JP2018042295A - 再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 - Google Patents
再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2018042295A JP2018042295A JP2016172384A JP2016172384A JP2018042295A JP 2018042295 A JP2018042295 A JP 2018042295A JP 2016172384 A JP2016172384 A JP 2016172384A JP 2016172384 A JP2016172384 A JP 2016172384A JP 2018042295 A JP2018042295 A JP 2018042295A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power generation
- power
- wind
- generation facility
- output
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/56—Power conversion systems, e.g. maximum power point trackers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/76—Power conversion electric or electronic aspects
Abstract
Description
1年間の設備利用率(%)
=年間発電電力÷{発電設備容量×365(日)×24(時間)}×100
となる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る発電システム10の構成の例を示した図である。図1に示すように、第1の実施形態に係る発電システム10は、太陽光発電設備11と、風力発電設備13と、風力発電出力指令部を備える風力発電制御装置15と、発電制御装置16と、連系点18と、を含んで構成される。そして、太陽光発電設備11および風力発電設備13のそれぞれから出力される電力線には、それぞれの発電電力を計測する電力計12,14が設けられている。
ここでは、太陽光発電設備の定格出力を100とした場合に、風力発電設備の定格出力を65に設定した。図2(A)においては、一部で上限値を超える時間帯があったが、連系容量を超過することはなく、最大でも連系容量の99%までで収まることがわかった。一方、図2(B)においては、急激に出力が変化する場合や、風車の出力制限を頻繁に行う時間帯で連系容量を超過することがわかった。以上の結果から、(太陽光+風力)合計出力制御部17の上限値を、連系容量を100%とした場合に、100%と設定するのではなく、数%程度のマージンを考慮して設定することが望ましい。
図3は、本発明の第2の実施形態に係る発電システム10の構成の例を示した図において、発電制御装置16部分に、太陽光発電電力予測部161が設けられている。本実施形態に係る太陽光発電電力予測部161は、所定の時間(例えば30分)ごとに気象観測所30から取得される情報に基づき、現時点から前記所定の時間の間の日射量などを予測し、その予測結果に基づき太陽光発電設備11の発電電力を予測する。
通常、商用の電力系統に連系される再生可能エネルギーを利用した発電設備では、連系容量は発電所の定格出力を元に確保されているため、設備利用率を考慮すると過剰な連系線が設置されている。特に、太陽光発電では、1000kW以上の発電設備(メガソーラー)が大量導入されており、大きな連系容量を占める一方、設備利用率が低い。本実施例は、この既接続の枠内での連系発電電力拡大により、設備利用率を向上させ、再生可能エネルギーの利用を促進するものである。新設で設置する他、既連系の設備利用率が低い太陽光発電などの連系線に適切な比率で風力発電設備を割り込ませ、設備利用率を向上させる。
以上に説明した実施形態における発電システム10および発電システム60においては、発電に用いられるエネルギーは、太陽光と風力の組み合わせであったが、その組み合わせは、太陽光および風力に限定されない。例えば、太陽光と河川の水力の組み合わせや太陽光と海洋の波力の組み合わせなどであってもよい。ただし、本発明の特徴を考慮すると、その組み合わせは、発電電力の出力制御がしにくいエネルギーと発電電力の出力制御がしやすいエネルギーの組み合わせが好ましい。
11 太陽光発電設備
12,14 電力計
13 風力発電設備
15 風力発電制御装置
16 発電制御装置
17 (太陽光+風力)合計出力制御部
18 連系点
19 変電所
20 商用電力系統
21 太陽光発電電力
22 風力発電連力
30 気象観測所
31 出力制限領域
52 連系容量(Pc)
53 太陽光発電電力予測値(Pss)
55 風力発電電力制限値Pwr
57 風力発電電力値(Pw)
58 連系発電電力(Ps+Pw)
161 太陽光発電電力予測部
162 記憶部
Ps 太陽光発電電力値
Pw 風力発電電力値
Pp 計画値
Pss 太陽光発電電力予測値
Pwr 風力発電電力制限値
Pwx 出力最大値
Pww 風力発電電力予測値
Claims (13)
- 変電所を介し商用の電力系統に電力を供給する発電システムであって、
太陽光をエネルギー源として発電する太陽光発電設備と、
風力をエネルギー源として発電する風力発電設備と、
前記風力発電設備の出力を制限する風力発電設備制御装置と、
前記太陽光発電設備が出力する発電電力と、風力発電設備が出力する発電電力を合計し、電力系統へ供給する発電制御装置とを備え、
前記発電制御装置は、太陽光発電設備が出力する発電電力と、風力発電設備が出力する発電電力を測定し、合計の連系発電電力が、連系容量未満に設定された上限値を超えるか否かを判定し、前記上限値を超える場合に、前記風力発電設備制御装置または前記風力発電設備に出力制限信号を送信することを特徴とする発電システム。 - 前記風力発電設備制御装置は、
