神戸製鋼所　圧縮空気蓄電システム「空圧電池」　風力発電の出力変動抑制 (1/2ページ)

　空気を使って電力を貯蔵する圧縮空気蓄電システム（ＣＡＥＳ）の開発に、神戸製鋼所は早稲田大学スマート社会技術融合研究機構、エネルギー総合工学研究所と共同で着手した。風量や風向きなどによって発電量が不安定な風力発電の出力変動の抑制や電力需要のピークシフトなどの平滑化・平準化を目指す。

　風任せから計画的に

　「ＣＡＥＳは余剰電力をためられるので、風力発電を風任せから計画的なものに変えられる」。開発に取り組んできた松隈正樹・神鋼テクノ産機本部開発室理事はＣＡＥＳのメリットを強調する。

　ＣＡＥＳは、揚水発電と同じ力学的エネルギー貯蔵と位置付けられる。蓄電池やリチウムイオン電池といった化学的電池と比べると、電池のような能力劣化による寿命はほぼなく２０年以上持つ。また燃えないし、危険な化学物質もないため安全な上、有害物質・劇物や希少金属も含まず廃棄性に優れる。ただ充放電効率（６０～６５％）や設置面積では劣る。

　神鋼のＣＡＥＳは「空圧電池」と名付けて商標登録を取得している。この空圧電池は、風力や太陽光で得られた電力を産業用のエアコンプレッサーで断熱圧縮し、低温圧縮空気と圧縮熱に分離。このうち低温圧縮空気はタンクに貯蔵し、電気がほしいときに空気を取り出して圧縮熱で高温に戻し、エアタービンを回して発電機を稼働させ放電する。「圧縮機と発電機が独立しているので充電と放電を同時に行えるのは大きな利点。化学的電池は同時に作動できない」と松隈氏は強調する。

　発電量が不安定な風力発電などで要求される平滑化やピークカット機能を満足させるためには、変動発電電力に応じて空圧電池が追随して俊敏に放電発電する機能が必要になる。このため発電用のエアタービンには回転速度を１秒で１０％制御できる容積型スクリューエアタービンを使用。発電能力を要求に応じ１０～１００％で自在に回転数制御が可能だ。