スマートハウスってどんなもの

スマートハウスの中核を担っている技術が「ホームエネルギーマネジメントシステム」通称「HEMS」です。
住宅内にあるエネルギー機器や家電をネットワーク化してエネルギーの使用量を管理して最適化していくシステムです。
現在HEMSの開発については、ハウスメーカーと電機メーカーが連携して行っています。

HEMSとはIT技術を活用し、一般家庭にあるエネルギーの消費機器を効率的に運転できるようにするシステムです。
住んでいる人の手を煩わせずに、省エネを実現することができます。
例えば家電機器の自動制御機能では、照明を自動制御します。
人感センターや照度センサーで情報を得て玄関や廊下、トイレなどの照明を自動的にON、OFFできるものです。
カリビアンドットコムの自動制御もできます。
通常制御では、室内の快適性を保ちながらも設定温度を徐々に上げたり下げたりして上限温度になった時点で運転を続けることができます。
在不在制御では、不在になったとき一旦設定温度を上限温度に変えて、長時間不在した場合には運転停止になります。
外気温制御では、外気が低いのに冷房をつけていたら設定温度を上限として風量を弱にします。
そしてモニターにメッセージを表示したあと、しばらくしてから運転を自動停止します。
おやすみモードでは、設定温度を徐々に上げていったり、下げて行ったりして上限温度になってしばらくしたら運転停止します。
このようにスマートハウスでは、住んでいる人が何もしなくても、自動的に電気使用量を制御してくれるのです。

スマートハウスを普及させていくために欠かせないのが「HEMS」の進化です。
スマートハウスで効率的にエネルギーをコントロールして電力制御をするシステムですが、実際には電力を「見える化」しただけの機能しかないものもたくさんあります。
消費電力を示すだけで、住んでいる人に節電を促すだけの効果しかありません。
しかしHEMSの本来の機能は、エネルギーをマネージメントすることです。
今後普及していくスマートハウスには深夜に電力充電をしてコストメリットをだすとか、非常時給電システムと一緒に停電時には電力供給を自動的に行うなどの機能が不可欠だと思います。
HEMSの進化はこれだけではありません。
次世代の電力メーターである「スマートメーター」と連携して低炭素社会実現のためにスマートグリッドやスマートタウンに発展するため進化していかなければいけません。

2011年7月に結成された「HEMSアライアンス」では、市場確立と普及を目的としていて、東芝やNEC、パナソニックや日立、三菱電機や三菱自動車やシャープ、ダイキンやKDDI、東京電力などが参加して進められるプロジェクトです。
ここではHEMSを他のメーカー間の機器でも作動できるようにするための枠組みやガイドラインを決めていきます。
経済産業省でも「スマートハウス標準化検討会」を立ち上げて、官民が一緒になってスマートハウスを普及させることを目指しています。
そのためにはHEMSと家庭用機器のインターフェースを標準化したり、スマートメーターを導入したりしていく必要があります。
検討会では大手住宅メーカーや自動車メーカー、電力メーカーや大手家電メーカーがそれぞれの視点で会合を行い普及体制について検討を行っています。４０代婚活

省エネ対策と地球温暖化対策に利用できる技術として「HEMS」と業務用の「BEMS」が注目されています。
BEMSは「ビルエネルギーマネージメントシステム」。
HEMSは家庭用で、住宅におけるエネルギー消費機器の家電機器や給湯機器などをネットワークでつないで自動制御するものです。
スマートハウスで導入されている技術で、家庭内で使ったエネルギー使用量、機器の動作などを計測して表示し、住人に省エネを換気するものです。
国の地球温暖化対策本部もHEMSを普及させようと実証実験を行っています。

国内にあるHEMSの関連製品やサービスには、主にエネルギーの使用量をモニタリングできる「表示系」と照明やエアコンなど家電製品を遠隔制御できる「制御系」があります。
例えばWeb上でエネルギー使用量などの情報を見ることができるものでは、過去1年から2年分のエネルギー使用量や支払い料金を確認することができます。
他のスマートハウスを導入している類似世帯とエネルギーの使用量などを比較することもできます。
また住宅用発電設備のメーカーがモニタリングによってエネルギー使用量などをユーザーに提供してくれるものもあります。
この場合ユーザーの負担はありませんが、ユーザーが能動的に情報を得ようとしないためユーザー側の訴求力が課題となります。
ピークカット機能が付いた分電盤を使うと、電気の使いすぎをユーザーへ知らせて一時的にエアコンなどを自動停止させる機能があります。
必ずしも省エネにつながるとは限りませんが、ユーザーの認識を深めて家庭のエネルギー需要を管理することはできます。
「省エネナビ」などエネルギーの使用量をリアルタイムで表示できるものがあります。
リアルタイムに見ることができるため省エネ行動を換気することができます。
また他のサービスにHEMS機能をつけることで、遠隔地から家電や機器を操作することができたり、家庭内の見守りや防犯に役立てたりすることできます。

HEMSは省エネだけに特化したものではなく、生活見守り機能を役立てることで高齢化社会に大いに役に立つと考えられています。
高齢者の生活に合った省エネ情報を提示したり、生活者の行動パターンや好みから自動的に機器を操作したりして快適環境を作り上げていくことができます。起業

日本ではスマートハウスが本格的に実現する兆しを見せています。
北米では「エコ」を観点としたスマートハウスの普及が行われています。
日本は東日本大震災の影響もあり省エネ家電が普及してスマートハウスへの関心も高くなってきていますが、まだまだこれからです。

