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解決済みの質問

太陽光発電の電力は連系点の上流で利用できますか?

太陽光発電の電力を逆潮流する際に、その電力は連系点の上流側(発電所側)で利用できますか?できない場合、送電網をループ化するのは有効ですか?

投稿日時 - 2011-10-19 06:44:57

QNo.7080842

すぐに回答ほしいです

質問者が選んだベストアンサー

しばらくこのサイトを見ていないうちに混乱しているようですので、再度説明します。
うまく理解してもらえるかわからないですが、話をできるだけ簡単にします。
理解しやすいようにするために専門家の目からは正確ではないとの指摘を受けるかもしれませんがご了解ください。

電流は電圧の高いところから低い所へ流れます。
電流が流れる方向へ電力が移動します。
ただし変圧器が途中に入る場合は高圧側の電圧を変圧比で割った値で読みかえるという風に考えてください
たとえば変圧比が66倍で低圧100V、高圧6600Vなら
低圧が101V、高圧側が6600Vなら高圧側を66000/66=100Vとみなし、低圧から高圧へ電力が移動します。(ここでは電流自体は低圧から低圧へは流れません。流れたとみなすことはありますが。)

途中の送電ロスを無視しますと、先日の図を使って

   高圧線→10→TrA←5←TrB←低圧線←10←C需要家(太陽光10発電)
          ↓        ↓
          15       5
          ↓        ↓
         低圧線      D需要家
          ↓
         E需要家    

この場合高圧線からの10+太陽光の10が加えられてD需要家、E需要家へ送られます。
C需要家の太陽光で発電した10の電気は5が同一低圧線のD需要家で消費され余った電気は、TrBで昇圧され高圧線経由でTrAへ送られTrAで高圧から低圧線経由E需要家へ供給されるということになります。
したがって条件が合えば上流側へ電気が送られます。(太陽光発電からみれば下流)
ただし太陽光の発電が減少すれば通常どおりの高圧線→TrA→TrBと流れます。

なぜ変圧器が入ると違う理解をするかという点ですが。
変圧器は梃子(テコ)のようなものと考えてください。長さの違うシーソーでもいいです。
テコは小さな力を大きな力に変換することができます。弱い人が強い人に力を与えることができます。ただし小さな力の人は長い距離を動かすためエネルギーは多く使います。
つまり弱い人が強い人に向かってエネルギー送ることができます。これが変圧器の原理だと考えてください。

あともう一点komaas88の説明の106Vの壁ですが(正確には107V)

低圧線の供給電圧は電気事業法施行規則で101V±6Vと決められています。
太陽光発電に対してもこのルールが適用されており、運転時の電圧が107V以下となるように作られています。(パワーコンディショナーがこの役割を担っています。)
電力会社の予想以上に需要が減ったり、太陽光の発電量が増えると低圧線の電圧が107Vまで上昇してしまう場合が発生します。
その場合は太陽光は電圧を無理やり上げて電気を送りだすのではなく、出力を抑制するか場合によっては発電を停止します。
電気機器等が101V±6Vを前提に作られていますのでこの制御はやむを得ないと思います。
もちろんこのような場合は電力会社も改善する必要が発生します。

投稿日時 - 2011-10-24 23:21:59

お礼

ご回答ありがとうございました。
このご回答が、他の方のご意見もふまえた正解のように思います。

投稿日時 - 2011-10-25 01:09:04

ANo.11

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回答(11)

ANo.10

ゆきりょえかさんのご質問ですが、このやりとりはルール違反ですが私も気になっていますのでわかる範囲で書きます。
私が低圧から高圧側へは電気が流れないというのは、当然106Vから107Vの方へは流ないということで、トランスにも昇圧トランスがあるように、条件がかなえば110V側から5万ボるト側へのエネルギー移行はあるはずです。ゆきりょえかさんの場合がそうだということでしょうか。
条件としては各戸の太陽光発電の上限リミットが強固であり、手前がへこたれるまでに5万ボルトの上流側が折れて、そのエネルギーを受け取っているという現象が起こっているのだと思います。私が聞く限りでは、そこまでゴリ押しするまでに下流の太陽光システムが上限を超える設定になっていて、発電を停止する(ようになっている)というものでした。推測ですが、クレームが多いので、最近では何らかの工夫がコントローラーになされたということではないでしょうか。
単なる推測です。そう考えたほうが現象を解く理屈にあっているかもです。

