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エネルギー・電力設備

電気の品質「周波数」を一定に保つために

電気の品質とは

電気は、「周波数」を一定(50Hz)に保ちながらお届けすることが大切です。なぜなら、周波数が変動すると産業用機器の使用などに不具合が生じるおそれがあるためです。
周波数を一定に保つには、電気の消費(需要)と発電所の出力(供給)のバランスをとる必要があります。
そこで、当社は周波数が常に一定となるように需要の変動に応じて、火力発電機や水力発電機の出力を調整しています。

周波数が変動すると、電動機の回転数が変わるため

  • 産業用機器などの不安定動作による品質低下
  • 生産ラインの停止

などの不具合が発生するおそれがあります。

需要と供給のバランス

太陽光や風力発電は、天候などの気象条件で出力が増減します。
導入量が増えると、出力変動が大きくなるため火力発電などによる調整が追いつかず、周波数を一定に保つことができなくなるおそれがあります。

わかりやすく、水に例えてご説明します。

  • 蛇口を発電所
  • 水の流入量を発電所の出力(供給)
  • 水の流出量を電気の消費(需要)
  • 水の総量(=重量)を周波数

・・・とすると

流入量(供給)=流出量(需要)の場合

流入量(供給)=流出量(需要)の場合

重量(周波数)を一定にするために、水の流出量(電気の消費)と蛇口からの水の流入量(発電所の出力)が等しくなるように調整することで水の重量(周波数)を一定(50Hz)に保っています。

流入量(供給)<流出量(需要)の場合

流入量(供給)<流出量(需要)の場合

水の流入量(太陽光・風力発電の出力)が急に減った場合、水の重量が減少(周波数が低下)します。

流入量(供給)>流出量(需要)の場合

流入量(供給)>流出量(需要)の場合

水の流入量(太陽光・風力発電の出力)が急に増えた場合、水の重量が増加(周波数が上昇)します。

需給調整による電力品質の維持

火力発電機は、運転を継続するためには発電出力を一定値以下にすることができないため、抑制できる範囲は限られており、その範囲を「下げ代」と呼んでいます。
太陽光発電の出力が「下げ代」以上となる場合、需要に対して供給が過剰となるため、周波数を一定に保つことができません。

需給調整による電力品質の維持

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