2012年の1月にラスベガスで開催された世界最大規模で行われたコンシューマエレクトロニクスが「2012 International CES」です。
家電やパソコン、薄型テレビやスマートフォンやタブレット端末の最新技術を駆使した機器を披露するためのイベントです。
今年は家庭内の家電や機器をつなげて快適生活を実現することができるスマートハウスをアピールするものが多く見られました。
東芝では、家電とデジタル機器をつなげるとライフスタイルがどう変わるのかアピールしていました。
ネットワークにつながっている家電や機器を環境や時間によって制御するものです。
太陽光発電でつくられた電気を自動的に消費できる様子を披露しました。
パナソニックでは、高効率の発電システムや太陽光発電パネル、家庭用の蓄電システムの試作品をだしていました。
環境事業に関してのコンセプトを説明しながら、スマートタウンで行っている実証実験についても紹介しました。
韓国のサムスン電子では、ホームマネージメントシステムや太陽光パネルを展示していました。
そしてデモンストレーションとして洗濯機をスマートフォン、タブレット端末などでコントロールできる様子を見せていました。
日本メーカーを中心にスマートハウスについてアピールしている企業が多くなっています。

「スマートグリッド」というのは、送電網の中にITを組み込んで電力を制御して効率よく供給していく仕組みのことです。
アメリカ発の概念で「次世代送電網」と訳すことができます。
家庭や事務所などにスマートメーターを設置してメーターで電力の使用状況を確認できるようになっています。
現在電力会社が行っている人による検針作業を無人化することができるため人件費を削減することができます。
さらに無線通信を利用することで家庭や事務所で使っている家電などの電力の使用量を知ることや制御することができます。
さらにソーラーパネルなどを使って発電量データを電力会社へ送信すれば、電力に関しての情報をすべてコントロールすることができます。
こうしてスマートグリッドは、ITを組み込むことで無駄な電力を減らすことができて省エネすることができます。
その結果、電気料金も安くすることができます。
今後環境対策の一環としても、スマートハウスや太陽光発電や風力発電を広めていくためにも、スマートグリッドは重要な役割を担っているのです。
従来型の電力と天候に左右されてきた自然エネルギーを使った電力をITによって最適化できるようになれば環境への貢献はかなり大きなものとなります。

スマートグリッドを利用するためにスマートメーターを各家庭設置した場合、電気料金が安くなると考えられています。
しかし電力会社側にとっては設備投資コストがかかるためそれが電気料金に反映されてしまい、逆に電気料金が高くなることも考えられます。
そのためユーザー側にメリットがないと、消費者から反発をかうことも予想されます。
また提供するデータによってはプライバシーの問題やセキュリティ対策の問題なども影響してきます。
しかし環境への影響を考えればこの取り組みは大きな意義があります。
スマートグリッドで送電網をつくり、HEMSが内蔵されたスマートハウスを供給して、新しい街作りを行うスマートシティなど都市の再開発において新市場の活躍が期待できます。

電力網にスマートグリッドを採用した場合、住宅がどのように変わっていくのか見てみます。
電力の流れを供給する側と消費する側の両方から制御して最適化するのがスマートグリッドです。
つまり小規模な発電設備があることになります。
身近なものとして太陽光発電があります。
太陽光発電で得た電力は家庭で使っていますが、電力が足らないときには不足分を電力会社から買うことになります。
逆に電力が余ったときには電力会社へ売電しているのが現在の状況になっています。
スマートグリッドを利用した家の場合、余剰電力は電気自動車や家庭用の蓄電池へ蓄電することができるため、太陽光がなくて発電できない時間帯や電力ピーク時に使ったり、他の場所で使ったりすることができます。
こうしてスマートグリッドによるネットワークを想定すると、太陽光発電以外にも、電気自動車や家庭用の蓄電池などの装置、コントロールユニットが必要になります。
これらを取り入れた住宅がスマートハウスになるわけです。

それではこれから家を建てるとき、我が家をスマートハウスにするにはどうしたらいいのか考えてみます。
まず考えることは発電設備を設置することです。
今は太陽光発電から取り入れる方法が主流となっていますから、家を建てるときには太陽光発電について検討してみるといいと思います。
屋根にパネルを設置するため、屋根の構造上、十分な強度を確保する必要があります。
家庭用の蓄電池については、蓄電設備を設置する場所が必要になります。
電機自動車にもいずれ利用するのであれば、車庫に充電設備をつけられるようにしておくことも必要です。
住宅には制御ユニットをつける場所も必要になります。
さらにケーブル類のスペースも必要です。
スマートハウスでは、住宅内にケーブル類が配されることになります。
新築するときにスマートハウス化していればいいのですが、後から取り付ける場合には、ケーブル類のスペースも確保しておかなければいけません。

スマートハウスを取り巻いている環境として、スマートシティ作りがあります。
スマートハウスは、IT技術を駆使して電力供給を最適化できるスマートグリッドを基盤として、エネルギー効率の高い地域作りを目指す「スマートシティ」作りの最小単位として注目を集めています。
中国やインドを始めとしたアジアを中心とした新興国では、公共事業で都市のインフラ整備とともに低炭素の社会システムを整備した都市作りを行っています。
日本政府は、エネルギーの使用量が増え続けている家庭部門でできる省エネ対策として、スマートハウスの普及をバックアップしています。
また国内でのスマートシティの技術を海外展開するためにパッケージ化して、スマートシティの実証事業をバックアップしています。

調査によると、スマートハウス関連の製品やシステムの世界市場は、2010年2兆1,486億円で前年の1.3倍になるそうです。
2020年には2009年の11倍にあたる18兆を超える市場になると予測されています。
そのためスマートハウス関連の製品やシステムの開発、研究にも熱を帯びています。
世界各地で実験が始まっていて、将来は巨大市場に成長していくと考えられています。
スマートシティは家だけではなく、地域の交通システムから、市民のライフスタイルを変革するなど複合的に組み合わせて、エリア単位で次世代のエネルギーや社会システムを作り上げていくものです。
水や交通や廃棄物などあらゆる産業が絡み合って多くの最新技術を使っています。
スマートシティは今後様々な業界に影響を与えていくと思います。
電力関係や、交通、水、スマートハウス、スマートビル、電気自動車、ゴミ処理、グリーンファクトリーなど多岐にわたります。
もう「業界」という既存産業の枠組みによってスマートシティ事業をとらえるのは無理だと思います。

