電力システムは、激しい気象関連の事象に左右されることが増えています。
「アクティブ効率」のアプローチは、電源を遮断することなくエネルギー需要を減らすことで、そのレジリエンスを高めることができます。
これは、エネルギー効率の全領域にわたって、パッシブ対策とアクティブ対策の両方を展開することを伴います。
テキサス州や米国の他の地域で最近起きた事象は、既存のエネルギーシステムのインフラと運用体制が、ますます大きな課題に直面していることを改めて示しています。激しい気象関連の事象。テキサス州では、前例のない凍え込みにより、「完璧な嵐」とも言える混乱が生じました。危険な状況、電気およびガスのインフラ障害によるエネルギー供給の減少、そして建物の暖房システムによるエネルギー需要の増加などが含まれます。
電気暖房需要の過剰はテキサス州で6.5 GWの電力制限を必要とし、電力網の健全性を維持するために計画停電を実施しなければなりませんでした。こうした供給側の対策は、電力網の全面停止を回避しようと努めた系統運用者の管理下にありましたが、これらの措置は問題の半分にしか対処できませんでした。危機の際には供給の混乱を修復することに注目しがちですが、需要側の対策も同様に大きな効果をもたらしうる機会が増えています。激しい気象関連の事象が増加する中、電源を遮断することなくエネルギー需要を減らす解決策を見つける必要があり、その中で最初に取り組むべきは「アクティブ効率」のアプローチです。
アクティブ効率は、パッシブな部品ベースの対策から、デジタル技術によって可能になる動的なシステムレベルの対策まで、エネルギー効率の全領域を含みます。断熱性の高い建物、反射性の表面（白色または緑化屋根など）、自然換気、日光利用、日除け、太陽熱利用などのパッシブ対策は、いずれも建物のレジリエンスを高めるうえで有効な対策です。極端な暑さや寒さの中で長時間停電が続いても、室内を快適な状態に保つ助けとなるためです。パッシブ対策はまた、冷暖房のエネルギー負荷を減らし、電力需要の大きな急増を抑えるとともに、非常時にシステムが稼働を続けたり、迅速に復旧したりする助けにもなります。居住者の行動も、エネルギー需要に大きな影響を与えることがあります。重要でない照明や機器の電源を切ること、通常の快適設定の範囲外で温度調節器を調整すること、窓を開けること、衣服の調整などが含まれます。
パッシブ対策に加えて、スマートビルディング制御や分散型エネルギー資源（DER）などの動的対策は、居住者や電力網に追加的な利点をもたらし、危機にも対応できます。再開に関するガイダンス（COVID-19対応）は、建物の所有者が換気量を調整するための特別な制御シーケンスの導入を検討すべきであることを示しています。また、山火事、化学物質の流出、その他の緊急事態に対応して、一時的に換気を停止し、重要でない負荷を削減する同様の戦略も実施されてきました。停電後のHVAC（空調）システムのソフトスタートや順次起動などを含むこれらの事前プログラムされた制御戦略は、緊急時に大幅な需要削減をもたらすとともに、需要を通じたコスト削減にもつながる可能性があります。ベネフィシャル電化の目標の一つは、より良い電力網管理であり、これはアクティブ効率のアプローチによって実現できる機能です。
電力会社やその他の企業も注目しています。2020年のエネルギー効率指標調査では、回答者の3分の2超が、エネルギーセキュリティと施設のレジリエンスの向上を、投資の極めて重要または重要な推進要因と評価しました。特に、今後10年以内に1つ以上の施設をグリッドから独立して運用できるようにする計画があるとの回答は63%で、前年から3%増加しました。さらに、米国の施設・エネルギー担当役員の81%が、さまざまな緊急事態に迅速に対応するための施設の柔軟性の向上が、投資の極めて重要または重要な推進要因であると回答し、これはエネルギーコスト削減に次ぐ数値でした。回答者の半数超が建物システムの統合に投資し、3分の1が化石燃料による暖房・給湯システムを電気ヒートポンプに置き換えました。
パッシブ対策と動的対策、DERの統合、そして建物と電力網の統合（しばしばグリッド連携型高効率建築物と呼ばれます）を組み合わせることで、アクティブ効率は、建物の居住者、地域社会、電力網に対する利益を最大化できます。では、どのように実施できるのでしょうか。米国では、特に魅力的な短期的機会として、連邦政府の景気刺激資金を活用し、COVID-19関連の健康・安全対策の改善をミッションクリティカルな公共施設に対して行うことが挙げられます。これは、保証されたエネルギー・運用面の節約によって自己資金化される、省エネルギー性能契約またはサービスとしてのエネルギーのプロジェクトを通じて行うものです。建物システムの改善を1つのプロジェクトに統合できるため、規模の経済とあわせて、連邦資金の最大4倍のレバレッジが可能になります。アクティブ効率は、将来の気象起因の電力網停止という「完璧な嵐」の再来を回避するだけでなく、健康、持続可能性、レジリエンスという3つの利点ももたらすことができます。
