背景
2004年以降、中国では産業部門の急速な成長により、電力消費量が前例のないペースで増加しています。2005年には深刻な供給不足が発生し、多くの中国企業の事業運営に支障をきたしました。それ以来、中国は産業の需要を満たし、ひいては経済成長を確保するため、電力供給への積極的な投資を行ってきました。発電設備容量は、2004年末の443GWから2008年末には793GWに増加した。この4年間の増加は、米国の総容量の約3分の1、または日本の総容量の1.4倍に相当します。同じ期間に、年間エネルギー消費量も2,197TWhから3,426TWhに増加しました。中国の電力消費量は、2011年の4,690TWhから2018年には6,800〜6,900TWhに達すると予想されており、設備容量は2011年の1,056GWから1,463GWに達します。そのうち、342GWが水力、928GWが石炭火力、100GWが風力、43GWが原子力、40GWが天然ガスです。中国は2011年、世界最大の電力消費国でした。
送電と配電
送電と配電の面では、同国は以下の方法で容量の拡大と損失の削減に重点を置いています。
1. 長距離超高圧直流送電（UHVDC）および超高圧交流送電（UHVAC）の導入
世界中のUHV送電
UHV送電と多数のUHVAC回線はすでに世界各地で建設されている。たとえば、旧ソ連では2,362 kmの1,150 kV回線が建設され、日本では427 kmの1,000 kV交流回線が開発されている（北いわき送電線）。さまざまな規模の実験回線も多くの国で見られる。ただし、これらの回線のほとんどは、電力需要の不足などの理由により、現在、より低い電圧で運用されている。UHVDCの例はさらに少ない。世界中に±500 kV（またはそれ以下）の回線はたくさんあるが、このしきい値を超える運用中の回線は、ハイドロ・ケベックの735 kV交流送電システム（1965年以来、2018年時点で全長11,422 km）と、ブラジルのイタイプ±600 kVプロジェクトのみである。ロシアでは、1978年に全長2,400kmの双極±750kV直流送電線（HVDCエキバストゥズ・センター）の建設工事が開始されましたが、完成には至りませんでした。アメリカ合衆国では、1970年代初頭にセリロ変換所からフーバーダムまでの1,333kV送電線が計画されました。この目的のため、セリロ変換所の近くに短い試験用送電線が敷設されましたが、フーバーダムまでの送電線は建設されませんでした。
中国におけるUHV送電の理由
中国が超高圧送電網の導入を決定した背景には、エネルギー資源が需要地から遠く離れているという事情があります。水力発電資源の大部分は西部に、石炭は北西部に集中していますが、巨大な負荷は東部と南部に集中しています。送電ロスを管理可能なレベルにまで低減するには、超高圧送電網が理にかなった選択肢となります。中国国家電網公司が2009年に北京で開催された超高圧送電に関する国際会議で発表したように、中国は2020年までに6,000億人民元（約880億米ドル）を超高圧送電網の開発に投資する予定です。
UHV送電網の導入により、人口密集地から離れた場所に、より新しく、よりクリーンで、より効率的な発電所を建設することが可能になります。沿岸部の古い発電所は廃止されます。これにより、現在の大気汚染の総量だけでなく、都市部の住宅内で住民が感じる大気汚染も軽減されます。また、電気暖房を提供する大規模な中央発電所の利用は、北部の多くの家庭で冬季の暖房に使用されている個別のボイラーよりも汚染が少ないです。UHV送電網は、中国の電化と脱炭素化計画を支援するとともに、現在風力発電と太陽光発電の容量拡大を制限している送電ボトルネックを解消することで再生可能エネルギーの統合を可能にし、中国における長距離電気自動車市場のさらなる発展を促進します。
UHV回路が完成または建設中
2021 年現在、稼働中の UHV 回路は次のとおりです。
建設中/準備中の UHV ラインは次のとおりです。
UHVをめぐる論争
中国国家電網公司が提案した建設は、独占を強化し、電力網改革に対抗するための戦略であるかどうかについて議論がある。
石炭、石油、ガスの段階的廃止を義務付けたパリ協定以前、2004年に中国国家電網公司がUHV建設案を提案して以来、UHVをめぐる論争が続いてきました。論争はUHVACに集中しており、UHVDC建設案は広く受け入れられています。最も議論されているのは、以下の4つの論点です。
- 安全性と信頼性の問題：超高圧送電線の建設が進むにつれ、全国の電力網はますます密集して接続されるようになっています。1本の送電線で事故が発生した場合、その影響を狭い範囲に限定することが困難になります。これは、停電の可能性が高まっていることを意味します。また、テロ攻撃に対する脆弱性も高まっている可能性があります。
- 市場の課題：世界中の他の超高圧送電線は現在、需要不足のため、低い電圧で運用されています。長距離送電の可能性については、より詳細な調査が必要です。石炭資源の大部分は中国北西部に集中していますが、大量の水を必要とする石炭火力発電所の建設は困難です。水は中国北西部では希少な資源です。また、中国西部の経済発展に伴い、近年電力需要が急増しています。
- 環境と効率性の問題：一部の専門家は、石炭輸送と地域発電の増加のために鉄道を増設するのと比べて、超高圧送電線は土地の節約にはならないと主張しています。水不足の問題により、西部における石炭火力発電所の建設は阻害されています。もう一つの問題は送電効率です。長距離送電線からの電力を使用するよりも、需要側で熱電併給を利用する方がエネルギー効率が高くなります。
- 経済問題：総投資額は2,700億人民元（約400億米ドル）と推定されており、これは石炭輸送用の新しい鉄道を建設するよりもはるかに高価です。
UHVは、風力発電や太陽光発電の大規模設備の設置に多大な可能性を秘めた遠隔地から再生可能エネルギーを送電する機会を提供します。SGCCは、新疆ウイグル自治区における風力発電の潜在容量は200GWであると述べています。
四川D&F電気株式会社当社は、電気絶縁材料、電気絶縁構造部品、積層バスバー、硬質銅バスバー、フレキシブルバスバーのリーディングカンパニーとして、これらの国営UHVDC送電プロジェクトにおける絶縁部品および積層バスバーの主要サプライヤーの一社です。製品に関する詳細は、当社のウェブサイトをご覧ください。
投稿日時: 2022年1月1日
