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【2024年】出力制御はなぜ必要?ルールや太陽光発電所の対策、オンライン化の目安費用を徹底解説

【2024年】出力制御はなぜ必要?ルールや太陽光発電所の対策、オンライン化の目安費用を徹底解説

運営者にとって、太陽光が発電した電力を売れない状況は痛手です。

そんな中、2018年に九州電力で行われた出力制御は全国的に広がっています。

運営者のみなさんは、「どのエリアが出力制御の対象なのか?」「2024年度はどうなるのか?」と気になるところでもあります。

本記事では、下記について詳しく解説していきます。

  • 本年度(2024年度)の出力抑制の動向
  • 各電力会社の出力抑制のルール
  • 出力抑制の仕組み・優先順位
  • 出力抑制が発生した場合の対応策

気になる疑問も解決です。最新の動向をチェックしていきましょう!

「出力抑制」は発電設備の出力を制御するための制度

出力抑制には2つの抑制が存在し、以下の表の通りです。

需給バランス制約送電容量制約

それぞれ、出力抑制がかかる場面が異なります。

では、どのような違いがあるのか、詳しく見ていきましょう!

1. 需給バランス制約

大前提に電力は「貯蔵する」といったことが難しい物質です。

供給量がオーバー状態になると、日本で電力発電量の「約70~80%(2023年度72.8%)」を担う火力発電所も出力制限がかかります。

このような状態になると、電力会社は全国9エリアに張っている「地域間連系線」を活用し、余剰電力を電力が足りていない他のエリアへ送電を開始します。

しかし、他のエリアに需要が無いと消費されないため、太陽光発電も出力制限の対象になることがポイントです。

2. 送電容量制約

電気を流す送電線・変圧器には必ず「容量」が存在します。

想定容量を超えるとケーブル・機器に「断線・焼き付き・機器破損」が生じ、普及に莫大なコストと時間が発生してしまいます。

最悪の事態を避けるため、ケーブル保護・機器保護の目的で電力遮断又は出力制限が実施されるのです。

容量に関しては、以下の項目が設計上考慮されます。

  • 電力量(キロワット)
  • 電圧(ボルト)
  • 電流(アンペア)
  • 使用環境温度(℃)
  • 中継ブレーカー・変圧器までの距離(M)
  • 損失電流・変換効率

電流値・電圧が大きければ大きいほどケーブルサイズ(容量)や変圧器容量が大きくなりますが、想定予測容量を超えると制約が開始されます。

参考:出力制御について(資源エネルギー庁)

なぜ出力制御は必要?

日本のメイン発電である火力発電は需要を予測して調整運転しています。

需要予測に応じて化石燃料を燃やし発電するので、「人」がコントロール可能です。

一方で、太陽光発電の発電できる時間は「太陽光が降り注いでいる時間帯」に限定されており、人が出力をコントロールすることは不可能になります。

言い換えれば「供給量を調整できる火力発電」と「供給量を調整できない太陽光発電」の出力制限を調整することで、火力発電所の稼働率を抑えられます。

結果的には、再生可能エネルギーへの出力増加が見込め、「太陽光の接続数を増やせる」ことへ貢献可能です。

出力制御の優先順位

出力制御には優先順位が存在します。

運営者のみなさまは「太陽光発電所は優先順位が高いのか?」と気になるポイントです。

以下に、各発電設備の優先順位を記載しています。

優先順位発電設備名
1火力(石油、ガス、石炭)の出力制限揚水、蓄電池の活用
他地域への送電(連系線)
3バイオマスの出力制限
4太陽光、風力の出力制限
5長期固定電源(水力、原子力、地熱)の出力制限
参考資料:経済産業省資源エネルギー省【優先給電ルールに基づく対応】

太陽光発電所の優先順位は4番目となっており、出力制御が発表されてもすぐ系統遮断などに陥ることはありません。

出力抑制の対象エリアは拡大している

2018年最初に出力制御が実施されたエリアが「九州電力管内」ということは、ご存知の方も多いはずです。

そのエリアが年々拡大をしているのも事実になります。「設備の電力管内は大丈夫なのか?」と気になるポイントです。

以下一覧表に、2018年~2023年度までの「出力制限見込みエリア」をまとめました。

電力会社2018年2019年2020年2021年2022年2023年
北海道制限実施制限実施
東北制限実施制限実施
東京
北陸制限実施
中部制限実施
関西制限実施
中国制限実施制限実施
四国制限実施制限実施
九州制限実施制限実施制限実施制限実施制限実施制限実施
沖縄制限実施制限実施
参考資料:経済産業省【再エネ出力制御の実施状況等 】

