スマートグリッドをわかりやすく解説！次世代を支える電力網とは？

再生可能エネルギーを推進しつつ、次世代の新たな電力網として注目されているスマートグリッドをご存じでしょうか。

アメリカではオバマ政権時代に、巨額を投じたグリーン・ニューディール政策でスマートグリッドの活用を打ち出し注目されました。

国内においては再生可能エネルギー導入の核となる可能性があるため、スマートグリッドの開発の必要性が叫ばれています。

しかしスマートグリッドの定義はあいまいな部分もあり、課題も存在します。

そこで本記事ではスマートグリッドの基本的な定義やシステムからメリット・デメリットまでわかりやすく解説します。

また太陽光発電システムが次世代電力網にどれほど強みがあるかもご紹介します。スマートグリッドについて理解したい方はぜひ参考にしてください。

スマートグリッドってなに？意味や定義を解説

まずはスマートグリッドについて基本的な意味や定義をご紹介していきます。

スマートグリッドの意味と定義

スマートグリッドとは「smart grid」で、直訳すると「賢い送電網」です。

新エネルギーシステムにおいては、スマートグリッドは次世代電力網のことを指しています。

次世代電力網とは、再生可能エネルギーを利用して電力を供給側からも需要側からもコントロールできるようにし、無駄なく合理的に電力を使用する新たな電力網のことです。

そのため、送電網に専用のコンピューターやソフトウェアを配備するなどITを活用します。

しかし、どこまでIT化すれば「スマート＝賢さ」に当てはまるのかというと明確な定義はありません。

基本的には新エネルギーシステムをメインに、ITによるコントロールを可能にした新たな電力網がスマートグリッドと考えて問題ないでしょう。

スマートグリッドシステムとは

前述したようにスマートグリッドとは、従来とは違った新たな電力網のことです。

これまでの電力網は電力会社から電力使用者に向けて、一方通行に電気が供給される仕組みでした。

しかしスマートグリッドは一方通行の送電を行うのではなく、電力を送る方も受け取る方も、双方でやり取りが行えるのが特徴です。

双方向でコントロールすることで再生可能エネルギーの電力を効率的で有益に活用できます。

たとえば発電量の多い時には蓄電池に電気をプールしたり、逆に発電量が少ない時には消費電力を抑えたりすることが可能になり、電力を無駄にすることがありません。

またスマートグリッドは、ネットなどを通して電力をリアルタイムに測定することが可能です。

電力をリアルタイムで測定することで、消費電力量を判定し調節することができ、電力会社も消費者も電力を有効に活用できます。そのための機能がスマートメーターとHEMSです。

それぞれの機能を簡単に紹介します。

・スマートメーター

通信機能を搭載した電気メーター。

通信機能からデータを電力会社のサーバに送信することで、消費者・電力会社ともに消費電力を確認可能。

基本的には消費電力を電力会社に送信するためのもの

・HEMS

家庭におけるエネルギーの把握を可能にする機能。

電気から水道、ガスまで自宅で使用するエネルギーの消費量を把握することが可能なので光熱費削減に役立つ。

また太陽光発電システムの発電量も把握可能。家庭内の照明器具などの操作も行えます。

スマートグリッドシステムを活用しスマートコミュニティを構築可能

前段のように「スマートメーター」などのスマートグリッドシステムを活用すれば、各家庭や企業において、電力使用やエネルギーの流れを「見える化」することが可能です。

計測したデータは、メインのコントロールセンターに送られ、地域の「エネルギー最適化」に活用されます。

地域全体にスマートグリッドシステムを応用することで町全体をスマートコミュニティとすることも夢ではありません。

スマートグリッドのメリットとは

ここからはスマートグリッドのメリットについて詳しくご紹介していきます。

再生可能エネルギーのポテンシャルを活用できる

スマートグリッドの基本は再生可能エネルギーの持つポテンシャルを活用し、あらたな電力網を築くことです。

再生可能エネルギーの推進は世界的な脱炭素の流れを見ても不可欠です。

再生可能エネルギーは自然エネルギーであることから、どうしても発電量が天候に左右されるという欠点がありました。

しかしスマートグリッドにより電力網を最適化し、高いレベルでコントロールできるようになれば再生可能エネルギーの課題が改善され、国内に多くのスマートシティが生まれることも夢ではありません。

