成果報告書詳細
管理番号20090000000318
タイトル平成18年度成果報告書 調査報告書「太陽光発電を可能な限り活用する電力供給システム実証研究(PV+NAS)実施可能性調査(マレーシア)」
公開日2010/2/6
報告書年度2006 - 2006
委託先名東京電力株式会社
プロジェクト番号P05016
部署名新エネルギー技術開発部 国際事業調整グループ
和文要約件名:平成18年度調査報告書 太陽光発電システム等高度化系統連系安定化技術国際共同実証開発事業 太陽光発電を可能な限り活用する電力供給システム実証研究(PV+NAS)実施可能性調査(マレーシア) 本調査は、マレーシア国における太陽光発電を可能な限り活用する電力供給システム実証研究事業の円滑かつ効果的な実施を目的に行うものである。マレーシア国内でこの実証研究を行うために、まず実施体制確立のための基礎情報を収集し、次に、適切なサイト候補、設備構成、規模、研究方法等を具体的に調査し、実証研究の実施計画を策定した。(1)マレーシア国における太陽光と電力品質 太陽光発電に適した気候条件にあり、国としてその活用を目指しながらも、一方では電力品質を向上させていかねばならない、という課題を有しており、本実証研究への期待には大きなものがある。(2)実証研究のサイト候補 マレーシア国より提示されたサイト候補地は、クアラルンプール市郊外のShah Alam地区工業団地にある Power Cables Malaysia Sdn. Bhd.(PCM) である。このサイト候補は、マレーシア国と現地電力会社のTNBが協力して選定したものであり、瞬低に悩む電力用ケーブル工場である。この工場は、コストダウンにも熱心であり、電力消費量を削減する太陽光発電の導入には非常に前向きである。本実証研究を実施するサイトとしては最適であると言えよう。(3)実証研究実施計画 小規模電力網の技術的課題とアジア地域における高品質電力供給のニーズを踏まえ、以下のような特徴を有するシステムを設計・開発・設置する。1)自然変動電源である太陽光発電(PV: PhotoVoltaic generation)を最大限に活用 2)電力貯蔵装置(BESS: Battery Energy Storage System)の活用により電力を高品質化 3)負荷平準化により、経済性をも高める システム構成として、まずナトリウム硫黄(NAS)電池を活用した一般的なSPS(Stand-by Power Supply System)によるシステム(PV+NAS)を検討した。SPSは、通常は系統からの電力を重要負荷に提供しているが、瞬低や短時間停電など、電力品質低下時には瞬時にそれを検出し、系統から電力貯蔵装置に切り替えて重要負荷に電力を供給するものである。しかしながら、一般的なSPSでは、サイト内のDCモータ・ドライブの厳しい瞬低耐量をカバーすることができない場合が稀にあることが判明し、本実証研究への採用は見送らざるを得なくなった。そこで、本調査では実証研究を行うためのシステムとして、他のシステム構成(電池や回路構成、実績)も含めて検討を行い、新型のサイクルユース用鉛蓄電池と高速・高品質の切替性能をもつSPSを用いたシステム(PV+BESS)を修正提案としてまとめた。本装置によると、系統電圧を維持したまま1ミリ秒以下(目標値)の切替で、殆どの瞬低は補償でき、上記DCドライブへの適用も可能となる。
英文要約Title: The International Cooperation Demonstration Project for Stabilized and Advanced Grid-connection Photovoltaic Systems. Feasibility Study on the Demonstration Study on Power Supply System (PV+NAS) in Malaysia that utilizes Photovoltaic Generation as much as possible FY2006 Final Report The purpose of this study is to have smooth and effective execution of NEDO project “the Demonstration Study on Power Supply System (PV+NAS) in Malaysia that utilizes Photovoltaic Generation as much as possible ” under “NEDO International Cooperative Demonstration Project for Stabilized and Advanced Grid-connection Photovoltaic Systems”. To implement this research project in Malaysia, basic information to establish execution framework was collected, and site candidate, system configuration, system size and research methodology were surveyed specifically. And finally execution plan for this project implementation was formulated. (1) PV generation and power quality (PQ) in Malaysia, Malaysia has large expectation on this NEDO research project, since it can provide good tool to Malaysia, which has suitable climate condition for PV and is aiming not only PV utilization but also PQ improvement. (2) Candidate site, The Government of Malaysia proposed Power Cables Malaysia Sdn. Bhd. (PCM), which locates at industrial zone of Shar Alam near Kuala Lumpur, as a candidate site for this research project. This site is selected based on the advice by TNB and the power cable manufacturing company suffers from voltage sag. This site is eager to promote cost down and is very willing to introduce PV system to reduce electric power consumption. PCM is one of optimal site to implement this NEDO research project. (3) Execution plan, Based on technical issue on micro-grid and need on high quality on power supply, it is necessary to design, develop and install the system with the following features; 1)Full utilization of PV with fluctuating output, 2)Power quality improvement by utilizing BESS (Battery Energy Storage System), 3)Economical efficiency improvement by load leveling At the initial stage of this study, conventional SPS (Stand-by Power Supply System) with Sodium Sulfur (NAS) battery, that is PV+NAS, was investigated. In normal condition, power is supplied to critical load by grid, but on voltage sag and/or momentum interruption, SPS detects them immediately, switch power source from grid to battery and supplies high quality power continuously to critical load. However unfortunately, it is found that Power Conversion System (PCS) for NAS SPS may have some difficulty on protecting very sensitive DC drive at the site from voltage sag, even though it is very rare case. Applying conventional SPS for this site is obliged to be refrained. Then investigation on another system configuration, including PCS topology, battery and experience, was made in this study to execute this research project. And finally PV+BESS, modified and suitable configuration to this site is proposed. It is SPS with high speed and high quality switching performance plus new cycle use lead acid battery. By this system, power source switching can be made in keeping grid voltage and within 1 millisecond (target) in almost all sag cases, and it is possible to apply the DC drive in this site.
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