住宅の省エネ・快適性・安全性を高めるHEMS（ヘムス：Home Energy Management System）。
その導入において重要なのが各種機器の選定です。
しかし、高額な初期費用や機器間の互換性、多数の機器管理など、導入には課題も多いのが現状です。
本記事では、HEMS機器のメリットや課題を踏まえたうえで、課題解決に役立つ機器やアプリを解説。
さらに、これらを組み合わせた住宅エネルギー最適制御サービス「eNe」を紹介します。
HEMS導入でお悩みの方は、ぜひ参考にしてみてください。
HEMSとは?
HEMSとは、住宅のエネルギーを居住者が管理するシステムのことです。
住宅内の電力使用量をリアルタイムで計測・把握し、機器の制御や電力の見える化を目的としているため、エネルギー効率の最適化を図るスマートホームソリューションのひとつとも言えます。
無駄なエネルギー消費を抑え、省エネ住宅を実現するために最低限必要な構成になっている一方、その制御自体は居住者自身に任されています。
そのため、居住者のライフスタイルに合わせ、エネルギーを最適な消費量にコントロールするためにはHEMSにプラスαの仕組みが必要です。
HEMSを構成する主要機器と役割
HEMSを構成する機器には、おもに以下が挙げられます。
- 電力量計
- HEMSコントローラー
- 創エネ機器
- 家電（エアコン・照明など）
- 給湯器
電力量計は、分電盤に設置して各回路の電流値を計測し、より詳細な電力データの収集・分析を行います。
HEMSコントローラーは、これらの計測機器から得られたデータをもとに、エネルギー消費の見える化や家電やHEMS対応機器を制御するHEMSの中核を担うものです。
創エネ機器には、太陽光発電システムがあり、再生可能エネルギーの有効活用や電力の安定供給に貢献できます。
一方、エアコン・照明などの家電や給湯器などは、HEMSの制御対象となるもので、エネルギー効率化のためには適切な運転や調整が必要です。
これら機器間で円滑に連携できれば、HEMS全体の最適運用が実現します。
HEMS機器の導入で得られるメリット
HEMS機器を導入すると、居住者は以下のメリットが得られます。
従来は電気代の使用量がわかるのは、電気代の請求がきたときで、確認できるのはその月の総使用量のみ。
一方でHEMS機器を導入すれば、時間単位で電気使用量を確認できるようになるので、日々の電気代の節約を居住者が意識しやすくなります。
また、HEMSコントローラーと接続できる機器や家電は、遠隔操作や一括制御が可能です。
例えば帰宅前にエアコンをオンにしたりお風呂を沸かしておけば、快適な室温になるまで待つことはないうえ、帰宅してすぐに温かいお風呂に浸かることも可能です。
さらに、HEMSと接続した家電を一括でオフにすれば電気の消し忘れを防げるので、節電効果が高まります。
HEMS機器導入における4つの課題
HEMSの導入は、住宅の省エネやエネルギー管理に大きく貢献する一方で、いくつかの課題も存在します。
ここでは、HEMS導入における4つの主要な課題を取り上げます。
自動制御には仕組みが必要
HEMSの目的は、前述のとおり「エネルギーの見える化」です。
消費電力の見える化により、居住者の節電意識を高めることが狙いです。
そのため、エネルギーの消費利用を居住者のライフスタイルにあわせて最適化する自動制御機能は必須ではありません。
エネルギーの最適制御には、HEMSコントローラーにAIを搭載するなど、機能を追加する必要があります。
高額な初期導入コスト
HEMS機器の導入には、HEMS本体や対応機器の購入・設置に加え、システムの設定や調整にも専門家の手を借りる必要があります。
そのため、初期導入コストが高額になる傾向があります。
機器の種類や性能、住宅の規模などにもよりますが、一般的な家庭でHEMSを導入する場合、数10万円から100万円以上の初期費用がかかるケースも少なくありません。
- HEMS本体…約8～14万円
- HEMS対応分電盤…約12～18万円
- HEMS対応設備…数10〜数100万円
- IoT家電…数千円～
この高額な初期投資は、HEMSの普及を妨げる要因の一つになっています。
