ジェレミー・クック
化石燃料発電から太陽光や風力発電への移行に関するほとんどの議論は、既存の発電所を再生可能エネルギー発電所に置き換えることに重点を置いています。しかし、再生可能エネルギー発電のモジュール性、そしてエネルギー貯蔵システムの新たな選択肢により、仮想発電所（VPP）という別の選択肢が生まれます。
仮想発電所とは何ですか?
仮想発電所のコンセプトは、分散型エネルギー資源 (DER) を集約して調整された電力供給源として機能させ、従来の集中型発電を補完、あるいは置き換えます。住宅用および商業用の発電機による太陽光および風力発電は、ユーザー ネットワークの主要または補助的なエネルギー供給源になることができます。
従来、電力は集中型の発電所から家庭や企業に供給され、電力網を通じて配電されます。途中では紆余曲折は多くありますが、最終的には植物とユーザーの間の問題です。双方向計測装置を含む新たなスマートグリッド技術とインフラストラクチャにより、消費者は電力をグリッドに売り戻すことができ、専用電力生産者の負担を軽減すると同時に金銭的な割引を受けることができます。消費者は、必要に応じて購入および販売するために、電力を現地で貯蔵することもできます。スコットランドの辺境にあるアイグ島では、すでにVPPスマートグリッド システムが使用されており、家庭や企業が電力網への負担を避けるために使用を調整しています。
なぜ仮想発電所が必要なのでしょうか?
家庭用太陽光発電と バッテリーバックアップを考慮すると、月々の電気代が0ドルでエネルギーの完全自立が理想の1つです。極端な場合、電力網から完全に切り離され、土地、より正確には太陽の光だけで生活することになるかもしれない。
このようなオフグリッド設定のコストは極めて高額になる可能性があり、個人の機器が故障した場合は、電力を復旧するために修理する必要があります。ユーザーの観点から見ると、VPPは、オフグリッド設定による個人的なメリットのほとんどを、潜在的にはるかに低い価格で提供し、さらにグリッドからのバックアップ電力も提供します。VPPは、集中型の燃料燃焼施設や 太陽光発電施設と比較して、社会的なレベルでいくつかの利点ももたらします。
VPPコンセプトのモジュール性と、消費の近くで発電を行うことができることを考慮してください。従来のグリッド モデルでは、ある地域で電力伝送に問題が発生すると、他の地理的場所にも簡単に影響が及ぶ可能性があります。VPPコンセプトは、照明を点灯し続けるために電力を再ルーティングするためのよりローカルなオプションを提供し、電力は通常、生成された場所の近くで消費されるため、伝送損失が低くなる可能性があります。
個人レベルでは、機器が故障した場合でも、グリッドやその他のDERがバックアップ電力を供給し、非常に堅牢なエネルギー供給が可能になります。
物理的な発電所（石炭火力、太陽光、原子力など）は、管理された森林、農場、公園に使用できる土地を占有します。しかし、VPPは、太陽光パネル用に、通常は使用されていない屋上スペースを活用します。太陽光発電は既存の駐車場の上に設置することもでき、発電と日陰のある自動車保管という二重のメリットを生み出します。このようなシナリオでEVエネルギー貯蔵システムと充電を追加すると、駐車/DERシナリオがさらに魅力的になります。
仮想発電所のコンセプトは、グリッド負荷が通常よりも高いときに初期化されるピーク発電所を置き換えることができます。これらのピーク対応発電所は、一定のベース負荷を処理する発電に比べると、一般的にコストが高く、運用効率も悪いです。分散型バッテリーストレージは、利用可能な分散型エネルギーを活用するとともに、こうしたエネルギー需要のピークを「削減」するための1つの答えです。あまり知られていないが重要な手法は、エネルギー使用量を自動的に削減することです。
たとえば、Duke EnergyのEnergyWiseプログラムでは、全体的な電力負荷が高いときに、少額の電気料金の割引と引き換えに、温水暖房、プールポンプ、HVACシステムをオフにすることができます。金銭的な節約は通常は小さいですが、システムの運用はほとんど気づかれません。これは、すでに加熱された水が引き続き使用可能であり、家の温度状態がHVACの介入なしにかなり長い間 (事実上) 同じままであるため、エネルギー貯蔵の一形態と考えることもできます。
仮想発電所：リソースの調整
VPPシナリオでは、回線周波数が適切に一致することを確認するまで、非常に低いレベルでソース間の調整も必要になることを考慮してください。長距離送電と全体的な 送電網のメンテナンス も必要であり、これは個々の住宅所有者の能力を超えています。
この将来のVPPコンセプトがうまく機能するためには効率が最も重要であり、 SiCトランジスタ、 電流センサー、 電力線通信 を活用してすべてを調整できるようになる可能性があります。将来の要件を考慮すると、電力会社がすぐに消滅することはなく、今後数十年で単に異なる形態をとるだけであると言っても過言ではありません。
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