地域マイクログリッドの最新動向

米国における大容量蓄電池によるマイクログリッドの実証

〔1〕カーボンニュートラルの実現に向けた世界の取り組み

　英国グラスゴーで開催されたCOP26（国連気候変動枠組条約第26回締結国会議）^注1では、加速する地球温暖化（気候危機）を防ぐため、産業革命以前（1850〜1900年）の基準からの気温上昇を「1.5℃」に抑える努力を追求する、と舵を切った合意文書を採択した^注2。

　この1.5C目標を実現するためには、世界のCO₂を含む温室効果ガスの排出量を2030年までに2010年比で45％削減し、2050年には実質ゼロ（カーボンニュートラル）にする必要がある。世界各国では、このカーボンニュートラルの実現に向けて、再生可能エネルギー（以下、再エネ）の導入が活発化している。

〔2〕NEDO：米国でマイクログリッドの実証に成功

1. 州法「SB100」を成立
   　再エネの大量導入に伴い、各国で「マイクログリッド」への取り組みが活発化している。マイクログリッドは、通常時でも非常時（停電時）でも、電圧や周波数の変動の少ない安定した電力品質を提供し、災害にも強い、レジリエンスを備えた電力システムを構築できるからだ。
   　このような背景のもと、米国カリフォルニア州は、脱炭素に向けて、2045年までに電力の100％を温室効果ガス排出量ゼロの再エネで賄う州法「SB100」を成立させている（2018年）^注3。
2. 7年にわたる実証事業の成果
   　この州法に則ってNEDOは、2015年9月11日、米国カリフォルニア州とスマートコミュニティ実証事業を実施することで合意し、基本協定を締結した。
   　これに基づいてNEDOは、2015〜2021年度の7年間にわたって、住友電気工業（以下、住友電工）を委託先として、カリフォルニア州サンディエゴで、大容量（8MWh）の定置用蓄電池「レドックスフロー電池」（RF電池：Redox Flow Battery System、図1参照）を活用した、実証事業^注4を実施した。

　そして最終年度の2021年10月〜12月には、RF電池を活用して、実際の配電網（系統線）の一部にマイクログリッド（系統線によるマイクログリッド）を構築（図1下部）し、カリフォルニア州で課題となっている自然災害や計画停電（輪番停電）^注5に関する追加検証を行うための実証試験を行い、その運用に成功した（2022年1月27日のプレスリリース）^注6。

米国におけるマイクログリッド構築・実証事業の成果

〔1〕災害時のレジリエンス強化を検証

　実証事業では、レジリエンスの強化を目指し、実際に災害（停電）が発生した停電地区へ電力供給することを想定して、

1. 大容量8MWhのRF電池（図1のSan Diego Gas and Electric社の変電所に設置）を接続した配電網の一部を、商用系統から切り離し、
2. RF電池を自立電源としたマイクログリッドを形成し、需要家66軒に電力を供給し、
3. マイクログリッド内の電力需要の変化や、需要家の屋根などに設置された太陽光の発電出力を、RF電池（自立電源）が電力の需給バランスの維持に必要な電力を充放電することで、配電線の電圧や周波数を安定化させること

に成功した。

〔2〕系統連系状態からマイクログリッドへ移行

　同実験では、非常時（停電時など）に、需要家側が「系統連系状態からマイクログリッドへ移行」する場合は、次のいずれにおいても安定して動作することを確認した。

1. 停電状態で蓄電池を起動するブラックスタート^注7移行ケース
2. 需要家に停電を感じさせない無瞬断（一瞬も停電しない）でのシームレス移行ケース

　このように、大型の定置用蓄電池「RF電池」を運用することによって、RF蓄電池は、「平常時」は、系統運用機関（日本の場合：一般送配電事業者）との電力取引で収益を上げながら、「非常時」（災害や計画停電など）には、

①マイクログリッドの自立電源として停電を解消できること、
②停電予定地区に電力供給できること、

などが確認され、平常時・非常時の併用運転（デュアルユース）を実現した、世界初の実証事業となった。

▼ 注1
COP26：The 26th session of the Conference of the Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change、国連気候変動枠組条約第26回締結国会議。2021年10月31日〜11月13日、英国グラスゴーで開催された。

▼ 注2
2015年のCOP21で合意されたパリ協定において、1.5℃は「世界的な平均気温上昇を産業革命以前（1850〜1900年）の基準とされている温度に比べて、2℃よりも十分低く保つとともに、1.5℃に抑える努力を追求する」という努力目標であった。

▼ 注3
SB100：Senate Bill No.100。正式名称は“The 100 Percent Clean Energy Act of 2018（100パーセントクリーンエネルギー法2018）”

▼ 注4
実証事業名は「国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業／米国加州における蓄電池の送電・配電併用運転実証事業」。事業期間は2015〜2021年度

▼ 注5
計画停電：大規模な停電を防ぐため、事前に計画をつくり、特定の地域ごとに順番に停電させること。順番に停電させていくので輪番停電ともいわれる。

▼ 注6
NEDO、住友電工、「蓄電池の世界初の平常時・災害時併用運転（デュアルユース）の追加実証を決定」（2021年1月22日）
・NEDO、住友電工、「日米初の蓄電池による実配電網でのマイクログリッド構築・運用に成功」（2022年1月27日）

▼ 注7
ブラックスタート：Black Start。ブラックアウト（大規模停電）時に、外部（系統）からの電源に依存しないで、マイクログリッド内の蓄電池（あるいは非常用電源など）を起動して、停電を解消するための発電を行うこと（マイクログリッド起動ともいわれる）。