2018年 小水力発電シンポジウム

小水力と消費者の観点からみた電力システム・系統の在り方

2018年7月21日

船津 寛和

パルシステム電力 概要
パルシステムは、関東を中心とした地域生協と共済生協連合会が加入する生協グループ（連合会組織）です。
食を中心とした商品の供給や共済・保険事業、福祉事業、電力事業を展開しています。

※1 当社がこの電気を調達する費用の一部は、当社のお客さま以外の方も含め、電気をご利用のすべての皆様から集めた賦課金により賄われており、この電気 のCO2排出量については、火力発電なども含めた全国平均の電気のCO2排出量を持った電気として扱われます。
※2 この電気には、水力、火力、原子力、FIT電気、再生可能エネルギーなどが含まれます。
当社の2016年度のCO2排出係数は、0.182kg-CO2/kWh（調整前排出係数）、0.701kg-CO2/kWh（調整後排出係数）です。
2017年度のCO2排出係数は、12月頃の公表予定です。

1

パルシステム電力 発電産地（小水力）
送電能力
単位:kW

組織・発電所名
１ 野川土地改良区

野川小水力発電所(山形県)

１９２

２ 那須野ケ原土地改良区
３４

百村第一発電所(栃木県)
百村第二発電所(栃木県)
蟇沼第一発電所(栃木県)

３０
９０
３６０

５ 三峰川電力(株)６７

北杜西沢発電所(山梨県)
北杜川子石発電所(山梨県)
北杜蔵原発電所 (山梨県)

２２０
２３０
２００

８ 元気アップつちゆ

土湯温泉東鴉川（福島県）

１４０

画像出典:野川土地改良区HPより

画像出典:那須野ケ原土地改良区HPより

画像出典:三峰川電力HPより

2市民・消費者の選択による、再エネの普及拡大へ
日本では、再エネ（電力）を拡大するための政策・制度として、主に発電部門に対する制度（例えば固定価格買取制度：FIT）だけが着目されがちである。

発電

送配電

小売

消費者

再エネ拡大のためには、発電側の制度（FIT）だけでなく、小売や消費者を対象とした制度・政策が必要である。

首尾一貫した再エネ普及拡大策
発電側・供給側の視点だけではなく、需要側・消費者の視点が必要である。
「再エネを選んで買う」という消費者の素朴な願いが、無理なく実現できる制度であるべき。

「鎖」は最も弱い環で切れる
3

再エネ拡大へ向けた電力系統
電力系統とは、送配電線等（流通設備）だけで成り立つものではなく、電源（発電所）、送配電線、負荷（需要）が、有機的に一体となったシステム、 のことである。

発電

送配電

需要いずれも、新設には長い年月と大きな費用が必要であり、建設後は非常に長い期間、稼働させることが通常である。
どこに・何を・どれぐらい？
グリッドコード
予見性
費用負担の在り方

再配置は可能か？
初期配置のドライバーは何か？

発電所・需要家はどのような機能を具備すべきか
遡及的適用を求めるか
公平性・公正さはどのようなものか4

系統制約の種類（資源エネルギー庁資料を基に加筆）

・系統制約は、A.容量面での制約と B.変動面での系統制約に大別される。
・さらに、A.容量面での制約は、A-1.エリア全体の需給バランスの制約とA-2.送電容量の制約に分けられる。
A-1.エリア全体の需給バランス：下げ代不足：出力制御・揚水運転・他地域へ送電
A-2.送電容量の制約：主に熱容量：連系のために送電線・変電所の増強
B.変動面での系統制約：再エネの出力変動に追随するため、調整力の拡大が必要

A.
A-1

B.

短周期
長周期

A-25東北管内の風力、太陽光の連系見込み（東北電力資料を基に加筆）

県別の再エネの連系状況（連系済＋連系予定量合計）※2017年11月現在

風力発電
合計 303万kW

太陽光発電
合計 923万kW

各県の最大需要合計 1372万kW（2016年度実績）＋ 1232万kW＋ 165万kW

最小需要 787万kW＋東北北部エリア電源接続案件募集プロセス

流れ込み式：92万kW
調整池式：224万kW
貯水池式：12万kW

6系統費用負担の現状（資源エネルギー庁資料を基に加筆）

託送料金

今後の方向性

負担主体

すべての小売電気事業者
発電事業者の負担は初期費用のみ発電側課金の導入
レベニューニュートラルなので、小売側託送料金の低下

最終負担者

各地域内のすべての需要家

変化なし

費用の発生と回収のバランス

固定費と基本料金（kW）
変動費と従量料金（kWh）

基本料金回収比率の上昇

負担額の水準

各地域内で同一エリアにより異なる（再エネの地域偏在性など）

ユニバーサル性をどのように考えるか？

変更により、個別には負担が重くなる者／軽くなる者が生じる。
競争環境にも変化が生じる。
消費者・国民の十分な理解・合意を得るために、丁寧な議論が必要。

7

電力系統は有限なリソースである
FIT開始後、再エネは決して希少資源ではなく、有り余る潤沢な資源であることが誰の目にも明らかとなった。
他方、電力系統（送配電線等の流通設備だけでなく、調整力等も含む）には一定の「資源制約」があることも明らかになってきた。