「スマートハウス」とは、情報技術を駆使して家庭内のエネルギー消費を最適な状態で制御している住宅のことです。
2011年大手ハウスメーカーは相次いでこのスマートハウスを市場に投入してきました。
太陽光発電システムを使ったり、蓄電池などを始めとするエネルギー機器を使ったり、家電製品や住宅機器を使ったりしてこれらをうまくコントロールすることで省エネ住宅を作り上げていくものです。
CO2の排出量を削減できる省エネ住宅です。
地球環境を守るためにもCO2など温室効果ガスを排出しないようにすることは、全世界で行われている大切な取り組みです。
省エネ設備や創エネ設備のある住宅を「エコ住宅」といい、エネルギーマネージメントシステムを使い最適化したエコ住宅を「スマートハウス」と言います。

各ハウスメーカーでは、住宅のライフサイクルにおいてCO2の排出量をマイナスにしていこうとスマートハウスの開発に力を入れています。
消費者側にとってスマートハウスは、エコなものであると同時に光熱費を削減することができる経済性も魅力となっています。
太陽光発電については、政府の支援策も助けとなって普及が進んでいます。
太陽光発電や燃料電池で発電して得たエネルギーなどは、電気自動車へ充電するのに使ったり、住宅内のエネルギーとして効率的に使ったりしていけるようにスマートハウスは今後必要不可欠になってくると思います。
スマートハウスは快適で暮らしやすいという住まい環境を実現した近未来住宅なのです。

スマートハウスの課題を解決するために優れたアプリケーションなどを開発する枠組みを作っていく必要があります。
利用者が欲しいと思うようなアプリケーションを探して購入するアプリマーケットみたいなものが必要になると思います。
枠組みを作るために電力会社や家電メーカーなどが協議を行いました。

複数の機器を協働で利用できるように保証する枠組みを作ること、悪質なアプリケーションについて排除していくこと。
違うメーカー、コントローラーを組み合わせて利用できるようにスマートハウスの家電について修理体制などを維持、保守する枠組みを作ること。
SDKの提供、開発スキルを要請するセミナーを開催するなどしてアプリケーションの開発に関して誘起すること。
アプリケーションを作る人が利用者の存在を確認できるような、利用者と作り手をつなげる枠組みを作ること。

このような問題を解決してもスマートハウスに関してすべての問題が解決するわけではありません。
他にも今後の世の中の流れを見て臨機応変に対応していくことが必要だと思います。
これらの枠組みを作り、協議した成果についてはハウスメーカーとも連携をしてHEMSを広く世間に普及させるよう努めていくそうです。
スマートハウス市場は今後も拡大していくと思います。
家電メーカーについてもスマートグリッドの市場を開拓することで活路が開けていくと思います。
数年後、日本の住宅事情は大きく変わっていると思います。

太陽光発電や蓄電池、HEMSを搭載していればスマートハウスになるという考え方は少し違っています。
どんなに設備を備えても、冬になると隙間風が入ってきてしまう家や夏に冷房で冷やした冷気がどんどん逃げていってしまう家は、最適な環境でエネルギーコントロールをすることはできません。
そこで家庭内のエネルギーを最適化するスマートハウス環境を整えるポイントについて説明していきます。

1つ目は家の構造を高気密、高断熱、外断熱、窓断熱、基礎断熱などを利用して高い省エネ仕様にすることです。
2つ目は家庭内で消費するエネルギーの割合が高い給湯に省エネ性を向上させようと、オール電化やエコキュート、太陽熱温水器などの設備を利用することです。
3つ目は家の構造上の問題から消費エネルギーを絞ることができたら、次は創エネです。
自分の家で自分たちが使うエネルギーについてはできる限り自分たちでつくって、原発や火力発電など負担の大きなエネルギーに関しては大切に使うことが必要です。
太陽光温水器やPVの採用に関しては国や自治体から補助金も出ています。
4つ目はもしもの場合に備えてエネルギーを蓄エネ設備へ貯めておくことが必要です。
最近売り出されている3-6Kw電気を貯めることができる蓄電池の場合、ファミリーのいる一般世帯において1日から2日は最低過ごすことができる分貯めることができるそうです。
5つ目は最新スマートハウスにおいては、電気自動車もまた蓄電池とみなされています。
非常時には車から家庭へ逆利用できるように考えられています。

村田製作所と子会社がスマートハウス向けのセンサネットワークの開発に成功しました。
ホームオートメーションとEMSの構築をサポートできるシステムです。
スマートハウス向けのセンサネットワークとは、センサが情報を検知して、「ZigBee Gateway」でその情報を収集します。
そしてWi-FiやEthernetなどを介し、インターネット、タブレット端末などへ送信できるシステムです。
同社が開発したセンサや通信の技術を利用することで実現できたシステムです。
ZigBeeセンサノードやゲートウェイ、オリジナルのユーザーインターフェースとトータルパッケージで提供してもらうことができます。

開発の背景としては、IT技術を利用して家庭やビルのエネルギー消費を最適な状態にするスマートハウスやスマートビルディングが注目をされている中、エネルギーをスマートに使えて、高齢者をサポートするという観点からセンサネットワークを住宅へ導入しようと開発を行ったそうです。
スマートハウスでは、配置されたセンサを使い、温度や湿度、照度といった室内環境や電力使用状況をモニターでチェックして、空調や照明を制御するEMSというシステムが大切なポイントになります。
スマートハウス向けのセンサネットワークはEMSの構築を容易にしてくれます。
そして高齢化社会に伴い、高齢者の生活を安全で安心、快適なものにするため遠隔見守りや熱中症予防などにスマートハウスが活躍します。
高齢者に優しい住宅、それは全ての人に優しい住宅なのです。

