西 政府で地域マイクログリッドを推進していますが、エネプラザはその1つと考えていいですか。
小嶋 はい。類型の1つといえます。
〔2〕マイクログリッド用に地下配電網を整備
西 電力は商用系統網から6,600V注7で受電し、そこから変圧器を通して100ボルトで各戸に地下配電網で配電しているということですが、それらの制御・監視は、どのように行っていますか。
小嶋 当社サイドから遠隔で制御できるようにしていますが、現場にも制御用の機器は設置しています。各種設定の閾値を定期的に確認し、必要に応じて設定変更の指示を入れます。それによって街区の各関連機器が動作する仕組みになっています。
各戸とチャージエリア間のマイクログリッド用の地下配電網は、直流(DC注8)と交流(AC注9)の2回路です。太陽光パネルの電気を、DC回路で各戸から一度図5左に示すチャージエリアのPCS 注10に集め、そこでACに変換して再度、各家庭に送っています。電気の一部は、蓄電池やカーシェアリングEVの充電にも使われています。
図5 エネプラザ「浦和美園E-フォレスト 第3期」のシステム構成
出所 株式会社Looop、「Looop エネプラザご説明資料」(2022年9月13日)をもとに一部加筆修正して編集部で作成
西 なぜ、その方式にしたのでしょうか。個別消費をした方が効率は良いのではないでしょうか。
小嶋 太陽光パネルの電気を個別消費するか1カ所に集めて分配するか、どちらがいいかという考察がありましたが、街区に置く蓄電池を最少の1個にしたかったのです。各戸に蓄電池を置くとコストがかかりますので。ただ、街区内にDCとACの2回線を引くのもコストがかかるので、どちらが良いかはまだ結論は出ていません。
〔3〕蓄電池125kWh+EV40kWh
西 蓄電池の容量はどのくらいですか。また、その容量にした理由も教えてください。
小嶋 蓄電池の容量は125kWhです。この数値は、どれぐらい増やすと再エネの利用率がどのくらい増えるか、電気のコストが減るか、そういったシミュレーションを繰り返して決めました。蓄電池の容量を増やすほど買電コストは減りますが、その効果は次第に減少します。
また、蓄電池をたくさん置いても太陽が照らなければ意味がありません。蓄電池はまだまだコストが高いので、蓄電池の容量は可能な限り小さくした方がいいという発想です。
需要のピーク予測として、51戸の需要を1戸あたりにならすと2kW弱程度で、合計100kWくらいになるので、その容量を十分賄うことができ、かつできるだけ小さい容量(kWh)に合わせるということで、蓄電池は容量125kWhのものを採用しました。
カーシェアリングのEVは2台で、平日は蓄電池として街区のエネマネに活用(EVの容量は1台あたり40kWh)し、土日は住民へシェアカーとして提供しています。
〔4〕太陽光パネル容量は合計220kW
西 各戸の屋根に設置された太陽光パネルの発電量はどのくらいでしょうか?
小嶋 1軒あたり4.4kWで、それが51戸集まって約220kWです。
西 そうすると、地方によくあるミニメガソーラーに匹敵する発電量ですね。各戸との契約、または契約期間は何年になっていますか。
小嶋 太陽光パネルのオーナーを当社として、各戸とはオンサイトPPA注11契約しています。契約期間は設けてはいません。PPAは基本的にずっと電力供給するという契約ですので。
〔5〕ハイブリッド給湯器とスマートメーター
西 各戸に設置されているハイブリッド給湯器に関して説明していただけますか。
小嶋 給湯器は、電気以外のエネルギーとして、熱を効率的に貯める仕組みですが、電気の需給状態や停電時など、状況に合わせて、電気とガスのハイブリッドでお湯を沸かすことができるよう、ハイブリッド給湯器を設置しました(図6)。これが、エネプラザのシステムと連携して稼働しています。
図6 ハイブリッド給湯器の制御イメージ
出所 株式会社Looop、「Looop エネプラザご説明資料」より、2022年9月13日
西 エネルギー効率の良い時間帯に稼働させたり、また冷暖房と一緒に運用できたりするわけですね。これは、エネルギー利用効率化の理想形の1つだと思います。
小嶋 当社は送配電事業もやっているので、我々自身がスマートメーターを用意する必要がありました。今回は、中部電力パワーグリッドで使っているスマートメーターを導入しました。
西 PCSも一般的な製品(ダイヘン製)を使っていて、お話を伺っていると、システム自体はユニークですが、実際に導入している機器は市販製品で構成されているのですね。
小嶋 はい。機器選定にあたっては、システム全体の構築性や安定稼働を最優先として、実績のあるものを選んでいます。
▼ 注7
6,600V:商用系統での配電電圧。
▼ 注8
DC:Direct Current、直流電流。主に、太陽光発電パネルや蓄電池からの電流。
▼ 注9
AC:Alternating Current、交流電流。一般家庭やオフィス等で使用している電流。
▼ 注10
PCS:Power Conditioning System、パワーコンディショナー。太陽光パネルなどからの発電電力のDC/AC変換や系統連系などの制御を行う装置。
▼ 注11
PPA:Power Purchase Agreement、電力販売契約。発電事業者とその電力を購入・使用する当事者の2者間契約。配電のスケジュール、支払い条件・期間など、両当事者間の電力販売に関するすべての商取引条件を定義する。