2018年10月13日と14日に、九州本土で太陽光発電の出力制御がはじめて実施されました。
これまでも壱岐や種子島などの離島では出力制御が実施されてきましたが、離島を除くと今回が初めての出力制御となりました。

好天で太陽光発電による電力供給が伸びるとともに、冷暖房の必要がない気温と、土曜・日曜日で休業となる事業者が多いことで電力需要が落ち込むため、需要を供給が上回り、需給バランスの崩れから停電などを引き起こす恐れがある、というのが実施の理由です。

出力制御実施日の需給バランス

九州電力のWEBサイトで公開されている「『再生可能エネルギーの固定価格買取制度』に基づく再エネ出力制御指示に関する報告」から、当日の需要と供給のバランスを見てみましょう。

九州電力「『再生可能エネルギーの固定価格買取制度』に基づく再エネ出力制御指示に関する報告」

出展:九州電力「『再生可能エネルギーの固定価格買取制度』に基づく再エネ出力制御指示に関する報告」

10月13日(土)を例に見てみましょう。

もっとも電気が余りそうな時刻(=最大余剰電力発生時刻)が12時〜12時30分。
この時間に発電できる量(=供給力)は1,293万kWと算出されました。
このうち595万kWが再エネ発電の出力です。

それに対し消費する量(=エリア需要)は828万kWと想定されました。
供給力のほうが大きいため、これでは465万kWも電力が余ってしまいます。供給が足りないより余るほうがいいんではないか、と思う方もいらっしゃるかもしれません。ここでは詳しく説明しませんが、供給が多くて余ることも大規模停電などの恐れもあり、避けなければなりません。
詳しくは今さら聞けない「出力制御」〜なぜ出力制御が必要なのか?〜のページをご参考になさってください。

需要を増やすため、「大容量蓄電池への充電」「揚水運転(水を汲み上げる)」を行い、需要側を226万kW増やします。
それでもまだ239万kWの電気が余ります。

そこで「域外送電」で196万kWを九州電力以外の電力会社へ送り需要側を増やします。

まだ43万kW余るため、需給のバランスをとるために太陽光発電の出力制御を行ったということになります。
43万kWは、再エネ発電電力の7%にあたります。

10月13日の需給バランス予測値を積み上げグラフにすると下図のようになります。少し供給過多であることが分かります。

九州電力「『再生可能エネルギーの固定価格買取制度』に基づく再エネ出力制御指示に関する報告」より弊社にてグラフ編集

他の電源は出力制御しないのか?

太陽光発電を出力制御する必要があるなら、他の電源も出力制御を行っているのでしょうか?
実は出力を抑える順番が決まっていて、そのルールを「優先給電ルール」と呼んでいます。
以下のリストの上から順に出力が制御されます。

0.
電源Ⅰ:一般送配電事業者が調整力として予め確保した発電機の出力抑制、及び揚水運転
電源Ⅱ:一般送配電事業者からオンラインで調整ができる発電機の出力抑制、及び揚水運転
1.
電源Ⅲ:一般送配電事業者からオンラインで調整できない火力電源等の発電機の出力抑制、及び一般送配電事業者からオンラインで調整できない揚水式発電機の揚水運転
2.
長周期広域周波数調整
連系線を利用し、区外へ電力供給することによる下げ調整等
3.
バイオマス専焼電源の抑制
バイオマスを専用のボイラで燃焼させる方式の発電機の抑制。ただし、地域バイオマス電源を除く
4.
地域資源バイオマス電源の出力抑制
地域に賦存する資源を活用する発電設備の抑制
5.
自然変動電源の出力抑制
太陽光発電、風力発電の出力制御
6.
電力広域的運営推進機関による措置
業務規程第111条の指示による融通
7.
長期固定電源の出力抑制
原子力発電、水力発電、地熱発電などの抑制

今回太陽光発電が出力制御されましたが、これは上から5番目の「自然変動電源の出力抑制」にあたります。これより上の1〜4を実施してもなお供給が多すぎた、ということになります。

優先給電ルールについて詳しくは、優先給電ルールとは?の記事をご覧ください。

出力制御実施はどのように知らされたのか?

再エネ出力制御登録フォーム」からメールアドレスを登録していれば、毎日「【九州電力よりお知らせ】再エネ出力制御の見通しについて」という件名のメールが届きます。
そこで翌日の出力制御見通し、2日後、3日後の見通し(参考)が確認できます。
誰でも登録ができますので、興味のある方は登録してみてください。

メールサンプル

件名:【九州電力よりお知らせ】再エネ出力制御の見通しについて
九州電力よりお知らせします。

再生可能エネルギー出力制御の見通しに関して情報を更新しました。

九州本土において、この期間、出力制御を実施する可能性があります。
なお、今後、最新の気象情報等により見直すことがあります。

詳細は以下のリンクをご参照ください。

PC版公開URL 
http://www.kyuden.co.jp/power_usages/pc.html#saiene

スマートフォン版公開URL
http://www.kyuden.co.jp/power_usages/smartphone.html#saiene

モバイル版公開URL
http://www.kyuden.co.jp/power_usages/mobile.html

今回出力制御の対象となった低圧設備のオーナーさんに確認したところ、「【九州電力よりお知らせ】再エネ出力制御の見通しについて」以外に、九州電力から出力制御の連絡はなかったとのことです。
現在は交替制御で全対象設備が制御されるわけではありませんので、前述のメールだけでは、出力制御が実施されることは分かっても、自分の設備が出力制御されるのかどうかは分かりません。

出力制御された設備の発電量への影響は?

エコめがねなど出力制御実績を見ることができる遠隔監視を導入していれば、制御されたかどうかを確認することができます。

前出のエコめがねユーザさんの13日のエコグラフを見てみましょう。
福岡県にある低圧の設備で、指定ルールが適用されています。

エコグラフ

パワコンが9台設置されており、折れ線グラフがそれぞれのパワコンの発電量を示しています。
この設備は、13日は11時半〜13時半まで出力制御されたもようです。
12時台は60分間100%制御(=発電できない状況)となっています。
このグラフでは1時間単位の発電量を表しているため分かりづらいですが、11時台と13時台は、1時間のうち部分的に出力制御があり、合計2時間出力制御されたと思われます。

出力制御のしくみ上、“もし出力制御されなかったら何kWh発電できたか”は測定できませんが、よく似た気候条件の別の日の発電量と比較して類推することは可能です。翌日の発電量と比較したところ、50kW弱の容量の太陽光発電設備で合計2時間の出力制御を受けたことで、60kWhほど発電量が低下していることが分かります。
容量1kWあたり・制御1時間あたりで平均すると、今回のケースでは約0.6kWh/1kW/1hの影響となりました。発電の条件はさまざまであり一概に言えませんが、ご参考になさってください。

出力制御の有無による発電量の違い

実施の難しさ

10月14日の制御量は前日の指示では合計62万kWの出力制御となっていましたが、当日の朝に見直され、合計71万kWの出力制御に変更され制御が実施されました。当初想定されていたよりも需要が伸びないためとのことで、予測の難しさが伺えます。

また14日にはシステムのトラブルにより、30分の間、約17万5,000kW分を余分に制御してしまったとの報道もありました。
需給バランスを整えるための出力制御ですので、安定して運用されることが望まれます。

また発電事業者間で不公平とならないような調整も必要です。

秋の低需要期はしばらく続きますので、引き続き注目していきましょう。