平成 22 年度
内閣官房情報セキュリティセンター委託調査

スマートグリッドの普及とその重要インフラの情報
セキュリティにもたらす影響に関する調査

財団法人未来工学研究所

平成 23 年３月

1

スマートグリッドの普及とその重要インフラの情報セキュリティにもたらす影響
1．スマートグリッドの概要
1.1

2007 年米国エネルギー自給・安全保障法

1.2 米国「エネルギー自給・安全保障法」が与えたスマートグリッドの定義
1.3 米国 NIST が提示するスマートグリッドの概要
2. スマートグリッドの最近の動向と将来予測
2.1 米国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.1.1 米国におけるスマートグリッド推進のロードマップ
2.1.2 米国におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
2.1.3 オバマ政権の「米国再生・再投資法」とスマートグリッド
2.1.4 米国におけるスマートグリッド実証実験などの動向
2.1.5 米国における標準化等の動向と将来予測
2.2 欧州におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.2.1 欧州におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
2.2.2 欧州におけるスマートグリッド実証実験などの動向
2.2.3 欧州における標準化等の動向と将来予測
2.3 アジア諸国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.3.1 韓国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.3.2 台湾におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.3.3 シンガポールにおけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.4 わが国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.4.1 わが国におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
2.4.2 わが国におけるスマートグリッド実証実験などの動向
2.4.3 わが国における標準化等の動向と将来予測
3．スマートグリッドの普及が電力インフラの情報セキュリティにもたらす影響の考察
3.1 米国における影響の考察
3.2 欧州における影響の考察
3.3 アジア諸国における影響の考察
3.3.1 韓国における影響の考察
3.3.2 台湾における影響の考察
3.4 わが国における影響の考察
3.5 スマートグリッドに関する各国・地域の取組みと課題のまとめ
4. 今後の取り組みに向けた提言
5. 付録、文献一覧

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1．スマートグリッドの概要
1.1

2007 年米国エネルギー自給・安全保障法

スマートグリッドがエネルギー政策における重要課題として広く認識されるに至ったのは、米国のブッシュ政権が 2007 年 12 月に発効させた「エネルギー自給・安全保障法（Energy
Independence and Security Act of 2007=EISA）がきっかけであった。同法はエネルギー
効率の向上と再生可能エネルギーの利用を目標として制定されたものであるが、その第 13章で、電力網システムの近代化を目指した、いわゆるスマートグリッドの普及が重要政策課題として特記された。次項で同法第 13 章の記述を通じて、スマートグリッド概念の概要を紹介する。
2007 年エネルギー自給・安全保障法（Energy Independence and Security Act of 2007=EISA
http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi-bin/getdoc.cgi?dbname=110_cong_bills&docid=f:h6enr.txt.pdf
同法の連邦議会調査局による概要版
http://energy.senate.gov/public/_files/RL342941.pdf
1.2 米国「エネルギー自給・安全保障法」が与えたスマートグリッドの定義
同法第 13 章第１節では、スマートグリッドを次の 10 点の特性を満たすものとして定義している。この 10 項目は、ほぼ世界的に承認されたスマートグリッドの定義であると考えられる。
①デジタル情報と制御の技術の増加する利用によって、電力グリッドの信頼性、セキュリ
ティ、効率性を改善する。
②完全なサイバーセキュリティを伴った、グリッドの運用と資源のダイナミックな最適化。
③再生可能エネルギーを含む、分散型資源と発電の展開と統合。
④デマンド・リスポンスとデマンドサイド資源のエネルギー効率的な資源展開と協同。
⑤グリッドの運用、ステータス、配電自動化などに関わる計測と通信などの（リアルタイ
ムで、自動化された、双方向的な）スマート技術の展開。
⑥スマートアプリケーションと需要家デバイスの統合⑦プラグイン電気自動車とハイブリッド自動車及び熱貯蔵エアコンを含む、先進的電力貯蔵とピークカット技術の展開と統合⑧需要家へのタイムリーな情報と制御の選択肢の提供。
⑨グリッドに提供されるインフラを含めた、電力グリッドに結合される家電と機器の通信と双方向性の標準化⑩スマートグリッドの技術・実施・サービスの利用への不合理で不要な障害の特定と低減。
1.3 米国 NIST が提示するスマートグリッドの概要
3

米国の EISA 法の第 1305 項では、「スマートグリッド装置とシステムの柔軟な利用を増大させるプロトコルと標準を創設する」組織として米国商務省標準技術研究所（NIST）が指名され、現在 NIST の主導下でスマートグリッドに関わるプロトコル技術の標準化が進められている。NIST は、スマートグリッドについて下の図表 1-1 のような概念を提起し、これがスマートグリッドに関する世界的な共通認識となっている。なお、この図においては、
情報通信の流れが実線で示されており、電力の流れが点線で示されている。
図表 1-1NIST の定義するスマートグリッドの７つのドメイン

上図では、電力産業における従来からの主要プレーヤーとして、①大規模発電事業者、②送電、③配電、④需要家の４者が下方に並んでおり、上方にスマートグリッド化に伴うプレーヤーとして、⑤電力市場、⑥系統オペレータ、⑦情報サービスオペレータが並んでいる。下方の４者間には電力が流れる一方で、全７者の間では双方向の情報が流れる形になっている。また、右下に登場する需要家の側に、風力発電、太陽光発電などの発電機能や、電気自動車などの蓄電池機能を備えられているのも、スマートグリッド時代の特徴である。
本報告書では、スマートグリッドという概念が有する各側面のうち、特に情報通信とそのセキュリティ、及びセキュリティに関わるプロトコルや標準化に力点を置いて論及することとする。

4

2. スマートグリッドの最近の動向と将来予測
2.1 米国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.1.1 米国におけるスマートグリッド推進のロードマップ
米国においてグリッド近代化推進政策が最初に公表されたのは、2003 年 7 月の”Grid2030”であった。
「電力の次の 100 年のための国家ビジョン」と題されたこの報告書に基づいて、”National Electric Delivery Technologies Roadmap”(2004 年 1 月)が公表され、スマートグリッドに関するロードマップが発表された。米国においてはこのロードマップ
が順次更新されながらスマートグリッドが推進されてきたといえる。図表 2-1 はそのロー
ドマップの原文概要であり、図 2-2 はとその翻訳である。
図表 2-1 スマートグリッドのロードマップ概要（2004 年段階）

図 2-2 スマートグリッドのロードマップ概要（2004 年段階）翻訳
設計と試験

技術開発と市場受容

製造と規模拡大

グリッドアーキテク

概念設計

実地試験の拡大と実証

地域的展開の拡大

チャの設計

プロトタイプ

地域的展開

国家的ゴール

先進コンダクター

実地試験の拡大と実証

国家的国際的展開

電力貯蔵（分散発電を含む）

リアルタイム監視

地域的展開

実地試験
重要技術の開発

電力エレクトロニ
クス
5技術受容の加速

技術移転

先進製造技術の導入と製造インフラの確立

教育とアウトリー

規模拡大テクニック

配電とサービスイン

チ

配電網と管理維持イン

フラの確立

フラの強化
電力市場運用の強化システムと市場の 立法課題の明確化

均衡が取れ適切に機アナリシス能する規制と市場

地域的プラニング過程

立地と認可の取組 地域的な市場規制メカ
みニズムの確立規制改革
国家的協調

連邦政府の協調

効率的で、スムースに運効率的でグローバル

連邦・州・自治体

用され、高い水準の影響な影響力のある官民の協調力があり、コスト分担的のパートナーシップ

産業界の協力な官民協力

国際協力
http://www.oe.energy.gov/DocumentsandMedia/Electric_Vision_Document.pdf
http://www.oe.energy.gov/DocumentsandMedia/ER_2-9-4.pdf
2.1.2 米国におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
2007 年の米国の EISA 法では、
スマートグリッド関係の担当官庁としてエネルギー省(DoE)を指定している。標準化政策（NIST 担当）を除き、政策立案、研究開発、実証試験、連邦議会への報告などのすべてについて同省が担当官庁である。研究開発や実証試験などについても、スマートグリッド関連投資の 20％を同省が補助することになっている。
なお、米国では電力事業の規制については連邦政府のみならず州政府の発言権も強く、州政府の重点政策や財政状況の違いによって、スマートグリッド推進状況などに少なくないバラツキがある。また、州によって電力事業自由化の進展状況も異なっていることに注意を払う必要がある。
2.1.3 オバマ政権の「米国再生・再投資法」とスマートグリッド
2008 年 9 月のいわゆる「リーマン・ショック」後、オバマ政権は総額約 8000 億ドルの超大型経済刺激策、いわゆる「米国再生・再投資法」(American Recovery and Reinvestment

