はやぶさ電力、いよいよ家庭のコンセントに進出!?

略してデマコンと呼ばれるデマンドコントローラー、直訳すれば「需要」の「制御器」となりますが、これだけでは何のことやらさっぱりわかりません。デマコンとは電力業界で使われる業界用語で、ざっくり言うと「消費電力のピークを抑制する機器」です。わざわざ名前がつけられ、略語で呼ばれたりするのは、これが単なる省エネ以上の意味を持つシステムだからです。

電気料金は電話やガスと同様、あらかじめ決められた「基本料金」と使った量に応じて支払う「従量料金」の和で料金が決まります。
契約したユーザーにサービスを提供する事業者、たとえばスポーツクラブなどでも、基本＋従量の料金体系をとる事業者は多く存在します。サービス提供にかかる固定費（電力であれば発電所や送電線）とランニングコスト（同じく燃料費など）をイメージさせるため、納得されやすいのかもしれません。
そして事業所や工場など大口契約では、過去1年間の使用電力のピーク値によって基本料金が決定する仕組みになっています（電力会社がそう決めています）。そしてそのピーク値のことを業界ではデマンド値（＊1）と呼ぶならわしです。

過去1年間のデマンド値で基本料金が決まるということは、ピーク値が高くなると、割高な基本料金がその先1年間適用されるてしまうことになります。逆に冷房などで需要が多くなる時期に、ピーク値をうまく抑えることができれば、その先1年を通じて低廉な基本料金が適用されることになり、大きなコストカットにつながります。
これがデマコン導入のインセンティブ（動機づけ）となっており、最近では家庭向けにもこの種の料金体系を導入する会社も出てきました（例：東京電力のスマートライフ料金プランなど）。2016年4月から始まる電力小売の全面自由化で、デマンド値の制御が家庭でも必要とされる時代が到来しつつあるのです。

《はやぶさ発信の電力制御技術》をおさらいしてみましょう。その核心のひとつが「限られた電力をかしこく配分する、サーバ不要の自律的なシステム」でした。システム全体の電力使用量を目標値に収めるための制御で、やるべきことは次の3項目に集約されます。

1）総電力量を測り、目標値との差（逸脱電力量）を各機器に同報する。
2）その情報を受け取った各機器が、自分で使用電力を調整する。
3）最初に戻って繰り返す。

今回のデモンストレーションでは、これらの役割を担う3つの機器（試作機）でシステムが構成されていました。

《はやぶさ発信の電力制御技術》のアルゴリズムを解説に使われてきた「宴会の割り勘精算のアナロジー」を思い出してみてください。

スマブレもブレーカーですから、当然ながら自分の配下にある回路の電流値を知ることができます。この情報から、自分が全体へのインパクトの大きい「部長ブレーカー」なのか、あまり大勢に影響を与えない「ヒラ社員ブレーカー」なのか、あるいは課長や係長なのかを、おおまかながらも把握することができます。
加えて、システムに参加しているスマブレたちは、システム全体での逸脱電力量を、メディコンを通じて知らされます。逸脱電力量が大きければ「部長ブレーカー」から順に落ち、逸脱電力量がゼロを下回ったところでスマブレたちの動作は止まります。このとき、電力のピークは所定の値に抑えられます。サーバ不要・同報通信のみによるデマコンが成立するわけです。
機器自身が自分の役回りを知り、全体の状況を見ながら適切と思われる行動をとる点が、スマブレのスマブレたるゆえんなのです。
“《はやぶさ発信の電力制御技術》のアルゴリズム”は、国内外に特許出願されています。

川口淳一郎教授（JAXAシニアフェロー）は、より高機能型として「後からシステムに参加したものから先に落ちるスマートブレーカーも用意している」としました。
この高機能型スマブレを、こんな例で説明してみましょう。

大勢の乗客が乗り込んだエレベータで、従量オーバーのブザーが鳴ってしまった（ピークを超えた）とします。このブザーを止める（ピークを抑制する）にはどうすればよいでしょうか？
全体最適を考えれば、体重の重い人から降りてもらうのが、最も早くて確実です。このとき「自分の体重が重いことを知っている人」が、自主的にエレベータから降りるアルゴリズムとなっています。スマブレの中の部長ブレーカーがこれにあたります。何人かが降りればブザーは鳴り止んで（ピークが抑制され）、エレベータは出発できます。 でも現実問題、エレベータでは、後から乗ってきた人が降りるほうが、何かと丸く収まるのではないでしょうか。高機能型スマブレは、電流値に加え時系列での履歴も加味した判断も行います。電気機器の使用の実情を考えても「規制を超える原因となった機器から落ちる」という動作は、納得されやすいのではないでしょうか。

はやぶさ」の設計検討で生まれたアイデアは、さまざまな業界に賛同者を増やして形となり、私たちの生活のすぐそばにあるコンセントにまで進出しようとしています。うまくこれを役立てたいものですね、宇宙でも地球でも電気は大切ですからね。