風力発電の大量導入技術

カテゴリ: 技術報告

論文No: 1486

グループ名: 【B】電力・エネルギー部門

発行日: 2020/09/04

タイトル(英語): Grid Integration Technology under large amount Wind Power

著者名: 風力発電の大量導入技術調査専門委員会

著者名(英語): R&D Committee on Grid Integration Technology under large amount Wind Power

キーワード: 再生可能エネルギー、系統連系、電力系統／Renewable Energy, Grid Integration, Power System

要約(日本語): 近年，地球環境保護の観点から，風力発電の普及拡大が世界的に大きく進展しつつあり，風力発電の普及拡大への期待は，日本においても非常に大きいものがある。一方で，風力発電は気象条件に応じて出力が変化する特徴を有するため，既存の発電所に比較すると不確実性がある電源と捉えることができる。特に日本は他国との国際連系を有さないため交流連系系統としての系統規模は必ずしも大きくはなく，欧州や米国と比較すると周波数が変動しやすい課題がある。そのため，需給調整技術の重要性は高く，風力発電や太陽光発電など，出力が変動する電源が大量に導入された場合にも，安定的かつ経済合理的に需給運用を実現できるような技術面および制度面の整備が求められている。このような課題は，風力発電所側での対策のみならず，電力系統全体の観点から合理的な設備計画および運用制御体系の構築を進めることが重要である。
本技術報告書では，まず(1) 風力発電大量導入時の電力系統への影響を調査し，(2) 風力発電の大量導入を実現する先進的技術に関する内外文献を紹介し，(3) 各国動向をまとめ，今後の日本における風力発電の普及拡大の見通しや課題を整理した。風力発電の大量導入を実現させるための方法論は，唯一共通の解があるわけではなく，国や地域によって多様である。これらの多様な解決策が，日本の来るべき風力発電の大量導入時代に向けた，技術革新や法制度の整備のヒントとなる可能性がある。

要約(英語): Recent discussion on global environment pushes massive wind power promotion worldwide. While significant exception for wind power has also risen in Japan, it is considered as an uncertain generator comparing to the existing power plant because of its variability depending upon weather condition. As the Japanese Grid is not a huge power system so much without any interconnectors to neighboring countries, there are some challenges including grid frequency that tends to vary comparing with those in European countries and U.S. Technical and institutional improvements for balancing are, therefore, highly required to realise security of supply and economically reasonable operation even with large amount of variable renewable energy (VRE) like wind and PV. These challenges should be solved not only in wind power plants but also in power systems from the viewpoint of the entire grid with reasonable planning and operation schemes. This report shows the following contents, (1) effect to power systems under large amount of wind power, (2) state-of-art technologies that realise massive integration of wind power and (3) international trends and a perspective on the future Japanese grid. Countermeasures to realise large wind integration are not limited into the only solution but diverse for each country/area. We hope this repot gives hints for technical and institutional innovations for the coming future with large wind integration.

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