加州「太陽光・蓄電池マイクログリッド」、地域の担い手が連携 非常時は空港・沿岸警備に電力供給し、レジリエンス強化

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送電網の末端に位置

　米カリフォルニア州北部にあるサンフランシスコ市から北に約200マイルに位置するハンボルト郡は、同州で2番目に大きな自然の入り江であるハンボルト湾に隣接していて、さらに、レッドウッドからなる国立公園や海岸山脈もある。

　同郡は、他のコミュニティから孤立した農村で、送電網の末端に位置する。さらに、津波、地震、土砂崩れ、洪水、そして山火事などの自然災害を受けやすく、「エネルギー・レジリエンス」はこのコミュニティにとって重要な課題となっている。

　そんなハンボルト郡で、「レッドウッド・コースト・空港・マイクログリッド（RCAM）」というプロジェクトが立ち上がった。このマイクログリッドは、出力2.2MWの太陽光発電に、容量8.8MWh（連系出力2.2MW）の蓄電池といった分散型電源から構成される（図1）。

テスラが太陽光と蓄電池

　レッドウッド・コーストのエネルギー・オーソーリティ（RCA）でエグゼクティブ・ディレクターを務めるマシュー・マーシャル氏は、「RCAMは、レジリエンス対応へ必要性、大手電力会社の持続可能なスマートグリッドへの転換、そして地方自治体の発電所とエネルギー貯蔵所有への関心の高まりという背景があります」と話す。ちなみに、RCAは、コミュニティー・チョイス・アグリゲーション（Community Choice Aggregation: CCA）の1つで、日本の地域新電力にとても似ている。地方自治体の関与した電力小売事業者で、地域を独占する大手電力に対して、より高い再エネ比率で、地元に換言しながら地産地消を目指している。

　このプロジェクトに関与するプレーヤーは、以下になる。

●ハンボルト州立大学のシュアツ・エネルギー・リサーチセンター：主任コントラクター兼テクノロジーインテグレーター

●パシフィックガス＆エレクトリック（PG＆E）：カリフォルニア州北部地域をサービス管轄とする大手電力会社で、地元の配送電網を運営

●RCA：地元のCCAで、RCAMの分散エネルギー資源（DER）の所有者兼事業の投資家（600万米ドルを投資）

●ハンボルト郡：分散型電源が設置される空港の所有者・運営者

●カリフォルニア州エネルギー委員会（CEC）：地域マイクログリッド構築支援事業として、プロジェクトコストの約半分（500万米ドル）を補助金として支給

　さらに、システムのハードは、米テスラが太陽光発電と蓄電池、そして、コントローラーは米SEL社が提供する。...Read More Here

ハワイ「再エネ100％」に向け、「メガソーラー＋蓄電池」続々 太陽光急増による需給のミスマッチを解消へ

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3GWh分の蓄電池が落札

　先月、ハワイ電力工業（Hawaiian Electric Industries）は、昨年末に公募した入札の結果、16の「メガソーラー（大規模太陽光発電）＋蓄電池」プロジェクトと、太陽光と併設しない「単設（スタンドアローン）」のエネルギー貯蔵プロジェクトを選択した、と発表した。

　今回落札されたプロジェクトの規模は、合計出力460MW（連系出力）の太陽光発電と容量約3GWhの蓄電池で、オハフ、マウイ、そしてハワイ島に導入される。これらのプロジェクトが完成し、稼働を始めると、ハワイ州における太陽光発電の発電量を50％以上増加させることになるという。島別にプロジェクト導入を見てみると以下のようになる（図1）（図2）。

図1●島別のプロジェクト導入容量

（出所：Hawaiian Electric Company, Inc.）

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図2●「メガソーラー＋蓄電池」と単設エネルギー貯蔵・16プロジェクトの計画地

（出所：State of Hawaii, Energy Office）

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　ハワイ電力工業は、昨年8月に 900MWの太陽光発電を含む再エネ、500GWhの蓄電池、210MWのグリッドサービス調達の一般競争入札を実施した。この入札はハワイ州のみならず、米国の公益事業委員会による最大規模の入札公募であった。ちなみに、今回の公募では、75件以上の入札参加があり、そのうち16件が採択された。...Read More Here

