南相馬市の40MW蓄電池稼働開始、再エネ導入量50MW分の拡大に寄与するか?

再エネの導入量が増えるに従い問題になってきた出力制御問題

これを解消するのに有力な方法の一つとして蓄電池が注目されていますが、この効果を確かめる実証実験の中でも大型なものが、今回完成したということ。

40mw

「大容量蓄電システム需給バランス改善実証事業」を採択して東北電力が南相馬変電所に導入されたのは出力40MW、容量40MWhというかなり大型のもの。上の写真は東北電力が発表したものですが、8500㎡にも及ぶ土地に敷き詰められた蓄電池システムは圧巻です。

このシステムを使って、太陽光発電などの出力が需要を上回る時間帯などに電力を蓄電し、高需要時間帯に放電する方法で出力の均衡化を図る実証実験を2016年度にかけて行っていくということ。

40MWhのこの蓄電池によって再エネ50MW分の導入拡大を見込んでいるそうです。

参考

東京電力が実証実験、HEMSで出力制御時に太陽光の電力を積極消費・自動蓄電

東京電力は経済産業省の「次世代双方向通信出力制御緊急実証事業」の一環として出力抑制に関する実証実験を始めたと発表。

この実験の目的としては設置容量の増えた太陽光発電の出力変動を吸収するためのもので、売電されている電力をHEMSを活用して家庭内での消費や蓄電に必要に応じて自動的に切り替えるというものです。

東京、関西、中部以外の地域では家庭用でも出力制御の対象となっているため、こうしたシステムの早期開発で太陽光発電の導入のハードルを下げることになります。近い将来新築戸建の購入などを考えている方にとってもとても気になる情報ですね。

参考

関連ページ
各電力会社の出力制限状況と事業者に求められる打開策

WWFによる「さらに一歩踏み込んだ分析」によると、九州で太陽光の申請分の制限は不要

パンダのマークでおなじみ、WWF(World Wide Fund for Nature:世界自然保護基金)の日本支部、WWFジャパンが、「脱炭素社会に向けたエネルギーシナリオ提案」を基にした自然エネルギー接続保留に関する定量的分析に基づく結果と提言を発表。

まとめを先に言ってしまうと、「九州電力地域において連系申請が出されている太陽光1180万kWを含む自然エネルギーは、出力制限なしで連系が可能」だそうです。

政府のWGは余裕を持ったシミュレーション
WWFはより現実に近いシミュレーションを使用

一番の違いは、太陽光発電と需用電力の差について、政府の系統ワーキンググループ(WG)では太陽光が最高出力を出す可能性を過大評価しているという点。

政府が過大評価しがちなのは、停電が起こる可能性を極限まで無くし、万が一の停電が産業と経済に支障を起こさないようにすることを優先すべきだと考えているからだと予想します。万が一の停電の際、復旧にかかる全体コストも考えているかもしれません。

一方で「一国の産業や経済よりも、地球環境すべてにおいてのメリット」を優先するのがWWFの役目。

WWFでは、アメダスによる気象データを利用してより実際に近い形でシミュレーションしています。
そうすると、九州・中国間の地域間連系線を使わない場合に、全発電電力量の3.24%以下の余剰が発生する可能性があるという結果になったのだそう。つまり、全量を連系したら、電力融通などがうまくいかなかった場合に停電が起きる可能性が高まるということになります。
九州・中国間の地域間連系線を使えば、余剰の出る可能性はゼロ。

ならいいじゃない!と思うかどうか、ですね。
政府は1%でも停電を起こす可能性を増やすべきじゃないと考えているのではないかと予想します。
個人レベルでは「数分の停電を気にするなんて、本当に日本人は細かいよね」と思うのですが、産業レベルではそんな悠長な話ではないのかもしれません。

政府のWGは原発併用でシミュレーション
WWFは原発用の揚水発電を自然エネルギー専用にしてシミュレーション

多くのメディアで言われているように、WWFが指摘するのは揚水発電の活用。
現在、原発の余剰を蓄電しておくために機能する揚水発電ですが、WWFはこの際、原発を取りやめて揚水発電を自然エネルギーの余剰吸収に活用せよ、と提言しています。

