太陽光発電の系統連系

太陽光発電の系統連系

太陽光発電は太陽光をエネルギーに発電を行なう方式です。

従ってそうした性格を持っている以上、太陽光発電は天候によって出力が変動することになります。

例えば曇天時や雨天時、即ち太陽光の照射量の少ないときは、晴天時に比較して大幅に発電量が低下します。

また同様に太陽光の照射量がなくなる夜間は発電しなくなります。

太陽光発電には系統連系と呼ばれる形態があります。

この系統連系とは、太陽光発電システムを電力会社の送電網に繋げる形態のことを言います。

一般には太陽電池モジュール→パワーコンディショナー→商用電源という接続形態を取ります。

太陽光発電にはまず太陽電池モジュールが欠かせませんが、この太陽電池モジュールは、一般には各家庭や事業所の屋上や屋根等に取り付けられる設備です。

パワーコンディショナーとは、太陽電池で発電した直流電力を、電力会社と同じ交流電力に変換するための装置です。

太陽電池で発電されるのは直流電力ですので、それを電力会社と同じ交流電流に転換する必要があるのです。

以上のシステムを太陽光発電における系統連系と呼びます。

系統連系

系統連系においては、変動があまりに速すぎると他の電源による調整が追いつかなくなるという恐れがあります。

この変動への対応は、大きく二種類の変動への対応に分けられます。

①比較的短い周期（数秒～数十分）の変動について太陽光発電のような分散型電源においては、規模が大きくなって設置場所が分散するほど速い変動成分が平滑化され、電源網側での対処が容易となります。

こういった事象は太陽光発電の専門用語ではならし効果と呼ばれています。

これによって太陽光発電の系統連系の場合でもある程度の導入量まではキャパシティー的に見てもさほどの問題は無いとされています。

アメリカ等では実際にこうした太陽光発電の系統連系に関連した実験や調査が行なわれており、そうした実験や検査の結果によると、特別な対策をしなくても系統負荷の三割以上の設備容量の系統連系が可能とされているそうです。

その程度までの連系容量については、過去に行なわれた大規模な実証試験において、そこで生じた変動は電力網側の調整余力でも十分に対応可能であり、送電網全体で見ても送電コスト低減等によるメリットのほうが上回ると報告されています。

また連系する容量がある程度以上増加すると、そこでそれに応じた変動対策が必要になるとされています。

また更に将来的にはスマートグリッド等、他の発電方式、及び電力需要側も含めた系統全体での包括的対策が必要であると考えられています。