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【電気料金削減】太陽光発電・蓄電池を用いたピークカットとは?【契約電力】

事業用の電気料金をこれ以上あげないためにも、太陽光発電や蓄電池を用いた節電方法が静かに注目を集めています。この方法は簡単に言うと、太陽光発電と蓄電池の組み合わせでピーク時のデマンド値を抑え、電気代の基本料金を制御します。

ここでは事業用の電力契約に始まり、蓄電池システムの最近の商品傾向にまで話が及んでいきます。

全量買取から余剰売電に切り替えを検討している方にも、ぜひ読んでもらえればと思います。

事業用の電力契約の仕組み

太陽光発電や蓄電池を用いたピークカットの方法の前に、事業用の電力契約の仕組みを理解しなければなりません。その仕組みとはどう言うものなのでしょう。

契約電力がどんどん上がっていく「実量制」とは

一般家庭の電力契約では、契約(10Aや20Aといったアンペア制)以上の電力を使用した場合、自動的にブレーカーが落ちてしまい契約以上の電力を同時に使用できない仕組みになっています。

いっぽう、事業用の高圧小口の契約(50kW以上~500kW未満)では、実際に使った電力の最大値が契約電力になり、使えば使うほど契約電力が大きくなっていきます。これは実量制という契約で、使う電力量に応じて基本料金が上がっていく仕組みになっています。

話が本筋とは外れてしまうかもしれませんが、東京電力(これ以外では関西電力、東北電力、九州電力)は、「スマート契約」の名の下、スマートメーターを使う一般家庭にも実量制の導入を決めています。

つまり、実量制は事業用だけの電力契約ではもはやなくなっているのです。
その理由として、節電する意識を一般家庭にも更に広げたいという意図があるのではないかと考えられます。

話を本筋に戻しましょう。

もう一度、実量制とはどのようなものかというと、それは基本料金の算定根拠となる契約電力を決める方法のひとつで、具体的にはスマートメーター等で計量した過去1年間の最大需要電力により契約電力が決まります。
そして一度決まった契約電力は1年間継続します。

具体例を上げると、このグラフで行けばX年の9月の実績(65kW)が契約電力となり、Y年の8月まで1年間続きます。そしてY年は1月の実績(61kW)が次年度の契約電力となりY年9月から1年間続きます。

出典:契約電力の決定方法(実量制)/ 東京電力エナジーパートナー

したがって、事業用の電気代の基本料金を下げるには、契約電力のもととなる最大需要電力に注意するしかありません。

基本料金を下げるにはデマンド値をピークカットするしかない

業務用の電気代の基本料金を下げるには、契約電力のもととなる最大需要電力に注意することはわかります。では、具体的にはどうすれば最大需要電力に注意することになるのでしょうか。

じつは最大需要電力のことを「最大デマンド」あるいは単に「デマンド」と呼んでます。

デマンドとは「30分最大需要電力」とも表現され、スマートメーターでは30分ごとの使用電力量の平均を測っています。そして、その月の中で最も高い数値がデマンド(最大需要電力)と呼ばれるのです。

先ほどの例なら、30分ごとの使用電力量の平均値を測ります。その中では9月の65kWが最も大きな数値でした。ピーク時の使用電力をピークカットすればデマンドの値はもっと下げられたかもしれません。

デマンド値を監視する有効なデバイスは?

では、デマンドを監視する有効なデバイスのようなものは何処かにありそうですが、どのようなものが使われているでしょうか。

たとえば、電力量をきちんと管理できる人員を配置できるのであれば、デマンド監視装置などを使うことも考えられます。

また常時管理できる人がいない場合でも、あらかじめ設定したデマンドの目標値を超えそうな場合、警報が鳴るなど、自動的に負荷設備を停止・復旧させる機能を搭載したものもあります。

二つのツールを組み合わせることで新しい世界が広がる

もうひとつの方法として、太陽光発電と蓄電池システムを併せて導入することが考えられます。

たとえば、太陽光発電システムだけでもピークカットに貢献はできますが、ピーク時を合わせて制御する場合は蓄電池を使ったほうが効果的です。

なお、産業用の全量買取ではピークカットはできません。この方法は余剰売電契約ではじめて使えるようです。

最近の蓄電池は運転モードが多彩になり、電力のピークカットやピークシフトが自在に設定できるものが増えています。またこれまでは夜間の安い電力を使って蓄電池を充電していましたが、これからのシステムは夜間の安い電力はもとより、太陽光発電でつくった電気でも蓄電池を充電できるようになっています。

すでに太陽光発電を導入済みの方は組み合わせがきく蓄電池を導入しても良いですし、余裕があれば新たに太陽光発電や蓄電池の新機種を導入しても良いでしょう。二つのツールを組み合わせることで、新しい世界が広がることは間違いありません。

太陽光と蓄電池を組み合わせはピーク時の電力を抑える最良の手段

一般住宅でもスマート化が避けられなくなったいま、太陽光と蓄電池を組み合わせは一過性のブームと捉えることはもはやできなくなりつつあります。

ここでは、太陽光システム+蓄電池の組み合わせの概要から現状の商品の傾向について、ざっくりとまとめてみます。

産業用でも太陽光と蓄電池の組み合わせはいまから検討するべき

太陽光発電と蓄電池システムの組み合わせは、住宅用の太陽光発電では特に新しいことではありません。

ただし、産業用の太陽光発電システムというと「10kW以上の全量買取」をイメージされることが多く、節電やピーク時の電力を抑えるという省エネ目線では「FEMS(工場)やBEMS(ビル)のエネルギー・マネジメント・システム※1」を想像される方が多いのではないでしょうか。

