[論文レビュー] Energy-saving technologies and energy efficiency in the post-pandemic world

Wadim Striełkowski, Larisa Gorina+2 more|arXiv (Cornell University)|Dec 18, 2023

Blockchain Technology Applications and Security被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、パンデミック後の時代における省エネルギー技術およびエネルギー効率性を、Web of Scienceに収録された12,960件の出版物を対象とした文献計測的分析を用いて調査する。主な傾向、課題、機会を評価する。デジタルイノベーション—例えば、エネルギーインターネット、ピアツーピア（P2P）プロシューマー・ネットワーク、AI駆動の自律型電力システム—の変革的役割を強調するとともに、持続可能なエネルギーレジリエンスを達成するためには、強固な政策、技術の進歩、一般の関与が不可欠であると強調する。

ABSTRACT

This paper explores the role of energy-saving technologies and energy efficiency in the post-COVID era. The pandemic meant major rethinking of the entrenched patterns in energy saving and efficiency. It also provided opportunities for reevaluating energy consumption for households and industries. In addition, it highlighted the importance of employing digital tools and technologies in energy networks and smart grids (e.g. Internet of Energy (IoE), peer-to-peer (P2P) prosumer networks, or the AI-powered autonomous power systems (APS)). In addition, the pandemic added novel legal aspects to the energy efficiency and energy saving and enhanced inter-national collaborations and partnerships. The paper highlights the importance of energy efficiency measures and examines various technologies that can contribute to a sustainable and resilient energy future. Using the bibliometric network analysis of 12960 publications indexed in Web of Science databases, it demonstrates the potential benefits and challenges associated with implementing energy-saving technologies and autonomic power systems in a post-COVID world. Our findings emphasize the need for robust policies, technological advancements, and public engagement to foster energy efficiency and mitigate the environmental impacts of energy consumption.

研究の動機と目的

• コロナ禍後の時代におけるエネルギー効率性および省エネルギー実践の変化を分析すること。
• エネルギーやスマートグリッドの分野において、IoE、P2Pプロシューマー・ネットワーク、AI駆動の自律型電力システム（APS）など、新たな技術およびデジタルツールがエネルギー効率性をどのように向上させるかを特定すること。
• グローバルな文脈において、エネルギー効率性に影響を与える法的および政策的側面の変化を評価すること。
• 国際的協力および技術的イノベーションが持続可能なエネルギー制度の発展に果たす役割を評価すること。
• 政策、技術、一般の関与を強化し、エネルギーレジリエンスを高める根拠に基づいた提言を提供すること。

提案手法

• Web of Scienceデータベースにインデックスされた12,960件の出版物を対象とした文献計測的ネットワーク分析を実施した。
• エネルギー効率性および省エネルギー技術分野における研究傾向、主要テーマ、共同研究のパターンをマッピングした。
• エネルギーオンライン（IoE）、ピアツーピア（P2P）プロシューマー・ネットワーク、AI駆動の自律型電力システム（APS）などの新興技術を特定・分類した。
• スマートグリッドおよび分散型エネルギーモデルを焦点として、デジタル変革とエネルギー制度の交差を分析した。
• 学術的出稿の主題的および時間的分析を通じて、エネルギー効率性に関する政策および法的動向を評価した。
• 研究結果を統合し、パンデミック後の文脈における先進的な省エネルギー技術の導入に伴う潜在的利点と課題を評価した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 新型コロナウイルス感染症（COVID-19）パンデミックは、エネルギー効率性および省エネルギー技術分野における研究パターンや優先順位にどのように影響を与えたか？
• RQ2 パンデミック後の時代において、エネルギーオンライン（IoE）、P2Pエネルギー・ネットワーク、AI駆動のシステムといったデジタル技術が、エネルギー効率性の向上に果たす役割は何か？
• RQ3 エネルギー効率性の将来を形作る主な技術的、政策的、協働的傾向は何か？
• RQ4 パンデミック後のエネルギー効率性の課題に応じて、国際的協力および法的枠組みはどのように進化したか？
• RQ5 持続可能なエネルギーのレジリエンスを実現するための省エネルギー技術のスケーリングアップにおける主な障壁と機会は何か？

主な発見

• パンデミックの影響で、特にピアツーピア（P2P）プロシューマー・ネットワークやAI駆動の自律型電力システム（APS）を含む、分散型でデジタルで強化されたエネルギー制度の採用が加速した。
• 文献計測的分析により、2020年以降、スマートグリッド、デジタルエネルギーツール、持続可能なエネルギーのレジリエンスに関する研究出稿が著しく増加したことが明らかになった。
• AIとIoTのエネルギーネットワーク（例：エネルギーオンライン）への統合が主なトレンドとして浮上し、エネルギー使用のリアルタイム監視および最適化が向上した。
• エネルギー効率性分野における国際的協力が強化され、脱炭素化やスマートインfraストラクチャーに注力する地域で顕著であった。
• エネルギー効率性に関連する政策および法的枠組みは急速に進化し、特にデジタルエネルギーイノベーションを支援する規制的支援への注目が高まった。
• 技術的ポentialは高いものの、規制の断片化、インfraストラクチャーの制限、一般の関与の不均一さといった要因により、省エネルギー技術のスケーリングアップには課題が残っている。