サービスとしてのエネルギー貯蔵

ESaaS（エネルギー貯蔵サービス）は、施設がシステムを購入することなくサービス契約を締結することで、エネルギー貯蔵システムのメリットを享受することを可能にします。エネルギー貯蔵システムは、収益の創出、節約の実現、そして電力のレジリエンス（回復力）の向上など、幅広いサービスを提供します。ESaaSシステムは、高度なバッテリー貯蔵システム、エネルギー管理システム、そしてサービス契約を独自に組み合わせたシステムであり、信頼性の高い電力をより経済的に提供することで、企業に価値をもたらします。

歴史

国連欧州経済委員会のエネルギー担当局長であるスコット・フォスター氏は、エネルギーをサービスとして捉えるという考え方を世界的に主導する一人です。彼は、現在のコモディティ主導の電力1キロワットあたりの料金 体系ではなく、年間/月額のエネルギー利用料体系を広めるために、「iEnergy」という用語を考案しました。[ 1 ]フォスター氏は、サービス主導のシステムでは、エネルギー供給業者が信頼性の向上と顧客への最善のサービス提供の責任を負わなければならないと考えています。[ 2 ]

ESaaSという用語は、トロントに拠点を置くConstant Power Inc.によって2016年に開発され、商標登録されました。[ 3 ]このサービスは、北米のオープン電力市場で機能するように設計されています。エネルギー貯蔵サービス（ESaaS）を提供しているその他の著名な企業としては、 [ 4 ] GI Energy（Wayback Machineで2017年10月20日にアーカイブ）、[ 5 ] AES Corporation、[ 6 ] TROES Corp.、[ 7 ] Stem Inc、[ 8 ] Younicos [ 9 ]などがあります。

コンポーネント

ESaaS は、エネルギー貯蔵システム、制御および監視システム、およびサービス契約を組み合わせたものです。

ESaaSに使用される最も一般的なエネルギー貯蔵システムは、コンパクトなサイズ、非侵襲的な設置、高効率、および高速応答時間を備えたリチウムイオン[ 10 ]またはフロー[ 11 ]電池ですが、圧縮空気[ 12 ] 、[ 13 ]、または揚水発電[ 14]などの他の貯蔵媒体も使用できます。[ 15 ]電池は施設のニーズに基づいてサイズが決定され、施設の電源に直接接続するためにDC電源をAC電源に変換する 電力インバータと組み合わせて使用​​されます。

ESaaSシステムは、監視制御およびデータ収集（SCADA）システムを使用してESaaSオペレータによって遠隔監視および制御されます。[ 16 ] SCADAは、施設のエネルギー管理システム（EMS）、[ 17 ]電力変換システム（PCS）、[ 18 ]およびバッテリー管理システム（BMS）と通信します。[ 19 ] ESaaSオペレータは、ESaaSシステムが施設のニーズを監視して応答していることを確認する責任があり、また、同時ピーク管理や需要応答プログラムなどの地域インセンティブプログラムにリアルタイムで参加するためのコマンドをオーバーライドする責任もあります。

ESaaSシステムの恩恵を受ける施設は、サービス契約を通じてESaaSシステム運営者と連携します。この契約では、サービス期間、支払い方法、そして施設が利用を希望するサービスのリストが規定されます。

