2017年12月15日

レジリエントエネルギーに関する4つの質問と回答

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レジリエンスとは、変化と不確実性の中で生き残り、繁栄する能力であり、従来のリスク管理よりも適応性を重視します。エネルギーシステムにおいて、レジリエンスは極めて重要です。なぜなら、エネルギーは社会的な交流から商業まで、私たちの生活の多くの側面を支えているからです。レジリエンスを考慮した設計とは、システムを単に保護するのではなく、柔軟性を組み込むことを意味します。マイクログリッドに見られるような分散制御は、分散化された協調的な行動と地域のニーズへの適応的な対応を可能にすることで、システムのレジリエンスを高めることができます。このブログでは、レジリエンスの重要性、エネルギーシステムへの応用、そして分散制御がより適応性と堅牢性を備えたインフラの構築にどのように貢献するかについて考察します。

レジリエンスとは何でしょうか?

レジリエンスとは、未知の事態に対処するための新しい方法です。現代社会では、過去のデータと設計分析を用いて確率と結果を定量化し、対象を絞ったリスク軽減策について許容できるリスクを算出することで、リスクを克服できると信じるようになりました。レジリエンスとは、変化と不確実性に直面しても生き残り、繁栄する能力であり、常に未来を予測できるわけではないという事実を受け入れます。レジリエンス思考は、健康や福祉など、私たちにとって重要な成果に焦点を当てることで、従来のリスク管理手法の限界を克服することを目指します。重要な違いは、システム、コミュニティ、そして企業が、変化する状況や事前に予測できなかった事態に、崩壊することなく対処できる方法を考え出さなければならないということです。変化から守るだけでなく、柔軟性と、変化する状況から学び、適応する能力を育むことで、それが実現できるのです。

レジリエンスとエネルギーシステムとの関係は何ですか?

私たちの生活において大切なことの多くは、エネルギーに関係しています。例えば、生き延びること、生計を立てること、子育てをすること、そして人々を教育することなどです。実際、エネルギーの価値、そして通信や交通といったエネルギーに依存する要素の価値は、こうした人間の活動への貢献から生まれます。照明は社会的な交流や教育を可能にし、交通や通信は商業や娯楽に不可欠であり、料理や家庭の暖房には熱が使われます。まず重要な教訓は、エネルギーが私たちにどのような形で貢献しているかを理解することです。仕事に行くためには、適切な時間と場所でエネルギーが利用できる必要があります。チャンピオンシップの試合観戦やATM取引を行う際には、信頼性が不可欠です。そして必然的に、携帯電話はコンパクトで長持ちであることが求められます。次に、通常の状況下での仕組みを合理化し、保護するだけでなく、システム全体に柔軟性と適応性を組み込む方法を見つけなければなりません。オフィスのキュービクルは、暖房、冷房、電源回路を共有できますが、従来の考え方では、停電の可能性と予想される結果に基づいてバックアップ電源システムを設置することになります。テレワークは、仕事のプロセスに柔軟性をもたらす、より創造的な対策であり、通勤時間のロスや悪天候の影響を軽減するのに役立ちます。レジリエンスとは、予測可能な事態への備えと、予測不可能な事態への備えの両方を私たちに求めているのです。そして、時間をかけて学び、適応していく必要があります。

回復力を考慮してどのように設計すればよいでしょうか?

レジリエントなエネルギーシステムを構築する最善の方法は、単に設計通りにシステムを保護することだけではないかもしれません。より良いアプローチは通常、柔軟性を組み込むことです。柔軟性は多ければ多いほど良いのです。バックアップ発電機は送電網がダウンした際に電力を供給できますが、地域のバイオマス資源は輸送手段への依存度が低いため、さらに柔軟性が高くなります。プラグインハイブリッド車はガソリンまたは系統電力を利用でき、携帯電話の充電器はプラグアダプターがあれば世界中どこでも使用できます。適応力があれば、日常的な状況で生産性を高めることができ、予期せぬ事態に遭遇したときに特に役立ちます。レジリエンスと適応力は、短期的な変化だけでなく、長期的な変化にも当てはまります。猛烈な吹雪を生き延びることは、変化する気象パターンに適応することと根本的に変わりません。優先順位を決め、積極的に行動し、創造性を発揮する必要があります。そして、単一の方法に依存しないほど、成功する可能性が高まります。継続的かつ容易に適応する能力は、従来のデザインに関する考え方では必ずしも現れない、回復力の重要な特性です。

分散制御はシステムの復元力に貢献できますか?

エネルギーシステムの設計において、私たちがなかなか手放せないテーマの一つは、集中制御です。21世紀のマイクログリッドは、少なくとも、供給電力コストだけでなく、より多くのニーズを考慮に入れた小規模電力網について考えるきっかけを与えてくれます。これには、システムの応答性と信頼性を高める進化する「スマート」技術が含まれるようになっています。それでもなお、私たちは公益事業（および大規模）システムと同じ基本的な考え方を適用する傾向があり、集中型のオペレーター（人間または機械）が利用可能な情報に基づいて、リソースの割り当て、運用調整、是正措置に関する意思決定を行います。ここで問題となるのは、レジリエントなシステムは、システムの一部が損傷または破壊された場合でも、劣化した状況下でも機能できなければならないということです。マイクログリッドは、システムコントローラーの再起動が必要になったり、通信が途絶えたりすると機能不全に陥ります。一方、制御能力、対応能力、さらには新しいアイデアや運用方法の考案能力を分散させれば、真のニーズや状況に対処している人々は、新しい能力を学習し、適応することができ、レジリエンスを高めることができます。実際、マイクログリッドは、より柔軟で変化する状況への耐性を備えた分散制御コンセプトを進化させるための完璧なインキュベーターとなり得ます。そして、これらすべてが大規模ネットワークへと拡張される可能性があります。これは、レジリエンスを考える上での基本的なテーマです。つまり、中央集権的な制御と管理から、より分散的で協調的な行動を可能にする方法論への移行を検討することです。これは、地域のニーズや状況への対応力を向上させるだけでなく、多様な思考を持つ人々や関係者の創造力と起業家精神を活用することも可能にします。クラウドソーシングは、レジリエンスを構築するための優れた方法です。