レジリエントな未来を築く：なぜグリッド・モダナイゼーションが業種・業務の電化にとって重要なのか

業種・業務が電化に移行し、変化するエネルギーのランドスケープに対応するためには、モダナイズされたグリッドが必要です。グリッドのアップグレードとは、信頼性の向上、効率性の向上、柔軟性の向上、レジリエンスの向上を目指すことを意味します。その結果、これらの改善は停電を最小限に抑え、廃棄物やコストを削減し、変変動する再生可能エネルギー源に対応することができます。送電網をモダナイズすることで、各業種・業務は、信頼性が高く中断のない電力供給にアクセスし、エネルギー消費を最適化し、停電から迅速に回復できるようになります。

エネルギー需要の増加、頻繁に起こる極端な気象現象、そしてますます高度になるサイバー脅威により、デジタルでデータ駆動型のグリッドの必要性はかつてないほど高まっています。しかし、すべてのユーティリティー企業がそのような取り組みに対する切迫感を共有しているわけではありません。

IBM Institute for Business Value（IBV）の新しい調査によると、公益事業会社（ユーティリティー）は平均して、収益の9.8%を送電網のモダナイゼーションの取り組みに投資しています。心強いことに、調査対象の経営幹部が、ストラテジーと実行計画を立てていると答えました。しかし、このような準備にもかかわらず、進歩のペースは大きく異なります。驚くべきことに、回答者の21％が、自社の取り組みが遅れていると回答しており、クリーン・エネルギーへの移行をサポートし、信頼性が高く、安価で安全な電力網を維持する能力が制限されていると主張しています。明らかに、企業は効率を高める新しいテクノロジーを導入する際に、さまざまなペースとさまざまなアプローチで動いています。

この調査では、グリッドの最新化戦略に基づいて公益事業業界で台頭している4つの異なるグループが特定されました。

- 先駆的なインテグレーターは調査済みの全体の14%を占め、グリッド・モダナイゼーションにおいて最も先進的です。これらの企業はグリッド性能のシミュレーション、双方向ネットワークの編成、統合基準の設定などの機能に優れており、現代のエネルギー需要への適応性を明確に示しています。自己監視資産を使用して停電や資産の損害を制限したり、高度な計量インフラストラクチャー2.0（AMI）と自動停電管理顧客通信システムを統合したりする点では、それほど進んでいません。

·エネルギー最適化事業者は調査対象全体の21％を占めており、先進的なテクノロジーによるエネルギー使用の管理と最適化を優先しています。彼らは、高度な計測インフラストラクチャの統合をしっかりと理解しており、需要応答に対する精力的な取り組みを表しています。しかしながら、技術的洗練度の格差を反映して、双方向ネットワークの実装においてもそれほど先進的ではありません。

·電源コネクターは最大のグループを構成しており、調査対象全体の35%を占めています。エネルギー・ネットワーク内の接続性と運用機能の確立に優れており、DERとグリッド・システムを連携させることに強みがあります。しかし、デジタルおよびオートメーション・インフラストラクチャーの強化が必要です。スマート資産の統合については、スマート・グリッドの通信とデータ管理の側面の採用において、導入ペースが遅いことを示しています。

·中程度の成果を上げている企業は、調査対象の29% を占め、需要の柔軟性への対応は着実に進んでいるものの、先進エネルギーテクノロジーの導入と統合では同業他社に差をつけられています。

自らに最も似たグループを特定し、それぞれの行動、ストラテジー、行動を理解することで、ユーティリティーはより良い情報に基づいた意思決定を行い、それに応じてストラテジーを調整することができます。

このパッチワークのようなランドスケープにもかかわらず、将来に備えるために追求すべき重要な目標が3つあります。

1. レジリエンスと信頼性の向上

グリッド・レジリエンスを構築するには、障害や中断を防止、検知、回復する能力を強化するための包括的なアプローチが必要です。主な施策には、グリッドの自己制御と最適化、相互接続と統合、および動的料金体系やデマンド・レスポンスなどのツールによる柔軟な負荷管理が含まれます。たとえば、予測分析や Volt/VAR 最適化 (VVO) への投資は、グリッドの安定性と効率にとって不可欠であることが証明されています。相互接続性は、先進配電管理システム (ADMS) と障害検知によってサポートされ、リアルタイムの監視と制御が飛躍的に進歩します。最後に、動的な料金体系とデマンド・レスポンス・プログラムは、エネルギー使用の規制に効果的です。注目すべきことは、先駆的なインテグレーターの82%がリアルタイムの料金体系を使用しているのに対し、同業他社ではわずか半数であることです。

