スマートグリッド向けテクノロジーによる最新化

インテル® アーキテクチャーで構成されたソリューションが、信頼性と効率性の高い送電網の構築を実現します。

従来よりもインテリジェントな最新のグリッドを構築

  • 価格の上昇、規制の変化、競争の激化などの要因で、エネルギー企業はグリッドの最新化を進めています。

  • スマートグリッドでは、電力会社とお客様との間で双方向の通信だけでなく、高度なデジタル制御、分析、モニタリングも可能になります。

  • セキュリティーの確保、管理の容易さ、標準ベースのコンポーネントとソリューションが、スマートグリッドへのスムーズな移行の鍵です。

BUILT IN - ARTICLE INTRO SECOND COMPONENT

電力会社は、スマートグリッドの信頼性、セキュリティー、効率性の向上を求める市場に対して、変革の実施を余儀なくされています。インテルの強力なエコシステムは、電力会社のスマートグリッドの課題への対応を支援します。

これまでの電力網から、デジタル・ソリューションと IoT ソリューションをベースに構築されたスマートグリッドに移行することは、電力会社にとって、生き残りを賭けた急務です。機器の老朽化とコストの増加は、急速に変化するエネルギー業界の激化する競争のペースに追いつくことを困難にします。

こうした既存電力網の課題をスマートグリッドへの最新化は解決しますが、電力会社とエンジニアは、最適な移行方法を選定する必要があります。採用するデジタル・テクノロジーと機器を評価し、信頼性、セキュリティー、管理性、柔軟性の適切な組み合わせを見つける必要があります。

スマートグリッドの概要

スマートグリッドとは、デジタルによるコントロール、モニタリング、通信の機能で強化された発電、送電、配電用ネットワークのことです。リアルタイムの送電はもちろん、電力会社と利用者間の通信を、スマートグリッド・テクノロジーとアプリケーションで自動化して、電力を双方向に流すこともできます。

スマートグリッド・システムでは、発電所、商用ユーザー、産業ユーザー、ホームユーザーといった電力チェーンに連なる関係者すべてが、電力の流れと送電インフラストラクチャー双方のインサイトを取得できます。

電力業界では、規制の変更や再生可能エネルギーによるリソース増加などの影響で、既存の電力網であるグリッドから新しいスマートグリッドへの移行が急速に進んでいます。既存のインフラストラクチャーにインテリジェンスを追加するために、新しいデジタル機器 / デバイスを戦略に沿って導入し、既存のグリッドシステムを補うことができます。スマートグリッドは、デジタル機器による新たなレイヤーがすべての資産を接続する IoT の実例となるシステムです。

スマートグリッドと IoT

IoT の取り組みでは、機器 / デバイスの接続を統合し、デバイスをインテリジェント・ネットワークと接続し、データ分析によって有意義で実用的なインサイトをデータから抽出します。スマートグリッドの IoT の場合は、インフラストラクチャー全体にコンピューティング・インテリジェンスを分散させます。

例えば発電会社は IoT センサーを風力タービンの羽根に組込み、ピッチ、回転、機能をコントロールして、風の変化にリアルタイムに対応しています。変電所コントロール・システムも同様に、人間の介入は一切なく、イベントに迅速に対応して、ネットワーク障害に関連した生産ダウンタイムを最小化できます。

スマートグリッドと IoT ソリューションの最も高い価値は、既存の未接続インフラストラクチャーに存在する潜在的データを把握できることです。電力会社は、IoT テクノロジーをベースにしたリアルタイムのモニタリングとコントロール・インフラストラクチャーを通して、電力サプライチェーンのあらゆる面に関するデータを収集できます。

システム・オペレーターは、強力な分析、シミュレーション・モデル、仮定のシナリオを使用して、グリッドの状態、気象条件など、さまざまな要素に関する精度の高い予測を作成できます。

スマートグリッドのメリット

予測分析、先を見越したオペレーション、そのほかの IoT に対応した機能を通して、スマートグリッドは、電力会社、グリッドシステムのオペレーター、エンジニアに以下のメリットを実現します。

