用語解説 第160回テーマ：脱炭素とエネルギーマネジメントシステム
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印刷2024/07/01
藤田 美和子 〔中部電力（株）〕
1. エネルギーマネジメントシステムとは
エネルギーマネジメントシステム（Energy Management System：以下EMS）とは，発電・負荷設備のエネルギー情報や関連するセンサ情報を収集し，見える化やデータ分析を行うことで，エネルギー活動を最適化するシステムの総称である。従来の制御単位は施設であったが，近年はエリア，遠隔地拠点グループ等，さまざまな規模で提供される。制御単位によって，xEMSと呼ばれ，住宅用HEMS，ビル施設用BEMS，工場用FEMS，地域用CEMSのように用いられる。EMSを導入する目的は，省エネルギーや脱炭素，エネルギーコストの低減等である。再生可能エネルギー電源による自立運転時に制御を行うEMSもある。
2. 脱炭素に向けたエネルギーリソースの変化
施設用EMSの従来の制御・監視対象は，発電機，負荷設備（空調等熱源機，産業用機器，ファン・ポンプ等），蓄熱設備等であったが，脱炭素に向けて太陽光発電や蓄電池が加わっている。さらに，再生可能エネルギー活用のため，水素利用を視野にいれたガスエンジン発電機やSOFC等燃料電池の利用，BEV（Battery Electric Vehicle）の蓄電池運用が検討され，複雑化する最適制御に関する研究・実証がされている。また，地域へ電力エネルギーと熱エネルギー（蒸気・給湯・冷暖房用冷温水）とを提供するエネルギーセンターにおいても，脱炭素を目指し，従来のボイラー，冷凍機，蓄熱設備，コジェネ発電機や廃熱利利用機器に加え，太陽光発電や蓄電設備が加わる。熱・電気エネルギーの供給手段，蓄エネルギー手段，廃熱利用による省エネルギー運用が多様になることで施設用EMSよりも，さらに最適化が難しくなる。
3. IoT･AIとクラウド化
EMSの制御対象リソース多様化と再生可能エネルギー割合が増加すると，より複雑な制御への対応が求められる。高度なマネジメントを行うために，気象情報との連携，AIによる予測や最適化計算が必須となり，IoTセンサ等と合わせてクラウド上のシステム構築が必要となる。また，今後の更なる再生可能エネルギー普及に向けて，他のEMSと連携することによるエリアの太陽光発電余剰のシェア，遠隔地とのエネルギー融通，アグリゲーションによる電力市場への調整力等の供出や，配電系統安定用のDREMS（Distributed Energy Resource Management Systems）への連携等を視野にいれた多様な目的に対応できるEMSの構築が求められる。