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Transcript
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九州電力における再エネ接続の現状と今後の対応

2 0 1 7 年 6 月 8 日

九州電力株式会社

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1

九州では既にこうなっている

需要

694万kW

今年の正月の需給バランスは・ ・ ・

(万kW)

火力

原子力

水力・地熱等

49万kW

再エネ

442万kW

0

200

400

600

800

1,000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

800

600

400

200

0

揚水発電

需要

太陽光

原子力

水力・地熱・風力・バイオマス

火力

揚水動力

(万kW)

(時)24

再エネ比率64%

(うち太陽光57%)

太陽光

393万kW

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2

目 次

1 九州における再生可能エネルギーの現状

2 現状の課題と対応状況

3 今後に向けた実証試験等

4 まとめ

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3

1 九州における再生可能エネルギーの現状

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4

アジアの中の九州4

アジアの主要都市と九州

ウラジオストク

ナホトカ

東京

名古屋

大阪

九州

上海杭州

南京

青島

北京

大連

仁川

ソウル

釜山

日本

広州

香港

台北

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5

九州には再エネの適地が多い

・日照条件がよい・・・太陽光

・風況がよい・・・風力

・火山が多い・・・地熱

・山地がある・・・水力・揚水

・森林が多い

畜産が盛ん

・・・バイオマス

・用地コストが比較的安い

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5674

111

271

470

616

682

0

200

400

600

800

1,000

2010 11 12 13 14 15 17.01

6

FIT導入で太陽光が爆発的に増加

注)H27/4~6:29円 H27/7~:27円

FIT買取価格

(10kW以上 税抜)

40円 36円 32円 27円注

24円

FIT導入

(2012.7)

+契約済

1,100万kW

(年度)

5674

111

271

470

616

682

0

200

400

600

800

1,000

2010 11 12 13 14 15 17.01

697

16

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7

風力も着実に増加

FIT買取価格

(20kW以上 税抜)

22円 22円 22円 22円 22円

FIT導入

(2012.7)

+契約済

62万kW

(万kW)

(年度)

4041

43 43

4647

49

0

20

40

60

80

2010 11 12 13 14 15 17.0116

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8

太陽光接続量の全国シェアは経済規模の約2倍

(出所)資源エネルギー庁「2015年度総需要電力量速報」、 「固定価格買取制度情報公表用ウェブサイト」、

九州経済調査協会「図説九州経済2017」をもとに作成

九州は日本の「1割経済」

約2倍

11%

10%

9%

19%

面積 人口 販売電力量 太陽光

接続量

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9

2 現状の課題と対応状況

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10

再エネ大量導入で電気の量と質に課題が発生

主な課題 現在の対応

余剰電力

・火力の抑制、揚水の活用

・大容量蓄電池の活用

・再エネの出力制御(離島)

熱容量 ・送変電設備の増強

周波数 ・再エネへの蓄電池併設(離島)

系統電圧 ・電圧調整装置の増設

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11

電気の消費量と発電量をバランスさせることが必要

負荷=消費(需要)

車輪の回転数

=周波数

漕ぐ力 << 負 荷

(供 給) (需 要)

漕ぐ力 >> 負 荷

(供 給) (需 要)

漕ぐ力 = 負 荷

(供 給) (需 要)

【バランスのとれた状態】

転倒=停電

【バランスが崩れた状態】

回転数

が減少

回転数

が増加

漕ぐ力=発電(供給)

回転数が一定

転倒=停電

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12

0

200

400

600

800

1,000

1,200

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

火力の抑制、揚水の活用により需給を調整

o 2016年5月4日の再エネkW比率:最大78%(太陽光62%)

o 当日の再エネkWh比率:38%

揚水発電

需要

太陽光

余剰電力を揚水動力で吸収

原子力

水力・地熱・風力・バイオマス

火力

(万kW) 〔2016年5月4日の需給バランス〕

78%

24(時)

2015年度実績:17%

2030年のベストミックス:22~24%

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13

(参考)蓄電池と同様の機能を持つ揚水発電所

(100%)

(70%)

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14

天山 60万kW

(30万kW×2台)

小丸川 120万kW

(30万kW×4台)

(参考)九州の揚水発電所

大平 50万kW

(25万kW×2台)

合計 230万kW

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15

1 火力の出力抑制、揚水の活用

2 九州地区外への供給

3 バイオマスの出力抑制

4 太陽光、風力の出力制御

5 広域機関の指示による九州地区外への融通

6 水力、地熱等の出力抑制

再エネ余剰電力対策の実施順序

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16

0

5,000

10,000

15,000

20,000

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24

(参考)離島では既に出力制御を実施

鹿児島県 種子島の例(2017年1月3日)

内燃力最低出力

内燃力

太陽光出力

風力出力

再エネ

8,120kW

需要

出力制御

980kW

(kW)

(時)

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0

50

100

150

200

250

300

350

400

6 8 10 12 14 16 18 20

予測

曇り・雨の予報⇒一部地域で晴れ

(時)

17

太陽光出力の予測と実績に大きなずれが発生

薄曇りの予報⇒一部地域で雨

0

50

100

150

200

250

300

350

400

6 8 10 12 14 16 18 20

予測

(時)

(万kW)

