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スマートグリッドとは?

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スマートグリッドとは?

スマートグリッド(smart grid)という言葉を耳にしたことがありますか?次世代送電網とされるスマートグリッドについて、くわしく説明します。

  • スマートグリッド(smart grid)とは、次世代送電網とも呼ばれ、IT技術を活用してリアルタイムで電気の需要を把握できるようになっています。
  • 発電量、送配電、供給量を、IT技術を駆使して常にコントロールすることを可能にします。

スマートグリッドとは?

スマートグリッド(smart grid)とは「賢い電力網」とも呼ばれる送電・配電網のことを指しています。既存の送配電網を再構築し、IT技術を活用してリアルタイムで電気の需要を把握できるようにし、送配電の効率化を図ったものです。もともとは、送電網の老朽化ゆえ停電などのトラブルが多い米国で考案されたスマートグリッドですが、再生可能エネルギーなど新たなエネルギーの送配電が今後増えると予想されるなか、停電などの問題の無い日本でも注目されるようになりました。

スマートグリッドに期待される新たな役割

日本の電力供給は世界的に見てもきわめて安定しているため、日本の電力網は既にスマートグリッド化されているという意見もあります。しかし、環境保護やCO2の削減、さらに非常時の電源確保という観点から、太陽光や風力といった自然エネルギー源を活用した発電設備が普及するにつれ、電力の安定化が再び新たな課題となっています。自然エネルギー源による発電は、天候などに左右されるため非常に不安定です。したがって不安定な電力が混在する状況において、安定した電力供給を行なうには、IT技術を駆使して電力需要と供給状況を常に監視・制御し、電力の需要と供給をマッチさせる技術が必要となってきます。スマートグリッドに強い期待が持たれている所以です。

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スマートグリッドの仕組み

天候などに左右されやすい自然エネルギー源によって発電された電力を上手く取り込むスマートグリッドを構築するには、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。そのため、配電ロスが少ない送配電網や、自然エネルギーの発電量の変動を補うための蓄電池、これらのハードウエアを統合・管理するシステム技術、そして電力需要を見える化するスマートメーターなどが必要となります。

現在の送電網は、発電所から消費者に電力を一方向的に送る中央集中型の形態を取っていますが、発電設備は多様化が進んでいます。太陽光発電や風力発電の他にもバイオマス発電、ガスヒートポンプ発電、エネファームなどの小型コージェネレーションシステムといった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、交流に変換できるパワーコンディショナーなどの装置が必要となってきます。

また、供給が不安定な自然エネルギー源による電力を取り込みながら、需給に応じて電力の供給を制御するためには、メガワット級の出力をもつ大型蓄電池が必要となってきますし、あらゆる発電設備とコネクトし、分散された発電設備の発電量を制御するコントロールセンターが不可欠となります。

そして、電力使用状況を把握するため、スマートメーターによる、リアルタイムの電気使用量把握は欠かせません。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の最適化を図るので、スマートメーターはまさにスマートグリッド化のカギを握る電力量計と言えます。

このように、発電量、送配電、供給量を、IT技術を駆使して、発電量と使用量を常にコントロールすることを可能にするスマートグリッドの導入は、日本だけでなく欧米各国でも進んでいます。

今後の発展が注目される次世代送電網です。

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