xen

0.5年?
(空調を含む.
PUE=2.0)
0.623kWInfra-servers in another Lab.
web/mail/radius/dns/document/misc
bld2-guest-gw/mozilla-miror/storage

Private cloud (experimental)

Private cloud in another Lab.

Using inexpensive model：HP ProLiant DL120 G6/G7
40

Private Cloud in Esaki Lab. in 2011

本当の効果;
BeforeAfter
Faculty’s sharedservers
0.647kW
1.システムの管理性
Private cloud (stable)
Xen
2.BCP(活動継続性) Xen
VMware1.595kWInfra-serversof our Lab.
3.問題解決の迅速化
ESXi

0.794kW

Web, mail, DNS, group tool
（Essential servers…）

No failure since April 11

Nexsan SATABeast
web/mail/radius/dns/document/misc
bld2-guest-gw/mozilla-miror/storage

Students’ machinesx10

Private cloud (experimental)

Xen

Xen

0.153kW

そもそもの動機は、『暑い部屋は嫌だ』
0.700kWInfra-servers in another Lab. 0.623kW

Private cloud in another Lab.

0.100kW

Xen

Using inexpensive model：HP ProLiant DL120 G6/G741

VMWareを用いた事例(by 大塚商会) in 2011年
86% の 電力使用量の削減
サーバ年間電力使用料金推移（消費電力より計算）
700

600
500 累
計
400 金
300 額
（
200 万
円
100 ）
0
1

2

3

4

5

6
7
8
期間（月）

9

10

11

12

既存ﾊｰﾄﾞｳｪｱをそのまま使用した場合（円）リプレイスした場合(円)50kW(114式のサーバ)
 6.9kW

この資料の基となったデータは、経理からの亀戸ビルにおける電力使用料金と調査できた５０台の開発機を５０で割って１１４台分にかけた値と見積もったVMware用のハードウェア消費電力から算出しています。リプレイスは仮にＤＬ３８０Ｇ５（評価サーバの見積もり金額を参考）で開発機を置き換えた場
合の消費電力料になります。

例 6 : データセンター

Strategic Energy Saving using iDC
1.
2.

Move and accommodate servers in the offices into iDC , hosting service, will leadto 15% energy saving
Vitalize the servers and integrate into a single physical machine, i.e., cloudcomputing, will lead to 40% energy saving.

CO2 Emission-15% with legacy hosting
Server A

Server B

Server C-40% withcloud hosting

Virtualization
Server A
Server B
Server Cデータセンターに関する東京都 環境局 との関係
1. 当初 (2008年春)
i.

地球温暖化ガス(CO2 ) 環境条例

大量の電力を消費するので、悪魔のような存在だ。

2. 2010年初め
i.

実は、データセンターは、トータルには電力消費量の削減に寄与する良い奴なんだぁ。

3. 現在
i.

データセンターに例外規定を適用。

ii.

事業所の電力使用量の削減に、データセンターとクラウドサービスを使うことを推奨。
45

データセンターに関する東京都 環境局 との関係
1. 当初 (2008年春)
i.

地球温暖化ガス(CO2 ) 環境条例
Energy

大量の電力を消費するので、悪魔のような存在だ。

“Consumer”↧
実は、データセンターは、トータルには電力消費量の削減に寄与する良い奴なんだぁ。
to ”Saving”, i.e.,

2. 2010年初め
i.

3. 現在

“Nega-watt”
ii. 事業所の電力使用量の削減に、データセンターとクラウドi.

データセンターに例外規定を適用。

by Data Center & Cloud
サービスを使うことを推奨。

46

例 7 : オフィス

例えば、、、、『孫正義的生活 で エコ・省エネ』
1. iPad と i-Phone だけの生活(*) 個人情報保護法、情報漏洩対策
2．Think Client はお家で充電、オフィスではバッテリー駆動
3．サーバはデータセンタへ『疎開』4．『空襲警報』 も有効でした(笑顔)。
5. 最後は、社内ネットをOFF、3G/LTEで接続。

例えば、、、、【誤】
1. 省スペース化で、床面積を小さくできる。…
2. 電気代が安くなるので、利益率が上がる。..
3. 電気代を社員につけ回せる。….
4. 情報管理が容易になる。
【正】

従業員と雇用者での Win-Win の関係

a. ゆったりとした業務空間を獲得 b. 他のものが 買える 
c. 自宅でも仕事ができる 
d. 飲んで帰宅できる Tokyo Institute of Technology,
Green Hills,No.1 Bldg

HQ, Otsuka Corp.