米で急拡大する「ハイブリッド型メガソーラー」、計画中は８GW 蓄電池／太陽光の出力比率は0.6、放電時間は4時間を超える

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太陽光は「ハイブリッド」へ

　米国では現在、連系出力ベースで4.6GWの再生可能エネルギー発電設備が、蓄電池を併設した形で稼働している。こうした蓄電池併設型の再エネ発電設備は「ハイブリッド型」と呼ばれ、そのなかには太陽光発電も含まれる。

　ハイブリッド型の再エネ設備は、さらに14.7GWものプロジェクトが計画されており、なかでも太陽光発電が急増している。

　この分析は、米国エネルギー省（DOE）の研究所の一つであるローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）と、米研究機関のエレクトリック ・パワー・ リサーチ・ インスチテュート（EPRI）によるもので、米「エレクトリシティー・ジャーナル」に研究レポートが掲載されている。

　「基幹電力系統内における蓄電池を併設したハイブリッド発電設備を導入する動機と選択」と題する、このレポートでは、グリッド（系統網）に接続した発電事業用の再エネ発電設備（連系出力1MW以上）に焦点を当て、「ハイブリット」の動向などについて分析している。

　近年、プロジェクトデベロッパーは、蓄電池を太陽光発電と同じ系統連系ポイントに併設する「ハイブリッド」プロジェクトへの関心を高めているという。

　天候などによって出力が大きく変動する太陽光・風力発電などの「出力変動型再エネ」の導入を拡大しグリッドに統合するためには、グリッドシステムの柔軟性をさらに高める戦略が必要である。蓄電池の活用は、グリッドの柔軟性を高め、変動型再エネの大量導入を促す貴重な戦略であることが、動機の1つになっている。太陽光・風力のさらなるコスト削減が進むにつれて、蓄電池の活用はいっそう拡大するとされている。

計画中の「太陽光ハイブリッド」は約8GW

　同レポートによると、現在米国では61の「ハイブリット設備」が運営されている。連系出力では4.6GWになる。電源種別で見ると、現時点では太陽光発電より、風力、天然ガス、石油による発電設備の方が多くなっているが、計画が発表されたプロジェクトを見ると、太陽光発電が他の発電設備を大幅に上回っている。ちなみに、計画されているハイブリッド設備の数は88で、連系出力は14.7GWに達する。

　太陽光発電のみのデータを見てみると、現在稼働済みの太陽光発電・蓄電池のハイブリッド設備は34で、合計連系出力は706MWだが、計画数は75で、合計出力は7.85MWと大きく伸びていることがわかる(図1)。Read More Here

図1●発電設備別・稼働済みと計画中の「ハイブリッドプロジェクト」

（注：単位＝GW・連系ベース、左グラフ＝稼働済み、右グラフ＝計画中、濃い青色＝発電設備の出力、薄い青色＝蓄電池の出力）（出所：LBNL）

新型コロナで軒並みプロジェクト延期、減収・解雇は避けられない？ 感染対策が及ぼす、米エネルギー貯蔵産業への影響

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100MWのPPA契約

　CdTe（カドミウムテルル）型化合物系太陽光パネルの供給で世界トップである米メーカーのファースト・ソーラーは、太陽光発電にエネルギー貯蔵を併設したプロジェクトから電力を供給する、15年間に渡る電力購入契約（PPA）を締結したと発表した。

　契約を結んだのは、カリフォルニア州のモントレイベイコミュニティパワー（MBCP）とシリコンバレークリーンエネルギー（SVCE）で、MBCPとSVCEは、カリフォルニア州を代表するコミュニティー・チョイス・アグリゲーター（CCA）である。ちなみに、CCA とは、日本の地域新電力に似た、地方自治体の関与した地域密着型の電力小売事業者で、カリフォルニア州のように大手電力の独占下でも法的に電力事業が認められている。

　このPPAは、カリフォルニア州カーン郡でファースト・ソーラーが開発する連系出力100MWのメガソーラー（大規模太陽光発電所 ）に20MWの大規模エネルギー貯蔵が併設される。このプロジェクトは2022年第2四半期（4～6月）までに完成する予定である。

