壊滅的な気候変動を回避するために、炭素排出量を削減しなければならないというプレッシャーの高まりに直面し、多くの産業では既存インフラの徹底的な見直しに注目しています。再生可能エネルギーおよび電化施設にとって朗報なのは、現在、既存インフラを変革してオペレーションの大幅な改善と廃棄物の削減を可能にする技術が新しく生まれていることです。最初は小さな第一歩に見えるかもしれませんが、時間の経過に伴い複数の施設で徐々に変化が生じると、画期的な変革であることを証明できます。
国際エネルギー機関（IEA）の報告によれば、2015 年のパリ協定の想定通り 2050 年までにネットゼロエミッションを達成するには、クリーンエネルギーシステムの大規模な配備だけではなく、「エネルギー効率を向上させるための世界規模での大きな動き」が必要です。地球の人口が現在より 20 億人以上増えると予測される 2050 年に、総エネルギー消費量が現在のレベルより 8% 低くなるよう「エネルギー強度」を高めることが目標です。
「再生可能エネルギーと電気化は炭素排出量削減に最大の貢献をしますが、ネット・ゼロ・エミッションを達成するには、幅広い対策と技術が必要です」と IEA 報告書は述べています。
言い換えれば、大きな修正を 1 つだけ行えば良いわけではありません。CO2 の分離回収とグリーン水素技術の分野では、将来有望なイノベーションが見られてきましたが、長期にわたって拡張可能にはならない可能性があります。ただし、水力から風力、バイオマスまで、新しいエネルギー源の開発を促進できる多くの技術がすでに存在しています。
幸いにも、既存の電力インフラを最新化して大幅な効率性の向上を実現することができます。テクノロジーのおかげで、顧客は信頼できて費用対効果も高い方法で再生可能エネルギーを送電網に統合するニーズに対応できます。
多くの市場で風力および太陽光発電が急速に追加されているため、既存の電力網との接続において多少の困難に直面しています。スマートグリッド技術を採用すると、再生可能エネルギーを従来の送電網に統合することが可能になり、化石燃料への依存度を減らす一方、風力や太陽光に伴う間欠性への対処にも一役買います。
アリゾナ州で実施されている Salt River Project では、エマソンのスマート・グリッド・ソリューションを利用して、ソーラーパネル、風力タービン、コジェネレーションプラントによって生成される急成長中の分散型エネルギーを統合し、双方向電力フローを処理することで、100 万人の顧客に信頼できるますますクリーンな電力を確保しています。
アラスカ北部の農村部では、Golden Valley Electric Association (GVEA) がエヴァ・クリークを運営しています。これは、最も過酷な気象条件を持つ州最大のウィンドファーム（集合型風力発電所）です。エマソンの持続可能なグリッドソリューションを使用することで、この風力発電所は、より正確な予測と送電により、気候変動の最前線に立つ地域に低コストの再生可能電力を確実に供給することができました。
「エマソンは、アラスカ北部のお客様のクリーンエネルギーへのアクセスを高めるという目標において重要な協力者です」と語ったのは、GVEA 電力供給担当バイスプレジデントの Frank Perkins 氏です。「共通のオートメーションプラットフォームに投資することで、より多くの再生可能エネルギーを効率的に組み込み、炭素排出量を最小限に抑えることができます」
テクノロジーのアップグレードにより、「GVEA は発電から計量まで、電力システム全体のオペレーションを最適化する体制を整えました」そう語ったのは、エマソンの電力および水ソリューション事業部の社長である Bob Yeager です。
スマート・グリッド・ソリューションに加え、ウィンドファームの所有者とオペレータは、風力タービン制御と最適化ソフトウェアを最新化することにより、再生可能な風力発電オペレーションをデジタルに変換し、年間エネルギー生産量を増加させることができます。