これからは家庭用でも産業用でも、売るより買う電気の方が確実に高くなるため、例えば「新たにコンビニ経営をするにあたって、10kWのシステムで産業用の太陽光発電を始めた場合、契約電力を上げないために蓄電池を用いて実量制の最大デマンドをピークカットする」ような事例は自然な選択になってくるのではないでしょうか。

※1 オフィスや商業ビルまたは工場などを、一元化するエネルギー管理システム。
おもにエネルギーの「見える化」によって、省エネの促進やエネルギーの利用効率化、さらには二酸化炭素削減にも寄与するシステムのこと。

太陽光発電と蓄電池システムの概要とは

太陽光発電と蓄電池システムの概要を説明しておきましょう。

蓄電池システムの需要が拡大したのは、東日本大震災をきっかけにした災害時(停電時)の非常用電源としての用途でした。そして、防災型の蓄電池は用途を広げ、やがて太陽光連携型がその主流になっていきます。

それまでの電気は熱のように、貯められないものという認識が一般的でした。いまではリチウムイオン電池の発達により、電気は「貯められるもの」という認識に変わっています。
また、蓄電池は太陽光システムと別個に作動するものもありますが、太陽光発電システムと同時に導入する場合、専用の共用パワーコンディショナを介して使えるため、設置スペース的にも効率的に使用できるようになりました。

もし太陽光発電を導入済みのケースであれば、パワコンをリニューアルする際に併用できる蓄電池を導入するのも選択肢の一つとして考えられます。
このタイプの先駆けとなった長州産業のハイブリッド蓄電システムですが、その後の太陽光システムと蓄電池の関係に深く影響を与えたことは間違いありません。

そして、最近の蓄電池ではピークカット運転モードが搭載されるようになり、当初の用途だった災害用の緊急電源としての蓄電池の機能を大きく広げました。

前項でも触れましたが、高圧小口の契約に限らず、一般住宅用でも実量制が取り入れられた場合、電力のピークカットはかならず何かで制御したいものです。それが太陽光+蓄電池システムで達成できるのですから、目敏い人から注目されるようになっても不思議なことではありません。

なお、太陽光発電と蓄電池を併用するメリットを挙げますと

  1. 太陽光発電で作った電力をより多く売電できる
  2. パワーコディショナーをピークカットモードにすることで自動的に電力を使い分け、最大デマンドをコントールできる
などが挙げられます。

ここで、1)の「太陽光発電で作った電力をより多く売電できる」ですが、蓄電池と太陽光発電を併用する場合、どうしても「ダブル発電」の問題が絡んできます。

みなさんは「ダブル発電」という言葉を聞いたことがあるでしょうか?

10kW以上の産業用だから「ダブル発電」は関係ない?

「ダブル発電」とは、蓄電池やエネファームなどのガス・コージェネレーションシステムを太陽光発電システム(10kW未満)と併設することです。また、日産の電気自動車に積まれているバッテリーを蓄電池として利用した場合も「ダブル発電」に該当します。

なお、平成28年度の実績では「ダブル発電」とみなされると、電力会社の余剰電力の買取価格(売電価格)が6円も下がりました。

ただし、蓄電池が放電しない設定にしてあれば「ダブル発電」には見なされません。また産業用のシステムには「ダブル発電」と言う考え方はありません。ですからいまのところ「ダブル発電」は家庭用のシステム(10kW未満)に該当する問題だと考えておけば良いでしょう。

ただし、10kW以上でも余剰売電を選択する場合(つまり蓄電池を太陽光システムと併設する場合)、将来的には売電自体ができなくなる可能性があります。

太陽光発電以外の自家発電システムによって作られた電力を系統に流す構造になっていれば、太陽光によって発電した電力がどれだけ系統に流れるのかを正確に把握できません。これが、将来的に売電自体ができなくなる可能性がある理由です。

ですから蓄電池を使うのならば、将来的に売電ができなくなっても自家消費できれば良いぐらいの覚悟は、産業用のシステムを使っていても考えておく必要があります(もちろんその頃には、売電する方が損する時期に変わっているかもしれませんが)。

蓄電池の売れ筋傾向はモード切り替えが多彩なタイプ

しかし、「ダブル発電」と言う問題を抱えながらも、なぜ太陽光と蓄電池との組み合わせが注目されるようになったのでしょうか。

それは何をおいても、パワーコンディショナを太陽光と蓄電池システムで供用できるようになったことが大きいのではないでしょうか。特に、設置スペースが限られる住宅用のシステムではこのことは大きな意味を持っていると思います。

さらに住宅用にですが、蓄電池が多機能になり、やはり「ダブル発電」が避けられるタイプが新しい売れ筋となりそうです。

とくに、売電量を増やすタイプのモードと購入電力ゼロを目指すタイプのモードを選択できる京セラの「リチウムイオン蓄電システム」があります。この商品は住宅向けに太陽光と併設する商材として見た場合、まさに市場のニーズを汲みとった典型的な商品だと言えるでしょう。

今後、実量制は一般住宅にも浸透してくるはずです。そうなると、一般住宅にもスマート化の波が押し寄せ、500kW以下の契約は一般住宅も業務用途の建物も、ピークカットすることを真剣に考えなければなりません。

そうなれば、太陽光発電と蓄電池の組み合わせは更に進展することになるでしょう。

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