第86回調整力及び需給バランス
1評価等に関する委員会 資料３

ブラックスタート機能のあるべき姿の検討状況について

２０２３年５月２９日
調整力及び需給バランス評価等に関する委員会 事務局

目 次

１．本日の論点

２．様々なシナリオを想定した復旧時間の試算について
３．ブラックスタート機能におけるkW・kWh確保について

2

本日の論点3◼ 第67回調整力及び需給バランス評価等に関する委員会（2021年11月）において、ブラックスタート機能の必要量の見直しについてご審議いただいた。その際、今後の設備の新設・廃止等を想定したブラックスタート機能のあるべき姿について検討することを報告した。
◼ これまでは、理想的な復旧が行われた場合の復旧時間の試算結果について報告していたが、本日は、様々なシナリオを想定した復旧時間について試算したので報告する。
◼ また、ブラックスタート機能の実効性確保方策として、ブラックスタート電源がkW・kWhを確保することの必要性について検討したのでご審議いただきたい。

（参考）電力レジリエンス等に関する小委員会における議論状況

4◼ 第5回電力レジリエンス等に関する小委員会において、ブラックスタート機能の必要量の見直しの是非に係る検討では、現状の復旧方策の適切性を確認することとあわせ、他エリアの復旧方策の適用の可能性を含め、各エリアにおける追加的な復旧方策の要否を確認することしている。
◼ また、その検討には、広域機関と一般送配電事業者が協調して当たることとしている。

出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料4

（参考）今回の検討事項と本委員会の関係

5◼ 2019年4月第6回電力レジリエンス等に関する小委員会において、ブラックスタート電源の調達量の精査について、本委員会に報告することで整理されている。

出所）第6回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年4月26日）配布資料5

（参考）電力レジリエンス小委員会振り返り（１）出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料46

（参考）電力レジリエンス小委員会振り返り（２）出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料47

（参考）電力レジリエンス小委員会振り返り（３）出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料48

（参考）電力レジリエンス小委員会振り返り（４）出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料49

（参考）ブラックスタート機能の必要箇所数

出所）第67回調整力及び需給バランス評価等に関する委員会（2021年11月16日）配布資料110

（参考）各エリアの信頼度基準統一化によるブラックスタート機能の必要ユニット数

出所）第74回制度設計専門会合（2022年6月23日）配布資料311

（参考）ブラックアウトからの復旧時間の試算結果

12出所）第67回調整力及び需給バランス評価等に関する委員会（2021年11月16日）配布資料1目 次

１．本日の論点

２．様々なシナリオを想定した復旧時間の試算について
３．ブラックスタート機能におけるkW・kWh確保について

13

様々なシナリオを想定した復旧時間の試算について

14◼ 広域機関と一般送配電事業者で、現状の復旧対策以外に停電時間の短縮に資すると考えられる方策を整理し、各エリアにおける方策採否検討を行ってきた。第67回調整力及び需給バランス評価等に関する検討会において、設備被害やトラブルがなく、復旧操作等が想定通り実施されることを前提とした理想的な復旧が行われた場合、各エリアで概ね2日間以内に供給力が確保できる見込みであることを報告した。
◼ 今までブラックアウトからの停電復旧に必要な供給力が確保できるまでの時間をお示ししてブラックスタート機の必要量について議論を行ってきた。一方、完全に復旧するまでの途中過程への情報も重要とのご指摘をいただいた。今回、供給力が確保される途中過程の時間を検討したので報告する。
◼ 一方、ブラックアウトが発生するような大災害を想定すると、設備故障等により理想的な復旧が行えないことが考えられる。この場合には、復旧時間が遅延が考えられ、それを確認することにより現状のシナリオの弱点を見えるようにしておくことが必要であるとのご指摘をいただいた。ある前提条件による設備故障が発生した際における、理想的な復旧に及ぼす影響について検討したので報告する。

15

停電復旧に必要な供給力が確保される途中過程の状況◼ 第67回調整力及び需給バランス評価等に関する委員会では、理想的な復旧環境による供給力が確保されるまでの時間をお示しした。その際、完全復旧までの途中過程の情報も重要とのご指摘があった。
◼ 今回、停電復旧に必要な供給力の確保に伴い、50%、80%の停電が解消される状況を下図の条件で算出した。
※100%復旧時間が最大となるケースで算出しているため、途中の復旧時間は今回の試算結果より遅延することがある

