太陽光発電の自家消費接続方法は?設置のメリットや電力申請の流れを解説 |千葉県の太陽光発電は株式会社レクソル

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電力が大量消費されるのはなぜ?考えられる原因と対処法を解説

AI技術の進化や普及によって、人々の生活はさらに便利になりました。実際、このような最新技術を活用した事業を展開している方も多いでしょう。一方、電力を大量消費するため、電気代が高くなってしまうことに悩んでいる方は少なくありません。

この記事では、そもそもなぜ電力が大量消費されるのかという原因に加えて、どのような問題が引き起こされるのかを解説します。電量の大量消費への対処法も詳しく解説しますので、参考にしてください。

電力が大量消費される原因

電力が大量消費される主な原因は、以下の3つです。

・人口増加と経済成長
・生活水準の向上
・新技術の普及

それぞれの原因について解説します。

人口増加と経済成長

人口増加と経済成長は、電量消費が増えた主たる原因のひとつです。18世紀に始まった産業革命以降、世界の人口は急速に増加しました。1750年時点での世界人口は約7.3億人とされていましたが、国際連合広報センターによれば2024年現在で82億人といわれています。

人口増加は主に工業化の進展によるもので、とくに発展途上国の成長が影響しています。また、石油や石炭といった化石燃料の利用が拡大し、電力消費も急激に増えました。

このように、経済活動が活発化する一方で、電力需要が大幅に増加しています。さらに、今後も発展途上国を中心に電力消費は拡大すると予想され、世界規模で供給が追いつかない状況が懸念されています。

産業革命以来の人口増加と経済成長は、電力消費の急激な増加を促進し、現代のエネルギー危機の一因となっているのです。

生活水準の向上

生活水準が以前より向上したことも、電力が大量に消費される原因のひとつです。産業分野の電力使用は今も多くの割合を占めていますが、長期的には民生、つまりオフィスや家庭での電力消費が増え続けています。

さらに、オフィスビルの増加や情報技術の発展にともない、業務を効率化・自動化するために使われるOA機器の普及が加速している点も、大量の電力消費の一因です。OA機器によって、業務用途での電力消費はさらに増大しています。

加えて、生活の質が向上するにつれて、家庭でもエアコンや暖房器具などの家電製品が急速に広まりました。このように、さまざまな機器や家電の普及によって、2000年代初頭まで電力消費が伸び続けました。

その後は、機器の所有率が上限に達し、省エネ家電の普及も進んだため、電力消費量は横ばいの傾向を示しています。しかし、家庭や業務用の電力消費は、2016年の時点で全体の約6割を占めるまでに増加しています。

したがって、今後も生活の質の向上にともない、さらに電力需要が高まる可能性は十分にあると考えられるでしょう。

新技術の普及

人工知能(AI)や、さまざまなものとインターネットを接続するIoT(Internet of Things)といった新しい技術が進化しています。このような新技術の普及によって、電力消費は劇的に増えつつあります。

とくに生成AIは、大規模なデータ処理を行うために膨大なエネルギーが必要です。AIが正確な結果を生み出すためには、膨大なデータの学習が不可欠であり、それにともなってサーバーやデータセンターの需要が急増しています。

このような施設では、冷却装置や処理装置を動かし続ける必要があるため、電力使用が増加しています。さらに、IoTの普及により、多くのデバイスがインターネットに接続され、電力を消費するモノの数も飛躍的に増加している点も電量消費を増やす一因です。

AIを活用した自動運転技術やロボットの開発、スマートウォッチなどのウェアラブル端末の普及など、新たなデバイスも今後ますます増えるでしょう。新技術の進化と普及にともない、電力消費はさらに加速すると考えられます。

電力の大量消費が引き起こす問題

電力の大量消費によって、さまざまな問題が発生する可能性があります。大まかに分類すると、環境問題と社会問題の2つに分類されます。それぞれの問題について、具体的に解説します。

環境問題

電力の大量消費は、温室効果ガスの排出増加・資源の枯渇など、地球環境に大きな影響を及ぼしています。

まず、深刻な問題として挙げられるのが温室効果ガスの排出増加です。発電の際には、化石燃料を大量に使用するため、二酸化炭素をはじめとする温室効果ガスの排出が増えています。この二酸化炭素が、地球温暖化の主な原因となっているのです。

そのため、日本を含む多くの国々が2050年までにカーボンニュートラルを目指し、温室効果ガスの排出を減らす取り組みを進めています。しかし、取り組みのために大量に電力を消費する可能性があるため、場合によっては環境問題を進行させてしまうリスクもあります。

資源の枯渇も看過できない問題です。石油や石炭、天然ガスといった化石燃料は限りある資源であり、電力需要に応えるために過剰な消費を続けると、将来的に枯渇を招くおそれがあります。また、化石燃料の採掘や輸送の過程でも環境破壊が進み、生態系にも悪影響を及ぼしているのが現状です。

