EVシフトが進んでいるとされる自動車業界ではあるが、正直インフラの整備はかなり遅れている。
EV充電器 遠隔制御義務化検討 電力需給ひっ迫避けるため
2023年5月10日 6時50分
今後、電気自動車の普及が進み、特定の時間帯に充電が集中した場合、電力需給がひっ迫する要因になりかねないとして、経済産業省は、充電器を稼働させる時間を遠隔で制御できる仕組みの整備に向けて検討を進めることになりました。
NHKニュースより
そして、充電時間が重なったときにどうすれば良いのか？という基本的な話がこんな時に出てくる始末だ。
この手の記事は人気は無いんだけど、触れておきたいテーマなのでお付き合い願いたい。
電力需給予測はしっかり立てられているのか
EVには充電が必要だ！
当たり前の話ではあるが、EVを動かすためには充電が必要となる。当然ながら、充電のタイミングが被ってしまうと、電力需要は膨らむ結果になる。
2022年に日本で一番売れた電気自動車は日産サクラ。2位が日産リーフである。
日産サクラの搭載するバッテリー容量は20kWh。日産リーフの搭載するバッテリー容量は40kWhと60kWhの2種類。サクラは満充電で180km走行でき（WLTCモード）、リーフは300km強の走行が可能である。
航続距離の短さは気になるが、日常的な使い方としては問題あるまい。
では、一般家庭における1日の電力消費量は？というと、4人家族で10kWh程度だと言われている。
つまり、サクラを買って空の状態から満充電まで充電（8時間必要）すると、1日で30kWh必要な日が出てくることになる。実際には継ぎ足し充電をするだろうから、30kWh消費する日が出てくることはほぼないのだろうが、可能性としてはゼロではない。3倍の電力消費する日が存在する可能性があるということになるよね。
2035年までに100％
さて、こういう状況がある中、政府はこんな目標を掲げている。
政府は、2035年までに新車販売でハイブリッド車を含めた電動車の比率を100％にする目標を掲げていますが、充電の時間が利用者の帰宅後や出勤前など特定の時間帯に集中した場合、電力需給がひっ迫する要因になりかねないと指摘されています。
NHKニュースより
……アホなの？
救いがあるのはHV（ハイブリッド車）に加えてPHEV（ハイブリッド車に外部充電機能を加えた車）とEV（電気自動車でBEVとも表記される）を含んで100％にすると言っているところだろうが、価格面から考えると、EVが有利となるため、結果的にはEVの普及率は高くなるだろうと思われる。
急速にEVの販売台数は伸びているが、日本においてはまだHVの方が普及している実情にある。
そして、比率としては普通車EVよりも軽EVの方が普及している。
つまり、充電1回あたりに必要とされる電力の多い普通車EVより軽EVの普及が進んでいることで、電力需要の増加は若干は抑えられる可能性があるということを意味する。
が、いずれにせよ、将来的にはEVの普及は高まることはほぼ間違いない。
こちらの記事でも触れているが、既にEVが増えている国もあるのだ。
遠隔操作で充電を抑制
で、日本では現状でも電力需給が逼迫していて、当面はこの状況を解消することが難しい。
電力需給、23年夏も逼迫懸念 東電管内の7月予備率3%
2023年3月29日 11:36
経済産業省は29日、2023年度の電力供給の余力を示す予備率をまとめた。東京電力ホールディングス(HD)管内の予備率は7月に3%と、最低限必要とされる水準をかろうじて確保する形となった。電力不足の懸念は23年度も続く見込みだ。
経産省によると、暑さ・寒さが厳しい場合の東電管内の予備率は23年7月に3%、8月に3.9%になる。冬場は24年1月に東電と東北電力、北海道電力で4.6%、24年2月に東電で4.9%になる。
日本経済新聞より
少なくとも数年は難しいだろう。