負荷送電率[%]=負荷送電量[MW]÷停電前需要[MW]
【MW】

100%
50%

80%

【時間】

停電復旧に必要な供給力が確保される途中過程の状況

報告

16◼ 全エリアにおける試算結果は以下の通り。概ね、停電復旧に必要な供給力の確保に時間を要するエリアが、途中過程も時間を要する結果となった。
◼ なお、負荷送電率を負荷送電量(前頁青線)と需要(前頁緑線)の関係から試算しているため、途中過程に時間を要するエリアがあった。しかし、途中過程の時間はブラックアウト発生時刻などの試算条件を変更することで変わるものであり、復旧過程に特段課題があるものではなかった。
ブラックアウトからの復旧時間の試算結果復旧時間比較

2日(48h)1日(24h)

0日
北海道

東北

東京

中部：50%確保される時間

北陸

関西

中国

：80%確保される時間

四国

九州

沖縄

：復旧完了時間17

被災被害を想定した復旧状況の検討◼ ブラックアウトに至るような事象を想定した場合、電力設備が損壊することにより、ブラックアウト復旧が遅延することが考えられる。また、損壊する電力設備によって、ブラックアウト復旧時間への影響は異なる。
◼ ブラックアウトの復旧時間に影響すると考えられる設備被害は以下の通りと考えられる。
• ブラックスタート電源の被災• 送電線・変電所設備等の流通設備の被災• 火力発電設備の被災• 負荷供給設備の被災◼ 今回は、中央防災会議で検討された首都直下地震・南海トラフ地震の被災想定をもとに、ブラックスタート電源と流通設備の被災状況を想定し、ブラックスタートの可否を検討したので報告する。

BS電源

BS電源

変電所
変電所

流通設備
変電所

変電所

火力発電所

変電所

変電所

変電所

変電所

配電用
変電所

配電用
変電所

配電用
変電所

負荷供給設備

変電所

火力発電所

18（参考）設備被災想定◼ 設備の被災状況想定は、電気設備自然災害等対策WGの報告事項を参考した。
• 水力機は本WGに報告されている2016年4月に発生した熊本地震の被災状況として被害率が公表されており、それより一ランク厳しめの被災想定• 基幹送電線は震度7の地点に鉄塔が立地する場合は鉄塔倒壊と想定

水力機の被災想定
震度5弱

5強

6弱

6強

7

WG報告の被災率

0%

16.7%

14.3%

66.7%

0%

今回想定の被災率

16.7％

66.7%

－

基幹送電線の被災想定

出所）電気設備自然災害等対策WG （中間報告書）参考資料p17

19（参考）首都直下地震の震度分布
都心南部直下地震の例

出所）首都直下地震対策検討WG （最終報告）別添資料420（参考）南海トラフ地震の震度分布
南海トラフ巨大地震対策の基本ケースの例

出所）南海トラフ巨大地震対策検討WG （最終報告）別添資料１

想定ケースにおける被災被害を想定した復旧状況の検討結果

報告21◼ 今回想定した被災ケースにおけるブラックスタート可否について確認した。ブラックスタート機や流通設備が被災するエリアがあるものの、健全設備によりブラックスタートが可能な見通しであることを確認した。ただし、ブラックスタート機の被災に伴い、理想的な復旧時間より遅延が懸念されるエリア(赤枠)もあった。
◼ 一方、火力発電設備等の被災により供給力を確保できない場合は、ブラックアウト復旧が長時間化することになる。
この場合は、ブラックスタート電源の地点や量によっても改善されないことに留意が必要である。
首都直下地震想定時のブラックスタート可否
エリア名

