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�g�U
日本でも次世代送電��の実�xが始まった。��国から4カ所（横�p�x、愛��県�l田�x、��九���x、関�ﾊ顕蹴惱儻��|都�x）を��び、今後5�Q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�、次世代の送電��（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�、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�、そのような送電��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�、ピーク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�。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�、少ししか電��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�J�v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。IT�U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�B�j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。