ミサワホームからは2012年1月にスマートハウス仕様になっている「M-SMART MODEL」を発売されました。
太陽光発電や蓄電池、HEMSといった先進の環境設備が付いているスマートハウス仕様で木質系、鉄骨系の戸建て工業化住宅の全商品に設定されています。
ミサワホームの家では、次世代の省エネ基準をクリアできる断熱性を標準装備しています。
これにハード面だけではなく風や太陽光などの自然の恵みを活用した微気候デザイン、家族が集まってコミュニケーションをはかることができるセンターリビング設計のようにエコで快適に暮らすことができる工夫を凝らしています。
またミサワホームでは長年、環境住宅や環境技術について研究を重ねていて最近は太陽光と太陽熱を活用するカスケードソーラーシステムや生活エネルギーをSNS機能で見える化して省エネ活動を促進できるHEMSサービスなどの開発を行っています。

スマート仕様の家として発売された「M-SMART MODEL」は、基本性能をベースとしていて太陽光発電やカスケードソーラーシステムを活用して「創エネ」、蓄電池を活用して「蓄エネ」、微気候デザインを活用して空調機に頼らない「省エネ」、HEMSを活用して「調エネ」を装備しています。
さらに将来的な対応のためにEVやPHVから住宅へエネルギー供給ができるように先行配管や配線、家電製品、住宅設備などに使う通信ケーブルの設置までトータルに提案しています。

ミサワホームでは、今までにもゼロエネルギー住宅、ライフサイクルのCO2マイナス住宅を発売してきました。
住宅の省CO2化やスマートハウス化を推進してきました。
今後もこの流れを加速させて環境にも人にもやさしい住まいを普及させていく考えです。

各メーカーが技術を結集して開発したスマートハウスをメーカー別に比較してみたいと思います。
住友林業では、「ライフサイクルカーボンマイナス住宅」の実現を目指しています。
そのためには、地域でエネルギー管理を行うコミュニティエネルギーマネージメントシステム、通称「CEMS」が必要になります。
そして住宅では電力会社から供給される電力と家庭で創るエネルギーと蓄電池の3つの電力を統括してマネージメントできる「HEMS」が必要だと考えています。
HEMSの開発については東芝と連携をはかり行われました。
住友林業が用いた蓄電池は、リチウムイオン電池を使ったもので、NECやNECエナジーデバイスの製造する電池を使っています。
さらに日産のEV車である「リーフ」に搭載してあるリチウムイオン電池についても住宅用の蓄電池として利用するとしています。

積水ハウスでは、NTTドコモやNECとプロジェクトチームを立ち上げて、ホームICT、EV関連のサービス基盤で使う通信規格を使って実証実験を行っています。
積水ハウスでは、高効率型設備機器や太陽光発電システムといった省エネと創エネの技術を取り入れて環境配慮型住宅を目指しています。
そして住宅ないろんな情報を管理できる「家歴システム」を導入して快適性と省エネを共に実現できるシステムを開発しました。

積水化学では、スマートハウスの位置づけを「太陽光発電」+「HEMS」であると考えています。
HEMSに関してはNECと業務提携を行い、電力測定装置や家庭用のパソコンを使ってエネルギー消費量を確認できるソフトを開発しました。
太陽光発電を搭載しているセキスイハウスに組み合わせて販売されます。
さらに将来的には蓄電システムと連携して家電の制御をできる拡張高いシステムへしていく予定です。

ミサワホームでは、2030年における地球生活を見据えてライフサイクルにおいてCO2マイナスを実現できるように「エコフラッグシップモデル」を公開しています。
このモデルでは、太陽光や太陽熱を使った創エネ技術や高断熱ガラスを使った省エネ技術、家庭内のエネルギーを利用して最適化できる蓄電池付きのHEMS、EVに対応できる次世代型の自動車充電ステーションといった最新技術が搭載されています。
ミサワホームでは2011年1月にこれらのコンセプトを掲げたスマートハウスを量産化して量産タイプとして商品化をして発売しました。
量産タイプでは、太陽光発電+太陽熱によるソーラーシステムを始めとして、付加断熱システムや基礎断熱、そしてエネルギーモニターシステムやEV・PHVの充電用の外部コンセントを標準装備しています。
蓄電池付きのHEMSと次世代型の自動車充電ステーションに関してはトヨタグループと提携をして早期商品化を目指しているそうです。

大和ハウスでは、国内で初めてとなる家庭用のリチウムイオン電池付き住宅として「スマ・エコハウス」の実証実験を行いました。
太陽光発電や家庭用のリチウムイオン電池を使った蓄電池、LED照明やEV用の充電スタンドなどICTを活用して独自のエネルギーマネージメントシステムである「D-HEMS」を導入しています。
「D-HEMS」では、太陽光発電によって発電した電力を家の中で消費する「ecoモード」と、夜間に割安となる電力を蓄えておいてそれを日中に使い、発電した分の電力は全て売電するという「おサイフモード」を選ぶことができます。
さらに携帯電話やテレビ、パソコンを使って家電や住宅機器をまとめて一括制御することもできます。
家電の制御には、違うメーカーの家電製品や設備機器でも共通してコントロールできるソフトウェアとして開発されたツールの「住宅API」を使っています。
蓄電池では、エリパワーと共に開発した充放電効率が高くて長寿命のリチウム蓄電池を使っています。
このようにスマートハウスを巡る争いは、各メーカーの蓄電池の選択からも見てとることができます。
大和ハウスなどがリチウム電池を採用したのに対して、積水ハウスでは発電容量とすぐ使うことができるという点を考慮して鉛蓄電池を採用しています。

スマートハウスへの取り組みは家電量販店でも進んでいます。
その中でも話題となったのが、ヤマダ電機が行った住宅メーカー「エス・バイ・エル」の買収です。
これに伴い「創エネ」と「省エネ」と「蓄エネ」の3つのエコを実現できる「SMART HOUSING」の着手を全国的に始めました。
現在は毎週全国で3000万部のチラシを配布してアピールしています。
近い将来にはヤマダ電機の店舗がある敷地内にスマートハウスのモデルハウスを設置して本格的に取り組みを行っていくと思います。
ヤマダ電機グループにおけるスマートハウス事業の売上高は、初年度の2012年の3月には880億円としていますが、5年後の2014年度には3140億円を見込んでいます。
それだけ期待を寄せている市場であることがわかります。

