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コラム連載「再エネを語る。未来を語る。」

大規模送電線整備による再生可能エネルギーの出力抑制解消

2018年12月13日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

【はじめに】
 最近、九州電力管内で発生した再生可能エネルギーの出力抑制(出力制御)は、大きな社会的関心事となっている。現在のところその量はわずかであるとも報道されているが、それは再生可能エネルギー発電の大量導入がはじまったことを意味しているとも言えるだろう。今後さらに変動性の再生可能エネルギー発電量が増えるにつれ、日本においても、大規模な送電線計画も必要となることが予想される。

 前回の拙コラムでは、アメリカ・テキサス州において、風力発電の大量導入に大きく貢献したCREZ(Competitive Renewable Energy Zone)と呼ばれる大規模送電線建設プロジェクトを概観した。本コラムでは、その効果と、このプロジェクトを主体的に率先したPUCT(Public Utility Commission of Texas:テキサス公益事業委員会)およびERCOTi(Electricity Reliability Council of Texas:テキサス電力信頼度協会) の役割を見てみたい。

【CREZの効果とその背景】
 図1は、2011年11月から2014年4月にかけて、テキサス州において発生した風力発電の時間毎の出力抑制(濃緑色)と、風力資源に恵まれている西部地域のリアルタイム市場におけるネガティブプライス(黄緑色)を示している。CREZプログラムによって、2011年以降3,500マイル以上の送電線が整備された。その結果、出力抑制・ネガティブプライスの発生ともに、大幅に減少していることが分かる。

九州出力抑制は回避できた

2018年12月6日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

【九州で再エネ出力抑制8回実施】
 この10月、11月のうちに、九州電力(九電)は計8回の再エネ出力抑制を実施した。九州のエリア需要は、ピークで1600万kW、最小で800万kW程度であり、この間の週末は最小需要時期となる。一方で、太陽光発電は810万kWもの容量が系統に接続されており、晴天の時は550~600万kWの出力に達する。また、原子力発電は、2018年3月と6月に玄海3号機、4号機が再稼働しており、計240万kWものベースロード電源が上積みされている。1年前と比べると需要量、太陽光容量はさほど変わっていないことから、出力抑制は原子力の容量増の影響を受けたことになる。

【九電としては最大限の措置を実施】
 再エネ出力抑制を実施する際の前提として、「優先給電ルール」により、①火力発電の抑制、②揚水の稼働、③(関門)連系線の利用を最大限実施している必要がある。九電は、現行のシステムとルールの下では、自社でできる最大限の措置を実施した、と考えられる。政府等もそのように判断している。11月12日の資源エネルギ-庁の系統WG、21日の電力広域的運営推進機関(広域機関)の委員会において、了承されている。

 自社火力発電はギリギリまで出力を押さえ、原発4基計400万kWがフル稼働する中で昼間時の揚水運転を最大限運転している。また、関係者の協力もあるが、ほぼ100%の運用容量を利用して東側(本州)に送っている。これらの措置は従来の常識を大きく超えた金字塔である。やればできるではないかとの思いを強くもった。

出力抑制「狂想曲」再考

2018年11月29日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

 2018年10月13日に、日本では事実上初めての再生可能エネルギーの出力抑制(出力制御)が発生し、いくつかの新聞では一面トップで取り上げられました。筆者はちょうど海外出張中で地球の裏側にいたということもあり、この「狂想曲」とも言える過熱報道に対してやや冷めた目線で(今時の言葉を使えば「生温かく」)見守っていました。結論を先取りすると、日本全体で出力抑制に関して大きな誤解があり、「見たこともない幽霊」に対して見たことがない故に不安や疑心暗鬼を煽る言説が流布しているように思えます。

 そもそも、出力抑制とは何のためにあるのでしょうか? どのような得失があり海外ではどう議論されているのでしょうか? 出力抑制は11月に入っても週末に散発的に続いていますが、過熱報道の「狂想曲」もやや少し落ち着いたこの時期に、本稿で再考します。

