太陽光発電などで作られた電気は、どのようなしくみで電力会社の系統に流れ

質問

太陽光発電などで作られた電気は、どのようなしくみで電力会社の系統に流れるのですか？

今話題の太陽光発電ですが、発電されて余った電気を電力会社が買い取るということで、電気を供給側に流すしくみはどのようになっているのでしょうか？
通常、電源側→負荷側への電気の流れが逆になるそのしくみ、そして逆に流れて行った電気がその先でどうなっていくのか？　などなど・・・
素人に分かりやすく説明していただけると助かります。
よろしくお願いします。

回答No.1

watch-lot · ベストアンサー

電力会社との系統連携は周波数ならびに位相について同期させる必要があります。
その上で、発電電力が余る場合は太陽光発電側の電圧がわずかに高いので電力会社側へ、また発電電力が不足する場合は電圧が低いので電力会社側から構内へと潮流が変化します。
つまりは電圧次第ということです。水位と同じで高い方から低い方に流れるとお考え下さい。

それ以外にも、電力会社側が何らかの原因で停電している場合は、電力会社側へ電気を流さないようにしなければなりません。

電力量計は売電用と買電用に2個必要になります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>つまりは電圧次第ということです。水位と同じで高い方から低い方に流れるとお考え下さい。

感覚的にはなんとなくわかるのですが、実際は、電力会社からの電源配線と、太陽電池からの出力（インバータの出力？）をそのまま繋いでいるわけではないですよね？
電圧の高低によって電気の流れが決まると言っても、そこになんらかの細工があると思いますが、具体的にここの部分はどうなっているのでしょうか？

>電力量計は売電用と買電用に2個必要になります。

それぞれの電力量計はどこにどういう形でついているのでしょうか？

回答No.6

jkpawapuro

インバーターで太陽光発電側の電圧を、１００Vよりほんの少しだけ高く設定しているわけです。
そうすれば自動的に送電網側に電流が流れて、各家庭（家庭とは限らないけど）に流れるわけです。

川に雨水を流すのと同じです。
雨水管は川の水位より少しだけ高いところに設置してあります。
川より低いところの雨水管は上までくみ上げます。
電気も高いところより低いところに流れます。
１００Vの送電網に流したい場合は、１００Vより高い電圧を用意するしかありません。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>川に雨水を流すのと同じです。

川に対してちょっと高い位置にある各家庭の雨水管から、雨水が溜まるたびに川に流れ込むというわけですね。
ただ、実際は、大きな川があって、そこからいくつもの支流が分かれていて、その先にたくさんの水を消費する設備があって、その中に雨水管があるんですよね。
その雨水管から流れ出た水は、けっきょく、川の上流に向かって流れていくわけではないのでしょうか？
すいません、実際の複雑な送電線網の中を、家庭で発電した電気がどのように流れていくのか・・・そのイメージがどうしてもつかめません。

回答No.5

watch-lot

＃３です。
＞電力会社の電源側へ流し込んだ電気は、どこへどうなるのでしょうか？
●一言で言えば、他の電気の流れに合流すると言うことになります。
たとえば、同じ柱上変圧器から供給される他の需要家への電力の足しになります。他の需要家が存在しない場合は、柱上変圧器の2次側から1次側（6千ボルト）へステップアップして、他の柱上変圧器へ供給されることになります。

電力会社には発電所が複数あり稼働していますが、これらが負荷をどのように分担しているか、基本的にはこの並列運転と同じです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

すいません、どうもこのあたりの電気の流れが理解できません。
家庭で発電した電気が、同じ系統につながっている他の需要家へ流れるのはなんとなくわかりますが、もし、そこも発電してたら、電気がぶつかってしまう？　それは、また別のところへ流れるのでしょうか？
また、柱上変圧器の二次側から逆に1次側へ流れて、他の柱上変圧器に流れるというのもいまいちよくわかりません。
もし、いたるところで発電するようになったら、なんか、電気の流れがごちゃごちゃになってしまいそうですが・・・・。
とにかく、電気は電圧の高いところから低いところへ流れるという理屈で考えれば、うまく収拾するものなのでしょうか？