BS電源

流通設備

東北

運転可能

東京

運転可能

南海トラフ地震想定時のブラックスタート可否
BS可否

エリア名

BS電源

流通設備

BS可否

系統拡大可能

可能

中部

運転可能

系統拡大可能可能

一部系統拡大不可

可能

北陸

運転可能

系統拡大可能可能

関西

5台中3台被災

系統拡大可能可能

中国

4台中1台被災

系統拡大可能可能

四国

4台中1台被災

系統拡大可能可能

九州

4台中2台被災

系統拡大可能可能※ブラックスタートを開始し、一部の火力発電設備でも再起動が可能となる場合をブラックスタート可能と判断している。
※東京エリアは流通設備被災により、一部のBS電源から火力発電所への所内電源供給不可となるため、復旧時間の遅延が想定される。
※関西・九州エリアはBS電源被災により復旧時間の遅延が想定される。

（参考）代替ルートにより系統拡大が可能なケース

22◼ 電力各社の基幹送電線はループ構成であるため、１ルートが被災しても、他の設備を使用することで火力発電所への電力供給が可能となる場合がある。この場合は、火力発電所の再起動が可能であるため、系統拡大可能と整理した。

BS電源

変電所
A
送電線

変電所

B送電線

D送電線

変電所
C
送電線

変電所

火力

A送電線が被災しても、B,C,D送電線経由で火力発電所に系統拡大可能

目 次

１．本日の論点

２．様々なシナリオを想定した復旧時間の試算について
３．ブラックスタート機能におけるkW・kWh確保について23

ブラックスタート機能におけるkW・kWh確保について

24◼ ブラックスタート機能の募集要綱では、ブラックスタート電源に対してあらかじめ定める補修停止等の期間を除いて常時使用状態であることを求めている。また、複数のブラックスタート電源の重複停止を避けるため、一般送配電事業者による計画停止の調整にも応じることを求めている。
◼ 一般送配電事業者の確実なブラックスタート復旧を担保するためには、ブラックスタート電源には常にkW・kWhが確保されている必要がある。太宗が揚水発電所であることを考慮すると、ブラックスタート機能募集要綱に「ブラックスタート機能に必要なkW・kWh」に関する内容を明示することについて整理を行ったのでご審議いただきたい。
◼ なお、ブラックスタート機能募集要綱に「kW・kWh必要量」に関する内容を明示することについて、公募の透明性の観点から問題とならないことは第83回制度専門設計会合で整理されている。

25（参考）制度設計専門会合での整理出所）第83回制度設計専門会合（2023年3月27日）配布資料5

ブラックスタート電源がkW・kWhを確保する必要性

審議

26◼ 火力発電所等の起動には所内機器や燃料基地などへの電力供給が必要であり、ブラックアウト時はブラックスタート電源から電力供給を行うことになる。
◼ 発電所への電力供給停止により発電機の再起動が失敗すると、ブラックアウト復旧時間がさらに長時間化する。したがって、ブラックスタート電源以外の発電機が起動するまで数時間要することを考慮すると、ブラックスタート電源は電力供給を継続できる発電電力量(kWh)を確保しておく必要があるのではないか。
◼ また、複数の発電所への電力供給を行うことで、複数の発電機が並行して再起動することが可能となり、その結果、エリア全体でのブラックアウト復旧時間を確保することが可能となる。したがって、ブラックスタート電源には複数発電所への電力供給を可能とするように発電出力(kW)を確保しておく必要があるのではないか。

出所）第5回電力レジリエンス等に関する小委員会（2019年3月27日）配布資料4

27

ブラックスタート機能に必要なkW・kWhの定義◼ ブラックスタート電源から、系統復旧に必要な火力、原子力、水力電源やLNG基地等の所内電源、変電所構内の電源、ならびに一部ブラックスタート電源では安定負荷(※)を供給することになる。系統復旧を遅延させないためには、これらの電源や安定負荷を供給するための供給力をブラックスタート電源が有することが必要となる。これを「ブラックスタート機能に必要なkW」とする。
◼ また、再起動した火力発電機等から所内電源等が供給可能となるまでの間はブラックスタート電源から所内電源の供給を継続しなければならない。この間に供給し続ける電力量を「ブラックスタート機能に必要なkWh」とする。
※安定負荷
系統復旧に必要な火力等の所内電源を供給しても、ブラックスタート機の最低出力に満たない場合に、安定運転のために送電する一般需要のこと