そもそも出力抑制はなんのためにあるのか?
 再生可能エネルギーの出力抑制は、風力や太陽光などの発電所が一般送配電事業者の要請を受け、一時的に出力を低下させる行為を示します。風力や太陽光からの無料のエネルギーを捨ててしまうことになるため、「もったいない」という印象がありますが、ここでは単なる印象論や目先の損益ではなく、より広い視野で冷静に考える必要があります。

10月15日の衝撃

2018年11月22日 山口祐一郎 日本政策投資銀行 企業金融第5部

 10月15日に経済産業省で開催された「第9回再生可能エネルギー大量導入・次世代電力ネットワーク小委員会」に衝撃を受けた金融関係者は多かったのではないか。同委員会での提案内容は、新聞各紙でもそれなりに大きく取り上げられたものの、ファイナンス、就中プロジェクトファイナンス(以下「PF」)への影響に焦点を当てていたわけではないことから、本稿にて、短期的、中長期的なPFへの影響について考察してみたい。

 同委員会では、いくつかの提案がなされたが、PFへの影響が大きいのは、「太陽光発電の未稼働案件への対応」であった。以下にまずは経済産業省提案のポイントについて記載する。1

【九州電力による太陽光の出力抑制で考えること】

2018年11月15日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所(株)シニアフェロー

 今年10月から11月にかけ、九州電力管内で、一部の太陽光発電の電気を送電線に受け入れない(買わない)「出力抑制」が行われた。風力発電も少し対象になった。出力抑制は今後、ほかの電力会社に広がっていくのは間違いない。九電の経験から得るべき教訓は何か。

◇揚水、連系線はフル活動
 出力抑制をした日は、10月13、14、20、21日。11月3、4日。いずれも週末の土曜、日曜だ。11月3日は風力も加わった。一日の最大抑制出力は40万kW~100万kWほど。

 九州電力管内では太陽光発電の導入量が約800万kW(東電管内に次いで2位)もあり、晴天日にはピークで600万kWほどの太陽光発電が記録されるようになった。一方、春と秋の休日は電力需要のピークが700万~800万kWしかなく、今年5月3日には一時、太陽光発電が需要の81%にも達した。そこでついに太陽光の出力抑制をしなければ需給調整ができなくなったのである。

 供給が需要を上回った場合の需給調整は「優先給電ルール」に従って行われる。概略、次のような順番で規制される。

ハンバッハの森の伐採禁止をどう見るか

2018年11月8日 西村健祐 ドイツ在住エネルギー関連コンサルタント・通訳

想定外のブラックアウトに関する海外の見方

2018年11月8日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

異常気象・熱波がもたらす“衝撃”

2018年11月1日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

イノベ-ションと電力システム改革

2018年10月25日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エネルギ-基本計画考察⑨:総括、50年整理は「補論」

2018年10月18日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

テキサスに学ぶ、変動性再生可能エネルギーの導入促進に向けた送電線整備

2018年10月18日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

ブラックアウトと再エネ意義

2018年10月11日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

北海道ブラックアウトと電力市場

2018年10月4日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

【3回目の強制停電で力尽きる?準備シナリオの何が不十分だったのか/北海道の全域停電】

2018年9月27日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所シニアフェロー

エネルギ-基本計画考察⑧:再エネは最大の省エネ策

2018年9月20日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

間接オークション導入からみる我が国における再エネ大量導入のための提言

2018年9月10日 長山浩章 京都大学国際高等教育院教授

EVシフト - 北欧にみる初期症状

2018年9月6日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電管理システムで世界の潮流に乗れない日本

2018年8月30日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

再エネ大量導入に伴う需給調整市場と当日スポット市場の変化

2018年8月23日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

エネルギ-基本計画考察⑦:諸外国政策の解釈

2018年8月9日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

太陽光発電2019年問題の何が問題なのか?