2. クリーン・エネルギーへの移行を加速する

一方、クリーン・エネルギーへの移行を加速するには、ユーティリティーが再生可能エネルギーの断続性を管理できる必要があります。変動性に対処するために、さまざまなテクノロジーが登場しています。例えば、柔軟な発電管理では、迅速対応の電源やストレージを用いて安定性を保ち、変動に適応します。大規模な再生可能エネルギーの統合には、グリッド容量の強化、リアルタイムのデータ分析、継続的な監視も必要です。分散型エネルギー・リソース（DER）の統合は、グリッドの柔軟性の向上に貢献しており、約60％のユーティリティーが標準的な相互接続を採用しています。流通レベルでのエネルギー取引を可能にするブロックチェーン・テクノロジーも出現しています。

3. オペレーショナル・エクセレンスの向上

基盤となる運用の卓越性は、グリッド効率、資産利用、そしてシステム全体のパフォーマンスを最適化する鍵となります。戦略計画および需要モデリング・ツールは、グリッドの混雑の管理において重要な役割を果たします。一方、気候および気象予測を組み込むことで、再生可能エネルギーのリソースの管理が強化されます。グリッド・インフラストラクチャーを維持するには、継続的な資産の監視、オートメーション、保守が不可欠であり、リアルタイムの追跡と自動アラートにより、コストのかかる障害を防ぎます。この調査によると、3分の2近くのユーティリティーは既に、障害がネットワークのパフォーマンスに与える影響を評価するために、資産の障害予測を作成しています。

グリッドのモダナイゼーションを推進するために不可欠な2つの重要な要素は、高度なコントロール・ルームの開発と新しい作業方法の導入です。どちらのイノベーションも、意思決定を強化し、グリッドのパフォーマンスを最適化します。

未来のコントロール・ルームは、AMI、IoT（モノのインターネット）、SCADAを統合してリアルタイムのグリッド管理を行うテクノロジーとデータシステムを使用しています。強化された状況認識、動的構成、サードパーティDERの統合により、応答時間、リソースの最適化、エネルギーのストレージ管理が改善されます。

しかし、より基本的なレベルでは、ユーティリティーは、専門化されたITおよびOTスキルに投資し、分野を超えたコラボレーションを促進し、データ駆動型の文化を促進することで、グリッドをモダナイズします。研修と指導プログラムは、データ分析、サイバーセキュリティー、再生可能エネルギー統合の専門知識を高める上で重要な役割を果たします。さらに、強化された専門知識により、高度な通信ネットワークを介した効率的なグリッド・オペレーションとリアルタイム管理が保証されます。

AI、特にエージェント型AIと時系列基盤モデルの使用は、高度なコントロール・ルームと長期にわたる自律的または自己修復グリッドに新しい次元を提供します。

最新の適応性のあるグリッドを実現するには、前述のストラテジーの継続的な進歩、堅牢な計画、戦略的な実行が必要です。これらの3つのステップは、ユーティリティーがグリッドのモダナイゼーションの取り組みを前進させるのに役立ちます。

1. リアルタイム監視、自己修理システム、デマンド・レスポンス・プラットフォーム、サイバーセキュリティーとの連携など、テクノロジーとオートメーションを通じてグリッド・レジリエンスを強化する。

2. エネルギーの柔軟性を強化して、再生可能エネルギーの変動性をより適切に管理する。ハイブリッド・ストレージ、マイクログリッド、標準化プロトコル、EVインフラストラクチャー、AIアナリティクスに投資して、グリッドの適応性と安定性を強化します。

3. 将来性のあるグリッドで、使いやすさ、効率性、資産の可用性を向上させる。デジタルツイン、予測アルゴリズム、IoT（モノのインターネット）、AI、リアルタイムデータを使用して、グリッドの最適化、レジリエンス、コストの効率化を実現します。

最終的に、電力網のモダナイゼーションは、安全で持続可能なエネルギーの未来に向けたコラボレーション、イノベーション、そしてビジョンの共有を必要とする共同責任の作業となります。今、断固とした行動を起こすことで、ユーティリティーは、将来のエネルギー消費者のニーズを満たす、より回復力が高く適応性のある送電網への道を切り開くことができます。

調査結果全文をご覧になるには、こちらからダウンロードしてください。