限りある資源を適切に配分する方法とはどのようなものか？

公共財の分類

排除性

非排除性
私的財

競合性

電力系統？

準公共財・コモンプール財
漁業資源

電力系統？

GHG吸収源準公共財・クラブ財

非競合性

純粋公共財

治安
有料放送

国防

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発電側基本料金の導入

出典：送配電網の維持・運用費用の負担の在り方検討WG

・発電側による負担規模：全 10 社の託送原価の 1 割程度と想定される。
・kW 当たりの単価： 150 円程度/kW・月※2015 年の全 10 社費用をベースに簡易に試算。送配電事業者によって送配電関連費用の構成や料金算定の根拠となる発電側及び需要側の kW 構成等が異なるため負担水準は異なる。

・再エネも一律課金が原則。（住宅用10kW未満太陽光は当面対象外）
・が、FIT電源は価格転嫁が制度上できないため、調整措置について今後検討。

9費用負担の流れ■ 現状
送配電事業者
送配電費用
発電事業者

託送料金
小売料金
小売事業者

消費者

買電費用

発電費用

■ 今後
送配電事業者
送配電費用

託送料金
小売事業者
買電費用

発電事業者

発電費用

小売料金
消費者

小売事業者の・託送費用支払は減り、・電力調達費用は増す。

■ 卸取引契約（発電－小売事業者間）の見直し、円滑な転嫁
二部料金制
kW単価 増額

従量単価 据え置き

一部料金制
従量単価 増額

150円/kWを従量料金のみで回収する場合
設備利用率増額分

65％

0.32円/kWh15％1.37円/kWh10従量料金課金から基本料金課金へ・託送費用の8割が固定費であるにも関わらず、7割以上を従量料金で回収している。
・小売料金体系も概ね同様の傾向であるが、新電力の中には、100％従量料金（基本料金はゼロ）という事業者も存在する。
米国（テキサス）の家庭用電気料金との比較

可変費等
20％
従量料金
73％
kWh課金
固定費80％
基本料金
kW課金
27％
コスト

費用回収

グラフ出典：第4回電力託送料金に関する調査会※テキサスの平均年間電力消費量は14,200kWhで、日本の4倍に近い量である。

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発電等の価値の再定義
kWh（エネルギー）価値
kW（容量）価値

それぞれの価値の「需要」と「供給」量が変わる。
人為的・政策的に「需要」・「供給」量を変えることもある。

ΔkW（調整力）価値
環境（非化石）価値

それぞれの価値の大きさ（価格）が変わる。

■ 系統利用者が存在することの価値
送配電設備は、需要・発電の両面で双方向に利用が可能。
「系統利用者」とは、発電所であり、住人（需要家）である。

LL

G

過疎地などで、住人（需要家）が存在しなくなった場合、送配電設備の撤去が合理的となる。
が、小水力など発電所が山間部等に存在する場合、発電の流通設備として、維持することが可能。
送配電設備が存在することが、再び、住人を呼び寄せる可能性がある。

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kW・容量価値による収益の可能性
kW価値は容量市場（2020年度に取引開始、2024年度に最初の容量契約発効）でオークションにより価格決定されるため、具体的な単価は不明であるが、以下のような試算例もある。
＜JEPXからの調達比率や負荷率の違いによる小売事業者の競争環境への影響試算＞
容量市場価格負荷率60％

