ようこそ、TMEIC村へ 「エネルギー」「環境」「独創技術」を 成長エンジンに繁栄する村!?

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自然エネルギーを効率的に 変換制御する電力変換技術

太陽光、風力、水力、地熱など地球環境に対して負荷の少ない自然エネルギーを活用していくことは、これからの社会を支えるための重要な課題です。TMEIC(ティーマイク)では、自然エネルギーの利用に必要不可欠な「あるもの」を作るとともに、天気によって左右されてしまう自然エネルギーの弱点をサポートする研究や開発もしているのです。

パワーコンディショナが無ければ、 発電した電気は使えない?

飯島

ようこそ、柳田さん。
ここでは私、飯島由紀久がご案内いたします。早速ですが、太陽光発電と聞いて思い浮かぶものは何ですか?

柳田 理科雄

「太陽光発電」と言えば「ソーラーパネル」ですね?

飯島

そうですよね……。

TMEICでは、そのパネルと必ずセットで使う「パワーコンディショナ(以下PCS)」というものを製造しています。TMEIC製のPCSは、今活況を呈している大規模太陽光発電所=メガソーラープラントに必ず置いてある大容量のものですが、太陽光発電には欠かせない、とても重要なものなんですよ。

柳田 理科雄

「PCS」ですか。ソーラーパネルで発電するのに、どうしてPCSが重要なのですか?

飯島

よくぞ聞いてくださいました!
柳田さん、太陽光発電は発電して終わりではないのです。実は、太陽光で発電した電力はPCSがなければ使える電力になりません。

しかもPCSの機能が十分でなければ、せっかく晴れていても発電できる量が少なくなってしまったり、せっかく発電した電力に大きな損失が出てしまったりするのです。

柳田 理科雄

えっ!?
それは、困りますね。大変興味深いお話です。じっくりとお話を伺わせてください。まずはPCSとはどんなものなのでしょうか?

飯島

PCSは直流の電力を交流に変換したり、その逆をやったり、電流や電圧の大きさをコントロールする装置です。ソーラーパネルで発電した電力は直流ですから、工場で使ったり、電力会社の系統につなげたりするには交流の電力に変換しなければなりません。

また、電力は大きくなったり小さくなったりして不安定なので、PCSはそれを安定化させる役割もあります。

パワーコンディショナーの役割

柳田 理科雄

なるほど!
PCSを身近なもので考えるとするなら、ACアダプタですね。ノートパソコンや液晶テレビなど、直流で動く電化製品は、家庭内の交流コンセントからACアダプタを通して直流に変換していますが、そのACアダプタのもっと大きな規模のものですよね?

つまり、いくらたくさんのソーラーパネルを置いて、大きな電力を作り出しても、PCSがなければ私たちは電気を使えないということですね。

飯島

さすが柳田さん、まさにそうなのです!
非常に重要な役割をしているのに、意外と知られていない……。今日はTMEICのPCSの魅力をみっちり紹介させていただきますよ!覚悟してくださいね(笑)

では、PCSを製造している工場へご案内しましょう。

発電した電力を無駄なく送電するには PCSの変換効率が鍵

飯島

こちらがPCSです。用具入れのロッカーのような見た目ですが……(笑)。

ただの大きな四角い箱に見えますが、ここに、私たちの最新技術が詰まっているのです。今、主力の機種がSOLAR WARE500/630です。

PCSを製造しているTMEIC府中工場にやってきた飯島さんと柳田さん

SOLAR WARE 500

柳田 理科雄

どんな特徴があるのでしょうか。

飯島

TMEICのPCSの大きな特徴は2つ。
1つ目の特徴は、電力を直流から交流へ変換する際のロスが少ないこと。その変換効率は業界最高レベルの98.6%(SOLAR WARE 630 最大電力変換効率)を確保しています。

柳田 理科雄

98.6%とは驚きますね。
電気は装置を通過するときに、必ずロスが生じますが、直流から交流への変換効率は、従来は60~80%、近年は90%になっていると聞いていました。それが90%台の後半とは、大変な技術革新ですね。

飯島

そうなのです。しかもソーラーパネル自体の変換効率は十数%と言われています。その限られた電力を少しでも無駄にするわけにはいきませんから、いかにそのロスを小さくするかが重要なポイントとなるのです。

柳田 理科雄

しかも扱う電力がケタ違いですから、1%の効率アップがどれだけ重みのあることか……。
変換効率1%UPで発電量はどれだけ変わる!? 変換効率1%の改善で、100世帯(1日)の電気量を補う事が出来ます 30,000kW×0.01(1%)=300kW たとえば大型のソーラープラントは、30MW(3万kW=小型の水力発電所ぐらい)の発電出力を持っています。これで作られた直流電流をPCSで交流に変えるとき、変換効率が1%改善されると、300kWの電力が無駄にならずに済みます。一般家庭の消費電力は3kWぐらいですから、100世帯分の電力です。しかも、ロスした電力は熱に変わりますから、装置を冷やすために別の電力が必要になります。変換効率を改善すると、二重の意味で電力を有効活用できるわけですね。
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