他の家電量販店でも、節電とエコを切り口として太陽光発電や家庭用の蓄電池、エコ家電を組み合わせて販売を行っていこうと積極的に活動を開始しています。
スマートハウス自体を売るまでにはいかないと思いますが、消費電力を節減できるスマートハウス的なものを目指しているようです。
日本においては現在、家電メーカーや住宅メーカーや自動車メーカーなど680社近くが太陽光発電や自然エネルギー電力の効率的な配分や自動的に節電するHEMSと家電やデジタル機器を接続する方式を統一することで合意しています。
近いうちに対応製品も発売されてきます。
スマートハウスがいよいよ現実的なものとなってきたのです。

節電や省エネに対して関心が高くなっているといっても、住まいであるからには快適に過ごせることが大切です。
夏は暑いけれどエアコンを使わないで扇風機だけにして過ごしたという人も多く見られたようです。
冬場も電力不足なので暖房を控えて寒くても厚着をして我慢したという人も多くいます。
しかし我が家で安らかに快適に過ごしたいのに、暑さや寒さを我慢しなければいけないのはよくありません。

スマートハウスに暮らして、いくらエネルギーを効率よく制御できても住む人が体調を崩しては何の意味もありません。
そうなったら本当の意味で「スマートハウス」、「賢い家」とは言えないと思います。
地球環境に優しくて、家計にも優しくて、さらに住んでいる人にも優しい住まいが本当のスマートハウスであると思います。

住んでいる人が快適に暮らすためには、室内の空気環境が大切になります。
夏は涼しくて冬は暖かいくらいに温度を保てていることが理想的ですが、エネルギーをあまり使わないで理想的な環境を実現するには「高気密断熱」でなければいけません。
つまりせっかく部屋を冷やしたり温めたりしても、その空気の熱が逃げてしまっては意味がないので、空気の熱が逃げないようにしなければいけません。
また室温とは違う外気の浸入を少しでも防ぐことができるように、建物自体の気密性や断熱性を高くしておくことが大切なのです。
そして高気密で高断熱な住まいにするために必要なものは、優れた換気システムです。

高性能なスマートハウスが次々と登場しています。
そこには省エネだけではなく快適に暮らすために様々な工夫があります。
法律で決められている換気方法には3種類あります。
第一種換気は給気と排気をどちらも機械で行うもの、第二種換気は給気だけ機械で行うもの、第三種換気は排気だけ機械で行うものです。
この中で最もポピュラーなのが第三種換気になると思います。
しかし理想的なものは第一種換気です。
給気のとき湿気をとったり、冷たい空気を温めたりできます。
給気にフィルターが付いていてゴミや花粉、二酸化窒素などを除去できるとさらにいいです。
これにより室内の空気をクリーンに保って省エネも実現できます。

機械を使わなくてもできることがあります。
エネルギーをロスしがちなのが窓の開口部です。
窓をなるべく小さくして熱の逃げ道を減らすという方法もあります。
だからといって窓を少なくしてしまい光も入らなくなってしまうと息が詰まります。
断熱性能の高いサッシや断熱ペアガラスなどを使ってエネルギーのロスを防ぐこともできます。
また開口部のデザインを工夫して、居心地のよい室内空間にすることも大切です。
たっぷりと採光ができるように窓の形を工夫するとか、窓は南で弓形のボウウインドウを東や西の窓に設置することで光を室内に取り込むことができます。
スマートハウスに優れた換気システムのついた高気密高断熱をプラスアルファすることでより快適な住まいになると思います。

スマートハウスの核となる「HEMS」の機能のひとつに「見える化」があります。
太陽電池や蓄電池による発電量や電気やガスの使用量をモニターで住んでいる人に知らせてくれるという機能です。
しかし「見える化」というのはあくまでも「お知らせ」機能にすぎません。
実際にテレビを消したり、エアコンの温度を変えたりという省エネ行動に関しては、自動制御機能が付いていない限り住んでいる人自身が行わなければいけないことです。
せっかく使用量を知ることができても、住んでいる人が行動しなければ省エネにはならないのです。
省エネやCO2を削減していくことは地球環境にとって、私たちの将来にとって大切なことです。
しかしそれ以上に毎日快適に暮らしていくことが大切です。
電気やガスの使用量に気を取られてばかりで窮屈な暮らしをするよりも、家が判断して、自動的に省エネしてくれる方が理想的です。
スマートハウスの「スマート」とは「賢い」という意味になっています。
省エネでエコなだけではなく、快適に安全に暮らせる住まいがスマートハウスなのです。

つまり「見える化」というのは、住んでいる人の省エネ行動にプラス家自身が無駄なくエネルギーの最適な状態を維持することができる「エネルギー制御」も大切になってくるのです。
近年増加傾向にあるスマートハウスでは、多くの設備メーカーや住宅メーカーがHEMSを発表しています。
しかし機能的なものでは「見える化」になっているものが中心なので、「エネルギー制御」についてはまだこれからになってくると思います。

各ハウスメーカーはスマートハウスの開発に関して技術的には何の問題もないけれど、規格の統一をしてほしいと考えています。
実際のところ、スマートハウスに適用可能な標準規格は既にあるのです。
それはパナソニックや東芝や日立を始めとして50社が参加して開発を行った「エコーネット」です。
エコーネットの策定を行っているエコーネットコンソーシアム自体の発足は1997年でかなり前のことです。
2003年には通信プロトコル、インターフェース関連の全ての規格が完成して、2009年に国際標準規格に認定されています。

