2013年09月16日09:26
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日本青森縣六所村目前正在開展有助擴大利用太陽能發電的實証試驗。通過控制輸出，可在不給電網造成影響的情況下利用太陽能發電。
六所村位於青森縣東北部下北半島的太平洋沿岸。目前這裡正在進行擴大普及可再生能源所需技術的實証試驗。開展實証試驗的主體是由縣、村及企業加盟的“青森聯盟”。
在位於六所村中央的尾駁地區的電線杆上，設有其他地區沒有的通信設備。該裝置名為“通信服務器”，在設於原集會所建筑中的中心服務器與相當於分機的通信裝置之間，起到中轉通信的作用。分機數量為125台，設置於公寓起居室、獨棟住宅及公共設施等處。交換的是控制太陽能發電系統輸出功率的信號。
通過通信控制太陽能輸出功率
嚴格地說，控制輸出功率的是太陽能發電系統上安裝的“功率調節器”。目的在於驗証利用通信遠程控制功率調節器的技術。
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| 在六所村尾駁地區內的公寓、獨棟住宅及公共設施等中配置125個相當於分機的通信裝置。並不是所有分機都連接著太陽能發電系統和控制裝置。通信裝置大多不與其他裝置並設，而是單獨設置於該地區內的住宅中。照片是日本原燃公司職工宿舍中安裝的太陽能發電系統。 |
包括獨棟住宅原先設置的系統在內，試驗共利用了5套太陽能發電系統。功率調節器可通過聯盟成員NEC公司准備的控制裝置進行通信。從中心服務器，經由通信服務器、通信網、通信分機及控制裝置向功率調節器發出控制指令。再由功率調節器按原路返回控制結果。
要控制太陽能發電輸出功率的原因在於，電力系統需要維持供需平衡，使電力需求與供給時常保持一致。現在，是根據不斷變化的工廠及住宅需求，由電力公司細致地調節火力發電的輸出功率，以保持平衡。
不過，太陽能和風力發電隨著日照及風況等氣象狀況的變化，其發電輸出功率會受到影響。如果可再生能源採用量增加，除了需求，連輸出也會經常發生變動。例如，與平時相比，在5月連休等時期，需求往往出現大幅減少。另外，日照量越多，太陽能所發電力就越多，會出現電力供給大於需求的情況，難以維持平衡。
雖然存在將太陽能所發電力存儲於蓄電池中的方法，但蓄電池的價格較高。如果需求較少的天數每年有幾天到十幾天，那麼僅在那幾天控制輸出功率的作法較為合理。
利用多種通信方式進行驗証
試驗使用了多種通信手段。僅無線方式就有7種，還對有線和使用通信中間件的通信方式進行驗証。
日立制作所還利用使用高速互聯網的“WiMAX”及NTT DoCoMo的“FOMA”、KDDI的“CDMA”等手機無線方式進行驗証。另外，還利用無需無線知識及使用許可即可加以利用的“特定小功率無線”頻帶420MHz及920MHz進行驗証。
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| WiMAX、FOMA、CDMA及特定小功率無線是指使用無線通信特定頻帶的通信技術。特定小功率無線是一種無需無線相關知識及使用許可的無線通信，主要用於餐飲店店員呼叫裝置等。電力線載波通信是指利用供電的電力線同時進行通信的技術。 |
東芝公司和沖電氣工業公司也將利用920MHz頻帶進行驗証。東芝設想在城市地區密集設置，對減弱無線輸出功率時的特性進行了驗証。沖電氣設想設置於中小城市及農村。由於根據分機和通信服務器的具體位置，有時難以接收到信號，因此，東芝和沖電氣對接收到信號的分機再將信號發送給其他分機的“多跳通信”方式進行了驗証。
有線通信的實証試驗由住友電氣工業公司負責。採用通過供電線進行通信的“電力線載波通信”（PLC）。採用2種方式，在地區內設置各方式的主機裝置。目前正在對品質穩定性等進行驗証，檢驗利用電力線交換控制信號時，是否會對家庭用電產生影響等。
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| 左側是日立制作所進行實際驗証的特定小功率無線通信主機。設置於六所村尾駁地區中心服務器機房的室外。右側設置有住友電氣工業進行實証的電力線載波通信主機。從這裡通過電力線發送控制信號。 |
此外，還通過始於2012年秋季的通信試驗，評估一年四季的氣象和氣候對通信品質產生的影響及通信速度等。擔任該實証項目秘書處工作的野村綜合研究所基礎設施產業咨詢部能源政策部經理山內朗說：“目前已經確認，無論利用什麼通信技術，都能按照預期交換信息。”如今試驗仍在繼續。通過利用與太陽能發電系統相連的分機，也成功控制了輸出。
實証試驗作為日本經濟產業省的項目開始實施。設有核電站、大規模風電場及核燃料循環設施等大量能源相關設施的青森縣，此前就一直在探討為可推動可再生能源普及的技術提供支援。2009年設置了由東京大學教授橫山明彥擔任主席的研討會，探討系統穩定化技術的必要性。並獲得地區的協助，在日本國內率先使用住宅等開展了相關試驗。
如果驗証結束、開始正式採用相關技術，便可在維持電網穩定的同時，為擴大普及可再生能源做貢獻。除了新設的太陽能發電系統，還可通過在現有系統的功率調節器上追加功能，力爭獲得更大的效果。應該在力求降低蓄電池成本的同時，也應針對功率調節器採取措施。 （作者：馬場未希，日經能源環境網 供稿）
