余った電気の行方

質問

よく「○○電力では余り気味の夜間電力が.....」というのをよく耳にしますが、発電されても消費されなかった電力はどこで処理されるのでしょうか？
捨てる方法など教えてください。

回答No.12

lo-tokai

質問の主旨が、エネルギーバランスに着目したものなら、次のような回答になります。

　電力の発電された分は必ず消費されます。
　一定の周波数と一定の電圧を保つには、発電量と消費量が一致していなければなりません。

　もし、仮に、電力が余った状態（発電量が消費量を上回った場合）が続くとすると、周波数と電圧は上昇します。こうなると、例えば洗濯機のモーターの回転数が上がったり、白熱電灯の輝度が増したりします。つまり、その分、必ずエネルギーが消費されます。・・・・捨てられるというよりは、何らかの形で消費されるという表現のほうがよいと思います。・・・
　反対に、電力が不足した場合（消費量が発電量を上回った場合）には、上記とは逆の状況になります。

　しかし、電力系統は、こうならないように、周波数と電圧を常に調整するようなシステムになっています。
　すなわち、水力発電所や火力発電所における、発電機の出力調整や電圧調整です。また、系統の電圧は発電所の他に、送電系統の途中でも調整出来るような設備もあります。
　極端に発電量が不足したり、あるいは極端に消費量が増えた場合には、自動的に送電系統を分離して、消費量を抑えるための保護装置がはたらきます。
　また、逆に、極端に消費が減った場合には、発電機を系統から遮断し、発電量を抑えるための保護装置がはたらきます。

回答No.11

lo-tokai

余りぎみの電気は、直流蓄電池に充電したり、揚水発電所の水を汲み上げておくことに使うなどしますが、ご承知の通り、基本的には貯めておくことは出来ません。

　しかし、各電力会社の送電線は連結されています。
　ある電力会社がつくった電気が余りぎみの場合は、他の電力会社の区域で消費するようにします。勿論、電気をやり取りした量は、計測できるようになっていて、清算をします。

　東日本の各電力会社のつくる電気の周波数は、５０ヘルツです。また、西日本の各電力会社は、６０ヘルツです。この間には、周波数変換所があり、ここでも連結されています。
　従って、電気は、日本全体でやり取りが出来るシステムが出来上がっています。

　それでは、『それでも、日本国中の電気が余ったらどうなるか』ということになってきます。

　そのままだと、全電力会社の周波数が上昇してきて、質の良い電気の供給が出来なくなってしまいます。
　従って、こうならないように、水力発電所を停止したり、火力発電所の出力を下げたりして調整します。（原子力発電所は、原子炉燃料にあまり負担を掛けないようにしているため、出力変化はさせません）

　この時の指示を出す所が、各電力会社の給電指令所というところです。ほとんどコンピューターで制御できるようになっています。

回答No.10

yoh001

僕は素人ですが、こんな風に考えたらどうでしょうか？

電気は目に見えないエネルギーです。
水は液体というかたちの目に見えるエネルギーです。
電気の送電システムは、
水の送水システムを思い描くことによって
類推出来るのではないでしょうか？

水道管を通して送られてくる水は、蛇口をひねって使用されなければ管内を流れません。
使用しないのに流れていたら、
どこかで水道管が破れて水が漏れ出していますので、
必ずその漏水による現象が生じますので分かります。

ですから、送水システムだけをとらえれば、
水は循環しているとは言えず、
使用しなければ、貯水池からは送水できません。

ところが、水を大きく「エネルギー」として捉えると、
使われた水は例えば、下水処理→川→海→蒸発→雨→貯水→水道管　といった循環が成り立ちます。
ですから、大きく捉えると循環しています。

