安全・安心社会の
電気エネルギーセキュリティ
安全・安心社会の電気エネルギーセキュリティ特別調査専門委員会編

目
1. はじめに次
1

3.4 電力システムの信頼性維持の課題

29

1.1 特別調査専門委員会設置の目的

1

3.4.1 はじめに

29

1.2 本特別調査専門委員会の活動実績

2

3.4.2 電力システムの信頼性維持

29

1.3 技術報告の概要

2

3.4.3 再生可能エネルギーに関連する課題

31

3.4.4 課題と将来展望

35

3.4.5 おわりに37

2.

安全・安心社会の電気エネルギーシステムを考え

3.5 再生可能エネルギー電源はどこまで頼れるかる
4
2.1 バランスのとれたエネルギー利用を目指して
4
5

2.2 日本の電力自由化
2.3 イギリスにおける電力自由化後の実態と課題
2.4 大停電を起こさないために

6
8

2.5 太陽光発電にどこまで頼れるか

10

2.6 消費者はどのような協力ができるか

11

2.7 大災害時にも電気を届けるには

12

2.8 電力技術の継承にかかわる問題点と
人材育成

13

3.5.1 はじめに

39
39

3.5.2 PV の出力特性

393.5.3 PV 出力のならし効果

39

3.5.4 PV の供給力としての価値

40

3.5.5 PV の接続可能量

41

3.5.6 おわりに

41

3.6 電力システム運用における需要側資源の活用
3.6.1 はじめに

43
43

3.6.2 需要側資源の活用

43

3.6.3 情報通信およびサイバーセキュリティに関する技術検討課題

3. 安全・安心社会に向けての課題と将来の取り組み

3.6.4 自動デマンドレスポンスシステムと

14
3.1 日本のエネルギーベストミックスについて 14

インセンティブ型デマンドレスポンス

3.1.1 はじめに

14

3.1.2 エネルギー資源・供給方式の評価

14

3.1.3 長期エネルギー需給見通し

18

実証試験

44

45

3.6.5 Fast-DR のための制御対象機器と制御システム3.6.6 おわりに

47

3.1.4 おわりに19

3.2 日本の電力自由化

20

3.7.1 はじめに

49

3.2.1 はじめに

20

3.7.2 自然災害による電力システムの被害

49

3.2.2 自由化と電力システム改革

20

3.7.3 電力システムのレジリエンス

49

3.2.3 広域取引と競争環境の整備

20

3.7.4 分散電源を活用したレジリエンス

3.2.4 電源確保と流通設備の整備

21

3.2.5 環境変化と新しい政策目標

22

3.2.6 おわりに

23

3.3 イギリスにおける電力自由化後の実態と課題
3.3.1 はじめに

24
24

3.7 大災害時における電力システム運用

46
49

向上方策

50

3.7.5 あとがき

52

3.8 電力技術の継承にかかわる問題点と
人材育成

53

3.8.1 はじめに

53

3.8.2 日本の優秀な電力技術

53

3.3.2 電源構成の変化と電力市場改革の推進 24

3.8.3 電力技術継承の実態と問題点

55

3.3.3 国際連系線強化による安定供給の模索 24

3.8.4 人材育成について

60

3.3.4 配電会社の自然災害対応と顧客満足度 24

3.8.5 おわりに

67

3.3.5 小売供給市場の競争と「困惑独占」

25

3.3.6 料金値上げは「政府の失敗」にも起因 26
3.3.7 新型原子力をめぐる不確実性の増大

27

3.3.8 おわりに27

4. おわりに

70

電気学会

1

改革については平成 25 年 4 月の閣議決定「電力システム改1. はじめに革に関する改革方針」において 3 段階からなる改革の全体像が示され，それぞれの措置を定めた電気事業法改正案が成立済みである。その一環として平成 27 年 4 月には「電力広域的

