蓄電池の活用？その背景とは
世界的な温暖化を背景に、パリ協定を契機とし、企業等が脱炭素社会に向けた目標設定（SBT※1,RE100※2）や気候変動に対応した戦略開示（TCFD※3）などを通じ、脱炭素経営に取り組む動きが加速度的に進んでいます。
日本では、2050年までに温室効果ガスを実質ゼロとする「カーボンニュートラル」が掲げられており、脱炭素化に基づく経営戦略や事業方針の策定は地球環境への貢献に加えて、グローバル市場における取引先からの信頼性向上・新たな需要の獲得・資金調達手法の拡大などに大きな影響をもたらします。
その脱炭素経営を進めるうえで、有効な施策の一つが蓄電池の導入です。
蓄電池の活用は、経済産業省が掲げる5つのCO2排出削減の方向性うち、「電源の脱炭素化」、「非電力部門の電化」に貢献します。
※1 SBT(Science Based Targets)：パリ協定が求める水準と整合した企業の温室効果ガス排出削減目標の設定と行動を促す枠組み
※2 RE100(Renewable Energy 100%)：企業が事業活動に必要な電力を100％再生可能エネルギーで調達する目標を宣言した企業集団
※3 TCFD(Task Force on Climate-related Financial Disclosures)：企業の気候変動への取組み、影響に関する情報を開示する枠組み
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蓄電池システム導入にあたっての
重要なポイント
蓄電池システムの導入にあたっては、蓄電容量や充放電回数、停電時出力など、蓄電池本体の性能を重視して選ばれることも多いのではないでしょうか？
しかし、長期にわたって効率的に運用していくためには、蓄電池本体の性能以外にも、事前に確認すべき重要なポイントがあります。
1つ目は、バッテリー制御技術BMS（Battery Management System）で、これは電池を安全かつ効率的に活用するために、充放電を制御するシステムのことです。
蓄電池は、新品であっても容量と残量にバラつきがあるため、このバラつきをいかに効率よくバランスさせるかが重要なポイントであり、それを左右するのがBMSなのです。BMSの制御方式は蓄電池の寿命に大きく影響を与えるため、蓄電池の性能はもとよりBMSの性能も十分に確認し、長寿命化を実現するかどうかを見極めることが大切です。
当社では、セル単位、モジュール単位、ストリング単位で無駄なく充放電できるアクティブバランス制御方式のBMSを搭載した、NExT-e Solutions社製の蓄電池を取り扱っています。
2つ目は、蓄電池の単独運転の防止措置です。
蓄電池の設置にあたっては、電力会社（一般送配電事業者）の系統へ連系する要件として、単独運転を防止する方策を講じなければなりません。
これは万一、災害等で系統が停電した場合に蓄電池から電気が供給されてしまうと、公衆感電、電気機器の損傷、消防活動への影響、事故探査・除去作業員の感電など、重大事故が発生するおそれがあるためです。
停電が発生した際は、停電となったことを確実に検出し系統から切り離さなければならない一方で、その検出感度を高めすぎると平常時の電圧や周波数の変動で不要な動作をするおそれがあるため、その動きを制御する「保護リレー」の組み合わせや整定には、実績とノウハウのある施工会社を選ぶことが重要です。
【TDSナビ｜技術情報】系統用蓄電池とは？導入メリットと蓄電池選びのポイントを詳しく解説！
TDSが選ばれる理由
POINT.1
蓄電池寿命を最大化
充放電時にロスがでないNExT-e Solutions社製のBMS（特許取得）を採用。電池性能を無駄なく発揮し、蓄電池の寿命を最大化します。
※お客さまのニーズにより、別メーカーのBMSもお選びいただけます。
POINT.2
容量維持率70%を保証
長期的に安定した蓄電池品質をお約束するため、15年で容量維持率70%の容量保証サービス※をご提供しています。
※容量保証サービスのご契約が必要となります。
※NExT-e Solutions社製以外の蓄電池の場合は、各製造メーカーの保証内容に準じた取扱いとなります。
POINT.3
設置工事からメンテナンスまでワンストップ
蓄電池の選定から系統連系支援、蓄電池・電気設備の設置工事、さらには設置後の保守メンテナンスまでワンストップでお任せください。
系統連系時の単独運転防止措置をはじめ、保護リレー整定の豊富な経験によりお客さまのニーズにお応えいたします。
POINT.4
PV・EV・風力発電との連携もお任せ
系統連系に必要な対策や、PV・EV・風力発電と連携した効率的な運用方法など、東電グループならではのきめ細かな最適プランをご提案します。
また、大容量となる系統用蓄電池の設置工事もお任せください。
