なぜ太陽光発電には蓄電池が不可欠なのか

先日書いた原発1基分の太陽光発電が
どのくらいの量になるか，という記事について，
いろいろとコメントをいただき，有り難うございました．

これからいただいた技術的なコメントに対して
私の考えを少しずつ書きたいと思います．
(数日に分けて，とびとびで）

Q. 太陽光発電はピーク電力に使用すれば
良いので，蓄電池は不要なのではないか．

A. 太陽光発電が将来大容量導入され，
総発電量のある程度以上を占めるようになれば，
蓄電池は必要となります．
まして原発の代替として，太陽光発電を考えるのであれば
安定な供給実現のために蓄電池は不可欠です．
（そうでなくても，電力系統の安定性のために必要）

確かに太陽光発電は，夏場の需要のピークに近い時刻に
最大の発電量が見込めますから，なんだか良さそうに思えます．
しかし，以下の問題があります．

1)夏場でも発電ピーク時と需要ピーク時には，
数時間のズレがあるのをどうすれば良いのか．

2)冬場の需要のピークは夕方16:00以降にあるが，
どうするのか．

3)そもそも雨や曇りだったら，どうするのか．

1)，2)，3)の問題を解決するために，
蓄電池が必要なのです．
そうでなければ．．．
計画停電などの対策が必要になります．

特に3）の問題が厄介です．
日本には梅雨があり，10日くらい
雨や曇りが続いたりします．
この間，蓄電池は太陽光発電の代わりに
電力を供給しなければなりません．

電力は発電する量と使用する量(負荷）が

バランスしていなければならないという原則があります．

バランスが崩れると周波数が変動し，

それが許容量を越えると

系統内の発電所が次々と切り離されていきます．

（実は，風力発電，太陽光発電も，一斉に切り離されてしまう，

という問題を持っています）

電力が足りなければ，停電に至るのです．

たとえば，家庭の電力消費の20%を
太陽光発電で賄うとします．
家庭の一日の電力消費はおよそ10kWhですから，
その20%を10日分，すなわち20kWhの電力貯蔵が
必要となります．
そして，その電力を，雨の日が続く前の日までに，
貯蔵しておかなければならないのです．
（当然，毎日夜間に使う電力は別に使っています）
S社製の1.6kWhのリチウムイオン電池ユニットが
50万円程度ですから，どれだけ大変なことか
わかると思います．

電気を使わなければいい，という意見をよくネットで見かけますが，
(もちろん節電努力は最大限行うべきですが）
工場などの産業，病院や学校などの公共施設などは
どうすればよいのでしょう．
工場などでは，20％電力を使用できなければ，
20％ラインが稼働せず，20％損失が生まれることになります．
それは回りまわって，経済全体に波及し，
私たちの給料や雇用に影響を及ぼすことになるのでしょう．

実際には，雨季に関わらず，

晴れていても雲がかかれば，

太陽光発電の出力は大きく変動し，

太陽光発電の発電カーブはまるで櫛の歯のように

ギザギザになってしまい（出力が急激に増えたり減ったりする）

これも蓄電池などで補償することが必要だと言われています．

さもなければ，電力系統の電圧や周波数を適切に

制御することができません．

現在は，太陽光発電の出力の変動は

電力会社が自社の発電設備などで吸収しています．

しかし，今後太陽光発電が占める割合が増加すれば，

電力会社の調整力では不足することになることが予想されます．

結局，太陽光発電を導入する事業者などが独自に

蓄電池などの電力補償装置で補償することが求められるでしょう．

（風力発電も同様です）

このようにコストはかかりますが，
太陽光発電で安定した電力供給を得るためには，
蓄電池のような電力貯蔵装置は不可欠なのです．
セットで考えなければなりません．