九州電力における再エネ接続の現状と今後の対応
2 0 1 7 年 6 月 8 日
九州電力株式会社
1
九州では既にこうなっている
需要
694万kW
今年の正月の需給バランスは・ ・ ・
(万kW)
火力
原子力
水力・地熱等
49万kW
再エネ
442万kW
0
200
400
600
800
1,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
800
600
400
200
0
揚水発電
需要
太陽光
原子力
水力・地熱・風力・バイオマス
火力
揚水動力
(万kW)
(時)24
再エネ比率64%
(うち太陽光57%)
太陽光
393万kW
2
目 次
1 九州における再生可能エネルギーの現状
2 現状の課題と対応状況
3 今後に向けた実証試験等
4 まとめ
3
1 九州における再生可能エネルギーの現状
4
アジアの中の九州4
アジアの主要都市と九州
ウラジオストク
ナホトカ
東京
名古屋
大阪
九州
上海杭州
南京
青島
北京
大連
仁川
ソウル
釜山
日本
広州
香港
台北
5
九州には再エネの適地が多い
・日照条件がよい・・・太陽光
・風況がよい・・・風力
・火山が多い・・・地熱
・山地がある・・・水力・揚水
・森林が多い
畜産が盛ん
・・・バイオマス
・用地コストが比較的安い
5674
111
271
470
616
682
0
200
400
600
800
1,000
2010 11 12 13 14 15 17.01
6
FIT導入で太陽光が爆発的に増加
注)H27/4~6:29円 H27/7~:27円
FIT買取価格
(10kW以上 税抜)
40円 36円 32円 27円注
24円
FIT導入
(2012.7)
+契約済
1,100万kW
(年度)
5674
111
271
470
616
682
0
200
400
600
800
1,000
2010 11 12 13 14 15 17.01
697
16
7
風力も着実に増加
FIT買取価格
(20kW以上 税抜)
22円 22円 22円 22円 22円
FIT導入
(2012.7)
+契約済
62万kW
(万kW)
(年度)
4041
43 43
4647
49
0
20
40
60
80
2010 11 12 13 14 15 17.0116
8
太陽光接続量の全国シェアは経済規模の約2倍
(出所)資源エネルギー庁「2015年度総需要電力量速報」、 「固定価格買取制度情報公表用ウェブサイト」、
九州経済調査協会「図説九州経済2017」をもとに作成
九州は日本の「1割経済」
約2倍
11%
10%
9%
19%
面積 人口 販売電力量 太陽光
接続量
全
国
に
占
め
る
割
合
9
2 現状の課題と対応状況
10
再エネ大量導入で電気の量と質に課題が発生
主な課題 現在の対応
量
余剰電力
・火力の抑制、揚水の活用
・大容量蓄電池の活用
・再エネの出力制御(離島)
熱容量 ・送変電設備の増強
質
周波数 ・再エネへの蓄電池併設(離島)
系統電圧 ・電圧調整装置の増設
11
電気の消費量と発電量をバランスさせることが必要
負荷=消費(需要)
車輪の回転数
=周波数
漕ぐ力 << 負 荷
(供 給) (需 要)
漕ぐ力 >> 負 荷
(供 給) (需 要)
漕ぐ力 = 負 荷
(供 給) (需 要)
【バランスのとれた状態】
転倒=停電
【バランスが崩れた状態】
回転数
が減少
回転数
が増加
漕ぐ力=発電(供給)
回転数が一定
♪
転倒=停電
12
0
200
400
600
800
1,000
1,200
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
火力の抑制、揚水の活用により需給を調整
o 2016年5月4日の再エネkW比率:最大78%(太陽光62%)
o 当日の再エネkWh比率:38%
揚水発電
需要
太陽光
余剰電力を揚水動力で吸収
原子力
水力・地熱・風力・バイオマス
火力
(万kW) 〔2016年5月4日の需給バランス〕
78%
24(時)
2015年度実績:17%
2030年のベストミックス:22~24%
13
(参考)蓄電池と同様の機能を持つ揚水発電所
(100%)
(70%)
14
天山 60万kW
(30万kW×2台)
小丸川 120万kW
(30万kW×4台)
(参考)九州の揚水発電所
大平 50万kW
(25万kW×2台)
合計 230万kW
15
1 火力の出力抑制、揚水の活用
2 九州地区外への供給
3 バイオマスの出力抑制
4 太陽光、風力の出力制御
5 広域機関の指示による九州地区外への融通
6 水力、地熱等の出力抑制
出
力
の
抑
制
等
を
行
う
順
番
再エネ余剰電力対策の実施順序
16
0
5,000
10,000
15,000
20,000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
(参考)離島では既に出力制御を実施
鹿児島県 種子島の例(2017年1月3日)
内燃力最低出力
内燃力
太陽光出力
風力出力
再エネ
8,120kW
需要
出力制御
980kW
(kW)
(時)
0
50
100
150
200
250
300
350
400
6 8 10 12 14 16 18 20
予測
曇り・雨の予報⇒一部地域で晴れ
(時)
17
太陽光出力の予測と実績に大きなずれが発生
薄曇りの予報⇒一部地域で雨
0
50
100
150
200
250
300
350
400
6 8 10 12 14 16 18 20
予測
(時)
(万kW)
実績
170万kW
下振れ
実績
220万kW
上振れ
17
18
0
100
200
300
400
500
6 8 10 12 14 16 18 20
予測
実績
190万kW
急降下
1.5時間
