2021.06.11

森のエネルギー研究所、ZEB新事務所を建設へ　多摩産材活用・熱も再エネで

（出所：森のエネルギー研究所）

木質バイオマス活用の調査・設計業務を行う森のエネルギー研究所（東京都羽村市）は6月4日、多摩産材を活用した木造2階建てのZEB新事務所を、8月に青梅市内で着工すると発表した。竣工は2022年1月を予定。同事務所への移転後は、空調や照明等の電力だけでなく、熱も含めて全てのエネルギーを自社で生産した再生可能エネルギーで賄う「CO2ゼロオフィス」としての企業運営を開始するという。

同事業は、6月2日付で環境省補助金「ZEB実現に向けた先進的省エネルギー建築物実証事業」の採択を受け、同補助金を活用し建設に着手する。2022年春に、本社を新事務所に移転する計画だ。新事務所1階は青梅市で障がい児通所支援事業等を営む知創（東京都青梅市）が入居し、森のエネルギー研究所と連携した林福連携事業として、木工品等の製造･販売等を行う就労継続支援B型事業所を開設する。

2021.06.10

長野県、2030年に温室効果ガス6割削減へ　「ゼロカーボン戦略」を策定

画像はイメージです

長野県は6月8日、地球温暖化対策と環境エネルギー政策を推進するための計画「長野県ゼロカーボン戦略～2050ゼロカーボン実現を目指した2030年度までのアクション～」を発表した。2010年度比で、温室効果ガス正味排出量を2030年度までに6割削減を目指すほか、再生可能エネルギー生産量を2030年度までに2倍増・2050年度までに3倍増、最終エネルギー消費量を2030年度までに4割減・2050年度までに7割減を目指す。

（出所：長野県）

同アクションプランは、「社会変革、経済発展とともに実現する持続可能な脱炭素社会づくり」を基本目標とし、計画期間は2021年度～2030年度までの10年間。

2021.06.09

落差120mで360世帯分を発電、運用保守を自動化した小水力発電所

不動産事業を手掛けるヒューリックは2021年5月、群馬県利根郡で建設を進めていた「川場谷小水力発電所」が完成し、発電を開始したと発表した。日常の運用保守（O＆M）を自動化しているのが特徴の発電所だという。

不動産事業を手掛けるヒューリックは2021年5月、群馬県利根郡で建設を進めていた「川場谷小水力発電所」が完成し、発電を開始したと発表した。日常の運用保守（O＆M）を自動化しているのが特徴の発電所だという。

川場谷小水力発電所の取水口の写真　出典：ヒューリック

　発電所は群馬県川場村の薄根川（うすねがわ）の流水を利用。発電機の出力は199kWで、河川の高低差約120mを利用し、一般家庭360世帯分の年間消費電力量に相当する約 1.3GWhの年間発電量を見込んでいる。発電した電力は再生可能エネルギーの固定買取価格制度（FIT）を利用して売電し、20年後はヒューリックの保有物件に供給する計画だという。

発電所の全景イメージ。メンテナンスの省力化を可能にするさまざまなシステムを導入している　出典：ヒューリック

　発電所が位置するのは、大雨や積雪時には人が踏み入ることが難しい山間上流部。そのため、日常的なメンテナンスとして行う必要がある除塵（じん）作業や、出力・取水量調整機能などについて、自動化や遠隔からの作業が行えるシステムを構成した。

　ヒューリックでは今後も継続的に太陽光発電や小水力発電などの開発に取り組む方針だ。

2021.06.07

テスラの大型蓄電池「Megapack」が日本初上陸、高砂熱学の新施設で運用スタート

テスラの大型蓄電システム「Megapack（メガパック）」が日本初上陸。高砂熱学工業の「高砂熱学イノベーションセンター」（茨城県つくばみらい市）に導入され、太陽光・バイオマス発電と組み合わせて運用するという。

テスラモーターズジャパン（以下、テスラ）は2021年5月28日、大型蓄電システム「Megapack（メガパック）」が高砂熱学工業の「高砂熱学イノベーションセンター」（茨城県つくばみらい市）設置され、同年4月から稼働を開始したと発表した。日本におけるMegapackの導入は、今回が初の事例になる。

「高砂熱学イノベーションセンター」に設置されたテスラの「Megapack」　出典：テスラモーターズジャパン

　テスラのMegapackは、定置用の大型蓄電システム。コンテナに蓄電池、パワーコンディショナー、温度管理システム、制御機構などを全て収めたオールインワン仕様となっているため、電源およびLANケーブルの接続を行うだけで施工できるのが特徴だという。テスラ独自開発の専用ソフトウェアにより、運転制御や遠隔監視、将来のフォーマンス分析なども行える。

