米加州で大停電！、再エネ導入で前進も系統の安定運用が後手に 「世界5位の経済大国」でも、電力網は発展途上国以下！？

 Published at Nikkei Mega Solar Business

「革新的な州にとって容認できない」

　依然として、世界を脅かす新型コロナウイルスで自粛ムードが続く中、米国では８月中旬に突然、猛暑が訪れた。とはいえ、夏なのだから当たりのことにも思える。

　そんななか、世界をリードするハイテク企業が集まるシリコンバレー、世界を魅了するエンターテイメントが生まれるハリウッドなど、世界の先端を走るカリフォルニア 州で、何と電気の供給不足で、停電に陥ってしまったのだ。

　カリフォルニア州を１つの国だとすれば、その経済規模は英国を上回り、米中日独に次ぐ世界5位に相当する。そんな先進経済大国で、猛暑によって停電が起きた背景には、どんな事情があったのか。電力系統は、途上国並みということなのだろうか。

　同州のギャビン・ニューサム知事は今回の停電を「国の最大かつ最も革新的な州にとって容認できない、不適合」と表現した（図1）。

図1●電力の専門家と今回の電力不足の緊急会議を行うカリフォルニア州知事（黄緑色の囲み内）

（出所：Office of Governor Gavin Newsom）

　国内のメディアでは、不十分な電力供給のために同州が計画停電を実施することは、2001年のエネルギー危機以来、ほぼ20年ぶりと報道されている。だが、実際には、「停電」に関して言えば、もっと頻繁に起こっている。

停電すると自家発電機がうなり声

　筆者はサンフランシスコから南に車で約１時間の、空高くそびえ立つ赤スギで有名な州立公園近くに住むが、ここ数年間で何回停電に見舞われたか、とても数え切れない。

　強風が吹くと停電。雨が続くと停電。乾燥が続くと停電、と言った具合だ。

　特に、強風と乾燥が重なった場合、老朽化して整備の不十分な送電線が火元になり大規模な山火事を起きるのを防ぐため、数百万人の電力を停止するという意図的な停電も起こる（図2）

　こんなに脆い電力網を持つのは、米国内のみならず、世界でもトップ規模の大手電力会社パシフィック・ガス＆エレクトリック（PG＆E）なのである。こんな状態であるから、地域の住民のほとんどは自前のジェネレーター（自家発電機）を持っており、停電とわかると、各自外に出て、ジェネレーターをブルンブルンと稼働させるのである。停電が２時間続くのか、2日以上になるのかも分からない、全く発展途上国のような生活になる。

「複数の災厄」で破滅的に

　問題の停電は8月14日の夕方に始まった。

　カリフォルニア州の送電系統を管理するカリフォルニア独立系統運用機関（CAISO）は、停電後、初めての公的な声明で、今回のイベント（停電）を「パーフェクト・ストーム」と表現した。これは、「複数の災厄が同時に起こり、破滅的な事態に至ること」を意味する。Read More Here

「ダックカーブ」改善法、大量導入した太陽光を「水、熱、氷」で蓄える 日中に電力需要をシフトし、再エネの出力抑制を回避

Published at Nikkei Technology Online --- 　分散型太陽光発電システムの大量導入で、日中の電力消費量を発電量が上回り、さらに夕方の太陽光の発電が止まる頃、電力需要が急激に上昇するという現象が指摘されている。近い将来、こうした大きな需給ギャップを埋めるのが困難になるのでは、という懸念が数年前、カリフォルニア州で指摘され始めた。

ピーク需要は夕方から夜

　この現象は「ダックカーブ」と呼ばれる。2013年から2020年にかけてのカリフォルニア州における時間別「実質電力需要」と「供給量」のグラフの変化に、その現象が表れている（図1）。この場合の「供給量」とは、電力会社の大規模・集中型発電所から供給される電力量。「実質電力需要」とは、全体の電力消費量から、消費者側の配電網に接続された分散型太陽光・風力発電などの発電量を差し引いたものである。
　元々電力需要を示すグラフは朝から昼にかけ緩やかに上がる。アヒルのしっぽから背中のような曲線を表す。しかし、分散型太陽光発電の導入量の増加につれて、アヒルの背中がお腹へと逆の曲線に変わっていく。太陽光発電などの分散型発電を導入すると、家庭の電力需要は太陽光の電力で賄われるようになり、電力会社から購入する電力量が減る。つまり、分散型太陽光発電の大量導入で、昼間の「実質電力需要」が大きく下がり、この時、電力会社から供給される電力が過剰になる恐れが心配され始めた。