サービス

ESaaS は、次のようなさまざまなサービスを実行するために使用されます。

同時ピーク管理[ 20 ]
地域的な需要が高まる時間帯には、独立系サービス事業者（ISO）／地域送電組織（RTO）が施設に対し、負荷の削減または抑制を促すインセンティブを提供します。ESaaSを利用することで、施設はこうした地域的な需要が高まる時間帯に負荷を分離または相殺することで、電力網からの需要を減らし、インセンティブの恩恵を受けることができます。このシステムは、施設の負荷抑制と連動して、または独立して機能するように設計されています。
デマンドレスポンス[ 21 ]
ISOs/RTOs offer facilities payment for curtailing their energy demand when dispatched by the grid operator. ESaaS allows facilities to participate in these programs by off-setting all or a portion of a facility load during a demand response occurrence. A facility can benefit from the incentive without interrupting their facility operation.
Power Factor Correction[22]
During charging and discharging, active and reactive power may be balanced prior to supplying a facility. By balancing the amount of active and reactive power to a facility, the power factor and resulting facility electrical efficiency may be improved. This improvement may reduce a facility's monthly peak demand charge.
Power Quality[23]
ESaaS actively monitors electricity supply to a facility. In times of intermittent power supply, ESaaS acts as an uninterruptible power supply (UPS) to ensure uninterrupted, reliable power supply to eliminate unexpected fluctuations. Fluctuating and intermittent power affects equipment operation which may cause costly delays and defects in production.
Back-up Power[24]
If the electricity grid experiences a power outage, ESaaS offers a back-up power service to continue powering all or a portion of a facility's electricity demand. Depending on the size of the ESaaS installation, ESaaS may maintain facility operation for the duration of a grid failure.
Peak Shaving[25]
ESaaS actively monitors a facility’s energy profile to normalize the electricity draw from the electricity grid. The ESaaS system stores energy when the facility demand is lower than average and discharges the stored energy when the facility demand is higher than average. The result is a steady draw of electricity from the electricity grid and a lower monthly peak demand charge.
Energy Arbitrage[26]
ESaaS actively monitors local electricity spot prices to store energy when the price is low to be utilized when electricity prices are high. This is commonly referred to as arbitrage. The net different in price results in cost savings.
Market Ancillary Services[27]
ESaaSにより、施設は地域のISO/RTO市場に参加し、周波数調整、運用予備力、ディスパッチ可能な発電などのサービスを提供できるようになります。地域市場に参加することで、施設はESaaS契約を通じて収益を上げることができます。
トランスミッションサポート[ 28 ]
ESaaSは、送電網の混雑時に電力を蓄え、混雑が少ない時間帯に放出することで、送電網の混雑と制約を緩和するサービスを提供する可能性があります。このサービスを利用することで、インフラの寿命を延ばし、システムのアップグレードを延期することができます。

対象市場

ESaaSは、平均需要が500kWを超える大規模エネルギー消費者に主にメリットをもたらしますが、[ 29 ]地域的なインセンティブによっては、より小規模な施設にもメリットをもたらす可能性があります。[ 30 ]現在、ESaaSを早期に導入している企業としては、製造業（化学、電気、照明、金属、石油化学、プラスチック）、商業施設（小売店、大規模オフィス、中規模オフィス、集合住宅、スーパーマーケット）、公共施設（大学、ホテル、ホスピタリティ、学校）、資源（石油・採掘、パルプ・紙、金属・鉱石、食品加工、温室）などがあります。

利点

システム受益者は設置資本を必要としない

ESaaSサービスに参加するために、設置システムの受益者は資本支出を必要としません。[ 31 ] ESaaSサービスを導入すると、施設は即座にコスト削減や収益創出を実感できます。しかし、エネルギー貯蔵システムの投資回収期間[ 32 ]はほとんどの場合5～10年であるため、初期資本は施設にとってエネルギー貯蔵システム導入のハードルとなることがよくあります。[ 33 ]

第三者のシステムオペレーターが運営するシステム

出典: [ 34 ]

ESaaSは、第三者によって自動的に制御される契約サービス[ 35 ]です。これにより、施設はエネルギープロファイルを管理するためのリソースを割り当てる責任[ 36 ]から解放され、コアビジネスに集中することができます。システムオペレーターは、地域の電力セクターに関する知識を有しており、地域市場の変化に応じてシステムプロトコルを継続的に監視・更新しています[ 37 ]。この情報は、施設の要件を満たしながら、ESaaSシステムによって実現される価値を最適化するために使用されます。

環境

ほとんどのESaaSサービスでは、夜間のオフピーク時に非炭素排出源からエネルギーが生産される際にエネルギーが貯蔵されます。[ 38 ]このエネルギーは、ピーク時に必要な炭素排出[ 39 ]の生産を相殺するために使用されます。ESaaSが提供する負荷シフト機能は、排出量の多い発電要件を代替します。

価格

ESaaS契約は、コストシェアリングモデル、または契約期間中の月額固定料金で契約される場合があります。[ 40 ]コストシェアリングモデルでは、ESaaSの経済的便益は、顧客がそれを実現した後に分配されます。固定価格は、潜在的な経済的便益と導入地域における適用可能なプログラムに基づいて決定されます。ESaaS契約価格は、サービスによって提供される経済的価値よりも常に低く設定されており、顧客がサービスを通じて正味のプラス価値を維持できるようにしています。

参照

参考文献

  1. ^ iEnergy: 未来のためのエネルギーシステムの改革 | スコット・フォスター | TEDxPlaceDesNations、2016年3月9日、 2022年3月21日閲覧
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