別紙１

東北・新潟エリアにおける再⽣可能エネルギーの導⼊状況と出⼒制御の必要性について

２０１８年１２⽉７⽇
東北電⼒株式会社

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１－１．再生可能エネルギーの導入状況（太陽光）２０１２年７⽉に固定価格買取制度が開始して以降、東北６県・新潟エリアにおいて連系量が増加しており、２０１８年１０⽉末時点で４５０万ｋWが連系済みです。
接続契約申込済分を考慮すると、今後も連系量が増加していく⾒込みです。
〔万kW〕

1000
800

接続契約申込済（承諾済を含む）
接続済

600
400

58249630⽇等出⼒制御枠※（552万kW）

540

200
0581

5221632014年度末245
2015年度末321

2016年度末402

450

2017年度末

2018.10末（注） 接続済の数値は当社買取実績※３０⽇等出⼒制御枠︓
固定価格買取制度で認められている年間３０⽇（太陽光）・年間７２０時間（風⼒）の出⼒制御の上限内で系統への接続が可能な量

2１－２．再生可能エネルギーの導入状況（風⼒）２０１２年７⽉に固定価格買取制度が開始後、事業化検討が開始された案件について、環境アセスメントの手続き等が進み、２０１６年度以降、連系量が増加しております。
２０１８年１０⽉末時点で１１２万ｋWが連系済みです。
太陽光同様、今後も更に連系量が増加していく⾒込みです。
〔万kW〕

400300

接続契約申込済（承諾済を含む）
接続済

200

215

200

103

112

170
100111

11066

73820
2014年度末 2015年度末 2016年度末 2017年度末

2018.10末

30⽇等出⼒制御枠（251万kW）

２．再生可能エネルギーの連系拡大にあたっての課題と対応

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再⽣可能エネルギーの連系拡大には、「需給面の課題」と「系統面の課題」が伴います。

課題

【需給面】
全体量としての導入制約
太陽光や風⼒など、気象条件により出⼒が変動する
電源が増加＜⻑周期面＞■電⼒需要が少ない時期に太陽光や風⼒が⾼出⼒となった
場合、電気の供給量が需要を超過する状態（余剰電⼒）
が発⽣対応■余剰電⼒の発⽣が⾒込まれ
る場合、⽕⼒の抑制や揚⽔発電所の揚⽔運転、地域間連系線の活用等を実施■上記対応を最大限実施したう
えで、なお余剰電⼒の発⽣が⾒込まれる場合は、太陽光・風⼒の出⼒制御を実施

今回対応する課題＜短周期面＞■太陽光や風⼒による小刻みな出⼒変動を調整しきれず、周波数変動が発⽣■出⼒変動の増加に
対し、蓄電池活用の実証試験などの取り組みを実施【系統面】
個々の送電線への接続における制約
再⽣可能エネルギー電源を含む、新規電源の電⼒系統への接続が急激に拡大■接続を希望する電源の容量が、既存の配電線や送電線、変電設備の容量を超える
場合、連系にあたって、これらの容量を拡大する工事（系統増強）が必要となる⇒増強工事費用の負担や工期⻑期化が課題■費用負担については国がルール化■事業者の費用負担を軽減するため，電⼒広域的運営推進機関にて、共同で分担する仕組みを整備（電源接続案件募集プロセス）■さらに、電⼒広域的運営推進機関にて、既存の流通設備の有効活用に向けた取り組み（想定潮流合理化、N-1電制 等）を検討。全国的に展開を開始。

※上記の課題と対応は【参考１】【参考２】に記載

３．需給⾯の課題（余剰電⼒）の概要

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電気は貯めることができないため、安定的にお届けするためには、時々刻々と変化する需要に対し、常に供給（発電量）を一致させる必要があります。
太陽光・風⼒の導⼊が進むと、電⼒需要が少ない時期に太陽光や風⼒が⾼出⼒となった場合、電気の供給量が需要を超過する状態（余剰電⼒）が発⽣する可能性があります。
⇒需要と供給のバランスが崩れると、最悪の場合、発電機が停止し、大規模停電が発⽣するおそれがあります。

電⼒需要が少ない時期に太陽光・風⼒の出⼒が増加

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４．東北・新潟エリアにおける需給バランスの⾒通しと出⼒制御の必要性

太陽光・風⼒の導⼊拡大により、２０１９年のゴールデンウィークにおける太陽光・風⼒の合計出⼒は、最大でエリア需要の６５％に達する⾒通しです。（２０１８年度の実績は最大でエリア需要の５４％）
当社では、東北・新潟エリアにおける⽕⼒発電設備の抑制や、揚⽔発電設備の揚⽔運転、また地域間連系線の活用等により、需給バランスの維持に努めることとしております。
しかしながら、今後、さらに導⼊量が拡大し、将来的にこれらの対策を⾏ってもなお、供給が需要を上回る場合には、安定供給のために「優先給電ルール」に基づき、再⽣可能エネルギーの出⼒制御をお願いする場合があります。
〔万kW〕 1000