このため経済産業省では、充電器を稼働させる時間を遠隔で制御できる仕組みの整備に向けて、必要な法制度の検討を進めていくことになりました。
NHKニュースより
だからこそ、何らかの装置を使って遠隔制御で需要を減らすことの出来る措置を考えているようだ。
……そりゃ、技術的には可能なんだろうけど。
EV先進国では既に表面化
さて、こうした事態を誰も予測していなかったのか？といえば、そんなことはない。ちょっと考えれば中学生くらいならば容易に想像のつく未来像だ。
一方で、欧州ではEVの導入拡大に伴い、電力ネットワークの課題が顕在化しつつある。筆者は特に英国の電力システムの調査・研究を行っているが、特に英国ではEVと再生可能エネルギーの導入拡大が並行して進むことで、発電側/需要側双方で需給バランスに大きな影響を与えるとみられており、需給バランス調整や配電設備形成への影響が懸念されている。
EVsmartBlogより
実際に、この記事ではイギリスのケースについて2021年の時点で懸念が示されている。
政府などがEVのスマートチャージに向けた計画発表
2023年01月19日
英国政府とガス・電力市場局（Ofgem、エネルギー部門の規制機関）は1月17日、電気自動車（EV）のスマートチャージングアクションプランを発表した。この計画では、スマートチャージの大きな可能性を生かし、2025年までに長時間の充電に適した方法とするために実施する措置を定めている。スマートチャージは、エネルギー使用データと最新のエネルギー技術を活用し、消費者に大きな利益をもたらす。例えば、電気料金が安い時やクリーンな時にEVを充電したり、EVに蓄えた電気で家庭の電力を賄ったり、グリッド（送配電系統）に戻して利益を得たりすることが可能となる。
JETROより
2023年になってようやくイギリスはEV市場の拡大に伴う対策としてスマートチャージアクションプランを打ち出した。
このスマートチャージアクションプランとは、要は電力需給の最適化を図ろうというプランだ。
何も手を打たなければ、新たに1.4倍の発電設備が必要となる計算となっている。幾つかのシナリオがあるが、最悪のケースだと2050年に3248万台のEVが導入され、最大2190万kWの最大需要電力が増える計算となる。
が、適切な運用をすれば、今より最大需要電力が減るだろうと予想されている。
ただ、ロシア軍のウクライナ侵攻など、予想外のファクターを勘案していないために、あくまで外乱の少ない場合のシミュレーションと理解すべきだろう。
あ、スマートチャージは、電力供給状況などを勘案しながらEVへの充電をシステムで制御するシステムのことを指し、V2Eとは、EVと電力系統を連携させて、EVを蓄電池として活用し、再エネの出力バランスを補填するシステムのことを指す。
……イギリスってアホな国なんだな。
日本でもスマートチャージ
とはいえ、日本でも考え方は似通っている。
具体的には充電器に通信機能を搭載させ、電力需給がひっ迫しそうな時は充電を停止できるようにする一方、深夜などの電力需要が少ない時間帯に利用者が割安に充電できるような機能を設けるよう、メーカーに義務づけたいとしています。
NHKニュースより
確かに、充電の状態を外部からコントロールしてやることが出来るのであれば、ある程度はこうした計算が成り立つのは事実である。
だが、記事にも指摘されているが、その為には今は存在しないシステムの構築、つまりインフラ整備が必須となる。
単純にスマートグリッドを推し進めるだけでなく、外部からの需要抑制が出来るような機能まで求めるとなると、単純に「家のコンセントから電力供給を」という考えも成り立ちにくくなる。
当然、現状の法律では対応できない。