実績

170万kW

下振れ

実績

220万kW

上振れ

17

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18

0

100

200

300

400

500

6 8 10 12 14 16 18 20

予測

実績

190万kW

急降下

1.5時間

太陽光出力は大きく変動

天候の急激な悪化

0

100

200

300

400

500

6 8 10 12 14 16 18 20

予測実績

150万kW

の振れ

(万kW)

晴れ時々曇り

(時) (時)

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19

再エネ大量導入により配電線電圧が上昇

変電所からの距離

変電所

100/200V

6,600V

太陽光の電気

太陽光

電圧調整

装置

対策後適正電圧範囲(101±6V)

107V

95V

太陽光

連系後

太陽光

連系前

通常の電気

100/200V

逸脱

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20

再エネ大量導入により熱容量が不足

変電所

通常の電気の流れ

再エネの電気の流れ

お客さま

再エネ

発電所

増強が必要

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21

九州では広範囲で系統増強が必要な状況

容量面で制約が

発生している地域

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22

離島では再エネの出力変動による周波数変動が発生

長崎県 壱岐島

0

500

1,000

1,500

0:19 0:20 0:21 0:22

59.7

60.0

60.3

0:19 0:20 0:21 0:22

①風力出力急減

②周波数低下

③周波数上昇

(内燃力機出力増)

⑤周波数上昇

④風力出力急増

(kW)

周波数

風力出力

(Hz)

(時)

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23

3 今後に向けた実証試験等

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24

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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25

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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26

太陽光出力予測の精度向上

①気象衛星データ・画像 ②日射量予測(県単位) ③出力予測(県単位)

〔現行〕

〔精度向上〕

日射量

量過去実績

②日射量予測(点単位) ③出力予測(点単位)①気象衛星データ・画像

+過去(同月)の日射量実績

+過去(至近)の気象変化 日射量

至近実績

補正

過去実績

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27

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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28蓄電池の効果

再エネ出力 蓄電池

大 充電

小 放電

① 余剰電力の吸収

② 周波数変動の抑制

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29

〔豊前発電所に設置の蓄電池〕

大容量蓄電池による需給バランス改善の実証

PCS収納パッケージ

1号バンク

( H28.2.10 運用開始)

2号バンク

( H28.3.3 運用開始)

66/6kV連系用変圧器

(30,000kVA × 2台)

NAS電池

サブユニット

(800kW×63台)

NAS電池コンテナ

全252台

・出力 200kW/台

・合計 50,400kW

6kV受電設備

収納パッケージ

140m

100m

※ 経産省の補助を受け実施

容量:5万kW(30万kWh)⇒世界最大級

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30

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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31

きめ細やかな太陽光の出力制御に向けた実証

スケジュール取得出力制御

スケジュール

自動制御

専用回線

66kV以上

66kV未満

インターネット

〔遠隔操作〕

PCS

[九州電力] [太陽光発電所]

PCS

自動制御

定格出力の%制御

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32

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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33(参考)VPP実証試験への協力

※ 経産省の補助を受け実施

[九州電力]

①出力制御

スケジュール提示

インターネット

[アグリゲータ]

[太陽光発電所]

従来

長崎県 壱岐島③出力制御量削減

②充電制御

スケジュール

取得

出力制御

スケジュール

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34

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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35

59.8

59.9

60

60.1

60.2

16:30 16:37 16:45 16:52

離島での蓄電池による周波数変動抑制の実証

〔実証設備(蓄電池)〕

リチウムイオン電池

〔長崎県 壱岐島での試験結果〕

蓄電池制御

0.08Hz

0.22Hz

奄美大島

(2,000kW)

壱 岐

(4,000kW)

種子島

(3,000kW)

※ 経産省、環境省の補助を受け実施

対 馬

(3,500kW)

(Hz)

(時)

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36

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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37

②蓄電池で、複数の再エネの

出力変動を緩和

(参考)EVリユース蓄電池の実証試験への協力

[太陽光発電所]

[内燃力発電所]

鹿児島県 甑島(薩摩川内市)

[風力発電所]

①再エネの出力を送信

出力出力

※ 環境省の補助を受け実施

EVリユース蓄電池(24kWh×36台)

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38

今後に向けた実証試験等を実施中

主な課題 取組み

余剰電力

・太陽光出力予測の精度向上

・大容量蓄電池の実証試験

・太陽光出力制御に向けた実証試験

(・VPP実証試験)

熱容量 -

周波数

・離島での蓄電池実証試験

(・EVリユース蓄電池実証試験)

系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験

※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力

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39

93

97

101

105

109

113

ローカルグリッドの適正電圧維持のための実証

薩摩川内市

太陽光 約280kW

蓄電池 118kW (130kWh)

模擬設備等 模擬配電線路 等

〔実証設備〕

模擬設備

太陽光

電圧調整

装置

6,600V

[変電所]

(V)

変電所からの距離

① ② ③

②③

PV1 PV3PV2PV4

対策前

対策後

適正電圧範囲(101±6V)

電圧調整

装置

最適配置検討

〔試験結果の例〕

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4 まとめ

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o 九州では、今後も、その地域特性から再エネの導入

拡大が期待される

o 当社は、再エネ大量導入の先駆者として、また、電力

の安定供給を前提として、今後も課題解決に積極的

に取り組む

まとめ

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ご清聴ありがとうございました