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free_timesの日記

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【技術】太陽光を停電時も安定供給 「蓄電+水素」で

東北大学前川製作所は蓄電装置と水素システムを組み合わせることで、太陽光電力を安定供給することに成功したと、2018年10月25日、発表した。
両社は、仙台市茂庭浄水場で、太陽光発電(出力20kW)に電力貯蔵システムと水素貯蔵システムを組み合わせた「電力・水素複合エネルギー貯蔵システム」を構築した。

これを使い、自然災害による長期停電を想定した72時間(3日間)の連続運転に成功した。
変動する太陽光発電の出力や負荷消費電力に対し、電力貯蔵装置と水素貯蔵システムの入出力制御により、高品質な電力を長時間安定供給できることを実証した。

東日本大震災では約4日間停電し、仙台市の主要な浄水場では機能維持に大きな労力が費やされた。
ディーゼル発電機は災害時の燃料輸送や確保が困難で、あらかじめ大容量タンクに備蓄しておくと経年変化で動作不良につながる恐れがある。

一方、太陽光などの再エネは需給変動を正確に制御するのに即応性・大容量性・耐久性を兼ね備えたエネルギー貯蔵装置が不可欠で、すべての要求に応えるには複数のエネルギー貯蔵装置を組み合わせる必要がある。
今回、大容量のエネルギー貯蔵とエネルギー需給の不規則変動の補償を両立することを目的に、電力貯蔵と水素貯蔵を組み合わせたシステムを考案した。

大容量のエネルギー貯蔵には、エネルギー密度の高い水素吸蔵合金または液化水素タンクを採用。需給変動は長周期変動分と短周期変動分に分解し、長周期変動分を水素貯蔵システム(水電解装置と燃料電池)で、短周期変動分を電力貯蔵装置(電気二重層キャパシタ)で補償する。
DC BUSと水素BUSを設け、長周期変動分を補償する水電解装置入力と燃料電池出力は電力制御(アクティブ制御)、短周期変動分を補償する電気二重層キャパシタは電圧制御(パッシブ制御)を行う。両システムのエネルギー貯蔵量を逐次測定し、常時の変動補償制御と並行して、それぞれの目標範囲に収まるようにエネルギー貯蔵量を制御する。
太陽光パネルや電力系統からエネルギーを貯蔵するため輸送による燃料調達が不要になる。

また、水素で保管するため燃料の経年劣化がなく動作不良が起こりにくい。
通常時も運用可能で非常時の運転切替が容易という。

再エネ出力や負荷消費電力の大きな変動に対しても安定的に供給でき、非常時に太陽光発電を最大限に活用できる利点もある。また、通常時も再エネを活用できるため、費用対効果に優れるといった特徴もあるという。
新エネルギー・産業技術総合開発機構NEDO)の事業「水素社会構築技術開発事業/水素エネルギーシステム技術開発/非常用電源機能を有する再生可能エネルギー出力変動補償用電力・水素複合エネルギー貯蔵システムの研究開発」の一環で、日本ケミコン神鋼環境ソリューション、北芝電機と共同実施した。事業期間は14~19年度。

https://www.nikkei.com/content/pic/20181030/96958A9F889DE1E5E3E2E7E0E2E2E1E2E3E2E0E2E3EAE2E2E2E2E2E2-DSXZZO3710545030102018000000-PN1-1.jpg
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO3710520030102018000000/

 

25: 名無しさん@1周年
>>1
水素なんかいらねえよ、それよりマグネシウム作れよ

 

80: 名無しさん@1周年
>>1
本来は太陽光よりも先にこの種の技術を開発すべきなんだよな。
既存の火力発電所原子力発電所発電効率
上げるのにもつながるのだしな。
自然エネルギー馬鹿のおかげでかなり回り道をしたわww

 

90: 名無しさん@1周年
>>1
これって太陽光発電の電気を使って中学の実験でやった
水の電気分解をして水素を取り出すってことか?