V2Eの方は更に進んだ考えで、EVが有線接続されていることを検出する機能まで必要とすることになる。何しろ、EVを蓄電池に見立てて電力調整をしようというのだから、なかなか面白い。面白いが、EVユーザーの充電予定を無視して二次電池を利用するようなやり方が、果たしてユーザーに受け容れられるかという点を含めて非常に疑問である。場合によってはEVを充電したと思っていたら、電力需給バランスを調整するために電力を使われてしまったなんてことにもなりかねない。
その時に、売電・買電はどのように成立するのかも不明だ。
正直、無理があるだろう。変数が多すぎてまともなシミュレーションが出来るとは到底思えない。
電力需要が高まれば火力発電に頼る結果に
EV推進と共に、化石燃料を用いた発電手段も止めようとしている昨今では、原子力発電も駆逐されようとしている。
正直、現状で原発再稼働ができなくなって、新規原発の建設も出来ていない状況が続いていることで、老朽化した原子炉を多数同時に廃炉にしなければならない時代が来る。
そうすると、増やすことが出来るのは火力発電所くらいしかない。再生可能エネルギー発電は、自然任せの発電方法なので、コントロールができないからね。
最後に、日本における示唆を述べたい。既にご案内の通り、九州電力管内においては再エネの出力抑制が実施されており、今春は東北電力管内でも出力抑制が実施される見込みである。また、東京電力パワーグリッドは複数の系統で試行的にノンファーム接続を実施予定であり、将来的には新佐原変電所・新京葉変電所より千葉市側において再エネの出力制御の必要性が出てくる可能性がある。
EVsmartBlogより
しっかり計算してシミュレーションをしなければ、ハッキリした予測ができないのだけれど、再生可能エネルギー発電増やすこととEV増やすことが矛盾していることだけは確実だろう。
欧米もかなり迷走しているが、日本の政策も意味不明だな。どうするつもりなのだろうか。完全に経済産業省の失策なんだけど、誰に責任をとらせるのか。
再エネ政策も迷走
先日こんなニュースが流れた。
失われた太陽光発電5万件 権利バブルの後始末
2023年5月8日 5:00
国から太陽光発電の事業者として認定を受けていながら、いつまでたっても発電を始めない。未稼働のまま滞留していた5万件がこの春、国の認定を失った。再生可能エネルギーを高額で買い取る制度は多くの事業者を呼び込み、「権利バブル」と言える状況を生んだ。再生エネ振興のあり方に課題を投げかけている。
認定を失ったのは、再生エネの固定価格買い取り制度（FIT）で期限までに運転開始への進捗が見られなかった案件だ。
日本経済新聞より
この話、太陽光発電業者として認定された状態で、太陽光パネルの価格が下がるのを待ち続けて運転開始しなかった人が認定を取り消されたというもの。
なんと、10年も放置していたというのだから驚き呆れるしかないわけだが、こういった5万件もの案件が宙に浮いているにも関わらず、日本各地には太陽光パネルが乱立している状況である。
つまり、発電計画を政府がコントロール出来ていない状況だということを意味する。あっちもこっちも課題山積だね。
追記
原発の再稼働は必須
収まりの悪い記事を書いてしまったが、追記として「じゃあどうすれば良いの」と言うことについて少し書いていきたい。
あ、EVの話からは脱線して、主に経済産業省が失敗したエネルギー政策の修正方法の話なのだが。
高浜原発1・2号機 再稼働が遅れる見通し示す 関西電力
運転開始から40年を超え、来月から順次再稼働する予定だった福井県にある高浜原子力発電所の1号機と2号機について、関西電力は、原子力規制庁から指摘を受けた再稼働に必要な火災対策の工事計画などでこれまでに認可が得られていないとして、再稼働が遅れる見通しを示しました。
NHKニュースより
今のところは岸田政権が気づき、急いでいる通りに原発の再稼働を政治判断で行うしかない。何なら、原発を政府が全て買い取ってでも、動かせる奴は再稼働しなければならない。
