工場のCO₂排出量削減に貢献する太陽光発電自家消費システム｜再エネ自給率向上

工場のCO₂排出量削減

カーボンニュートラルの実現に向けて、企業規模を問わず環境課題への取り組みが求められています。工場は使用する電力量が大きく、電力会社から購入する電力（買電）をどれだけ減らせるかが、CO₂排出量の削減に直結します。火力発電への依存から脱却するために、太陽光発電を設置して発電した電力を自ら使う太陽光発電自家消費の活用が広がっています。

太陽光発電自家消費システムPV Oasisは、太陽光発電と蓄電池を直流のまま接続し、発電した電力を自家消費・蓄電するシステムです。日中に発電した電力は工場内の設備で使い、使い切れなかった余剰電力は蓄電池に充電します。夜間や雨天時など発電が見込めない時間帯には蓄電池から放電し、買電量を抑えながら工場の電力を賄います。

工場の脱炭素における課題

買電に伴うCO₂排出

工場で使う電力の多くは、電力会社からの買電で賄われます。その電力には火力発電由来のものが含まれるため、使用量が多いほど、他社から供給される電力の使用に伴うCO₂排出量が大きくなります。環境課題への取り組み姿勢は企業評価にも影響するようになり、買電量をどれだけ減らせるかが、工場の脱炭素における論点になります。

発電と消費の時間のずれ

太陽光発電で電力を賄おうとしても、発電量は日射の有無と強さに左右され、夜間は発電せず、雨天時には発電量が低下します。工場の操業は日射のある時間帯の前後にも続くため、発電量が消費電力を上回る時間帯には電力が余り、発電が見込めない時間帯には買電に頼ることになります。発電した電力をどれだけ使い切れるかによって、再生可能エネルギーで賄える割合は変わります。

太陽光発電自家消費システム PV Oasisによる解決

発電が見込めない時間帯も再エネで賄う

PV Oasisは、日中に発電した電力のうち工場で使い切れなかった余剰電力を蓄電池に充電し、夜間や雨天時など発電が見込めない時間帯に放電します。発電と消費の時間帯のずれを蓄電池が埋めることで、買電に頼る時間を減らします。工場（当社三重スマート夢工場）の使用電力を想定した電力シミュレーションでは、夏季と冬季のいずれについても、日射のある時間帯は太陽光発電で電力を供給しながら余剰電力を蓄電池に充電し、発電が不足する時間帯に蓄電池から放電する運用を見込んでいます。

当社三重スマート夢工場の使用電力を想定した電力シミュレーション

直流のまま接続し変換ロスを削減

一般的な蓄電システムは、蓄電池の充放電を行うために直流から交流、交流から直流への電力変換が必要になり、変換に伴う損失が発生します。PV Oasisは太陽光発電と蓄電池を直流のまま接続するDCリンク方式を採用しているため、電力変換の回数が減り、一般的なシステムに比べて変換に伴う損失を削減できます。発電した電力を目減りさせずに使えることは、自家消費に回せる電力量の確保につながります。

非連系運用で発電の停止を避ける

系統に連系する自家消費システムでは、発電電力が消費電力を上回ったときに逆潮流が生じないようRPR（逆電力継電器）を設ける必要があり、RPRが動作すると発電が止まります。PV Oasisは一般的な系統連系だけでなく、非連系での自家消費システムの構築にも対応しています。非連系で独立したシステムであれば逆潮流が発生せずRPRを設ける必要がなく、RPRの動作による発電停止が起きないため、発電した電力をいつでも利用できます。

非連系での自家消費システムの利点

• 既存の施設に適用する場合、今の電力契約のままで電力会社との手続きや契約変更が不要です。
• 系統連系しないため連系用装置が不要になり、キュービクルの改造が不要です。
• 逆潮流が発生しないため、RPRの設置が不要です。

PV Oasis活用による期待効果

再エネ自給率の向上

余剰電力の蓄電と、発電が見込めない時間帯の放電により、買電に頼る時間を減らせます。非連系での運用と組み合わせれば、発電した電力を止めることなく使い切れるため、年間を通じた再エネ自給率の向上が期待できます。

CO₂排出量と電気料金の低減

自家消費によって買電量が減れば、他社から供給される電力の使用に伴うCO₂排出量を抑えることにつながります。火力発電に依存しない再エネ電力の活用は、工場の脱炭素の取り組みを電力の側から支えます。買電量の削減は電気料金の低減にもつながるため、環境面とコスト面の双方で効果が見込まれます。