1.1 特別調査専門委員会設置の目的

運営推進機関（OCCTO）」(3)(4)が発足した。
【工学的視点によるリスクと課題】【エネルギー環境の歴史・背景】

しかしながら，以上の全体の流れについては，工学的な視資源小国である我が国は，多くを海外に依存する国際関係

点から不合理性を含み，リスクをはらんでいると言わざるをの中で，技術立国を基調として経済発展を遂げてきた。その得ない。将来のある時点で検証が必要になるとしても，現段ためには，基盤となる技術力の蓄積と，それを支える安定的階で考えられるリスクについては，広く認識されるべきであなエネルギー調達，およびインフラの整備は不可欠であった。

ろう。エネルギーの選択は，いわゆる一般に言われるエネル

電力システムは，このような流れの中で国の発展を支えるイ

ギー問題以上に，技術立国としての日本の将来に多大な影響

ンフラとして，エネルギー供給安定性，環境性，経済性を重を及ぼす。産業技術は常に生産に結びついていないと，長い視して戦略的に構築されてきた。すなわち，エネルギーの不年月をかけて蓄積した技術そのものが危機に瀕する。さらに，

足や価格変動のリスクを分散するためベストミックスの考え

人類の作った最大級の複雑システムといわれる電力システム

方に基づく様々な種類の発電所を建設し，一方でユニバーサ

でも，社会インフラを維持する上で設備形成の課題に直面しルサービスと呼ばれる地域や条件の異なる全ての需要家に同ている。このようなシステムには，技術的に適正な使用法がじレベルで電力供給を行うシステムを構築した。この過程にあり，それに反する非効率な使い方には代償が伴うことは，

おいて，信頼性と経済性を両立させるシステム計画がなされ理解されるべきである。課題の理解には，工学あるいは電気たことから，人工物としての利便性を論ずる工学の視点では，工学の専門領域に関する知識も必要となるが，電気エネルギ

長期的に効率的なエネルギー環境が構築されたといえる。

ーシステムという枠組みで考えると，より明確になる。

【震災前後でのエネルギー環境の激変】

工学あるいは電気工学の視点とは，考察対象に内在する因しかしながら，東日本大震災とそれに伴う原子力事故以降，果関係に基づく特徴の把握と確度の高い予見性である。このエネルギーに関連する環境が激変した。エネルギーの供給や意味で，数年前の将来的課題は，既に一部が現実となりつつ利用に対する従来の枠組みに対して疑問が投げかけられ，こある。

れらの問題を解決する手段として，従来のエネルギー政策の例えば，太陽光発電に関する現在の状況は，当初国民が描

抜本的な見直しとともに，電力システム改革が進行した。まいていた考えに沿うものであろうか。再エネは将来の重要なず，原子力発電の信頼が大きく揺らぎ，その後国内の全てのエネルギー源になると考えられるが，これは相当に先の話で発電所が停止する状況となった。そして，原子力の是非につあり，その限界やコストなど負の側面については当時あまりいては，現在も世論を二分する状況が続いている。

認知されることはなかった。現在，太陽光発電の導入量は電また，需給逼迫が続き，首都圏で 2 週間にわたり輪番停電力システム設備や運用面から限界に近づき，発電の遠隔制御を経験したことは非常に大きな影響があったと考えられる。

を含めた追加的な設備投資が必要となり，システムの経済運

国民の不満や不安感が高まり，マスコミにおいても盛んに関用にも大きく影響しつつある。事実，九州ではこれが大きな連する報道がなされた。その真偽や効果は別として，需給逼ニュースとなり(5)，資源エネルギー庁による緊急実証事業が

