デジタル化の力:データのより良い活用がエネルギー転換をどのように後押ししているか

The energy transition: Egmond aan Zee wind farm off the Dutch coast is a 50-50 joint venture between European utility company Vattenfall and Shell. The first large wind farm to be built in the North Sea, it comprises 36 wind turbines that produce enough renewable electricity for more than 100,000 Dutch households.
Digital technology can play a key role in helping to accelerate the energy transition.Image: Shell
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  • デジタル技術は、エネルギー転換の加速において重要な役割を果たすことができます。

  • デジタル技術を大規模に普及させることで、排出量の多い上位3つの分野(エネルギー、素材、モビリティ)において、2050年までに排出量を最大20%削減できる可能性があります。

  • 技術も重要ですが、課題の大きな部分は文化的な変革にもあります。

現代世界は膨大な量のデータを生み出しており、適切な分析を行えば、事業プロセス、技術開発、社会的ニーズに関する重要な洞察をもたらすことができます。カーボンニュートラルへの取り組みを果たし、同時に増大する世界的なエネルギー需要に対応するには、新たな技術、新たなビジネスモデル、そして連携の強化が必要です。デジタル技術は、エネルギー転換の加速において重要な役割を果たすことができます。

分析に基づき、アクセンチュアは世界経済フォーラムと協力して、「産業全体でデジタル技術が拡大されれば、エネルギー、素材、モビリティ産業において、国際エネルギー機関(IEA)のネットゼロ経路を達成するために必要な2050年までの削減量のうち、最大20%をもたらすことができる」と述べています。

デジタル化は、3つの方法でエネルギー転換を後押ししています。第一に、既存の事業をより効果的かつ効率的にし、排出量を監視・追跡する仕組みを改善することです。第二に、より炭素集約度の低い新たなツールや手法につながるプロセスの設計と運用を加速させることです。第三に、新たなビジネスモデルと経済的インセンティブを可能にし、より効果的な連携と、世界が化石燃料から離れる中で出現しつつある多様なエネルギーミックスのより良い管理を通じて、転換を加速させることです。

シェルでは、バイオ燃料や水素経済のためのシステムの開発から、電動モビリティや再生可能エネルギー発電システムの管理に至るまで、幅広い分野でデジタル技術を応用しています。

既存の事業の改善を支援する

集約されたデータセットを活用して、既存の事業にAIを適用し、排出量の削減を図ることができます。例えば、シェルは既存のLNGプラントの運用を改善するためにAIを活用し、フル稼働時に単一のプロセスユニット列で年間約13万トンの排出量を削減できることを実証しました。これは欧州の車両5万7,000台を道路から排除することに相当します。AIは海運に伴う排出量の削減にも役立っています。当社の船隊の過去のデータを活用することで、LNG船の効率化を促進する最適化ソフトウェアを開発することができ、その結果、排出量を最大7%削減しています。

しかし、世界が段階的な改善だけでネットゼロ排出の未来へ移行することはありません。設計の基本についても検討しなければなりません。これは、エネルギーと排出の観点から機器やプロセスを再設計することを意味しており、そのため当社は産業界のパートナーと協力して、システム全体のレベルで排出削減に役立つ次世代の施設を開発しています。

例えば、デジタルツールは、エタンをプラスチックに転換するプロセスの最初の段階を担うエタン分解炉プラントの電化に関する研究を導いています。当社はアムステルダムの研究センターに、新しいシステムを検証するためのパイロット施設を開設したばかりです。成功すれば、この電化設計により、分解炉ユニットごとの運用上の二酸化炭素排出量を年間最大35万トン削減できる可能性があります。

新たなエネルギーミックスに向けた製品とプロセスの設計

技術への投資は、低炭素燃料やその他の製品の開発を加速させるのに役立っています。例えば、当社は電気自動車の充電を最適化するためにAIを使用しています。AIを活用したスマート充電アルゴリズムは、充電需要を分散させることで安定しバランスの取れた電力網の維持に役立つとともに、顧客がより低いコストで充電できるよう支援します。この電力需要の集約により、再生可能エネルギーが利用可能なときに、システムがその利用を最大化することが可能になります。

技術も重要ですが、課題の大きな部分は文化的な変革にもあります。Image: シェル

水素経済の台頭は脱炭素化に大きく貢献すると期待されており、ここでもデジタル化が重要な推進力となります。データ駆動型のシミュレーションと物理ベースのモデルを組み合わせることで、従来の実験を最適化することができます。当社はモデリング能力を活用し、水素の安全な貯蔵と輸送の改善に役立つ新たなコンテナを設計しています。目的は、事業運営の安全性を高め、水素がエネルギーキャリアとしてより広く採用されるようにすることです。

複雑で分散され、多様なエネルギーシステムの運用

従来の電力システムは、電気を集中的に発電し、多数の事業者や家庭の消費者に配電してきました。再生可能エネルギー電源の利用可能性の高まりにより、消費者が小規模な発電事業者にもなり得る、より複雑で分散型のエネルギーシステムへと移行しつつあります。これにより、地域のマイクログリッドの管理、需要予測、十分なエネルギー貯蔵と送電網容量の確保に関する新たな課題が生じています。当社は現在、主要な協力者や消費者と非常に緊密に連携し、これらの新たなシステムがどのように顧客ニーズに応えるか、また最大限の効率性と信頼性を実現するためにどのように運用すべきかを理解し、モデル化しています。

この新たなエネルギーシステムのもう一つの要件は、エネルギー製品の炭素フットプリントに関する検証可能な情報を備え、トレーサビリティを高めることです。例えば、当社は最近、持続可能な航空燃料(SAF)の「ブック・アンド・クレーム」方式を提供するブロックチェーン・プラットフォーム「Avelia」を立ち上げました。Aveliaは世界中の航空会社や企業を結びつけます。当社は、企業がSAFのコスト削減に貢献するための実行可能で持続可能な方法を創出することを目指しており、その結果、SAFの生産を構造的に拡大するための需要シグナルが高まることが期待されます。

当社が学んだこと

エネルギー転換はデータによって推進されています。最近の報告書では、「デジタル技术を大規模に普及させることで、排出量の多い3つの分野(エネルギー、素材、モビリティ)において、2050年までに排出量を最大20%削減できる」と推計されています。機械学習、人工知能、高度な計算科学などのデジタル技術は、すでに排出削減の改善に貢献しています。シェルでは、3つの重要な教訓を得ました:

1. 新しいデジタル技術は、エネルギー転換の重要な推進力ですが、変化を加速させ、事業価値を実現し、従業員を巻き込むために、経営幹部のコミットメントと組み合わせる必要があります。

2. 連携は、成功するデジタル文化の中心であり、異なる分野の主要な協力者が、多様な技術的能力、知識、資源を提供します。

3. 将来のビジネスモデルは、大規模な商業エコシステム全体で容易に共有できるオープンスタンダードを必要とします。

デジタル技術は、脱炭素化への取り組みの重要な部分であり、すべての事業分野で機会を生み出しています。技術も重要ですが、課題の大きな部分は文化的な変革にもあります。エネルギー転換を加速させるために、同時に行うべきことが2つあります。第一は、安全で確実な事業運営を維持しながら、これまでになく迅速に変化を起こすことです。第二は、個々の組織の境界を越え、世界のエネルギーシステムを真に変革することに焦点を当てた変化の運動を構築し、それに参加するために、効果的でオープンな連携を進めることです。

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