2005/12/06

電力会社の電気は、ほんとに100V?


既に、今年の春、京都議定書発行の日に自宅の太陽光発電設備「ひむか2号」くんが、発 電開始10年目となり、総発電量が5万1541Kwhに達したことをお伝えしました。http://www.watsystems.net/~trust/10y-himuka2.html

で、10年目になり、以前は、3.2Kwぐらい出ていたのが同じ天気で2.9Kwほどと、少し出力は落ちたように感じたので(ひむか2号クンには発電モニ ターが付いていて瞬間発電量が居間に居ながら見えるんです)電圧をチェックしてもらいました。(ご近所が電気工事屋さんなので)すると、そこのお宅で 110V、当家でも110Vとなっていました。(電力の側・経産省が定めている電気技術基準では101V+−6Vなんだそうです)

これは設置後すぐに起きた事象と同じです。http://ha2.seikyou.ne.jp/home/ng-nd/himuka2.html

この時は、電力会社がやってきて、近くのトランスの電圧を調整するタップを下げていきました。そして、それまでの3ヶ月間の平均発電量を差し引きしてその 遺失利益分としての電力 料金を振り込んできました。でも一番問題だと思ったのは、「ひむか2号クン」がちゃんと働けなかったことです。

九電に電話をしたら、今日は工事関係は忙しいので、近々、伺いますとの返事でした。 わたしちょっと頭にきました。110Vで受電する家庭は実は余分な電力を使わされるのです。 それも、原発・火力などの大型発電所で作られ、一方的に押し売りされる「汚い電気」をです。

そして、この現象が発生してから九電が対応するまでにこの小さな発電設備が社会に供給出来ない電力が勿体無いのです。金額は大したことありません。だって 1Kwhあたり九電は20円以下で買われるのですから・・・・。

ほんとは、こうした一極集中型の服従と強制する仕組みではなくて、それとは異なる分散型自然エネルギー変換装置=電源が各地に配置され、それが協調して無 駄 なく特性を発揮し、社会で使われる仕組みこそが構想され実現されるべきなのだと思います。(だって楽ジャン。電力のほんとの安定供給が出来るようになるの ですから・・・)

 ※実は、当家の発電設備を昨日、京セラの代理店に見て貰ったのですけど、欠陥が見つかりました。実は8系統あるうちの一つが±逆に繋がってい たのです。驚きました。ま、一番初めの頃でしたし、設置業者も慣れていなかったのですね。
  
で、出力がなんと8分の1だけ少なかったのですよ。で、10年間です   から、本当は59000Kwhを超えていたということになります。残念。今日までで55722Kwhなので4000Kwhにはなったと言うことです。あら 勿体無い。 (金額では16万円分ぐらいですかね。   これが発電原価を保証されているなら補助金無しでこれだけで160万円以上です)
  
ってなことを言ってたら、九電が来ました。で、調べるとその時点でも108Vでした。やっぱ、高いわ。こりゃ、ちゃんと動かないよ。(現場の人はそう言う ことが分かって いるのよね)

で、アナログ式の電圧測定記録装置を設置していきました。来週まで調べるそうです。時間ごとにやはり変化します。理由は、冬場の利用を想定し、一番近くの 変電所で電圧を上げているらしいのです。確かに、この冬場はコタツを使ったり、エアコンで夕方から電気の需要が上がります。その為に電力企業は末端の電圧 低下を恐れて電圧を上げるのです。 (今、午後8時過ぎに見たら、それでも107V有りました。高っけ〜)

で、この下にあるのがその記録紙のコピーです。


記録紙12・1〜12・3
12月2日の午前9時過ぎに2Vほど下がっている。この時点で、トランスのタップが一段下げられた。
でも、まだ高い。あとタップを一つ(2V分)下げても問題は起き無いだろう。
電圧記録紙12・3〜12・5


さて、その九電が来るちょっと前、ひむか2号くん。出力が少し上がりました。ピークで見られた数値は2.9Kwです。 (今は夕方で700Wしか出てませんが・・・。その後、天気の良い日に昼間見ていたら、何と出力4Kwを記録しました。

太陽光発電というのは、ま、光合成と同じなんですね。光を人間が使えるエネルギーの形態に変えると言うことではね。ただ、それを電気というエネルギーの形 では溜めることが出来ないだけ・・・。一方の光合成の場合は、種子の形のお米や木ならば木質部分として固定化され、ストックをしておいて何時でも使えるわ けです。