 

118: 名無しさん@1周年
>>1
電力会社の圧力でなかったのがやっと太陽光発電を水素燃料に変換させるヤツ出てきたか

 

2: 名無しさん@1周年
蓄電と水素貯蔵、この組み合わせになっていくんだろうがねぇ。

 

3: 名無しさん@1周年
おいくら万円?

 

4: 名無しさん@1周年
水素なんか貯めてぽぽぽぽーんしないの?

 

9: 名無しさん@1周年
>>4

多分水素のタンクが破損したらぼぼぼーんの前に水素が抜ける

 

144: 名無しさん@1周年
>>9
タンクの耐用年数はどれくらいなんだろう。

 

5: 名無しさん@1周年
貯蓄可能エネルギーとしてのATP

 

6: 名無しさん@1周年
ますます脆弱な社会になっていくね

 

7: 名無しさん@1周年
とうとうこのハイブリッドが始まったか

 

10: 名無しさん@1周年
うわあ最大の懸案が解決されちゃったw
遠隔地にも太陽光で発電したあと蓄電池だけ持ち込みも可能だし原子力ムラどうすんのこれw

 

29: 名無しさん@1周年
>>10
そもそも普通の金属容器に入れといたなら、腐食していってボロボロになって水素抜けるんだけど
だから水素スタンド作ろうとしたら非常に高性能な合金が必要だから、何億円もかかるんだよ
そんなものを小さいとはいえ、家の中に作るなんて非合理的なことをする意味が全くない

 

30: 名無しさん@1周年
>>29
水素脆化のことを言ってるんだろうが勉強不足だな
やり直し

 

11: 名無しさん@1周年
コージェネでいいだろ
ガスで湯を沸かして発電
電力会社は任意の時間に顧客のコージェネを借りて不安定な太陽光発電の穴埋め

 

12: 名無しさん@1周年
いや蓄電だけでよくね?
技術的にもすでにレドックスフロー電池NAS電池あるのに

 

13: 名無しさん@1周年
でもお高いんでしょう?

 

14: 名無しさん@1周年
蓄電ユニットはどんな発電形態にも対応できるんかな?

 

15: 名無しさん@1周年
もう原発いらないねえ

 

18: 名無しさん@1周年
>>15
いらないのはB層

 

16: 名無しさん@1周年
なんか大きくね?
これ何世帯分のエネルギーでこのサイズなんだ?

 

17: 名無しさん@1周年
太陽光の水素蓄電
原発や太陽光のニュースのスレで何年も前から言ってたけど否定されてたことが
どんどん実用化に向けて進んでるな

 

19: 名無しさん@1周年
まあ再エネとかって本来はガチの災害向けだな。
今は、他人に負担おしつけて日本の電気代をあげるだけの迷惑な存在以外のなにものでもないが。

浄水場とかライフラインのバックアップ電源用途ってのを考えると悪くないってかんじがする。
全国にこういう形で配置。 
売電目的の補助金、買取制度とかやめて、こういう形で計画的に整備すればよかったのにな。
今からでも間に合うとおもうが。

 

21: 名無しさん@1周年
早く小型化して一般家庭にも普及するといいのにな

 

24: 名無しさん@1周年
一般家庭に普及出きるレベルまで進めた上で
ドイツあたりで実験して問題なかったら導入するけど無理だろうなw

 

32: 名無しさん@1周年
インフラ系の施設はこういうの推進して欲しいな

 

33: 名無しさん@1周年
太陽光+蓄電+エネファーム(家庭用燃料電池コージェネレーションシステム)とな。

 

35: 名無しさん@1周年
燃料電池にするの?

