BEMSとは？

※出典：環境省「トップランナー機器への買い替え」

BEMS（ビル・エネルギー・マネジメント・システム）は、ビル内のエネルギー使用状況を見える化し、空調や照明等の設備を効率的に管理・制御するシステム です。

「Building Energy Management System」の頭文字を取った言葉で、「ベムス」と読みます。主にオフィスビルや商業施設等の業務用建物を対象としており、室内環境の快適性に配慮しながら、エネルギーの効率的な運用を図ることを目的としています。

具体的には、ITを活用してビル内の照明や空調設備等を自動で制御し、エネルギーの運用管理を行います。電力量計やガスメーター等で設備別のエネルギー使用量を計測するとともに、温湿度センサーや人感センサーから室内環境や在室状況のデータを収集します。これらのデータを分析し、空調や照明等の運用改善・自動制御に活用する仕組みです。

収集したデータを分析し、空調や照明等の運転時間・設定を見直したり、自動制御に活用したりすることで、エネルギー消費を効率化します。

※参照：国立環境研究所「ビルエネルギーマネジメントシステム（BEMS）」

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BEMSが求められる背景と普及率

BEMSが求められる背景には、国としてのCO₂削減を進めるうえで、ビルをはじめとする業務用建物の省エネが重要であることが挙げられます。オフィスビルや商業施設等が含まれる「業務その他部門」のCO₂排出量は、2024年度に国内全体の16.7％を占め、産業部門、運輸部門に次ぐ規模^※です。国は2030年度までに、この部門のCO₂排出量を2013年度比51％削減する目標^※を掲げています。

一方で、BEMSの普及率はまだ発展途上にあります。2013年度時点では8％であった普及率は、2024年度には26％にまで上昇^※しました。着実に増加傾向にはあるものの、国が2030年度の目標として掲げる普及率48％に向けては、さらに普及を加速させる必要があります。引き続き、国による補助金等の支援措置も活用しながら、より多くのビルがBEMSを導入していくことが期待されています。

※参照：環境省「2024年度（令和6年度）温室効果ガス排出・吸収量について」
※参照：環境省「2024年度における地球温暖化対策計画の進捗状況（案）」

BEMSとFEMS・HEMSの違い

BEMS、FEMS、HEMSはどれもエネルギーを管理・最適化するシステムですが、その違いは「何を対象に管理するか」という点にあります。それぞれの名称は対象となる場所の頭文字に由来しており、役割も異なります。

BEMSは前章でも触れたとおり、 オフィスビルや商業施設等の業務用建物（Building）を対象 としたシステムです。ビル内のエネルギー使用量を見える化し、効率的に快適な環境を整えることを目的としています。

一方、FEMSは 工場（Factory）を対象 としたエネルギー管理システムです。生産設備や工程ごとのエネルギー使用量を見える化し、生産計画と連動して設備の運用を最適化することで、省エネや生産性の向上を目指します。FEMSで収集したデータは、省エネ法に基づくエネルギー管理や、ISO 50001に沿った継続的な改善活動にも活用できます。

そしてHEMSは、 家庭（Home）を対象 としたシステムです。空調や照明、家電製品等、日常生活におけるエネルギーの消費状況を見える化しコントロールすることで、快適性を保ちながら家庭の省エネを目指す役割を担っています。

このほか、住宅やビル、公共施設等を含む地域全体のエネルギーを管理するCEMS（コミュニティ・エネルギー・マネジメント・システム）もあります。エネルギーを管理する仕組みは、導入される場所や目的に応じてそれぞれ適したものが活用されています。

関連記事：エネルギーマネジメントシステム（EMS）とは？仕組みや種類、導入事例を解説

BEMSの構成・仕組み

BEMSは、ビル内のエネルギーを最適に管理するために、主に 「エネルギー管理共通基盤」「エネルギー情報システム」「エネルギー制御システム」という3つのサブシステムが連携 する仕組みになっています。

まず、基盤となる「エネルギー管理共通基盤」では、ビル内の各所に設置された温湿度センサーや人感センサー、さらには各エネルギー機器から、室内の状況や設備の運転データを継続的に収集・蓄積します。

