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理経メールマガジン

それで乗り切れるのはある意味才能といえるわね。
2050年のカーボンニュートラルという大きな目標に向けて、再エネの一つである太陽光発電の導入量は日本国内でも年々増加しているの。
CO2排出量の削減には、従来の化石燃料からの脱却が不可欠だから、今後も太陽光発電の設置件数はますます増えていくと思うわ。

よくできました！でも、再エネの発電量を増やすうえで、二つ問題が出てきたの。
一つは、再エネの発電所を新規で運営する際に、発電した電気を消費地域に送り届けるために電力会社の送電網に連系する必要があるのだけど、電力系統側の空き容量が不足しているのよ。

電力系統とは、ひとことで言うと、電気を各地へ送るためのシステムのことね。 発電所で作った電気は、電力系統を通じて各家庭や会社、工場などに送られるんだけど、電力系統の電気を送る能力には上限があるのよ。
つまり、許容量を超える電気を流そうとすると、キャパオーバーになってしまって、電力系統が壊れてしまうの。そうなると、停電やブラックアウト（※）などの障害が起きてしまうわ。

※ブラックアウト：大手電力会社の管轄する地域のすべてで停電が起こる現象（全域停電）。

そうならないために、電力会社はさまざまな工夫をしているのよ。
そもそも発電所が何らかの理由で一時的に稼働しないことも考えられるし、天候によっても発電量は変化するものなのよ。24時間365日、発電所が出力最大量の発電を続けるなんてことはまずありえなくて、送電網を流れる電気の量は常に変動しているの。

系統へのつなぎ方には、従来の送電網で使われている「ファーム型接続」と、2021年1月から全国で始まった「ノンファーム型接続」の2種類があって、「ファーム型接続」では送電できる電気容量は固定なんだけど、「ノンファーム型接続」では容量に空きがあれば送電網に電気を流せるの。こうすることで、より多くの発電所が送電網を活用できるようになって、再エネのさらなる普及が期待できるわけね。

ちょっと、違うような気がするけど。。
二つ目の問題は、再エネの太陽光発電や風力発電が増加する一方で、火力発電など従来の発電方式での発電量が減少する場合に、安定的に電気を送れるか技術的な課題がでてきたのよ。

CO2の排出を減らすというメリットは確かにあるんだけど、一方で火力発電は安定的な電力供給の実現に寄与していた側面もあるの。まず、電力の安定供給には需要と供給が一致する必要があるのよ。でも、再エネは火力発電と比べて発電量のコントロールがとても難しいの。例えば猛暑や寒波のとき「電力供給がひっ迫しているから、節電を」なんてニュースを聞いたことはない？そんな風に季節や天候、一日の中でも再エネの発電量は変動するから、需給バランスを保つのは大変なの。

そうね。火力発電が再エネの変動を相殺する形で発電量をコントロールしていたから、需給バランスが保たれて電力の安定供給ができていたの。その縁の下の力持ちとしての火力発電の割合が減ってしまうと、安定供給に影響が出てしまうのよ。

安心して。火力発電が減っても大丈夫なように、需給バランスを保つための仕組みが新しく構築されているのよ。「需給調整市場」や「エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネス」といったキーワードで調べてみるといいわよ。

残念ながら、何の問題もないってことはないのよ。需給バランスの問題とは別に、火力発電の容量が減ると電力系統の安定性が低下する、という問題があるの。
ざっくりと言うとね、火力発電が減ると、電気の品質ともいわれる周波数が変動しやすくなるの。周波数の少しの揺れが大きな揺れになり、歯止めがかからない状態になってしまうのよ。

再エネの導入がさらに進んで、火力発電の発電量が減った場合を想定し、電力系統にパワーエレクトロニクスを用いた電力制御機器を設置して、周波数や電圧の状態を制御する必要があるの。
でも複雑な電力系統に、実際の環境で電力制御機器を闇雲に配置して稼働させるのは危険でしょ。だから事前にシミュレーションをするのよ。

自社の製品ぐらい把握しておいてよね…（汗）
理経で取り扱う「PSCAD」がまさにこのためのシミュレーションソフトなのよ。
「PSCAD」は大規模な電力ネットワークのシミュレーションが可能で、高速で精度も高いと言われているわ。

何が幸先なの？？？でも、良い視点ね。
「PSCAD」はPSS/EやPowerFactoryといった他社のデータファイルタイプを直接PSCADのデータフォーマットに変換できるようにもしているのよ。
だから、ソフトの変更にも柔軟に対応できるわ。
詳しくは理経のホームページを見てね。

注目の分野なんだから、がんばって勉強しなきゃダメよ。