1 2009年前期エネルギーネットワーク工学担当教員長坂研所属: 東京農工大学大学院環境エネルギー工学講座小金井キャンパス 5号館 506A室 Tel & FAX: 042-388-7481 E-mail: [email protected] 電力システム（発電～需要） 2 電力システム発電側送電側配電側需要側電力システム（生産部門）生産部門（電源サイド） • • • • 火力発電所水力発電所原子力発電所自然エネルギー発電所  発電所で燃焼している燃料の大部分は化石燃料（石油・石炭・天然ガス・ウラン etc）  大規模発電 •火力発電(石油・石炭・LNG) •水力発電（一般水力・揚水）一箇所で発電して、需要先に送電 3 発電所火力発電所 4 水力発電所原子力発電所太陽光発電所風力発電所水力発電所（一般および揚水）水力発電所沖縄海水揚水発電所 5 輸送部門（送電サイド） Step-Up変電所高圧送電線一次変電所 Step-Up 変電所電気エネルギーを超距離に送電するために、まずStep-Up 変電所を使って電圧を上昇して（例えば、 500kV ）送電する。 6 高圧送電線分配部門（配電サイド）配電用変電所配電線柱上変圧器送られた電気エネルギーを需要家に消費させるため、まずStep-down 変圧器を使って電圧を減少しなければならない（例えば、 66kV→100V ）。 7 柱上変圧器様々な変電所 8 132 KV 変電所 9 66 KV 変電所および配電線 10 送電線カナダのマニトバ電力送電線 11 雷アレスタケーブル絶縁体送電タワーベース送電線米国500kV送電線 12 カナダのバンクーバー島送電線送電線 13 ヨーロッパの送電線日本の送電系統（超高圧（187kV）以上主要送電システム） 14 消費部門（需要家サイド） 15 輸送部門（送電サイド）住宅入口引込み線柱上変圧器から引込み線 • 送電線 • 一次変電所 • 送電線電気パネル kWh メータ • 工場（大口需要家） • 住宅（一般需要家） Ground 住宅内の系統へ日本の電力システム設備 16 発電個所数発電設備最大出力 1,357 196,998,711 [個所] [kW] 送電設備送電線延長 259,895 [km] 変電所個所数変電設備変電所容量配電線延長 6,451 758,291,450 3,911,812 209,344,250 [個所] [kVA] [km] [kVA] 配電設備柱上変圧器容量 [kW], [kVA] 単位に注意!!! 発電所の特性（長所）・水力発電所一般水力：初期発電コストは割高だが、長期的な経済性に優れている揚水発電：瞬時負荷追従性能力に優れている・火力発電所石炭火力：安定した燃料供給、燃料価格が低位のため経済性にも優れている石油火力：発電設備の起動・停止、出力の調整が比較的容易であり需要の変動に対応しやすい LNG火力：クリーンエネルギーで優れた環境特性や出力調整機能を有する・原子力発電所優れた環境特性、少量の燃料で大きなエネルギーを得られる 17 発電所の特性（問題点） 18 ・水力発電所季節や気候による水量変動の影響を受ける・火力発電所石炭火力：温室効果ガスの排出 → 排気をクリーンにする装置の設置が必要石油火力：温室効果ガスの排出 →排気をクリーンにする装置の設置が必要燃料価格が、中東の生産量や政治情勢に影響されやすい LNG火力：低温のため、燃料貯蔵に専用設備が必要・原子力発電所放射性物質を取り扱うため、安全性に対する不安がある日本における電源構成の現状一般水力石炭火力 28% 揚水 LN G 火力石油火力原子力 9% 1% 29% 22% 11% 電源構成（出力比） 19 需要変化に伴う電源構成（ベストミックス）ピーク供給ミドル供給ベース供給注意!!! 自然エネルギー発電はピーク供給として利用されている 20 日本の９電力会社 21 結言  現在の電力システムについて 20世紀の発電システムは「大規模集中型」である  21世紀に向けた電力供給地球環境を考えた自然エネルギーの利用分散型電源の導入とエネルギーのカスケード利用  新時代の電力供給制度技術開発に加えて、供給制度などの政策としての取り組み 22