バッテリーエネルギー貯蔵システム：説明と仕組み

2022-11-21

再生可能なエネルギー源の使用に対する支持が社会全体で成長し続けており、バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）が、最重要テクノロジーに数えられるようになりました。この機器は住宅と商業の両方の環境で広く普及しており、再生可能エネルギーの分野における可能性を広げています。

ただし、バッテリーエネルギー貯蔵システムを御社の社屋へ導入する前に、その機能、特徴、能力を理解しておくことが重要です。FSPが提供するこのクイックガイドが、以下を含む重要な疑問にすべてお答えします。

バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）とは？
BESSの仕組みは？
BESSの用途にはどんなものがあるのか？
バッテリーエネルギー貯蔵システムの利点とは？
どのBESS製品が優れているのか？

バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）とは？

LawInsider社によると、BESSは「配電網やその他の電気系統から電気エネルギーを受け取って貯蔵し、後に配電網へ電気エネルギーを戻せる、電気貯蔵リソース」と定義されます。再生可能エネルギーに関連して言えば、このシステムは太陽光発電や風力発電のエネルギーを貯蔵し、後に活用できます。

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、バッテリー、充電器、制御部、電力調整部、関連の付属品で構成されます。

BESSの米国における市場規模は13億ドルであり、26%以上の年間成長率を誇ります。バッテリーエネルギー貯蔵システムは、世界が化石燃料を脱するために中心的な役割を果たし続けます。企業、家庭、公共設備へ安定して電力を供給できることがその理由の1つです。

携帯電話で使用されるのと同じリチウムイオンバッテリーが、今でも主要なリソースです。大規模な用途に対応するための開発のおかげで、BESSは電気自動車の駆動に欠かせない存在となりました。今では、家庭や大規模な商業施設へ電力を供給できるまでに至っています。

BESS施設が重要な理由

BESSテクノロジーには明確なメリットが豊富にあります。世界的な環境配慮型の再生可能エネルギープロジェクトで活用され、社会全体、および個人レベルで生活の大きな改善に貢献しています。大規模な機会が存在するため、バッテリーエネルギー貯蔵システムのネットワークは、エネルギー消費の新たな時代で継続的に成功を収めるための起爆剤となるでしょう。

人口が増加し接続性が増すにつれ、エネルギーの需要が伸びていきます。このために環境破壊が深刻化していますが、再生可能なエネルギーへの転換を通じて需要と供給のバランスを取り戻し、環境破壊の速度を抑えることが可能になります。

BESSネットワークの目標は、化石燃料への依存から脱却し、風力発電、太陽光発電、水力発電から得られて貯蔵されたエネルギーでバックアップ用の電力を置き換えることです。バッテリーエネルギー貯蔵システムを広範に導入することで、以下のような多数のメリットを享受できます。

地方自治体、政府、世界、それぞれのレベルで、二酸化炭素排出量実質ゼロ状態へのムーブメントを支援します。
自然のエネルギー源が供給不足に陥った場合の予備電力を利用し、再生可能エネルギーを安定して供給させます。
エネルギーが高価になるピーク時に貯蔵エネルギーを使用して費用を節約します。
余剰の電力資源を配電網へ売り戻して、財務的、環境的なメリットをさらに拡大させます。
電力がバッテリーに貯蔵されているため、配電網に依存しないエネルギーの安定したバックアップを提供します。

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、再生可能テクノロジーにまつわる数多くの問題に対して各種の実用的なソリューションを提供し、最終的に自然エネルギー供給の可能性をすべて開きます。これを導入することで、運用と信頼性において驚異的なメリットが得られます。

このため、国家レベルと国際レベルの両方で、環境を保護し、エネルギーに対する需要が伸びることで生じる課題を解決するために、BESSテクノロジーの採用が不可欠です。さらに、企業と各家庭において、環境に配慮した生活を送ることで、出費を抑えることができます。政治的状況が従来のエネルギー供給を中断する可能性が危惧される現在、バッテリーエネルギー貯蔵システムを配備することで、安心感を得ることもできます。

バッテリーエネルギー貯蔵システムの仕組み ?

