電力定額の衝撃

    

 　　　　　　　　　　　庶民政に安んじて、然る後君子位に安ずる。

 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　荀子　「王制」

　　　　※　庶民が政治に驚けば、これに恩恵を与えるのがもっともよい。賢良
　　　　　　な者を抜擢し、篤敬な者を推薦し、孝行な子弟を督励し、孤（みな
　　　　　　しご）と寡（未亡人）を保護し、貧窮者に支援する。このようにす
　　　　　　れば、庶民は政治に安んずるであろう。庶民が政治に安んずれば、
　　　　　　しかる後に君子は位に安んずるのである。言い伝えに、「君は舟、
　　　　　　庶民は水。水はすなわち舟を載せ、水はすなわち舟を覆す」とある
　　　　　　のは、このことを言うのである。
　　　　　　　

 

                                              　　　　　　    

                                                                   　 荀子
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　B.C. 313 ーB.C..238 

 

 

【ＲＥ１００倶楽部：仮想発電所ビジネス】

We’ve launched the world’s largest virtual power plant!

●　電力定額の衝撃

ドイツで始まった電力定額モデルは関係者の驚きを持って迎えられた。この定額モデルを手が
けるのが再エネ用の電池とＥＭＳを販売する企業であることも、業界の動きの速さを感じさせ
る。そこで、このモデルの鍵となるＶＰＰについてドイツの動向を俯瞰する。

今年９月、ドイツで再エネ電力の小売分野の定額販売が始まっている。これは、ドイツの電力
小売業者にとっても相当なインパクトを与える。電力定額モデルを開始したSonnen（ゾンネル）
社は、南ドイツ、バイエルン州にある蓄電池メーカー。１０年の設立からわずか５年後の１５
年にはドイツ最大の電池メーカーの１つとなる。同社は世界中の注目を集めており、先日もＧ
Ｅを含む投資家から新しく７６００万ユーロを調達したばかりである。中国からの投資もあり､
同社は今後中国のバーチヤル発電所(VPP)を牽引する可能性もある｡創業者の１人は電気自動車
のテスラ社の元ドイツ支社長であり、電池だけでなく、電池を制御するシステムが高く評価さ
れている。


※　ＶＰＰ（バーチャルパワープラント：仮想発電所）とは、点在する小規模な再エネ発電や
　　蓄電池、燃料電池等の設備と、電力の需要を管理するネットワーク・システムをまとめて
　　制御する機関をさす。複数の小規模発電設備やシステム等を、あたかも１つの発電所のよ
　　うにまとめて機能させることから「仮想発電所」と呼ばれる。

※　グラフ（上）：家庭用蓄電池の世界トップはドンネル（Sonnen）社、米国とオーストラリ
　　アの市場でシェア１位となった家庭用蓄電池はドイツゾネン社で２３％。同社の世界販売
　　実績は15000ユニットだということです。２位がLGケミカル、３位がSenecで４位がテスラ
　　のシェアは９％（2016年10月時点）。

Sonnen社のバッテリーにはスマートメーターを合むエネルギーマネジメントシステム(ＥＭＳ)
が組み込まれており、天候データや家庭内の電力需要を統合した制御を行うことで同社の標準
的な８キロワットアワー蓄電池で８０％の自給率を達成できる。また｢SonnenCommunity｣の顧
客は、全国に分散している電池に蓄えられた余剰電力をプールすることで、ほぼ１００％太陽
光の電力供給を受けることが可能となる。Sonnen社は太陽光＋蓄電池のプールでは不足する電
力を補うためにバイオガスや風力による電力も調達しており、万一の場合には市場からも電力
を調達することにしている。

sonnenFlat - 0,0 € über alkaSOL & sonnenBatterie - alkaSOL Web

これをさらに発展させたものが電力定額モデルである。彼らがSonnenFlatと呼ぶビジネスは､各
地に設置された蓄電池をプールしたVPPの容量を調整電源市場で販売することで売上を確保し
余剰電力はSonnenCommunityの会員に販売される。同社の売上は蓄電池とEMS､調整電源の販売
をペースとしているため、会員は会費という低額の固定費を払うだけで再エネ電気を使うこと
ができる（消費量には上限が設けられているが、月４２５０キロワットアワー、または、５５
００キロワットアワーで平均的な家庭であれば問題ない）。１６年９月以前にSonnneCommunity
に参加した会員もSonnenFlatへの切り替えが可能で、現在では少なくとも２千以上の会員がいる。
Sonnen社ではどの調整電源市場で販売しているか、販売容量などは明らかにしていないが、今
後を見据えたビジネスの先手を打ってきたことで業界の注目を集めている。

