系統用蓄電池について

2025/2/19-21に東京ビッグサイトでPV EXPO(SMART GRID EXPO etc.) 春が開催された。

東5、東6ホールではSMART GRID EXPOブースで系統用蓄電池関連ソリューションがたくさん出展され大盛況。

一方、PV EXPOは辺鄙な南館に押しやられ、凋落感を感じた。

今回は系統用蓄電池についてコメントする。

系統用蓄電池がポストFIT太陽光発電のように業界が誘導しているように思うが、低圧分譲FITやミドル高圧FIT業者が資金面や運用面で手が出せる投資ではない。

FITの固定買取契約はバランシングも送配電会社に押し付けることができ、FIT認定通知書があれば手続きは簡単だった。
 

ところが、系統用蓄電池は低圧はないし、最低容量の高圧でも2,000kWのキュービクルとなる。

高圧FIT太陽光も手掛けていた分譲業者もせいぜい1,000kWどまりで2,000kWのキュービクルは取り扱ったことがないと思う。

また蓄電池はとても重くコンテナタイプだと30トンから40トンもある。

これを運搬するのはとても大変である。港からサイトまで橋が重量制限で通れないことが多々ある。

また、隘路や勾配があるとトレーラーは入れない。

ユニックで蓄電池コンテナを吊り上げられないので、60ｔから200tのラフテレーンクレーンが必要だ。

蓄電池をコンテナタイプでなく、CATL EnerOneのようなボックスタイプにすればユニックでも吊り上げできそうだが、複数のボックス構成となり、コンテナタイプより数割コストアップとなる。

FITでないので、バランシングを自分でやらないといけない。発電バランシングと需要バランシングの両グループに登録が必要だ。登録小売電気事業者でないとできない。

発電量調整供給契約、および接続契約を登録小売電気事業者を通じて申し込む必要がある。
（未定で申請する裏ワザがあるが関西電力は未定を許さない。E-Flowがあるからかもしれない）

高圧系統用蓄電池(BESS)２MW/8MWhの設備は土地と工事費負担金を含めても6億円。自分で作ったとしても4億は超える。

4億を融資してくれる金融機関は外資系ファンドの手を借りない難しいのではないか？

もちろん日本の金融機関も手をこまねいているわけでもなく、投資先を見極めている印象だ。

RE100電力やしろくま電力が高圧BESSを運開したが、設備は大企業か数億円の手金を持つ資産家が参加している印象。

これを100件構築しようとすれば資金面で息切れしてとても続かない。

発電所の名義は低圧/高圧分譲FITのような企業名義では融資面で難しく、特高で使われるプロファイ手法のGK-TKスキーム、ノンリコースローンとなる。この辺のノウハウは低圧/高圧分譲FIT業者には無い。

よって日本の系統用蓄電池は外資の投資家がメインにならざるを得ない印象だ。

なお、高圧BESSの工事費負担金は一番安くて25万円、高いと1.5億になる。4,000万円を超えるとよっぽど搬入条件が良くない限り案件ドロップ。2年以上の足が長いのもだめ。

農振・農転の土地も避けられるだろう。

とりとめもなくだらだら書いたが今日はここまで。
 

接続検討申込（様式５の４＿単線結線図） 特高受変電設備 特別高圧BESSの場合

今回は特別高圧 系統用蓄電池(BESS)の単線結線図を紹介するので参考にされたい。
 

特別高圧発電所の単線結線図は高圧とは書き方が変わる。接続検討に耐えながらも一瞥容易性を重視した簡潔表記かつ、冗長・煩雑さを避けるべくブロック単位の記載を意識しなければならない。

（他社の接続検討申込書を見る機会が結構あるがこのブロック記載をしているかどうかで何となくレベルがうかがえる。ブロック記載をしていないと読み込みに時間がかかり頭がウニになる。後述するネットワーク理論を履修していないと考えが及ばないのかもしれない。実は私もこんな仕事でこの知識が活きてくるとはびっくりしている。電気工学よりシステム工学の領域かもしれないが）

そのブロック分けの大区分は、１）受変電設備、２）中間変電所および発電設備　である。

特に２）は簡潔なブロック図表記が肝要だ。徒（いたずら）に詳細スケルトンのコピペでは脳が足りない。往々にして器具番号の連番が間違っている）
２）をブロック表記できれば、単線結線図はA3ランドスケープの2ページ構成で済む。