Act＝ARRA)を打ち出した。
“American Recovery and Reinvestment Act of 2009”http://frwebgate.access.gpo.gov/cgi-bin/getdoc.cgi?dbname=111_cong_bills&docid=f:h1enr.pdf
このうち約 326 億ドルがエネルギー省関連予算であり、うち 45 億ドルが電力グリッドの6近代化（スマートグリッド化）のみに投じられることになった。スマートグリッド以外にも、太陽光や風力など再生可能エネルギーや電気自動車開発などにも巨額の国家予算投入が行われることになっている。スマートグリッドが電力市場の近代化、情報化といった将来的理念としてだけでなく、ビジネスの目標として具体化の方向を加速したのは、この大型国家投資計画の発表以来であるといえる。
“Energy.gov ARRA における DoE 予算の詳細”
http://www.energy.gov/recovery/breakdown.htm
2.1.4 米国におけるスマートグリッド実証実験などの動向
米国における電力業界の監督主体が州政府であること、地域的な濃淡はあるものの電力
産業の自由化が進んでいること、さらに「2009 年米国再生・再投資法」がスマートグリッ
ド計画への 20％の補助金支出を決めていることなどから、スマートグリッド関連の実証試
験は州政府と地域の電力会社との産官共同計画として進められている場合が多い。PG&E（北カルフォルニカ）、SCE（南カルフォルニア）、ConED（ニューヨーク州）などが特に進んでいると言われている。
アメリカでのスマートグリッド化の進展は、電力系統側の ICT 化と、スマートグリッドの需要家側入り口である電力メータのスマート化（双方向通信化、遠隔開閉機能付加等）の双方から進められている。スマートグリッドの導入についていえば、カルフォルニア州、
東海岸諸州などを中心に、2010 年秋の段階ですでに全米で 40％程度の需要家にスマートメータの設置が終わっているとされている。
「経済産業省スマートメータ制度検討会（第３回）における、東芝東光メーターシステム
ズ提出資料」
http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g100722a04j.pdf
アメリカンにおけるスマートグリッド実証実験の一例として、下の図表 2-3 にテキサス州ヒューストンに本社を置く、Center Point Energy 社が行っている約１万件の需要家を対象とした実証実験の概要を示す。なお、同社は電力とガスの両ユーティリティを扱う送配電業者であり、電力ガス双方合わせて 500 万の需要家を有し、売上高約１兆円の NYSE（ニューヨーク証券市場）上場企業である。
図表 2-3 はスマートグリッドにおけるいわゆる「最後の１マイル」部分を示しているが、家庭内スマートメータから無線（Zigbee）を通じて電柱上の CCU（通信制御ユニット）に情報が伝送され、BPL(Broadband over Power line)デバイス間の有線伝送を経て BPL 中継機
器に送られ、そこからデータセンターに集約されるという道筋が示されている。また RTU（遠隔端末装置）の使用も試みられている。

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図表 2-3

Center Point Energy 社のスマートメータ実証試験の概要

総合資源エネルギー調査会電気事業分科会制度改革ワーキンググループ（第６回）IBM 配布
資料
http://www.meti.go.jp/committee/materials/downloadfiles/g71101c04j.pdf
また、米国ニューメキシコ州では、同州政府と日本の NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）との共同実証実験プロジェクトとして「New Mexico Green Grid Initiative」
が 2010 年 3 月に始まって現在進行中である。このプロジェクトはロスアラモス及びアルバ
カーキ地域を対象に実施されるが、例えばロスアラモス郡においては、2～合計 MW 程度の配電線に 2MW 程度の太陽光発電（PV）と蓄電池 1MW 程度を投入し、逆潮流が大量に発生する条件下で、信頼度の高い系統の構築を図るという野心的なプロジェクトである。図表 2-4に同プロジェクトの概要を示す。

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図表 2-4 ニューメキシコ州のグリーングリッドプロジェクトの概要（赤字部分が日本側参加プロジェクト）

http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/1054/1054-01.pdf
2.1.5 米国における標準化等の動向と将来予測上に示したようなスマートグリッドの実証実験やスマートメータの導入が進められる一方で、NIST を中心にスマートグリッド周辺の技術的標準化作業が進められている。その意
味で米国のスマートグリッド関連の最新重要文献は、2010 年 1 月に公表された「スマートグリッドの相互運用標準のフレームワークとロードマップ」と題する”NIST Special
Publication 1108”（以下 NIST SP1108）である。この文書では、標準化と情報セキュリテ
ィを中心にスマートグリッドの推進方策が論じられている。以下に、NIST SP 1108 が掲げる 14 項目の優先アクションプランを掲げる。この 14 項目は、スマートグリッドに係る現時点での米国の関心の所在を示していると考えられる。
①メータデータプロファイルの標準化②電力使用情報の標準化③デマンドレスポンス信号の標準化④価格と製品定義の共通仕様の開発⑤電力流通の共通スケジュール通信の開発⑥スマートグリッドに適した IP プロトコルの使用ガイドライン⑦無線通信の使用ガイドライン⑧家庭における電気機器通信の PLC 標準の調整⑨配電グリッド管理の共通情報モデルの開発
9

⑩送電と配電システムモデルのマッピング⑪DNP3 プロトコルの IEC 61850 へのマッピング⑫IEEE C37.118, IEC 61850 と精密な時間シンクロとの調整⑬電力貯蔵相互接続のガイドライン⑭プラグイン電気自動車をサポートする相互運用標準化
http://www.nist.gov/public_affairs/releases/upload/smartgrid_interoperability_fi
nal.pdf
また、産業界側ではスマートグリッド関連の業界団体として OPEN SG(OPEN SMART GRID)
が 2009 年に設立され、盛んな活動を展開している、参加企業は、欧米の有力電力会社、GEなどのベンダー、IBM、シスコ、セマンティックなどの IT 企業など 173 社であり、わが国からは東芝が参加している。下図に示すように、OPEN SG ではセキュリティ、通信、システ
ム、統合（標準化）を主題とする４つのワーキンググループの下に幾つかのタスクフォースが設立されている。
図表 2-5 米国オープン SG の分科会状況

http://osgug.ucaiug.org/FLL2010/Presentations/SG%20Security%20Boot%20Camp%20-%20
20101101.pdf

