太陽光の出力抑制を最小化、NECなどが制御技術を開発

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NECは2015年8月24日、太陽光発電の出力抑制量を最小化できる技術を開発したと発表した。東京大学 生産技術研究所 荻本和彦特任教授、東京農工大学 工学研究院 池上貴志准教授と共同で開発した。

現状では、太陽光発電の正確な発電量の予測は難しい。確実な電力需給バランスを実現するために、電力会社が発電事業者に求める出力抑制量が過剰になる傾向があることが、課題となっている。

また、出力抑制量を一部の発電事業者に偏らせず、公平に分担する制御が求められている。こうした課題を解消し、太陽光発電の出力抑制を最小化する手法の一つとなりうる。

今回、開発した技術は、太陽光発電の電力量を高精度に予測し、かつ、予測値のズレ幅を把握できる。これによって、それぞれの発電事業者に割り当て可能な最小限の出力抑制量を算出でき、過剰な抑制を低減できる。

また、太陽光発電所の設置場所の気候条件や抑制履歴を考慮し、出力抑制量を公平に割り当てられる。発電事業者ごとに、きめ細かく出力抑制量を分配し、発電事業者間の公平な出力抑制も可能にする。

開発した技術を、電力システムの運用解析技術を使って評価した結果、従来の手法と比べて、従来よりも抑制日数は多くなるものの、出力抑制量を3分の2に抑えられることを検証できたという。

こうした技術を使うことで、太陽光発電事業者にとって、売電機会の損失を最小限に抑えることが可能となり、出力抑制量の低減と配分の公平性に寄与できるとしている。

 

■天気予報のような「確率付きの発電量予測」

高精度な発電量の予測は、雲の量や気温などの気象条件を使った独自の指標によって、天気予報のような当たる確率(予測確率)を付与した「信頼度つき発電量予測」技術などによって実現した。

対象日の発電量の信頼度を予測する時には、過去の気象変化の類似性に着目し、数千を超える気象条件の組み合わせから、気象の類似度合いを活用する。

例えば、予測確率95%となった場合の発電量は、下限の出力~上限の出力をkW単位で示す。これにより、予測値の上下限幅を把握できる。

予測値のズレ幅が算出できることで、電力会社やエネルギー管理サービス事業者(アグリゲータ)は、上下限値内の複数の場合に対する制御の仮説が立てられるようになり、より適切な出力抑制量を設定し、配分できるようになる。