バッテリーエネルギー貯蔵システムの基本的構造は比較的単純です。充電可能なリチウムイオンバッテリーがエネルギーの受領と貯蔵に用いられ、このっ電力エネルギーを各種の状況に合わせ、様々な製品へ供給します。

例えば、太陽光発電でのBESS施設は、以下の要領で稼働します。

ソーラーパネルが再生可能なエネルギーを生成します。
エネルギーを求める機器へ、必要な電力が送られます。
余剰のエネルギーはBESSバッテリーへ送られ、貯蔵されます。
ソーラーエネルギーが生成されない時間（夜間など）は、貯蔵されたエネルギーが使用されます。
この手順が、必要に応じて自動的に繰り返されます。

BESS施設の動作原理を理解するのは簡単ですが、使用されている技術は非常に高度なものです。家庭用機器、大規模な業務用機器のいずれも、同じ原理で動作します。これらは自動化されたバッテリーアルゴリズムを使用してエネルギー生成を管理し、インテリジェント制御システムが貯蔵エネルギーの使用方法を決定します。

最新のシステムと制御システムは、電力価格が最も高いピーク時に、貯蔵したエネルギーを使用します。ほとんどの建物は再生可能エネルギーで100%自己充足することはできずに一部の時間帯は配電網からの電力を必要としているため、これは特に重要な点となります。バッテリーがフル充電されると、高度なBESS機器は余剰の再生可能エネルギーを配電網へ回し、販売することができます。

リアルタイムの解析を通じて適切な充放電サイクルを決定する高度なエネルギー管理システムを持つのみならず、バッテリーエネルギー貯蔵システムはインバーターを使用して、再生可能エネルギー機器が生成したDCエネルギーをAC電源へ変換し、対象の用途へ電力を供給します。

バッテリーエネルギー貯蔵システムの用途

多くの人々は、停電時にバッテリーエネルギー貯蔵システムがセーフティネットとして機能し、企業や家庭へ多くのメリットを提供できると普通に考えています。しかし、BESS施設を使用すれば、それ以外の用途にも広範な応用が可能です。家庭ユーザーであれば、最高の再生可能エネルギー管理システムを採用したり、オフグリッド生活への切替すら可能な機会となります。

企業や産業用途での機会は次のとおりです。

短時間の間、エネルギー消費の突発的上昇を防ぐピークカット。
必要に合わせていかなる状況でも配電網から切断可能。
再生可能エネルギーの利用可能性に合わせ、滑らかな切替を保証。
費用が高価な時は貯蔵済みのエネルギー消費へ負荷を移行。
デマンドレスポンスプログラムを使用して費用を節約し、資源節約型の習慣を実現。

FSPのバッテリーエネルギー貯蔵システムの紹介

よりスマートなエネルギー消費（実用面、価格面、環境面）を探る上で、BESS施設は重要な役割を果たします。そのうえで、導入を成功に導くためには、正しい機器の選定が大きく影響します。

大規模な産業プラントは、独自のエネルギー消費要件を満たすために往々にして専用システムを必要としますが、家庭用途ではそれほど複雑にはなりません。FSPは、家庭のエネルギー消費を一変させ、前述のメリットすべてを実現する、画期的な2つのシステムを提供します。

ハイブリッドエネルギー貯蔵システム

ESS 510モデルは、5.5KWハイブリッドインバーターと5KWリチウムイオンバッテリーを組合わせ、オールインワンの家庭用ハイブリッドESSソリューションを実現します。DCエネルギーをACエネルギーへ転換し、その後に家庭用機器へ直接配信するか、配電網へ戻すことができます。

5,120WHのバッテリー容量を誇り、停電時に持ちこたえ、太陽光発電が不安定な際に家庭用機器へ給電するために十分な電力を貯蔵できます。重要な点として、規模に合わせてバッテリーを拡張できるため、各家庭の要件に応じてシステムを適応させられます。

小型寸法のため家庭の内装を邪魔せず、グリッドタイ、オフグリッド、バックアップソリューション付きのグリッドタイとしてプログラミングできます。リアルタイムの監視、複数の接続オプション、バッテリー充電のユーザー設定をもって、ユーザーの要件に合わせたソリューションを提供します。

オフグリッドのエネルギー貯蔵システム

ESS 810モデルは5KWリチウムイオンバッテリーと8kwオフグリッドインバーターを備え、さらに大容量のエネルギーを貯蔵して管理することができます。同じ小型寸法ながら、BESS出力は5500Wから8000Wへ増強され、最大AC充電電流は120Aと3倍になっています。

ESS 510とESS 810モデルはWi-Fi監視とUSBオンザゴー機能を使用してより柔軟に制御でき、公共設備の電源と発電機入力と互換性を保ち、さらに大きな充電電流を選択できるため、非常に高い汎用性を誇ります。入力電圧範囲も選択できるため、家庭ユーザーも柔軟に制御できます。

調整可能なAC/PV出力使用タイマーと優先度設定を通じて拡張性の高いシステムが得られ、20ms未満の転送時間のおかげで、配電網/太陽光発電/バッテリー貯蔵のエネルギー間で非常にスムーズに切り替えられます。ESS製品はいずれも動作状態の表示バーと5インチLCDを備えて非常に高い視認性を誇り、DCからACへの電流変換はすべて自動化されています。