蓄電池を用いたWFの発電計画値平滑化に関する基礎検討

摘要

近年、化石燃料の枯渴や二酸化炭素排出量の増加などの問題を解決する手段として、再生可能エネルギー(RE: Renewable Energy、以下RE)である太陽光発電(PV: Photo Voltaic、以下PV)や風力発電(WF: Wind Farm、以下WF)が注目されている。WFは他のRE電源に比べ、発電コストが低いため、将来的には調整力のある火力発電と同等の発電コストになると想定されている。我が国においても、2000年時点では総設備容量、総設置基数は各々143,744[kW]、434基であったが、2014年時点には2,936,306[kW]、2034基まで導入が進hでいる。平成17年3月に独立行政法人新エネルギー·産業技術総合開発機構(以下NEDO)が報告した「風力発電ロードマップ検討結果報告書」では、2020年の導入目標を10[GW]、2030年には20[GW]としている。加えて、日本風力発電協会が平成20年と22年に公表したロードマップでは、導入目標は2020年に8～12[GW]、2030年には13～28[GW]としており、今後も急速に導入が進むと考えられる。しかし、PVやWFは自然変動電源と呼ばれ、太陽光や風力等の自然エネルギーを電気エネルギーに変換して発電を行う発電方式である。そのため、天候や季節によって発電量が異なるという特徴がある。WFの発電出力は不安定な風況に大きく依存するため、今後電力系統に大量に連系された場合、電圧変動や周波数変動による品質への悪影響、下げ代·上げ代等の問題が懸念される。つまり、WFの大量導入のためには、WF発電出力の制御が必要不可欠である。