PVSS概要

PhotoVoltaics Security System:PVSS
(太陽光発電保障システム)
特許第5970146号  「太陽光発電装置を含む電力系統の制御方法及び制御システム」 特許出願日  平成27年11月16日
天気に左右されない太陽光発電の1年間の約束通りの供給を保障する
太陽光をベース電源化、再エネ化率100%を達成
世界に誇れる日本だけの再エネ関連技術

太陽光発電の特性と出力抑制

(1)タケノコシンドローム(図1.1)
タケノコは上へ上へと延びるように、太陽光発電も導入量が増えると、太陽が真南に来る南中時を目指して上へ上へと延びる。

(2)需要超過は出力抑制の対象となる(図1.2)
上へ上へと延びると、閑散日の需要も平均日の需要もピーク日の需要も超過することになる。
再エネの導入拡大を狙うのであれば、当然、需要超過対策を前もって考えておく必要がある。

(3)一日の電力需要には南中時の3倍の発電が必要
太陽光発電だけで一日の分の電力需要を賄うとした場合、太陽光の南中時の発電量は、同時刻の電力需要の3倍が必要である(図1.2)。この場合、需要を超過する分は全発電量の51パーセントを占める。
現在各電力会社が実行している抑制方法では、南中時の最大発電量が需要を超えないようにするので60パーセントは捨ててしまうことになる。従って再エネ化率は40パーセントにしかならない。その時の発電は図1.2の棒グラフで表示している。



(3)原発再稼働で抑制対象拡大(図1.3)              原発が再稼働し始めると、ベース電源として扱われるので、原発以外の電源は、原発の分だけ底上げされる。原発が時間当たり1GWを発電すると、太陽光の発電量その分だけ少なくなる。その時の稼働図が図1.3となり、太陽光は71パーセントが捨てられることになる。再エネ化率は29パーセントにしかならない。

(4)省エネ推進で抑制対象さらに拡大(図1.4)       エネルギー基本計画では2030年までに省エネルギーを徹底することになっている。具体的には2010年の35パーセント削減することになっている。                それを達成すると日々の需要も下がることになる。需要が下がった場合を想定すると、太陽光の発電可能量はさらに少なくなる。図1.4はその時の発電状況を表しているが、再エネ化率は11パーセントにしかならない。実に89パーセントが捨てられることになる。


太陽光発電保障システム
PhotoVoltaics Security System:PVSS

経産省の「エネルギーマネジメント・システム」以上の機能を持っている。


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HBBSと連携
HyBrid-Battery System
                                         
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HBBSの機能概要

    HBBSには2種類のタイプが存在する。
    一つは、中央システムの制御を受けて稼働するタイ
    プ、もう一つは何ら制御を受けずに単独で稼働する
    タイプである。
    前者は中央給電指令室がある場合で、後者は離島な
    どで中央給電指令室がない場合である。

    1つの太陽光発電装置に1組の蓄電池を接続させる。
    太陽光発電で発電した電気は、一旦、蓄電池に蓄電
    する。発電終了後、翌日の稼働開始時から24時間か
    けて系統に放電する。翌日の発電と放電が同時に出
    来る機能がHBBSにはある。
    蓄電池の容量は、一日の発電量の1.33倍程度が必要
    ある。
詳しくは ⇒⇒  HBBS概要


グリッド・ストレージ(GS)概要

    GSを使用して、保障値との過不足を調整する。
    GSは蓄電池や液体水素の貯蔵タンクであったり、
    EV用のバッテリーであってもよい。
    個数に制限はない。
    GSがらみの新ビジネスが発生し、エネルギー業
    の新産業革命を引き起こすことになる。

 
太陽光発電保障システムの機能概要
①接続保障
    24時間放電で、接続電圧が4分の一になるため、接
    続系統の容量が4分の一になる。別の見方をすると
    系統容量が4倍になったのに等しい効果がある。

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②発電保障
    24時間均等放電の結果、出力抑制は完全解消とな
    る。その結果天気通りの発電を保障出来る。
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③安定給電保障・調整力保障
    天気に左右される発電量を、事前に保障した1年間
    の保障値通りに給電(放電)することを保障する。
    これにより、太陽光をベースロード電源として使用
    可能とる。
    1年間の保障値は実際の発電実績と新規に対する予
    測を含めて作成する。東電の旬別平均値実績から作
    成した保障値は下図の通りである。

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    保障値通りに保障するとき、実発電量との過不足調
    整にGSを使用する。過不足の量如何でGSへの保存
    量が大きく変化する。

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需給保障
    24時間均等な量で放電すると、早朝の需要最低時間
    帯に、放電量の需要超過が頻発する。その需要超過
    に対して、超過分をグリッドストレージなどで対応
    し、需給バランスの維持を保障する。この機能によ
    り太陽光だけで再エネ化率100パーセントが理論的
    には実現可能となる。
 
⑤地産都消
    日本の電力の70パーセント近くを消費する都会地
    は、大消費量に見合うだけの再エネ導入環境に乏し
    い。逆に、都会の再エネ化率が高くならなければ、       本全体の再エネ化率は高くならない。
    まず、地方の再エネ化率を高めて、地方から電気代
    を安くし、次に、地方の余剰電気を都会に送って、
    都会の再エネ化率を支える。
    地産都消で本当の地方創生が可能となる。
 
 
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