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低炭素社会の実現のためには自然エネルギーの活用と省エネ化の取り組みが必要となります。特に、太陽光や風力などの自然エネルギーは天候に左右されるため、適切に電力系統へ取り込むことが必要で、省エネ化の取り組みでは、家庭やビル、工場の使用電力量の「見える化」と最適制御が求められます。また、電気自動車や充電スタンドの普及も地域エネルギーに及ぼす影響は大きく、これらの取り組みには「地域電力インフラ」と呼ぶ新しい仕組みが必要となりますが、東芝グループでは、次世代エネルギー需給バランスを最適化する仕組みづくりに取り組み、低炭素社会の実現に貢献していきます。

東芝の技術「次世代配電網スマートグリッド」(映像コンテンツ)
(別ウィンドウで開きます)太陽光、風力発電などの自然エネルギーは気象条件によって発電量が大きく変動するため、大量に導入された場合、配電系統の周波数や電圧に影響があり、的確な制御が課題です。東芝では、需要予測と発電予測の機能に加え、蓄電池を活用した出力制御機能を組み合わせ、コミュニティ規模でのエネルギー制御システムを確立し、実際に実証を行った実績があります。例えば、宮古島では、沖縄電力(株)様が2010年秋から離島マイクログリッドシステムとして導入していますが、規模が小さい電力系統に大型太陽光発電と風力発電の発電量が逆潮流※で取り入れられる中、定置型蓄電池設備を活用して、適切に制御し、安定稼動を実現しています。

地域の発電・供給状況を監視・制御するスマートグリッドの頭脳にあたるコア技術の一つが、グリッド監視制御装置μEMSです。
グリッド内で生じる電力の変動をグリッド内で吸収し、電力系統への影響を小さくする電力需給制御技術で、総合エネルギー需給計画、経済負荷配分制御、リアルタイム負荷周波数制御機能の3つの機能で構成されています。特に、今後、需要サイドの大きな変動要因ともなる電気自動車などの新交通システムの大量導入に当たり、需要予測と制御が重要です。東芝は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)が米国ニューメキシコ州政府と協力して行う実証事業をはじめ、中国江西省共青城市での実証事業を受託し、最適制御の取り組みを実践しています。
東芝では、家庭、ビル、工場など施設、規模に応じてエネルギーを最適管理するシステムを商品化し提供しています。
HEMSであれば、各家電製品、BEMSやFEMSであれば各設備機器をネットワークでつなぎ、電気使用状況の見える化や最適な運転状態への自動制御を行います。今後、スマートメータやスマートグリッドと連携した先進のマネジメント機能の開発に積極的に取り組み、スマートコミュニティ実現に向けて、さまざまな運営サービスも含め、提供していきます。


スマートグリッドで期待される新機能の一つが供給側で需要側の制御を行うデマンドレスポンスによる需給調整です。そのためには個々のビル、家庭に設置されたエネルギーマネジメントシステムの情報を収集し、地域全体で調整を行う新しいシステムが必要となります。例えば、地域内の複数のビルをグループで管理し、エネルギー融通、協調制御の仕組みを開発します。リアルタイムでの負荷把握と需要側に無理のないデマンドコントロールを行い、「我慢の省エネ」から「賢い省エネ」を実現します。


スマートメータは、電力に関するデータの収集を行い、電力使用量を電力事業者に送信できる高機能電力メータです。ビルや家庭で消費する電力量をリアルタイムにデータ化し、ネットワークで電力事業者に提供することができる一方で、収集したデータにより、需要家は電気料金をリアルタイムに把握することができます。また双方向通信が可能で、グリッド監視制御装置から負荷を制御する指令を受信し(デマンドレスポンスプログラム)電力消費機器の稼動制御につなげることで需要家の電力消費を削減することなどができます。東芝は、スマートメータ市場で世界No.1シェアを誇るランディス・ギア社(本社所在地:スイス)を2011年7月に東芝グループの一員として迎えることにより、グローバル規模でスマートコミュニティ事業を展開する体制を整えました。