前記風力発電設備の風車のブレードのピッチ制御をすることにより、前記風力発電設備の出力を制御すること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記太陽光発電設備の定格出力に対する設備利用率が7〜30%であって、前記風力発電設備の定格出力は、前記太陽光発電設備の定格出力の100%以下であること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記太陽光発電設備の定格出力は、1000kW以上であること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記風力発電設備の定格出力は、前記太陽光発電設備の定格出力の40%以上60%以下であること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記発電制御装置は、前記太陽光発電設備の発電電力の予測値に基づき、前記風力発電設備の発電電力の制限値を算出し、前記算出した制限値を前記風力発電設備制御装置に設定する制限値設定手段と、
を有すること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記制限値設定手段は、前記商用電力系統に対して予め設定された上限の電力である連系容量から前記太陽光発電設備の発電電力の予測値を差し引いた電力値に基づき、前記風力発電設備の発電電力の制限値を算出すること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 前記発電制御装置は、前記太陽光発電設備の発電電力の予測値を含む発電電力予測情報を取得する情報受信手段を備えること
を特徴とする請求項1に記載の発電システム。 - 太陽光発電設備と風力発電設備とを備え、変電所を介し商用の電力系統に電力を供給する発電システムの制御方法であって、
前記太陽光発電設備の発電電力と、前記風力発電設備の発電電力を測定し、
測定した発電電力値より、前記太陽光発電設備と前記風力発電設備の合計の連系発電電力を算出し、
算出した連系発電電力を予め設定された連系容量未満の上限値と比較し、
前記算出した連系発電電力が前記上限値を超えたと判断されたときに、前記風力発電設備の出力を制限することを特徴とする発電システムの制御方法。 - 前記風力発電設備の出力の制限は、
前記風力発電設備制御装置は、
前記風力発電設備の風車のブレードのピッチ制御をすることにより、前記風力発電設備の出力を制限すること
を特徴とする請求項9に記載の発電システムの制御方法。 - 前記太陽光発電設備の発電電力の予測値を取得し、
前記上限値と、前記予測値とに基づき前記風力発電設備の発電電力の制限値を算出し、
前記算出した制限値に基づき前記風力発電設備の発電電力の制限すること
を特徴とする請求項9に記載の発電システムの制御方法。 - 太陽光をエネルギー源として電力を発電する太陽光発電設備と、発電した電力を商用電力系統へ供給する制御を行う発電制御装置とを備え、変電所との間に配置される連系点を介し、商用の電力系統に電力を供給する発電システムの連系発電電力の拡大方法であって、
連系点と、前記太陽光発電設備とを接続する連系線に、風力をエネルギー源として電力を発電する風力発電設備を接続し、
前記風力発電設備に、前記風力発電設備の出力を制限する風力発電制御装置を接続し、
前記発電システムの連系容量未満の連系発電電力の上限値を設定し、
前記太陽光発電設備が出力する発電電力と、前記風力発電設備が出力する発電電力とを合計した連系発電電力を測定し、
前記連系発電電力が前記上限値を超えるか否かを判定し、
前記上限値を前記連系発電電力が超えた場合に、前記風力発電制御装置は、前記風力発電設備の出力制限信号を送信すること、
を特徴とする発電システムの連系発電電力の拡大方法。 - 前記発電制御装置は、前記太陽光発電設備が出力する発電電力の予測値を算出し、
前記上限値に基づき、前記風力発電設備の発電電力を算出し、算出された発電電力に基づき、前記風力発電設備の制限値を算出し、
前記風力発電設備制御装置は、前記制限値に基づき風力発電設備の出力を制限すること、
を特徴とする請求項12に記載の発電システムの連系量の拡大方法。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016172384A JP6105138B1 (ja) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | 再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 |
PCT/JP2017/024036 WO2018003947A1 (ja) | 2016-07-01 | 2017-06-29 | 発電システム、発電制御装置、発電制御方法、および発電システムの連系発電電力の拡大方法 |
PH12019500218A PH12019500218A1 (en) | 2016-07-01 | 2019-01-30 | Power generation system, power generation control device, power generation control method, and method for increasing interconnected power generation of power generation system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016172384A JP6105138B1 (ja) | 2016-09-05 | 2016-09-05 | 再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP6105138B1 JP6105138B1 (ja) | 2017-03-29 |
JP2018042295A true JP2018042295A (ja) | 2018-03-15 |
Family
ID=59366139
