投稿者: katada

再生可能エネルギーのさらなる拡大には、遊休地の活用が不可欠だ。事業者向け自家消費型太陽光サービスを手掛ける3社の取り組みを紹介する。

【東京ガスエンジニアリングソリューションズ】

太陽光の自家消費・自己託送を実現 培った技術で再エネ設備を遠隔管理

東京ガスのグループ会社・東京ガスエンジニアリングソリューションズ（TGES）は、太陽光発電システム導入を支援する「ソーラーアドバンス（ソラアド）」を提供している。

ソラアドは、太陽光で発電された電気を利用者が料金を支払って使用するPPA（電力販売契約）サービスで、太陽光の設置から設計、施工、メンテナンスにいたる一連の業務をTGESが一括して請け負う。

料金プランは発電した電力量に応じて料金が変動する従量料金型と、どれだけ発電しても料金が変わらない定額料金型の2種をラインアップ。利用規模に応じて柔軟な契約を結べるのも特色の一つだ。

2019年4月から事業をスタートし、21年12月現在、既に数十件の採用実績がある。21年10月には、大手二輪・自動車メーカー本田技研工業の熊本製作所敷地内の建屋屋根に3800kWの自家消費型太陽光システムを設置。設備の稼働状況を遠隔で24時間監視するなどして、太陽光の性能を中長期で最大限発揮できるよう運用する。太陽光導入による同所でのCO2削減量は、年間約1800tにも及ぶという。

再エネ自己託送も可能 余剰電力を有効活用

ソラアドでは、こうした太陽光の設計・施工からO&M（運用・保守）を行うだけではなく、余剰電力を別の建物で使用する「自己託送」も可能なのが大きな特長といえる。

20年12月に東ガスと不動産大手の東京建物は、ソラアドを用いて環境に配慮した取り組みを進める基本協定を締結した。その第一弾として東京建物の物流拠点「T―LOGI久喜」への915kWの自家消費型太陽光の導入と、余剰となる電力を同社が運営するショッピングセンター「スマーク伊勢崎」へ送電する自己託送を計画している。

ソラアドを用いて自己託送を行う初めての事例について、エンジニアリング技術開発部・新商材技術グループの佐藤俊秀課長代理はこう話す。

「ソラアドには太陽光の出力を予測する機能などを搭載しており、こうしたデータを基に電力広域的運営推進機関へ30分ごとに計画値を自動提出する機能も搭載している。物流倉庫ということで、太陽光を設置できる面積が大きいのに対し消費電力がそこまで多くないため、太陽光を最大限導入しても電力が余る課題があった。自己託送の仕組みは再エネを最大限活用することにつながる」

今後も東京建物は首都圏内に物流拠点「T―LOGI」の建設を予定しており、久喜と同様に倉庫屋根には太陽光を設置する計画という。東ガスはソラアドを活用することで、複数の拠点からスマーク伊勢崎に電力融通する自己託送モデルの構築に継続して取り組んでいく構えだ。

「悪い再エネ」を減らそうとさまざまな業界が新しい取り組みを始めている。 電力系統にも地域住民にも優しい「再エネ主力電源化」への展望とは。

「RPS法が残っていれば、地元住民をないがしろにした再エネ乱開発問題など起きなかったはずだ」。大小さまざまな電源開発に携わった旧一般電気事業者の関係者は、昨今の問題に対してこう話す。

関係者が指摘するRPS法とは旧一般電気事業者に対し、販売電力量に応じて一定の再エネ電力導入を義務付けるもの。2003年に制度が施行されて以降、旧電力各社はその導入量を増やしてきたが、いまは固定価格買い取り制度（FIT）との関係で、段階的廃止へと進んでいる。同時にRPS時代には存在しなかった再エネ問題が各地で発生している。

「電源開発に伴う地元住民への説明責任を果たさない」「自然環境を無視した乱開発」「安直な設計・施工が二次災害を招く」など、事業者の暴走を招いている。いずれのツケも、国民に跳ね返る。

