成果報告書詳細
管理番号20160000000346
タイトル平成26年度ー平成27年度成果報告書 国際エネルギー消費効率化等技術・システム実証事業/実証要件適合性等調査/チリ共和国における鉱山向け独立電源システム実証に関する実証要件適合性に関する調査
公開日2016/5/24
報告書年度2014 - 2015
委託先名住友電気工業株式会社
プロジェクト番号P93050
部署名スマートコミュニティ部
和文要約南米で唯一のOECD加盟国であるチリは世界平均以上の経済成長率を維持し続けており、日本とも貿易面で強いつながりのある国である。産業の柱は鉱山業と農業、水産業で、特に銅については世界の3割を生産しておりチリの経済を支えている。エネルギーについては化石燃料の100%を輸入に頼っているが、近年の経済の成長と共に、より安定で安価な電力調達がチリの重要課題となっている。特に大量の電力を消費する銅鉱山では、生産量の増大と銅鉱石の品質低下の影響で、電力コスト増大の課題が大きく浮上している。
 このような背景の下、チリでも再生可能エネルギーの導入がここ数年急進展している。2015年末には「2050年までに全電力のうちの75%を再生可能エネルギーで賄う」という国家方針も打ち出されている。また銅鉱山が多く分布するチリ北部の地域は、世界一の高日照を有する地域でもあり、太陽光発電(PV)にとって非常に魅力的な土地でもある。ここには既に多くのPV事業が展開され始めており、今後も大きなPV市場として期待できるが、如何に安定でより安価な電力を供給できるかがこれからの課題である。一方、太陽光発電の大量導入に伴い、この電力を夜間へも回すことが求められてきている。特に銅鉱山では24時間一定の電力供給が必要とされており、ここでは大型の蓄電システムが必要となる。
 以上のような課題解決のためには、集光型太陽光発電(CPV)とレドックスフロー電池を組合せたシステムにより、より安価で24時間安定な電力供給を行うことが有効と考えられる。チリ北部のような高日照地においては、従来PVに比べて集光型太陽光発電(CPV)の方が高いパフォーマンスを発揮でき、より安価な電力供給が可能になると考えられる。また、短周期の充放電、長周期の充放電のいずれにも優れた対応能力のあるレドックスフロー電池では様々な応用方法が可能となる。これらの可能性を証明すべく、1-CPVによる低コスト発電、2-24時間の電力安定供給、3-鉱山の電力需要ピークカット運転、4-デマンドピークの吸収、5-ピーク時間帯の電力緩和運転、といった様々な実証を行い、このようなシステム運用の経済的価値を実地で検証することの意義は大きいと考えられる。
 レドックスフロー電池、CPVともに、日本の技術レベルは現在、世界のトップの座にあり、この実証をチリで行うことで新しいシステム市場の創出を主導し、将来の我が国のインフラ事業の輸出拡大に貢献することが期待される。
英文要約 As the only OECD member country in South America, Chile has continued to maintain strong growth, and is a country with strong ties to Japan in terms of trade. Main industries in Chile are mining, agriculture and water industry. In particular, copper is the main support for the economy in Chile, producing approximately 30% of the worlds copper. In terms of energy, Chile relies on almost 100% imports for fossil fuel for energy and with the growth in recent years in the economy, stable and inexpensive power production has become an important issue. Energy cost has become a focal issue in copper mines due to their large consumption of electricity.
With this background, the introduction of renewable energy in Chile is progressing rapidly in the last few years. For example, at the end of 2015, Chile introduced a government plan to have 70% of the total electricity be from renewable energy by year 2050. Northern Chile, where many of the copper mines are located, has some of the highest solar radiation in the world, and has been an attractive area for photovoltaic (PV) systems. Many of the PV manufacturers has developed plants in the area, and forecast that the area will continue being an important area for their business development in the future. In parallel with the large introduction of PV systems, storage system is also required from mining industry, as their 24 hours operation requires constant energy supply through day and night.
In order to provide a solution for above issues, a system with both CPV (Concentrator Photovoltaic) and Redox Flow Battery is suitable, as it is able to provide cost effective 24-hour supply of energy. With the high solar radiation in northern Chile, power generation will be cheaper with CPV systems in comparison to conventional PV systems. Furthermore, Redox Flow Battery can be designed for various uses, for example with both short and long cycles of charge and discharge. In order to prove these possibilities, the below are the demonstration contents that were considered:
1) CPV’s low Cost Energy Generation
2) 24 hour Stable Energy Supply
3) Peak Cut Operation of Mines
4) Absorbing Demand Peak
5) Operation to Alleviate During Peak Time
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