10

OPEN SG が 2010 年 11 月にフロリダで開いた Enabling the Smart Grid と題するミーティ
ングで、SG Systems ワーキンググループの議長と副議長が共同で行った報告が、米国におけるスマートグリッドの進展に伴う標準化の現状と方向性を示していると思われるので下に引用する。
ビジネスを動かすもの（Business Drivers）★相互運用性のために電力消費プロファイル蓄積における数多くの標準化を必要とする。
★標準制定機関の進行は比較的遅く、より多くのユーザからのインプットを必要とする。
・ユーザからの共通の要求を保証する標準制定機関相互の共同作業が必要である。
・現行の標準におけるギャップを提起し、それに対する可能なソリューションを提案することによって標準の設定を促進する。
・ユーザからのインプットに基づいて、標準制定機関がいつどのように標準を更新するかを決定する。
★情報標準化においては、記号論的カオスを（追加するのではなく）解決する。
・異なった名前で定義された同じ情報や、異なった定義を持たないこと。
★異なった通信プロファイルにまたがっても、同じ情報標準が用いられることを保証する。
・他の標準にマッピングすることは避けられない一方で、一個の情報標準モデルを使用、収集、拡張することに努める。
・IEC TC57 の共通情報モデル（CIM）はこの目的のためのデフォルト情報モデルである。
★AMI（Advanced Metering Infrastructure＝先進電力計量インフラ）ADE(Automatic Data
Exchange ＝ 自 動 デ ー タ 交 換 ) HAN(Home Area Network, 宅 内 ネ ッ ト ワ ー ク ),ADR(Automated Demand Response＝自動需要レスポンス、電力需要を需要側で調整するシステム)の間には、相当の情報オーバーラップが存在する。
・（各システムの間で）要求やサービスは大幅に異なるが、これらは同じ情報モデルを用いて構築が可能である。
SG-Systems “Boot Camp” Overview, Brent Hodges, Greg Robinson
http://osgug.ucaiug.org/FLL2010/Presentations/Forms/AllItems.aspx
2.2 欧州におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.2.1 欧州におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
欧州では、EU 市場統合の一環として電力市場の統合・自由化が推進されてきた。1996 年には欧州議会で EU 電力指令が決議され、加盟国は 2003 年までに発電事業を自由化すること、小売市場の段階的自由化（2003 年までに 32％まで）、発電・送電・配電が垂直的に統合されたモデルから送電系統運用者を分離することなどが求められた。また、2003 年にはEU 電力指令がさらに改訂され、送電系統運用者の法的別会社化を求められ、2007 年 7 月までに小売市場の全面自由化を求められるに至った。
11

1996 年と 2003 年の二つの電力指令
http://www.ems.rs/eng/stranice/regulativa/direktive/dir96-92.pdf
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32003L0054:EN:HTMLしかしながら、国有電力会社が市場を独占してきたフランス（EDF）やイタリア（ENEL）と、市場自由化が進行した英国やドイツでは電力自由化の進展度合いは大きく異なっており、法的な自由化が進められてきたとはいえ、EDF や ENEL は現在でも大きな市場支配力を有している。EU における電力市場の規制主体はあくまで各国政府であり、EU は各国政府に対して指令（directive）を発することはできるものの、最終的な強制力を持っていないことに留意しておく必要がある。
2.2.2 欧州におけるスマートグリッド実証実験等の動向
欧州においてはスマートグリッドの重要要素技術であるスマートメータの導入が 2000 年
代に入って急速に進み、2009 年末段階でイタリア、
スウェーデン、
フィンランドでは 100％、英国（40％）、ドイツ（10％）、オランダ（30％）、フランス（20％）などでも急速に普及・実用化が進んでいる。
「経済産業省スマートメータ制度検討会（第３回）における、東芝東光メーターシステム
ズ提出資料」
http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g100722a04j.pdf
また、スマートグリッドの実証実験は欧州各国政府の主導下で積極的に推し進められている。
その一例として、2008 年 9 月からドイツ連邦政府が６地域で展開している「E-Energy」
プロジェクトを下の図表 2-6 に示す。このプロジェクトには 2013 年までに 1 億 4000 万ユーロが投入される予定である。

12

図表 2-6 ドイツにおけるスマートグリッド実証試験

経済産業省スマートメータ制度検討会（第8回）における経済産業省商務情報政策局情報経済課の提出資料（赤線は経済産業省ミッションが視察したプロジェクト、原資料のまま）
http://www.meti.go.jp/committee/summary/0004668/008_04_00.pdf
2.2.3 欧州における標準化等の動向と将来予測
2009 年 11 月、欧州委員会のガス＆エネルギー局はその下にアドホック組織として「スマートグリッド・タスクフォース」（SGTF）を設立し、SGTF はスマートグリッド化の政策立案機関として現在活動中である。同タスクフォースの存続予定期間は約 20 カ月であり、2011
年夏頃まで活動が継続される予定である。
SGTF はステアリングコミッティ（運営委員会）の下に、三つのエキスパートグループ（EG）が置かれている。EG1 が「スマートグリッドとスマートメータの機能（Functionalities）」、
EG2 が「データセキュリティ、データハンドリング、データプロテクションのための規制勧告」、EG3 が「スマートグリッド展開に関わる関係者の役割と責任」である。
このうち EG2 中間報告書が概観するスマートグリッドのアーキテクチャ概念図は、図表2-7 の通りであり、黄色の枠で囲まれている部分が、EU 諸国において DSO（配電サービス業者）が担っている機能を示している。
また、下図において描かれている 6 個の錠前が、スマートグリッドの普及に際して生じるセキュリティリスクファクタであり、この部分に研究開発と標準化の必要があると、SGTF
は指摘している。

13

図表 2-7 欧州におけるスマートグリッドのアーキテクチャ概念図

LAN

出典：SGTF EXPERT GROUP2 中間報告書

http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group2.pdf
上の図に示されたインタフェイスは、①HAN（家庭内ネットワーク）の各ユーティリティ（電力・ガス・水道）計量メータから宅内ディスプレイ(IHD)や宅内通信デバイスの間、②宅内通信デバイスからデータ集約装置、③データ集約装置からエネルギー小売業者への通信インタフェイス、④WAN からメーターデータの管理とストレージサービスへのインタフェ
イス、⑤WAN からサードパーティのサービスプロバイダ（エネルギー効率化、ヘルスケア、
セキュリティ、安全管理、市場コントロール）へのインフェイス、⑥WAN から配送電業者、系統運営業者へのネットワーク、の 6 つである。
上に述べたインタフェイスリスクをさらに 13 点に分解して、詳細な表にまとめたのが下の図表 2-8 である。上図の６つのインタフェイス番号との対応を、左欄の最後に○数字で示した。
図表 2-8 SGTF の指摘する 13 のインタフェイスリスク
インタフェイス

インタフェイスのと前頁に示したタイプ

リスクの内容リスクのあるデータのタイプ

番号１）スマートメー

二つのデバイス間

個人データ漏えい、プリペイド情

タから IHD（インの物理的インタフ

報、メータ計量情報、価格情報、

ハウスディスプェイスリスク

料金情報などの偽装の危険が存レイ）へ在する。ファームウェアのアップ①

グレードに関わるリスクもある。

14

需要家データ２）HAN から LAN

需要家ネットワー

PLC 及び無線メッシュを使用して需要家への請求へ

クから外部への物

LAN に繋げると、多くのメータが情報、アラーム①

理的インタフェイ

可視化されることで、データセキ

技術情報

スのリスク

ュリティに大きなリスクが発生する。メータ計量情報、負荷プロ
ファイル情報、アラーム情報などが偽装されるリスクが存在する。
負荷プロファイルの技術情報にも漏洩リスクがある。

