アプリケーション例
2025-08-22

電力を消費してコストを節約 エネルギー転換は、課題だけでなく非常に大きなチャンスももたらします。ドイツのブロムベルク(Blomberg)のAll Electric Society Factoryは、バッテリーストレージシステムとDCグリッドを合わせて、どのように新時代を迎え入れているかを示しています。灯台効果のあるプロジェクト。

開放されたストレージコンテナとRoman Alberti氏、Michael Freudel氏、Tobias Lüke
太陽光発電システムとバッテリーモジュールシステムの、ローカルDCグリッドへの統合について、Voltfang社のMichael Freudel氏およびRoman Alberti氏と議論するTobias Lüke(フエニックス・コンタクト)

再生可能エネルギーの成長とともに、柔軟なストレージソリューションのニーズが高まっています

動的な電力市場

389 – これは、2025年前半にドイツで電気料金がマイナスになった時間数です。ドイツ国内のみならず、全世界で史上最高の記録です。「電力構成に占める再生可能エネルギーのシェアが50~60%であるのに加えて、ストレージシステムがますます重要になっています。そうでなければ、電気料金がマイナスになる日がさらに増えることになります」と、Voltfang GmbH社のGeneral Manager、Roman Alberti氏は言います。その考えは常軌を逸しているようにも見えます。動的電気料金を使用する電力消費者が、電力の消費に対して支払いを受けているのです。しかし、これはまさに、電力取引の価格がマイナスになった場合に起きることなのです。

逆に、夜間には電気代が急増することもあります。北欧諸国では、水力発電と揚水発電によって激しい変動を十分相殺することができますが、ドイツ国内の電力市場は現在非常に動的です。風力発電や太陽光発電など、天候に依存する発電の割合が高い国も同様です。

バッテリーストレージシステムコンテナのところに立つVoltfang社のMichael Freudel氏とRoman Alberti氏

フエニックス・コンタクトのTobias Lüke(左)と、Voltfang社のMichael Freudel氏とRoman Alberti氏

ビジネスモデルとしてのバッテリーモジュールシステム

発電会社と送電事業者が直面しなければならない課題の1つは、バッテリーモジュールの分野における真のゴールドラッシュにつながりました。企業は、ターゲットを絞った方法で電力をバッファリングしてグリッドに給電するために、バッテリーストレージシステムに多額の投資をしています。利益の上がる事業分野です。ゴールドラッシュにおけるトレジャーハンターたちは、ドイツ連邦ネットワーク庁(Bundesnetzagentur)に行列を成しています。所有権を主張したいと考えて、グリッド接続を奪い合っているのです。

しかし、この騒然とした状況は大きなチャンスでもあります。「この状況が他社よりも早く当社に影響を与えたため、ビジネスモデルを国外に輸出することができます」と、Roman Alberti氏は確信しています。同氏の企業Voltfang GmbH社は、中古の電気自動車バッテリーから製造された持続可能なバッテリーストレージシステムが専門です。「欧州のグリッドの安定性を確保するため、より多くのバッテリーモジュールが必要です」と同氏は付け加えます。ドイツは、安定したグリッドの編成において、E-Mobilityの分野でノルウェーが果たしたのと同様の先駆的な役割を果たすことができます。

DC工場で

エネルギーグリッドの安定性は、大規模電力供給者にとって非常に重要であるだけではありません。「太陽光発電システム、工場内のDCグリッドによって、業界をできるだけ独立したものにする必要があります。一方で、変動を吸収する必要もあります」と、Alberti氏が続けます。

インテリジェントなエネルギー管理システム、再生可能エネルギー、バッテリーストレージシステム、DCソリューション:これらを合わせて、高い電気料金から業界を保護するパズルのピースになります。ドイツのブロムベルク(Blomberg)のAll Electric Society Factoryでは、これらのパズルのピースを組み合わせて、一貫した絵を作り上げています:ソーラーパネルが11,000平方メートルに及ぶ屋上スペースに輝き、製造機はDC送電網で動作し、バッテリーストレージシステムをとDC充電ステーションを備えた大規模コンテナがビルの前に立っています。

All Electric Society Factoryの製造工場の様子

ドイツのブロムベルク(Blomberg)にあるAll Electric Society Factoryの中心部には、産業用DC送電網があります

直流で効率向上

「DC送電網は、発電から配電、そして消費に至るまでのエネルギーチェーン全体を最適化します」と、フエニックス・コンタクトのDC送電網のエキスパートであるTobias Lükeが説明します。これは変換損失を回避するだけではありません。DCグリッドをバッテリーストレージシステムと組み合わせることで、システムからピーク負荷を取り除くことができます。これは値動きの激しい電力市場と、電源入力レベルの変動を前にして、非常に重要です。

