フライホイール＋蓄電池、電力の4割を風力で (1/3)

回転体の運動エネルギーとして電力を蓄える「フライホイール」。化学エネルギーを利用する蓄電池。この2つを組み合わせて系統電力の安定化を図る欧州初の実証試験が、2016年2月にアイルランドで始まる（図1）。

　風力などの再生可能エネルギーによって発電した電力は、系統に短周期の周波数変動と電圧変動を生む。これを抑えることが目的だ。

　蓄電池だけではなく、フライホイールと組み合わせた理由はこうだ。まず、鉛蓄電池で容量を確保する。だが、蓄電池で瞬間的な放電、充電を繰り返す と寿命が短くなる。そこで、摩耗しにくく、素早い応答（出力）ができるフライホイールを導入する。蓄電池の負荷サイクルの軽減に役立つ。

図1　実用化フェーズに入った段階の設置予想図　出典：アイルランドUniversity of Limerick

 

実証試験には日本企業2社が協力した。横河電機と日立化成だ。横河電機は2015年12月9日、同実証試験に向けて、電力系統への接続実証試験向 け制御システムを納入したと発表した。設備のエンジニアリングと据え付け、試運転調整を担当。「納入とエンジニアリングは全て完了した」（同社）。
　横河電機の子会社である英ヨコガワ・ユナイテッド・キングダムが納入した制御システムは大きく3つある。蓄電量・充放電量を監視制御するレンジフ リーコントローラー「FA-M3V」（図2）の他、SCADA（産業制御システム）ソフトである「FAST/TOOLS」、プラント情報管理システム 「Exaquantum」である^＊1）。
＊1） 「当社は制御事業を進めている。現在は工場の生産ラインが中心であり、発電所のボイラーや石油化学プラントも担っている。今後は再生可能エネルギーの導入が世界的に拡大していくと予想しており、当社の制御技術の市場拡大を見越して受注した」（横河電機）。

図2　制御装置「FA-M3V」の外観　出典：横河電機

 

横河電機によれば、2つの蓄電設備は次のような性能を備えている。フライホイール1基の出力は160キロワットであり、これを2基導入した。米Beacon Powerが設計、製造した装置だ。もう1つは日立化成の鉛蓄電池^＊2）。出力は240キロワット。
　この2つの装置を組み合わせて制御することで、最大出力422キロボルトアンペア、最大入力400キロボルトアンペアという性能を発揮する。
　実証試験に参加し、蓄電システムを開発したアイルランドUniversity of Limerickによれば、最大20分間の周波数・電圧変動に対応することが目標だという。短周期の変動を抑えるシステムだ。

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1512/14/news075.html