データセンター、EV、AI によりエネルギー消費が急速に増加しているため、分散型エネルギー リソースやマイクログリッドなどの革新的なエネルギー戦略を採用して、より回復力と応答性に優れたエネルギー インフラストラクチャを実現するための実用的なソリューションを導入する必要があります。
マイクログリッドは、メインスプリングのリニアジェネレータや太陽光発電などのオンサイト発電と、エネルギー貯蔵、配電、アプリ、分析、商業施設や産業施設向けのソフトウェアを統合します。
画像: シュナイダーエレクトリック
pv magazine USAより
米国のエネルギー グリッドは、人工知能 (AI) をサポートするデータ センターからの需要の急増と、電化および電気自動車 (EV) の急速な普及により、前例のない負担にさらされています。これら 2 つのセクターが拡大するにつれて、その電力需要が相まって国のエネルギー消費量が過去最高に達し、グリッドは現代の技術と環境の野心を維持するために適応する必要に迫られています。
AI を活用したデータ センターの急速な進歩だけでも、8 年の 2030% から 3 年までに米国の総エネルギー消費量の 2022% を占めると予想されており、EV インフラストラクチャからのエネルギー使用量も劇的に増加しています。この傾向により、エネルギー グリッドを強化し、デジタル接続され電化された未来の需要に対応できるようにする必要性が高まっています。グリッドの安定性を維持しながら、これらの高まるエネルギー要件を満たすことは、決して簡単なことではありません。分散型エネルギー リソース (DER) やマイクログリッドなどの革新的なエネルギー戦略を採用する必要があります。これらは、より回復力があり、応答性の高いエネルギー インフラストラクチャのための実行可能なソリューションを提供します。
データセンター、EV、そしてグリッドの複雑化
エネルギーインフラの変革は、電力需要がピークに達しているバージニア州の「データセンター通り」のような場所では特に急務となっている。AIとクラウドコンピューティングの生命線であるデータセンターは、このような地域に集中しており、送電網の容量が限界に達している。一方、EVの急増は、EV充電インフラの需要が特にロサンゼルスやベイエリアのような高密度地域で爆発的に増加し、地域の送電網に同様の圧力をかけている。
AI と EV からのこの二重のプレッシャーは、単にエネルギー需要の増加を反映しているだけではありません。特に電力会社が炭素排出量の削減と送電網のセキュリティ強化を目指しているため、配電のロジスティクスも複雑化しています。異常気象や気候の影響により、予想される需要と突然の需要の両方に対応できる強靭な送電網の必要性がさらに強調されています。ただし、送電網の進化は容量の追加にとどまらず、ローカルな発電と需要変動への迅速な対応をサポートする俊敏な分散型モデルが必要です。
レジリエントな未来におけるマイクログリッドの役割
マイクログリッドは、より持続可能で回復力のあるエネルギー システムを追求する上で不可欠なツールとして登場しました。大規模な集中型発電所に依存する従来のグリッドとは異なり、マイクログリッドは、オンサイトで電気を生成、保存、使用できる自己完結型のネットワークとして機能します。この機能により、停電時やエネルギー需要の急増時に、メイン グリッドから独立して運用を維持できます。マイクログリッドは、太陽光や風力などの再生可能エネルギー源を統合する柔軟性も提供し、脱炭素化の目標によく適合すると同時に、エネルギーの自立性を高めます。
マイクログリッドは、エネルギー回復力の確保、コスト予測可能性の向上、クリーン エネルギー リソースの統合という 3 つの主な利点を提供するように設計されています。たとえば、JFK 空港のスマート グリッド (太陽光発電とオンサイト バッテリー ストレージを組み込んだもの) は、混乱時にエネルギー バックアップを提供し、中央グリッドが不安定になっても重要なインフラストラクチャが運用を維持できることを実証しています。このようなモデルは、停電やグリッドの不安定性に対する防御を目指す施設やコミュニティにとってのソリューションとしてのマイクログリッドの価値を強調しています。
