バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）がEV急速充電をサポートする仕組み

電気自動車（EV）はもはや単なるトレンドではなく、未来の交通手段です。しかし、EVの普及に伴い、特に急速充電の需要が高まるにつれて、電力網への負荷は増大しています。1台のEVを150kW以上の出力で30分以内に充電するには膨大な量の電力が必要となり、既存の多くの電力網はそれに対応できる設計になっていません。

ここで、バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）の出番です。これらのシステムは、オフピーク時や再生可能エネルギーが豊富なときに電気を貯蔵し、需要が高い時期に放出することで、EVの充電をより安定的、効率的、かつ持続可能なものにします。

この記事では、EV 充電用のエネルギー貯蔵が、電力網の制限に対処し、運用コストを削減し、次世代の充電ネットワークを強化する方法について説明します。

EV急速充電の課題

EV 急速充電器は強力なツールですが、深刻なインフラ上の課題を伴います。

• 瞬間的な高電力需要: 急速充電器（150kW～350kW）は、短時間で大量の電力を消費します。複数の車が同時に充電すると、地域の電力網はすぐに逼迫する可能性があります。
• 高い電気代: 電力会社は、商業ユーザーにピーク需要（つまり、ある時点で最も多く消費される電力量）に基づいて料金を請求することがよくあります。急速充電は、需要の急上昇を引き起こし、高額な電気料金につながる可能性があります。
• 限られたグリッド容量: 多くの場所、特に遠隔地や市街地の中心部では、コストのかかるアップグレードなしでは急速充電をサポートできる電力網の強度やインフラが整っていません。
• 再生可能エネルギー統合のギャップ: 太陽光と風力エネルギーはクリーンで豊富ですが、必要な時にいつでも利用できるとは限りません。貯蔵設備がなければ、これらのエネルギーの多くは無駄になってしまいます。

バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）がEV充電をサポートする仕組み

BESSは、EV充電ステーションの需要と電力系統の供給能力のギャップを埋めます。その仕組みは以下のとおりです。

1. ピーク需要の管理

電気料金は通常、深夜は安く、日中は高くなります。BESSは、この特性を活かし、料金が安い時間帯（例えば午後11時から午前7時）に電力を蓄え、料金が最も高いピーク時間帯（午後4時から午後8時など）に放電します。

Blink Chargingの実例によると、猛暑時のピーク時電気料金が0.1927ドル/kWhであるのに対し、オフピーク時は0.1749ドル/kWhでした。月間6,000kWhを使用するステーションの場合、BESSは毎月数百ドルの節約につながります。

これは「ピークシェービング」であり、充電ステーション運営者がコストのかかるデマンドチャージを回避し、スムーズで予測可能な運営を維持できるようにします。

2. 急速充電器の電力バッファリング

急速充電器はEVに大量の電力を供給できますが、地域の電力網ではその需要に追いつかないことがよくあります。BESSは電力バッファーとして機能し、必要な時に高出力の電力を瞬時に供給します。

例えば、Connected EnergyのE-STORシステムは、系統のアップグレードを必要とせずに、蓄電されたエネルギーを利用して20台のEVを7kWで最大2.5時間充電できます。このシステムは、高速道路のサービスステーションや市街地など、系統へのアクセスが限られている場所で特に役立ちます。

需要が急増したときに蓄電された電力を供給することで、BESS は電力網を過負荷から保護し、安定した充電性能を確保するのに役立ちます。

3. 制約のあるエリアでのグリッドのサポート

地方の高速道路、車両基地、交通量の多い都市部など、EV充電に適した場所の多くは、高速充電に対応できる送電網の容量が不足しています。新しい変電所の設置やインフラの改修には、何年もかかり、数百万ドルの費用がかかる可能性があります。

BESSにより、これらのステーションは、電力系統に制約のある環境でも、独立または半独立で稼働できます。ドイツとベルギーでは、AllegoがBESSを使用して高速道路沿いの急速充電ステーションをサポートしています。蓄電システムはオープンな充電プロトコルを使用してリアルタイムで応答するため、大規模なインフラ投資をすることなく、スマートなエネルギー利用が可能になります。

4. クリーンで再生可能なEV充電の実現

BESSの最も魅力的な用途の一つは、太陽光や風力の電力を蓄電し、EVの充電に利用できることです。これにより、事業者は太陽が出ていない時でもゼロエミッションのエネルギーを提供できるようになります。

例えば、スコットランドのダンディーでは、地方自治体が太陽光パネルとBESSを組み合わせて、公共充電ネットワークにクリーンエネルギーを供給しています。このシステムはエネルギー使用量と気象パターンを監視し、夜間でも太陽光から得られる1キロワット時を無駄なく有効活用できるようにしています。

再生可能エネルギー + ストレージ + EV 充電の統合は、ネットゼロカーボン目標の達成に向けた重要なステップです。

EV充電用エネルギー貯蔵：実際の成功事例

BESS が EV 充電に与える影響は単なる理論ではありません。実際の例が大きなメリットを示しています。

ブラジルのEラウンジ・プロジェクト：60kWのDC急速充電器にBESSを追加した結果、エネルギー使用量は月間0.6MWhから10.36MWhへと21倍に増加しました。このシステムによりエネルギー品質が向上し、ピーク負荷のストレスが軽減されました。

ノッティンガム市議会（英国）: 彼らのデポには2台のE-STORユニットとソーラーパネルが設置されています。BESSは充電負荷を平滑化し、双方向充電をサポートし、太陽エネルギーの利用を最大化します。

ブリンクチャージング（フィラデルフィア）: 米国初のBESS設置拠点では、4台のDC急速充電器に電力を供給しています。停電時でもフル稼働するため、電力系統に過負荷をかけることなく充電アクセスの拡大に貢献します。

これらのプロジェクトは、EV 充電用のエネルギー貯蔵が効率的であるだけでなく、不可欠であることを強調しています。

結論: 未来を見据えたEV充電はエネルギー貯蔵から始まる

EVの普及が進むにつれ、高速で信頼性が高く、クリーンな充電の必要性がますます高まっています。バッテリーエネルギー貯蔵システムは、高速充電の主要な課題に対して、柔軟で費用対効果の高いソリューションを提供します。

• ピーク需要と電気料金を削減します
• 電力網が弱い場所でも急速充電が可能
• グリーンエネルギーの使用を可能にし、システムの信頼性を向上させます

メッセージは明確です。EV 充電インフラの拡張を計画している場合、エネルギー貯蔵をその基盤の一部にする必要があります。

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