迫やエネルギー問題に関連するあらゆる見解，提案，問題意

開始されている(6)。さらに，FIT による賦課金が急激に増加

識が紹介された。とりわけ，震災の影響がない西日本地域か

し，設備の導入者とそうでない者との不公平感が広がっていらの電力融通が限定的であり，供給力の広域的な活用に限界ることも事実である。

があったことなどが問題視された。また，再生可能エネルギ

一部の再エネの電力システムへの悪影響は，専門家の間でー（以降，再エネ）を含めた多様な供給力への期待，デマン

は当初より理解されていたので，現在の状況は制度設計の議

ドレスポンスやネガワット取引といった新たな手法が注目さ論において電気工学の視点が重視されなかったエビデンスとれるようになった。

も言える。電気工学の視点を尊重し，電力システムの設備計【再エネ導入・電力システム改革】

画と合体した低コストで無理のない，より効率的な導入法が再エネの導入については，平成 15 年の RPS 法，平成 21 年

制度設計において当初より検討されるべきであった。

の住宅用太陽光「余剰買取制度」の導入などと段階的に進め

電力システム改革を含むエネルギー政策については，まさられてきたが，震災を経てにわかに脚光を浴び，平成 24 年 7に将来の問題である。社会インフラとしての信頼性を旦保す

月に固定価格買取制度（FIT）が実施された。将来にわたってることは重要であり，現在の環境変化を考えると，工学的視

買い取り価格が保証されたことから爆発的に普及が進み，平点から様々な課題がある。将来，エネルギー政策の影響がい成 26 年の年度末時点で大規模水力を除く再エネの全設備容

ろいろな形で現れてくる可能性がある。

量がすでに約 2955 万 kW，そのうち，太陽光発電は 1,431.5 万

このような背景から，本委員会では電気エネルギーシステ

kW と非常な勢いで導入されている(1)(2)。一方，電力システム

ムが我が国の極めて重要な社会インフラであるとの認識に基

電気学会

づき，
「セキュリティ」をキーワードに課題を整理し，工学的

2

れている。

視点で正確な情報として提示することとした。社会インフラとしての電気エネルギーシステムを，安心・安全な社会の実現に向けてどのように次世代に引き継ぐかを真摯に考え，工学の視点での現実性を重視した情報提供を行うことを目的としている。

1.2 本特別調査専門委員会の活動実績
本委員会は，電力・エネルギー部門を代表する委員により

表 1.3
シ
ン
ポ
ジ
ウ
ム
開
催

開催日
2014 年 4 月 23 日
2014 年 7 月 2 日
2014 年 9 月 12 日
2014 年 11 月 22 日
2015 年 3 月 24 日

委員会および WG 開催

構成し，震災後のエネルギー環境の転換期において 2012 年

委員会活動の概要

開催地
講師
広島大学
委員 3 名東北大学
委員長 1 名同志社大学（電気学委員 6 名会 B 部門大会）
委員 5 名および加藤丈佳
名古屋大学
准教授(名古屋大)
東京都市大学（電気 委員 6 名および野村宗訓学会全国大会）教授(関西学院大)委員会：計 11 回，WG：計 8 回

1.3 技術報告の概要

12 月に初回の会合を持ち，その後約 1 年間にわたる 5 回の準備会合を経て 2013 年 10 月に正式に設置した。
「広く社会に電気および電気エネルギーに関する情報を発信するととも本委員会では，工学的な視点に基づき，当面考えられるリに，災害の復旧・復興を最大限に支援し，将来社会のあり方

スクを議論し，これを機会に他分野の専門家を含めて広く一を社会とともに提言し，行動する」という電気学会の方針

般に伝達すべき課題も抽出した。これらは，既に専門家の間に対応し，学会本部直轄の「電気システムセキュリティ特別

では知られているが，一般にはあまり認知されていない事柄

技術委員会」の一翼を担って独自の活動を行ってきた。本特をはじめ，通常では議論されることがない相当に専門家的な別調査専門委員会の委員構成を表 1.1 に，傘下の作業部会に内容も含んでいる。この中から，日本の将来にとって重要なついては表 1.2 に示す。

