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Press Release

太陽光発電の遠隔出力制御システムの開発に着手

―再生可能エネルギーを最大限活用した電力系統の安定制御を実現へ―
2016年6月27日
国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構
理事長 古川 一夫

NEDOは、天候によって出力が変動する再生可能エネルギーを安定的かつ最大限に活用するために、太陽光発電の遠隔出力制御システムの開発に着手します。再生可能エネルギー固定価格買取制度の省令改正(2015年1月)により、新たに系統連系する太陽光発電と風力発電などに遠隔出力制御システムの取り付けが義務づけられたことを受けて実施するもので、システムの開発により、さまざまな太陽光発電設備に対してきめ細かな出力制御が可能となり、電力系統の安定運用が実現できるようになります。

NEDOは、風力発電の遠隔出力制御システムとも組み合わせ、さらなる再生可能エネルギーの普及拡大を目指します。

  • 概念図

1.概要

太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギーは、天候によって出力が大きく変動することで電力の安定供給に悪影響を及ぼすことがあるため、出力変動を予測するなどの電力系統の安定運用に向けた取り組みが重要です。

また、再生可能エネルギー固定価格買取制度の省令改正(2015年1月)※1により、新たに系統に連系する太陽光発電と風力発電の設備に遠隔出力制御システム※2の導入が義務付けられました。しかしながら、通信方式の標準化や事業者側の設置する装置の規格化はされておらず、システムの標準化と低コストでの実用化が求められています。

NEDOはこれまで、風力発電をはじめとする再生可能エネルギーを普及拡大するため、出力変動に対応した電力系統に関する技術開発※3を推進してきました。今回新たに、大規模から家庭用を含む小規模までの太陽光発電設備に対して、通信回線を用いた出力制御を行う遠隔出力制御システムの開発と実証試験に着手します。

具体的には、電力会社の中央給電指令所などにおいて、地域内に分散している太陽光発電設備の発電出力を把握し、これを踏まえた出力制御の指令を行うための機器や発電出力のマネジメントシステムの構築のための実証試験を行います。また、エネルギーマネジメントシステムや蓄エネルギーとの連動などを踏まえた需給制御手法の開発と実証、自端制御機能を備えたPCS(パワーコンディショナー)※4機能の高度化開発も行います。これらを通じて、再生可能エネルギーを最大限活用した電力系統の安定制御を実現します。

2.事業の内容

【1】太陽光発電の出力制御手法の確立

経済産業省の新エネルギー小委員会(系統WG)※5において双方向/単方向通信方式による遠隔出力制御システムの要求仕様が策定されました。この仕様に従い、システムを開発し、出力制御の実運用に向けて公平性と運用実行性を確保するため、系統運用者側のシステムの高度化を図ります。また、実運用規模の再生可能エネルギー発電出力を念頭においた実証によりシステムの有効性評価を行います。この結果を踏まえて、太陽光発電を主体とした再生可能エネルギー発電設備の出力制御手法を確立します。

【2】太陽光発電の出力制御手法の高度化

天候により出力が変動する太陽光発電や風力発電などの変動電源が系統へ連系される容量が大きくなると、安定した電力系統運用を行うには遠隔通信方式による出力制御が必要となります。今後、政府目標である2030年での再生可能エネルギー導入率22~24%を達成するためには太陽光発電容量を現在の約3倍に増やすことが必要です。このため、再生可能エネルギーを最大限活用するための需要側調整のデマンドシフト、蓄エネルギーや出力制御などを組み合わせたアグリゲーション※6による制御のために、きめ細かな制御技術が必要となります。今回、これら技術にかかわる研究開発を行い、再生可能エネルギー発電設備の出力制御手法の高度化を目指します。スマートインバーターや分散型電源マネジメントシステムなど分散型電源遠隔制御※7高度化に関する研究開発も行います。

委託予定先:東京電力ホールディングス株式会社、東京電力パワーグリッド株式会社、関西電力株式会社、北陸電力株式会社、九州電力株式会社、国立大学法人東京大学、学校法人早稲田大学、一般財団法人エネルギー総合工学研究所

【用語解説】

※1 再生可能エネルギー固定価格買取制度の省令改正
2015年1月に、経済産業省資源エネルギー庁は、電気事業者による再生可能エネルギー電気の調達に関する特別措置法施行規則の一部を改正し、新たな出力制御ルールの下での再生可能エネルギー導入への移行及び固定価格買取制度の運用見直しを行いました。
※2 遠隔出力制御システム
従来は電力会社と発電事業者の担当者間での電話により再生可能エネルギーの出力制御の時期や量を決めていたものを、電力会社から通信網を通じて遠隔で出力を制御するためのシステムのことです。
※3 NEDOがこれまで推進している電力系統に関する技術開発
電力系統出力変動対応技術研究開発事業(2014~2018年)。なお、今回開始するテーマは2016~2018年に実施します。
※4 PCS(パワーコンディショナー)
太陽光発電システムで発電された直流の電気を家庭や電力系統に使えるよう交流に変換する機能が狭義のパワーコンディショナーですが、ここでは直流から交流に変換するインバータの機能に加えて、電圧や無効電力などの出力を制御する機能を含む広義のパワーコンディショナーを指します。
※5 新エネルギー小委員会(系統WG)
経済産業省資源エネルギー庁の総合資源エネルギー調査会、省エネルギー・新エネルギー分科会での新エネルギー小委員会(系統WG)
※6 アグリゲーション
英語で集約や凝縮を意味する言葉ですが、家庭や小規模工場などに設置された中小規模の再生可能エネルギー発電設備を集約して、電力会社との仲介役として中小規模発電設備の出力を制御する事業者のことをアグリゲーション、あるいはアグリゲーターと言います。
※7 分散型電源遠隔制御
太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは分散されて設置されていますが、それら再生可能エネルギーをある程度集約したものをまとめて電力会社の本店や支店などから遠隔で制御することを意味します。

3.問い合わせ先

(本ニュースリリースの内容についての問い合わせ先)

NEDO スマートコミュニティ部 担当:炭田、守武 TEL:044-520-5274

(その他NEDO事業についての一般的な問い合わせ先)

NEDO 広報部 担当:藤本、坂本、佐藤、髙津佐 TEL:044-520-5151 E-mail:nedo_press@ml.nedo.go.jp