太陽光発電は時間帯による発電量の差は電力会社にとって問題にならないのか

質問

太陽光発電は時間帯による発電量の差は電力会社にとって問題にならないのか
太陽光発電の普及するにつれて、全発電量に対する太陽光発電の比率があがるでしょうが、これは昼間だけで夜間は期待出来ません。
また、太陽光発電に依存し過ぎると全国的に雨や曇りになったときに昼間での必要電力が不足することになります。
(1)結局、必要な発電所の数はいくら太陽光発電が普及しても減らないのではないでしょうか。
(2)また、太陽光発電に依存しすぎた場合に、天気に地域的な差があれば送電線網が充実していなければ、一部供給されない地域が出てくるのはではないでしょうか。
(3)昼夜の差を考えると、太陽光発電はアメリカ大陸の様に南北に長い場合は、発達しにくく、ユーラシア大陸のように東西に長い場合は、大いに利用価値があるのではないかと思いますが。

以上(1)(2)(3)のうちどれか１つだけでも回答お願いします。

回答No.2

kagakusuki · ベストアンサー

(1)雨や曇りの日であっても、夜と比べれば非常に明るいのですから、太陽光発電も多少は発電します。
　ですから、多少は発電所の数を減らす効果はあると思います。
　又、地球温暖化問題で問題になるのは、火力発電所の数ではなく、化石燃料を燃やす量です。
　太陽光発電の発電量が増えれば、火力発電所で燃やす化石燃料の量は減りますから、火力発電所の数が大幅に減る訳ではない事は、特に問題ではないと思います。
　それから、太陽光発電が発電しない夜間に関しては、電力需要が昼間よりも減少しますから、原子力発電を使って電力を賄う事が出来るため、火力発電所の発電量は少なくなり、化石燃料を燃やす量は少なくて済みます。
　原子力発電は、発電時に二酸化炭素を排出しませんので、原子力発電の発電量を増やせば、二酸化炭素の排出抑制には効果的なため、日本では原子力発電を地球温暖化対策の柱としています。
　それでは何故、昼間も原子力発電で対応しないのかと言いますと、火力発電所で事故が起きても、発電所の外にまで被害は及ぶ事は少ないですが、原子力発電所の場合には、放射能汚染による被害が広範囲に及びます。
　又、放射能の危険があるため、原子力発電所のメンテナンスには、火力発電所の場合と比べて、非常にコストがかかります。
　そのため、原子力発電では、温度変化による原子炉の構造材へのストレスを軽減して、事故のリスク低減と、耐用年数の延長を計るために、原子炉の出力、即ち発電量を一定に保たねばなりません。（つまり発電量を変える事が出来ない）
　これは、原子力発電で発電出来る電力は、１日の内で電力消費が最も少なくなる時間帯における電力消費量よりも、多く発電する事が出来ないという事を意味します。（例え電力消費が増える時間帯でも、発電量をそれに合わせて増やす事が出来ない）
　これでは、二酸化炭素の排出抑制の目的で、原子力発電による発電量を増やしたくとも、１日の内で電力需要が変化するために、原子力発電をあまり増やす事が出来ません。
　そのため、現在は夜間よりも電力需要が増加する昼間の間は、主に火力発電や水力発電で、不足分を賄っています。
　つまり、火力発電所が主に発電しているのは昼間であり、昼間に発電量が増える太陽光発電の発電量が増えれば、火力発電所の最大発電時における発電量を減らす事が出来ますから、火力発電所の数をある程度減らす事が出来る訳です。