これとセットになるのが放射性廃棄物の処理なのだが、法整備をして放射性廃棄物のドライでの保管を原子力発電所の建屋内にて行うようにすることと、更に二次的にこれを集めて中間処理施設で数百年単位で保管できるようにし、最終処分場に関しては保留するやり方で核燃料の放射性廃棄物処理を行えるようにすること。そして、廃炉に伴って出てくる放射性の瓦礫処理については、敷地内で石棺をつくって保管する方向で法整備する（その為にも国有化は必須）ことが必要になるだろう。
そして、新規原発の建設だが……、これは恐らく建設してももはや現状の原発の補完設備たり得ないので、大規模施設に関しては諦める方向で。SMRに関しては進めても良いと思うけれども、各地に分散すると対テロ対策という観点で問題が出てしまうので限定的な運用になりそうだ。
石炭火力発電がポイント
そうなってくると何で発電するかということなのだけれど、当面、石炭火力発電所の刷新と増設を進めることが一番良く、次いで、小水力発電関連の法整備（利水権絡みの整理）が望ましい。
水道施設に小水力発電所 27年に運転開始へ 福島で東電関連会社
2023年04月20日 10時00分
福島市と東京電力グループの東京発電（東京都）は同市町庭坂の水道施設「中央部受水池」に水道水を利用した小水力発電所（出力１２０キロワット）を整備し、２０２７年４月の運転開始を目指す。１８日、発電事業に関する契約を結んだ。
福島民友新聞より
単純には上水・下水施設に発電設備を設けていくというスタイルが一番手っ取り早く、次いでビルなどにマイクロ水力発電施設を導入できるような法整備をしていけば、多少は足しになるだろう。
しかし、本命は採掘しやすい石炭を燃やす石炭火力だと思う。世界は脱石炭の方向に向かっているようだが、そんな綺麗事は捨ててもうちょっと現実を見るべきだ。天然ガス火力発電も悪くはないが、採取できる場所が限られるので、やるのであればメタンハイドレート開発とセットで考えるべきだ。
JERAが｢火力発電の脱炭素化｣にこだわる理由
2023/05/09 4:50
東京電力ホールディングスと中部電力の折半出資で設立されたJERA（ジェラ）は、日本最大の火力発電企業だ。日本の発電量の約3割を賄うとともに、二酸化炭素（CO2）排出量では日本の約1割を占める。日本は「2050年カーボンニュートラル（脱炭素化）」の実現を国際公約としているが、その成否のカギとなるのがJERAの取り組みだ。4月に経営トップに就任した奥田久栄社長に、脱炭素化実現への戦略を聞いた。
東洋経済より
石炭火力発電はアンモニアと混焼をすることで二酸化炭素削減の目処がついているようで、今より更に二酸化炭素削減は出来そうだ、という方向にはなっている。
尤も、アンモニア製造の大量生産の目処がつかないと、コスト的に見合わない可能性はあるが、色々な研究が進んでいるので、その辺りを頑張る方向で世界に対して「日本は石炭火力発電で脱炭素を進める」ということを宣言すべきであろう。
ただ、石炭火力発電は一時的には有効だと思うが、将来的には自前のエネルギーを使った発電が望ましいのだろうとは思う。
スマートグリッド化と家庭用蓄電池の普及推進
そして、取り組みとしては進みつつあるスマートグリッド。
スマートグリッドとは？必要性・スマートシティとの違い・身近な例をわかりやすく解説
最終更新日:2023/04/10
元々はアメリカで大規模停電を防ぐために考案されたスマートグリッド。現在では、再生可能エネルギーの利用促進や新興国で急増する電力需要にも対応できるとして注目を集めている次世代電力供給システムです。
aismileyより
この記事では再生可能エネルギー発電促進とスマートグリッドのセットを推奨しているが、正直そちらは愚策。家庭用蓄電池＋スマートグリッドこそが本命だと考えている。
この考え方は、上の記事に紹介した内容に近い。スマートチャージアクションプランのことだ。
