蓄電ブラックスタート（ブラックスタート）：ブラックスタートが可能な蓄電のようなハイブリッドインバータ？ 一時的な停電や停電に備えて

ほとんどのインバータはブラックスタートに対応していません。 一部のインバータでは、インバータの電源を入れる前に別のバッテリを充電することでブラックスタートすることができます。 ただし、これは常に可能であるわけではなく、インバーターのタイプによって異なります。

新しいブラックスタート ハイブリッド インバータ世代にはバックアップ電力用のスイッチング デバイスが搭載されているため、停電時にも選択された需要家に非常用電力が供給され続けることができます。 この「置換電流」により、ハイブリッドインバータはブラックスタート可能となります。 太陽光充電も利用可能で、電力網の故障中もバッテリーの充電を継続して消費者に電力を供給します。

Fronius Prim GEN24 Plus ハイブリッドインバーターシリーズ

Fronius Prim GEN24 Plus ハイブリッド インバーター シリーズはブラック スタート対応 - 画像: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

Fronius Prim GEN24 Plus ハイブリッド インバーター シリーズはブラック スタート対応です。

GoodWe ハイブリッド インバーター 5-10KW ET Plus シリーズ

家庭用および電力貯蔵用のハイブリッド インバーター – GoodWe 製 – 画像: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

高電圧緊急電源機能 (UPS) を備えた GoodWe ハイブリッド インバーター 5-10KW ET Plus シリーズ。 停電が発生した場合、10 ミリ秒以内に切り替えが行われ、接続されている消費者への無停電電源供給が保証されます。

GoodWe ET-Plus シリーズの三相ハイブリッド インバーターは、接続された消費者に安定した電力の流れを保証するために開発されました。 これらのデバイスは、三相電流による三相非常用電源出力と、5 kW、6.5 kW、8 kW、および 10 kW の電力範囲を備えています。

180 V ～ 550 V の広いバッテリー電圧範囲により、市場の複数のリチウム バッテリー システムとの柔軟な互換性が可能になります。

PV 発電機の入力電力は、公称電力より最大 30% 大きくなる可能性があります。 これにより、暑い日や非常に寒い日でもエネルギー収量が向上します。 UPS（非常電源）機能により、停電時にも10ミリ秒以内の切り替えが可能です。 このインバーターには、一部のエネルギー供給業者の要件を満たすオープンなバッテリー管理インターフェースもあります。

GoodWe ハイブリッド インバーターには、高電圧バッテリー接続と 2 つの独立した MPP トラッカーが装備されており、完全なパッケージを提供します。 このデバイスは、GoodWe PV Master アプリを介して最新の状態に保つことができ、データは統合 WiFi インターフェイスを介して無料の GoodWe SEMS ポータルに送信されます。

HUAWEI インバーターは非常用電源として使用できますか?

いいえ、現時点では、この点に関して何かが起こるかどうか、そしていつ起こるかについては何もわかりません。

Enphase マイクロインバーター太陽光発電技術は非常用電力を供給できますか?

接続されているすべてのソーラーモジュールを（集中的に）記録するストリングインバーターとは対照的に、分散型ソーラーシステムでは、各ソーラーモジュールがEnphaseマイクロインバーターと組み合わされます。

詳細については、こちらをご覧ください:

• 新しく革新的: 分散型モジュール式プラグアンドプレイ太陽光発電システム - 他とは異なります

Enphase の IQ システム コントローラーはドイツではまだ入手できません。 しかし、それは今年（2023年）に起こるはずです。 送電網の停止を検出し、家庭を系統電力からバックアップ電力にシームレスに切り替えます。

さらに、新しい Enphase IQ8 マイクロインバーターを使用すると、太陽光発電システムは、蓄電池を必要とせずに、停電の場合にバックアップ電力を供給できます。

マイクロインバーターには 4 つのバージョンがあり、非常用電源機能のない太陽光発電専用バージョンと、蓄電池なしでオフグリッドで動作する機能を備えた太陽光バックアップ バージョンです。 このシステムは、Home Essentials バックアップ バージョンとして小型バッテリー ストレージと組み合わせたり、完全エネルギー独立バージョンとして大容量ストレージと組み合わせたりすることもできます。 後者の 3 つのオフグリッド ソリューションはすべて、停電時に家庭に太陽光発電を供給するために Enphase システム コントローラーを装備する必要があります。

ブラックスタートとは、完全または部分的な停止後に、外部の送電ネットワークに頼ることなく、発電所または送電網の一部の運転を再開することです。

発電所を再起動するためのエネルギーは、敷地内の予備発電機から供給されます。 また、大量の電力が必要な場合には、他の発電所との接続線を利用してシステムを稼働させることもできます。 主な発電ユニットが稼働すると、送電ネットワークが再接続され、電気負荷が復旧します。