２）はネットワーク理論（グラフ理論）の木構造　エッジ・ノードの考え方を適用する。それは様式５の１１　インピーダンスマップとの整合性まで意識する。トポロジーは1:N構成でなく、フィーダ分岐ノード単位にRMUを用いたデイジーチェーン構成がスマートだろう。

中間変電所の電圧は22kVとしている。33kVも可能だがコスパが悪化する。さすがに66kV対応はない。

なお、接続検討申込において蓄電池はチリング／ヒータユニットの電源を別に供給しなければならないメーカは避けている。単線結線図の描画が面倒になるからだ。そこでPCSと蓄電池が一体化したTESLA MotorsのMegaPack 2XLを採用している。

（蓄電池用チリング／ヒータユニットの電源回路を記載しなくても接続検討申込に耐えられるが、私は実施設計との乖離が激しくなるので嫌い）

私は特別高圧BESSの単線結線図もエクセルでフルスクラッチ描画し、接続検討申込書（様式５の４）にコピペしている。別紙参照しないよう心がけている。

特別高圧の単線結線図で必要な情報とポイントは以下である。

1. 受電電圧と電源周波数
2. CT容量、変流比、確度階級(1PS級）、定格耐電流(25kA,31.5kA,40kA)、過電流定数n　（系統用蓄電池は計量のため精度の高い確度階級を求める）
3. ESRの記載　CTを貫通接地
4. 系統解列箇所の赤文字明示
5. EVTの一次二次三次の電圧（連系変圧器の両端）
6. 連系変圧器はΔ-Y結線　MTRの容量、一次xxkV/二次22kV電圧、自己容量%Z、　タップ電圧
7. 変圧器容量が5,000kVA以上の場合は変圧器故障を検知する87などの設備（中間変電所TRにも電技上適用必須だが接続検討申込段階では無視しても耐えられる）
8. 所内変圧器22kV STR 50~75kVA程度
9. 停電時の電源バックアップ回路（鉛蓄電池で保持する）
10. 主変圧器の容量　必要に応じて自己容量％Z　（高圧は％Zの記載省略）
11. 66kV受電以上はTSOと通信するCDT
12. フィーダ盤VCB 51R,51GR　（フィーダ盤は同一構成繰り返しのため一部をブロック化）
13. フィーダ盤より先は中間変電所および発電設備のページに分ける

以下は特高受変電設備の単線結線図の例。電圧、CT比などサイト単位で異なる数値は電圧階級や容量に応じて別シートの入力で変えられるようにしている。そこはExcel機能を最大限活用。でもこのエクセル、2025年度の接続検討申込ひな型でCT列セルまで細かく区分されているがこの単結シートにおいては価値がないと思う。

接続検討申込（様式５の４＿単線結線図）

接続検討申込（様式５の４＿単線結線図）の書き方を紹介する。

例は系統用蓄電池（高圧）。

単線結線図はCADで書く人がほとんどだと思うが、私はエクセルの図形で書いている。

つまり、接続検討申込に耐えられる要点を書き記した図面であればよい。

別紙参照もせず、（様式５の４＿単線結線図）に図として張り付けるかリンク貼付としている。

エクセルの図形で書くと、変圧器、パワコン容量、CT変流比など設備固有の情報を別様式からセルを参照して単線結線図に自動更新することで、作成時間が短縮できかつミスが防げるのがメリットである。

接続検討申込（様式５の３＿設備運用方法）

接続検討申込（様式５の３＿設備運用方法）の書き方を紹介する。

なお、様式５の１、および様式５の２は提出不要なので私はエクセルワークシートから削除している。

様式５の３＿設備運用方法は　－　発電機運転パターン、受電地点における受電電力パターン　－　をエクセル独壇場のグラフ機能でお絵描きする。

時間当たりの受電電力（プラスは系統に送る売電、マイナスは系統からもらう買電）を表現するのを押さえればちょろい。

注意点として自家消費電力を受電電力に加味する必要がある。

太陽光発電の受電電力は快晴時の夏季のみ記載している。なお中国電力ネットワークは夏季以外にももう一つの季節のグラフを書かないと申請不備になる。私はワークシートを季節ごとにコピーするのではなく、一つのワークシート内でコピーして、２ページ印刷する構成としている。

系統用蓄電池の場合は、様式３＿逆変換装置の(24）蓄電容量の時間と同値とする。放電時間３時間をグラフに書く。
充電時間は昼間の４時間とした。別に放電時間と同じ3時間の申請でもよいが、充電ロスがあるので実運用の充電時間は3時間では足りないかもしれない。