太陽光出力は大きく変動
天候の急激な悪化
0
100
200
300
400
500
6 8 10 12 14 16 18 20
予測実績
150万kW
の振れ
(万kW)
晴れ時々曇り
(時) (時)
19
再エネ大量導入により配電線電圧が上昇
変電所からの距離
変電所
100/200V
6,600V
太陽光の電気
太陽光
電圧調整
装置
対策後適正電圧範囲(101±6V)
107V
95V
太陽光
連系後
太陽光
連系前
通常の電気
100/200V
逸脱
20
再エネ大量導入により熱容量が不足
変電所
通常の電気の流れ
再エネの電気の流れ
お客さま
再エネ
発電所
増強が必要
21
九州では広範囲で系統増強が必要な状況
容量面で制約が
発生している地域
22
離島では再エネの出力変動による周波数変動が発生
長崎県 壱岐島
0
500
1,000
1,500
0:19 0:20 0:21 0:22
59.7
60.0
60.3
0:19 0:20 0:21 0:22
①風力出力急減
②周波数低下
③周波数上昇
(内燃力機出力増)
⑤周波数上昇
④風力出力急増
(kW)
周波数
風力出力
(Hz)
(時)
23
3 今後に向けた実証試験等
24
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
25
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
26
太陽光出力予測の精度向上
①気象衛星データ・画像 ②日射量予測(県単位) ③出力予測(県単位)
〔現行〕
〔精度向上〕
日射量
発
電
量過去実績
②日射量予測(点単位) ③出力予測(点単位)①気象衛星データ・画像
+過去(同月)の日射量実績
+過去(至近)の気象変化 日射量
発
電
量
至近実績
補正
過去実績
27
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
28蓄電池の効果
再エネ出力 蓄電池
大 充電
小 放電
① 余剰電力の吸収
② 周波数変動の抑制
29
〔豊前発電所に設置の蓄電池〕
大容量蓄電池による需給バランス改善の実証
PCS収納パッケージ
1号バンク
( H28.2.10 運用開始)
2号バンク
( H28.3.3 運用開始)
66/6kV連系用変圧器
(30,000kVA × 2台)
NAS電池
サブユニット
(800kW×63台)
NAS電池コンテナ
全252台
・出力 200kW/台
・合計 50,400kW
6kV受電設備
収納パッケージ
140m
100m
※ 経産省の補助を受け実施
容量:5万kW(30万kWh)⇒世界最大級
30
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
31
きめ細やかな太陽光の出力制御に向けた実証
スケジュール取得出力制御
スケジュール
自動制御
専用回線
66kV以上
66kV未満
インターネット
〔遠隔操作〕
PCS
[九州電力] [太陽光発電所]
PCS
自動制御
定格出力の%制御
32
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
33(参考)VPP実証試験への協力
※ 経産省の補助を受け実施
[九州電力]
①出力制御
スケジュール提示
インターネット
[アグリゲータ]
[太陽光発電所]
従来
長崎県 壱岐島③出力制御量削減
②充電制御
スケジュール
取得
出力制御
スケジュール
34
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
35
59.8
59.9
60
60.1
60.2
16:30 16:37 16:45 16:52
離島での蓄電池による周波数変動抑制の実証
〔実証設備(蓄電池)〕
リチウムイオン電池
〔長崎県 壱岐島での試験結果〕
蓄電池制御
0.08Hz
0.22Hz
奄美大島
(2,000kW)
壱 岐
(4,000kW)
種子島
(3,000kW)
※ 経産省、環境省の補助を受け実施
対 馬
(3,500kW)
(Hz)
(時)
36
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
37
②蓄電池で、複数の再エネの
出力変動を緩和
(参考)EVリユース蓄電池の実証試験への協力
[太陽光発電所]
[内燃力発電所]
鹿児島県 甑島(薩摩川内市)
[風力発電所]
①再エネの出力を送信
出力出力
※ 環境省の補助を受け実施
EVリユース蓄電池(24kWh×36台)
38
今後に向けた実証試験等を実施中
主な課題 取組み
量
余剰電力
・太陽光出力予測の精度向上
・大容量蓄電池の実証試験
・太陽光出力制御に向けた実証試験
(・VPP実証試験)
熱容量 -
質
周波数
・離島での蓄電池実証試験
(・EVリユース蓄電池実証試験)
系統電圧 ・配電線適正電圧維持の実証試験
※( )は他の事業者が実施中の実証試験への協力
39
93
97
101
105
109
113
ローカルグリッドの適正電圧維持のための実証
薩摩川内市
太陽光 約280kW
蓄電池 118kW (130kWh)
模擬設備等 模擬配電線路 等
〔実証設備〕
模擬設備
太陽光
電圧調整
装置
6,600V
[変電所]
(V)
変電所からの距離
① ② ③
①
②③
PV1 PV3PV2PV4
対策前
対策後
適正電圧範囲(101±6V)
電圧調整
装置
最適配置検討
〔試験結果の例〕
40
4 まとめ
41
o 九州では、今後も、その地域特性から再エネの導入
拡大が期待される
o 当社は、再エネ大量導入の先駆者として、また、電力
の安定供給を前提として、今後も課題解決に積極的
に取り組む
まとめ
42
ご清聴ありがとうございました