2018年8月2日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

制度改正とファイナンスとの関係

2018年7月26日 金子 三紀雄 日本政策投資銀行

【エネルギー基本計画 ~ プルトニウムを減らしながらの発電は簡単ではない】

2018年7月19日 エネルギー戦略研究所(株) シニアフェロー 竹内敬二

エネルギ-基本計画考察⑥プルトニウム削減でも基本方針は不変

2018年7月12日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

空容量問題再考:広域機関3/12資料の解釈

2018年7月5日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線問題の本質

2018年6月28日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

変動性再生可能エネルギーは調整電源として活用できないのか

2018年6月21日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

太陽光発電の価値は市場価格の2倍超 2019年問題の考え方

2018年6月14日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量問題、その後のその後

2018年6月7日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

「実用化は2080年ごろ」という大幅な先おくり~高速炉アストリッドに見える核燃サイクルの足踏み

2018年6月7日 竹内 敬二 エネルギー戦略研究所株式会社、シニアフェロー

「エネルギー情勢懇談会提言」で日本は闘えるか

2018年5月31日 諸富 徹 京都大学経済学研究科 教授

エネルギ-基本計画考察⑤:技術が市場を作るのか、市場が革新を生むのか

2018年5月24日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エネルギー基本計画考察その4:再エネ目標値とエネルギ-自給率

2018年5月17日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

環境金融ESGの拡大 -お金の流れをかえる-

2018年5月17日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エネルギー基本計画考察その3:2030年の資源評価

2018年5月10日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

Point to point の送電管理

2018年4月26日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

バーチャル発電所(VPP)とは何か?-その2:フレキシビリティ(柔軟性)を供給するVPP-

2018年4月26日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

バーチャル発電所(VPP)とは何か?-その1:VPPが生まれた背景-

2018年4月19日 中山琢夫 京都大学大学院経済学研究科特定助教

エネルギー基本計画考察その2:再エネは主力電源になるか

2018年4月12日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量問題、その後の動向

2018年4月5日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

「需給調整市場」、全国の揚水発電所を有効利用できるか。

2018年3月29日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所(株) シニアフェロー

国際機関が公表する大気汚染死亡数と意義 ・・・ 究極はエネルギー転換を示唆

2018年3月15日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

回転系vsインバータ系

2018年3月8日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線投資は誰が負担するか-東北北部エリア募集プロセスへの疑問-

2018年3月1日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量および利用率全国調査速報(その3)

2018年2月28日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線利用率20%は低いのか高いのか-政府等説明への疑問-

2018年2月13日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量および利用率全国調査速報(その2)

2018年2月1日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量および利用率全国調査速報(その1)

2018年1月27日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

再生可能エネルギー事業の収支モデルについて

2018年1月25日 坂東信介 日本政策投資銀行

自然エネルギー業界が、送電線運用と導入可能量の見直しを要望

2018年1月18日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所株式会社 シニアフェロー

(続) エネルギー・発電の“隠された費用(hidden cost)”

2018年1月11日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科 特任教授

エネルギ-安全保障

2017年12月28日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

再生可能エネルギーはなぜ世界中で推進されているのか

2017年12月14日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

更に、系統空容量問題を考える

2017年12月7日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

COP23、米国抜きで本格削減時代へ突入/ひろがる「脱石炭運動」

2017年11月30日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所 シニアフェロー

今こそ、“規制”影響分析(RIA)の実質的、機敏な展開を!

2017年11月24日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

コネクト・アンド・マネージ

2017年11月16日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線空容量に潜む本質的な問題

2017年10月26日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

解説、送電線に空容量は本当にないのか?

2017年10月19日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

30基の建設計画が2基に ~米国・原子力ルネサンスの顛末、原発新設の難しさ~

2017年10月12日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所株式会社 シニアフェロー

続・送電線に「空容量」は本当にないのか?

2017年10月5日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授、山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線に「空容量」は本当にないのか?

