太陽能、風力發電與電網接駁技術 | 誠品線上

太陽光．風力発電と系統連系技術

內容簡介

內容簡介 ◎在大量導入新能源的時代中，針對太陽能、風力發電系統與電網接駁技術進行詳細解說。◎專門給設計／施工／管理利用太陽能、風力等新能源發電系統的相關技術人員。 太陽能發電與風力發電等分散型電源接駁上電網的案例正在急速增加中。現在已可透過功率調節器等變電設備連接上低壓與高壓配電系統，使用發電時產生的交流或直流電。本書進一步對使用太陽能及風力的發電系統技術，並對於其如何接駁至商用電力系統，以及所使用的接駁裝置和繼電器保護裝置等進行技術面的解說。本書將從發電系統與電網接駁這兩個層面著手，說明仰賴太陽能或風力這類新能源發電的發電系統，以及將這類發電系統連結上商用電力系統的基本技術，同時也說明保護繼電器的技術。

作者介紹

作者介紹 ■作者簡介甲斐 隆章1978年修畢東京工業大學研究所碩士課程。隨後就職於明電舍公司，從事繼電器保護技術、電網接駁技術及風力發電等相關業務。2006年擔任小山工業高等專門學校電氣情報工學科教授。擁有東京工業大學工學博士、電氣．電子部門技術士、電氣學會上級會員資格。曾獲電氣科學技術獎勵獎、電氣學會進步獎、電器學會論文獎等獎項。（以上皆為書籍出版當時所刊載之資料。）藤本 敏朗1977年畢業於早稻田大學理工學部電氣工學科。就職於明電舍公司。一直以來皆從事電力系統用保護控制裝置的開發與產品企劃工作。現在為了對社會做出貢獻，也將地球環境問題納入其中。擁有電氣．電子部門技術士與電氣學會上級會員資格。（以上皆為書籍出版當時所刊載之資料。）■譯者簡介許郁文東吳日語教育研究所畢業。曾翻譯電腦、電子、機械、料理、美食、攝影等方面書籍，並期許自己日文日益精進。現職為專職譯者，也從事日語免費教學。歡迎大家透過臉書認識我。facebook：baristahsu

產品目錄

產品目錄 第1章 新能源發電的普及現況與背景1. 地球暖化對策與新能源1-1 地球暖化1-2 地球暖化對策與新能源2. 日本、世界的新能源普及狀況2-1 太陽能發電2-2 風力發電2-3 燃料電池2-4 生質能源發電第2章 利用新能源的發電系統──太陽能發電系統、風力發電系統1. 太陽能發電系統1-1 太陽能電池的原理1-2 太陽能電池的種類1-3 太陽能電池的特性1-4 互連式系統與反向售電的有無1-5 太陽能發電系統的基本構造1-6 太陽能電池陣列1-7 整流器1-8 電網接駁保護繼電器（獨立運轉偵測功能）2. 風力發電系統2-1 風力發電的原理2-2 風力發電系統的基本構造2-3 風力能源、變速控制與功率曲線2-4 風力發電系統的種類與特徵2-5 接駁條件與電網接駁保護繼電器2-6 風力發電系統的發電原理第3章 新能源與電網接駁技術1. 新能源發電系統與電網接駁2. 電網接駁技術要件指南3. 可與電網接駁的發電系統4. 電網接駁相關基本事項4-1 接駁方式4-2 電網接駁與獨立運轉防止4-3 供電方式4-4 功率4-5 電壓變動5. 與低壓配電線的連接5-1 基本思維5-2 必要的保護繼電器種類與功能5-3 避免進入獨立運轉模式5-4 保護裝置的配裝範例6. 與高壓配電線的連接6-1 基本思維6-2 必要的保護繼電器種類與功能6-3 防止獨立運轉6-4 重新閉路時的故障排除6-5 短路故障保護的注意事項（限流電抗器的安裝）6-6 保護裝置的構造示例第4章 發電設備建置之相關法令與手續1. 發電設備相關法令概要1-1 與電氣事業法相關的法令2. 發電設備相關手續的概要

