日本の電力系統容量課題：再エネ接続のボトルネック解消に向けた政策動向
はじめに
近年、地球温暖化対策やエネルギー安全保障の観点から、再生可能エネルギー（以下、再エネ）の導入が加速しています。これに伴い、電力システムは従来の集中的な大規模電源中心の構造から、分散型電源が多数接続される複雑なネットワークへと変化しつつあります。このような構造変化の中で、特に顕在化している課題の一つが、電力系統の容量不足に起因する再エネ接続の制約です。本稿では、日本の電力系統が直面する容量課題の現状とその背景を分析し、このボトルネックを解消するための政策的取り組みについて論じます。
電力系統容量課題の現状と背景
日本の電力系統は、主に大規模な火力発電所や原子力発電所から一方的に電力を送電することを想定して設計されてきました。しかし、再エネ電源、特に太陽光発電や風力発電は、その立地が消費地から離れた地域に偏在する傾向があり、また発電量が気象条件によって変動するという特性を持ちます。
このような再エネ電源の大量導入は、既存の送配電設備の送電容量を超過する可能性を高めています。特定の地域で発電される大量の再エネ電力を、送電線や変電所の容量が不足しているために都市部の消費地へ送ることができない、あるいは系統の電圧や周波数を不安定化させるリスクが高まる、といった状況が発生しています。
電力広域的運営推進機関（OCCTO）のデータなどによれば、一部の地域では、再エネ発電事業者からの系統接続申し込みに対して、系統容量が不足していることを理由に接続保留となるケースが増加しており、これが再エネ導入拡大の大きな障壁となっています。系統増強には多大な費用と時間を要するため、迅速な再エネ導入のペースに追いつくことが困難である現状があります。
ボトルネック解消に向けた政策的取り組み
政府および関係機関は、この系統容量課題を克服し、再エネの最大限の導入を可能とするため、多角的な政策的アプローチを進めています。主な取り組みは以下の通りです。
1. 送配電網の計画的整備と増強
長期的な視点に立ち、将来の再エネ導入量を見込んだ送配電網のマスタープラン策定が進められています。特に、再エネポテンシャルの高い地域と大消費地を結ぶ基幹的な送電線の増強や、地域間の連系線を強化することで、全国的な電力融通能力を高めることが図られています。また、系統増強投資を促進するため、託送料金制度の見直し（例：電源接続案件募集プロセスにおける費用負担ルールの明確化、レベニューキャップ制度など）も進められています。
2. 系統運用の高度化（ノンワイヤー対策）
物理的な系統増強に頼るだけでなく、既存の系統をより効率的に活用するための取り組みが進められています。その代表例が「日本版コネクト＆マネージ」の導入です。これは、系統容量に空きがない場合でも、一定の条件下で再エネ電源の接続を可能とし、系統混雑時には発電抑制を要請する仕組みです。これにより、系統増強が完了するまでの間も再エネ接続を継続させることが期待されます。
また、「ノンファーム型接続」の対象拡大や、「共同利用型接続」のような新たな接続形態の導入も、系統容量の有効活用に貢献します。さらに、蓄電池やデマンドレスポンス（需要家側での電力使用量の調整）といった分散型エネルギーリソースを、系統安定化や混雑緩和に活用するための制度設計も進められています。これらの取り組みは、「ノンワイヤー対策」とも呼ばれ、デジタル技術や市場メカニズムを活用して系統の柔軟性を高めることを目指しています。
3. 電力市場設計の見直し
系統制約を適切に価格シグナルとして反映させるための電力市場設計の見直しも重要な論点です。例えば、系統混雑管理を目的としたロケーション別価格設定（LMP: Location Marginal Pricing）の導入可能性などが議論されています。これにより、系統に空きのある場所での発電が促進され、無秩序な再エネ接続による系統混雑を抑制する効果が期待されます。また、需給調整市場や容量市場といった新たな市場整備も、系統安定化や将来の供給力確保と連携し、系統容量課題の緩和に間接的に寄与する可能性があります。
結論と展望
再エネ大量導入時代における電力系統の容量課題は、将来のエネルギーシステム安定化に向けた最も重要なボトルネックの一つです。この課題の解決には、単に送電線を増やすだけでなく、系統運用の高度化、分散型エネルギーリソースの活用、そして市場設計の見直しといった多角的な政策手段を組み合わせることが不可欠です。
特に、コネクト＆マネージ制度の実効性を高める運用方法の確立や、ノンワイヤー対策に資する技術（蓄電池、デジタル制御技術など）の普及促進に向けた制度設計は、喫緊の課題と言えます。また、系統増強にかかる巨額な費用負担をどのように社会全体で分担していくか、地域住民の理解と合意形成をどのように進めるかといった、社会経済的な側面への配慮も政策立案において重要となります。
将来のエネルギーシステムは、さらに多くの分散型リソースが統合され、電力系統はより能動的で賢いネットワークへと進化していく必要があります。この進化を円滑に進めるためには、技術開発の支援と並行して、既存の制度や市場構造を不断に見直し、再エネが最大限に活かされる系統環境を整備していくことが、エネルギー政策担当者にとって極めて重要な使命となります。