変動再エネだけを揚水発電所で蓄積できますか

質問

電力の技術は初心者です。再エネ（太陽光）をK電力は昼間にどんどん揚水発電所の
上池に溜め込んでいると聞いています。それでも供給がオーバーするとのことで、制限はやむなしだそうです。私の疑問は激しく変化する太陽光を慣性力のあるポンプ水車がどうやって水を引っ張り上げるのだろうと不思議に思います。
１）通常の高品質の電力と混ぜるので見た目にはそんなに急激に変化しない。
　　従って揚水ポンプはゆっくりした変化には追随する。その代わり良質の電力も
　　上池へあげてしまう。
２）可変速揚水発電機の技術を使って下池の水をあげるので揚水機の追随性は良く最　　エネを効率良く受け止めることができる。
３）電池を使えば応答が速く問題にならない。
４）そのどちらでもない。
どなたか揚水発電にお詳しい方ご指南をお願いします。将来ほとんどの電力（８０％以上）を再エネでまかなうことになるのでこの問題は結構全面に出てくるように思うのですがご意見をお聞かせください。よろしくおねがいします。

回答No.4

eroero4649

揚水発電所というのは、本来原子力発電所とセットの存在です。というか、原子力発電所を作るときに必要な設備のひとつなのです。
巨大な発電力がある原発ですが、（事故リスク以外にも）欠点がひとつあってそれは「出力の調節ができないこと」です。24時間ほぼ一定の発電量になるんですね。で、夏だったとしても夜間に電気が余ってしまうことがあるんですね。そんなときに夜間に原発の余った電力で揚水をして、昼間に水力発電所として使うんです。いってみれば揚水発電所を電池代わりにするってことなのです。

太陽光や風力発電の欠点は「供給が安定しない」ことです。原発の欠点は「出力の調節ができない」ことです。まあ痛し痒しですね。

ここは原発が「未来のエネルギー」と信じてらっしゃる方がまだ多くて驚きます。原発は福島第一原発事故の影響を受けて安全対策のため建設費や管理費が高騰して採算が合わなくなりつつあります。東芝という日本有数の大企業が原発事業への赤字補填で実質的な破綻に追い込まれました。日本政府はトルコに原発を輸出することで起死回生を試みますが、建設費が当初の予定の2倍以上となり採算が合わないと撤退が決まりました。
石油や天然ガスによる発電はエネルギー効率は70％を超えていますが、原発は40％以下です。発電のために作られた熱エネルギーのうち60％以上は海に捨てているのです。そんなにエコだとも思わないんですよね。最新の天然ガス発電所はエネルギー効率80％を超しています。

私は再生可能エネルギーが救世主になるとは思っていません。けれど、原発はもうオワコンだと思っています。だってさ、東京電力が福島第一、福島第二原発に替わる原発を建設したいっていいだしたら、どこの自治体が許可すると思います？東京は日本最大の電力の消費地なのに。

補足

補足記入が遅れて申し訳ありません。各種電力の性格付けを教えていただきありがとうございます。
私の質問は技術的なことです。予測ではありません。短い時間で変化してしまう再生可能エネルギーの電力を揚水発電機で効率よく揚水できますかという質問です。余った良質の電気であげるのは90パーセントが限界と、聞いていますが、太陽光や風力てはどのあたりまで効率が落ちるのかという質問です。どうかよろしくお願いします。

回答No.3

washi-washi

４．どれも当てはまらないと思います。
昔は、どこの電力会社も夜間に水を汲み上げ昼間に発電が常識でした。要は、夜になると電気の需要が低くなるため、発電で余った電気を利用して汲み上げていたのです。
しかし、現在では太陽光発電も加わった為に立場が逆転しました。太陽光発電で電気を売電（電力会社が買い取る）のは良いのですが、その売電した電気の使い道がないのです。

「ならば、発電所で発電する電気を抑えればいい」

と単純に考えるかもしれませんが、発電所では発電量を急激に減らすのは容易ですが、発電量を急激に増やすのは容易ではありません。発電量を減らすなら、燃料を減らすだけでタービンの回転数が一気に下がります。しかし、再度タービンの回転数を上げようと燃料を増やしても、簡単にはタービンの回転数が上がりません。徐々にしか上がらないのです。
なので、発電所としても発電する電気量も大きく変動させることができないのです。
電車で「回生ブレーキ」と言う言葉を聞きますが、他の列車がブレーキをかける際に発電した電気を架線に戻す技術です。一見すると「省エネ」と思えますが、架線に戻した電気を使ってくれる電車が付近に存在しなければ壊れてしまうのです。架線に流れる電気も、多すぎてしまうと困ってしまうわけです。

数字で説明すると
・105％の発電量で朝を迎えた
・30％の太陽光発電の介入があったので、発電量を95％まで抑えた→実質20％の余っているので揚水（汲み上げ）に廻す
・日が暮れたので105％の発電量に戻す
・夜になり、揚水発電で20％の電力が稼げるので発電量を95％に抑える
実際は、こんな簡単な話じゃないと思いますが、、、

>将来ほとんどの電力（８０％以上）を再エネでまかなうことになるので
上記の説明からしても、再生可能エネルギーで80％の電力を賄うのは無理です。そんな不安定要素てんこ盛りな電気に頼っていけば、日本は電力不足に陥ると思います。再生可能エネルギーで電力を賄うなど夢物語です。あくまでも「足し」程度と考えるのが良いかと思います。
火力発電の様に二酸化炭素を排出する様な発電方法も何れ限界がくるでしょう。
水力発電は、ダム発電・揚力発電の２本柱ですが、これは公害も出ないので今後も運用可能かと。
残る原子力発電ですが、世間ではヤメロヤメロコールが煩いですが、何だかんだ言ってスイッチひとつで発電量を調整できる発電設備ですから、これほど効率の良い発電は無いかと思います。
火力は廃止できても、原子力を廃止するのは難しいんじゃないでしょうか、、、
再生可能エネルギーを「足し」程度に買って、昼間は原子力＋その他もろもろ、夜間は原子力＋水力　こんな感じが将来の発電構図になっていくのではないでしょうか。

回答No.2

ryuzin

私の考えとしては1)の「その代わり良質の電力も上池へあげてしまう。」は抜かした上で2)の回答をも合体させたのが1番正解に近いのだと思ってます。
さらにその上で3)に繋がるのですが、この場合での電池というはダムだと思って下さればいいかと。そんな事しなくても充電池用意すればいいんじゃないかとか思われるかもしれませんが維持費用とか寿命とか用地とかメンテ費用とか考えたらこの方法の方がかなり安くつく筈です。後は、水分の確保も必要だから。ですかね。それだけ日本の山の保水力は下がってしまっていると言う事です。

回答No.1

dragon-man

原理的には2に近いことをやるのでしょうね。それにしてもそんなことで電力のほとんどを再エネで賄うことは将来的にも不可能です。いくら揚水ダムを造っても揚水発電の電力量はほんのわずか。何の足しにもなりません。分かり易い例で言うと、黒四ダムを含めた黒部川水系の総発電量は原発一基分にもなりません。それに較べると揚水ダムの水量（発電量）はもっとわずかです。再エネだけで日本の必要電力を賄うのは夢のまた夢です。やはり原発再稼働しか道はないでしょう。