弁理士法人国際特許商標事務所は、山口県防府市で林　信男氏が代表取締役を務める株式会社はやが開発した次世代蓄電・電力制御技術「蓄電・放電システム」について、特許出願手続きを完了しました。

本技術は、複数の蓄電池群を最適に交互運転させることで、従来の揚水発電が抱える立地制限や高額な建設コストの課題を解決し、ダムを必要としない電池版の揚水発電を実現することを目指す電力インフラ技術です。

開発の背景と系統安定化の課題

脱炭素社会の実現に向け太陽光や風力といった再生可能エネルギーの導入が進む一方、発電量が天候に左右されやすい点や、昼夜の需要変動に伴う電力系統の不安定化が深刻な課題となっています。

これまで大規模な電力調整には夜間の余剰電力で水を汲み上げて昼間に発電する揚水発電が用いられてきましたが、大規模なダムや貯水池の建設、広大な土地、莫大な費用が必要であり、新規建設が可能な場所も極めて限られていました。これに対し株式会社はやは、水や高低差に依存せず、蓄電池の運用制御によって同等のピークシフトや需給調整機能を発揮するシステムを開発しました。

充電と放電を分離する交互運転の仕組み

従来の蓄電システムでは同一の蓄電池で急速な充放電を繰り返すため、電池の急速なサイクル劣化や発熱、短寿命化が課題となっていました。

本特許出願技術では、蓄電池群を充電用と放電用の2系統以上（蓄電池群A／蓄電池群B）に分離して運用します。電力系統から交流電力を受け取り、AC/DC変換コンバータを経て効率的に蓄電池へ送電する構成を採り、充電用コントローラが蓄電池群の状態を監視・制御します。

内部システムが残容量・温度・劣化状態などを常時モニタリングし、蓄電池群Aが充電を行っている間は蓄電池群Bが放電を担当します。最適なタイミングで役割をシフトさせて蓄電池群Aが放電、蓄電池群Bが充電へとシームレスに切り替えることで、電池への負荷を分散し長寿命化と高い安全性を図ります。

導入によるメリットと想定される活用分野

本システムにより、交互運転によるサイクル劣化や発熱の抑制を通じた蓄電池設備の交換コスト削減が見込まれます。また、大規模ダムや山岳地帯が不要となるため、都市部や工業地帯、再生可能エネルギー発電所の隣接地などへ柔軟に設置できるほか、受電ポイントの分散による電力系統の負荷軽減や、途切れない切替制御による安定した電力供給が可能となります。

想定される活用分野としては、以下の領域が挙げられています。

• 再生可能エネルギー発電所（太陽光・風力の出力急変や余剰電力の吸収・ピークシフト）
• 工場・データセンター（ピークカットによる電気料金削減、BCP用の非常用電源）
• 自治体・地域マイクログリッド（災害時の自立分散型電源確保、地域のエネルギーレジリエンス向上）
• 送配電インフラ（周波数調整や系統需給バランスの維持支援）

本記事は弁理士法人白浜国際特許商標事務所（弁理士法人国際特許商標事務所）の発表をもとに作成しています。

Dellows News編集部

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