投稿日時 - 2011-10-24 10:41:37

お礼

ご回答ありがとうございました。
私の素朴な質問は、簡単なようで、意外と悩ましいのかも知れませんね。
よろしければ、他の方のご意見も、聞いてみたいと思います。

投稿日時 - 2011-10-24 20:24:38

あの、komaas88さんに聞きたいんですけど、専用の制御回路って何? どこに付いてるの? うちにないんだけど。
うちはいつどこで電圧計っても105Vなんですけど。
末端のコンセントでも分電盤でもパワコンでも電力量計でも同じ電圧です。

理論的な話しが通じない人のようなので実例を揚げます。
我が家は目の前の電柱から引き込みされてます。
その電柱には50KVAの変圧器が乗っており、我が家を含めた4件に供給されてます。
そのうち我が家を含めた3件には太陽光発電が乗っており、1件にはありません。
我が家以外の3件は常に日中は不在で、太陽光発電の乗ってない家の電力量計は常に止まってるかのような動きしかしてません。
ですが太陽光発電の乗ってる3件の売電メーターがガンガン回ってるのはどうしてですか?
我が家は毎月平均350KWh程度の売電をしてます。
変圧器バンク内で消費されない電力はどこへ行くんですか?

更に言えば、我が家は住宅街の表通りから一本裏へ入った区画なんですが、表通りはループ化された高圧配電線路です。
我が家側の区画に入ってきてる高圧線は三相で、表通りから電柱で三本目までです。
一本目の電柱には表通りから低圧線が来ていて、そこから4件の家に引き込みされてます。
我が家は二本目の電柱で、変圧器から4件の引き込みがあります。
末端の電柱にも変圧器があり、5件に引き込みされてますが、そのうちの2件には太陽光発電があります。
末端箇所は太陽光発電がある1件には日中寝たきりのおばあさんがひとり住んでますが、残りの4件はやはり日中不在です。

さてお尋ねします。
この状況で自家発電されて売られた電力はどこに行くのでしょうか?
低圧側から高圧側に逆流しないとは、どんな電気理論からなんですか?
そもそも電力量計は電流を検知するもので、電圧の上下は関係ありません。
なぜ電力量計がカウントされ、売電料金が発生するんでしょうか?

もしkomaas88さんが言うように各所で電圧がバラバラだったら、我々配電線工事を行う業者は仮設変圧器を取り付けしての無停電変圧器取替え工事なんてできませんよ。
我々は変圧器で高圧側の電流量のみならず、電流の向きも見るんで言えるのです。
電気理論どおりの現象ですよ。

投稿日時 - 2011-10-23 14:35:29

お礼

ご回答ありがとうございました。
実際に業務で電力を計測し、低圧線から高圧線への電力移動があるとのことですので、説得力を感じました。

投稿日時 - 2011-10-24 20:14:39

>率直な疑問は、「電気は低電圧側から高電圧側に流れることもあるのか?」

常識ではありえないことです。
家庭用太陽光発電の売電システムに話を戻すと、家庭内で余った電力を逆潮流させるためには、専用の制御回路で電圧を家庭内の電圧よりも上げて外部へ流すことになります。この電圧がその時点での外部(他の家庭へのライン)の電圧よりも高ければ売電用メーターは回りますが、低かったら当然回りません。システムは停止してしまいます。そういったクレームはご近所にソーラー売電家庭が増えてくるにつれて増えるだろうと言われています。
トランスを介した上流への逆潮流のことですが、低圧側で(売電家庭が増えて電力需要が減り、電圧低下がなくなって)規定以上の電圧になれば、本来は高圧→低圧となっている電気の流れが少なくなり、他のラインの方へ迂回する電流が比較的多くなるという現象に現れるわけですので、そういう意味でのみなし逆潮流なのでしょう。

投稿日時 - 2011-10-23 13:00:39

日本の受電電圧の範囲は101プラスマイナス6ボルトです。
つまり95V~107Vの間です。
しかもそれは受電点での電圧であり、受電点以降の屋内のコンセントなどでの電圧ではありません。
その電圧が電力会社に法律で義務付けられている日本の規定電圧です。
変圧器から何径間かの低圧線を介して引き込みされ、受電点で規定電圧を維持する為には、低圧の配電線路では110Vを越える電圧で送電されている事も珍しくありません。

あとね、太陽光発電なんかで売電する場合、電力会社の商用電源の電圧に極力近い電圧で連係させるのが基本です。
電圧と位相を商用と自家発共に合わせなければ短絡状態になります。
そのためにパワコンがあります。
もちろんパワコンに内蔵されているインバータが常時出力電圧を制御するので、夏とか晴れとかで電圧が変動する事はありません。
規定量発電されていれば常に出力電圧は一定です。
でなきゃ日中自分ちで発電した電気でまかなう時、照明が明るくなったり暗くなったりしちゃうでしょ。
電圧が安定してなきゃ家電製品が壊れます。

