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系統概要図送電設備の整備計画
北日本再生エネ本州供給 道北道東 接続

系統側蓄電池による風力発電募集
参考資料:http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/shoene_shinene/shin_ene/keitou_wg/pdf/011_05_00.pdf

~流れ~
1.I期600MW・II期400MW公募(2017.4~5) 
2.応募119件2500MW(内1620MWは工事期限が条件満たさず却下,結局780MWが認められる)但し留萌・宗谷地区の1180MWは興味深いプランが。
3.780MW中から668MWの応募があったが347MWは条件未達で不合格,その結果合格は321MWに激減
4.一律負担金単価を事業者に提示後の入札で16件167MWに迄減少
5.蓄電池の調達に関わる公募時(2019.8)には15件162MWになっていた。

1.系統側蓄電池による風力発電募集事業
日本の再生エネ電力は既に太陽光に関しては十分に達せられた感がある。
一方で遅れに遅れている風力の導入が喫緊の課題である。この際に,
①風力は間歇性があるといえどもスペイン・ポルトガルは国際連系線が殆ど無い中で膨大な量(スペインは2017年に全発電量の20%近く=ソー ス)を運用する事に成功していて,連系線が脆弱でも一定の受入は可能であると云うのが国際的な常識である。
②蓄電地は発電所サイトに置くよりは系統側に設置した方が効率的である(=有効活用が可能になるということらしい)というのが国際的な常識であるそうだ が,日本の場合系統制約が厳しい事もあり発電所サイトに置かれる事が多いようである。
等を前提として措く必要がある。

この系統側に蓄電池を置いて風力発電の導入を図らんとする試みが北電によるこの系統 側蓄電池による風力発電募集事業なのである。
のプロジェクトにより潜在的な風力開発余地必要な系統への投資などが判明する興味深いプロジェクトである。
このプロジェクトでは蓄電池により周波数調整する計画であるが北電の揚水発電・調整力発電はこちら 参照

公表された募集概要は以下の如し。
募集量 Ⅰ期 1000MW 600MW(蓄電池容量目安 90MW-4h程度)
Ⅱ期 400MW(蓄電池容量目安 60MW-4h程度、Ⅰ期の導入状況を踏まえ評価、検証)
導入
スケジュール
Ⅰ期 2022年度頃までに系統側蓄電池を設置
Ⅱ期 導入後、1年程度の実績を踏まえ、評価、検 証を実施、Ⅱ期の必要な蓄電池容量、連系の条件(解列の条件等)を検討
容量の上限 1サイト20万kW(200MW)以内
募集対象 設置した系統側蓄電池に係る費用を共同負担す ることを前提とした連系を希望する案件
選定方法 入札により案件を選定 入札で案件の選定ができない場合には抽選を実施
購入価格 FIT制度による
受給期間 FIT制度による (系統側蓄電池の運転開始から20年間)
概念図は以下の如し



募集の概要
<主な募集要件(抜粋)>
・北海道内へ立地する出力変動緩和対策が必要となる発電設備であること。
蓄電池本体および連系設備の費用、設置工事費用、20年間の保 守、運用、メンテナンスおよび蓄電池の充放電損失に係る費用を共同負担すること※。
・FIT制度に基づく、設備認定を受けること(設備認定を取得できなかった場合、設備認定が失効等により無効となった場合は、本募集の対象外とする)。
・環境影響評価法の対象となる設備は、応募時点で環境影響評価法に基づく方法書手続きが開始されていること。
・北海道エリアにおいて電気の供給量が需要量を上回ると見込まれる場合において、FIT制度(指定電気事業者制度)に基づき、出力を制御いただいた場合も 弊社が補償しないことに同意いただくこと。
・系統連系等にあたっては、「託送供給等約款」、「発電設備の設置に伴う電力系統の増強及び事業者の費用負担等の在り方に関する指針」等に基づき算定した 工事費負担金を負担いただくこと。
※ 係る費用について、一般負担分は概ね5%程度と試算される(平成29年1月25日 再エネ制度改革小委 資料2-1)。


2.公募結果
■風力発電接続検討

さて接続検討の募集結果は以下の通り。

風力発電事業者からの接 続検討申込み

2017年4月12日から5月10日119件2500MWの 接続検討申込みを受け付け(受け付け後3件100MWが取り下げ)。
○日本海側(宗谷、留萌、後志、檜山、渡島)への申込みが多数あり。