当社では、地球環境への負荷低減を実現する蓄電池のスムーズな導入に向けて、お客さまの使い方に最適な蓄電池の選定から、付帯する電気設備を含めた蓄電池システム設置工事、系統連系支援、さらには設置後の保守メンテナンスまでワンストップでご提供しています。
| 対象設備 |
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お客さまの導入目的を考慮した費用対効果のシミュレーションや、補助金申請のサポートをはじめ、蓄電池の最適容量や運用方法のご提案などのコンサルティング、また、蓄電池システム等の設置工事からケーブル布設、系統連系支援まで一貫して実施します。
※蓄電池単体での販売も承ります。
蓄電池設備の保守メンテナンスは、お客さまのニーズにお応えするプランをご用意しています。
定期点検はもちろん、24時間365日の遠隔監視と速やかな調査・復旧対応など、トラブル発生時のサポートも万全です。
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蓄電池は、再生可能エネルギーの有効活用、ピークカット、市場取引に加え、災害時の電源の供給を可能にします。
さらに、将来的には地域間でエネルギーを融通しあう地域エネルギーマネジメントや、太陽光発電と蓄電池の組み合わせによる避難所のエネルギー自給自足を実現します。
発電した再生可能エネルギーの余剰分を蓄電池で充電し、再生可能エネルギー未発電の時間帯に放電することで使用電力量に占める再エネ比率を高めることが可能であり、電気料金の低減にも貢献します。
RE100やSBTなどの影響により、今後再エネ由来の電力が高騰することを見据え、安定的に電力を調達できる仕組みを構築できます。
蓄電池を活用してピークカット・シフトを実施することにより、使用電力の最大値を下げ、電気料金を削減することができます。
電気の基本料金は、直近1年間で最も電気を使用した時間帯の電気使用量（最大デマンド）で決まるため、たとえば昼間の使用量が多い事業所・工場などは、電気使用量の少ない早朝・夜間に電気を蓄電池に貯めておき、昼間にその貯めた電気を使用することで、1日の電気使用量を減らすことなく、電気料金を下げることが可能です。
また、ピークカットにより、単価が高い時間帯の電気料金を削減できます。
さらに、①の「再生可能エネルギーの有効活用」を組み合わせることで、ピークカット効果を一層高めることも可能です。
蓄電池の余剰分を活用して、JEPX（日本卸電力取引所）や需給調整市場等の市場取引で収益を上げることが可能です。
通常時に蓄電池に電気を充電しておくことで、災害等で系統電力が停止した非常時に、電気を供給することが可能です。
日本では72時間以上の非常用電源の確保が推奨されているため、蓄電池を含めた72時間以上の電源確保が望まれます。
BCP対策には30%程度を確保し、残りの70%分を①の再エネ活用や②のピークカット、③の市場取引への参入に活用することで、様々なメリットが享受できると考えています。
蓄電池は、リユース電池はもちろん、新品電池であっても容量と残量にバラつきがあるため、この“バラつき”をいかに効率よくバランスさせるかが、非常に重要なポイントとなります。
バラつきがあると、満充電できなかったり、最後まで使い切ることができないため、電池性能を最大限に発揮できないだけでなく、蓄電池の寿命自体も短くしてしまいます。
そこで必要となるのが、蓄電池をセル単位・モジュール単位・ストリング単位でそれぞれバランスさせながら、充電・放電を制御するバランシング技術です。
バランシング技術にも、様々な方式がありますが、当社では、NExT-e Solutions社の特許技術である、ACB（アクティブ・セルバランス）、AMB（アクティブ・モジュールバランス）、IHS（インテリジェント・ホットプラグ・スイッチ）を採用し、蓄電池の寿命を最大化しています。
・直列電池の電圧や容量のバラつきを補正する技術であり、ICです。
・アクティブ・セルバランスは、従来技術のパッシブ・バランスと比較して、約10倍のバランス能力があります。
・電池パックや電池システムの直列電池の容量バラつきを制御することにより、システム性能を維持でき、電池システムの長寿命化に貢献します。
・直列に接続された電池パック間の容量バラつきを補正する技術です。
・ACBと合わせて使用することにより、電池の直列方向での電圧や容量のバラつき補正に制約がなくなります。
・高電圧な電池システムを搭載している電動バスや定置用蓄電池システムでの活用に有効です。ACBと同様、システム性能を維持でき、電池システムの長寿命化に貢献できます。
・並列に接続された直列電池を、最大限に活用するための技術です。
・使用電圧範囲の異なる電池を並列接続でき、電圧が同一の場合にスイッチON（接続）、電圧が外れるとスイッチOFF（開放）になります。
