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自然エネ発電を、賢くコントロール

クリーンエネルギーの普及を先取りした着眼点と、新技術

何万軒にも上る家庭の屋根に付けられた太陽光発電システムを、どうやってコントロールするのか? そして停電が発生した時に、いかにして重大事故を未然に防ぐのか・・・? 中国電力様とNECは、太陽光発電システムが大量に設置される時代を見据え、このテーマに関する研究開発を2004年から取り組み始めました。

この新しいコントロールシステムのしくみは、次のようなものです。
電力ネットワークで事故が発生した際、各エリアの管理箇所に設置された親装置から、停電となる地域の家庭に向けて、「切り離します」という信号を一斉に送信します。すると、一般家屋近くの電柱に設置した中継局装置がその信号をいったん受け、各家庭に伝えます。家庭に置かれた子装置は信号の内容を理解して、太陽光発電システムを電力ネットワークから素早く、確実に切り離し、事故を未然に防ぐのです。

図:広域リアルタイム監視制御サービスの実現▲家庭用の太陽光発電など、クリーンな電源を賢くコントロールする新システム

各家庭の子装置と、中継局装置とを結んでいるのは、すでにどの家庭にも引かれている電力線です。このコントロールシステムは、電力線を通信回線としてそのまま利用できる方式(PLC伝送)を採用しているため、新たに通信線を引く必要がなく、低コストで構築できる点を特長としています。NECは中継局装置をはじめとする機器の製作と、システム開発全般を担っています。このようなしくみによって、クリーンエネルギーが広く普及した社会の安全を、確実に担保するシステムは、大変ユニークなものです。
「太陽光発電がほんとうに普及していくのかが見えず、研究の継続が危ぶまれた時期もありました。しかしCO2排出の抑制が世界の大きな潮流になり、さらに米・オバマ大統領の提唱したグリーンニューディール政策が、その流れを後押ししたと思います。このような時代が来ることを予想して、2004年から研究を積み重ねてきた私たちの着眼点と成果が、ようやく社会に理解されてきたという、確かな実感があります。」(福島)

街全体が、ひとつの発電・蓄電設備に。明日の“電気”予報も…

写真:西川 徳光NEC交通・公共ネットワーク事業部第二システム部西川 徳光

このコントロールシステムは現在、中国電力様の「エネルギア総合研究所」内で、フィールド試験が行われています。フィールド試験の現場にはNECの技術者も出向き、継続的な改良に取り組んでいます。
おもにソフトウェアの取りまとめを行っている、NEC 交通・公共ネットワーク事業部 第二システム部 西川徳光が、フィールド試験の内容について語ります。「太陽光発電システムを遮断する機能がどのような環境下でも確実に動作するか、緊急時に大量情報が一斉に流れた際でも動作が遅くならないか、など、今後2年にわたって実証するとともに、その成果を開発・改良にフィードバックしていきます。」

写真:中国電力株式会社 エネルギア総合研究所での実証実験。▲中国電力株式会社 エネルギア総合研究所での実証実験。

写真:寺澤 哲NEC交通・公共ネットワーク事業部第二システム部主任寺澤 哲

実用化が加速するにつれ、NECでは新たな事業展開を構想しています。「中国電力様と共同で生み出した成果を、スマートグリッドの普及を促進する技術として、国内外の電力会社、さらには広く各種インフラシステムとして発展させていきたいですね。」NEC 交通・公共ネットワーク事業部 第二システム部 でスマートグリッド関連事業を牽引する寺澤哲は、こう強調します。

家庭と電力会社を結ぶこのシステムは、電力ネットワークの安定した運用や機器の安全確保にとどまらず、自然エネルギーを生活に取り込んでいく社会において、幅広い可能性を秘めています。
「情報の双方向通信性を生かせば、各家庭に設置された蓄電設備の使用状況と、設備の寿命に関する情報を共有することができます。この応用で、街全体をひとつの発電所、あるいは蓄電設備と見立ててきめ細かい制御を施せば、充電・放電回数を減らして家庭の蓄電設備寿命を延ばせる可能性があるほか、過剰な蓄電池を用意する必要がなくなります。
また、電力会社から各家庭に、明日の発電能力に関する情報をお知らせする“電気”予報のようなサービス提供も可能です。電力会社からの一方的なサービスではなく、家庭の側から、“明日は外出するので、電力会社で好きなだけウチの電力を使ってください”といった意思表示だってできるようになるのです。」(福島)

自然エネルギーを使ったクリーンな発電システムの普及を後押しし、電力ネットワークの安全に貢献できるこのシステム。関連技術の海外実証機会も得て、実用化までの道のりは、あとわずかです。そしてNECはこのインフラ技術を活かし、電力会社と各家庭をつなぐ全く新しいエネルギーマネジメントのしくみを、構築しようと計画しています。

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