回答No.4

my-hobby

電気事業方で送電線の電圧を95V～107Vに成ってます、系統の電圧が107Vに成って居れば次の方は
制御が掛かり売電出来ない、スマートグリットが構築出来てないので電力はバンク当たりの
連携は制限しています、売電早いもの勝ちです発電した電気はバンク内で消費されると思います
又電力負荷設計が出来て居るので、電圧降下計算で電圧は事業法内の範囲の高い電圧に成ってます
これもすぐパワコンの制御に成る場合多い

流れは水で考えれば同じです（高い所から低い需要家に流れます）

日本の電力は、外国と違い発電所と変電所はIT利用で管理出来て居ます、
その負荷の変動は原子力水力では追従出来ないので火力発電で追従しています
今後不安定な電気、需要家に蓄電池設備せず、系統に繋いでる場合は火力発電は増えるでしょう
でも現在は夜の電気が余ってるので、すぐ火力は増えないと思う
http://jyu-denkou.com/soora/so_ra1.html
フクロウの羽根ヒントで音が少ない小型風力発電安く成る事期待する、１日の発電はパネルより多い
ビル風でも動く

回答No.3

watch-lot

＃１です。
＞実際は、電力会社からの電源配線と、太陽電池からの出力（インバータの出力？）をそのまま繋いでいるわけではないですよね？
●コントローラーにより潮流をコントロールします。そのコントローラーについての詳述は別途メーカーサイトなどを参照ください。

＞それぞれの電力量計はどこにどういう形でついているのでしょうか？
●電力会社側は引き込み口配線にそれぞれ接続されます。つまり並列ですね。
一方、需要家側はコントローラーのそれぞれの端子に接続です。

なお、＃２での回答者さんの言われる通り、なかなか採算ベースの乗せるのは難しそうです。
多結晶ソーラーでの試算ですが、売電価格が今の2倍の48円になったとしても、投資を回収できるのは13年程度、つまり10年を超えてしまいます。
日本製ではサンヨー製が多結晶タイプの太陽電池で最も発電効率がよく、他社メーカーは単結晶タイプの太陽電池なので効率は落ちるそうです。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>●コントローラーにより潮流をコントロールします。そのコントローラーについての詳述は別途メーカーサイトなどを参照ください。

電気を供給する側として、電力会社のラインと太陽電池のライン、その電気を消費する側として、家庭内負荷のラインがあり、コントローラはそれらを制御しているわけですよね。ここで・・・

１）太陽電池発電量＜負荷の場合は、太陽電池とさらに足りない分を電力会社のラインから負荷へ流す。
２）太陽電池発電量＞負荷の場合は、太陽電池で余った分を電力会社のラインへ流す。

だと考えますが、わからないのが２）のパターンです。
電力会社の電源側へ流し込んだ電気は、どこへどうなるのでしょうか？
先には、とりあえず、柱上変圧器があると思うのですが・・・。
ここの電気の振る舞いがわかりません。

>多結晶ソーラーでの試算ですが、売電価格が今の2倍の48円になったとしても、投資を回収できるのは13年程度、つまり10年を超えてしまいます。

技術が日進月歩から秒進時歩のこの時代に、10年は長すぎですよね。それでは採算は取れそうにありませんね。世間では、盛んに太陽光発電と騒ぎ立ててますが、まだまだ時期尚早というわけですね。

回答No.2

ooi_ocha

横レスですが、
　太陽光発電で買い取り単価が2倍になっても経済的にはペイ
するものではありません。このポイントは確実に押さえて
おくべきです。施設してから、こんな感じではなかったと
嘆いても遅いですから。

お礼

アドバイスありがとうございます。

設備導入時の初期投資とその後のランニングコストが、太陽光発電で得られた電気と売電によって、
カバーできれば、経済的にはペイすることではないのかと考えますが、実際は、絶対そうはならないということでしょうか？