再生可能エネルギーの出力制御はなぜ必要か②

gorodenkoff/iStock
(前回:再生可能エネルギーの出力制御はなぜ必要か)
火力をさらに減らせば再生可能エネルギーを増やせるのか
再生可能エネルギーが出力制御をしている時間帯も一定量の火力が稼働しており、それを減らすことができれば、その分再エネの出力を増やすことができるのは事実だ。しかし実際には天候の変化や夕方の再エネ発電量の減少に備え火力等の電源を待機させておく必要がある。

図1 一日の電力需給イメージ
出典:経済産業省
この日の例では、日中の時間帯で揚水発電が水をくみ上げることで再エネの出力制御を極力抑えるようにしているが、夜間に必要となる発電量を昼間に必ずしも貯めきれているわけではない。また、揚水発電の効率は約70%で、つまり3割ほどが目減りしてしまうことにも注意が必要だ。
火力発電については、最小まで絞っていた出力を夕方に向けて急速に増加させると共に、停止していた設備の再起動を組合わせることで太陽光の出力減少に対応している。このように、電力の安定供給は、日中の電気が余った状況から夕方の高需要の時間帯に向けて一気に供給力を増やすことができるかにかかっている。
また、太陽光や風力などの自然変動電源が拡大すると、それ自体が不安定な電源であることに加え、それらが優先給電されることによって火力発電を電力系統から押し出してしまうため、日中の需要の変動や天候の急変等に対応するのに必要となる調整力が不足することも問題となる。
このように再エネ余剰への対応もさることながら、再エネの発電量低下への備えを万全にしておくことが安定供給を維持するうえでとても重要であり、闇雲に火力を停めてしまえば良いというわけではない。
需給バランス維持の問題は、朝昼晩という一日の変化だけでなく、週間や季節間といった長周期の変動にも備える必要がある。
下図に示すように、我が国の太陽光発電の発電量は日によって10倍程度変動する実績となっている。また、風力発電が多いとされる欧州でも、風も吹かない日が10日程も継続し、再エネの発電量が低い状況が続くことがある。
このように、過去の実績でも曇天や夜間、さらに無風の時など再エネの出力がほとんど期待できない時間帯があることが明らかになってきており、自然変動電源の増加に伴い、むしろ火力発電等が担っている予備力・調整力を如何に確保していくのかが問題となっているのである。

図2 太陽光発電の出力変動幅の実績
出典:経済産業省

図3 ドイツの発電実績
出典:経済産業省
(次回につづく)

関連記事
-
厚生労働省は原発事故後の食品中の放射性物質に係る基準値の設定案を定め、現在意見公募中である。原発事故後に定めたセシウム(134と137の合計値)の暫定基準値は500Bq/kgであった。これを生涯内部被曝線量を100mSv以下にすることを目的として、それぞれ食品により100Bq/kgあるいはそれ以下に下げるという基準を厳格にした案である。私は以下の理由で、これに反対する意見を提出した。
-
東日本大震災から、3月11日で1年が経過しました。復興は次第に進んでいます。しかし原発事故が社会に悪影響を与え続けています。
-
福島原発事故を受けて、放射能をめぐる不安は、根強く残ります。それは当然としても、過度な不安が社会残ることで、冷静な議論が行えないなどの弊害が残ります。
-
これまでこのブログも含めて、さまざまな場で日本のエネルギー政策に対して私見を述べ続けてきた。積み重ねてきた提言すべてを読んでいただければ、筆者が描いていた一筋の細い道をご理解いただけるかもしれないが、それも難しいであろう。そのためここで改めて、筆者がどのような視点でその時々のテーマを選定し、提言を行ってきたかについて、全体像を整理してお伝えしたいと思う。
-
前回に続いて、環境影響(impact)を取り扱っている第2部会報告を読む。 ■ 今回は2章「陸域・水域の生態系」。 要約と同様、ナマの観測の統計がとにかく示されていない。 川や湖の水温が上がった、といった図2.2はある(
-
池田信夫アゴラ研究所所長。8月22日掲載。経産省横の反原発テントが、撤去されました。日本の官僚の事なかれ主義を指摘しています。
-
夏が本格化してきた。 気象庁は猛暑があると事後的にその理由を分析している。 猛暑の理由は、主に気圧配置やジェット気流などの自然変動とされるが、地球温暖化も背景にある、として言及される。 だが、100年かかって1℃しか上が
-
日米のニュースメディアが報じる気候変動関連の記事に、基本的な差異があるようなので簡単に触れてみたい。日本のメディアの詳細は割愛し、米国の記事に焦点を当ててみる。 1. 脱炭素技術の利用面について まず、日米ともに、再生可
動画
アクセスランキング
- 24時間
- 週間
- 月間