系統連系型とオフグリッド型の風力発電を選ぶには、まず電気システムに必要な役割を明確にします。購入電力を減らしたい農場と、電力系統に接続せず稼働を続ける必要がある遠隔監視ステーションとでは、要求条件が異なります。
タービンの容量を選ぶ前に、必要なのが発電、停電時の電力継続、または完全に独立した電源のどれかを明らかにしましょう。それによって、提案に含める機器と技術上の確認事項が決まります。
系統と負荷から検討する
実用的なプロジェクト要件書では、次の五つを明確にします。
- 計画地点で電力系統に接続できるか。系統の延伸は現実的な代替案か。
- 停電の頻度と、通常の停電時間はどの程度か。
- 通電を維持する必要がある負荷は何か。停止や別の時間帯への移行が可能な負荷は何か。
- 需要は一日を通して、また年間を通してどのように変化するか。
- 現地に既存の発電設備、蓄電設備、電気機器があるか。
通常需要、ピーク需要、ポンプやコンプレッサーなどの始動要件を記録します。月々の電気料金明細も役立ちますが、時間区間ごとのデータと機器一覧があれば、設計者は必要な供給内容をより明確に把握できます。
系統連系型風力発電を評価する価値がある場合
系統連系システムは、電力系統からの供給と併用して動作します。風力発電が現地需要の一部を賄い、不足分を系統が補う構成です。米国エネルギー省は、この基本構成を次の資料で説明しています： 小規模分散型風力発電ガイド.
農場や産業施設では、まず発電分をどの程度現地で消費できるかが事業上の確認点です。逆潮流の許可、計量、接続要件、余剰電力の扱いは、地域の電力会社に別途確認してください。系統接続が自動的に逆潮流の許可を意味するわけではなく、適用される取り決めを確認する前に売電価値を見込んではいけません。
発電が見込まれる時間帯と需要を比較します。生産停止時や現地負荷が小さい時間帯も含めてください。これにより、逆潮流制限や運転上の制約が、計画設備に影響する可能性を確認できます。
系統連系の発電設備が自動的に停電用の予備電源になるわけではない
通常の系統連系設備を、そのまま予備電源として仕様化してはいけません。系統連系インバーターは、系統電源を失ったときに意図しない単独系統へ通電しないよう保護機能を備えます。この原理は、DOEの次の資料で説明されています： 分散型発電の系統連系ガイド.
停電中の運転が必要なら、明確な設計要件にしてください。どの負荷への通電を維持するか、系統からどう切り離すか、現地の電圧・周波数を何が確立するか、どう再起動・再連系するかを確認します。
これらはシステムとして備える機能です。DOEの マイクログリッドの概要 では、連系運転または自立運転が可能な、協調する現地電源と負荷について説明しています。タービンや蓄電池を追加するだけでは、その能力は確立されません。
オフグリッド風力発電には電源全体の計画が必要
系統接続がなければ、風力出力が低いときの需要への対応、余剰発電の処理、保守中や故障時の動作を設計で説明する必要があります。DOEは、次の用途では風の変動への対応を中心的な検討事項に挙げています： 独立型風力発電の用途.
プロジェクトによっては、蓄電、他の発電源、制御可能な負荷を組み合わせます。重要機器に必要な運転時間と、許容できる中断時間を明確にしましょう。そのうえで、機器間のインターフェースと保護を含む電気構成全体を評価します。オフグリッド用コントローラーが、任意の蓄電池、インバーター、既存発電機と動作すると決め付けてはいけません。
風力発電を代替案と比較する
同じ負荷プロファイルを使って、風力、太陽光、両者の組み合わせ、利用可能な系統延伸案を比較します。現地で重要となる時間帯に、風況が有用な発電をもたらすかを確認してください。風力と太陽光が常に補完し合うとは限りません。
資源データ、保守アクセス、交換費用、予備電源運転に関する前提条件を、各提案で明示してもらいましょう。タービンとパネルの購入価格だけでなく、必要なサービスを提供するための費用を評価します。
MARSTONと機器の供給範囲を明確にする
MARSTONは、プロジェクトで定める範囲に応じて、風力タービン、コントローラー、電力変換器を個別に供給できます。系統連系やオフグリッド用途への適合性は、選定機器とシステム全体の構成について確認する必要があります。
当社の 電動ヨー式風力タービンのラインアップをご覧のうえ、 プロジェクト要件をお送りください。所在地、系統の状況、負荷の運転予定、既存機器、停電時の要件を含めることで、必要な電力サービスから相談を始められます。