2017年10月2日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授、山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

電気自動車と電力グリッド

2017年9月8日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エネルギー基本計画考察 その1:政府方針への評価と疑問

2017年8月31日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エネルギー・発電の“隠された費用(hidden cost)”

2017年8月24日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

エビデンスベースなエネルギー論争のために

2017年8月10日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

「原発を新設する」と書くか? ~エネルギー基本計画改定の課題~

2017年8月3日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所株式会社 シニアフェロー

広域的なエネルギ-資源の活用

2017年7月27日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

大量導入研究会論点整理へのコメント

2017年7月13日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

時代の先端をひた走りはじめ、進化する“動くバッテリー”(その2)

2017年7月13日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

時代の先端をひた走りはじめ、進化する“動くバッテリー”(その1)

2017年7月6日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

蓄電池による変動調整の役割

2017年6月29日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

電力取引市場がもつ3つの効果-再エネ大量導入のために-

2017年6月22日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

再生可能エネルギーの「自立化」のために議論すべきこと

2017年6月15日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

《続》米国が「パリ協定」から離脱するとき 〜世界が一斉批判、EUは再交渉を拒否

2017年6月8日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所株式会社 シニアフェロー

米国が「パリ協定」から離脱するとき~トランプ政権の温暖化対策

2017年6月1日 竹内敬二 エネルギー戦略研究所株式会社 シニアフェロー

電力グリッドの運用で立ち遅れる我が国

2017年5月25日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

再生可能エネルギー発電所の流動化の進展について

2017年5月18日 松井泰宏 政策投資銀行

極北GIFSN東西ベルトの新展開とノルウェーの“緑のバッテリー”(3)

2017年5月11日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

極北GIFSN東西ベルトの新展開とノルウェーの“緑のバッテリー”(2)

2017年5月11日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

極北GIFSN東西ベルトの新展開とノルウェーの“緑のバッテリー”(1)

2017年4月27日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

地域振興と再エネ-コペンハーゲン市・ロラン市協定の意味-

2017年4月20日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電線の費用便益分析とその意義

2017年4月13日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

送電キャパシティの計算

2017年4月6日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

国民に強いる2つの“過去分”という費用負担と消費者庁の対応(その2)

2017年3月23日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

国民に強いる2つの“過去分”という費用負担と消費者庁の対応(その1)

2017年3月16日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科特任教授

電力産業から見た洋上風車の魅力

2017年3月2日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

主要大規模電源となる洋上風力

2017年2月24日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

公共的ネットワ-クとしての電力グリッドの認識

2017年2月9日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科教授

送電インフラへの投資が進む欧州

2017年1月26日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科教授

国民の意見を吸い上げるパブコメの役割―政府の信頼性を高めることにも・・・・

2017年1月13日 加藤修一 京都大学大学院経済学研究科教授

原発廃炉・賠償費用は託送料に上乗せすべきか?

2017年1月12日 諸富 徹 京都大学大学院経済学研究科教授

消費者を置き去りにした市場は誰のものか?

2016年12月28日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

偏在するエネルギ-資源

2016年12月22日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

ベースロードからネットロードへ-システム改革後のベース電源は調整用に-

2016年12月15日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

ベース電源切り出しと原発損害負担-混乱情報解説の試み-

2016年12月8日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

我が国における揚水発電所のありかた −可変速揚水発電の価値をもっと評価すべき-

2016年12月1日 長山浩章 京都大学国際高等教育院教授

廃炉費用等負担問題の本質 -政府の信用を維持するために-

2016年11月24日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

透明で、非差別的な・・・。

2016年11月17日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

次世代の電力システムに脱皮する世界の潮流

2016年11月10日 内藤克彦 京都大学大学院経済学研究科特任教授

電力システム改革貫徹委員会は何を貫徹するのか

2016年10月27日 安田 陽 京都大学大学院経済学研究科特任教授

洋上風力のコストが大幅低下(その2)

2016年10月13日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

洋上風力のコストが大幅低下(その1)

2016年10月6日 山家公雄 京都大学大学院経済学研究科特任教授

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