さて、こうした問題が直ぐ身分かるように、電圧を調べるにはと言うことで、当家のモニターでは見られないので、最近のものは見られるのかなと思い、京セラ のモニターのHPを見てみました。

http://www.kyocera.co.jp/prdct/solar/pvh/sys/kiki/pmd.html

これ自体は発電しませんから設置しても収益が上がることはありませんが、 でもね、自分がどれぐらい電力を生産しているかなど詳しくわかりますからあったほうが良いんです。けど、ちょっと高い。6万円もしますもん。で、うちのも 結構お高くて5万円ぐらいしたけど・・・。そこで表示される内容は昔に比べるとはるかに豊富になっています。

 http://www.kyocera.co.jp/prdct/solar/pvh/sys/kiki/pmd_m.html

 http://www.kyocera.co.jp/prdct/solar/pvh/sys/kiki/pmd_t.html
 http://www.kyocera.co.jp/prdct/solar/pvh/sys/kiki/pmd_s.html
 
 これですよ。
 
 ※ うちが付けているインバーターにはこれは付けられないのですよ。あらら。で、インバーターも含めてお買い替えくださいというのが以前、京 セラに問い合わせたときのお答えでしたわ。悲しいですよ〜。そう言う点では京セラが販売姿勢は車や洗濯機と同じです。消費財を売っているだけの考え方です ね。
 
 シャープのも見つけました。
 
 http://www.sharp.co.jp/sunvista/housing/product/color_monitor.html    
(こりゃ凄いですよ。自家消費分など全部分かる。以前私が提案して省エネナビとなったものが組み込んであります)
    
 サンヨーさんのもありました。
 
 http://www.sanyo.co.jp/clean/solar/hit_j/shikumi/shikumi_2.html

 
 これらはどにも電圧表示という項目はありません 。それは電力さんの問題なのだと言うのでしょうか?実に、これって変です。だって電圧って変化するんですよ。それが分かるって大事なことでしょう?安定的 で高品質の電気ってそう言うことでしょう?それを日本の電力会社は売り物にしてきて他のですから・・・。
 
 折角なら、電圧の数値も出るようにしとけばいいのですよ。そうすりゃ、 系統の安定化をそれぞれの所で調べられて、それがデータとして蓄積され、 どういう仕組みを作れば良いかがわかるじゃないですか!
 
 で、今回の事件で見えてきたのはやはり、分散型電源の優位性です。それ は技術の進展でよりその可能性を拡げています。系統の安定化に役立つって事です。(下にちょっと詳しく書きました)
 
 ウェッブの様にそれぞれが有る程度の独立性を持ちながら協調してお互いを助け合うそれによってより大きな効果を上げていくシステム。 また、それぞれの参加者が系統へのある程度の責任を共有するシステム。それは未来の社会を支える仕組みです。
 
 貴方が参加することで社会が豊かになって行く仕組み。人が生きていることがそれぞれ生かされていく仕組みです。そうしたシステムを組めれば次 世代に残せればと思いますね。私たちには引き継ぐべき責任があるのです。
 
 富は奪い合うものではない、それぞれが参加して豊かに生み出すもの、そうした歴史が人間の歴史だったではないでしょうか・・・。化石燃料を盗 み出してからどれほど私たちが堕落したことか・・・。短期的な目先の利益で何を失おうとしているか・・・。そのことに気付かねばなりません。目を伏せては ならないことです。
 
 何時かは今の限られた資源を使い捨てにするシステムでは終わりが来てしまいます。そこに残されるのは何でしょうか・・・。巨大な大量のゴミの 山でしょうか・・・。その時にはゴミ を処理するのに必要なエネルギーは既に残されていないでしょう。
 
 何れ、私たちも年を取り、この世界から去っていくでしょう。そして、私を構成していた分子や原子がばらばらになって地球の大気循環のなかへと 放たれ、世界へ散らばっていくことでしょう。それはまた植物の一部になり動物になり人になるかもしれません。そうして歴史が積み重ねられていきます。
 
 人は、生まれ、人と出会い恋をして次の世代を生み育て、そして死んでいきます。その積み重ねが人間の歴史であり、私たちはそこに連なるもので す。
 
 100年後、1000年後、私たちの未来を引き継ぐ人たちは何を見るでしょうか・・・。今のままでは持続可能では有りません。少なくとも私た ちは彼らの可能性を奪うことだけはするべきではないと思うのです。
 
  夢を見なくなったら人間お終いです。


2005・12・10

系統の広域電圧安定化に関して

まだ、この地域の電圧変動問題は解決していない。上の記録を見ても、昼間は高く、夜間に低い傾向は変わらない。これは、ひむか2号クンの出力に拠るもので はなくい。電力会社側の説明によれば、6000Vの高圧系から家庭配電網三相200Vへのトランスは全て固定変圧器で運用されているものなんだそうだ。

さて、この昼間と夜間の電圧変動の原因は変電所から6000Vで配電される電圧に起因する。昼間は当然、オフィス、工場などで使う電力が多くなる。この 為、変電所からきの昼間の電圧は高めに設定される。この間、あまり電力需要の無い私の地域の電圧は当然高くなる。

一方、夜間はオフィス、工場などで使われる電力は少ないので当然、それに合わせて変電所の出力電圧は落とされることになる。すると、当家のような家庭中心 の需要地域の電圧はさらに降下することになる。

例えば、地域に工場やオフィス、家庭などが混在する場合はこうした問題は起きないが、商業地域と工場地域などと住宅地が分かれてしまう今の日本の社会の有 り方ではそれは無理と言うものだ。こうしたアンバランスはどうしたら改善されるだろうか?

