太陽光発電の“魔の時間”も電気の品質を安定化

米ファーストソーラーが出力の常時調整技術を確立

 米太陽電池大手のファーストソーラーは、通信機能を使って太陽光発電所の出力を常に調整できる技術を確立した。天候で目まぐるしく太陽光発電の出力が変動しても、高速制御によって品質を整えた電気を送電できる。太陽光発電の導入量が増えるに連れ、電気を届ける電力系統への負担が懸念されるようになった日本でも採用を検討できそうだ。

 大規模太陽光発電所(メガソーラー)の上空を雲が横切ったり、急に日差しが出たりすると出力が急変する。変動した電気を受け入れた電力系統は電圧や周波数が乱れ、送配電設備や工場設備に故障を引きおこす。電力需要が少ない割に太陽光発電からの供給量が多いと電気の品質が不安定化しやすい。季節だと春、時間帯だと明け方などが“魔の時間”だ。

 ファーストソーラーは米国立再生可能エネルギー研究所、カリフォルニア独立系統運用者との3者でカリフォルニア州にある出力30万キロワットの巨大メガソーラーを使い調整を試みた。系統運用者側にパワープラントコントローラー(PPC)と呼ぶ装置を設置し、メガソーラー側のインバーター(日本のパワーコンディショナー)と通信回線で接続。PPCが系統を計測し、電圧や周波数に急変があるとインバーターに調整するよう指示を出す。インバーターは系統へ送り出す電気の出力を絞ったり、増やしたりして乱れを打ち消す。

 ファーストソーラーバイス・プレジデントのマヘシュ・モルジャリア氏は「系統を1秒間に10回監視し、指示が出せる」と高速性を訴求する。それだけ異常の検知に早く、すぐに対処できるということだ。

 明け方、日中、日没のそれぞれの時間帯、4秒おきに指示を出したところ87―93%の確率で指示通りになった。結果に自信を深めており「技術を商業化する検討を始めている」という。

 日本では蓄電池の充電・放電の切り替えで電気の品質を維持しようと検討されている。ただ蓄電池は高価なため、頼りすぎると社会的コストが増す。また離島では現状、メガソーラーからの送電を停止して系統を安定に保つ方法がとられているが、せっかく発電した電気が使われず無駄になってしまう。通信機能を使ってメガソーラーを常時調整する方法はコストを抑えられ、無駄を最小限にできる。太陽光発電の大量導入を支える方法の一つとなりそうだ。

 

(文・松木喬)

日刊工業新聞2018年8月3日

松木 喬

松木 喬
08月04日
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パワーコンディショナー(インバーター)は、どのメガソーラーにもあります。通信を使って遠隔から調整できるとしたら、手軽な系統安定化策です。蓄電池や火力発電を使った方法よりもコストがかかりません。日本でも安い方法から安定化策を検討してみてはどうでしょうか。

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