風力発電事業者との対応状況
○事業者様からの接続検討申込みに対して、検討結果を平成29年9月7日に回答済み。
○検討結果から、以下の平成34年までに連系可能となる案件780MW(78万kW)をⅠ期募集対象として対応を進める。
○既設設備の増強対策が不要な案件は10件14万kW。
○増強工事が長期に亘り平成34年のⅠ期募集に間に合わない案件43件640MW(64万kW)についても、運用対策、空き容量の範 囲での案件選定および代替連系点の提示によりⅠ期募集対象とする。(780MWに含む)

表0


2022年迄に系統側の準備が間に合うと云う条件でこの2400MWの接続希望の内,接続余地がなく大規模な工事が必要となって2022年に間に合わない 西名寄・道南・西滝川の1620MWは却下され残る780MWが残り,その内の条件を満たしたようだ。

表1 <支庁別系統別風力発電接続希望一覧>
申し込み結果は支庁毎に纏められてて対象案件の分類は系統毎に纏められてて非常に判りづらい。。
以下にその対応を検討してみる。
支庁
系統(10以下は丸めた数字)
ズレ
宗谷484MW
留萌700MW
─────────
  1184MW
西名寄1020MW
西滝川  70MW
───────────
    1090MW(▲94) 
旭川系統へ94?
上川 7M
旭川 110MW2件(+103)
宗谷・留萌のどちらから1件103M程?
石狩 30M
北江別 30M (±0)
一致
オホーツク 50M
女満別 50M
一致
釧路 5M
根室 19MW
─────────
    24MW
釧路 20MW(▲4)
ほぼ一致(四捨五入の誤差であろう)
胆振 261MW
日高 13MW
──────────
   274MW
伊達・室蘭 330MW
南早来    10MW
──────────────
        340MW(+66)
南早来はほぼ一致
胆振以外から伊達・室蘭に66か?
規模感からしてえりものプロジェクト群は入っていない

後志 299MW
西小樽 180(▲119)
伊達室蘭に66,道南に52ほど?
桧山 175MW
渡島 353MW
──────────
   528MW
道南 580MW(+52)
後志から52ほど?
表1の宗谷・留萌支庁計1184MWと西名寄・西滝川系統への接続希望の1090MWの差から宗谷・留萌管内から旭川系統への接続が 100MW級1件あるようだ。(A)
場所としては西名寄変電所~旭川嵐山開閉所間の名寄幹線に羽幌辺りから送電線引っ張ってきて接続するのかなあ?といった所。但し名寄幹線の空きは一 覧に拠ると0である。蓄電池置いただけで100MWも接続出来るのか・・??

→どうやらこんな感じ(↓)で接続出来るらしい。
蓄電池設置で接続容量が増やせる訳

東京電力が2019年に発表したやり方だが,デュレーションカーブってやつで,この上に飛び出した部分だけ蓄電池で吸収してやればいいと云う事で,東電よ りは北電の方が余裕が無いだろうが,似たような手法で余裕はき出させるのは簡単らしい。ただ今回の名寄の件はでは蓄電池を設置するのは南早来なので名寄幹 線がそれでは空く訳ではなさそうなんだけど。。北海道北部風力送電の豊富の720MWhも計算に入っているのかな??

 こ の図は、時間ごとに変動する潮流の量を、大きい方から小さい方へと並べ替えたもので「デュレーションカーブ」と言われる。縦軸は想定潮流で横軸は1年間の 8760時間である。左京連系の限界(運用容量)は1300~1400万kWであり、現状(試行前、下の線)の想定潮流は、左端の最大値のところ(最過酷 断面)で連系の限界を若干上回る。そのため、現行ルールでは同連系は空容量ゼロとなる。再エネ追加後はカーブは少し上方に移るに留まり、最大値でも連系の 限界を1%程度上回るだけとなる。

出典:http://www.econ.kyoto-u.ac.jp/renewable_energy/stage2/contents/column0138.html

この今回認められなかった留萌・宗谷の1184MWは日本の貴重な風資源であると云える。道北幹線辺りから分岐して留萌を抜けて宗谷(ユーラスの中川変電所?)に至る高圧線が必要か と思われる。また後志・胆振・桧山・渡島の合計299+261+175+353=1088MWも大きい。渡島の松前半島と戸井岬方面は北本連系使って先ず は本州へ送るという発想があってもいいだらう。後志は泊への送電罔使えばいけるだろう。半島以外の渡島・桧山・道央ループに接続出来ない胆振は函館~道央 ループ間の増強(個人的には噴火湾幹線を妄想中w)の結果出来る空き で対応が必要だろうなと思われる。

