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スマートグリッドとは何か?次世代電力の今を知る

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スマートグリッドとは

「次世代電力網」ともいわれる「スマートグリッド」。オバマ大統領が、「巨額な予算を投じアメリカの電力網を刷新する」と打ち出したことをきっかけに、一躍世界中で注目されました。「スマートグリッド」を直訳すると、“スマート(Smart)=賢い”+“グリッド(Grid) =電力網”。“グリッド=電力網”とは、発電・送電・配電など電力に関するインフラのことで、「スマートグリッド」の普及で日本の電力網も大きく変わっていきます。

“集中型電源”と“分散型電源”の融合はスマートグリッドが鍵になる

「スマートグリッド」について具体的にお話しする前に、まずは日本の電力事情についてご説明する必要があります。日本では、大型の発電所で作った電気を電力網を通して一般家庭などへ“一方向”に送る“集中型電源”といわれる方法が主流となっています。一方で、住宅やオフィス、工場などが、個別に比較的小規模な発電設備を設けて発電する方法は“分散型電源”と呼ばれています。電力の自由化を進めていくと、従来の大型発電所に加えて、自宅に設置された太陽光発電システムや、風力発電などの発電システムも“分散型電源”として電力供給を支えることになります。
ところが、“集中型電源”と“分散型電源”とは異なる電気の流れがあります。すでに、メガソーラーや一般家庭での太陽光発電システムの導入による“売電”で、電気の流れは、上流(電力会社などの電力供給側)から下流(一般家庭やオフィス、工場などの電力需要側)への“一方向”だけではなく、下流から上流へも“双方向”に流れ始めています。こうした“双方向”の電気の流れをきちんと把握し、正確にコントロールしなければ、安定的な電力供給ができなくなる恐れがあります。 “分散型電源”には、「エネルギーの効率的な利用につながる」、「送電のロスが少ない」、「災害時などで電力網が停止しても、ある程度の電力供給が期待できる」などのメリットがある一方で、「双方向に電気が流れることによる品質低下の懸念がある」、「日常的な電気の管理やコントロールが複雑になる」、「太陽光や風力では常に安定的な発電ができない」といったデメリットもあります。“集中型電源”から“分散型電源”に移行していく中で、こうしたメリットを活かし、デメリットをなくしていく大きな鍵となるのが「スマートグリッド」の導入なのです。

スマートグリッド化を進めることのメリット

「スマートグリッド」の概念は、インターネットにたとえればわかりやすくなります。かつて私たちは、“一方向”の“集中型電源”のように、マスメディアといわれるテレビ・ラジオ・新聞・出版物などから情報を入手していました。一方で、「スマートグリッド」では、新電力(既存の大手電力会社とは異なる特定規模電気事業者のことで、電力の小売自由化部門の新規参入事業者。PPSとも)や一般家庭などの“分散型電源”に加えて、すべての電気機器も電力網に取り込まれてきます。インターネットのように、マスメディアと個人、個人と個人、個人と企業などが“双方向”で“オープン”に情報をやりとりするネットワーク、“分散型電源”に対応するための電力網が「スマートグリッド」なのです。
それでは「スマートグリッド」の導入が進むと、具体的にどのようなメリットが生まれ、私たちの生活に関わってくるのかについて整理しておきましょう。

  1. 1 “スマートメーター”で電気の使い方が詳細に把握できる

    最大のメリットは、電気の“見える化”です。「スマートグリッド」では、従来の“電力量計”に替わって“スマートメーター”を設置します。これまでは、毎月“電力量計”の検針があり、先月と比べて多かったとか少なかったとかいう情報しか得られませんでしたが、“スマートメーター”では、30分ごとの電力使用量を計測し、家庭内のほとんどの電気製品をどのように使っているかを把握。電力消費の状況がモニターを通じて “見える”ようになるので、家庭内で電気の使い方を工夫することができます。

  2. 2 電力の需要と供給をより効率よく調節できる

    “スマートメーター”を通じて得られる情報をもとに、正確な電力需給のバランスを取り、需要に応じたきめこまやかな発電を行うことができるようになります。また、遠くの発電所から電力を運ぶ送電によるロスを防ぎエネルギーの効率的な運用にもつながるため、より安く、より安定した電力供給に期待がかかります。

  3. 3 電源の分散、蓄電池や電気自動車が電力網の安定に寄与する

    “集中型電源”では、発電設備が災害や事故で停止した場合、電力供給に大きな影響がありました。“分散型電源”と“スマートグリッド”の導入で、上流からの電力供給が遮断されても、分散された複数の電源から電力を効率的に融通し合うことで、災害時の影響を少なくすることができます。また、蓄電池や電気自動車を家庭などに導入し、電気を蓄えることで自然に左右される太陽光発電や風力発電による電力を平準化。夜間や電力が不足する時間帯には蓄えておいた電気を使うことも可能にし、電力網全体の安定に力を発揮します。

世界で進むスマートグリッド

すでに、世界各地で「スマートグリッド」に関連するインフラ整備などへ積極的な取り組みが始まっていますが、それぞれの国や地域によって「スマートグリッド」に対する考え方は異なっています。アメリカでは、比較的小規模な電力会社が多いこともあり、老朽化した電力網が多くインフラ整備が十分ではありません。そのため、ITを活用しコストを抑えつつ電力供給の信頼性の向上と高機能化、さらに新たな関連ビジネスの創造を目指しています。また、ヨーロッパでは、再生可能エネルギーの利用拡大など地球温暖化防止対策の一環としての意味合いが強く、イギリスやフランスのようにスマートメーターの導入を義務化している国もあります。
日本の電力網は、すでに世界でも有数の高品質と信頼性の高さで知られており、“日本では「スマートグリッド」は必要ないのでは”という意見もあるほどです。しかし、従来の電力を支えてきた技術をさらに発展させることは間違いありません。
インターネットの登場と普及で、世の中と私たちの生活は大きく変化しました。同様に、「スマートグリッド」の登場と普及で、今まで思いもつかなかったビジネスが花開き、画期的なサービスが提供される。「スマートグリッド」にはこうしたイノベーションへの可能性と期待が込められています。

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