未分類

『自然エネルギーの利活用について(1)』 12月前編

イマイチ流行っていない自然エネルギー発電  12月全編

自然エネルギーが巷で色々話題になっている割に、商用の電力として大きく舵を切ったなどという話は、トント聞こえてきません。

いくつか理由がありますが、理由の一つとして挙げられるものが、従来の電力インフラの動作と、自然エネルギーの振る舞いが合わないというものがあります。

ちなみに、従来の電力インフラでも自然エネルギーを用いているものはいくつかあります。水力発電や地熱発電などですが、今回自然エネルギーとして考えるモノには含めていません。太陽光発電や風力発電を指して、この後の話を進めます。

 電力インフラの基本動作

電力インフラの、もっとも基本的な動作は「必要な量を発電する」というものです。電力の需要が大きくなると発電量を増やし、逆に需要が小さくなると発電量を減らします。随時、需要に応じて調整を行っています。

本来の姿は、原子力発電の様な、大出力がだせるものの微調整が苦手という発電をベースロードとして底上げに利用し、他の微調整が可能な発電方式を併用して需要の変化に対応します。

夜間などのように電力の需要が低くなり、微調整用の発電を全く必要としない上に、ベースロードでも余るという状況になったときは、揚水発電を利用することで、一時的にエネルギーを貯めるようにしています。

揚水発電とは水力発電の一種で、ベースロードとしての電力に余剰が生じた際、川の水を山頂などにある「貯水池」汲み上げます。つまり位置エネルギーに変換して蓄積を行います。そして昼間などにおいて電力需要が増大したときに、この貯水池の水を使って水力発電を行い、電力を供給します。ある意味、バッテリの様なものと考えて差し支えありません。

繰返しになりますが、電力インフラの基本的な動作は「必要な量を発電して供給する」です。

  • 自然エネルギーの問題点

翻って、太陽光発電や風力発電といった自然エネルギーによる発電ですが、これは文字通り「風の吹くまま気の向くまま」に発電を行い、需要の変化など知ったことじゃないという動作となります。こうした不安定な電力の生成を、利用者のところで安定させるため、従来から微調整を担当していた発電所の負担は悲劇的に増加します。

自然エネルギーによる発電を導入することで、微調整を担当していた発電所の負担が増える代わりに、ベースロードとしての発電所の負担が減るというならまだマシなのですが、自然エネルギーによる発電は、気分次第であるため、全く発電を行わない事もあり得ます。この状態でも、電力を必要としている人に安定して電力を供給するためには、自然エネルギーによる発電が全く行われていない状態でも、需要を賄う必要があるので、ベースロード相当のものも含めて、従来までの設備を削減することはできません。電力インフラを安定して運用するという側面からすれば、自然エネルギーによる発電は、電力インフラの安定性を引っ掻き回すだけの存在でしかありません。

これから導入するというのであれば、慎重に物事を運ぶ必要がありますが、すでに多くの設備が存在してしまっているため、バッテリなどを用いることで効果的に運用できるようにしておく必要があります。