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出力制御 九州電力が全国初の実施を決定 電力供給過多で大規模停電の恐れ(出力制御の仕組み)

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10月13日 全国初の出力制御

九州電力は10月12日、電力の供給が需要を上回り需給のバランスが崩れ、大規模な停電につながるおそれがあるとして、管区内の離島を除き、全国で初めて、太陽光発電などを一時的に停止させる「出力制御」を、13日実施することを決定しました。

九州電力によると13日の九州地方は天候がよく、太陽光発電の発電量が増加すると見込まれており、一方で、気温が低めに推移、冷房の利用が少なくなることに加え、週末で企業利用や工場などの稼働も減り需要は少ないことが予想されるとしています。

このため、供給が需要を上回り、電力の需給バランスが崩れ、大規模な停電につながるおそれがあるとして、九州電力は、13日太陽光などの一部の電力事業者に一時的に発電の停止を求める「出力制御」を離島以外では、全国で初めて実施することを決めました。

九州電力は、12日午後、対象となる事業者に、13日の出力制御の実施をメールで通知しました。

九州は日照条件に恵まれているため太陽光発電の導入が増えていて、ことし8月末現在で九州にある原発のおよそ8基分に相当する807万キロワットの供給が可能になっているうえ、原発も合わせて4基が再稼働しており、電力の供給力が高まっています。

九州電力は、「大規模停電を防ぐためなので太陽光などの事業者の方には、出力制御にご理解を頂きたい」と話しています。

 

11日、出力制御の可能性を示唆

九州電力は11日、太陽光発電や風力発電の再生可能エネルギーの発電事業者に一時的な発電停止を求める「出力制御」を13日と14日の両日に九州地方で実施する可能性があると発表していました。

過去、離島での実施例はありますが、本格的な出力制御は全国初。

再生可能エネルギーの出力制御により、電力の供給力が需要を大幅に上回る場合に起きかねない大規模停電を未然に防ぐとしていました。

 

 

出力制御の要請

九州で出力制御の対象となる発電事業者は全体で約2万4千件、430万キロワット程度で、この一部が今回の対象。

家庭用の太陽光など10キロワット未満はこの秋は対象外とするとしています。

出力制御の要請を行う場合、前日までに発電事業者に告知、規模や対象者の件数といった指令の内容を公表すると規定しています。

 

九州電力に接続する太陽光発電出力は807万キロワット

九州電力で再生可能エネルギーの出力制御実施に踏み切らざるを得ない状況の背景にあるのは、太陽光発電の導入が非常に多く、また、近年、加速していることにあります。

九州電力の電力網に接続する太陽光の量は2018年8月末時点で807万キロワットに上り、再生可能エネルギーの固定価格買い取り制度が始まった平成24年度末の7倍超にまで増加しています。そして現在も月5万キロワット程度のペースで増え続けているとされています。

 

5月には九州の電力需要の81%が太陽光に

大型連休中だった2018年5月3日の昼間には、太陽光発電の出力が増大し、九州の電力需要の81%を占めました。

加えて、九州では川内・玄海の両原発の計4基が再稼働済みで、供給力が底上げされています。

多くな電力供給能力を持つ九州地方ですが、電力はためることができず需要と供給を常に一致させておく必要があります。

電力は需給バランスが大きく崩れると大規模停電の発生に繋がりかねず、9月の北海道胆振東部地震では北海道電力苫東厚真発電所が緊急停止し、北海道内最大の発電力を一気に失ったことで、ブラックアウト(全域停電)に陥りました。

 

 

北海道電力のブラックアウトにみる 電力の需給バランス

電気は原則、ためることができない性質があり、需要と供給が一致する必要がある。発電所は需要に合わせてきめ細かく出力を調整、需給を一致させています。

需要に対して供給が少ないと、バランスが崩れてブラックアウトになる可能性があります。

需給が一致している場合、電力が1秒間に振動する回数を示す周波数は東日本は50ヘルツ、西日本は60ヘルツに安定します。

北海道では地震後、電力の需給バランスを保つために一部地域を強制的に停電させる「負荷制限装置」が3回作動したとされています。同装置は条件によって48.5ヘルツや48ヘルツを下回ると作動する仕組みです。

負荷制限装置の作動1回目は6日午前3時7分の地震直後に苫東厚真火力発電所の2号機・4号機が停止したときで、ほかの発電所を含めて一気に181万キロワット供給力を失ったため。

2回目は同1号機の出力が低下したときで、いずれも停電させて需要を減らしたため、需給バランスはその時点では回復して、周波数も安定に向かっており、さらに、本州からの北本連系線による電力融通も効果を発揮していたとされています。

しかし、苫東厚真火力発電所1号機の停止で作動した3回目の強制停電はほとんど効果がなく、3時25分にブラックアウトに陥りました。

北海道電は緊急時に備えて強制停電の上限を計146万キロワットに設定していましたが、他の発電所の停止もあり、これを上回って供給力が落ちたとみられています(調査委)。

 

北海道東部地域の停電は供給過剰によるもの

一方で、発災直後に北海道の道東地域と北見地域が停電したのは、地震の揺れによって送電線が損傷したためとみられています。

この地域の電力需要は13万キロワットで、域内には43万キロワット分の水力による発電がありましたが、送電網が切り離されたことで供給過剰となり発電所が停止しました。水力発電が全体の電力系統に接続され続けていればブラックアウトを避けられた可能性もあったとされています(調査委)。

 

 

