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太陽光とEVでVPP、充放電システムが支える

各地の実運用や実証で実績の双方向充電器

2020/06/24 05:00
加藤 伸一=日経BP 総合研究所 クリーンテックラボ
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 愛知県豊田市内にある公共施設や企業の事業所において、電気自動車(EV)の蓄電池を束ねて電力会社の系統と充放電するVehicle to Grid(V2G)を実施し、仮想発電所(VPP) として活用する実証が行われた。

 この「V2Gアグリゲーター」実証事業は、豊田通商と中部電力が共同で実施した。

 目的は、太陽光発電などの再生可能エネルギー発電電力をより多く活用できる仕組みの確立にある。EVの蓄電池に再エネの余剰電力を貯めたり、商用系統の需給調整に活用したりするための技術やシステムを検証した(図1)。

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図1●豊田通商と中部電力による実証
(出所:椿本チエイン)
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 実証は2018年、豊田市の市民文化会館の駐車場を活用してはじまった。2019年には、自動車部品メーカーである椿本チエインの豊田営業所も加わった。この2カ所で、V2Gの調整力や、無効電力を系統に送った場合の電圧変動対策などを検証した。

 V2Gの調整力では、中部電力による需給調整の指令をもとに、実際に営業などの業務で使われているEV、従業員が通勤に使っているEVの両方の蓄電池を制御して需給調整のために運用して検証した。

 こうした仕組みは、再エネとEVが大量に導入されていく過程で必要と予想され、技術の課題は克服しつつあるが、現時点では、制度面で環境が整っていない。VPP実証などの動向を見据えつつ、準備を進めるという方向性になっている。

 複数のEV蓄電池を束ねてVPPとして使う場合、全体のエネルギー管理システム(EMS)の制御に従って、スムーズにそれぞれを連動できることが理想となる。

 EV自体にそうした機能はない。そこで、V2Gの充放電システムがカギを握る。EVの蓄電機能を多く取り込んだVPPやV2Gに必要な機能の多くを、EVの充放電システムが担うことができれば、全体のシステムを簡素化、低コスト化できる。

 この需要を見据えたEVの充放電システムが登場している。例えば、豊田通商と中部電力による実証では、要求を満たすEV充放電システムとして、椿本チエインの「eLINK」を採用した(図2)。

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図2●V2Gの機能を持つEVの充放電システム
(出所:椿本チエイン)
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 「eLINK」はEVと商用系統間の充放電にとどまらず、EVとビルや工場などの構内系統と連系しつつ、太陽光発電と連携するさまざまな充放電の制御を可能とする。現時点で実用的な用途である、停電時の非常用電源やピークカットに使う仕組みとして、公共施設などに採用実績がある。

 EMSの指令による高精度・高応答な充放電制御だけでなく、無効電力も注入できる。これによって、商用系統の電圧安定化への貢献など、分散型電源に求められている連系要件をすでに実現できる仕様となっている。

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