エネルギー転換の加速、脱炭素化の推進、安定供給の確保におけるITの役割

この文章は、米国にて公開された文章の抄訳となります。下に記載の英語原文もご参照ください。

温室効果ガス削減に関するパリ協定の目標を達成するためには、世界各国の政府、産業界、一般市民の間において、これまで以上に強固な協力関係が欠かせません。現在、各国・地域の政策立案者は、そのための取り組みおよび気候変動の喫緊の課題に対処するための革新的な歩みを進めています。

欧州連合(EU)が最近公開したRePowerEU計画では、かつてない自給自足戦略によって、エネルギー供給の安全を確立することに重点が置かれています。この計画の中核となっているのは、「クリーン テクノロジーのイノベーションを促進」することへのコミットメントです。時代を決定づける今という瞬間に、テクノロジー分野とソリューションが果たす重要な役割を支えるものになっています。

テクノロジーによって、レガシーからリーダーシップへ

世界の多くの国・地域で課題が山積する中、いまや多くの政府が、エネルギー転換の加速、脱炭素化の推進、安定供給の確保を実現する上でITが中心的な役割を果たすと認識するようになっています。

化石燃料中心の一元的な発電環境から、風力や太陽光などの自然エネルギーを活用した分散型エネルギー資源(DER)への移行は、これまで使われてきた運用技術システムの変革を前提としています。

公共部門は、このようなシフトの実現を3つの方法で支援することができます。

  • エネルギー企業が、信頼性と回復力を備え、ゼロカーボンで手頃なコストのエネルギー エコシステムへの投資を安心して行える安定した規制環境づくり
  • ネットゼロ排出目標の実現に向けたプロセスに有益な財政刺激資金の提供
  • 革新的なグリーン テクノロジーの商用化を加速させるための産学間における持続可能なパートナーシップの醸成

単一のテクノロジーでは、気候変動がもたらす甚大な影響に関わるすべての課題に対処することはできません。これらの諸課題に対応するためには、幅広い範囲を網羅した実証済みのソリューションと新しい革新的なテクノロジーが必要になります。ただし、公共部門は産業界、企業、消費者をグリッド環境に統合するスマートグリッドおよび分散型自律システムへの基本インフラ投資を優先付けることにより、消費エネルギーの炭素排出レベルを最小化する上で、極めて重要な役割を果たすことができます。グリッド接続されたシステム環境をサポートすることで、発電した余剰電力をグリッドへ戻すことにより、家庭や企業は、効率的な再生可能エネルギーによる電力供給を受けることが可能になります

エッジおよびIoTは不可欠な実現テクノロジー

目標を達成し、信頼性、手頃な価格、持続可能性を最大化するために、民間および公共の公益事業者(電気・ガス・水道)は、最新の分散型アーキテクチャーと、エネルギー ネットワークのエッジに展開可能な自律機能を活用することができます。これによって、電力会社のデータセンターを経由することなく、供給、需要、使用パターンの変化を継続的に学習することで、分散型エネルギーシステムをサポートできます。さらに、スマートIoT消費者エネルギー システムは、エネルギー供給の管理能力を高めるオンデマンド データを提供し、プロシューマ―(生産消費者)によるエネルギーの生産、消費、貯蔵を管理することで、大幅な効率アップを実現できます。他のさまざまな分野と同じように、将来のエネルギー ニーズを満たし、組織、企業、市民が一体となった国際的なアプローチを実現する上で、データは重要な役割を果たします。

OTオペレーショナル テクノロジーが果たす重要な役割

OT(オペレーショナル テクノロジー)とは、エネルギー システムを運用するためのハードウェアとソフトウェアを指し、国家レベルのインフラと大規模電力システムが完全に依存している極めて重要な基幹コンピューティング能力です。これらのシステムは、分散型のエネルギー資源やストレージ、また電気自動車やスマートホーム、スマートファクトリー、スマートオフィスといったグリッド エンドポイントをサポートする中で、その複雑さが劇的に増しています。

このように複雑な環境を背景に、ネットワークのまさにエッジの部分で膨大な量のデータが生成されていますが、個々のエッジでは、これらのデータをリアルタイムに分析し、新世代の自律システムで活用可能なアクションにつながるインサイトを生成しなければなりません。

これらのシステムは、新しい重要なグリッド機能として需要側の管理を提供するのに役立ち、EV(電気自動車)充電のような負荷のスケジューリングだけでなく、消費者規模および発電所規模での貯蔵の最適化も可能になります。

エネルギー効率に優れたスーパーコンピューターが移行を支援

エネルギー効率に優れたスーパーコンピューターは、数百のアプリケーション分野において、複雑なエネルギー問題を解消し続けています。デル・テクノロジーズが構築したスーパーコンピューター「HPC5」は、毎秒52 PFLOPS(ペタフロップス = 10の15乗。52 PFLOPSは 5京2,000兆回)の数学演算が可能で、太陽電池を主な電力源としています。イタリアのエネルギー企業Eni社は、エネルギーに関する研究開発の持続的な加速において、「HPC 5」の計算能力から大きな恩恵を受けています。

