バイオ燃料・エタノール・新エネルギースレ - 1227192268

1603：とはずがたり：2015/05/03(日) 09:49:15: >>1602-1603
　そうした場合には内燃力の発電設備の出力を上げて対応することになる。出力の増大には一定の時間がかかるため、常に最低レベルの出力を維持しておかないと停電の危険が生じてしまう。昼間の時間帯に内燃力の出力を7500kWで維持しておけば、天候が急変しても需要に見合った電力を供給することができる。九州電力が過去の実績から割り出した対処方法である。

　この状態で天候が良くて再生可能エネルギーの出力が最大になると、2000kW程度の電力が余ってしまうため、太陽光と風力の出力を制御する必要があるわけだ。出力制御が必要かどうかは前日に判断する。気象情報をもとに翌日の太陽光と風力の出力、さらに需要を予測したうえで、内燃力の出力を引き下げても電力が余ってしまう可能性があれば出力制御の実施準備に入る（図3）。

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図3　出力制御の必要性を判断する手順。出典：九州電力

　島内には合計で1万1000kW以上の太陽光と風力の発電設備が稼働しているが、今のところ余剰電力は2000kW前後に収まることから、一部の発電設備の出力を制御するだけで済む（図4）。対象になる8カ所の発電設備から交互に選ぶことによって、出力制御の影響を均等に配分する方針だ。

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図4　種子島で実施する出力制御のイメージ。出典：九州電力

　今年のゴールデンウイークの種子島は晴れの日が少ない予報が出ているため、出力制御を実施しない可能性もある。とはいえゴールデンウイーク以降でも、晴れた場合には需要を上回る供給力になることが十分に予想される。

離島に欠かせない大容量の蓄電池

　九州電力は2014年3月に種子島の変電所に大型の蓄電池を設置して、再生可能エネルギーの出力変動に対応する実証試験を続けている（図5）。蓄電池の出力は3000kWと大きいものの、蓄電容量が1161kWh（キロワット時）しかない。

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図5　蓄電池を設置した「中種子変電所」の位置（左）、蓄電池の収納建屋（右）。ps：発電所（power station）、ss：変電所（service station）。出典：九州電力

　天候によって短時間だけ出力が変動する場合には、蓄電池が充電と放電を繰り返して電力を安定した状態に維持することができる。しかし長い時間にわたって電力が余った場合には蓄電容量を超えてしまう。かりに2000kWの余剰電力が発生し続けると、30分程度で容量がいっぱいになる。

　これまでは短時間の出力変動を対象に蓄電池を運用してきたが、今後は長時間の出力変動にも耐えられる大容量の蓄電池の整備が不可欠だ。すでに中国電力が島根県の隠岐（おき）諸島で、2種類の蓄電池を組み合わせた実証試験を開始している（図6）。

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図6　隠岐諸島で実施中の「ハイブリッド蓄電池システム」による出力変動対策。出典：中国電力

　種子島と同様のリチウムイオン電池に加えて、大容量のNAS（ナトリウム硫黄）電池を使って長時間の出力変動にも対応することができる。昼間に余った電力を蓄電池に貯めておいて夜間に利用する仕組みだ。導入したNAS電池は出力が4200kWと大きい。

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図7　蓄電池を導入して実証試験を実施している九州の離島。出典：九州電力

　中国電力は蓄電容量を公表していないが、一般的にリチウムイオン電池と比べると1ケタほど容量が大きくなる。最大出力の状態でも日中に5時間以上にわたって電力を貯めることができる。

　これまでに九州電力は種子島を含めて10カ所の離島に蓄電池を導入して、再生可能エネルギーの出力変動に対応するための実証試験を続けてきた（図7）。ただし蓄電池の種類はいずれもリチウムイオン電池で、大量の電力を貯められるNAS電池などは導入していない。再生可能エネルギーの拡大に向けて、離島の蓄電設備を早急に増強することが求められる。