スマートグリッドの重要性は何ですか?

スマートグリッドは私たちにとってどのような意義があるのでしょうか?実際のところ、私たちはスマートグリッドをよく知っており、スマートグリッドが私たちにとっていかに重要であるかは自明です。では、スマートグリッドの重要性は何でしょうか?

便利な生活

強力なスマートグリッドの構築は、スマートコミュニティとスマートシティの発展を促進し、人々の生活の質を向上させます。 ①生活をより便利にする。スマートホーム電力システムは、エアコンや給湯器などのスマート家電のリアルタイム遠隔制御を実現するだけでなく、通信ネットワーク、インターネット、ラジオ、テレビネットワークなどへのアクセスサービスも提供できます。また、スマート電力メーターを通じて自動メーター読み取りや自動振替支払いも実現できます。 ② 生活をより低炭素化する。スマートグリッドは、家庭用の小型風力発電や屋上太陽光発電装置と接続し、電気自動車の大規模導入を促進することで、クリーンエネルギー消費の割合を増やし、都市の汚染を軽減します。 ③生活をより経済的にする。スマートグリッドは、電気ユーザーの役割の変革を促進し、電気ユーザーと電気販売者の両方の属性を持つことを可能にし、ユーザー向けの総合的な家庭用電気サービスプラットフォームを構築し、電気の使用方法を合理的に選択し、エネルギーを節約し、エネルギーコストを効果的に削減するのに役立ちます。

利益を生み出す

強力でスマートなグリッドの開発により、電力グリッドの機能が徐々に拡大し、エネルギー資源の最適な配分が促進され、電力システムの安全で安定した運用が確保され、多様でオープンな電力サービスが提供され、戦略的な新興産業の発展が促進されています。我が国の重要なエネルギー送電・配分プラットフォームとして、強力なスマートグリッドの投資、建設から生産、運用までの全プロセスは、国家の経済発展、エネルギーの生産と利用、環境保護に多大な利益をもたらすでしょう。

（１）電力系統の観点からシステムの有効設置容量を節約し、システムの総発電燃料コストを削減し、電力網設備の利用効率を向上させて建設投資を削減し、電力網の送電効率を向上させて線路損失を削減することができます。

（２）電気を使用する者双方向のインタラクションを実現し、便利なサービスを提供し、端末のエネルギー利用効率を向上させて電力消費を節約し、電源の信頼性を向上させて電力品質を向上させることができます。

（３）省エネルギーと環境エネルギー利用効率を向上させ、省エネと排出削減のメリットをもたらし、クリーンエネルギーの開発を促進し、代替排出削減のメリットを実現し、土地資源の全体的な利用率を向上させ、土地占有を節約することができます。

（４）その他の事項経済発展を促進し、雇用を創出し、エネルギー供給の安全性を確保し、石炭輸送を電力送電に変換し、エネルギー変換効率を向上させ、輸送圧力を軽減することができます。

推進システム

（１）電力システムの安全性と電力供給の信頼性を効果的に向上させることができる。スマートグリッドの強力な「自己修復」機能を活用することで、故障したコンポーネントを正確かつ迅速に分離し、人間の介入を少なくしてシステムを迅速に正常な状態に回復できるため、システムの電力供給の安全性と信頼性が向上します。

（２）電力網の持続可能な発展を実現する。強力でスマートなグリッドを構築することで、グリッド技術の革新を促進し、技術、設備、運用、管理の改善を実現し、電力市場のニーズに適応し、グリッドの科学的かつ持続可能な発展を促進することができます。

（３）有効設備容量を削減する。わが国の地域によって電力負荷特性が大きく異なることを利用し、インテリジェントな統一スケジューリングを通じて、ピークシフトやピーク調整などのネットワークの利点を得ることができます。同時に、時間帯別電気料金メカニズムを通じて、ユーザーにオフピーク時間帯に電気を消費するよう誘導し、ピーク負荷を減らして、有効な設置容量を減らすことができます。

（４）システム発電の燃料コストを削減する。強力でインテリジェントな電力網を構築することで、石炭火力発電所の集中的な発展に対応し、わが国の電力供給レイアウトを最適化し、燃料輸送コストを削減することができます。同時に、負荷のピークと谷の差を減らすことで、火力発電所の効率を向上させ、石炭消費を減らし、発電コストを削減することができます。

（５）電力系統設備の利用効率を向上させる。まず、電力負荷曲線を改善し、ピークと谷の差を減らし、電力網設備の利用効率を向上させることで、第二に、自己診断機能を発揮することで、電力網インフラの寿命を延ばすことができます。

（６）回線損失を低減する。 UHV 送電技術に基づく強力なスマートグリッドは、電力伝送における損失率を大幅に削減します。インテリジェントなディスパッチシステム、柔軟な伝送技術、およびユーザーとのリアルタイムの双方向インタラクションにより、電力フローの分配を最適化し、ライン損失を削減できます。同時に、分散型電源の構築と適用により、長距離電力伝送におけるネットワーク損失も削減されます。