加えて、現代社会では廃棄物の大量生産・大量消費型の経済が主流となっていますが、これも電力消費を増加させる要因です。廃棄物の処理には莫大なエネルギーが必要なため、廃棄を前提とした一方通行型の経済活動は、環境問題を進行させているといえるでしょう。

社会問題

電力の大量消費は、複数の社会問題を引き起こしています。

まず、電力料金の上昇が挙げられます。電力の需要が増える一方で、エネルギー自給率が低い日本は、海外から化石燃料を輸入しなければなりません。2022年度時点では、日本のエネルギー自給率はわずか12.6%とOECD諸国のなかでも低く、国際的な情勢によってエネルギー価格が大きく変動しやすい状況にあるのです。

事実、ロシアによるウクライナ侵攻にともなうエネルギー供給の不安定化や、中東地域への原油依存が影響を与え、エネルギー価格が上昇しました。その結果、家庭や企業の経済に経済的なダメージをもたらしたことは記憶に新しいでしょう。

さらに、電力供給の不安定さも深刻です。震災後、原子力発電所の再稼働がやや進んでいるものの、依然としてエネルギー供給は脆弱なままです。

海外に目を向けてみると、新興国での深刻なエネルギー問題が大きな懸念事項といえるでしょう。経済成長とともに電力需要が急増しているものの、現在も安定した電力供給が困難な地域が多くあります。

このような国々では、発展のために必要な電力を十分に確保できず、社会的インフラの発展が遅れている場合も多いです。電力不足によって、産業の発展や生活水準の向上が阻まれることは、国際的な課題として認識しなければなりません。

電力が大量消費されるAIに関する知識

電力が大量消費される背景には、AIが深く関わっています。さらに理解を深めるため、AIに関する基本的な知識も解説しましょう。

AIが電力を大量消費する理由

AIが電力を大量消費する主な理由は、以下の2つです。

・AIの学習には膨大な電力を必要とするため
・データセンターの電力消費が増加しているため

それぞれの理由について解説します。

AIの学習には膨大な電力を必要とするため

生成AIが高度なパフォーマンスを発揮するには、大量のデータを使った学習が欠かせません。その際に使用される電力量は大きく、AIモデルの規模が大きくなるほど消費電力も増加します。

スタンフォード大学の研究では、AIモデル「BLOOM」が1時間に消費した電力量は、アメリカの一般家庭が1年間に使用する電力量を大きく上回ったことが明らかにされました。具体的には433MWh(メガワットアワー)の電力消費量で、これは一般家庭における電力量の約41年分に相当します。

さらに、生成AIのひとつであるChatGPTを生み出した言語モデル「GPT-3」は、機械学習の過程で1,287MWhもの電力を消費しました。1,287MWhは、一般的な家庭の数十年分の電力量に相当し、原子力発電所1基が1時間に生産する電力を超える規模です。

このように、AIが正確で複雑な処理を行うためには、高度な演算装置や大容量サーバーが必要となり、それにともない電力消費も急増します。

データセンターの電力消費が増加しているため

AI技術の進化とともに、データセンターの電力消費も増加しています。AIモデルの学習や推論には高性能な計算処理が求められます。この負荷を支えるために、データセンターは膨大な電力を消費しなければなりません。

また、大量のデータ処理によって発生する熱を冷却するシステムも必要ですが、冷却装置も多くの電力を消費します。アメリカの大手コンサルティングであるMcKinseyの分析では「アメリカのデータセンター電力需要は年々増加を続けており、2022年時点での電力消費量は17GW(ギガワット)だったが、2030年には35GWに達する」との見込みを発表しています。

日本国内でも大規模なデータセンターの建設が進んでおり、特定の地域では電力需要が急増しています。こうした施設の増加は、エネルギー資源の消費を加速させるだけでなく、電力供給の安定性にも影響を及ぼす可能性があります。

AIがもたらす電力需要の変化

AIによって、電力需要も変化します。たとえば、AIによる高度な需要の予測技術が導入されると、電力供給の効率が向上し、余剰電力の無駄を減らせるようになるでしょう。

また、AIを活用して電力量を調整する「スマートグリッド技術」が進展すれば、電力需要の高い時間帯でも安定して電気を使えることが期待されています。特定の時間帯に集中する電力消費を分散させ、供給リスクの低減が図られるでしょう。

さらに、自動運転車やドローンなど、AIを駆使した新技術が普及することで、これまでにない電力需要の形態が生まれる可能性があります。こうした技術の進化や普及によって、電力需要が変化すると見込まれています。

電力の大量消費への対処法

電力の大量消費への対処法として有効なのは、節電とエネルギー効率の向上です。それぞれの対処法について解説します。

節電する

節電は、電量消費を抑える効果的な手法です。個人でも企業でも行えますが、実施できる対策に異なる点があるため、それぞれ具体的な対処法を解説します。

個人の節電方法

家庭での電力消費を抑えるには、日常的に使用する家電製品の節電を意識することが重要です。とくに消費電力が大きいエアコンは、使用方法に工夫を加えることで大きな節電効果が期待できます。

