100％自然エネルギーは可能なのか、六ヶ所村の実験：電気自動車 トヨタが考える次世代環境車（3）（1/2 ページ）

ガソリン車がPHV、EVに置き換わっていくと、自動車の社会的な位置付けが変化し、自動車メーカーの戦略も変わる。第1回はPHV、EVが社会システムに貢献するためのエネルギー管理について取り上げ、第2回はユーザーとつながるために必要なソフトウェアサービスについて聞いた。第3回ではHEMS技術の実証実験について何が分かったのかを聞いた。

[畑陽一郎，＠IT MONOist]

　トヨタ自動車がPHV（プラグインハイブリッド車）やEV（電気自動車）で作り上げようとしている世界には、自動車本体以外にもさまざまな技術開発が必要だ。例えば住宅とEVを組み合わせたエネルギー管理や、EVと充電器を組み合わせた情報管理だ。EV車内ではユーザーとのインタフェース技術が重要になる。2010年6月に東京で開催された「スマートグリッド展2011＆次世代自動車産業展2011」では、これらの技術開発の進展を見ることができた。今回は、エネルギー管理技術の実証実験について、何が分かったのか、問題点はどこにあるのかを解説する。

電力ピークのカットが目的

　エネルギー管理は、クラウド上に実装する「トヨタスマートセンター」が担う。発電、蓄電設備を備えた住宅にHEMS（Home Energy Management System）を配置し、PHVを組み合わせる。目標は3点ある。スマートハウスを実現し、PHVの運行・充電を管理し、グリッド内の電力を管理することだ。この3点を実現することで、消費電力のピーク値を引き下げ、CO₂（二酸化炭素）排出量を最小化できると考えたからだ。

図1　六ヶ所村の位置　六ヶ所村は風力発電に適した立地であり、風力による発電量が国内最大である。出典：トヨタ自動車

　管理ソフトウェアを設計するだけでなく、発電、充電、消費に関する実データを使ったシステムの改善も必要だ。トヨタ自動車はトヨタスマートセンターを公開した約1カ月前の2010年9月から、「六ヶ所村スマートグリッド実証実験」（青森県六ヶ所村、図1）を始めている。日本風力開発や日立製作所、パナソニック電工と共同で、12社の協力を得て、低炭素社会に向けた効率的なエネルギー利用を実証するための実験だ。2012年7月までを予定する。

　実証実験では居住者を募り、6棟の住居と8台のEV（プリウスPHV）を組み合わせた。東北電力の系統から切り離した閉鎖型のグリッドであり、電力の売買電は行わない。電力以外のエネルギーを使わないオール電化住宅を用いた^＊1）。

＊1）東日本大震災では津波の被害を受けなかった。周囲の村落が翌日夕方まで停電していたなか、数時間稼働が停止したにとどまった。稼働停止は安全装置の起動による。「オール電化であってもHEMSを導入することで、停電のダメージを減らすことができる」（トヨタ自動車）。

　実証実験の要素を図2にまとめた。6棟の住宅にはそれぞれ太陽電池と二次電池が設置されている。住宅と8台のEVを組み合わせることで、なるべく電力の需給をまかなうが、余った場合は上流の模擬配電系統にあるNAS電池（ハブ電池）に電力を蓄え、不足したときはNAS電池から電力の供給を受けるという形だ。

図2　六ヶ所村スマートグリッド実証実験の構成　図右下に「需要側」とある6棟の住宅と8台のEVを組み合わせた。各家庭は太陽電池（10kW、トヨタの2棟の数値）と二次電池（5kWh）、温水を作るエコキュート（460L）、HEMSコントローラーを備える。各家庭で余った電力は図左下の「供給側」にあるNAS電池（ハブ電池、250kWh）に蓄える。供給側には100kWの太陽光発電も設けた。東北電力の系統とは接続されていないが、模擬基幹系統として、六ヶ所村二又風力発電所（34基、51MW）とNAS電池（17基、34MW）と8kmの自営線を通じて接続している。実線は電力の流れ、点線は情報の流れを意味する。出典：トヨタ自動車