エコーネット規格を準拠した家電もすでに発売されています。
東芝が2002年にパナソニックや日立が2003年にネット家電としてインターネットにつなげることができる電化製品を発売しています。
当時は一定の省エネ効果があるとしかメリットを打ち出すことができませんでした。
消費者にとっては値段の高いネット家電をわざわざ買うほどのメリットはなく、あまり売れませんでした。
そのため現在では、東芝が発売しているエアコンや照明の「フェミニティ」シリーズ、三菱電機が発売しているエアコンなどごく一部の商品にしかエコーネットは採用されていません。

その後日本の電機業界において住宅内で使う通信規格を統一するという動きはありません。
スマートハウスではエネルギーを効率よく安心して使いたいというニーズから、10年以上前に起こそうとしたネットと家電を融合させることが今実現しようとしているのです。

最新技術を備えているスマートハウスを紹介します。
それは「見える化」と「エネルギー制御」の両方の機能を搭載しているスマートハウスです。
ここで紹介する最新スマートハウスが「グリーンファースト ハイブリッド」です。

「グリーンファースト ハイブリッド」では、燃料電池と太陽電池と蓄電池という3つの電池を組み合わせたシステムが導入されています。
住んでいる人が行動しなくても、このシステムが日常的にエネルギーを無駄なく使って蓄えることができるようにコントロールしてくれます。
停電したときには自動切り替えでテレビや冷蔵庫や照明など家電に電気を供給してくれます。
万が一の災害に備え、電池残量を常に2分の1確保しておくように蓄電池の残量を監視しています。
こうしたエネルギー制御は高い技術によって作られたHEMSを搭載しているからできることです。

さらに電気自動車（EV）との連携もすばらしいものがあります。
実際に東日本大震災の際には、被災地でガソリン供給が途絶えてしまったために、ガソリンがいらない電気自動車が大活躍しました。
住宅や屋外で使う発電機などに電力を供給することもできます。
震災以降、自動車メーカーでは電気自動車の蓄電池機能を前面に押し出して売りだしています。
しかし電気自動車を電池代わりにした場合、家で電気を使うことができる半面、自動車を動かすエネルギーがなくなってしまうので自動車本来の「移動」という役割を果たすことは難しくなります。

太陽光発電は便利ですが天候に左右されやすいというデメリットがあります。
そのため電力の流れを供給する側と需要する側の双方向からコントロールできる送電網「スマートグリッド」の構築が望ましいといえます。
スマートグリッドを基盤にしているエネルギー効率の高い地域が「スマートシティ」でその最小単位として「スマートハウス」があります。

スマートハウスについて、これまでいろいろな形で官民が実証実験を行ってきました。
実証実験ではCO2排出量を測定しました。
2009年度経済産業省が行った「スマートハウス実証プロジェクト」においては、ミサワホーム、大和ハウス工業、積水ハウスや大京といった大手住宅メーカーが電機、通信会社と連携して実証実験を行っています。

また経済産業省が「次世代エネルギー」の社会システム実証地域に選んだ豊田市では、トヨタホームなどが太陽光発電やEVと連動したスマートハウスの販売を始めました。
パナソニックは、藤沢市と共同で8社のパートナー会社とスマートタウン構想を発表しており、住宅約1000戸のスマートタウンを2013年に仕上げることを発表しています。
ホンダとさいたま市においてもスマートハウスの実証実験を予定しています。
三菱電機は独自に「大船スマートハウス」を建てて実証実験を行っています。
このようにスマートハウスの実証実験はあちこちで始まっていて、実現に向けて多くの課題も浮かび上がってきています。

スマートハウスに使われている技術でもう1つのポイントが「住宅用蓄電池」です。
太陽光発電や燃料電池によって発電した電力を蓄えたり、安い夜間電力を蓄えたりすれば必要な時に電気を使うことができます。
2011年大手ハウスメーカーでは蓄電池付きのスマートハウスの発売も本格的に始めました。

住宅用蓄電池には、家庭用の100V電源で充電できるタイプと太陽光発電を使って充電できるタイプがあります。
蓄電池の開発は各ハウスメーカーが2010年ごろから開発をしてきたもので、導入は3年くらい先だと言われていましたが、東日本大震災を受けて計画を前倒しにして市販化されたものです。

太陽光発電による蓄電池を使うことのメリットは、電気料金が安くなること、余った分を電力会社に売ることができること、予期しない停電、計画停電などのときにも対処できることなどがあります。
しかし太陽が出ていない夜間、悪天候な日になると十分な発電ができないので注意しなければいけません。

パナソニックが2011年12月に発売した住宅用蓄電池を例にとって見ていきます。
住宅用蓄電池と太陽光発電を連動させたもので、希望小売価格は459,900円です。
停電が起きたとき、蓄電池に溜めておいた電気を太陽光発電のパワーコンディショナーの自立運転用のコンセントへ供給することができます。
今までは太陽光発電ができない夜間などには使えませんでしたが、この製品を使えば昼夜問わずに自立運転ができます。
蓄電池は最大3時間稼働させることができます。
容量は0.96kWh、出力電力は120Wまでです。
照明やテレビ、ラジオやCDに使ったり、携帯電話を充電したりできます。

2012年2月住友林業から自然の恵みを活かしている木の家が持っている省エネ機能に、スマートハウス技術を加えた「スマート ソラボ」が発売されました。
再生可能で優れた自然素材の「木」の良さを活かした家で、エネルギーを効率的に使うことができる住まいを提供しています。
太陽光発電によってエネルギーを創りだし、HEMSによってエネルギーを「見える化」して、大容量の家庭用蓄電池によって電気を蓄えるというスマートハウス技術を搭載した家です。
電力消費を抑えて、CO2排出量を抑えて、経済的効果もあり環境負荷も低減できる暮らしを提案しています。

