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なぜ今「節電」なのか 【大規模停電・電力不足のメカニズム】

大飯原発の再稼働の話が最近話題になっていますが、なぜ今「節電」が叫ばれているのか、ということについて改めて調べてみたので、一つ記事を書こうと思います。

かなり縦長です。続きは以下からどうぞ。

※あくまでそこらの一般人が勝手に調べて書いている記事です。間違い等もしあれば訂正をよろしくお願いします。
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長くなるので最初に結論、「『大規模停電』を防ぐため」です。昨年の夏に特によくきかれたこの「大規模停電」、このことについて詳しく見ていきましょう。

「『大規模』停電」の程度

「大規模」を辞書でひくと「物事の仕組み・構造などが大がかりなこと」とあります。では具体的にどれだけ大がかりなものかというと、最悪のケースでは各電力会社がまとまって停電になります。

それは、各電力会社間の電力の受け渡し(融通)と関係があります。

みんなで避けよう大停電 ― ブラックアウトにならないために ― 富士ゼロックス株式会社
各電力会社は電力の供給不足を補うために、他の電力会社から電力を融通し合いやりくりをしています。現段階でいくつかの電力会社では融通支援が実施されており、このような状況が続けば、夏場の電力ピークを迎えたとき融通する側の電力会社も連鎖的に電力不足に陥る可能性があると指摘されています。何が起きるかといいますと、「電力不足ドミノ」で、全国的に電力不足になる可能性があるということです。

文脈から想像できるように、「電力不足ドミノ」とは、各電力会社管内が次々と停電になることを指します。

電力不足ドミノとは - 新語時事用語辞典 Weblio辞書
発電所の稼動停止や電力需要の高まりなどによって、電力を融通し合う電力会社がドミノ倒しのように次々と電力不足に陥ること。
このような停電の仕方を、「ブラックアウト」「波及事故」「波及連鎖」と言う場合もあるそうです。

つまり、一部の電力会社管内が電力不足になれば、他の電力会社管内にも大きな影響を与える場合があるということです。

なぜ「電力不足」→「停電」なのか

そもそも電気というものは、需要と供給のバランスが常に変化します。
もし需要に対して供給が追い付かなければどうなるか、というと「停電」というわけです。

よくあるご質問|東京電力
具体的には、供給力を上回るほど電気需要が増加していくと、発電機の回転数が低下することで周波数が徐々に低下していきます。それがある程度限界を超えると、広範囲にわたる停電が発生する恐れがあります。
結果、発電機の停止、という状態に陥ります。

一部の発電所(発電機)が停止すると、その分の負荷は他の発電所、発電機が負わなければならなくなります。
しかし需要と供給のバランスが崩れた状態でそうなった場合、ほかの発電所も次々と停止してしまいます。

例えば、発電所A、B、Cがあるとします。
Aは200万kW、Bは150万kW、Cは100万kWの発電能力をもち、現時点での電力需要は449万kWです。
※このように、いくつかの発電所を組み合わせて大きな電力を供給する仕組みを「系統連系」というそうです

この時点で電力需要はぎりぎりの状態です。これがもし需要が451万になったとしたら、先ほどの説明のように、A、B、Cどれかの発電所がダウンします。(ここではAがダウンしたということにします)

すると、Aはダウンしているので残りのBとCで451万kWを供給しなければなくなりますが、当然対応できるわけはなく、B、Cも続いてダウンしていきます。これは一瞬の出来事です。

結果、先ほど言った「電力不足ドミノ」「大規模停電」が発生します。

電力系統|電気工学用語集一覧|電気工学を学ぶ|パワーアカデミー
また、電力需要は、季節、曜日、時間帯、天候等さまざまな要因により時々刻々変動するので、これに合わせて瞬時瞬時に電力需給をバランスさせる必要がある。もし、負荷の急変動や電力設備の事故等によりこのバランスが大きく崩れると、発電機や負荷の脱調を生じ、これが更に連鎖的に波及することもあり得る。

このような事態を防ぐために、電力の不足時には管内一部の地域への送電を自動的に停止するシステムが導入されているそうですが、場合によっては他の電力会社にも影響を与え電力不足ドミノを引き起こす可能性がある、と指摘されているとのことです。(最初の引用)

ではなぜ節電が必要なのか

ではどうして今節電が叫ばれているのかというと、夏季のピーク時はもちろんのこと、現時点でもいつ電力が不足してもおかしくない状態にあるからです。

原発稼働ゼロ:頼みの火力発電老朽化 急停止で停電の恐れ- 毎日jp(毎日新聞)
事故から約1年2カ月、事故現場では先の見えない処理作業が続き、原発の肩代わりをしている全国の火力発電所では、故障による急停止におびえながら電力安定供給に向けたフル稼働が続いている。

 原発ゼロのまま猛暑を迎えた場合、日本列島の電力の頼みの綱は長期間の停止状態から再稼働させた火力発電所だ。しかし、再稼働した火力の多くは運転開始から40年以上過ぎて老朽化しており、現場技術者がだましだまし動かしている。予備の供給力がほぼゼロの現状では、火力が1カ所急停止するだけでも大規模停電の引き金となりかねず、電力供給は薄氷の上にある。

電力安定供給は遠く 今夏の電力不足 - MSN産経ニュース
ピーク時の需要に対して供給力の十分な余裕がなければ、発電所のトラブルなどで急激に供給力が落ち込んだ場合に不測の大規模停電を引き起こす懸念が拭えないからだ。同様の事情は関電以外の電力会社でも抱えている。
(中略)
電力会社は発電所のトラブルによる供給力減や気温変動による需要増などに備え、7~8%の予備率を確保すべきだとされる。
 実際、2月3日早朝、九州電力の火力発電設備3基がトラブルで停止。約230万キロワットの供給力が失われ、「急きょ、他電力から電力融通を受ける綱渡り状態」(資源エネルギー庁幹部)に陥った。同様のトラブルが関電管内で起これば、約8%の供給力が吹き飛ぶ計算で、「再稼働すれば予備率0%」という水準ではカバーできない。
 政府見通しでは今夏の電力需給に最も余裕がある東京電力と中国電力管内でも予備率は4・5%。火力発電所の大規模なトラブルが起きれば、供給が間に合わない恐れがあり、「電力不足は関電管内に限った話ではない」(政府関係者)という。


電力の供給に余裕がほとんどない現状では、一部の火力発電所の事故がは電力不足ドミノの引き金となってしまう可能性があるわけです。

結論
以上のことから、
A.電力需要に対応しきれなくなって起こる停電の回避
B.発電所や送電網の予測不能なトラブルによって起こる停電の回避
のために、節電が必要ということです。

産経のニュースにもありますが、これは関西電力管内に限った話ではありません。
今年もできるだけ、無駄に電気を使わないようにしましょう。



参考:
大規模停電は「水道が止まる」のとは違います - Togetter
http://togetter.com/li/298940
 


 
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2012年05月16日(水) 14:58

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大飯原発の再稼働の話が最近話題になっていますが、なぜ今「節電」が叫ばれているのか、ということについて改めて調べてみたので、一つ記事を書こうと思います。かなり縦長です。続きは以下からどうぞ。※あくまでそこらの一般人が勝手に調べて書いている記事です。間違い...
2012年05月16日(水) 15:52

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