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ドイツの先進企業「enisyst」が取り組むエネルギー・ハウス

前回は、ドイツとオーストリアの「住宅用太陽光発電」の最新事情を見ていきました。今回は、ネットでエネルギーの需給を管理し、エネルギーの安定供給を目指すなどの取り組みをしているドイツの企業、「enisyst」について紹介します。

エネルギーの「見える化」でエネルギー消費を削減

日本でも家のエネルギーの見える化や年間の一次消費エネルギー量(空調・給湯など)と太陽光発電を設置し、創エネ性能をあげ、同時に断熱性・省エネ性能をあげることによる創るエネルギーと省エネを行うことで、消費エネルギーとの収支をプラスマイナスゼロにする「ZEH(ネット・ゼロ・エネルギー・ハウス)」に向けた動きは加速していますが、スマートハウスよりもっと進み、工場やビル・マンション、町全体でエネルギー消費量の削減、エネルギーを生み出す機器のネットワーク制御による無駄を省き、効率化を図るシステム構築や、スマートシティの構築をディバイスやソフトの面から解決するドイツの企業enisyst(エネシスト)について今回ご紹介します。

 

代表のDr. デュレック・ピータラシュカ氏は大学教授も兼任しており、Dr. ピータラシュカ氏によると「先週も日本の大手ガス会社の方が大学のラボにも見学に来られたのですが、われわれが提供するソリューションは、『全エネルギーの見える化』で、どこにロスが出ているか、そのロスをどこで使うかなど、ネットワークを介して把握し、最適化するサービスになります。コントロールするエネルギーは、太陽光発電や風力発電など再生可能エネルギーなどの不安定電源も含みます。私は研究を含めこのようなビジネスを40年間おこなっています。」とプレゼンの冒頭から様々な事例の紹介をしてくれました。

 

enisyst代表 Dr.デュレック・ピータラシュカ氏
enisyst代表 Dr.デュレック・ピータラシュカ氏

 

グループPV施工業者「PATAVO」も入る「enisyst」本社
グループPV施工業者「PATAVO」も入る「enisyst」本社

 

例えば、ドイツのフェルバッハでおこなっているマンション3棟のエネルギーマネジメントプロジェクトにおいて、結果として、コジェネレーション(熱電併給)システムの設置により必要な暖房需要の97%を賄うことに成功しています。(図表3-7参照)また全体のエネルギーの需要に対して、太陽光発電とコジェネレーションシステムにより60%をカバーしています。このようなシステムを導入した際、償却期間や初期導入コストは入居者にダイレクトに係わりますが、このシステム(太陽光発電とコジェネレーションシステム、この2つをコントロールする)導入費用は、約7年間で償却できることがわかっています。

 

プロジェクト概要

合計48戸の住宅3棟(下記写真参照)

生活空間:3,266m2

暖房・給湯需要:247MWh/a

電力需要:126MWh/a

太陽光発電(60kWp)とコジェネレーション

(熱伝併給)の設置(22kWel)で熱と電力の供給

 

 

 

 

[図表1]システム構成図

 

 

[図表2]装置・計測装置システム

●電気および暖房の供給の完全な制御
●請求・会計処理のための計測データの収集
●電気および暖房の供給の完全な制御
●請求・会計処理のための計測データの収集

 

このマンションは、再生可能エネルギーを活用しているので、現在の石油などの価格変動を受けず、継続的にエネルギーコストを削減するこができます。最終的に住民の光熱費削減に貢献することができ、入居希望者にも魅力を感じてもらえるような住居となります。エコハウスは、ただ単に自然のエネルギーを活用し、環境に優しいといったイメージアップだけの集客効果だけではなく、今後価格など不透明な化石燃料になるべく頼らず、太陽光発電の電気・廃熱などを利用して冷水や温水にし、エネルギーとして使用することで、結果的に光熱費削減につながり、自然にもお財布にもやさしい住居として、永続的に入居者希望が絶えない、常に人気がある住居となります。

 

[図表3]マンション3棟のエネルギーマネジメント結果グラフ

●エネルギー需要への提供

 

●経済的概要

電気の詳細な需給管理を可能にするバーチャル発電所

また、enisystは、太陽光発電や風力発電、火力・原子力発電所などの供給側と蓄電池システムやEVカー、需要側で工場や一般住宅、学校などのエネルギーなどを仮想(バーチャル)発電所として運営、コントロールするプロジェクト「バーチャル発電所 ネッカーアルブ 」にも参画しています。