※　米国調査会社ナビガントリサーチ（Navigant Research）の調査レポート「バーチャルパワ
　　ープラント（仮想発電所）用ソフトウェアベンダ１５社の戦略と実行評価 (ナビガントリ
　　サーチのリーダーボードレポートシリーズ）」は、バーチャルパワープラント（仮想発電
　　所、VPP）用ソフトウェアの主要な15社のベンダの戦略と実行を評価。これらの企業をビ
　　ジョン、市場化戦略、パートナー、製品の統合戦略、技術スコープ、到達地域、販売・マ
　　ーケティング・配送、製品の性能、製品品質・信頼性、プロジェクトポートフォリオ、価
　　格、耐久性といった12の評価基準でランク付けしている。ナビガントリサーチ独自のリー
　　ダーボードメソドロジによりベンダを概説、レイティング、ランク付けし、世界市場の中
　　での各企業の強みと弱みを査定している。

●　２種類のＶＰＰ　～直接市場化と調整電源～

電源市場での①調整電源市場での販売がメインとなっているが、VPPには大きく分けてこれと
②直接市場化の２種類が存在する。基本的なシステムは両者大きな違いはないが､電力の販売方
法が異なっている。簡単に言うと分散型の小規模な電源に取り付けられたスマートメーターと
制御装置で多数の発電設備を統合・制御し、仮想的に１つの巨大な発電所のように運営する仕
組みである。そのため、１つ１つが小規模な再エネ発電設備のほうが、大型の火力発電設備よ
りも参入のメリットが大きい。

近年は特に北ドイツの風力発電所の解列とそれに伴う補償費が増大していることが問題となり
再エネ発電設備からの電力をより柔軟に販売することが求められている中で、VPPの果たす役
割に大きな期待が集まっている。ドイツ最大手のVPPの１つが、０９年にフラウンホーファー
研究所からのスピンアウトした NextKraftwerke社である。同社は再エネ電源を中心に３千以上
の発電設備をネットワークで管理し、合計で２ＧＷ以上の発電容量を確保している。勿論、全
ての電源が常に稼働しているわけではないが、一定の発電量は確保できるようになっている。

　NextKraftwerke

NextKraftwerke社では、これらの電源をアグリゲートし、①調整電源市場と②直接販売で売電し
ている。新規設備の再エネの全量買取が廃止されているドイツでは､フィードインプレミアムと
呼ばれる、卸市場の平均価格と買取価格の差額のみを販充電力量に応じて支給する仕組みに移
行しており､発電事業者は自ら相対契約か卸市場で電力を販売する必要がある。しかし、この手
続きは煩雑になりがちなため、これらをまとめて販売代行を行うVPP事業者はありがたい存在。
また買い手としても、不安定で小規模な再エネ発電事業者から直接買うよりもアグリゲーター
から安定した再エネ電力を調達したほうが良い。そのため、直接市場化の中でVPPの果たす役
割は大きい。

　NextKraftwerke　
NextKraftwerke
一方VPPとしては、容量を確保することに対して支払いが行われる調整電源市場の方が安定し
た売上が見込める。そのため、多くのVPPが調整電源市場での販売を行っているが、再エネは
不安定という印象のためにこれまでなかなか規制緩和が進まず、調整電源市場で販売可能な再
エネ電力は、蓄電池に蓄えられた再エネ電力、もしくはバイオマスやコージェネなどに限られ
ていた。しかし、風力でパイロットプロジェクトが始まるなど、新たな動きを見せている。

