BEMSとは？仕組みや費用、導入するメリットを解説！

BEMSとは？

BEMSとは（Building Energy Management System）の略で、建物全体のエネルギー使用量を一元管理し、自動で制御することによって建物全体のエネルギーを効率化することができるシステムです。BEMSを導入することによって、エネルギーの「見える化」をすることができます。エネルギーの「見える化」により、不要に稼働している設備を停止させ必要な時だけ稼働させるようにして、エネルギー使用量を削減することができます。

BEMSのEMSは（エナジーマネジメントシステム）という意味で、エネルギーを一元管理・制御するシステムのことを指します。このEMSは近年、様々な場所で導入されており簡単に言うとオフィスビルや商業ビルに導入されたEMSをBEMSと呼び、一般住宅に導入されたシステムをHEMS、工場に導入されたEMSをFEMSと呼びます。

BEMSが注目される背景

BEMSが注目を集める背景には、地球規模の課題である環境対策と、企業の経営を圧迫するエネルギーコストの上昇という二つの大きな要因があります。

まず環境面では、日本政府が掲げる「2050年カーボンニュートラル」の実現に向けた動きが加速しています。国内のエネルギー消費において、オフィスビルや商業施設などの業務部門が占める割合は高く、脱炭素社会の構築には建物全体の省エネ化が欠かせません。BEMSは照明や空調の稼働を最適化し、温室効果ガスの排出量を直接的に削減できるため、企業の環境経営を支える基盤として重要視されています。

次に経済面では、近年の不安定な国際情勢や円安の影響による電気代の高騰が挙げられます。特に基本料金の基準となる最大需要電力の抑制は、法人にとって喫緊の課題です。BEMSを活用すれば、電力使用のピーク時に空調を自動制御するなどの対策が可能になり、契約電力の低減を通じた大幅なコストカットが期待できます。

さらに、近年ではESG投資の普及により、不動産価値の評価基準として環境性能が重視されるようになりました。ZEBの達成や各種環境認証の取得を目指す動きも重なり、建物のエネルギー効率を最大化させるBEMSの需要は今後もさらに高まっていくはずです。

BEMSを導入するメリット

BEMSを導入するメリットは大きく3つあります。

電気代の削減

BEMSを導入する最大の直接的なメリットは、建物全体の電気代を劇的に抑制できる点にあります。システムを通じてエネルギーの使用状況が可視化されることで、これまで見過ごされていた無駄をリアルタイムで特定できます。例えば、誰もいない会議室の照明が点灯したままになっていたり、外気温に対して過剰に空調が稼働していたりする状況をデータとして把握し、即座に是正することで無駄な電力消費をカットできます。

また、BEMSによる自動制御機能は、電気料金の仕組みを巧みに利用したコスト削減を可能にします。法人の電気料金は、過去1年間で最も電力を使用した30分間の値である最大需要電力（デマンド値）によって基本料金が決まる仕組みです。BEMSはあらかじめ設定した上限値を超えそうになると、空調の出力を自動で抑えたり照明を暗くしたりするピークカットを自動で行います。

このピークカットによって最大需要電力を低く抑えることができれば、翌年以降の基本料金を大幅に引き下げることが可能です。実際に、空調の稼働を数分間ずつ輪番で停止させるローテーション制御などを組み合わせることで、室内の快適性を維持しながら、電力使用量のピークを10パーセントから20パーセント程度抑制できる事例も多く報告されています。

快適性の向上

BEMSを導入することで得られる大きな利点の一つが、建物内の快適性を高い水準で維持できる点です。従来のビル管理では、フロアごとの細かい温度差に対応できず、場所によって暑すぎたり寒すぎたりといった偏りが発生しがちでした。しかし、BEMSの自動制御機能を活用すれば、各区画に設置された高精度なセンサーが温度や湿度をリアルタイムで把握し、空調の出力をきめ細かく自動調整します。これにより、窓際と室内中央部といった場所による温度ムラを最小限に抑えることが可能です。