2018年の九州地方を皮切りに、2022年以降、全国規模で出力制限が実施されていることがわかります。

2024年における出力制御の動向

では、気になる「2024年度はどうなのか?」という点も解説を進めます。

2024年度は以下の動向が予測されています。

電力会社2024年
北海道制限実施見込
東北制限実施見込
東京
北陸制限実施見込
中部制限実施見込
関西制限実施見込
中国制限実施見込
四国制限実施見込
九州制限実施見込
沖縄制限実施見込
参考資料:経済産業省【再エネ出力制御の実施状況等 】

上記一覧表は、「2024年3月末日」時点での、再生可能エネルギー接続容量に対しての制御見込みです。

経済産業省「再エネ出力制御の実施状況等」によると、東京電力管内以外は制御実施が見込まれている状況です。

5月は出力制御が起こりやすい

実は、出力制限が起こりやすい時期があります。

それは「5月」です。ではなぜ「5月」なのでしょうか?

5月は、降雨量も少なく気候も穏やかで過ごしやすい季節といえます。

そのため冷暖房などを使用せず快適に過ごせる時期となり、電力消費が抑えられる時期です。

そして、太陽光発電では「日射量」「外気温」などの条件により発電量が変化します。

5月は気温もそれほど上昇せず、パネルにとっては発電しやすい気温です。

そのため、各発電所の発電量は上昇するが、電力消費が少なく出力制限が起きやすい時期とされています。

出力制御が増加傾向にある理由3つ

出力制御が増加傾向にある理由を3つピックアップして解説します。

1. 再エネ電源の増加

2021年、政府が発表した「第6次エネルギー基本計画」では、「2030年度の温室効果ガス排出量を13年度比46%削減、さらに50%削減の高みを目指す」「2030年度エネルギーミックスとして、再生可能エネルギー比率を、19年度の18%から30年度に36~38%に引き上げる」という目標が発表されています。

2018年以降、加速する「円安」の影響で、石油の価格上昇は止まりません。

今後も電力会社に接続される再生可能エネルギー電源は増加するとされています。

参考:エネルギー基本計画

2. 他地域への送電が難しい

前項で解説した「出力制限の優先順位」で「他地域への送電(連系線)」を紹介しました。

上記の出力制御方法はあくまでも「他地域で電力が足りていない場合」に限ります。

そのため、他地域で電力が消費できない場合は、違う方法が実行されます。

「出力制限の対象エリア拡大」で2023年度は、全国的に出力制限している状況になり、2024年度も全国的に出力制限が見込まれ、電力消費が進まないことも懸念されています。

3. 電気料金の高騰問題による節電

電気代の高騰も電力消費が進まない原因です。

日本は石油を輸入に頼っており、火力発電所では輸入した燃料を燃やして発電しています。

現在の円安相場では、輸入価格が上昇して発電に対するコストも上昇。

上昇したコストは最終消費者の電気料金に影響し、電気代を抑えるため消費者が節電をするようになっています。

参考URL:原油価格の推移 | 東京くらしWEB (tokyo.lg.jp)

出力制御のルール3つ

出力制御の中にも、3つのルールが存在します。

ここから、その3つのルールにフォーカスして解説します。

1. 旧ルール

旧ルールとは「30日ルール」とも呼ばれ、500kW以上の大型太陽光発電所が対象です。

下記一覧表に「旧ルール」の概要を記載しています。

出力制御日数(年間)出力制御又は補償
1日出力制御される
15日出力制御される
30日出力制御される
31日以降補償される

このルールのポイントは、「年間30日を超えた出力制御は、補償がされる」ということです。

対象設備は「2015年1月25日以前に接続申込み」があった太陽光となります。

2. 新ルール

現在運用されているのは、「新ルール」と呼ばれます。

新ルールは、別名「360時間ルール」です。

下記一覧表に「新(360時間)ルール」の概要を記載しています。

出力制御時間(年間)出力制御又は補償
10時間出力制御される
200時間出力制御される
360時間出力制御される
361時間以降補償される

このルールのポイントは、「年間360時間を超えた出力制御は、補償がされる」ということです。

対象設備は、旧ルールとは違い「全ての太陽光発電所」になります。

もちろん小規模住宅太陽光も含まれます。(詳細は基準があります。)

3. 無制限・無補償ルール

無制限・無補償ルールとは、「指定ルール」とも呼ばれます。

2015年1月26日以降に系統連携された新しい発電所が対象です。

では、どのようなルールなのか?

