すべてを電化する

送電網は電話網やインターネットとは似て非なるものだ。 米国の送電網は、7,300以上の発電所と変圧器が160,000マイル以上の高圧送電線で接続された複雑なネットワークで、1億4,500万人の顧客にサービスを提供している。ほとんどの国では国営だが、米国では送電網はほぼすべて民営である。

伝統的に、電気を供給するために協力する4つの主体がある。電力会社とは、あなたの家に電気を供給し、毎月の使用量に応じて料金を徴収する小売業者である。

国によっては、送電網とそのさまざまなバリューチェーン・セグメントの所有権が国有であったり、完全に民営化されていたりする。送電部門と配電部門は一緒に論じられることが多い。しかし、所有主体が同じとは限らない。

米国とカナダでは、送電網はほぼすべて民営である。ある地域では、民間企業が発電を所有していても送電を所有していないこともある。 

例えば、米国南東部では、高圧送電線はデューク・エナジーのような電力会社が所有していても、配電を行う変電所は自治体や工業工場が所有している場合がある。他の州では、民間企業が発電所から請求書を発行する小売業者までのバリュー・チェーン全体を支配している場合もある。

再生可能エネルギーの出現は、新たなバリューチェーン・セグメントを生み出した、 ストレージ. 適切に拡張された場合、ストレージは間欠性の課題を解決するだけでなく、より弾力的で効率的な送電網を実現する。

エネルギー貯蔵装置（バッテリー）には、さまざまな形やサイズがある。エネルギー貯蔵は グリッド上の複数のアプリケーションエネルギー管理、バックアップ電力、負荷平準化、周波数調整、電圧サポート、系統安定化などである。これらの蓄電オプションには、揚水発電、圧縮空気蓄電、フライホイール、電気化学キャパシタなどがある。

グリッド用、 揚水式水力発電が最も広く導入されている。 (一方、携帯電話やノートパソコン、さらには自動車では、リチウムイオン電池が主流である）。

揚水発電のようなエネルギー貯蔵システムは、負荷シフトにおいて重要な役割を果たし、需要の少ない時間帯（例えば夜間）にエネルギーを貯蔵する。米国では少なくとも40の揚水発電所が稼動しており、22ギガワット（GW）以上の蓄電容量がある（米国の発電容量の約2%）。 ヨーロッパと日本は、それぞれ5%と10%と、グリッドストレージの割合が際立って高い。揚水発電所は、余剰電力を利用して水を貯蔵タンクに汲み上げ、タービンの動力に利用する。

より多くの再生可能エネルギーの送電網への導入に対応するため、カリフォルニア州は電力会社に2020年までに1.32ギガワットの蓄電設備の増設を義務付けている。2017年2月、南カリフォルニアの電力会社サンディエゴ・ガス・アンド・エレクトリック（SDG&E）は、AESエナジー・ストレージとともに、120MWhのエネルギーを貯蔵できる30MWのバッテリー・システムという全く新しいエネルギー貯蔵施設を発表した。 このシステムは、世界最大のグリッド規模バッテリーである。テスラのモデル3に使用されているような40万個のサムスン製2170セルで構成されている。これらは約2万個のモジュールに搭載され、24個のコンテナに入れられた。 

2021年までに、この施設はカリフォルニア州ロングビーチにある100MWで4時間稼働可能な施設に取って代わられる予定だ。

揚水発電は、歴史的に送電網における蓄電の主流技術であった、 しかし、今日のエネルギー貯蔵投資の焦点は、リチウムイオン電池とフロー電池システムである。.カリフォルニアの蓄電プロジェクトではリチウムイオン技術が使われているが、フロー電池も代替可能な技術になりつつある。

日本では、北海道電力と住友電工が、北海道の南早来変電所で出力15MWの60MWhレドックスフロー電池の試験を行っている。 フロー電池はすでに米軍で使用されており、リチウムイオン電池よりも優れている。出力を簡単に変えることができ、現在のリチウムイオン電池にある安全性の問題もない。

フロー電池は、電解液が特殊な膜を通過することで混合を防ぎ、イオンを通過させることで電気を発生させ、エネルギーを蓄える。