【新エネルギーの応用】分散型太陽光発電と蓄電技術はどうすればより良く組み合わせられるか
Thread Content
分散型太陽光エネルギーおよび蓄電技術は、温室効果ガスの排出削減、送電網の柔軟性向上、そしてエネルギー取得の利便性の改善において重要な役割を果たしています。一連の動的な発展傾向が、分散型太陽光エネルギーおよび蓄電技術の開発と応用、そしてその潜在的価値を実現できるかどうかを徐々に決定していくことになる。 分散型太陽光発電と蓄エネ技術の組み合わせによる多くの利点 太陽光発電と蓄エネ技術にはそれぞれ利点がある。太陽光発電はゼロカーボン排出が可能で、追加コストもかかりません。蓄エネルギー技術は、予備電源や周波数調整、その他の送電網サービスを提供できる。両者を組み合わせることで、さらなる利点が得られる。特に、夜間も継続的に電力を供給でき、発電可能な時間内の生産量を増やし、送電網の柔軟性を高めることができる。分散型コミュニティや屋上システムにおいて、太陽光エネルギーと蓄電技術の組み合わせは、送電網への負荷を軽減し、インフラ投資を先延ばしにしたり削減したりすることも可能である。マクロレベルでは、蓄エネルギーと太陽光発電により、大きな変更を加えることなく太陽光発電設備の普及率を高めることができ、それによって炭素排出量を削減できる。蓄エネ技術と太陽光発電を組み合わせることも、新興市場の電化を加速させる手段となり得る。
太陽光発電＋蓄電システムの需要が高まる 2013年以降、蓄電技術は再生可能エネルギーによる発電やマイクログリッドプロジェクトでますます活用されるようになり、中国市場ではこの傾向が特に顕著です。CNESAの不完全な統計によると、分散型発電およびマイクログリッド分野の蓄エネプロジェクトが、我が国の全蓄エネプロジェクトに占める割合は、2013年の24％から2015年には46％に上昇した。その理由は主に4つある。**非常に積極的な屋根上太陽光発電の推進計画が策定され、電力料金の補助も行われていること、分散型プロジェクトはコスト面および技術的特徴の両面から、現段階の蓄電技術を活用するのに適していること、国際的な事例を見ても分散型エネルギー発電の最終的な目標は自家消費であり、蓄電の利用は不可欠であること、そして光発電と蓄電を組み合わせたモデルには多くの革新点や潜在的な収益機会があり、投資・融資機関が最も注目し、積極的に参入したがる分野であること**だ。 GTM/ESAの報告によると、2014年時点でアメリカにおけるユーザー側の蓄エネルギーは、全蓄エネルギー施設の10％に過ぎなかった。しかし、その成長速度は送電網側や発電側の蓄エネルギーよりも速く、2019年には全体の設備容量の45％を占める見込みだ。電力料金の管理（使用量料金と容量料金を含む）は、ユーザー側での蓄エネルギー活用において重要な要素です。 最近、ドイツのユーザー向け蓄電池市場も非常に活発になっており、ドイツにおける**蓄電池設置費用の補助、営業税の免除、銀行による低金利融資といった政策の支援により、家庭用蓄電池の経済的メリットが非常に明確になっている。予測によると、太陽光発電＋蓄電システムは2014年の10,000セットから2015年には13,000セットに増加し、2017年には60,000セットに達する見込みです。
応用の広がりと経済性の観点から見ると、我が国の光蓄エネルギーモデルの発展にはまだ大きな改善の余地がある。まず、我が国の太陽光発電が持続可能な新エネルギー産業として成長するためには、政策や補助制度を整備し、ビジネスや資金調達のモデルを革新する必要がある。現在、国内の主流的な分散型太陽光発電のビジネスモデルは、依然として地上型発電所の開発方式が続いており、つまりプロジェクト所有者の自己資金に銀行融資を加えるという形態です。新たな資金調達手段の拡大は限られており、太陽光発電関連資産と民間資本との連携もまだ構築されていません。産業投資ファンドを活用してプロジェクト開発を促進するという方式も、まだ検討段階にあります。次に、蓄電池が太陽光発電プロジェクトにおいて果たす役割という観点から見ると、蓄電池に関する政策的支援が欠如している上、蓄電池のコストも高いため、適切に蓄電池を導入したプロジェクトは収益性を持たず、資本市場からの投資を呼び込むための収益源も不足している。最後に、ユーザー側の蓄電における付加価値、例えば大きなピーク・オフピーク差を活用して安く蓄えて高く売るアービトラージを行ったり、デマンドレスポンスに参加して追加収益を得たりすることも、我が国では短期的には実現が難しい。
