住宅用太陽光発電のためのコンクリート製フライホイール蓄電システム

フランスのベンチャー企業が、革新的な方法で太陽光エネルギーを蓄えるコンクリート製のフライホイールを開発しました。現在、フランスでテストが行われていますが、当初はフランスの海外領土とアフリカで提供される予定です。

フランスの新興企業Energiestro社は、コンクリート製のフライホイールシステムをベースにした住宅用太陽光発電の蓄電技術を開発しました。

フライホイールシステムは、モーターを使ってローターを回転させることで、電力を運動エネルギーに変換して蓄えることができます。フライホイールは高速で回転するため、電力が機械的な力に変換されます。

提案されているソリューションは、中空の固体シリンダーを軸の周りに回転させ、電気モーターと発電機に接続したものです。同社の共同設立者でありゼネラルディレクターのアンドレ・ジェネスソーは言います。「蓄えるべきエネルギーがあるときは、エンジンがフライホイールを駆動して加速します。反対に、モーターがブレーキとして働き、電気を放電することもできます。」

メーカーによると、これまでこの種のストレージに使用されるフライホイールは、スチール製のものがほとんどでした。「しかし、スチール製のフライホイールには価格という限界があり、定置型蓄電システムのユーザーは、何よりもベストコストを求めています」とジュネスソーは説明します。「また、カーボン製のシリンダーを開発している企業もありますが、こちらも非常に高価なものとなります。」

同氏によると、現在、カーボン製フライホイールの価格は約250ユーロ/kWh、スチール製フライホイールは200ユーロ/kWh、コンクリート製は数ユーロ程度だといいます。「特許を取得した当社の技術の特徴は、コンクリート製のシリンダーがグラスファイバーの巻線によってプレストレスを与えられ、摩擦を避けるために真空状態で保持されていることです」とジュネスソーは述べています。これにより、機械部分が密閉され、潤滑油も真空中にあるため、酸化のリスクがなく、メンテナンス作業が軽減されます。

フライホイールは30年、インバーターは15年で交換することになっています。「当初は価格面からコンクリートを選択しましたが、すぐにライフサイクル分析でも好結果が得られました」とジェネスソーは続けます。「我々は1kWhあたり約10gのCO2であるのに対し、リチウムイオン電池は約40gのCO2/kWhであり、鉄製のフライホイールと同じレベルです。」

現在、エネルジエストロ社が提供しているのは、公称電力が約10kWの標準的な蓄電ソリューションで、これは1時間での充放電サイクルに相当します。

フライホイールの直径は1メートル、重さは3トンで、個人宅の庭に設置できます。

システムの容量は、最初は20kWh、次に50kWhと増やしていき、最終的には24時間の保存が可能になるようにします。「フライホイールを地面に埋められるクレーンを見つけなければならないため、サイズの制限は物流によって決まります。これが、現在の事業計画で50kWhに制限している理由です」とジェネスソーは付け加え、このソリューションはまずフランスの海外領土とアフリカで提供される予定であると述べました。

このフランス企業は、欧州連合の研究・イノベーションプログラム「Horizon 2020」から資金提供を受けています。「ベータテストとして、ガイアナでVoltalia社と実証実験を行っています」とジェネスソーは言います。「この中で、雲が通過した場合にネットワーク上の変動を1時間管理する10kWhのフライホイールを設置する予定です。」

同氏によると、高温多湿の地域では、リチウムイオン電池よりもフライホイールの方がはるかにロバストで信頼性が高いという。また、Engie社と共同で、ピレネー・オリエンタール地方のThémis太陽光発電所プロジェクト（3.4MWp）では、リチウムイオン電池と比較して、周波数調整におけるこの技術の影響を検証する目的で、10kWhのフライホイールを複数台設置する予定です。

出典：https://www.pv-magazine.com/2021/06/21/concrete-flywheel-storage-system-for-residential-pv/

Concrete flywheel storage system for residential PV