(2)発電網が充実していなければ、太陽光発電設備が普及するのに合わせて、発電網を充実させれば良いだけだと思います。

(3)(1)で述べた様に、太陽光発電は、昼間の電力需要の増加に対応出来ない原子力発電の、弱点をカバーするために使われている火力発電の一部を代替するための、発電時に温室効果ガスを排出しない発電方法として有用です。
　従って、南北に長い領土を持ち、且つ、地球温暖化対策の手段に原子力発電を主体としている、日本の様な国の場合には、太陽光発電を普及させる事には、大きな意味がありますから、南北に長い領土を持つ事が、太陽光発電の普及に不利になるとは言えないと思います。
　又、世界で最も東西に長い領土を持つ国はロシアですが、ロシアは緯度が高い地域が多いため、夏は昼間が長く太陽光発電の発電量が増えるものの、冬場は昼間が短過ぎたり、地域によっては昼間がなかったりするためや、雪や氷で発電パネルが覆われる事があるために、冬には太陽光発電が使い物にならなくなります。
　それにロシアに限らず、昼間の地域から夜の地域に電力を送るためには、極めて長い送電網が必要になります。
　送電線を通して送電すると、電線の電気抵抗のために、送電距離が長くなる程、電力が失われる量が増えます。
　この電力の損失を少なくするためには、何十万ボルトという超高圧電力で送電した方が良く、既存の（低電圧の）送電網とは別個に、新たに高い技術を必要とする送電網を、極めて長距離に渡って構築せねばなりません。
　この送電網に含まれるのは送電線だけではなく、高電圧で送られて来た電気の電圧を、市街地の電線に流す事が出来る電圧にまで下げるための多数の変電所や、発電所で発電した電気の電圧を、長距離送電線に送るための超高電圧にまで電圧を高めるための変電所も含まれます。
　ですから、単純に東西に長い領土を持つ事が、太陽光発電の普及に有利になるとは言えないと思います。

回答No.7

jkpawapuro

（１）減ります。これは確実に。
発電能力は、ピーク電力で決まります。
ピーク電力は夏の猛暑の冷房を一番回す時間帯で、これは太陽光発電が働く環境です。
そのためピーク電力時の最大発電能力に太陽光発電は重なりますので、その分他の発電能力は削ることができます。
ただし太陽光を保管する上で発電所は欠かせず、しかも主たる発電を行っていた施設が保管にまわるとなると、稼働率の低下によるコスト上昇は避けられません。
（２）そこまで太陽光に依存しきった社会は考えにくいです。今までに近い火力発電の発電能力が残されると思います。
（３）送電は長くなるほどロスがでかくなります。また送電網は一箇所の破綻が全体の停電に波及しがちですので、いたずらに大きくするのは得策ではありません。そういった送電網の巨大化による広範な地域での補完的な関係の構築は、難しいでしょう。
むしろ南で発電し北に送電するほうが効率的かもしれません。

回答No.6

cbh55180

問題になってくるのは送電線網の末端だけです。
あなたの質問をよく観察？すると既に自分の中で結論を見出しているような
問いに見えますが。
というより普通に考えれば質問者さんの疑問は誰でも当然思います。
それに対しての客観的な同意を求めているように見えますが、唯一心配として
いるような問いに答えるとしたら、ひとつだけ。
小規模太陽光発電がいくら増えても電力会社的痛くも痒くもありません。
しいて言えば蚊に刺されたくらいの痒さくらいでしょうか。
経営的に問題（発電所の減少）になるようならもう少し抵抗するはずですよ。

公共的といえ一般的には株式会社（企業）ですから。
もし仮に太陽光発電の小規模発電が電力需給に影響を与えるほど増えたとしても
その前に蓄電池設備の技術開発が進み安定供給できるか、国が何らかの手を打つ
かをあてに電力さんはあなたほどには何の心配もしてません。
かく云う私の家にも３ｋWの太陽光発電が乗ってます。
１）減りません。
２）あくまでも電力さんは太陽光発電が会社の運営に影響を及ぼすほど増えるとは
　　思っていません。
　　唯一対策を要するのは電力網末端の需給者への影響です。
３)太陽光発電の効果が大きい地域に各企業が海外で大規模太陽光発電設備を建設し
ています。

回答No.5

ooi_ocha

電力会社は再生可能エネルギーを制御できない電源として認識
していると思います。

　風車は風頼み、太陽光はお天気頼みだからです。このような状況で
電力を安定的に供給するには、当てにならない電源が当てになる電原
ネットワークに接続された場合の影響を検討し、その負の側面を
キャンセルする対策を実施していくことになるでしょう。結論
的には、今の発電力は維持しながら、再生可能エネルギーへの
対策を講じることになります。

