系統接続制約問題の影響度を判断するための 出力制御シミュレーション について -FIT が開く太陽光発電 普及の新しい扉 - 2015 年 4 月 14 日一般社団法人太陽光発電協会 1
出力制御シミュレーション の考え方 1 本シミュレーションは 以下の三つの要素情報をもとに 試算されています 1 電力需要実績各電力会社より公表されている 2013 年の時間毎 (24 時間 365 日 =8,760 時間 ) の電力需要実績値 2 経済産業省総合資源エネルギー調査会新エネルギー小委員会の第 3 回系統ワーキンググループ ( 平成 26 年 12 月 16 日開催 ) 配布資料に記載されている各電力会社におけるベース電源 ( 一定量の電力を安定的に供給する電源 = 流れ込み式水力 地熱 バイオマス 原子力 ) 容量値合計から 地域間連系線活用による容量値を差し引いた数値 単位 : 万 kw 九州電力中国電力四国電力北陸電力東北電力北海道電力 流れ込み水力 27 11 8 72 67 10 地熱 19 - - - 20 2 バイオマス 5 53 1-18 5 原子力 439 202 168 122 235 175 小計 490 266 177 194 340 192 地域間連系線活用 13 0 20 37 24 5 ( 最大値 ) 477 266 157 157 316 188 経済産業省総合資源エネルギー調査会新エネルギー小委員会第 3 回系統ワーキンググループ ( 平成 26 年 12 月 16 日開催 ) 配布資料に記載の数値をもとに太陽光発電協会にて作成 2
出力制御シミュレーション の考え方 2 3 系統接続量 ( 太陽光発電導入量 ) 今後の太陽光発電導入量増加に伴う系統接続量の累積値 今回発表するシミュレーショングラフは 電力会社別 / 想定別に 系統接続量の増加に対して想定される年間発電電力量の抑制率推移を表したものであり 出力制御が無い場合の年間発電電力量に対し出力制御により抑制される年間電力量の割合を示します 又 適用される出力制御のルールが異なる (30 日ルール 360 時間ルール 指定ルール ) 対象設備別にグラフを作成しています 3
シミュレーション結果をご覧頂く上での留意点 1 示されている年間発電電力量の抑制率は 太陽光発電の系統全体における発電電力量に対する出力制御の想定割合であり 個別の発電事業者に対して実際に行われる出力制御の割合を示すものではありません 又 その数値は あくまで想定した一定の条件のもとでの試算値 ( シミュレーション ) であり 太陽光発電協会として結果を保証するものではありません 電力会社の枠を超えて日本全体で最も効率的に再生可能エネルギーを受け入れる観点から 地域間連系線を活用しての広域的な系統利用の方策が今後検討されることになっています 本シミュレーションにおいてはこの要素は に包含する概念とし 将来的に広域的な系統利用が可能となれば その分この数値が減少することとしています 10kW 以上設備 /360 時間ルール と の出力制御割合については 10kW 以上設備 /360 時間ルール の出力制御日数及び時間が上限に達するまでは 極力同等の出力抑制率となるよう制御が行われるものとしています 4
シミュレーション結果をご覧頂く上での留意点 2 360 時間ルール及び指定ルール適用による出力制御は 時間単位の一律制御を前提としています 又 については 他のすべての太陽光発電の発電を制御した上で 最後に出力制御を行うこととしています グラフ横軸左端の始まりの赤字で記載された数値は 2014 年 11 月現在での太陽光発電系統接続量を示します 又 グラフ横軸中央の赤字で記載された数字は 経済産業省総合資源エネルギー調査会新エネルギー小委員会の第 3 回系統ワーキンググループで各電力会社から報告された 接続可能量 を示します 九州電力 東北電力 北海道電力においては 既存の接続申込量で 接続可能量 を超過しており 360 時間ルールの対象案件は想定されていません 中国電力 四国電力 北陸電力においては 当面 360 時間ルールが適用され 接続申込量が 接続可能量 超過後に指定ルールの適用が開始されます 5
シミュレーション結果をご覧頂く上での留意点 3 グラフ横軸には 系統接続量が各電力会社から報告された 接続可能量 に到達すると思われるおおよその時期及び グラフ横軸右端の系統接続量に到達すると思われるおおよその時期 ( いずれも現時点での設備認定量と導入量推移実績をもとに行なった当協会の推定 ) を併記しています 尚 今後の導入状況によっては 想定する到達時機が前後する可能性があります 今回のシミュレーションで使用した 電力需要実績 は 2013 年の時間毎 (24 時間 365 日 =8,760 時間 ) のものであり 今後 2014 年以降の最新の需要実績に基づき改めて試算した場合は 今回と異なる結果となる可能性があります 今回のシミュレーションで使用した の構成要素である流れ込み式水力発電の数値は 毎年の天候等によって変化しますので 最新の情報に基づき改めて試算した場合は 今回と異なる結果となる可能性があります 今後 出力制御に関する具体的な方法やルール 手順の検討が進み その内容に従って前述の想定と異なる条件で改めて試算した場合は 今回と異なる結果となる可能性があります 又 電力会社が出力制御を行う時に使用する電力需給の予測数値と実際の数値との差異によって シミュレーションと異なる抑制結果となる可能性があります 6
出力制御シミュレーション 結果 : 九州電力 1 477 万 kw の場合 13. 10.9% 18.2% 23.4% 10.9% 10.9% 0.7% 2.1% 4. 6.9% 8. 9. 0.1% 0.3% 403 817 403 500 600 700 817 900 1,000 1,100 1,200 1,300 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 7
出力制御シミュレーション 結果 : 九州電力 2 370 万 kw の場合 0.2% 403 817 11.3% 10.9% 8.8% 2.4% 1. 7.1% 5.7% 3.7% 403 500 600 700 817 900 1,000 1,100 1,200 1,300 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 8
出力制御シミュレーション 結果 : 九州電力 3 270 万 kw の場合 5. 3.9% 6.9% 2. 0.2% 0.7% 1.4% 403 817 403 500 600 700 817 900 1,000 1,100 1,200 1,300 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 9
出力制御シミュレーション 結果 : 中国電力 1 266 万 kw の場合 36.1% 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 24.4% 11. 9. 11. 6.7% 6.1% 2.7% 0.4% 1. 163 558 163 250 350 450 558 650 750 850 2014 年 11 月現在 2022 年頃 2030 年頃 10
