ブラックスタートエネルギーストレージ：ハイブリッドインバータとエネルギーストレージシステムはブラックスタートに対応していますか？一時的な停電やブラックアウトに対する保護

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ーを充電することでブラックスタートを実行できます。ただし、これは必ずしも可能ではなく、インバータの種類によって異なります。.

新世代のブラックスタート対応ハイブリッドインバータは、バックアップ電力転送スイッチを搭載しており、系統停電時でも特定の負荷に緊急電力を供給し続けることができます。このバックアップ電力により、ハイブリッドインバータはブラックスタート対応となります。また、太陽光発電による充電もサポートされており、系統停電時でもバッテリーの充電を継続し、負荷に電力を供給できます。.

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シリーズはブラックスタートに対応しています – 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 スタートが可能です。.

GoodWe ハイブリッドインバータ 5-10KW ET Plusシリーズ

家庭用・蓄電用ハイブリッドインバーター – GoodWe製 – 画像: Xpert.Digital / Sergey Nivens|Shutterstock.com

GoodWeハイブリッドインバータ5～10kW ET Plusシリーズは、高電圧バックアップ電源（UPS）機能を搭載しています。停電時には10ミリ秒以内に切り替えを行い、接続された機器への電力供給を中断なく確保します。.

GoodWe ET-Plusシリーズの三相ハイブリッドインバータは、接続された負荷への安定した電力供給を保証するように設計されています。これらのデバイスは、三相電流による三相非常用電力出力を備え、5kW、6.5kW、8kW、10kWの電力範囲をカバーしています。.

180 V ～ 550 V の広いバッテリー電圧範囲により、市販のさまざまなリチウム バッテリー システムとの柔軟な互換性が実現します。.

太陽光発電システムへの入力出力は、定格出力を最大30%上回る可能性があります。これにより、暑い日も寒い日も、より高い発電量が得られます。UPS（無停電電源装置）機能により、停電時には10ミリ秒以内に切り替えが可能です。また、このインバータはオープンなバッテリー管理インターフェースを備えており、一部の電力会社の要件を満たしています。.

GoodWeハイブリッドインバータは、高電圧バッテリー接続と2つの独立したMPPトラッカーを備え、包括的なパッケージを提供します。このデバイスはGoodWe PV Masterアプリで最新の状態に維持でき、データは内蔵Wi-Fiインターフェースを介して無料のGoodWe SEMSポータルに送信されます。.

HUAWEI インバーターは緊急電力を供給できますか?

いいえ、現時点ではこの件に関して何かが発表されるかどうか、またいつ発表されるかに関する情報はありません。.

マイクロインバーターを備えた Enphase 太陽光発電システム技術は、緊急電力を供給できますか?

接続されているすべての太陽光モジュールを集中的に監視するストリング インバータとは異なり、分散型太陽光発電システムでは、各太陽光モジュールが Enphase マイクロインバータと組み合わされています。.

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Enphase IQシステムコントローラーはドイツではまだ販売されていませんが、今年（2023年）発売予定です。電力系統の停電を検知し、住宅の電力を系統電源からバックアップ電源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、停電時にバッテリーストレージシステムを必要とせずに、太陽光発電システムが緊急電力を供給できるようになります。.

マイクロインバーターには4つのバージョンがあります。非常用電源のない太陽光のみのモデル、蓄電池なしでオフグリッド運転が可能な太陽光バックアップモデル、小型蓄電池ユニットを備えたホームエッセンシャルバックアップモデル、大型蓄電池ユニットを備えた完全エネルギー自立モデルの4つです。これら3つのオフグリッドソリューションはすべて、停電時に住宅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が必要です。.

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、発電所または電力網の一部を復旧させることです。.

発電所の再起動に必要な電力は、敷地内の非常用発電機から供給できます。また、大量の電力が必要な場合は、他の発電所との接続線を利用して発電所をオンライン状態にすることも可能です。主発電機が稼働すれば、送電網に再接続し、電力負荷を復旧させることができます。.

