太陽光発電と家庭用蓄電池のダブル利用の実力

11月に、レンタルを利用し、家庭用蓄電池を設置しました。
<蓄電池レンタルサービス:http://oneenergy.co.jp/>
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冬の電力需要のピークは17~19時と言われています。
http://www.tepco.co.jp/forecast/html/chigai-j.html
太陽光発電の時間帯は日中のため、17~19時の発電は期待できません。
風力、地熱等もありますが、現実的には、この時間帯は火力発電のフル稼働以外に、電力需要に対応する方法はありません。

しかし、蓄電ができれば、火力発電のフル稼働が避けられるのは自明。
その蓄電池の実力を見てみましょう。

家庭用蓄電池は、夜間に電気を充電し、日中は家庭で使用する電気を供給するために放電します。
設置した蓄電池の容量は約5.5kWh。我が家の放電時間としては、4~5時間程度です。
また、蓄電池は高価なため、できれば電気料金の高い、10時~17時(東京電力の電化上手の場合)にすべて放電したいのが本音です。

そこで、今回は放電開始時間を10時に設定し、様子を見ました。


図1は晴天時の太陽光発電と蓄電池のダブル利用の実力です。
紫のラインは、家庭での電力消費量になります。モニターシステムが完全に連携されていませんので、ちょっと分かりにくいですが、太陽光発電時間帯は家庭の電力消費量も示されており、蓄電池放電時間帯は電力消費量ゼロと表示されます。
(15時のような、太陽光発電と家庭用蓄電池が両方稼働している時間は、完全な電力消費量ゼロ表示にはなりません。)

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図1 “晴天”時の太陽光発電と蓄電池のダブル利用の実力


放電開始時間を10時に設定しましても、晴天ですので、我が家の約4kWの太陽光発電が稼働し、放電は行われません。実際の放電は太陽光発電量が一気に落ち込む15時から開始となります。

20時以降、紫色の電力消費量のラインが上昇しますので、放電終了は20時頃になります。
放電時間は15時~20時の約5時間。冬の電力需要のピーク17~19時は、電気を東京電力から購入せず、蓄電池からの供給で乗り越えることができました。


しかし、毎日が図1のような理想的な結果にはなりません。
問題は、太陽光発電量が厳しい、曇りや雨の日になります。その様子を図2で説明します。

この日は、曇り時々雨。
太陽光発電量を示す緑の棒は、伸びません。その発電量の積算値は、晴天時の約1/10まで落ち込みました。

蓄電池の放電開始時間は10時。太陽光発電量が家庭の消費電力量を大幅に下回りますので、蓄電池からの放電が開始されます。

10時から約5時間で放電終了。15時からは東京電力から電気を購入しなければなりません。
しかも、曇り時々雨という天気。室内が暗くなり、照明を使用します。寒さから、暖房の消費電力も上昇します。夕食の用意で消費電力は18時台がピークに。

まさに、冬の電力ピークと我が家の消費電力のピークが一致してしまいました。

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図2 “曇り時々雨”時の太陽光発電と蓄電池のダブル利用の実力


解決方法は簡単です。当然、問題点もあります。

[解決法1]
・電池容量を2倍(5.5kWh→11kWh)にする
[その問題点]
・蓄電池の購入費(レンタル価格)の上昇による家計への負担増

[解決法2]
・蓄電池の放電時間を17時からに設定する
[その問題点]
・日中10時~17時の高い電気を東京電力から購入しなければならない
・放電時間の設定はマニュアル設定のため、毎日、天気を見ながらの設定変更が面倒


厳しい冬の季節は、太陽光発電だけでは不十分で、蓄電池とのダブル利用が必須です。
そして、太陽光発電と蓄電池のダブル利用であれば、火力発電への負荷軽減に貢献できることが分かりました。

蓄電池は、設定次第で、必要な時間帯に電気を安定的に供給できるメリットがあります。
将来的には、太陽光、風力等の再生可能エネルギーで発電した電気を蓄電し、必要な時に放電することにより、火力発電への負荷軽減だけでなく、火力発電量の抑制も可能でしょう。

一方、この蓄電池とのダブル利用は、家計(将来的には事業者)への費用負担が大きいものです。

・再生可能エネルギーの普及促進
・再生可能エネルギーと蓄電池のダブル利用の普及促進
どちらもお金が必要なプロジェクトです。
そして、既に前者には、再生可能エネルギーで発電した電気を高価で買い取るという、重点的な投資が行われています。

日本の将来のエネルギー政策を考えた際、どちらに重点的な投資を行う必要があるか?
まずは、今回の結果から国民の声を聞くべきでしょう。

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