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出力抑制ルールについて知ろう

2016/11/15

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2015年1月、「再生可能エネルギー特別措置法」が改正され、太陽光発電における「出力制御ルール」が変更されました。「出力制御ルール」とは一体何なのでしょうか?今回は、今後、再生可能エネルギーを最大限利用するために不可欠な出力制御ルールについて詳しくみていきましょう。

出力制御とは

出力制御とは、電力会社が各発電事業者に対して発電設備からの出力停止または抑制を要請し、出力量を管理する制度のことです。

出力制御の目的は電力の安定供給と再生可能エネルギーの導入拡大

2015年1月に公布された「再生可能エネルギー特別措置法」の改正により、太陽光発電の出力制御ルールが変更となりました。せっかく発電可能なエネルギーを抑制しなければいけないのはどうしてなのでしょうか?

電力会社では、発電した電気を貯めておくことができず、発電した電気はその都度消費しています。そのため、電力会社は常に消費される分の電力を予測し、同じ量の電力の発電計画を立てています。これを「同時同量」と言いますが、消費電力量に合わせて発電をすることで、電力需要と供給のバランスを取っているのです。このバランスが崩れると、変電設備等に負担がかかり故障の原因となるほか、最悪の場合には大規模停電が発生する恐れもあるのです。

2012年の固定価格買取制度の開始以降、太陽光発電による発電量が急速に増加し、電力の供給が需要を上回ることが見込まれるようになりました。このような場合、通常、出力量の調整がしやすい火力発電の発電量を抑制して供給量(発電量)をコントロールしますが、それでも供給が需要を上回る場合には再生可能エネルギーも出力抑制をかけて需要と供給のバランスをとることが必要になります。

太陽光発電において、電力会社により出力抑制が必要と判断した場合、発電事業者に対して電力系統に電力が流れない(売電できない)ようにパワーコンディショナを停止して遮断させるという抑制方法が取られます。

このように、出力制御は電力の需要と供給のバランスを図り、安定した電力供給のために行われているのです。また、詳しくは後述しますが細かな出力制御を行うことで再生可能エネルギーの導入拡大にもつながるのです。

<最小需要日の需給と出力制御イメージ>

画像:最小需要日の需給と出力制御イメージ

画像出典元:資源エネルギー庁

太陽光発電における出力制御ルールの種類

太陽光発電の出力制御ルールには3つの種類があります。地域によって接続可能量が違うため、適用されるルールが異なりますが、過去のルールである30日ルールも含めて内容をご案内しましょう。

・360時間ルール

電力会社が出力を抑制しても供給が需要を上回る際に年間360時間を上限として無補償で出力制御を要請できるルール。

・指定ルール(上限を超える出力制御)

電力系統への接続申込が接続可能量を超えた際、国から指定電気事業者に認定された電力会社がそれ以降の接続申込した発電設備に対し、上限時間を設けずに無補償で出力制御を要請できるルール。

・30日ルール

電力会社が出力を抑制しても供給が需要を上回る場合に、500kW以上の発電設備を対象に年間30日を上限として無補償で出力制御を要請できるルール。現在は2015年1月25日以前に接続申込をした発電設備に対してのみ適用。

出力制御でより多くの再生可能エネルギーの導入が可能に

2015年1月25日以前は、500kW以上の発電設備に対してのみ「30日ルール」で出力制御が行われていました。しかし、やはり供給が需要を上回る状況がみられたために、2015年1月26日に再エネ特措法が改正され、従来の日数単位での出力制御から「時間単位のきめ細かい出力制御」及び「より小規模な設備へ出力制御の対象を拡大」に変更されたのです。

本来、太陽光などの再生可能エネルギーによる発電量は気象条件に左右されるため、発電量を制御することができません。その場合、電力の需要が最も少ない状況(使用電力が少なく、多くの電力を必要としない状況)を基準として、発電設備の接続可能量を決めることになります。そのため、出力制御を行う場合と比較すると接続可能量が少なくなるのです。

しかし、出力制御を行うことが出来れば、電力の需要が少ない時期には出力を抑制し、需要が多い時期には出力の抑制を行わずに発電することができるため、より多くの発電設備を電力会社の系統に接続することができるのです。

このように、電力需要が少ない時期だけでなく、需要の多い時期も考慮して接続可能量の基準にすることができるため、発電設備の接続可能量を増やすことができ、再生可能エネルギーを最大限導入できるようになったのです。

電力会社によって出力制御の対象と適用されるルールが異なる

太陽光発電における出力制御ルールは、地域によって出力制御の対象が異なります。これは各電力会社によって設備や接続可能量が違うためです。それぞれの地域の対象と適用ルールをご案内しましょう。

まず、東京電力、関西電力、中部電力では、10kW未満および10kW以上~50kW未満の発電設備については現在のところ出力制御の対象外で、50kW以上の発電設備の場合に「360時間ルール」が適用されます。

これに対して、北陸電力、中国電力、四国電力、沖縄電力の4社では10kW未満および10kW以上~50kW未満、50kW以上全ての発電設備において「360時間ルール」が適用されます。