・並列接続を簡単に増やすことができ、また電池システムを止めることなく（活性状態）電池パックの交換ができるため、冗長性に優れています。
・この技術により、並列方向への接続に制約がなくなり、電池システムの大型化が可能。複数並列にすることにより、電動バスや定置用蓄電池システムの信頼性を高めます。
蓄電池パックは、消防法・JIS規格に準拠した耐衝撃性・耐類焼性を実現しています。
また、蓄電池パックを収納する外部筐体にも、消防法推奨の耐火構造を採用していますので、安心して運用できます。
落下試験
消防法(消防危303号)に準拠する耐衝撃性を確認 。高さ3mからの落下衝撃を加えても可燃性ガスを漏出させません
耐類焼試験
JIS規格C 8715-2(産業用リチウムイオン二次電池の安全性要求事項) を満たす耐類焼性を確認。パック内で発火を封じ込めます。
消防法で推奨されている耐火構造を採用。
万が一、パック外に類焼してもコンテナ内で類焼を封じ込めます。
東京電力グループでは、カーボンニュートラル実現のため、今まで以上に再エネ電源を系統に受け入れていく一方で、受け入れるためには電力設備の増強が不可欠であり、その実現には膨大なコストと時間が必要となります。
そのため、お客さま設備から電力設備に流れる電気が過大となる時間帯・タイミングで蓄電池などのDER*を上手にコントロールし、電力設備増強の回避・抑制を実現したいと考えています。
上記のような、長期運用を想定した系統用蓄電池の設置には新品電池を使用する一方で、今後普及拡大・低廉化するモビリティ用蓄電池に対しては、送配電事業で培った設備運用技術をもとに蓄電池を分析し、定置用蓄電池システムとして再活用する蓄電池LCM（Life Cycle Management）のコンセプトを掲げ、サスティナブルな社会の実現にも取り組んでいます。
※DER（Distributed Energy Resources）：需要家が各地に分散して所有しているエネルギー源のこと。分散型エネルギーリソースとも言われる。
豊田通商株式会社様 「自社ビルを活用した再生可能エネルギーのマネジメント実証を実施」
日本電気株式会社様 「カーボンニュートラルへ舵を切る日本 実現の鍵は再生可能エネルギー」
受注実績
東京電力パワーグリッド株式会社 様
件名
受注概要
・キュービクル改造
・蓄電池設備設置工事（容量：643kWh、出力：250kW）
豊田通商株式会社 様
件名
受注概要
・LCM蓄電池システム設置工事（容量：193kWh、出力：50kW）
・ピークカット、BCP対応
株式会社T 様
件名
受注概要
LCM蓄電池システム設置工事（容量：1,744.2kWh、出力：500kW）
M株式会社 様
件名
受注概要
・蓄電池コンテナ設置工事（10ｆｔシェルター×2台（約3,400kg×2台）
・蓄電池据付（容量：516kWh（PCS：50kVA×2台、Batt：各コンテナ8台（計16台））
・ケーブル配線工事（ルートの作成（ダクト・鉄管類）含む）
・接地工事一式
N株式会社 A事業場 様
件名
受注概要
・蓄電池据付（容量：1,500kWh、出力：500kW）
・蓄電池コンテナ2台およびPCS据付
・500kVA変圧器据付
・パワーケーブル敷設接続
・通信ケーブル敷設接続
・⾼圧ケーブルの耐圧試験
株式会社T 様
件名
受注概要
・コンテナ設計、製造
・ラック設計、製造（コンテナ内据え付け加工）
・接続箱製造
・現地仮設置（輸送含む）
T株式会社 様
件名
受注概要
・基礎工事
・機器間配線工事
・コンテナ設置工事
・配電盤据付工事
N株式会社 様
件名
受注概要
6.6kV系統用蓄電所の接続検討申込作成業務委託
東京電力ホールディングス株式会社 様
件名
受注概要
系統用蓄電池システム建設工事（容量9,288kWh、出力2MW）
O株式会社 様
件名
受注概要
・33kV地中送電自営線ルート調査（蓄電所設備容量：AC18MW）
・33kV、77kV地中送電自営線ルート調査（蓄電所設備容量：AC16.5MW）
・自営送電線ルート概要図作成
・自営送電線概算工事費算出
電気設備に絶縁不良箇所が生じると発生する「部分放電」をとらえ、事故を未然に防止する技術です。設備停止が不要で健全性を確認いたします
蓄電池の実容量を各セル毎に瞬時に測定し劣化したセルのみを特定できる診断技術です。全セル交換に比べコストダウンが図れます
電気設備を停止せずに外部から診断する技術です。設備停止に制限のある設備に対して効果のある保全技術です
電気設備に携わった技術者による化学分析のため、分析結果と現場の事象をリンクさせ、事故原因の究明や劣化診断を行います
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