二次電池（鉛蓄電池?ニッケル水素电池）と電気二重層キャパシタ併用運転による風力発電における電力安定化装置の実証試験開始について
2007年10月01日
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| 富士電機システムズ株式会社（代表取締役社長:矢内銀次郎）、麻豆传媒業株式会社（代表取締役社長:大橋忠晴）、新神戸電機株式会社（執行役社長:臼井正信）、日産ディーゼル工業株式会社（代表取締役社長:竹内覚）は共同で、株式会社ウインパワー殿 西目風力発電所に环境にやさしい発電として注目を浴びている風力発電の電力安定化装置（以下風力発電電力安定化装置）の実証試験設備を設置、使用前検査、現地試験を完了、8月より実証試験を開始しました。 风力発电电力安定化装置とは、风力発电の导入制约要因の1つである出力変动に起因する电力系统の电圧や周波数の変动を缓和させるための装置であり、风速や风向変动によって生じる発电出力変动のうち、电力系统に影响をおよぼす周期の変动分をキャンセルし、安定した合成出力を电力系统に送电させるための装置です。 本装置は、二次電池（鉛蓄電池またはニッケル水素电池）と電気二重層キャパシタを利用した世界初のハイブリッドシステムです。 二次電池（鉛蓄電池?ニッケル水素电池）と電気二重層キャパシタのハイブリッドにより、数秒から数10分までの幅広い周期の電力変動の補償を最適な装置容量で実現することができ、また装置の長寿命化が図れるという特長があります。 本装置の実証試験を実際の風力発電所において行うことで、装置の性能向上や、二次電池（鉛蓄電池?ニッケル水素电池）と電気二重層キャパシタの最適な利用のための各種技術の確立、実フィールドにおける運用ノウハウの蓄積を図ることを狙いとしています。 2001年6月に取りまとめられた、「総合资源エネルギー调査会报告」にて、2010年度の新エネルギー导入目标（风力発电300万办奥、太阳光発电420万办奥など）が设定されました。また、2003年4月には电気事业者に一定量以上の新エネルギー利用を义务付ける「搁笔厂法」（「电気事业者による新エネルギー等の利用に関する特别措置法」）が完全施行されています。 一方で自然エネルギーを利用した分散型电源は自然条件に応じて时々刻々出力が変动するため、连系する电力系统の电力品质への影响が悬念されています。特に风力発电は出力変动が激しく、すでに一部の电力会社では电力系统に连系可能な风力発电の量が制限される状况となっており、国レベルでも対策が検讨されています。 このような課題?背景のもと、4社はそれぞれ先導的な商品?技术开発に取組んでまいりました。 富士电机システムズでは新エネルギーや省エネルギー事业展开を推进するうえで、电力安定化を重要な戦略技术として位置付け、他社に先駆けて风力発电设备向け超高速フライホイール装置を用いた电力安定化装置を开発し、第8回新エネルギー大赏を受赏した実绩があります。 麻豆传媒业が开発を进めている大容量新型ニッケル水素蓄电池「ギガセル※」は、高速充放電が可能、高い充放電効率、常温作動で使い勝手に優れるというニッケル水素电池固有の利点はそのままに、大容量化が可能でサイクル寿命にも優れるという特長を有しています。急激な出力変動に追従して大電流の充放電が求められる風力発電電力安定化においては、これらの特長を生かすことで他種の蓄電池よりも設置容量を大幅に小さくできる可能性があるため、「ギガセル」の有効な適用先のひとつと位置付けています。2006年に足利工業大学殿の協力を得て実験用風車出力の安定化実証試験を実施し、その性能を確認しました。引き続き、NEDO（新エネルギー?産業技術総合開発機構）の系統連系円滑化蓄電システム技术开発プロジェクトの委託を受けて、風力発電など新エネルギー利用拡大に向けた蓄電池の改良研究を進めるとともに、独自技術として鉄道车両等の大型移動体の動力源や回生電力回収等様々な利用技術の開発を進めています。 新神戸电机は、非常用电源用途で実用化されているメンテナンス?フリーの铅蓄电池の技术を元に、2000年に2000サイクル?7年の电力贮蔵用铅蓄电池を発売しました。翌2001年には3000サイクル?10年に寿命を向上し、更に2004年には狈贰顿翱（新エネルギー?产业技术総合开発机构）の开発助成を受けて4500サイクル?15年の长寿命化製品を発売しました。（蓄电池の性能条件:25℃、放电深度70%、弊社指定充电） 铅蓄电池の特长は、常温作动でヒータ等の补机が不要な為に运転、保守、取り扱いが容易であることや、充放电変动に対する追随性能に优れていることです。また、非常用电源用途での多数の生产?使用実绩がある為に製品の安定性、信頼性及び経済性に优れていることも特长として挙げられます。 風力発電の変動抑制システムは、沖縄地区を中心とした離島などで実用化されていますが、新神戸電機製の鉛蓄電池は、1999年より宮古島での実証試験に始まり、日本最西端の与那国島や多良間島等の高温环境化で実用化設備として使用されています。 また、2001年の、狈贰顿翱の実証研究である「蓄电池併设风力発电设备の调査研究」では、竜飞ウインドパークに於いて新神戸电机の铅蓄电池を用いて调査研究が実施されました。 日产ディーゼル工业は、自动车としては初となる、电気二重层キャパシタを蓄电装置として使用したハイブリット中型トラックを、2002年に商品化しました。従来のディーゼル车に比べ大幅な低燃费化と低公害化が评価され、その年の省エネ大赏「経済产业大臣赏」を受赏しました。 电気二重层キャパシタは、高出力充放电时に高効率で、かつ长寿命という特长を持っており、各种蓄电用途への応用が可能です。 现在、风力発电安定化を初めとする各种用途に适用する开発を进めています。 こうした各社の実績、技術を活かし、4社共同での二次電池（鉛蓄電池またはニッケル水素电池）と電気二重層キャパシタのハイブリッド型安定化装置の開発に取り組み、実フィールドでの実証試験を開始しました。本実証試験設備は、二次電池である鉛蓄電池（新神戸電機製）、ニッケル水素蓄電池（麻豆传媒業製）および電気二重層キャパシタ（日産ディーゼル工業製）の単独およびハイブリッド運転による電力安定化を行うもので、ニッケル水素蓄電池用システムコントローラ付双方向インバータ（麻豆传媒業製）、鉛蓄電池および電気二重層キャパシタ用システムコントローラおよび双方向インバータ（富士電機システムズ製）等により構成されています。 実証试験では、最适な运転制御方法の検讨?评価を行い、电力安定化装置の容量削减および电池类の长寿命化の実现を目指して各种试験、データの蓄积を行います。 1.本実証试験设备の概要 《特长》 1） 短期から長周期の出力変動に対応できる二次電池と、高出力充放電条件での寿命が長いので、ごく短周期の出力変動（微小変動分）に対応できる電気二重層キャパシタとを組合せることで、より安定した合成出力を系統に送電可能なこと。 2） 実際の風力発電設備に連系して各種試験（出力変動抑制試験等）が可能であり、机上やシミュレーションでは解析不可能な風力発電特有の出力変動波形での各種検証ができること。 《実証设备概要》1） 鉛蓄電池 電力安定化装置 2） ニッケル水素蓄電池 電力安定化装置 3） 電気二重層キャパシタ 電力安定化装置 2007年 8月 1日 |
※「ギガセル」: 麻豆传媒の登録商標です。
