【蓄電池】 カーボンニュートラル実現のキーテクノロジー

 蓄電池とは、1回限りではなく充電して何回でも使用できる電池のことです。私たちがよく使っている単三電池などは一次電池であり、放電のみで使い切りです。それに対して、蓄電池は二次電池と呼ばれ、私たちの生活の中でも様々なところで使われています。一般的なものではスマホのバッテリーや電気自動車などで使われています。

 蓄電池として普及し始めているものとしては、皆さんも耳にしたことがあるリチウムイオン電池(二次電池)があります。リチウムイオン電池を発明した功績によって、元旭化成の吉野彰氏ら3人が2019年にノーベル化学賞を受賞したことは有名です。リチウムイオン電池はリサイクル回数が数万回かつ長寿命なのがメリットですが、まだ高価なのがデメリットです。

 私はこのリチウムイオン電池を始めとした蓄電池の将来性に魅力を感じており、特に自然災害が多い日本では災害時の停電や電力不足の際に、非常用電源として蓄電池が活躍するのではないかと考えています。また電力需要がピークになる時間帯に蓄電池から放電させ、休日や夜間など電力事業所の電力をあまり使わないときに蓄電池に電力を貯めることで、電気料金を削減することが可能になると思っています。各企業や各家庭が負荷電力を平準化する(ピークカットする)ことで環境にも配慮することができ、一石三鳥以上の効果が期待できます。

 最近では災害時の非常用のバックアップ電源にとどまらず、住まいのゼロエネルギー化を推し進めるための重要な電源装置としても蓄電池の認知が進んでいます。ゼッチという略称で呼ばれるZEH(ゼロエネルギーハウス)はその最たるもので、ZEHへの補助金や定置用蓄電池への補助金、電気自動車への補助金など、国や地方自治体からの支援が充実しています。今後蓄電池の価格がより低減していくことで、より購入しやすい価格となり、スマートハウスのように電気の自給自足を可能にさせる大容量の蓄電池システムが組み込まれた住宅環境にシフトしていくことが見込まれます。


 また、2009年11月から始まった余剰電力買取制度ですが、FIT(固定価格買取制度)と呼ばれる制度と同様に、家庭用太陽光発電の余剰電力を10年間、固定価格にて買い取るという制度が2019年11月から段階的に終了しています。これがよく言われる「2019年問題」や「卒FIT」と呼ばれているものですが、当初は48円/kWhにて10年間固定価格で買い取るというものが徐々に切り下げられ、買取が終了した現在では東京電力などの一般電気事業者で8.5円前後の買取価格になっています。制度がスタートした当初は10年後に終了する段階での買取価格は24円と見込まれていただけにだいぶ切り下げられた感があります。そのため、わざわざ現在の低価格で電力会社に売電するよりも、自分の家で電力を自家消費して、電力会社からの買電量を減らしたほうがお得なため、こういった観点からも蓄電池の需要はさらに高まると見ています。

 さらに世界的な脱炭素化の流れから、太陽光や風力などの再生可能エネルギーは急速に広まっていますが、この普及にも蓄電池の果たす役割が重要となります。RE100というワードもよく耳にするようになりましたが、RE100とは事業運営を100%再生可能エネルギーで調達することを目標に掲げる企業が加盟するイニシアチブのことです。RE100にはグローバルな有名企業が続々と参加を表明していますが、このRE100に入るためには、事業運営を100%再生可能エネルギーで行うことを自ら宣言しなければなりません。このRE100の達成にも蓄電池の存在が必要不可欠となります。


 蓄電池は大型になればなるほど大容量になりますが、家庭用であっても大型のものはまだ数百万円はします。また屋内タイプと屋外タイプがありますが、どちらも蓄電池を置くスペースが必要となります。

最近は大きさもコンパクトになりつつありますが、それでも蓄電池用のスペースの確保が必要です。そのため、いち早くポータブルの移動式の蓄電池をもっと普及させるべきだと考えています。今では飲料水は各家庭にウォーターサーバーが置かれ交換式で大型のペットボトルが届けられるようになっていますが、電気もいずれコンパクトになり、各家庭へ届けられる未来が来るのではないかと思っています。ポータブルな移動式蓄電池を各家庭が持つことで災害対策の役割を兼ね、場合によっては電気自動車の電気も充電式ではなく、このようなポータブルなものと入れ替えができれば充電時間も節約でき、より使い勝手が増してくると考えています。


 ロボットでもドローンタクシーでもそのテクノロジーを一段引き上げるためには、蓄電池の性能向上が重要となります。その性能向上を可能にする次世代電池の最有力候補と言われているのが全固体電池です。通常、電池は正極材、負極材、電解質で構成されますが、液体の電解質(電解液)を使うリチウムイオン電池に対し、全固体電池は文字通り、固体の電解質を使います。リチウムイオン電池よりも高性能を期待でき、リチウムイオン電池が電池内部の電解質に可燃性液体が使われることによって衝撃での発火・爆発を引き起こす可能性があるのに対して、全固体電池では固体のため安全面での課題を解決でき、大容量・高出力化を兼ね備える究極の電池として期待されています。もちろんリチウムイオン電池も革新的な技術でしたが、これをさらに上回るものが出てくる可能性があることに心躍る気持ちになります。何も全固体電池に限ったことではないですが、安全性が高く、軽量化され、電池寿命の長い、安価なコストの蓄電池が私たちの生活に早くもたらされることを待望しています。このような蓄電池の登場によって様々なテクノロジーがさらに飛躍的にその能力を向上させると考えています。また、蓄電池はカーボンニュートラル実現のキーテクノロジーの1つであり、その未来にこれからも注目していきたいと思います。


#蓄電池 #カーボンニュートラル #一次電池 #二次電池 #リチウムイオン電池 #ノーベル化学賞 #非常用電源 #ピークカット #ZEH #スマートハウス #余剰電力買取制度 #FIT #2019年問題 #卒FIT #脱炭素 #RE100 #再生可能エネルギー #ポータブル #移動式蓄電池 #全固体電池 #テクノロジー向上



149回の閲覧

最新記事

すべて表示