弁理士法人国際特許商標事務所、株式会社はやが開発した「ダム不要の電池版揚水発電システム」の特許出願を支援

〜再生可能エネルギーの安定供給と蓄電池の長寿命化・高効率運用を両立する新技術〜

弁理士法人国際特許商標事務所は、株式会社はや（本社：山口県防府市 、代表取締役：林　信男）が開発した次世代蓄電・電力制御技術「蓄電・放電システム」に関する特許出願手続きを完了いたしましたことをお知らせいたします。

本技術は、従来の揚水発電が抱える立地制限や高額な建設コストの課題を解決し、複数の蓄電池群を最適に交互運転させることで、ダムを必要としない「電池版の揚水発電」を実現する革新的な電力インフラ技術です。

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■技術開発の背景：再エネ普及と電力系統の課題

脱炭素社会の実現に向け、太陽光や風力といった再生可能エネルギーの導入が進む一方、発電量が天候に左右されやすい点や、昼夜の需要変動に伴う系統の不安定化が深刻な課題となっています。

これまで大規模な電力調整には夜間の余剰電力で水を汲み上げて昼間に発電する「揚水発電」が使われてきましたが、大規模なダム・貯水池の建設や広大な土地、莫大な費用が必要であり、新規建設が可能な場所も極めて限られていました。

これに対し株式会社はやは、水や高低差に依存せず、蓄電池の運用制御によって同等のピークシフト・需給調整機能を発揮するシステムの開発に成功しました。

■ 特許出願技術の特長とシステム構成

充電専用と放電専用を分ける「交互運転」による長寿命化

従来の蓄電システムは同一の蓄電池で急速な充放電を繰り返すため、電池の急速なサイクル劣化や発熱、短寿命化が大きな課題でした。

本システムでは蓄電池群を充電用・放電用の2系統以上（蓄電池群A／蓄電池群B）に分離。電池の状態や残容量をリアルタイムに監視しながら、最適なタイミングで充電と放電の役割を切り替えることで、電池への負荷を分散し大幅な長寿命化と高い安全性を実現します。

蓄電・放電システムの全体構成図

【システム構成の要点（上図解説）】

●系統受電と直流変換: 電力系統（513A、515C等）から交流電力を受け取り、AC/DC変換コンバータ丸（1、2）を経て効率的に蓄電池へ送電。複数ポイントから受電することで系統負荷を分散。

●充電用コントローラ（3）: 蓄電池群（6）の状態を監視・制御し、過剰な負荷を抑えて安全に充電を実施。

●蓄電池群（6A・6B）: 充電と放電の役割を明確に分担して運用。

●放電資源（7）と系統連系（514B）: 蓄えられた電力を最適なタイミングで電力系統へ供給し、電力不足を補助。

【運用サイクルの流れ（右図解説）】

ステップ1: 「蓄電池群A」が充電を行っている間、「蓄電池群B」は放電を担当。

ステップ2: 内部システムが残容量・温度・劣化状態などを常時モニタリング。

ステップ3: 最適なタイミングで役割をシフトし、「蓄電池群A」が放電、「蓄電池群B」が充電へとシームレスに切り替わり、安定した送電を継続。

蓄電池群の切替運用イメージ

■ 得られる主なメリット

1	蓄電池の長寿命化・コスト低減	交互運転によりサイクル劣化や過度な発熱を抑制し、蓄電池設備の交換コストを削減。
2	省スペース＆柔軟な設置	大規模ダムや山岳地帯が不要なため、都市部、工業地帯、再エネ発電所隣接地などへの柔軟な導入が可能。
3	電力系統への負荷軽減	受電ポイントを分散させることで系統の電圧変動を抑え、電力網の安定化に寄与。
4	常時安定した電力供給	途切れない切替制御により、必要なタイミングで電力を確実に供給。

■ 想定される活用分野

	活用分野	説明
1	再生可能エネルギー発電所	太陽光・風力の出力急変や余剰電力の吸収・ピークシフト
2	工場・データセンター	ピークカットによる電気料金削減、BCP（事業継続計画）用の非常用電源
3	自治体・地域マイクログリッド	災害時の自立分散型電源確保、地域のエネルギーレジリエンス向上
4	送配電インフラ	周波数調整や系統需給バランスの維持支援

■ 弁理士法人国際特許商標事務所について

当事務所は、持続可能な社会づくりや次世代インフラを支える先端技術を持つクライアントの知財戦略をワンストップで支援しております。今後も革新的な技術を持つ企業の知的財産保護と事業拡大に貢献してまいります。

【本件に関するお問い合わせ先】

弁理士法人国際特許商標事務所

代表弁理士： 白浜　秀二

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【技術・出願人に関するお問い合わせ先】

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【配信者】

弁理士法人白浜国際特許商標事務所

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