800 揚⽔発電

揚⽔運転および連系線活用

エリア需要

太陽光・風⼒出⼒（ａ）は需要（ｂ）の６５％程度

（a）

600

太陽光

揚⽔発電（b）

風⼒

400

⽕⼒・バイオマス200

⻑期固定電源
01234567891011121314151617181920212223

24〔時〕

５．需給⾯の課題（余剰電⼒）への取り組み例（蓄電池実証）

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気象条件で出⼒が変動する再⽣可能エネルギーの導⼊拡大に伴い、電⼒供給が需要を上回る場合には蓄電池で余剰電⼒を吸収し、逆に需要が⾼まる時間帯には蓄電池から放電する運用を⾏うこと
で、蓄電池による再⽣可能エネルギーの導⼊拡大効果等を検証したものです。

主要変圧器

ＰＣＳコンテナ
40台
蓄電池コンテナ
80台

昇圧用変圧器20台

南相馬変電所 蓄電池システムの概要
目的

余剰電⼒対策

設置面積8,500ｍ２程度（約100ｍ×約85ｍ）

所在地

福島県南相馬市小⾼地区

電池種別

リチウムイオン電池

運転開始

2016年2⽉26⽇

出⼒・容量 出⼒︓４万ｋＷ 容量︓４万ｋＷｈ7【参考1】需給面の課題（小刻みな出⼒変動）

電気は貯めることができないため、安定的にお届けするためには、時々刻々と変化する需要に対し、常に供給（発電量）を一致させ、周波数を一定に保つ必要があります。
太陽光・風⼒は気象条件により出⼒が変動するため、前述の余剰電⼒（⻑周期面）への対応に加え、数十分程度未満の小刻みな出⼒変動（短周期面）に対して、こまめに需給バランスを一致させ、周波数を調整することが必要となります。
将来的には太陽光・風⼒の導⼊拡大により短期的な出⼒変動が増加し、調整⼒が不⾜する事態が懸念されます。その際には、蓄電池の設置等により追加の調整⼒を確保することが課題となります。

＜太陽光や風⼒が大量導⼊＞

需要の変動に加え、気象条件等で小刻みに変動する太陽光・風⼒の出⼒にあわせた調整も必要となる
総合資源エネルギー調査会 省エネルギー･新エネルギー分科会新エネルギー⼩委員会(第2回)資料抜粋

常に需要と供給のバランスを一致させる必要がある

【参考１】需給面の課題（小刻みな出⼒変動）への取り組み例（蓄電池実証）

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再⽣可能エネルギーのさらなる導⼊拡大を目指し、気象条件で出⼒が変動する太陽光や風⼒の導⼊拡大に伴い発⽣する周波数変動への対策としての取り組みです。
中央給電指令所から蓄電池の充放電の⾃動制御を⾏い、これまで主に⽕⼒が担ってきた周波数調整機能と本システムを組み合わせることによる周波数調整⼒の拡大効果を検証したものです。
PCS・変圧器棟
蓄電池コンテナ80台

監視制御棟

連系用変圧器⻄仙台変電所 蓄電池システムの概要
目的

短周期（周波数変動）対策設置面積 6,000ｍ２程度（約100ｍ×約60ｍ）

所在地

宮城県仙台市太白区秋保町

電池種別 リチウムイオン電池

運転開始 2015年2⽉20⽇

出⼒・容量

出⼒︓２万ｋＷ（短時間出⼒４万ｋＷ）
容量︓２万ｋＷｈ【参考２】系統面の課題（空容量）9安定かつ低廉な電気をお届けするため、発電所側からお客さまの設備に近づくにつれて電圧を下げ、送電線や配電線の容量を需要に⾒合うものとするなど、効率的に送配電ネットワーク設備を形成しております。
このため、再⽣可能エネルギー電源の接続が増加し、既存の送配電ネットワーク設備に容量不⾜が⽣じてくると、送配電ネットワーク設備の増強等の対策が必要となります。
＜ネットワーク設備の容量不⾜のイメージ＞

総合資源エネルギー調査会 省エネルギー･新エネルギー分科会新エネルギー⼩委員会(第2回)資料抜粋

10【参考２】系統面の課題（空容量）への取り組み例

現在、電⼒広域的運営推進機関を中心に既存の電⼒系統を有効活用する方策が検討されており、当社も議論の状況を踏まえ、取り組みを拡大中です。
項 目

内 容①
想定潮流の合理化

電⼒系統の空容量を算出する際に、⽕⼒、再エネ電源を運用に基づいた出⼒に⾒直すことで、新規電源の連系量を拡大（2018年11⽉に拡大後の空き容量をホームページに公表）

②
N-1電制

送電線１回線事故時に電源出⼒を制御することを条件に、緊急時用に確保している容量を活用し、新規電源の連系を拡大（2018年7⽉2⽇以降、接続を契約する電源を対象に適用開始）③
ﾉﾝﾌｧｰﾑ接続

運用容量を超える場合には予め電源の出⼒を制御することを条件に、時間帯によっては利用されていない容量の隙間を活用し、新規電源の連系を拡大
（検討中）

設備容量
(2回線容量)②①運用容量(1回線容量)①①③③③

再⽣可能エネルギーの大量導⼊・次世代電⼒ネットワーク小委
員会(第２回)「系統制約の緩和に向けた対応」 資料抜粋