电力自由化で気になる「電力の安定供给」って何?
この记事の目次
电力自由化について、一般に言われる不安のひとつが电力の安定的な供给です。これまでは地域の電力会社がほぼ独占的に電力を供給していましたので、电気の安定供给というのは電力会社の責任の下で行われていた部分がありました。しかし、自由化になると新規参入業者が出てくるほか、発送電分離が現実に始まると、送配電事業者が需要家への供給責任をもつことになります。今回は安定供给について考えてみましょう。
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消费量に生产量を一致させる「同时同量」
电気は生産と消費が瞬時にほぼ同時におこなわれる特徴があるため、電力の安定を維持するためには変動する消費量にあわせて、発電量を一致させ続ける必要があります。これを「同时同量」と呼びます。
精密さを求められる「同时同量」の実现
同時同量を実現するために、現行制度では、一般电気事業者（電力会社）が供給エリア全体の需要量と発電量が一致するように精密な発電所の運転を行うことにより、供给エリア全体の安定を保っています。
一方、新電力（新規参入業者）にも电気事業法で同時同量の義務が課されています。しかし既存の電力会社の電力系統（送電網）を利用して电気を供給する際に、瞬時瞬時に需要と供給をあわせることは技術的に難しいため、30分間における発電量の合計値と需要量の合計値を一致させるように努め、その差を契約電力の上下3％以内に収めることとしています。これを「30分同時同量」と呼んでいます。
需给バランスはどう保つ？
电気はその性質上、大量にためておくことはできないので、電力の需要にあわせて発電機を細かく調整し、あわせてゆく必要があります。このためには電力需要を正確に予測するとともに、それを上回る余裕ある発电量（供给予备力）を确保する必要があります。
电気の予備力とは？
厳密にいうと、予備力とは最大需要に対する供給の余裕度を示します。电気の安定供给のためには、8％から10％の予备力が必要だとされています。需要の最盛期に発电机の点検や补修などをを避けたり、それでも不足する场合は他社から融通を受けたりすることが求められています。
电力の安定が崩れるとはどういうこと？
电力の需给バランスが崩れると、周波数が変动することにつながります。供给より需要が多いと周波数は低下し、逆に需要が少ないと周波数は上昇します。周波数が変动すると工场の精密な生产机械などの动作に影响を与えたり、大规模な停电につながったりして、社会に与える影响は非常に大きくなります。
电気の品質
現代の日本ではあまり気にされることがありませんが、电気にも「品质」があります。
日本の电気は「品質が良い」と言われますが、それは周波数の変動や電圧の変動などががあまり起こらないからです。こうした周波数や電圧の変動が起こるとモーターなど回転する機械に影響が大きいため、工場などで生産設備に大きく影響します。
このほかフリッカという継続的な微小電圧変動が起こると、照明のちらつきなどが起こるほか、瞬時でも電圧低下が起こると機器の異常動作を招くなどの影響があり、最近ではエレクトロニクス技術関連の機械に影響が出ることが多くなっています。こうした影響を最小限にするために各電力会社は細心の注意を払って电気の品質管理を徹底しています。
电力小売りの完全自由化で安定供给はどうなる
电力自由化が達成されると地域電力会社による地域独占がなくなるので、電力会社に課されていた供給義務も撤廃されます。これにより、安定供给はどうなってしまうのでしょうか？
安定のための责任は、送配电事业者に移っていく
発送电分离が进むと、送配电事业者（系统运用者）が地域内の电力需要と供给のバランスを维持することが求められます。送配电事业者は需给バランスを厳密に管理し、周波数を适切に调整することが义务づけられています。仮に长期的に供给力不足になるような场合は、「広域的运用推进机関」(広域机関)が电源确保に万全を期すことになっています。
3种类の予备力
予备力には3つの种类があります。
一つが瞬动予备力で、电力网の周波数の変动に応じて自动的に出力を上下し、おおむね10秒以内に応答することができるものです。出力を低めに抑えた一部の発电所や、他の电力网との融通などでこの瞬动予备力が确保されます。
二つ目が运転予备力で、10分以内程度で起动して确保されるものです。主にガスタービン火力発电や、放水することで発电を开始できる水力発电など）、そして叁つ目が运転予备力によって対応可能な数时间程度の间に稼働できる待机予备力（运転停止中の火力発电など）です。
课题も
送配电事业者（系统运用者）は時々刻々、周波数を維持するために出力の増減を指令しますが、新規参入会社の増加で、30分単位で出力を調整する電源が増えることや、再生エネルギーの導入増加で、周波数維持のための調整やコストが増加する可能性もあります。今後、送配電事業者がしっかりと調整力を確保するために、発電事業者間のルール作りなど精密な仕组みを构筑することが必要です。
まとめ
電力小売りの全面自由化後も、电気を安定かつ確実に供給することの重要性は変わるものではありません。需要と供給のバランスをしっかりと調整し、必要な供給力や予備力を確保するために電力市場に参加する事業者の責任ある対応が求められています。
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