現状では地域ごとの需要の平準化を図ることは出来ない。電力側が進めているオール電化住宅などは今の地域需要の格差をさらに拡大することになる。むしろ、 系統の安定化を図るならば、家庭のオール電化を進めるよりは、工場やオフィスなど夜間需要をふやすほうがもっと効果が高いだろう。

では、現状の解決策は6000Vから200Vの配電網へのトランスを固定型から可変型に変更することだろう。ただ、今までの電力系統の考え方は、全ての需 要家は均一に需要を増やし需要を減らすという粗雑な前提で設計されているのだ。しかし、現実はそうなってはいない。

現実に合わせるしかないだろう。では、どの様に?

分散型で系統を運用できるシステムを構想すべきなのだ。

基本は大規模需要家にオンサイトの供給源をインストールし系統全体への負荷を軽減することだ。ただ、こうした電源を夜間止めるのは実に無駄なので夜間も動 かし経済性を上げる方法もある。しかし、こうした電源は必ず現状ではCO2の俳出を伴うので、むしろ昼間のピーク電源として有用な太陽電池をそうした昼間 電力使用施設に加えるのが最も合理的である。

それともう一つは、昼間にピークの来ない電力需要地域に安定的に電力を供給するにはその地域の夜間の電力需要にあわせた供給電圧を自動的に調整する変圧器 (オート・アジャスティング・トランス)を導入するべきだろう。また、今までは中央給電指令では周波数による給電制御しか行っていないが、今後はそれぞれ の地 域での最終消費地の情報をもIT技術を使って集積分析し最も効率的な運用を行うシステムの構築を構想すべきだろう。

現在、電力企業は夜間電力の割り引きを行い、そうした夜間の電力需要を掘り起こすのに、電圧降下を引き起こす可能性の高い家庭用地域での需要をさらに増や すようなことを行っていることになる。これはむしろ系統にとっては負担を大きくするだけなのだ。

この原因は大規模電源を優先しさらに原子力と言う負荷追従性の低いお馬鹿な電源を主力としたからに他ならない。こうした電源の導入をすすめてきた現場を知 らない旧来の経営陣の先見性の無さがこの問題を引き起こしたのだ。その責任は追及されるべきだろう。

さて、では我々はいかなる未来の電力供給のインフラを構築すべきかを考えてみたい。

未来を構想するヒントは常に現場にある。

系統の負荷を如何に下げ、安定化させ、どう運用するのか。

系統の負荷を下げていけばその費用は今の数十分の一で済ませることも出来るだろう。1Km引くのに10億円も掛かる50万ボルトの送電線を引くのか、それ とも6600Vの送電網を使う効率的な系統を構築するのかで未来の姿はがらりと変わってくる。

まず基本は再生可能な電源を、その特性を最も発揮するように最優先にシステムを組むということである。ということならば太陽光発電はピーク需要を最も大き くする需要家の近くにインストールされるべきだろう。

風力発電はその不安定さから見れば変動するベース電源として出来る限り6000V高圧系の送電網に各地でインストールされるのが最も安定的な系統運用に とって望ましいものとなる。またさらに小型の風力発電機はそれぞれの需要家に付加されて系統の安定化に貢献するものとなる。

最も安定的なベース電源は流れ込み式の小水力発電や、ポンプシステムに込みこまれた水力発電機である。これは安定的ベース電源として社会のインフラを支え るものとなるだろう。こうした分散型の自然エネルギーによる地域のエネルギー供給装置こそもっとも未来の可能性を拓くものとなるのだ。

また、出力調整の効く小型の電源としては今注目を集める燃料電池をバイオマスガス電源と組み合わせれば環境負荷も少なく生ゴミなどのバイオマス資源を有効 に活用することになるだろう。

これらの電源を有効に組み合わせるためには系統技術のインテリジェント化が今後の鍵を握るキーテクノロジーとなるのだ。


2005/12/12

今日は九電が、当家の引込み線の直前に一つ装置を設置した。どうも小型のトランスのようである。当家の発電設備がちゃんと稼動する様、自動的に電圧をコン トロールするちょっと賢い機器だという。電気技術基準で101V+−6Vとしなければならないと決められているのであるから、その範囲内に収めねばならな いのだ。

(深夜 になって確認したところ、当家の電圧は101Vぐらいで安定している。昼間はもうちょっと高かった気がするけど107Vと言うことではなかった)