たとえば、厚手のカーテンを使用して熱の出入りを防げば、冷暖房効率を高められるため、設定温度を控えめにできるでしょう。また、フィルターを定期的に掃除して余計な電力消費を抑える手法も効果的です。

冷蔵庫は、24時間稼働しているため、少しでも無駄な電力消費を減らせば、長期的には大きな節電効果を期待できます。たとえば、食品の詰め込みすぎを避け、開閉の回数を減らすよう心がけるだけで節電効果があります。

節電を考えるうえでは、照明の使い方を見直すことも欠かせません。必要のないときはこまめに消灯したり、白熱電球からLEDランプに切り替えたりなどの対策を心がけましょう。

テレビやパソコンなどの家電製品も同様に、使用しないときは電源を切り、待機電力を削減することが節電のポイントです。このような、日常的な細やかな対策が電力消費の削減につながります。

企業の節電方法

企業が電力消費を削減する際、照明と空調、OA機器の使用状況を見直すことが効果的です。照明に関しては、必要な明るさを保ちながら、照明の数を減らしたり照度を調整したりすれば、電力消費を抑えられます。

また、LED照明への切り替えも有効です。購入にあたって初期費用はかかりますが、長期的なランニングコストの削減につながります。

空調では、設定温度を見直すだけで大幅に削減できます。たとえば、夏季の設定温度を25から27度へ、冬季は23度から21度へ調整するなどです。扇風機やサーキュレーターを併用すれば、冷暖房効率が向上し、さらに電力使用を抑えられます。

OA機器は、使用していないときに電源をオフにする、またはスリープモードにすることで節電につながります。省エネ機能を備えた最新機器への買い替えも効果的でしょう。

エネルギー効率を向上させる

エネルギー効率を向上させるのも、有効な節電対策のひとつです。それぞれの手法について解説します。

再生可能エネルギーの利用

再生可能エネルギーの活用は、環境負荷を減少させるための重要な取り組みです。たとえば、ドイツではデータセンターに対し、再生可能エネルギーの利用を義務付ける規制が導入されています。

さらに、アイルランドに拠点を置くEchelon社は、100MW規模のデータセンターを洋上風力発電からの電力で運用し、再生可能エネルギーによる供給を実現しています。このような取り組みは、企業における持続可能な運営の一環として広がりつつあるのです。

日本でも再生可能エネルギーの活用が注目されています。たとえば「デジタル田園都市国家構想」では、データセンターの分散化と再生可能エネルギーの推進が進められています。

さらに、群馬県富岡市にある株式会社アガタは、大規模な太陽光発電と蓄電池を導入し、データセンターの電力需要を再生可能エネルギーで賄う体制を整えました。その結果、年間で571tのCO2削減を達成し、環境への貢献も大きな成果を上げています。

このように、再生可能エネルギーの導入は、エネルギーコスト削減と環境保護の両立を目指す企業にとって、欠かせない施策となりつつあります。

こちらの記事では、一般住宅向け太陽光発電の仕組みを解説しています。家庭でも導入できる電気の自給自足について、より理解を深めましょう。

省エネ機器の導入

企業や家庭でのエネルギー消費削減に効果的な手段のひとつが省エネ機器の導入です。従来の機器に比べ、最新の省エネ機器は電力消費を抑えながらも、よりよい性能を発揮します。

たとえば、エアコンや照明、冷蔵庫など、日常的に使用される機器は、最新の省エネモデルに交換することで、長期的な電力消費を削減できます。とくにLED照明や高効率エアコンは、ランニングコストを大きく抑える効果を期待できるでしょう。

さらに、オフィスで利用されるOA機器を省エネモード搭載製品に切り替えれば、業務に支障なくエネルギー消費を減らせます。実際、多くのOA機器はスリープモードや自動オフ機能を搭載しており、無駄な電力消費を抑える工夫がなされています。

省エネ機器の導入は、環境負荷を減らしつつ、コスト削減を実現するために欠かせない取り組みです。初期費用が必要になるものの、長期的には大きな節約につながるため、導入を検討する価値は十分にあります。

まとめ

AIやIoTの普及にともなう電力需要の増加、人口増加による社会の電力消費拡大など、さまざまな要因によって電力の大量消費が引き起こされています。対処するには、個人や企業が積極的に省エネ機器や再生可能エネルギーを導入し、電力の自給自足を目指すことが不可欠です。

レクソルでは、電力の自力供給に役立つ太陽光発電システムや蓄電池の導入などをサポートしています。お客様一人ひとりに合った最適な提案はもちろん、導入後も安心できるよう細やかなアフターフォローも提供しています。

太陽光発電や蓄電池、オール電化など、エネルギー効率の高い設備の導入を通じて、豊かな暮らしを実現しつつ、持続可能な未来へ向けた一歩を踏み出しましょう。

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