「Smart Solabo」（スマート ソラボ）の構造はマルチバランス構法とビッグフレーム構法とスーバイフォー構法です。
搭載されているシステムは、太陽光発電システムと家庭用蓄電池システム、HEMSです。
スマート ソラボの特徴は、太陽光発電で日中はCO2を排出しないで電力を創ることができるため環境に貢献することができること。
系統電力の消費を抑えることができること。
電力会社から買う電力を減らすことができること。
電気を蓄えることができて、必要な時に使ってまた蓄えるなど電力のコントロールができるようになること。
停電した場合には、蓄えた分の電力を非常用電源として使うことができること。
HEMSによって電力の使用状況を毎日チェックして節電や節約をすることができること。
EVやPHVといった車へ電力を充電することができること。
再生可能な資源の「木」を使うことで自然の恵みを活かした省エネな住まいづくりができること。
断熱性能、気密性能が高く、太陽や風、緑など自然を住まいへ活かして冷暖房設備に過度に頼りすぎることなく夏は涼しくて冬は温かい家を実現できることなどがあります。

スマートハウスによって私たちには新しい暮らしの形が提供されます。
昼間に太陽光から作っておいた電力を蓄電池へ蓄えておいて、夜間に使います。
さらに省エネ機能の優れた家電製品をネットワークでつないで、自動的に消費電力を制御するようにコントロールします。
スマートハウスでは自分で電力を作りだしてそれを効率よく生活の中で使っていくことで、100%電力を自給自足できるように目指していきます。
電気自動車は蓄電池にもなるので、従来の自動車のようにガソリン代もかかりませんし、CO2を排出することもありません。
スマートハウスに暮らす人が快適に暮らせて、さらに地球の未来のためにもなる、これら両方を実現できる賢い家がスマートハウスなのです。
低酸素社会を実現するためにスマートハウスを導入していく動きは日本でも加速しています。

スマートハウスでは、住宅の中で使っているエネルギーの使用状況を把握していて、電力を無駄に使っているときは教えてくれます。
携帯電話やスマートフォンなどから電力の使用状況を確認することもできます。
そのため外部から電力をコントロールすることもできるわけです。
スマートハウスではエネルギーを賢く使っています。
次世代技術を搭載した家電製品が大活躍しています。
最新のIT技術で住んでいる人のライフスタイルに合わせ機能を柔軟に更新していて、省エネ効果を最大限発揮できるようになっています。
エネルギーの自給自足ができる次世代型住宅、それがスマートハウスなのです。

未来のスマートハウスとして積水ハウスが手掛けた実証実験住宅が「観環居」です。
横浜のみなとみらい21地区にて総務省の事業の一環として行われたものです。
「観環居」は、環境にかかる負荷を低減したエコハウスです。
さらにHEMSを導入して太陽光発電やEVを利用して省エネと創エネと蓄エネ効果を発揮しています。

室内外にセンサーを配備して、センサーからの情報を 基にして不在時は照明を消したり、冷暖房機器の温度を適切温度に調節したりして無駄な消費電力を削減しています。
EVの蓄電機能を使って、太陽光発電の電力をEVへ溜めておき電力が不足したときにEVの電力を、家電消費に回すという実験も行っています。
スマートハウスに住んでいる人が、リビングにあるテレビやスマートフォンを使い、住宅機器や家電の消費電力を確認することができたり、太陽光発電によって得られた電力を振り分けたりできるようなシステムも提案されています。
各部屋の電力使用状況をインターホンからも見られるようになっていて外出前に消し忘れをチェックすることができます。
こういったことから室内の壁に照明用のスイッチが不要になっているのも「観環居」の特徴です。
モニターはキッチンにも設置されていて使用電力を確認することができます。

積水ハウスの特徴に「家歴システム」があります。
新築したときに家の情報や住宅設備、家電、植栽などに関しての履歴情報を登録してテレビなどを通じて閲覧できるものです。
こうしておくことで家電の型番を見たり問い合わせ先を見たり、植栽のメンテナンス情報を見たりすることができます。
家電製品の機能不足を感知できるため、交換時期を知らせてくれる機能もついています。
こういったスマートハウスの機能は、実現可能なものもたくさんありますが、いくつか課題の残るものもあります。
しかしながらスマートハウスが身近なものになるまでにそれほど時間はかからないと思います。

スマートハウスに欠かせないのが「太陽光発電」です。
家に太陽光発電を導入すると次のようなメリットがあります。

1つ目が家計にやさしいことです。
自宅の屋根を発電所として使っているようなものですから、毎日の光熱費を安くすることができます。
スマートハウスでは、日中太陽光発電によって得られた電力を使えるため、使用電力が発電量を超えない場合、光熱費がかからないことになります。
さらにオール電化と組み合わせることで、給湯や調理などに使うガス代もいらなくなります。
電気会社の夜間電力が割安になるプランなどを利用することができればさらに光熱費をお得にすることができます。

2つ目は地球にやさしいことです。
地球温暖化が深刻な問題となっている今、地球の未来のために大きな役割を果たすことができます。
太陽光発電を使えば発電時にCO2の発生をゼロにすることができます。
クリーンエネルギーを利用することで、温暖化の原因でもあるCO2を大幅に削減することができます。
さらに太陽からエネルギーを享受することで、限りある資源を守ることもできます。

3つ目は快適で安心な住環境になることです。
家族の暮らしを快適で安心できるものにしてくれます。
屋根に太陽光発電を設置すると、設置してある屋根の下にある部屋の保温効果や保冷効果がアップします。
太陽電池のモジュールが断熱材の代わりとなるため、屋根への直射日光の影響を軽減して夏場は断熱効果を得ることができます。
屋根裏の熱を逃がさないため冬には保温効果を得ることができます。
その結果、室内環境が快適になるというわけです。
夏や冬にエアコンを使ったときには、効果を長く持続することができるため、冷暖房費の節約にもつながります。
災害時にも強いので安心です。
自然災害によって停電が起きてしまったとしても、太陽の光があれば自立運転で電気を供給することができます。
自立運転機能がない製品もあります。

