夏の電力消費のピークが来ています。これらの「巧妙なトリック」は電力消費を保護する

夏が到来し、電力消費もピークを迎えます。夏季の電力消費のピークを迎える中、電力会社はどのようにして電力供給を確保しているのでしょうか。

冷房のための電力消費は30%を占める

中国電力委員会が発表した「2024年第1四半期の全国電力需給状況分析および予測レポート」によると、

需要面では、中​​国では夏季の冷房向け電力負荷の割合が約30％で、地域によっては40％を超えています。夏の気温は電力消費の増加に影響を与える主な要因となっている。

夏に電力消費がピークになる理由は、暑い夏には電力の30％、場合によっては40％が冷房に使用されるためです。

夏には、全国の電力消費量に基づくと、電力の 30% が冷房に使用されます。しかし、一般家庭の場合、その数は30％を超える可能性があります。夏に気温が高くなりやすい地域の多くでは、冷房に使用される電力が夏の家庭全体の電力消費量の約 50% を占めることがあります。

我が家を例に挙げると、次の図に示すように、夏の家庭全体の電力消費量のうち、冷房に使用される電力の割合は非常に高くなります。

写真は著者による1年間の電力消費分析です。 6月、7月、8月は電力消費のピーク月です。写真は著者提供です。

電力会社はピーク電力消費にどのように対処するのでしょうか?

実際、国民の正常な電力使用を確保するため、電力関連部門は毎年、夏の電力不足の問題を解決するための関連対策を継続的に最適化しています。

解決策はたくさんありますが、その中でも、まずは簡単に思いつくものをいくつか挙げてみましょう。

水力発電所は、日中に電気を生成し、夜間は電力をほとんどまたはまったく生成せず、エネルギーのために水を貯蔵することもあります。

夏季の電力消費ピーク時に発電量を最大化できるよう、数多くの太陽光発電所、風力発電所、原子力発電所の改修・整備が進められてきました。

上記のソリューションはシンプルで実装も簡単ですが、その影響は限られており、中核的なものではありません。核となるのは火力発電です。わが国は2016年6月から「火力発電の柔軟性転換」パイロットプロジェクトを正式に開始しました。

いわゆる「火力発電の柔軟化」とは、火力発電を変換して、深いピーク制御能力を持たせることを指します。柔軟性変換を実施する前は、火力発電の最小技術出力は一般に定格出力の 50% ～ 60% に過ぎず、冬季暖房期間中は 75% ～ 85% にしか低下しませんでした。柔軟性変換後、一部のユニットの最小出力を 20% まで削減できます。

このメリットは非常に大きく、電力消費量が少なく、太陽光発電と風力発電が大量の電力を発電しているとき、火力発電は100%の出力から30%、さらには20%の出力にスムーズに移行できます。

夏場の電力消費ピーク時や天候の影響で太陽光発電や風力発電が大幅に減少した場合でも、火力発電を30%の出力から100%の出力まで素早く調整できます。

火力発電所の柔軟性転換以来、国内の多数の火力発電所は高度なピークカット能力を獲得しており、新たに建設された先進的な火力発電所は誕生した瞬間から高度なピークカット能力を備えています。

夏季の昼間の電力消費ピークを迎えると、多数の火力発電所が徐々に最小出力から最大出力へと移行します。夜になり電力需要が徐々に減少すると、多くの火力発電所は最大出力から最小出力へとゆっくりと移行します。

地域間の電力配分

注意が必要なのは、夏の電力不足は、国の電力生産不足によるものではなく、予期せぬ要因による地域的な不足によるものである場合があるということです。

つまり、夏の電力消費ピーク時でも、国内では十分な発電能力を持つ場所が多いのに対し、他の場所では発電不足が問題となっているのです。

例えば、2022年の夏、四川省では電力不足が発生しました。主な理由は、四川省が主要な水力発電の省であることだ。 2022年は気温が高く、主要河川の水が枯渇するなどの要因が重なり、水力発電が不十分となった。

ある年に川の水の流れが干上がるかどうかを予測することは困難です。

しかし、国内の地域間および省間の電力配分の継続的な改善と最適化、そして電力における相互補完と支援の能力は達成可能です。

電力関連部門も引き続き同様の取り組みを続けています。

私たちにできること

夏季の電力消費ピークを解決するために、電力関連部門では毎年的を絞って問題解決に取り組んでいます。

では、私たち一般人は何ができるでしょうか?実行できることはたくさんありますが、ここでは最も効果的で実行可能な方法についてのみ説明します。

公安部が発表した統計によると、2023年9月末現在、全国の自動車保有台数は4億3000万台に達し、そのうち乗用車は3億3000万台、新エネルギー車は1821万台となっている。

純粋な電気自動車を所有する家庭の場合、家庭内で最も多くの電力を消費するのはテレビや冷蔵庫などの従来の家電製品ではなく、純粋な電気自動車です。

純粋な電気自動車の場合、所有者はいつ充電するかを計画して選択できます。つまり、これは「実行可能性」が優れています。

通常、電力網の負荷は朝と夜には低く、午後と夕方には高くなります。

純粋な電気自動車の所有者の多くが正午や夕方に充電することを選択した場合、明らかに夏の電力不足が悪化するでしょう。

逆に、誰もが朝や夜に充電することを選択すれば、夏の電力不足を軽減するのに有益な行動となるでしょう。

さらに、夜間に充電すると電気代が安くなることが多いです。したがって、夏に電力消費がピークを迎えるときに、多くの新エネルギー車の所有者が夜間または朝に充電することを選択した場合、それは双方にとって有利な行動です。

著者：科学技術省の「国家優秀科学普及作品賞」受賞者であり、人気科学ライターのハンム・ディアオメン氏

査読者: 徐飛、中国科学院電気工学研究所准研究員

制作：中国科学普及協会