送配電会社への接続検討申込（様式４＿負荷設備および受電設備）

接続検討申込（様式４＿負荷設備および受電設備）はとり立てて説明する内容でもないのだが、お付き合いいただければ幸いだ。

ここでは所内電源および高調波や電圧フリッカを発生する装置があればそのスペックを記載する。

高圧でいえば、6,600Vから低圧に変圧する小容量トランスのスペックを示す。
 

6,600Vから低圧に直接変圧する所内トランスがなければ、様式３_直流発電設備　２．昇圧用変圧器　の記入内容をそのまま転記すればよい。

１．負荷設備　（１）合計容量は　様式２＿発電設備等の概要　６．自家消費電力（発電に必要な所内電力を含む）の最大電力と一致させないと申請不備になる。

力率は85%～100%の間にすればよい。ここで力率0を記入すると申請不備になる。電力契約できる最小の力率85%を記入すればよい。不明で逃げる手もある。

なお、タップ切換器仕様のFはFull Tap(全容量タップ）、RはRated Tap（基準容量タップ）である。無記名のタップは低減容量タップといい、トランス定格容量フルで使えないタップ電圧である。

パワコン（逆変換装置）は高調波を発生させる機器だが、この様式４は所内設備での高調波発生機器や電圧フリッカ発生機器の有無を問うので無を記入する。

電力会社はやたらフリッカに五月蠅い。

５．電圧フリッカ発生　で　（　無　）とすれば、本来、電圧フリッカ対策の欄はdon't careで（　有　・　無　） そのままでよいのだが、九州電力は特にしつこく、　（　無　）にしなければ申請不備になる。

送配電会社への接続検討申込（様式３＿逆変換装置）

最近は系統用蓄電池の導入がブームだが、接続検討申込書の（様式３＿逆変換装置）の記述に特徴がある。

逆変換装置は耳慣れない用語だが、日本の電力業界でパワコン（海外ではインバータ）をそのように呼称する。

系統用蓄電池がなぜトレンドなのか。近年全国で太陽光発電の出力制御が増えてきているので、この電気が余ったときに0.01円/kWhで系統から買電するのがこの蓄電池単独構成である。（太陽光黎明期のレジェンド達が好む、嫌でも買電しない太陽光パネルを併設する構成とは異なる）
この様式は基本的にメーカーが指定する数値を書き込めばよいのだが、（充電側）と（放電側）は設置者の裁量でそれぞれの数値を記入する必要がある。

高圧向け系統用蓄電池は特別高圧契約にならないよう、かつ蓄電池コンテナの自家消費電力をみて、パワコンを出力制限する必要がある。もちろんメーカの出力制限証明書の添付も必要だ。

なので、蓄電池のメーカーや構成により受電電力が微妙に異なる。ここでは総出力Pが1,883kWになるよう、パワコン20台のすべてが1台あたり100kWから94.15kWにダウングレードして出力制限している。蓄電池コンテナのチラー動作による自家消費の最大が116kWである算段で、電力系統からもらう充電時の最大受電電力（充電時はマイナス表記）は-1,999kW(充電1,883+自家消費116)なので、高圧受電ギリギリセーフになる。
※充電と放電は同じ有効電力としている。EMSで充放電指示の都度パワコンに出力設定できるなら違う申請パターンがありえる。この申請はEMSに頼らない構成とした。

(24)蓄電容量はパワコンの単機容量でなく、先ほど説明した放電時のパワコンの最大出力1,883kWを入力する。
ついつい、単機容量94.15kWとしがちだが、大体不備になる。
 

充放電の時間は3時間である。バッテリが4時間充放電システムであっても、様式５の３（設備運用方法）のグラフと一致させ、需給調整市場の三次調整力①及び②のブロック時間3時間と同じにしておく。ここに記入する時間は系統用蓄電池運用の時間であって蓄電池の時間容量スペックを示すものではない。ここでなぜバッテリを3時間充放電でなく4時間充放電システムにするのかは20年の運用による劣化率を考慮しているので。20年は経年劣化による蓄電池交換はしないデューデリをする。

三次といえばターシャリ(Tertiary)だ。余談だがトップレベルの日本在住英語話者でも知らない言葉の様子。それは日本の学校教育で教えていないからだろう。しかし英語ネイティブ話者はターシャリを知ってた。