Chiba Univ.
Agriculture plant

Hitachi Info& Tele Eng Ltd.
Nakai Development Center

SEIKO Solutions
Factory in Thailand

Microsoft Japan
R&D campus
HQ in Tokyo
OfficeFactory
Agriculture
CEMSCANON(City)
S Tower(Canon MJ HQ)

ドラッグストアにおける多店舗（40店舗）の管理
本社(カメガヤ様）

本社ビルは・各店のデマンドを監視
各支店の状況はクラウドを経由して本社で一元管理、色別で把握。

シムックスサーバ（ＩＥＥＥ1888）

Tokyo Institute of Technology,
Green Hills,No.1 Bldg

HQ, Otsuka Corp.

Chiba Univ.
Best Current Practice Agriculture plant
for Commercial Building

Microsoft Japan
HQ in Tokyo

1. Facility management control by
IEEE1888
2. Servers
goEng
toLtd.
Data Center
HitachiInfo& Tele
Nakai=Development
No serverCenterroom in the bldg

Microsoft Japan
HQ in Tokyo

SEIKO Solutions
Factory in Thailand

CANON S Tower(Canon MJ HQ)

Tokyo Institute of Technology,
Green Hills,No.1 Bldg

HQ, Otsuka Corp.

【ライフタイムコスト削減と快適性の共生】1. 初期入居経費の削減
Chiba Univ.
2. 入居中のコスト削減
Agriculture・快適性
plant
3. 退去時の 現状復帰コストの削減 Microsoft Japan
HQ in Tokyo【さらに、危機管理機能の実現】
1. 知的財産の保護
Hitachi Info& Tele Eng Ltd.
ついでに ?
Nakai Development
Center
2. 情報漏洩機会の減少
3.SEIKO遠隔業務機能の提供
CANON CSR
S Tower
Solutions
Factoryin Thailand(Plus:
女性・障害者支援) (Canon MJ HQ)

例 8: 空港

中部国際空港 & 成田空港
 Narita Airport (NRT) Centrair Airport (NGO)
1.Open Facility O&M
2.Energy Saving
3.Cyber Security for Facility
4.Comfortable airport by IT
5.Entertainment
6.Fin-Tech application

55

スマートで頑丈な街へ

City design

情報
エネルギー

水
｜57

生産・物流

ガス インフラの戦略的利用の可能性～ 仙台での 3.11での実例 ～PQCR（
PQCR（Power Quality Control Room)
・監視計測制御システム
・機能統合型高品質電力供給装置
・直流入力分電盤
・需要家内DC-DCコンバータ

ＢＴＢ方式試験用電源装置
ガス発動発電設備（GE）
ガス発動発電設備（GE）
直列型電圧補償装置(DVR200・600）
直列型電圧補償装置(DVR200・600）
溶融炭酸塩型
燃料電池（MCFC）
燃料電池（MCFC）

エネルギーセンタ1,085m2

58m
太陽光パネル

22m
2007.04.20

東北福祉大学仙台市

仙台市ガスのガス供給状況（中圧以上）～ 長時間の電力連続供給を具現～○ガス供給経路の概略図
港工場(供給源)
幸町供給所(貯蔵タンク)

ガス主要幹
線
エネルギーセンタ

港工場

◎中圧ガス

エネルギーセンタ・配管の耐震性が極めて高い・遮断器を介さない直通ルート
・ループ上の供給ルート
・貯蔵設備の複数設置

幸町供給所

大地震・津波により港工場が被災したが、幸町供給所のガスタンクから中圧ガスは供給を継続(数日後に新潟パイプラインより供給開始)

ガス供給エリア
引用) 仙台市ガスHP※家庭用低圧ガスは地震から約2時間後に全面供給停止。震災から25日後にほぼ全域で復旧

資料提供：

【自立分散型エネルギー】

地域電気・熱供給事業

24

電力の安定供給 , ＢＣＰ, 省エネ に関する高いニーズ 大型のコージェネレーションシステムを導入し、周辺街区の既存建物にも電気と熱を供給

対象建物総延床
約60～100万㎡

三井タワー
ｺﾚﾄﾞ室町創っていく

電気供給可能量
約3～5万KW
日本橋室町三丁目計画

日本橋

60

【ＡＥＭＳ】

エリアエネルギーマネジメントシステム

25

ＩＴを活用し、地域全体のエネルギーをコントロールするＡＥＭＳを構築
デマンドの異なる複数のビル、商業施設等に、系統電力とベストミックスした電力 と 熱を供給
地域全体の電力のピークカットによるコストダウン
省エネ・省CO2削減効果
約３割（供給ビル全体）
ガス

日本橋室町
三丁目計画

電気

開発区域外
Ａビル

開発区域外
Ｂビル

開発区域外
Ｃビル

電気 熱

電気 熱

電気

系統電力が停止した場合も、各ビルのBCPに電力・熱を供給

高効率
熱源機器

っ
て
い
く

熱

系統電力
排熱

創

電気

専用管

熱
(冷温水、蒸気)専用管61

電気自動車のインパクト
奥山氏(フェラーリのデザイナ)講演(2008)年から
1. 排気ガスがなくなる
 駐車場が要らなくなる リビングルームに入れる。
2.

