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カーボンニュートラルと新たなビジネス機会の鍵

2050年のカーボンニュートラル、そして2030年のエネルギーミックス達成に向けた再⽣可能エネルギー(再エネ)の主⼒電源化には、系統⽤蓄電池が不可⽋です。国や⾃治体もその普及を後押ししています。

再エネは天候に左右され発電量が不安定であり、時に「出⼒抑制」を引き起こし、電⼒系統の需給バランスを崩します。この課題を解決し、再エネの⼤量導⼊を可能にするインフラとして、系統⽤蓄電池の世界的な設置が進んでいます。

近年、企業がこの事業に注⽬する理由は環境貢献だけではありません。決定打は2022年5⽉の電気事業法改正です。これにより、蓄電池を活⽤した電⼒市場での取引が解禁されました。

具体的には、「電⼒価格が安い時間帯に充電し、⾼い時間帯に売電する」という価格差を利⽤した収益モデル(アービトラージ)が確⽴されたのです。これは、系統⽤蓄電池ならではの新たなビジネスチャンスです。

こうした明確な事業メリットと国の補助⾦制度により、系統⽤蓄電池は魅⼒的な投資対象となっており、今後さらなる市場拡⼤が⾒込まれています。

再エネを無駄にしない脱炭素ビジネス

系統用蓄電池
電力系統用蓄電池の仕組み

系統⽤蓄電池とは、電⼒系統(電気の通り道である送電線、変電所、配電線などの設備)に直接接続される、コンテナ型などの⾮常に⼤型の蓄電池(バッテリー)設備のことです。

主に電⼒需給のバランス調整や、再⽣可能エネルギーの導⼊拡⼤・安定化に利⽤されています。

系統⽤蓄電池では、太陽光発電で⽣じた余剰電⼒や電⼒市場から安価な時間帯に購⼊した電気を「充電(蓄電)」し、必要な時に貯めた電気を「放電」して電⼒系統に供給したり、卸電⼒市場に 売却(売電)したりすることが可能です。

このように、電気を効率的に貯蔵・供給することで、これまでよりも経済的なメリットを享受でき系統全体の安定化を図れることから注⽬を集めています。

電力系統用蓄電池の仕組み

系統⽤蓄電池の役割
① 電⼒系統の安定化

電⼒系統では、需要(使⽤量)と供給(発電量)が常に同じになるように調整されており、電⼒の需要と供給のバランスは常に「同時同量」でなければなりません。

気象条件によって出⼒が変動する太陽光発電や⾵⼒発電の余剰電⼒を貯蔵し、必要な時に放電することで、需給バランスの調整に貢献しています。

電気の特性上、需要と供給のバランスが崩れると、電気の品質である「周波数」が変動し、機器への悪影響や最悪の場合、⼤規模な停電につながる恐れがあります。そのようなリスクを回避するため、需給バランスの制約に応じて発電事業者の出⼒制御が⾏われています。

②再⽣可能エネルギーの出⼒変動の吸収

太陽光発電や⾵⼒発電といった再⽣可能エネルギーは、天候によって発電量が変動しやすいという性質があります。

系統⽤蓄電池は、発電量が過剰な時に充電し、不⾜した時に放電することで、この変動を吸収し、再エネを効率よく電⼒系統に組み込むことを可能にします。また、余剰電⼒を⼀時的に貯蔵することで、無駄な発電停⽌(出⼒抑制)を減らし、再エネの有効利⽤を促進します。

③ ピークシフト・ピークカット

需要の少ない時間帯に充電し、ピーク時に放電することで、電⼒消費の⼭をなだらかにし、電⼒消費がピークに達する時間帯に蓄電池から電⼒を供給することで、発電設備の負荷を軽減し、電⼒需要の平準化(ピークシフトやピークカット)を実現します。

④ 電⼒市場での取引

安価な夜間電⼒などを利⽤して充電し、電⼒価格が⾼騰する時間帯に放電(売電)することで、電⼒の価格差を利⽤した収益獲得の機会を提供します。これは需給調整市場や容量市場といった新たな電⼒取引市場への参加も可能にします。発電事業者にとっては、発電計画と実際の発電量との差分(インバランス)によるペナルティリスクを、蓄電池による調整で低減させる効果もあります。

