逆潮流はなぜできるのか。について

Question

太陽光発電においてソーラーパネルからの余った電力を電力会社が買い取ってくれる件（逆潮流）です。

通常電力会社からの供給電圧は電灯で２００Vの電圧が常時かかっています。
ソーラーパネルからソーラーシステム電力供給装置（パワコン）をへて各負荷へ電力供給消費となりますが、使用してない時の余剰電力は電力会社へ流れ電気を買いとってくれる契約を
してくれるのですが、
ここで基本的なことで質問です。
電力会社からの電圧がかかっているのにパワコンからの同じ電圧を電力会社電力網にかければ電気は流れないと一般的に思います。電位差があってはじめて電流が流れると思いますが。
パワコンの電圧を少し上げていると聞きましたが、そうなんでしょうか？又相互の電圧、電流の方向と
基本的な仕組み理屈が良くわかりません。どなた様か詳しい方よろしくお願い致します。

EleMech · Accepted Answer

逆潮流については、私も詳しい説明の無い事がとても不思議です。
その為、理論的ですが勝手な解釈でお話しします。

少なくとも、電位差が無ければ電流は流れません。
これは自然現象なので、人間の知恵や力で覆す事は出来ません。
では、どういった電位差なのか？
法律では電圧の幅を定められていますので、それ以外の電圧で配電する事は違法です。
その為、受電電圧より高くパワコンの電圧を設定する事も出来ません。
唯一思いつくのが、位相です。
つまり、電力側の電源波形より進み波形にすれば、需要家側が常に高い電位となるので、逆潮流が可能となります。
実際にパワコンでは周波数調整をしていますし、位相を無視して逆潮流すればショートしてしまいます。
その為、位相は常にパワコンで確認しているものと思われます。
位相確認が出来れば、位相調整も出来るという事から進み電力にしているのではないかという推測です。

メーカーの人間ではないので正確ではないかもしれませんが、恐らくこのような方法ではないかと思います。

mr_s · Answer

有効電力→位相差により流れる（進み→遅れ）
無効電力→電圧差により流れる（高い→低い）です。

有効電力（いわゆる電気）を流すために必要なのは位相差です。

パワコンについては詳しくないので想像ですが
「電圧の設定が電力側より＋1～2V・・・」については
出力抑制をかける電圧値のことだと思います。

電圧は規定値内（100Vなら101V±6V、200Vなら202V±20Vです）
に収なければいけないので、電力側の電圧が上昇した場合には
更に電圧が上昇するのを防止するため、進相無効電力制御機能
又は出力制御機能を用いて電圧を調整する必要があります。
（太陽光発電等の逆潮流によって配電線に流れる電気が減ると電圧が上がるため）
（電力品質確保に係る系統連系技術要件ガイドライン
　第2章－第2節－2．(1)常時電圧変動対策）

参考URL：http://www.enecho.meti.go.jp/denkihp/genjo/rule/keito_guideline.pdf

hey_hey_11 · Answer

電力会社の電位誤差は６％以内に抑えていると聞きますので、２００Ｖなら最大電圧２１２Ｖまでとしています。
しかし、パワコンはもともとの電圧が直流で６００Ｖをインバーターで交流に変換しています。
また、電圧も商用より大きくしなければいけないことから、２２０Ｖにして供給することで太陽光の電位が高くなるので、商用電力は使わないことになります。
なお、電圧が１０％高くなっていますが、電化製品などは問題なく動作しますので、悪しからず。

商用、太陽光の使用電力はコントローラで確認ができるはずです。

yukiryoeka · Answer

配電工事会社の経営者です。

一般家庭での受電電圧は単相三線式100/200Vです。
通常は電灯電源を100Ｖと呼びますが、200Ｖとはいいません。

なんか回答が混乱してるようなので書き込みさせてもらいます。

需要家側で電力を消費するから配電設備側から需要家側に電流の流れが発生するのです。
電圧は多少の高低は無問題です。
水と違って圧力を掛けて電気を押し出してるわけではありませんし、電圧差に電流が負けて潮流できないなど電気理論ではあり得ません。
負荷があるから電流の流れがあるのです。

他の回答者が言ってる101Ｖプラスマイナス6Ｖというのは電気事業法で決まっている数値で、需要家の受電点での受電電圧の範囲の事です。
これは法律で厳密に決められている数値であって、一瞬でもその数値を上回ったり下回るという事はその当該電力会社は法を犯していると言えるので、現実には皆無であろうと思います。
一般的に配電線段階での電圧は105Ｖ程で、引込線段階での電圧降下を1Ｖ未満になるように設置されます。
配電設備はそれだけ緻密に管理されていますので、売電側の電圧を商用側より高くするのも現実には難しいでしょう。