 

[図表4]バーチャル発電所 Neckar-Alb(ネッカーアルブ)ネットワーク図

 

[図表5]仮想(バーチャル)発電所エネルギーの需要と供給のイメージ

 

バーチャル発電所では、IT制御により需要と供給のデータ授受のみが行われているイメージだと思いますが、enisystが関わるシステムは、実際の供給機器側と負荷機器側の制御をする部分になります。下記のフロー図をご覧いただくとよくわかると思います。enisystのシステムは、火力発電や原子力発電といった大規模発電所のコントロールではなく、もっと低エネルギーで流動的なエネルギーの制御を行っています。供給側は、熱・太陽光発電ヒートポンプシステムなどがあり、天気などにも左右されるエネルギーも多く、細かく管理・制御する必要があります。

 

また需要側は、一般住宅や工場等こちらも様々ありますが、供給側の不安定なエネルギーを蓄電池等に蓄え、その蓄電池から負荷側でエネルギーが切迫した際に放出したり、電力会社から購入したりといったことを一括制御します。このような低エネルギーの制御コントロールをおこなった上で、その上位の管理レベル・戦略的管理においては、大量のデータの処理から予測、また天気に左右される自然エネルギーの予測、実際との差異が発生した際の供給システムや負荷制御するシステムへのコントロールなど、もう少し中長期的な予測をおこなっています。

 

[図表6]需要と供給制御のコントロールイメージ図

 

バーチャル発電所では、このような実際の機器制御・コントロールだけではなく、バリューチェーンを形成する需要家・供給者がそれぞれ、何らかのインセンティブを与えたり、金銭の授受をおこなったり、またビットコインのような新しい報酬を得たりすることも可能です。

 

Dr.ピータラシュカ氏によると、「プロジェクト初日、ありとあらゆる種類のエネルギーの見える化やその先の制御、コントロールのプログラミングを実行する時は、ナイトメア(悪夢)です。せっかく構築したシステムがうまく動かず、エネルギーの全体をきちんとコントロールできていなかったり、コマンドが違っていることはしょっちゅうで、われわれはそれを修正し、どんどん進化させていきます。この一つ一つの作業そのものが不安定な電源の安定コントロール制御や、エネルギーの削減に繋がります。」とのこと。

 

バーチャル発電所は、私自身は、少し近未来的なIoTやAI的なイメージで捉えていましたが、今回の取材でこのような技術者や研究者が一つ一つの課題を解決しながら、実現しているものであり、また再生可能エネルギーの導入や普及はドイツの方が10年20年先へ進んでいるといわれていますが、日本はIT分野や機械工学分野の技術が優れているので、バーチャル発電所などのエネルギー制御コントロールや仮想通貨の流通システムの構築も、ドイツと同じようなスピード感で実現できる分野だと思いました。

 

弊社では、今現在、大規模発電所建設が活況ですが、電力会社によっては太陽光発電の電気を制限し、購入しないことがあります。制御がかかる理由は様々ですが、現在は土地の広さの関係で地方や山間部にしか作れない発電所が多くあり、昼間発電する太陽光発電の電気を使うところがない、供給に対して需要がないというのが理由の一つにあげられます。

 

しかし、このようなバーチャル発電所のシステムが細かく需給と供給を管理できるようになれば、需要者が多く近い都市部の個人宅や工場屋根に太陽光発電を設置し、蓄電池・EVカーなども活用し供給を安定させることができます。またネガワット取引といわれるような、小さな単位での電気の需給管理ができ、不安定な電源である再生可能エネルギーの電力供給を安定させることも可能です。電力の需給管理とともに仮想通貨なども利用することで、企業間のやり取りだけでなく、個人も含めた新たな価値の提供もできたりもします。

 

現在も多くの仮想発電所の実証実験がありますが、実験が済み本格的に各地で運営することができれば、人・物・カネ・新しい価値が、地産地消で回る仕組みとして、社会の根幹をつかさどるシステムであることは間違いなく、弊社でも今後取り組んでいく新規事業のひとつです。

太陽光発電事業20年の実績をもとに、EPCからO&Mまでトータルソリューションを提供。住宅用7,000棟以上、産業用75MW以上を設計・施工。用地取得や資金調達を含む、メガソーラーの建設・運用提案も行う(写真は経営戦略部秘書課・福村亜矢氏)。

著者紹介

連載買取価格21円時代の賢い「太陽光発電投資」

 

 

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