大きなエンジンが消える
 車輪で移動しなくてもいいんじゃじゃない?

3.

エネルギー供給源


余る電気の蓄積



電気エネルギー の移動性
62

最大： 100 KW
常時： 30 KW↓

約 30 軒by 50cm x 50 cm x 50cm

63

Smart Trailer 2.0

住居・公共施設等（Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｈｏｍｅ）
太陽光パネルLED照明

太陽光パネル発電
による給電

空調等

情報収集

エネルギー
制御盤

V2Ｈ技術による給電

PCS

ガスコジェネ

EVへの放電風呂・シャワー等

HEMS（電力の見える化）
床暖房

EV
テレビ等家電蓄電池
浄化槽（共用）：電力網：温水：情報網（ZigBee等）：下水網

エネルギー自律型モビリティハウス

Ｓｍａｒｔ Ｍｏｂｉｌｉｔｙ Ｈｏｍｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ
Ｓｍａｒｔ Ｌｉｆｅ care Center
ネットワーキング

医療診察支援●Ｗｉｆｉ Wirelessネットワーク:CTC●センサーネットワーク：産業技術総合研究所

Smart Life care Center●診療モジュール開発設計：伊藤忠商事 ライフケア事業部-遠隔診療室-電子かばん 東北大学、ＳＯＮＹ-・エネルギー自律型 診療施設＋介護支援 センター

介護支援
●サービス： RTシステム 産業総合技術研究所

自律型エネルギー･Ｖ２Ｈ、ＥＭＳ
・Ｓｍａｒｔ Ｇｒｉｄ
●EV: Ｌｅａｆ日産自動車●蓄電池：４Ｒエナジー●太陽光パネル：京セラ● Digital Grid ：Power Router
東大・日本ナショナルインスツルメンツ

癒しロボット「パロ」
ロボットスーツ「HAL」

トレイラーハウス スマートカスタマイズ●日本ＲＶ輸入協会-自律型エネルギーへの対応-用途に応じたカスタマイズ-ジャパンスペックの採用と海外市場-メンテナンス＆リサイクル

体操ロボット「たいぞう」

Pop- Up Store<Co-Location>
 Power Generator (for EV) H2 Generator (for FCV) Hospital Senior Apartment
 Shopping Mall
 Data Center Disaster evacuation site

太陽光発電電力グリッド風力発電

充電ステーション

ゴミ発電

ＥＶ
電気分解

水素グリッド

Ｈ₂
熱グリッド

焼却場

Ｏ₂
汚泥

下水

改質

生ゴミ
下水処理場

ＣＨ₄

ＣＯ₂

Ｈ₂

水素貯蔵

水素ステーション

ＣＯ₂

FCV

FC バス パッカ―車

ＣＯ₂グリッド

電力グリッド肥料

シルバー・
オーガニック
ＢＲＮＤ商品

データセンター
ＥＭＳセンター

エネルギー・リサイクルグリッド

ハウス園芸水素グリッド

節電対策の経済性
を攻めの投資に!
1.
2.
3.

常時は邪魔者(効率を下げる)&不要。
無事故が続くと、『さぼりたくなる』
必要性は否定しませんが、、、、、、『さぼっても』、『頑張っても』、、、、、、
利益構造には変化がない。

何を実現すれば ?

インターネット
バイ・デザイン【実施が、利益に貢献】
効率化＆新ビジネスの実現

『インターネット・バイ・デザイン』
1. 道徳なき経済は罪、経済なき道徳は寝言(二宮 尊徳 氏)

2. 必要は発明の母ではなく、 発明は必要の母(Melvin Kranzbergの第2法則)

3. 最適化は敢えて行わない。
 『着眼大局・着手小局』 (Think Global, Act Local)

4. カオス理論：
 最初の小さな違いが、結果の大きな違いに

5. 自律・自立、分散、協調
73『インターネット・バイ・デザイン』
1. 道徳なき経済は罪、経済なき道徳は寝言(二宮 尊徳 氏)『道徳』  『節電・省エネ』『経済』  『攻めの投資』  『利益の獲得』

74

『インターネット・バイ・デザイン』

4. カオス理論：『最初の小さな違いが、結果の大きな違いに 』

 完全を求めず、『試してみる！』
75

『インターネット・バイ・デザイン』

2．必要は発明の母ではなく、発明は必要の母『節電』 のための 『発明』
『発明』 が 『利益を獲得』
『利益』のための『攻めの投資』76