JP2019097235A - 再生可能エネルギー蓄積および利用方法 - Google Patents

Abstract

【課題】太陽光発電等の再生可能エネルギーによる電力の効率的安定供給と用途拡大のための蓄電方法の提案。【解決手段】太陽光発電等の再生可能エネルギーによる発電電力を、バッテリー交換式ＥＶ（電気自動車）の、交換用バッテリーへの充電電力とすることによって、再生可能エネルギーの蓄エネルギーの高利用効率化、安定供給化を可能とするとともに、前記再生可能エネルギーによる発電出力によって充電されたバッテリーをバッテリー交換式ＥＶ用の交換用バッテリーとすることによって、ＥＶの総合エネルギー効率の向上を図る。【選択図】なし

Description

本願発明は、太陽光発電等再生可能エネルギーの安定供給および普及促進を目的としたエネルギー蓄積（蓄電）およびその利用方法に関する。

再生可能エネルギーの主たる蓄エネルギー（蓄電）方法として、専用大容量蓄電池への蓄電（特許文献１）、あるいは水素ガス等他のエネルギー媒体への変換（特許文献２、特許文献３）がある。

特開２０１７−１６３６３９ 特開２０１７−１７９５５７ 特開２０１６−１３６４２７ 特願２０１７−１８５６２０

従来の再生可能エネルギーの蓄積方法では、エネルギー蓄積のための専用装置（大容量二次電池等）が必要となること、あるいは再生可能エネルギーを他の形態のエネルギー蓄積媒体（水素等）に変換することによって、再生可能エネルギーの利用効率が低下すること、等の問題がある。

本願発明は、再生可能エネルギーの利用目的としてバッテリー交換式ＥＶ（ＥＶ用の電力補給を、ＥＶに搭載されているバッテリーに直接行うのではなく、あらかじめ満充電されている交換用バッテリーと交換・搭載することによって行うＥＶ）用の交換バッテリーへの充電を想定し、再生可能エネルギーの蓄積方法として、その利用目的であるＥＶ用交換バッテリーを利用することによって、再生可能エネルギーの利用効率を上げるとともに、ＥＶ（電気自動車）の大容量二次電池用充電電力を、通常の化石燃料を使用した発電電力ではなく、再生可能エネルギーによる発電電力とすることによって、ＥＶとしての総合エネルギー効率を向上させる方法を提供しようとするものである。

現状のＥＶ用大容量二次電池はそのエネルギー密度の不足から、ＥＶとしてガソリン車並みの航続距離を得ようとすると、大容量二次電池の重量が大きくなるため、一定以上の容量とすることが困難となり、必然的に航続距離が短くなる、という致命的な欠陥を有している。
この問題を解決する一方法として、ＥＶをＥＶ本体部とバッテリー部に分離し、前記分離したバッテリー部の容量は許容できる範囲で小容量とする方法が提案されている（特許文献４）。
上記方法では、バッテリー部のエネルギー補給は、ＥＶに搭載されたバッテリー部への直接充電ではなく、バッテリーステーションで事前に充電済の（ＥＶに搭載されているバッテリーと同一仕様の）バッテリー部との交換を原則としている。

上記の如くバッテリー部容量を小容量とすることによって、ＥＶの航続距離は従来のＥＶに比べて当然短くなるが、この問題は、走行によって残電力が少なくなったバッテリーは、あらかじめ満充電されているバッテリーとの交換・搭載で解決される。
即ち走行中にバッテリー残電力が乏しくなったＥＶは、バッテリーステーションで、残電力が少なくなったバッテリーに代えて満充電済のバッテリーに交換・搭載するが、このバッテリーの交換・搭載に要する時間が、搭載されているバッテリーへ急速充電する場合に比べて、はるかに短ければ（例えば数分以内であれば）、実質的に航続距離は無限大とみなすことができる。

しかし、上記の如きバッテリー交換式ＥＶに限らず、通常のＥＶにおいても、バッテリーへの充電電力が化石エネルギーを用いての発電によるものの場合、その総合エネルギー効率（ＷＥＬＬ ＴＯ ＷＨＥＥＬ 効率）は、ガソリン車と大差ないレベルとなる。
したがって、ＥＶを真にエコカーとする、即ち総合エネルギー効率をガソリン車に比べて大幅に向上させる、ためには、使用する電力の生成方法として、化石燃料によるものでなく、再生可能エネルギーによるものとする必要がある。

本願発明は上記ＥＶの総合エネルギー効率向上のためであると同時に、再生可能エネルギーの蓄エネルギー方法として、前記バッテリー交換式ＥＶの交換用バッテリーを蓄エネルギー装置として直接使用することによって、再生可能エネルギーのエネルギー利用効率を高いレベルに保ったまま、バッテリー交換式ＥＶ用の交換バッテリー充電電力としようとするものである。

この結果、太陽光発電等の再生可能エネルギーによる発電電力の一時蓄積のための専用蓄電装置あるいは蓄電用媒体は不要となると同時に、再生可能エネルギーによって発電された電力をバッテリー交換式ＥＶ用の小容量バッテリーにＥＶ用電力として直接効率よく利用することが可能となる。

本願発明の効果的な実施のためには、太陽光等の再生可能エネルギーによる発電出力を効率的に電池交換式ＥＶの交換用バッテリーの充電入力とする必要がある。そのためには原則的に、交換用バッテリーの充電および交換を行うバッテリーステーション毎に、当該バッテリーステーションでの再生可能エネルギー発電能力（電力量）と、交換用バッテリー（群）のトータル充電可能容量を整合させる必要がある。併せて交換用バッテリー（群）への充電すべき電力量と再生可能エネルギーによる発電電力量間に過不足が生じる場合に備えて、系統商用電力との電力売買も可能とする必要がある。

本願発明によって、再生可能エネルギーの具体的用途として、バッテリー交換式ＥＶが特定・明確化されると同時に、再生可能エネルギーの蓄エネルギー方法として、その使用ターゲットであるバッテリー交換式ＥＶ用交換バッテリーに直接蓄電できることから、再生可能エネルギー利用効率の向上にもつながる。

Claims (1)

1. 太陽光発電等の再生可能エネルギーによる発電電力の蓄積を、バッテリー交換式ＥＶ（電気自動車）の交換用バッテリーへの直接充電で行うこと、を特徴とする再生可能エネルギー蓄積および利用方法。