ブラックスタート電力は、特定のエネルギー供給業者に、必要に応じてブラックスタート電力を供給する契約を締結することで確保できます。すべての発電所がブラックスタート電力を系統に供給でき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時に電力網を復旧させる上で特に重要です。通常、発電ユニットの起動に必要な電力は電力網から供給されます。ブラックスタート対応の発電ユニットから供給される電力は、ブラックスタートに対応していない発電ユニットの起動に使用することができます。.

水力発電所とは異なり、火力発電所は、電力または熱出力を提供する前に、自ら使用するための高レベルの（電気）エネルギーを必要とする。十分な容量を持つブラックスタート対応ユニットを石炭火力発電所または原子力発電所ユニットに追加することで、システム全体でブラックスタート機能を実現できる。これは通常、ブラックスタート時にバッテリーまたはディーゼル発電機からのエネルギーを使用して起動されるガスタービンを伴う。ディーゼル発電機は、緊急時に原子炉がスクラムした後でも（または通常の停止中でも）残留崩壊熱が発生し、冷却材によって放散する必要があるため、冗長性上の理由から原子力発電所に常備されていることが多い。このシステムの故障は、福島の原子炉事故につながった要因の1つであった。すべての電力網は、系統障害後の迅速な系統再起動を確実にするために、十分な数のブラックスタート対応発電所を備える必要がある。.

ブラックスタート対応の発電所には、次のような特別な特性が必要です。

• 素早く起動できなければなりません。ブラックスタートに長い時間がかかる場合、その発電所は崩壊した電力網の再起動を支援できません。他の発電所が起動中にすでに支援できる場合、その発電所のブラックスタート機能は役に立たなくなります。.
• 外部電源から独立して動作可能：純粋な発電プロセスだけでなく、その他の付帯設備（制御センター、送電網運用者および管理者との電話・通信システム、変電所など）も系統から独立して動作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単独運用（警察、病院、消防、THW（連邦技術救済機関）などの重要な需要家への供給）も可能です。.
• さらに、ブラックスタート対応の発電所は、事前に電力網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なければなりません。.
• 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）ブラックスタートが可能な発電所の例は次のとおりです。

• 水力発電所には、流れ込み式発電所、貯水式発電所、揚水式発電所、
  ガスタービン発電所などがあり、原子力発電所や石炭火力発電所などの他の発電所タイプと組み合わせることもできます。
  ドイツエネルギー産業法（EnWG）第35条に基づくモニタリングによると、ドイツには（2020年現在）ブラックスタート機能を備えた発電所（発電ユニットまたはタービン）が174基あり、それぞれ定格出力が10MW以上です。
• オーストリアには、ブラックスタート対応が確認されている発電所が合計32カ所あり、未確認のブラックスタート対応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、具体的なモデルが公表されていません。最も有名かつ最大の発電所は、マルタ揚水発電所とカプルン揚水発電所で、それぞれ850MWと813MWの発電容量を誇ります。.

すべての発電施設がブラックスタートに適しているわけではありません。風力タービンは、必要な時に風が利用できない可能性があるため、必ずしもブラックスタートに適しているわけではありません。風力タービン、小水力発電所、またはマイクロ水力発電所は、系統復旧に必要な電力を供給できない誘導発電機に接続されていることがよくあります。ブラックスタートシステムは、長い送電線による大きな無効負荷で動作している場合でも安定していなければなりません。多くの高電圧直流（HVDC）変換所も、負荷側に系統からの整流電力を必要とするため、「デッド」な系統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、このような制限はありません。.

火力発電所がブラックスタートをほとんど起こさない主な理由は、タービン軸が運転温度から室温まで冷却される際に収縮し、短くなることです。タービン軸はケーシング内で固着し、回転も取り外しもできなくなります。発電所を再起動するには、高温の蒸気がタービン軸を通過できるようにする前に、タービン軸を予熱し、再び自由に回転できるようにする必要があります。.

火力発電所が停止した場合、計画された時間に発電所を再起動できるように、タービンシャフトが適時に加熱されます。.