ドイツのブロムベルク(Blomberg)にあるDC工場は、セクターカップリングの実践例として注目されています。さまざまな作業場にわたる発電、貯蔵、配電、消費のインテリジェントな相互接続を示しています。「ドイツのブロムベルク(Blomberg)にあるAll Electric Society Factoryの中心部には、産業用DC送電網があります」と、Tobias Lükeがまとめます。

All Electric Society Factoryの前のVoltfang社製ストレージコンテナの様子

All Electric Society Factoryの前のVoltfang社製ストレージコンテナの様子

バッテリーストレージシステムの、DC送電網への統合

バッテリーストレージシステムは直流を吸収しますが、これまでのところ、ほぼ例外なく従来型のAC送電網に統合されて来ました。直流グリッドへの直接的な統合は技術的に複雑で、これまでほとんど試験されていません。「Voltfang社と共に、バッテリーストレージシステムに、太陽光発電からの余剰エネルギーを吸収するDC送電網を組み合わせたものを実装することができました」とLükeが報告します。このエネルギーは、製造工程戻されます。このアプローチにより、協力パートナーはシステムの全体的な安定性を向上させることができました。「バッテリーモジュールシステムの統合における最大の課題は、制御技術でした。この技術により、バッテリーストレージシステムをDC送電網内で最適に使用し、あらゆる使用シナリオに適応させることができます」と、Voltfang社のDevelopment Engineer、Michael Freudel氏が報告します。

All Electric Society Factoryの前のVoltfang社製ストレージコンテナの様子

All Electric Society Factoryの前のVoltfang社製ストレージコンテナの様子

ドイツ製の持続可能なバッテリーストレージシステム

サステナビリティのもう一つの側面は、電気自動車からの再生バッテリーの利用です。「バッテリー製造に必要な原料のうち、ここ欧州で製造されているのはごくわずかです」とAlberti氏が説明します。「そのため、国内で既に入手可能な資源を効率的に使用することが、ますます重要になります」

バッテリーモジュールは、名高い自動車メーカーから供給されており、セカンドライフバッテリーとして、あるいは生産過剰分として入手されます。自動車産業の基準は非常に高いため、これらのバッテリーのサービス寿命は非常に長いです。「また、徹底的に監視します。各バッテリーセルがどのように動作しているかを、10秒ごとにチェックします。これにより、15年以上のサービス寿命を確保します。」

DC工場のバッテリーモジュールコンテナ内のパワーエレクトロニクスを試験するTobias Lüke

Tobias Lükeは、フエニックス・コンタクトのDCのエキスパート

調和するDCグリッドとバッテリーストレージシステム

Michael Freudel氏は、このようなモジュール型バッテリーモジュールシステムをどのように適応させることができるかを強調します。「エネルギー管理システム全体の柔軟性が大幅に向上しています。さらに、バッテリーモジュールシステムの高度な知能により、セクターカップリングを簡単に実現することができます。」

DC送電網は、All Electric Society Factory内を、私たちの体内を流れる細かい血管のネットワークのように流れています。各セルに新鮮なエネルギーを供給するだけではなく、余剰分を吸収します。「メリットは明らかです。変換損失が減少し、全体的なシステムの安定性が向上し、資源の使用量を削減することができます」と、Tobias Lükeがまとめます。

「バッテリーストレージシステムと直流テクノロジは、まさに一体のものです。All Electric Societyへの道において、まさに重要なテクノロジです。

ドイツのブロムベルク(Blomberg)にあるAll Electric Society Factory

All Electric Society Factory内の細かい配線ネットワークを流れる直流

まとめ:未来にぴったり

エネルギー転換は遠い目標ではなく、大規模給電グリッドと、分散的に工場エリアと居住エリアの両方で、長期にわたって行われています。ドイツのブロムベルク(Blomberg)にあるAll Electric Society Factoryは、企業がインテリジェントなバッテリーモジュール、DCグリッド、再生可能エネルギーを使用して、将来の課題に対して現在どのように対応できるかを示しています。このようなソリューションに今投資することで、変動の激しい電力市場への依存度を減らし、長期的にコストを削減して、貴社の競争力を強化することができます。

著者: Iris Schaper

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DCグリッド:構想から現実へ

直流が今話題になっています。しかし、そのテクノロジは実際にはどのように機能するのでしょうか。節減の可能性はどの程度でしょうか。どのような障害があり、それをどのように克服できるのでしょうか。フエニックス・コンタクトのエキスパートであるTobias Lükeが、具体例を用いてその基本と実践方法について説明します。

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