スリランカ国・エネルギーセキュリティ強化に向けた太陽光発電・蓄電池システム導入に関する事業性検討 最終報告書
第4章 蓄電池機能比較
4-1
4.1 大規模バッテリーシステムの基本機能および比較 蓄電池の種類および概要を以下に示す。
多くの種類または充電式電池システムが多くの分野に適用されてきたが、次の５種類の電池シ ステムが大規模電力システムに適用されてきており、それはスリランカの電力システム適用の場 合にあてはまるであろう。
バナジウムレドックスフロー電池システム
鉛蓄電池システム
NASバッテリーシステム
ニッケル水素（NiMH）電池システム
リチウムイオン電池システム
システムの構成と構造はに示されています。化学的側面とその他の側面は異なりますが、バッ テリーシステムは最新のモデルに組み立てられてパッケージ化されているため、外側から見た場 合と同じように見えます。
バナジウムレドックスフロー電池
バナジウムレドックスフロー電池システムの主な特徴は、図 3.2-1 と図 4.1-22 に示すように、
正と負の電解液用に2つのタンクを持つことです。
図 4.1-1 レドックスフロー蓄電地システムの外観 (出典：LE System Co Ltd.)
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第4章 蓄電池機能比較
4-2
図 4.1-2 バナジウム型レドックスフロー蓄電地システムの構造 (出典：LE System Co Ltd.)
鉛蓄電池システム
図 4.1-3 鉛蓄電池システムの外観と構造 (出典：LE System Co Ltd.)
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第4章 蓄電池機能比較
4-3
鉛蓄電池システムは、もともとそのような車両や非常用DC電源などで長年にわたって利用さ れています。図 4.1-3 に示すように、この技術は電力システムの大容量要件を満たすように更新 されています。
NAS（ナトリウム硫黄）電池
NAS電池の外観と構造を図 4.1-5、図 4.1-6に示す。
図 4.1-4 NAS蓄電池システムの外観 (出典：LE System Co Ltd.)
図 4.1-5 NAS蓄電池システムの構造
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第4章 蓄電池機能比較
4-4 NiMH電池システム
外観および構造は図 4.1-6 のとおりです。電池は比較的小容量の電池として使用されており、
大容量要件のための技術が開発されている。
図 4.1-6 NiMH電池の外観と構造 (出典：川崎重工業)
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第4章 蓄電池機能比較
4-5 リチウム電池システム
リチウムイオン電池システムの外観を図 4.1-7、構造を図 4.1-8 に示します。リチウムイオン は小型電池の第一段階で使用され、急速に応用分野を拡大しました。
図 4.1-7 リチウム電池システムの外観
図 4.1-8 リチウム電池システムの構造
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第4章 蓄電池機能比較
4-6 4.2 蓄電池の比較および評価
蓄電池特性の比較
５つの電池システムを比較したものが表 4.2-1である。
表 4.2-1 に示すように、システム間でいくつかの違いがありますが、全体的な特性は比較的似
通っており、一見して大きな劣等性は識別されていません。
ただし、各システムの詳細な機能にはいくつかの特殊性があります。
したがって、システムの機能を適切に利用する必要がある所有者は、仕様を慎重に設定する必 要があり、その電力システムの運用における要件に合った最も好ましいシステムを導入する必要 があります。
現時点でのBESSの異なる種類のシェアを図 4.2-1に示します。これは、リチウムイオン電池 システムが大きなシェアを占めていることを示しています。リチウムイオンタイプのBESSは、
電力系統の運用改善のために適用されており、機器は表 4.2-1に示すように様々なベンダーから 提供される可能性がある。
図 4.2-1 種々の蓄電池を用いたBESSのシェア
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第4章 蓄電池機能比較
4-7 表 4.2-1 各種電池システムの比較
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第4章 蓄電池機能比較
4-8 蓄電池の充電特性の評価
バッテリーは徐々に容量を減らしていきますが、それぞれのバッテリー技術で変えるべきです。
以下に示す要因は、通常、さまざまな方法で容量の削減に影響を与えます。
図 4.2-2 蓄電池の充電特性
周囲条件等による特性の変化
周囲条件における機能の低下
電池は周囲温度など周囲の条件により機能が低下します。
そのため、通常、バッテリーシステムには、周囲の状況をある程度維持するための冷却システム などの補助機能があります。冷却設備等は、その設置前に明確にされた、いくらかのエネルギー を消費し、経済の推定に含まれるべきであるメンテナンスを行うべきです。
災害防止対策
バッテリーは比較的狭いスペースに大きなエネルギーを含まなければならず、最悪の場合には 悲惨な事件を引き起こす可能性があります。電力会社はそのようなリスクを理解し、周囲の状況 を考慮して、適切なベンダーの努力と共にいくらかの追加コストで予防策または封じ込め策を講 じる必要があります。
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第4章 蓄電池機能比較
4-9 4.3 BESS（蓄電池システム）の価格動向
最近では図 4.3-1にように、バッテリーの価格が下がったために価格が大幅に下がった。
ただし、バッテリーシステムもPCSやその他のアクセサリで構成されているため、これらは一般 的な物品であり、コスト削減は容易に実現できないため、将来的には値下げが飽和する可能性が あります。 代わりに、電池システム間の機能の競合が進行すべきです。
図 4.3-1 バッテリー価格の低下動向（リチウム電池の例）
BESS（蓄電池システム）の比較のまとめ
電池の種類の特性には多少の違いがあるはずだが、現時点ではどのシステムが優れているか 明確には述べられていない。
リチウムイオン電池システムに関しては、それらは最近シェアを拡大している。ただし、
さまざまな種類のリチウムイオン電池システムを製造しているさまざまな製造元がある。
バッテリーシステムの機能および寿命の低下は、容量の低下とともに、システムが電力系統 でどのように動作するかに依存します。これは、各電力系統の場合で異なる。
従って、CEBは、まず電力系統の運用ポイントからバッテリーシステムの要件を特定し、ス リランカの電力システムに適した最良のシステムを選択する必要がある。