表2 表0と表1を併せる
支庁
系統(10以下は丸めた数字)
宗谷484MW
留萌700MW
─────────
  1184MW
西名寄1020MW→I期案件には間に合わないが大規模新規送電罔建設で可能(スライド13・14案件) 
西滝川  70MW→20MWはスライド13・14案件,50MWはスライド10案件
───────────
    1090MW(▲94) 
上川 7M
旭川 110MW2件(+103)→増強不要で接続可能!
石狩 30M
北江別 30M (±0)→連系先を遠方の66kVに変更すれば可能(s-12)
オホーツク 50M
女満別 50M →一部なら増強不要(s-11)(此処は1件なので規模縮小すれば対策不要ってことか?)
釧路 5M
根室 19MW
─────────
    24MW
釧路 20MW(▲4)→増強不要で接続可能!
胆振 261MW
日高 13MW
──────────
   274MW
伊達・室蘭 330MW→260MWは運用対策で接続可能(s-10)70MWは一部なら増強不要(s-11)
南早来    10MW→運用対策で接続可能(s-10)
──────────────
        340MW(+66)
後志 299MW
西小樽 180(▲119)
→2件10M:対策不要で接続可能・9件160M:運用対策で接続可能(s-10)・3件10M:連系地点の変更で可能(s-12)
桧山 175MW
渡島 353MW
──────────
   528MW
道南 580MW(+52)→I期案件には間に合わないが大規模新規送電罔建設で可能(スライド13・14案件)

道南(桧山・渡島)は北本連系に引き続いて必要となる函館~道央間の送電線増設と一緒に解決出来ないか? 

希望者をなるべく連系しようと云ふ姿勢の様で様々な連系方策が提示されていた。

スラ イド9
運用対策(N-1電制の適用) <西小樽>
2回線系統における系統増強の完了までの期間、1回線停止時の無補 償電制を前提に適用
○系統増強が必要な案件に対し、工事が完了するまでの間、送変電設備の単一事故(N-1事故)時、瞬時 に発電設備に停止信号を送信するシステムを適用
○事故発生時の電制により残設備の設備容量超過を解消することで系統増強対策完了前に連系可能

回線は一箇所事故っても何の問題も出ないように二重化されてるようで,普段は余裕がある。从(したが)って,通常時は2倍(?)は送電出来るが事故時には 容量超過してしまうので事故時には容量超過を避ける為に優先的に解列するとうことか?

ス ライド10
運用対策(潮流調整システムの適用) <西滝川、西小樽、室蘭・伊達、南早来>
○今回募集において、1回線放射状系統のためN-1電制が適用できない場合や系統増 強工事が長期間を要す るため平成34年までの連系が不可能な場合に限定して系統増強工事の代替策として適用を検討
○設備容量を超過する可能性がある送変電設備の潮流を常時監視し、発電設備に運転・停止信号を送信す るシステムを適用
○空き容量不足の期間に、連系優先順位が下位の発電設備から順次運転を停止することにより、複数の発 電設備が設備増強をせずに連系可能 ○システム動作に伴う無補償の抑制を許容いただく必要
○システムの動作頻度見通しを事業者様に提示

これがこの日 経クロステックの記事(18.7.6)で云ふ所の「ノンファーム型接続」なのかな?

スライド11
空容量の範囲での連系案件選定 <女満別、室蘭・伊達>
 ○運用対策(N-1電制および潮流調整システム)が適用できない系統で空き容量の範囲で連系案件を選定
 ○同一系統のすべての案件が連系する場合に大規模な設備増強が必要となるが、案件選定により設備容量 が超過せず増強対策が不要となるため、平成34年までの連系が可能

スライド12
代替連系点の提示 <西小樽、北江別>
○運用対策および空容量の範囲での連系案件選定ができない系統で代 替連系点を提示
○同一系統のすべての案件が連系する場合に大規模な設備増強が必要となるが、連系地点の変更により設 備容量が超過せず増強対策が不要となるため、平成34年までの連系が可能



ス ライド13・14
大規模な系統増強工事が必要な例<西名寄>
表1の西名寄系統への申込みは49件1020MWであり,留萌・宗谷支庁合計1184MWである。
以下の図の留萌・宗谷方面への接続希望電力量1180MWは宗谷484MW・ 留萌700MWの合計1184MWにほぼ一致しているので留萌・宗谷の全量を以下の系統で担うということで良い様に思う。(B)
宗谷・留萌地区の再生可能エネ接続促進に関してはこちら(特にここ)も参照された い。

これは今回のI期募集の対象外となるが壮大なプランが記されている。道北幹線を昇圧して275kVにした上で分岐させて稚内迄275kVで190km引き 込もうという事らしい。
発電業者には是非電気事業者として送電事業にも参画して日本の再生可能エネを育てるんだと云ふ気概を持って参画頂きたひものである。


対象案件780MWと対象外案件1620MWであるが西名寄と西滝川の合計と合わないのでよく判らない。
二 つの推論(A)(B)が矛盾するが,現行の送電罔を前提とすると旭川系統に接続可能となる1件103MWの案件だがこの新規幹線を建設するならこちらに接続させる方が良いと推論するのが整 合的か?変電所C辺りに接続すると想定するのが自然っぽいのであるが,系統強化無しで旭川系統に接続出来るのをわざわざこっち経由に付け替えるのも可怪し いだろうか?

