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定置型電力/エネルギー貯蔵システムの導入効果    
-電力系統安定化、ピークシフト、災害時電源-    
[コードNo.15STA115]

■体裁/ B5判 230ページ
■発行/ 2015年11月27日 S&T出版(株)
■定価/ 61,560円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-907002-51-0

著 者

諸住哲新エネルギー・産業技術総合開発機構
小島康弘三菱電機(株)
堀江英明東京大学 慶応義塾大学
工藤耕治日本電気(株)
石本祐樹(一財)エネルギー総合工学研究所
田島收山梨大学
田代洋一郎東京電力(株)
佐藤縁産業技術総合研究所
野崎健産業技術総合研究所
佐野伸一日立化成(株)
広瀬義和新神戸電機(株)
和田具記関西電力(株)
小林武則(株)東芝
BloomEnergyJapan(株)
亀田常治(株)東芝
三宅明子(株)神鋼環境ソリューション
臼井健敏旭化成(株)
霜島司バイオコーク技研(株)
栗田信義バイオコーク技研(株)
望月実季バイオコーク技研(株)
杉山喬バイオコーク技研(株)
新居宏美バイオコーク技研(株)
藤代芳伸産業技術総合研究所
鷲見裕史産業技術総合研究所
山口十志明産業技術総合研究所
鈴木俊男産業技術総合研究所
幸田栄一(一財)電力中央研究所
岡崎徹(公財)国際超電導産業技術研究センター

書籍趣旨

 電池を初めとする蓄エネルギー技術の活用なくしては、再生可能エネルギー利用の拡充、あるいは大規模災害や個別のエネルギー供給ストップへの対策がとれないため、蓄エネルギーデバイスとそれを有効活用するためのシステム技術の研究開発・実証が活発に行われています。
 本書籍は、1章2章では蓄エネルギーデバイス、システムの特徴と実証効果について横串で解説し、3章以降では個別技術と共に実証動向、今後の想定、そこから導き出される課題が研究・実証担当者本人の言葉で述べられており、どのような用途・フィールドでどの技術が活用できるか、ターゲットとなるかがわかりやすい構成にまとめました。
 蓄電、蓄エネルギーデバイス・システム開発・ユーザーの研究・技術ご担当者だけでなく、事業企画を行う方々にもお勧めいたします。

