2024年10月01日
太陽光発電の出力制御は家庭用にも影響する？安定した電力供給を実現
太陽光発電は、再生可能なエネルギー源として、世界中で普及が進んでいます。しかし、太陽光発電は天候に大きく左右されるため、発電量が安定せず、特定の時間帯に発電が集中するという課題があります。そこで、発電と消費のバランスを取るために「出力制御」という手段が導入されることがあります。この記事では、太陽光発電と出力制御の関係について分かりやすく解説します。
目次
出力制御が安定した電力供給につながる理由
出力制御の基本的な概念
出力制御とは、電力の供給過多時に、発電量を一時的に抑制することです。たとえば、発電所や太陽光パネルが大量の電力をつくり出すと、電力網（電力を供給するネットワーク）が受け止めきれなくなることがあります。そこで、発電量を調整することで電力網が安定し、事故や停電を防ぐことができます。
出力制御が必要な理由①電力の需給バランスを保つため
電力をつくる量（供給）と使う量（需要）のバランスが崩れると、電圧や周波数が乱れ、最悪の場合は停電が起こることがあります。このような事態を防ぐために発電量を調整します。
出力制御が必要な理由②送電設備の容量に限りがあるため
電力を送るための送電線や変圧器には、限界があります。これを超える電力を送ろうとすると、安全に送ることができなくなります。送電設備の容量を超えないように発電量を調整します。
出力制御の仕組み
電力の需給バランスの重要性
再生可能エネルギーのなかでも特に普及が進む太陽光発電は、天候によって発電量が大きく変動します。晴れた日はたくさんの電力を発電できますが、曇りや雨の日は発電量が少なくなります。 このような特徴があることから、 電力供給と需要のバランスを常に保つことが難しく、電力会社は「出力制御」と呼ばれる手法をつかって、需給バランスの調整を行っています。
出力制御の優先順位
日本の電力システムでは、出力制御に優先順位が設けられています。再生可能エネルギーの導入を進める中で、最初に抑制されるのは、出力調整が比較的容易な火力発電所です。
![優先給電](https://solar-mate.jp/blog/wp-content/uploads/2024/09/優先給電2.png")
火力発電を抑制しても電力供給が需要を上回る場合は、優先給電ルールの順位に基づいて、水力発電や他地域への送電、バイオマス発電などに抑制が行われます。 太陽光発電や風力発電は、これらの方法でも電力調整が不十分な場合にのみ抑制対象となるため、出力制御の順位は比較的低く設定されています。
なぜ電気が余る状況が発生するのか
再生可能エネルギーの特性
太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーの発電量は、天候や風の強さに大きく左右されます。特に太陽光発電の場合、晴天時にたくさんの電力がつくられる一方で、曇りや雨天時には発電量が大幅に減少します。 このような急激な変化に電力網が対応できるよう、電力会社は、発電量を一時的に抑制する出力制御を実施することで、電力系統の安定化を図っています。
【さらに深掘り！】再生可能エネルギーの種類や特性について≫≫
出力制御が起こりやすい時期
出力制御が頻繁に実施される時期は、一般的に春と秋です。これらの季節は、気温が温暖で、冷暖房などの電力消費が比較的少ないため、電力需要が低水準になります。一方で、太陽光発電などの再生可能エネルギーは、日照時間が長くなり、発電量がピークを迎える傾向にあります。
つまり、需要が減少する反面、供給だけは増えるという状況が生まれやすく、電力系統のバランスが崩れてしまう可能性があるため、出力制御が必要となるのです。
発電事業者への影響やデメリット
売電収入の減少
出力制御が実施されると、発電事業者は発電量を抑制する必要があり、その結果、売電収入が減少します。特に、太陽光発電のように天候に依存する発電方式では、晴天時に発電量が増加するため、出力制御が頻繁に行われることがあります。特に大規模な発電施設をもつ発電事業者の収益が不安定になり、経済的な影響を受ける可能性があります。
FIT認定の取消リスク
FIT（固定価格買取制度）認定を受けている発電事業者は、出力制御のルールを遵守しなければなりません。ルールを守らない場合、認定が取り消されるリスクがあります。認定が取り消されると、固定価格での売電ができなくなり、事業の継続が困難になる可能性があります。そのため、発電事業者は出力制御のルールを厳守することが求められます。
出力制御がかかる対象の発電所とは
出力制御がかかる対象の発電所は、発電容量によって3種類に区分されます。
500kW以上の大規模な高圧太陽光発電所
