普通の電力量計でスマートメーターのように電力量を計測する方法

スマートグリッドの記事を読んでいると、「スマートグリッドの実現のためにはこれまでの電力量計をスマートメーターに置き換える必要があるので少なくともあと数年は実現までに必要である」という内容を見かけます。しかし、実際のところスマートメーターの足音はすぐそこまですぐそこまで来ていて、Google PowerMeterやMicrosoft Hohmを試そうと思えば、ほんの少しの投資をするだけで始められてしまいます。

もちろん、スマートグリッドの定義は非常に広いので、PowerMeterやHohmを使っただけで、スマートグリッドを体験したことにはならないのでしょうけれど、その一端を実際に体験してみることは非常に大きいと思います。Seeing is Believing 百聞は一見にしかずということです。そういえば、iPhoneが発売された時も、iPadが発売された時も、「どうせスマートフォンでしょう？」とか「どうせiPhoneが大きくなっただけでしょう？」なんて声が発売当初ありました。しかし、実際に触れてみると、「この新しい感覚は実際に触れてみないと分からないものだ！」などということを言い出す人がいましたよね。自分のような凡人がTechnologyを理解するには、やはり触れてみるのが一番の近道だと思ったりしています。

さてさてでは、すでに発売されている後付式にスマートメーターを紹介したいと思います。基本的は、PowerMeterのサイトやHohmのサイトにリンクが貼って有ります。特に、米国で利用可能なメーターは、PowerMeterに対応しているCurrent Cost社とTED社と、Hohmに対応しているBlueline Innovations社のメーターです。

それぞれのメーターは、取り付け方によって微妙に違うので違いを説明していこうと思います。まず、電力の読み取り方法としては、Current CostとTEDがクランプ型の電力量計を採用しているのに対して、Blueline Innovations社が赤外線センサーを使っています。クランプ型の電力量計というのは、電線の回りの磁界を計測することによって電流を測って電力量を計測します。つまり、ブレーカーや電線にこのクランプ型の電力量計を取り付けることによって、単位時間あたりの電力利用量を計測することができます。一方、赤外線センサー方式は、電力量計の中についている円板（アラゴーの円板）の回転速度を赤外線センサーによって読み取って電力量を計測します。また、円板がついていない電子式の電力量計であっても、LEDの点滅間隔を赤外線センサーで読み取って計測することができます。

また、計測した電力量をPowerMeterやHohmへ通知する方法についても、それぞれ微妙に異なっています。まず、Current Cost社のメーターは、電力量計からモニターまでの区間をZigbeeによって情報を送信して、モニターにUSBで設置したブリッジを接続して、ブリッジからEtherでLANへと接続してWebサイトへ情報を送信する。TEDは、電力量計からGateway(Current Costのブリッジに相当)までをPLC(Power Line Communication)を使って通信して、そこからEtherでLANへと接続してWebサイトに情報を送信する。また、TEDは、Zigbeeをつかってモニターも付属している。その場合、モニターは、電力量計からの情報をZigbeeによって受け取る。Buleline Innovations社の場合は、電力量計から433.92MHzの通信をつかって、WiFiブリッジに情報を中継して、Webサイトへと情報を送る。

さて、これらの製品の中でどれが一番使い易いかについて感想を書いてみます。実際に使ってみたのは、Bluelineのものだけだが、スペックからわかることを書いてみます。まず、取り付けが一番楽なのは、Bluelineの電力量計です。クランプ型の電力量計は、ブレーカーボックスを開けて取り付ける必要があるので、ある程度の知識が必要ですが、赤外線センサーなら素人でもドライバー一本で取り付けることがでます。また、Current Cost社は、TED社のものより取り付けやすいと思われます。Current Cost社の電力量計は電池式であるのに対して、TED社のものは電源を配電盤から供給する必要があります。

また、精度については、おそらくTEDとCurrent CostがBluelineを上回ると思います。実際にBluelineの電力量計の精度は、最低400Whくらい流れていないと感知しません。一方、クランプ型の電力量計は、おそらく1Whくらいの制度がでると思います。ただし、電力量計からブリッジまでの通信で問題が起きることも多いらしい、実際にBlueline社のWiFiブリッジは、地下にある電力量計から地上3階にあるブリッジまで電波を送る際に、置き場所によって情報を欠落することがありました。また、PLCであっても、室内の配線によっては、雑音がのってしまったり通信ができないことがあるらしいです。同様の現象は、Zigbeeにおいても発生すると思われるので、設置環境に応じて得意とする通信方法が変わると思います。

ちなみに、Current Cost社、TED社、Blueline社の後付式のスマートメーターは、米国に在住ならばAmazonにて購入することができます。

Black & Decker EM100B Energy Saver Series Power Monitor
このメーターは、Blueline社とは違うメーカーのものなのだが、対応していると書かれています。外見を見る限り、Blueline社のものと全く同じなので、OEMなのではと思います。ただし、スペックと値段が若干異なっています。Buleline社純正のほうが高くて少しスペックが良です。