  • 設備投資の削減:電力会社は、送電コストを最小化し、すべてのコンポーネントを最適化しつつ、無駄を発生させずにピーク需要を満たし、可能な限り最も効率的な方法で配電を実行できます。
  • 需要の管理:電力会社は、電力消費パターンに関するきめ細かなインサイトと IoT 駆動型の予測を活用して、需要と供給のバランスを取り、過剰なプロビジョニングによって発生する無駄を最小化できます。
  • 再生可能エネルギー容量の増加:電力会社は、陸上の再生可能エネルギーと海上の再生可能エネルギーをエネルギーミックスに組込むことができます。発電の分散化によって供給の中断や減少などの問題に対処できると同時に、電力供給も安定化します。
  • メンテナンス・コスト削減:発電、送電、分散した資産に関するインサイトを利用して、リモートから障害を診断でき、現場の訪問を最小限に抑え、予測メンテナンスに対応して、エンジニアリング・チームが最も必要とされる分野に集中できます。
  • 法規制のコンプライアンス向上:電力会社は、グリッド・テクノロジーを活用して、再生可能エネルギーの利用を増やして二酸化炭素排出に関する法規制の義務を満たし、効率的な発電、送電、配電と効率的な電力消費に対応できます。EU では、2030年までに排出量を 1990年の水準よりも 54 ~ 68 パーセント削減し、2050年までに 2020年の水準よりもほぼ 100 パーセント削減することに取り組んでいます。1
  • 顧客対応の向上:電力会社は、インサイトを使用して、顧客の正確な電力使用パターンを作成し、それに基づいて顧客に合わせた競争力の高い製品とサービスを提供できます。これは、規制緩和された市場で競争し、規制された市場の省エネ目標を達成する場合は特に重要です。

インテルは、あらゆるタイプのデバイスを一貫性のある拡張可能な方法で、容易に接続、管理、保護するように設計された相互運用可能なソリューション群を通して、耐障害性に優れ、効率的なスマートグリッドの基礎を築く支援をしています。

スマートグリッドへの移行に関する 4 つの課題

送電網をアナログからデジタルに移行すると、ほぼすべてのデバイスや機器にセキュアな相互接続されたインテリジェンスを組込む必要があり、新世代の産業用コンピューター、コネクテッド IoT センサー、高度なデータ分析とともに、クラウドとネットワーク・インフラストラクチャーのサポートが必要になります。

スマートグリッド・サービスで有望視されるメリットを享受するには、セキュリティー、通信、分析、管理性という幅広い 4 つのテクノロジーの基準を満たすことが要求されます。