接続したり、接続しなかったりするEVでは困るが、必ず電線に家庭用蓄電池、ないしは地域分散型蓄電施設であれば、電力需給バランスの安定に資する。まさに大規模停電を防ぎ、発電所の発電機能が失われた時でも小規模な単位での電力を賄う手段があれば、ライフラインという意味でもかなり意義がある。
再生可能エネルギー発電は、正直、もう増やす必要はない。これは僕の持論なのだが、増やすとすれば役所や公民館などの公共施設の屋根に付けるくらいで良いと思う。
核融合がモノになれば
とまあ、今ある発電手段を幾つか挙げたが、概ねこの話は日本政府がさほど積極的ではないにせよ推進している方向の話である。問題は、積極性を高めることが必要なこと。
そして、核融合発電の実現を急ぐ必要がある。
第3の核融合発電、2024年にも発電開始へ
2023.03.16
最近になってにわかに注目を集め始めた核融合発電技術だが、実用化されるのは早くても2030年半ば。やや保守的な評価では2050年かそれ以降という見方も多い。ところが、2024年にも発電を始めるというベンチャーが出てきた。
それはこれまでよく知られている大きく2つの方式、具体的には日本を含む数多くの国家が開発に参加し、フランスに建設中のITERのようなトカマク方式と、2022年11月に米国でレーザー光のエネルギーを超える核融合エネルギーが得られたレーザー核融合方式のどちらでもない、第3の方式「FRC（磁場反転配位）型プラズマ」に基づく。核融合反応で中性子を出さず安全性が高く、簡素な設備で、しかも蒸気タービンを使わずに発電できる革新的な方式である。
日経XTECHより
正直この話は今でも眉唾物だとは思っているが、磁場反転配位型プラズマ発電が使い物になるのであれば、来年にもお目見えするなんてことになりそうだ。一応、実験に成功したという報道もあったが。
仮にこれが成功すれば、かなりのブレイクスルーにはなると思うんだけど。
ともあれ、新しいことに金を出す。失敗するのを恐れて保守的な選択肢をしがちな日本政府だが、今は思い切って政策を進める時なんだと思うぞ。そして、ある程度目処がついてからEVのことを考えれば良いと思うんだ。今焦って進める必要は全くないと思う。
コメント
こんにちは。
四方八方全部に手を付けてどれも中途半端にするよりは(それをやった民主党という政党がありましたねぇ)、可能性高い事、得意な事、緊急な事に特化して予算を振り分けるのはアリなのですが。
本当に、もう少し先を見て、原発の再開といろんな技術開発にお金を落してほしいものです
そうすりゃ、理系大学ももっと栄えて、理系求人も増えるでしょうに……
EV関係は、忘れた頃に「非接触充電」の話が(ニュースなんかで)出てきますが……
「走行中も給電(充電)出来る！」とか、それ理論的にはリニアがとっくにやってるし、あれはリニアの軌道内だから成立するのであって……と5秒で100個くらい突っ込みたいところです。
※接触型の走行中給電は、方式は色々ですが実用ちょっと手前まで来てます。
ここのセッション40とか。
https://gakkai-web.net/jsae/s/2023/program/data/jp/program.html
要するに、現場の者以外、大電流がどんだけやっかいなものか、知らないのがダメなんだよなって思います。
※1万ボルトでは人は死なないけど、1アンペアで人は死ぬ。
狙って予算を組んで、それが成功するかと言えば、大抵は失敗するんですよね。
千三つくらいでしょうかね。
ですがそれでは国民が納得をしないという「理由付け」で渋い予算になっているのではないかと。
潤沢に金をぶち込んで元が取れる。半導体関連も、支那や韓国、台湾は上手いことやったと思います。それは用意されていたポジション次第という面はあると思いますが、其れ以上に尽力した人々がいたということでしょうね。
さておき、EV関係の技術開発も、色々やってみて成功したやつを拾い上げるしかなさそうです。
非接触給電ですか……。スマホの非接触給電すらメジャーになりきれませんから、未だ先の技術のように思っていましたが。