70年近く大型発電設備を手掛けてきた旧一般電気事業者ならば、責任ある立場として、「良い再エネ」を開発するはずだが、現状を見るとFITの下で有象無象の事業者が参入し、「乱開発や違法行為など、やりたい放題の惨状」（環境NPO関係者）と化しているのが実状だ。

自己託送や自家消費 国民負担の低減目指す

FIT時代の「悪い再エネ」を改めようと、さまざまな視点から業界が動き出している。まずは「コスト負担の低減」だ。東京ガスエンジニアリングソリューションズやFD、テス・エンジニアリング、伊藤忠エネクスなどはPPAや自家消費、あるいは自己託送といったビジネスモデルで再エネ、とりわけ太陽光発電の導入量を増やしている。

自家消費型は、あくまでもユーザー消費分を再エネで賄うもの。料金を負担するのはユーザーであり、電力系統はおろか一般国民への負担にもならない再エネ利用の理想形と言っていい。

そこに、エネルギーサービスという視点が加わると、設備側の負担は事業者が担い、ユーザーはサービス料を支払う仕組みに変わる。エネルギーサービス事業の特性から、10年以上にわたる長期スキームが一般的だ。事業者は長期安定的な設備運用を求められるため、発電設備の安易な設計施工をすることはない。ユーザーも長期にわたって再エネを活用できる。これも理想的な事業モデルだろう。

特定の再エネ（自社電源）と特定の需要家を結ぶのが「自己託送」だ。再エネの出力変動分をサービス事業者やユーザー自らがしわ取りする。供給量と需要量を常にバランスさせるための制御技術が求められるが、電力網という公共財に対して一切の迷惑をかけない。

再エネ変動分に対する需給調整にガスコージェネを使うといった発想も生まれている。需給調整を担うのは、大型火力発電だけではない。いつでも短時間に発電量を調整できるのがコージェネの特徴でもある。マイクログリッドやスマートシティの中に組み込まれた再エネとコージェネが共存できれば、BCPを担いながら再エネ利用の拡大を支える方策にもなる。

いずれにせよ、主力電源を目指すのであれば、「良い再エネ」が理想だ。そんな理想を目指し、各社は知恵を絞り、技術を磨きながら取り組みを始めている。

デジタル技術と保安人材を融合した「スマート保安」に期待が寄せられている。設備の維持・管理は事業者の生命線だ。政策の現況と行方を展望する。

AI、IoT、センサー、ドローン―。エネルギーインフラや工場などの保安業務に、デジタル技術を活用して高度化を図る「スマート保安」を導入する事業者が増加している。

背景にあるのが、高齢化でこれまでエネルギーインフラを守ってきたベテラン人材が退職する一方、少子化の影響で入職者が大きく減少している点だ。

経済産業省の資料によると、電気分野の場合、ビルの受電設備など電圧5万V未満の事業用電気工作物の保守・監督を担う保安業界の第三種電気主任技術者は、2045年には想定需要の1万8000人に対して最大で4000人程度の人材不足が発生。太陽光や風力発電といった再生可能エネルギー発電所をはじめとする電圧17万V未満の事業用電気工作物の保守・監督を担う第二種電気主任技術者も、再エネ拡大に伴い地域によっては人材不足に陥るという。

既存インフラでも、1960~70年代の高度経済成長期に建設された鉄塔や受変電設備、発電所などの老朽化にも対応しなければならない上、「数十年に一度」レベルの激甚災害が毎年のように起きている。複雑かつ多様化する課題に対し、AIでの画像解析による劣化診断、ドローンによる点検、IoT機器による設備の常時監視、ビッグデータによる故障予知など、先端技術を導入するスマート保安で業務の効率化・高度化を果たすと期待されている。

メリハリある規制体系に デジタル技術の活用推進

経産省産業保安グループ保安課の正田聡課長は、「政府としても保安人材の減少に対応し、日本の産業基盤を守る対策を打たなければならない。安全は大前提の上で、デジタルなど新技術と人が融合したインフラのスマート保安が重要になる」と説く。先端技術と保安人材を掛け合わせて対応する、これがスマート保安の考え方だ。

