彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる招と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え(戦国時代の井伊
軍団編成の一種、あらゆる武具を朱りにした部隊編成のこと)と兜(かぶ
と)を合体させて生まれたキャラクタ。
【季語と短歌:1月19日】
冬の菜宴の目覚めに活を入れ
高山 宇 (赤鬼)
✳️ 群れで「仮想発電所」を構築する未来
電気自動車の双方向充電を日産が先導(CNET Japan)
電気自動車はもはやエコな交通手段というだけではない。家庭用のバッテ
リーとしても機能する可能性がある( 【画像】「EVの双方向充電」の先駆
者となった日本車とは 」)。電気自動車の普及は緩やかだが、技術の進化
は、『デジタル革命渦論』、『ディープランニング』(NHK技研)、『
QRコード革命』、『ネオコンバーテック』と絡み急速に成長。2024年第
3四半期時点で、米国での軽車両(米国の基準ではテスラ モデルYなども該
当)の販売台数のうちEVが占める割合はわずか9%にに過ぎなかったが、
その割合は急速に増加、米再生可能エネルギー研究所(NREL)は、2030
年までに米国で3000万台から4200万台のEVが普及すると予測。
2030 National Charging Network レポートは、新しい概念を作成 インフォグラフィックに収め
られた全国的なEV充電ネットワークの計画を導くモデル 上。NRELによる画像
こうした進化は、単にガソリン代を節約したり、二酸化炭素排出量を削減
したりする以上の意味を持つ。EVの次なるフロンティアは双方向充電技術
にある。この技術を使えば、車の大容量バッテリーを停電時に家庭のバッ
クアップ電源として活用できる。フォード、GM、ボルボ、テスラ(サイ
バートラックのみ)といったメーカーがすでに一部のモデルでこの双方向
充電に対応しており、2025年や2026年までには多くのメーカーが同機能を
搭載するとみられる。EVメーカーが双方向充電技術を採用する動きが進む
中、この技術がテスラの「パワーウォール」のような家庭用バッテリーバ
ックアップの代替となる可能性がある。太陽光発電バッテリーは必要なと
きにバックアップ電力を提供するが、設置には数千ドルがかかり、使い道
も限定されている。それに対し、双方向充電は⓵移動手段としての役割に
加え、②ガレージに停めている間にもEVを活用できるという一石二鳥のソ
リューションを提供できる。「双方向充電技術は今後さらに普及し、202
5年はその技術が転換点を迎える年になる」と、複数入居者向け建物にEV
充電ソリューション提供企業責任者は語る。CNETは自動車メーカーの専
門家やこの技術を研究する研究者に取材し、家庭と車の接続の未来課題を
掘り下げている。
2025年の双方向充電は、主要な自動車メーカが自社EVに導入で、さらな
る普及を期待し、メーカー各社は、家庭向けの車両充電、いわゆる「V2H」
だけでなく、あらゆる用途に対応する双方向充電充電、つまり「V2X」へ
の移行を進める。「GMのような企業が2026年までに全車両でV2X技術を
展開する計画を立てている。V2X対応の車両数は急速に増えるだろう」と、
見ている。この進展は、V2Xが普及フェーズに入ることを後押し、ユーザ
ーがV2Xを使う技術的な能力だけが重要でなく、「商用車両群」と「家庭
のエネルギー管理」という2つの大きなトレンドに注目されると。 商用車
両群におけるV2Gの重要性が高まる。タクシーなどの商用車両群の所有者
にとって、双方向充電の未来は一般消費者とは異なる。たとえば、UPSが
トラック向けに車両から電力網へ電力を供給する「V2G」システムを採用
している事例がある。
オークリッジ国立研究所の研究スタッフであるオマー・オナール氏によれ
ば、UPSが使用するシステムはワイヤレスで充電しながら電力を送電網に
