本文とサイドメニューへジャンプするためのナビゲーションスキップです。

スタートアップガイド

J-Net21 中小企業ビジネス支援サイト

  • J-Net21とは
  • スタートアップガイド
中小機構
  • メルマガ登録
  • RSS一覧
  • お問い合わせ

HOME > 製品・技術を開発する > エネルギー新時代

エネルギー新時代


新エネルギーはやわかり

スマートグリッドの基礎のきそ

スマートグリッドとは

電力インフラは「発電」「送電」「配電」の3つに大別できます。

発電とは、火力、水力、原子力などの大規模発電や太陽光、風力などの分散型発電によって電気をつくることです。

送電とは電力を各地域に送ることであり、配電とは地域内で需要先に電気を振り分けることです。この送電と配電を最新のIT技術を駆使しながら効率的に管理しようという仕組みがスマートグリッド(次世代送電システム)です。

その語源は「賢い(スマート)」と「電力網(グリッド)」であり、その2つの言葉を掛け合わせた造語です。スマートグリッドの目的は、IT技術によって発電状況と電力の使用状況を管理し、電力の受給バランスを最適に保つことにあります。

日本のスマートグリッドの特徴

スマートグリッドは日本を始め欧米、中国、韓国でも開発が進んでいます。ただ、その背景はさまざまで、欧州は風力発電の大量導入、米国は発・送電のインフラ不足対策、日本は太陽光発電の大量導入が主なきっかけとなっています。

日本におけるスマートグリッドの1つの特徴が、自然エネルギーによる発電をグリッド内(配電部分)に組み込むことです。ただ、太陽光発電や風力発電は天候に左右されやすく発電が不安定なシステムなため、それを電力インフラに組み込むためには、地域内の電力の使用状況を詳細に測る検知システムや需要動向に応じて配電する制御システムが不可欠になります。

スマートグリッドの要となる機器

スマートグリッドを実現するために各種のシステム技術が重要になりますが、そのカギとなるのがスマートメーター、蓄電池、変換機などです。

1.スマートメーター

スマートメーターとは、分散型発電の発電状況(供給側)および地域内の電力の使用量(需要側)を計測する機器です。電力供給で重要なのが発電量の予測です。自然エネルギーゆえに気象や発電を正確に予測できるシステムが求められます。

また、需要側では通信機能付きの電力メーターが要となります。電力の使用量を通信を介して適宜供給側に送ることで、ピーク時の電力需要動向がリアルタイムで把握できます。

スマートメーターで計測したデータはネットワークを通じて監視制御装置に送られ、監視制御装置はその情報をもとに電力経路を制御して配電を最適にします。例えば、地域内の電力供給量(発電量)が需要を上回ったときには蓄電池に電力を蓄積し、逆に需要が上回ったときには蓄電池から電力を供給します。

2.蓄電池

ここでスマートメーターとともにカギとなるのが蓄電池です。需給に応じて電力の供給を制御するためにも、スマートグリッドではメガワット級の出力をもつ大型蓄電池が必要です。大型蓄電池にはNaS電池、リチウムイオン電池、ニッケス水素電池などがあります。

3.パワコン

太陽発電や風力発電を組み込むために重要な要素技術としてパワーコンディショナーがあります。パワーコンディショナーは発電システムで起電した直流電流を交流に変換する機器です。太陽光発電や風力発電など分散型発電による電力(直流)をグリッド内で送・配電するためには交流に変換する必要があります。そのためパワーコンディショナーは重要な機器になるのです。

先進各国がスマートグリッドに向かう

太陽電池パネル、蓄電池、送配電線、各種センサー、スマートメーターなどさまざまな機器や産業が関連するスマートグリッド市場は、今後の10年から20年間で数十兆円から100兆円規模に成長すると予測されます。

米国は「アメリカ景気回復・投資法」(2009年2月成立)で45億ドルをスマートグリッド関連に支援することが決まりました。また、EUでは2022年までに全世帯にスマートメーターの設置を求めています(EUのスマートグリッド政策とEU諸国における対応「スマートグリッド:技術革新から導入へ」、日本政策金融公庫 国際協力銀行 フランクフルト事務所著、平成23年8月)。また、韓国でも2010年1月に「スマートグリッド国家ロードマップ」を正式に公表し、世界市場で3分の1のシェア獲得を標榜しています(NEDO再生可能エネルギー技術白書)。このように先進各国がスマートグリッド開発に向けて動き出しています。

エネルギー利用の効率化と自然エネルギーの導入によるエネルギー源の多様化のためには、効率的な需給バランスをコントロールするスマートグリッドが重要です。

また、エネルギーを有効利用するためには地域単位で統合管理するとともに、交通システムなども組み込んだコミュニティーという観点から検討も必要になります。

日本でも産学官が連携してスマートグリッドの開発へ向かっています。また、スマートグリッドの開発にはエネルギー関連産業だけでなく、IT産業も深く関わりますため、巨大な市場が誕生すると予測されます。それは大きなビジネスチャンスを意味してもいるのです。

掲載日:2012年1月16日


このページの先頭へ