下記一覧表に「無制限・無補償ルール」の概要を記載しています。

年間制御日数・時間出力制御又は補償
無制限無制限・保証されない

このルールのポイントは、「出力制御がかけられても保証されない」ということです。

そして、出力制御発電所を拡大させて、1回あたりの出力制御時間・カウントを減らす目的のルールになります。

電力発電所ごとの出力抑制ルール

2018年から始まる出力制御には、以下の3つのルールがあることを解説しました。

  • 旧ルール(30日ルール)
  • 新ルール(360時間ルール)
  • 無制限・無保証ルール(指定ルール)

このルールの詳細は、各電力会社管内によって違うので、運用されている電力管内を知ることが重要です。

では、各電力会社の出力制御区分の詳細を解説します。

北海道電力管内のルール

北海道電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~
発電所規模(500KW以上)制御対象制御対象
発電所規模(10KW~500KW以上)制御対象制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外

北海道電力管内では、「新ルール」の適用がないことがわかります。

東北電力管内のルール

東北電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2014年9月30日2014年10月1日~
発電所規模(500KW以上)制御対象制御対象
発電所規模(10KW~500KW以上)制御対象外(一部対象設備もある)制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外

東北電力管内では、「新ルール」の適用がありません。

発電所規模「10KW以上500KW以上」でも、受電電圧により一部対象になります。

北陸電力管内のルール

北陸電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2017年1月23日2017年1月24日~
発電所規模(500KW以上)制御対象年間360時間制御対象
発電所規模(50KW~500KW)制御対象外年間360時間制御対象
発電所規模(10KW~50KW)制御対象外制御対象外(申込日による)制御対象
発電所規模(10KW未満)当面の間、制御対象外制御対象外(申込日による)制御対象

北陸電力管内では、「新ルール」が適用です。

発電所規模も「10KW~50KW」「50KW~500KW」と区分けされ、申込日によって制御対象が変更します。

東京電力管内のルール

東京電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2021年3月31日2021年4月1日~
発電所規模(500KW以上)制御対象制御対象制御対象(2021年4月1日~)
発電所規模(50KW~500KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象(2021年4月1日~)
発電所規模(10KW~50KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象(2021年4月1日~)
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外当面の間、制御対象外

東京電力管内では、「新ルール」が適用です。

接続申込日によって、オンライン制御による制御対象となる設備もありますが、「オンライン制御」に関しては、後ほど詳しく解説していきます。

中部電力管内のルール

中部電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2021年3月31日2021年4月1日~
発電所規模(500KW以上)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(50KW~500KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW~50KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外制御対象外

中部電力管内でも、接続申込日によって、オンライン制御による制御対象となります。

関西電力管内のルール

関西電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2021年3月31日2021年4月1日~
発電所規模(500KW以上)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(50KW~500KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW~50KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外制御対象外

関西電力管内でも、接続申込日によって、オンライン制御による制御対象となります。

中国電力管内のルール

中国電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2018年7月11日2018年7月12日~
発電所規模(500KW以上)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(50KW~500KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW~50KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外制御対象外

中国電力管内でも、接続申込日によって、オンライン制御による制御対象となります。

四国電力管内のルール

四国電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
発電所規模(500KW以上)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(50KW~500KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW~50KW)代理制御対象(オンライン制御対象)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外制御対象外

四国電力管内でも、発電所規模によって、オンライン制御による制御対象となります。

九州電力管内のルール

九州電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール無制限・無補償ルール
発電所規模(500KW以上)代理制御対象(オンライン制御対象)制御対象
発電所規模(50KW~500KW)制御対象外制御対象
発電所規模(10KW~50KW)制御対象外制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外

九州電力管内は、「新ルール」の適用が無く「旧ルール」「指定ルール」のみの制御となっています。

沖縄電力管内のルール

沖縄電力管内での適用ルールは以下のようになっています。

旧ルール新ルール無制限・無補償ルール
契約申込受付日~2015年1月25日2015年1月26日~2021年3月31日2021年4月1日~
発電所規模(500KW以上)制御対象制御対象制御対象
発電所規模(10KW~500KW)制御対象制御対象制御対象
発電所規模(10KW未満)制御対象外制御対象外制御対象外

沖縄電力管内は、他の電力会社と異なり、「発電所規模が(10KW~500KW)」となっています。

出力制御の3つの仕組み

では、実際どのような方法で制御するのか?