　Megapackは標準仕様として出力1363.4kW／容量2726.8kWhと出力688.5kW／容量 2754kWhの2モデルを展開しているが、モジュール形式の設計構造とすることで、理論上無制限に容量を拡張できるとしている。海外では現在、オーストラリアで総出力300MW／総容量450MW、米国では世界最大級となる総出力182MW／総容量730MWhのシステムを構成するプロジェクトが進んでいるという。なお、標準仕様の場合の外形寸法は幅7168mm×奥行1659mm×高さ2522mmとなっている。

オーストラリア ビクトリア州 ジーロングに建設中の300MW／450MWhのMegapackシステム　出典：テスラモーターズジャパン

アメリカ カリフォルニア州 モスランディングに建設中の182MW／730MWhのMegapackシス テム。ピーク用天然ガス発電所の代替として設置され、容量市場への参加も予定しているという　出典：テスラモーターズジャパン

　今回、Megapackを導入した「高砂熱学イノベーションセンター」は、高砂熱学工業の本社機能の一部と研究施設を集約した施設で、2020年3月に完成。「地球環境負荷軽減と役割・新機能による知的生産性向上を両立したサステナブル建築」を掲げ、オフィス棟で1次エネルギー消費量がゼロのZEBと、敷地全体ではZEB Readyの認証取得を目指している。

「高砂熱学イノベーションセンター」の外観　出典：高砂熱学工業

　同施設ではこうしたZEBおよびZEB Readyの達成に向けて、「創エネ」分野の設備として、出力200kWの太陽光発電と、出力40kW、排熱量100kWの超小型木質バイオマスガス化発電システムを2台導入している。今回設置したMegapackは出力429kW／容量2964kWhで、これらの再生可能エネルギー電源と組み合わせて運用を行い、施設全体の効率的なエネルギー利用に活用するとしている。

2021.06.04

置いておくだけで発電できる、「湿度変動電池」の開発に成功

産業技術総合研究所が、空気中の湿度変化を利用して発電を行うことができる「湿度変動電池」を開発。空気にさらしておくだけで、昼と夜の湿度差を用いて発電することができるという。

産業技術総合研究所（産総研）は2021年6月3日、空気中の湿度変化を利用して発電を行うことができる「湿度変動電池」を開発したと発表した。空気にさらしておくだけで昼と夜の湿度差を用いて発電することができるため、IoT機器などの極低電力電源への応用が期待できるという。

　開発した湿度変動電池は、潮解性無機塩水溶液の吸湿作用と、塩分濃度差発電の技術を組み合わせて実現した。これまでにも吸湿する際に電圧を発生する酸化グラフェンなどを利用した発電素子が研究されていたが、これらの素子は内部抵抗が数kΩ以上と高く、mAレベルの電流を取り出すことが難しかったという。

　開発した湿度変動電池は、大気に開放された開放槽と密閉された閉鎖槽で構成。2つの槽には水と潮解性を有するリチウム塩からなる電解液が封入されている。この電池が低湿度環境にさらされると、開放槽からは水分が蒸発して濃度が上昇する一方、閉鎖槽は密閉されているため濃度変化は生じない。これによって開放槽と閉鎖槽間で濃度差が生じ、電極間に電圧が発生する仕組みだ。

湿度変動電池が動作する仕組み　出典：産総研

　また、高湿度環境にさらされた場合は、逆に開放槽内の水溶液が空気中の水分を吸収して濃度が減少する。これにより先程とは逆向きの濃度差が発生し、逆向きの電圧が発生する。この過程が繰り返されるのであれば、理論的には半永久的に湿度の変動から電気エネルギーを取り出せるという。

　実際に湿度変動電池を作製し、温湿度が制御できる恒温恒湿槽内で2時間ごとに湿度30％と90％を繰り返したところ、湿度30%のときには22～25mV程度、湿度90％のときには-17mV程度の電圧が発生した。電圧が最大となっているときに負荷を接続して出力測定を行ったところ、最大で30µW（3.3µW/cm²）の出力が得られた。この際の短絡電流は5mA（0.56mA/cm²）であり、1mA以上の電流を1時間以上継続して出力することもできた。湿度を用いたこれまでの発電技術では、これほど大きな電流を長時間継続して出力できるものは報告されていないという。

開発した湿度変動電池（左）と湿度を変化させたときの湿度変動電池の電圧（右）　出典：産総研

　また、省電力機器の動作デモとして10µW以下で駆動が可能な低消費電力モーターを作製し、湿度変動電池で駆動させることにも成功した。湿度を20～30%に保った密閉容器に湿度変動電池を入れ、電圧が一定の値になったところでモーターと接続すると、たまったエネルギーによりモーターを2時間半以上回転させることができたという。

　研究グループは、空気中の湿度は昼夜の温度変化などに伴って一日の中で数十％変動があるため、これを利用すれば「置いておくだけでどこでも発電できる」技術が実現できるとしている。今後はさらなる出力向上や長期間使用時の耐久性など、実用化に向けた研究を進める方針だ。