通信規格の違いによる機器間の互換性
HEMSを構成する機器は、通信規格が統一されていないことが課題です。
スマートメーター・家電・各種センサーなどのデバイスがそれぞれ異なる通信方式を採用しているため、機器間の互換性が確保できず、システムとしての連携が困難なケースがあります。
ただし日本では、スマートメーターからHEMS機器へのデータ送信に「スマートメーターBルート」が採用されています。
このBルートでは、家電メーカーも採用する「ECHONET Lite」という通信規格が使われており、スマートメーターとHEMS機器間の互換性は一定程度確保されています。
しかし、ECHONET Lite対応の家電やセンサーは一部に限られ、ZigbeeやWi-Fiなど、他の通信規格を使う機器も多数存在。
こうしたさまざまな規格の併存が、HEMS全体としての機器間連携を複雑化させている面があります。
メーカー仕様の異なる多数の機器の管理
HEMSでは、家電や設備機器など、多種多様なデバイスを一元的に管理する必要があります。
しかし、メーカーごとに機器の仕様や制御方法が異なるため、それらを統合的に扱うことが難しいという問題があります。
例えば、エアコンの運転モードや設定温度の指定方法や照明の調光レベルの設定方式などは、メーカーや機種によってさまざま。
こうした違いを吸収し、統一的なインターフェースで管理できるかどうかも、HEMS導入における重要な課題のひとつです。
HEMS機器導入の課題を解決するソリューション
HEMS導入にまつわる4つの課題を解決してきましたが、ここからは前述の課題を解決に導くリンクジャパンの機器やソリューションを4つ紹介します。
今ある分電盤をスマート化｜ eNe Sensor
eNe Sensorは、既存の分電盤に取り付けるだけで、家中まるごと電力の見える化を実現するスマートデバイスです。
HEMSを構成する機器のなかでは、電力量計に該当します。
専用の工事や分電盤の取り替えは不要。
家庭用のWi-Fi環境と後で解説する統合アプリHomeLinkがあれば、簡単に導入できます。
1分毎に電力測定を行うため、電力使用状況を高精度に監視することも可能。
高額な初期コストを抑えつつ、HEMS導入の第一歩を踏み出せるソリューションです。
規格の垣根を超えるハブ｜HEMS・JEM-Aハブ
HEMS機器は共通規格のECHONET Liteによって接続され、HEMSコントローラーから制御できる仕組みです。
そのため、HEMSとは関係のないJEM-Aに対応した電気錠・電動シャッター・床暖房などは、オン・オフを制御できません。
JEM-A規格に対応した機器も制御できれば、住宅エネルギーの最適化をさらに効率よく行えるはず。
そこでリンクジャパンが開発したのが、ECHONET LiteとJEM-Aの規格、それぞれに対応したHEMS・JEM-Aハブです。
HEMS・JEM-Aハブなら、1台でHEMS対応機器とJEM-A対応機器のいずれもHomeLinkアプリに接続可能。
有線ケーブルも不要なので設置場所を選ばず、手軽に導入できる点も特徴のひとつ。
さらに、ECHONET LiteのAIF仕様認証も取得済みなので、ZEH+補助金の要件にも対応しています。
- ZEH（ゼッチ）の基準を満たしていること
- 省エネ基準の一次エネルギー消費量を25%以上削減すること
- 以下のうち2つ以上の要素を採用していること
・外皮性能の強化
・高度エネルギーマネジメントの導入
・電気自動車を活用した充電設備の導入
HEMS機器も家電も一括制御｜統合アプリHomeLink
HomeLinkは、スマートホームの統合管理を可能にする「HomeOS」の概念に基づくアプリで、リンクジャパンのスマートホームサービスにおける中核を担う存在です。
直感的に操作できるUI/UXをそなえ、HEMS機器はもちろん、スマートデバイスや赤外線式の家電までワンアプリで一括制御。
HEMS・JEM-Aハブと連携できるため、通信規格の違いによる互換性の問題も解決。
機器ごとの操作にわずらわされることなく、快適で省エネなスマートホームを実現できます。
