省エネや地球温暖化防止の解決策の一つとして、分散電源・熱源・蓄エネ設備および再生可能エネルギーをネットワーク化し、地域内で電力と熱を相互融通するシステムが求められている。このシステムでは、複数の需要家のエネルギー消費量の実績値を学習し、統計手法によってエネルギー需要量を予測する。さらには、エネルギーコストを最小にするように各設備の最適運転計画を策定・実施することで、地域内でのエネルギー融通による省エネ運転を実現する。将来は、設備の状態実績値を用いてシステム劣化状態診断および最適保守に展開する。また、電力を地域の需要家に供給する電気事業者からは、社会環境・需要家ニーズの変化への対応を実現する需要家情報管理システムが求められている。よりきめ細かな対応を実現するため、需要の実勢の特徴分析の技術を展開する。
1 はじめに
地球温暖化防止は喫緊の課題であり、エネルギー消費に伴うCO2排出量の削減が求められている。また、2011年に発生した東日本大震災の後、電力需給の逼迫および電気料金の高騰を機に製造工場や大規模ビルなどでエネルギー管理のニーズが増大してきている。今後、一層の省エネ・省CO2を推進するとともにエネルギーの安定供給を実現するためには、地域内に分散したコージェネレーション、熱源設備、再生可能エネルギーなどのエネルギー供給源と需要家を連携し、最適なエネルギー需給構造を実現するエネルギー・ネットワーク・システムが求められる。エネルギー・ネットワーク・システムでは、情報通信・制御技術の活用によって多数のエネルギー供給設備の運転情報や需要家のエネルギー消費などのビッグデータを活用し、エネルギー利用効率を向上させることが必要である。
また、電力システム改革によって小売り全面自由化が決定され、電力を地域の需要家に供給する電気事業者は需要家の変化に対してきめ細かなサービスを提供するため需要家情報管理システムを充実させる必要がある。
2 電力分野におけるビッグデータ活用
2.1 需要家向けエネルギー・マネジメント・システム
日立はこれまで、製造工場や大規模ビルなどの需要家向けにエネルギー・マネジメント・システム（EMS）を開発してきた。製造工場や大規模ビルでは、コージェネや冷凍機などのエネルギー供給設備から冷暖房・給湯・生産プロセス用に電力・冷水・温水・蒸気を供給している（図1）。EMSでは事前に需要家が必要とする各種エネルギー量を予測し、その結果に基づき複数エネルギー供給設備の運転を最適化することによって省エネ・省CO2を実現することが可能となる。