戻すことが可能だという。このようなマイクログリッドの仕組みは、学校
のバス、教会、レンタカー会社、運送会社、公共交通機関など、大規模な
商用車両群を運営するどの組織にも技術的に適用でき、こうした大規模な
商用車両群は、管理が容易でスケジュールが予測可能であるため、V2Gプ
ログラムにおいて特に価値があり、 家庭用電力管理システムが必要不可欠
で、ボルボ・カーズ・エナジー・ソリューションの責任者は、顧客がEVの
充電と放電を最適化するアルゴリズムを備えたエネルギー管理システムを
必要とする。このシステムは家庭での消費量や電力価格に応じてEVの充放
電を自動的に調整することが求められ、このような仲裁機能はすでにSolar
Edgeのホームバッテリーや、「Tesla Powerwall 3」のような家庭用バ-ッテ
リーに搭載されており、車両メーカーやEcoFlow、Savant、Jackery、Blue-
ttiのような企業も同様の技術開発に参入している。
車両側では、フォードがSunrunやBGEと提携して、同社初のEVピックアッ
プトラック「F-150ライトニング」のパイロットプログラムを実施している。
同プログラムでは、家庭への電力供給や電力網へのエネルギー供給が可能
だと実証。GMもまた、同様の蓄電システム「GMエナジー・パワーバンク」
を展開している。同システムには、停電時にEVから家庭に電力を供給した
り、ピーク時の電力料金を抑える家庭用電力管理システムが含まれる。
◾仮想発電所の構築に必要なこと
仮想発電所(VPP)の実現には、いくつかの追加要素が必要になる。車両
と家庭用インバーターを仮想発電所プログラムに接続する必要があり、こ
のシステムはVPPや電力会社によって維持管理される必要があるが、それ
は思ったほど簡単なことではない (仮想発電所とは、分散された多数のEV
の蓄電池がネットワークで繋がり仮想的な発電所を構築するもの)。
さらに、すべての家庭用充電器を設定してインターネットに接続する必要
がある。これにより、VPPは、充電が十分にある車両がその時点でどれだ
け接続されているかを推測できる。たとえば、充電残量が5~10%しかない
車両からはエネルギーを取り出すことができない。そのような車両はまず
充電を行う必要があり、オーナーが引き続き使用できる状態を維持するこ
とが求められる。
さらに、VPP(仮想発電所)や電力網サービスが大きな成功を収めるには
市場規模の拡大が必要である。システムを導入する人が増え、接続される
車両の数が増加すれば、予測がより容易になり、安定性や効果が向上する
という理由だ。 CES 2025での新たな動向 CES 2025では、スマートエネ
ルギー管理システムが大きな注目を集めた。EcoFlowは「Oasis」というAI
駆動の家庭用エネルギー管理システムを発表した。同システムは既存の
EcoFlow製品や家庭全体のバックアップ電力ソリューションと連携する。
AI、予測分析、自動化を組み合わせて家庭の電力需要を管理し、家庭用の
太陽光発電システムとも連携できる。
将来のエネルギー需要や太陽光発電量、電気料金や天候パターンを考慮し
電力使用を調整できる。 Savantもまた、新しい「Smart Budget」電力パ
ネルを発表。同パネルは既存の電力配電盤に追加できる電力モジュールで
構成され、付属のソフトウェアは家庭のエネルギー使用量を調整し、需要
が容量を超えないようにする。優先順位をつけて電力を利用し、リアルタ
イムの消費量を監視し、必要に応じて負荷を減らし、使用量をバランスさ
せてくれる。
Bluettiもスマートエネルギー管理システムと新製品を発表した。同社の
「EnergyPro 6K」は、小規模から中規模の住宅向けのバックアップ電源と
して設計され、既存の屋根設置型ソーラーシステムと統合できるほか、
AT1スマート配電ボックスと組み合わせることで双方向EV充電や発電機充
電もサポートする。
最後に、Jackeryの「HomePower EnergySystem」は今年後半に発売予定。