500kWを超える大規模な太陽光発電所は、電力系統への影響が非常に大きいため、厳格な出力制御が求められます。出力制御を行わなければ電圧や周波数の変動を引き起こし、電力系統全体の安定性を損なう可能性があります。
具体的な出力制御の方法としては、遠隔操作による出力抑制や発電設備の停止などが挙げられます。
500kW未満～10kW以上の中規模な低圧太陽光発電所
個人や中小企業が設置する中規模な太陽光発電所が該当します。中規模な発電所は、大規模な発電所と比べて電力系統への影響は小さいものの、さらなる再生可能エネルギーの導入促進という観点から出力制御が求められることがあります。
10kW未満の家庭用太陽光発電システム
2015年の再エネ特措法改正により、家庭用の太陽光発電も立地によっては出力制御の対象となります。しかし、家庭用の太陽光発電は規模が小さく、自家消費と余剰売電が主な目的であるため、出力制御の確率は低いとされています。
ただし、複数の太陽光発電設備を同一敷地内に設置している場合など、一部のケースでは出力制御の対象となることがあります。
- コラム
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オンライン代理制御とは出力制御をより効率的に行うため、2022年4月から「オンライン代理制御」が導入されました。対象は、FIT認定を受けた10kW以上の太陽光発電設備となっています。 オンライン代理制御とは、従来は手動で行っていた出力制御を、インターネットなどを活用して遠隔で自動的に行うことで、発電量の変動に対応しやすくする方法です。 また、手動制御しかできない事業者の代わりにオンライン制御が可能な事業者が出力制御を行い、その対価として通常の買取価格を受け取ることができます。すべての事業者が同じルールで出力制御を行うことから、事業者間の公平性が保たれ、再生可能エネルギーの導入促進につながっています。 参照：資源エネルギー庁「経済的出力制御（オンライン代理制御）の精算方法等について」
各電力事業者の20204年の出力制御の見通し
再生可能エネルギーの導入が進むにつれて、出力制御の頻度や規模が増加している一方、各地域で出力制御の状況は異なり、地域ごとの特性を踏まえた対策が必要だと考えられています。
参照：経済産業省「再生可能エネルギーの出力制御の抑制に向けた取組等について」
参照：メガソーラービジネス「2024年度の出力制御率、3エリアで1～2ポイント増加の見通し」
東京電力管内
経済産業省の発表によると、東京電力管内では、2024年度中に出力制御が発生する可能性は低いとされています。また、東京電力ウェブサイトでも再生可能エネルギーの出力制御の見通しはないと発表されています。
中部電力管内
中部電力管内では、供給が需要を上回る場合に再生可能エネルギー発電事業者に対して出力制御が指示されます。2024年度の出力制御率は0.4％（約0.6億kWh）と見込まれています。
関西電力管内
関西電力管内では、2024年度の出力制御率は1.7％（約1.7億kWh）と予測されています。再生可能エネルギーに対する出力制御が行われる可能性がありますが、具体的な制御量や対象は状況に応じて決定されるため、柔軟な対応が求められます。
参照：関西電力「2024年度の出力制御見通しについて」（第50回系統ワーキンググループ資料）
北陸電力管内
北陸電力管内では出力制御の手順として、まず火力発電や揚水発電の調整、地域間連系線の利用といった手段が講じられます。これらの措置でも調整が難しい場合、太陽光発電などの出力制御が行われます。また、経済的出力制御（オンライン代理制御）が導入されており、発電事業者はオンラインでの出力制御を推奨されています。
太陽光発電設備については、出力制御機能付きパワーコンディショナの固定スケジュールを毎年3月に登録する必要があります。2024年度の北陸エリアにおける出力制御率は1.0％で、制御電力量は約0.2億kWhと見込まれています。
参照：北陸電力「再生可能エネルギーの出力制御に係る運用の基本的考え方」
中国電力管内
中国電力管内では、出力制御の時間が設定されています。オフライン事業者に対しては、春季（4月1日～6月30日）の制御時間が8時から17時に定められています。一方、オンライン事業者に対しては、必要な時間のみ制御が実施されます。
出力制御率は約3.8％と見込まれており、制御電力量は約3.6億kWhです。また、出力制御の優先順位としては、火力発電や他地域への送電、バイオマス発電の出力制御が優先され、それでもなお制限が必要な場合には太陽光発電や風力発電の制御が行われます。
参照：中国電力「再生可能エネルギーの出力制御に係る運用の基本的考え方について」(2024年2月1日更新)
四国電力管内