現在、風力タービンの推定耐用年数は 20 年で、受ける風力の強さに応じて数年の誤差があります。離れた場所や過酷な条件に設置されたタービンは、運用コストとメンテナンスコストが上昇し、タービンの使用年数に応じて年間コストの最大 35% に達します。現在、ほとんどの風力発電事業者では、タービン固有のメンテナンス計画のカスタマイズに役立つ詳細なデータを提供する新型オートメーションシステムが不足しているため、今後のメンテナンスニーズを予測することが難しくなっています。
老朽化した風力タービンを新しい技術で改修すると、迅速、安全、低コストで運用年数を延ばし、性能を強化して、運用コストとメンテナンスコストを削減できます。改修戦略は、こうした課題に対応するようカスタマイズし、周辺環境、風速、陸上地形、海底地形などの要因に基づいて設計を変更することができます。風力タービンまたはウィンドファームの技術とソフトウェアをアップグレードすることにより、所有者とオペレータは、機器の健全性と最適化の機会についてより深い洞察を得て、より多くの情報の確認、さらなるコスト節約、生産性向上が可能になります。また、既存のタービンの耐用年数を延ばすことにより、所有者とオペレータは、新しいタービンへのわずかな投資を対価に、より多くのエネルギー生産量と収益を得ることができます。
エマソンの GVEA デジタルトランスフォーメーション・プロジェクトでは、エヴァ・クリークの風力タービンの信頼性を高め、運用コストとメンテナンスコストを 65% 削減しました。
世界の多くの地域では、水力発電ダムが地域社会の心臓部です。発電だけではなく、飲料水の提供、灌漑、レクリエーションの目的でも使用されています。IEA によると、水力発電は今も最大の再生可能発電源です。
水力発電プロジェクトの中には 100 年以上前のものもありますが、システムの改修により、タービン制御、貯水池制御、エネルギー管理、機器保護の監視および改善が可能です。その結果、シャットダウン回数の削減、スタートアップの迅速化、より効率的なプラント運用を実現します。
40 年間操業されているサルトグランデ水力発電所では、このような大規模な最新化プロジェクトが進行中です。同発電所は、ウルグアイとアルゼンチンを分断するウルグアイ川の中央流域にある 1,890 メガワット規模の水力発電所です。9 億 6,000 万ドルを投じた 30 年間のプロジェクトの第 1 段階で、ダムの 14 基の水力発電タービンの制御と監視を改善するためにエマソンの技術が採用されています。
よりクリーンな電力を供給するために、世界中で石炭火力発電所がバイオマス燃料施設に転換されています。エマソンの単一統合テクノロジープラットフォームは、タービン、ボイラー、燃料処理、BOP プロセスを含むすべての用途を制御および監視し、「プロジェクトの確実性方法論」と組み合わせることで、こうした新しいプロジェクトが予算内でスケジュール通りに操業開始できるようサポートします。
バイオマス燃料の含水率が変動するとプラントのパフォーマンスに悪影響を与えるため、バイオマス発電所は操業が困難です。エマソンの Ovation テクノロジーは、燃料の含水率を継続的に監視し、必要に応じて燃焼空気を調整してプラントの効率性を最適化し、メンテナンスコストを削減します。
エマソンは、EPH Lynemouth Power が 44 年間操業されている石炭火力発電所を、木くずを燃料とする新しいプラントに転換するプロジェクトをサポートしました。完了時、同発電所は最大 390 メガワットの低炭素電力を国内送電網に供給しました。
同様に、エマソンは、フランスのエネルギー事業者である Albioma から指名を受け、同社の Bios Rouge 石炭火力発電所を 100% 再生可能エネルギーに移行しました。総発電量 108 メガワットの火力発電所は、年間約 640,000 トンの二酸化炭素に相当する温室効果ガス排出量を削減する予定です。これは、現在の操業レベルに比べ直接炭素排出量が 84% カットすることになります。
気候変動から私たちを守るものは何か？強大な力や超人が突然現れ、私たちを救ってくれることを希望する人がいるかもしれません。しかし、現実には、私たちは自分自身を守らなければなりません。そのための最善策は、今すぐ行動を起こし、私たちの行動のほとんどすべてを少しずつ改善することにより、日常生活で必要な違いを生み出すことです。
