送電系統の電力損失を軽減

質問

送電系統の電力損失を軽減させる方法を教えてください。よろしくお願いします。

回答No.4

wan_wan · ベストアンサー

こんばんわ！！
解る範囲で・・・

電力損失Wは、I^2Rで求められることから、I若しくはRをどのように少なくして同量の電力を供給出来るかってことになります。すると、
１）電力は、電圧×電流であることから、送電電圧を上げる
２）電線を太いものにする。電線を作る物質を変える(銅以外を利用する)、多導体化を行いリアクタンス成分をすくなくするなどに考慮してインピーダンス成分の低減を図る
３）電圧と電流の位相差を限りなく零に近づける(力率コンデンサー、直流送電方式など)

以上、結果的には、＃１さん、＃２さん、＃３さんの意見を違う表現で述べたに過ぎないものとなりました。(それなら答えるなよ～って言われそうですが・・・)

ご勘弁を・・・

回答No.13

sego

思いっきり的外れな回答なので無視してください。

分散型発電システムによる系統連系方式も間接的に減らせます。

回答No.12

noname#59315

変圧器のロスについてももちろん検討されています。
しかし、例えばヒステリシス損（鉄損）の少ないアモルファス製のトランスなどは、高価であり、非常に重くて工事も難しく、支持物にも負担がかかります。
このようなことで、一方でコストを低減しても他方でコストが増えてしまいます。

　ＣＯ2の減少と言うことについては、原子力発電比率の向上や、脱炭装置の普及などにより取り組まれていますが、この問題については社会全体で見るべきであって、例えば化石燃料に頼らないような取り組みが必要ではないでしょうか。
そのような目で見れば、排気量の大きなマイカーなどは何らかの対策が必要に思えてなりません。

回答No.11

bungosuidou

送配電で考えたとき、電力損失の約半分はトランスで発生しているとある書物にかかれていました
ということは、柱上トランスの損失を低減する手法についても考慮する必要があると思いますが、如何でしょうか？
なお、電力損失軽減の目的が電力会社の運転コストミニマムを目指すのか、例えばＣＯ２排出量ミニマムを目指すのかによっても手法は異なってくると考えます

回答No.10

noname#59315

単に電力損失を軽減させたいのなら、いままでの回答でほとんど出尽くしているのではないでしょうか？

他にはといえば、多相交流を採用する程度でしょうね。
（現行の３相交流方式は、銅量と最大搬送電力のバランスからこれが採用されているからです。そう言う意味では、直流送電は設備利用率が低いといえます）

何が言いたいかというと、実際の送電設備はコストと送電効率のバランスの上に成り立っていると言うことです。
太い電線を使えば、それに見合う強度の鉄塔が必要となるでしょうし、銅量もバカになりません。これらは投資コストに跳ね返ってきます。
実際の送電設備の設計では、設備投資と運用コスト（電力損失）の見合いによる採算比較で行われています。

回答No.9

kohrem

送電系統というのがどの部分を指すのわからなかったので、普通の特高需要家内のフィーダーについての回答をしてみます。ただ、他の方々がほとんど？(全部？)記載しておりますので必要ないかと思いましたが発言したかったので具体的な数値をいれ変化をつけてみました(^^;

・電力損失は、Ｉ^２Ｒで求められます。

・フィーダーの電力損失低減には、

１．フィーダーの抵抗分の低減
(1)線路恒長短縮による線路抵抗低減
　　効果：短縮分に比例する。
　　　例：線路恒長を元の１／２倍にした時、電力損失は元の１／２倍

(2)多回線フィーダーへ変更による線路抵抗低減
　　効果：パラになることで抵抗が減った分に比例
　　　例：同サイズ、同恒長のフィーダー接続で、電力損失は元の１／２倍

(3)フィーダーの太線化
　　効果：導体面積増加による抵抗低減分に比例
　　　例：元フィーダーの２倍サイズ(ｓｑ)にした場合、基本的には電力損失は元の１/２倍

２．フィーダーに流れる電流の低減
(1)送電電圧の昇圧
　　効果：昇圧した倍数の逆数に比例
　　　例：３ＫＶから６ＫＶへ変更した場合、電力損失は電流が元の１／２倍になる為、１／４倍
※但し、その為には全ての高圧機器(Ｔｒ，高圧モーター，ＳＣ，変成器，開閉器等々)を６ＫＶ用に変更しなければいけないため工場規模によっては工事量が多すぎて採算が合わず、却下されます・・・

(2)進相コンデンサ（ＳＣ）の設置
　　効果：力率改善倍数の逆数の２乗に比例
　　　例：力率遅れの５０％をＳＣにより、１００％にした場合、電力損失は電流が元の１／２倍になる為、１／４倍

