スマートグリッドとは何か、平滑v路のアナロジーで考える半導のgU
日本でも次世代送電の実xが始まった。国から4カ所(横px、愛県l田x、九x、関ハ顕蹴惱儻|都x)をび、今後5Q間にわたり次世代送電の実xを始めることが日本経済新聞で報じられた。
盜颪任蓮⊆\ぢ紊料電(パワーグリッド)をスマート(賢い)グリッドと称して、オバマj統襪隆里い蠅如賢い送電を築くことをx言した。これに瓦靴禿初、日本では停電がめったにないから、盜颪箸楼磴Α△修里茲Δ柄電は要ない、というT見がH数見られた。しかし、最Zになって次世代送電の実が少しずつ分かってきた。
次世代グリッドは低コストの電\術、平滑v路で考える
これまでの送電は11万ボルトあるいは22万ボルトの発電所から電を供給し、k度6000V度まで落とした後、家庭やオフィスで使う100V あるいは200Vの電圧まで落としている。発電所からユーザーまでk妓で供給してきた。次世代の送電では、k妓ではなく、まるでイーサーネットのような双妓のネットワークとなる。高圧の発電所からの送電は変わらないが、その先の電においてソーラー発電や風発電などが行われるため、その電をネットワーク内のどこかへ送り出すことで、発電電をらすと同時に平化して要以屬鉾電しなくても済む、低コスト\術になる。
電は昼間、牢屐Iなどに応じて変動する。日本の電は電がピークになる値以屬鯣電できるように発電所を建設してきた。普段使う電量よりもずっとjきな電量を発電できる埔蠅ξをeたせてきた。これに瓦靴盜颪任蓮▲圈璽値よりも少ない発電所を作ってきた。無Gなコストを発擇気擦覆い燭瓩澄しかし、ピークがたまたま_なったりすると停電をこした。だからといって、日本の気進んでいる、という言い気しくない。金をつぎ込み、ピーク値に合わせるために埔蠅鉾電ξをけてきただけにすぎない。
次世代グリッドは、発電ξをもっと下げ、ピークは畜電池からの電で咾掘⊂ししか電を使わない期間は蓄電する、といった低コストの電\術である。われわれ消Jvの電気代を下げてくれる切り札となるだろう。電気教科書にある交流から直流にえるD流v路の後段の「平滑v路」がそのモデルと考えればよいと思う。コイルは局所発電機、コンデンサは電荷を出し入れする蓄電池、と考えれば、次世代グリッドを理解できる。
この局所発電機がソーラー発電であり、風発電、\料電池によるコジェネレーションなどとなる。コンデンサがリチウムイオン電池と考えるとわかりやすい。つまり次世代のパワーグリッドでは、ソーラーや風など再擴Δ淵┘優襯ーばかりR`されているが、リチウムイオン蓄電池も極めて_要なとなる。
加えて、まるでイーサーネットのようにネットワークXになる次世代の局所電では、今どこで発電が埔蠅砲覆蝓△匹海電を使っているか、を検出するためのセンサーとその情報を伝えるITがLかせない。しかもネットワークを管理して、められたプロトコルにって情報を送p信する仕組みのソフトウエアもLかせない。このスマートグリッドはイーサーネットと同じようなネットワークの中に、電を発擇垢觸蠅半嫡Jする所、Qめる所が共Tし、発擇靴薪杜を使うべき優先度をめたり、指したりするような機Δ要になる。そのためにはネットワークにぶら下がる発電機や蓄電池、電気などの『』にIPアドレスを振り分け、管理する要がある。
スマートグリッドこそ、電をシステムとして考える絶好の良い教科書となる。このネットワークに使われる半導は僂里茲Δ堀T在する。パワーデバイスだけではない。ITUのコンピュータシステムをベースとする半導、センサー、情報を伝える無線・~線の\術向けの半導、メモリー、アナログ、ありとあらゆる半導が登場する。スマートメーターは単なる「」のkつにすぎない。半導メーカーにとってはまるでゴールドラッシュになるだろう。ゴールドラッシュに参加できる企業こそ、成長できる企業といえる。というのは、この次世代グリッドは先進国だけではなく発t峭颪砲盒δ未靴道箸┐訥礇灰好閥\術であるからだ。
Mの提案する、次世代パワーグリッドと平滑v路とのアナロジーについて、パワーエレクトロニクスの専門家、半導\術の専門家、v路エレクトロニクスの専門家の気燭舛呂匹里茲Δ帽佑┐襪世蹐Δ。T見を待ちたい。
さらに、この局所電はjきな電ネットワークにH数ぶら下がるネットワークでもある。このH数の局所電同士をつなぐ\術も_要となる。これが東Bj学の阿靂也任教bの提案するデジタルグリッドである。次世代グリッドはいずれ、スマートグリッドからデジタルグリッドへのt開をられることになろう。
5月28日に開するセミコンポータル主の「SPIフォーラム 次世代パワーグリッド構[ スマートグリッドの真実を探る」では、次世代パワーグリッドのしいeを議bする。