太陽能、風力發電與電網接駁技術(YX02923)

類別： 自然‧科普‧數理>科學
叢書系列：馥林文化
作者：甲斐隆章、藤本敏朗
       甲斐隆章、藤本敏朗
譯者：許郁文
出版社：馥林文化
出版日期：2015年04月10日
定價：580 元
售價：458 元(約79折)
開本：25開／平裝／208頁
ISBN：9789864050055

【第3章 新能源與電網接駁技術】

▼  第3章 新能源與電網接駁技術

1新能源發電系統與電網接駁
新能源發電系統可依產生電力的使用方式分成兩大類。

其一稱為「獨立電源系統」，是一種不從電力公司接電的獨立設備，例如山中小屋與自然公園內的廁所所使用的電力，或是氣象觀測用的電力，相當於供給群落生境（為多種動植物保留的生息空間）裡幫浦用電力的太陽能發電系統。

其二則為「電網接駁系統」，所產生的電力與電力公司提供的電力合為一體使用，例如一般家庭、營業場所所使用的太陽能發電都屬於這類，相當於風車農場裡的風力發電系統。

此外，「電網接駁系統」還可以根據是否將電力回輸至電力公司的輸電線與配電線分成兩種型態：一種稱為「無逆向回流接駁」，屬於將產生的電力控制在消費電力以下的型態，另一種則稱「有逆向回流接駁」，屬於將用不完的電力賣給電力公司（售電）的型態。

「獨立電源系統」從產生電力到消費電力均屬於安裝者個人責任範圍，其產生電力的品質也不會帶給他人設備任何影響，只要能針對設備與人身安全進行徹底管理，可在提出申請之後，自行安裝與使用。

另一方面，「電網接駁系統」的發電系統是在與電力系統連接的狀態下運轉，因此只要產生故障、發電量不足或是電力品質不佳，都會對電力公司的系統造成影響，而且也會影響到同一家電力公司的用電戶，所以「電網接駁系統」的安裝與使用，必須遵守制定的基準，同時也為了確保公共安全而需盡力維持發電電力的品質。

在電網接駁系統的分類裡，特別將非電力公司以及民營業者設置的發電設備稱為「分散型電源」，本章也將以「分散型電源」做為介紹「新能源發電系統」的主軸。

2電網接駁技術要件指南
提高新能源發電系統與電力公司電網的接駁比率，是防止地球繼續暖化的重要策略之一，可是風力與太陽能這類自然能源就如字面意義一樣，必須天公作美才能取得，無法以人力控制其發電狀態。因此，一旦這類新能源發電系統在毫無章法的狀況下大肆連接上原有的電力系統，電力公司將難以維護電力品質，導致基本使用面產生問題。所以電力公司與發電設備的設置者之間必須針對電網接駁這點簽訂完整的協議，同時也必須讓接駁條件變得更透明與公平。

基於上述種種理由，定義發電設備與電力系統接駁之際所需技術要件的法令與基準才逐漸完備。

日本的電氣設備相關規程之一為昭和40年制定的「電氣設備相關技術基準」（隨昭和39年新制定的電氣事業法而制定），而在此之前的「電氣設施規程」則予以廢止。而且新制定的電氣事業法受政府放寬管制所引起的電力自由化風潮影響，於平成7年4月進行了大幅修訂。到了平成9年3月，「電氣設備相關技術基準」、「發電用水力設備相關技術基準」、「發電用火力設備相關技對通基準」、「發電用風力設備相關技術基準」這類經濟產業省行政命令，以及做為其判斷基準的各種「技術基準解釋」都進行了全面的修訂。
接著平成16年10月為了促進新能源這類分散型電源的普及，將「電網接駁技術要件指南」（昭和61年8月由資源能源廳公益事業部長公布）」整理成「電氣設備技術基準的解釋」以及「電力品質確保相關電網接駁技術要件指南」。隨著這些經濟產業省頒布的行政命令以及做為判斷基準的各種「技術基準解釋」的修訂，相關的民營規格也跟著進行修整。

當初是以接駁廢熱發電設備這類自家用發電設備與高壓（6.6kV）以上的電力系統為主流，所以日本廢熱發電研究會才於昭和61年（1986年）發行「廢熱發電電網接駁要件指南解說書」，之後因太陽能發電以及燃料電池發電設備這類的直流發電設備（非廢熱發電的設備）透過逆向轉換裝置接駁至電力系統的需求增加，（社）日本電氣協會的電氣技術基準調查會於平成四年（1992年）制定了「分散型電源電網接駁技術指針（9701-1992）」，接著又於平成18年（2006年）六月由日本電氣技術規格委員會制定「電網接駁規程（JEAC 9701-2006）」。

「電網接駁規程（JEAC 9701-2006）」的主要內容為「電力品質確保相關電網接駁技術要件指南」以及「電氣設備技術基準解釋」之中與分散型電源的電網接駁相關的必要部分，主要規定了分散型電源接駁電網之際應遵守的事項。

3可與電網接駁的發電系統
發電系統可根據與電網接駁之際的電力狀態，分成交流發電設備以及具備逆向轉換裝置的發電設備兩大類。
（1）直接將交流發電設備的輸出接駁至電網的型態
將風車，水車或是生質燃料引擎以及外燃器渦輪當成原動機使用，且與系統頻率同步發電的設備。廢熱發電設備或與電網接駁的緊急用發電設備都屬於這一類。

（2）直流發電設備等透過逆向轉換裝置與電網接駁的型態
一般而言，太陽能發電或燃料電池發電都屬於直流發電設備，也是具備逆向轉換裝置的發電設備。而風力發電或微型渦輪發電設備也只需將發電設備的交流輸出暫時轉換成直流電，再透過逆向轉換裝置與電網接駁，就能分類為這類型的發電設備。此外，不自行發電的二次電池所放出的電力與電網接駁時，也視為是一種發電設備。