次に、収集したデータは中央監視装置等の「エネルギー情報システム」へ送られます。ここでは、ビル全体のエネルギー使用状況を集計・分析して「見える化」するだけでなく、蓄積されたデータをもとに今後のエネルギー需要の予測も行います。

また、BEMSの種類によっては蓄積データを活用し、エネルギー需要の予測や設備の自動制御を行うことができます。センサーで人の不在を検知して照明や空調を停止したり、空調の稼働タイミングを分散させてピーク電力を抑えたりと、不要なエネルギー消費を抑えることができます。

このように、BEMSは3つのサブシステムが連動し、「データの収集・蓄積」「見える化と分析・予測」「設備の制御」という一連のサイクルを回すことで、快適な環境を保ちながら効率的な省エネを目指しています。

BEMSの導入メリット

BEMSを導入することは、ビルの所有者や管理者にとって環境面・コスト面・業務面で大きなメリットをもたらします。それぞれの具体的なメリットについて解説します。

CO₂排出量の削減による環境負荷の低減

BEMSでビル全体の電気の使用量を抑えることで、それらの使用に伴って発生するCO₂排出量の削減にもつながることが期待できます。
環境省が示すモデルケースでは、年間電力使用量が約675万kWhのビルで電力使用量を9％削減した場合、CO₂排出量を年間約264トン削減できると試算^※されています。実際の効果は、建物の規模や設備構成、エネルギーの使用状況等によって異なります。

※参照：環境省「ビルエネルギー管理システム（BEMS）の導入」

エネルギーコストの大幅な削減

エネルギーを効率的に使用することは、施設のコスト削減にもつながることが期待できます。先ほどの環境省の試算例では、9％の電力削減によって年間約1,400万円ものエネルギーコスト削減が見込まれています。

さらに、契約種別による契約電力の算定方式によっては、最大需要電力を継続的に抑えることで、基本料金の低減につながる場合があります。 使用電力量に応じて変動する電力量料金だけでなく、固定費である基本料金も削減できる 点は、経営面においてもメリットとなります。

管理の効率化と継続的な改善

BEMSは、エネルギー使用量や設備の運用データを自動で収集・グラフ化できるため、メーター等の巡回確認や手作業による集計の負担を軽減できます。あらかじめ設定した管理値を超えた際にアラームで知らせる機能があれば、設備の異常や運転上の問題にも迅速に対応できます。

また、システムの機能や取得するデータによっては、消費電力や運転時間等の変化から、設備の運転効率の低下や異常の兆候を把握し、トラブルの早期発見や保守時期の検討に役立てることができます。蓄積したデータに基づいて改善策を検討できるため、管理業務を効率化しながら、継続的に設備の運用を見直すことができる点もメリットです。

BEMS導入時の注意点（デメリット）

BEMSの導入はビル管理に多くのメリットをもたらす一方で、システム構築や運用においていくつかの注意点も存在します。導入を検討する前に把握しておきたい2つの課題について解説します。

初期費用（イニシャルコスト）の負担

BEMSの導入では、ネットワークの構築・改修やセンサー、制御装置等の設置が必要となる場合があり、建物の規模や既存設備の状況に応じて一定の初期費用がかかります。

コストを抑えるためには補助金の活用が有効ですが、対象範囲や要件は制度によって異なります。 BEMS単体で申請できる場合もあれば、外皮改修や高効率設備と併せて導入することが条件となる場合もある ため、必ず申請年度の公募要件を確認しましょう。

ネットワーク化に伴うサイバーセキュリティの重要性

ビルシステムのネットワーク化が進む一方で、サイバー攻撃を受けるリスクも増大しています。実際に海外では、DDoS攻撃によって複数の建物の暖房設備が停止した事例や、攻撃者によってビル設備の制御機器に管理者が把握していないパスワードを設定され、照明等の設備を操作できなくなった事例も報告されています。

また、インターネットに直接つながっていなくても、保守作業等で持ち込まれるUSBメモリ経由でマルウェアに感染するリスクがあるため、厳重なセキュリティ対策が重要です。

BEMSの導入手順

一般的なBEMSの導入手順は、以下のとおりです。

①建物内の設備やエネルギー使用状況を確認する
②計測・管理する設備を選定する
③省エネ目標や運用改善策を設定する
④計測器やセンサーの設置場所を確認し、システムを導入する
⑤エネルギー使用量を計測・分析する
⑥導入効果を検証し、設備の運用を改善する

