2020.11.24

初の住宅用蓄電池・パワコンをついに市場投入、ファーウェイが太陽光関連の新製品を披露

ファーウェイは2020年11月、東京都内で新製品の展示会を開催。太陽光関連を中心に、初の住宅向け蓄電池をはじめとるする2020年の新製品を一挙に公開した。

ファーウェイは2020年11月5～6日、明治記念館（東京都港区）において「HUAWEIデジタルパワー製品展示交流会」を開催した。パワーコンディショナーなど太陽光関連機器をはじめ、UPSソリューションやデータセンター向けなどの新製品を幅広く展示し、2日間で1000人を超す来場者を集めた。

住宅用太陽光・蓄電池市場にいよいよ参入

HUAWEIデジタルパワー事業部本部長の張巍巍氏、製品展示交流会東京会場にて

　太陽光関連分野でとくに関心を寄せられたのは、住宅用パワーコンディショナーと蓄電システムだ。ファーウェイはグローバルでトップシェアを誇るパワコンメーカーとして知られるが、これまでは産業用太陽光市場を主戦場としていた。また、太陽光をターゲットにした蓄電システムは扱ってこなかった。そのファーウェイが、今回新たに住宅用パワコン市場に参入し、しかも太陽光発電用の蓄電システムを展開し始めたとあって、実物を一目見ようと多くの人が集まった格好だ。

　デジタルパワー事業部（日本&韓国）本部長の張巍巍氏はいう。

　「住宅向けのニーズはどんどん高まっています。自家消費ソリューションとともに、太陽光発電の新しいトレンドになっていくことは間違いないでしょう。災害など万一の際の備えとなり、家計にも優しい製品の開発に力を注いできました。今回発表したソリューションは、日本市場向けに長年研究を重ねてきた成果です。

　蓄電池に関しては、既に他分野で豊富な実績を有しています。太陽光業界の方々にとっては、ファーウェイの蓄電池といっても馴染みがないかもしれませんが、UPSやスマートフォン関連の蓄電池でもトップシェアを獲得しています。今回発表した蓄電システムは、長年にわたって他領域で積み重ねてきた経験と技術を、満を持して太陽光発電分野に持ち込んだものといえます」（張氏）。

火災を防ぐ、住宅向けパワコン「SUN2000-4.95KTL-JPL1」

　ファーウェイが住宅用市場に投入したパワコンは、“火災を防ぐ”という点が大きな特徴となっている。AIを活用したAFCI（アーク故障回路遮断）機能が搭載されていて、太陽光に起因する火災を未然に防いでくれるという。これは火災の原因となる危険なアーク放電を検出し、0.5秒以内に異常な回路だけをシャットダウンし、システムの安全性を確保するというものだ。

火災を防ぐ、住宅向けパワコンSUN2000-4.95KTL-JPL1

　重さ19kg、幅365×高さ649×奥行159mmという軽量コンパクトな筐体は、設置スペースが限られた住宅用には大きなメリットだ。このサイズならワンマン設置も可能であり、導入時の作業性はきわめて高い。さらに、ファーウェイ製パワコンの特長である自然空冷（ファンレス設計）により、静粛性も抜群。ファンという駆動部がないため、故障リスクも低いという。

蓄電池は連結が可能、最適なモジュール容量を選べる

　蓄電システムも、パワコン同様に軽量コンパクトであることに驚かされる。1台5kWhの蓄電池モジュールを縦に複数台連結することができる。連結するモジュール数により、5kWh、10kWh、15kWhと最適容量の蓄電システムを構築することが可能なのだ。

連結できる、蓄電システムLUNA2000シリーズ

　新しい蓄電池モジュールと古い蓄電池モジュールが混在していても互いに影響を受けないので、数年後にモジュールを増やすこともできるという。家族が増えたり、ライフスタイルの変化に対して、柔軟に対応できる蓄電システムとなっているのだ。停電を感知すると5秒以内に自立運転モードに切り替わるので、万一の災害時にも心強い。

