太陽光発電設備とHEMS、家庭用蓄電池を組み合わせて、防災対応住宅に | 明治システムエンジニアリング株式会社(MSE Co.,Ltd.)

家庭用蓄電池・停電対策    :household-storage-battery

◎ 家庭用蓄電池について


目次

創蓄連携システム

置型リチウムイオン蓄電池

HEMS

ダブル発電



◎ 創蓄連携システム(Panasonic)

1.抑制時にも発電電力を最大限使える

太陽光発電システムを設置しても、周辺地域の発電状況によって買取制限(出力抑制)されることがあります。
創蓄連携システムの場合、下図のように万が一抑制されても、抑制分を蓄電池に充電できるので、太陽光の発電電力を最大限活用できます。


2.停電時に蓄電しながら自家消費できる 


蓄電池を設置する最大の目的は災害時の非常用電源です。
いくら価格が安くても非常時に役立たなければ導入する意味がありません。
創蓄連携システムは停電時の動作においても、置型より優秀です。

例えば太陽光発電システムのみをを単独設置した場合、停電時の出力は自立運転コンセントからの100V-15A(1.5kw)です。

置型の蓄電池を単独設置した場合、停電時の出力は2.0kwです。

下図のように停電時に太陽光発電の発電量が2.8kwあり、接続されている負荷が1.3kwだった場合、従来は差分の1.5kwは活用できず無駄になってました。
創蓄連携システムの場合は、差分の1.5kwを蓄電池に充電することで最大限活用できるのです。
同時に蓄電池に充電することで太陽が沈んだ後も、蓄電池の電力を使用できるのです。


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◎ 置型リチウムイオン蓄電池(KYOCERA)

1.システム構成イメージ




停電時に使いたい家電製品をあらかじめ設定しておくことができます。設定いただいた家電製品などには太陽光発電や蓄電池から電力供給が再開されます。太陽光発電に余裕があれば蓄電池への充電もでき、さらに安心です。


※:太陽光発電システムの自立運転機能による充電。太陽光発電パワーコンディショナの自立運転は切り替え操作が必要です。
停電時に自動的に切り替わるものではありません。
※:自立運転開始時には数秒間停電が発生します。また、その日に使用できる供給量は、普段での蓄電池から利用される電力量(放電量)によって異なります。


2.マルチDCリンクタイプのリチウムイオン蓄電システムの仕組み


従来品とマルチDCリンクタイプでは変換の仕方が異なります。
従来品の流れは以下の通り。
 ◆ 太陽光を直流電力に変換。
 ◆ パワコンで直流電力を交流電力に変換。
 ◆ 蓄電池で交流電力を直流電力に変換して充電。
 ◆ 直流電力を交流電力に変換して家庭内に供給。

マルチDCリンクタイプの流れは以下の通り。
 ◆ 太陽光を直流電力に変換。
 ◆ 直流電力のまま蓄電池に充電。
 ◆ マルチDCリンクにて交流に変換して家庭内へ。

マルチDCリンクタイプの場合、発電した直流電力をそのまま蓄電池に供給するので、変換ロスが軽減されるのです。

従来品と比較すると6%以上利用効率を改善できます。

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◎ HEMS(ホームエネルギーマネジメントシステム:京セラ)

1.いつでもどこでもエネルギーチェックが可能


HEMSの役割は「エネルギーの見える化」と「エネルギーの制御」を行うことです。まず前者の見える化を実現するために、分電盤と測定装置を繋ぎます。
メーカーによっても異なるのですが、電力を計測したい場所にタップを外付けするというケースや、これまでの分電盤をHEMS専用の分電盤に交換するというケースもあります。

HEMSのメリット・長所を箇条書きにしてまとめてみました。
◆ 電力が見えるようになる(エネルギーの見える化)
◆ 電力のみならずガスや水道や電気自動車との連携も可能(同上)
◆ 各電化製品の自動制御が可能となる
◆ 省エネや節電へのモチベーションが上がる
◆ 子どもも楽しみながら省エネに取り組める
◆ 電力需要のピークカットやピークシフトが容易になる

※ HEMSで電化製品を自動制御したい場合には「ECHONET Light」に対応している電化製品でなくてはいけないという課題です。
これから登場する製品については対応するものも増えていくことが予想されますが、現在既に使われている製品のほとんどは対応していないため、自動制御は行えません。

※:通信仕様としてRS-485を使用時に、京セラ製または京セラの推奨する太陽光発電用パワーコンディショナおよび蓄電システムからデータ収集が可能。その他のメーカーはCT接続にて発電量や放電量を計測可能です。
※:ガスの計測にはパルス発信器付きガスメーターが、水道の計測にはパルス発信式流量計または流量センサーが、それぞれ必要です(パルス出力単位不問)。なお、これらは「Smart-REACH HEMS」機器一式には含まれておりません。また、両計測共に、配線等の埋設工事もありますので、事前に地域の指定工事業者様へご相談・ご依頼ください。
※:Smart-REACH HEMSのご利用には、インターネット環境が必須となります。



2.システム構成





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◎ 太陽光発電とダブル発電

ダブル発電だと太陽光発電の売電価格が低い制度になっている


そもそも太陽光発電の電気を高く買い取られるのは、再生可能エネルギー普及のためです。
再エネの電気と、再エネではないエネファームや蓄電池の電気の混ざった電気は、太陽光発電と同等の価格で買う訳にはいかないのです。
そのため、売電量(電力会社としては、買い取る量)が増える分、単価の方を下げましょう、というのがダブル発電です。
ダブル発電の売電価格が低い理由は、ダブル発電にすると「押し上げ効果」が出るからです。
「押し上げ効果」とは、下記グラフのように、ダブル発電による発電量の増加を言います。
本当なら再エネの電気とそれ以外を分けられればいいのですが、電気の回路的に難しいので、このようになっています。



蓄電池も、太陽光発電と組み合わせて設置するとダブル発電になる装置ですが、ダブル発電にならない方式を選択できる仕様になっていますので、ダブル発電になることを心配する必要はありません。
なお、蓄電池は電気を貯めるための装置ですので、電気を作る事は出来ません。
溜めて使って、のサイクルを繰り返すものなので、収入が得られるようなものではありません。
このような理由で、蓄電池だけでは儲かりません。
蓄電池を導入すれば月々の電気代は下がります。設置費用の回収を考えると、補助金を用いない場合20年以上かかります。

蓄電池の価格>蓄電池の金銭メリット


ただ太陽光発電システムのように、蓄電池を導入したことによる金銭メリットの合計が、蓄電池の初期投資金額を上回るというような事は起こらりませんのでご注意ください。


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