３）LAN から WAN

サブステーション/

家庭からのデータ移動と他の消メータ計量情へ

地域データ集約装費者データの結合によって、より報、負荷プロフ②

置と大容量回線デ高度なレベルのリスクが発生すァイル情報、ア

バイス、または PLCる。スマートメータシステムにおラーム情報

データ集約装置間

いては、ローカルなデータ集約装の IP ブリッジの物

置と長距離の大容量回線とのイ

理インタフェイス

ンタフェイスリスク。

４）WAN から中継

大容量回線データ

配電業者間に競争が存在する市

メータ計量情機器／データ収

デバイスからデー

場モデルの場合に存在するリス報、負荷プロフ

集装置へ

タ収集装置への最ク。

ァイル情報、ア③

終システムへのリ

ラーム情報

ンクに存在する物
理インタフェイー
リスク５）WAN から中央

メータあるいはデ

送配電が垂直的に統合されていメータ計量情データ収集装置

ータ集約装置からる市場モデルの場合に存在する

報、負荷プロフへ

中央データ収集装リスクァイル情報、ア④

置への物理インタ

ラーム情報

フェイス。
6）LAN/WAN/DC

データ収集装置か

変電所モニタリングに際して存ネットワークモ(Domain

らのデータサービ

在するリスク

ニタリングの技

Controller）から

ス・インタフェイス

術データ、メー

ネットワーク管

タ計量情報、ア

理者へ

ラーム情報

⑥
7)LAN/WAN/ DC か

データサービス・イ

消費者への電力料金請求とその消費者請求用デら DSO(電力小 売

ンタフェイス

他の付加サービス提供に際して

ータ情報

15

業者)へ

生じるリスク⑤8）消費者の発電

逆潮電力提供量計

負荷マネジメントに際して発生

ネットワークモから配電ネット

測と大容量回線ネするリスク

ニタリングの技

ワークオペレーットワークの間のタへ

物理インタフェイ

術情報ス9) 消費者発電か

逆潮電力提供計測

消費者請求データの通信におけメータ計量情ら電力小売り業と大容量回線ネッ

るリスク

報、負荷プロフ者へ

トワークの間の物

ァイル情報、ア④

理インタフェイス

ラーム情報10）電力小売り業

電力小売業者の外付加的サービス提供に際して発者からサードパ注サービス（例えば生するリスクーティへ

プリペイドサービ④

ス）

11）HAN からサー

データ・インタフェ

エネルギーサービスを提供する

メータ読出し情ドパーティへ

イスに際してのリスク報、負荷プロフ④

消費者データァイル情報12）消費者発電か

データ・インタフェ

分散型発電の集成サービス提供

メータ読出し情らサードパーテイス

に際してのリスク報、負荷プロファイル情報ィへ④13）メータから無トポロジー接続にデータインストールとインスト

メータ読出し情線メッシュへ依存した物理的/デール時の料金ダウンロードに際

報、負荷プロフ①

ータ・インタフェイ

してのリスクァイル情報、料金データ

ス“TASK FORCE SMART GRIDS, EXPERT GROUP 2: REGULATORY, FEBRUARY 16, 2011”
http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group2.pdf
2.3 アジア諸国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.3.1 韓国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2010 年 2 月に知識経済部が大統領に｢世界最初の国家単位のスマートグリッド構築ビジョン｣を提言,3 月に｢スマートグリッドロードマップ樹立推進委員会｣を設立,5 月にスマート
グリッド協会も発足した｡2010 年 11 月には｢スマートグリッド促進法案｣, ｢リアルタイム電気料金制導入法案｣, ｢内需創出･輸出産業化法案｣などの関係法整備を伴う政策目標が発表
16

されている｡
政府が定めたスマートグリッドのロードマップは、次の 3 段階のステップで実施されることとなっている。（図表 2-9）
図表 2-9 スマートグリッド普及ロードマップ

Dong Sub Kim” Smart Grid Pilot Project in Jeju Island and KEPCO’s AMI Deployment

また、上に示したロードマップの一環として、韓国は済州島でのスマートグリッド実証プロジ
ェクトに取り組んでいる。政府と民間事業者が双方拠出方式で濟州の旧左(Gujua)邑の一帶に実証実験基地を構築しスマートグリッド開発技術の開発を進め早期の実用化を図ることが狙いである。
民間から多樣な分野の約 168 の事業者が参加して投資額の３分の１を負担し、政府投資が３分の２を占めている。総投資額は 1060 億ウォン（約８６億円）である。実証試験は 3000 世帯の需要家と 2カ所の変電所等で構成され,風力発電などの小規模再生エネルギー電源,電気自動車充電器,家電
製品,エネルギー情報ポータルシステム,ビルディング自動化システムなど,産業全般を網羅してスマートグリッド構築に取り組んでいる｡
2.3.2 台湾におけるスマートグリッドの動向と将来予測
台湾は 2009 年４月に MOEA（Ministry for economic Affair=経済部）が主催した「グリ計画の中心は太陽光発電、LED 照明、風力発電、バイオ燃料、燃料電池、グリーン ICT、低排ガス車などに置かれている。
台湾のリニューアブル電源は、2010 年 5 月時点で、設置済み風力発電タービンが 219 機、設置容量は 417MW である。PV は設置容量 7.3MW、在来型水力が 1937MW となっている。2025
年における目標値は、風力 3000MW、PV1000MW、バイオマス 1400MW である。以上のような目
17標を達成するために、スマートグリッド化が要請されている。
台湾におけるスマートグリッド・スマートメータ導入計画の概要を図表 2-10 に示す。
図表 2-10 台湾におけるスマートグリッド導入計画の概要

グリッド管理/分
家庭事業所セクタ

散エネルギー・ピーク電力制御

送電と配電・運用アジャストメント

・DTU/RTU/FTU

・需給予測

・SCADA・エネルギー貯蔵システ

・自動管理システ

ム統合

ム

電力管理
ＡＭＩ

・電力監視/制御モジ・スマートメータュール・PLC/無線・電力消費と制御

・スマートメータデー
タ管理システム統合された電力管理システム

・情報システムの統合
・最適電力配分

需要家電力管理システム

http://www.greenit-pc.jp/activity/asia/file/chinese_taipei.pdf
台湾の電力消費は産業用の高圧 220Ｖと家庭用の 100Ｖに二分されているが、総電力消費の 58％を占める高圧ユーザから AMI の導入を始めるというのが、スマートメータ計画の中心になっている台湾電力の方針である。台湾の高圧ユーザは約 2 万 4000 社に達するが、そのうち 1200 社のユーザについては 2010 年中にスマートメータを取り付け、残りの 2 万 3000社については 2011 年と 2012 年で AMI 化を完了するとしている。また、低電圧ユーザについては、2012 年までに 1 万軒、2014 年までに 100 万軒、2015 年までには 500 万軒に AMI を普及させるとしている。なお、台湾の電力最終ユーザは計 600 万軒である。
2.3.3 シンガポールにおけるスマートグリッドの動向と将来予測
シンガポールでは、エネルギー市場監督庁（ＥＭＡ）の下で、発電会社３、送配電会社
１、販売会社１が設立され、その下に多数の小売会社が競争しており、アジアでは最も電力自由化が進展した国となっている。また、１顧客当たりの平均停電時間が年間１分以下と、高い電力品質を実現している。
2009 年 11 月にＥＭＡは「Intelligent Energy System＝IES」という名で、スマートグリ
ッド実証実験を開始している。この実証試験の第１フェーズでは、4500 個のスマートメー
18タが需要家に配布されが、その範囲は産業ユーザ、商業ユーザから住居にまで及んでいる。
IES では、フェーズ I（2010 年～2012 年）、フェーズ II（2012 年～2013 年）の 2 段階により「スマートメータ」「需要応答管理システム」「複数の電力源からの供給電力管理」の 3
分野に関する実証実験が行われることになっている。
なお、シンガポールを中心とした ASEAN 諸国において、電力の相互融通視点に入れた電力網結合計画が語られ始めている。APEC の Energy Standard Information System (ESIS)などが、将来的にそのような話し合いを行うフレームワークとなる可能性がある。
なお、シンガポールにおけるスマートグリッド概念図を図 4-26 に示す。

19

図表 2-11 シンガポールのＩＥＳ概念

中央管理システム

発電・コジェネ

電力グリッド電気自動車

間欠的発電源デマンドレスポンス
管理システムスマートメータ
http://www.cleantechinvestor.com/portal/smart-grid/5860-spotlight-on-singapore-smart-grid-city.html

2009 年に最初にパイロット地域に選ばれた「マリンパレード＆ウェストコースト地域」の 400 戸以上の住居では、電力使用量が宅内に設置されたディスプレイにリアルタイムで示される。このリアルタイム表示が時間別電力料金と組み合わされて、2.4％～3.9％のピーク電力使用量の低下がみられた。この結果、時間別料金性のインセンティブによって顧客の最適消費が実証されたとしている。
上の実験結果に基づいて、ＩＥＳはオフピーク時に低価格電力を提供し電力使用の効率化を進めようとしている。事前プログラムされた自動デバイスとスマートメータプリケー
ションによって、オフピーク時の電力利用を増加させる計画である。
2.4 わが国におけるスマートグリッドの動向と将来予測
2.4.1 わが国におけるスマートグリッド推進主体と市場状況
わが国の電力行政は経済産業省の資源エネルギー庁が担当官庁であり、その下でわが国の電力供給体制は、北は北海道電力から南は沖縄電力まで、発電から送配電までを垂直的20

