九州と関西の狭間で目立たなかった中国電力も、ついに出力抑制の悪夢にハマる。南無阿弥陀仏。


(2020/6/19)   日本でも中堅どころの中国電力は、出力抑制の発生もなく、順調に再エネ導入を展開してきた。
しかし、現在承認済や検討申込の全てが稼働する数年後には、年232回の出力抑制となる。
それにより、対象となる太陽光発電所は、年間の売電収入が最大38パーセント減となる。
だが、出力抑制処理に対しては反論がある。
太陽光と風力に対して行った抑制量の合計は5,400TWhで、この量は
九州電力の超過分を連携線経由で受取った量7,500TWHより遥かに少ない。
受取らなかったら、中国電力に出力抑制は発生しないのではないか?
本当か?本サイトはその真偽を検証する。



Ⅰ.中国電力の再エネ化現状

中国電力の再エネ導入量と稼働状況等
(1)再エネの稼働中容量と検討町及び承認済み容量
   現在稼働中の再エネの容量は887万kW、電力9社中6番目の容量である。
内訳は太陽光が483万kWで全再エネの55パーセントを占め、2番目がバイオで266万kWもあり、電力9社中東北、東京に次いで3番目に多い。太陽光とバイオを合わせると中国の再エネの85パーセントとなる。一番少ないのが風力で、東北の4分の一で36万kW、中国再エネの3パーセントにしか過ぎない。

                                                                (図1.1)
 
(出典)中国電力           (図面をクリックすると拡大できます)

(2)導入済み風力発電の詳細
        ①導入県
現在風力は3パーに過ぎないが、数年後には12.4倍の448万kWとなり、再エネの20パー近くを占めることになる可能性が大であるため、詳細を分析する。
まず導入場所(図1.2)は日本海に面する3県で、瀬戸内側の広島県と岡山県には導入されていない。瀬戸内は凪の時間が多く風力発電には向いていないのだろう。
規模も小さく20kW未満が半数を占める。20kW以上の平均容量は13MWと小規模である。

                                           (図1.2)
  
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②発電効率(設備l利用率)                                                             
1年間の発電実績から発電効率(設備利用率)を計算する (図1.4)と、年間を通して14.3パーと、北海道 (図1.3)の半分の効率であることが分かった。                                                                                                       
                           (図1.3)                                              (図1.4)
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③稼働状況                                                                                                   
2019年度の月別需要と電源別発電量等は(図1.5)である。再エネ化率は水力を含むと18.5パーで、水力を含まなければ12.9パーで、主力電源には程遠い。               非再エネの内、火力以外に他社からの支援が18.4パーもあるのは驚きである。       また、出力抑制も発生していない。                                                                         
                                                     
                                                                                 (図1.5) 
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Ⅱ.承認済と検討申込の全てが稼働した時のシミュレーション

シミュレーション結果(月別発電量等)

(1)年間の再エネ化率
承認済と検討申込の全て(図1.1)が導入された後の稼働をシミュレーションした。結果、水力を含む再エネ化率は42.6パーで主力電源には一歩手前。出力抑制が発生し、太陽光で発電量の30.3パーが発電禁止になる。風力は、発電量も少ない関係から10.5パーの発電禁止であった。                                                             もう一つの特異な点は、再エネを出力抑制で禁止しておきながら、他社からの支援を連携線を使用して取り組んでいることである。年間の支援量は7.5TWhもあり、太陽光と風力の抑制量の合計4.6+0.8 =5.4TWhよりも多い。これについては次の「Ⅲ.中國も出力抑制中であるのに、九州の供給過剰分を引き受けるのか?」で詳しく説明する。                                                                                                                                              

                                                                                   (図2.1) 
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(2)年間発電量等のグラフ化                                                                                  
(図2.1) をグラフ化すると(図2.2) のようになる。                                             このグラフを見ると太陽光の抑制されている(白)のがハッキリと分かる。風力の抑制も(白)で表示しているが、極僅かであるのであまり目立っていない。目立っているのは黄色の連携線で取り組んでいる量である。太陽光と風力の発電量を供給過剰と言って抑制しておきながら、需要を満たすことができないと言って連携線経由で九州や四国から取り込んでいるのである。                                            

                                                              (図2.2) 
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(3)センターが発令した発電停止回数と個別発電所が受けた停止回数  

