再生可能エネルギーの導入が進めれれているが技術課題がある。特に電力会社と系統連携する場合に逆流により生じる電圧、周波数の変動は再エネを増やす上で大きな課題である。 再エネが少ないときは系統に及ぼす影響は小さいので問題にならないが 比率が上がってくると不安定になってくる。 マイクログリッドは一つの解決手段であるが独立した地域の電力系統で地産地消的な性格で再エネを増加させるには時間がかかる。
A:発電機とインバータ
風力発電は一度直流に変換してさらに系統につなぐ時にインバータでACに変換されて系統に送電される。この時インバータは系統の電圧、周波数、位相に合わせて運転される。 また 風力発電は風が吹いている時は発電するが凪いでくると出力は下がり変動が激しい。風力発電の変動に伴い、系統発電機はその変動分を補う必要があるが系統発電機の回転数を上げたり下げたりしなければならない。系統の電圧の不安定な原因となる。 図 A1に発電機とインバータの回路を示す。これは風力発電を平準化するためにバッテリーを導入した場合であるが 負荷が変動した場合を考察すると次のようなことが起きる。
系統発電機と風力発電機をDC回路で接続したものを図B1に示す。 どちらの発電機も系統の電圧、周波数に同期させる必要はなく運転が出来る。 DCラインにはコンデンサー（SC）か又はフライホイールを接続して負荷に応じて電力の出し入れを行う。 風力発電を主電源と考え 系統発電機を従とする運転を想定した場合、風が吹いている時は風力で負荷を賄う。 風が停止したら系統発電機をクイック発電して負荷に電力を供給する。クイック発電は周波数調整が要らないので早い立ち上げが可能である。立ち上げ時間はコンデンサー容量による。 また 系統発電機の運転はコンデンサー電圧を観測して自動で立ち上げ、立ち下げが出来る。 インバータで系統の電圧、周波数、位相に合わせてACに変換して負荷に電力を供給する。
C: 再エネ100% を目指す
