北海道の再生可能エネルギーを東京で使う方法

質問

北海道の再生可能エネルギーのポテンシャルは４００万ｋＷとかそれ以上とか言われています。
しかし津軽海峡の伝送容量が小さく（９０万ｋW）あまり送れないと聞いています。そこでこうすれば送れるのではないかと考えました。

１．北海道のメガソーラや風力発電の電気を一旦とりあえずNAS電池に蓄えます。

２．夜間あまり系統に電力が流れていない時間帯を利用して東京近辺まで送電します。
　　ちょうど夜の空いている高速道路をトラックでぶっ飛ばすようなものです。

３．東京近辺に大きなNAS電池を設置して、送電されてきた電力を蓄えます。

４．東京の昼間のピーク電力を東京近辺のNAS電池を放電させて乗り切ります。

５．このプロセスは結局北海道や東北の再エネ電力を東京で使えることになり
　　火力発電の燃料の削減に効果があります。

この方策を採用すれば電力会社はメガソーラなどの再エネ購入を継続することが
できます。そして輸入燃料の削減を進めることができます。

結果として温室効果ガス削減に繋がります。また発電所が夜間は概略止まっているので系統の逆潮流が問題になることもほとんどありません。なぜ電力会社はFITに基づく買取制度を急に止めるなんてことを決心したのでしょうか。比較的簡単に対策が打てると思うのですが間違っていますか。もっとも再エネを作る人たちがFITに甘えてコストダウンする努力を怠ってることも一因だとは思いますが。

回答No.5

gyong · ベストアンサー

夏の変動対応ですか。東電の場合、すくなくても20GW（2,000万kW)程度の変動がありますので、20GWのNAS電池を北海道と関東地方の両方に設備する必要があります。
現在実用化されているNAS電池は最大でも2MWすなわち2,000kWですから、1万倍の差があります。これだけの量のNAS電池の投資は天文学的な数字になります。たぶん揚水発電の方が安くなると思います。

ですから、再生可能エネルギーの発電量4GW(400万kW)でNAS電池の充放電で対応するには容量が足らなすぎます。
また、北海道と本州を結ぶ送電網は最大0.6GW(60万kW)ですから、とても足りません。

電力の大消費地の地価の高い場所にメガソーラーをバンバン作って地産地消するのが最も理にかなっています。
実はギガワットクラスの原発を都心部に設置するのが地産地消になり一番よいはずなのですがなぜそうしなかったのか不思議です（笑）。

お礼

お礼が遅くなりました。核心を突いたコメントの感謝します。

補足

ユーモアあふれる解答をありがとうございます。

NAS電池といえども首都圏の変動を吸収する蓄電には難しいということがわかりました。
私の原案提案はNAS電池の本来の使い方ではないということがわかりました。しかし全部の変動を再エネで保障しなくても良いのではありませんか。そうするとご指摘のように揚水発電が浮かびあがりますが、これも日本には作る場所がもうとても難しいと聞いています。

北海道はせっかく再エネリッチなのに距離の問題で使えないのが実態ですね。
しかしgyongさんの記述を逆読みすると足りないけれども６０万KWあるということが
書いてあります。これは津軽海峡のボトルネックですか。ここに逆に投資をすれば東京まで
夜間に運ぶ方法はあるということでしょうか。東京までの送電途中の変電所をうまくコントロールすれば夜間は遅れるということでしょうか。（変電所の技術革新は必要ですか）

＞電力の大消費地の地価の高い場所にメガソーラーをバンバン作って地産地消するのが最も理にかなっています

これは再エネ利用に対する批判的分析ですが正しいご意見だと私も思います。

＞実はギガワットクラスの原発を都心部に設置するのが地産地消になり一番よいはずなのですがなぜそうしなかったのか不思議です（笑）。

これも原発の安全性に対する痛烈な批判的ご意見ですが同じように思っておられる方は多くおられるように思います。やはりリスクがあるのです。生物の発展の歴史を語るようですが超長期的に見ればこのプロセスも一度は通る必要があるかもしれません。

で結論ですが揚水発電がいいという結論、私も同じ考えです。揚水発電の新しい技術に期待します。揚水発電は夜間の蓄電技術です。その意味では夜間の送電技術のブレークスルーがあってもいいのではと思います。既存のグリッドを使って再エネを明日使う場所へ移動しておく技術はできない物でしょうかというのが私の質問です。冷静で前向きなお答えを期待いたします。

回答No.7

gyong

No.5の補足についてコメントしますね。

津軽海峡を結ぶ電線（北本連系設備）は60万kWですが、青函トンネルに30万kW送電線を増設して90万kWにする計画があるようです。
これだけは足りないので第２青函トンネルを建設して送電線を増強します。これと並行して函館～札幌間、青森～仙台間に500kV送電線を敷設します。
風力発電所に適した道北から札幌の間の送電線は貧弱（今の容量では電線が発熱して燃えてしまう）なので、ここも送電線を増強します。

