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» 2014年08月14日 07時00分 UPDATE

蓄電・発電機器:サムスンと組んで国内を制覇か、太陽光発電所+大容量蓄電池 (1/2)

エジソンパワーは太陽光発電所向けに出力2MWのリチウムイオン蓄電池を納入すると発表した。事業用向けの太陽光発電所への導入では国内初の事例だという。なぜ導入するのか、売電収益と投資効率を第一に考える事業用発電所で受け入れられるのだろうか。徳之島の事例を紹介する。

[畑陽一郎,スマートジャパン]
yh20140814batteryMS_map_250px.jpg 図1 徳之島(鹿児島県)の位置

 「大型のリチウムイオン蓄電池を設置した事業用太陽光発電所としては国内初の事例だと考えている」(エジソンパワー)。同社が蓄電池を納入するのは、御船ホールディングスが鹿児島県天城町(徳之島)に立ち上げる出力1.99MWの大規模太陽光発電所「御船徳之島太陽光発電所」(図1)。2014年8月に着工し、2017年3月に運転を開始する予定だ。

 徳之島の太陽光発電所は決して実験的なものではない。御船ホールディングスは、既に3カ所で自社グループの太陽光発電所を運営している。御船群馬太陽光発電所(群馬県安中市、出力1.95MW)、御船鹿児島第1太陽光発電所(鹿児島県曽於郡、出力1.83MW)と同第2太陽光発電所(出力2.0MW)だ。

 引き続き2014年内には5カ所で、2015年内には徳之島を含む4カ所で太陽光発電所の運転を開始する*1)。売電事業を目的として出力2MW未満の高圧で系統に接続する太陽光発電設備を次々と増やしている形だ。

*1) 2014年に運転を開始するのは、御船宇都宮太陽光発電所(1.94MW)、御船茨城桜川第1太陽光発電所(1.99MW)、御船茨城神栖第1太陽光発電所(1.99MW)、御船千葉長生第1太陽光発電所(1.99MW)、御船千葉茂原太陽光発電所(1.99MW)。2017年に運転を開始するのは、御船茨城神栖第2太陽光発電所(1.99MW)と御船徳之島太陽光発電所、御船千葉勝浦太陽光発電所(1.99MW)、御船千葉長生第2太陽光発電所(1.99MW)。この他、着工・完成時期が未定の発電所が1つある。御船茨城桜川第2太陽光発電所(1.99MW)だ。

なぜ蓄電池が必要なのか

 各地で大規模太陽光発電所の設置件数が増えていく中、系統に太陽光発電所を接続する余裕がなくなってきた。連系線の容量が不足している場合は、設備投資によって接続が可能になる。

 だが、解決が困難な理由がもう1つある。太陽光発電所は日中にのみ発電量が増加し、内燃力機(火力発電)の出力を最低限に絞っても、一部地域では余剰電力が発生してしまうことだ。「下げ代」がないのだ。小規模な離島のように系統が閉じている立地で発生しやすい問題であり、何も手を打たないと系統の電圧が上昇して異常が発生する。

 大規模な問題が表面化したのはまず北海道電力だ。経済産業省は2013年4月、「北海道における大規模太陽光発電の接続についての対応」を発表(関連記事)。北海道に集中している風力資源を生かすために、太陽光発電設備の導入を制限する政策を明らかにした。この中には「大型蓄電池の変電所への世界初導入による再エネ受け入れ枠の拡大」という施策もあり、北海道内の変電所に296億円を投じて、合計60MWh程度の蓄電池を設置する。

 「北海道電力の対応を受けて、当社でも北海道に立地する案件に対して、太陽光発電所と発電所内に設置する大容量蓄電池を組み合わせる検討を続けてきた。しかし、蓄電池を導入したとしても計画した立地では(系統が受け入れられないため)売電できない日が年間100〜130日あることが分かった。これでは事業性が非常に厳しくなる」(エジソンパワー)。

 九州電力管内の離島でも似たような状況が起こっている。九州電力は2014年7月に「離島の再生可能エネルギー発電設備に対する接続申込みの回答保留について」と題する文書を発表した(関連記事)。徳之島を含む6つの離島(壱岐、対馬、種子島、徳之島、沖永良部島、与論島)では、再生可能エネルギーの系統連系について事前相談や事前検討、接続契約申込みに対する回答を、1年程度保留するという内容だ。徳之島は既に約2MWが連系されていて、年間30日の出力抑制を施したとしても現在の運用では累計4.4MWまでしか連系できない。

 理由は図2の通りだ。徳之島の場合、太陽光発電システムが現状規模であれば、内燃力機(合計10台中3台)の調整で島内需要との差を吸収できる(図2左)。ところが太陽光発電の規模が約7MWに達すると、昼間の約6時間、内燃機力の出力を最低限に絞っても供給が過剰になる(図2右で赤く塗った部分)。徳之島には蓄電設備がないため、太陽光発電所の出力を約6時間抑制しなければ調整できない。

yh20140814batteryMS_kyuden_590px.png 図2 徳之島の電力需要と太陽光発電所の関係 出典:九州電力が公開した資料を一部強調

 「九州電力に売電する場合は、出力変動を抑えるための蓄電池を導入すれば、電力会社が要求する電力の品質を満たすことができ、全量買い取ってもらえる。接続拒否は起こらないことが分かった」(同社)。

 蓄電池を導入しないと、これ以上、離島で太陽光発電所を増やすことができない理由は分かった。だが、大容量蓄電池は一般に高額であり、これまでの導入事例の大半は、補助金を利用した実証実験や、蓄電池を製造する企業の自社導入だった。御船徳之島太陽光発電所ではどのようなコスト計算が成り立つのだろうか。

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