送配電会社への接続検討申込（様式３＿系統連系保護リレー）

接続検討申込ネタを続けさせてね。何しろ１８様式あるので。
今回は高圧太陽光向けの様式３＿系統連系保護リレーを取り上げる。

この様式は高圧と特別高圧で全く様式が異なる。特別高圧はA4横、高圧はA4縦だ。

高圧用に特化したフォーマットを新製したと思われる。

連系用遮断器　その他機器はキュービクルの保護継電器に関する記載で申請者の電気的知識レベルが把握できる。

電気工事店や産業用太陽光を設計する業者の接続検討申込書でもいろんな間違いが見受けられる。
なぜ、他人の申請者の接続検討申込書を確認することがあるかというと、権利売買スキームによってである。
図の例では連系メイントランスを1,000kVAとし、CTを150/5A　にしている。
他人の申請を見ると500kW連系で2,000kVAトランスレベルの過大な250/5Aにしているケースがあった。
このあと、キュービクルメーカを変更し、CT変流比がトランスの容量に見合った適正化されたものになったとき、送配電会社指定の整定値設定に影響がある。もちろんそのスペックは要否確認依頼でクリアしないといけないのだが。

250kW連系の場合、連系メイントランスは300kVAなので、PF・S型キュービクルになるから、VCBでなく安価なLBSでよい。
遮断器は(VCB)でなく、(LBS)と改め、LBSのメーカー型番を書けばよいのだがPASやDGRの型番を書くケースが見られる。

また、PF・S型キュービクルにCTは無いが、CTの欄に30/5Aと書いてあったりする。
過電流強度、過電流定数(n>10)、機械的耐電流はCTの仕様なので、CTを使わないPF・S型キュービクルでは記載不要。

機械的耐電流は過電流強度:40倍を仕様定義しているCTは機械的耐電流を12.5kA・1秒以内としている。短絡電流をこらえるのは1秒以内に制限しないととてつもないおばけCTになってしまう。
つーか、過電流強度、過電流定数、機械的耐電流はよくつっこんで理解しないとずっとわからんし、理解してもすぐ忘れる。これを販売しているヒラヰ電計機や利昌工業に社会人インターンとして人事交流したら理解が深まり面白いかもしれん。

ZPDは三菱電機のMPD-3としているが、光商工でもよい。その場合は仕様が変わってくる。

インバーター（パワコン）に関する保護4要素(OVR,UVR,OFR,OFR)はパワコンメーカ記載による。
ここで、文字列の長い型式を書くと字が小さくなるので「PCSゲートブロック」と記載したら、パワコンの型番を書けと言われたので記載している。
UVRは1,500kVA以上のキュービクルはパワコンとは別にUVR2があるかもしれない。その場合、2の欄が空白だと指摘を受けたことがある。

単独運転検出（受動型、能動型）および付加機能もパワコンメーカ記載による。

送配電会社への接続検討申込（様式３＿直流発電設備）

接続検討申込ネタ。実は己の備忘録も兼ねている。

（様式３＿直流発電設備）について説明する。この様式は高圧のみで特別高圧にはない。

この様式は基本的にPCSメーカーが提示する数値を転記するだけである。

パワコンの台数x分、つまり　1～ｘ　号発電機と書かなければならない。

（３）運転可能周波数は　50Hzと60Hz地域で異なる。

（６）自動電圧調整装置（AVR）の有無　は　無　にしている。
　電圧上昇抑制のトリガー電圧整定範囲値を示すようだが、パワコンメーカも「無」指定なのでそうしている。

