2023年には21.8GWの大容量電池が利用、太陽光や風力の変動を吸収：自然エネルギー

発電所の増設や消費者の省エネ行動の支援。これだけが電力システムの安定化に役立つのだろうか。もう1つ役立つものがある。エネルギー貯蔵システム（大容量電池）だ。米Navigant Researchの予測によれば、2023年までに21.8GWの導入が見込まれる。

[畑陽一郎，スマートジャパン]

　米国の調査会社であるNavigant Researchは、2023年までにエネルギー貯蔵システム（ESS）が全世界で21.8GW導入されるという分析結果を発表した。「Energy Storage for Wind and Solar Integration」と題したレポートによる。

　エネルギー貯蔵システムとは、電力の需要量と供給量のずれを、発電所の出力調整や消費者の省エネ行動にまかせるのではなく、中間に置いた大型の「電池」で吸収しようという考え方だ。日本企業の技術としては、日本ガイシのNAS電池に実績があり（図1）、住友電気工業のレドックスフロー電池も市場投入直前の状態にある（図2）。いずれもリチウムイオン蓄電池とは異なる利点がある。

　図1では日本国内で導入された容量1500kWのNAS電池システムの外観（左）と、電力負荷を平準化する考え方（右）を示した。NAS電池は寿命が15年と長く、4500回の充放電が可能だ。この図では一定出力で運転した方がよいガスタービン発電と需要の関係を示しているものの、出力と需要がどちらも変動する場合にも当てはまる考え方だ。

図1　NAS電池。出典：日本ガイシ

　図2は住友電気工業が横浜製作所に置いた実証運転設備。レドックスフロー電池（容量1MW×5時間）と集光型太陽光発電システム（CPV、28基、200kW）を組み合わせて、横浜製作所のピークカットを実現するものだ。レドックスフロー電池とはバナジウム（V）イオンなどの酸化還元反応を利用して充放電する蓄電池。寿命（充放電回数）が長いこと、発火が起きないことが特徴だ。

図2　レドックスフロー電池。出典：住友電気工業

　このようなエネルギー貯蔵システムが必要になる理由として、Navigant Researchは太陽光発電や風力発電の導入規模を挙げている。今後10年間で1300GWもの再生可能エネルギーによる発電所が系統に接続されること、これらの発電所は出力の変動が著しいことから何らかの抑制策が必要だという考え方だ。

　同社は大量の電力貯蔵システムの導入が進み、効果を挙げるには、政策支援が必要だとも指摘している。電力貯蔵システム導入のルール作りや法整備、補助金の手当てなどはもちろん、電力源と電力貯蔵システムをどのような構成で接続した場合に最大の効果が得られるのかを明らかにし、そのような構成が実現するように支援しなければならないということだ。

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