原発をなくして揚水発電を自然電力専用にする方が太陽光発電の余剰分を極限まで九州でき、ピークシフトが容易になります。

さらなる自然エネルギーの拡大のためには水素製造でのエネルギー保存が有効

WWFはさらに、今後の目標としての提言で、余剰電力を使ってEVなどの燃料としての水素をどんどん作っていこうよ、というようなことも言っています。

燃料が安価に手に入るようになると、EV産業も促進されますしね。


もし、国民投票なんかを行ったら、WWF側の意見を尊重したい方はきっと多くいるでしょう。ただ、政策を決定するのは政府です。

最後になりましたがWWF検証シミュレーションでは、申請保留中の太陽光発電が連系可能となり晴れて全設備の稼働が開始した暁には、九州電力圏内の自然エネルギーは、発電量ベースでも23%に達するという結果が出ているのだそうです。

そんなに?と思うのか、まだまだ、と思うのか。

個人的には、蓄電池なしでも23%なら、まだまだ伸びしろに期待したいと思っています。

チュラエコネットの蓄電池利用システム、沖縄での売電事業再開に寄与できるか?

沖縄電力県内では太陽光発電の接続可能容量を超え、新規での売電申請が実質中断されている状態です。

それを打開するために沖縄市のチュラエコネットが開発したのが「SAKU(Solar Auto Kickback Uploading)システム」で、簡単にいえば昼間太陽光発電から蓄電池に充電し、夜間など太陽光発電の出力が下がる時間帯以降を中心に放電を行うという製品。琉球新報の記事をもとにご案内します。

50kWシステム×3で一つのパワコンをシェア

同システムの内容は、50kWの発電所3箇所を一つの50kW(正確には49.9kW)のパワーコンディショナに接続し、一か所の発電所からは通常通り発電してそのまま売電、残る2箇所からは全量を蓄電池に充電し、運転制御盤によって夜間を中心に売電する、というもの。
50kW以上では高圧対応になり建設コストが高くなるため、50kW未満の事業を対象としています。
蓄電池の設置でコストがかかる分、パワーコンディショナにかかるコストを3分の一に減らせるのは、事業者にとってメリットと言えそうです。

ちなみに琉球新報では「50キロワットの太陽光パネルを3枚使用する」と記載されていますが、1枚50kWのパネルなんてありません。正しくは「50kWの事業を3箇所」です。

実際のシステム活用には障壁も多い

さて、一事業者が隣接地で50kW以上の太陽光発電を行う場合、50kW未満を2箇所というように敷地分割をすることは認められていません

そのため、3箇所それぞれの利害関係の異なる事業者が、同システムをシェアするのが一般的な利用例として考えられます。

そうなると、どのシステムから直接売電してどのシステムから充電するのかで揉めそうですし、どこの発電所がどれだけ発電したかを計測する必要ももちろん生じますが、このシステムにはそのような内容は含まれていないようです。

なんだかちょっと詰めが甘い商品だな、というのが正直な意見です。

沖縄電力も「今後、接続の申請があれば、技術的な検討を含め、個別に対応していく」とコメントしており、同社もこのシステムを利用したい事業者が多くないと考えているのかな、なんて想像してしまいます。

追い打ちをかけるようですが、実は固定価格買取制度は蓄電池からの売電についてカバーしていません。
太陽光発電由来の電力であっても、一度蓄電池を通してしまうと、同じ売電価格を適用できないのが事実です。
沖電のコメントに「個別対応」とあるのは、こうした意味も含まれているのではないかと思います。つまり、制度上クリアしなければいけない問題が残っているため、現時点でこうしたシステムの利用を積極的に勧められないのです。

今後のサービスの展開に期待

例えばこのシステムを提供するにしても、事業者にシステムを販売するより、エネルギーマネージメントサービスのような形で利用者を募り、発電した電力を集約して新電力のような形でこのチュラエコネットさん(もしくはサービスを代理で提供する事業者)などが買電する、といったビジネス展開はできないものでしょうか?