四国電力管内では、再生可能エネルギーの出力制御が行われています。出力制御の対象となる発電所には、オンライン制御とオフライン制御の両方があります。
制御の実施方法として、オンライン制御対象の発電所には制御スケジュールが配信される一方、オフライン制御対象の発電所には電話やメールで出力制御の指示が行われます。
出力制御の見通しは、四国電力のウェブサイトで定期的に更新されており、需給状況に応じて出力制御の必要性が変わることがあります。また、年間制限としては、接続可能量までは年間360時間までの出力制御が適用されますが、接続可能量を超えた場合には360時間を超えても補償なしに出力制御が行われるルールが適用されます。
参照：四国電力「出力制御に係る運用の基本的考え方」(2023年10月10日掲載)
沖縄電力管内
沖縄電力管内では、再生可能エネルギーの出力制御が行われており、これは電力の需給バランスを保つために必要な措置です。出力制御の対象となる発電所には、オンライン制御とオフライン制御の両方があります。
制御の実施方法として、オンライン制御対象の発電所には制御スケジュールが配信され、オフライン制御対象の発電所には電話やメールで出力制御の指示が行われます。
出力制御の見通しは沖縄電力のウェブサイトで定期的に更新されており、需給状況に応じて出力制御の必要性が変わることがあります。また、年間制限として、沖縄電力管内では接続可能量までは年間360時間までの出力制御が適用されますが、接続可能量を超えた場合には360時間を超えても補償なしに出力制御が行われるルールが適用されます。
参照：沖縄電力「再⽣可能エネルギーの出⼒制御に係る運⽤⽅法の基本的な考え方について」(2023年4月27日掲載)
出力制御を低減させる新料金プランやサービス
電力会社の各社から出力制御を抑制するための新たな電気料金メニューやサービスが提供され始めています。具体的には、ポイント付与サービスに加え、軽負荷時期（春秋）の電気料金を割引くメニューも登場しており、今後の対象者の拡大や全国展開が期待されます。
東京電力｜エコキュート昼シフトチャレンジ
東京電力は、エコキュートの沸き上げ時間を昼間に変更した上で、東京電力が出した条件を満たすユーザーはポイントを獲得できるチャレンジを実施していました。※24年9月現在、チャレンジ終了
太陽光発電による電気が最もつくられる昼の時間帯で、このような需要創出を行う試みは出力制御を制御する有効な手段となります。
北陸電力｜ほくリンクアプリde昼とくチャレンジ
北陸電力は、電気の使用を昼の時間帯などへシフトし、実績に応じて「ほくリンクポイント」が貰えるデマンドレスポンスサービスを実施していました。※24年9月30日、チャレンジ終了予定
ウェブサイト上で、昼間に電気をつかうポイントなどを分かりやすく紹介しており、ユーザーも簡単に取り組むことができるようになっています。
参照：北陸電力「ほくリンクアプリde節電、昼とくチャレンジ」
出力制御への対策方法とは
蓄電池の活用
蓄電池は、発電された余剰電力を蓄え、電力需要が大きい時に放電することで電力系統の安定化に貢献します。このように、出力制御の頻度を減らすだけでなく、再生可能エネルギーの出力変動を吸収するバッファーとしての役割を果たし、電力システム全体の効率化に繋がります。
地域間連系線の活用
地域間連系線は、電力需要の多い地域へ、余剰電力を送電することで、システム全体の効率化を図ります。例えば、九州地域で太陽光発電による余剰電力が発生した場合、地域間連系線を経由して、電力需要の多い中部、中国、関西地域へ電力を供給することで、システム全体の効率化を図っています。
家庭用太陽光発電のオーナーはなにか対策すべき？
太陽光発電をスタートするとき、固定価格買取制度（FIT）の利用にあたって地域の電力会社と発電設備を接続する必要があります。この際、出力制御の適用について合意することが求められます。
繰り返しになりますが、当面の間、10kW未満の太陽光発電システムであれば出力制御の対象外です。しかし、新ルール・無制限無補償ルールの発電所は出力制御（実機で出力制御）の対象となります。オンライン発電所であれば、出力制御のタイミングで特に何もしなくても遠隔自動操作で制御が実施されることになります。
まとめ
太陽光発電は再生可能エネルギーとして広く普及していますが、天候による発電量の変動が課題です。この問題に対応するため「出力制御」が導入され、供給過多時に発電量を一時的に抑える手段として機能します。家庭用発電設備は影響が少ないですが、10kW以上の設備は制御対象となる場合があります。ルールをしっかり把握することで、安心して太陽光発電を始めることができますね！
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