経年劣化するバッテリーのSOC制限：現在の利用可能容量を確認…

概要

SAMでは、充放電制御のSOC下限値と上限値の基準に、劣化や交換によって変化する現在のバッテリー利用可能容量を使用します。購入者は、公称容量と利用可能容量、SOC制限値、および境界値の計算を併せて提示するよう求めるべきです。実際のコントローラーにおける定義は別途確認してください。SAMのモデリング上の規約は、機器の動作を検証するものではありません。

重要なポイント

• SAMは、充放電制御のSOC下限と上限の百分率を、現在の利用可能容量に適用します。
• SOCの百分率が変わらなくても、利用可能容量が低下すると、絶対容量で表した範囲は狭くなります。
• 各境界値は、現在の利用可能容量に対応するSOCの比率を掛けて計算します。
• SOC制限値間の容量範囲は、AC供給電力量や運転時間を保証する数値ではありません。
• 機器固有の運転制限と、コントローラーがSOCの分母として使用する容量の根拠を求めてください。
• パラメーターごとに確認してください。SAMのPV出力平滑化における待機SOCは、銘板容量を基準とします。

1. SAMの充放電制御の制限値には現在の利用可能容量を使用する

はい。System Advisor Model（SAM）では、充電状態（SOC）の下限値と上限値は、当初の銘板容量ではなく、バッテリーの現在の利用可能容量に対する百分率です。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—需要家側とSAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—系統側の両方に、利用可能容量はバッテリーの劣化や交換に伴って変化すると明記されています。また、この利用可能容量は、「バッテリーセルとシステム」ページで入力する公称容量とは区別されています。需要家側の充放電制御に関する文書；系統側の充放電制御に関する文書。

調達では、充放電制御の仕様に容量の基準を明記するよう求めることを推奨します。百分率だけでは、バッテリーの経年劣化に伴い、運転に利用できる蓄電容量がどれだけ残るかは確定できません。

ここで説明しているのは、SAMの充放電制御における規約です。この2つのヘルプページは、特定のバッテリー管理システムやエネルギー管理システムが表示SOCをどのように定義するかを示すものではありません。機器の設定を承認する前に、コントローラーがSOCの分母として使用する容量を文書化し、利用可能容量の低下に対して充放電制御の制限値がどのように変化するかを実証するよう、供給者に求めてください。

2. 一貫した基準で運転容量範囲を計算する

SAMでは、SOC下限値を蓄電容量の下限、SOC上限値をその上限として定義しています。どちらの制限値も、該当するシミュレーションの時間ステップにおけるバッテリーの利用可能容量を使用します。したがって、利用可能容量が変化すると、対応する絶対容量の制限値も変化します。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—需要家側、「充電制限と優先順位」。

容量の単位を統一し、SOC制限値を比率で表すと、直接の計算式は次のとおりです。

• 容量の下限境界値 = 現在の利用可能容量 × SOC下限値。
• 容量の上限境界値 = 現在の利用可能容量 × SOC上限値。
• 制限値間の容量範囲 = 現在の利用可能容量 × (SOC上限値 − SOC下限値)。

これらの式は百分率の定義を言い換えたものであり、供給されるAC電力量を計算するものではありません。特に、この容量範囲を、供給電力量や運転時間を保証する数値として提示すべきではありません。SAMの系統側に関する文書では、充放電制御は変換損失を考慮し、容量およびSOCの制約によって目標電力に達しない場合があることを別途説明しています。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—系統側、「自動充放電制御」。

したがって、百分率の制限値が変わらない場合、利用可能容量が減少すると、それらの制限値間の絶対容量範囲も縮小します。百分率に当初の銘板容量を掛け続けると、SAMに文書化された方法とは異なる計算になります。

入札比較では、当初の公称容量、各評価時点で使用する利用可能容量、およびSOC制限値を併せて提示するよう求めてください。分母を示さずに使用可能容量の数値だけを提出するのではなく、計算過程を示すことを入札者に義務付けることを推奨します。

3. 容量の基準と制限値の選定を分ける

現在の利用可能容量を使用することで、百分率を何に適用するかが明確になります。ただし、どの百分率が適切かは決まりません。

SAMは、SOCの下限値と上限値が、充放電制御に利用できるエネルギーと、バッテリー寿命の計算に使用する充放電サイクルの深度の両方に影響すると説明しています。その指針は、モデル化するバッテリーの種類に適した値を選ぶことです。文書に記載された既定の範囲はモデリング上の既定値であり、購入する特定のシステムで承認された運転範囲の根拠にはなりません。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—需要家側、「充電制限と優先順位」。

