世界初！「レドックスフロー」大容量蓄電池。

Question

世界初！「レドックスフロー」大容量蓄電池。コストはリチウムイオン電池の1/10目標、寿命は20年、2014年から量産開始。
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レドックスフロー電池 or リチウムイオン電池？
数年後、どちらがメジャーになる？

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『北海道電、電力網に大容量蓄電池 再生エネ拡大』 2013/7/5 日経

「住友電工製、発電量変動を調整

北海道電力が再生可能エネルギーの導入拡大に向け、寿命が長く安全性も高い新型の大容量蓄電池を導入することが分かった。住友電気工業が開発し、2015年にも電力網につないで稼働させる。太陽光発電などを大量導入すると電力網の電圧などが不安定になるのを蓄電池の充放電で防ぐ。電力会社が大容量蓄電池を本格導入する初の事例になり、再生エネ普及の弾みになりそうだ。

北海道電は新型蓄電池を基幹変電所に設置する計画だ。電気をためられる能力は６万キロワット時（一般家庭６千世帯の１日分の消費電力に相当）で世界最大級となる。導入費用は200億円規模とみられ、再生エネ導入拡大や蓄電池ビジネス事業の育成を狙う経済産業省が資金支援する。

昨年７月から始まった再生エネの固定価格買い取り制度に伴い、土地の取得が容易なことなどからメガソーラー（大規模太陽光発電所）事業などに参入する事業者が急増。ただ太陽光発電や風力発電は気象条件などにより発電量が大きく変動し、大量に導入した場合には電力網の電圧や周波数に影響を与えかねない問題があった。

このため北海道電は受け入れ能力に限界があるとして４月に電力網への接続を太陽光発電分（出力２千キロワット以上）については40万キロワットに制限すると発表。今後各地でメガソーラーなどの建設が進めば他の電力会社でも同じ問題が起きる可能性があり、再生エネ普及に向けた課題になっていた。北海道電は新型蓄電池により導入可能量を１割程度増やせるとみられる。

住友電工が納入するのは同社が開発を進めてきた「レドックスフロー電池」と呼ばれる大容量蓄電池。寿命は20年程度持つ。実用化で先行するリチウムイオン電池の倍の長さだ。電気を大量に蓄えても発火を防げるなど安全面にも優れている。

同社は現在、横浜製作所に５千キロワット時のレドックスフロー電池を設置し、実証試験を始めている。14年度からは大阪製作所で電池の量産を始め、５～６年間で年１千億円規模に育てる考えだ。

日本は電力の有効利用に必要な大容量蓄電池技術で世界に先行している。政府は昨年７月に「蓄電池戦略」を策定。次世代蓄電池の実用化を後押しし、日本企業の世界シェアを現在の２割弱から20年に５割に高める目標を掲げている。大容量蓄電池ではほかに東芝やＮＥＣなどがリチウムイオン電池の長寿命化技術などの開発を急いでいる。」

『レドックス・フロー電池の特徴』 ウィキペディア

「室温で作動するため熱源は特に必要としない。また、燃焼性・爆発性の物質を使用・発生せず、先行して実用化されたナトリウム・硫黄電池より安全性で優れている。 また、イオン種によっては化学反応を伴わないため溶液の組成が変化しにくく安定性も高い。設備も、大部分が一般的な機器で構成できるうえ、繰り返し充放電で長寿命を期待できる。レアメタルなどの希少資源の必要性も低い。 電池容量を増すには、ほぼ溶液のタンクを増設するだけですむため、大型設備に適している。

一方、水溶液を使用するため、水の電気分解が生ずる電位が制限となり、エネルギー密度を上げることができない、大型化は容易だが小型化は困難、溶液温度が上昇すると支障があるため冷却装置が必要、などの制限もある。

なお、バナジウムは電池運転中に電極上で少しずつ酸素と反応してバナジン酸となるが、これは価数が5価で固定されて充放電に関与せず、容量低下（損失）を生じる。一方、ウランはオキソ酸の形で酸化数が変化することから、この問題を回避可能と考えられ、研究が進められている。」

※

nekonynan · Accepted Answer

重量エネルギー密度が低く（リチウムイオン二次電池の1/5程度）小型化には向かない。また、イオンの酸化還元反応を溶液のポンプ循環によって進行させて、充電と放電を行う流動電池なので・・ポンプがいるんですよね・・・・

レドックスフロー電池は大型用 と リチウムイオン電池は小型用とに住み分けることになります。したがって・・自動車にはリチウムイオン電池が大勢なのでレドックスフロー電池はメジャーになることはない・・

だだしレドックスフロー電池は、産業用としてはメジャーになるかもしれません。

hayasitti · Answer

＞数年後、どちらがメジャーになる？
他の方も書かれていますが、得意な方向が違います。
役割から見て、リチウム電池よりはNAS電池の方が似ています。
（使用用途が電力平滑化だったり、付帯設備が必要だったり。）
参考→http://www.enecho.meti.go.jp/info/committee/kihonmondai/28th/28-5.pdf

なので、小型・局所レベルにはリチウム電池、大型・広域レベルではフローかNASか、といったところじゃないですかね。
NAS電池は出火時に問題がありますので（金属ナトリウムなので水による消火ができない）、このあたりはフロー電池の方が扱いやすいでしょう。
ただ、フロー電池に使われるであろうバナジウムは生体毒性があることが分かっていますから、容器などの破損時の漏えい対策は必要なのと、
エネルギー密度が原理的に少ないので大型化せざるを得ず、手軽に設置というわけにはいかないんじゃないかと。
（おそらく化学プラントのような施設になるんじゃないかな。）

trajaa · Answer

得意不得意が真逆なので、どちらかがどちらかを駆逐する＝メジャーになるようなものでは無い

飽くまでも電力網の補完や小規模発電のオプション装置としての普及を目指すというモノ

車に搭載したり、パソコンのバッテリに使われる事はない

世界初！「レドックスフロー」大容量蓄電池。

重量エネルギー密度が低く（リチウムイオン二次電池の1/5程度）小型化には向かない。

＞数年後、どちらがメジャーになる？

得意不得意が真逆なので、どちらかがどちらかを駆逐する＝メジャーになるようなものでは無い

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