3.北海道電力の風力発電募集、応募の半分が「条件満たさず」 入 札はナシに

その後こんな記事もあった。
上の接続検討に合格した780MW中から668MWの応募があったが347MWは条件未達で不合格,その結果合格は321MWに激減した様だ。。
う~ん。条件が厳しいのかな。

北海道電力の風力発電募集、応募の半分が「条件満たさず」 入 札はナシに
https://www.kankyo-business.jp/column/020618.php
環境ビジネス編集部
2018年06月25日号掲載

北海道電力(北海道札幌市)は6月15日、系統側蓄電池による風力発電募集プロセス(I期)において、60 万kW(600MW)の募集容量に対して、応募は32.1万 kW(321MW)とどまったと 報告した。

このため、案件選定のための入札は実施しない。今後、2022年度の蓄電池運転開始に 向け、準備を進めていく。まずは応募状況を踏まえたシミュレーションにより、必要となる蓄電池容量と一律負担金単価を再検討し、7月末を目途に対象事業 者に提示する。また、事業者 に提示する風力1kWあたりの蓄電池費用負担は、蓄電池の容量に比例 しない連系設備や通信設備などがあることから、これまで募集容量60 万kWを前提に提示していた額より高くなるとの見通しも示した。

系統側に蓄電池を設置する新しい取り組み
この募集は、北海道エリアで風力発電設備が連系を行 うにあたり必要となる系統側蓄電池の費用を共同負担することを前提に、連系を希望する風力発電設備を入札により決定するために実施したものだ。I期の募集期間は4月20日~5月17日

また、この募集プロセスでは、系統への影響を確認しながら段階的に風力発電の導入量を拡大していくため、I期とII期に分けて募集し、I期(募集容量60 万kW)・II期(募集容量40万kW)で合わせて計100kWの連系を予定している。蓄電池の運転開始時期はI期は2022年度、II期はI期の導入の 状況を踏まえて検討するとしている。

これまで、系統側蓄電池の設置を対象とした募集プロセスの実施例がないため、資源エネルギー庁と電力広域的運営推進機関(広域機関/東京都江東区)と協議 の上、準備を進めてきた。

34.7万kWが「条件未達」
(※全文:1532文字 画像:あり)

どうやら時間的制約が厳しかったようだ。

北海道電、風力発電の応募 計画の半分に
https://www.nikkei.com/article/DGXMZO31824620V10C18A6L41000/

2018/6/15 22:00

北海道電力の真弓明彦社長は15日…4~5月にかけ募集していた新たな風力発電事業者について、実際の応募 が計画に届かなかったことを明らかにした。同社によると、計60万キロワット分の計画値に対して応募は計32万1千キロワットと約半分にとどまった。

風力発電事業者は風力発電の安定運用に必要な系統側 蓄電池の費用約247億円を負担し、かつ2022年度に風力の運用を始める必要があった。事前の意向調査では計70万キロワットの接続要請 があったものの断念する例が相次いだことについて、真弓社長は 「風力発電の設置には時間がかかるということのようだ」と、事業者にとって時間的な制約があったとの見解を示した。

一方で、今回の北電の計画への参加を見送った事業者の多くは、自 前で蓄電池を設けた上で改めて風力発電事業を行う方針という。真弓社長は「新たな風力発電全体としては60万キロワットの規模を維持でき る」と話した。…


8月ぐらいに同意書の提出などがあって優先系統連系希望者の決定って段階で今回の地震だったようだ。
暫く発表どころではないかな。。
系統側蓄電池による風力発電募集プロセス(Ⅰ期)の一律負担金単価の提 示について
http://www.hepco.co.jp/info/info2018/1227420_1762.html
2018年8月2日

 7.8 万kWh(2.6万kW×3時間)の蓄電池の概算額を検討した結果、84億円となったことから、このうち、一般負担分4.2億円を除いた79.8億円につ いて、風力発電1kWあたりの系統側蓄電池の一律負担金単価を3.7万円とし、本日、対象の事業者さまに通知しておりますので、お知らせいたします。
 1ヶ 月程度の検討期間を設定し、対象事業者さまには、8月31日までに費用負担同意書を提出いただきます。