ただ、当家の発電設備に関しては107V以下になって発電可能状態となって、これでめでたしめでたしではない。何が問題か?それは、、この地域の、 6000Vの変圧器から下の何も知らない一般需要家は、電気技術基準を超える107Vを超える電圧の影響を受けることに変わりないと言うことだ。

これは上にも述べているようにもっと根本的で広域的な問題である。つまり、電力の需給関係における負荷のアンバランスが生み出すこれまでの電力の供給シス テム自体がもつ限界をクリアーしていかねばならないということなのだ。

此れまでは大電力供給装置から降圧してばら撒くという発想でしか動いていなかったし、それは需要地は平準化しているものだという前提でシステムを運用して きた。で、最終需要地で何とかつじつまを合わせるしかなかったのだ。つまり、電力企業の中では発電部門が大きな力をもって電力を押し売りすることだけに力 を傾注してきていたのだ。

しかし、分散型電源が入ることで様相は一変する。。

50万ボルトの高圧送電線で発電所から送られてきた電力は地域の変電所からその地域全域に下は同じ6600Vで供給される。その下にぶら下がる200V系 統は柱上トランスでさらに降圧されて地域の家庭に配電される。た だ、この柱上トランスには調整機能が無いために変電所からの電圧を一定程度下げる機能しか持ち合わせていない。この高圧系統にぶら下がる地域に高負荷と低 負荷の地域が混在すれば、当然、低負荷地域の電圧も下がることになる。ただ、この地域が夜間電力を使う地域であればさらにその地域の電圧は下がることにな る。

もっと具体的に言うと、

ここは田舎で昼間はあまり電力を使いません。むしろ、家庭用の電力需要が多いので最近はやりのオール電化にする所もあって深夜の4時ごろに電力需要が増え たりします。何せ朝早いので午前4時過ぎぐらいに電気釜のスイッチが入ったりするのです。さらに工場やオフィスビルの電力需要が止まる夕方5時ごろから温 風器とかエアコンとかやたら電力を使うもののスイッチが入るのです。

一方同じ変電所につながる工場やオフィスビルなどは午後5時ごろから需要がどんどん減ります。相対的にこうした大型需要地に合わせて電圧を下げるのでそれ に連れて、相対的に負荷の少ないこの地域の電圧がさらに下がってしまうのです。

つまり、どんなに頑張っても高負荷地域と低負荷地域があるかぎり、高負荷地域に合わせてしまうと低負荷地域の変動は吸収しきれないということです。

これを解決する方策には二つの方法がある。柱上トランスに電圧調整機能を付加するというもの。それか、高負荷地域に高負荷時の対応電源を追加して負荷の平 準化を図る方法である。何れにしろ系統のインテリジェント化を図らねば問題は解決しない。大規模電源を作って電気を売って何ぼ儲かるかという粗雑な考え方 ではこの先やっていけなくなるのは確かなのだ。何故なら、これは実に全体で考えるなら無駄なことだからだ。

これが、発電・送電・配電の三つに分割されていたならば、こうし問題は見える形になって合理的な判断がなされるだろう。それが駄目でも、配電部門の地域の エネルギー供給のインフラを管理し全ての人たちがもっている知識を生かして分散型の電源を組み込む仕組みを構築すべき時代 なのだと思う。


2005/12/16

こりゃ、また、とんでもない電圧を見た。佐賀市民共同発電所の満岡医院の電圧が、何と115Vもあったのです。事故にな らないほうがおかしいほどですよ。 何でこんな事になっているのか・・・。電力会社のサボタージュ?

久しぶりに満岡医院へ・・・。で、心配だったので簡易電圧測定器(ま、テスターだす)を持っていって、「ちょっと計ってみるね」

で、「ひえ〜〜、何と115Vもある」、「何か影響あるの?」「電球 の球とか早く切れたりするよ」「ああ、そういえば、ここの待合室の白熱球って直ぐ切れるのよね。この医院を作ったときから・・・。表の駐車場もそうだし、 イルミネーションも赤いのが全部切れちゃった」

どれほどの被害を受けたか・・・。技 術基準101V±6Vを遥かに超える115V。きたない電気を沢山押し売りさせられただけではない。機器の破壊など経 済的な被害は計り知れない。開業からずっとなのだ。これが、プルサーマルが必要だと言う電力企業の姿なのだ。

いや、現場は、ここ宮崎では一生懸命にちゃんと発電するように工事をしてくれている。ただ、経営陣が経産省に言われて国策だとして原発を推進しているに過 ぎない。そして、その余った電力を押し売りするために現場が苦労するのだろう。

配電と送電と発電を分離すれば、配電はもっと地域の細かいニーズに応える顧客のための仕事が出来ることだろう。配電企業に勤める人たちは地域社会の為に働 く誇りをもって仕事が出来るだろう。