電力系統の負荷平準化のため，以前より揚水発電が用いられている。
近年では負荷平準化だけでなく，電力品質の向上や自然エネルギー発電の変動吸収等を目的として，中・小規模の電力貯蔵装置が注目されている。
電池電力貯蔵
電池電力貯蔵の動作原理
交流電力エネルギーを直流に変換して，化学エネルギーとして貯蔵する。
蓄えられたエネルギーは直流電力として出力されるため，交流電力に変換して系統に供給する。
例としては，鉛電池，ナトリウム－イオン電池（NaS）電池，リチウムイオン電池などがある。
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電池電力貯蔵の特徴
- 電池の容量当たりのエネルギー密度が高く，小型化しやすい。
- 交流－直流変換器や一部の電池は既存技術であり，実現しやすい。
- 設置場所の制約が少なく，設置に要する期間が短い。
- 電池によっては，温度管理，電解液管理などの保守が必要がある。
- 電池には寿命がある。
フライホイール電力貯蔵
フライホール電力貯蔵の動作原理
交流電力エネルギーでフライホイールを回し，回転エネルギーとして貯蔵する。
エネルギー貯蔵量の変化に伴いフライホイールの回転数が変化するため，周波数変換器を用いてエネルギー授受を行う。
フライホール電力貯蔵の特徴
超電導エネルギー貯蔵（SMES）
超電導エネルギー貯蔵の動作原理
交流電力エネルギーを直流に変換し，超電導コイルの磁気エネルギーの形で貯蔵する。
超電導エネルギー貯蔵の特徴
- 超電導コイルを用いるため，コイルでの損失は零となる。
- 応答速度が速い。
- 冷却のための冷凍機と交直変換器の損失が全体の損失となる。
- 冷凍機の電力などが必要なため，高効率化のためには大容量の装置が必要となる。
- 装置の容積当たりの貯蔵エネルギー密度は大きい。
キャパシタ貯蔵
キャパシタ貯蔵の動作原理
交流電力エネルギーを直流に変換し，電解コンデンサ，電気 2 重層キャパシタ等の大容量キャパシタに静電エネルギーとして貯蔵する。
キャパシタ貯蔵の特徴
- 応答速度が速く，容積の割に取り扱える電力が大きい。
- 容積当たりのエネルギー密度は他の方式に比べ小さく，エネルギー貯蔵量は小さめである。
- キャパシタはエネルギーの授受で端子電圧が大きく変動するため，交直変換器に工夫が必要である。
- 短周期の負荷変動や発電量の変動吸収に適する。
- 蓄電池に比べサイクル寿命が長い。
圧縮空気貯蔵（CAES）
圧縮空気貯蔵の動作原理
交流電力エネルギーで 3 ～ 6 [MPa] の圧縮空気を貯蔵し，その圧縮空気をガスタービンに供給し，電力を発生させる。
圧縮空気貯蔵の特徴
参考文献
- 平成21年度 第二種 電気主任技術者 二次試験 電力・管理 問4「中・小規模の電力貯蔵装置」
更新履歴
- 2022年10月29日 新規作成