オプティマイザー搭載のソーラーパネル「iPV375-M1A」

　iPV375-M1Aは、AI技術を駆使したスマートソーラーモジュール。ソーラーパネルのフレームにオプティマイザがセットされており、インテリジェントなDC／DCコンバータとして、電圧変換をパネル単位で最適に制御する。

ソーラーパネルiPV375-M1A展示コーナー

背面にはオプティマイザを搭載

　日陰による発電量低下の抑制、I-V曲線のリモート分析など優れた特性を有し、1枚または2枚のパネルを1つのPVセットとして構成可能なので、まとまったスペースがなくても柔軟に設置することができる。ファーウェイとしては、携帯電話基地局の独立電源用途などに販売していく考えだ。

コロナに配慮した屋内外一体展示が好評

　「HUAWEIデジタルパワー製品展示交流会」は、9月9日・10日の大阪を皮切りに、福岡・広島・名古屋・福島・東京と、各地を巡回して行われた。東京は最終開催地であり、全6会場中最多となる1065人のエネルギー業界関係者が参集した。結婚式場として知られる明治記念館を舞台とし、1階の披露宴会場と屋外の日本庭園を一体にした展示会場は、開放感に満ちたものだった。

　この会場について、ここでの開催を企画したデジタルパワー事業部部長アシスタントの孫辰雨氏は、次のように話す。

　「コロナのなかで皆さん“密”を気にしているので、室内だけでなく室外も使える会場をと考えました。ずっと室内だとストレスもたまりますからね。せっかく来ていただいたお客様には、綺麗な日本庭園を見ながら、ゆったりと過ごしてほしいかったのです」（孫氏）。

HUAWEIデジタルパワー製品展示交流会 東京会場の様子。　孫氏の想いどおり、東京会場は、通常の展示会とは一線を画する、くつろいだ雰囲気に溢れていた。

2020.11.23

オフィスビル使用電力を“100％自給自足”、清水建設が“RE100”を目指す「森の中のオフィス」

清水建設は、山梨県北杜市のオフィスビル「森の中のオフィス」で、当初はZEB化を目標にしていたが、環境負荷の低減をより求める施主の要望を受け、使用電力を商用電力に頼らず、100％自給自足することを目指している。

清水建設の設計・施工で2013年5月に竣工した山梨県北杜市の中規模オフィスビル「森の中のオフィス」では、2020年3月1日から商用電力を一切使用せずに、建物の電力需給を維持する「オフグリッド運用」に取り組んでいる。

　現在では、ビルの電源を商用電力網（グリッド）から切り離して、8カ月近くが経過し、計画通りに太陽光発電とバイオマス発電、蓄電池が補完しあい、リアルタイムに電力需給のバランスを保っている。オフィスビルの使用電力を100％自給自足するオフグリッド運用は、国内初の試みという。

本質的な再生可能エネルギー100％「RE100」を目指す

　森の中のオフィスは、生長の家が発注した2階建ての木造6棟で構成される延べ床面積8154平方メートル（駐車場含む）のオフィスビル。竣工時の電力需給収支は、冷暖房と照明の負荷を低減する技術で、通常の同規模オフィスに比べ45％、年間にして約475MWhの省エネ化を図ったうえで、使用する電力を太陽光発電（470kW）とバイオマス発電（175kW）、蓄電池（408kWh）、商用電力で補い、ZEB（ゼロエネルギービル）とする予定だった。

分棟方式の「森の中のオフィス」　出典：清水建設

ZEH累積棟数で世界No.1、“植栽もスゴイ”【積水ハウス】が考える住宅の「環境戦略」

　しかし現実には、オフィス利用者の省エネ意識の高さから、2013年7月の運用開始時から2020年2月までの7年間は、発電量が消費電力を約200～300MWh／年上回るPEB（Positive Energy Building）で機能していた。そうした中、環境負荷の一層の低減を求める発注者の要請に応える形で、蓄電池の更新に併せてオフグリッド化による電力の完全な自給自足、本質的な再生可能エネルギー100％「RE100」に取り組むこととなった。