さらに、英ケンブリッジ大学がデル・テクノロジーズおよびNVIDIA社と共同で開発したスーパーコンピューター「Wilkes-3」は、核融合による発電の研究に利用されています。

これらのテクノロジーは、将来における発電の発展、持続可能な方法へのエネルギー転換の加速、脱炭素化を進めていく上でなくてはならない存在です。

先進のテクノロジーが、エネルギー転換を加速

革新的なITシステムと新世代のデータ駆動型の自律運用システムを組み合わせることは、エネルギー転換を加速させ、すべての人に手頃な価格で豊富なエネルギーを供給できる低炭素社会の実現に向けた確かな道を切り拓くための鍵となります。

公共部門当局は、革新的なクリーン エネルギー テクノロジーに投資することで、将来の展望を飛躍的に高め、成功に向けた未来の社会環境づくりへの重要な第一歩を踏み出すことができます。今こそ、今後数十年にわたり最も重要な産業のいくつかを再定義できる絶好の機会です。「グリーン」であり続ける限り、私たちの前には明るい未来が待っています。

The role of IT in accelerating energy transition, advancing decarbonization, and securing supply

Achieving the goals of the Paris Climate Agreement requires unprecedented collaboration between global governments, industry, and the public. Regional policymakers are now taking transformative steps to meet such commitments and address the pressing challenge of climate change.

The European Union’s recently published RePowerEU plan is focusing on delivering energy supply security through an unprecedented self-sufficiency strategy. Core to this is the commitment to ‘supercharge clean tech innovation’, underpinning the vital role for the tech sector and its solutions in this era-defining moment.

From legacy to leadership through tech

Undoubtedly, the role of IT is increasingly acknowledged by many governments as central to driving the energy transition, advancing decarbonization, and securing supply, at a time when challenges abound across much of the world.

The shift from centralised energy generation dominated by fossil fuels towards distributed energy resources (DERs) leveraging wind, solar, and other renewables is predicated upon a transformation of the operational technology systems traditionally used.

The public sector can help enable this shift in three key ways:

  • It can deliver a stable regulatory environment that gives energy companies the confidence to invest in a reliable, resilient, zero carbon, affordable energy ecosystem.
  • It can allocate fiscal stimulus funds to projects that will benefit the path to net-zero emissions.
  • It can also create a sustainable partnership between industry and academia to accelerate the commercialisation of innovative green technologies.

There is no single technology that addresses the seismic challenges of climate change. A broad range of proven solutions and new innovative technologies will need to be adopted. However, the public sector can play a pivotal role in minimizing the carbon intensity of consumed energy by prioritising essential infrastructure investments in smart grids and distributed autonomous systems that will integrate industry, business, and consumers into grid operations. By supporting the implementation of grid-connected systems, homes and businesses can be powered with efficient renewable energy with any excess electricity produced directed back to the grid.

Edge and IoT are essential enabling technologies

To meet goals and maximise reliability, affordability, and sustainability, both public and private utilities can leverage modern distributed architectures and autonomous capabilities that can be deployed at the edge of the energy network. This can help support a distributed energy system by continuously learning changes in supply, demand and use patterns, without going through a utility’s data center. Additionally, smart IOT consumer energy systems can achieve significant efficiency gains through managing prosumer energy production, consumption, and storage by offering on-demand data to better manage supply. Like in other sectors, the role of data will be critical to future-proofing energy needs and ensuring a joined up, international approach can be implemented by organisations, businesses, and citizens.

The Critical Role of Operational Technology

Operational Technology is the hardware and software that operates our energy systems. It is the critical computing capability upon which national infrastructure and bulk power systems are completely dependent. The complexity of these systems is dramatically increasing to support distributed energy resources, storage, and grid endpoints like electric vehicles, smart homes, smart factories, and smart offices.

All of this complexity is generating vast amounts of data, right at the very edges of our network, where it needs to be analyzed in real time to generate actionable insights that can be acted on by a new generation of autonomous systems.

These are the systems that are going to help provide demand side management as a new critical grid capability. It’s going to allow the optimization of consumer and utility scale storage as well as the scheduling of loads like EV (Electrical Vehicle) charging.

Energy-efficient supercomputers support the transition

Energy-efficient supercomputers continue to solve complex energy problems across hundreds of application areas. The HPC5 supercomputer can perform 52 million billion mathematical operations per second and is largely solar powered. Italian energy company Eni is benefitting from the computational power of the HPC5 in working to sustainably accelerate energy research and development.

In addition, Cambridge University’s Wilkes-3 supercomputer built in partnership with Dell Technologies and Nvidia, is being used to carry out nuclear fusion research for power generation.

Technologies like these are vital to develop future power generation, accelerate the energy transition to sustainable methods, and advance decarbonisation.

Advanced technology is propelling the energy transition forward

Transformational IT systems combined with a new generation of autonomous, data driven, operational systems, are key to accelerating the energy transition and forging a definitive path to a low carbon future with abundant affordable energy for all.

By investing in revolutionary clean energy technologies, public sector authorities will take the all-important first step to drastically improve outlooks and set up future societies for success. We now have an exceptional opportunity to redefine some of the most significant industries for decades to come. Our future is bright, so long as it’s green.