　新型コロナウイルス（COVID-19）が米国経済に深刻な影響を与えている真只中、ファースト・ソーラーはこのような大規模プロジェクトの開発を継続・進行することができた。

　とはいえ、こうした明るい話題は限定的で、全体として見ればやはり米国のエネルギー貯蔵産業の現況は明るくない。

ビジネスへのインパクトを調査

　新型コロナウイルスの感染拡大に対応した非常事態宣言により、事業活動にも大きな制約が課せれている。米国エネルギー貯蔵協会（ESA）が、4月の2日から11日にかけてコロナウイルスのビジネスにおけるインパクトを調査し、その結果を4月中旬に発表した。

　感染対策の影響が波及するスピードは速く、業界に壊滅的な打撃を与えている可能性があることが明らかになった（図1）。

図1●新型コロナウイルスの影響に関する調査の回答者内わけ（注：オレンジ色＝インストーラー・プロジェクトデベロッパー、灰色＝メーカー、黄色＝サービス、水色＝その他、青色＝システムオペレーター）（出所：ESA）

　調査は、今年第2四半期（2020年4月から6月）におけるエネルギー貯蔵企業の収益、雇用、そして、プロジェクトに対するCOVID-19の影響を分析することに重点が置かれた。...Read Here More

「RE100」IT大手に押され、バージニア州でメガソーラー続々 データセンターに供給、初の「蓄電併設型」も導入へ

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IT大手のデータセンターが集積

　米バージニア州と聞くと、政策的に太陽光発電に熱心な州というイメージはないが、実際には、着々と太陽光の導入が拡大している。米国太陽エネルギー協会（SEIA）によると、同州は、太陽光発電の累積導入量ですでに全米17位（2019年第3四半期時点）とトップ3分の1に入る。

　実は、同州で今まで太陽光発電導入を牽引してきたのは、州政府ではなく、なんと、データセンターなのである。

　米IT業界のリーディング企業の拠点は、シリコンバレーと呼ばれるカリフォルニア州北部に集中しているが、それら企業のデータセンターはバージニア州北部に集積している。バージニア州で最もデータセンターの運営規模が大きいのはアマゾン ウェブ サービス（AWS）。フェイスブック、マイクロソフトも同州でデータセンターを運営している（図1）。

図1●「データセンター裏通り」とも呼ばれるバージニア州北部

（出所：Data Center Frontier）

「経済効果」を守る

　電力市場が完全に自由化されていないバージニア州で、最大規模の電力会社はドミニオン・エネルギー・パワー（以下ドミニオン）である。同社は発電から送電まで行う垂直統合型の地域独占電力会社であり、環境保護や再生可能エネルギーにはかなり遅れをとっていた。

　AWS、フェイスブックなどデータセンターを運営する企業グループは、国際イニシアチブ「RE100」に加盟するなど再エネ転換にたいへん積極的で、バージニア州の規制当局に対し、州内での再エネの選択肢を増やすことを要望してきた。

　こうした声に応える形で、ドミニオンはメガソーラー（大規模太陽光発電所）の開発に乗り出した。その背景には、データセンターによる経済効果を同州に留めるためには、十分な再エネ電力を提供できる体制を整えることが不可欠という判断がある。

　実際、ドミニオンはすでにAWS向けに6基のメガソーラー （合計出力260MW）をバージニア州で稼働している。さらに、今年1月に新たに120MWのメガソーラー をAWSと同州のアーリングトン郡用に建設することを発表した...Read More Here

2020年・全米新設電源の32％が太陽光発電！ 合計284GWの発電事業用太陽光が計画中

太陽光と風力で76％

　今月発表された米国エネルギー省（DOE）・エネルギー情報局（EIA）の分析によると、2020年に42GWもの新設発電所が稼働を始める。そのうち、太陽光発電は32％、風力は44％と、なんと太陽光発電と風力で全体の76％（32GW）も占める。これらに続くのは、天然ガス火力でシェアは22％（9.31GW）で、残りの2％は水力とエネルギー貯蔵となっている。

