■夜間電力を生かすNAS電池

一度放電してしまったら、繰り返し使うことのできない電池を一次電池と呼び、放電しても外部からエネルギーを供給すれば繰り返し使うことのできる電池を二次電池と呼びます。

この二次電池を用いて電力を貯蔵する技術開発が、今後は大きく成長する傾向にあります。その理由は、増え続ける電力需要をいままでの発電所や送電線路だけに頼っていたのでは、将来まかないきれない事情が生じてくるからです。

 

NAS電池は二次電池の仲間で、安い夜間電力でこれを充電し、需要の多い昼間放電しようというものです。夜間電力と昼間電力の料金の差が、電力量の削減になるのです。 NAS （ナス）電池はナトリウム（Na）・硫黄（S）電池のことです。

 

１個のNAS電池の単体の構造は、＋極側にカーボンフェルトという硫黄をしみ込ませた液体があり、一極側は液体のナトリウムになっています。また、＋極と一極の間に壁としてベーダアルミナという固体の物質が配置されています。 NAS電池を放電させると、一極のナトリウムがナトリウムイオンと電子に分かれ、このナトリウムイオンが壁を通り抜けて十極側に移動して硫黄や電子と反応して多硫化ナトリウムをつくります。一極側の電子は導線を通って十極に移動し、電流が流れることになります。

NAS電池の充電の場合、外部から電源が与えられると、多硫化ナトリウムがナトリウムイオン、硫黄、電子に分かれ、ナトリウムイオンが壁を通って一極側に移動します。一極側に移動したナトリウムイオンは電子を受け取って、ナトリウムになります。

NAS電池からの電力は交流電力に変換され、負荷に供給されますが、一般的な鉛蓄電池に比べて体積あたりのエネルギー密度が３倍程度と高く、しかも寿命が15年程度と長い特長を持っているので高性能の電池といえます。

 

現在、NAS電池は大型になるため、オフィスビルや工場、大型店舗用に開発され、50～2千キロワット級のシステムが運転中です。

 

■情報化を支える無停電電源装置UPS

最近の通信機器、コンピュータあるいは医療機器などは、電力を送る経路に事故が発生したとき、ちょっとでも停電や電圧変化があると、影響を受けて動作しなくなってしまうことがあります。これでは困るので、影響を受けないようにするため、常に負荷に供給する電圧の大きさや波形、あるいは周波数を一定に保つ装置があります。

この電源装置をUPS （Uninterruptible　Power Supply）、つまり連続した電力供給という意味の装置をいいます。

この装置の主役は前に述べたインバータです。

無停電電源装置のしくみは、ふだんは電源からの交流を整流器（コンバータ）で直流に変換して、バッテリー（蓄電池）に充電しておきます。そしていざ停電というときに瞬間的にバッテリーからの直流をインバータで交流にして負荷に供給するというものになります。

豆知識 2015-06-15