このように北海道の再生可能エネルギーを活用するには送電線の敷設に莫大な費用がかかります。電力会社だけで解決できるものではなく、国民の税金が必要ですから投資効果を見極めないといけません。
たしか、ＳＢエナジーも北海道の送電網の貧弱さを知って再生可能エネルギーの開発トーンが小さくなったようなことをテレビでやってました。いずれにせよ政府の後押しがないとできません。

参考URL：

http://www.power-academy.jp/electronics/report/rep00900.html

回答No.6

ytrewq

ＮＡＳ電池をはじめ蓄電池は応答性が高いですが、コストがかかります。
非常用電源などの様にコストより停電防止を優先するような用途では有効ですが、系統レベル（数十万kW以上）では実現性がありません。
系統レベルの規模で蓄電するものとして実用化されているのは揚水発電くらいです。

ちなみに北海道で初の純揚水発電となる京極発電所1号機（20万kW）が10月1日に運用開始されました。　2号機も2015年12月運開予定です。
本来は泊原発を有効利用する目的でしたが、新エネ発電の出力変動を吸収するためにも有効だと思われます。

http://www.hepco.co.jp/info/2014/1189738_1635.html

回答No.4

foomufoomu

まず、考えなければならないのは、長距離輸送にかかるエネルギーです。
電線で送る場合でも、長くなるほど電線での損失が増えます。ましてやガソリン使ってトラックで送るなど、問題外です。

つぎに、わざわざ再生可能エネルギーを使う必要があるのか？　です。
再生可能エネルギーは、すべて、エネルギー効率が悪いので、ちょっとでも損失が大きいと、マイナス収支＝その設備の製造、建設、維持にかかるエネルギーのほうが、得られるエネルギーより大きくなります。

たとえば、家庭用の太陽光発電の場合、勾配屋根の上に直接載せると、約３年間の発電で設備を作るエネルギーを取り返せるが、水平な屋根の上に鉄骨の架台を作って乗せるとエネルギーを取り返すのに10年以上かかるといわれています。そんなシビアな収支計算の上に成り立っているのが、再生可能エネルギーなのです。

また、太陽光発電の場合、北海道は光が弱いことも考慮する必要があるでしょう。じつのところ大した違いではないのですが、シビアな収支計算には影響してきます。

太陽光発電は、まとまって置く必要はないので、各家庭の屋根を使うのが、一番現実的ではないでしょうか。
高速道路のフェンスの上に細長くソーラーパネルを置くだけで、近隣都市の電力をまかなえるという計算もあるそうです。

回答No.3

LEVELUP100

昨日の時点で記述しておけば良かったかもしれませんが、スマートグリッド送電網構想があります。

＞情報伝送なら交換機がうまく機能しています。それに対応する技術がないということなのでしょうか。

　これについては、以下のように説明があります。

＞スマートグリッド
＞http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%82%B9%E3%83%9E%E3%83%BC%E3%83%88%E3%82%B0%E3%83%AA%E3%83%83%E3%83%89

＞スマートグリッドの技術の現状とロードマップ
＞http://www.nedo.go.jp/content/100107277.pdf

　各家庭にスマートメータを取り付けることが重要になっていますが、現在、順次更新作業中です。

＞この限界というのは逆潮流の限界でしょうか。それとも再エネから系統に入れる電力線の容量の限界なのでしょうか。

　簡単に言えば需要より供給量が過剰になるからです。（発電設備が最大で稼働した場合の計算上の話）

＞北電など３社　再生可能エネ買い取り中止へ
＞http://headlines.yahoo.co.jp/videonews/nnn?a=20140930-00000072-nnn-bus_all

＞九電、再生エネ購入中断　企業は多額投資　自治体も推進
＞http://www.tokyo-np.co.jp/article/economics/news/CK2014092502100014.html

　技術的な話としては。

＞九州の再生可能エネルギーに急ブレーキ、発電設備の接続を保留する事態に
＞http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1409/25/news037.html

　北海道から東京へ向けて送電してくるにしても送電コストというものがあるので高く付くということもあります。
　タダで送ってこれるとは思えない・・・。

参考URL：

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1409/25/news037.html

回答No.2

LEVELUP100

いくつか言えるけど。

　ＮＡＳ電池とは？と思ったらこういうシステムですか。

＞「NAS電池」を3000kW導入、国内で3年ぶり (1/2)
＞http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1408/07/news029.html

