スマートエネルギーとは？

2023/03/07

2050年カーボンニュートラル実現に向け、ますますの盛り上がりを見せる新エネルギー分野。
「スマートエネルギー」や「電力のスマート化」なんて言葉を聞いたことがありませんか？
とても興味深い仕組みのスマートエネルギーを簡単にご紹介します。

スマートエネルギーとは？

家庭やオフィス、商業施設などで使う電気、エネルギーをAI・IoT・ICTという技術を利用して地域全体で目に見える形で管理し、効率的に活用しようという考え方です。
仮想発電所（VPP）を活用したエネルギーサービスも同じ考え方です。
企業や家庭などが保有する蓄電池・発電設備などのエネルギー設備を、こういった技術を用いて制御・最適化し、電力の需要と供給を調整するサービスを実現しています。


いろんな単語がでてくるので、誤解がないようにおさらいをしておきましょう。

■AIとは？

AIとは、人間のような知能を持ったコンピューターのようなもので、人工知能などと呼ばれています。
AIとは、Artificial Intelligence（アーティフィシャル・インテリジェンス）の略称です。
このArtificialは人工的な、Intelligenceは知能や知性という意味を持っています。
自ら学習すことが大きな特徴です。

■IOTとは？

IoTはInternet of Thingsの略です。
読み方はアイオーティーです。
モノのインターネットと訳されています。
その訳通り、モノがインターネット経由で通信することを意味します。
モノのインターネットという言葉が若干わかりずらいかも知れませんが、パソコンやスマートフォンをインターネットに接続する、テレビやデジタルカメラ、デジタルレコーダーを接族すると考えるとわかりやすいかと思います。

■ICTとは？

ICTはInformation and Communication Technologyの略です。
読み方は、インフォメーション・アンド・コミュニケーション・テクノロジーです。
意味は「情報通信技術」。
簡単に言うと、SNS上、メールでのコミュニケーション、オンラインショッピング等、人同士のコミュニケーションを手助けしたり、ITの技術を使って暮らしを豊かに活用する方法を指します。

■VPPとは？

読み方は、バーチャルパワープラントです。
日本語で、仮想発電所などと呼ばれています。
企業や個人が所有する太陽光発電や風力発電などの発電設備、蓄電池や電気自動車などの蓄電設備をIoT技術で束ねて、1つの大きな発電所のように機能させる仕組みです。


このようにスマートエネルギーは多種多様な技術が用いられています。

スマートエネルギー関連用語

スマートエネルギーは、様々な体系で情報通信技術で利用することですが、その他にも下記のようなこともスマートエネルギーのひとつにと解釈されます。

■スマートグリッド
供給側と、一般家庭やビルなど需要側との間で、電力の需給情報に加えて、ICT（情報通信技術）を利用して電力に関連する様々な情報のやり取りを可能にした電力ネットワーク

■スマートハウス
ITを使って家庭の消費電力を制御する住宅

■スマートシティ
生活インフラ全体(生活やビジネスを支える電気、水、通信、交通、建物、行政サービス)を統合して、より効率的な都市や地域社会のあり方を実現すること
よくスマートシティ構想などと地域の行政で呼ばれています。

■グリーンエネルギー
電気や熱を生み出しても、二酸化炭素や窒素酸化物などの有害物質を排出しない、あるいは排出が極めて少ないエネルギー太陽光、水力、風力、地熱、天然ガスなど。

具体的なエネルギー

①太陽光発電システム

太陽光発電とは、太陽の光を利用して電気を作る発電方法です。
屋外に太陽電池をたくさん集めたソーラーパネルを利用して、電気を作ります。
電力を蓄える一般的な電池ではなく、太陽光エネルギーを電力に変換する発電機のことです。
集められた電気を蓄電池などで蓄積します。
装置のデータシステムを使用して可視化し監視することが出来るため、昼間使わなかった分を貯めて夜間に消費でさせたり、発電した電気をAIと連携させ、天気予報などと連動させ効果的な供給を行ったりします。

単純に太陽光で発電するだけでなく、このようにAI・IoT・ICTなどの技術を持って対応することが出来ます。

②地中熱ヒートポンプシステム

地中熱利用は地中温度と外気温の温度差をエネルギー源に活用するサービスです。
地中温度は、外気温に比べて夏は冷たく冬は暖かいため、地中温度と外気温との温度差をヒートポンプの技術により、空調、給湯、床暖房、融雪等のエネルギー源として有効活用することができるのです。
ポイントは、地中温度は、土壌の断熱機能により大気の温度変化の影響を受けにくく、1年を通じてほぼ一定と言われており、しかも地球上のどこにでも存在します。
こちらも天気や地中熱の温度を常時監視するとともに、過去の運転記録データを参照して予測させたり、AIなどを使って制御システムを使ったりと進歩も目覚ましいです。

③V2H

ビークルトゥホーム(Vehicle to Home)の略称です。
車から家へという直訳です。
EV(電気自動車)やPHV(プラグインハイブリッド車)にバッテリーとして搭載されている電池に蓄えられている電力を住宅の分電盤に接続し、家庭内の照明や家電製品などを動かす電力として使用することができるシステムです。
一般家庭向けに対する電力供給を主目的とする機器と事業者施設向けに対する機器とシステムの規模は様々です。

ここ数年、今までに無かった災害が日本各所で頻発し、電気・水道・ガスなどのライフラインが1週間経っても復旧しない事も珍しくありません。
まだ普及の程度は低いですが、今後需要も大きくなっていくことでしょう。

④スマートシティ構想

スマートリビング(生活)・スマートラーニング(教育)・スマートエネルギー(環境)・スマートモビリティ(交通)・スマートエコノミー(経済活動)・スマートガバナンス(行政)など６つを基本に構想計画されます。
日本でもどんどん広がってきて事例も出来てきていますが、シンガポール政府では、都市部が抱えたさまざまな課題を解決していくため、「Smart Nation Initiative」という計画を2014年からスタートさせています。
例えば、高齢化問題を解決するための若年層の親をサポートする電子政府サービスです。
これは、各種（誕生など）申請や補助金受給申請などがスマートフォンひとつで完結できるサービスです。
自治体に出向く必要がない為、かなり便利なサービスになっています。
今後日本でも同じような事例がどんどん広がっていくでしょう。


「脱炭素社会の実現」に向けて、新出光ファシリティーズでは、AI・IoT・ICT技術を活用したスマートエネルギー事業を展開しております。
調査・計画・シミュレーション・設計・施工・メンテナンスまでの一貫したサービスを、お客様や各種メーカー様の立場になって、責任を持って提供いたします。
またスマートエネルギーには、各自治体からの補助金制度も多く存在します。
ぜひご相談ください。