電力が余るとき

電力が余る場合、国のルールでは、火力発電の出力を下げたり、電力を必要とする揚水発電を活用するほか、送電線を通じて他エリアに送ることとされています。

九州電力では実際に、10月に入り、九州と本州を結ぶ送電線を通じて、悪天候の日を除いてほぼ連日のように他エリアに送電しています。

それでも電力が余る場合の手段が再生エネルギーの出力制御です。

 

 

出力制御とは

出力抑制(出力制御)とは、規定の条件下で電力会社が発電事業者に対し、発電設備からの出力を停止または抑制を要請する制度のことです。

出力抑制される発電所には優先順位(優先給電ルール)が定められています。日本の電力は可能な限り再生可能エネルギーを取り入れる方針で、出力抑制が真っ先ににかかるのは、一般送配電事業者(送配電を担う大手電力会社)が確保する火力発電等です。火力発電は、数ある発電方法の中では比較的、発電出力のコントロールが容易なためとされています。

火力発電を抑制しても、電力供給量が需要を上回るなら、一定のルール(優先給電ルール)に則った順番で出力抑制が行われます。

 

九州電力の出力制御順位

 

出力制御の法的根拠(再エネ特措法)

出力抑制は、対象となる発電設備や出力を絞る時間の単位などにルールが定められています。2015年1月26日に再エネ特措法が改正され、一部のルールが変更されました。

1.従来は1年のうち30日を上限として出力を制御できる「30日ルール」でしたが、2015年より、1年で360時間を上限とする「360時間ルール」に変更されました。

住宅用太陽光発電の一部も出力抑制の対象に含まれるようになっています。出力制御する時間の上限も、1年で30日(30日ルール)から、1年で360時間(360時間ルール)に変更されました。

30日ルール(旧ルール) 無補償の出力制御をする上限を年間30日とする。
360時間ルール(新ルール) 無補償の出力制御をする上限を年間360時間とする。
指定ルール 指定電気事業者制度により、無補償の出力制御の上限がない。

 

2.出力抑制を自動でできるように、遠隔で出力制御できるシステムの導入が義務化されました。出力制御対応機器にかかる追加費用は、発電事業者(太陽光発電の所有者)が負担します。

 

3.500kW未満の太陽光発電も出力抑制の対象になったため、家庭用発電機も立地によっては出力制御の対象になります。

 

電力各社の出力制御指針

九州電力・北海道電力・東北電力

10kW未満の太陽光発電は、2015年4月1日以降に接続申込みをする案件に指定ルールが適用されます。それ以前に申請した案件は出力制御の対象外。

10kW・50kW・500kW以上の太陽光発電は、接続可能量を超過した後に接続申込みをしたと認められる場合、指定ルールが適用されます。

 

東京電力・中部電力・関西電力

10kW〜50kW未満の太陽光発電は、出力抑制(出力制御)の対象外です。

50kW以上の太陽光発電は出力制御の対象となり、これから新しく接続する設備は360時間ルール(新ルール)が適用されます。2015年4月以前に接続申込みをした案件は、出力制御の対象外。

500kW以上の太陽光発電は、接続申込日が2015年1月26日以降であれば360時間ルール(新ルール)が適用されます。それ以前に申請したと認められる案件は、30日ルール(旧ルール)が適用されます。

 

北陸電力

10kW未満の太陽光発電は、2017年1月24日以降に接続申込みをした案件に対して、指定ルールが適用されます。それ以前の、2015年4月1日以降の接続申込み分について、360時間ルール(新ルール)が適用されます。さらに、それより前に接続申込みをした案件は、出力制御の対象外です。

10kW・50kW・500kW以上の太陽光発電は、2017年1月24日以降に接続申込みをする案件には、指定ルールが適用されます。それ以前の、2015年4月1日以降の接続申込み分については、360時間ルール(新ルール)が適用されます。これ以前の接続申し込み分は、出力制御の対象外。

 

中国電力

10kW未満、10kW〜50kWの太陽光発電は、これから接続申込みをする案件には360時間ルール(新ルール)が適用されます。接続可能量を超えたあとに申請をした案件については、指定ルールが適用されます。2015年4月1日以前に接続申込みをした分は、出力制御の対象外です。

50kW・500kW以上の太陽光発電は、これから接続申込みをする案件は360時間ルールが適用されます。接続可能量を超えた後の申込みについては、指定ルールを適用。2015年1月26日以前に接続申込みをした案件については、50kW〜500kW未満は出力制御の対象外で、500kW以上は30日ルール(旧ルール)の適用になります。

 

四国電力

10kW未満の太陽光発電は、これから接続申込みをする案件には360時間ルール(新ルール)が適用されます。2015年1月26日以前に接続申込みをした案件は、出力制御の対象外です。

50kW〜500kW・500kW以上の太陽光発電は、2016年1月25日以降に接続申込みをした案件には指定ルールが適用されます。それより前に申請をした案件は、360時間ルールが適用されます。さらに、2015年1月25日以前に接続を申し込んだ50kW〜500kWは、原則として出力制御の対象外です。500kW以上の太陽光発電には、30日ルールが適用されます。

 

沖縄電力

0kW未満の太陽光発電は、2015年4月1日以降に接続申込みをする案件に360時間ルールが適用されます。さらに、接続可能量を超えた後に接続申込みをした案件には、指定ルールが適用されます。2015年4月1日より前に接続申込みをした案件は、出力制御の対象外です。

10kW・50kW・500kW以上の太陽光発電は、2015年1月26日以降に接続申込みをする案件に360時間ルール(新ルール)が適用されます。

それ以前に申し込みが済んでいる太陽光発電は、500kW以上の案件は30日ルールが適用されており、500kW未満のものは原則として出力制御の対象外でした。接続可能量を超過した後に接続申込みをしたと認められる太陽光発電は、いずれも指定ルールが適用されます。

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