　2020年に稼働を開始するとEIAが予測する発電事業用の太陽光は13.48GW。これは、2016年に実際に導入された8GWを大きく超えることになる。導入容量を州別に見ると、テキサスが22％、カリフォルニア 15％、フロリダ11％、そしてサウスカロライナが10％、と4州で半分以上の発電事業用太陽光の導入が行われる。

　ちなみに、EIAによると、42GWが新設される一方で、2020年に11GWの発電所が廃炉される予定である。廃炉される発電所を電源別にみると、石炭火力が51％、天然ガス33％、原子力が14％となっている（図1）。

図1●2020年に稼働予定の電源別発電容量の構成比

（出所：U.S. Energy Information Administration）

284GWもの太陽光が計画中

　EIAのデータは2020年内に稼働予定となっている発電事業用太陽光だけの出力であるが、DOEの研究所であるローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）は、2018年末時点で系統連系申請中の発電事業用太陽光の計画導入量を発表した。それは、なんと交流（AC）ベースの連系出力で284GWに達する（図2）。...Read More Here

図2●2018年末時点で開発中の発電事業用電源の導入容量

（出所：Lawrence Berkeley National Laboratory）

「蓄電池併設」本格化、アンケート調査に見る、米太陽光施工業者の成長戦略 蓄電池ブランドでは「LG」「テスラ」がトップ

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全米870の太陽光施工業者にアンケート

　米国における「蓄電池併設型太陽光発電」の販売、蓄電池のブランド評価、そして太陽光発電産業に携わる施工事業者の今後の事業戦略などのトレンドに関する調査結果が発表された。

　これは、全米 の太陽光発電施工事業者を対象としたアンケート調査で、米エネルギーセイジ（EnergySage）と米NABCEPが共同で実施した。

　米エネルギーセイジは、オンラインによる太陽光発電見積もりサービスを提供している。また、NABCEPとは「北米公認エネルギー実務者委員会（North American Board of Certified Energy Practitioners）」の略で、再生可能エネルギー産業に携わるインストーラーなどから構成される。

　調査の対象となったのは全米48州にわたる870の太陽光発電販売・施工事業者で、2018年12月から2019年1月にかけて実施された。ちなみに、この調査は今年で4回目になる。

　この調査に参加した施工事業者は、住宅と事業用市場をメインとしており、2018年の年間設置量は30kWから1.5MWまで事業規模には大きな幅がある。今回の調査に参加した事業者の年間設置量を平均すると住宅用で300kW、事業用で250kWとなっている。

蓄電池、EVに事業領域を拡大

　太陽光発電市場が成熟にするにつれて、多くの施工事業者は、顧客に提供する事業領域を広げ、他者と差別化するため、新しいサービス・製品を加えることを計画している。

　2019年に新しく提供したいと考えているサービスでもっとも回答が多かった事業領域が、太陽光発電の運営・保守（O&M）サービス、そして省エネ評価・アップグレードが共に6％、次に電気工事請負（3％）、そしてコンサルティングサービス（2％）となっている。ちなみに、回答した事業者の67％はすでにO&Mサービスを提供している。

　2019年に加えたい新しい製品で最も高かったのは、蓄電池（9％）、電気自動車（EV）の充電器（8％）、ジェネレーター（発電機）（4％）などとなっている。ちなみに、回答事業者の69％はすでに蓄電池、そして55％はEV充電器を提供している。... Read More Here

「メガソーラー＋蓄電池」でも、売電単価８セント以下！ 「蓄電池併設型太陽光」で世界をリードするハワイ

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世界最大の「蓄電池併設型」

　米AESは、再生可能エネルギーのデベロッパーで発電事業も手掛けている。2019年1月、同社は、米ハワイ州に世界最大規模の蓄電池併設型太陽光発電所「太陽光＋（プラス）蓄電池・プロジェクト」の稼働を開始した。

　この事業は、「ラワイプロジェクト」とも呼ばれ、太陽光パネル出力28MW、連系出力20MWのメガソーラー（大規模太陽光発電所）に、出力20MW・容量100MWhの蓄電池を併設している。蓄電池は需要ピーク時に最長で5時間、放電できる仕様になっている。

