2018年10月19日

新しい取り組み、蓄電池×メガソーラー

蓄電池とメガソーラー

21世紀型のクリーンエネルギーとして注目されて久しい太陽光発電システムですが、火力・原子力に次ぐ「第3の大規模発電所」として今後の発展が望まれているのがメガソーラー・システムです。メガソーラーとは、出力が1,000kWすなわち1MWを超える太陽光発電システムのことで、インフラとして電力需要を賄うメガソーラーが普及するのは、そう遠くないともいわれます。

ネックとなっていたのは発電量の安定とコストですが、蓄電池との併用で、実用性の高いメガソーラーを実現できる見込みが高くなってきました。

■コスト面を解決したリチウム電池の導入

再生可能なエネルギーである太陽光発電で大規模発電を実現するための最大のネックとして、エネルギーの出力が天候に左右されるという出力変動の問題があります。そこで、家庭用の太陽光発電システムでは動力として蓄電池を用いて昼間に貯め込んだ電力を保存し、太陽が沈んだ夜間も電力を供給できる仕組みが既に一般化しています。蓄電池式太陽光発電の規模を拡大して、発電量に影響されることなく大量の電力を供給できるようになれば、市民生活のエネルギー需要を安定的に賄うことができます。しかしながら、これまでは蓄電池を大規模発電に応用するにあたっては、コスト面が大きな問題となってきました。

この難題をクリアしてメガソーラーを実現するため、米国では既に行政主導の国家的事業として蓄電池式メガソーラーの開発が進められています。そして、日本においても、官民一体となった蓄電池式メガソーラーの開発事業が始動し始めています。

近年はその成果が実り、安価な「リチウムイオン電池」の大量生産に目処が付いたため、リチウムイオン電池を用いた蓄電池式併用型メガソーラー・システムの実現に向けたビッグ・プロジェクトがスタートしています。

■北海道で始動するビッグ・プロジェクト

2017年5月に、出力111MWという大規模な蓄電池併設型メガソーラーを建設するプロジェクトが発表され、現在建設中です。建設予定地は北海道勇払郡安平町で、東京オリンピックの開催年と重なる2020年度が稼働予定となっています。予定地は約90万平方メートルで、出力規模が6万4,600kW、年間発電量は7,147万7,000kWという巨大な設備です。一般家庭約1万9,854世帯分に相当する発電量であり、実現すれば国内最大級の蓄電池併設型メガソーラー施設となります。まさに「第3の大規模発電所」と呼ぶにふさわしい規模といえるでしょう。

大規模な太陽光発電においては、発電時の出力変動が周波数の維持に影響をおよぼすというマイナス面があります。接続量が増加すると、電力系統に与える影響も増大するという問題点があるのですが、蓄電池を併設すれば、短周期の変動を吸収して電力系統への影響を抑えることができます。

今回のプロジェクトは北海道電力が2015年に発表した「太陽光発電設備の出力変動緩和対策に関する技術要件」に基づくもので、「出力の変動幅を蓄電池の充放電制御と連係した合成出力で1分間にパワコン定格出力の1%以内に収める」という要件を満たすものとされています。

■クリーンでエコロジカルなエネルギーの実現

広大な土地が必要となるメガソーラー施設だけに、建設用地の確保が大きな課題となっていました。そこで国内では最も広い土地を確保しやすい北海道が施設誘致に名乗りをあげました。

しかし、北海道電力管内の電力規模は約400万kWで、東日本エリアの約11分の1、西日本エリアの約15分の1の規模に過ぎないため、メガソーラーの周波数変動の影響を受けやすいことが懸念されました。その問題を回避するため、メガソーラー施設の建設にあたっては技術要件のガイドラインを策定し、北電側は蓄電池併設型の施設を業者側に要請したとされています。

前述のメガソーラー以外にも、北海道新ひだか町で建設を進めてきたメガソーラーが2018年3月より運転を開始しています。どれも最新の低コスト蓄電池が導入されており、北海道電力が定めた技術要件に適合した点が注目されます。北海道は世界的にも有名な自然環境の豊かなエリアだけに、自然環境に配慮した真にクリーンでエコロジカルな21世紀型の理想的な発電システムの実現に期待が高まっています。

以上のように、技術面の問題から悲観論も少なくなかった太陽光発電システムが、2017年以降急速に発展の兆しを見せ始めています。再生可能エネルギーの最大の課題点といわれた出力変動の対策として登場したリチウムイオン電池による蓄電池併用型システムが、エネルギー問題を解決する時代がもうそこまで来ていて、蓄電池のビジネスがさらに広がっていくといえそうです。

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