このシステムはモジュール式で、7.7キロワット時から15.4キロワット時ま
で積み重ねて拡張可能。バッテリーユニット、ハイブリッドインバーター、
負荷を管理するハブで構成され、EV充電器やバックアップ発電機、既存の
家庭用ソーラーシステムに簡単に統合できるよう設計されている。
◾EVの双方向充電は家庭用バッテリーを代替するか
「私は家庭用バッテリーを持ったことがない」と、フォードでエネルギー
サービスとV2G事業を担当者は「私が持っているのは『F-150ライトニング』
(フォード初のEVピックアップトラック)だけ。2024年の夏、ミシガン
で非常に激しい嵐があり、私の地域では木々や電線が倒れ、3日間も停電
した。でも、対応できた。その間ずっとトラックの電力で生活し、電力が
復旧したときには約100マイル分の充電が残った。」
平均的なEV所有者は、車をバッテリー代わりに使用した場合のエネルギー
消費をほとんど感じないだろう。「車両が接続されているとき、車両から
15~30マイル分(25km〜50km)の電力を取っても、ドライバーにとっ
てほとんど支障がない」と説明する。「車両によるが、1時間以内で減っ
た分の電力を充電で取り戻せる」
しかし、取材に応じた専門家の全員が、EVの双方向充電が完全に家庭用バ
ッテリーを置き換えるとは考えていず、「もしあなたが人里離れた場所に
住んでいて、長期間のエネルギーバックアップが必要であれば、家庭用バ
ッテリーシステムを購入する方が経済的だ」とSwtch社の担当者はこう指摘。
「家庭用バッテリーはより多くのエネルギーを蓄えられる可能性が高く、
長期間の停電中でも移動の必要がある場合に問題が生じにくいためだ」「
私たちは、どちらか一方の選択肢とは見ていない」と電力業界に独立かつ
客観的な専門知識を提供する研究所のシニアプロジェクトマネージャーで
あるベン・クラリン氏。 「どちらも停電時に人々を支援できる」と彼は、
双方向充電が家庭用バッテリーシステムと共存する余地があると考えてお
り、テスラのパワーウォールのようなシステムが双方向充電によって完全
に置き換えられる可能性は低いという。また、EVの双方向充電が家庭用バ
ッテリーの導入が実現困難なケース、例えば多世帯住宅のような場所で有
効に機能する可能性がある。多世帯住宅では、スペースやコストの問題から
個別のバッテリーバックアップを導入することが難しい。
◾ 双方向充電の現状
双方向充電はその名の通り、車両に蓄えられた直流(DC)エネルギーを交
流(AC)電気に変換し、それを自宅や電力網に供給するプロセスだ。これ
は、従来の一方向型のEV充電プロセスとは逆の仕組みも備える。通常のプ
ロセスでは、壁のコンセントからEV充電器を通じて交流電力を車のバッテ
リーに供給し、それを直流エネルギーに変換して蓄えるという流れにある。
技術的な実装は比較的シンプルだが、双方向充電の本当の可能性は、様々
な活用方法にある。例えば、「V2H(Vehicle-to-Home)」充電では、停
電時に車をバックアップ発電機として利用できる。 「基本的なユースケー
スは2つある」とGMエナジー(GMのエネルギー貯蔵やEV充電ソリューシ
ョンを提供する部門)の収益責任者。「一つは純粋にレジリエンシー(回
復力)を重視したもので、停電時に車を使って自宅に電力を供給するとい
うもの。このシナリオでは、車を単なる移動手段以上のもの、つまり二重
の資産として活用できる。車をエネルギー資産として利用し、固定型の蓄
電設備と組み合わせることで非常に価値のある用途が生まれる」 平均的な
EVはフル充電で60kWhの電力を蓄えることができ、これは家庭の約2日
間分に相当。使用状況によってはさらに長持ちし、家庭の電力バックアッ
プとして実用的。
「一般的な市販の固定蓄電システムでは、7~13kWh程度の電力を蓄えら
れる」とフォードの責任者はいう。「それは素晴らしいが、車両で言えば
わずか15~30マイル分の走行距離に相当。一方でEVでは300マイル以上の
