推薦メッセージ

直流ワールドは既に完成していた!

東北大学 大学院環境科学研究科 田路とうじ 和幸 教授

photo-taro東北大学とシオン電機(株)の共同研究により、交流電源仕様として市販されているエアコンが簡単に直流で稼働できることが実証できました。これは、我々の身の回りの家電製品が、殆ど直流化されていることを示しています。

多くの方は、直流社会と言う言葉を出すと「電化製品は、交流電力で動いているので現在市販されている電化製品は、使えないので実現は先の話ですね。」と言われますが、今回の実験で、市販のインバータ付き電化製品は、直流で動くことが証明されました。

単に、我々が購入し、利用できる電力が交流と言うだけで、主たる電力が太陽光発電をはじめとする再生可能エネルギー(直流電源)になれば、直流配電して、直流で市販の電化製品を各家庭で作った電力で動かせることができるわけです。そうすれば、交流から直流、直流から交流への電力変換による10%以上の電力損失をなくすことができ、簡単に数10%以上の省エネルギーかつ数10%以上の大幅なCO2削減が可能になります。

このように、現在の生活スタイルを維持したままで、直流を使えば、電化製品で使用する電力の絶対量を10%以上削減できるわけです。このように電力消費が削減できれば、再生可能エネルギーを中心とした生活スタイルへと変更も可能になってきます。

さて、これを経済性も含めて実現できるのが、シオン電機(株)が開発したエコミノ―ルです。エコミノ―ルは、環境性の高い電力を優先的に活用できるのが特徴です。すなわち、再生可能エネルギーを無駄なく利用し、必要電力負荷が大きくなった場合や悪天候の時は、商用電力を最小限購入して生活できるため、電力不足のない生活が保障されます。また、単に商用電力を購入する形なので、電力法の問題も生じません。そのため、蓄電池つき系統連携パワコン導入に必要な電力会社との調整も必要としません。再生可能エネルギーを高効率で直流利用し、電力変換による電力損失の無駄を無くすという観点に立てば、高価な蓄電池を必要としないために、最も経済性の高い装置と言えます。

ただ、費用をかけて太陽光発電やエコミノ―ルを設置した方は、「停電になった時にも電気は使えますね。」と言われると思います。停電時に太陽が出ていれば、太陽光発電の電力は利用可能です。しかし、雲が出たりすれば出力変動しますので、発電量以上の安定な電力を得ようとする場合は、蓄電池が必要になります。では、どの程度の蓄電池を用意する必要があるかということですが、停電時に何を必要とするかを考えてみましょう。多くの方は、情報機器(携帯やスマホ)と照明があれば良いと思います。太陽が無い場合は仕方がありませんが、太陽光があれば、ラップトップパソコンを複数台エコミノ―ルにつないで同時に充電してください。そして、パソコンのUSB端子を経由して情報機器への再充電、さらにUSB端子に接続できるLED照明を利用して下さい。さて、もう少し大量に電力を必要とする方は、平時からエネファームもしくはエコウイルという電力供給とお湯を同時に作る装置を導入して下さい。現状では、後者は前者に比べ安価に導入できます。お湯を沢山利用する方は、後者がお勧めです。両者とも一度は停電しますが、非常時は手動で稼働できるものも市販されています。使用電力は1kW程度に制約されますが、非常時には十分な電力量ではないでしょうか。

さらに将来的にEVが普及し、電力網にEVが直結するようになれば、エコミノ―ルがあれば、EVに蓄電された電力が家庭で利用できるようになり、低炭素型社会と停電の無い暮らしが実現するのではないでしょうか。

エコミノールの開発支援の推薦

前 北海道建築技術協会会長
北海道大学 荒谷 登 名誉教授(建築環境学)

photo-araya食料にとどまらず“電力の地産地消”は、送電損失を最小限にしながら電力を確保し、地域振興を促す安全性の高いエネルギー政策の課題である。

自然エネルギーなど、複数の電力源を直流合成するシオン電機の方式は、電力利用の可視化と共に、全システムを直流化することによって送電損失と変換損失を最小限にし、強弱さまざまな各種電源を余すことなく活用し、不足分を商用電力に頼ることによって、コスト高、短寿命かつ廃棄後の処分に大きな問題を抱えるバッテリーを不要にするなど、そのシステム構成は極めて独創的かつ魅力的な取り組みである。

日本では電力利用の始まりから交流による発電、送電がなされてきた歴史があり、末端で直流変換利用されているため全体として極めて効率が悪く、これらすべてを直流化し効率化することは省エネルギーにかかわる国家的な大事業とされている。

その理想的な転換へのきっかけとしても、エコミノールを用いた複数の電力源の合成と、電力利用末端からの直流化は、今後の日本の国家的な課題とも言うべきで、エコミノールはその突破口としても期待されている革新的な技術である。

もちろん個々の事業化や地域単位の取り組みとしても重要かつ魅力的な取り組みで、豊穣の風土とも言われる日本には、バイオマスを含む多様な自然エネルギーと、その廃棄物をも含む多様な資源があり、これらをその場で電力に変換する地産地消の工夫を引き出す意味でも、その媒体となるエコミノール技術の育成支援は、将来の地域振興につながる大切な課題であると考え、その低コスト化とともに今後の普及にふさわしい支援を期待している。

北海道工業試験場の見解

(地独)北海道立総合研究機構産業技術研究本部 工業試験場 情報システム部
平成25年民間共同研究報告書より一部抜粋

地球環境破壊の防止を目的とした二酸化炭素の排出削減、2011年3月の東日本大震災による原子力発電所の事故などを背景に各種の再生可能エネルギーが注目されている。2012年7月以降の政府が決めた再生可能エネルギーから得られた電力は電気事業者への売電を目的としているが、商用電源網は発電所の発電量を実需、及び今後の需要予測に基づき厳密に制御されており、出力変動の大きい再生可能エネルギーを受入れる前提にはなっていない。そのため商用電源を不安定にする可能性や電力受入れ枠に十分な余裕が無いという課題に加え、太陽光発電により出力される直流を売電のための交流へ変換する事による変換損失の問題もある。シオン電機では再生可能エネルギーを直流で使用し、不足する電力分のみ商用電源を整流し補う直流電力合成の実用化に取り組んでいる。

この取組は複数のエネルギー源の電力合成が容易、使用エネルギーの順位付けが可能、回路が簡素で効率が良いなどの特徴を有し、再生可能エネルギーの活用法として今後主流になると考えられる小規模分散型発電、すなわちエネルギーの地産地消に適している。