地産地消、太陽光・蓄電池・ヒートポンプ・HEMSを組み合わせた住宅システム

2016年05月31日

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

地産地消、太陽光・蓄電池・ヒートポンプ・HEMSを組み合わせた住宅システムの写真

5月31日、NTTドコモ、NTTファシリティーズ、日立化成、日立情報通信エンジニアリングが共同で取り組んでいる「ドイツ連邦共和国におけるスマートコミュニティ実証事業」において、太陽光パネル、蓄電池、ヒートポンプ、HEMSを組み合わせたシステムの実証運転を開始したとNEDOは発表しました。(一般社団法人エネルギー情報センター 新電力ネット運営事務局)

太陽光発電の地産地消モデル、ドイツで実証運転を開始

今回の事業においては、ドイツ・ラインラント=プファルツ州シュパイヤー市内の集合住宅を実証サイトとして、日本の蓄電技術・ヒートポンプ温水器による蓄熱技術・情報通信技術の3つを組み合わせ、太陽光発電の自家消費率を向上するシステムを構築します(図1)。

太陽光発電を地産地消する「エネルギー自己消費モデル」の確立へ向けたものであり、需要家の経済的なメリット拡大や電力系統の安定運用に貢献する仕組みを確立します。

事業のイメージと実証サイト

図1 事業のイメージと実証サイト 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

ドイツの再エネ割合は20%以上、FITに頼らないシステム

ドイツは2014年時点で電力需要の約26%(内太陽光は約6%)を再生可能エネルギーで賄っており、政府はその比率を2020年に35%、2050年に80%にする目標を掲げています。太陽光発電の導入が進む中でシステムプライスが徐々に低減、グリッドパリティが成立するまでになりました。グリッドパリティとは、再生可能エネルギーの発電コストが、系統から購入する電気と同等か、それより安くなることです。

こうした環境なので、固定価格買取制度の「価格が高くて設置の進まない再エネ発電を経済面から支援する」という意義が薄くなり、それに伴い売電メリットも失われつつあります。加えて逆潮流による電力品質低下の観点からも、電力を地産地消するニーズが高まっています。これらのことから、太陽光発電によって発電した電力を自家消費し、電力会社に売電しないシステムを構築することが課題となっています。

このような背景から、NEDOは100%再生可能エネルギーによる電力、熱のエネルギー供給を目標として掲げているドイツ・ラインラント=プファルツ州シュパイヤー市において、地産地消型の住宅システムの実証運転を開始しています。2015年7月23日にシュパイヤー市・シュパイヤー電力公社と基本協定書(MOU)を締結、シュパイヤー市・シュパイヤー電力公社・住宅供給公社GEWO社と協力し、「エネルギー自己消費モデル」を実現するスマートコミュニティ実証事業を実施するとしています(図2)。

実証スキーム

図2 実証スキーム 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

集合住宅(2棟×16戸)において、太陽光パネル・蓄電池・ヒートポンプ・HEMSを組み合わせた実証システムの構築が完了、実証運転を開始しています。2棟の集合住宅を「世帯単位」「棟単位」のタイプに分け、実際の生活環境の中での運転を通じて、蓄電池とヒートポンプをHEMSにより最適に制御、PV電力を最大限自家消費します(図3)。それに伴い、電力系統への逆潮流を減らすと共に、住宅における熱を含めたトータルのエネルギーコストを低減する「地産地消」技術の確立を目指しています。

実証モデル

図3 実証モデル 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

HEMSのロジックにより、蓄電池やヒートポンプを最適制御

今回実証するシステムは、日射量データや各世帯の負荷パターンに基づき、太陽光発電電力やエネルギー消費量(電力、熱)を予測します。また、仮想の電力料金モデルに応じて、電力系統への逆潮流及び、需要家のエネルギー料金を最小化するようにHEMSの制御ロジックが構築されており、蓄電池やヒートポンプを最適制御します(図4)。

2棟の集合住宅それぞれにおいてエネルギー自家消費率最大化を目指し、2018年3月までの約2年間、実際の生活環境のなかで実証システムを運転することで、その効果・信頼性・経済性を評価していくとしています。

実証項目

図4 実証項目 出典:国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構

はてなブックマークGoogle+でシェア

執筆者情報

新電力ネット運営事務局の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

新電力ネット運営事務局

EICは、①エネルギーに関する正しい情報を客観的にわかりやすく広くつたえること②ICTとエネルギーを融合させた新たなビジネスを創造すること、に関わる活動を通じて、安定したエネルギーの供給の一助になることを目的として設立された新電力ネットの運営団体。

企業・団体名 一般社団法人エネルギー情報センター
所在地 東京都新宿区新宿2丁目9−22 多摩川新宿ビル3F
電話番号 03-6411-0859
会社HP http://eic-jp.org/
サービス・メディア等 https://www.facebook.com/eicjp
https://twitter.com/EICNET

関連する記事はこちら

平成28年度の新エネ大賞決定、IHIと新日鐵住金による高比率バイオマス混焼の火力発電などが受賞の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2017年02月23日

新電力ネット運営事務局

平成28年度の新エネ大賞決定、IHIと新日鐵住金による高比率バイオマス混焼の火力発電などが受賞

2月15日、平成28年度の新エネ大賞表彰式が東京ビッグサイトにて開催されました。経済産業大臣賞1件、資源エネルギー庁長官賞2件、新エネルギー財団会長賞4件、審査委員長特別賞1件の合計8件が選ばれ、賞状と副賞(楯)の授与が行われました。

世界初、楽天ドローンによる長距離の荷物配送に成功、南相馬市が連携協力の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2017年02月22日

新電力ネット運営事務局

世界初、楽天ドローンによる長距離の荷物配送に成功、南相馬市が連携協力

2月16日、南相馬市は「ドローンなどを活用した物流システムの構築」などが盛り込まれた連携協定を楽天と締結したと発表しました。締結式では、楽天が取り組んでいるドローンを活用した配送サービス「そら楽」のデモンストレーションが行われました。

コンビニ初、ローソンが慶大とIoT活用でBELS「五つ星+ZEB認証」、電力調達を6割削減見込みの写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2017年02月14日

新電力ネット運営事務局

コンビニ初、ローソンが慶大とIoT活用でBELS「五つ星+ZEB認証」、電力調達を6割削減見込み

2月13日、ローソンは「バーチャルパワープラント構築実証事業」の一環として環境配慮店舗をオープンすると発表しました。慶應義塾大学SFC研究所と共に、IoT化された機器による制御・節電を通じて電力リソース創出の実証実験を行うものです。

世界初、政府の補助金なしでCO2の回収から重曹の生成までする石炭火力発電所の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2017年01月26日

新電力ネット運営事務局

世界初、政府の補助金なしでCO2の回収から重曹の生成までする石炭火力発電所

2017年1月、インドのCarbon Clean Solutions社は、世界初となる政府による補助金を活用しないCO2回収技術を用いた石炭火力発電の計画を発表しました。これまで高コストであったCO2回収技術を半分以下に抑えることで、補助金なしのビジネス展開を可能としています。

太陽光発電と海水のみで作物を育てられる農場がオーストラリアで開始の写真

一般社団法人エネルギー情報センター

2016年11月09日

新電力ネット運営事務局

太陽光発電と海水のみで作物を育てられる農場がオーストラリアで開始

これまで、砂漠のように気候条件が厳しく水が少ない地域では、農業を営むことが難しいとされてきました。今回オーストラリアで開始された「Sundrop Farm」は、太陽光と海水を利用することにより、従来は農業に適さないとされた地域でも、高品質な生産物を生み出せるポテンシャルがあります。