近頃、ニュースで「電力ひっ迫」というワードをよく耳にするようになりました。
併せて、メディアを通じて節電への呼びかけもあり、意識的に電力需給について考える機会が増えました。
そんな電力ひっ迫の原因の一つでもあるといわれている、気温の変動。
近年、気候の変動に広く関心が高まっています。
この記事では、近頃話題になっている「電力ひっ迫」に密に関わっている電力会社と発電所について取り上げます。
電力会社・発電所が抱える問題やソリューション、さらには電力会社・発電所が取り組むSDGsの事例も紹介していきます。
目次
電力供給の仕組みについて
私たちが日常的に使っている電気。
電気はどこからどのような形で供給されて私たちの元に届くのでしょうか。
電力供給の仕組み
電気が私たちに届くまでの仕組みのステップを簡単に述べると、以下のステップで電気が供給されます。
①電気を作る
②電気を供給先まで送る
③電気を売る
④消費者へ供給する
発電所、変電所、電力会社とは
普段何気なく利用している電気ですが、電気を使うまでに、どの業者がどの時点でかかわっているかご存知でしょうか。
電気はまず、水力、火力、原子力、太陽光、風力、地熱の各発電所で作られています。
発電所で作られた電気は、電気を供給先まで送る工程に移ります。
そこで出てくるのが、変電所です。
変電所で電気を家庭に届けるまでのネットワークを管理します。
そのあとに、電気を家庭で使用するために、必要となるのが電力会社です。
消費者と直接やり取りをして、料金体系や利用手続を行います。
電力自由化とは
2017年に電力小売全面自由化が政府により改革され、記憶に新しい方も多いのではないでしょうか。
発電所、変電所、電力会社の３つの事業者が登場しましたが、電力自由化により、最後に消費者に電気を供給する窓口となる電力会社へ、新たに事業者が参入できるようになりました。
電力自由化により事業者によって電気の質が変わるのではないかと懸念する方も多いかもしれません。
しかし、電気を供給する窓口が変わるだけで、電気を作るまでの過程や電気の質は変わらないため、事業者によって供給される電気が違うという心配は必要ありません。
日本の抱える電力の問題について
日本の抱える電力問題の例を2つ挙げて解説します。
電力会社の近年の問題：電力ひっ迫問題
電力ひっ迫とは、電力の需要量が決まっていた供給量の上限に迫り、供給に余裕がない状態のことを言います。
電力ひっ迫は、気候変動と密接に関わっているといわれています。
2022年6月の例を挙げると、東京電力管内を中心に電力供給がひっ迫し、節電要請が消費者に呼びかけられました。
このケースでは、夏に向けた発電所の計画補修点検に併せて、早い梅雨明けや異例の暑さによる電力需要の増大によることが大きな理由となりました。
6月の最大需要電力は、過去の推移を見ても2022年は異例の暑さとなり、電力需給が急激に高まって発生した問題です。
また、電力ひっ迫により、新型コロナウイルスの影響で電力需要が高くなったことが課題として浮き彫りにされ、今後も計画以上に需要が上回る可能性を考慮する必要があります。
発電所の問題：安定供給、脱炭素化、属人化
電力ひっ迫問題に付随して、発電所でも安定して電力を届けられるための枠組みについて見直す必要があります。
加えて、地震や津波などの自然災害が起こった際にも、安定して供給し続けられることも大きな問題です。
また、脱炭素化のニーズに伴い、脱炭素化に対応した電力供給のネットワークづくりにも努めていく必要があります。
一方で、日本のエネルギー供給の大半を占める火力発電所においては、属人化の問題があります。
運転管理や運転ノウハウ、異常感知の判断基準が、長年の経験による勘によって行われている現状にあります。
技術者が減少している事、技術者の退職問題もあります。
電力供給を支えるデータ活用
現在発電所で主流となりつつあるデータ活用として、デジタルツインがあります。
発電機器、設備にセンサーを取り付けてデータを取得し、取得したデータからコンピューター上で対象の動きや振る舞いを再現します。
そしてそれを元に、設計や運用に活用する方法のことです。
ここでは、電力供給を支えるデータ活用の例として、電力供給に欠かせない「火力発電所」におけるデータ活用を、AIやドローンなどの最新技術の例を挙げて説明します。
最新技術の活用～AIの活用：設備機器の最適運転化～
人工知能を活用し、AIによるデータ活用による運転・事業運営のサポートが現在注目されています。
人工知能のもつ機械学習を用いて、運転中にデータを蓄積させ、発電設備の状況をリアルタイムに判断させます。
それにより、設備の性能や環境状況に大きく関わる燃料の質や状態を表す性状を把握させることも可能です。