火力1
G

ブラックスタート発電所

火力2

火力3

ブラックスタート機出力[kW]ブラックスタート機能に必要なkW・kWh（イメージ）
火力3
所内送電
火力2
所内送電

火力1
所内送電

変電所構内や安定負荷など送電

必要kWh

必要kW時間[h]通常の発電機が再並列することによりBS機は停止する

ブラックスタート機能に必要なkW・kWhの通知タイミング

28

審議◼ ブラックスタート機能に必要なkW・kWhはブラックアウト復旧手順で決まるが、ブラックアウト復旧手順はブラックスター
ト電源の位置・容量等を考慮した一般送配電事業者による技術検討により明確となる。
◼ そのため、ブラックスタート機能募集要綱には「ブラックスタート機能に必要なkW・kWh」を別途通知する旨を記載し、一般送配電事業者は落札後に落札事業者へ確定値を通知することとしてはどうか。
なお、通知にあたっては、発電機個々の状況を勘案のうえ、通知要否を検討する。
落札電源により、ブラックスタート電源が供給する火力発電所が変わるケース
火力2

火力2

BS機2

火力1

水力

「火力2」は近い「BS機3」から電力供給を行う。

火力1

水力

火力3

水力

BS機1

水力

火力3

水力

BS機1

BS機3

水力

「BS機2」が落札した場合と「BS機3」が落札した場合により、「火力2」の電力供給を行うBS機が変わることがある。この場合、「BS機1」が電力供給する火力発電所が他の落札電源によって変わることから、「ブラックスタート機能に必要なkW・kWh」は全落札電源確定後に決定される。

29

ブラックスタート機能に必要なkW・kWhの確保方法について◼ ブラックスタート機能の調達は、系統を分割してそれぞれの系統から募集しているエリアと、系統を分けずに募集しているエリアがある。
◼ ブラックスタート機能を系統を分けて募集するエリアは、ブラックスタート機能に必要なkW・kWhも、分割した系統ごとに確保することになる。

系統を分けずに募集

系統を分けて募集
A系統

複数のブラックスタート電源を一括で必要kWhを要件化

必要kWh

ブラックスタート
機能電源

Ｇ

必要kWh

Ｇ

ブラックスタート
機能電源

エリア全体で必要なkW・kWhを確保する

必要kWh

ブラックスタート
機能電源

ＧB系統

必要kWh

Ｇ

ブラックスタート
機能電源

分割した系統ごとに必要なkW・kWhを確保する

（参考）ブラックスタート電源の容量市場での取り扱いについて30◼ 一般送配電事業者が調達しているブラックスタート電源は、容量市場においては安定電源と区分される。安定電源として区別されているものについては、小売電気事業者等が活用しない余力の全量を卸電力市場等へ応札することをリクワイアメントとして定めている。
◼ ブラックスタート電源が純揚水の場合、年間を通じて供給力の提供が可能な部分とブラックスタート機能に必要なkWhに分けられるため、「年間を通じて供給力の提供が可能な部分」からブラックスタート機能に必要なkWhを除いて期待容量の算定を行う必要がある。
◼ 一方、ブラックスタート電源が純揚水以外の場合、ブラックスタート機能に必要なkWhは渇水期においても自流により貯水容量にて確保できる見通しであることから、ブラックスタート機能に必要なkWhを控除せずに期待容量の算定を行うこととする。
◼ 本内容については、今後発行される容量市場の募集要綱等に反映される予定である。

（参考）ブラックスタート機能募集要綱の記載例
４．入札単位および募集規模
入札単位、募集規模および対象系統は、次のとおりといたします。
募集規模を上回る応募があった場合の落札案件の決定方法は、「8．落札案件の決定」によります。
（１）入札単位～ 略 ～（２）募集規模
・ 1 対象系統ごとに 1 か所、計 4 か所を募集いたします。
＜追記案＞
・入札される発電機の必要電力(kW)および必要電力量(kWh)については、技術検討等を通じて、対象系統ごとの値を別途通知いたします。なお、通知にあたっては、発電機個々の状況を勘案のうえ、通知要否を検討いたします。
・ブラックスタート電源として落札した発電所が純揚水式の場合、容量市場に入札する際には、必要電力量(kWh)を制約として考慮した上で、期待容量を算出して入札する必要があります。
・系統状況の大きな変更等により、必要電力(kW)および必要電力量(kWh)が変更となる場合があります。その場合は、変更後の数値を速やかに通知いたします。
東京電力パワーグリッド株式会社 ブラックスタート機能募集要綱 の例

