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太陽光・風力発電増加による電力の不安定性(停電)を回避!再生可能エネルギー発電の出力制御技術

2015年10月8日

今、太陽光や風力による発電量がどんどん増加しているのをご存じですか? 2012年に、太陽光や風力などの再生可能エネルギーにより発電した電力を電力会社が買い取る制度(※)が施行されて以来、太陽光発電などの設備投資を行う企業や個人の方が増えているのですね。

再生可能エネルギーによる発電が増えること自体は素晴らしいことです。でも、発電し過ぎることで新たな問題が起こっているのだとか。そして、NECではこの問題を解決するべく新たな技術を開発したそうです。いったい、どんな問題が起きているのでしょう? そして開発した技術とは? 気になるあれこれについてお聞きすべく、担当者に直撃インタビューしてきました!
※2012年に施行された「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」

お話を聞いた相手:本間 康将(ほんま こうすけ)さん
2013年入社の若手のホープ。太陽光の発電予測の専門家として「再生可能エネルギー発電の出力制御技術」の開発に携わる。

お話を聞いた相手:橋本 龍(はしもと りょう)さん
蓄電池などの運用を研究する分散電源システム制御の専門家。「再生可能エネルギー発電の出力制御技術」の開発に携わる。

今、再生可能エネルギーの分野で大きな問題になっていることって?

  • 三田こんにちは本間さん、橋本さん。さっそく皆さんの開発した技術について伺いたいのですが、その前に、太陽光発電など再生可能エネルギーの分野で今どういったことが起こっているのか簡単に教えていただけますか?
  • 本間2012年に「再生可能エネルギーの固定価格買取制度」が施行されて以来、太陽光発電や風力発電の設備がどんどん増えてきています。
  • 三田それについては少し耳にしています。
  • 本間でも太陽光や風力は自然のエネルギーなので、天候などによって出力が左右されます。人間の「いつ発電してほしい」「いつ発電してほしくない」といった要望に応えられないんですね。例えば、昼間天気がいいと太陽光発電量がすごく増えますし、風の強い日には風力発電量は非常に多くなります。そのまま従来の火力発電所等の発電と合わせてしまうと、私たちが必要とする電力よりも多く発電してしまう可能性があるわけです。
  • 三田たくさん発電すればするほどいいんだと思っていました!必要とする電力よりも多く発電してしまうと、どうなるんでしょう?
  • 本間電気には”同時同量の原則“がありまして、常に需要量と供給量が一致している必要があるんです。このバランスが崩れてしまうと、電力システムが不安定になったり、最悪、停電が起きてしまうこともあります。
  • 三田え、停電ですか!?
  • 橋本停電には、いろいろな要因があるのですが、例えば、東京電力管内では、電圧は100V、周波数は50Hzに保たれていて、これに合わせていろいろな電気機器がコンセントでつながれています。ところがたくさん発電してしまうと、この電圧や周波数を維持することが難しくなるため、発電機を止めなければならなくなるのです。
  • 本間それで電力会社では、需要と供給のバランスを維持するために、供給電力を適宜調整しているのですが、発電量の調整ができない太陽光や風力などによる発電が増えてきたことで、このバランスを維持することが難しくなってきたんですね。
  • 三田その対策はどのように?
  • 橋本余った電気を捨てる、という対策です。
  • 三田電気を捨てる?
  • 本間はい。「出力抑制」というもので、電力会社が考えている対策のひとつです。発電事業者さんなどに必要な分だけ太陽光や風力で発電してもらい、余った分を捨てるという制御になります。
  • 三田なんだかもったいない気がしますね。
  • 本間ですよね。発電した電気を売ったり消費したりすることで便益を得ている企業や個人の方々にとってみれば、「せっかくだからたくさん発電したい」という気持ちが強いはずですよね。ですから、なるべく抑制する量を減らし、かつ一部の発電事業者に偏った抑制は避けなければいけません。
  • 本間私たちが開発した「再生可能エネルギー発電の抑制のための出力制御技術」は、そういったことを可能にする制御技術というわけです。
  • 三田少しずつどういうものか分かってきた気がします。

再生可能エネルギー発電が大量に導入されると、余剰電力による停電が発生する恐れがあり、これを回避する発電抑制システムが検討されています

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