同システムを開発したチュラエコネットという沖縄市の会社に詳細を問い合わせをしようとしたのですが、会社情報が見つからず、断念した次第です。

今回の製品で面白いと思ったのが、パワーコンディショナ1台で3倍の容量の太陽光発電をさばこう、というアイデアですが、チュラエコネットさんに限らず、蓄電池を利用して同様の試みを行うビジネスが、今後はもっと出てくるのではないかと予想しています。例えば既存の稼働設備のパワコンを使って、新設の発電設備の発電分から夜間に売電する、など。

発展に期待したいところですね。

関連:各電力会社の太陽光発電連系受付状況速報

米スタートアップのStem社、米エネルギー省からの助成プログラムに採択

京セラと共同で蓄電池と太陽光発電システムを使ったエネルギーマネージメントシステムを発表したStem社は、アメリカのスタートアップとして期待されている企業。

同社はアメリカのエネルギー省(Department of Energy/DOE)が進める「SunShot Initiative」の助成プログラムに採択され、93万5000米ドル(約1億円)を得たと発表。

助成金は主に

エネルギー貯蔵の評価用のソフトウェア・プラットフォームや、太陽光発電の導入率が高い地域における、分散型電力貯蔵システムの自動制御技術を開発する

ために使われるそうで、まさに京セラのソーラーパネルを使用したエネルギーマネージメントシステムの構想をさらに大きくするものといえます。

サンショット・イニシアティブでは毎年、今後のエネルギー市場を促進するための事業などに助成などを行っています。

2年前は、いかに設置コストを低く抑えられるかを施工店に競わせるようなコンテストを行っていました。

参考

京セラ米子会社、米Stem社と共同でピークカットで電気代20%削減の蓄電システムを供給

京セラの米子会社Kyocera Solarは、アメリカのスマートグリッ関連会社Stem社と共同で太陽光発電とエネルギー貯蔵を統合したシステムの販売を、アメリカはカリフォルニアとハワイ、ニューヨークの3州で始めると発表。

この製品では、30日後までの電力使用量を予測、電気料金(単価)が安い時間帯を狙って系統から蓄電システムに電力を貯蔵。

蓄電池に貯めた電力と、太陽光発電からの電力は主に電気料金の高い時間帯に使用することで、電気代を削減できるのだそう。

あくまで系統からの蓄電ということで、京セラの太陽光発電はStem社のエネルギーマネージメントシステムに組み込まれるというイメージでしょうか。

ピークカットの効果が高い、アメリカの電力事情

Stem社のリリースによると、電気購入量が20%削減できる、ということですが、実際どの程度の容量(蓄電池と太陽光発電)でどれくらいの規模の電力需要者が使用した場合に、この成果が得られるのかなどは公表されていません。

スマートジャパンの記事には

「導入する太陽電池モジュールや蓄電池の容量は顧客の電力使用量や要望に応じて変わる」

とだけ記載されています。
太陽光発電システムと同じく容量自体は需要家の消費電力次第なのはわかりますが、
Stemのエネルギーマネージメントシステム自体の価格がどれくらいなのか、くらいの情報はあると参考になりますよね。

アメリカは日本の”時間帯契約”のような電気料金システムとは比較にならないくらい、電気の単価が時間によって変わるのだそう。
(日本も電力自由化後にはそのような体制が標準となるといわれています)
電力が高い時間帯というのはいわゆる需要がピークとなる時間帯で、逆に需要が少ない時間帯は、単価が安くなります。

需要家にとっては電気代削減できるメリットがありますが、
このような需要家が増え、電力需要が一定に保てることは、電力使用の効率化にもつながり、社会全体にとってのメリットも少なくないと考えられます。

アメリカでお先に製品化した蓄電池付き太陽光発電システムですが、一般消費者でも新電力を選択できるようになり、電力サービスの体系が多様化すると予想される電力自由化後(2016年)には、日本でも同様のシステムの需要が増えてきそうですね。

参考

NTTドコモのグリーン基地局、電気代削減でメリットを高め商用化を

NTTドコモグリーン基地局事業を着々と進めています。
最近の成果について伝える記事をご紹介します。

商用化に向け費用対効果向上

もともと同システムは、ソーラーパネルから蓄電池に充電して満タンの状態を保ち、その余剰を自家消費する形で20%の電気代削減を達成していたといいます。

しかしせっかくソーラーパネルで発電した電力が、使い切れないこともあり、今回は、蓄電池の電力を夜間に消費して、系統の電力も混ぜながら日没には満充電に戻せるような「パワーシフト制御」を導入し、電気代30%削減に成功。

この成果にも満足することなく、さらに充放電のタイミングや太陽光発電の電力の使い方(直接使うか、充電するか)のパターンを何通りも試しながらベストを探り、独立制御可能なレベルまでもっていくことを目標にしているのだそう。