31

需給ひっ迫時における必要なkW・kWhの確保について審議

32◼ 需給ひっ迫時対応として揚水発電所のkWhを使用する必要がある。しかし、ブラックアウト発生リスクは常に残存するため、ブラックスタート機能として確保するkWhの一部を需給ひっ迫対応に使用することとしてはどうか。
◼ 具体的には、ブラックスタートを行う発電機台数を減らして対応する。その場合、ブラックアウト復旧時間が遅延する。
◼ 需給ひっ迫対応として追加供給力対策を実施していく中で、関係機関と一般送配電事業者が協議のうえ、ブラックスタート機能として確保するkWhの一部を緊急時の一般送配電事業者の運用として使用することとしてはどうか。

通常時（複数拠点から並行してブラックスタート）
概要図

復旧フロー

隣接エリア
①BS機2

①BS機1

需給ひっ迫時(1拠点からブラックスタート)④①BS1起動

①BS2起動②火力1所内へ
送電②火力2所内へ
送電

概要図

復旧フロー

需給ひっ迫対応でkWhを使用したため、ブラックスタートは不可

隣接エリア
BS機2①BS機1①BS1起動②火力1所内へ送電⑤③火力1起動③③系統並列②②②④④系統拡大
火力1火力2③火力1

火力2火力2の起動が遅くなる分、全体の復旧時間が遅延する④火力2所内へ
送電⑤系統拡大

33（参考）最低限必要なブラックスタート電源台数◼ ブラックアウト復旧に最低限必要であるブラックスタート電源の台数は以下のとおりである。

◼ 最低限台数まで減らした場合は、全国大で9台減らすことが可能な見通しである。この場合、ブラックアウト復旧に最大21時間の遅延が発生する。
2023年5月時点に調達されているブラックスタート電源による試算結果

北海道

東北

東京

中部

北陸

関西

中国

四国

九州

沖縄

通常のブラックスタート
電源台数8６５３１３２１４1

需給ひっ迫時においても最低限必要な台数

86２１１２１１２1

（参考）需給ひっ迫対応に関するブラックスタート機能募集要綱の記載例
6．入札の条件次の「契約電源等の機能」、「契約電源等の運用」、「技術的信頼性」、「当社の電力系統に連系することについての技術検討」および「ブラックスタート機能についての技術検討」に記載の要件を満たすことが必要です。
それらの要件を満たしていないと当社が判断した場合、その入札は無効といたします。
(1) 契約電源等の機能～ 略 ～(2) 契約電源等の運用
a. ブラックスタート機能の維持
・ ブラックスタート機能については、あらかじめ定める補修停止等の期間を除き、常時、使用可能な状態であることが必要です。
＜追記案＞
・なお、需給ひっ迫時には、ブラックスタート必要電力量(kWh)の一部を緊急時の一般送配電事業者の運用として使用する場合があります。
・具体的な運用方法については、別途、当社と協議のうえ、申合せ等を締結していただきます。
東京電力パワーグリッド株式会社 ブラックスタート機能募集要綱 の例34

まとめ35◼ ブラックアウトからの復旧時間について、復旧操作等が想定通り実施されることを前提とした理想的な復旧が行われた場合における部分的な復旧時間を試算した。その結果、ブラックアウトの発生時刻により途中の復旧過程に差が生じることが確認された。ただし、供給力の確保状況についてはエリアごとに大きな差がないことが確認された。
◼ 設備被災によるブラックアウトの復旧時間に及ぼす影響についても検討した。今回お示しした被災想定においては、ブラックアウトからの復旧が不可となるエリアが無い結果となった。なお、今回の整理は現存するブラックスタート機が前提であり、今後のブラックスタート機能のあるべき姿について、引き続き検討することとしたい。
◼ また、一般送配電事業者の確実なブラックスタート復旧を担保するため、「ブラックスタート機能に必要なkW・kWh」の必要性について整理を行った。2028年度ブラックスタート機能公募から反映していくこととしたい。