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016172384A Active JP6105138B1 (ja) | 2016-07-01 | 2016-09-05 | 再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6105138B1 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020005444A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 富士電機株式会社 | 空き容量算出装置、空き容量算出方法およびプログラム |
JP2020018042A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 富士電機株式会社 | 発電制御システムおよび制御プログラム |
WO2020218126A1 (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | シャープ株式会社 | 出力制御装置、発電システム、出力制御方法、制御プログラム、および、記録媒体 |
JP2021027623A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | 株式会社日立製作所 | 計画策定支援装置及び方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101851230B1 (ko) | 2017-04-19 | 2018-04-23 | (주)월드이엔씨 | 폐열원의 이용율을 증대시킨 고효율 흡수식 히트펌프 시스템 |
JP6514735B2 (ja) * | 2017-05-15 | 2019-05-15 | 東光電気工事株式会社 | 発電システムおよび発電方法 |
JP6914789B2 (ja) * | 2017-09-22 | 2021-08-04 | 株式会社日立産機システム | 系統連系システム、それに用いる発電コントローラ、及びその運転方法 |
JP6653944B2 (ja) * | 2018-02-26 | 2020-02-26 | Neホールディングス株式会社 | ハイブリッド系統接続システム及び連系空き枠マッチングシステム |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011010505A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Tdk Corp | 複数電源制御システムおよび電力変換装置 |
JP2011038499A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 自然エネルギー発電制御システム、制御装置および制御方法 |
JP2011172457A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 発電出力制御装置、統括電力制御装置、発電出力制御方法及び統括電力制御方法 |
JP2016019373A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | 株式会社日立製作所 | 再生可能エネルギー発電施設の制御システム |
JP2016127755A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電電力の平滑化システム |
-
2016
- 2016-09-05 JP JP2016172384A patent/JP6105138B1/ja active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011010505A (ja) * | 2009-06-29 | 2011-01-13 | Tdk Corp | 複数電源制御システムおよび電力変換装置 |
JP2011038499A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Hitachi Ltd | 自然エネルギー発電制御システム、制御装置および制御方法 |
JP2011172457A (ja) * | 2010-02-22 | 2011-09-01 | Chugoku Electric Power Co Inc:The | 発電出力制御装置、統括電力制御装置、発電出力制御方法及び統括電力制御方法 |
JP2016019373A (ja) * | 2014-07-09 | 2016-02-01 | 株式会社日立製作所 | 再生可能エネルギー発電施設の制御システム |
JP2016127755A (ja) * | 2015-01-07 | 2016-07-11 | 株式会社神戸製鋼所 | 発電電力の平滑化システム |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020005444A (ja) * | 2018-06-29 | 2020-01-09 | 富士電機株式会社 | 空き容量算出装置、空き容量算出方法およびプログラム |
JP7172186B2 (ja) | 2018-06-29 | 2022-11-16 | 富士電機株式会社 | 空き容量算出装置、空き容量算出方法およびプログラム |
JP2020018042A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 富士電機株式会社 | 発電制御システムおよび制御プログラム |
WO2020218126A1 (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | シャープ株式会社 | 出力制御装置、発電システム、出力制御方法、制御プログラム、および、記録媒体 |
JP2020178516A (ja) * | 2019-04-22 | 2020-10-29 | シャープ株式会社 | 出力制御装置、発電システム、出力制御方法、制御プログラム、および、記録媒体 |
JP2021027623A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | 株式会社日立製作所 | 計画策定支援装置及び方法 |