それからね、電気ってのは水道と違って送る側の圧力、つまり水圧がかかってるから流れるのとは違うんですよ。
負荷側で電気を使うから流れるんです。
電圧が違うから逆には流れないなんて、そんなこと水じゃないんだからありませんし、そもそも電圧は合ってますからね。

変圧器バンク内で余る電力は変圧器を介して高圧側に出て行きます。

そもそも自家発はしてるのに売電メーターが動かないなんてあり得ません。
そのために小細工するなんてもっとあり得ません。
高・低圧の配電線で電力の流れがあれば売電メーターは必ず動きます。
もし動かないなんて時は、配電線での電気の流れが無い時でしょう。
もちろんその時には変電所がダウンしますね。

投稿日時 - 2011-10-22 21:42:49

お礼

ご回答ありがとうございました。いろいろ教えてくださり、大変勉強になります。
流体力学では、流体は圧力の高い方から低い方に流れるので、電気も定圧線から高圧線には流れないと思っておりました。
まだ、しっくりと考えがまとまっていないのですが、ご回答のとおりと理解させていただきます。

投稿日時 - 2011-10-23 10:06:48

>地域の低圧線の電圧が106Vであれば、太陽光発電の逆潮流の電圧が100V程度のため、低圧線に逆潮流されないということでしょうか?

">太陽光発電の逆潮流の電圧": 発電側(住宅側の太陽電池の発生電圧) という意味なら、その上流が106Vになっている場合は(他では電力がほとんど使われていないということですから)逆流はしません。太陽光発電は真夏の時には無負荷なら106Vくらいになることはあると思います。でも発電側が106V以上の電圧を発生することは規制されていますので、物理的に逆には流ないということです。いつも発電が停止して給電側のメーターが上がらないというユーザーのクレームで、メーカーが(やみで)106V以上に上限を再設定して逆潮流を許し、電力を稼いでいる場合もあると言うことを聞きましたが。

投稿日時 - 2011-10-22 13:06:16

お礼

ご回答ありがとうございました。
ただいま、頭の整理がつかない状態です。
率直な疑問は、「電気は低電圧側から高電圧側に流れることもあるのか?」ということです。
No.7の方のように、「電気は低電圧側から高電圧側にも流れ得る」というご回答もあります。
気が向いたら、教えていただけると幸いです。

投稿日時 - 2011-10-23 09:46:56

ちょっとずれた回答かもしれませんが、現状としては家庭レベルの電圧では106Vが最高でそれ以下のレベルなら各家庭の使われない発生電力は逆流して別の家庭で使われるということになっているようです。その地域の電圧レベルが106Vになっていたら、個人で発生している電力はカットされて利用されない(金を生まない)ことになります。一定の地域に沢山の太陽光発電が設置されたらこういうことが頻繁に起こるだろうとされています。
更に上流レベルでも同様の事が起こっているということではないでしょうか。逆潮流ということは普通上限の電圧を越えてその下部地域の電圧が上がっているということであり、よほどのバランスが取れない限り何らかの制限が掛ってくるはずですので、ありえないと思いますが、電圧差が少なくて流れ込みが少なければ実質各戸の発電の電力が効果をあげているということでしょう。もっとこういう発電システムをうまくつかおうというのがスマートグリッドなのだと思います。

投稿日時 - 2011-10-21 13:41:17

お礼

ご回答ありがとうございました。
確認ですが、地域の低圧線の電圧が106Vであれば、太陽光発電の逆潮流の電圧が100V程度のため、低圧線に逆潮流されないということでしょうか?

投稿日時 - 2011-10-22 09:17:51

通常は都市部や住宅街の高圧配電線路は一本道ではなく碁盤の目状にループ化されており、多方面の変電所等からの電源も混在して送電されています。
よって電源側とか負荷側とか区別して呼んではいますが、電流の流れる方向は常に一定ではなく流れやすい方に流れるので、周囲の負荷の状況によっては時には逆方向から流れてくる事もあります。

住宅地等で太陽光発電をしている住宅が多数あり、しかも日中不在の家が多ければ、とても同じ変圧器のバンクでは使い切れません。
変圧器バンク内で電気が流れなければ当然のように変圧器を介して高圧側に潮流します。

送電線は余計な回路を作ると電圧降下が大きくなるし、変電所の数が限られているためループ化する意味がありません。

世の中太陽光発電だらけにでもなれば、負荷側で使い切れなければ電源側の発電所方向に電気が流れるかもしれませんが、そんな時代は来ないでしょうし、現実には変電所ではそのような作りにはなってませんので有り得ません。

投稿日時 - 2011-10-21 12:22:36

お礼

ご回答ありがとうございました。
ちょっと混乱してきました。住宅用太陽光の電力が高圧線に流れることもあるということでしょうか。
電気は電圧の低い方から高い方には流れないと思っておりましたが、そうでないこともあるということでしょうか?