スマート保安の実現に向けて、経産省では20年6月に「スマート保安官民協議会」を発足した。メンバーには、電気事業連合会、日本ガス協会、石油連盟、日本鉄鋼連盟、石油化学工業協会をはじめとするエネルギー、石油化学産業など業界団体のほか、保安関連団体の高圧ガス保安協会、電気保安協会全国連絡会も参加。過去2回開催された会合には梶山弘志前経産相が毎回出席するなど、政府も導入促進に向けて積極的に活動している。

今年に入り、官民協議会では高圧ガス保安部会、電力安全部会、ガス安全部会に分かれて、技術革新に対応した各種規制・制度の見直し、民間企業の取り組みへの支援などの議論を行い、具体的な取り組みの指針となるアクションプランが各部会で策定された。

今年2月には、産業構造審議会の保安・消費生活用製品安全分科会に「産業保安基本制度小委員会」が設置され、6月に中間とりまとめを公表した。先端技術で保安業務の効率化や高度化が図れるとはいえ、電気事業法、ガス事業法、高圧ガス保安法など保安業務に関係する諸法制が障壁となる。このため、小委の中間取りまとめではスマート保安を進める上で「メリハリのある規制体系」が重要だと指摘している。

例えば高圧ガス保安法では、IoTなどの新技術の活用や高度な保安業務の取り組みを行う事業者にインセンティブを与える「スーパー認定事業所制度」が17年に設けられた。認定を受けた事業所では連続運転期間を事業者自身が8年以下までの期間に設定できるほか、完成・保安検査も事業者自身が検査可能。検査方法も自由に設定できるメリットがある。

20年10月には設備の巡回点検を人間の目だけでなく、ドローンなどのロボットやファイバースコープなど、目視に類する方法も可能になった。保安人材減少に対応するべく、事業者が先端技術を導入したくなるよう促すような法体系に変化し始めている。

法改正について正田課長は「新たな電子機器やソリューションを活用することで高度な保安を行うことが、これからの大きなトレンドになる。省令事項の見直しを行うなどしてスマート保安を進める上での障害を取り除くことと、スマート保安に資する新制度を作るダブルトラックで進めていく」と説明した。こうしたトレンドを踏まえ、次期通常国会で電気事業法、ガス事業法、高圧ガス保安法の改正を目指している。

デジタル人材の育成が急務 業界大での取り組みを

導入に至る過程には課題も多い。主に①人材育成、②費用対効果の見えにくさ、③法規制、④セキュリティー対策―の4点だ。

特に①は深刻で、事業者は保安の専門家ではあっても、デジタルに精通しているわけではない。どのような機器でデータを得て、どう業務効率化に生かすのかをきちんと理解して、実業務に落とし込める人はそう多くない。現場の人材不足に対しては、各業界団体でカリキュラムを組むなどして、業界大で取り組むべきだろう。これはスマート保安を監督する行政も同様に言えることで、情報処理推進機構（IPA）のような機関と連携して人材育成や制度設計を行うことで、技術進歩に合わせた法制度を作る必要がある。

②についても、デジタル技術を導入するとなるとそれ相応のコストがかかるため、投資に対してどれだけのリターンがあるのか掴めず、導入をためらう事業者は多いという。また事業所によって設備の構成や抱える課題も異なるため、導入した内容もそれぞれ異なる。そうした事情もあるため、他事業所で導入された技術が業界内で共有されない問題もある。

このため経産省では、スマート保安導入によるメリットを伝えるべく、事業者の導入事例や現場の声などをまとめた「スマート保安事例集」を発刊している。さらにスマート保安に資する技術を導入・開発する事業者への補助金を拡充しているほか、関係者を招いた「スマート保安シンポジウム」のような場で議論を行うなどして、発信・周知に務めている。

③は、経産省が管轄する法制度は順次改正を続けていくものの、産業保安に関係する法制度は防爆規制など、他省庁が管轄するものも多い。④もスマート保安の大前提に安全性が担保されている点がある以上、導入するシステムはセキュリティー面の対策もしっかりとしている必要がある。

サイバーセキュリティー政策は経産省だけでなく、内閣府、総務省にまたがる分野だ。③と④いずれも省庁間で足並みを揃えて整合性を取りながら、安全に最大限配慮しつつ技術の進歩に置いて行かれないよう進める必要がある。

