【停電】メカニズム

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こんにちは! 北の熱い講師 オッケーです!

この度の地震で被災された方には、お見舞い申し上げます。

 宮城県と福島県で16日23時36分、宮城・福島県に最大震度6強を観測した地震の影響で、東北地域や首都圏で最大約220万戸が停電しました。

今回の停電は、どうして起きたかについて調べてみました。

停電のメカニズム

停電の発端

発端は何かというと電力供給のメカニズムです。
約630万キロワットの供給力がなくなりました。
供給源は、東北を中心に12基の火力発電所と24カ所の水力発電所が、担っています。
この発電所が地震により緊急停止しました。
これは原子力発電所6基分に相当する出力の低下で、停電の発端となりました。

供給力が下がる

原理的に、電気は貯めておくのが難しいものだそうです。
そのためには、需要(使用量)と供給(発電量)を常に一致させることが重要です。
そもそも、電気は電圧のプラスとマイナスが交互に入れ替わって流れるそうです。(小学校で習った?笑)
この波が1秒間に起こる回数を「周波数」と言いますが、需給が一致しなければ周波数は乱れてしまいます。

周波数の乱れによる影響

地震で多くの発電所が停止し、需要と比べて供給が少ない状態が続くと周波数が下がり続けるらしいです。
すると、正常な発電機も大きな負荷がかかることによって、損傷を回避するために停止し始め、最終的に、電力会社の供給管内全域が停電になる「ブラックアウト」が発生する恐れがあります。
ブラックアウトは2018年の胆振東部地震で実際に起きました。
オッケーは、バス会社で体験しており、信号が回復しないために、
バス運行の第一義の安全の確保が担保されていないために、運休せざる終えない状況が続きました。

今回の停電の経緯

供給力の低下によるブラックアウトを避けるため、需要を緊急的に遮断する「周波数低下リレー(UFR)」という装置が自動的に作動し、送配電網の一部で強制的に停電を起こしました。
足りない供給力とのバランスを取って周波数を安定させるためです。

停止発電所は東北、関東で停電発生理由

端的に言うと、関東でも、東北の発電所から電力供給を受けているためです。
今回はそうした発電所が止まり、域内の需給バランスを取るためにUFRが作動し、停電が起きました。

停電箇所の決定方法

停電箇所の決定方法は、需給バランスなどを考慮して、機械的に決まるそうです。

復旧

UFRの作動による停電の場合、一般的に送電線の損傷などによる停電と比べて復旧は早いそうです。
今回も2時間ほどで、ほとんどの地域が復旧していました。
停止中の火力発電所の稼働や他の電力会社からの融通で供給力を確保すれば、復旧できるためだそうです。

電気化学的に、需要と供給のバランスとのこと。
う~~ん。
納得出来るような、出来ないような、、、
住民は、ある意味、人為的停電であり、
地震で不安の中、停電で不安を煽られてしまう状況は、
事実であり、精神的に大きなダメージを受けることは、
決していいことではありません。
電力会社の技術者の皆さま、大変でしょうが、
是非是非、改善策を、一時も早く、構築してもらいたいですね。
お願いいたします。