余剰に発電された電気はどこへ？

電力は需要に合わせて発電され、供給され、安定供給のためには常に需要の上を行く電力を発電する必要がありますよね。
発電即消費で、貯蔵できない電力。余剰に発電された電力はどこへ行くのでしょうか？

No.8 回答者： my-hobby 回答日時： 2011/07/16 18:33

まず日本の電力は世界一発電所と変電所はITで管理出来てます、安定供給の為多少無駄の電気分も発電して、

捨ててます、
家庭の太陽光は普及が少ないので、バンク内で売電出来てる場合も有りますが、
普及が進めば、殆ど自然消滅で、電力には流れません、故に倍の買い上げでも電力は儲かり、
一般家庭から固定料金貰うので儲かる、これで良いのか国民。

No.7 回答者： sou_tarou 回答日時： 2009/12/28 14:39

>余剰に発電された電気

というところが誤っています。

＞電力は需要に合わせて発電され、供給され、

ここまでは合っています。

＞安定供給のためには常に需要の上を行く電力を発電する必要がありますよね。

ここが誤りです。発電する電力と需要は常に同じである必要があります。
余裕が必要なのは発電機の発電力としては需要の上をいく必要があります。
実際に発電する電力が需要を上回っているわけではありません。
例えば、１００キロ出せる車で８０キロで走行するようなものです。
坂道に差しかかったら（負荷が重くなったら）アクセルを踏み込む（発電量を増やす）

No.6 回答者： kan3 回答日時： 2009/12/20 20:33

>余剰に発電された電力はどこへ行くのでしょうか？

商用電気は原則　発電の瞬間に使用しないといけないので、発電量側をコントロールします。（超・生モノです）

消費する側で急激な消費変動が有るとどこで吸収するかと言うと、発電機の周波数が微妙にふらついたり、電圧の変動と言う形で吸収されます。
一般的な消費系（電気が余る⇒電圧が高くなる⇒消費電流が上がる）

蛇足：もし大量のソーラー発電あり、これが雲で隠れたりするとシステム・コントロールが困難になる要素になります。これは風力発電も同様です。
（自然エナジーの先進国ドイツでは、より広いエリアで自然エナジー発電のネットワークを組み、変動の平準化を謀っているようです）

原子力発電はコントロールが難しいので、あまり触らずにずっと発電したいので夜間に電気が余る傾向になる、電力会社は夜間電力の販売に頑張ってます。

発電コントロール（短時間対応）は火力発電が多いと聞いています。
インバーター・エアコンは電力会社にとって、天敵なんですね。

No.5 回答者： ultraCS 回答日時： 2009/12/20 04:10

発電機の制御はかなり細かくしています。

原子力でも炉の出力を調整するのは時間が掛かりますが、蒸気をバイパスするような方法での出力調整は可能です。火力であれば、タービンの制御、ボイラの制御はかなり短時間で可能です。
2006年に江戸川でクレーン船が電線切っちゃったことがありましたよね、あの電線は東電のいくつかの火力発電所の主送電線でした。これらの火力は瞬間的に無負荷になり、ヒューズが飛んで全発電機がトリップ(緊急停止)したはずですが、それでも、一日経たずに復旧しています(送電系の問題もありかなりの停電が発生しましたが)。非常時にはこのくらいの対応能力は持っているわけです。

電力会社はかなりのコストをかけて需給予測を行っており、それに応じて供給制御の比較的容易な水力、ガスタービン、火力発電所(この順に容易)の発電量と送電量を調整しています。これは、1987年の東京大停電(夏前の急激な気温上昇に伴う冷房電力の急騰で給電が追いつかなかったのが原因)の教訓から取られた対策で、需給変動であれば、対応は可能です。電力供給の協力企業についてもこのときの教訓で設けられた制度です。
それでも、2006年のような突発的事態には対応できませんでした。