　具体的には、配電系統に太陽光発電が接続された場合、末端側の
電圧維持に問題が生じる可能性がありますし、電圧維持自体を厳格
にすると太陽光発電の買い取りが難しくなる、この両者を満足させる
ようなシステム作りを（多分）行います。
※電気事業法施行規則第44条で「百ボルト：百一ボルトの上下六ボルト
を超えない値」と決まっております。
　昼夜間の発電力の極端な差は、立ち上がりの早い火力発電システム
の導入や最適発電力設定システムを見直し、経済的運転を最適化すると
思います。とにもかくにも、今の発電所を廃止することはないと思い
ます。

回答No.4

tpg0

電気・電子工作が趣味のオジサンです。
24～25年前ですが、太陽光発電と風力発電を自宅で実験的に試してました。
太陽光発電にしろ風力発電でも発電量は一定でない欠点があります。
そして、発電した電力は「直流」ですから、家電品を運転させるには「交流100V」に変換する必要があります。
その為、発電した直流電力はバッテリー(蓄電池)に充電して、バッテリーからDC/ACインバーターで交流100Vを作り出してました。
このような方法なら、昼間充電した電力を夜間利用出来ます。

質問に対する回答。
１、将来的に太陽光発電が一般家庭に普及しても発電所は必要です。
大口需要者である大工場の電力消費量は半端ではないので、太陽光発電程度では膨大な面積のソーラーパネルが必要ですので、発電所からの電力供給は必須です。
CO2を排出しない水力発電所は確実に残ると思います。
将来的に原子力発電所の安全性が確立されれば、火力発電所を減らして原子力発電所が主力になると予想します。

２、一般家庭に太陽光発電が普及しても、現在の電力供給網は活かされます。
太陽光発電等の自家発電量が不足した場合に電力会社から電力を供給してもらえば良いのです。

３、太陽光発電は昼夜の差より「季節の差」が大きく影響します。
日照時間と太陽光の強さとソーラーパネルの向きと角度です。
向日葵のように太陽に向かって追従するようなソーラーパネルが理想的な発電をします。

太陽光発電の問題点は、蓄電システムのコストです。
将来的に高性能バッテリーがローコストで供給される時代になれば、普及率が高くなると思います。
現時点では、設備コストを考慮したら魅力なしです。

回答No.3

my-hobby

参考
http://jyu-denkou.com/soora/so_ra1.html
日本の電力は発電所と変電所は光で管理制御されてます、
現在は、夜間の電気余ってる状態で、太陽光の電気買えば、火力発電減らし、夜の電気余らなく成ると思います、一般家庭の太陽光と、スマートグリット「スマートメーター」が構築されていないので、管理が出来ず
１バンク当たりの連係契約は制限されています、（バンクの分割は需要家負担で高額です、）
又バンクの電圧が上がれば、発電しても、水と同じく電力に電気は流れません、（無駄な発電になります）
無駄なく売電するには、パネル設置者が、蓄電池設置と、スマートグリット環境構築が必要。

このスマートグリットの構築誰がするのかが問題です？。

只、不安定な太陽光が増えれば原子力発電減らし、その不安定な電気に追従する為に、火力発電は増えます。

夜でも発電出来る風力発電が良いと思うのですが？、小型は音の出ないのが、「ふくろうの羽根ヒントの特許で有る」でも売電が？。

回答No.1

Kon1701

電力の使用量、圧倒的に昼が多く夜は少ないです。また、原子力発電は発電量を短時間に変化させることはできません。なので、夜間に余剰な発電力を生かして揚水式発電で水を上のダムに組み上げて翌日の昼の発電に備えることも行われていますし、深夜の電力料金を割り引くことも行われています。

太陽光発電、これは昼の正午ごろ、つまり消費電力のピークに発電できることになります。電力会社にとってはありがたいことにあると思います。
あと、太陽光発電の一時的な落ち込みへの対応ですが、これから普及が期待できる電気自動車の活用も考えられています。一時的に電力が不足する場合、充電のためにプラグが差し込まれた電気自動車のバッテリから電力を供給してもらう、というものです。また、電気自動車で使い、充電は可能だけど性能が落ちてきたバッテリをこのような用途に使うアイデアもあるようですね。
実際にはまだ電気自動車自体出たばかりなのですが、太陽光発電が増えてくればそれに応じた対応もとられることと思います。