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何故、日本にだけ、タケノコシンドローム現象が発生するのか?

(2020/10/11)VⅡ
               原因Ⅰ.電力会社別に需要と供給のバランスを維持しようとしている。
                                            原因Ⅱ.再エネの導入が太陽光発電に偏り過ぎている。
                                            原因Ⅲ.日本列島は東端と西端が狭い事と、陸続きの隣国が無い事で
タケノコシンドロームの処理が難しくなっている。
                                            原因Ⅳ.だからと言って風力発電を増やしても、時期遅し。

        
タケノコ・シンドローム現象とは

太陽光発電の導入容量が増えると、南中時の発電量は上へ上へと伸びて行く。
決して横には広がらない。
タケノコは一日に30センチ伸びる。猛烈な勢いである。
伸びきった「タケノコ」は、「天井」(需要)を突き抜ける。
 突き抜けた「タケノコ」は切らざるを得ない(出力抑制)


「タケノコシンドローム」とは弊社が作った造語です。





原因Ⅰ.電力会社別に需要と供給のバランスを維持しようとしている。
 小さな需要には小さな供給しかできない。小さな地方はわずかな再エネで供給過剰となる

        (1)電力会社別年間電力需要の比較
                    ★地方電力7社の合計需要は東京電力1社の需要に等しい
                        ⇒ 四国電力は、東京の10分の一の再エネしか導入できない。

    

                    日本もドイツやフランスのように国全体の需要に対して、需要と供
                        給のバランスチェックを行えば、より多くの再エネの導入が可能で
                        ある。




        原因Ⅱ.再エネの導入が太陽光発電に偏り過ぎている。

            (1)電力会社別太陽光発電導入容量と比率
                      ★太陽光発電の導入比率が高いと、供給過剰になりやすい。         
                          ただし、供給過剰分を引き受けるところがあれば出力抑制になら
                          い。




原因Ⅲ.日本列島は東端と西端が狭い事と、陸続きの隣国が無い事で
タケノコシンドロームの処理が難しくなっている。
♦  北から南まで、12時 ± 30分の時刻に供給過剰になり、どこも過剰分を受け取れない 


(1)太陽光発電の最大発電がから南まで12時 ± 30分に集中する
♦    日本列島は東端と西端が狭いことが原因  ♦ 


ヨーロッパも北アメリカも標準時間が3~4種類ある。
従って太陽光が最大発電になる南中時が3~4種類あることになる。
どこかで南中時に供給過剰になっても、
最大発電になってないところに過剰分を引き受けてもらうことが可能である。
引き受けられなくても、発電が分散されるだけでも効果がある。


(2)北から南まで同じ時計を使用するため、電気使用パターンが同じ。
♦   日本は北から南まで一斉にお昼休みになる  ♦  

標準時間が3~4種類あると言う事は、どこかで12時になっていても
他の地域は9時か15時であるので、電力消費の需給曲線も異なってくる。
例えば、A地点は供給過剰だが、B地点は需要=供給が成り立っており、
C地点は供給力不足である。従って、3地点間で需給調整がやりやすい。
日本では標準時間は1種類であるので、北から南まで同じ時計を使用している。
12時になると北から南まで12時であるので一斉にお昼休みになる。
早朝の電気使用の少ない時間帯は北から南まで電気使用は少なくなっている。
従って日本では過剰分のやり取りがやりにくい環境である。


        (3)日本の9電力は北から南まで1本の線で結ばれている。
且つ陸続きの隣国がない。

①日本の電力間連携
日本の電力会社間系統連携を図8.24を示した。日本の連携の特徴は、北の北海道から南の九州まで縦の連携である。九州から東京に電気を送るとしても中国、関西、中部を経由しなければならない。九州と東京を直接結ぶ連携線はない。もしあれば九州の出力抑制はなかっただろうと想像できる。何故なら現在東京電力は供給力不足で東北と中部から補給してもらっているので、九州から直接補給できるのなら喜んで受け取って暮れると推定できる。
また、現在の連携方式では、何処か一か所でも障害とか超過密状態に陥ったら、意図した通りに電気は送れない。  日本は「芋づる連系」である。(疎結合)




②ドイツとフランスの多国間連携
それでは、ドイツとフランスの他国との系統連携がどのようになっているかを見てみよう。
まずフランスは、図8.22のように周辺国6か国、イギリス、ベルギー、ドイツ、スイス、イタリア、スペインと系統連携している。(蜜結合)
ドイツは、デンマーク、スエーデン、ポーランド、チェコ、オーストリア、スイス、フランス、ルクセンブルク、オランダの9か国と系統連携している。

フランスの他国との連携(上)ドイツの他国との連携(下)



独仏は、お隣さんが6件ないし9件もあるので、連携の効果が大きい。日本ではお隣の国とは海で隔てられており連携されていない。更に、国内で電力会社間の連携は1件から2件しかないので、連携による大きな効果は期待できない。


原因Ⅳ.だからと言って風力発電を増やしても、時期遅し。

♦  太陽光発電が多すぎると供給過剰になりやすいからと言って、後になって風力に力を
入れても遅すぎる。後からの風力導入は太陽光と道ずれに供給過剰をもたらすだけだ。  


(1)昼間の供給過剰は、太陽光と風力が同罪として、発電禁止になる。

   太陽光が供給過剰になると風力も   (図1)


(2)夜間、特に深夜から早朝までは電力需要が落ち込むため、風力だけが
発電禁止になる。







最後までご精読ありがとうございます。ご質問、ご感想、反論等
ozaki@smart-center.jpまで直接お送りください。


(参考)
(1)「タケノコシンドローム」とは?

(2)日本の電力間連携とドイツとフランスの他国との系統連携の違い
日本の電力会社間系統連携を図8.24を示した。日本の連携の特徴は、北の北海道から南の九州まで縦の連携である。九州から東京に電気を送るとしても中国、関西、中部を経由しなければならない。何処か一か所でも障害とか超過密状態に陥っていたら、意図した通りに電気は送れない。 また地域間連携線の連携容量が小さい。このため、
地域ごとに需給バランスのチエックをせざるをえない 日本は「芋づる連系」である。(疎結合)


それでは、ドイツとフランスの他国との系統連携がどのようになっているかを見てみよう。
まずフランスは、図8.22のように周辺国6か国、イギリス、ベルギー、ドイツ、スイス、イタリア、スペインと系統連携している。(蜜結合)
ドイツは、デンマーク、スエーデン、ポーランド、チェコ、オーストリア、スイス、フランス、ルクセンブルク、オランダの9か国と系統連携している。

独仏は、お隣さんが6件ないし9件もあるので、連携の効果が大きい。日本ではお隣の国とは海で隔てられており連携されていない。更に、国内で電力会社間の連携は1件から2件しかないので、連携による大きな効果は期待できない。




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