余剰電力、住宅間で融通 ソニー描く「エネルギー未来図」

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2015/2/26 7:00
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日経テクノロジーオンライン

「実験用としては、極めて高い完成度」。ソニーコンピューターサイエンス研究所(ソニーCSL)のファウンダーで、ソニーの上席常務などを歴任した所眞理雄氏が自信を深めている技術がある。

それは、太陽電池と蓄電池を組み合わせた分散電源による新しいタイプの家庭用エネルギーシステムである。分散電源を複数の住宅に設置し、住宅同士を自営線で結んで直流電力をやり取りする。

2013年に沖縄科学技術大学院大学(OIST、沖縄県恩納村)や沖創工(那覇市)、ソニーグループと共同で始めた開発プロジェクトで生まれた技術である。現在はOISTのキャンパス内にある教員住宅で実証実験が進行中だ。2015年2月2~3日には、OISTで開催した「第2回オープンエネルギーシステム国際シンポジウム」で成果を披露した。

分散電源システムの実証実験の場になったOISTの教員住宅(写真:OIST)

分散電源システムの実証実験の場になったOISTの教員住宅(写真:OIST)

「これから1~2年で商用化できる水準」と所氏が胸を張る分散電源の特徴は、各住宅で発電した電力を管理するシステムにある。キーワードは、「オープン」だ。

■太陽光発電の余剰電力を"お隣さん"と融通

現在、家庭用の太陽光発電システムでは、発電した電力の余剰分を電力会社に売る仕組みを取り入れていることが多い。固定価格買取制度(FIT)に基づく売電である。

所氏はシンポジウムの講演で、実際の電力融通の様子をリアルタイムに表示してみせた。緑色の部分は各住居の蓄電システムの充電状況。点線で結ばれた住居で電力がやり取りされている。住居を特定できないようランダムに表示している

所氏はシンポジウムの講演で、実際の電力融通の様子をリアルタイムに表示してみせた。緑色の部分は各住居の蓄電システムの充電状況。点線で結ばれた住居で電力がやり取りされている。住居を特定できないようランダムに表示している

ソニーCSLなどが分散電源システムで取り入れた仕組みは、このFITの発想とは対極にある。電力会社の電力系統との連携やFITには、ほとんど焦点を当てていないからだ。では、余った電力はどうするのか――。蓄電池に蓄えた電力の余剰分は、各住宅間で融通し合うのである。

例えば、晴天の昼間に留守でほとんど電力を使っていない家庭があるとしよう。何も策を講じなければ蓄電システムはフル充電となり、太陽光発電パネルの発電能力を生かし切れなくなる。

一方で住宅内で活発に電力を使い、電力が不足気味の家庭もあるだろう。今回開発した分散電源システムでは、蓄電システムからあふれた余剰電力が電力不足の家庭へと流れていく。これが「融通」の意味である。

仮に、夜間に蓄電システムが空になってしまった場合の保険として、電力会社の商用電源に無瞬断で切り替えて、電力を確保する仕組みも取り入れた。これらを実現することで、コミュニティーの中で「電力をみんなでつくり、みんなで使う」システムの構築を目指している。

■蓄電池容量75%超で融通開始

ちょうど1年前。同じようにOISTで開催された第1回シンポジウムで実証実験用の分散電源システムを公開した時点では、相互につながり電力を融通し合う住宅の数は3棟だけだった。1年間でその数は19棟に増えた。

実験で導入した太陽光発電パネルはパナソニック製で、2.8kWのシステムが10棟、4.2kWシステムが9棟の合計65.8kW。各住宅に設置した蓄電システム「エネルギーサーバー」は48V電源で動作し、制御用のコントローラーや蓄電池、双方向のDC-DC(直流-直流)コンバーター、家電用のDC-AC(直流-交流)コンバーターなどから成る。蓄電池には、容量が4.8kWhのソニー製のリチウムイオン二次電池を用いた。

実証実験を行った教員住宅と太陽光発電パネル(左)。実験で用いた分散電源システムの住居内の構成(中央)と、住居間のシステム構成(右)

実証実験を行った教員住宅と太陽光発電パネル(左)。実験で用いた分散電源システムの住居内の構成(中央)と、住居間のシステム構成(右)

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