に担う地域独占 10 電力会社によって維持されてきた。
諸事業の自由化と規制緩和のなかで、2000 年頃から電力事業においても市場自由化が開始され、2000 年 3 月には特別高圧（20,000Ｖ）の需要家（2,000kW 以上）が自由化され、2004 年 4 月からは高圧（6,000V）以上 500kW 以上の需要家が、2005 年 4 月からはすべての高圧受電者（原則として 50kW 以上）の需要家に自由化範囲が拡大されて今日に至っている。
“電気事業連合会、新しい電力供給システムの概要”
http://www.fepc.or.jp/present/jiyuuka/outline/index.html
欧米諸国と比較すると自由化のペースは早いとは言い難く、1.で紹介した NIST の定義するスマートグリッドの７つのプレーヤーのうち、①大規模発電事業者、②送電、③配電は同一企業体によって担われており、⑤の電力市場は大口需要家のみに開かれており、⑦のサービスプロバイダはほとんど存在していないのが実情である。
2.4.2 わが国におけるスマートグリッド実証実験などの動向
わが国でも近年スマートグリッドに関する関心が急速に高まり、平成 21 年度頃から資源エネルギー庁の下に、スマートグリッドに関連する幾つかの研究会、検討会、協議会などが設置され、その検討が進められてきた。次世代送配電ネットワーク研究会（平成 21 年 8月発足）、次世代エネルギー・社会システム協議会（平成 21 年 11 月発足）
、次世代配送電システム制度検討会（平成 22 年 5 月発足）などである。下に示した図は、第７回次世代エネルギー・社会システム協議会（平成 22 年 1 月 19 日）の配布資料が描く、日本型スマー
トグリッドの概念図である。

21

図表 2-12 日本型スマートグリッドの概念図

また、平成 22 年 4 月には第８回次世代エネルギー・社会システム協議会で、横浜市、豊田市、けいはんな学研都市、北九州市の全国地域の「次世代エネルギー・社会システム実証地域」が選定され、スマートグリッド関連の実証試験が始められている。
その一つである横浜市における「ヨコハマ・スマートシティ・プロジェクト」では、みなと未来 21 エリア、
港北ニュータウンエリア、横浜グリーンバレーエリアの三つの地域で、
平成 26 年度を目標として、実証３エリアでの CO2 の 6 万 4000 トン削減。約 27MW の太陽光発電、約 4000 世帯への HEMS(Home Electric Management System)、約 2000 台の電気自動車の導入を目指すとしている。下の図表 2-13 に「ヨコハマ・スマートシティ・プロジェクト」の概念図を示す。

22

図表 2-13 「ヨコハマ・スマートシティ・プロジェクト」の概念図

http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/ondan/press/h22/100811/100811.pdf
また、平成 22 年度には、スマートコミュニティ・アライアンスが、民間企業を主体としNEDO を事務局として設立された。同アライアンスは、国際戦略、国際標準化、ロードマッ
プ、スマートハウスの４つのワーキンググループを持ち、わが国におけるスマートグリッドの推進に取り組んでいる（2010 年 11 月の会員総数は 504 社である）。下の図表 2-14 はス
マートコミュニティ・アライアンスの組織図である。
図表 2-14 日本スマートコミュニティ・アライアンスの組織図

https://www.smart-japan.org/activity/tabid/59/Default.aspx
23

2.4.3 わが国における標準化等の動向と将来予測
わが国においてスマートグリッドに関わる標準化について検討したのが、経産省産業技術環境局が平成 21 年 8 月に設置した「次世代エネルギーシステムに係る国際標準化に関する研究会」である。この研究会での最終報告（平成 22 年１月公表）では、下の図表 2-15に掲げる 26 のアイテムを、スマートグリッドに関わる「標準化したい重要アイテム」と特定している。図表 2-15 に引き続いて 26 の各アイテムの名称を掲げた。
図表 2-15 経産省が特定した標準化したいとする 26 の重要アイテム

http://www.meti.go.jp/report/downloadfiles/g100129d01j.pdf
１．送電系統広域監視制御システム
２．系統用蓄電池の最適制御
３．配電用蓄電池の最適制御
４．ビル・地域内蓄電池の最適制御
５．蓄電池用高効率パワコン
６．配電自動化システム
７．分散型電源用パワコン
８．配電用パワエレ機器
９．デマンドレスポンスネットワーク
１０．HEMS(Home Electric Management System)24

１１．BEMS(Building Electric Management System)
１２．FEMS(Factory Electric Management System)
１３．CEMS(community Electric Management System)
１５．蓄電池モジュール
１６．車載用蓄電池の残存価値評価方法
１７．EV 用急速充電器と車両間通信
１８．EV 用急速充電気用コネクタ
１９．EV 用急速充電器本体設計
２０．車載用リチウムイオン電池の安全性試験
２１．車両・普通充電インフラ間の通信
２２．インフラ側からの EV 用普通充電制御
２３．メーター用広域アクセス通信
２４．メーター用近距離アクセス通信
２５．AMI システム用ガス計量部
２６．メーター通信部と上位システムとの認証方式

25

3．スマートグリッドの普及が重要インフラの情報セキュリティにもたらす影響の考察
3.1 米国における影響の考察
米国におけるスマートグリッドの標準化や技術開発の担当部門となっている NIST の「スマートグリッド・相互運用性・パネル」の「サイバーセキュリティ・ワーキンググループ」
は、2010 年 8 月、
「スマートグリッドのサイバーセキュリティ・ガイドライン」を、３部から成る NISTIR 7628 文書として公表した。この文書の第３部は、スマートグリッドに係るセキュリティと標準化に焦点を当てているので、セキュリティ関連の研究開発について書
かれた部分（同文書第 8 章）の大要を紹介する。
NISTIR 7628 の第 8 章は「スマートグリッドにおけるサイバーセキュリティの研究開発テーマ」と題されており、研究開発分野を５つ上げている。①デバイスレベル、②暗号とキー管理、③システムレベル、④ネットワーキング課題、⑤スマートグリッド関連のその他のセキュリティ課題である。以下、５つの分野ごとの課題として挙げられた項目を紹介する。
①デバイスレベルの課題☆コスト効率の良いタンパーレジスタントな（不正開封防止機能を持つ）デバイスの開発☆組込みプロセッサによる侵入検知②暗号とキー管理の課題☆プライバシーが強化された暗号アルゴリズム☆ネットワーク内集成スキームの暗号☆アイデンティティに基づいた暗号化☆信頼されたサードパーティなしのアクセス制御☆オンライン接続が限定された（あるいは皆無の）相互運用性③システムレベルの課題☆区切られた回復と反応のアークテクチャ☆リアルタイムセキュリティのアーキテクチャ☆測定の正確さと適時性のトレードオフ☆レガシーシステムの統合☆回復力の管理と意思決定のサポート☆メカニズムの効率的な構成☆リスク評価とリスク管理
・攻撃アナリシスの進歩
・リスク測定・リスクを基準としたサイバーセキュリティ投資④ネットワークの課題
26

