スマートグリッドについて |ネオ・コーポレーション

スマートグリッドとは?仕組みやメリット｜日本における導入状況は?

スマートグリッドとは?

「ITテクノロジーによって、需要側・供給側の双方から電力量を調節できる送電網」のことをスマートグリッド（次世代送電網）と言います。

これまで「電力」というものは、「発電所（供給側）」から「家庭・企業など（需要側）」に送られるものであり、双方向性はありませんでした。

つまり、

従来の電力供給：一方向に電力が流れる
スマートグリッド：双方向に電力が流れる

という違いがあるのです。

スマートグリッドには「電力供給の効率がアップする」「再生可能エネルギーを導入しやすくなる」などのメリットがあります。

スマートグリッドではデータを双方向でやり取りすることが可能です。

電力会社：電力抑制指示などを発信する
家庭・企業：消費電力情報などを発信する

「電気の消費量がダウンした」というデータを電力会社が受信したとします。
このとき電力会社が電力供給量を下げることで、過剰発電を防止することができます。
また、「余った電力を、需要があるところに回す」ということも可能です。

スマートグリッドによって「需給調整」をすれば、停電のリスクを下げることが叶います。

「風力発電システム」や「太陽光発電システム」などの再生可能エネルギーには、「天気によって発電量が変わってしまう」というネックがあります。
ですが、スマートグリッドを導入していれば、「再生可能エネルギーによる発電量が少ない場合は、大規模発電所からの供給量を上げる」という対応をすることができます。

これにより「再生可能エネルギーの導入ハードル」が下がれば、いわゆる「電力の地産地消」も進むことでしょう。

スマートグリッドのメリットが分かったところで、スマートグリッドの仕組みについてさらに詳しく解説していきましょう。

まず、企業・家庭に設置されている「従来の電力メーター」を、「スマートメーター」という機器に切り替えます。
スマートメーターも電力計測機器であることに変わりはありませんが、こちらには通信機能が搭載されています。

全家庭・全オフィスにスマートメーターを導入することで、電力利用状況やエネルギーの流れが可視化されます。

「コントロールセンター」が、スマートメーターから発信されるデータを受け取ります。
そのデータは「エネルギー最適化」のために用いられます。

以下は「エネルギー最適化」の一例です。

・再生可能エネルギーの余ったぶんを他の施設に回す
・電力需要が高くなるタイミング（主に日中）で、太陽光発電システムによる電気を利用するように指示を出す
・収集したデータを基に「電力消費予測」をする

「スマートグリッドにおいてエネルギー最適化を進めるシステム」のことです。

「ビル内のエネルギー管理を行うシステム」のことです。

BEMSでは、ビル内に「照明設備・空調設備などの消費電力の制御装置」や「室内の温度や人数などを感知するセンサー」などを導入することになります。
これらの設備によって、「使用電力の調整」「電力使用量の可視化」などができるようになるのです。

「工場内のエネルギー管理を行うシステム」であり、仕組みはBEMSとほぼ一緒です。

こちらは「家庭のエネルギー消費量の最適化・可視化を行うシステム」です。
「家電製品の電機消費量」を確認するのが主な用途ですが、蓄電池や太陽光発電などの電力を一括で管理するケースもあります。

BEMS、FEMS、HEMSなどとコントロールセンターを接続することで、「CEMSができる体制」が構築され、スマートグリッドが成立します。

スマートグリッドは「単独の施設」と「発電所」だけで完結するシステムではありません。
施設同士をくまなく繋げて、「コミュニティ全体でエネルギーを最適化する」のが、スマートグリッドの本質です。

例えば、

・福岡県北九州市
・京都けいはんな学研都市
・愛知県豊田市
・神奈川県横浜市

の4エリアにおいてスマートグリッドに関する大々的な実験が行われています。
電力会社、重工業企業、自動車メーカーなどがこの実験に参加しています。

また、九州電力は鹿児島県薩摩川内市と佐賀県玄海町において実験をしました。
公共施設や一般家庭を繋ぐネットワークを作り、「需要側の動向」「設備の能力」「電圧制御」などに関して調査しています。

そして、「スマートコミュニティ・アライアンス」と呼ばれる、スマートグリッドを推進するための官民連携組織もすでに存在します。

これからさらにスマートグリッドが普及していくものと思われます。