蓄電池コストが膨大になる理由と解決策

ハイブリッド・バッテリー・システム（HBBS）を利用すると

膨大な蓄電池が必要となる。

ご安心ください。

膨大な蓄電池の費用は、解消できます。

詳細 ⇒⇒ [速報]九州本土で、昨年度の出力抑制は１００回、１発電所当たりは１８回、

接続承認済み稼働後は、売電収入の６０パーセント以上の激減。

Ⅰ．何故、蓄電池コストが膨大になるのか？

理由１．まる一日の発電量を保存する容量が必要

太陽光発電の最大の欠点、「タケノコシンドローム現象」を解決するために

太陽光が発電した電気は一旦蓄電池に蓄電し、発電終了後、翌日の稼働開始

時刻に合わせて24時間かけて均等に放電する。そのため、一日の発電量を保

存出来る容量が必要となる。

（図１）

理由２．蓄電と放電を同時に処理するため

蓄電用と放電用の２倍の容量が必要

発電終了後の午前ゼロ時から、２４時間かけて均等放電すると、翌日の発電

時間にも放電することになる。

蓄電池は、蓄電と放電を同時に行う事は出来ない。そのため蓄電専用と放電専

用の蓄電池を設置し、日替わりで切り替えながら、蓄電と放電の並行処理を

行う。本日はNO1蓄電池を蓄電専用に、NO2蓄電池は放電専用にする。翌日は、

NO1蓄電池に前日分が蓄電されているので放電専用にする。NO2蓄電池は前日

に放電しつくしているので蓄電専用にする。

蓄電池の容量は一日分の発電量を蓄電できる容量が必要である。結局２倍の容量

が必要になる。

（図２）

HBBSを使用すると２倍の容量が１．３３倍の容量でできます。

⇒⇒ 「ハイブリッド蓄電池システム」の効率を数理モデルで検証

理由３．蓄電池の価格は高価である。

現在、蓄電池の価格は高価である。家庭用として販売されている小規模の蓄電池は２０万円／kWh程度である。

大容量が必要な産業用は、メーカーによってかなり異なるが１０万円／kWhになっている。

１MWのパネルに必要な蓄電池の容量を 7.０〜8.０MWｈとすると、価格は 7.０億円〜8.０億円となる。蓄電と放電の同時処理にはその２倍が必要となる。

パネル単体の価格は現時点で１kWあたり５万円強で、１MWでは５千万円程度であることと比べると、蓄電池は圧倒的に高価である。

Ⅱ．コスト回収が可能な理由

膨大な蓄電池の費用は、次の理由により解決できる。

回収可能理由１．パネルと蓄電池の電池の一体化でコスト大幅削減できる

パネルと蓄電池を一体化すると、重複機能などを取り除くなどで一体化メリットが多発する。主な一体化メリット次に列挙する。

①パネル側のパワコンが不要となる。

パネルの下で働くパワコンの機能は図４の通りであるが、HBBSでは全く不要となる。

(図４)　

HBBSシステムでは、パネルと蓄電池を図５のように直流と直流で結合する。　

（図５)　