4つ目は補助金がもらえることです。
太陽光発電の導入を考えた時、まず気になるのが初期費用についてです。
高額な費用が必要になるのではと心配される人も多いと思いますが、今なら国や自治体から補助金がでます。
お住まいの地域の補助金制度を確認してみてください。

どうして第二世代のスマートハウスの開発をすることができないのでしょうか。
系統へ負担をかけることなく、電力を地産地消できる第二世代のスマートハウスについて開発をしたいと考えている企業はたくさんいます。
しかも新技術を開発する必要もなく、既存の技術を組み合わせていけば実現できるものがほとんどです。
しかし多くのケースで開発プロジェクトの進展がとても遅くなっていて、実用化の時期も見えにくくなっています。
どうやら開発プロジェクトを進める方法に問題がありそうです。

スマートハウスを開発するプロジェクトに関しては2種類に大別することができます。
1つは自社技術によってほとんどの部分をまかなっていくものです。
そしてもう1つは複数の企業、研究機関などが参加して行う国のプロジェクトです。
総合電機メーカーでは、スマートハウスに必要とされる技術開発を進めていて自社の先進技術を盛り込んでスマートハウスを構築するつもりです。
課題としては他社の有力な技術を使うことができないこと、構築コストを下げることが難しいことなどです。
国のプロジェクトの場合にも、課題があります。
開発期間を4年から5年と長く設定していること、大量の書類に実証実験に求めるものや求める成果などがまとめられていて、成果を早く出すことよりも書類通りに進めていくことを優先してしまうことです。
参加会社の利害関係を調整することも難しいです。
そのためプロジェクトが始まっても機材が全く搬入されないということもよく起きている問題です。

日産自動車は2011年の「CEATEC JAPAN」にスマートハウスを出展しました。
日産の出展したのは「NSH-2012」というスマートハウスです。
高床式になっていて航空機と同じモノコック構造、近未来の都市景観になじむことができる多面体の居住スペースがあります。
高床式なので階下に駐車場を確保できます。
発電源は太陽光と燃料電池の2つです。
電気自動車のリーフに電気を蓄えて、通常の電気と組み合わせて利用する電力供給システムになっています。
そのため天候に左右されず安定して自家発電を維持することができます。
外部からの電力供給なしに生活をすることができるようになっているのが特徴です。
また家電では、次世代のモバイル通信を利用してエネルギー管理システムを遠隔操作してメンテナンスすることができたり、発電状況によって省エネ体制を管理したりすることができます。
災害時には燃料の供給がストップされたとしても、ソーラーパネルと蓄電池によって復旧するまでライフラインを確保できます。

日産では太陽光で作った電気を自動車のリーフへ充電したり、リーフ側の蓄電池から電気を取り出したりできる電力制御装置を開発しています。
そして従来は人を運んだり、物を運んだり、運転を楽しんだりすることが自動車の価値でしたが、今回は走るだけではなくエネルギーをうまく蓄えてエネルギーを自給自足できる生活をサポートする道具として新しい提案を行っています。
EVの存在意義改めて定義できるということから、日産が家づくりまで提案するようになってきたのです。

スマートハウスの設備を持つ住宅に対して、自治体が補助金制度で支援するところが出てきました。
岐阜県の例をとって説明します。
岐阜県では、次世代型新エネルギー設備の太陽光発電や燃料電池や蓄電池をそれぞれ組み合わせて導入する県内のスマートハウスや小規模事業所を対象として補助金を出すことにしました。
1件あたり上限600万円として導入経費の半分を補助してくれます。
一般会計に事業費3千万円を計上しています。
先駆的なモデル住宅を普及させていくための啓発活動として実施されています。
新エネルギー設備との組み合わせで戸建て住宅に対して自治体が単独で補助金を出すのは岐阜県が全国で初めてのケースになっているそうです。
災害時においても自家発電することができる新エネ住宅モデルとして2011年度は5戸程度支援を行いました。
岐阜県では、気象条件によって左右される太陽光発電だけに頼るのは限界があるとして、その他足りない分の電力を燃料電池で補って、それを蓄電池へためて効率的に使える仕組みの研究を行ってきました。
これまでモデル住宅や岐阜駅にて実証実験を行ってきたそうです。
スマートハウスに関しては、システムが商業化されていなくて機械設備、システム設計など1千万円以上かかってしまうため補助額をある程度高額に設定してあります。
太陽光発電に関しては発電効率が16%以上になる高効率製品を使って、設置してから5年程度はエネルギーの需給状況を県にデータとして提出することが補助金を受ける条件となっています。
発電した電気は可能な限り家庭内で使って、余った分に関しては売電するようにしています。

電力を自給自足することができるスマートハウス。
スマートハウスを実現するために必要なもの、それは太陽電池と蓄電池、HEMSなどです。
太陽電池を備えている家は既にスマートハウスの第一段階を実現していることになります。
月々支払っている電気料金より売電の方が高くなって光熱費をゼロにするのも可能です。
こうした第一段階のスマートハウス普及率はわずか1%程度にとどまっています。
つまり住宅地に100軒家があったとして、太陽電池を備えている家が従来型の家の中に1軒だけあることになります。
しかし政府が太陽光発電を普及していることもあり、今後10年以内には太陽光発電を備えた家がずらりと並ぶことになると思います。
こうなってくると、系統に対して強く依存している点が問題となります。
晴天の日の日中には、各家庭から電力を系統へ一斉に送ることになります。
すると系統側の電圧が上昇してしまい、柱上トランスなど配線系統へ負荷を掛けることになってしまいます。
売電するばかりで、電気を消費してくれる家がなければ、うまく売電することもできません。
こうして系統電圧の上昇が太陽光発電における問題点となってくるわけです。

こうした問題に対応するためには、余った電力をある程度蓄電しておくことができて、なるべく系統へ電力を送らずに済むように家電などを制御できる第二世代のスマートハウスの必要性がでてきます。
家庭内で電力が余ったときには、あらかじめ温水を作ったり、冷熱を蓄えたりできるような家電の動作制御が必要になると思います。