JP7247051B2 (ja) | 2019-07-31 | 2023-03-28 | 株式会社日立製作所 | 計画策定支援装置及び方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6105138B1 (ja) | 2017-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6105138B1 (ja) | 再生可能エネルギーを用いた発電システムとその制御方法、及び再生可能エネルギーを用いた発電システムの連系発電電力の拡大方法 | |
WO2018003947A1 (ja) | 発電システム、発電制御装置、発電制御方法、および発電システムの連系発電電力の拡大方法 | |
US9535135B2 (en) | Method for calculating solar radiation amount and method for determining power to be supplied | |
JP6108510B1 (ja) | ハイブリッド発電システム、ハイブリッド発電制御装置およびハイブリッド発電制御方法 | |
Petrakopoulou | On the economics of stand-alone renewable hybrid power plants in remote regions | |
US10819248B2 (en) | Technologies for provisioning power controllers for grid services | |
JP2008182017A (ja) | 太陽光発電システムの制御方法と太陽光発電システムの発電量予測装置 | |
JP6417063B1 (ja) | 発電システム、制御装置および制御方法 | |
JP2009060704A (ja) | 太陽光発電システムの制御方法とその装置 | |
JP6313498B1 (ja) | 発電システム、発電制御装置、発電制御方法、および発電システムの連系発電電力の拡大方法 | |
Laughton | Variable renewables and the grid: an overview | |
JP6473841B1 (ja) | 協調型発電設備およびそれを用いた余剰電力の活用方法 | |
Denholm et al. | Potential Role of Concentrating Solar Power in Enabling High Renewables Scenarios in the United States | |
JP6543167B2 (ja) | 再生可能エネルギー発電システム、再生可能エネルギー発電システムの制御装置、及び再生可能エネルギー発電システムの制御方法 | |
JP7180993B2 (ja) | 発電システム | |
Caralis et al. | Towards the optimum mix between wind and PV capacity in the Greek power system | |
Ibrahim et al. | Climate change impact on solar system in Malaysia: Techno-economic analysis | |
Alahmed et al. | Design, simulation and financial analysis of stand-alone photovoltaic system at university of Missouri-Kansas City, Missouri, USA | |
Shrestha et al. | A techno-economic analysis of utility scale photovoltaic plant (A case study of 1 MWp plant at trishuli) | |
JP2018157749A (ja) | 発電システム、発電制御装置、発電制御方法、および発電システムの連系発電電力の拡大方法 | |
Kreikebaum et al. | Evaluating the application of energy storage and day-ahead solar forecasting to firm the output of a photovoltaic plant | |
Xia et al. | Energy storage sizing and operation of an integrated utility-scale PV+ ESS power plant | |
Aste et al. | The first installation under the Italian PV Rooftop Programme: A performance analysis referred to 11 years of operation | |
Ciocia et al. | Photovoltaic-Battery Systems Design to Improve the Self-Sufficiency of Telecommunication Towers | |
Soysal et al. | Case study: Performance of a small grid-tie wind-solar generation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170116 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170120 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170126 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170131 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170301 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6105138 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |