電気を捨てる「ムダ発電」はこれで根絶できる 九州「太陽光発電の停止」はもったいない

東洋経済オンライン / 2018年11月16日 10時0分

米倉山太陽光発電所の全景(写真提供:山梨県)

再生可能エネルギー導入が進む欧州諸国では、再エネ発電の出力不安定対策として、電気をガスに変えて貯蔵するP2G(Power to Gas)に対する関心が高い。中でもドイツは、P2Gの技術開発で先行し、数多くの実証プロジェクトが実施されている(九州「太陽光で発電しすぎ問題」とは何なのか)。

後れをとっていたわが国だが、ここに来て続々とP2Gの実証事業が始まっている。その最新事情について、『日本の国家戦略「水素エネルギー」で飛躍するビジネス』の著者・西脇文男氏がリポートする。

■日本でもP2Gの取り組みが始まった

ドイツがP2G実用化に向けた実証事業を着々と進める中、P2G技術開発で後れをとった日本だが、ここへきて急ピッチでP2Gシステム開発の取り組みが始まっている。新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「水素社会構築技術開発事業」の委託を受け、現在5つの実証プロジェクトが進行中だ。

その1つが、山梨県、東レ、東京電力HD、東光高岳の4者が進める米倉山P2Gプロジェクトだ。現在は、評価用の水電解装置(固体高分子(PEM)型)に模擬変動電流を流して評価を行っている段階だが、最終的には、米倉山の1万kWメガソーラーが発電する電力の不安定部分を使って、年間45万Nm3の水素を製造、貯蔵および利用するP2Gシステムの確立を目指す。

実証用の水電解装置は、PEM型としては最大級の1500kWで、その中核材料となる大面積電解質膜は東レが開発した(水電解装置は日立造船が製造)。また、貯蔵・輸送は、水素吸蔵合金に貯蔵、高圧ガスをローダーで輸送するのが有力だが、パイプライン輸送など他の方法も含め、経済性や法的適合性なども踏まえて実証計画を決める方針だ。

山梨県では、この実証に先立って、太陽光発電の出力安定化を目指した蓄電システムの研究開発に取り組んできた。

数秒~数十秒周期で変動する短周期変動は、電気2重層キャパシタ(注1)や超電導フライホイール(注2)で充放電を繰り返す。少し長めの中周期変動はリチウムイオン電池やニッケル水素電池に蓄電(および放電)し、さらに長い長周期変動はP2Gで水素に変えて電力貯蔵する。この組み合わせによって、出力変動の激しい太陽光発電でも系統接続しやすい安定電源化することができる。同時に、水素を製造する水電解装置も短周期の変動を受けないで済むため、電解効率の向上や装置寿命の長期化が可能になるという。

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