商品規格

試閱文字

內文 : 第3章 新能源與電網接駁技術
1新能源發電系統與電網接駁
新能源發電系統可依產生電力的使用方式分成兩大類。
其一稱為「獨立電源系統」，是一種不從電力公司接電的獨立設備，例如山中小屋與自然公園內的廁所所使用的電力，或是氣象觀測用的電力，相當於供給群落生境（為多種動植物保留的生息空間）裡幫浦用電力的太陽能發電系統。
其二則為「電網接駁系統」，所產生的電力與電力公司提供的電力合為一體使用，例如一般家庭、營業場所所使用的太陽能發電都屬於這類，相當於風車農場裡的風力發電系統。
此外，「電網接駁系統」還可以根據是否將電力回輸至電力公司的輸電線與配電線分成兩種型態：一種稱為「無逆向回流接駁」，屬於將產生的電力控制在消費電力以下的型態，另一種則稱「有逆向回流接駁」，屬於將用不完的電力賣給電力公司（售電）的型態。
「獨立電源系統」從產生電力到消費電力均屬於安裝者個人責任範圍，其產生電力的品質也不會帶給他人設備任何影響，只要能針對設備與人身安全進行徹底管理，可在提出申請之後，自行安裝與使用。
另一方面，「電網接駁系統」的發電系統是在與電力系統連接的狀態下運轉，因此只要產生故障、發電量不足或是電力品質不佳，都會對電力公司的系統造成影響，而且也會影響到同一家電力公司的用電戶，所以「電網接駁系統」的安裝與使用，必須遵守制定的基準，同時也為了確保公共安全而需盡力維持發電電力的品質。
在電網接駁系統的分類裡，特別將非電力公司以及民營業者設置的發電設備稱為「分散型電源」，本章也將以「分散型電源」做為介紹「新能源發電系統」的主軸。

2電網接駁技術要件指南
提高新能源發電系統與電力公司電網的接駁比率，是防止地球繼續暖化的重要策略之一，可是風力與太陽能這類自然能源就如字面意義一樣，必須天公作美才能取得，無法以人力控制其發電狀態。因此，一旦這類新能源發電系統在毫無章法的狀況下大肆連接上原有的電力系統，電力公司將難以維護電力品質，導致基本使用面產生問題。所以電力公司與發電設備的設置者之間必須針對電網接駁這點簽訂完整的協議，同時也必須讓接駁條件變得更透明與公平。
基於上述種種理由，定義發電設備與電力系統接駁之際所需技術要件的法令與基準才逐漸完備。
日本的電氣設備相關規程之一為昭和40年制定的「電氣設備相關技術基準」（隨昭和39年新制定的電氣事業法而制定），而在此之前的「電氣設施規程」則予以廢止。而且新制定的電氣事業法受政府放寬管制所引起的電力自由化風潮影響，於平成7年4月進行了大幅修訂。到了平成9年3月，「電氣設備相關技術基準」、「發電用水力設備相關技術基準」、「發電用火力設備相關技對通基準」、「發電用風力設備相關技術基準」這類經濟產業省行政命令，以及做為其判斷基準的各種「技術基準解釋」都進行了全面的修訂。
接著平成16年10月為了促進新能源這類分散型電源的普及，將「電網接駁技術要件指南」（昭和61年8月由資源能源廳公益事業部長公布）」整理成「電氣設備技術基準的解釋」以及「電力品質確保相關電網接駁技術要件指南」。隨著這些經濟產業省頒布的行政命令以及做為判斷基準的各種「技術基準解釋」的修訂，相關的民營規格也跟著進行修整。
當初是以接駁廢熱發電設備這類自家用發電設備與高壓（6.6kV）以上的電力系統為主流，所以日本廢熱發電研究會才於昭和61年（1986年）發行「廢熱發電電網接駁要件指南解說書」，之後因太陽能發電以及燃料電池發電設備這類的直流發電設備（非廢熱發電的設備）透過逆向轉換裝置接駁至電力系統的需求增加，（社）日本電氣協會的電氣技術基準調查會於平成四年（1992年）制定了「分散型電源電網接駁技術指針（9701-1992）」，接著又於平成18年（2006年）六月由日本電氣技術規格委員會制定「電網接駁規程（JEAC 9701-2006）」。
「電網接駁規程（JEAC 9701-2006）」的主要內容為「電力品質確保相關電網接駁技術要件指南」以及「電氣設備技術基準解釋」之中與分散型電源的電網接駁相關的必要部分，主要規定了分散型電源接駁電網之際應遵守的事項。

3可與電網接駁的發電系統
發電系統可根據與電網接駁之際的電力狀態，分成交流發電設備以及具備逆向轉換裝置的發電設備兩大類。
（1）直接將交流發電設備的輸出接駁至電網的型態
將風車，水車或是生質燃料引擎以及外燃器渦輪當成原動機使用，且與系統頻率同步發電的設備。廢熱發電設備或與電網接駁的緊急用發電設備都屬於這一類。
（2）直流發電設備等透過逆向轉換裝置與電網接駁的型態
一般而言，太陽能發電或燃料電池發電都屬於直流發電設備，也是具備逆向轉換裝置的發電設備。而風力發電或微型渦輪發電設備也只需將發電設備的交流輸出暫時轉換成直流電，再透過逆向轉換裝置與電網接駁，就能分類為這類型的發電設備。此外，不自行發電的二次電池所放出的電力與電網接駁時，也視為是一種發電設備。

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