　オフグリッド化にあたっての主な課題は、最適な蓄電池容量の設定をはじめ、これまで以上の環境負荷抑制に向けた太陽光発電の優先稼働、電力需給のリアルタイム・バランス、急激な過充電・過放電からの蓄電池の保護があった。

　このうち蓄電池容量は、暖房負荷が大きい11～4月に、1日あたりの消費電力量の最大値が1500kWh前後に達すること、オフグリッド運用上の発電設備と蓄電池の故障リスクや保守対応を鑑（かんが）み、蓄電池2セットで最大値の2倍以上の容量を確保した。具体的には、1824kWhの蓄電池2セットを並行稼働させ、充・放電を繰り返しながら、目標蓄電量まで充電させる仕組みを採り入れている。

　ただし、蓄電池は過充電や低充電時の放電により、機能が自動停止するので、太陽光発電とバイオマス発電を自動制御し、そうした事態の発生を防止しているという。電力需給については、蓄電池の充放電制御により、太陽光発電の優先稼働による急激な電力変動を吸収し、リアルタイム・バランスを維持。一連の発電・蓄電・放電のリアルタイム制御は、清水建設が開発した「シミズ・スマートBEMS」が行っている。

2020.11.22

日本初の民間電力取引所がオープン、ソニーが第1号のユーザーに

デジタルグリッドは、同社が運営する日本初の民間電力取引所「デジタルグリッドプラットフォーム（DGP）」において、電力需要家主体の「オーダーメイド型」の電力調達を開始すると発表した。

デジタルグリッドは2020年10月30日、同社が運営する日本初の民間電力取引所「デジタルグリッドプラットフォーム（DGP）」において、電力需要家主体の「オーダーメイド型」の電力調達を開始すると発表した。

　その第1号案件として、ソニーおよびソニーグループによる電力取引を同年11月1日から開始した。ソニーグループによるDGPでの電力取引は今回が初めてとなる。

　今回の電力取引は、需要家主体のオーダーメイド型による電力調達であることが特徴である。従来、電力需要家側の選択肢は、電力会社の提示したメニューの範囲に限定されていた。一方、DGPを使うことで、電力需要家による電力市場からの直接調達や、電源を選択しての取引が可能となる。価格面についても、「固定価格」と「変動価格」を組み合わせた合理的な取引を目指すことができる。

発電企業と卸電力市場を組み合わせた「オーダーメイド型」電力調達の概要　出典：デジタルグリッド

　今回の電力取引の対象となる拠点は、ソニーマーケティングが管理する千葉県木更津市の岩根サテライトである。ソニーはデジタルグリッドが提案した需要家主体のオーダーメイド型の電力調達により、日中と夜間の電力需要にあわせて調達元を選べる点を評価し、岩根サテライトでの採用を決めた。

　DGPは、再エネ電源に加え多種多様な電源と電力需要をピアツーピア（P2P）で結び付ける、「電気の取引所」である。DGPの主な特徴は、電力取引の専門資格やシステム投資なしで取引できる、電源識別を行う（例えば、再エネだけを選んで売買できる）、需給調整などの煩雑な業務をAIなどで自動化（発電家は電気の効率的な売却、需要家は電力コスト削減が見込める）などである。

デジタルグリッドプラットフォーム（DGP）の概要　出典：デジタルグリッド

　なお、デジタルグリッドは現在56社の企業株主から出資を受けており、ソニーはその中の1社である。ソニーグループとしては、デジタルグリッドプラットフォームを通じた初めての電力取引となる。