⑤ ⾮常時のバックアップ電源

災害時などの緊急事態において、地域ごとの独⽴した電源として機能することで、電⼒ネットワーク全体の災害耐性を⾼め、社会インフラを守る役割を果たします。

停電時に系統から切り離し(⾃⽴運転)、病院や通信施設、避難所などの重要拠点へ電⼒を供給し続けます。


系統⽤蓄電池の導⼊メリット
① 再生可能エネルギーの導入拡大と有効活用

太陽光や風力などの再生可能エネルギーは、天候によって発電量が大きく変動します。

蓄電池があれば、発電しすぎた余剰電力を貯めておき、発電できない時間帯(夜間や無風時)に放電して使うことができます。

また、送電容量が足りずに発電を止める「出力制御」を減らし、クリーンな再エネ電力を無駄なく最大限に活用できます。

② 電力需給のバランス調整(周波数調整)

電力システムでは、常に「使う量(需要)」と「作る量(供給)」を一致させて、電気の品質(周波数)を一定に保つ必要があります。

このバランスが崩れると大規模な停電につながりかねません。

系統用蓄電池は、発電所の出力調整よりも瞬時に充放電ができるため、細かな需給変動を吸収し、電力系統の安定化に大きく貢献します。

③ 電力市場での収益機会(アービトラージ)

蓄電池事業者は、電力市場価格が安い時間帯(主に再エネが余っている昼間など)に電気を仕入れて充電し、価格が高い時間帯(電力需要の多い夕方など)に売電することで、その差額による利益(アービトラージ)を得ることができます。

これにより、電力価格の極端な高騰を抑える効果(ピークカット)も社会的に期待されています。

④ 既存の電力インフラへの投資抑制

電力需要のピーク(最大需要)に合わせて送電網や変電所を増強しようとすると、莫大な設備投資と時間がかかります。

しかし、需要が高い場所の近くに蓄電池を設置し、ピーク時に放電することで、既存の送電網の負担を軽減できます。

これを「混雑緩和」と呼び、高額なインフラ増強工事を回避・延期する経済的メリットがあります。

⑤ 災害時や緊急時のバックアップ電源(レジリエンス強化)

大規模な災害などで発電所や送電線がダウンし、広域停電(ブラックアウト)が発生した際、系統用蓄電池は非常用電源として機能します。

また、停電から復旧する際に、最初に発電所を起動するための「呼び水」となる電力(ブラックスタート機能)を提供することも可能であり、電力供給の早期復旧と防災力の向上に役立ちます。

系統⽤蓄電池の導⼊デメリット
① 経済的リスク(⾼額な初期投資と事業採算性)

コンテナ型設備の導⼊には数億〜数⼗億円規模の多額な初期投資が必要であり、これが事業参⼊の⼤きな障壁となります。

加えて、収益の源泉となる電⼒市場の価格は、燃料価格の変動、再エネ出⼒の増減、政府のエネルギー政策など、複雑かつ流動的な要因で決定されます。

そのため、将来にわたる正確な収益予測は極めて困難であり、市場価格の急落や想定外の政策変更が発⽣した場合、投資回収期間が⻑期化したり、事業採算性が悪化したりするリスクがあります。

② 技術的・運⽤上の課題(コスト、安全性、効率)

導⼊後も、複数の運⽤コスト(OPEX)が発⽣し続けます。蓄電池本体は充放電を繰り返すことで必ず劣化(寿命)するため、定期的なメンテナンスに加え、数年〜⼗数年ごとの⼤規模な交換費⽤が発⽣します。

また、⼤規模設備には広い設置⾯積が必要であり、リチウムイオン電池の⽕災リスクなどを考慮した厳格な安全対策や運⽤基準への対応が求められます。さらに、充放電時には必ずエネルギー損失(効率ロス)が発⽣するため、運⽤効率を最⼤化する技術的なノウハウが必要です。


系統⽤蓄電池のビジネススキーム

系統⽤蓄電池事業は、電⼒市場の活⽤と出⼒制御の回避を両⽴し、⻑期的かつ安定した収益を得ることができるビジネスです。

設置形態および収益戦略に応じて、⼤きく⼆つのモデルに分けられます。

いずれのモデルにおいても、需給調整市場や容量市場を活⽤し、お客様の事業計画に合わせて最適な収益最⼤化戦略をご提案いたします。

ビジネスモデル例
①太陽光発電所併設型
②単独設置型

①太陽光発電所併設型(出力制御と市場取引の両立)

