分散型電源

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分散型電源(ぶんさんがたでんげん)とは、電力供給の一形態であり、比較的小規模な発電装置を消費地近くに分散配置[1]して電力の供給を行なう機械そのものや、その方式のことである。二次送電系統への系統連系を中心とした中小規模の発電施設から、太陽光や風力、燃料電池などの規模の小さい低出力の発電装置まで、各種の多様な電源が含まれる。

長所・短所[編集]

長所
  • 送電
    • 送電ロスが少ない
    • 送電設備が縮減できる
  • 災害時などでの電力ネットワーク停止時にも電源供給がある程度期待できる
  • 電力ネットワークを上手に設計できれば、冗長性が増すことで抗堪性が高まる
  • コジェネレーションでは廃熱利用が可能
短所
  • 送電系統と配電系統での逆潮流への対応
    • 設備設計と日常的な制御が複雑になる
    • 電力の品質低下が懸念される
    • 設備に求められる余裕度が大きくなる
  • 小規模・分散化による弊害
    • 一般的には大規模発電設備よりも発電効率[2]が低下する
    • 運転管理に手間がかかるおそれがある
    • 必要な設備投資の合計額が大きくなるおそれがある
    • 排煙処理などの確実性に疑問が残る
  • 人口密集地域内やその近辺での事故時のリスクが大きい

代表例[編集]

すでに多くの事業所で導入済みの自家発電設備に加えて、家庭等での小規模な発電装置が分散型電源として電力系統に接続されるようになっている。

系統安定と直流送電[編集]

自然エネルギー由来の発電システムでは計画的で安定的な電源供給は望めないために、送電・配電系統に影響を与えないように高機能なパワーコンディショナー[3]といった系統安定化のための技術開発が進められており、特に送電系統に関しては日本では資源エネルギー庁からの「電力系統連系技術要件ガイドライン」によって指導されている[4]

分散型電源の中でも燃料電池や太陽電池のように直流出力型のものは、直流-交流変換を行って交流式の送電網に接続するよりも、そのまま直流送電を行うことがある。交流式の送電網では系統安定化のために、三相の位相や周波数、電圧、電流を常に整えておく必要があり、直流送電では電圧のみの制御で済むために有利なためである。将来、仮に直流送電や直流配電が一般化すれば、電気製品への給電も交流ではなく直流のまま行う直流給電が採用されることも考えられる[5]

脚注・出典[編集]

  1. ^ 消費する場所に設置する発電装置は「オンサイト型電源」と呼ばれる。
  2. ^ 「発電効率」は、廃熱回収によっても発電するコンバインドサイクル発電を行わないなら、燃料を完全燃焼させて生じる熱量の合計に対して生み出される電気エネルギーの割合で表され、熱効率と同義となる。コンバインドサイクル発電での効率は、燃料を完全燃焼させて生じる熱量の合計に対して生み出される総電気エネルギーの割合である「総合熱効率」を用いて表される。
  3. ^ パワーコンディショナーが分散型電源側での電力制御を司るのに対して、受電や売電といった料金のための計量(と高機能なものは逆潮流の制御まで)を行うのは、従来の電気メーターの代替として開発されている「スマートメーター」である。
  4. ^ エネルギー政策研究会編著、『電力ビジネス事典』、エネルギーフォーラム、2002年4月27日第2刷発行、ISBN 4885552702
  5. ^ 電力の分配に交流式の送電が採用されているのは、簡単な構造の変圧器で電圧を昇圧/降圧できるためである。変圧器は、アルミニウムの塊であり重量や体積があって設置場所を選び、さらに銅は幾分高価格であるが、電圧変換時の損失が比較的少なく故障もほとんど生じないために長年採用され続けている。21世紀に入ると電力用半導体素子の性能向上によって電力機器としての変圧器に代わる新たな装置が現れはじめており、こういった技術開発がさらに進めば直流送電から直流給電まで交流を使わずに超高圧から低圧までを低損失で変圧できるようになると期待されている。

関連項目[編集]

外部リンク[編集]