生まれ変わる: 化石燃料発電機は第二の人生を得ることができるか?

Jun 24, 2023

新しい報告書では、古い化石燃料発電機を再利用して、再生可能エネルギー電力網の安定化に重要な役割を果たすことができるかどうかを検討している。

古い化石燃料発電機を改造して、再生可能エネルギーの電力網で重要な役割を果たすことは技術的には可能です。 また、代替の同期コンデンサーを構築するよりも早くて安価になる可能性もあります。

ARENA が委託したレポート「既存の発電機を同期コンデンサーとして再利用する」では、同期コンデンサーとして知られる代替デバイスを最初から構築するよりも変換コストが最大 40% 安くなる可能性があると見積もっています。

ガス発電機を再利用することで、設置リードタイムを、新しい同期復水器の場合は最短で約 30 か月から、最短で 6 か月に短縮できる可能性があります。

また、大型の石炭火力蒸気発生器は、代替品よりも変換にコストがかかり、時間がかかる可能性がありますが、最終製品では、複数の同期復水器を組み合わせたものと同等の効果が得られます。

発電機は本質的に、電力を供給されて回転する巨大な塊であり、電力を安定的に供給することを主な目的としています。 しかし、非常に大きいため、その慣性が電力網の安定を保つのにも役立ちます。

同期コンデンサーも、発電機より小さいとはいえ、巨大な回転質量です。 古い発電機が廃止されると、その唯一の役割は、ネットワークの安定性を維持することです。

より多くの発電機が廃止され、再生可能エネルギー源に置き換えられると、その安定化の役割が失われます。 解決策の 1 つは、より多くの同期コンデンサーを構築することです。

しかし、そのアプローチには問題があります。

世界中が同じ問題の解決策を探しています。 同期コンデンサに対する世界的な需要が加速するにつれ、供給不足が生じています。 そうなると必然的にコストが上昇し、待ち時間が長くなります。

これに関連して、ネットワーク事業者のトランスグリッドは最近、2025 年までにニューサウスウェールズ州だけで 20 台の同期復水器が必要であることを示す初期見積もりを発表しました。

この報告書は化石燃料を動力源とする発電機に焦点を当てており、多くの水力発電機がすでに同期復水器として動作可能であると指摘しています。

既存の発電機の変換の容易さは、テクノロジーや現地の状況によって異なります。

レポートでは 3 つのテクノロジーを調査し、変換の容易さ、速度、コストの順序は次のとおりであることがわかりました。

オープンサイクル ガス タービン。タービンと発電機の間にクラッチを追加することでバンを変換します。 それには6～8か月のリードタイムがかかり、おそらく構造、冷却、潤滑のわずかな変更だけが必要になるだろう。 全体として、変換コストは、同等の性能を持つ新しい同期コンデンサーを構築する場合の約 60% になる可能性があります。

ガスタービンと蒸気タービンの両方を備えたコンバインサイクルガスタービンは、システムの設計とレイアウトに大きく依存します。 最も単純な変換では、クラッチを取り付けるだけでコストとリードタイムを節約することもできます。

石炭火力蒸気発生器は変換が最も難しく、システムの設計と状態に最も依存します。 リードタイムは最短で 12 か月ですが、18 か月から最長 4 年の範囲となる可能性が高くなります。 コストも高くなることが予想されますが、状況がよければガス発生器の転換に匹敵する可能性があります。

報告書の勧告は「オーストラリアでは大型化石燃料発電機を同期復水器に転換した前例がない」ことを認めているものの、緊急の行動を強く勧告している。

まず、知識を構築するために、報告書は少なくとも 2 つ、できれば 3 つのサイト固有の調査を支援する必要性を強調しています。

第二に、期限が急速に近づく中、増え続けるシステムニーズという課題に対処するために、レポートはシステム強度サービスプロバイダーに対し、潜在的なプロジェクトを評価し、規制当局の承認を求めるよう促しています。

このレポートでは、関連する契約の構造を調査し、それとは別に慣性値のデータ ポイントを確立することに関する推奨事項も提供されています。