東日本大震災の経験を踏まえ災害時における自立的な電源を確保するとともに、平常時の環境負荷低減を目的として、市内の全ての小中学校を含む指定避難所等196ヶ所に防災対応型太陽光発電システムを平成29年度末までに導入し運用しています。

このたび、これまでの運用実績を踏まえた本システムの防災性・環境性のさらなる向上を図るため、次世代型の防災対応エネルギーマネジメントにより、蓄電池の充放電を制御して余剰電力を有効に活用する取り組みに着手します。

取り組み内容

本システムの運用面で課題となっていた、太陽光発電における余剰電力の活用や電力使用量のピークシフトによる節電を図りながら、蓄電池の長寿命化にも資するシステムの構築を目指します。このモデルは、東北大学金属材料研究所の河野龍興特任教授の指導のもと、新たな蓄電池制御技術を活用するもので、今年度は試験的に5カ所へ導入し、その後は効果検証を踏まえて拡充を検討していきます。

(1)データ解析
施設の受電電力や太陽光発電電力等の各種データから、施設ごとの需要予測や太陽光発電電力の余剰電力を解析します。

(2)充放電パターン生成
データ解析結果を利用し、蓄電池の充放電制御モデルを構築してシミュレーションを行い、気象情報、警報情報等に対応可能な防災対応型の最適充放電パターンを生成します。

(3)充放電パターン設定
生成した充放電パターンを各施設の制御装置に設定します。

(4)シミュレーションによる効果検証
設定した充放電パターンで運用した場合の効果をシミュレーションにより検証します。

次世代型防災対応エネルギーマネジメントのイメージ

 

気象情報を活用した次世代防災対応エネルギーマネジメント

平成30年9月より、本市は東北大学金属材料研究所と一般財団法人日本気象協会と共同研究協定を締結し、産学官連携による気象情報を活用した防災対応エネルギーマネジメントの実証を開始しました。

協定締結者とそれぞれの役割

（1）仙台市

防災対応型太陽光発電システムを整備・運用

（2）国立大学法人東北大学金属材料研究所

太陽光発電および蓄電池制御技術の研究開発、効果検証

（3）一般財団法人日本気象協会

気象情報等の情報提供、日射量予測の精度向上

主な研究内容

（1）環境性向上に向けた研究

• 当日の気温を施設の電力需要予測に活用
• 翌日の日射量予測をもとに余剰電力量を想定して制御に反映

（2）防災性向上に向けた研究

• 翌日以降の日射量予測を防災用に保持すべき蓄電量に反映

• 注意報・警報に応じて即時に蓄電池の充電を確保

イメージ図