ベースとなるポイントは災害時に長時間の電源確保を可能とする事、
と同時に商用化を進めるために、導入コストに相当する費用効果を得る事

電気代の削減はもちろん、コストを抑えるために使用する機器もシステム構築に関わるパナソニックにこだわらず、複数メーカーから検討しているということ。

単なるCSRに終わらず社会貢献と利益追求の両立が目指せるか

ちなみに費用対効果で考えれば今年度までは売電価格が商用電力と比べて高いので、「売電すればいいじゃないか」と思った方もいらっしゃるかもしれません。

来年度以降、売電価格が引き下げられた後に市場に出る予定の製品のため、市場に合わせた製品開発を行っている、というのもあるとは思いますが、そもそものグリーン基地局の研究目標は「環境対策」だったそうで、CSR的な意味もこの事業は担っているいうことになります。

蓄電池が満タンの状態でも、余った電力を売電せずに自家消費する方がより環境に優しい製品と言えます。
さらにCSRに始終せず商用化を目指す事は社会全体でより大きなメリットを得られる可能性があります。

ちなみにNTTドコモは全国10万カ所の基地局で年間約18億kWを消費しているのだそう。日本全国の消費量の0.2%にも上るそうで、電気代削減だけでもメリットは決して少なくなさそうです。

CSR性の高い分野で利益も追求しながら、本当の意味で社会貢献できる事業について、もっと知っていければと思います。

参考

来間島の100%電力自給自足の実証実験に、蓄電池2号目の建設が決定

県のスマートエネルギーアイランド基盤構築事業の一環として地域内での電力自給率100%を目指す実証実験を行っている沖縄県の宮古来間島ですが、自給100%を目指すには蓄電システムの容量が足りず、2号機が増設されることになったのだそうです。

来間島のピーク時(夏場)の消費電力量は、88戸(約100世帯)全体で220kWになるのだそう。
現在の蓄電池システムは176kW。(容量が176kWhなのか、出力が176kWなのか、記事では明らかではないので、分かり次第追加します。)

88戸の島で太陽光発電の電力を100%自給するにはいくらかかる?

この蓄電池システム、1基あたり1億8,126万円もかかるのだそう。
沖縄県と自治体の予算でまかなわれます。

興味本位で計算してみたのですが、
例えば各家庭で電力の自給自足をそれぞれ行おうとすると、約6kWのパネルと、約12kWh程度の蓄電池を購入するとして500~600万円程度かかります。
来間島の88戸それぞれに同様の設備を付けたとすると、4億4,000万円〜5億2,800万円くらい。

一方この実証実験では総システム費4億7,652万円程度がかかっていると予想します。
内訳は太陽光発電システム380kW×30万円と、
1基1億8,126万円の蓄電池システム×2台。
もっとも総事業費は公開されていないのであくまで推定の費用で、エネルギーマネージメントシステムなどでさらに増えるのかもしれませんね。

2台目の蓄電池を設置するための予算を捻出するのに県からの予算措置が取られたことから、市も特別会計補正予算の措置を行ったのだそう。
沖縄県内の太陽光発電の系統連携が、全量において新規申請の回答保留状態であるいま、県も同実証実験に期待を込めているということでしょうか。

今年度末でいったん運用の区切りが付けられるこの実証実験事業。運用報告には全国から注目が集まりそうです。

参考

風技術センターの「住宅間電力融通」は連系中止問題の解決につながるか?

系統連系問題(各電力会社による売電申請・買取の実質的な中止)を受けて、環境設計などの研究およびサービス提供をおこなっている株式会社風技術センターは、独自の電力融通システムの実証実験の結果を発表。

風技術センターは、スマートグリッドの構想の一部(双方向性・インテリジェント化・見える化・自律制御)は同社が先駆的に2002年から提案しているコンセプトだとした上で、よりシンプルに再生可能エネルギーの導入量を増やす方法として同社の独自コンセプト「ECOネットワーク」を提唱しています。

そして今回この技術を使った実証実験の成果が発表された、ということです。
同社の「ECOネットワーク」は、再生可能エネルギーでつくられた電力を各家庭の蓄電池に充電し、また同様な設備を持った複数家庭を繋いで、同社独自の電力制御技術が組み込まれた電力ルーターで電力を融通しあう、というもの。
アイデアとしては単純で、「今更??」というような技術。
同社にしてみると、そのシンプルさが売りなのだとか。

実証実験には成功だが、系統連系問題の解決にはなりえないのでは?

