可再生能源逐漸普及，對電力系統的影響已經逐漸顯現出來。例如，今年（2015年）夏季日本全國高溫天氣持續，但用電高峰時的電力供需平衡始終保持比較穩定的狀態。雖然人們的節電意識有所提高對此有一定幫助，但光伏發電的確為盛夏的削峰做出了很大的貢獻。



隨著可再生能源的作用不斷增大，其缺點——輸出功率波動對電力系統的影響已經不能忽視。如果沒有廉價且高性能的蓄電系統，輸出功率波動將成為瓶頸，制約可再生能源的普及。

日本鐵道綜合研究所（以下簡稱“鐵道綜研”）在日本新能源產業技術綜合開發機構（簡稱NEDO）的“安全低成本大規模蓄電系統技術開發”項目下，與KUBOTEK、古河電工、MIRAPRO等企業，以及日本山梨縣合作開發出了用于穩定電力的超導飛輪。最近，該超導飛輪的實證試驗用設施已經建成，剪彩儀式于9月3日舉行。今后將連接到山梨縣建設的米倉山實證試驗用光伏電站的1MW光伏板上開展實證試驗。

超導飛輪的直徑為2m、重4噸，采用CFRP（碳纖維增強樹脂基復合材料）。輸出功率最大為300kW，容量為100kWh。這是20分鐘內可釋放300kW電力的蓄電系統。在滿負荷運轉的1MW的光伏電站，即使輸出功率大幅下降30％，也可以在20分鐘內給予電力補償。

該系統不以儲存能源為目的，不打算用于將白天發的電儲存起來在夜間使用的用途，蓄電單價盡可能低的大型充電電池更適合這種用途。而飛輪系統的用途是平抑更短時間內的由云層變化等引起的輸出功率波動。

雖然使用充電電池也可以平抑短時間內的輸出功率波動，但鐵道綜研認為使用飛輪這種機械式裝置更合適。原因是，伴隨化學反應的充電電池如果反復輸入輸出（充放電）則容易劣化，而飛輪相當穩定。實際上，對于一天充放電幾百次的情況，假設飛輪的壽命為20年，可使用的充放電次數將超過100萬次。

雖然蓄電系統的容量只有100kWh，但設置輔機類的廠房有網球場那么大。飛輪設在半地下構造中，估計這是出于萬一發生意外時的安全考慮。100kWh可由4輛純電動汽車的鋰離子充電電池提供，因此電池式蓄電系統的初始成本可能更低。不過，電池式蓄電系統如果不進一步增大容量，可能無法用于這一用途。今后將通過實證試驗來驗證這一利害得失。

成本高但可承受高頻率輸入輸出的大容量蓄電系統還有其他用途，鐵路用再生蓄電系統就是最佳用途之一。

另外，這款飛輪作為高溫超導的第一個應用實例也有十分重大的意義。通過使用氦氣的冷凍機和傳導冷卻這一簡易結構，局部形成50K的狀態，能以較少的冷卻損耗使用超導，這具有劃時代的意義。鐵道綜研還打算將這項冷卻技術應用于磁懸浮列車的懸浮用線圈。（記者：田島 進）