米国のマイクログリッド企業であるCleanSpark社は、8月19日、同社が開発中のアプリ「mVoult」のアップデートを発表した。mVoultは、家庭や小規模企業向けに開発されたスマートエネルギーシステムとそれに付随するモバイルアプリである。今回のアップデートにより、住宅用のマイクログリッドシステムにも使用できるようになる。
CleanSparkのもう一つの製品である「mPulse」は、軍事、商業、工業、不動産の各分野に対応したマイクログリッドシステムである。今回発表された「mVoult」は、「mPulse」をベースにした、より一般の方にも利用しやすいアプリである。
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マイクログリッドシステムとは
マイクログリッドとは、地域に根ざした発電源と蓄電池を組み合わせたもので、場合によっては伝統的な送電網に接続されることもある。特別な経済的・地理的条件によっては、マイクログリッドを伝統的なグリッドから切り離し、「離島」のようなモデルにすることも可能である。
従来の送電網に比べ、マイクログリッドは比較的規模が小さく、通常は地域や国のエネルギー・電力会社が管理している。この場合、従来の送電網は主に需要に応じて電力を供給している。これはマイクログリッドにも言えることですが、マイクログリッドはより小さな地域や地理的スケールに適している。実際には、マイクログリッドは、地域コミュニティ、商業ビル、中小企業のほか、電力需要が高く、天候や火災などで電力が不足している家庭にも電力を供給する。
マイクログリッドでは、分散型発電所、蓄電池、再生可能エネルギーの供給などを含み、顧客の電力需要を満たすために、複数の電力源を持つことがある。化石燃料による発電コストが上昇している中、多くのマイクログリッドでは、よりコスト効率が高く、環境に優しい電力を供給するために、太陽光発電と蓄電池を組み合わせたシステムが採用されている。
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マイクログリッドが必要な理由
停電による影響は、発生する場所によって異なる。一般的には、数時間の停電であれば、大きな問題にはならないと言われているが、病院で停電が発生すると、命に関わる事態になりかねない。
停電時には、マイクログリッドシステムは中央送電網から切り離され、風力発電所、太陽光発電所、蓄電池などの地域の分散型電源を組合せて人々の電力需要を満たす。
マイクログリッドのこの特徴により、システムの設計・開発では、カスタマイズされたエネルギー構成が可能となり、地域の施設をより最適に運用することで、エネルギー源を節約、コストを削減することなど複数の効果が期待できる。
現在、太陽光発電技術は、コスト面と効率面で急速に進歩している。この5年間だけで、PVの設置コストは約20％低下し、高品質なPVパネルの効率も20％を超えている。また、蓄電技術は日々アップグレードしている。エネルギー貯蔵の分野では、従来のリチウムイオン電池に加えて、リキッドフロー電池やナトリウムイオン電池など、他の化学物質を使用した電池も登場している。これらの電池は、完全な充放電サイクルで少なくとも80％の効率を提供することができ、約10年の寿命を持つことになり、費用対効果の観点から非常に有利である。
太陽光と風力は最も一般的なグリーンエネルギー生産技術ですが、その他の再生可能エネルギー（バイオマス、地熱、水力など）も開発されている。これらは、石炭や天然ガスに加えて電力を供給するために、ユーティリティ規模（大規模な風力発電所や太陽光発電所など）やマイクログリッド内で展開することができる。再生可能エネルギーの価格が下がり続け、効率が向上すれば、従来の発電源は徐々に代替され、温室効果ガスなどの汚染物質の排出量が減少していくことが期待されている。
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マイクログリッドの使い方
マイクログリッドをいかに効率的かつコスト効率よく利用するかは、現在の太陽電池＋蓄電式マイクログリッドシステムにとって最も重要な課題である。もちろん、発電後に残った電力を蓄え、ピーク時に供給するという要求は、すでに高効率・高コストである程度まで実現されている。しかし、検討すべき点がたくさんある。どのくらいの容量のバッテリーを搭載すればいいのか？ソーラーパネルの設置数は多ければ多いほど良いのか？オフピーク時に充電することに意味はあるのであろうか？雨天が続いた場合、十分な電力供給を確保するにはどうすればよいか。
こうした問題を解決するため、Clean Spark社はmVSO製品群のツールを発表した。このツールは、データベースを利用して1年間の天候の変化や電力需要をシミュレーションし、エネルギーミックスカーブを作成することで、様々な分散型エネルギー源（DER）の組み合わせをモデル化することができる。また、詳細な省エネ・コスト削減指標と、それに基づく財務予測を提供することができる。
これをもとに、ユーザーは分散型エネルギー資源（DER）の最適な組み合わせを選択することができる。そして、このマイクログリッドをローカルまたはクラウドで支配し、太陽光パネルの発電量が変化したときや負荷が変動したとき、公的なタリフが調整されたときや新しいプランが発行されたときに、マイクログリッドの動作モードを更新して、効率とコストを維持することができる。例えば、大型軍事施設、学校、ビルなどのマイクログリッドで使用されているmPulseは、パテントを得た予測技術と高度なローカルインテリジェンスを用いて、天候、サイト、公共施設の状況の変化に応じて分散型電源（DER）の組み合わせを再構成することができる。
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家庭用マイクログリッドプログラム――mVoult
mVoultは、大規模な軍事施設などの公共施設に使用されるmPulseとは異なり、幅広い住宅に対応した柔軟性、信頼性、費用対効果の高いマイクログリッドソリューションである。
mVoultシステムは、ユーザーのニーズに合わせてさまざまな方法で設定することができる。住宅ユーザーの目的や電力需要が変化しても、mVoultは既存の小規模システムを微調整することができ、設計を大幅に変更する必要はない。さらに、このシステムでは、個々の分散型電源、特にグリッド電源、太陽光発電、蓄電池から電力を供給することができる。また、他の製品と同様に、「mVoult」は、停電時や電気代の削減が望ましい場合に、蓄電池の使用をサポートする。
このマイクログリッド技術を利用して、よりコスト効率の高い製品を発売することを期待していて、これにより、家庭用エネルギー分野では、家庭のお客様に様々な選択肢を提供し、個々のニーズに合ったプライベートで最適な電力ソリューションを開発することで、その価値をさらに拡大していきたい、とCleanSparkのディレクターは語った。また、近年では、再生可能エネルギーで発電し、それを日々の使用や蓄電に活かす家庭ユーザーが増えているとのこと。 特に新型コロナウイルスのとき、エネルギー自給の重要性がより明確になってきた。
マイクログリッド・スマート・パワー・マネージメント・システムに接続された付属のアプリ「mVoult」は、ユーザーが電源を理解するためのウィンドウである。このアプリを活用し、ユーザーはマイクログリッドシステムの稼働状況の確認、エネルギーコストの削減効果の経時変化の確認、蓄電池を含むシステム設定の確認・変更、システムのエネルギー使用量のリアルタイムでの監視などを行うことができる。このアプリは現在、AppleおよびGoogle Playのアプリショップでダウンロードすることができる。
（記者 鈴木 卓哉 編集 尾崎 和明 校閲 森山 美奈）