電力供給の最適化や地産地消が可能

スマートグリッドによる次世代電力網は、必要な時に必要な場所へ電力を送電する最適化と合理化が可能です。

データをもとに電力のピーク時間や地域を細かく把握できれば、電力を無駄にすることが無くなります。

現在のように急に遠方に送電することになり発生する「送電ロス」を防げたり、消費者に節電を呼び掛けたりするような事態を防げます。

また、これまで電気は電力会社から購入する以外の方法はありませんでした。

しかしスマートグリッドが発達すれば、再生可能エネルギーによる地域での発電を最大限に活用できるため、電力会社から電気を買うことなく電気を地産地消できます。

これまでは海外に電力生産のためのエネルギー燃料を依存せざるを得なかった状況を脱却可能です。

次世代に持続可能な社会を残せる

スマートグリッドによる電力最適化は、将来的にみると地球環境への貢献に役立ちます。

再生可能エネルギーを利用することはCO2の排出を防ぎ、環境を保全します。またスマートグリッドシステムが発達すれば、どのような立場の人であってもエネルギーの恩恵を受けられるようになるでしょう。

持続可能な社会への一歩を大きく推し進めます。

スマートグリッド実現に向けての課題は

現時点でのスマートグリッドの課題は何でしょうか。主な課題をご紹介します。

導入コストの問題をどうするか

スマートグリッドは再生可能エネルギーを導入することが基本です。またIT技術を駆使するためには最新タイプのソフトウェアやコンピューターの設備も必要です。

そのためスマートグリッドの開発投資には、費用が大きくかかるという導入コストの問題があります。

セキュリティの問題をどうするか

消費電力のデータなどの情報は、当然インターネットなどのネットワークを使用して行われます。

その場合、ハッキングやウィルス、サイバー攻撃などネット特有の問題が発生する可能性があります。

セキュリティソフトの導入はもちろん、ネット上のあらゆる問題に対処できるようにしなくてはいけません。

スマートグリッドの世界と日本取組み

前述したアメリカをはじめとして、再生可能エネルギー普及に力を入れている欧州もスマートグリッドシステムの実用化を推進しています。

環境先進国ドイツでは再生可能エネルギー普及向上のためスマートグリッドシステムの構築を目指し、全国6地域でのスマートシティの実証実験を開始。

またオランダでは 公的機関の協力を得ながら「アムステルダム・スマートシティプロジェクト」を開始。CO2のさらなる削減を目指し、スマートメーターの設置やスマートビルの建設を加速しています。 

日本においては経済産業省が「地域エネルギーマネジメントシステムの実証実験」を実施。

低炭素社会の実現に向けて、新エネルギーの導入と拡大と電力の安定供給を可能にするためスマートグリッドシステムを活用した実証実験を行い、有用なデータを収集し今後の開発を推し進める計画です。

スマートグリッドの推進には蓄電池の導入がポイント！

スマートグリッドの根幹となる再生可能エネルギーはどうしても天候に左右されるという問題がありますが、太陽光発電システムの場合は蓄電池を導入することでその課題を克服できます。

特に家庭用蓄電池はスマートグリッドの推進やスマートシティ開発に不可欠と言われており、上記のように国もすでに本格的な実証に乗り出しているのです。

すでに太陽光発電システムを設置されている方は、よりスマートグリッド生活に近づくために、蓄電池導入の検討をオススメします。スマートグリッドによる次世代電力網の時代は目前に迫っています。

まとめ：次世代電力網には太陽光発電システムと蓄電池の組み合わせが最強！

スマートグリッドについてわかりやすく解説しました。次世代電力網の時代が目前であることがご理解いただけたのではないでしょうか。

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家計のアドバイザーとして、環境省認定資格「うちエコ診断士」が在籍していますので的確なアドバイスが可能。

また家庭ごとの電気使用量のシミュレーションや、蓄電池の容量ごとに非常時使用できる家電の量を比較できるシミュレーションも行えるので安心です。 

いずれ迎えるスマートグリッドの時代を快適に迎えるためにも、ご家庭にふさわしい太陽光発電システム・蓄電池をご紹介いたします。

ぜひ導入の際にはエコでんちにお気軽にご相談ください。