ジェレミー・クック
電気 スマートグリッド 大まかに言えば、公益事業体とその顧客との間の双方向通信を可能にするデジタル技術と定義されます。電力会社が手動でメーターの読み取りを行って顧客が使用したエネルギー量を確認する代わりに、電気メーターやその他の監視機器がこの情報を提供することができ、さらにほぼリアルタイムで情報を取得することもできます。
この洞察により、公益事業会社は以前よりもはるかに迅速に問題や需要の増加に対応できるようになります。また、顧客にリアルタイムの統計を提供し、電力消費をより適切に制御できるようにします。大部分の 今日の計測とラインインフラは「スマート」ですしかし、いつもそうだったわけではありません。この記事では、スマートグリッド技術がどのように発展してきたか、そして「スマートグリッドの未来」においてそれがどこに向かっているかを見ていきます。
電力網の起源
最初の電力配電システムは1870年代後半から1880年代初頭にかけて導入されました。電力生産は極めて局所的であり、ほとんどの場合、エネルギーの伝送距離は1マイル未満でした。直流電力が交流送電に取って代わられるにつれ、発電は大都市のより広範囲にわたる独立事業者の管轄となり、各事業者は独自の送電線を所有するようになりました。ニューヨークの建物では、複数の電源を選択できるかもしれないが、それは豊かさの豊かさであると同時に目障りなことでもある。一方、周辺地域は比喩的にも文字通りにも暗闇の中に取り残されている。
米国では、大恐慌の時期に競合する電力会社の多くが倒産し、状況は一変した。連邦政府は、テネシー川流域開発公社の発電用ダムシステムなどのインフラプロジェクトに多額の投資を行い、複数の送電線を必要とせずに電力会社が協力できるように規制を設けた。米国が第二次世界大戦から脱する頃には、発電施設と配電はしっかりと結び付けられ、ピーク負荷の供給とバックアップ電力が供給されていました。
現在、米国には西部、東部、テキサスの3つのグリッドがあります。テキサス州は州として3つのグリッドすべてに参加しており、実際にテキサスの西側突出部には3つすべてに接するエリアがあります。カナダは西部および東部のグリッドにも参加しており、独立したケベックゾーンも持っています。このカナダと米国の協力には確かに利点があるが、それはまた、1965年の北東部停電や2003年の「続編」のような大規模停電が、私たちの共通の国境を越えて連鎖する可能性があることも意味している。
スマートテクノロジーがオンラインに
現代のスマートグリッドは、広範囲にわたる停電を回避し、電力会社が変動負荷や分散型発電に対処できるようにすると同時に、顧客が自らの使用状況に関する情報にアクセスしやすくします。スマートグリッドを推進したのは、自動メーター読み取り (AMR) の開発でした。AMR対応メーターを使用すると、技術者は徒歩または車両で近くを通過し、目視検査なしでワイヤレスで請求情報やその他の情報を受け取ることができます。
AMRは高度メーター インフラストラクチャ (AMI) へと進化し、メーターの読み取りに現場技術者が不要になり、電力会社との間で情報が自動的に中継されるようになりました。この技術の1つの実装方法としては、メーターがローカル データ転送のためにメーター同士でメッシュ ネットワークを形成することが挙げられます。このネットワークは、携帯電話データ ネットワークを使用する専用のリレー デバイスを介して電力会社に接続されます。
このタイプのリアルタイム データ インターフェースにより、電力会社は当面の電力需要と全体的な傾向に正確に対応できるようになります。また、顧客は使用状況を監視し、行動を調整して請求額を削減することもできます。また、双方向通信機能により、公益事業会社はメンテナンスや課金の目的で顧客の電力供給を停止することができます。
スマートグリッドの未来
スマートグリッド技術のさらなる普及は、資源のより効率的な利用と、機器の故障による連鎖停電の可能性の低下に貢献します。しかし、このような停電はほぼ世代ごとに発生する頻度であるため、その真のメリットを確かめるのは難しいかもしれない。今日では、大規模な設備故障による停電はまれかもしれませんが、21世紀の新たな課題は、太陽光や風力などの グリーン エネルギー 技術の断続的な性質に対処することです。 風は思い通りに吹き、太陽の光は気まぐれなことで有名です。AIとビッグデータを統合することで、スマートグリッドがこの予測不可能性を抑制するのに役立つ可能性があります。
今後は、需要に応じて給湯器、プールポンプ、HVACシステムを一時的にオフにするDuke EnergyのEnergyWiseプログラムのような取り組みがさらに増えると思われます。このシステムは十分にインテリジェントなので、まず給湯器のスイッチをオフにしますが、その効果は住宅所有者にはほとんど気づかれません。次にプールポンプ、最後にHVACシステムです。私は個人的に何年も使っていますが、登録クレジットによる電気代が少し安くなる以外、何の効果も感じられません。
家庭用発電と マイクログリッド を電力網全体に統合するには、大規模な電力会社と多数の小規模事業者間の調整が必要となり、おそらくこれらのスマートグリッドのコンセプトによって促進されるでしょう。住宅所有者や事業主は、月々の請求書以外にも使用量を詳しく調べることを選択した場合、電力使用量と発電量に関するよりリアルタイムのフィードバックも期待できます。進化するスマートグリッド技術: 電気計測を超える効率性?
スマートグリッド技術は、今後10年間で米国および国際的に電力使用との関係を一変させる可能性があります。建物の使用状況に関するデータがすぐに入手できるため、リソースをより有効に活用できます。ここで概説したスマートグリッドは電気に関するものですが、提示された概念のほとんどはガスや水道のメーターにも当てはまることに注目してください。
