再生可能エネルギーの供給過不足について

東北電力ネットワークは９日、電力の供給過多による大規模停電を避けるため、再生可能エネルギー事業者に発電の一時停止を指示する「出力制御」を１０日に実施するそうです。

これは、電力は生産量と消費量を常に釣り合わせないと発電機の動作に支障が生じ、最悪の場合は大規模停電につながるからで、１０日は好天で太陽光発電の出力の上昇が見込まれる一方、休日でオフィスの電灯や空調の需要が少なく、電気が余るからだそうです。

※東北電、あす初の「出力制御」実施　再生エネ事業者に発電停止を指示
https://kahoku.news/articles/20220409khn000042.h …


一方、3月22日は寒さにより暖房需要が増えることに加え、悪天候で太陽光発電の発電量低下が見込まれるとして、「電力逼迫警報」が出され、節電要請がされました。

※政府、初の電力逼迫警報　東電、２２日から節電要請―火力発電停止、気温低下で
https://www.jiji.com/jc/article?k=2022032100541& …


CO2削減が叫ばれる昨今において、再生可能エネルギーは、重要なエネルギーであるのに、「太陽光発電」が、「好天」でも困るし、「悪天候」でも困るのは、何が原因で、それを解消する方法はないのでしょうか。

例えば、「蓄電」機能を充実すれば解消しそうですが技術的に難しそうですし、送電線を充実し、過不足地域間での融通性を増せば、解消しそうですが、多額の経費を要するのでしょうか。

No.3 回答者： pooh2016 回答日時： 2022/04/15 10:53

申し訳ありません。

長文のお礼があったのに返信していませんでした。
現在の電力の問題で技術的に問題を抱えるものは非常に少ないと思います。
問題はコストだと思います。あるいは「誰がコストを負担するか？」という問題だと思います。

>「蓄電」機能と申しているのは、家庭用の蓄電ではなく、メガソーラーの対規模発電のことです。
蓄電池に関してはリチウムであってもNASやレドックスフローでも同じです。
蓄電池の運用はそれ自体１円の利益も生みません。発電量を時間シフトすることによる差益だけだと考えると、とてもコストが合いません。
ちなみにレドックスフローで10万円/kWh、NASで3万円、リチウムで20万円と言われてますが、仮に5円/kWh稼げたとして、NASでも30000/5＝6000サイクルでようやく元が取れます。１日１サイクルできても20年ほどかかります。
さらに利益を考えると投資対象にはなりません。補助金やFITのようなコスト負担の仕組みが必須になります。電気料金や税金を上げる議論が必要になります。
災害対策の非常用電源という考え方がありますが、非常に高コストのため容量が限られます。また日常運用時の放電後に災害が発生した場合は何の役にも立ちません。
ＥＶのバッテリーを利用しようという方法が試みられていますが、これが設備費を削減しようというアイデアです。

>しかし、送電線は故障時などでも電力供給が途絶えないように全体の50%の・・・
非常時用の空き50％というのは１回線の事故時に予備線を稼働させるということです。送電線故障時に長期間の停電を容認する環境があれば100％運用も可能です。

>原子力発電所も送電線の権利を押さえたままなため原発が未稼働でも送電線の容量が不足する一因になっている・・

廃炉が決まった原発の容量は既に解放されてます。今後稼働を禁止する政治決定がなされれば、当然解放されると思います。
一次的に太陽光に使わせたとして、原発稼働時に返却する仕組みでもない限り仕方が無いと思います。
「お前の車、今使ってないんならタダで貸せよ」ってな議論ですよね。電力（送電）会社は「Ａ君のお金で買った車だからＡ君の了解がいるんだよ、使いたいんだったら買って貸すから、その分お金払ってよ」って言ってる感じですね。

>※送電線の空き容量不足とは　買い取り制度が一因
そもそもの買い取り制度の趣旨は、再エネ発電所は容量が小さく需要端に近いうえに送電方向が逆方向だから、逆に送電線の使用量は減るという議論のもとに始まりました。しかしながら、非常に高価な買取価格に目を付けた投資資金が大量に流入したため、大規模発電所が林立してしまい、当初の予想とはかけ離れた送電線運用となったんです。

>また、洋上風力発電に適した土地が多い北海道と、消費地の関東を直接結ぶ送電線については、至急、増設の必要がありますね。
もしそれを実現するのであれば、送電コストは首都圏の人が負担すべきであって、全国の送電コストに上乗せするのであれば、関係無い地域の人がそのコストを負担することになります。そのコストを負担するのはそれを利用（受益）する首都圏の人、つまりは発電事業者が負担して発電コストに上乗せすべきなんですが、それに対しては批判が出てしまいます。

>それに、東京中部間連系設備等の「地域間連系線」は増強の必要がありますね。
個人的には十分な容量があると思います。再エネ分散型の発電所は地産地消が原則で需要地に隣接して発電所があるべきです。
極端に人口集中している都市圏が十分な発電所を立地をしないで地方から安い電気を買おうという考えを改めるべきです。
現在の仕組みでは送電線の増強コストは日本全国で負担することになってしまいます。

地方から大量の物資の供給を得ながら、必要な道路網への投資に批判するのと似てますね。さらに倉庫は地方に置いておいて、必要な時にすぐにもってこいって、、、

地方在住者の目からはこのように感じてしまいます。
申し訳ありません、少し脱線してしまいました。

この回答へのお礼

詳細なご意見を何度も有難うございます。

「蓄電池の運用はそれ自体１円の利益も生みません」は、おっしゃる通りでしょうが、それは狭義の考え方で、例えば、昼間に蓄電した電気を夜間に利用すれば、エネルギーの有効利用になるのではないでしょうか。