Blue Line Innovations BLI 31100 PowerCost Monitor WiFi Gateway Compatible with Black & Decker Power Monitor

TED 5000-C - The Energy Detective

Home Energy Saving Monitor ENVI-CC128 Complete Unit with Transmitter

Google PowerMeterとMicrosoft Hohm

電力量計の記事を書こうと思ったのですが、Microsoft Hohmと引き合いに出されるGoogle PowerMeterについて書いておこうと思います。

まず、Microsoft HohmとGoogle PowerMeterの見た目の違いですが、あまりありません。Webページの出来としては、ポータル機能がMicrosoftの法にあって、グラフ単体ではGoogleの方が綺麗だという印象です。

Hohmのグラフは、ひとつ前の記事を見てもらうとわかるように線グラフです。PowerMeterのグラフは、塗りつぶしの線グラフです。このあたりは単純に好みの問題かなと思います。ページの遷移については、どちらもあまりうまくできていなくて、こちらが意図する期間のグラフを出そうとするとイライラするときがあります。それでも遷移のスムーズさは、Googleの方が勝るような気がします。Microsoftの方は、遷移の際に砂時計が出てきてなかなか変わらない時があります。

いろいろと機能を比べてみると、そもそもWebサイトの方針がが根本的に違うことが分かります。Hohmは、エネルギーに関するポータルを目指していて、地図と連動させたり気温のグラフが出てきたり、いろいろな関連情報を見ることができます。一方、PowerMeterの方は、iGoogleに埋め込めることからわかるように、グラフの描画を目的としたツールという印象です。グラフは、綺麗にグラフを描画することに注力されていて、その他の機能は他の人が好きにカスタマイズできるようにと意図されているのだと思います。

個人的には、いまのところHohmの方が好きなインターフェースです。PowerMeterの方は、機能が絞り込まれすぎていて、何度も見たくなるサイトではないです。Hohmの方は、たまにイライラしつつも、何度か訪れてもよいかなと思うサイトです。まあ、普通のユーザは、1ヶ月もたてば、2度と訪れないと思います。ちなみに、Googleの方は、それを見越してなのか、毎週サマリーをメールで通知してくれます。

Microsoft Hohm

最近、スマートグリッドがキーワードとしてよく聞こえてくるので、スマートグリッドのWebサービスの一つであるMicrosoft Hohmを使ってみたので、そのレポートを書いてみます。

そもそもスマートグリッドとは、電力網をもっとスマートにして、発電や電気使用の効率を上げようという目的で考えられたものです。日本なんかだと、電気の品質が高いから必要ないと思われがちですけど、アメリカでは大々的に予算をつけて開発をしているし、日本でも政府の予算でいろいろなプロジェクトが動いているみたいなので、注目をしています。

スマートグリッドの肝となる機能のひとつのスマートメータというものがあります。いまの電力量計（メータ）は、機械式のものを検針員のひとが一つづつ読み取っていますが、これを遠隔で読み取ったり開閉したりすることによって、効率化しようというものです。

なぜ、効率的になるのかというと、発電所からリアルタイムで消費電力量わかるようになることによって、細やかな制御が可能になるということと、逆にメータが発電所の状態を把握することによって電力の使用を控えることなども考えられています。

なんとなく考えると、冷蔵庫への給電が突然とまって、中身が腐ってしまうようなことを想像するかもしれませんが、実際は必要な電気は供給しつつ、充電のようないつでもいいような電力の使用を制御するという発送です。

今後は、各家庭に太陽光発電が備え付けられる日がくるでしょうし、電気自動車も普及すると思われます。太陽光発電した電力を電力会社に売ることができたり、夜間の電力が安い時間帯に電気自動車を充電したりということができたら、より効率的なのではと思っています。

そこで、電機メーカーからIT産業まで各分野がスマートグリッドというエコビジネスに参入しようとしていて、MicrosoftやGoogleもこれに続けとシステムを開発していて、そのMicrosoftが開発したのがMicrosoft Hohmというわけです。

実際に何をするのかというと、自宅の電力量計の値を集計してグラフを書くだけのWebサイトなんですけど、使ってみるとなかなか楽しいものです。

何が楽しいのかというと、電気の使用料が見えるようになると、何に電気を使っているのかが把握できるようになって効率のよい機器に交換することができたり、電気をつけっぱなしにするとお金がかかるというのを実感できたりします。

子供のころ親によく「電気を消しなさい」なんて怒られたものですけど、このグラフをみればいま1秒あたりいくら使っているのかがわかるので、消した方が良のだとわかると思います。

次の記事では、電力量計の取り付け方について説明します。