アヒルに飛び方を教える

　問題の一つは、太陽光発電の出力ピークが需要ピークからずれていることである。カリフォルニア州において、太陽光発電システムの発電量は、正午から午後2時にかけてピークを迎える。一方で、ピーク需要は夕方5時から夜8時ごろと、午後のもっと遅い時間に発生する。つまり、供給と需要にギャップが生じるのである。
　もう一つの問題は、需要ピークが急激に上昇することだ。昼間は太陽光発電で実質需要が最低レベルまで下がるものの、太陽光発電からの出力がなくなる夕方には、「本当の」電力需要のピークが訪れる。2020年には約13GWもの需要を、わずか3時間で急速に埋めなければならないと予想されている。

New Report by Regulatory Assistance Project

　ダックカーブ現象により、本来なら調整力として使わないベース電源による供給量を日中に減らさなければならなくなりそうだ。さらに、夕方より大きな需要の差を埋めるために、火力発電設備などの既存設備を待機しておき、出力を急激に上げるという制御が必要になる可能性がある。...See More Here

SPI 2015レポート 米国太陽光発電市場成長の陰―蓄電池は救えるか

Published at Solar Journal --- 9月中旬、4日間に渡り、北米最大の太陽光発電関連展示会「Solar Power International（SPI）」が米国カリフォルニア州アナハイム市で開催された。SPIは100以上の専門セミナーと数々の展示会・技術講演会、ネットワークイベントで構成されており、今回は600社以上の出展と1万5千人の来場者数を集めた。

全米太陽光発電協会（SEIA）によると、イベント開催時点で米国における太陽光発電累計設置容量は約23GW以上。また、これまでに米国で新設された電力発電所の40%が太陽光発電であり、これは近日の米国における太陽光発電産業の大きな成功を意味している。

成功を祝うかのように、イベントの中盤にはジョー・バイデン米副大統領が約4000人を前に熱い演説を行い、大きな可能性に満ちた太陽光発電産業にエールを送った。

US VP Biden Speaking at SPI, Credit: Steven Purcell for SPI 2015

成長が著しい米国市場だが、今後の成長を脅かす数々の問題も抱えている。

まず、「Investment Tax Credit（ITC）」と呼ばれる連邦レベルの投資税控除制度。これまでは、太陽光発電システム設置にかかる投資額の30％を税額控除できたが、この制度が延長されない場合、住宅用については来年末で終了、非住宅用については現在の30％から10％に下がってしまう。市場収縮のインパクトを避けるため、会場では「ITC延長を！」との声が上がっていた。

次に「ネットメータリング」制度。この制度は分散型システムによる”自産自消”を促すものあり、発電量で電力消費量を相殺しながら、余剰発電量を次月に繰り越し、電気料金を削減できる。しかし、太陽光発電の普及が加速する中で、余剰電力の買い取りを義務付けられている電力会社は、現在の買取価格を「小売価格」から「卸売価格」に引き下げる計画をしている。...Read More Here

太陽光とタダの電気温水器をセットで提供、米電力が販促策

Published at Nikkei Technology --- 　もし、電力会社がタダで新品の電気温水器と太陽光発電システムを0.41米ドル/W（約50円/W）で提供しますよ、とプロモーションをかけてきたら乗らない手はないだろう。

　ミネソタ州の農村部にある電力会社、Steele-Waseca Cooperative Electric（SWCE）社は、こんなユニークなプログラムを展開している。同社は、小さな協同組合のメンバーが経営する地域主体の電力会社だ。「このコミュニティーソーラーを始めた理由は、メンバーが長年、低価格で再生可能エネルギーに投資できるオプションを求めていたからです」と、SWCE社で分散型システムエンジニアを務めるKristi Robison氏は語った。

　「コミュニティーソーラー」は、太陽光発電システムを設置できない電力消費者でも、太陽光発電事業の恩恵が受けられるシステムである。例えば、アパート住まいの人や、持ち家があっても日照条件が良くなかったり、太陽光発電システムを設置する十分な資金がなかったりする場合である。

　「コミュニティーソーラー」では、自宅の屋根や敷地内ではなく、地域（コミュニティー）内に太陽光発電システムを設置し、そこで発電した電力の一部を長期契約で購入する。発電量は、毎月の電力消費量から差し引かれ、電力消費者は差額を支払うだけでよい。太陽光発電システムを自分の家に設置せずに、さらにシステムの修理やメインテナンスに煩わされずに、「自産自消」をバーチャルに実現できる。

Credit: Steele-Waseca Cooperative Electric

　この仕組みの利点は、コミュニティー内の広く、比較的安く、日照条件のより良い土地を利用できることである。さらにシステムサイズが大きいので、規模の経済性効果が高く、住宅用の屋根置きと比べると、コストも一段と低い...Read More Here