22 January 2021
蓄电池の世界初の平常時?災害時併用運転(デュアルユース)の追加実証を決定 ―レドックスフロー電池を活用し、電力インフラのレジリエンス(回復力)強化を目指す―
NEDOと住友電気工業(株)は大型の定置用蓄电池「レドックスフロー電池(以下、RF電池)*1」を运用し、平常时?灾害时の併用运転(デュアルユース)を実现する世界初の実証事业を开始します。送配电网での电力品质向上を目的に米国カリフォルニア州で取り组んできた実証事业を延长し、需要家を含む実配电网の一部でマイクログリッドを构筑します。
このたび追加する実証は2021年秋から12月まで実施する予定で、平常时は电力取引で収益を得ながら、灾害时には自立电源として停电地区に电力を供给する手法等を検証します。これにより同州で近年多発している计画停电、昨年発生した轮番停电等に対する电力インフラのレジリエンス(回復力)を强化するとともに再生可能エネルギーの导入拡大や温室効果ガスの排出削减を目指します。

1.概要
米国カリフォルニア州は、2045年までに州内の電力の100%を温室効果ガスが排出しないエネルギーで賄うとする州法「SB100」を成立させるとともに、再生可能エネルギーの大量導入に伴う電力品質低下の問題解決策の一つとして蓄電設備の導入を促進しています。さらにカリフォルニア州では近年、森林火災などの災害による停電、また、昨年は猛暑下で空調の負荷が急増するなどによる緊急の輪番停電が発生し、社会問題になりつつあります。また、停電時には、データセンターなどの需要家側で、特定の分電盤(重要負荷分電盤)に接続された回路にのみ蓄电池の電気が流れる重要負荷を対象とした停電対策が行われていましたが、さらに広域での停電対策と電力システムのレジリエンス(回復力)の強化が求められてきました。こうした課題解決の一つとして、非常時に商用系統から切り離した配電網で蓄电池を電源とするマイクログリッドを形成し、電力供給を継続することが期待されています。
国立研究开発法人新エネルギー?産業技術総合開発機構(NEDO)は、カリフォルニア州との基本協定書(MOU)に基づき、2015年9月に住友電気工業株式会社を委託先として、現地の大手電力会社協力のもと、同州サンディエゴに長寿命で大型化に適した定置用蓄电池「レドックスフロー電池(RF電池)」を設置した設備を活用して送配電網の電力品質向上に関する実証事業*2を進めてきました。このRF電池は、2018年12月より系統運用者であるCAISO (California Independent System Operator)との電力取引運用にも供されています。RF電池は、充放電のパターンやサイクル数が劣化要因にならず、また充電残量をリアルタイムで計測できるという特長があります。この特長を生かして、電力取引においては自由度の高い入札パターンを選択することができ、エネルギー市場(電力量の取引市場)とアンシラリーサービス*3市场の、両市场での収益向上に向けた入札戦略の开発、実証*4を行ってきました。
このたび実証事业を延长して既设の搁贵电池设备を活用して、需要家を含む実配电网の一部でマイクログリッドを构筑し、同州で问题となりつつある计画停电、轮番停电に対して、その运用を検証する追加実証を决定しました。计画するマイクログリッド运用*5では、容量8MWhの既設のRF電池が接続されている配電網の一部を商用系統から切り離し、RF電池を自立電源としたマイクログリッドを形成することによって、約70軒の実需要家に電力を供給し、その技術的課題を検証します。また、平常時はCAISOとの電力取引で収益を得ながら、災害時にはマイクログリッドの自立電源として停電地区の需要家への電力供給を行うことで、蓄电池の価値を向上させることを目的としています。なお、このようなデュアルユースは世界初の試みであり、世界に先駆けた大型蓄电池活用の実績作りとともに普及拡大を目指します。
2.今后の予定
森林火灾の多発が予测される秋までにシステムを构筑し、12月までマイクログリッド実証を行います。同技术は、米国内での応用のみならず、无电化地域の太阳光や风力発电施设を併设したマイクログリッド、発电机燃料の输送コストが高い离岛での再生可能エネルギーによる100%电力供给にも适用することができます。実証事业终了后には実証成果を生かし、搁贵电池のさらなる普及を通じ、电力システムのレジリエンス向上だけでなく、今后の再生可能エネルギー导入拡大、温室効果ガス排出削减に贡献します。
*1 レドックスフロー電池(RF電池)
RF電池は、バナジウムなどのイオン(活物質)の酸化還元反応を利用して充放電を行う蓄电池で、電池反応を行うセル、活物質を含む電解液、電解液を貯蔵するタンク、電解液を循環させるためのポンプと配管から構成されている蓄电池です。電極や電解液の劣化がほとんどなく長寿命であり、電解液が不燃であることや常温運転が可能なことから火災耐性が高く安全性の高い蓄电池です。また、充電残量を計測可能、出力(kW)と容量(kWh)を独立に設計可能などの特長もあります。
*2 実証事業
事業名:「国際エネルギー消費効率化等技術?システム実証事業/米国加州における蓄电池の送電?配電併用運転実証事業」
事业期间:2015年度~2021年度
参考:狈贰顿翱ニュースリリース 2015年9月11日
*3 アンシラリーサービス
供给される电力の品质を维持するための、技术的、运用的な仕组みです。たとえば、需给バランスの监视、系统运用、电圧?周波数の调整などがアンシラリーサービスにあたります。従来、日本では电力会社が担ってきた役割ですが、电力自由化に伴い発送电分离が进むためには、アンシラリーサービスの各机能についても内容や费用が明示化されていき、机能によっては市场での取引対象となることが求められています。
*4 両市場での収益向上に向けた入札戦略の開発、実証
参考:狈贰顿翱ニュースリリース 2018年12月18日
*5 計画するマイクログリッド運用
マイクログリッドを构筑する需要家の过去のデマンド実绩を元に行ったシミュレーションでは、设置している搁贵电池にて24时间以上の电力供给を行える设计です。
3.问い合わせ先
NEDO スマートコミュニティ部 TEL:044-520-5274
住友電気工業(株) 広報部 広報グループ
罢贰尝:06-6220-4119(大阪)?03-6406-2701(东京)