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デジタル・パワープラント、ビッグデータ解析ツールの利用

発電所がデジタル化される?! ビッグデータ 解析ツールを利用して発電施設内の機器データをシームレスに統合し、
より効率的な運用を実現するGEの「デジタル・パワー・プラント」をご紹介します 。

その発電所はまるで産業大聖堂と呼びたくなるような佇まいで、独特の平穏に包まれています。ポンプ室に入ると、高圧蒸気をタービンに送り込んで発電するところや、800馬力のポンプがブーンと唸り声をあげる中、アルミニウムダクトの上で太陽が躍るのを目にすることもできます。

・・・しかし、この日はすべてが見た目どおりというわけにはいきませんでした。確かに、技術者たちは目的どおりに動き回り、通常タスクを遂行しています。バルブもオルガンのパイプのように順序正しく開いています。専門家だって、目視ではこの故障を発見することはできなかったはず。でも、制御室の奥のスクリーンがオペレーターに警告をあげてくれていたのです。

デジタル発電所の制御室のスクリーン

これが「データ」の本領。振動センサーが吸い上げるビッグデータのおかげで、エンジニアたちは昨日や1週間前には発生していなかった異常、”わずかな振動”をリアルタイムで検知することができたのです。センサーは制御室のコンピューターにデータを送信、データは分析されて「異常発生。今すぐチェックが必要だ!」と声を上げました。その後、ソフトウェアが温度センサーのデータを自動的に再点検し、結果を確認して、事態が大きなダメージを引き起こす深刻な故障に至ってはいないことを報告。

スリラー映画の筋書きのような発展は見せることなく、こうしてすべては平穏に解決されました。このシステムにより、オペレーターは整備員に伝えるべき異常を素早く記録し、整備員がポンプを検査すると、スクリューが緩んでいたことを発見。スパナを何回か回すだけで、事態の悪化を防ぐことができました。

現在のところ、こうしたシナリオの多くはまだ仮説の域を出ていません。しかし、事態は急速に変わりつつあります。9月29日、GEがサンフランシスコで開催したカンファレンス「Minds + Machines」で、GEは「デジタル・パワー・プラント」を初披露しました。これは発電施設内の機器データをシームレスに統合し、より効率的な運用を実現する、これまでにない設計を施したものです。

デジタル・パワー・プラントは新しい設備に限定されるものではありません。既存施設にもアプリケーションをインストールすることができ、“データ”がもつ価値をあらゆるタイプの発電設備に活用することができます。

デジタル・パワー・プラントへの移行は、圧力、温度、振動、環境変数、その他の多くの条件を測定するセンサーの設置とインダストリアル・インターネットとの連携だけで、スマートに実現できます。GEが開発した産業向けソフトウェアプラットフォーム「Predix」をベースとしたこのシステムは、データを分析し、発電施設を最適化して、手遅れになる前に問題を突きとめてくれます。

Predixはまた、公益企業が独自のアプリを開発し、スマートフォンからでも発電施設をモニタリングしたり、制御することも可能に。

「Predix」をベースにしたGEのシステム

しかし、インダストリアル・インターネットはデジタル・パワー・プラントを支えるテクノロジーであるだけではありません。家庭や企業への電力供給は、遠隔地にある単独の発電施設で発電した電力を消費者に一方的に供給する古い手法から、よりフレキシブルで双方向的なシステムへとシフトし始めています。具体的には、屋根に設置したソーラーパネルや風力発電施設、バッテリーによって、依然として変動性の高い再生可能エネルギーを電力網に供給しています。

産業界ではこうしたシフトに対応できるツールが必要とされおり、そこではデータやソフトウェアが一役買ってくれそうです。たとえば、ガス燃料を使う発電施設での発電を控えるのに最適な時間を知らせて、ちょうど吹きはじめた風や、顔を出し始めた太陽を利用した電力にシフトすることが可能になります。

発電施設のデジタル化

GEパワー&ウォーターのチーフ・デジタル・オフィサー、ガネッシュ・ベル(GEの130年の歴史の中で初のデジタル・オフィサー)は、世界は今後20年間で発電量を今より50%増加させる手段を見いだす必要があるとして、次のように述べています。「これは途方もなく大きな課題です。どれほど大きな成功体験がある企業でも単独では太刀打ちできっこない。だからこそ私たちは、お客さまやパートナー企業、スタートアップ企業などに参加を呼びかけて、Predixというソフトウェアプラットフォームを使ってイノベーションを起こし、みんなで問題解決にあたろうと呼び掛けているんです」

米電力大手エクセロン社とパブリック・サービス・エンタープライズ・グループ(PSEF)社は発電施設をデジタル化させ、発電機器とオペレーション向上に向けたアプリを導入した最初の公益企業となりました。

エクセロンの新技術担当シニアマネージャー、マイク・クーゼジャ氏は同社の業界内の地位を維持し、発展し続けるためには、「効率性や成長のチャンスとしてイノベーションに目を向ける必要がある」と話し、「当社の判断はすべてデータに基づいている」として次のように続けています。「利用できるデータが多いほど、パフォーマンスの適切な予測が可能となり、発電設備をより最適化できるんです」