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 トップページ電気と磁気の?(はてな)館 > No.74 スマートグリッド時代の配電網を支える高圧コンデンサ
電気と磁気の?(はてな)館

スマートグリッド時代の配電網を支える高圧コンデンサ

電力需要のピークカットに期待される電力貯蔵技術
 電力の消費量は季節や昼夜、曜日などによって大きく変動します。おおむね、夏は昼過ぎ、冬は朝・夕をピークとし、深夜をボトムとする需要曲線を描きます。
 季節や時間帯に関係なく供給される電力をベース電力といい、これには水力発電や原子力発電が利用され、変動部分の電力には石油や天然ガスなどの火力発電によって供給されています。しかし、石油や天然ガスはいつかは枯渇する化石燃料です。また、脱原発という動きもあり、太陽光や風力発電、地熱発電などの再生可能エネルギーによるベース電力の底上げが求められるようになっています。
 しかし、発電した電気エネルギーはそのままで貯蔵することができません。このため、夜間の余剰電力を日中の需要に振り分ける負荷平準化(夜間の負荷のボトムアップと日中の負荷のピークカット、ピークシフト)という考え方が重要になっており、さまざまな電力貯蔵技術の利用が研究されています。古くから利用されている揚水発電もその1つ。夜間の余剰電力で、貯水池に水を汲み上げておき、日中はその水を落として水力発電して電力不足を補います。このほか、フライホイール、圧縮空気、超電導などを利用した電力貯蔵技術もあります。
 超電導コイルを用いたSMES(超電導電力貯蔵:Supercoducting Magnetic Energy Storage)と呼ばれるシステムは、すでに工場などの瞬停対策として実用化されています。瞬停とは落雷などによって生じる瞬間的な電圧低下のことで、生産ラインをストップさせることもあります。
 SMESは、超電導コイルを液体ヘリウムで冷却した装置。極低温状態において、超電導コイルは電気抵抗がゼロとなるため、発熱ロスなしに電気エネルギーを磁気エネルギーとして貯蔵できるのです。もし、瞬停が起きて電力系統からの電流が途絶えても、超電導コイルに貯蔵された磁気エネルギーが電気エネルギーに変換されて供給されるしくみです。液体ヘリウムのかわりに安価な液体窒素が利用できる高温超電導体のSMESの開発も進められています。  




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