また、会議室や執務室などの利用人数に応じた動的な制御も行えます。人感センサーで室内の混雑状況を検知し、人が密集しているときには冷房を強め、逆に人数が少ないときには出力を抑えるといった調整が自動で行われるため、常に最適な空気環境を保てます。さらに、二酸化炭素濃度の計測データに基づいた換気制御を行えば、空気がこもることによる不快感を解消し、感染症対策や集中力の維持にもつながります。

このようにオフィス環境が最適化されることで、従業員のストレスが軽減され、業務効率や生産性の向上が期待できる点も重要です。実際にパナソニックなどのメーカーが提供するシステムでは、AIが予測した室温変化に基づいた先読み制御が行われており、クレームの削減と満足度の両立を実現しています。

環境問題への貢献

BEMSの導入は、単なるコスト削減にとどまらず、地球規模の環境問題に対する具体的な解決策となります。システムを通じて建物内のエネルギー消費を最適化し、電気の使用量を最小限に抑えることは、発電の際に発生する二酸化炭素の排出削減に直結します。こうした地道な積み重ねが、地球温暖化の進行を食い止める大きな原動力となります。

さらに、BEMSによる高度な省エネ管理と、太陽光発電などの創エネ技術を組み合わせることで、ZEB（ネット・ゼロ・エネルギー・ビルディング）の実現も視野に入ります。ZEBとは、建物で消費するエネルギーを省エネと創エネによって相殺し、実質的なエネルギー消費量をゼロ以下にすることを目指す先進的な建物のあり方です。

このZEB認定を取得することは、環境負荷を低減するだけでなく、企業としての社会的信頼を築く上でも極めて有効です。持続可能な社会を目指す姿勢を対外的に示すことで、ESG経営を重視する投資家や取引先からの評価が高まり、ブランド価値の向上につながります。また、国や自治体が実施する環境対策への補助金を活用できるケースも多く、経済的なメリットを享受しながら環境保護に取り組むことが可能です。企業が主体となって脱炭素化を推進することは、カーボンニュートラル社会を実現するための不可欠な責任といえます。

BEMS導入の費用

BEMSの導入費用は、建物の規模や導入するシステムの機能によって変動しますが、中規模なビルであれば200万円から300万円程度が一般的な目安です。この費用には、エネルギー使用量を計測するためのセンサー類や、データを集約する制御装置などのハードウェア代に加えて、ネットワーク構築や機器の設置に伴う工事費が含まれます。さらに、クラウド型システムを利用する場合には、初期費用のほかに月額数千円から数万円程度の運用保守費用が発生することもあります。

初期投資の負担は小さくありませんが、適切な運用によって早期に投資費用を回収できるケースも少なくありません。例えば、脳神経リハビリ北大路病院の事例では、約300万円の導入費用を投じましたが、自治体の補助金を活用することで実質的な自己負担額を約150万円に抑えています。導入後は、空調や照明の効率的な管理により年間で約170万円もの電気料金削減を実現しました。その結果、補助金適用後の初期費用をわずか1年未満で回収するという極めて高い投資対効果を得ています。

このように、BEMSの活用は単なるコスト支出ではなく、戦略的な投資として機能します。導入を検討する際は、国や自治体が実施している補助金制度を積極的に活用し、初期コストを軽減させることが重要です。

BEMSを導入する方法

BEMSを導入するには、目的を整理する、システムの要件定義を行うなどいくつかのステップを踏む必要があります。それぞれ説明していきます。

導入目的の整理

BEMSを導入する際は、まず導入目的を明確にすることが重要です。電気代の削減を最優先するのか、あるいはESG経営の一環としてZEB認証の取得を目指すのかなど、目的によって設計すべきシステム構成や導入する機能が大きく異なるためです。

目的を具体化するためには、専門家によるエネルギー診断の受診を推奨します。これは電気、ガス、水道などの使用実態を詳細に分析するもので、建物のどこにエネルギーの無駄があるかを客観的に把握できます。

