对大型蓄电池系统的期待日益高涨。因输出会变动的光伏发电的快速普及，蓄电池对系统稳定化变得不可或缺，且随着采用成本的降低，还出现了企业将其用于需求削峰的动向。在百万光伏电站用逆变器（PCS）领域拥有高市场份额的东芝三菱电机产业系统（TMEIC），正在构筑包含蓄电池系统在内的解决方案业务。
西临琵琶湖，东望伊吹山的滋贺县米原市。三友电子（米原市）在这里设有总部和生产基地，生产配电盘和电源装置等。该公司是一家拥有员工125人，销售额为21.7亿日元（2014年度）的EMS（电子代工服务）企业（图1）。
图1：三友电子位于米原市的总部工厂
该公司在总部工厂设置了大容量锂离子蓄电池系统，12月17日举行了竣工仪式。蓄电池容量为200kWh。平时用于电力需求削峰来削减电费，发生灾害时作为应急电源使用。以前，这种大容量蓄电池系统作为瞬停对策或BCP（业务连续性计划）虽也有价值，但因设备成本高，从削减经费的角度则是很难采用的。
但三友电子社长杉岛荣一说：“由削峰减少合同电力，从而削减电费。再加上补助金制度，蓄电池的设置成本就可在10年内收回”。该公司的工厂在产品试验等中，有时会用到大电流，在使用空调的夏季等，需求高峰时可能会超过500kW。
用蓄电池将合同电力降至500kW以下
高压商用电力的资费表中，以500kW为分界线基本费相差很大。以关西电力为例，面向工厂的基本费，500kW以下时为1360.8日元/kW，而500kW以上则跳升至1863.0日元/kW。三友电子为了避免最大电力需求超过500kW，采用了将产品试验转移到夜间进行，或者在白天试验时关闭空调等彻底的需求管理方式，但即便如此需求仍然接近极限。
“如果有200kWh的蓄电池，就能将合同电力轻松降至400kW以下。对中等规模的企业来说好处很大”（杉岛社长）。加之，此次的蓄电池系统还是经济产业省“定置用锂离子蓄电池导入支援事业费补助金”（2014年度补充预算）的对象，公司自己只需要负担三分之二的投资，因此三友电子决定设置。
为三友电子提供蓄电池系统的是东芝三菱电机产业系统（TMEIC）。竣工仪式上，在设置的蓄电池系统前剪了彩（图2）。机壳上有“TMBCS”的LOGO。这是“TMEIC Battery Control System（蓄电池控制系统）”的缩写，将光伏逆变器（PCS）、蓄电池和蓄电池控制装置集成到了一个系统中，是TMEIC于2013年2月推出的。
图2：2015年12月17日举行了蓄电池系统竣工仪式
三友电子的工厂中设置的TMBCS，采用东芝制造的锂离子蓄电池“SCiB”。TMEIC称，除了东芝外，还用新神户电机、三星SDI和LG化学制造的蓄电池完成了实证试验，确认可以构成系统。
“蓄电池用PCS”的供货量约达100MW
TMEIC表示，蓄电池用PCS的供货容量2015年度扩大到了约100MW。TMEIC产业第三系统事业部高级营销部长杉山正幸说，“截至目前，日本有很多实证项目，还有企业将其用于削峰的例子。除了蓄电池价格降低外，利用定置用蓄电池补助金制度的话，还有经济上的好处”。
三友电子的项目也是这种案例之一，此外，对生产水泵和涡轮机的Shinko（广岛市）等多家中等规模企业，主要是供货了由削峰来削减电费用途的TMBCS（图3）。
图3：利用蓄电池削峰的案例
锂离子蓄电池单体的成本，目前日本企业的产品已经降至10万日元/kWh以下，海外企业的产品已只有日本的约7成。“仅最近1年就降低了约2成，今后若进一步降低的话，即使没有补助金，蓄电池在削峰用途普及的可能性也很高”（杉山高级营销部长）。
TMEIC没有销售单体蓄电池系统，而是以提供包含可确保经济效益的运行方法的“蓄电池系统解决方案”的方式，在开拓新的蓄电池市场。除了削峰用途外，今后比较可行的解决方案，是与百万光伏电站并设的系统。
杉山高级营销部长说：“百万光伏电站并设型的洽商已经超过500MW，需求非常大。设想的解决方案大致有3种”。
可再生能源并设型的3种解决方案
这三种方案，均是利用蓄电池系统解决百万光伏电站与电望并网时存在的问题，从而实现并网。“问题”是指：（1）可再生能源的输出变动影响系统频率的“短周期问题”；（2）可再生能源的输出增加造成供电超过需求的“长周期问题”；（3）本地系统规模小，并网容量有限，或者工程费负担升高的“热容量问题”。
（1）“短周期问题”在北海道、冲绳和九州的岛屿等日益显现。例如，北海道电力要求，建设2MW以上的百万光伏电站时，光伏电力的输出变动幅度控制在1％以内，并公开了所需的蓄电池目标容量。对此，TMEIC提出的解决方案是，通过使蓄电池系统与“主站点控制器（MSC）”联动，可将蓄电池容量削减37.5％。
MSC是指，在设置了可以允许太阳能电池板过积载，并且能输出额定功率以上电力的PCS的站点，或者实施输出抑制的站点，作为光伏发电用PCS的上级系统导入，能调节多台PCS的输出，使发电站整体的输出功率最大化。例如，受云层影响等，部分PCS的输出功率降低时，增加其他有富余的PCS输出，使发电站整体的输出功率最大化。由此还能缓和剧烈的输出降低现象（图4）。
图4：“主站点控制器（MSC）”的原理
下一页>不过，当云层散开，输出功率突然上升时MSC无法应对。这时如果有蓄电池，就可以把太阳能电池输出的部分电力用来充电，无需抑制输出就能缓解剧烈的输出增加。反之，从蓄电池侧来看，MSC与蓄电池系统联动的话，可以承担部分蓄电池的放电功能，因此能削减蓄电池容量。
利用蓄电池消除本地系统制约
另外，（3）的“热容量问题”在日本全国各地有局部发生，是本地系统容量较小时，可再生能源并网造成送电线的热容量超过限制的问题。当再要并网可再生能源时，电力公司索取的系统增强费用（工程费负担金额）就会升高，由此无法确保可再生能源业务性的例子增加。
“热容量问题”导致的蓄电池需求，因2015年10月九州电力就“限定发电时段的可再生能源并网”开始签订单独协议，而开始凸显。九州电力开始把每天9点～15点间的可再生能源电力全部存储于蓄电池，在此外的时段放电为条件，签订单独的并网协议（图5）。
图5：九州电力管辖内的发电机并网制约地图
这一条件应用于百万光伏电站时，事实上就变成了“夜间用光伏电站”。实际上夏威夷群岛的考艾岛就在推进17MW（并网输出为13MW）的光伏电站并设蓄电池（52MWh），把白天发电电力的85～90％存储在蓄电池中，在傍晚至夜间的需求高峰时放电的蓄电池并设型百万光伏电站计划。
夏威夷从供需平衡上来说需要采取这种机制，由于原本电费就很高，预计能确保经济效益。而在日本，本地系统规模较小的地区，作为与高额的工程费负担相比较之下的选项之一，出现了相同的想法。蓄电池的成本降低，再利用补助金制度等降低初期投资的话，也是有业务可行性的。实际上，九州电力宣布之后，TMEIC接到了关于应对“热容量问题”的蓄电池洽商。现已开始在探索业务性。
索比光伏网 https://news.solarbe.com/201602/15/174357.html