BEMSを導入する際は、まず建物内の空調・照明・換気・給湯等の設備構成や使用状況を確認し、エネルギー使用量を計測・管理する設備を選定します。既存の計測器やセンサー、中央監視装置等を活用できるかも確認しましょう。

その後、省エネ目標や設備の運用改善策を設定し、計測器やセンサー、監視・制御装置等を設置します。運用開始後は、設備別・時間帯別のエネルギー使用量を見える化・分析し、空調や照明の運転時間、設定内容等を見直します。

BEMSは、導入して終わりではありません。収集したデータをもとに効果を検証し、課題の発見と改善を繰り返すことで、継続的な省エネが期待できます。

BEMSとの連携で再生可能エネルギーを効率的に活用する方法

BEMSは、太陽光発電や蓄電池と連携することで、再生可能エネルギーをより効率的に活用できます。ここでは、建物内での運用と、複数施設を連携させた活用方法について解説します。

BEMSによる太陽光発電と蓄電池の効率的な運用

太陽光発電は気象条件によって発電量が変動しますが、BEMSと連携することで、発電状況の見える化や負荷制御が可能です。また、一部のBEMSには、太陽光発電量のモニタリングや発電予測データとの連携、蓄電池の充放電制御を通じて、自家消費率の向上を目指す機能があります。

佐賀県小城市では、太陽光発電設備、蓄電池、BEMS、高効率照明・空調等を組み合わせた事業により、電力会社からの購入電力量を事業実施前と比べて93％削減しました。また、庁舎で使用する電力の約90％を太陽光発電で賄い、発電した電力の一部は自営線を通じて隣接する保健福祉施設にも供給しています^※。

このように、BEMSを太陽光発電や蓄電池と連携させることで、 再生可能エネルギーの自家消費を促進し、購入電力量の削減が期待できます 。さらに、非常時には防災拠点となる市庁舎や避難施設となる保健福祉施設へ電力を供給できるため、災害時の電力確保にも役立ちます。

※参照：環境省「2023年度 エネルギー対策特別会計補助事業 活用事例集」

複数の施設を連携して再生可能エネルギーを有効活用

外部との通信・制御に対応したBEMSは、ビル内の設備を外部のシステムと連携させ、複数施設の電力調整に活用できる場合があります。複数の施設にある太陽光発電設備や蓄電池、空調等をまとめて制御し、1つの発電所のように活用する仕組みが「VPP（バーチャルパワープラント）」です。

BEMSで管理する設備をVPPと連携させることで、太陽光発電の電力が余る時間帯には蓄電池へ充電し、電力が不足する時間帯には放電したり、空調の使用電力を抑えたりすることができます。これにより、再生可能エネルギーの有効活用や電力需給の安定化につながります。

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BEMSは、空調や照明等、ビル全体のエネルギー使用状況を把握・制御し、効率的な設備運用につなげるシステムです。そのなかでも、電力消費の大きい空調設備に着目し、重点的に省エネを進めたい場合は、空調制御に特化したサービスを活用する方法があります。

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BEMSを活用してビルの省エネ・脱炭素を進めよう

BEMSは、ビル内の空調や照明等のエネルギー使用状況を見える化し、設備の運用改善や自動制御に役立てるシステムです。導入するシステムによっては、データの分析や需要予測、デマンドコントロールにも対応しており、エネルギーコストやCO₂排出量の削減、設備管理業務の効率化につなげられます。

導入時は、建物内の設備構成やエネルギー使用状況を確認したうえで、計測・管理する対象や省エネ目標を明確にすることが大切です。運用開始後も、収集したデータを分析し、設備の運転時間や設定内容を継続的に見直しましょう。

また、BEMSを太陽光発電や蓄電池と連携させることで、再生可能エネルギーの自家消費や購入電力の削減にもつなげられます。なかでも、電力消費の大きい空調設備を重点的に見直したい場合は、関西電力の空調制御サービス「おまかSave-Air®」がおすすめです。

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監修者
関西電力株式会社 法人向けソリューションサイト 編集チーム
法人向けソリューション紹介サイトの企画・編集を担当。脱炭素やエネルギー分野をはじめ、企業の課題解決に資する情報を分かりやすく発信している。