身近な電気の話　㊴太陽光発電が80％?!

日を追うごとに、日差しが強くなり冷房（エアコン）を使いたい季節になってきましたね。
 
冷房といえば、今年の夏の電力需給状況はどうでしょうか。気になります。熱中症を防ぐためにも安心してエアコンを使える状態であってほしいですね。
 

夏はエアコンと太陽光の季節

一般送配電を担当している、電気事業者の団体である電気事業連合会によれば、「安定供給に必要な供給予備力は確保できる見通し」だということで経済産業省も「特別な節電要請はしない」とのことです。
 
ほっとしますね。エアコンと太陽光発電が大活躍する夏の需給状況は本当に大丈夫でしょうか、もう少し詳しく見てみると少し心配もあります。
 
供給力を設備容量で見ると問題はないのですが、設備の運用上にやや不安があるのです。
 
具体的には、1.火力発電所がきちんと仕事をしてくれるだろうか、2.太陽光発電が増大して電力需給が不安定になりはしないか、2つの心配があります。太陽光発電にスポットを当てながら夏の電力需給状況をチェックしてみます。
 

高齢火力が頑張る

原子力発電がほとんど稼働していないので、電力供給を通年で見ると「80％以上を火力発電に依存」しているのが現状です。原発停止後の電力不足に対応するため、電力会社は急きょ火力発電所を新設してきました。
 
長期停止、あるいは廃止を予定していた高経年の老朽発電所もフル動員して、供給力を確保しています。高経年火力は念入りに検査し、補修して使用しています。
 
発電所によっては、取替部品の補給もままならない発電所があるとも聞いています。人間に例えると介護が必要な高齢者、あるいは後期高齢者のような火力発電がいまも現役で働いているのです。
 
ですから、過酷な環境の夏場に、酷使に耐えられるか心配です。関西電力、四国電力、九州電力など、原子力依存度が高い西日本の電力会社に高経年火力は多いですね。専門家は高経年火力が多いのが心配といっています。
 

関西電力に朗報

そんな折、朗報もありました。関西電力の話です。同社の原発である高浜原子力3、4号機、大飯原子力3、4号機の4基が、そろって6月下旬からの供給力として活躍できる態勢が整ってきました。
 
原発4基が同時に稼働するのは同社では6年半ぶりだそうです。助かります。これで太陽光と原発がフル運転すれば、火力発電の負担が減りますからね。高経年火力に十分な休息の時間が取れます。
 

太陽光ファーストの発電所運用

今年も太陽光発電で系統運用に苦労しそうなのが九州電力、四国電力など西日本の電力エリアです。
 
2018年度に入り九州と四国でエリア電力需要に占める太陽光発電の割合が急増し、一時的にせよ80％を超えた、と業界専門紙・電気新聞が伝えています。
 
年間を通じると太陽光依存度は数％なのですが……。時間帯によって、太陽光発電は主力電源であり主役電源になっているのですね。国の発電所運用ルール上、太陽光ファーストなのです。
 
九州電力によると、4月末までで太陽光発電比率が最も高かったのは4月29日、太陽光比率は81％に達しました。同日午後1〜2時の需要電力798万kWに対し、太陽光出力は645万kWに達しました。
 
同社では火力発電所の出力を調整（低下させ）、揚水発電所を揚水運転（下池の水を上池に汲み上げると需要を創り出せる）などで緊急対応し需給バランスを維持したそうです。
 
九州エリアの太陽光発電接続量は17年度末で789万kW、これは16年度末に比べて88万kWの増加です。増加の仕方は緩くなったそうですが、それでも現在も月6万kWのペースで増加しています。
 

供給力過剰の事態も

四国エリアでも同様な状況が発生しています。ことし5月5日、こどもの日のことです。休日であったことに加え気温もそれほど上がらない正午〜1時の時間帯。
 
エリア需要は221万kWにとどまっていましたが、太陽光発電出力は177万kWに達しました。
 
四国電力は安定供給に備え、火力発電プラント5基立ち上げてスタンバイしていました。このうち4基は定格出力の4分の1程度の最少出力運転でした。
 
残る1基もぎりぎりの低出力に抑え4基で1基分相当の98万kWにまで火力出力を調整していました。
 
それでも供給過剰の状態なので、同社は揚水発電所の揚水運転し需要を創出するとともに他社連系線を活用して、過剰発電分79万kWを吸収したそうです。
 
これら夏場に向かうと、太陽光の主役ぶりはいっそう顕著になります。陽射しが強くなると太陽光発電の出力は増加します。
 
冷房需要も急増して電力需給状況は一挙に緊張状態に達します。昨年の夏には九州エリアで、太陽光出力の過剰状態が発生しました。
 
冷房需要は高止まりしたままですが、太陽光は雲の流れ方ひとつで出力変動します。需給が不安定になると、少しのミスでも大停電につながります。停電リスクが高いのですね。
 
再生可能エネルギーを優先的に活用する国の決まりがありますから、電力会社は太陽光発電の運転状況に対応して、火力発電の運転を調整する必要があるのです。その際、経済性は二の次です。
 

太陽光発電は日没時が大変

昼間の先鋭化する冷房需要に、太陽光発電は大いに貢献してくれます。ピーク対応電力としては主力ですね。でも、どんなにカンカン照りの晴天の日でも、夕方日没になると、出力を一挙に落としてしまいます。
 
冷房需要は日没になっても減りません、かえって家庭の冷房需要は日没後に増勢に向かいます。
 
ですから電力会社の系統運用部門は日没時に緊張します。日没による太陽光の減少分を、火力発電で埋め合わせなくてはいけません。しかも一瞬たりとも過不足なく。同時同量が安定供給の原則です。
 
ところが多くの火力発電は急激な出力増加が苦手なのです。アイドリング運転をして電力潮流の変化に対応していますが、難しい作業です。
 
同期運転といいますが、高速自動車道で進入車線から走行車線に入るのと似ています。スピード（出力）を上げながら、前後のクルマとの車間距離とスピードを確認してクルマの流れに乗ります。電気の同期運転も同じです。
 
こんな時に役に立つのが揚水発電や貯水池式の水力発電です。太陽光発電が主力であり主役であるためには、バックアップしてくれる火力発電や水力発電、他電力会社、協力してくれる需要家が必要なのですね。
 
こうした条件整備があって初めて「再エネの主力電源化」は可能になるのです。
 
次回は太陽光発電の「2019年問題」についてお話しします。
 
Text：藤森 禮一郎（ふじもり れいいちろう）
フリージャーナリスト