中國電力の系統制御センターが発令した停止命令回数は「回数」欄に昼と夜に分けて(図2.3)に表示している。センターの一回の停止命令は、必要な量だけを停止させればよいので、その率を「個別発電所抑制率」で表示している。この率が-1.000になったら全発電所を停止したことになる。
1年間にセンターが発令した停止命令は、昼間が232回、3日に2回の停止、夜間がたったの4回である。風力発電の導入量が少ないので停止回数も少なくなっている。                                                                                                                          個別発電所が受けた停止命令回数は年間で昼間が90.5回、夜間が1.2回である。昼間は太陽光と風力の両方で、夜間は風力だけの停止であるから、太陽光発電所は年間90.5回停止、風力は90.5+1.2で91.2回の停止である。

                         (図2.3) 
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(3)個別発電所の年間売電収入減                                                            太陽光発電の一日当たりの発電量は千差万別である。夏至に近い晴天日は一日の昼の時間が長いので発電量は多くなる、冬至に近い日は昼の時間が短いし、日射強度も少ないので一日の発電量は少なくなる。また晴天日や雨天によっても違ってくる。その一日の発電量を多い順に並べたのが  (図2.4)である。                  出力抑制となるのは中国地方全域が晴れている場合はほぼ間違いなく抑制となり、全域が雨の時は抑制になりにくい。つまり一日の発電量が多い日は抑制となりやすく、少ない日は抑制となりにくい。                                                                 年間90回の停止が売電収入にどれだけ影響するかを計算するとき、(図2.4) を使用するが、グラフの左から90回か、右から90回かで収入減率が大きく異なる。ちなみに左から90回では減収率は38パーだが、右から90回では10パーにしか過ぎない。                                                                                                                              単純計算で、90回は365の4分の一だから25パーと出すのは少し軽率すぎると警告したい。                                                                                                                      風力の減収率については、規則性を見出すのは困難、まったくの風任せで計算するしかない。(図2.1) の表の中にある「発電量に対する抑制率」を採用し、   10.5パーとしておくのが妥当のようだ。                                                                   
                                                             (図2.4) 
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Ⅲ.中國も出力抑制中であるのに、九州の供給過剰分を引き受けるのか?

(1) 全国系統
中國電力の連携線利用と九州電力の供給過剰の関連性について説明する前に
連携線について全体像などを簡単に説明する。これを理解することが本テーマの必須知識であるからです。
今回の中国電力に関連するところを重点的に説明する。
日本の電力会社は北の北海道から南の九州まで、連携線で結ばれている。(図3.1)九州電力と中国電力は関門トンネルを通して結ばれており、上りの容量は
246万kWで、下りは50万kWである。中国と四国は瀬戸大橋を経由して結ばれている。四国は関西とも直接結ばれている。中国も関西と結ばれている。

9電力間で最も重要なことは、9電力間で同時同量が成り立っていることである。
どこかの電力が供給過剰になっていても、その過剰分を不足分の穴埋めにしており、電力9社間で瞬時瞬時に同時同量が成立していることを説明する。

                                                                 (図3.1) 
  
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(2)各地の稼働状況と連携線の使用について
連携線を流れる潮流を説明する前に、ある日(5月3日)の各電力会社の稼働状況を説明する。         

①西側潮流(図3.2)
◉九州電力
9電力中唯一出力抑制が発生している。24時間中の全時間で、供給過剰状態となっている。特に太陽光が発電する日中の供給過剰がはなはだしい。供給過剰分を揚水発電と連携線(黒実線)で処理をしたが、処理しきれずに一部出力抑制処理(白地)となっている。(連携線がゼロより下にあれば供給過剰で外に放り出していることを意味する。ゼロより上にあれば供給力不足で自分の供給量として取り込んでいることを意味する)
◉中国電力
中國電力はほぼ一日中供給力不足となっている。需要(赤破線)を供給が越えていない。南中時の全後数時間は供給が需要を超えているが、超えた分は揚水動力で消化している。それ以外の時間は供給量が不足しているので連携線を使用して九州電力と四国電力からの支援で穴埋めしている。
◉四国電力
四国電力は一日中供給過剰である。需要の2倍近い発電量である。特に日中は太陽光が発電しているので太陽光の部分はすべて供給過剰である。本来なら、九州以上の出力抑制になるはずだが、全く出力抑制にはなっていない。理由は、過剰分を連携線経由で中国と関西に送り込んでいるためである。
◉関西電力
関西は一日24時間すべて供給量不足である。その不足量も四国電力1社分相当の不足である。四国が連携線で送っている量だけでは足りないため、九州からの分と北陸からの分で補充している。
                                                                (図3.2)
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②中部の潮流(図3.3)   
◉北陸電力
北陸電力はほぼ一日需要と供給のバランスが保たれている。ほんの少しの過剰分は、関西と中部に送られる。
◉中部電力
中部電力は日中の太陽光発電で供給過剰になるが、それ以外の時間帯は供給力不足、特に夕方以降の時間帯は不足分も多い。不足分は北陸と東京から補充している。補充した後、余った量は東京へ送っている。
●東京電力
東京は早朝と夜間は供給力不足である。不足分の90パー程度は東北から送られてくる分で補えるが、10パー程度は中部からの分を充てている。