マイクログリッドの導入は、魅力的な経済的チャンスでもあります。エネルギーを地元で生成して貯蔵することで、組織やコミュニティはエネルギーコストを管理し、外部電力への依存を減らし、余剰電力をメイングリッドに売り戻すことさえできます。データセンターなどの高需要の業務を管理する施設では、これらの機能により信頼性が向上するとともに、再生可能電力を使用することで持続可能性もサポートされます。
マイクログリッドの普及を阻む障壁を克服
マイクログリッドは潜在能力があるにもかかわらず、商業、産業、インフラのアプリケーション全体での広範な導入を制限している障害に直面しています。規制の複雑さ、初期費用の高さ、標準化されたシステムの欠如が、マイクログリッドの拡張性を妨げています。連邦レベルのインセンティブと合理化された規制の恩恵を受ける太陽光や風力のプロジェクトとは異なり、マイクログリッドのポリシーは州によって大きく異なるため、投資家や事業者にとって不確実性が生じています。現在のマイクログリッド プロジェクトはカスタム設計されることが多く、その結果、展開のタイムラインが長くなり、通常 2 メガワットあたり 5 万ドルから XNUMX 万ドルの大きなコストがかかります。
これらの障害を克服するために、エネルギー革新者は「サービスとしてのエネルギー」(EaaS) などの新しい金融モデルを模索しています。これにより、コストを時間とともに分散することでマイクログリッドの財務的利用性を高め、複雑さとリスクをさらに管理するための専門知識を導入できます。標準化されたモジュール式マイクログリッドソリューションの導入も、業界を変革すると予想されています。バッテリーストレージとエネルギー管理ソフトウェアを統合した、事前に設計され、事前にテストされたシステムを使用することで、マイクログリッドの展開を数年から数か月に短縮でき、コストと複雑さの両方を大幅に削減できます。これらの標準ソリューションは、公共インフラから民間企業まで、業界全体でマイクログリッドの展開を拡大するのに役立ち、より幅広いユーザーにとって実現可能になります。
分散型で回復力のあるエネルギー環境を構想する
将来の電力網は、マイクログリッドと DER の分散型ネットワークになると思われます。これにより、電力負荷を動的に管理し、再生可能エネルギーの使用を最適化し、化石燃料への依存を減らすことができます。この変革により、データ センターや EV インフラストラクチャのエネルギー需要を満たすだけでなく、持続可能かつ効率的にそれを実現する適応性の高いシステムを構築できます。コミュニティや施設が独自のエネルギーを生産および管理できるようにすることで発電を分散化することは、脱炭素化、経済成長、エネルギー安全保障という国家目標の達成にもつながります。
持続可能で回復力のあるエネルギー インフラストラクチャへの道のりは、必要不可欠であると同時にチャンスでもあります。マイクログリッドやその他の DER を活用することで、米国は、より強力であるだけでなく、よりスマートで、AI を活用した電化の未来のダイナミックな需要に対応できるグリッドを構築できます。このエネルギーの移行は困難ではありますが、グリッドの可能性を再定義する極めて重要な瞬間であり、グリッドがイノベーションをサポートし、気候変動の圧力に耐え、効率的であると同時に回復力のあるクリーン エネルギー時代へと私たちを推進します。
Jana Gerber は、シュナイダーエレクトリックの北米地域マイクログリッド担当社長です。彼女は、北米での商用マイクログリッド事業の拡大と、顧客の持続可能性と回復力の実現に向けた取り組みのサポートを担当しています。
Rohan Kelkar は、シュナイダーエレクトリックのパワー製品グローバル事業のエグゼクティブ バイス プレジデントです。20 年以上にわたり多国籍企業を率いてきた経験を持つ Rohan は、革新的なソリューションを推進し、より持続可能で効率的、接続性が高く、循環型の製品を市場に提供する部門の配電ポートフォリオを率いています。
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