走行が可能です」。これにより、緊急時にEVを電力供給源として使用して
も、車両の走行距離に大きな影響を与えることはなく、実用的なバックア
ップ手段となる。
「V2L(Vehicle-to-Load)」のような選択肢もあり、これは車両の電力を
使ってキャンプ用品、電動工具、家電製品などのデバイスを動かすための
アダプターを利用する。「基本的なV2Lであれば、ほとんど導入の障壁は
ない」とマーティン氏は言う。「車に延長コードを差し込むためのコンセ
ントがあれば、デバイスに電力を供給できる」 これにより、V2Lは一般消
費者が最初に体験する双方向充電のユースケースとなるだろう。また、「
V2V(Vehicle-to-Vehicle)」という選択肢もあり、これは電力を使い切っ
たEVに電力を供給する仕組み。これは車のバッテリーで別の車をジャンプ
スタートする方法に似ているが、適切な例えとしては、自分の車の燃料を
他の車に移すようなイメージ。
◾双方向充電の普及における課題
「双方向充電やその他の車両とさまざまなものを繋ぐ技術(V2X)の最大
の障壁は、車両自体の対応能力だ」とSwtchのマーティン氏は述べている。
「現場にはV2Xをサポートする充電器が存在するものの、対応する車両の
数が限られているため、現在では充電器の技術があまり効果を発揮してい
ない」
◾車両と充電器の性能
しかし、これも今後数年で変わる見込みだ。GMだけでも、新たに発売さ
れたChevroletのEV、Equinox、Blazer、Silveradoをはじめ、Cadillac Lyriq
やGMC Sierraを挙げている。これらの車両はすべて双方向充電に対応して
おり、GMの車両用ホームシステムと連携して動作する。現在の最も代表
的な例は、Ford F150 ライトニングとその専用充電器「Ford Connected
Charge Station Pro」だ。この双方向充電器は1310ドル(約20万円)で
販売されているが、一部の電動トラックモデルには無料で付属している。
他の自動車メーカーも追随し、双方向充電に対応した車両を増やすと予想
される。ボルボは、Volvo EX90が双方向充電に対応すると発表しており、
ヨーロッパでは交流(AC)対応の双方向充電器の開発を進めている。また、
スウェーデンの自動車メーカーは、家庭用エネルギー会社「dcbel」と提携
し、米国市場に直流(DC)対応の双方向家庭用エネルギーステーションを
導入する計画も進めている。 設置費用とアップデート 双方向充電は基本
的なEV充電よりも設置費用がかかる。「車を自宅の予備電源として利用
したり、V2G(Vehicle-to-Grid)プログラムで電力網に接続するには、費
用が最大の障壁になる」とマーティン氏は指摘する。「互換性のある充電
器と切断スイッチを購入する必要があり、それだけで数千ドル(数十万円)
がかかる。さらに、その設置スペースも確保しなければならない」 特に
集合住宅では、空きスペースや費用が双方向充電の導入を難しくする場合
があるが、一戸建て住宅でも予想外の費用が発生することがある。古い配
線や分電盤を使用している家庭では、200アンペアの電気サービスに対応
していない場合があり、双方向充電の利点を最大限に活用するには分電盤
などのアップグレードが必要になることがある。このアップグレード自体
も追加費用となる。 フォードのオゴーマン氏は、自社のCharge Station
Proのような特定の双方向充電器は、設置場所への負荷に合わせて給電能力
を調整できることを指摘している。そのため、フルの給電能力を活用しな
いことに問題がなければ、分電盤のアップグレードが必須というわけでは
ない。 規制の状況 双方向充電の重要な要素の一つは、規制だ。電力を送
電網に売買するプロセスは通常、各州や電力会社に委ねられている。一部
の州では、太陽光パネルで生産した余剰電力を買い取り、その分を電気料