したがって、ピーク時とオフピーク時の電気料金の差を拡大すること、蓄電装置の設置補助金や電力料金に関する補助金などを含む政策的支援は、太陽光・蓄電システムの建設において欠かせない要素です。また、すでに始まっている新たな電力制度改革が、蓄電技術の発展に向けて、より柔軟で市場志向のある電力利用のプラットフォームを提供し、蓄電装置が迅速に対応できる電源としての価値をより一層発揮できるようになることが望まれます。蓄エネルギー技術の向上とコストの削減も、蓄エネルギー利用を促進する重要な要因です。電気自動車の発展により、動力電池の量産が促進され、コスト削減につながっている。電気通信、交通、鉱業、物流などの分野におけるさまざまな蓄エネ技術の発展も、技術コストの削減や性能向上に寄与するでしょう。**補助政策の枠組みのもとで、技術メーカーと金融機関が協力し合い、それぞれの専門知識、資金力、市場経験を十分に活用することによってのみ、中国市場に適した光蓄エネルギーモデルの発展を導き、推進することができる。
蓄エネルギーの将来性は非常に明るい。最近、複数の研究機関がさまざまな観点から今後の蓄エネルギーシステムの設置規模を予測しており、定義は異なるものの、将来の蓄エネルギー市場が急速に発展するという見通しを共通して示している。 CNESAの予測によると、2020年までに中国の蓄エネルギー市場の規模は66.8GWに達する見込みで、そのうち揚水式蓄エネルギーの規模は35GWとなり、車両と電力網を接続するための電気自動車用バッテリーを含むその他の蓄エネルギー技術の市場規模は31GWを超える見通しです。揚水式蓄電は100％が送電網側で使用され、約14％が集中型再生可能エネルギーの系統連系（集中型太陽光発電所、CSP発電所、風力発電所）に利用されている。ユーザー側での蓄電の割合は20％であり、車両と電力網を接続する分野での動力電池としての蓄電設備の割合は12％になる見込みだ。 応用の観点から見ると、我が国の**省庁の推進により、電力網を核とするエネルギーインターネットシステムの構築が今後の発展の焦点となるでしょう。エネルギーインターネットの発展は、蓄電技術の広範な活用を促進し、設置規模の急速な拡大を実現するでしょう。また、エネルギーインターネットにおいては、蓄電技術だけでなく、蓄熱、蓄気、蓄水素技術なども重要な役割を果たすことになる。エネルギー消費の革命や電力制度改革と連携し、近い将来我が国は、分散型エネルギーやマイクログリッド、需要側管理、契約型エネルギーマネジメント、データに基づくエネルギーサービスといった分野において、エネルギーとインターネットの初期的な統合を先駆けて実現する見込みである。
**近年、電気自動車の普及と活用に向けた取り組みが着実に強化されている状況のもと、移動型のエネルギー貯蔵装置として、電気自動車はエネルギーインターネットの枠組みの中でより一層重要な役割を果たすことになるだろう。近年、大量に接続されている再生可能エネルギーや新エネルギー自動車が、送電側と配電側からそれぞれ、従来の送電網の構造や運用の安全性を脅かしている。発電側の電力供給と需要側の電力負荷を調整するための有効な手段として、デマンドレスポンスは再生可能エネルギーや新エネルギー車を効果的に統合することができる。これは、電気自動車の充電による負荷を解消し、送電網がピーク時の負荷を緩和し平準化するのを助けるだけでなく、より多くの再生可能エネルギーを導入する上でも重要な意味を持つ。 現段階では中国の蓄エネ産業は、政策の欠如、技術指標の向上が求められること、システム容量の小ささ、コストの高さ、利用価値の不明確さ、電力市場への参入メカニズムの未整備といった問題に直面している。しかし、大規模な再生可能エネルギーを送電網に接続し、需要側のエネルギー効率を向上させるための有効な手段として、将来的に蓄エネ産業が急速に発展していくことは確実だ。2015年が蓄エネ産業が着実に成長し、蓄エネ技術が本格的に活用されるようになった年だとすれば、「十三五」計画期間は、蓄エネがその価値を発揮し、持続可能な発展モデルを確立し、商業的な運用が実現される新たな時代となるでしょう。