特集／蓄電池とは――今さら聞けない蓄電池の役割や種類を解説

10月に入り、すっかり秋らしい気候に落ち着いてきましたが、この夏は全国的に記録的な暑さが続きました。9月中旬になっても全国各地で気温35度以上の猛暑日が見られるなど、電力需要も伸長しました。
電気はその性質上、貯めておくことが困難です。電力会社では、利用者の需要に合わせて発電量を調整しながら電気を供給しています。電気は「使う量」と「つくる量」を合わせる「同時同量」が基本となり、このバランスが崩れると周波数が乱れて大規模停電につながってしまうこともあるのです。そうしたなかで、発電した電気を無駄なく利用するため、余剰電力の貯蔵法のひとつとして、蓄電池の活用が広がりをみせています。その背景とともに、蓄電池の概要やその役割、種類についてあらためてまとめました。

【目次】
・蓄電池とは
・蓄電池拡大の背景と近年の状況
・蓄電池の歴史と種類
・蓄電池の役割
・広がる系統用蓄電池への優遇措置

蓄電池とは

蓄電池とは、電気を蓄える機能をもった装置のことをいいます。太陽光発電などで発電した電気を蓄電池に充電しておき、必要なときにその電気を放電して使うことができます。同時同量が基本となる電気ですが、蓄電池があることで流動的な利用も可能になるのです。身近なものでいうと、一般的な使い切りの乾電池が一次電池と呼ばれるのに対し、蓄電池は二次電池に分類。「充電」「放電」をすることで繰り返し使用することができる電池です。

蓄電池拡大の背景と近年の状況

そもそも日本国内で蓄電池の利用が広まったのは、2011年の東日本大震災以降です。防災への関心の高まりを受け、家庭用蓄電池を中心にその市場規模は拡大しました。またここ数年は再生可能エネルギー（以下、再エネ）の発電設備に併設される系統用蓄電池の活用にも大きな期待が寄せられています（系統用蓄電池については「広がる系統用蓄電池への優遇措置」の段落で後述します）。

記録的な暑さが続いた2024年の夏を例に、蓄電池の活用場面について考えてみましょう。この7月、東京電力エリアにおいて気温上昇にともない電力需給がひっ迫し、中部電力エリアより電力融通を受けました。同様に9月には東北電力エリアで電力不足となり、関西電力などからの電力融通を受けています。ここ数年、エリアをまたいだ電力融通が行われ、その回数は年々増えています。一方で、電力融通ができる量は、全国の各エリアを結ぶ連系線の容量範囲に限られ、容量以上の電力は送電できません。全国的な電力の安定供給体制に向け、現在も地域間連系線の増強などの施策がとられていますが、蓄電池を併用することで、連系線増強と同様の役割を果たすことができるのです。

蓄電池の歴史と種類

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蓄電池の役割

災害時の非常用電源として広まりを見せた蓄電池ですが、現在ではこのほかにもさまざまな目的で利用されています。主な役割を下記に見ていきましょう。

■余剰電力を貯めておく
発電量が天候などの自然条件に左右される太陽光や風力などの再エネ電源。再エネの発電量が需要量を超えるとき、使い切れない電気を蓄電池に貯めておき、必要な時に放電して利用することができます。特に住宅用の太陽光発電では、昼間に自宅で発電した電気を蓄電池を利用して夜間に消費する方法も主要な選択肢となっています。

■電力系統の安定を図る
メガソーラー発電所など産業用の大型再エネ発電設備では、発電量の変動により電力系統に大きな負荷をかけてしまいます。そこで、発電設備に見合った大型の蓄電池を併設することで電力系統の安定を図ることが可能になります。また上述のように電力融通という方法もありますが、連系線の容量には上限があるため、蓄電池との並行した活用が効果的です。

■防災に役立てる
国内で蓄電池が拡大した当初の一般的な活用例です。災害や電力不足などで停電が発生した場合、蓄電池に電気を貯めていれば自立的に電気をまかなうことができ、非常用電源として使うことができます。

■デマンドレスポンスに役立てる
「同時同量」が基本となる電力の需給環境のなかで、近年は拡大する再エネの供給量に対応することが求められています。この変化に需要側から対応するのがデマンドレスポンス（以下、DR）です。みんなが一斉に電力を使う時間帯に、蓄電池に貯めておいた電気を使うなどの方法をとることで、電力の需要を抑える「ピークシフト」に役立てられます。

■次世代自動車のエネルギー源として活用
電気自動車（EV）やプラグインハイブリッド自動車（PHV）など、蓄電池に貯めた電気を使って走る自動車は、次世代での普及・拡大が期待されています。自動車に搭載する蓄電池は、定置型と同様に防災やDRにも活用することが可能です。

広がる系統用蓄電池への優遇措置