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Hitachi

HVDC(高圧直流送電)

HVDCの特徴

HVDC(High Voltage Direct Current:高圧直流送電)は、送電を高電圧の「直流」で行うシステムで、送電ロスが少なく、長距離でも大量に送電できるうえ、周波数が異なる系統の連系にも適していることが特長です。また、大規模な再生可能エネルギーの系統連系や大需要地への長距離送電など、再生可能エネルギーの主力電源化を支援し、脱炭素社会を実現するためのソリューションとしても注目されています。

再生可能エネルギー主力電源化に向けたネットワーク構築

図:再生可能エネルギー主力電源化に向けたネットワーク構築

大量の再生可能エネルギー導入を支える次世代電力網の構築

日本国内において風力発電に適した地域と電力消費地は離れた場所に位置しており、大量の再生可能エネルギーを大消費地まで届けるための大送電網が必要です。HVDCは交流送電と比較して、長距離・大容量送電に適しており、交流送電ではケーブル送電が50km程度が限界であるのに対し、数100kmのケーブル送電も可能となります。これにより、遠隔地で発電した巨大な再生可能エネルギーを大需要地に届けることが可能となります。

既存交流系統の安定化

図:既存交流系統の安定化

自励式HVDCにより安定化した電圧の実波形

交流系統にはさまざまな不安定現象が潜在していることに加え、大規模な再生可能エネルギーの適地などは、もともと系統が弱く、短絡容量が小さいため不安定現象が発生しやすく、さまざまな対策が必要となる状況であることが多いです。近年急速に普及している自励式HVDCでは、連系により電力を送電するだけではなく、こうした既存の交流系統の安定化にも貢献できることが実証されています。

経済的合理性

図:経済的合理性

欧州で進む自励式HVDCの建設

HVDCは交流系統と比較し、送電ロスが小なく、また海底ケーブルなどを用いて短い期間で整備が可能であることから経済的な利点が大きいとされています。洋上風力発電などの再生可能エネルギーの大量導入で先行する欧州では、費用便益分析(CBA:Cost Benefit Analysis)などで交流系統と比較した際にHVDCによる連系強化の経済合理性が優る事例が多く報告されています。