実際には、需要とぴったりおなじ発電量というのは不可能ですが、この分は、送電系での微妙で地域的な電圧変動(家庭用であれば101±6V)で吸収されてしまいます。機器の動作に影響を及ぼさない範囲に収まるくらいの誤差しか出さないようにしているわけです。実際には日本の電源品質はもっと良いですが、電力会社によってこの精度にはばらつきがあります。また、島嶼部などのディーゼル発電で給電している地域についてはこの範疇は厳しいようです(それでもかなりの精度のようですが)。

なお、発電所にはでっかい蓄電池がありますが、これは、電力のバッファではなく、発電システムの起動時に必要な補機類の電源と(場合によっては)構内電力を供給するために使われます。発電機は電気がないと動かないのです。他に変電所には大容量コンデンサに電力が蓄えられており、急激な電圧降下の際のバッファとしてこれを開放します。

No.4 回答者： foobar 回答日時： 2009/12/19 15:13

まず、発電機から出てくる電力は、すべて需要家と変電所などの所内電力、送電機器での損失として、すべて消費されています。

消費電力が減ると、発電機の出力電力も勝手に減ります。

で、消費電力が減ったときに何がおきるかというと、発電機を回す原動機（蒸気タービンなど）の動力が同じなら、動力に余剰が生じて、発電機を加速し、電力系統の周波数があがります。
系統の周波数があがると、モータの類の消費電力が増えるのと、タービンの出力が減るのとで、動力と電力のバランスがとれる向きの作用がおきます。
（消費電力の微小な変化なら、これだけでバランスがとれたりします。）
もひとつ、水力発電などの即応性に優れた原動機の出力を絞って、動力と発電電力のバランスをとるような制御もします。
（最近は、水力はもっぱらこの手の即応調節に使われてるのだとか。）

また、需要を予測して、＃１、＃３さん回答にあるように発電量（動力）を計画的に調節することも行っています。

ちなみに、最近の火力はかなり早い電力調節ができるようになっていて、一分当たり、５－１０％（５０％出力から全力運転に５－１０分程度で移行できる）程度の調整能力があります。
（ガスタービンだともっと早くて、２０％／分程度になるそうです。）

No.3 回答者： noname#102212 回答日時： 2009/12/19 07:39

季節や気温天候などでその日の必要量を予測し、

可能な限り余剰電力が出ないようにしています。
あとは微調整。
ANO.1にも書かれてるように水力発電所を使って
電気を溜めることもしていますが、
水力発電自体今は少ないですからね。

大きな工場などでは「緊急時には電力供給をカットするよ」
という条件付きで、割安な電気料金で契約していたりします。
突然の猛暑や大事件の発生などが重なって微調整で済まない
急激な電力不足が起きたときは、
契約工場への電力を止めて、一般家庭や事業所への電力供給が
滞らないようにします。
そういう事態は滅多にないですけどね。

No.2 回答者： dontakos 回答日時： 2009/12/19 04:35

答えさせていただきます。

先ず、発電所の発電力量は２週間かけないと、大きくも小さくも出来ません。ガスコンロの火なら１秒で大きくも小さくも出来ます。

そこで、毎日朝晩一日中を一定の発電量で運転されます。昼夜の平均で運転です。

夜余った分は、地下のバッテリー（１．５ｍｘ何千個？）に充電し、昼足りないのでバッテリーから放電します。

この様にして、余剰が出ないように工夫しています。

地下には山のように、大きなバッテリーが埋まっているのです。

No.1 回答者： noname#117169 回答日時： 2009/12/19 04:27

いや、そんなに考えるほど余剰はありませんよ。

原子力は制御が難しいので常にフル稼働していますが、他の発電方法、特に水力発電は制御が簡単で1時間もあれば停止から稼動、稼動から停止を行なえますので、こういうので分単位にトータルの発電量を需要に合わせてます。
また、それでも余った分は水力発電所で一旦使った水を汲み上げ（そうすることでまた発電が可能に）するなどに充てていたりします。

逆に常に余剰しているなら夏場急に気温が上がったりした日に電力消費を抑える様大規模工場などに協力を申し出したりしていることの説明がつきません。