ブラック スタート電力は、必要に応じて特定のエネルギー供給業者にブラック スタート電力の提供料を支払う契約を通じて確保できます。 すべての発電所がブラック スタート電力を系統に供給するのに適しているわけではありません。

ブラック スタート機能は、広範囲にわたる停電が発生した場合に、エネルギー ネットワークを運用に戻すために特に重要です。 通常、エネルギー生成ユニットの起動に必要な電力はネットワークから取得されます。 ブラック スタートが可能な発電ユニットのエネルギーを使用して、ブラック スタートが不可能な発電ユニットを起動できます。

水力発電所とは異なり、火力発電所は、電力または火力を自ら供給する前に、自らのニーズを満たすために高レベルの（電気）エネルギーを必要とします。 石炭火力発電所または原子力発電所のブロックに十分な電力を備えたブラックスタートユニットが備えられている場合、システム全体でブラックスタート機能を実現することもできます。 これらは通常、アキュムレータまたはディーゼル発電機からのエネルギーを使用してブラックスタートで稼働するガスタービンです。 いずれにしても、冗長性の理由からディーゼル発電機が原子力発電所に設置されることがよくあります。これは、原子炉が緊急停止した後（または単に通常の停止後も）依然として崩壊熱が発生し、冷却材によって放散する必要があるためです。 このシステムの失敗は、福島原発事故を引き起こした側面の一つでした。 各ネットワークでは、ネットワーク崩壊後にネットワークを迅速に再起動できるように、十分な数の発電所にブラック スタート機能が装備されている必要があります。

ブラックスタートの発電所には、次のような特別な特性が必要です。

• 迅速に起動できる必要があります。ブラック スタートに時間がかかると、発電所は崩壊したネットワークの再起動を支援できなくなります。 他の発電所が彼のスタートを助ける可能性がありますが、その場合、彼のブラックスタート能力は役に立ちません。
• 外部電源から独立して動作できなければなりません。純粋な発電プロセスだけでなく、その他の付随要件もネットワーク (コントロール センター、電話およびネットワーク オペレータと管理者との通信システム、変電所など) から独立して機能する必要があります。 。 必要に応じてサブネットワークによる島運用も可能です（警察、病院、消防署、THWなどの重要需要家への供給）。
• さらに、ブラックスタート発電所は、事前に系統から切り離すことができなかった場合でも、高い始動電流に耐えることができる必要があります。
• 柔軟な起動動作が必要です。

ドイツで使用されている（直接）ブラックスタート発電所の例は次のとおりです。

• 流れ込み型発電所、貯水式発電所および揚水式発電所を含む水力発電所、
  ガスタービン発電所、また、原子力発電所または石炭火力発電所などの他のタイプの発電所と組み合わせたもの。
  EnWG セクション 35 に基づくモニタリングによると、ドイツにはブラックスタート可能なシステム (発電所ブロックまたはタービン) が (2020 年現在) 174 基あり、それぞれの正味公称出力が少なくとも 10 MW です。
• オーストリアには合計 32 のブラックスタートが確認されている発電所があり、未確認のブラックスタート発電所の数は不明です。 しかし、確認されている発電所の多くは、具体的にどの発電所なのかは公表されていません。 これらの中で最もよく知られ最大のものは、それぞれ 850 MW と 813 MW のマルタとカプルーンの揚水発電所です。

すべての発電システムがブラックスタートに適しているわけではありません。 必要なときに風が利用できない可能性があるため、風力タービンはブラックスタートに常に適しているわけではありません。 風力タービン、小型水力発電所、またはマイクロ水力発電所は、多くの場合、送電網を復旧するための電力を供給できない誘導発電機に接続されています。 ブラックスタートシステムは、長い送電線の大きな無効負荷で動作する場合にも安定している必要があります。 多くの高電圧直流 (HVDC) 変換ステーションは、負荷側のネットワークからの整流エネルギーを必要とするため、「デッド」ネットワークに電力を供給することができません。 電圧源コンバータを備えたパルス幅変調 (PWM) ベースの HVDC システムには、この制限はありません。

火力発電所でブラックスタートが発生することがほとんどない主な理由は、運転温度から周囲温度まで冷却されるときにタービンシャフトが収縮して短くなることです。 その後、ハウジングに引っかかり、回すことも取り外すこともできなくなります。 発電所を再起動するには、高温の蒸気が流れる前に再び自由に回転できるように、まず発電所を予熱する必要があります。

火力発電所が停止した場合、タービンシャフトの加熱が適切なタイミングで開始され、計画された時間に発電所を再稼働させることができます。