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エネルギー・電力設備

大型蓄電システム実証事業

実証事業の概要

当社は、住友電気工業(株)と共同で、経済産業省が一般社団法人新エネルギー導入促進協議会を通じて募集した「平成24年度大型蓄電システム緊急実証事業」に応募し、補助事業として採択されました。

本事業では、基幹系統の変電所に大型蓄電池(レドックスフロー電池)を設置し、再生可能エネルギーの出力変動に対する新たな調整力としての性能実証および最適な制御技術を確立することを目的として、2019年1月まで実証試験を行いました。

南早来変電所の大型蓄電池

当社は、南早来変電所に大型蓄電池(レドックスフロー電池)用の建屋(2階建て)を建設し、1階には 電解液タンク、電力変換装置(PCS)、2階にはセルスタック、冷却を行うための熱交換器などを設置しました。
建屋の設置面積は約5,000m2で、小中学校の体育館の4倍程度に相当します。

  • 定格出力:15,000kW
  • 蓄電容量:60,000kWh

建屋外観

建屋外観

電解液タンク・電力変換装置

電解液タンク・電力変換装置

レドックスフロー電池の概要

レドックスフロー電池は、バナジウムなどの金属イオン電解液を循環させ、酸化還元反応により充放電を行う蓄電池です。酸化還元反応により電力の入出力を行うセルスタック、金属イオン電解液を蓄える電解液タンク、電解液を循環させるためのポンプなどから構成されます。また、電池の入出力は直流であることから、電力変換装置(PCS)により交流に変換し、電力系統と接続されています。このPCSは、電力の変換だけではなく、電池の充放電制御や装置の電気的な保護を行うなどの役割も担っています。

レドックスフロー電池の概要

実証事業の成果

本事業で得られた成果は、以下の通りです。

項目 成果
蓄電池性能
  • 約3年間の連続運転の結果、蓄電池性能に顕著な劣化傾向は見られず、設計寿命である20年程度の長期間運転が可能な耐久性を確認しました。
  • 他電池と比較して、温度条件などによる運用制約が少ない、火災が発生しづらい、経年劣化が少ないなどの優位性を確認しました。
制御運転方式
  • 今回開発した短周期変動抑制制御や長周期変動抑制制御などの各種制御手法は、電力系統における周波数調整および需給調整対策として十分な能力を有することを確認しました。
  • 北海道の電力系統における周波数調整のためには、再生可能エネルギーの導入量に応じた制御方式の使い分けが効果的であることを確認しました。
  • 今回得られた制御方式に関する知見を活用し、新たに設置する系統側蓄電池による風力発電募集を行いました。
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