中部電力系が国内最大級のペロブスカイト発電実証　タンデム型と比較し医療センターで活用へ

中部電力グループのシーエナジーが、愛知県半田市で国内最大級となるペロブスカイト太陽電池の発電実証に乗り出します。

注目すべき点は、パネルを建物に数枚設置する展示的な実証ではないことです。発電設備を電力系統へ接続し、発電した電力を実際の医療施設で利用します。

さらに今後はタンデム太陽電池も追加し、ペロブスカイト太陽電池との発電量や運用コストの違いを比較する計画です。

日本発の次世代太陽電池は、研究室や小規模実証から、実際の発電事業へ進めるのでしょうか。

半田市に国内最大級の実証設備

シーエナジーは、愛知県半田市にあるバイオマス発電所の敷地内に、ペロブスカイト太陽電池を使用した実証設備を設置します。

電力系統に接続するペロブスカイト太陽電池の実証設備として、国内最大級になる見通しです。

年間発電量は約7万7,000kWhを計画しています。一般家庭約24世帯分の年間使用電力量に相当する規模です。

従来型の大規模太陽光発電所と比べれば小規模ですが、ペロブスカイト太陽電池が研究設備ではなく、実際の電力供給を想定した設備へ移行するという点に意味があります。

発電した電力は医療センターで利用

実証設備で発電した電力は、半田市の知多半島総合医療センターで利用される計画です。

医療施設は、照明、空調、医療機器、情報システムなどによって継続的に電力を消費します。そのため、発電した電力の利用先として比較的安定した需要が期待できます。

ただし、今回の発表は、ペロブスカイト太陽電池を医療機器の専用電源や災害時の非常用電源として利用するという内容ではありません。

現段階では、医療センターが使用する電力の一部へ、次世代太陽電池で生み出した再生可能エネルギーを組み込む取り組みとして見るべきです。

タンデム太陽電池も追加して比較

今回のプロジェクトが既存の実証と異なる大きな点は、今後、タンデム太陽電池を追加する計画があることです。

タンデム太陽電池は、異なる波長の光を吸収する複数の発電層を重ね、太陽光をより効率的に電力へ変換する技術です。

ペロブスカイト材料を上層に配置し、シリコンなど別の太陽電池を下層に配置することで、単一構造の太陽電池を上回る変換効率が期待されています。

今回の実証では、ペロブスカイト太陽電池とタンデム太陽電池を同じ地域で運用し、発電量や設備特性の違いを比較する計画です。

研究機関が公表する変換効率だけでは、実際の事業性を判断できません。発電量に加えて、設備価格、設置費用、耐久性、保守費用まで含めて比較する必要があります。

発電効率だけでなく施工と保守も検証

実証期間は3年間です。

シーエナジーは、それぞれの太陽電池の発電量だけでなく、設置工法、メンテナンス方法、運用コストも検証します。

ペロブスカイト太陽電池には、軽量で柔軟性があり、従来のシリコン太陽電池を設置しにくかった屋根や壁面にも導入できる可能性があります。

しかし、設置できることと、事業として採算が取れることは同じではありません。

長期間の屋外使用による劣化、雨水や湿度への耐性、交換頻度、施工時間、保守作業の方法などが、実際の導入費用を左右します。

今回の実証は、発電性能の確認だけでなく、顧客へ設備を販売・提案するための原価と運用条件を調べる取り組みでもあります。

中部電力グループの事業とどうつながるのか

シーエナジーは、中部電力ミライズが100％出資する総合エネルギーサービス企業です。

太陽光発電所の運営、自家消費型太陽光発電のPPA、設備の運用・保守、電力販売に加え、病院向けのオンサイトエネルギーサービスも展開しています。

このため、実証で十分な発電性能と経済性を確認できれば、工場、病院、商業施設などへ次世代太陽電池を導入するサービスにつなげやすい立場にあります。

中部電力グループにとって重要なのは、今回の設備から得られる発電収入そのものではありません。

施工、運転、保守、電力販売までを一体化し、ペロブスカイト太陽電池を新しいエネルギーサービスとして横展開できるかが焦点です。

愛知県で広がるペロブスカイトの社会実装

愛知県では、アイシン、中部電力ミライズ、関西電力を中心に、ペロブスカイト太陽電池の普及拡大プロジェクトが進められています。

公共施設、駅、道路設備、工場など、従来型太陽電池では設置しにくかった場所にペロブスカイト太陽電池を導入し、発電性能や設置方法を検証する計画です。

ただし、今回のシーエナジーによる半田市の実証が、愛知県の普及拡大プロジェクトに直接含まれるとは現時点で確認できていません。

同じ地域で進む別の取り組みとして区別しながら、技術、人材、施工会社、電力事業者の連携が広がるかを確認する必要があります。

中部電力の業績へ直ちに影響する規模ではない

年間発電量約7万7,000kWhという規模だけを見れば、中部電力の連結業績を直接動かすものではありません。

投資判断で見るべきなのは、今回の発電量ではなく、3年間の実証後にどれだけ多くの施設へ展開できるかです。

特に注目すべき項目は、次の通りです。

• ペロブスカイト太陽電池の製造企業

• 設備容量と設置面積

• 既存のシリコン太陽電池との発電コスト比較

• タンデム太陽電池の導入時期

• 屋外環境における劣化率

• パネル交換と保守に必要な費用

• PPAやオンサイトサービスへの採用

• 工場や病院など他施設への展開

• 中部電力グループ内での事業化方針

これらが明らかになれば、単発の実証なのか、将来の収益事業を構築するための先行投資なのかを判断しやすくなります。

実証から発電事業へ進めるか

ペロブスカイト太陽電池は、軽さや柔軟性が注目される一方、耐久性、量産コスト、施工方法、保守体制などに課題が残っています。

今回のプロジェクトでは、実際に電力系統へ接続し、発電した電力を需要家が利用します。さらに、タンデム太陽電池との比較を通じて、発電性能と運用コストの両面を検証します。

これは、ペロブスカイト太陽電池を「設置できる技術」から「継続的に電力を販売できる設備」へ移行させるための実証といえます。

中部電力グループが実証結果をどのような料金体系やサービスに結び付けるのか。そして、発電設備を他の工場や病院へ展開できるのか。

未来産業地図では、設備の稼働、太陽電池メーカーの公表、タンデム太陽電池の追加、発電実績、劣化率、運用コスト、他施設への展開まで継続して追跡します。

参考資料

日本経済新聞「中部電力系、国内最大級のペロブスカイト発電所　医療向けで利用」

株式会社シーエナジー「会社概要・組織図」

株式会社シーエナジー「再生可能エネルギー事業」

株式会社シーエナジー「病院向けオンサイトエネルギーサービス」

愛知県「ペロブスカイト太陽電池普及拡大プロジェクト」

中部電力ミライズ「ペロブスカイト太陽電池普及拡大プロジェクトが事業化支援対象に選定」

※本記事は公開資料および報道内容をもとに、技術とプロジェクトの進展を整理したものです。特定企業の株式購入や投資を推奨するものではありません。