バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

1：とはずがたり：2008/11/20(木) 23:44:28: 関連スレ

農業スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1060165378/l40
エネルギー綜合スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1042778728/l40
環境スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1053827266/l40
電力スレ
http://jbbs.livedoor.jp/bbs/read.cgi/study/2246/1081280165/l40
メモ
http://members.at.infoseek.co.jp/tohazugatali/energy/index.html
1313：とはずがたり：2014/08/17(日) 12:22:39: 高コストの離島発電が再生エネ使っていい方向へ向かうといいっすねぇ。高コストの内燃発電だけど太陽光よりは全然安いのかねぇ？？

2014年08月14日 07時00分更新
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
http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1408/14/news031.html

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]

　「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」。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。
1314：とはずがたり：2014/08/17(日) 12:22:55: 　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（>>1312）。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（>>1298）。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。

ttp://tohazugatali.web.fc2.com/epower/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。

蓄電池を導入して発電事業が成り立つのか

　多くの大規模太陽光発電所の初期コストは、1MW当たりおよそ3億円だ。1日当たり4kWh/m2という日照条件であれば、変換効率15％の多結晶シリコン太陽電池モジュールを利用すると、年間3500万円程度の売電収入が得られる。従って、初期コストが1億円増えると、投資回収期間がおよそ3年延びてしまう。

　「当社は徳之島で出力2MWの太陽光発電所と容量1MWhの大容量リチウムイオン蓄電池を組み合わせて7億円規模で構築する＊2）。実は7億円規模で抑えないと顧客の期待するIRR（内部利益率）を出すことができない」（エジソンパワー）。
1315：とはずがたり：2014/08/17(日) 12:23:31: >>1313-1315
　「低価格」に抑えることができた理由として、同社は2つの理由を挙げた。1つは徳之島の事例では同社が設計・調達・建設（EPC）事業者として取り組むことだ。導入期間全体にわたってコストを管理しやすい。もう1つは韓国サムスンSDI（Samsung SDI）と合意書を取り交わしていることだ。

＊2）一般的なメガソーラーの初期コストから計算すると、1kWh当たり10万円で大容量リチウムイオン蓄電池を導入できる計算になる。

サムスンと組んで全国を制覇

　合意書は日本市場で大型リチウムイオン蓄電池を大規模に普及させる業務に関するもの。「電池の供給に関する合意書だ。主に出力1MWや2MWという大型の蓄電池を対象としているものの、数kWのものも一部対象となる」（同社）。

　サムスンSDIとの合意書にはもう1つの意味があるのだという。長期間の保証だ。「大規模太陽光発電所は（固定価格買取制度を利用できる）20年という長期間にわたって運転が続く。当然、蓄電池も20年間利用できなければならない。事業者はもちろん、資金を融資する金融機関が20年という蓄電池の利用期間を求めてくる。しかし、これまで大容量蓄電池においては10年を大きく超える期間を保証した事例はほとんどない。今回は20年の保証をはっきりうたった初の事例ではないか」（エジソンパワー）。

　「電池は設置してからが勝負だと考えている。当社が蓄電池を監視し、メンテナンスを施していく。特に温度管理や過充電・過放電の監視が重要だ。不具合が生じた場合は、セル単位の交換はもちろん、複数のセルをまとめたラック単位の交換を施すことで性能を維持する」（同社）。これは電池の供給元であるサムスンSDIの協力がなければ継続が難しい事業だ。

　エジソンパワーはEPCと合意書という強みを今後も生かしていくという。徳之島の事例のように、大容量リチウムイオン蓄電池と組み合わせた大規模太陽光発電所を今後5年間に全国で20カ所建設する計画だ。このような規模の計画を国内で打ち出した企業は、これまでにない。

どのような蓄電池なのか

　エジソンパワーが徳之島に納入するのは出力2MW、容量1MWhという大型のリチウムイオン蓄電池。コンテナに蓄電池システム一式を収めてあり、設置しやすく、用途に応じて出力や容量、構成を調整しやすい　…　　徳之島に納入する蓄電池でも20フィートコンテナを使うことを検討している」（エジソンパワー）。木更津工場の蓄電池（100kW、84kWh）は工場の屋根に設置した太陽電池モジュール（100kW）から得た電力を蓄えるためのもの。その後、工場の隣接地に出力2MWの太陽光発電所を設置し、2014年7月には売電事業を開始している。

　同社が納入する蓄電池の工夫は2つあるという。1つはリチウムイオン蓄電池セルを並列接続することで容量を拡大しやすくしていること。…サムスンSDIの…蓄電池の寿命は6000サイクル。

　もう1つは50kW出力の双方向パワーコンディショナー（直流交流変換器）をコンテナ内に組み込んだことだという。…