                                                              (図3.3)
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全国版同時同量      
②で説明した連携線の流れを実際の数字で確認してみよう。
各電力会社のHPから「2019/5/3の電力需給実績」をダウンロードして、そこに掲載されている連携線のデーターを24時間分取り出し、(図3.4)に張り付けた。
まず、スタートの九州電力は-1112から始まり、23:00には-1228で終わっている。マイナスは供給過剰だったので外に放り出したことを意味する。プラスはその逆で、供給力不足のため補充したことを意味する。
九州の24時間中最大放出量は12:00の―1834である。九州中國間の連携線容量は上りは246万kWであるのに183万kWしか送っていない。もし、246万送っていれば出力抑制はもっと少ないか、なかったはずである。何故、容量一杯まで使用しなかったかは、後ほど順次説明するので今暫く我慢してください。
話を元に戻して、九州と中国間の連携をもう少し説明する。
九州を0:00時に1112MWh送り出したが、中国はその時刻は1076MW不足していたので不足分だけ横取りし、残り36MWを関西に向けて送り出した。横取りの最も少なかったのは12時から14時であった、逆に関西に送り出した最大量は12時から13時で1617MWを関西に送った。
中国の「需給実績」だけを見ていると九州が送り出した実量が分からない、また九州の「実績」だけを見てると中国に送り出しただけはわかるが、その最終的行き先が分からない。だから経産省の役人が誤解しているように、中国が最終的な受取人だと早とちりして仕舞う。
九州から送り出された分は、四国からの分(単位が万kWになっていることにご注意)を合わせて「九州+中国+四国」欄の-2967MWが関西に届いた。関西はその時間帯に3152MWが不足していたので、受取った2967MWを補充した。それでも関西は185MW不足のため北陸からの支援338MWで補充した。北陸からの支援は余ってしまうので中部に再送している。中部はその時19MW過剰であったので、関西からの分と合わせた172MWを、周波数変換所経由で東京に送った。東京はその時167MW不足していたので、172MWを補充した。

北の北海道から送り出された電気と、西の端の九州から送りだされた電気が、静岡の周波数変換所を超えた後、一桁の数字に納まっている。一日24時間、どの時間帯を見ても最終的には一桁に納まった。この事実は北から南までを含めて24時間すべての時間、瞬時瞬時に同時同量が成立していることがはっきりと証明された。
尚、この一桁は、送電ロスとか周波数変換ロスの結果であると思われる。一桁の数値は日本全体を流れる量から見たらごくごく微小な値であってゼロとみても構わない値である。

九州から送り出す時、何故、連携線の最大容量を選択しなかったか?
電力系統制御の仕事は、お天気任せ、風任せに、無計画でやってるわけではない。前日の内に、翌日の予測や取引などをして事前に準備して行うのが統制御の仕事です。
えば、前日の内に日本卸電力取引所でスポット市場が開かれ、電力取引の入札が行われたり、当日には時間前市場で当日分の取引が一般電気事業者(電力会社)や特定規模電 気事業者(新電力)の間で行われる。
恐らく、九州は関西への供給の取引が成立したが、その内容は九州の出力抑制を完全解消させるほどの内容でなかっただけの話である。
要は売り手側の要望は完全に満たされなかった、取引ではよくある話だ。

ここまでに分かった重要なことをまとめておく。
🌸連携線の容量を増やせば出力抑制が解消するとの説は全く根拠がない(経産省ですら抑制解消のために連携線容量を増やそうとしている。バカな役人だ)
🌸出力抑制解消には、売り手と買い手がある。いつも売り手の要望が満たされるとは限らない。
🌸過剰分を引き受けている関西と東京が供給過剰になったら、日本全国一斉に出力抑制となる。(このことを知らずに「再エネの主力電源化」を主張する幼稚な人たちが多すぎる)

                                                          (図3.4)
  
(図面をクリックすると拡大できます)


中國電力に連携線経由で九州から送られてくる電気は夜間の供給不足の穴埋めであるので、中国の昼間の出力抑制増加とは無関係である







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