インフラのレジリエンスを推進するデジタルイノベーション

2024年、異常気象対策の緊急性と資産の老朽化により、インフラのレジリエンスが重要な優先事項となりました。デジタルエンジニアリングにより、レジリエンスが持続可能性とコミュニティの安全の原動力となりました。ブルックリン橋–モンゴメリーコースタルレジリエンスなどのプロジェクトでは、SYNCHROの4Dシミュレーションで設計された防潮壁や跳ね上げ式バリアで数千人ものニューヨーク市民を守り、安全性と都市のアクセシビリティを融合しました。同様に、Arcadisによる洪水防御構造物の高度な分析と設計プロジェクトにより、モデリング時間が95%短縮され、かつては手動で行われていた洪水防御計画がスケーラブルなデジタル自動化へと変わりました。国連の報告によると気候災害が1970年代に比べて5倍も頻繁に発生していることを考えると、これは非常に重要です。

英国では、SPL Powerlinesによるミッドランド本線電化プロジェクトにより、デジタルツインアプローチで主要交通路が近代化され、現地訪問者数が94%削減され、ニューヨーク–パリ間の500回のフライトに相当する排出量が回避されました。また、米国では、Bridging Kentuckyプログラムにより、欠陥のある1,000以上の橋の修復が加速され、350百万米ドルが節約されるとともに、洪水被害を受けた農村地域のライフラインが復旧しました。

これらのプロジェクトからわかること、それは、レジリエンスとは単に災害に耐えることではなく、データ、自動化、電化を通じてリスク、コスト、炭素排出量を削減し、よりスマートに復興することであることがわかります。

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超高電圧、洋上風力、緊急対応

2028年までに再生可能エネルギーが世界の電力の3分の1以上を供給するとIEAが予測した2024年、持続可能で低価格のエネルギーを求める動きが加速しました。水力発電や洋上風力発電から緊急時の安定化まで、2024において、すべての人々に低価格で持続可能なエネルギーを提供するという国連の目標を達成するにはデジタルソリューションが不可欠であることが確認されました。

中国では、世界最大の布拖±800kVコンバータステーションが現在2,000kmにわたって水力発電を送電しており、年間27百万トンの石炭の使用を置き換え、ほぼ50百万トンのCO₂排出を防止しています。

海上では、Shandong Energyの博中洋上風力発電所が年間17億kW/時の電力を供給し、数百万人に電力を供給するとともに1.25百万トンのCO₂排出を回避しています。デジタルツインにより、プロジェクトコストが10%、タイムラインが20%削減され、厳しい期限と厳しい海洋条件下で洋上風力発電をより迅速に拡張できることが実証されました。

米国では、洪水によりコロナ禍の重要な電力供給が脅かされた際、Evergyの送電&配電構造安定化がレジリエンスを発揮しました。ドローンベースのデジタルツインを使用することで、損傷した塔はわずか2か月で安定し、病院や住宅への電力供給が維持されました。

これらの例は、クリーンで信頼性が高く、レジリエントなエネルギーシステムを目指す世界的な取り組みを表しています。

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大学、公益事業、産業界

世界のインフラが排出量のほぼ70%を占めていることから、運用効率は2024年に持続可能な成長の焦点となりました。大学、公益事業、産業界は、デジタルツインによる効率化が最もスケーラブルな気候変動対策であることを証明しました。

カウナス工科大学のキャンパスのデジタルツインはこの変化を実証しており、2,000を超えるリアルタイムデータポイントを統合して、オペレーショナルカーボンを削減し、エネルギー需要を管理し、環境に配慮したキャンパスコミュニティを育成しています。

ブラジルでは、SabespのINTEGRA 4.0プログラムにより、AI、IoT、デジタルツインを活用して世界最大級の水道事業が変革されました。漏水を減らし、ポンプを最適化し、CO₂排出量を削減することで、サンパウロの水道システムはスマートで資源効率の高い都市管理のベンチマークとなりました。

一方、中国では、CERIによる水素冶金実証プロジェクトにより、デジタルエンジニアリングが重工業の業務変革をどのように推進するかが示されました。製鉄を石炭から水素を豊富に含むガスに切り替え、デジタルツインを使用してリアルタイム監視を行うことで、この工場ではCO₂を70%（年間800,000トン）削減し、構造材料の必要性を半減させました。

これらの取り組みは、運用インテリジェンスがコスト削減だけにとどまらず、脱炭素化、レジリエンス、競争力への道筋であることを強調しています。

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生活の質を高める

2024年、インフラストラクチャは効率性だけでなく、社会への影響によっても評価されました。

英国では、ケンブリッジ南部のインフラ強化により、成長を続ける市内のバイオメディカルキャンパスに対応するネットゼロカーボンの鉄道駅が誕生しました。このプロジェクトでは、毎日1 ,100回以上の自動車による移動を削減することで、排出量の削減、空気の質の改善、より健康的な通勤をサポートします。太陽光パネルを備え、緑と青の屋根を持ち、野生生物の生息地でもあるこの駅は、持続可能な輸送と環境スチュワードシップを組み合わせています。一方、ロンドンのエリザベス線は、開業初年度に200百万人の乗客を運び、渋滞を10%緩和し、何千人もの人々を車から鉄道へと移行させました。これにより排出量が削減され、地域経済が年間数十億ドルも促進されました。

水の安全性も注目を集めました。フィリピンでは、Maynilad Waterの先駆的な飲料水再利用プロジェクトにより、現在、毎日10百万リットルの水を供給し、270,000人の人々の水を守っています。エンジニアはOpenFlows Sewerを使用してリアルタイムの状況をモデル化し、マニラの既存のネットワークへの安全で効率的な統合を実現しました。またコロンビアでは、ブカラマンガの水最適化プロジェクトにAI主導のバルブ調整を適用し、毎月7,000立方メートルの水を回収し、深刻な干ばつ時の生態系への負担を軽減しました。

また、インドネシアのSMGCによるニッケル・コバルト探査では、環境スチュワードシップによって重要な鉱物の採掘のバランスが取れ、掘削の必要性が80%削減され、水とCO₂の影響が軽減されました。このプロジェクトでは、EVとバッテリーに対する世界的なサプライチェーンの需要からの公平な利益を確保するために、地域社会も関与しました。

これらの取り組みはいずれも、デジタルイノベーションがいかに生活の質を向上させ、世界中のコミュニティにきれいな水、きれいな空気、公平な成長をもたらすために都市とシステムを形成するかを強調しています。

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