電気エネルギーも同じように考えればいいのではないでしょうか？

回答No.9

takarajun

10番ですが再度

要するに、100万キロワットの発電能力がある発電機に1キロワットの消費電力の例えばエアコンを繋いだら、結果的に1キロワットを発電したことになるわけです。

残りの99万9○○キロワットは余力であって、電力を捨てたりしているわけではありません。

回答No.8

takarajun

3番さんもお書きですが、消費する電力が少ない時はたとえ発電機が同じ回転数で回転していても、軽くまわせる、つまり発電機のために消費するエネルギーも少なくて済みます。
極端な話、全く負荷が無ければ回転に要する力はメカが回転する抵抗（軸受けや空気抵抗）だけです。
よって省エネルギーにつながるわけです。

回答No.7

mii-japan

＃３がほぼ正解です

電気は、通常では貯めておくことができません

正確には電気の状態では貯めておくことができません（例外は直流をコンデンサにためる場合）。
貯めておきたい場合、他の状態、化学変化・運動エネルギ・位置のエネルギで保存・貯蔵されます、それが蓄電池であり揚水発電所の上部貯水池への揚水です

使用する分だけ製造（発電）されます

回答No.6

kaki8nen

No.2の方がほぼ正解ですね。

発電されても「消費者によって」消費されなかった電力、つまり電力会社が客に売れなかった電力のほとんどは、揚水発電所を使って位置エネルギーの形で貯蔵されます。

「揚水発電所」でGoogle検索すると二番目に下記ページが出てきました。揚水発電所の設置に批判的な人のページですが、技術的には間違ったことを書いていないので掲載しておきます。

なお、電力会社にしてみれば、発電した電力は揚水発電への貯蔵なぞまどろっこしいことをせずに、できるだけお客に直接売りたいので、割安の深夜料金を設定したり電気温水器を売ったりするのです。

参考URL：

http://www.geocities.jp/ogamaclub/shosai/odameh.html

回答No.5

kamisamada

あまってる電気は、送電線をぐるッと一周回ってきて、発電機に戻ります。

一般的に、発電機は、電気を発電していると思われていますが、厳密にいいますと、発電機は、出力と、入力とを同時にやっている、『送電機』なのです。

水中ポンプで吸い上げた水を長いホースを使って元の水中ポンプの吸水口に全て還元している状態のものをイメージしてください。それと似たようなモノが発電機と送電システムです。

回答No.4

gura_

電気は、常に使うだけ発電しています。

　ペダルを踏んで、自転車を走らせていることを考えると良いと思います。
　ペダル側が発電機、車輪側がモータ、ペダルと車輪を結ぶチェーンが送電線に相当します。
　また、電力会社は車輪の回転数(周波数)の管理を義務付けられています。

　上り坂に差し掛かる(電力消費が増える)と、ペダルは重くなり回転数は遅くなり出しますので、ペダルを強く踏む(発電量を増やす)ことになります。
　ただし、上り坂がきつくてペダルを強く踏める能力(発電余力)を超えると、それが維持できないので、停電してしますことになります。
　そのため、去年の夏のように、この余力が少なくなると、電力会社は、節電をお願いすることがあります

　発電する側から見ると、発電量の変動があるのは有り難くない事なので、夜間電力の仕様を勧めるわけです。。↓
http://www.tepco.co.jp/custom/LapLearn/ency/cmb01-j.html
http://www.tepco.co.jp/kouza/jyukyu/jyukyu-j.html

参考URL：

http://www.tepco.co.jp/custom/LapLearn/ency/cmb01-j.html

回答No.3

mukaiyama

＞発電されても消費されなかった電力…

消費されない電気は発電しないのです。発電機は回っていても、空回りしているようなものとお考えください。
火力や原子力の発電機は、出力を大きくしたり小さくしたりするのが苦手なのです。効率が悪いので、できるだけ能力いっぱいの発電を続けたく、深夜の電力販売に力を注いでいるという話なのです。

民生用に、温水器や蓄熱暖房機 (当然冬限定) などのほか、時間帯別電灯といって電灯需要でも夜間の単価を下げるなどの営業努力をしています。
また、ダムの下にある水を上に揚げて昼間の発電に使う、揚水発電所も古くからあります。

＞○○電力では余り気味の夜間電力が…

マスコミの報道などは正確さに欠けます。
余っているのは電気ではなく、発電する能力が余っているということですね。