したがって、調達では、容量計算とは別に、機種固有の運転制限を取得する方法を推奨します。許容されるSOC範囲を特定し、提案する充放電制御の設定がその範囲をどのように使用するかを説明するよう、供給者に求めてください。適用対象の機器に関する根拠を取得せずに、使用開始時の容量範囲を維持することだけを目的として、これらの百分率を変更しないでください。

また、SOCの制約と充放電制御の目的も区別してください。SAMの需要家側の選択肢には、ピークカット、小売電力料金に応じた充放電制御、自家消費があります。系統側の自動充放電制御は、バッテリーの制約内で売電収入の最大化を図ります。目的を選択しても、容量やSOCの制限がなくなるわけではありません。需要家側の充放電制御に関する文書；系統側の充放電制御に関する文書。

4. モデルを承認する前に検証方法を定める

有用な購入仕様書では、容量の基準を確認できるようにする必要があります。次の根拠資料を求めることを推奨します。

• 定義： 当初の公称容量、現在の利用可能容量、初期SOC、SOC下限値および上限値を、それぞれ独立した入力値または報告値として明示してください。
• 経年劣化の扱い： 百分率の設定を確認できる状態に保ちつつ、劣化や交換に応じてモデルが利用可能容量をどのように更新するかを示してください。
• 境界値の計算： 合意した評価時点における、絶対容量で表した下限境界値と上限境界値を報告してください。
• 充放電制御の結果： 要求されたバッテリー電力と、モデル上で実際に得られたバッテリー電力をSOCと併せて比較し、目標が達成されていない時間帯を特定してください。

これらの推奨事項は、SAMが公称容量、利用可能容量、SOCの制約、充放電制御の目標を区別していることに基づきます。系統側のヘルプでは特に、充放電制御の結果を確認する際、自動制御によるバッテリー電力目標と、実際にバッテリーへ流入する電力およびバッテリーから流出する電力を比較することを推奨しています。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—系統側、「自動充放電制御」。

最後に、確認対象の制御パラメーターを正確に特定してください。同じ系統側のヘルプでは、PV出力平滑化における待機SOCを、銘板容量に対する百分率として説明しています。このパラメーターについて文書に記載された基準は、充放電制御のSOC下限値と上限値の基準とは異なります。設定一覧にパラメーター名とその分母を明記するよう、供給者に求めてください。SOCと表示されるすべての百分率が同じ基準を使用すると考えないでください。SAMヘルプ：バッテリーの充放電制御—系統側、「PV出力平滑化」。

よくある質問

経年劣化に応じて、SOC下限値と上限値の容量基準を変更すべきですか？

SAMでは、これらの制限値はすでに、劣化や交換に伴って変化する現在の利用可能容量を使用しています。当初の銘板容量に対する固定の百分率ではありません。

SOC制限値間の容量範囲はどのように計算しますか？

容量の単位を統一し、SOCを比率で表したうえで、現在の利用可能容量にSOC上限値と下限値の差を掛けます。

SOC範囲を一定に保てば、当初の使用可能容量を維持できますか？

いいえ。百分率の制限値が変わらない場合、利用可能容量の低下に伴って、絶対容量で表した範囲も縮小します。

容量が低下したら、購入者はSOC制限範囲を自動的に広げるべきですか？

SAMのヘルプページは、自動調整を定めていません。範囲の拡大を提案する前に、機種固有の運転制限を提示するよう求めてください。

計算した容量範囲は、供給されるAC電力量と等しくなりますか？

その容量範囲だけでは、AC供給電力量は確定できません。SAMは充放電制御の計算時に、変換損失と運転上の制約を別途考慮します。

SAMは、設置されたコントローラーのSOC計算方法を規定していますか？

いいえ。コントローラーのSOC基準を文書化し、利用可能容量の変化をどのように扱うかを実証するよう、機器供給者に求めてください。

購入者はどのシミュレーション出力を確認すべきですか？

利用可能容量、SOC、境界値の計算、バッテリー電力目標、およびモデル上で実際に得られたバッテリー電力を併せて確認することを推奨します。

SAMのすべてのSOC設定は、利用可能容量を使用しますか？

いいえ。系統側のヘルプでは、PV出力平滑化における待機SOCは、充放電制御のSOC下限値および上限値とは異なり、銘板容量を基準として定義されています。