 

37: 名無しさん@1周年
水素電池ですか、イーロン・マスク は、お騒がせしただけでもうだめです。

 

38: 名無しさん@1周年
蓄電池の本命はナトリウムイオン電池。これが実用化すれば、世界中が
これに向かう。安全で、何より安い。

 

48: 名無しさん@1周年
>>38
リチウムが枯渇したときのために次ぎのものとしては開発されてるけど安全性はそれほど変わらん気がするけどなー
物は安いし豊富にあるんだけど製造過程が面倒だからどうなることやら

 

68: 名無しさん@1周年
>>38
今後当面の主流は全個体電池だわ
ナトリウムイオンが実用化するには、まだまだ技術革新が必要

 

40: 名無しさん@1周年
かってに、ご家庭の太陽光パネルで水素蓄電やって、売ればよいよ。
もうこれで、太陽光のために電気代値上げは終わった! まったく、

パナソニックよ、早く実現させて売り出せ

 

41: 名無しさん@1周年
コストと実用性は?

大学とその近辺で、電力の供給をするってのは無理なのかな?

 

42: 名無しさん@1周年
あれ、太陽光パネルで発電した電気を水素にして保存って、
富士通宮崎大学とやってたはずだが。
確かレンズを使って、発電効率を上げたやつ。

 

43: 名無しさん@1周年
原発いらねーじゃん

 

53: 名無しさん@1周年
>>43
九州は8割太陽光でまかなえるんだからさ。
蓄電が出来れば九電すらいらない。

まぁ現実にはバックアップ電源として、九電の重要性は変わらないけどね。

 

46:  
家庭用でくれ

 

47: 名無しさん@1周年
スマホのバッテリーどうにかして

 

50: 名無しさん@1周年
燃料電池が一番良い
よくよく考えてみ
無駄電気必要なくなる

原発必要なんて大嘘こいてた馬鹿も必要なくなる

 

51: 名無しさん@1周年
再エネ+蓄電池が最もシンプルだと思うがなぁ
複雑怪奇なシステムは金にはなるだろうが
コストと故障率を上げるだけだと思うが

どーしても水素を使ったシステムにーとか
もう意地だなw

 

55: 名無しさん@1周年
>>51
電気として貯めるには超電導が常温で起きたりしない限りロスが発生するのよ
だから出来るだけ損失のない違うエネルギーに変えて貯蔵しようとしてるだけ

 

58: 名無しさん@1周年
>>55
効率の話はしない方が良い
充電池の圧勝になっちゃうからw

 

59: 名無しさん@1周年
>>51
化学エネルギーに変換して貯蔵だから、蓄電池だよこれ。

 

54: 名無しさん@1周年
両方合わせたシステムのコストが太陽光発電のコストということだな。

 

57: 名無しさん@1周年
作った水素で核融合し、人工太陽でまた発電(´・ω・`)

 

64: 名無しさん@1周年
やっぱり水素がカギだったんだね!
そりゃ宇宙の代表的物質は水素だもんね

早く木製や土星から金属水素が取り出せるくらい進歩するといいなあ

 

65: 名無しさん@1周年
まぁ311直後に太陽光の研究費いっぱいでたからどんどん進んでいくわな
最近打ち切り増えてるけど負けずに研究開発して欲しいよ
太陽光は僻地では一番有効な電力だから技術が将来的に売り物になる
世界中僻地まで細かく原発に火力にと発電所を作るのは難しいが太陽光はその壁を乗り越えれる

 

67: 名無しさん@1周年
水素は劣化しないが
水素の容器が脆化するのに触れないのはどうかと

 

71: 名無しさん@1周年
これ良いね。
南の方で余った太陽光のエネルギーも、
水素あるいは水素をメタン化したパイプラインで、
北の方へ供給させられれば良いね。

 

72: 名無しさん@1周年
ぶっちゃけ、原子力のメーカー研究者を、蓄電に配置転換したほうがいい結果が出ると思うのよ

叩かれる技術の仕事なんて、つらいだけだろ・

 

140: 名無しさん@1周年
>>72
原発は後始末技術の開発が必要だから、配置転換による効率化よりも、いかにして敗戦処理技術者のモチベを維持するかが重要になるかも

 

75: 名無しさん@1周年
災害時じゃなくて普通に使えないのか?
昼貯めて夜使うみたいな
これで完全自立型電気発電の出来上がりだぞ
まさに近未来の世界

 

76: 名無しさん@1周年
世界はこの流れで行くだろうな。

原発とか(笑)

 

引用元