☆COTS システムとネットワークの安全な利用
・スマートグリッドにおけるインターネットの利用
・TCP/IP のセキュリティと信頼性課題☆先進ネットワーク☆IPv6⑤スマートグリッド関連のその他のセキュリティ課題☆システムの連合におけるプライバシーとアクセス制御
・ビジネス主体毎の管理された分離・高度にダイナミックなシステム連合環☆
☆インフラの相互依存性の課題☆クロスドメイン（電力系と情報系の間）のセキュリティ事象検出・分析・対応☆スマートグリッドにおける隠ぺいされたネットワークチャネル、その創設、特定、検出・除去☆DoS 攻撃からの復旧☆クラウドのセキュリティ☆セキュリティ設計と検証ツール☆分散型セキュリティと中央集中型セキュリティの対比☆システムのセグメンテーションと仮想化☆脆弱性分析
☆脆弱性分析ツール☆データ出自☆セキュリティとユーザビリティ☆電気自動車のセキュリティ課題☆異常な使用を検出するモデリング
また、NISTIR 7628 の付属文書 F においては、「スマートグリッドにおける論理アーキテ
クチャとインタフェイス」と題して、スマートグリッドの６つの分野におけるインタフェ
イスの所在について論及し、各分野の論理インタフェイスについて長大な表を掲げ、セキュリティギャップの所在点を示唆している。
①先進計測インフラストラクチャ（AMI）②分散型グリッドの管理③電力貯蔵④電気輸送（電気自動車）⑤顧客への約束（デマンドレスポンスとエネルギー利用の効率化）⑥ワイドエリアの状況認識（WASA）

27

以下に掲げた図表 3-1 は、①先進計測インフラストラクチャ（AMI）における論理インタ
フェイスの所在について、NISTIR 7628 が示した概念図である。
図表 3-1NISTIR 7628 におけるスマートグリッドの論理インタフェイスの概念図（AMI の場合）

http://csrc.nist.gov/publications/nistir/ir7628/nistir-7628_vol3.pdf

28

3.2 欧州における影響の考察先に掲げた図表 2-7 には 6 個の錠前が示されこの部分にインタフェイスリスクが集中するとされていた。SGTF の EG2 中間報告書は引き続き下に示す図表 3-2 を掲げ、各インタフ
ェイスリスクに係る標準化関連の委員会や組織を示すととみに、続く図表 3-3 ではそれら委員会や組織の責任分野が示されている。
図表 3-2 スマートグリッドに関わる情報リスクとそれに関連する欧州内の委員会と組織

出典：SGTF EXPERT GROUP2 中間報告書

http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group2.pdf

29

図表 3-3 欧州の標準化委員会・組織とその責任分野
標準化委員会／組織

責任分野

IEC TC57

ESP システムのインタフェイスと共通情報モデル

IEC TC13

電力メータと通信プロトコルISO

データセキュリティのビジネスプロセス

CEN TC 294

バッテリー駆動メータ通信

CEN TC 237

ガスメータ

ETSI M2M

通信

CLC/TC205

家電製品の家庭内自動化と通信プロトコル

IEC TC69

電気自動車

PCI-DSS

プリペイドカード産業
出典：SGTF EXPERT GROUP2 中間報告書

http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group2.pdf
上記の分析に基づいて、SGTF の EG2 中間報告書はスマートグリッドに関わるデータセキ
ュリティに関して、以下の勧告を行っている。
このエキスパートグループは、ESO（欧州標準化機構）がスマートグリッド・インタフェ
イスのセキュリティ的側面を特にかつ暗示的にカバーする新しい標準化を、上記のリスト（本報告書の図表 3-2）に基づいて更新・拡張・開発する仕事を行わなければならないことを勧告する。
スマートグリッドのエンド・ツゥ・エンドのセキュリティとプライバシー保護を設計するに際しては、最も適切な暗号プリミティブを明確に評価する仕事がもっとなされなければならない。例を挙げれば、システマティック・キー暗号（例えば AES）か、あるいは非対称暗号（例えば RSA や ECC 暗号）かである。暗号プリミティブの選択は、信頼プロビジョ
ニング、キー配布、キー防護、キー発生、キーパーソナライゼーション、キー廃棄やリタ
イア、キー更新にとって、大きな影響を持っている。
3.3 アジア諸国における影響の考察
3.3.1 韓国における影響の考察
韓国では米国立標準技術研究所（NIST）が昨年8月に発行したスマートグリッドのサイバ
ーセキュリティに関するガイドライン NISTIR 7628“ Guidelines for Smart Grid Cyber
Security: Vol. 3, Supportive Analyses and References ”（The Smart Grid Interoperability Panel –Cyber Security Working Group、 August2010）を基礎として検討している。しかしながら国情の違いなどを考慮した韓国版サイバーセキュリティに関するガイドラインの作成検討に30

着手している。この検討には関連専門研究者が関わっており2011年中には案が提出される見込みである。
3.3.2 台湾における影響の考察
スマートグリッド化の核心部分である通信インフラとそのプロトコルについて、台湾電力は以下の４点を重要課題として指摘している。
①通信プロトコルの課題は、・SCADA システムの統合・分散化した風力発電の情報プラットフォームの統合化
・新しい国際プロトコル標準の影響②台湾電力の通信プロトコルのガイドラインは、
・2006 年に公表され、・スマートグリッドシステム上の通信プロトコル問題を取り扱う勧告と方向性を提供している。
③特定のシステム向けの通信プロトコル標準は TCP/IP 上の DNP3.0 あるいは IEC61850 にフォーカスされるだろう。
④系統システムにおける SCADA プロトコルの継続性が、通信の高速性よりも重要である。
Taiwan Power Company’s Work in Development in SCADA and Smart Grid, Yang, Jin-Shyr,
Taipower, February 4, 2010, SCADA Asia 2010
3.3.3 シンガポールにおける影響の考察
シンガポールエネルギー市場監督庁は 2010 年 10 月、スマートグリッド関連分野の研究
開発（Smart Energy Challenge=SEC project）に総計 1000 万 S ドルを投入することを発表した。選ばれた分野は次の５つである。
①20MW の分散仮想発電所（デマンドレスポンスシステム）②エネルギー浪費産業における高効率無酸素処理炉の開発③電気自動車用のインテリジェントで高効率なバッテリーシステムの開発④スマートグリッドにおける電気自動車用のサイバーセキュリティと安全なインテリジェ
ント電子デバイス⑤産業エネルギー効率化用の統一的電力ファクターの可変スピードドライブ
これら５つのうち、スマートグリッドのサイバーセキュリティに関係するプロジェクト
は④の電気自動車向けの安全なインテリジェント電子デバイスである。このプロジェクトの主管者である Infocomm Research の Dr. チョウ・ジァンインは次のように述べている。
「我々のプロジェクトは、電力グリッドインフラを強化する、セキュリティアーキテクチ
ャの青写真を開発することを目的としている。（略）また、SEC の補助金を得て、グリッドに安全に接続できるタンパーレジスタントな（不正開封防止機能を持つ）デバイスを開発
31

することを可能にする」。
また、この研究開発成果について、「セキュリティアーキテクチャの青写真は電力グリッドインフラを強化し、分散型 IED(Intelligent electronic Devices)の電力グリッドへの接続に伴うリスクの軽減を可能にする。テンパーレジスタントな IED の研究開発は、電気自動車の充電インフラ、車内モジュールとしての EV、物流管理と追尾システムなどの将来的応用への参照設計として利用される」としている。
http://www.ema.gov.sg/media/news_pdfs/4cbc0be846e0bSEC_-_Media_Release__web.pdf
3.4 わが国における影響の考察
スマートグリッド周辺の情報セキュリティに関しては、「次世代送配電システム検討会第１ワ
ーキンググループ」の第７回会合（平成 22 年 12 月 27 日）において配布された、「双方向通信の導入に関わる課題について」と題された資源エネルギー庁電力・ガス事業部の資料が、４点の検討課題を提起している。それらは、①ラストワンマイル等の通信インフラの整備、②情報セキ
ュリティの確保、③標準化、④社会受容性の確保である。
ここでは、スマートグリッドに関わるセキュリティの観点から、特に重要と思われる、②情報セキュリティの確保の項と、③標準化の項で指摘されている課題を列挙する。
②情報セキュリティの確保○双方向通信により需要家の電力等使用情報や遠隔開閉用の制御信号が通信ネットワークに流通するため、個人情報の漏えいやサイバーテロ等、情報セキュリティの脅威の増大が想定される。
○電力ネットワークは電力の安定的供給を担う重要インフラであることや個人情報の保護、情報セキュリティの確保のため、不正アクセス、情報漏えい等についてシステム面、保守運用面等で十分な対策を講じていくことが必要ではないか。
③標準化○双方向通信による電力等使用情報の送受や、PCSのカレンダー情報の書き換えに向け通信
プロトコルやデータフォーマット、通信機器のインターフェース等の標準化が必要ではな
いか。
○次世代送配電系統最適制御技術実証事業において、系統状況に応じた需要側機器の制御技術開発等の成果を踏まえ、需要側と系統側との通信手段及びインタフェイスの標準化を検討していく予定。
○需要情報等の活用などで電力会社以外にも参入の可能性のある分野（ＨＥＭＳ等）の標準化を行う際には、関係者が広く参画できる体制を確保することが必要ではないか。
○可能な限り国際標準化を目指すとともに、標準化によるセキュリティの脆弱性にも十分に考慮することが必要ではないか。
32さらに、同文書では、「不正アクセスによるデータ改ざんや情報搾取などを防止するため、通信ネットワーク構成に応じて適切なセキュリティ対策を行うことが重要である」として、参照事例として通信ネットワークにおけるセキュリティ対策を挙げている。
図表 3-4 通信ネットワークにおけるセキュリティ対策