●　参入が進むVPP市場　　

ドイツは｢電力市場2.0｣ と名付けた電力市場の改革の中で、従来型電源を中心とした容量市場
は設置しない方針を明確にした。その代わり、卸電力価格の価格シグナルを重視し、柔軟性電
源と呼ばれる電源を活用してシステムの安定を図る方針だ。電力卸市場 EPEXでも、柔軟性電
源を視野に入れた商品開発を進めている。柔軟性電源とは、再エネ電源、蓄電池、コージェネ
設備やデマンドサイドマネジメントなどを含む多様な電源を指す。VPPは新しい市場に合わせ
た電源調達を検討しており、同社ではPower2Gas(P2G)設備を自社のバーチャルプールに組み込
んだ。

PwCの専門家は、ドイツ国内に約９００ある大小の電力会社のうち、８～１２％がVPPを運営
しており、ますます拡大していくと評価する。大半は小規模なVPPであるが、この中から１５
～２０社程度が調整電源市場で販売できる十分な容量を確保できるだろう。国内ではすでに、
１００近いVPPが稼働しており、この中には過去にも紹介したClean Energy Sourcing社や都市公
社のＭＶＶ、大手のＲＷＥなどが含まれている。 Sonnen社は現時点では､PwCの専門家が想定す
る十分な容量には届いていない印象だがすでに調整電源市場に参入しており、VPP市場のダイ
ナミックさが伺われる。

●　VPPの今度の課題

ドイツでは再エネ法によって再エネ発電設備には遠隔操作用機器の設置が義務付けられており､
発電設備はこの機器にモジュールを後付けするだけでVPPプールに参加可能など、参入障壁も
低い。しかし､通信技術についてはインターネット回線を使うのか送電線を使うのか、コミュ
ニケーション・プロトコルの標準化といった課題も残っている。一方、精緻化する天候情報か
らの発電量予測の技術進歩など、VPP周辺の技術革新に対する政府対応は遅れており、政府は
早急に取引制度を整えてより幅広い柔軟性電源がVPPに参加できるようにする必要がある。柔
軟性電源では、過去に官製ネガワット取引の失敗例などもあり、政府の対応が後手に回と１０
％近い電力会社が運営しているVPPが機能しなくなる可能性もある。再エネとVPPの高い親和
性と可能性は電力関係者の共通認識としてすでに出来上がっている。後は、ドイツがこの市場
で世界をどこまで引っ張っていくかが鍵となると見られている（出典：環境ビジネス、2017年
冬季号）。

 

　　　　　　　

【量子ドット工学講座２７：京セラ/光電変換装置】


また、クリスマス・キャロルが流れることになりました。この一年を振り返ると、再生可能エ
ネルギーのなかでもとりわけ、太陽光発電のによる発電コストが既存の電力料金と同等もしく
はそれより安価になる「グリッドパリティ」が著しく低下し、世界では１キロワット時で１０
セント（日本円で１１、１２円）程度、最安値では３セントに届くような事態となっている。
後は発電変動を特製する蓄電池のコスト削減が実現すれば、予想より早い時期に「再エネ百％
社会」がやってくる。これはこれで良いことなのだが、関連情報の整理整頓に手を焼いてヘロ
ヘロ状態が続いた一年であった。

さて、下図の最新の特許事例を参考掲載しておこう。 

量子ドットを利用した光電変換装置では、電子や正孔が量子ドット集積部内を移動する際に再
結合し易く、このため光電変換効率を高められないという問題がある。 そこで、近年、量子ド
ット集積部におけるキャリアの収集能力を高めるための構造として、例えば、図５に示すよう
に、量子ドット集積部１０７と電極層１０３との間に、特定のキャリア（この場合、正孔）だ
けを選択的に通過させることのできる伝導層（以下、正孔伝導層１０９という。）を設けたも
のが提案されている。

図５に示す光電変換装置をより詳細に説明すると、この光電変換装置１００は、対向する２つ
の電極層１０１、１０３間に電子伝導部１０５、量子ドット集積部１０７および正孔伝導部
１０９がこの順に配置された構成となっている。この場合、電極層１０３側が太陽光の入射側
となる。ここで、電子伝導部１０５は、一方の電極層１０１上に積層するように配置された基
部１０５ａと、この基部１０５ａの表面から厚み方向に伸びる柱状体１０５ｂとを備えている。
量子ドット集積部１０７は電子伝導部１０５の基部１０５ａおよび柱状体１０５ｂの表面に複
数の量子ドット１０７ａが付着した状態となって形成されている。正孔伝導部１０９は電子伝
導部１０５と電極層１０３との間において量子ドット集積部１０７を除く空間を埋めるように
配置されている。

