5.1.- スマートグリッドと電力システム

電力システムに再生可能エネルギーを取り入れることで、発電の分散化が顕著になってきています。そのため、キルヒホッフの法則によれば、電流はインピーダンスの低い電力線を通って、より多くの範囲で循環する傾向があることから、電力の流れの分布が大きな課題となっていた。これにより、電気ネットワークのバランスが大きく崩れ、性能が低下してしまいます。パワーエレクトロニクスの大きな進歩により、キルヒホフの法則に挑戦し、最も複雑な電力ネットワークにおける電力の流れを制御することに成功しました。

現在、電力の流れを制御するためにスマートパワーグリッドに統合されている最先端の技術開発には、位相シフト変圧器（PST）、フレキシブルAC送電システム（FACTS）、静的同期補償器（STATCOM）、サイリスタ制御直列コンデンサ（TCSC）、静的周波数変換器（SFC）などがあります。 これらの技術は、ネットワークの力率だけでなく、ネットワークの電力の流れを制御するために特定の変電所に設置されており、電気システム全体の性能を大幅に向上させることができます。

スマートグリッドに代表される技術の進化により、風力発電や太陽光発電などの再生可能エネルギーをグリッドに組み込むことが可能となり、電気自動車を社会に取り入れることが可能となりました。その結果、温室効果ガス（CO2）を大幅に削減することが可能になりました。