勿論、蓄電池は高価であり、容量も限界がありますが、脱炭素社会を目指すうえ、原発利用にも限界があるので、再生可能エネルギーに頼らざるを得ない世の中において、さらなる蓄電池技術の開発は避けて通れないのではないでしょうか。
電気自動車の普及も、もっと安価で大容量の蓄電池の発展が鍵でしょう。

※「蓄電池」は次世代エネルギーシステムの鍵
https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/joho …


◇「東京中部間連系設備等・・・個人的には十分な容量があると思います。」は、冗談でしょう。
勿論、おっしゃる通り「地産地消が原則」でしょうが、関東大震災や南海トラフ地震等に代表される災害列島日本の大規模停電時に「地産地消」だけで対応できるのでしょうか。
地域をまたがる連携を構築することは重要ではないでしょうか。

※東日本大震災から10年、電力の安定供給は大丈夫？
https://news.yahoo.co.jp/byline/fukuwanobuo/2021 …


「極端に人口集中している都市圏が十分な発電所を立地をしないで地方から安い電気を買おうという考えを改めるべきです。」の指摘は、「地産地消」は大切ですが、被害妄想ではないでしょうか。

再生可能エネルギーに頼るとしても、都会だけでは、都会で使用する電力の供給に足る用地や海岸もないでしょう。
再生可能エネルギーの供給量に見合う人口構成とすれば解決できるかもしれませんが、それでは都会は成立せず、日本の発展も無いでしょう。

狭い日本なので、特定の地域に陥ることなく、日本全体の課題として解決すべきではないでしょうかね。


尚、一極集中は、弊害が目立つので反対であり、道州制の導入や都市機能移転を検討すべきと思いますが、日本の政治家は目先の利益しか考えないので、無理でしょうね。

お礼日時：2022/04/16 23:18

No.2 回答者： pooh2016 回答日時： 2022/04/09 23:40

もっとも大きな問題は、再エネ（特に太陽光や風力）は出力調整機能がありません、風の吹くまま日の照るままに勝手に発電し、勝手に止まります。

　その発電量の山や谷を埋めるために調整能力の高い火力を運転させておく必要があります。停止してしまうと起動に時間がかかるため、一定出力での運転が必要です。需要＜再エネ＋火力となるときに再エネの出力調整が必要となります。
　すべての発電所が持ってる調整機能を持たせるのが再エネの出力調整です。

>例えば、「蓄電」機能を充実すれば解消しそうですが技術的に難しそう
　技術的では無く、経済的な理由です。機能させるためには大量の蓄電池が必要となり、発電コストを押し上げます。蓄電池は電力を生み出しませんので、収入を生まない経費です。単純にコストを上げ、再エネ賦課金を跳ね上げ、電気料金がますます上がります。

　蓄電池の出力当たりのコストは発電所と同程度です。コストが２倍になってしまいます。
　それに対して一時期の出力調整を行えば、仮に10％の発電停止があってもコストは実質10％しか上昇しません。
　蓄電池を導入する代わりに、倍の発電所を設置して10％の出力調整をしても1.8倍の発電量となります。この方がはるかに合理的です。

>過不足地域間での融通性を増せば、解消しそうですが、多額の経費を要する
　送電線の建設には多額の費用がかかります。またこの時期の一時期の需給調整のために必要な多額の費用は利用者全員で負担することになりますので、電気料金の上昇を容認する必要があります。

　発電事業者は投資した設備を最大に稼働させ利益を得たいため、出力調整に批判的になりますが、国民全体の利益を考えると、出力調整を前提に発電量を増やすほうがはるかにいいと思います。

この回答へのお礼

ご意見有難うございます。

◇「蓄電」機能と申しているのは、家庭用の蓄電ではなく、メガソーラーの対規模発電のことです。
勿論、経費は重要ですが、電力系統（発電所から送配電まで、電力に関するシステム全体のこと）につないで利用される大規模電池として、「NAS電池」や「レドックスフロー電池」等々の「電力系統用蓄電池」の技術は確立しているのでしょうか。

※再エネの安定化に役立つ「電力系統用蓄電池」
https://www.enecho.meti.go.jp/about/special/joho …


◇送電線の建設には多額の費用がかかるので、おっしゃるように「出力調整を前提に発電量を増やすほうがはるかにいい」かもしれませんね。

しかし、送電線は故障時などでも電力供給が途絶えないように全体の50%の非常時用の空き容量を確保しなければならないことや、原子力発電所も送電線の権利を押さえたままなため原発が未稼働でも送電線の容量が不足する一因になっていることも、解決の必要がありますね。

※送電線の空き容量不足とは　買い取り制度が一因
https://www.nikkei.com/article/DGXKZO45561210R30 …


また、洋上風力発電に適した土地が多い北海道と、消費地の関東を直接結ぶ送電線については、至急、増設の必要がありますね。

※再生可能エネルギー導入拡大へ送電網の容量倍増計画案まとまる
https://www3.nhk.or.jp/news/html/20210510/k10013 …


それに、東京中部間連系設備等の「地域間連系線」は増強の必要がありますね。

※地域間連系線の増強について
https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/kihon_se …

お礼日時：2022/04/10 22:12

No.1 回答者： よしいくぞう 回答日時： 2022/04/09 22:52

赤道付近でないとソーラーは安定的に発電出来ません。

光量が足りないのです

加えて電力の買取価格を安くしたせいで売り手があまり増えてません

さらに夏は曇ればエアコンの消費電力が下がるのでいいですが、冬場が厄介です。

冬は曇れば寒くなり消費が増えます

結局のところ、原子力発電するしかないと思います