金から割り引く「ネットメータリング」を導入している。
「業界では通常『相互接続契約』と呼ばれます」と語るのは、国立再生可
能エネルギー研究所で電気自動車充電と電力網統合の主任エンジニアを務
めるアンドリュー・メイツ氏。「家庭に設置される電力網に電力を供給す
る装置はすべて登録されている必要があり、その装置が発電装置であるこ
とを電力会社に申告しなければならない」 また、「夜間の電力料金が安い
時間帯に車やバッテリーに電力を蓄え、電力需要が高まり料金が上がる昼
間にその電力を電力網に戻すことで、家庭が利益を得る」という行為への
金銭の支払いは、米国では州によって大きく異なる。また、国際的には、
欧州連合が電力の購入と売電に対する送電網料金や税金の変更を求めてお
り、これが一般消費者の参加を難しくしている。
これらの課題は、仮想発電所が直面する問題と非常に似ている。RMI(旧
ロッキーマウンテン研究所)の電力部門でマネージングディレクターを務め
るマーク・ダイソン氏は、「米国における仮想発電所の規制環境は、50州
それぞれが異なるだけでなく、各州内の電力会社ごとにも異なる仕組みに
なっている。この複雑さが市場の成長を妨げる大きな要因の一つだ」と指
摘。 最大の課題は、顧客が電力を電力網に戻すことに魅力を感じられる仕
組みを作ること。彼は続けて「電力会社や規制当局が適切な料金設計やイ
ンセンティブプログラムを提供し、電力網の計画や運用方法を見直さない
限り、顧客にとってそのメリットは十分に享受できない。これらの取り組
みを進めることで、初めて仮想発電所の持つ潜在力をユーティリティ規模
で最大限に活用できるようになれる」
◾双方向充電はEVバッテリーを劣化させるか?
平均的なEVユーザーは、双方向充電による車のバッテリーの摩耗をあまり
心配する必要はなさそうだ。 「私たちのデータでは、これが一般消費者に
とって問題になることはないはずだ」とペトロフスキーは言う。「双方向
充電が適切に制御され、限定的に行われる限り、バッテリー寿命に大きな
影響を与えることはない」、ボルボはバッテリーを過度に使用する顧客に
対し、双方向機能を制限する予定だという。これは、顧客ごとの条件や運
転・充電の行動に基づいて判断される。「バッテリーを最も劣化させるの
は、理想的な条件から外れてストレスを与えることだ」と彼は言う。「頻
繁に急速充電を行い、満充電に近い状態を維持することや、非常に暑い
または寒い環境で充電することが、目に見える劣化を引き起こす主な要因
だ」 そうは言っても、技術的には、家庭用バッテリーバックアップとして
使用してもEVに問題は生じないとマーティンは言う。「現在のEVのバッテ
リーは、電力を送電網に戻したり、数日間家庭に電力を供給したりするよ
うな追加の負荷にも十分対応できる。年間数回そのような使い方をしても、
大半の車両オーナーに問題は生じないだろう」 さらに朗報として、話を聞
いたすべてのメーカーが、双方向充電が自社EVの標準機能であると確認し
ている。この機能を使用することで保証が無効になったり変更されたりす
ることはないという。これは顧客からよく寄せられる懸念点だ。
心に残る歌 『アジアの純真 PAHHY』
作詞:井上陽水・作曲:奥田民生
1996年5月13年 J-POP
● 今日の言葉:全固体型有機樹脂電池は充電時間の短縮、セルの安全性
を完備させれば世界トップとなると了解。電気自動車も
同様に電気自動車時代到来すると了解する。思えば64年
前、家の納屋で、当時、曽根崎小学生の生島君と電池を
回し発電の実験を行った記憶がある(北海道大までの情
報は残っているが現代不通)。思えば、電気自動車時代
が来ようとは不思議な気持ちだ(ブログ掲載は2度目)。
春が来ても、鳥たちは姿を消し鳴き声も聞こえない。
春だというのに自然は沈黙している。
レイチェル・カーソン 『沈黙の春』
(因果報応の季節風)より
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