　ハワイ諸島の最北端に位置するカウアイ島をサービス管轄に持つ電力会社カウアイ島公益事業社（KIUC）はAESとの間で25年に渡る長期電力購入契約を結び、kWhあたり11.08米セントで電力を購入する。

　このプロジェクトで導入した太陽光発電設備は、カウアイ島におけるピーク電力需要の約11％を賄える。その結果、島全体の再エネ比率は50％以上に高まり、同電力会社の目標である「2030年までに再エネ比率70％」の達成に大きく貢献するという。

　AESの子会社であるAES・ディストリビューティッド・エネルギーで社長を務めるウッディー・ロビン氏は、ラワイプロジェクトについて、「（カウアイ島は太陽光発電の普及率がすでに高いので）系統網への再エネ電源の接続では、太陽光発電はすでにパンパンの状態です。ハワイ州の島々は昼間に新規の太陽光を受け入れるには限りがあります。大型蓄電池を併設することで、上手に電力需要をシフトしたり、ピーク需要を削減できます。さらに５時間という長い放電時間で大量の（日中に蓄えた）太陽光をシフトできます」と、米国エネルギー貯蔵協会（ESA）の会合で語った。

　ちなみに、ラワイプロジェクトには1万3000もの韓国サムソン SDIのリチウムイオン電池モジュールが使用された（図1）。...Read More Here

図1●カウアイ島の設置された世界最大規模の「太陽光＋蓄電池」プロジェクト

（出所：AES）

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米機関が「太陽光+リチウム電池」をコスト分析、その結果は？ 「ACリンク」と「DCリンク」は1ポイントの違い

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米国が牽引する「電力用リチウム電池」

　近年、リチウムイオン電池を電力システムに関わるエネルギー貯蔵として使用するケースが増加している。短期間のエネルギー供給、電力系統の安定化、さらに周波数・電圧調整、送配電網の建設延期、または送配電網の投資抑制・削減、バックアップ電源、ピークカット、ピークシフトなど多様なサービス用途で価値を提供し始めた。

　現在、米国がこの分野でも世界をリードしているようだ。米国における電力用リチウムイオン電池のほとんどの用途は、発電事業用のエネルギー貯蔵である。2008～2017年の間、米国は世界の電力用リチウムイオン電池市場の約40％を占めた。それは出力で495MWにあたり、そのうち約92％は発電事業用のエネルギー貯蔵（出力1MW以上）として、約8％は商業用エネルギー貯蔵（出力10KWから1MW）、そして1％以下は住宅用（10kW以下）に導入された（図1）。

図1●米国リチウムイオン電池の導入量推移（2008～2017年）（棒グラフ、円グラフともに緑色が電力事業用市場、薄いピンク色が商業用、赤色が住宅用を示す）

（出所：DOE Energy Storage Database）

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「ACリンク」「DCリンク」とは？

　この拡大するリチウムイオン蓄電池のエネルギー貯蔵としてのコストの動向を分析するため、米国国立再生可能エネルギー研究所（The National Renewable Energy Laboratory: NREL）は「2018年米国発電事業用太陽光発電所プラスエネルギー貯蔵システムコストベンチマーク（基準）」を昨年12月に発表した。大容量リチウムイオン蓄電池が単独で設置された場合（スタンドアロン）と、発電事業用太陽光発電所と大容量リチウムイオン電池を併設（コロケーション）した時（以下「PV＋蓄電池」）のデータを基に、モデル化してコスト分析したものである。

　このNRELベンチマーク分析では、太陽光パネルの設置容量100MW-DCの追尾型の太陽光発電所と出力60MW-AC、容量240MWh-AC（放電4時間）のリチウムイオン電池を想定した。具体的には、以下4パターンで分析した。（1）それぞれを独立で設置した場合（スタンドアロン）、（2） 「交流（AC）リンク」による「PV＋蓄電池」（併設・コロケーション）、（3）「直流（DC）リンク」による「PV＋蓄電池」（併設・コロケーション）、さらに、（4）PVと蓄電池を異なるサイトに単独に設置―――の4ケースだ。...Read More Here