＊＊＊補足＊＊＊
フィーダーに流れる電流を抑制した場合、フィーダーの電力損失は電流の２乗に比例する為、抑制量によっては大きく損失が減るわけですが、それと同時に一次にある変圧器の負荷損失も減ります。この負荷損失も同じように電流の２乗に比例しますので、例えば、
６６ＫＶ→６．６ＫＶ→２１０Ｖの電気工作物で、６．６ＫＶ／２１０ＶＴｒ二次にコンデンサを設置し、力率を遅れ５０％から１００％に変更した場合、特高から低圧までに至る回路の損失は、
・６．６ＫＶ／２１０ＶＴｒの負荷損失が１／４倍
・６．６ＫＶフィーダーの電力損失が１／４倍
・６６ＫＶ／６．６ＫＶＴｒの電力損失が１／４倍
となります。
但し、実際は例のような単独回線はほとんどなく高圧部で多回線フィーダーとなりますので、総合的にみた場合の算出は難しいのですが・・・
また、コンデンサは基本的には高圧回路(私の会社では、高圧部の送電端と受電端)に設置されます。

以上、わかり辛かったらすみません(^_^;

回答No.8

shino0413

>>wan_wan殿
＞私のカキコは、＃１、＃２、＃３、＃５さんの意見を別の意見で述べただけのことでした
別に「だけ」だと卑下する必要もないでしょう。補足されているワケですから。
ついでに、>>4の２項ですが多導体方式などで抑制できる損失にもう一つコロナ損があります。と言っても、
コロナ対策をしない場合でも損失量としては知れてそうなんですがどうなんでしょう？　障害問題上は対策
しないわけにはいかないでしょうけど・・・

＞余りに負荷に直近すると～
これについては別問題でしょう。発電場所＝使用場所であることは送電損失を抑制する上で理想的です。
問題は距離的なものではなく、分散されて小規模な発電形態になると効率が悪くなる点では。

＞発電機で電気を作って、モーターを回す。
これは確かに効率面では悪いのですが、電気の特徴として「制御し易い」ことが挙げられますから、また
違った側面があるのだと思います。

回答No.7

wan_wan

すみません。
そんなことはありませんとは、＃５さんが”期待された回答から外れているかもしれませんけど，私の頭の中には以前に回答された方々の答以外にはこれしかありません。”と、書かれていたので、そんなことはありません。同感いたしますってことです。
誤解なきよう。

失礼いたしました。

回答No.6

wan_wan

そんなことはありません！！

例えば、雷対策をどのように行うか？って問題があったとします。
答えを分類すると、
１）雷に耐える設備を作る
２）雷が発生してもその影響を伝えない設備を作る
３）雷が発生してもその影響を受けない設備を作る
の３つに分類できると思います。
即ち、発生を抑える、伝達を抑える、耐量を確保すると言えるのではないでしょうか？

で、housyasei-usagiさんの仰る通りインピーダンスを低減させる方法として亘長を低減させる。即ち、負荷の直近で発電する方法もあります。但し、余りに負荷に直近すると、エネルギーの発生源と消費場所が離れた場所にある場合に最もエネルギー伝達方法の効率がよい電気を使う意味が減少し、直接力学的な伝達を行う方が効率がよくなります。例えば、自動車の場合。
発電機で電気を作って、モーターを回す。これは効率がいいとは言い切れないのでは？と思います。
電気による送電(エネルギーの発生源と消費場所の間の物理的距離による伝達効率)が有利になるのはある程度の物理的距離が必要になります。
例えば、冬の部屋を暖める場合、部屋全体を暖めるには、ガスファンフィーターを使う方が効率がよく、寝る時には、電気毛布が効率が良いって感じでしょうか？
今回、＃５さんのカキコを読んで、私が学んだことは、色々な視点から物を見る必要があるってことですね？

＃４でも述べましたが、私のカキコは、＃１、＃２、＃３、＃５さんの意見を別の意見で述べただけのことでした。

＃１、＃２、＃３さんの意見、＃５さんの補足は、的を得ていると思います。

回答No.5

housyasei-usagi

電気を使うところに発電所を作る。これが一番送電効率が良いかと思いますが，そうかと言って，都会に原発作ろうとしても，立地問題とか地域の反対で難しいでしょうが。

　期待された回答から外れているかもしれませんけど，私の頭の中には以前に回答された方々の答以外にはこれしかありません。

回答No.3

akepurin

現実的な現送電設備による送電損失を低減する方法としては、進相コンデンサを投入した力率改善が考えられます。力率を改善すると、同じ電力量を送電する際の無効電力量が低減しますので、送電線に流れる電流が少なくなり、送電損失が低減します。