2020.11.21

EVを蓄電池として活用、工場の電力コスト削減を目指す実証実験

出光興産と日本ユニシスは、EVおよび蓄電池の充放電制御を最適化する実証試験を、2021年3月より開始すると発表した。

出光興産と日本ユニシスは2020年10月29日、EVおよび蓄電池の充放電制御を最適化する実証試験を、2021年3月より開始すると発表した。出光興産の子会社であるソーラーフロンティアの国富工場（宮崎県）で実施する。

　実証では事務所棟の電力需要、ソーラーカーポートの発電量、複数台のEVの稼働状態予測などを基に、EVおよび蓄電池の最適な充放電計画を事前に作成。それに基づき、太陽光、EV、蓄電池などの複合制御を行う技術を確立することで、電力需要家のコスト低減や、小売電気事業者の調達コスト削減などを実現する狙い。

実証イメージ　出典：出光興産／日本ユニシス

　具体的な実証内容は、EVおよび蓄電池の充放電の最適制御により以下のケースに対応するシステムの構築を目指す。EVおよび蓄電池などの分散型電源の特性を踏まえた複合制御による電力のピークカット、EV稼働状態予測（日本ユニシスが特許出願済）を活用した基本料金超過抑制および電力のピークシフト、小売電気事業者の調達コスト削減に向けた日本卸電力取引所（JEPX）価格予測に基づく充放電制御、ワークプレイスチャージング、災害時BCP対応、などである。

1日の制御イメージ　出典：出光興産／日本ユニシス

　最適化制御は、各種条件や実績値を基に、各種予測、最適化技術を活用することにより、エネルギーとモビリティの価値を最大化する30分値単位の充放電計画を作成して行う。実証期間は、2021年3月1日～12月31日までを予定している。

最適化制御　出典：出光興産／日本ユニシス

2020.11.20

東芝が“燃えない”リチウムイオン電池を新開発、低コスト化の実現も

東芝がマイナス30℃でも運用できる水系リチウムイオン二次電池を世界で初めて開発したと発表。電解液に水を用いる電池で、外部要因で火災が起きた際にも安全なのが特徴だという。今後早期のサンプル提案を目指すとしている。

東芝は2020年11月19日、マイナス30℃でも運用できる水系リチウムイオン二次電池（以下、水系電池）を世界で初めて開発したと発表した。電解液に水を用いる電池で、外部要因で火災が起きた際にも安全なのが特徴だという。今後早期のサンプル提案を目指すとしている。

　太陽光発電などの再生可能エネルギーの普及拡大に伴い、天候に左右される出力変動を吸収するため、蓄電池の需要が高まっている。蓄電池にはリチウムイオン二次電池が採用されるケースが多いが、3.7V以上の高い電圧を維持するため、一般的に電解液には可燃性有機溶媒が利用されている。

　今回東芝が開発した水系リチウムイオン二次電池は、負極に黒鉛ではなく燃えないリチウムチタン酸化物（LTO）を採用。加えて、安全性をより高めるため、外部要因で火災が起きた際の安全性にも考慮し、電解液に不燃性水溶液を採用した。

　これまでの水系電池は、長期間運用すると水溶液の電気分解反応が進行するため、充放電反応が進まない点が課題だった。そこで東芝はリチウム塩の濃度が高い高濃度電解液と固体電解質セパレーターを組み合わせた独自の電池構造を開発。正極側から負極側への水素イオンの移動を防ぐことで水溶液の電気分解を抑制した結果、従来技術の10倍となる約2000回以上の充放電を実現したという。また、水系電池としては高い2.4Vの電圧も達成。さらに、低温でも凍らない水溶液を使うことで、マイナス30℃でも充放電が可能となった。

開発したリチウムイオン電池の概念図　出典：東芝

　可燃物を含まず消防法の危険物に該当しないため、設置する際の安全対策を従来よりも大幅に簡略化することが可能だという。また、設置場所の制限も緩和されるため、住居近くやオフィスビル内にも設置が可能となる他、電解液に水を使うことで、製造設備の簡略化による低コスト化も期待できるとしている。