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米国最大規模、2MW級の系統用蓄電システムにレドックスフロー蓄電池

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米国最大規模、2MW級の系統用蓄電システムにレドックスフロー蓄電池

実証を開始したレドックスフロー電池

新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)と住友電気工業(大阪府大阪市)は3月17日、米国カリフォルニア州サンディエゴにおいて、大規模蓄電システム「レドックスフロー電池」を用いて、米国最大規模となる系統用蓄電池の運転実証を3月16日から開始したと発表した。

この実証事業を通じて、再生可能エネルギー増加による周波数・電圧変動、余剰電力などの課題解決とともに、蓄電池の費用対効果の向上を目指す。

同事業は、カリフォルニア州政府および現地手電力会社であるSan Diego Gas and Electric社(SDG&E社)の協力のもと、変電所内に系統用蓄電池として「レドックスフロー(RF)電池」(2MW×4時間)を設置し実証を行う。

具体的には、配電網において周波数調整・電圧調整・余剰電力対応などの複合的(多用途対応)運転を行い、RF電池の信頼性・経済性について評価をした後、系統運用機関からの指令を受けて送電網でのアンシラリーサービス(周波数や電圧の制御および緊急時の予備力確保といった電力サービス)等への貢献について技術実証を行い、RF電池の経済価値を向上させる配電・送電併用の運用実証を実施する。

蓄電池の送電・配電併用運転実証事業のイメージ図

州法で電力貯蔵装置の導入を電力会社に義務化

カリフォルニア州は、大規模な水力発電を含めない再生可能エネルギーの割合を2020年までに33%、2030年までに50%とする、全米でもハワイ州に次ぐ高い目標を掲げている。

一方で、太陽光発電の増加による朝夕の急激な需要変動が観測される需要曲線(ダックカーブ)や電力品質低下の問題が顕在化しつつある。そこで、州法AB2514において電力貯蔵装置の導入義務を電力会社に課すとともに、州内の各公益機関は協力して蓄電池ロードマップ(Energy Storage Roadmap)を策定し、蓄電池が適正な収入を得られるような制度設計を行っている。

このような背景のもと、NEDOは2015年9月にカリフォルニア州の経済促進知事室(GO-Biz)とMOU(Memorandum of Understanding/基本合意書)を締結し、住友電気工業を委託先として、同州サンディエゴで蓄電池の普及展開に向けた送電・配電併用運転による経済価値向上の検討を進めてきた。

レドックスフロー(RF)電池とは

レドックスフロー(RF)電池は、バナジウム等のイオンの酸化還元反応を利用して充放電を行う電解液循環型の電力貯蔵装置。電極や電解液の劣化がほとんどなく長寿命で、発火性の材料を用いていないことや常温運転が可能なことから安全性が高いなど、電力系統用蓄電池に適した特性を有する。

また、高速応答性が必要な用途(短周期)と長時間容量が必要な用途(長周期)のいずれにも適しており、太陽光や風力などの再生可能エネルギーの導入を拡大していく上で必要となる系統の安定化技術として期待されている。

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