光電変換装置１００では、正孔伝導部１０９が電極層１０３と電子伝導部１０５との間におい
て、量子ドット集積部１０７を除く領域を埋めるように配置されていることから、正孔伝導部
１０９は厚みの厚い部分が多くなっている（図８における矢印ｔ_１、ｔ_２のうちのｔ_２）。こ
のため、上記した従来の光電変換装置１００では、正孔伝導部１０９の部位によっては光の透
過性が低くなる部分が存在することから、光電変換効率を高められないという問題がある。従
って本発明は、正孔伝導部を備えた場合でも、光の透過性および光電変換効率を高めることの
できる光電変換装置を提供することを目的とする。



特開2016-207930 光電変換装置

【要約】

光透過性を有し、光の入射面とは反対側の主面に、厚み方向に延伸してなる複数の柱状体１ｂ
を有する基材１と、この基材１の柱状体１ｂを含む表面形状に沿って設けられた膜状の正孔伝
導部３と、この正孔伝導部３の基材１とは反対側の表面に設けられた、複数の量子ドット５ａ
を有する量子ドット集積部５と、この量子ドット集積部５の正孔伝導部３とは反対側の表面に
設けられた電極層７と、を備えことで、正孔伝導部を備えた場合でも、光の透過性および光電
変換効率を高めることのできる光電変換装置を提供する。

【特許請求範囲】

1. 光透過性を有し、光の入射面とは反対側の主面に、厚み方向に延伸してなる複数の柱状
   体を有する基材と、該基材の前記柱状体を含む表面形状に沿って設けられた膜状の正孔
   伝導部と該正孔伝導部の前記基材とは反対側の表面に設けられた、複数の量子ドットを
   有する量子ドット集積部と、該量子ドット集積部の前記正孔伝導部とは反対側の表面に
   設けられた電極層と、を備えていることを特徴とする光電変換装置。
2. 光透過性を有し、光の入射面とは反対側の主面に、厚み方向に延伸してなる複数の柱状
   体を有する基材と、該基材の前記柱状体を含む表面形状に沿って設けられた膜状の正孔
   伝導部と、該正孔伝導部の前記基材とは反対側の表面に設けられた、複数の量子ドット
   を有する量子ドット集積部と、該量子ドット集積部の前記正孔伝導部とは反対側の表面
   に設けられた電極層と、を備えていることを特徴とする光電変換装置。
3. 前記正孔伝導部が前記基材の表面に接するように配置されていることを特徴とする請求
   項１または２に記載の光電変換装置。
4. 前記柱状体は、側面に複数の凸部を有していることを特徴とする請求項１乃至３のうち
   いずれかに記載の光電変換装置。 参考特許　特表2009-532851

 

 

 【今宵もほっとウイスキーとひとり鍋】

●　野菜ポタージュ湯豆腐

 　　Vegetable potage tofu

伽羅の茶しゃぶは口ででとろけ食欲が失せたときにも美味い。さて、使い切れなくて余った野
菜は､冷凍しておけばＯＫ。ミキサーにかければ色のきれいなポタージュに。たんはく質を多
く含む豆腐とビタミン豊富な野菜で､血液さらさらな鍋になる。

材　料：残り野菜２００グラム、豆腐１丁、水１1/2カップ、塩、黒胡椒少々。
作り方：①にんじん、セロリ、キャベツ、タマネギなど残り物野菜と水をミキサーにかけ、滑
　　　　らかになるまで撹拌、②鍋に入れ､中火で温める。―ロ大にちぎった豆腐を入れて火
　　　　を通す。③塩､黒こしょうで味を調え､スーブごといただく。


ホットウイスキーと熱々の鍋を頂きながら、テレビ鑑賞、あるいはダウンライトし静寂とグツ
グツ煮立つ音を聴きながらしっとり頂くもよし、ライトアップし読みかけの本を見ながらゆっ
くりと頂くのもよし。今宵は、「事業のライフサイクルと人材戦略」に目を通しながら頂いて
いる。暖房はなくとも身体全体がほかほかだ。