再生可能エネルギーが豊富な弱電網地域におけるエネルギー貯蔵システムの技術経済性評価と構成設計

中国の「双炭」戦略の進展に伴い、風力・太陽光発電の導入量が急速に増加し、再生可能エネルギーは新電力システムの構築における重要な柱となっている。しかし、その間欠性、変動性、不確実性は、現代の電力システムの安全かつ安定した運用に大きな課題をもたらしている。本研究では、再生可能エネルギーが豊富で電力系統が脆弱な地域における電気化学的エネルギー貯蔵の導入について、体系的なレビューと定量的な技術経済性評価を組み合わせた。リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、全バナジウム系レドックスフロー電池の3つの代表的な電気化学的エネルギー貯蔵技術について、エネルギー単価均等化コスト(LCOE)および貯蔵単価均等化コスト(LCOS)を含む技術指標と均等化コスト指標を用いて定量的に評価した。その結果、リチウムイオン電池はLCOE/LCOSが670/440 CNY kWh−1と、ナトリウムイオン電池の660/840 CNY kWh−1、全バナジウム系レドックスフロー電池の690/490 CNY kWh−1と比較して、総合的な技術経済性能が最も優れていることが示された。さらに、10%/2hのエネルギー貯蔵システムは、翌日電力予測精度、超短期予測精度、相関係数をそれぞれ67%、44%、18%向上させた。これらの結果は、エネルギー貯蔵技術の選択と地域のリソース・電力系統条件および運用要件を結びつけるための定量的な基礎を確立し、弱電網地域におけるソース・グリッド・ロード・ストレージの協調計画と、費用対効果が高く信頼性の高い再生可能エネルギー統合を支援するものである。