出力制御シミュレーション 結果 : 中国電力 2 220 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 23.8% 163 10.1% 11. 7.2% 3.7% 0.1% 1.1% 0. 163 250 350 450 558 650 750 850 2014 年 11 月現在 2022 年頃 2030 年頃 558 11
出力制御シミュレーション 結果 : 中国電力 3 170 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 10.4% 4.1% 7.3% 1. 0.2% 163 558 163 250 350 450 558 650 750 850 2014 年 11 月現在 2022 年頃 2030 年頃 12
出力制御シミュレーション 結果 : 四国電力 1 157 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 27.4% 10kW 未満設備 /360 時間ルール 22.4% 16.1% 10.8% 10. 8.7% 10.8% 10.8% 5.3% 4. 7.4% 3.1% 1.8% 0.3% 102.5 219 102.5 130 160 190 219 257 290 320 350 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 13
出力制御シミュレーション 結果 : 四国電力 2 130 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 12.8% 9.1% 8. 6. 10. 3.1% 1.2% 0.1% 102.5 219 102.5 130 160 190 219 257 290 320 350 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 14
出力制御シミュレーション 結果 : 四国電力 3 100 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 5. 3.8% 2. 6.8% 0. 102.5 219 102.5 130 160 190 219 257 290 320 350 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2021 年頃 15
出力制御シミュレーション 結果 : 北陸電力 1 157 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 6.7% 9. 11.2% 18.7% 11.9% 26.4% 11.9% 10. 7.1% 1.8% 1.7% 33.4 110 33.4 50 75 100 110 125 150 175 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年以降 16
出力制御シミュレーション 結果 : 北陸電力 2 130 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 7.6% 9.8% 2.8% 1.1% 0.4% 33.4 110 33.4 50 75 100 110 125 150 175 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年以降 17
出力制御シミュレーション 結果 : 北陸電力 3 100 万 kw の場合 10kW 以上設備 /360 時間ルール 10kW 未満設備 /360 時間ルール 33.4 110 2.9% 0.9% 0.1% 33.4 50 75 100 110 125 150 175 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年以降 18
出力制御シミュレーション 結果 : 東北電力 1 316 万 kw の場合 30.1% 18.1% 10. 11.6% 11.6% 2.8% 7.1% 0.6% 0.1% 1.7% 124 124.3 250 350 450 552 650 750 850 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年頃 552 19
出力制御シミュレーション 結果 : 東北電力 2 260 万 kw の場合 9.9% 16.6% 11.6% 2.9% 7. 0.1% 0.8% 124 124.3 250 350 450 552 650 750 850 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年頃 552 20
出力制御シミュレーション 結果 : 東北電力 3 200 万 kw の場合 124 552 9.8% 7.3% 1. 0.2% 3.2% 124.3 250 350 450 552 650 750 850 2014 年 11 月現在 2020 年頃 2030 年頃 21
出力制御シミュレーション 結果 : 北海道電力 1 188 万 kw の場合 20.7% 16.8% 12. 10.6% 10.7% 11. 11. 11. 4. 8.1% 2.1% 2.9% 0.3% 0.8% 1.4% 55.9 117 25. 11. 3.6% 5.2% 55.9 80 100 117 140 160 180 200 220 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2023 年頃 22
出力制御シミュレーション 結果 : 北海道電力 2 150 万 kw の場合 7. 8.7% 5.8% 3.1% 4. 1.2% 0.1% 55.9 117 55.9 80 100 117 140 160 180 200 220 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2023 年頃 23
出力制御シミュレーション 結果 : 北海道電力 3 110 万 kw の場合 2. 3.1% 0.4% 1.1% 55.9 117 55.9 80 100 117 140 160 180 200 220 2014 年 11 月現在 2017 年頃 2023 年頃 24
太陽光発電大量導入を可能とするための課題 1. 高度かつ効率的な出力制御技術による需給最適化 スマート EMS(Energy Management System) への進化 2. 広域的地域間連系ネットワークへの革新により縦横無尽なエネルギーコントロールを可能に 系統システムの高度化 上記 1. を含めた最適化運用 3. 火力 水力等における系統電源調整能力の更なる技術的進化と活用 ( 現状との比較精査含め ) 4. 蓄電池 水素等によるエネルギー貯蔵技術システムの活用 5. ダイナミック プライシング等を用いた需要の能動化 ( デマンドレスポンス ) 捨てるより使う チャレンジ 25