また、東京都などの自治体では、中小規模事業者を対象とした無料の省エネルギー診断を実施しています。技術専門員が現地を訪問し、ヒアリングや調査を通じて改善点をアドバイスしてくれるため、導入計画を立てる際の有効な判断材料となります。

BEMSの要件定義・設計

BEMSを導入する際は、まず自社の環境に適したシステムの形態を選択する必要があります。クラウド型は初期費用を抑えやすく、オンプレミス型は自社専用のサーバーを設置するため高いカスタマイズ性が特徴です。

次に、エネルギー消費を精緻に把握するための設計を行います。電力計やガスメーターに加え、温度、湿度、人感センサーなどの設置場所や数量を決定し、通信方式を検討します。

さらに、どの範囲の空調や照明を自動制御の対象にするかを明確に定めなければなりません。これらハードウェアの構成と、収集したデータを解析するソフトウェアの要件を統合し、最適なシステム全体の仕様を固めていきます。

BEMSの導入計画を立てる

BEMSの導入を成功させるためには、具体的な費用感と工期を含めた詳細な実行計画の策定が欠かせません。まず、初期費用としての設備購入費や設置工事費、ネットワーク構築費などの見積もりを精査し、予算を確定させます。

次に、実際の施工・建築に向けたスケジュール調整を行います。機器の設置や配線工事の際には、一時的な停電や立ち入り制限が発生する場合があるため、業務への影響を最小限に抑えられるよう、休業日や夜間の活用も視野に入れた調整が必要です。

また、補助金の申請時期や審査期間も考慮し、逆算した工程表を作成することで、資金調達から運用開始までを滞りなく進める土台を整えます。

補助金の活用

BEMSの導入に際して、環境省や経産省、国交省から適用可能な補助金がいくつか出ています。補助金を活用して導入費用の負担を減らしましょう。

BEMSの導入

BEMSの導入は、事前の準備からシステムの構築、運用開始まで段階的に進めます。まず、要件定義に基づき、建物内のネットワーク環境を整備した上で、電力計や各種センサー、コントローラーなどの物理的な機器を適切に配置する工事を行います。

機器の設置完了後は、各デバイスから送られてくるデータを統合的に収集・蓄積するためのシステム基盤を構築します。この基盤が整うことで、エネルギー使用量のリアルタイムな可視化や、空調・照明の自動制御が可能になります。

運用を開始した後は、蓄積されたデータを定期的に分析し、レポートとして出力することが欠かせません。設定した省エネ目標に対して、実際の削減効果がどの程度現れているかを確認し、必要に応じて制御設定を見直すことで、継続的なエネルギー効率の最適化を図ります。

BEMSの仕組み

BEMSは、建物内のエネルギー消費を最適化するために、高度なIT技術と制御技術を組み合わせた仕組みで構成されています。このシステムは、大きく分けて「エネルギー情報システム」「エネルギー制御システム」「エネルギー管理共通基盤」という3つのサブシステムが連携することで機能します。

まず、エネルギー管理共通基盤は、建物内の各所に設置された人感センサーや温湿度センサー、電力メーターなどから膨大なデータをリアルタイムで収集し、蓄積する役割を担います。次に、エネルギー情報システムがこれらの蓄積されたデータを解析し、グラフやダッシュボードを用いてエネルギー使用状況を直感的に「見える化」します。最後に、エネルギー制御システムが解析結果に基づき、空調の出力調整や照明の調光といった具体的な機器制御を自動で実行します。

システムを支える主要な装置には、人感センサー、温湿度センサー、中央監視制御装置、および機器制御装置があります。例えば、フロアに設置されたセンサーが室内の人数や温度の変化を検知すると、その情報は即座に中央監視制御装置へ送られます。装置は受け取った情報をもとに、その瞬間に最適な運転プランを判断し、機器制御装置を通じて空調の強弱や照明のオンオフを細かく調整します。このような一連のサイクルを自動で繰り返すことで、無駄なエネルギー消費を徹底的に排除し、建物全体の効率的な運用を実現しています。

