電力安定供給のためにはどのような政策が良いのか?

Question

今後、どこにお金を使って、どこに設備投資するか次第で、安定供給の観点から原発必要となるか、安定供給が可能になったので原発不必要となるか、が決まってしまいます。原発以外に何の政策もせず、原発延命工事だけすれば、安定供給のため原発必要でしょ、という流れに意図的にされてしまいます。

原発なしでも、この先の電力の安定供給は可能であると思います。そのためには、どのような政策を行うことが最も良いのでしょうか?

データ、数字を使った見積もり、など、大歓迎です。

すぐに対応が可能な政策として、対応が遅れている火力発電所の高効率化(ガスコンバインドサイクル化)、ガスタービン複合発電(GTCC)の建設、石炭ガス化複合発電(IGCC)の建設、メガソーラーの建設と普及、併せて次世代エネルギー開発に投資、などを調べています。ただ、具体的な数値に乏しく、何をどのぐらい実施すれば、どれぐらいの効果があるのか、情報がありますでしょうか?

nekonynan · Accepted Answer

現状のままで安定供給は可能です。日本の電力消費量の１／４は自家発電です。意外に以下発電は余ってるんです。
　ただ電力会社は、余っている自家発電の電気力は買いたがりません、何故ならば逆ざや（高い値段で買わないといけない）になるからです。

実際、関電は、２０１２年夏に神戸製鋼の自家発電１４０万KWを買う計画はしてませんし、購入もしてません。３．１１後暫くは購入してましたがね。

また東電は、当面自前で発電所を作らずに、自家発電から電力を供給してもらう計画してます。

要は法律整備をして、自家発電の余剰電力を簡単に売れる方法を整備すればいいだけの話です

foobar · Answer

太陽光を考えるときには、設備容量でなくて、実際の変換量（発電量）で考える必要があります。（経験的には、年間通算すると設備容量の12%前後とのこと。私の自宅に設置しているソーラも年間で通算すると大体この程度ですので、大きく外れてはいないでしょう。）また、ソーラは発電量が変動し、しかも現状では需給調整のために出力を絞ることができないので、系統運用上は不安定側の要素になります。ソーラ出力相応の蓄電設備を併設すれば、そこも解決できるでしょうが、まだ先の話のようです。
埋蔵電力の話も、どうやって算出したものかチェックが必要かと思います。すでに事業所内の電力として使われているものを二重カウントしていないか、常用発電機として作られていない非常用発電機がカウントされていないか、チェックが必要かもしれません。（電力が足りている、って話も出ていますが、本当にそうなのか（必要な定期点検などを先送りして確保している分を定常で確保されているとして見込んでいないか）、少々疑問が残っています。）また、こういった需要家の自家発電設備は系統運用側から直接の出力調整ができないので、需給調整上は安定要因にはならないと思います。（むしろ、調整可能量が減るので、不安定側の要因になりうるかと思います。）

また、自家発電のほうが買電よりも安価、という話もちょっと注意してみる必要があると思います。通常は、自家発電は自分のところの需要のベース電力の供給を担わせて、変動電力は系統から受け取ることが多いようです。（そうすることで、自家発を効率が良い出力で連続運転できるので燃費が良いし、設備費の回収も楽になります。）大規模プラントで電力消費が安定してある場合には、ベース電力の割合が大きいのに加えて熱利用もできるので、自家発電のメリットは大きいでしょう。変動電力のある場合に変動電力分まで含めて現行の系統と同様の品質を確保しつつ自家発で供給しようとしたときに、同じコストで実現できるか、注意する必要があるでしょう。（また、災害時まで考えると、自家発では自前で燃料供給の確保をする必要はあるので、その分のコストだとかの検討も必要になるでしょう。）
ちなみに知り合いのところでは最大需要の40%くらいのベース電力用自家発を持っているとのこと。廃熱利用まで含めると運用コストは買電より安いらしいです。じゃあ、もっと容量を増やしたら、という話になると熱負荷と電気負荷のバランスが悪くなって、コストが下がらない（下手をすると買電の方が安くなる）のと、出力を絞っての運転が起きるようになるとさらに効率が下がる、という状況になるので自家発を増やすことは考えてないらしいです。（電力系統停電時には自家発単独で一部負荷への給電を続けるつくりになっているそうですが、配電系統の安定度は下がってしまうとのこと。大容量で定出力連続運転の電動機がぶら下がってるので、系統としては結構楽な代物のはずなんですが。）