2018年11月12日に行われた「第18 回 総合資源エネルギー調査会 省エネルギー・新エネルギー分科会 新エネルギー小委員会 系統ワーキンググループ」で北電からその後の報告あ り。

系統側蓄電池による風力発電募集の進捗状況について
2018年11月12日
北海道電力株式会社
http://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/shoene_shinene/shin_energy/keito_wg/pdf/018_03_00.pdf

Ⅰ期蓄電池プロセスの応募状況

(6月25日
第16回系統WG報告時点)

(8月2日時点)

Ⅰ期蓄電池プロセスの
優先系統連系希望者
区分
件数
容量[MW]

件数
容量[MW]

件数
容量
I期案件として応募
34
321

31(▼3)
213(▼118)

16(▼15)
167(▼46)
サイト蓄電池案件への移行

347

11(△2)
450(△103)

19(△8)
470(△20)
小計
43
668

42(▼1)
663

35(▼7)
637(▼26)
I期プロセスから辞退

27

7(△1)
32(△5)

14(△7)
58(△26)
合計
49
695

49
695

49
695

風力発電の振興局別連系申込状況(8/2時点)
○風力・太陽光発電の出力設定は以下のとおり。
 2018年3月末の受付量に基づき、特高連系発電所の実績データから出力データを作成。
(風力198.2万kW(うち、Ⅰ期蓄電池プロセスへの応募案件21.3万kW)、太陽光223.4万kW)
⇒既設データを比例倍していた当初想定よりも、分散化が進み平滑化効果が増加


この結果必要となる系統側蓄電池は以下の通り

○シミュレーション結果は下表のとおり。応募案件21.3万kWの風力発電所を追加するために、必要となる系統側蓄電池の容量は2.6万kW-3.0h (12%-3h)となった。

○シミュレーション条件
・周波数偏差 :当社の標準周波数(50±0.3Hz)以内となること
・蓄電池出力 :充放電出力が蓄電池容量以内となること
・蓄電池最大充電量:充電量が充電末(100%)とならないこと

<参考>各火力発電機の出力変化速度
発電所
定格出力 出力変化速度※1
設備仕様値 運用値※2
苫東厚真
2号
600MW
1.2万kW/分(2%/分) 1%/分
4号
700MW
1.4~2.1万kW/分(2~3%/分) 同左
石狩
1号
569MW
1.7~2.8万kW/分(3~5%/分) 同左
※1 出力変化速度は出力帯等により幅がある
※2 設備の老朽化等により運用値を制限する場合がある→苫東厚真2号機(1985運開)は老朽化してる?

奈井江(250MW)・砂川(350MW)・苫東厚真1号機(350MW・1980)・同2号機(600MW・1985)が廃止になって,石狩2号機(569MW・2021予)・同3号機(569MW・2028予)となるうちに調整能力は高まりそうではある。

4.一律負担金単価を事業者に提示後の入札で16件167MWに迄減少

○2018年8月2日に系統側蓄電池の一律負担金単価3.7万円/kWを事業者に提示し、一ヶ月程度の事業者側の検討期間を経て、事業継続意思の確認を 行った。
→この結果,I期プロセスへの連系希望者は16件167MWに迄絞られてしまった。

5.「系統側蓄電池による風力発電募集プロセス(Ⅰ期)」における系統側蓄電池の調達に関わる公募(2019.8北電)
https://wwwc.hepco.co.jp/hepcowwwsite/info/info2019/__icsFiles/afieldfile/2019/08/30/sys_battery_outline.pdf
1.公募対象
(1)公募範囲
・蓄電池設備の設置(試運転期間3ヶ月を含めて2021年度末までに引渡し)
・蓄電池設備の保守・メンテナンス(2022年度~2042年度末までの21年間)
・蓄電池設備の撤去(2043年度以降、更地に戻す予定)
(2)蓄電池の概要
・定格交流入出力 17MW(最大交流入出力17MW)
・蓄電可能容量 51MWh

概念図:南早来変電所に66kVで連系する様だ。


2.蓄電池設備の前提となるシステム
系統側蓄電池は2022年4月の運転開始を予定しており、北海道系統内への連系する15件162MWの風力発電設備の出力変動緩和に用いる大規模なシステムである。

それは兎も角,南早来に集中しすぎるのは感心しないねえ。。
次ぎに増設する際には道央ループから昇圧が想定されている道北幹線(下図61)が分岐する西当別変電所辺りに設置すべきではないか
出典:北電 系統空容量マップ(187kV以上)[2018年10月2日更新]