さらに、居住者のライフステージに合わせ、必要なサービスや機器を柔軟に追加できることも大きな特徴です。
HomeLinkはとHomeOSは、こちらの記事でくわしく解説しているので、あわせて読んでみてください。
HEMS導入の課題を丸ごと解決するソリューション｜eNe
eNeは、AI×IoTで住宅エネルギーを最適制御するサービスです。
HomeLinkとクラウドを中核に、eNe Sensorをはじめとするエネルギーマネジメント製品を組み合わせ、創エネ・蓄エネ・省エネを備えた次世代住宅の実現を支援。
機器の選定から導入・運用までをワンストップでサポートし、コスト面や互換性など、HEMS導入の課題を丸ごと解決に導きます。
eNeの仕組みは、株式会社ヤマダホームズの戸建注文住宅の全棟に標準で採用されています。
ここまでに解説してきたHomeLinkとHEMS機器を導入し、太陽光発電システム・蓄電池との連携や住宅のスマートホーム化を実現。
ヤマダホールディングスグループの強みと、リンクジャパンのワンアプリでシステムを統合するサービスが掛け合わさり、今までよりも満足度の高い次世代住宅となっています。
公式サイト
リンクジャパン×ヤマダホームズ ホームIoTプラットフォームを戸建注文住宅に全棟標準採用
公式サイト
eNe(エネ)AI×IoTで住宅エネルギーを最適制御 – (公式）LinkJapan リンクジャパン
HEMS機器導入の課題解決により実現できること
ここからは、紹介したソリューションによって、具体的になにが実現できるのかを解説します。
エネルギー効率の大幅改善で光熱費を削減
電力量計で収集したデータを分析し、無駄な電力消費を特定できるため、エネルギー消費の見える化にくわえて最適制御が可能です。
例えばエアコンの設定温度を外気温に応じて自動調整したり、照明の点灯時間を人の在室状況に合わせて制御したりすることで、無駄なく快適に電力を使用できます。
ちなみに、2021年に行われたHEMSの省エネ効果に関する実証研究では、ガスで14％、電気で6％の削減効果が推定されると報告されています。
参考：新築住宅に導入されたHEMSの省エネ効果に関する実証研究
自動制御による快適で最適な住環境の実現
HEMS機器の導入によって収集したデータはAIで解析され、居住者の生活パターンや好みに応じ、機器を自動制御することが可能です。
例えば、エアコンや給湯器の運転をスケジュール化し、外出先からでも帰宅前に自動で運転を開始。
常に快適な温度に保たれた空間が居住者を出迎えます。
照明も、日中は太陽光を活用した自然光で省エネしつつ、夜間は適度な明るさを保つよう自動調光。
さらに、カーテンや窓の開閉まで含めた総合的な制御により、室内環境を最適な状態に保つことが可能です。
太陽光発電の活用で環境負荷を低減
HEMSと太陽光発電システムを連携させると、再生可能エネルギーを最大限に活用できるので、環境負荷の低減に貢献します。
例えば晴れた日中は、太陽光で発電した電力を優先的に家庭内で消費。
余剰分は蓄電池に充電したり、電力会社に売電したりして有効活用します。
一方、夜間や悪天候時は、蓄電池や系統電力を賢く使い分けることで、電力の安定供給を図ります。
こうした制御を行うことで、一般家庭でもCO2排出量削減に大きく貢献でき、SDGsにも貢献する環境に優しい暮らしを実現できるのです。
まとめ:HEMS機器を賢く選んで低コストかつシンプルに次世代住宅を実現しよう
本記事では、HEMS導入の課題とその解決策となるソリューションを紹介してきました。
HEMS機器導入の課題を解消できる、最適なソリューションを選ぶことが重要です。
リンクジャパンのeNeであれば、低コストかつシンプルにHEMS住宅を実現できるうえ、居住者のライフステージに合わせて住宅をアップデートできます。
スマートホーム時代の幕開けを迎えつつある今日、エネルギーの最適化と快適性を備えた理想の住まいは、もはや特別なものではありません。
その実現に向け、本記事が次世代住宅の企画・提案の手助けになれば幸いです。
その際は、リンクジャパンのソリューションを選択肢のひとつとして検討してみてください。
お客様のニーズにあわせ、最適なHEMSソリューションを提案いたします。