  1. セキュリティー: 送電網は、大規模で高価値なクリティカル・ターゲットであり、ハードウェアの保護、アプリケーションのセキュリティー確保、サイバー脅威に対する防御といった 3 次元でのセキュリティー・アプローチが重要になります。Intel vPro® プラットフォームに搭載されたインテル® トラステッド・エグゼキューション・テクノロジー (インテル® TXT) などのハードウェアに組み込まれたセキュリティー・ソリューションで、スマートグリッドの資産とデータを保護する必要があります。
    攻撃の防御と可能な限り迅速な検知、および即時の是正措置のためには、エンドツーエンドのセキュリティー・ソリューションも必要です。インテルのセキュリティー・ソリューションであれば、ハードウェアとソフトウェア双方によるセキュリティーの強化を IoT プラットフォーム全体のエンドツーエンドの保護に提供し、エッジ、ネットワーク、クラウドにまで信頼されたチェーンを構築できます。そのほか、新たなサイバー脅威に対する防御方法としては、標準的なインテル® ベースの産業用コンピューターで、分離したグリッドのモニタリング・システムとコントロール・システムを仮想化して統合します。この方法であれば、脅威への管理を単一のプラットフォームで実行できるため、サイバー・セキュリティーを強力かつシンプルに実現できます。
  2. 通信:スマートグリッドの通信では、相互接続されたデバイスとシステムが相互に情報を共有します。ローカル・ネットワーク内および中央の場所の外にデータを送信するために、2G から WAN までのさまざまなプロトコルが必要です。このため、オープンな業界標準に基づいた共通のフレームワークが必要なため、グリッドシステムのオペレーターがグリッド・エコシステムを 1 社のソリューションに限定することなく、相互運用可能な接続を確保できます。
  3. 分析:スマートグリッドには、インサイトや改善の可能性を提示するデータポイントが数百万あります。膨大なデータをリアルタイムに収集して分析するには、高度なスマートグリッド・テクノロジーが必要です。インテル® Xeon® プロセッサー搭載サーバーは、インメモリー分析機能によりこのようなタスクを処理し、インサイトを数秒で取得できます。
    • リアルタイムの可視性: オペレーションを可視化して、効率的なメンテナンス計画に対応できます。
    • 予測分析: 発電の計画と負荷分散の精度を向上できます。
    • シミュレーション・モデル: 再生可能エネルギープラントが、電力需要の予測、気象条件の要因分析、容量の最適化の精度を向上できます。
    • リアルタイムの最適化: 配電サービスのオペレーター、送電サービスのオペレーター、そして電力会社の組織全体が、サービスの電圧や変電所の位相などの問題に対処でき、電力効率が向上します。
  4. 管理性: 管理性には機器、ソフトウェア、セキュリティーという 3 つの広い分野があります。資産が地理的に分散しているなど、アクセスが困難な場合は特に、リモートで診断、コントロール、修理が行えれば、機器の可用性が大幅に向上し、コストを削減できます。
    従来のグリッドは元々中央の発電機から一方向に電力が流れるように構築されていましたが、太陽光などエネルギー源が分散化された現在では、分散して双方向となる電力の流れに対応する必要があります。インテル® ベースの IoT システムと産業用コンピューター・システムは、効率的なモニタリング機能とコントロール機能をグリッドの隅ずみまで提供します。
    管理性の実現におけるもう 1 つのソリューションは実行環境の仮想化です。これにより、開発者は異なるワークロードを分離し、複数のオペレーティング・システムを実行しながら、相互の干渉を防止できます。仮想化することで数百万行ものコンピューティング・コードを保護し、コントロール・システムの信頼性を向上させることができます。

グリッド・ソリューション全体の互換性確保

電力会社がスマートグリッドに移行すると、新しい環境とレガシー環境全体に柔軟性と互換性を維持する必要が出てきます。標準化されたインテル® アーキテクチャーを活用したスマートグリッド・ソリューションは、幅広いソフトウェア・アプリケーションと互換性があるため、ベンダーロックインを回避し、コストのかかる遅延を発生させずに、ハードウェア・ソリューション間でアプリケーションを移動できます。

グリッド・ソリューションの継続的なイノベーション

インテルは、あらゆるタイプのデバイスを一貫性のある拡張可能な方法で、容易に接続、管理、保護するように設計された相互運用可能なソリューション群を通して、耐障害性に優れ、効率的なスマートグリッドの基礎を築く支援をしています。フレームワークの基礎的な機能は、インテルとエコシステムを構成するパートナー企業のコンポーネントによって提供されており、接続、管理性、セキュリティーに対処します。

スマートグリッドの構築

インテルは、幅広いツールとリソースを提供して、グリッド最新化プロジェクトを支援しています。

送電網を変革するマイクログリッド

既存の系統から切り離されて、ローカルで運用されるマイクログリッドは、電力をユーザー中心のものへと変化させます。

記事を読む

スマートグリッドの第一歩はスマート変電所

インテル® アーキテクチャーをベースにしたスマート変電所テクノロジーは、効率的にスマートグリッドを利用できるように世界中の電力会社を支援しています。

記事を読む

再生可能エネルギー

太陽光および風力による発電に導入されたインテル® テクノロジーは、すでに再生可能エネルギー・プロバイダーの発電量増加を支援すると同時に、コストも削減しています。

再生可能エネルギーの詳細

産業用 PC が変革を実現

AI は、機械、建物、サプライチェーン、工場、そして送配電網の革新的変革をもたらしています。産業用 PC がどのようにこの転換を後押ししているのか、ご覧ください。

産業用 PC についての詳細

インテルのエネルギーへの取り組み

インテル® IoT テクノロジーおよび電力業界を変革するそのほかのソリューションについては、まずこちらをご覧ください。

詳しくはこちら