その他特記事項は以下を記載しないとドラフトチェックで不備になる。
１）パネル1枚あたり出力とパネルの枚数および総容量

２）パワコン単機AC出力と台数および合計

SI単位は[]でくくっている。本来つけなくてもよいが、接続検討申込書のひな型の単位は[]でくくっているので統一した。

数字はすべて半角で統一している。接続検討申込書のひな型のフォントはMS 明朝なのが気に入らないところ。
好きなArialに変えているところもある。

送配電会社への接続検討申込（様式１）

昨日に引き続き、接続検討申込書のお話。

接続検討申込書は様式がインバーター（逆変換装置）方式の場合は特別高圧で１８程度あるが、表紙を飾るトップバッター「様式１」について案内するけーの。

接続検討申込書はエクセルでOCCTO（電力広域的運営推進機関）から電気事業法更新の都度リリースされ、各地域の送配電会社に展開される。更新タイミングは電気事業法の改正タイミングである４月、10月、1月が多い。最新バージョンは20240410。間違って古いバージョンで申請すれば最新バージョンで出し直し。なお、接続検討申込の回答後に再度接続検討申込する場合は、接続検討要否確認依頼書になるが、接続検討申込書とは「様式１」が違うだけで他の様式は同じ。こちらは20240801に最新版がリリースされた。
この申請、電気工事店でも結構ハードルが高く、高圧はともかく、特別高圧は大体は大手電機メーカーか電力会社系列や大手企業系列の電気系エンジニアリング会社に作ってもらうことが多いが、一部個人事業主でも20万円くらいで作っている。なぜならばエクセル様式だし、過去の申請のコピーで申請できるから。なので、新規参入者でも簡単にできるんじゃないかと勘違いしている人が結構いるが、素人が作成できるのは「様式１」「様式２」と主要設備レイアウト図、敷地平面図、周辺地図、工程表くらい。それ以外は高圧受電以上の電気的知識がないと難しい。いや、他人が作ったコピーでできるんじゃないかって？　そのコピーに大間違いが多々あり、それを適用すると大間違いが加速する。

この「様式１」だが、エクセルのフォントがMS　明朝　半角はCentury　の9ポイントが標準。
トップバッターを飾る「様式１」はＭＳ Ｐゴシック　8ポイントでさらに小さくどうにかならんかー。
私は10ポイント以上、半角はArial に変えちょる。
 

接続検討申込書は他社が作成したものを参考でみることが多いが、MFPコピーしてスキャンとかで複数社経由したものをもらうので8ポでは印刷がにじんでよく読めん。

発電者の名称は自分の名前あるいは通称名を書くが、地名と大字と末尾に発電所で締める人がほとんど。なお小字はやめてくれ。グーグルマップで簡単に追えない。
太陽光発電所の場合：山口中央発電所
蓄電所の場合：山口中央蓄電所　えっ、山口中央蓄電池発電所じゃないかって？　これってみっともないじゃん💦
蓄電池は充電（蓄電）か放電しかしないでしょ？　発電所じゃないじゃん。自動車のバッテリーが発電したていう？　放電はいうけど発電はいわんよね。自動車で発電するのはオルタ姉ちゃん（オルタネータ）じゃん。いくら電気事業法で10,000kW以上の蓄電所を発電所とみなす法改正がされたとしてもそれはそれ。
あと、なぜか知らんけど蓄電池所と呼んだり蓄電器と呼ぶ人もたくさんおる。フランクリンのライデン瓶は蓄電器だけどそもそもライデン瓶は一瞬しか電気を貯めたり放出しかできんコンデンサなのですごくバッテリを蓄電器と呼ぶのはすごく違和感あるそ。
ここのオチは名称の記載に作成者の個性が出まくりだということ。

以下、宛先で中国電力ネットワーク株式会社　御中が重なり見づらいが、御中は何と図形テキスト。OCCTOもセンスなし。改善を願いたい。

送配電会社への接続検討申込

ご無沙汰しております。

猛暑ですが、盆前で少し暇になったので、夢に出ることもあったネタを披露します。

仕事で送配電会社への接続検討申込作業をしています。
太陽光発電はもとより、流行の系統用蓄電池の両方です。

接続検討申込は検討料22万円が必要なのですが、自家消費の場合は検討料22万円が無料です。
蛇足ですが低圧連系でも接続検討申込料22万円が必要と勘違いしている方が結構おられます。そのオチはその会社自体、高圧以上しか案件対応しないので知らないだけです。
本題にもどります。
東京電力パワーグリッドが系統用蓄電池の記載例をわかりやすく表現しています。

https://www.tepco.co.jp/pg/consignment/fit/pdf/koatu_tikudenti.pdf

様式２において、太陽光発電の申込では５．受電地点における受電電力　最小（D）と６．自家消費電力の最大（Ｅ）が符号反転して数値一致（ただし、受電電力（Ｄ）が負記号）だったのですが、系統用蓄電池は順潮流と逆潮流があるので記載が改められました。今年2024年から全国の送配電会社で統一されたみたいです。

４．発電設備等の定格出力合計が放電側は＋2,000kWで、特別高圧じゃないかと違和感があるのですが、そこは５．受電地点における受電電力　最大（Ｃ）が1999.5kW未満であれば高圧受電のようです。ですが、小数点1桁で高圧か特別高圧を判断するのであれば、すべての記載において、小数点1桁表現のサンプルとすればよいのにそこが一寸物足りないです。
実際、小数点1桁を記載せよとドラフトチェックで不備を食らいましたんで。


太陽光発電の仕事をされている方に参考になれば幸いです。