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技術・家庭科 エネルギーと技術 技術分野 （ 5 ）これからのエネルギー利用とわたしたちのくらし ◆スマートコミュニティとわたしたちのくらし スマートコミュニティとは、町全体で電力の有 い設備・機器であり、これらと発電所、再生可能 効利用や再生可能エネルギーの活用を図るため、 エネルギー設備、43 ∼ 45 ページで紹介した新技 情報・通信技術を活用して管理・制御するこれか 術、家庭のエネルギー機器などが連動してエネル らの社会システムのことをいう。 ギーの需要と供給のスマート化（かしこい使い方） スマートグリッドやスマートメーターなどは、 を図ろうという考え方だ。 技術科 ❹ エネルギーと技術 スマートコミュニティのネットワークに欠かせな ●スマートグリッド概念図 工場 電気の流れ ITによる制御 火力発電所 変電設備 原子力発電所 オフィスビル 46 水力 発電所 コントロール センター 商業 施設 蓄電池 大規模 風力発電所 発電設備付き ビル 蓄電池 エネルギー 貯蔵設備 大規模 太陽光発電所 スマート メーター ソーラー パネル 太陽光発電、 蓄電池付き住宅 電気自動車 蓄電池 （出所）資源エネルギー庁 資料を基に作成 ●次世代送電網−スマートグリッドとは ●スマートグリッドと情報セキュリティ スマートグリッド（かしこい送電網）とは、現在の送 スマートグリッドが本格的に普及すると、接続された 電網に情報技術（IT）を導入して、効率よく電気を供給 個々の機器から、電力使用情報などに関するデータや個 する次世代の送電網のことである。従来の火力発電など 人情報が多量に通信ネットワークに流通することになる。 電力会社から送られてくる電気と地域や家庭で発電した そうなると通信ネットワーク全体に大きな負荷がかかっ 再生可能エネルギーなどによる電気を一体的に運用する たり、不正アクセスや盗聴などがおこなわれたりし、セ ため、高速通信ネットワーク技術などを活用して情報を キュリティをおびやかす危険があるのが課題である。そ 管理し、効率や品質を高めるための電力供給システムで こで現在、スマートグリッドの通信ネットワークの安全 ある。 性・信頼性を保つための研究開発や実証試験が進められ ている。 ◎技術分野： ・エネルギー変換に関する技術（エネルギーの変換と利用） ・エネルギー変換に関する技術（エネルギーの変換と効率） ◎その他の教科： ・理科 3 年…自然と人間（持続可能な社会をめざして） ・家庭分野…わたしたちの消費生活と環境 ◆スマートハウスとは スマートハウスとは、エネル ● HEMS とは ギーを効率的に利用するために HEMS とは、電力やガス、水道の使用状況から太陽光発電、燃料電池、 蓄電池などをトータルに管理するシステムのことである。Home Energy 工夫された住宅をいう。省エネ Management System の略である。 型の家電や太陽光発電、燃料電 エネルギーの需要と供給のバラン 池、蓄電池などエネルギー機器 自動車、太陽光発電、家庭用燃料電 トロールし、二酸化炭素の排出 池などを最適な状態に制御してくれ る。エネルギーの使用状況などはい 量をおさえた省エネ住宅である。 つでもディスプレイで確認できる。 エネルギーの「見える化」でむだな 消費を減らすことができる。 ●スマートメーター © ジャパン・スマートシティ・ポータル ●エネファーム 家庭と電力会社、ガス会社をネッ エネファームとは、家庭 トワークで結び、電気やガスの「見 用燃料電池コージェネレー える化」のためのシステムで、エネ ションシステムのことであ ルギーをむだなく使うことができる。 る。都市ガスや LP ガスな どから、改質器を用いて水 ［機能の例］ ・自動検針 ・リモート接続・切断 ・電力消費量の見える化 ・電気製品の制御 など 素を取り出し、発電する。 同時に、発電時の排熱を給 湯に利用することができる。 ●ヒートポンプの種類と しくみ エアコン の電力＋ エコキュート の大気熱 冷媒（気体） 熱 ➡ 洗濯乾燥機※ ※ヒートポンプ式 冷蔵庫 乾燥機能を有するもの 冷媒（液体） 25℃ ト（ヒートポンプ給湯器）などにも利用されている。 圧縮機 室 内 室 外 20℃ -10℃ どから熱をかき集めて、大きな熱エネルギーとして利用 する技術のことである。エアコンや冷蔵庫、エコキュー 膨張弁 0℃ 温水床暖房 パネル ヒートポンプとは、少ない投入エネルギーで空気中な 圧縮機で冷媒を圧縮すると 温度が上昇 60℃ 0℃ 空気など からの吸熱 フローリング の熱エネルギー（家庭用エアコン暖房の一例） 電力 -10℃ ヒートポンプ ユニット 15℃ 急激に圧力を下げると温度が低下 （出所）一般財団法人 ヒートポンプ・蓄熱センター資料 最新のヒートポンプエアコンは 1 の投入エネルギーで 6 の熱エネルギーを得 ることができる（最新型ヒートポンプエアコンの場合）。 関連する ページ 考えて みよう ○エネルギーを取りまく諸問題 ･････････････････ P.22 ∼ 23 ○送電のしくみ ････････････････････････････････････ P.40 ∼ 41 みんなの家でもエネルギーを効率的に使う 方法を考えてみよう。 技術科 ❹ エネルギーと技術 スを予測し、家庭用蓄電池や次世代 などを IT を使って上手にコン 47