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    日本的能源政策被重新评估，太阳光发电和风力发电等的自然能源的大量导入加速着。
    日立，为了实现活用了自然环境的自然能源的稳定的电力供给，致力于安全低成本的蓄电系统的实用化。

    案例概述

    • 挑战
      由于大量导入受天气影响发电量的自然能源会引起频率的变动，因此会产生电力系统不稳定的问题。为了该稳定化，蓄电系统备受关注，但还存在确保系统的安全性、长寿命和低成本、以及需要应对长周期和短周期的任意频率变动的课题。
    • 解决方法
      日立开发了一种混合型蓄电系统，该系统结合了安全、廉价、容量大的铅蓄电池和能够应对急剧频率变动的锂离子电容器的优点。为了在岛部的微网格的实用化，评价蓄电系统的寿命和性能，确立运用所需的控制技术，在伊豆大岛进行了实证试验。
    • 展望
      2015年开始了实证试验的混合型蓄电系统，面向2018年的实用化，进行了控制技术的有效性、对已设发电站的运行的影响评价等验证。今后，日立将在稳定向岛部导入自然能源的电力系统的同时，以安全低成本的蓄电系统的实用化为目标。

    挑战

    如何在大量自然能源的引入中稳定电力系统

    日本的能源政策被重新评估，太阳光发电和风力发电等的自然能源的导入加速中，由于自然能源的大量导入产生的新的课题浮现出来。这是由于频率变动导致电力系统不稳定的问题。

    电力的需求和供给必须一致，如果这两者产生偏差，则频率会变动。一般来说，电力公司努力将频率变动控制在0.2Hz，变动变大会影响控制装置等设备。如果达到数Hz，发电站的发电机就会停止，进而产生影响更大的事态，电力系统就会变得不稳定。也就是说，大量导入受天气影响发电量的自然能源，不仅成为扰乱需求和供给平衡的契机，而且由于其引起频率变动，也成为损害电力稳定供给的原因。

    为了应对这样的社会课题，日立致力于蓄电系统的开发。在夏威夷的实证等国内外推进着项目以外，从2011年开始国立研究开发法人新能源·产业技术综合开发机构（NEDO）的补助事业「安全·低成本大规模蓄电系统技术开发」也专心致力，取得了成果。

    这个引人注目的蓄电系统也有不少问题需要解决。一个是，虽说是频率的变动，但也有长周期的和短周期的，两者都必须对应。另外，不仅要确保系统的安全性，而且因为是电气事业用的系统，所以需要长寿命。从进一步普及的观点来看，低成本也很重要。

    解决方法

    开发混合型蓄电系统，在伊豆大岛进行实证实验

    有利于抑制频率短周期变动的锂离子电容器

    因此，日立考虑的是开发将铅蓄电池和锂离子电容器组合而成的混合型蓄电系统。

    工业用的安全且廉价的铅蓄电池，虽然容量大且有“持久力”，但不适合吸收短周期的急剧变动。另一方面，锂离子电容器具有能够应对急剧变动的“瞬发力”，但容量小，不适合长周期变动的吸收。因此，日立决定结合两者的优点，应对长周期和短周期的变动。

    开发的目标是覆盖与可变速扬水发电站同等的频率控制范围。为了实现这一目标，日立在NEDO的帮助下与新神户电机株式会社（现日立化成株式会社）共同开发，完成了1.5MW混合型蓄电系统。

    日立开发的混合型蓄电系统，在东京电力电力电力网格株式会社的协助下，在东京伊豆大岛进行了实证试验。因为伊豆大岛是与本土独立的电力系统，所以适合评价自然能源大量引进带来的影响。

    以解读数据的分析力为核心，将蓄电系统实用化

    东京电力电力网格株式会社的柴油发电设施

    监视实证用蓄电池系统运行状况的监视控制装置

    在将实用化纳入视野的实证试验中，特别是蓄电系统的寿命成为大问题。开发了铅蓄电池的日立化成，有10年以上的输出缓和用途的导入实绩，有通过积累了长期的实际工作实绩的电池的调查·解析实现了电池性能的提高的经验技术。此次，与日立化成所持的实际数据一边核对一边进行劣化分析等，评价寿命和性能。并且，制作了监视实证用蓄电池系统的运转状况的监视控制装置，在现场的监视之外又加上，在大岛发电所，日立的大美香事业所（茨城县）实施远程监视。通过调查和分析这些数据，确立蓄电系统的运用所需的控制技术。

    在伊豆大岛，以柴油发电机的发电为主，通过蓄电系统的活用，观察其“减少柴火”对燃料费削减的效果也是实证的研究内容之一。通过推进自然能源的活用和柴油发电机的最佳运用，经济性地改善化石能源的石油等依存的其他的岛部也包含了的电力情况的事，日立也进入着视野。

    展望

    日立今后也将为大量引进自然能源做出贡献

    从2015年开始的伊豆大岛的实证试验，进入了与东京电力电力电力网格株式会社共同研究的阶段。为了验证控制技术的有效性和对已设发电站运行的影响评价，今后为岛部的微电网的电力稳定化做出贡献，以2018年为目标致力于实用化。

    在日本，不仅是伊豆大岛，与本土独立的电力系统的岛屿地区也不少。为了有效利用岛上的自然环境导入自然能源，根据天气的输出变动的对策是不可缺少的。随着岛部电力系统的稳定化，日立以安全低成本的蓄电系统的实用化为目标，为解决伴随着大量导入自然能源的社会课题做出了贡献。

    在岛上的各个角落，都为维持生活的稳定的电力供给做出了贡献

    发布日期：2016年9月
    解决方案联系人：日立制作所能源解决方案商务单元

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