電気 > 発電
改良型コンバインドサイクル発電のこと。
Frequency Converter. 周波数変換設備。
2022年現在で4箇所存在する。
EPPS機能をもち、一方のエリアの周波数が設定値を下回った場合、 供給側の周波数が健全であることを条件にし、設定した電力を主事に送電できる。
パワーコンディショナーを参照。
Reverse Power Relay. 逆電力継電器。
逆潮流を検出する保護継電器。 電力会社との契約が逆潮流なしの場合に取り付ける。
逆向きの電力が流れた場合に信号を遮断器に送信して電路を開放する。
電力の需要量と供給量の差分のこと。
インバランス料金
新電力が30分同時同量を達成できず電気量不足が生じた場合に
電力会社が補給する不足分の電気料金のこと。
系統連系リレーをオフにし、 電力会社の設備から物理的に切り離されている状態のこと。
火力発電の蒸気のかわりにガスタービンを用いた発電。 高温ガスの熱エネルギーを運動エネルギーに変換する。
燃料を燃焼して得られる熱エネルギーで水を蒸気にし タービンを回しておこなう発電。
2015年現在はLNG(液化天然ガス)、石炭の利用が多い。 LNGが全体の28.2%、石炭が15.4%、石油が14.6%。
発電の流れ
発電機は毎分3000回転(60Hzでは3600回転)する。 発電電圧は約15000Vで、変圧器で66000から50万Vに昇圧する。
系統連係している設備において、 自家発電事業者の発電量が自家消費分より多くあまった場合に 余剰電力が電力会社の線に流れていく状態のこと。
逆潮流させるためには発電した電圧が 電力会社線の電圧より高くなるように調整しなければならない。
バンク逆潮流
配電用変電所に設置された変圧器(バンク)で
配電系統から送電系統に有効電力が流れること。
発電設備の出力を商用ラインに接続すること。
GB. 電力会社の設備から半導体スイッチにより切り離されている状態のこと。
FITを参照。
ガスタービンと蒸気タービンを組み合わせた発電方式。
最初に圧縮空気の中で燃料を燃やし、発生したガスでタービンを回す。 排ガスは余熱があるため、余熱で水を沸騰させ、蒸気タービンで発電する。
ACC
Advanced Combined Cycle.
改良型コンバインドサイクル発電。
更に効率を高めたもの。
入口ガス温度を高め、蒸気タービンに高圧型、中圧型、低圧型をもうけたもの。
MACC
More Advanced Combined Cycle.
ACCの効率を更に高めたもの。熱効率は60%程度。
タービンで膨張した蒸気は湿り度が多くなり効率低下につながるため、 蒸気をボイラに戻して再熱し再び低圧タービンに抽入して効率を上げるサイクル。
タービンの途中から抽気し給水過熱器に導入して ボイラへ戻る給水を加熱して効率を上げるサイクル。
高速の流水を羽根に衝突させて、ランナを回転させる水車。
高落差、小流量の地点に向く。
水力発電で用いられる。 水の流れを運動エネルギーに変換する。
| 適する落差 | ||
| 衝動水車 | ペルトン水車 | 高落差 |
| 反動水車 | フランシス水車 | 高中落差 |
| 斜流水車 | 中落差 | |
| プロペラ水車 | 低落差 | |
| カプラン水車 | 低落差 | |
| 円筒水車 | 超低落差 |
水の持つ位置エネルギーを 水車により機械エネルギーに変換しておこなう発電。
太陽光により発電する電池。
太陽電池アレイ
太陽電池モジュールを機械的電気的に架台に取り付けた構造物。
太陽電池モジュール
太陽電池セルを耐候性パネルに収めたパネル。
太陽電池セル
最小単位。直列に接続して太陽電池モジュールとして用いる。
太陽電池の種類
国内出荷量
| 単位MW | |
| 2011 | 1404 |
| 2012 | 3809 |
| 2013 | 8546 |
| 2014 | 9216 |
| 2015 | 7137 |
| 2016 | 6341 |
| 2017 | 5246 |
2006年までは日本のメーカー(シャープ、京セラ、パナソニック、三菱)が上位を占めていた。 その後中国、台湾の業者がシェアを伸ばし、2012年はトップ10から日本企業が消えている。
規格
太陽電池を用いて光エネルギーを電気エネルギーに変換しておこなう発電方式。 一般的には売電用に用いられる。
買取価格
住宅用は余剰買取、事業用は全量買取
| 年 | 住 | 事 |
| 2009 | 48 | - |
| 2010 | 48 | - |
| 2011 | 42 | - |
| 2012 | 42 | 40+TAX |
| 2013 | 38 | 36+TAX |
| 2014 | 37 | 32+TAX |
| 2015 | 33/35 | 29+TAX |
| 2016 | 31/33 | 24+TAX |
| 2017 | 28/30 | 21+TAX |
| 2018 | 26/28 | 18+TAX |
| 2019 | 24/26 | 14+TAX |
| 2020 |
