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» 2015年05月01日 11時00分 UPDATE

電力供給サービス:全国で初めて太陽光と風力の出力制御へ、種子島で8カ所の発電設備を対象に (1/2)

九州電力は4月29日から始まったゴールデンウイークを機に、太陽光と風力の出力制御に乗り出す。第1弾は鹿児島県の種子島で、8カ所の発電設備が対象になる。離島では電力の需要が小さく、天候によって供給力が上回ってしまう可能性があるためだ。島内に設置した蓄電池では容量が足りない。

[石田雅也,スマートジャパン]

 種子島(たねがしま)は日本で5番目に大きい離島で、1万5000世帯以上が暮らしている。夏や冬には冷暖房による需要の増加で最大電力が3万kW(キロワット)近くまで上昇する一方、春や秋には半分程度の1万5000kW前後まで低下する。すでに太陽光と風力の発電設備が1万1000kW以上も送配電ネットワークに接続された状態になっていて、供給力が需要を上回る可能性が高まってきた。

 このため九州電力は出力が500kW以上の高圧の発電設備8カ所を対象に、4月29日から必要に応じて出力制御を実施することを明らかにした(図1)。実施すれば全国で初めてのケースになる。同様の措置は他の離島にも広がっていく見通しだ。

tanegashima2_sj.jpg 図1 種子島の発電・蓄電設備と出力制御の対象。出典:九州電力

 離島の電力供給体制は本土と大きな違いがあり、需給バランスを調整する方法が限られている。主力の発電設備はディーゼルエンジンを使った内燃力方式の火力発電だ。石油を燃料にしてガスを発生させる方式で、起動と停止が早いために離島に適している。種子島には2カ所に分散して合計9基の発電設備があり、最大出力は4万500kWになる。

 九州電力によると、ゴールデンウイークの期間中は昼間の需要が1万5000kW程度にとどまり、そのうち最大で9700kW程度を太陽光などの再生可能エネルギーで供給することが可能だ。実に6割以上の電力を再生可能エネルギーでカバーできて、CO2の排出量が大幅に減る。ただし天候が急変して太陽光の出力が激減してしまう可能性がある(図2)。

tanegashima1_sj.jpg 図2 出力制御が必要になる状況(画像をクリックすると拡大)。出典:九州電力

 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)。

tanegashima4_sj.jpg 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。

tanegashima5_sj.jpg 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。

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