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
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