さらに、北海道電力、東北電力、九州電力の3社では10kW未満および10kW以上~50kW未満、50kW以上全ての発電設備において「指定ルール」が適用されます。

次の表は、出力制御ルールを電力会社ごとにまとめたものです。

10kW未満の設備の出力制御ルール】
電力会社 適用される出力制御ルール
東京電力
中部電力
関西電力
出力制御の対象外
北陸電力
中国電力
  • 平成27年3月31日までの接続申込み案件は、出力制御の対象外。
  • 平成27年4月1日以降の接続申込み案件から、「360時間ルール」を適用。
  • ただし、接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※2)
四国電力
沖縄電力
北海道電力
東北電力
九州電力
  • 平成27年3月31日までの接続申込み案件は、出力制御の対象外。
  • 平成27年4月1日以降の接続申込み案件から、「指定ルール」を適用。(※1)(※2)

※1:北海道電力、東北電力、九州電力については、既存の接続申込量で接続可能量を超過しており、360時間ルールの対象案件が想定されない。

※2:いつ時点の接続申込み案件から「接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件」となるかについては、各電力会社にお問い合わせください。

10kW〜50kW未満の設備の出力制御ルール】
電力会社 適用される出力制御ルール
東京電力
中部電力
関西電力
出力制御の対象外
北陸電力
中国電力
  • 平成27年3月31日までの接続申込み案件は、出力制御の対象外。
  • 平成27年4月1日以降の接続申込み案件から、「360時間ルール」を適用。
  • ただし、接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※2)
四国電力
沖縄電力
  • 平成27年1月25日までの接続申込み案件は、原則出力制御の対象外。(※3)
  • 平成27年1月26日以降の接続申込み案件からは、「360時間ルール」を適用。
  • ただし、接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※2)
北海道電力
東北電力
九州電力
  • 接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※1)(※2)

※1:北海道電力、東北電力、九州電力については、既存の接続申込量で接続可能量を超過しており、360時間ルールの対象案件が想定されない。

※2:いつ時点の接続申込み案件から「接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件」となるかについては、各電力会社にお問い合わせください。

※3:電力会社の系統の状況によっては、1月25日以前の接続申込み案件であっても、360時間ルールの対象となる場合もある。

50kW〜500kW未満の設備の出力制御ルール】
電力会社 適用される出力制御ルール
東京電力
中部電力
関西電力
  • 平成27年3月31日までの接続申込み案件は、出力制御の対象外。
  • 平成27年4月1日以降の接続申込み案件から、「360時間ルール」を適用。
北陸電力
中国電力
  • 平成27年1月25日までの接続申込み案件は、原則出力制御の対象外。(※3)
  • 平成27年1月26日以降の接続申込み案件からは、「360時間ルール」を適用。
  • ただし、接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※2)
四国電力
沖縄電力
北海道電力
東北電力
九州電力
  • 接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※1)(※2)

※1:北海道電力、東北電力、九州電力については、既存の接続申込量で接続可能量を超過しており、360時間ルールの対象案件が想定されない。

※2:いつ時点の接続申込み案件から「接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件」となるかについては、各電力会社にお問い合わせください。

※3:電力会社の系統の状況によっては、1月25日以前の接続申込み案件であっても、360時間ルールの対象となる場合もある。

500kW以上の設備の出力制御ルール】
電力会社 適用される出力制御ルール
東京電力
中部電力
関西電力
  • 平成27年1月25日までの接続申込み案件は、「30日を上限とした日単位の出力制御(30日ルール)の対象。(※3)
  • 平成27年1月26日以降の接続申込み案件から、「360時間ルール」を適用。
北陸電力
中国電力
  • 平成27年1月25日までの接続申込み案件は、原則出力制御の対象外。(※3)
  • 平成27年1月26日以降の接続申込み案件からは、「360時間ルール」を適用。
  • ただし、接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※2)
四国電力
沖縄電力
北海道電力
東北電力
九州電力
  • 接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件からは「指定ルール」を適用。(※1)(※2)

※1:北海道電力、東北電力、九州電力については、既存の接続申込量で接続可能量を超過しており、360時間ルールの対象案件が想定されない。

※2:いつ時点の接続申込み案件から「接続可能量超過後に接続申込みをしたと認められる案件」となるかについては、各電力会社にお問い合わせください。

※3:電力会社の系統の状況によっては、1月25日以前の接続申込み案件であっても、360時間ルールの対象となる場合もある。

出力制御はどのような順番で実施される?

さらに、再生可能エネルギーの出力制御は、省令等の規定により出力制御等の順番が決められています。最後に、どのような順序で出力制御が行われるのか見ていきましょう。

<出力制御が実施される順番>

  • 画像:No.1再生可能エネルギーの出力制御の回避措置として、火力発電設備(化石燃料混焼バイオマスを含む)において安定供給上必要な限度まで出力制御および揚水式水力発電設備の揚水運転の実施
  • 画像:No.2長周期広域周波数調整
  • 画像:No.3バイオマス専燃発電設備
  • 画像:No.4地域資源バイオマス発電設備(出力制御が困難な場合を除く)
  • 画像:No.5太陽光発電設備および風力発電設備

以上のように、出力制御は、まず出力量を調節しやすい火力発電設備で行われます。

火力の出力抑制をしてもまだ供給が需要を上回る場合には、揚水式の水力発電への供給が行われ、次にバイオマス、最後に太陽光発電と風力発電の設備で出力制御されるルールとなっています。

まとめ

太陽光発電をはじめとした再生可能エネルギーの発電量は、気象条件によって左右されます。発電可能なときに出力抑制しなければならないのは、一見もったいないようですが、電力の需要と供給のバランスを取るためには必要なことなのです。2015年の出力制御ルールの変更により、再生可能エネルギーの最大限の利用が可能となり、再生可能エネルギーのさらなる普及の足がかりになったと言えるでしょう。

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