http://www.meti.go.jp/committee/summary/0004671/007_03_00.pdf
3.5 スマートグリッドに関する各国・地域の取組みと課題のまとめ
本報告書の 2.の各項、3.の各項で述べてきた日米欧各国・地域のスマートグリッドの推
進取組みの現状と情報セキュリティ課題などを、下の図表 3-7 に一覧として作成した。
図表 3-5 米欧日３カ国地域のスマートグリッド関連推進の現状と課題

規制主体

米国

欧州

日本

規制主体は各州政府

規制主体は各国政府。EU

規制主体は政府

は調査や政策勧告などを行っている。
電 力 事 業 基 ・電力事業の自由化が進展

・2000 年代に入って段規制緩和により緩や盤の状況

階的に自由化が進展。

かな自由化が進展ししているが、州によって規33

制緩和の度合いが異なっ

・EDF（仏） E.ON（独） つつあるが、10 電力ている。

バッテンフォール（スウ・競争激化により安定供給ェーデン）、Enel（伊） ある。

が確保できていない側面などの大手が国境を ・電力系統はくし状もある。

越えて巨大化しつつ・電力系統はループ状ある。

体制の基本は強固で・電力系統はループ状で各国間の乗り入れが進んでいる。
需要家１件

州別のばらつきが激しい。 ドイツ 37 分

当たりの停ニューヨーク州 12 分。カフランス 57 分

電率（電気事

ルフォルニア州 162 分。

イギリス 100 分

16 分

業 の 現 状2009 より）ス マ ー ト メ ・スマートメータの導入状 ・スマートメータの導入

・スマートメータのータ導入の

況は州によって大きく異に積極的であり、国によ

導入は大口需要家を

進展状況

なる。

っては 100％導入が達成

中心に部分的に実用されている（伊、スウェ

化されている。

ーデン、フィンランド等）。
ス マ ー ト グ ・スマートグリッド化によ・盗電被害の防止

・再生可能エネルギ

リッド導入

・分散型再生可能エネル

ーの電力系統への導に よ る 優 先 ・ループ状電力系統におけギーの電力系統への導

入と制御。

的達成目標

入と制御。

・蓄電池の系統へのる停電ロスの削減
る電力資源の有効利用。

・分散型再生可能エネルギ ・全欧州のループ電力系

設置。

ーの電力系統への導入と統の統合による電力資・高い電力品質の維制御。

源の有効利用。将来的に持・デマンドレスポンスの精は電力系統の世界的連密化や見える化の導入に結を考慮している。

よる需要家への省エネ動 ・見える化やデマンドレ機付与。

スポンスによる省エネ
の推進。

セキュリテ

自由化が進み電力事業に米国ほどではないが、相電力制御システムは

ィ問題関連するプレイヤーが増

当の被害が起こってい欧米に比べてクローえたことや、オープン化のると伝えられている。

ズドであり、脆弱性進展によって、ハッキングは少ないと思われる
34

やマルウェア等による停が、双方向通信化が電被害や発電所のシャッ進むことによる弱点

トダウンなどが起こってへの対応が必要にないると伝えられている。

ると思われる。

セ キ ュ リ テ ・NIST が中心となって対応

・欧州スマートグリッ

・スマートグリッド

ィ課題への策を検討している。現時点

ド・タスクフォースのセキュリティ課題

対応

では NISTIR 7628 が最新の

(SGTF)が中心となっての検討が始まってお成果である。

対応策を検討している。 り、経産省の「次世・民間では OPEN SG1 セキ

現時点では SGTF のエキ

代送配電システム検ュリティ WG が推進主体とスパートグループ２の討会」が一つの中心なっている。

中間報告書が最新の成となっている。

果である。
・米国主体の OPEN SG1に、欧州の電力会社やベンダーが積極的に参加
している。

35

4. 今後の取り組みに向けた提言①将来的なグローバル電力グリッド建設への情報セキュリティ面での対応
ヨーロッパや北米では、国境を越えた電力系統の構築が進みつつある。特にヨーロッパ
においてはイタリア電力公社(ENEL)やフランス電力公社（EDF）などを中心に、ユーラシア
大陸全体を電力グリッドとして結合しようという野心的な計画も進行しているという。このような動きは、シンガポールを中心としたアジア諸国にも見られる。わが国はこうした動きに関する情報収集に努めつつ、将来的に出現すると思われるグローバル電力グリッド
に対する基本的な姿勢の検討を始める必要があると思われる。その際、グローバル電力グリッドに係る情報セキュリティの検討は最重要課題の一つとなると思われる。
②スマートメータの標準規格開発への積極的参加の必要性
スマートグリッドの基盤的技術要素として、需要家端末としての次世代スマートメータの開発が進められている。スマートメータは単に双方向通信機能を持つだけではなく、将来的に HEMS、BEMS、CEMS などのエネルギー管理システムにおいて重要な役割を果たし、効率的な電力利用の中心的デバイスになるものと期待されている。スマートメータ開発におけるインタフェイスリスクの防護とその標準規格の開発が求められており、電力インフラ
事業者やベンダーなどの我が国関係者もこうした動きに積極的に参加することが期待されている。
③スマートグリッドの具体的進展に応じた情報セキュリティの研究が必要
家庭における HEMS、オフィスビルやマンションにおける BEMS、工場における FEMS、地域
社会における CEMS など、各レベルにおけるスマートなエネルギー管理システムの登場に伴って、多くの情報の処理が必要とされることになる。エネルギー利用に伴う情報はプライ
バシー度が高く、その保護が重要になると考えられる。従って、スマートグリッド化に伴う情報セキュリティについては、その対策を早くから考慮しておく必要があると考えられる。HEMS、BEMS 等の各ケースに応じて、セキュリティの詳細を明確化しておく必要があり、集中的な研究開発が望ましい。
④電力業界からのスマートグリッド関連の積極的な情報発信の必要性
我が国の電力産業は諸外国と比べても自由化の進展が遅れ、クローズドな環境に置かれてきたといえる。スマートグリッドの普及につれて電力以外の様々な業界も関係するため、セプターカウンシルなどの場を通じて、スマートグリッドとその情報セキュリティ課題について、電力業界から、より積極的な情報発信が期待される。

36

5. 付録、文献一覧
5.1 本報告書で引用した文献
・スマートグリッドに関するNISTの基本文献“NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0”
http://www.nist.gov/public_affairs/releases/upload/smartgrid_interoperability_fi
nal.pdf
・米国エネルギー省が2003年に公表した最初のスマートグリッド関連文書“Grid 2030”
http://www.oe.energy.gov/DocumentsandMedia/Electric_Vision_Document.pdf
・米国エネルギー省が 2004 年に公表した最初のスマートグリッド技術ロードマップ“National Electric Delivery Technologies Roadmap”
http://www.oe.energy.gov/DocumentsandMedia/ER_2-9-4.pdf
・米国 NIST の Special Publication 1108

“NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 1.0
http://www.nist.gov/public_affairs/releases/upload/smartgrid_interoperability_fi
nal.pdf
・経済産業省のスマートグリッド制度検討会における事例紹介プレゼンテーション「安定供給と環境保全に向けた欧米の事例紹介、IBM」
http://www.meti.go.jp/committee/materials/downloadfiles/g71101c04j.pdf
・米国ニューメキシコ州における日米スマートグリッド共同実証研究の報告「NEDO海外レポート ＮＯ.1054, 2009.11.4」
http://www.nedo.go.jp/kankobutsu/report/1054/1054-01.pdf
・2010 年 11 月に米国フロリダ州で開かれたオープン SG における、スマートグリッドセキ
ュリティ関連のプレゼンテーション。
“SG Security Boot Camp, November 2010, SG Security WG Chair: Darren Reece Highfill”
http://osgug.ucaiug.org/FLL2010/Presentations/SG%20Security%20Boot%20Camp%20-%20
20101101.pdf

37

・経済産業省のスマートグリッド制度検討会への提出資料
・フランスのスマートグリッド関連動向、平成２２年１２月１６日、経産省商務情報政策
局情報経済課
http://www.meti.go.jp/committee/summary/0004668/008_04_00.pdf
・EU のスマートグリッド・タスクフォースの、データ安全に関する専門部会の報告書“TASK FORCE SMART GRIDS EXPERT GROUP 2: REGULATORY RECOMMENDATIONS FOR DATA SAFETY,DATA HANDLING AND DATA PROTECTION, FEBRUARY 16, 2011”
http://ec.europa.eu/energy/gas_electricity/smartgrids/doc/expert_group2.pdf
・済州島におけるスマートグリッド実証実験に関する韓国電力のプレゼンテーション“Smart Grid Pilot Project in Jeju Island and KEPCO’s AMI Deployment, Dong Sub Kim”
・台湾交通大学教授による台湾のグリーンIT戦略についてのプレゼンテーション
Green IT Activities and Situation in Taiwan, Dr./Prof. Jenn-Hwan Tarng
http://www.greenit-pc.jp/activity/asia/file/chinese_taipei.pdf
・SCADA Asia 2010における台湾のスマートグリッドに関する台湾電力によるプレゼンテーション“Taiwan Power Company’s Work in Development in SCADA and Smart Grid,” Yang,
Jin-Shyr, Taipower, February 4, 2010, SCADA Asia 2010
・Cleantech Invester誌におけるシンガポールのスマートグリッド実験の紹介記事“Spotlight on Singapore: Smart Grid City,” Cleantech Invester
http://www.cleantechinvestor.com/portal/smart-grid/5860-spotlight-on-singapore-s
mart-grid-city.html
・経済産業省の次世代エネルギー・社会システム協議会における経済産業省の配布資料「次世代エネルギー・社会システムの構築に向けて」、2010年1月19日、経済産業省
http://www.meti.go.jp/committee/materials2/downloadfiles/g100119a03j.pdf
・横浜市役所による「横浜スマートシティプロジェクト」マスタープランの記者発表
http://www.city.yokohama.lg.jp/kankyo/ondan/press/h22/100811/100811.pdf
・産業界・自治体・大学等が参加してスマートグリッド推進のために設立された「日本スマートコミュニティ・アライアンス」のホームページ
38https://www.smart-japan.org/activity/tabid/59/Default.aspx

・経済産業省の「次世代エネルギーシステムに係る国際標準化に関する研究会」が2010年1月に公表した研究成果発表文書、「次世代エネルギーシステムに係る国際標準化に向けて」
http://www.meti.go.jp/report/downloadfiles/g100129d01j.pdf
・米国 NIST によるスマートグリッドのサイバーセキュリティについての最新ガイドライン“NISTIR 7628 Guidelines for Smart Grid Cyber Security: Vol. 3, Supportive Analyses
and Reference,” August 2010
http://csrc.nist.gov/publications/nistir/ir7628/nistir-7628_vol3.pdf
・次世代送配電システム制度研究会第１ワーキンググループ（第７回）における事務局配布資料「双方向通信の導入に向けた課題について、平成2 2 年1 2 月、資源エネルギー庁
電力・ガス事業部」
http://www.meti.go.jp/committee/summary/0004671/007_03_00.pdf
5.2 本報告書で参照した文献
・IEEE の国際会議における AMI への侵入検出に関するイリノイ大学の論文“Intrusion Detection for Advanced Metering Infrastructures: Requirements andArchitectural Directions,” W. H. Sanders, and H. Khurana, in 2010 First IEEE
International Conference on Smart Grid Communications, R. Berthier, 2010https://www.perform.csl.illinois.edu/Papers/USAN_papers/10BER01.pdf
・デマンドレスポンスとスマートメータリングに関する連邦エネルギー規制庁のレポート“2008 Assessment of Demand Response and Advanced Metering Staff Report,” Federal
Energy Regulatory Commission December 2008
http://www.ferc.gov/legal/staff-reports/12-08-demand-response.pdf
・スマートグリッドに関する米国 GAO（説明責任局）の最新報告書
Electricity Grid Modernization, GAO, January 12, 2011
http://www.gao.gov/new.items/d11117.pdf
・EU のスマートメータアライアンス（ESMA）による 2010 年 1 月の最終報告書
European Smart Metering Alliance Final Report, European Smart Metering Alliance(ESMA), January 201039

http://ieea.erba.hu/ieea/page/Page.jsp?op=project_detail&prid=1564&side=download
ablefiles
・ESMA によるスマートメータに関するガイダンス文書“Smart Metering Guide, Edition 2010,” 16 November 2009http://ieea.erba.hu/ieea/page/Page.jsp?op=project_detail&prid=1564&side=download
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・制御システムのセキュリティに関する NIST 800-82 文書についてのプレゼンテーション“Industrial Control System Security NIST SP 800-82,” NIST Industrial Control System
Cyber Security Workshop, 24 September 2010
http://csrc.nist.gov/groups/SMA/fisma/ics/documents/Sept2010-Workshop/NIST_ICS_w
orkshop_Sep2010_SP800-82_briefing_Abrams.pdf
・米国においてスマートグリッドの標準化に係る一連の文献“NERC CIP-002 through CIP-009”“NIST SP800-53 Rev.0”“NIST SP800-53 Rev.1”“NIST SP800-53 Rev.2”“ISO/IEC 15408 (Common Criteria)”
・以下はアジアにおけるスマートグリッド関連の幾つかの文献
・IEEE の定期刊行物に発表された韓国人学者による配送電システムのセキュリティプロト
コル研究“Security Protocols Against Cyber Attacks in the Distribution Automation System,”Lim, I.H.;

Hong, S.;

Choi, M.S.;

Lee, S.J.;

Kim, T.W.;

Lee, S.W.;

Ha,

B.N.; NPTC, Myongji Univ., Yongin, South Korea
http://ants.mju.ac.kr/publication/IEEE_TR.pdf
・韓国の電力システムと技術課題に関するソウル国立大学教授の論文“Power System and Technical Issues in South Korea,” Prof. Jong-Keun Park Schoolof Electrical Eng, Seoul National University,
http://oldsite.nautilus.org/archives/energy/grid/papers/jkpark.PDF
・APEC EGEE&C におけるシンガポールエネルギー市場監督庁のプレゼンテーション“Update on Energy Efficiency Policies & Programmes in Singapore,” Energy Market
Authority, 35th APEC EGEE&C Meeting Wellington, NZ, 4-5 Feb 1040http://www.apec-esis.org/www/UploadFile/5-%20Singapore's%20EE%20update.pdf
・台湾の学者によるスマートメータの ZigBee 無線通信に関する論文“Development of a Smart Power Meter for AMI Based on ZigBee Communication,” Shun-Yu
Chan, Department of Electrical Engineering, I-Shou University/ Cheng-Shiu University,
Taiwanhttp://ir.lib.ntust.edu.tw:8080/dspace/bitstream/987654321/14317/1/Smart%20Power%20Meter.pdf

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