負荷率50％

負荷率40％

8,000円/kW

1.5円/kWh×JEPX比率

1.8円/kWh×JEPX比率

2.3円/kWh×JEPX比率6,000円/kW

1.1円/kWh×JEPX比率

1.4円/kWh×JEPX比率

1.7円/kWh×JEPX比率

4,000円/kW

0.8円/kWh×JEPX比率

0.9円/kWh×JEPX比率

1.1円/kWh×JEPX比率2,000円/kW

0.4円/kWh×JEPX比率

0.5円/kWh×JEPX比率

0.6円/kWh×JEPX比率
出典：第21回制度検討作業部会■ 小規模電源・再エネ電源の容量市場への参加要件
・FITの適用を受けている電源は、容量市場による支払の対象外
・最低入札容量：1,000kW以上、最小単位（入札刻み幅）は1kW
・最低入札容量に満たない電源については、アグリゲートして参加する案
・再エネ電源（水力・太陽光・風力）：L5出力比率を調整係数（供計ガイドラインの考え方に基づく）
出典：第12回容量市場の在り方等に関する検討会

13発電種別による、容量価値の違い
太陽光発電大量導入時（0～40％）のデュレーションカーブ（残余需要曲線）
東電エリアでのシミュレーション

kWh単価の低下
設備利用率の低下

出典：国際環境経済研究所。東電資料を基に筆者加筆。

太陽光発電だけでは（蓄電池等も無しという前提では）エリア全体での残余ピーク需要（kW）はあまり減らない
小水力のように、残余ピーク時間帯にも発電する電源の価値は高いのではないか？

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調整力による収益の可能性
調整力・ΔkW価値は、現在は「調整力公募」にて。2021年から「需給調整市場」へ。
2018年度向け調整力公募概要（募集区分）

赤枠内は2019年度向け

5MW

5MW

1MW

5MW

5MW

1MW
出典：第26回制度設計専門会合

2018年度向け調整力公募結果
電源Ⅰ-a

電源Ⅰ-b

Ⅰ’(電源）Ⅰ’(DR）

落札容量（kW）

1,009

121

36

96

平均価格（円/kW）

10,971

11,346

5,210

3,661

調整力も小水力では、当面はアグリゲーションに期待することが現実的か

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地域間連系線利用の在り方
地域間連系線の容量をエネルギー（kWh）取引に使うか、調整力に充てるか？
地域間連系線利用ルールの変更

現状（従来）

2018年10月以降

先着優先

新規参入障壁空押さえ禁止ルール

使用していない容量は開放されている「はず」
容量は最大限活用されている。

計画値同時同量制度

電源の経済的差し替え

間接オークション

あくまでkWh取引■ 間接オークションの導入が再エネの導入量を増やすのか？

A-1.エリア全体の需給バランス：下げ代不足：出力制御・揚水運転・他地域へ送電下げ代対策としての「他地域へ送電」は、電源種別を問わない。
連系線を通過可能なのはJEPXスポット取引約定分であるということは短期限界費用が小さい電源、つまり再エネである可能性は高いが、再エネである必要はない。
肝心なのは、「ファームに他地域へ送電できる」こと、「下げ代対策として連系線が最大限活用される」ことなのではないか？
地域分断が生じない場合

望むだけ他地域に送電可能

地域分断が生じる場合

余剰側（送電側）は、エリアプライスが安価に不足側（受電側）は、エリアプライスが高価に

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系統容量配分への市場メカニズム活用の可能性
・需要量（kWh）が、横這いという前提を置く。
・火力・原発を廃止しつつ、従前のkWhを賄うために、再エネ（特に、風力・太陽光といった、設備利用率が低い）電源が大幅に増加することを想定する。
・国内での発電設備容量（kW）は、大幅に増加する。
・送配電設備容量・回線長も、大幅に増加する。

１．短期的には「日本版コネクト＆マネージ」の活用により、平均利用率は改善（上昇）する。
２．長期的には、（成り行きでは）平均利用率の低下は不可避であると考えられる。
■ 提案： 既設電源廃止時における既存送電容量のオークション・既設電源が保有していたファームな送電容量を、新規参入者に公平なアクセス機会を設ける狙い。⇒ 送電容量の金銭的価値の明確化
・オークション収入は、①送配電事業者への還付（新規投資への活用）と共に、一部を②既設発電所に還付する。これにより、既設電源（主に火力・原発）の早期廃止インセンティブを与える。

17配電電圧の昇圧の提案「需要地近隣での分散型発電は送電ロスが小さい」は本当か？
東電PG 託送約款
送電ロス率
特別高圧

2.9％

高圧

4.2％

低圧

7.1％

一般論として、電圧が高いほうが送電ロスは小さい■ 配電電圧の昇圧の提案
日本現状

諸外国

100/200V

230/400V

6kV

22kV

昇圧のメリット・省エネ／送電ロス低減
・分散型電源による電圧上昇幅の抑制
・送配電費用の抑制（回線数、SVCの削減等）
・家電製品の高出力化（使い勝手の改善）・省エネ化
・家電製品の国内外仕様統一化

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