②一体化によるその他のコスト削減効果

イ．蓄電池とパネルの流通一体化でトータルコストの削減

ロ．蓄電池とパネルの据え付け工事の一体化でトータルコストの削減

ハ．蓄電池の上にパネルを設置し、敷地を一本化できる。

ニ．パネルを蓄電池の上に設置し、パネル架台の簡素化できる。

詳細は ⇒⇒ パネルと蓄電池の一体化でコストダウンができる

（参考）

① パネルと蓄電池の直流結合がもたらす価格低下効果

現時点（18年）のパネルの価格構成は主にパネル部分とパワコン部部に分かれて

いる。メーカーもそれぞれ異なっているのが一般的である。

その標準的価格はパネルが５万円／kW、パワコンが２万円／kWで、その他諸経

費の合計が10万円／kWと言われている。（図６）

パネルと蓄電池を一体化すると、パネルで発電した電気を直流のままで蓄電池に

入力できるので、パワコン部分は不要となる。いきなり、２万円減となる。

10MWの太陽光発電なら、２億円コスト減となる。

パネルの価格構成（図６）

②蓄電池容量拡大時のスケールメリット価格の適応

蓄電池価格は高いという事は、よく耳にする。

しかし、価格がどのような構成になっているかの話は全く聞いたことがない。

苦労して弊社が調査したところ産業用蓄電池のkW当たり価格構成が分かった。

この調査から分かったことは、蓄電容量を増やすときの計算は、全体価格の

１０万円に容量を掛けるのではなく、蓄電機能の５万円に掛ければよいことも

分かった。５万円に掛けるか１０万円に掛けるかでは、計算結果が倍も違って

くる。

回収可能理由２．投資効果最大となる蓄電池容量を選択する。

蓄電池には一日分の発電量を収容する容量が必要であるが、一日の発電量には

バラツキがあり、３６５種類あると言っても過言ではない。（図3）

容量を選択するにあたっては、投資効果が最大となる容量を選ぶべきである。

図３の例では、売電価格と蓄電池の価格から、35,000kWhが投資効率の高い

容量であった。

３６５種類ある一日の発電量（図3）

回収可能理由２．投資効果最大となる蓄電池容量を選択する。

蓄電池には一日分の発電量を収容する容量が必要であるが、一日の発電量には

バラツキがあり、３６５種類あると言っても過言ではない。（図3）

容量を選択するにあたっては、投資効果が最大となる容量を選ぶべきである。

図３の例では、売電価格と蓄電池の価格から、35,000kWhが投資効率の高い

容量であった。

３６５種類ある一日の発電量（図3）

回収可能理由３．蓄電と放電の同時処理を、1.33倍の容量で行う。

蓄電専用蓄電池と放電専用を２つ用意すると、日替わりで交換しながら

蓄電と放電の同時処理が可能であるが、２倍の容量が必要となる。

HBBSではこの並行処理を１．３３倍の容量で可能である。（図８）

最大発電日が２日続いた時の蓄電量の変化（図８）

回収可能理由４．系統接続の工事負担金を大幅削減可能となる。

太陽光発電の場合、南中時に発電量が最大となる。系統への接続はこの南中時の最大値を基準に決められている。（図９）

蓄電池経由で系統へ接続すると南中時の最大値は３分の一～４分の一の電圧の容量になる。３分の一になると接続する変電所がワンランク下の変電所になる（図９）

変電所ランクが下がると対象変電所数が多くなり、変電所までの距離が近くなる可能性が増える。また使用する変圧器なども小型となり機器コストが大幅に少なくなる。

サンプルとして、一つの太陽光発電所と変電所までの距離を（図10）のように設定した。発電所が50MW以上の時は接続変電所は超高圧変電所で、そこまでの距離を20kmとする。10MW～50MWの時は１次変電所接続で距離が10kmとなる。

発電所が2MW～10MW未満の時は中間変電所接続で距離は5kmとなる。同様に、発電所が50kW～2MW未満の時は配電変電所接続で距離は1kmである。

（図10）

図１２の説明。

発電所が30MW以上の場合、超高圧変電所接続になるが、HBBSを使用しないで接続すると、負担金は83.3億円であるが、HBBSを使用すると、距離は同じでも接続電圧が下がるため負担金は26.3億円となる。 57.0憶円少なくなる。

発電所が10MW～30MW未満の場合、HBBSを使用しないときは同じ超高圧変電所接続で負担金は83.3億円だが、HBBS使用の場合は１次変電所接続となるので13.2億円の負担金となり、70.1憶円少なくなり、蓄電池コストの殆どをカバーできる。

１次変電所以下の場合も同様である。

直接接続とHBBS経由継続の負担金比較（図12）

回収可能理由５．大規模になればスケールメリット単価が適応できる。

物を大量に買えば。１個当たりの単価が安くなるのは資本主義社会の常識。

売る側も大量に購入してもらえれば、販売手数料や在庫管理費や宣伝広告費が安くなるので、単価を下げても損したという感覚にはならない。それこそ、「喜んで」安くさせて頂きますというところだろう。

商品をnパーセントの割引で、m個ごとにX回繰り返せば価格はいくらになるかは、中学生でも計算できる。商品価格を1個ごとに2パーセント割引きしたとすると、1個目はａ円だが、2個目はａ×0.98になる。2個合わせると1.98×ａ円となる。同じことを繰り返すと10個目の価格はａ×0.98×9乗となり、10個合わせた料金は

ａ×（ 1+0.98×１乗＋0.98×２乗＋0.98×３乗＋・・・＋0.98×９乗）となり、

１個当たりの平均価格は上記金額を１０で割った数字になる。

図８では0.91464となっている。同様に、0.5パーセント、1.0パーセント、1.5パーセントでの平均価格はそれぞれ0.97797、0.95618、 0.93513となる。図８には1０個の場合から1000個の場合までが表示されている。価格が半額になるのは、1パーセント値引きの場合は160個で、1.5パーセント値引きの場合は110個強、2パーセントでは80個で価格が半額に達成する。

ここでいう１個とは、パネルの場合は50kWでも80kWでもよい。価格にすると、750万円とか1,200万円ごとに1パーセント7.5万円または12万円の割引となる。

蓄電池の場合は100kWhでも350kWhでもよい。同様に、価格にすると1,000万円または3,500万円毎に、10万円か35万円の割引となる。

割引単位と割引率はメーカーが決めることで、決められた価格表は最大の企業秘密になる。

（図13）

現在我が国で稼働している産業用太陽光発電の平均容量は61kWと、世界でも最小容量である。また、未稼働の太陽光の平均容量は、22000kWで、稼働中の360倍の容量である。ここで、61kWを1個とすると、22000kWは360個となる。1パーセント割引を360回繰り返すと、15万円の価格は4.05万円となり、2パーセント割引きでは2.08万円となる。驚くべき激安単価である。

詳細は ⇒⇒出力抑制解消後は、スケールメリット効果で、コストダウンが進む

回収可能理由６．出力抑制完全解消で予定通りの売電収入を確保できる。

蓄電池経由にすると出力抑制は一切発生しない。天気通りの発電収入が得られる。

太陽光の大量導入があっても、原発再稼働があっても、省エネで電力需要が落ち込んでも、出力抑制にはならない。

逆に、蓄電池を使用しない直接接続の方式では、それらの影響を受けて雨の日以外は発電させて貰えなくなる。

10月から九州本土でも出力抑制が発生し、既に10月、11月だけで8回の抑制となっている。九州本土全域が晴れると出力抑制になる確率が極めて高いが、その全域が晴れる回数は過去の実績からすると、94回、ほぼ全域が晴れる回数は140回である。

計算上は、九州の一つの太陽光発電所は1年間に45.3回の抑制となり、年間収入の20パーセントが減少することになる。

詳細 ⇒⇒ 九州地区の再エネ業の年間収入は、出力抑制頻発で、２０パーセント減少する！！

注意しておくべきことは、数年後には、出力抑制は電力需要が減るために、もっともっと多く、例えば７０～８０パーセント減少となることである。

抑制が増える原因は、

①九州地区で玄海２号機５５.９万kWが再稼働し、更に再エネ導入量が増えた場合。

②九州地区で再エネの自己消費や省エネ、節エネが進んみ需要が減少した場合。