導入企業の裾野を拡大 垣根を超えた連携も重要

現在、スマート保安技術を導入している事業者は、各業界で名の知れた大企業が中心だ。対して、中小企業はスマート保安導入への関心はまだ低い。業界全体で意識向上と、保安能力の底上げを図っていく必要がある。大企業と中小企業との間で保安技術に差が開きすぎないよう、知見を共有する方策もあり得るだろう。

またインフラメンテナンスの担い手不足は、水道、通信、道路や橋梁などの建築・土木といった他のインフラ業界でも大きな課題だ。こうした同じ悩みを抱える業種とも連携することで、幅広い新たな知見を得られる可能性もありそうだ。

国土交通省や厚生労働省、総務省、デジタル庁などとの連携は今後ますます重要になるといえる。こうした先進的な取り組みを進めることは、業界の魅力度向上につながる。またこれら技術を海外に展開することで、新たな収益に化ける可能性も十二分にある。

システムの導入、人材育成、制度改正など、どの取り組みも一足飛びに進むことはない。官民ともにスマート保安実現へ着実に取り組んでいくことで、現在の逆境をチャンスと捉えて新たな産業保安の世界を切り開いてもらいたい。

スマート保安に欠かせないのがエネルギー設備を管理する機器の高度化だ。LTEやBluetoothが点検データや警告を送信し安全性向上に寄与する。

【東洋計器】

「IoT―R」端末でデジタル化 収集データで新サービス開発

ガスの使用量を時間帯別、用途別に計測する分計機能を搭載したマイコンメーターとIoTシステム「IoT―R」を組み合わせた東洋計器のソリューションが、シェアを伸ばし続けている。

「IoT―R」は、主にLTE回線で通信を行うIoT端末。携帯電話と同じ回線を使うため北海道から沖縄、離島に至る全国各地でも利用できる。検針員が訪問しにくい過疎地にあるLPガスや水道などの各種メーターや、太陽光発電所のパワーコンディショナー、灯油タンクの油圧センサーなどと接続することで、これら機器の稼働状況を遠隔からでも監視可能だ。

さらに、分計機能により、1台のメーターで日中や夜間、平日・休日、風呂などで大量のガスを短時間利用した、暖房などで少量のガスを長時間利用した―など、時間帯別、日別、利用用途別に検針できる機種をラインアップ。検針業務の省力化や、生活者のライフスタイルに合わせた料金メニュー設定、ガス機器の劣化予測など、設備の保安力向上と、競争力強化を実現する。

またメーターから得たデータを活用して、配送ルートの自動検索や容器残量の見える化などを行う「配送Naviアプリ」、ガス機器を利用し始めた時刻を知らせることで家族の安否を知らせる「高齢者元気情報」、ガスの明細送付や電子決済をアプリ上で行える「ガスるっく」など、さまざまなサービスを提供している。

導入件数は150万台 データ分析で新領域へ

今年11月時点でのIoT―Rの導入件数は150万台に上り、データセキュリティーの国際規格ISMSを取得した「東洋計器マルチセンター」にさまざまなデータが集まっている。そのため、昨年9月にはIoT―Rの接続台数が300万台にまで増加しても対応できるよう設備を増強した。

DX化による保安の高度化について、土田泰秀会長は「得られたデータをAIなどで類型化できれば、販売促進につながる新サービスも開発できる。また他業種と連携して分析することで、新しいビジネスを生み出せるのではないか」と期待を寄せる。

IoT化が叫ばれる30年以上前からデジタルと向き合ってきた東洋計器。これまで積み上げてきた技術力と創造力を生かして、事業者の業務革新を支えていく。

【矢崎エナジーシステム】

LPガスバルク運用を支える IoT機能付き蒸発器を開発

矢崎エナジーシステムは、IoT機能を搭載したLPガスバルク向けの蒸発器「温水循環式アロライザーVP―S50W/100W」の2機種を開発した。

一般的に、バルクに貯蔵されたLPガスは気化してから使用する。一度に大量のLPガスを消費する場合は気化が追い付かず、バルク内の気圧が落ちて供給が安定しなくなることがある。そのためバルクには蒸発器と呼ばれる気化装置を設置して気化量を調整している。