他にも、AIを活用することで正常時のデータの傾向を学習させることで、異常を感知したときに異常になる兆候や、故障の予知などを傾向分析から得ることが期待できます。
最適な運転条件を設定させることで、高効率な運転の達成ができ、DX化へとつながるでしょう。
最新技術の活用～ドローンの活用：施設の設備管理の高度化～
発電機などの諸設備の点検作業にドローンを活用することで、設備管理の最適化が期待できます。
ドローンを活用すると、短時間かつ目検で確認するには困難な箇所の点検も可能です。
作業者の点検時間を短縮できる且つ、安全性の向上へとつながるでしょう。
電力会社のSDGsへの取り組み例～関西電力～
私たちに安定して電力を供給し続けるため、電力会社に求められる持続可能な開発目標（Sustainable Development Goals：SDGs）とはどのようなものでしょうか。
関西電力の例を挙げて説明します。
関西電力グループでは、グループの成長においてキーとなる重要課題の中で、SDGsに関連する取り組みを10個挙げています。
その中の１つ、「デジタル技術の活用による事業の変革と情報セキュリティ対策の強化」の例を紹介します。
近年では、デジタル技術の拡大により、電気の利用形態が変化しつつあります。
他にも、移動通信システム5Gの普及に伴い、国内のインフラ事業が拡大しつつあります。
このようなデジタル技術を活用した、生産性向上・新たな価値の創出などの機会にともない、サイバー攻撃などが増えていることも事実です。
そのような攻撃に適切な対策を行い、安定供給を行うこと、また技術革新に迅速に対応して専門人材の育成にも力を入れる取り組みを行うことが期待できます。
上記のリスクと機会を通じて、SDGsの目標8「働きがいも、経済成長も」、目標9「産業と技術革新の基盤をつくろう」を実現する取り組みを行っています。
その結果、私たちの日常生活に欠かせない電気の安定供給をサポートし、関西電力グループの更なる成長や作業効率化、生産性向上に努めています。
まとめ
本記事では、電力会社と発電所について解説しました。
さらに、電力会社・発電所が抱える問題や、そのソリューション、さらには電力会社・発電所が取り組むSDGsの事例を紹介しました。
電力ひっ迫には気温の急激な変化が大きく関わっており、安定した電力供給を支えるためにはデータ活用が大きなカギになっています。
今後は、電力会社や発電所の電力安定供給への取り組みや、地球にやさしいSGDsへの取り組みが私たちの生活に大きく関わってくることになるでしょう。
電力会社や発電所のSGDsに興味がある人は、ぜひ本記事を参考にしてください。
参考
電力逼迫（ひっ迫）はなぜ起きる？原因や伴う現象について解説
https://gurilabo.igrid.co.jp/article/3044/
2022年度の電力需給対策について – 経済産業省
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/052_04_03.pdf
電力供給の仕組み – 経済産業省・資源エネルギー庁
https://www.enecho.meti.go.jp/category/electricity_and_gas/electric/electricity_liberalization/supply/
データの活用等による火力発電所の事業運営の効率化に向けた手引き案-国立研究開発法人 新エネルギー・産業技術総合開発機構
https://www.nedo.go.jp/content/100896705.pdf
今後の電力システムの主な課題について- 経済産業省・資源エネルギー庁
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/039_05_01.pd
サステナビリティに関する取組み-関電システムズ
https://kanden-sys.jp/about/sustainability.html
火力発電を“ゼロ・エミッション”に！日本が開発・実施事業に取り組む最新技術を世界へ発信-経済産業省・資源エネルギー庁
https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/johoteikyo/zeroemission.html
ゼロカーボンビジョン2050-関西電力HP
https://www.kepco.co.jp/share_corporate/pdf/2021/report2021_09.pdf
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