このモデルは、既存または新設の太陽光発電所(FIT/FIP認定・大規模売電用)に系統用蓄電池をセットで設置する方法です。

出力制御(発電した電気の抑制)が頻繁に発生する地域でも、発電した電気を一度蓄電池にためておくことで、売電ロスを減らすことができます。

また、蓄電池の余った容量を活用して、電力市場での取引も同時に行えるため、一つの仕組みで収益を最大化するチャンスが広がります。

②単独設置型(VPP特化による市場収益最大化)

このモデルは、系統用蓄電池を単独で系統に接続し、主に電力市場での収益に集中する方法です。

VPP(仮想発電所)アグリゲーターと連携することで、需給調整市場や容量市場に調整力(必要なときに電気を出し入れできる力)を提供します。

こうした取り組みにより、安定した収益を得つつ、蓄電池の活用を最大限に高めることができます。


⽤地開発からメンテナンスまで対応可能︕
⽤地開発からメンテナンスまで

当社では、土地取得費用や採算性も考慮し、大規模な蓄電池の設置が可能な最適地を確保します。

また、開発段階では土地所有者や隣地住民への交渉・説明会の開催を通じて、近隣トラブルを未然に防止し、スムーズな開発と工期の確保を実現します。

最適な蓄電池システムの選定から、電力会社との系統連系協議や各種法令の申請・許可取得など専門知識が必要な作業はもちろん、長期的な安定稼働を見据えた高品質な施工まで、プロジェクトを当社がトータルでサポートいたします。

当社では、アグリゲーターとの連携により、「卸電力市場(JEPX)」、「需給調整市場」、「容量市場」など複数の市場を組み合わせる「マルチマーケット運用」が可能となっています。

長期的な安定稼働を実現するために欠かせないO&Mは、メンテナンス専門のチームがあるため安心して事業を進める事が可能です。

系統⽤蓄電所 導⼊フロー
1
phase.1

用地選定

候補地の法規制や搬入経路・配置条件を精査し、蓄電池設置に適した用地を選定します。

2
phase.2

蓄電池/ システム選定/ 概算見積

電力市場での取引を想定したシステムやEMS仕様、アグリゲーターの選定と導入計画の作成・概算見積を実施します。

3
phase.3

電力接続検討

電力会社への事前相談をもとに接続検討を進め、電力需給契約の締結に向けた協議を行います。

4
phase.4

蓄電所導入金額の確定・契約

設備仕様と工事内容をもとに最終的な導入費用を確定し、工事請負契約を締結します。

5
phase.5

機器調達/ 各種手続き/ 設置工事

機器・システムの納期と施工スケジュールを調整しながら、計画に沿って設置工事を実施します。

6
phase.6

アグリゲーター/ 電力小売り契約

蓄電所の安定運用と市場取引に向け、アグリゲーターおよび電力小売事業者との契約を締結します。

7
phase.7

運転開始 O&M

蓄電所の安定運用に向け、適切なオペレーション&メンテナンスを継続し、事業メリットの最大化を目指します。

1
phase.1

用地選定

候補地の法規制や搬入経路・配置条件を精査し、蓄電池設置に適した用地を選定します。

2
phase.2

蓄電池/ システム選定/ 概算見積

電力市場での取引を想定したシステムやEMS仕様、アグリゲーターの選定と導入計画の作成・概算見積を実施します。

3
phase.3

電力接続検討

電力会社への事前相談をもとに接続検討を進め、電力需給契約の締結に向けた協議を行います。

4
phase.4

蓄電所導入金額の確定・契約

設備仕様と工事内容をもとに最終的な導入費用を確定し、工事請負契約を締結します。

5
phase.5

機器調達/ 各種手続き/ 設置工事

機器・システムの納期と施工スケジュールを調整しながら、計画に沿って設置工事を実施します。

6
phase.6

アグリゲーター/ 電力小売り契約

蓄電所の安定運用と市場取引に向け、アグリゲーターおよび電力小売事業者との契約を締結します。

7
phase.7

運転開始 O&M

蓄電所の安定運用に向け、適切なオペレーション&メンテナンスを継続し、事業メリットの最大化を目指します。