などと、つらつら考えてみると、結構厳しい状況かなと思ってはいます。

foobar · Answer

＃３お礼欄のブログ記事は以前見たことがあるかも。

エネルギーを考えるときには、電力だけ、あるいは国内だけを見るのじゃなくて、他のものとの関連も考える必要があるかと思います。例えば、炊事を電気からガスに切り替えると、電力の消費は減りますがガスの消費が増えます。一次エネルギー（大元のエネルギー）で見て、どちらが良いか、まで考える必要があると思っています。（一部、新聞の記事で、このあたりまで突っ込まずに、とにかく電力消費を減らせば良い、みたいなのを見かけることもあり、少々気になってます。）

一次エネルギーの割合、使途に関しては、資源エネルギー庁の報告に全体が纏められているので、参考になるかと思います。（一次エネルギーをどれくらい購入していて、発電の元を振り替えるとどれくらいの影響が出るか、の把握に使えるかと思います。）
http://www.enecho.meti.go.jp/topics/hakusho/2012/index.htm
（施策のところは置いといて、エネルギー実績のところが参考になるかなと。）
また、LNGに関しては、例えば
http://spectrum.ieee.org/energy/fossil-fuels/lng-rising
に世界のLNG生産と消費の一覧もあります。さて、これと前記のエネルギー白書の統計を見比べて、LNGによる発電を増やせるかあたりも考える必要もあると思います。

あと、大型発電所を作るあるいは改修するには相応の月日が必要で、その間をどう埋めてゆくのか、といった視点も必要でしょう。多分、１０年から３０年後にどうあるべきかと、それまでをどうつないでゆくか、を別個に、でも、関連させて考える必要があると思っています。
（で、具体的に何ができるかとなると、旧式の火力を新しい高効率のものに置き換えてゆく、くらいしか未だ思い浮かんでないのですが。それを実施するにしても、必要な資金、完成するまでの間をどう乗り切るか、というのも同時に必要で、、。）

foobar · Answer

＃２補足に関連して。
よく言われているスマートグリッドでは、発電と受電については言及されていますがその間をつなぐ送電、特に電力網の潮流制御についてはあまり触れられていないように感じます。現状の送電網で潮流を動的に制御しようとすると、各発電機の位相を適切に移動させる必要があり、そのあたりもかなり難しい問題かと思います。以前はこの課題に対する提案としてFACTS構想がありましたが、最近は聞かれなくなりました。（多分、スマートグリッドの一環として研究されているとは思いますが。）特に、送電容量や発電容量にあまり余裕がない場合には、潮流制御の問題は重要かと思います。
また、現在の日本で需給調整がうまくいっているのは、送電線と発電の大半が電力会社の直接制御下にあり、全体を見通しての発電量調整ができているというのも大きな要因かと思います。発送電分離や発電会社の参入が増えてきた時に同様な需給調整が可能かは注意深く検討する必要があると思います。特にいま話題にされているこのあたりの制度設計をきちんとする必要があるでしょう。

foobar · Answer

電力の安定供給のためには、単に発電設備がそれだけの容量揃っているというだけじゃだめで、安定な燃料供給をどう確保するか、どうやって受給のバランスを送電系統内の潮流を考慮しながら、10秒程度のタイムスケールでとるか、それを誰がやるか、そのためにはどんな策が必要か（例えば自家発電をつなぐにしても、発電機出力制御の権限を調整役に持たせる必要も出てくるかもしれません）、そのためのコストをどう分担するか、あたりも考える必要があるでしょう。単に発電機をつないで、好き勝手発電しているような状況ではとても安定供給になるとは思えません。
まずは、安定供給の責任を持つところを決めて、そこから枝葉を伸ばすように施策していく必要があるのではないでしょうか。

電力安定供給のためにはどのような政策が良いのか?

太陽光を考えるときには、設備容量でなくて、実際の変換量（発電量）で考える必要があります。

＃３お礼欄のブログ記事は以前見たことがあるかも。

この回答への補足

＃２補足に関連して。

この回答への補足

現状のままで安定供給は可能です。

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