機器
パワーコンディショナ
電圧、電流の変換や連系保護を行う機器。
接続箱
太陽電池からの配線を端子台を用いて中継する機器。
逆流防止ダイオード、誘導雷保護器が設けられる。
河川をせきとめて貯水する土木構造物。 水力発電にも用いられる。
重力ダム
日本で最も多いダム。ダム自体の重さで水圧を支える。
材質はコンクリート。
アーチダム
水圧を両岸の岩盤で支えるようにアーチ型に築くダム。
重力ダムよりコストが少なくすむ。
フィルダム
岩石、砂利をつみあげてつくる。ダムの内部や上流面は水を通さない素材でつくられる。
堤体は非常に大きくなる。資材の運搬が困難な場所につくられる。
アースダム
粘土、土、砂れきで作るダム。軟弱な地盤でもつくれるが
あまり高くは作れない。灌漑用に用いられる。
蒸気タービン。 蒸気を通路中で膨張させることにより圧力を低下させ、 熱エネルギーを運動エネルギーに変換する機器。 蒸気はボイラから供給される。
タービン本体、復水器、給水加熱器に分類される。
原理による分類
衝動タービン
ノズルから出る高速蒸気衝動で
タービン羽根車を回転させる。
反動タービン
固定羽根と回転羽根にかかる反動力で
タービン羽根車を回転させる。
用途による分類
復水タービン
出た排気が全て復水器に行く。水になって蒸気を引っ張る力が生じるため
効率が良くなる。発電用。
背圧タービン
出た排気を工場等で利用する。
抽気背圧タービン
タービンから排気を何段も取り出しいろいろな圧力の蒸気を使用する。
ガスタービン
高温ガスにより動作するタービン。
オープンサイクルガスタービン、クローズドサイクルガスタービンがある。
タービンを用いた発電機。 回転界磁形三層交流同期発電機が用いられる。
回転数は50Hzで3000rpm(2極)、1500rpm(4極)。回転子は円筒型。 冷却方式は水素冷却や水を用いた冷却が用いられる。
電力系統に停電等の不具合が発生した際に システムが解列されず通電が継続される状態。
PCSには単独運転検出機能がついており、 異常を検知すると自動的に切り離すようになっている。
TD. アナログの計測値を電流信号に変換するための変換器。 日射計、気温計との接続に用いられる。
4-20mA変換器とも呼ばれる。
ディーゼルエンジンを用いた発電。
使われる電気量と作る電気量を合わせること。
30分同時同量
30分の間で同時同量を行うこと。新電力が行う。
不足が生じた場合は電力会社からインバランス料金が請求される。
エンジン、モーターをもちいて発電をおこなう機器。
燃料はガソリン、軽油、ガス等。
家庭用
モーターを動かす機器の場合は起動時に消費電力の1.1-5倍の電力を必要とする場合がある。
インバーター式
交流の波形がよく、パソコンやコンピュータ制御精密機器にも使用できる。
50/60Hzの切替が可能。
サイクロコンバーター式
パソコンやコンピュータ制御精密機器には使用できない。
スタンダード式
パソコンやコンピュータ制御精密機器には使用できない。
主なメーカー
パワコン、PCSとも。
直流電力の交流変換や系統連係をおこなうための機器。 下記の機能をもつ。
圧力水頭をもつ流水をランナ内に通過させ、 羽根から出るときの反動力でランナを回転させる水車。
ランナ出口から放水面までは吸出管(ドラフトチューブ)でつながれる。
風力エネルギーを風車により機械的動力に変換、 これで発電機を回しておこなう発電。
風のエネルギーは受風面積と空気密度に比例、風速の3乗に比例する。 主流はプロペラ型。電気への変換効率は約40%。
発電機は永久磁石形同期発電機、直流発電機が用いられ、 インバータで交流に変換される。 小型の場合は発電機のかわりに太陽光発電用のパワーコンディショナを用いることが多い。
10-300mの落差で使用できる。
日本の水力発電所の約7割で採用。
水の速度のみを利用する水車。
高落差(200-1800m)で水量が少ない場合に用いられる。
羽根はおわん型で、羽根に水を当てて回転させる。
ニードル弁を前後させて水量を調節する。
自然循環ボイラ
水と蒸気の密度差により自然循環する。
ボイラの位置を高くする必要がある。
強制循環ボイラ
循環ポンプにより強制的に循環する。
貫流ボイラ
高い圧力により水をただちに蒸気にしてタービンに送る。
ドラムがなく保有水量が少ない。
資格による取扱い区分
| 資格 | |
| 簡易ボイラ | 不要 |
| 小型ボイラ | 特別教育を受けた者 |
| ボイラ(小規模) | ボイラー取扱技能講習修了者 |
| ボイラ | ボイラー技士免許者 |
深夜等に余剰電力で上の貯水池に水を汲み上げ、 ピーク時に水を落として発電する方式。
下記のような熱サイクル。熱サイクルの基本。
ボイラからの蒸気でタービンを回転させて発電する。 蒸気は復水器で水に戻し、給水ポンプでボイラに戻る。
効率を上げるために再熱サイクル、再生サイクルも用いられる。 実際の汽力発電所はこの二つをあわせた再熱再生サイクルが用いられる。
系統電圧上昇を防ぐために PCSの力率を下げる制御のこと。