センサーを使って簡単にできる可視化のポイントをご紹介IoTによる電力管理とは？　DIYで探る電力の実態

2022.12.22 (木)

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高騰する電気料金

パソコンに電気料金の文字

ウクライナの進行による世界情勢、資源価格の変動、円安などにより、電気料金の高騰が続いています。皆様もご自宅の電気料金をみて驚かれたこともあるのではないでしょうか。

一般家庭もそうですが、電力を多く利用する製造業やインフラ事業者の皆様など、事業活動に大きな影響があると思います。今後も電力需給の見通しは不透明なところがあり、政府も節電プログラム等々支援策を打ち出しており、社会的にも省エネの取り組みは重要度が増しています。

そもそも省エネでイメージされるものはエアコンの温度設定、こまめな機器の電源OFF、待機電力のカットなどがあげられると思います。もちろんこれらにより全体の電気料金は下がりますが、もう一歩踏み込むと「何が」、「どのタイミングで」、「どの程度」の電力を使っているかを見ていく必要が出てきます。

センサから取得したデータを簡単に見える化！
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センサーによる電力見える化

電力を細かく見るには様々な方法があります。ここでは例として工場をイメージしてみましょう。

まず、分電盤単位で見る方法があります、分電盤には表示板があるものが多いですので、ある程度の把握は可能です。ただ時系列の履歴を取るにはデータロガーなどの記録装置が必要となります。また配線を正確に把握する必要もあり、どこに何が繋がっているかを管理する必要も出てきます。

次に機器単位で電力を見る方法です、機器によっては電流計がついているものもありますので、このデータと機器の仕様を踏まえて計算する形になります、これも時系列でみるには記録装置が必要です。

最後に電力センサを使う形です。実際には電流値を測定する機器が多いものです。方式としては大きく電力線に配線するものと電力線に外付けするものがあります。今回は手軽に利用できる外付けセンサについて、ご紹介していきたいと思います。

センサーで電力を図る意味

センサーを使って消費電力を記録する。そんな面倒なことまでする必要があるのかと思われるかもしれません。もちろんセンサーをいくらつけてもそれだけで電力削減になるわけではないですが、少なくとも状況の把握が可能となり、削減の第一歩になるものです。センサーを付けるメリットは次のようなものがあげられます。


何がわかる？	メリットは？	例
時系列がわかる	累積の電力量（日単位、週単位、月単位）が見える	ある機器は仕様としての最大電力使用量（≒定格電力）は多いかもしれませんが、実はほぼアイドル状態でそんなに電力を使っていないかもしれません、それとは逆に実はアイドル状態でも電力を使っている機器もあるかもしれません。実際に多くの電力を消費する機器をこまめに停止するなどの対策が取れます。
相関がわかる	作業と電力の関係、他の機械と合わせた総電力がわかる	ある機器は起動時に多くの電力を使うかもしれません、起動を一斉に行うとピーク電流が増え電気代の基本料金の増加にもつながってしまいます。また特定の作業についても高い電力を使うものは自動化されていれば夜間に運転するなどの対策が取れます。
傾向や異常値がわかる	増加/減少の傾向や突発的な異常値などがわかる	駆動する機械は基本的に注油などメンテンナンスを行わなければメカニカルな摩擦により電力は増えてしまいます。ただやみくもにメンナンスを行うのではコストが掛かります。丁度良いメンテンナンス期間の参考になります。もちろん異常値が検出された場合は何かしらの事象が発生していると考えられ、故障の検知にも活用できます。

具体的な導入方法

具体的にセンサーで電力を測定する方法をご紹介いたします。センサーの種類は様々なものがあり、更に測定データの保管の方法もそれぞれです。保管方法はデータロガーでセンシングした現場で保管する方法もありますし、ネットワーク経由で集中的に保管管理する方法もあります。

今回はNTT東日本の置くだけIoTというソリューションを活用した導入方法をご紹介いたします。

置くだけIoTはクラウドにセンシングデータを保管し、グラフ化表示、アラートの発出などが可能です。またセンサーや通信に必要なゲートウェイを選ぶことができ、比較的簡単にクラウドでの電力消費量管理が可能になるソリューションです。

電力の可視化画面（クラウド画面）

上記を決定し、実際には現場環境、機械の仕様確認、電源ケーブルの確認等様々を経てセンサが設置されますと、以下の様にクラウド画面で表示されます。ネット通信がある場所であれば遠隔地でもブラウザで確認することができます。また、データはクラウド上で保管されているので、蓄積されたデータを取り出して分析することも可能です。

上述の通り可視化は一歩踏み込んだ省エネ対策の前提となるものですが、全て自身で用意するとなると大変な労力が必要となります。上記ソリューションなどをうまく活用していただければ、手間を抑え最終的な電気料金の削減に近づけられると思います。