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出力が不安定な再エネの課題を解決 自励式無効電力補償装置

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出力が不安定な再エネの課題を解決 自励式無効電力補償装置

三菱電機は、風力太陽光発電などの再生可能エネルギー普及による電力系統の安定化問題を解決する、MMC方式による「自励式無効電力補償装置(SVC-Diamond™/エスブイシーダイヤモンド)」の開発を完了し、製品化すると発表した。

再生可能エネルギーは、自然現象に基づく発電のため出力が不安定で、電圧の変動や送電能力の低下といった電力品質上の問題が電力会社にとって重要な課題となっている。この問題解決のために、電力を安定化させる高品質・高信頼性の無効電力補償装置が求められている。

同社は、このニーズに対応する本装置を製品化し、年率5%の拡大で、2018年には2,000億円規模になると予想されている成長市場に投入する。2016年以降の初号機の出荷を目指す。

同社は、本製品により再生可能エネルギー導入による系統電圧の変動および送電能力の低下を無効電力の補償により抑制するだけでなく、きめ細かな電力系統解析による最適ソリューションの提案と、リアルタイムシミュレーション技術の適用により、顧客の抱える様々な電力品質の問題解決に対応していく考えだ。

三菱電機の製品の特長は以下の通り。

1.高品質・高信頼性の実現

  • 同社製IGBT(絶縁ゲート型バイポーラトランジスター)モジュールの採用により、重要なコンポーネントから製造まで同社内技術を擦り合わせ、高品質と運用面での高信頼性を確保

2.MMCモジュール採用による小型軽量化と高速応答性の実現

  • MMCモジュール採用により、ひずみの無い波形で出力することが可能。これにより、高調波抑制フィルターが不要となり、従来の他励式に比べ60%の省スペース化実現と現地工事の削減に貢献
  • 従来の他励式に比べ、急激な系統電圧変動に対する先回り制御による高速応答性を実現

なお、MMC方式は、モジュールと呼ばれる単位変換器を多段に構成して1つの変換器システムを組み上げる方式をいう。

近年、世界各国において、風力や太陽光発電といった様々な再生可能エネルギーの導入、増強が進められている。米国では再生可能エネルギーの発電設備容量が2011年の81GWから2030年には約4倍の321GWに増える見通し。

また、欧州では洋上風力の市場の伸びが顕著で、2012年では5GWだった発電設備容量が、2020年には40GWまで増加する見込み。一方、再生可能エネルギーの普及に向けては、前述通り、電力品質上の問題が大きな課題となっている。

無効電力補償装置は無効電力を制御するシステム。無効電力は負荷で消費されない電力をいう。変動する無効電力を一定に保つことで、系統電圧の安定化や送電電力の向上に寄与するため、無効電力補償装置は、再エネと電力系統を連系するにあたり、無効電力の自動かつ高速な制御を実現するシステムとして用いられている。半導体の種類によって、他励式と自励式がある。

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