20년 12월 7일
10월, 일본 정부는 2050년의 이산화탄소(CO2) 배출 실질 제로를 선언했다.
실현을 위한 대책의 하나로, 국내 CO2 배출량의 약 40%를 차지하는 전력 부문의 탈탄소화다.
석탄 등 화석연료를 사용하는 화력발전소의 비율을 줄이고, 태양광 및 풍력 등 재생 에너지 전력을 늘리는 '재생에너지 주력 전원화'를 가속할 필요가 있다.
하지만 과제는 많다.
지역의 태양광 발전 및 축전지 등을 제어하여 전력 수급 균형을 안정시키는 가상 발전소(VPP)도 주목을 끈다.
최대의 과제는 국제적으로도 비교적 비싼 발전 코스트다.
12년 고정 가격 매입 제도(FIT) 도입 시, 정부는 탈탄소화와 산업 경쟁력의 양립을 내걸었다.
단기적으로 재에너지 도입에 수반하는 국민 부담(부과금)은 증가하지만, 장래적으로 국내 시장이 확대해 발전 코스트는 저하, 재에너지 산업의 경쟁력도 높아진다고 했다.
그러나 FIT로 도입이 진행된 태양광 발전은 현재도 발전비용이 주요 선진국보다 몇 배 높아 산업경쟁력은 여전히 부진하다.
연료비가 들지 않는 태양광 발전은 초기 비용이 코스트에 크게 영향을 준다.
일본은 외국보다 초기 비용이 몇 배 높아 발전 비용에 영향을 미치고 있다.
계통 접속의 문제도 크다.
전국에서 송전선 용량 부족이 발생해, 계통 증강 및 기존 계통의 효율 이용이 급선무가 되고 있다.
또, 전력의 수급 밸런스 제어가 곤란해지고 있어 대책이 필요하다.
날씨에 맞게 출력이 변동하기 쉬운 태양광이나 풍력 등의 재생절약 전원을 대량으로 계통에 접속하면 주파수 및 전압이 크게 변동하고 최악의 경우에는 대규모 정전을 일으킬 수 있다.
<태양광발전의 초기비용 국제비교>
태양광 발전에서는 초기 비용이 총비용의 대부분을 차지하며 선진국보다 몇 배 높은 일본의 발전비용에 영향을 미치고 있다(출처는 IRENA Renewable Cost Database)
전력의 수급 밸런스 안정화의 하나로 기대되는 것이, 가상 발전소 (VPP)다.
태양광 패널이나 축전지, 전기 자동차 (EV) 등 전력 수요가 소유하는 다양한 자원을 제어하고, 대형 발전소와 같은 기능을 실현한다.
IoT(사물인터넷)를 활용한 치밀한 통합제어로 고도의 수급조정이 가능해질 것으로 보인다.
VPP는 지역의 분산 전원 네트워크 인프라로서 다양한 기능과 서비스를 실현하는 플랫폼이 될 수 있다.
실제로 자사의 강점을 살린 VPP 사업에 나서는 기업도 나왔다.
토쿄 가스는 오랜 세월에 걸친 지역 냉난방으로 기른 에너지 매니지먼트 기술을 살려, 복수의 사업소에 분산되어 있는 태양광 발전 설비 등의 자원을 네트워크에 연결해, 송수전량을 자동 제어하는 VPP를 실용화.
NTT 그룹은 전국 7,300개소의 전화국에 태양광 패널 및 축전지를 설치해, VPP로서 운용하는 구상을 밝혔다.
'재생에너지 주력 전원화'를 실현하기 위해서는 기업에 의한 재생에너지 활용도 불가결하다.
이용되지 않으면 재생에너지 산업은 자리잡지 못하고 전력 공급 구조도 바꿀 수 없기 때문이다.
주목할 만한 것은 사업활동 사용전력을 100% 재생에너지로 하는 것을 목표로 하는 RE100 회원사들의 노력이다.
그 중에서도 소니는 "40년까지 재생에너지 100%를 목표로 한다"고 발표해 다양한 방안을 취하고 있다.
20년 2월에는 '자기 탁송' 제도를 활용해, 자가 발전한 재생에너지를 유효 이용하는 대처를 시작했다.
'자기탁송'은 자가발전설비를 설치하는 사업자 등이 발전한 전력을 송배전사업자의 네트워크를 통해 다른 장소에 있는 사업소에 보내는 것이다.
<재생에너지를 시야로 민간거래시장에 참여>
소니 마케팅은 치바현 키사라즈시의 거점으로, 디지털 그리드가 운영하는 일본 최초의 민간 전력 거래소로부터 전력 조달을 시작했다(출처: 디지털 그리드)
소니·뮤직 솔루션즈의 JARED오이가와 센터에 설치한 태양광 발전의 잉여 전력을 중부전력의 송배 전망을 사용해, 같은 현내에 있는 동사 시즈오카 프로덕션 센터에서 자가 소비하고 있다.
발전량과 수요의 양쪽 모두를 고정밀로 예측하는 기술을 도입해, 고가의 축전지를 사용하지 않고 시스템을 구축했다.
양거점 모두 지금까지 구입하고 있던 전력보다 코스트를 억제할 수 있었다고 한다.
20년 11월부터는 재에너지 전원을 선택적으로 구입하는 것을 시야로, IT(정보기술) 벤처의 디지털 그리드가 운영하는 플랫폼에서의 전력 거래를 개시했다.
디지털 그리드는, 재생에너지를 포함한 다양한 전원과 수요가가 직접 거래하는 피어투피어 (P2P)의 전력 거래 플랫폼의 개발에 임하고 있다.
현재 가능한 전력거래는 일본 도매전력거래소 (JEPX)로부터의 직접 구입 외에 발전기업을 선택해 전력을 조달하는 것이다.
소니는 비교적 전력 소비량이 적은 사업소에서 전력 거래의 새로운 과정을 시험하고 장래의 재생에너지 발전 사업자와 피어 투 피어에 의한 전력 조달에 대비하겠다고한다.
다이와 하우스 공업은 '스스로 사용하는 에너지는 스스로 만든다'를 내걸어 40년까지 모든 전력 수요를 스스로 만든 재생에너지로 조달하는 것을 목표로 하고 있다.
동사의 강점은 그룹에 재생에너지 개발·운영을 다루는 회사가 있어, 20년 이상 실적을 쌓아 온 것.
사무소나 공장, 상업 시설 등의 자사 시설 및 유휴지 등에 태양광 발전과 풍력 발전을 도입해 왔다.
현재, 그룹에서 전국 278개소, 합계 379메가와트의 재생에너지 발전을 가동하고 있다.
VPP 사업 참여 및 재생에너지 전력의 활용 등 기업의 규모나 업태에 따라 다양한 대응을 생각할 수 있다.
탈탄소 사회에의 공헌을 생각하면, ESG (환경·사회·기업 통치) 경영의 관점에서도 검토할 가치는 크게 있을 것이다.
출처
https://www.nikkei.com/article/DGXKZO6696848003122020X12000
■ 도쿄전력, 축전지 AI제어/가정용 태양광 보급 지원(21년 1월 22일)
축전지 보급으로 태양광 소비량을 늘릴 수 있다
도쿄 전력 홀딩스가, 인공지능(AI)이 축전지를 제어하는 가정용 시스템을 발매한다.
축전지의 충방전을 효율화하여, 태양광 발전의 자가 소비를 20% 증가시켜, 전기요금을 연 1만엔 이상 삭감시킨다.
2050년에 온난화 가스 배출을 실질 제로로 하는 정부의 목표에 따라 재생 가능 에너지의 보급을 지지하고 있다.
본업의 전력 소매 성장을 전망할 수 없는 가운데, 신규 사업으로 육성하는 목적도 있다.
도쿄전력 그룹의 에너지 게이트웨이(도쿄·미나토) 가 축전지 메이커와 함께, 태양광 패널을 설치하는 전국의 주택에 시스템을 제공한다.
주택에 설치하는 센서를 사용해, 전력 사용량 및 축전지 용량, 태양광 발전의 발전량, 기상 데이터 등을 분석하고, 전력 수요에 맞은 최적의 공급 방법을 이끌어 낸다.
축전지의 충방전을 제어하는 것으로 태양광의 자가 소비량을 늘린다.
<AI가 축전지를 제어하는 방식>
발전량이 안정되지 않는 재생 가능 에너지는 축전지가 중요하게 된다.
태양광은 시간대나 기상 조건에 따라 발전량이 크게 좌우된다.
효율적으로 활용하려면 주간에 발전한 전력을 축전지에 모아, 야간에 이용해야한다.
예를 들면 겨울철 등 야간 전력 사용량이 증가할 것 같은 경우, 축전지에 모으는 전력량을 늘리는 것으로 전력회사로부터의 전기 구입량을 줄일 수 있다.
가정이 계약하고 있는 전력 플랜의 특성에 따라 AI가 자동으로 충전하는 타이밍을 바꾸는 기능도 탑재한다.
전기요금이 가장 싸지는 시간대에 가정이 전력회사로부터 전력을 구입할 수 있도록 조정해 나간다.
일반적인 축전지에도 자동 제어하는 기능이 붙어 있지만, 시간으로 대략적으로 제어되는 경우가 많아, 실제의 발전량 및 축전지 용량에 따라 유연하게 대응하는 것이 어려운 약점이 있었다.
에너지 게이트웨이는 우선 국내 축전지 메이커 1사의 제품에 시스템을 제공하여, 계속해서 전국 사업자에게 폭넓게 제공해 나간다.
도쿄 전력이 축전지의 제어 시스템에 참가하는 배경의 하나로 경영 환경의 악화가 있다.
주력 사업인 전력 소매는 16년 4월 전면 자유화 되면서 고객 유출이 가속.
19년도 도쿄전력의 소매 사업회사 경상이익은 600억엔으로 전분기 대비 18%줄어 들었다.
중장기적으로 탈탄소가 진행되는 가운데, 화력 등 대형 발전소를 전제로 한 기존의 전력 사업이 축소할 가능성도 있다.
축전지 등 탈탄소를 추진하는 사업을 전개해, 새로운 수익원을 키우려는 것이다.
재생 에너지 보급의 열쇠를 쥐는 축전지는 고비용으로인해 일반 가정에의 도입이 늦어지고 있다.
미츠비시 종합 연구소에 의하면, 가정용 축전지를 보급하려면 현재 1킬로와트/시간 당 17만5천엔의 축전지 가격이 7만엔 이하로 내리는 것을 요구한다.
소용량의 축전지를 효율 이용할 수 있는 에너지 게이트웨이의 시스템은, 전지의 가격이 내리지 않아도 보급으로 연결될 가능성이 있다.
축전지를 AI로 제어하는 시스템으로서는, 이토츄 상사가 18년부터 동사의 축전지 서비스로 개시하고 있다.
한편, 에너지 게이트웨이는 폭넓은 메이커의 축전지에 동시스템을 제공해, 경쟁업체와의 차별화를 도모하고 싶은 생각이다.
야노 경제 연구소(도쿄·나카노)에 의하면, 세계의 고정용 축전지 출하량은 26년에 약 12만 메가와트/시간으로 19년 대비 8배로 증가하였다.
세계에서 급격하게 진행되는 탈탄소에 따라 축전지 시장은 예측 이상으로 성장할 가능성이 있다.
출처
https://www.nikkei.com/article/DGXZQODZ249OR024122020000000