目次

第1章国内外における定置型電力貯蔵システム技術と導入状況
1電力貯蔵技術の概要
2電力貯蔵の種類
2.1揚水発電
2.2蓄電池
2.2.1鉛蓄電池
2.2.2ナトリウム硫黄電池
2.2.3レドックス・フロー電池
2.2.4亜鉛臭素電池
2.2.5ニッケル水素電池
2.2.6リチウム二次電池
2.3圧縮空気貯蔵
2.4フライホイール
2.5電気二重層キャパシタ
2.6超電導エネルギー貯蔵
3電力貯蔵設備の用途
3.1負荷平準化
3.2夜間の調整力
3.3需要家設置の電力貯蔵
3.4再生可能エネルギー導入対策
3.4.1変動補償
3.4.2計画送電
3.4.3マイクログリッド型運用
4まとめ-電力貯蔵を取り巻く事業環境
第2章定置型電力貯蔵システムに求められる特性
1電力貯蔵システムに求められる要件
1.1系統運用側の要件
1.1.1短周期変動
1.1.2長周期変動・余剰
1.1.3電圧変動
1.2電力需要家側の要件
2電力貯蔵システムの分類と導入形態
2.1電力貯蔵システムの分類
2.1.1力学的エネルギーによる電力貯蔵
2.1.2二次電池によるエネルギー貯蔵
2.1.3電磁気的エネルギーによる電力貯蔵
2.2電力貯蔵システムの導入形態
2.2.1集中設置形態
2.2.2分散設置形態
3適切な電力貯蔵システムの構成
第3章V2Xシステムの導入効果
はじめに
1高性能環境車両と二次電池の役割
1.1EV 用電池容量の概算
1.2PHEV 用電池容量の概算
2二次電池の役割
2.1出力の供給
2.2エネルギーの供給
3V2X
4EVの課題と将来
第4章多数の蓄電池の充放電遠隔制御システムとその効果
はじめに
1蓄電池制御システムのトレンド
2分散する蓄電池を制御する上でのアグリゲータの必要性と制御の課題
3蓄電池のさまざまな制御システムと階層協調システム
4仮想統合制御技術/階層協調システムを用いた分散蓄電池制御の特徴
まとめ
第5章家庭用燃料電池の災害対応ポテンシャル評価
はじめに
1研究の範囲、手順
2家庭用燃料電池
3災害時の家庭用燃料電池のリスク分析
4燃料電池の災害対応機能
5評価
6まとめ
第6章家庭用燃料電池システムの導入効果と標準化動向
はじめに
1家庭用燃料電池システムの構成と今後の展望
2家庭用燃料電池システムの導入実績と市場展望及び経済性評価
3定置用小形燃料電池システムの規制見直し
3.1規制見直し
3.2共通認証基準
3.3実証試験事業
4国内および国際標準化動向
4.1国内標準化(JIS)
4.2国際標準化(IEC およびISO)
4.2.1IEC規格:IEC62282シリーズ
4.2.2ISO規格:ISO14687-3
おわりに
第7章ナトリウム硫黄電池を用いた電力貯蔵システム技術と導入効果
はじめに
1NaS 電池の原理・構造・特徴
2導入事例と効果
2.1電力会社における導入量と効果
2.2顧客への導入事例と導入効果
2.2.1非常用電源兼用NAS 電池システム
2.2.2瞬低対策機能付きNAS 電池システム(常時商用給電方式)
2.2.3顧客(需要)設置の導入効果
3経済性・市場競争力の評価
4各種規制・標準化
5今後について
第8章レドックスフロー電池を用いた電力貯蔵技術と導入効果
はじめに
1レドックスフロー電池の原理と特長
2レドックスフロー電池を用いた電力貯蔵技術と要素技術の役割
2.1レドックスフロー電池の電解液(レドックス系の選択)
2.2レドックスフロー電池のセル設計と構成材料
3レドックスフロー電池の導入効果とコスト
おわりに
第9章鉛蓄電池を用いた電力貯蔵システムの技術動向
はじめに
1制御弁式鉛蓄電池の原理と特長
1.1制御弁式鉛蓄電池の原理
1.2制御弁式鉛蓄電池の特長
1.3蓄電システムへの市場要求
2サイクル用制御弁式鉛蓄電池の技術動向
2.1電力貯蔵用サイクル長寿命鉛蓄電池
2.2風力出力変動緩和用サイクル長寿命鉛蓄電池
2.3高入出力型サイクル長寿命鉛蓄電池
3今後の展望
おわりに
第10章ニッケル水素電池を用いた電力貯蔵システムの実証
はじめに
1研究の背景
2太陽光発電大量導入における需給制御上の課題
3蓄電池を用いた需給制御システムの開発
3.1実証設備の構築
3.1.1ハード面
3.1.2ソフト面
4実証試験
5実証結果
5.1システムの動作検証
5.2実証データの活用
5.2.1蓄電池システム効率
5.2.2SOC 変化特性
5.3蓄電池の寿命評価
まとめ
第11章定置用リチウムイオン蓄電池システム技術と適用事例
はじめに
1リチウムイオン電池
1.1定置用蓄電池の分類
1.2リチウムイオン電池の原理
1.3リチウムイオン電池の種類
1.4東芝のリチウムイオン電池
1.4.1安全性能
1.4.2長寿命性能
1.4.3急速充電性能
1.4.4低温動作性能
2リチウムイオン電池を用いた定置用蓄電池システム
2.1定置用蓄電池システムへの適用
2.2定置用蓄電池システムの基本構成
2.3定置用蓄電池システムの基本性能
2.3.1長期連続稼働性能
2.3.2長寿命性能
2.3.3充放電効率
2.3.4可搬型システム
3大規模蓄電池システムへの取り組み状況
3.1国内における取り組み
3.2海外における取り組み
おわりに
第12章高効率燃料電池を用いた新しい形の分散型電源
はじめに
1革新的固体酸化物型燃料電池について
2燃料電池による安定した電力供給
3非常用電源としての利用
4燃料電池の発電プロセス
5燃料電池における遠隔監視
6導入事例のご紹介
6.1慶應義塾大学湘南藤沢キャンパス様の事例
6.2大阪府中央卸売市場様の事例
第13章再生可能エネルギーを活用する水素製造・電力貯蔵システム
はじめに
1東芝における水素への取組み
2再生可能エネルギーと電力貯蔵
3SOEC/SOFC 水素製造・電力貯蔵システム
第14章PEM型水電解システム技術と導入効果
はじめに
1技術の特徴と他技術との比較
1.1PEM 型水電解の原理
1.2PEM 型水電解の特長と適用分野
2電力貯蔵システムとして期待される適用用途
2.1欧州での事例
2.2国内で期待される適用用途
2.2.1電力系統安定化
2.2.2再生可能エネルギー活用の促進
2.2.3地域エネルギー管理システムとの融合
3実証試験の紹介-山梨県甲府市
4PEM 型水電解システム適用に向けた課題
4.1装置の大型化
4.2水素単価の低減
4.3製造・輸送・貯蔵の水素サプライチェーン
おわりに
第15章アルカリ水電解システム技術と導入効果
はじめに
1水電解の技術と種類
2再生可能エネルギーからの水素製造技術としての水電解システム
3実証検討の状況と商用機の計画
4外部環境における課題
第16章固体の水素MgH2と燃料電池を用いた発電機の開発
1発電機の概要
2はじめに
3固体の水素= MgH2
3.1水素吸蔵合金や水素化金属との比較
3.2MgH2からの水素の取り出し
4MgH2 から水素を取り出すための反応容器
5MgH2 を燃料とした携帯型発電機(マグポポ)
61kW FC、3kW FCを用いた発電機
6.11kW FCを用いた発電機
6.23kW FCを用いた発電機
7今後の課題
第17章ハンディSOFC技術と導入効果
概要
はじめに
1マイクロチューブ型SOFC スタック製造技術の開発
2開発マイクロSOFC 技術のポータブル電源用モジュールとしての展開
おわりに
第18章圧縮空気エネルギー貯蔵の技術動向と導入効果
はじめに
1CAESの概要
1.1空気貯蔵方式
1.1.1定圧式と変圧式
1.1.2地下貯槽建設方式
1.2CAESの原理と種類
2CAES-GT発電
2.1概要
2.2海外におけるCAES-GT発電の技術開発動向
2.3国内における研究開発
3燃料を利用しないCAES システム
4CAESの導入効果
おわりに
第19章風力熱発電の開発動向と導入効果
1技術の特徴
1.1全体構成
1.2風力熱発電を特徴付ける発熱機
1.3高温蓄熱の採用
1.4多様な熱システム
2想定用途と導入効果
2.1想定用途
2.2導入効果
3実証実験計画
4経済性評価
4.1効率だけでは判断できない経済性
4.2経済性計算の仮定
5国際動向
5.1再エネ導入を巡る基礎概念の変化
5.2太陽熱開発における動向
5.3風力に蓄熱応用の動き
5.4法規制



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