リソースを割り当てる

我が国のエネルギー資源とエネルギー需要は逆分布しており、石炭、水力、風力エネルギー資源の80％以上が西部と北部地域に集中している一方、エネルギー需要の75％以上が東部と中部地域に集中しています。エネルギー資源とエネルギー需要の不均衡な配分という国家の基本的状況により、我が国は全国にわたってエネルギー資源の最適な配分を実施する必要があります。強力でスマートなグリッドを構築することで、エネルギー資源の割り当てを最適化するための優れたプラットフォームが提供されます。強力なスマートグリッドが完成すると、構造的に強力な受電端電力網と送電端電力網が形成され、電力容量が大幅に向上し、「強い交流、強い直流」の超高圧送電ネットワークが形成され、大規模水力、大規模石炭火力、大規模原子力、大規模再生可能エネルギーの地域間、長距離、大容量、低損失、高効率送電が実現され、電力網の広範囲にわたるエネルギー資源の配置を最適化する能力が大幅に向上します。

エネルギー開発

風力エネルギーや太陽エネルギーなどのクリーンエネルギーの開発と利用は、主に電力生産の形で行われています。強力でスマートなグリッドを構築することで、グリッドのクリーンエネルギーへのアクセス、吸収、調整能力が大幅に向上し、クリーンエネルギーの開発を効果的に促進できます。 ①スマートグリッドは、先進的な制御技術とエネルギー貯蔵技術を適用し、クリーンエネルギー発電と系統接続の技術基準を向上させ、クリーンエネルギーの受け入れ能力を強化します。 ②スマートグリッドは、大規模クリーンエネルギー基地のグリッド構造と送電端電力構造を合理的に計画し、超高電圧、フレキシブル送電などの技術を適用して、大規模クリーンエネルギー送電の要件を満たします。 ③スマートグリッドは、大規模で間欠的なクリーンエネルギーを合理的かつ経済的に配分し、クリーンエネルギーの生産と運用の経済効率を向上させます。 ④ インテリジェントな配電設備は、分散型エネルギーの受け入れと協調制御を実現し、ユーザーとの友好的な交流を実現し、ユーザーが新エネルギー電力がもたらす利便性を享受できるようにします。

省エネと排出削減

強力でインテリジェントな電力網の構築は、省エネと排出削減の推進、低炭素経済の発展にとって重要な意義がある。①クリーンエネルギーユニットの大規模な電力網へのアクセスをサポートし、クリーンエネルギーの発展を加速し、我が国のエネルギー構造の最適化と調整を促進する。②ユーザーが電力消費期間を合理的に調整し、ピーク負荷を減らし、火力発電ユニットの出力を安定させ、発電用の石炭消費を減らすように誘導する。③超高圧、柔軟な送電、経済的ディスパッチなどの先進技術の普及と応用を促進し、送電損失率を減らし、電力網を改善する。

運用経済性。④電力網とユーザー間の効果的な相互作用を実現し、スマートな電力利用技術を推進し、電力利用効率を向上させる。⑤電気自動車の大規模応用を促進し、低炭素経済の発展を促進し、排出削減のメリットを実現する。

スマートグリッドコンセプトの開発には 3 つのマイルストーンがあります。

1つ目は、2006年に米国IBMが提案した「スマートグリッド」ソリューションです。 IBMのスマートグリッドは、主に電力網の安全運用と信頼性の向上という課題の解決を目的としています。中国で発表されたホワイトペーパー「スマートグリッドの構築と革新的な運用管理-中国の電力発展のための新しいアイデア」から、このソリューションが大きな枠組みを提供していることがわかります。電力生産、送電、小売の各リンクの管理を最適化することで、関連企業が運用効率と信頼性を向上させ、コストを削減するための青写真を描きます。これはIBMのマーケティング戦略です。

2つ目はオバマ大統領が就任後に提案したエネルギー計画である。米国はこれまで発表された計画に加え、回路損失や故障の修復に毎年1200億ドルかかる電力網システムのアップグレードに注力し、米国内の4つのタイムゾーンにまたがる統一電力網を確立する。スマートグリッド産業を発展させて米国国家電力網の価値と効率を最大化し、米国内の太陽光、風力、地熱エネルギーの統一ネットワークアクセス管理を段階的に実現する。分散型エネルギー管理を全面的に推進して世界最高のエネルギー効率を生み出す。

米国政府のスマートグリッドには3つの目的があることがわかります。1つは、米国の電力網設備が比較的遅れており、電力網運用の信頼性を向上させるために緊急に更新と改修を行う必要があることです。2つ目は、スマートグリッドの構築を通じて、米国を金融危機の泥沼から抜け出すことです。3つ目は、エネルギー利用効率を向上させることです。

3つ目は、中国のエネルギー専門家である呉建東氏が提唱する「インタラクティブ電力網」だ。 Interactive Smart Grid は、英語ではスマートグリッドの意味を表します。インタラクティブグリッドとは、オープンで相互接続された情報モデルを基礎として、システムのデジタル機器を搭載し、グリッドネットワーク管理システムをアップグレードすることで、発電、送電、電力供給、電力消費、顧客電力販売、グリッド階層ディスパッチ、総合サービスなど、電力産業の全プロセスを、インテリジェント、情報化、階層化インタラクティブ管理を通じて実現するものであり、産業革命、技術革命、管理革命を組み合わせた総合的な効率変革です。これにより、電力網の情報ループが再構築され、ユーザーがフィードバックを提供するための新しい方法を構築し、電力網全体の省エネインフラへの変革が促進され、エネルギー効率が向上し、顧客コストが削減され、温室効果ガスの排出が削減され、電力網の価値が最大化されます。

以上がスマートグリッドの重要性です。実際、スマートグリッドの目標は、信頼性、安全性、経済性、効率性、環境への配慮、安全性を兼ね備えたグリッド運用を実現することです。グリッドがこれらの目標を達成できれば、それはスマートグリッドと言えます。

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