蒸発器は主に電気やガスの熱で気化する方式や、温水を循環させて気化する方式がある。今回同社が開発したのは温水循環式の蒸発器で、「VP―S50W」は1時間当たりのガス発生能力が50㎏、「VP―S100W」は同100㎏の中小型モデルで、安定供給と遠隔監視の両立をコンセプトに据えて開発した。

業界初のIoT機能搭載 稼働状況をパソコンで閲覧

安定供給については、バルク内の圧力に応じて自然気化と温水循環による気化を切り替える、気液切り替え方式を採用。熱源機の負荷を軽減することで、ランニングコストやCO2排出量を削減する。

遠隔監視は、各部に取り付けられたセンサーで、設備の稼働状況をセンシングする機能を搭載した。センサーは熱源機と蒸発器間の流量、温度や、バルク内の圧力と液面変化を計測している。各種データは通信モジュールでクラウドに送信され、インターネットブラウザで閲覧可能。異常を検知した時にメールを送るアラーム機能も搭載しているため、突然発生したトラブルにも迅速に対処できる。

これまで設備にトラブルが発生した際は、メンテナンス事業者が現地に行き、そこで初めてどの設備が故障しているのかが判明していた。同機を導入することで、修理やメンテナンスにかかる時間のロスを減らせるメリットがある。

また、高圧ガス保安協会の「液化石油ガスバルク供給用附属機器型式認定」を取得したことにより消費設備となるため、高圧ガスの製造設備に係る技術上の基準を受けないのも特長といえる。筐体の設計を見直したことでサイズの縮小に成功。狭いスペースへの導入もしやすくなっている。

今後、こうしたIoT機能で多くのデータを収集できれば、製品の性能向上や、より高度なサービスの提供にもつながっていく。災害に強い分散型エネルギーとして定評のあるLPガス。そんな特長をさらに支えていく重要な機器になりそうだ。

【新コスモス電機】

ガス検知器のスタンダード スマート保安で普及加速

新コスモス電機のガス検知器製品群がスマート保安を背景に注目を集めている。近年、日本国内のプラントや工場は、設備の老朽化、保安人材の高齢化などの課題が顕在化している。

これに伴い、経済産業省はAI、センサー、IoTなどの活用により、データ分析を通じた自己予兆把握など、保安の高度化を図ることを推進している。2019年4月には、石油・化学プラント内での電子機器、ドローンなどの活用範囲を拡大するためのガイドラインを公表。「自主行動計画」の参考となるガイドラインを策定した。

ガス検知器携行で 防爆エリアを半減

具体的には、現状の防爆エリアとなっている第二類危険箇所をガイドラインに基づきリスクを評価し、新たな非危険箇所を明確にした上で、自主行動計画の中で携帯用ガス検知器を携行するなど事前安全評価と管理を行うことで、スマートフォンやタブレットなどの非防爆機器の利用エリアを拡大することができる。

この携行するガス検知器を販売する新コスモス電機インダストリ営業本部の川口勝也副本部長は「ガイドラインに則った申請によって、防爆エリアの範囲を半減できた事業者もいると聞きます」と話す。

新コスモス電機のポケット型可燃性ガス検知器「XA―380s」は、重さが63g軽量で作業員が身につけても気にせず業務に当たることが可能、アラーム、ランプ、バイブレーションによってガス漏れを知らせ、ガス警報の履歴を最大30件まで表示できる。

乾電池仕様なら単4形アルカリ乾電池1本で約34時間、充電池仕様なら約40時間と、長時間の連続使用ができるのが特長だ。また、保護等級IP54相当の防沫・防塵構造、防爆基準の厳しい水素防爆に対応する。

濃度が数値計測できる検知器では、スタンダード機として長年現場で使われている「XP―30

00II」シリーズがある。低濃度から爆発危険濃度まで1台で検知可能。最新機種は、Bluetooth機能を搭載しておりスマホとも連動し、専用アプリからメールで通知することができる。さらに、32種類のガス種への読み替えが可能だ。