大きく3つの仕組みが存在します。

より具体的な制御方法に関して紹介します。

オンライン制御

オンライン制御とは、電力会社からの指示のもと発電量を自動制御されるシステムで、発電所に行かなくてもWeb上で出力制御する制御方法になります。

人件費などを削減できて、コストパフォーマンスが良い制御です。

以下に、簡単にオンライン制御をまとめた一覧表を記載します。

停止時間売上金額
2時間前に制御量が決定停止月の2か月後に相殺

参考URL:【よくあるご質問】九州電力エリア/オンライン代理制御

オンライン化する時の目安費用

運営している太陽光のオンライン化にどの程度の金額が必要なのか?

運営者としては気になるポイントです。

以下の一覧表に目安費用を記載しています。

発電所規模制御通信機器初期費用目安(工事費込み)
低圧(10KW~50KW)10~20万円20~50万円
高圧(50KW~500KW)20~100万円50~300万円
高圧(500KW~2MW)100~200万円200~700万円
特別高圧特別工事2000万円~4000万円

上記費用があくまで目安ですが、必要とされています。運営している太陽光発電の発電量で初期投資を回収できるのか、検討が必要です。

オフライン制御

オフライン制御には、固定制御と手動制御の2種類が存在します。

固定制御は、あらかじめ電力会社が決めた1年間の出力制御のスケジュールで制御する方法です。

一方手動制御は、電力会社から出力制御に合わせて現地でパワーコンディショナーの操作を行う手法になります。

オンライン制御とは違い現地でパワーコンディショナーの操作が必要です。

以下に、オフライン制御をまとめた一覧表を記載します。

停止時間売上金額
1回あたり8時間停止カウント停止月の翌々月

参考URL:【よくあるご質問】九州電力エリア/オンライン代理制御

オンライン代理制御

オンライン代理制御は、2022年4月より追加された新しい制御方法です。

パワーコンディショナーを手動操作するしか方法がない事業者が、オンライン制御事業者に代理で出力制御してもらう方法になります。

例えば、オンライン発電所で「30」の発電量に対して、オフライン発電所が「10」、オンライン発電所が「10」あったとします。

オンライン発電所は本来、「10」だけ出力制限を受ければいいのですが、オフライン発電所の「10」も引き受けることです。

そうなるとオンライン発電所は「10」しか売電ができず損失となります。

しかしこれでは不公平になるので、オフライン発電所の「10」代理制御した分を、オフライン制御事業者がオンライン発電所へ費用負担するシステムとなっています。

出力制御に向けた対策3つ

出力制限がかかると運営者としては厄介です。

しかし、大きく3つの対処法があります。

この対処方法は、運営者には必見の内容です。

1. オンライン制御の導入

上記でも解説したオンライン制御の導入です。

初期投資費用は発電所規模が大きくなるにつれて増加しますが、人件費・それに伴う交通費・管理費用などが必要ありません。

中には「電検三種」という資格を持つ技術者に運営・メンテナンスを任せる事業者もおられますが、オンライン制御では、電力会社から指示があり従い制御するので不要です。

投資費用に対して回収できるかが、大きなポイントになります。

2. 出力制御保険への加入

太陽光発電所には「出力制御保険」が存在します。

この保険は、天候などで発電所の収益が左右されやすい特徴がある太陽光の「収益の安定化」を手軽に補償できます。

この保険活用するポイントは、見通しが難しい出力制限に対しての「損失」と「保険料ランニングコスト」を見極めることが必要です。

短期間ではなく、長期での検討をオススメします。

3. 蓄電池の導入

蓄電池設備とは、太陽光発電とは別の設備となり主に以下のような目的があります。

  • 昼間の電力を夜間に使用できる
  • 光熱費の削減
  • 出力制限を受けても蓄えられる

主に上記のメリットがあり、産業用太陽光などでは導入が盛んです。

一方で、デメリットもあり、下記の通りです。

  • 太陽光工事と別途工事が必要
  • 経年劣化によって性能が低下する

電気を「蓄電する」という観点から、デメリットも含めて考える必要があります。

まとめ:出力抑制の影響は拡大傾向にある

本記事では「出力制御」に関して深堀して解説をしました。

2024年度も全国的に出力制御が見込まれている
出力制御の増加要因
出力制限の3つのルール
各電力会社の出力制御ルール
出力制御に対する3つの対策

2024年度も全国的に出力制御が見込まれている状況です。

太陽光発電所は、長期間にわたって「どのような方法が最善なのか?」という考え方が重要です。

グッド・エナジーは、太陽光発電の買取/メンテナンス/販売を一貫して行う専門企業です。

2023年頃においては、出力制御に関しての相談を多数受け、九州地方のみで「50件以上」の発電所の買取実績があります。

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