電力品質

さまざまな種類の負荷やネットワークの状態が、電力品質の問題を引き起こす可能性があります。ACモータなどの誘導負荷は、かなりの無効電力を消費するため、力率が低くなります¹。電子機器、アーク溶接機、アーク炉、モータードライブ、データセンターの冷却システムなどの非線形負荷は、高調波を引き起こす可能性があります。大きな負荷の接続または切断、および再生可能エネルギーの統合は、さらに著しい電圧変動を引き起こす可能性があります。

_{1. 負荷が非常に低い状態で運用される長距離送電線など、過度な容量性負荷も力率に影響を及ぼす可能性があります。}

電力品質の低さは、グリッドの信頼性と運用効率に大きく影響します。高調波や電圧の不安定性による過度なストレスは、接続機器の寿命に影響を及ぼし、早期故障を引き起こす可能性があります。その結果、計画外の保守や機器交換が必要になることがあります。

さらに、電力品質の問題は、電力系統における再生可能エネルギーの受け入れ容量を制約するほか、製造・処理施設、病院、データセンターなど、高い電力品質が求められる施設の安定した運用にも影響を及ぼします。また、損失の増加にもつながり、変圧器、ケーブル、コンポーネントの過熱を引き起こします。

日立エナジーは、コンデンサやリアクトル、パッシブフィルタ、金属閉鎖形コンデンサバンクなどのパッシブ製品から、パワーエレクトロニクス技術を活用した高度なアクティブ高調波フィルタ、STATCOM、静止型無効電力補償装置(SVC)まで、幅広いソリューションを提供しています。また、電力品質機能を備えた位相シフト変圧器や特殊変圧器も提供しています。電力品質の課題ごとに、カスタマイズされたソリューションが必要です。技術リーダーである日立エナジーは、お客さまが直面する電力品質の課題を診断し、低圧・中圧・高圧の幅広いポートフォリオから、最適なソリューションを提供します。

優れた電力品質は、電力システムの効率的かつ効果的な運用と、お客さまの事業運営を支える重要な基盤です。電圧を安定させることで、負荷設備の安定稼働と製品品質の向上を実現します。また、電流を設計上の許容範囲内に保つことで、電力供給が中断するリスクを最小限に抑えます。再生可能エネルギー由来のクリーンな電力を、より効率的に電力系統に連系することができます。さらに、過度なインフラ投資を抑えながら、より大きな負荷を電力系統に接続できるというメリットもあります。また、最適化された電力品質は、追加の発電の必要性を最小限に抑え、CO₂排出量の削減につながる可能性があります。電力品質の向上は、消費者と生産者の双方のコストを削減すると同時に、機器の寿命を延ばします。 

はい。電力品質の低さは、従来の電気設備と同様に、再生可能エネルギーシステムに悪影響を及ぼす可能性があります。  また、再生可能エネルギーシステム自体が電力品質の低下を招く要因となる場合もあり、適切な対策が必要です。発電量と電力需要のバランスが崩れると、系統電圧が変動し、同じ電力系統に接続されているすべての負荷に影響を及ぼします。  太陽光発電や風力発電のインバータから発生する高調波は、系統連系点で重なり合い、特に高周波域でバックグラウンドの波形ひずみを引き起こします。最後に、再生可能エネルギー農場には、管理が必要な無効電力が必要です。