オープンパス方式ガス検知器「IR5500」はプラントと一般の敷地など境界線に赤外線投光部と受光部を設置。その間に存在する炭化水素ガスの濃度を、赤外線の吸収波長と透過率を見ることで検知する。最長150mの2点間のガスを3秒で検知。

川口副本部長は「高圧ガス設備扱うプラントでは、老朽化や腐食による漏えいが思わぬ箇所から発生しています。プラントと事務所の境界線などに設置することで事故を未然に防ぐことができます」と同製品を組み合わせることでさらなる高度化につがなることを強調する。

このほか、水素向けに防爆型紫外線・赤外線式火炎検知器「FL500―H2」を発売中。水素の見えない紫外線の炎を検知。水素ステーション（ST）のディスペンサーや蓄圧器など、ST1カ所当たり3、4台は設置されている。

水素やアンモニア、メタネーションなど、新たなエネルギーが注目されている。新コスモス電機ではこれらの製品を核にしながら、次世代エネルギー技術への対応にも注力していく構えだ。

【インタビュー／横山明彦・東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻教授】

スマート化は保安人材の不足問題の一助になるのか。
産業構造審議会など各種会合の委員を務める、横山明彦教授に話を聞いた。

―産業保安政策を議論する産業構造審議会保安・消費生活用製品安全分科会の会長や、同分科会電力安全小委員会の座長を務めています。スマート保安政策をどうとらえていますか。

横山  どの企業も保安人材が減少していることに大きな危機感を感じています。例えば電力業界の場合、第二種電気主任技術者の有資格者が減っていて、事業者間で人材の奪い合いが起きています。今後、再生可能エネルギー設備がますます増加する中で、この状況はさらに深刻さを増していく行くでしょう。

　機器やセキュリティーをはじめとするシステムの安全面がしっかりしていることが大前提ですが、スマート保安のような先進技術による高度化および効率化は、企業の生産性向上につながります。さらに、先進的な技術を率先して取り組むことで、業界の魅力度を高めるメリットもあるでしょう。

業界挙げて人材育成を 意識の底上げが重要

―昨年12月に開催された「スマート保安シンポジウム」で電力、都市ガス、石油、化学、製鉄業界の方々と議論しました。どのような印象を持ちましたか。

横山  多くの方が「設備の保安は企業を存続する上での必須事項だ」と語っていたことが印象に残っています。まずは経営層がスマート保安の重要性を理解し、業界をリードする事業者が取り組んでいくことが求められます。同時に、中小事業者や協力企業を取り残さないよう業界全体の意識を底上げすることも大事だと、改めて実感しました。

―普及促進に向けた政府の動きはどう評価されますか。

横山  審議会や会合で議論を重ねるだけでなく、実務面でもスマート保安に資する事業を支援する補助金を設けるなどして積極的に取り組んでいると思います。法改正でも電気分野では遠隔監視システムを導入することで、電気主任技術者の配置要件を一部緩和するよう動き出すなど、安全面をクリアした先端技術を積極的に導入する事業者にインセンティブを与える方向性にシフトしています。

―導入を阻む課題は。

横山  イニシャルコストはどうしてもかかるので、投資に対してどのようなリターンがあるのかを事業者にきちんと示すことが必要です。業務変革に対する納得感が無ければ普及はできません。

　またスマート保安を担うデジタル人材を、どのように育成していくのかも課題です。自社のみで人材を育てる余裕がないのであれば、電力やガス、石油など各業界の保安団体がカリキュラムを組むことでスマート保安人材を育成する手法も考えられます。さらにエネルギー業界にとどまらず、共通の課題を抱える建築、土木、情報通信など、業界を横断した枠組みで人材を育ていくことも視野に入れる必要があります。

―スマート保安を普及する上で重要なことは何ですか。

横山  日本国内で培った保安技術を海外にも展開できるようになれば、新たな収益を生み出す可能性もあります。スマート保安のスキームを作り上げることが、取り組むきっかけになるかもしれません。事業者が進んでスマート保安を導入したくなる制度設計を作り上げることが必要です。スマート保安はまだ緒に就いたばかりの取り組みです。一歩ずつ着実に進めてもらいたいと思います。