世界各地で太陽光発電の導入が急速に進み、既存の電力基盤の分散化と民主化を促しています。しかし、配電システムやエネルギー市場そのものは、依然として高度に中央集権化されています。歴史的に見れば、それは決して悪いことではありませんでした。中央集権化は安定性をもたらし、システム全体を最適化する機会を提供してきました。しかし今や、中央集権化は解決策ではなく、問題になっている可能性があります。送電網の末端で急速に発展している4つの新技術により、近いうちに、より良い代替手段が実現するかもしれません。
再生可能エネルギー：すべてはここから始まった
小規模な再生可能エネルギー技術の急速な発展により、世界中の数百万人が自ら電力を発電したり、送電網に接続せずに電力を利用したりできるようになりました。なかでも太陽光発電は際立っています。現在のパネルの価格と入手しやすさから、消費者自身がこの導入拡大を主導できます。これが、太陽光発電容量が4倍に増加した大きな要因です。この5年間で世界的に見られた増加です。世界全体では、400GWの太陽光発電設備容量が2017年末までに導入されると予測されています。
しかし、こうした導入拡大の速さは、多くの新たな問題をもたらしました。需給調整システムと配電システムは、中央で制御することを前提に設計されていました。そこでは、a）電力は中央から送電網の末端へ一方向に流れ、b）市場参加者は大企業でした。家庭での再生可能エネルギー発電はこの構図を覆し、送電網における需給バランス調整のコストと複雑さを増大させています。その結果、発電設備を持たない消費者が、意図せず発電設備を持つ消費者を補助する形となり、電気料金が急上昇しました。
さらに、小規模発電は全国ではなく地域の配電網に接続されるため、何百万もの発電設備が中央の制御システムから見えなくなっています。これに何百万もの蓄電設備と何十億もの接続デバイスが加わります……中央から見ると、これは混沌としているように映ります。
炭素を排出する、民主化されたエネルギーシステム（導入済み設備容量の基盤にとどまらないシステム）への移行には、a）地域ごとの最適化が可能なスマートグリッドへの移行、b）望ましい消費行動をより効果的に促し、動機づけること、c）そうした取り組みの恩恵を、より公平で透明性の高い形で再分配することが必要です。この移行を可能にする注目すべき技術が4つあります。
1）モノのインターネットと接続デバイス：データの可視性、選択肢、制御性の向上
機器間（M2M）接続は、2015年から2020年にかけて約3倍に増加し、120億台に達すると予測されています。そのうち、ほぼ半数がコネクテッドホームに導入される見込みです。これらの接続デバイスは、単純な従来型デバイスと異なり、メッセージ（データ）を生成して応答し、取引を行うことができます。これにより、エネルギー消費者は、自らの消費について、より多くの情報に基づき、きめ細かく判断できるようになります。また、制御が中央から離れていく流れも後押しします。
今後、家庭内の接続デバイスは、家庭の快適性を超えたサービスを提供し、地域の送電網における需給バランス調整や最適化に参加する可能性があります。これにより、世帯に新たな収入源が生まれ、システム効率と再生可能エネルギーの導入拡大が可能になります。
しかし、個々の取引額が小さいため、自動化がこの市場を可能にする鍵となります。そして、自動化を可能にする鍵は信頼です。これらの要件は、おおむねリストの3番目と4番目の技術に対応しています。
2）蓄電：発電時刻と電力使用時刻を切り離す
蓄電技術、とりわけ電池の急速な進歩は、電力会社のビジネスモデルにとって最大の脅威だと多くの人が考えています。自家発電をしていても、蓄電能力のない消費者は、予備電力の供給を電力会社に頼っています。電池を備えた消費者は、そうする必要がないかもしれません。
好例はオーストラリアです。同国では、2014年までの10年間でエネルギー料金がほぼ2倍になりました。今年4月時点で、太陽光発電設備は170万件を超え、さらに100万世帯が2020年までに蓄電池も導入すると推定されています（全世帯の10％超）。電力会社は注目してください。価格の急騰と技術の進歩により、顧客は自ら対策を講じるようになっています。
現在、広範な普及を妨げる主な障壁はコストと容量の低下ですが、これらの問題は急速に解消されつつあるようです。自動車産業とエネルギー産業が連携して進めてきた技術の進歩により、すでにリチウムイオン電池の価格は2014年以降半減し、2018～21年にはさらに3分の1下落すると予測されています。
さらに、蓄電池を設置した世帯は、他の消費者に電力を販売したり、送電網に柔軟性サービスを提供したりする選択肢と能力も広がります。ここでも個々の取引額は小さい傾向にあるため、コミュニティ・エネルギー市場を可能にする鍵は自動化と信頼です。
3）人工知能：中央集権化なしで最適化
AIを活用すれば、増加する分散型の参加可能な資産は、市場で自らを代表するだけでなく、過去の取引結果を観察して将来の判断を改善することもできます。これは、送電網全体で稼働する何百万もの分散型資産と何十億もの接続デバイスを最適化するうえで重要です。
しかし、AIが効果を発揮するには、2つの重要な前提条件があります。第一に、豊富で質の高いデータへのアクセスを確保すること。第二に、自動化された意思決定に対する信頼と透明性を築くことです。
データの所有権、アクセス、セキュリティ、正確性をめぐる仕組みを適切に整えられるかどうかで、AIの進歩の速さと、その開発に貢献できる事業者の数が決まります。4つ目の技術であるブロックチェーンは、こうした2つの課題に解決策をもたらす可能性があります。
4）ブロックチェーン：M2M取引と分散型市場における信頼を実現
今日のデジタル経済では、取引や交流はプラットフォーム上で行われています。ブロックチェーン技術を使えば、プラットフォームを構築しながら、その所有者が独占的な地位を築き、関連するすべてのデータを掌握する事態を避けられます。今日の事実上の独占的なプラットフォーム所有者、たとえばGoogle、Facebook、Amazonの市場での地位を考えれば、この革新の重要性は明らかです。
ブロックチェーンは、収束するこれらの他の技術を、主に3つの点で支えると考えています。第一に、個人間であれ自動化された分散型資産であれ、安全で秩序ある分散型の方法で価格シグナルを受け取り、取引を実行できる安全な取引環境を提供します。第二に、特定のプロセス（「スマートコントラクト」を通じて事前にプログラムされたもの）の実行を保証し、すべての取引について改ざんできないタイムスタンプ付きの記録を作成することで、透明性と信頼を促進します。最後に、データの所有権とアクセスに関して、非常に平等主義的なモデルを提供します。これは、将来のAIと、より良い意思決定全般を支える基盤です。
データ所有権の要素はここで重要ですが、ピアツーピア取引のような、より目を引くブロックチェーンの用途に注目する報道では見過ごされがちです。ブロックチェーン上で取引する当事者は、自らのデータの所有権を保持し、共有条件（経済的なインセンティブ、公益目的など）を選ぶことができます。つまり、独占的なプラットフォーム所有者以外にも、多くの事業者がそのデータにアクセスし、エネルギーサービス市場に参入する機会を得られます。
ブロックチェーンのプラットフォームがイノベーションや機能拡張に開かれていることは、各当事者が自らプラットフォームの機能を拡張できることも意味します。その結果、市場参加が拡大し、最も速く革新する者の速度で進化する、ユーザー主導のイノベーション・プラットフォームが生まれます。
ブロックチェーンを可能にする鍵は、単一の説明責任の所在に依存する姿勢から、業界全体の幅広い協業へと意識を転換することです。
2017年のテクノロジー・パイオニアについて詳しくは、当ウェブサイトをご覧ください。
