【23 Daily】techcrunch.com の報道によると、世界中の電力網で毎分60秒ごとにわずかな周波数低下が同期的に発生する現象が長年謎とされてきた。ドイツの Forschungszentrum Jülich の Dirk Witthaut 率いる研究チームが数年にわたる調査の末、この協調擾乱の原因を突き止めた。
世界中の電力網で毎分発生する周波数低下の謎を解明
この周波数の微小な低下は、国や大陸を超えて同時に起こり、その規則正しい発生は電力系統の運用に重大な影響を与える可能性がある。電力網の周波数は一定範囲内に保つ必要があり、振動が大きすぎたり原因不明の事象に誤った対応をすると停電や発電所設備の損傷を招くことがある。初めは水力発電所を疑ったが、共振による現象は通常断続的であり、毎分規則的に起こることを説明できなかった。
バッテリー蓄電池やUPSによる同時動作が原因であることが判明
ユリッヒ研究所のキャンパスに80台以上のスマート電力品質計を設置し監視した結果、蓄電池システムに接続された変圧器付近で同じ毎分の周波数低下が検出された。分析の結果、多くの固定式バッテリーやデータセンターの無停電電源装置（UPS）が1分ごとに電池残量を同期的にチェックしており、ネットワーク接続された時刻同期によりこれらの動作が同時に行われているため、微弱ながらも世界規模で確認できる電力網の擾乱を引き起こしていることが判明した。
アイルランドのデータセンターの増加が擾乱を悪化させている
アイルランドの電力網運営者からのデータを分析すると、2016年から2021年にかけて毎分の周波数低下の振幅が3ミリヘルツから12ミリヘルツに増加し、最近は20ミリヘルツを超える事例がある。データセンターの電力消費が増加し（2022年には18％）、UPS装置も大量に稼働しており、この同期動作が系統の安定性に影響を与えている。アイルランドの50Hz系統は±200ミリヘルツの変動に耐えられるが、この増加は限界に近づくリスクを示している。
編集部の視点：同期的な負荷影響への対応が世界の電力安定化に不可欠
本研究は、世界的に見られるわずかな周波数同期低下が多数のUPSや蓄電池システムの同時的充電状態確認によるものであることを明確に示した。解決策はチェックタイミングをランダム化するというソフトウェア的な措置で簡単に実施可能である。しかし、多数のIoT機器が未更新のままである現状では、類似の問題が続く可能性がある。規制当局や電力業界は標準化や管理策を検討し、増加するスマートデバイス負荷に対応する必要がある。起業家は電力品質管理やファームウェアセキュリティ、スマートエネルギー管理分野にビジネスチャンスがある。検証は詳細な電力監視ツールを用いて同期動作の解消効果を測定することで可能である。