投稿日時 - 2011-10-21 23:37:10

ANo.3

>実は、私が知りたかったのは、例えば家庭用太陽光発電の電力が高圧線に逆潮流された場合、その電力が連系点の左側と右側のどちらの需要家にも利用できるか?

まず技術的な点で申しますと、
家庭用太陽光は発電された電気はほとんど高圧線に逆潮流されることはありません。
発電している家庭と同じ低圧線につながっている他の家庭で消費されてしまいます。
仮に高圧線に逆潮流された場合でも下流で消費されると考えるのが妥当でしょう。

また、家庭用太陽光は現在の制度上直接他の客に売ることはできません。
他の客に売るよりはるかに高い金額(およそ倍の値段)で電力会社が買い上げることになっています。

前の私の回答はすでに自由化されている高圧の需要家での話です。
実際には下流に流れる電気(F発電所からC変電所)を電力会社が買い取って、同じ量の電気を
B変電所からE需要家へ送ることでつじつまうを合わせるわけです。


   A発電所→50→B変電所→40→C変電所→50→D変電所
               ↓          ↑
               10         10
               ↓          ↑
               E需要家    F発電所(太陽光)     


制度として上記のようなことができるということで、直接発電した電気を送るのではありません。
銀行の送金のようなものです。

A支店で払った現金をB支店の相手に送る場合
A支店で渡したお札そのものをを相手に渡すのではなく、
A支店では現金を受け取るだけ
B支店は自分の金庫から同じ金額のお札を受取人に渡す。

同じ価値のものが送られればだれも文句は言いません。

投稿日時 - 2011-10-20 22:49:16

お礼

丁寧なご回答、大変ありがとうございました。勉強になりました。
私は、家庭用太陽光の逆潮流された電力が、実際にどのように利用されるのか知りたいと思っていました。同じ低圧線につながった家庭で利用されるのですね。疑問が解けました。この場合、逆潮流された電力は、同じ低圧線につながったすべての家庭で利用できるんですよね。
また、当たり前の話でしょうが、高圧の需要家が電力を逆潮流する場合は、高圧線の電圧以上の電圧で送るんですよね。

投稿日時 - 2011-10-21 06:17:30

ANo.2

>太陽光発電の電力を逆潮流する際に、その電力は連系点の上流側(発電所側)で利用できますか?

技術的には不可能ですが、送電の仕組みとしては作ることは可能です。


   A発電所→50→B変電所→40→C変電所→50→D変電所
               ↓          ↑
               10         10
               ↓          ↑
               E需要家    F発電所(太陽光)     


上の系統では実際には  A発電所の電気はB変電所を経てC変電所に40 E需要家に10送っていることになりますが、

仕組みとしてA発電所の電気50がD変電所に送られ、F発電所の電気10がE需要家へ送られているとみなすことができます。(F発電所が送電線を借りてE需要家へ電気を送った)

>できない場合、送電網をループ化するのは有効ですか?
意味がよくわかりません。

投稿日時 - 2011-10-19 23:47:13

お礼

ご回答ありがとうございました。回答の意味は良く理解できました。
実は、私が知りたかったのは、例えば家庭用太陽光発電の電力が高圧線に逆潮流された場合、その電力が連系点の左側と右側のどちらの需要家にも利用できるか?ということでした。
私は、電線内の電流が川の流れのように、一方向に流れると勘違いしていたようです。
上記の質問の答えとしては、左側、右側のどちらの需要家でも利用できるということですよね。

投稿日時 - 2011-10-20 06:51:42

ANo.1

通常、電力会社の配電用変電所では配電線からの逆潮流を送電線に流すことを想定していませんので、配電線に連携するような小規模な場合は上流で利用できません。 特別高圧で連携するような大規模な発電所なら、上流側で利用できます。

投稿日時 - 2011-10-19 07:12:43

お礼

早速のご回答、大変ありがとうございました。勉強になりました。
ところで、特別高圧に連系する場合も、発電所等の電力供給点から送電線の末端の方向に電流が流れるため、連系点から上流側(電力供給点側)には連系した電力を利用できないように思うのですが、いかがでしょうか。

投稿日時 - 2011-10-19 12:25:21

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