　非常用電源を想定しているようなので蓄電には向かないかな？と。
　長距離送電は難しい。電力損失では無くて、それぞれの送電網をどうやって経由してくるのか？などの問題もあります。

＞なぜ電力会社はFITに基づく買取制度を急に止めるなんてことを決心したのでしょうか。
　買い取り可能な限界に達して5社が新規の購入枠を一時停止のようですね。

　以前に検討されていたのは燃料電池式発電所を設置する構想があったけどいつのまにか立ち消えになりました。
　都市ガスを使う予定になっていましたが。

　今は青森県が発電させた再生エネルギーを送電させるのに必要な送電線（鉄塔）の設置を急いでいるとされるので、今すぐというのは無理ではないかと。

　400万ｋｗということは原発4基分相当ですね。
　東京へ送電するよりも地元で消費した方が合理的ではないかと。

　あともう一つ。
　実績の乏しいシステムはインフラ整備できるかどうかという現実問題があります。

参考URL：

http://www.itmedia.co.jp/smartjapan/articles/1408/07/news029.html

補足

私の疑問に沿って丁寧なご意見を頂きありがとうございました。

>400万ｋｗということは原発4基分相当ですね。
　東京へ送電するよりも地元で消費した方が合理的ではないかと。

この考え方には私も同意します。しかし北海道にそれだけの産業があるかといえば残念ながらありません。地方が疲弊していることに北海道も例外ではありません。とりあえずはまず電気を産業のある地区へ送れないかという問題設定です。東北の再エネも使うところへ送ろうとしています。やむなく送電性建設ですね。私の質問は現在の送電線でも空き時間に遅れないかという単純な疑問です。

＞非常用電源を想定しているようなので蓄電には向かないかな？と。

これは応答性は良いが蓄電容量は小さいということでしょうか。参考URLによると３０００ｋWで７時間持続とありますが、敷地面積を１０倍（60m×60m）位の土地があれば3万ｋWの電力を7時間持続できることになります。高層ビルに積載すれば、尚大きくなるのではと思いますが安全性に問題があるのでしょうか。それともNAS電池の価格が高すぎるのでしょうか。

＞電力損失では無くて、それぞれの送電網をどうやって経由してくるのか？などの問題もあります。

情報伝送なら交換機がうまく機能しています。それに対応する技術がないということなのでしょうか。ドイツの北部の風力発電の電力を南部の産業地区へ運ぶという事例もありますが隣国（ポーランド等）へ流れてしまうという記事を読んだことがあります。グリッドの中で電力を目的地へ送るという技術はまだ無いということなのでしょうか。極端な話北海道から東京まで途中に負荷がつながっていないとすれば、電力は最も低損失になる伝送路を自動的に選んで届くのではないでしょうか。これに似た状態は作れないのですか。あるいはあり得ないのでしょうか。

＞買い取り可能な限界に達して5社が新規の購入枠を一時停止のようですね。

この限界というのは逆潮流の限界でしょうか。それとも再エネから系統に入れる電力線の容量の限界なのでしょうか。

NAS電池などを大量に導入すればいったん蓄積して伝送容量に応じて遠方まで運べば現在の系統はそのままにして再エネ導入が図れるのではないかというのが私の元々の疑問です。

いくつかの課題をご指摘いただきましたが最も困難な課題はどれでしょうか。念のためですが私はNAS電池の関係者では全くありません。電力事情を心配する一市民です。よろしくお願いします。

回答No.1

noname#199520

北海道の再生可能エネルギーってなんやねん？

漢字で書いてあるけど小学生なみの発想だね
１．札幌市と同じ面積の電池設備をどこに置くの？

２．送電のロスを考えないの？

３．東京近辺に札幌市と同じ面積の空き地があるか？

４．電圧調整はどーやってやるんだ？

５．幼稚園児なみだねぇ(^_^;

補足

構想に手厳しいご意見ありがとうございました。ご専門家ですか。構想には小学生でもいいのがありますよ。大人になるほど構想力は鈍ってきます。もう少し建設的なご意見を期待していました。

１．電池は進歩しています。これからどう小型化していくか楽しみです。
２．送電線の損失は当然考えてください。今の送電線で改良の余地がないと考えてしまうのですね。それに再エネコストは元々ただですからメンテナンスコストが下がれば可能性は高くなるのではありませんか。
３．現実的な問題ですね。発電所はこれからも建設計画があります。探せばあるものです。
４．変電所の技術は今を前提にお考えですね。技術は逆潮流対策として研究されてますよ。
５．幼稚園児並みの真っ白な気持ちで今の技術を見直さないとブレークスルーはおきません。

できないことを証明するのではなくこうすれば出来るのではという発想が求められています。
もう一度専門家らしくご回答をお願い致します。