当然自家発の出力電圧にも電気事業法の電圧の問題がありますので、実際にはパワコンから分電盤に出力される電圧は107Ｖ程度にはなるでしょうが、それを越える電圧を出しては法律違反です。
分電盤の開閉器を経て屋外の各計量器を越えて受電点から引込線を遡って変圧器に辿り着く頃には2～3Ｖ程度の電圧降下は当たり前にあります。
しかし潮流されてきた自家発電力の電圧と商用側柱上変圧器の二次側の出力電圧に大きな差があっては連係はできません。
自家発側との電圧差を最小に抑えるための設備をするなどして電力会社では努力をしています。
また柱上変圧器に内蔵されている変圧タップは一次側の高圧側にあり、高圧配電線の電圧に合わせてタップの位置を設定すると、変圧器の巻き線比は60対1のため、自動的に低圧の二次側電圧は105Ｖ程度になります。
またそれによって二次側の低圧側は一括で電圧調整されますので、引込線毎に電圧を変えられるようにはなっていません。
よって同じ変圧器バンク内で需要家毎に電圧が違うなど日本全国どの電力会社でもありませんし、低圧需要家如きにいちいち状況管理など当然してません。

電流の流れる向きは多少の電圧の差には依存しません。
電圧の差を押してでも電力を消費してる負荷側に流れます。
電位差は関係ありません。
負荷がなければ電流は発生しません。

noe03 · Answer

Ｎｏ．１の方も述べられていますが、数値が少し違うようですので補正します。

パワコン側は、電灯電圧（電柱から供給される電圧）より、
２～２．５Ｖ程度高く出力されてはじめて、逆潮流、すなわち売電が行われます。

水の流れをイメージしてください。
高いところから低いところへ流れますが、
水を押し出しているポンプの先に、より高圧な力で水を押し込むと逆流します。
電圧も、圧力ですので、高い方から低い方に流れます。

日本の電力網は、法律で供給電圧が決まっており、
１０１Ｖに対し、プラスマイナス６Ｖの範囲で供給するよう送電されています。
９５Ｖから１０７Ｖが基本ですが、一時的に１０７．５Ｖ程度が計測される場合があります。

時間が経てば、変電所などで調整されるのですが、
特に昼休みなどで、工場など電力消費の多い建物が一斉に電気を使わなくなった場合、
一時的にその周辺の電圧が上がります。
その際、パワーコンディショナの内部で、より電圧を高く押し出せば良いのですが、
近隣に高い電圧を流しては電力網に影響を与えるため、パワーコンディショナ側で、
出力を抑える働きをします。これを「電圧抑制」と呼んでいます。

確かに電気が売れなければ困り物ですが、ネガティブに考えず、
ご近所に迷惑を掛けないように動作しているのだと考えていただければ。

通常は５分、１０分ほどでおさまります。
また、１時間以上抑制が行われている場合は経済損失になりますので、
設置店や電力会社に相談してください。
今なら、対策費用についてはＪＰＥＡ（太陽光発電協会）という団体で、
設置半年以内であれば補助金が出ます。消費税分は設置者負担となりますが・・・。

また、電柱上の大きなポリバケツのようなトランスへ電気を押し出すわけですが、
繋ぎこむ部分に、電圧の出力が違うタップと呼ばれる繋ぎ口があります。
家庭によって、電力を多く消費されるところへは高めの電圧で繋ぎ込まれています。

太陽光発電を設置した場合は、状況によって繋ぐタップを下げて設置する場合があります。
スムーズに電気を押し出すためです。

普段、何気なく使っている電気ですが、
家庭によって流れる電圧も微妙に違っていたり、
状況によって管理（変動）されているのです。

mimazoku_2 · Answer

パワコンの詳しい仕組みは知りませんが、商用電源より、１～２ｖの高い電圧に変動させることで、逆潮流が起こります。

但し、電源電圧の規定があり、１０９ｖ付近が上限になっています。（元来、１００ｖ±１０％＝＞９０ｖ～１１０ｖ）

また、各メーカーのパワコンも１０７ｖ辺りでリミッターが掛かり、それ以上の電圧が出せない仕組みになっています。（場合によっては、１０９ｖを出すメーカーもあるようです。）

それとパワコン設置の際に管轄する電力会社との打ち合わせもあり、上限が１０７ｖ付近に設定されているハズです。

現実には、商用電圧＋１～２ｖに設定される。

あと、新興住宅地などで、家屋数が少ないと、パワコンの電圧が上げられない状況になり、売電不能になるケースもあります。

逆潮流はなぜできるのか。について

逆潮流については、私も詳しい説明の無い事がとても不思議です。

有効電力→位相差により流れる（進み→遅れ）

電力会社の電位誤差は６％以内に抑えていると聞きますので、２００Ｖなら最大電圧２１２Ｖまでとしています。

配電工事会社の経営者です。

Ｎｏ．１の方も述べられていますが、数値が少し違うようですので補正します。

パワコンの詳しい仕組みは知りませんが、商用電源より、１～２ｖの高い電圧に変動させることで、逆潮流が起こります。

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