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AIで廃棄物発電をさらに効率的に

 持続可能な開発目標(SDGs)におけるエネルギー問題の解決策として、ごみを焼却施設で燃やした際に出る高温・高圧の蒸気を活用して発電を行う「廃棄物発電」が注目されています。廃棄物発電は「ごみ発電」とも呼ばれており、化石燃料の使用を低減できることや、燃料であるごみを国内で調達できること、全国各地で回収したごみをその地域で使う電力として還元できることなど、数多くのメリットがあります。

 廃棄物発電は、地域で使用するエネルギーをその地域で賄う「エネルギーの地産地消」の発電拠点としても、期待されるようになりました。その一方で、投入するごみの性質や形状によって蒸気量が変化することや、蒸気量の制御に関係するパラメーターが多いため蒸気量の制御が難しく、安定的な発電が難しいという課題があります。

 廃棄物発電の普及の鍵を握る蒸気量の安定化について、NTTコミュニケーションズ株式会社(NTTコム)と、株式会社クボタが共同でAI(人工知能)を使って安定化させようという実証実験を行っています。NTTの長距離・国際通信事業を担う完全子会社として知られているNTTコムですが、近年はAIを活用した様々なサービスを法人向けに展開しており、クボタとは2016年に「農業・水・環境インフラ分野におけるICTイノベーション創出に向けた連携協定」を締結し、AIを活用した様々な共同実験などを行っています。

 今回の実証実験では、NTTコムが開発したAI解析ツール「Node-AI」を用いてごみ焼却の予測モデルを生成し、独自の解析技術でごみ焼却中の工程を可視化します。この予測モデルをクボタが持つごみ焼却に関するノウハウと照合させることで、制御で使用する約300のパラメーターの中から重要なデータを絞り込みます。その後、蒸気量の変化の傾向を捉えるための分析処理を行うことで、1分先のごみ焼却状況に関する予測モデルを生成できるようになります。この予測モデルを適用したシステムを稼働中のごみ焼却施設に導入することで、運用者が常に1分先の蒸気量をリアルタイムにモニタリングできる環境を実現できるようになるそうです。

 NTTコムとクボタは今後、5分先、10分先の予測モデルの生成など、より高精度な蒸気量予測の実現を目指しています。また、デジタル上に実際の稼働環境と同様のごみ焼却施設を再現する「デジタルツイン」など、蒸気量の安定化制御に向けた技術開発を加速させることで、未来に向けた再生可能エネルギー創出の高度化・効率化を進めていくそうです。安定的な発電設備として、廃棄物発電が活用される日も、そう遠くないかもしれません。

Photo:ecoist

(エコイスト編集部)

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