同社はこのコンセプトの有効性を確かめるべく、山形市内に住む職員の住宅を2軒同システムでつなぎ、7月から実証実験を行っていたのだそう。
結果は、系統への逆流もなく、家電や通常の生活に支障をきたすことなく、蓄電池から各家庭への電力融通が成功したとのこと。

同コンセプトは系統を介さず、独自で電線を用意して近隣住宅の蓄電池同士を繋ぐというだけなので、太陽光発電の発電量が増えても系統に負担を与えないとしています。このことから日刊工業新聞

再生可能エネルギーの新規契約の中断問題の解決策の一つになりそうだ

と結論づけています。
もちろん、反論はありませんが、これには多くの「前提」が必要となると考えています。

日本での適用のためには再エネ制度の改革が必須

この実証実験では風技術センターの職員同士の家庭で、電力を融通しあうというものでした。
なので当事者たちの頭には「研究の成果」が第一にあり、「電気代」の問題は無視されています。

しかし当然、家庭でわざわざお金を出して太陽光発電を購入して発電した電力を、他の家庭にただで融通はしたくありませんよね。ましてや今は、売電した方が収入が多くなるのに。
今の制度での「ECOネットワーク」の使い道というと、かなり限定的になってきそうです。
例えばV2H/H2V(電気自動車と家庭)の電力融通。
また、エネルギー設備の導入コスト自体は、2~4割削減できるということなので、二世帯・三世帯が隣り合う住居などで、お金の出どころに関して気の置けない関係の場合は、同システムで電力融通をするのもいいかもしれません。

集団的・社会的な導入に関しては、売電に関する制度が大きく変わらない限り、普及の可能性はかなり低いと考えます。
例えば売電単価が電気代よりも大幅に低くなってしまい、このシステムの利用者間で売電単価以上の価格での電力の融通が可能なのであれば、このシステムの利用者はメリットをより感じられるかと思います。

パナソニックが神奈川県の藤沢でプロデュースしたエコタウンのような小規模な社会でまずは取組みを行ってみるのもいいかもしれません。

同社のこのシステムに関するアピールの中には、「無電化地域やこれから電力系統を整備していかなければいけない地域にとっての大規模なソリューションとなりうる」という内容も含まれています。
政府による技術輸出支援などで採択してもらえるといいですね。

参考

スマートグリッド、マイクログリッド、そしてこの「ECOネットワーク」、今後も各研究施設などから同様に電力問題の解決につながるコンセプトが出てくると予想しますが、はじめに大きな突破口をつくるのはどの技術でしょうか。もしくはそれぞれが少しずつ役割を果たした、より複雑・高度なソリューションが将来の日本を形作ることになるのでしょうか。

個人的には地産池消(自分の家で作って、自分の家で消費)といった一番シンプルなアイデアがしっくりきます。
バックアップとして系統があればいいのかな、とか。

コカ・コーラ、ピークシフト自販機を全国6万台設置

昨年は輪番で冷却停止していたコカ・コーラ社の自動販売機

今年はピークシフト自販機の設置を昨年以上に進めているのだそう。
既に全国で6万台を設置しており、目標を上方修正して年末までに8万3千台のピークシフト自販機の設置を目指すと発表。

この「ピークシフト」自販機は日中最長で16時間電力を使わないで飲料を冷却することができるのだそう。
自販機の断熱性を高めたことと、飲料の一部だけでなくすべてを冷やすことで飲料同士が蓄冷剤の役割を果たすようにしたことで、全体の保冷機能を高めているということ。

参考

ここでちょっと思ったのですが、再生可能エネルギーの問題点として、作られる電気の出力が安定しないということがあります。
対応としては蓄電池を通すことで出力を安定させるようにする方法が今のところ一般的です。

一方、電力が必要な時とそうでないときが明確な照明器具、常時電源の供給が必要なサーバーや医療機器などと違い、今回出てきた自販機などは、ある程度供給者側の都合で電力をいつ供給するか決めても差し支えなさそうな感じもします。

将来的には電力を使用する機器ごとに、常時供給と適時供給を使い分けるなんていうことができるようになるのでしょうか??
もしくは超高性能の蓄電池が開発されて、大容量の再生可能エネルギーの電力が安定的に供給できるような社会になる方が早いでしょうか??

送電技術に疎いので完全に空想でものを言っていますが、なんだかワクワクする分野ですよね。