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製品・技術情報

スマートグリッド 総合トップ

Moxaのソリューションが電力網のスマート化と効率向上を支援

  • 2012.12.26
  • 産業用イーサネットインフラクチャーソリューション
  • ハイパフォーマンスシリアル - イーサネットソリューション
  • データ収集およびコンピューティングソリューション
  • IEEE 1613およびIEC-61850ベース変電所イーサネットスイッチおよび組込コンピュータ
  • IEC 61850-3モジュラーIEEE 1588 v2ラックマウントイーサネットスイッチ
  • 信頼性の高いワイヤレスソリューション(GSM/GPRS/EDGE/3G)
  • シリアル・LAN AMRソリューション
  • リアルタイム、webベース通信プラットフォーム
スマートグリッドとは?

従来は、官民一体で原子力発電および原子力発電の輸出に取り組んでいましたが、2011年3月11日の東日本大震災で発生した福島の原子力発電所の事故は、日本だけでなく世界的に今後の原子力エネルギ政策に多大なる影響を与えることになりました。また、CO2ガスの排出削減のために従来の化石燃料からソーラー発電、風力発電、地熱発電などの自然エネルギを導入する再生可能エネルギの利用がますます注目されています。しかし、ソーラー発電や風力発電は、天候に左右されます。ソーラー発電は、太陽が出なければ発電しません。また、風力発電の風車は、風が吹かなければ回転しません。このように"安定した発電量の確保が難しい"という欠陥を抱えています。一方、従来の発電システムにおいては、発電の効率化、低炭素化を進める必要があります。また、需要側でも電力の効率的利用を促す必要があります。従来のようにユーティリティから一方的に給電するのではなく、一般家庭・オフィス・工場を含めた需要側とのインタラクティブな通信を行い異なる電力需要の効率的利用や電力削減といった努力の必要性があります。そのためにスマートメータの導入や電力量の"見える化"電力量の"見える化"の導入が急がれています。

スマートグリッドは、発電から消費に至るまでの電力供給システム(発電側、送電網、需要側の様々なデバイス)の先進の通信技術と、IT(インフォメーションテクノロジ)とが融合され完全な電力網を形成するために、感覚要素(sensory elements)で接続します。情報は、統合され電力リソースの最適化、コスト削減、信頼性の向上、電力効率化の強化をするために分析されます。

現在、我が国は、国内の近代的な電力システムの構築だけでなく国外への電力システムの輸出が注目されています。特に、アジアの新興国は、経済成長の裏で電力成長の不安を抱えています。

日本エネルギ経済研究所の試算では、アジアの電力需要は、2035年までには2.5倍に拡大し、アジア諸国の発電、送配電への投資額は、35年までに700兆円になるとの予測を立てています。このため最近、我が国の重電機器メーカや商社が日本のハイパフォーマンスな発電、送配電、節電システムをアジア市場に攻め込んでいます。当然ながらこのイステムにはスマートグリッド技術が使われます。

スマートグリッドで使用するデバイスは、厳しい環境においてシームレスな運用が要求されるため信頼性が高く、例え障害が発生しても高速にバックアップできる冗長性技術および、セルフヒーリング(自己治療)技術、低温から高温までワイドの動作温度サポート、またスマートグリッドの一端を担うインテリジェント変電所は、IEC-61850-3、IEEE1613、IEEE 1588v2精密同期技術認証を備えた産業用イーサネットスイッチ、産業用組込PC、メディアコンバータなどをシステムに使う必要があります。

既存の電力供給システムは、高電圧と大規模な電力ネットワークを含む"集中化した電力供給"が行われています。この種の電力供給は、電力ネットワーク障害により、全電力システムに膨大なインパクトを及ぼす可能性があり、また広範囲にわたるシステムのシャットダウンを引き起こす可能性があります。このため集中化したネットワークに代わり、スマートグリッドソリューションによる分散化電力ネットワークを構築する必要があります。分散化電力ネットワークは、発電、電力送電、電力配電を含み、高度にインテグレートされます。電力メータおよび冷蔵庫、テレビ、洗濯機、PCといった家庭用電気製品はネットワークの一部と考えられます。分散化電力ネットワークの設計および管理をするエンジニアは、エネルギ管理、データ通信、情報分析を含む多くのタスクを処理しなければなりません。

何故スマートグリッドが必要?

スマートグリッドソリューションの使用は
以下のメリットを提供します:

  • エネルギー使用効率の強化
  • 分散化発電システムおよび再生可能エネルギーソリューションの割合の上昇
  • 電力供給の柔軟性の強化
  • エンドユーザに電力供給をするための全コストの削減
  • 電力供給の安定性と品質の改善
  • エネルギー供給にかかわるすべての側面の安全化

スマートグリッドのアーキテクチャ

スマートグリッドは、今日の電力網に比べてより優れたインテリジェント、速い反応、順応性がある送電網を形成作します。この電力網を最適化することにより発電、送電、配電設備に必要な新技術に資本の多くを投資する必要がなく既存のインフラストラクチャからより多くを得ることができます。実際に、電力網をスマート化することで発電から家庭で使用する電力の配電をある程度を完全に統合したシステムを形成することができるスマートグリッドコンセプトは、化石燃料および原子力発電所といった従来の電力源をリプレースするためにローカルのマイクロ配電網を統合することにより、再生可能エネルギー・オペレーションを最大限に利用することができます。

スマートグリッドエコシステム

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