成果報告書詳細
管理番号20120000000020
タイトル平成18~22年度成果報告書 系統連系円滑化蓄電システム技術開発 実用化技術開発 リチウム二次電池による系統連系円滑化蓄電システムの研究開発
公開日2012/4/10
報告書年度2006 - 2010
委託先名三菱重工業株式会社 九州電力株式会社
プロジェクト番号P06004
部署名スマートコミュニティ部
和文要約件名:平成18年度~平成22年度成果報告書「系統連系円滑化蓄電システム技術開発/実用化技術開発/リチウム二次電池による系統連系円滑化蓄電システムの研究開発」

数十MW級の系統連系円滑化蓄電システムの信頼性や寿命等の点で将来の実用化の目処を得るため,リチウム二次電池による系統連系円滑化システムの運転条件,および電池・ユニットの充放電特性やサイクル特性の評価条件について検討を行った。
風力発電設備・太陽光発電データ取得・解析では,まず系統連系円滑化蓄電システムの評価に適した風力発電設備として,瀬戸ウィンドヒル発電所および野間岬ウィンドパーク発電所を選定し,データの取得を行った。また太陽光発電設備として,三菱重工業(株)諫早太陽電池工場の太陽光発電設備および九州電力(株)自然エネルギー利活用機器の太陽光発電設備を選定し,データの取得を行った。
次に,取得したデータを用いて風力発電および太陽光発電出力平滑化シミュレーションを実施し,蓄電池による平滑化効果を確認するとともに,蓄電池入出力,SOC(電池充電率)予測解析を行った。その結果,平滑化目標を過去20分間の移動平均とした場合,100kW太陽光発電出力平滑化に必要な蓄電池容量が25kWh以上であることを確認した。
寿命評価等電池の性能試験方法の検討では,野間岬ウィンドパーク発電所で採取したデータを基に,ウィンドファーム連系時において出力変動が最も激しく,蓄電システムの充放電には厳しいと予想される強風に伴う緊急停止時を想定した充放電試験方法を確立した。
また,九州電力が自然エネルギー利活用機器の太陽光発電設備で採取したデータを利用し,太陽光発電所連系時における長期対応運転のフラット運転を想定した充放電試験方法を確立した。
風力・太陽光発電向け系統連系円滑化蓄電システムの検討では,120kWh級実証機で実施した太陽電池出力平滑化制御の検証より,太陽電池出力に対し,送電端電力(太陽光+Li電池)が指令値通りに滑らかに出力されていることを確認した。また, 実証機試験結果をもとに5MW級メガソーラ向け系統連系円滑化蓄電システムの仕様を提案した。
成果を総括すると,出力安定化に必要な蓄電池容量,各種電池性能の評価試験条件,および出力安定化用システムの仕様提案の目標を達成した。
英文要約Title:Technology Development of Energy Storage System to Facilitate Interconnection of Renewable Energy to Power Grid / Development of Practical Technology / Development of Technology for Interconnected Storage System for Power Stabilization with Lithium ion battery (FY2008-FY2012)Final Report

In order to attain practicality near the future at the point of reliability or life performance on tens of MW Interconnected Storage System for Power Stabilization, the operating condition of Interconnected Storage System for Power Stabilization with Lithium ion battery, and the evaluation condition of the charge-discharge behavior and cycling characteristics were carried out.
In the part of data acquisition and analysis of wind power and Photovoltaic(PV) generation, SETO Wind Hill Power Plant and NOMA MISAKI Wind Park Power Plant was selected as best facilities in evaluation of Interconnected Storage System for Power Stabilization. On the other hand, MHI ISAHAYA factory and KYUDEN PV test field was selected as best PV facilities. And power generation data was acquired there.
Next, stabilize the output of wind power and PV by the battery was simulated in use of acquired data to estimate stabilizing effect, battery output and state of charge (SOC). AS a result, 25kWh or more battery was required in order to stabilize output of 100kW PV in the case that stabilizing target was moving average for twenty minutes.
In the part of a study of examining method of battery performance like lifetime assessment, examining method was suggested based on acquired data. In the method for wind power on the grid, cut-out situation was assumed. On the other hand, PV output reveling operation was assumed in the method for PV on the grid.
In the part of a study of Interconnected Storage System for Power Stabilization for wind power and PV, stabilize effect of PV output was verified in the field test using 120kWh class energy storage system. So, system specification for grid stabilization for 5MW Mega Solar system was suggested based on the test results.
Achievement of this technology development was summarized as follows. Battery capacity required smoothing output of wind power and PV was analyzed, kinds of examining method of battery performance and system specification for grid stabilization were suggested.

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