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三菱重工サーマルシステムズ、共同開発の「余剰再エネ電力吸収システム」実証試験を開始
帯水層蓄熱システムが持つ季節間蓄熱機能を活用

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◆ 再生可能エネルギーの課題に応える新たな電力吸収の仕組みを大阪公立大学などと共同開発
◆ 余剰電力を効率的に活用する新制御システムを設計・構築、高効率蓄冷で余剰電力の有効活用に貢献

余剰再エネ電力吸収システムの概要と運転の流れ（提供：大阪公立大学）

余剰再エネ電力吸収システムの概要と運転の流れ（提供：大阪公立大学）

三菱重工グループの三菱重工サーマルシステムズ株式会社（社長：伊藤 喜啓、本社：東京都千代田区、以下、三菱重工サーマルシステムズ）は、代表事業者である大阪公立大学をはじめとする共同実施者・協力者との実施体制のもと、帯水層蓄熱システムを活用した「余剰再エネ電力吸収システム」の実証試験を開始します（注1）。

本事業は、この実施体制による「帯水層蓄熱設備に付加する余剰再生可能エネルギー電力吸収システムの技術開発」が、環境省の「令和5年度地域共創・セクター横断型カーボンニュートラル技術開発・実証事業」（注2）に採択され、開発を進めているものです。4月から大阪市舞洲障がい者スポーツセンター（アミティ舞洲）で余剰電力を用いた蓄冷運転を開始。7月1日からは、蓄えた低温冷水を直接、冷房に活用する実証試験に移行します。

太陽光や風力といった再生可能エネルギー（以下、再エネ）は、脱炭素社会の実現に向け導入が進む一方、天候に左右されるため発電量が不安定です。このため、空調需要が少ない春や秋のような時期には、余剰電力が発生しやすいといった課題があります。余剰電力を一時的に蓄えるには、蓄電池や広大なスペースが必要となるなど、インフラ面で対応が求められ、追加コストが発生することがあります。このような背景を踏まえ、今回の共同実施体制は、帯水層蓄熱システムが持つ季節間蓄熱機能を活用し、余剰再エネ電力吸収システムの開発に取り組んでいます。

今回の共同開発では、帯水層蓄熱システムに対し、世界で初めて余剰再エネ電力吸収システムを採用。余剰再エネ電力吸収システムは、冷熱の蓄積と放出を柔軟に繰り返す短周期蓄放熱と、季節間蓄熱によって地中に蓄えられた冷水塊の中に、さらに低温の冷水を蓄える多重蓄熱機能を備えています。

三菱重工サーマルシステムズは、帯水層蓄熱システムとヒートポンプ型ターボ冷凍機の運用に加え、余剰電力を効率的に活用する制御システムの設計・構築を担当。新たに開発したこの制御システムには、電力の余剰状況や地下水温に応じて、最適な運転に自動で切り替わる制御モードを搭載しています。電力市場での価格変動や余剰電力量に応じ、リアルタイムで蓄冷運転を最適化する機能も備えるため、再エネを無駄なく利用しながら、冷房時の電力消費を抑える省エネ運用ができます。

帯水層蓄熱システムは、地中深くの帯水層に蓄えられた砂利や地下水を巨大な蓄熱槽に見立て、冬期暖房時の冷排熱を夏期冷房に利用する一方、夏期冷房時の温排熱を冬期暖房に利用するといった、季節をまたいだ熱の循環利用を可能とすることでエネルギーを有効活用します。三菱重工サーマルシステムズの帯水層蓄熱システムは、「2021年度（令和3年度）省エネ大賞」の省エネ事例部門における「省エネルギーセンター会長賞」を受賞（注3）、2022年には「令和4年度デマンドサイドマネジメント表彰」における「一般財団法人ヒートポンプ・蓄熱センター振興賞」を受賞（注4）しています。

三菱重工グループは、2040年のカーボンニュートラル達成を宣言し、生産活動に伴う自社工場などからのCO2排出量削減や、グループ製品の使用に伴う顧客側のCO2排出量削減などに取り組んでいます。同グループの一翼を担う三菱重工サーマルシステムズは、一般空調、工場空調、地域冷暖房などに多数のターボ冷凍機を供給し、同分野で国内トップシェアを誇ります。今後も顧客ニーズに応えるとともに、地球環境負荷の低いターボ冷凍機および熱ソリューション製品の納入を通じて、カーボンニュートラル社会の実現に貢献していきます。

Tags: 帯水層蓄熱システム
担当窓口：三菱重工サーマルシステムズ株式会社
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三菱重工グループについて

三菱重工グループは、エンジニアリングとものづくりのグローバルリーダーとして、 1884年の創立以来、 社会課題に真摯に向き合い、人々の暮らしを支えてきました。
長い歴史の中で培われた高い技術力に最先端の知見を取り入れ、カーボンニュートラル社会の実現 に向けたエナジートランジション、 社会インフラのスマート化、サイバー・セキュリティ分野 の発展に取り組み、 人々の豊かな暮らしを実現します。

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