BEMSの注意点

初期費用がかかる

BEMSを導入する際に最大の懸念点となるのが、導入時に発生する初期費用の負担です。システムの構築には、エネルギー消費量を計測するための電力メーターや各種センサー、データを集約・制御するコントローラーなどのハードウェア購入費が必要です。さらに、これらを建物内に配置するための配線工事やネットワーク設定、システムの実装にかかるエンジニアリング費用も発生します。

一般的な中規模ビルにおける導入費用の目安は、200万円から300万円程度とされています。ただし、建物の構造や管理対象とする設備の数、クラウド型かオンプレミス型かといったシステム構成によって金額は大きく変動します。高機能なAI解析や高度な自動制御を組み込むほど、初期コストは膨らむ傾向にあります。

しかし、これらの費用は単なる支出ではなく、将来的な経費削減のための投資として捉えるべきです。実際に、空調や照明の無駄を排除することで、年間で数百万円単位の電気代削減に成功し、数年で初期投資を回収している企業は少なくありません。

初期費用の負担を軽減するためには、国や自治体が提供する補助金制度の活用が不可欠です。例えば、初期費用の3分の1から2分の1程度が補助される制度を利用すれば、自己負担額を大幅に抑えられます。導入を検討する際は、まず現状のエネルギー使用状況を診断し、削減見込み額と初期費用を比較した上での投資判断が求められます。

セキュリティ対策が必要

BEMSはインターネットや学内ネットワークを経由してエネルギーデータを管理するシステムであるため、外部からのサイバー攻撃に対する強固なセキュリティ対策が不可欠です。万が一、悪意のある第三者によってシステムが乗っ取られた場合、空調や照明などの設備が意図しない操作を受け、ビル全体の機能が停止したり、過剰な電力消費を引き起こされたりする恐れがあります。

また、BEMSは建物の稼働状況や入退室データなど、企業の機密情報やプライバシーに関わる情報を蓄積しているケースが多いため、情報漏えい対策も極めて重要です。具体的な対策としては、外部ネットワークとの接続ポイントにファイアウォールを設置することや、通信データの暗号化、さらには多要素認証の導入によるアクセス制限などが挙げられます。

パナソニックや三菱商事などの大手ベンダーが提供するクラウド型サービスでは、最新のセキュリティアップデートが自動で行われるものもありますが、利用者側でもOSの更新やパスワード管理を徹底しなければなりません。システムの利便性と引き換えに、ネットワークに繋がっているというリスクを常に意識し、物理的な設備保守と同様の熱量でデジタル面の防衛策を講じることが、安定した省エネ運用を継続するための条件となります。

運用が煩雑

BEMSを導入し、最大限の省エネ効果を得るためには、システムから得られる膨大なデータを適切に処理・分析し、日々の運用に反映させる必要があります。しかし、従来のビル管理とは異なり、デジタル化されたエネルギーデータの解析には専門的な知見が不可欠です。

例えば、空調や照明の稼働状況がリアルタイムで可視化されたとしても、その数値が建物全体の構造や外気温の変化に対して適正であるかを判断できなければ、具体的な改善アクションには繋がりません。また、BEMS特有の高度な自動制御設定も、季節の変わり目やテナントの入退去といった利用状況の変化に合わせて微調整を繰り返す必要があり、この「継続的なチューニング」が現場担当者にとって大きな負担となるケースが目立ちます。

こうした運用の煩雑さを解消するためには、システムを使いこなせる社内人材の育成、あるいはエネルギー管理の専門知識を持つ担当者の新規採用を検討しなければなりません。もし自社での運用が困難な場合には、BEMSアグリゲータと呼ばれる専門事業者が提供する遠隔保守サービスや、データ分析代行などを活用するのも一つの手です。ツールを導入して終わりにせず、収集したデータを経営判断や現場の改善に活かせる体制を構築することが、複雑な運用を乗り越えて省エネを成功させる鍵となります。

BEMS導入事例

最後に東京都の地球温暖化防止活動推進センターが掲載している導入事例を参考に一部紹介いたします。

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