現在、地球環境保護や省エネルギー意識の高まりから再生可能エネルギーの導入が増えていますが、太陽光発電や風力発電は出力が天候に左右されるため、再生可能エネルギーのみを用いて自立運転を行うには高度な制御技術が必要でした。そのため、これまで再生可能エネルギーのみを用いた自立運転による電力供給は、高度な電力品質が求められない一部の用途に限られてきました。
今回、新たに開発した電力制御システムで、再生可能エネルギーのみを用いて商用電力系統と同等の高品質な電力供給を行う実証試験に、成功しました。

2007年11月3日から10日までの8日間、八戸市庁舎本館、八戸圏域水道事業団旧庁舎、八戸市内の4ケ所の小学校と中学校の合計6施設に対し、商用電力系統から切り離した状態で、再生可能エネルギー（太陽光発電、風力発電、バイオマスガス発電）のみを用いて電力を供給しました。

3.1 主な設備の内容

設備 容量 仕様・用途 容量 設置場所 太陽光 発電設備 10kW×3ケ所 50kW×2ケ所 発電専用 三相アンバランス負荷補償制御機能付きパワーコンディショナー搭載 130kW 中学校2ケ所 市庁舎 東部終末処理場 風力 発電設備 8kW×2ケ所 2kW×2台 発電専用 20kW 小学校2ケ所 市庁舎 バイオマス ガスエンジン 発電機 170kW×3台 終末処理場の汚泥から出る消化ガスを燃料とし、緩やかな電力変動に対応して運転する 510kW 東部終末処理場 蓄電池設備 100kW 上記発電設備で発生した電力を蓄電し瞬時の電力変動に対応して充放電する 100kW 東部終末処理場 電力制御 システム   中央から各設備の制御を行う   東部終末処理場 自営線 約5.4km 電力供給および制御用の通信   市内

3.2 新規電力制御システムの概要

以下のシステムを用いて、電力制御システムを新規に構築しました。
(1)中央電力制御システム

・ 週間発電計画機能：

30分ごとの発電機・蓄電池・木質バイオマスボイラの最適な出力値を未来1週間分予測・計画する。

・ 経済負荷配分制御機能：

3分ごとの発電機・蓄電池・木質バイオマスボイラの最適な出力値を未来2時間分予測・計画する。

・ 周波数制御機能：

１秒ごとに周波数を維持するための制御指令を発電機・蓄電池に対し行う。

・ 三相アンバランス負荷補償制御機能：

1秒ごとに三相アンバランス負荷を補償するための制御指令を太陽光発電用パワーコンディショナーに対し行う。

(2)蓄電池ローカル制御システム

周波数の変動を100分の1秒ごとに検出し、周波数を維持するための制御を蓄電池に対して行う。

(3)三相アンバランス負荷補償機能付きパワーコンディショナー

中央電力制御システムからの指令を受け、供給対象負荷が持つ三相アンバランス分をキャンセルする出力を出す。

今回の実証試験では、商用電力系統から切り離された自立運転状態でも急な負荷変動や気象変化に伴う発電出力変動を電力制御システムが瞬時に検知し、蓄電池やガスエンジン発電機を制御することにより、商用電力系統と同等の高い電力品質（電圧・周波数等）を持つ電力の供給が可能であることが実証されました。
自立運転の実証実験の成功は、国内のみならず海外においても商用電力系統の停電等に対する一種の危機対策として注目を集めています。

本プロジェクトはNEDO技術開発機構からの委託を受け、三菱総合研究所・三菱電機・八戸市が平成15年7月から共同で取り組んできたプロジェクトで、目的は太陽光発電や風力発電のさらなる普及を見据え、天候変動による発電量の不安定さを解消するためのシステム開発です。