課題を選び，分かりやすく伝えることが本委員会の役割であ(7)ると考えた。
表 1.1：委員会構成および調査活動期間
役 職
委員長

委

幹

氏 名
餘利野 直人
藤井 康正
浅野

浩志

大山
斎藤
舟橋
造賀

力
浩海
俊久
芳文

員

事

調査活動期間所 属
広島大学大学院工学研究科 教授
東京大学大学院工学系研究科 教授
電力中央研究所エネルギーイノベーション
創発センター 研究参事，
東京大学大学院新領域創成科学研究科 客員教授
横浜国立大学大学院工学研究院 教授
東北大学大学院工学研究科 教授
名古屋大学未来材料・システム研究所 教授
広島大学大学院工学研究科 准教授
平成 25 年（2013 年）10 月～
平成 29 年（2017 年）3 月（3.5 年間）

本技術報告では，調査すべきキーワードとして•エネルギーセキュリティ•

再生可能エネルギー大量導入に向けた技術課題•

電力システムのロバストセキュリティ•

デマンドレスポンスと需要側対策

•

リスク管理

•

供給信頼度レベルとコスト•

レジリエントシステム

•

技術継承

などを挙げている。これらは相互に関連しており，最終的には電気エネルギーシステムの全体像，ひいては国のあり方の表 1.2：作業部会（WG）構成

根幹にも関わる項目である。例えば，原子力発電のリスクは再生可能エネルギー大量導入に向けたデマンドレスポンスと需要側対策
技術作業部会（DR-WG）
役 職
氏 名
所 属
主 査
浅野 浩志
（委員）
幹 事
山口 順之
電力中央研究所，早稲田大学
幹事補
坂東 茂
電力中央研究所
太田 豊
東京大学
池上 貴志
東京農工大学
吉永 淳
早稲田大学，東京電力
工藤 耕治
日本電気(株)WG 委員
境野 哲
NTT コミュニケーションズ(株)野間 節azbil(株)木内 舞(株)サイバーディフェンス研究所
新谷 隆之
インターテックリサーチ(株)広く実感されているが，これを不要とした場合のエネルギー

加えて，活動の一環として一般向けのシンポジウムを開催
し，情報発信を行ってきた（表 1.3）
。委員会の趣旨に沿って，重要事項を分かりやすく提供する努力をしながら，説明の方法についても試行錯誤を繰り返してきた。さらに，その場でアンケートを実施し，参加者の興味や理解度を確認することにも努め，これらの結果は本技術報告の編集方針にも反映さ

セキュリティ，産業の衰退，技術の喪失と言ったリスクは，あまり知られていない。これは原子力発電の是非ではなく，正しい判断材料が一般に分かりやすく提供されているかどうかに関わる問題である。本技術報告では，広い意味で電気エ
ネルギーシステム全体に亘るこのような重要な課題について，工学的に客観的かつ包括的な整理を試み，それぞれ専門の立場で解説している。
また，本技術報告の対象とする読者は通常の技術報告とは異なり，いわゆる専門家ではない一般の方々も含まれる。よって，項目としては上記のとおりであるが，第 2 章を一般の読者向け，第 3 章を技術者向けとし，第 2 章についてはできるだけ平易で簡潔な表現を試みた。
まず，第 1 節（第 2.1/3.1 節）は日本のエネルギー源を考えるうえで重要な「経済性」
，
「環境性」
，
「エネルギー供給の安定性」，「持続可能性」，「安全性」という 5 つの評価指標を軸として，各種のエネルギー資源や供給方式の特徴を整理し，

電気学会

ベストミックスについて述べている。次に，第 2 節（第 2.2/3.2
節）および第 3 節（第 2.3/3.3 節）では日本と英国の電力自由化について整理し，課題について述べている。一次エネルギ
ー源，制度設計それぞれの課題を受け，第 4 節（第 2.4/3.4 節）
では電力システム全体の供給信頼度について整理・議論している。続いて，注目を浴びている再エネ電源について一体どこまで頼ることができるのか，その特性と系統接続時の問題点について第 5 節（第 2.5/3.5 節）にて解説を試みている。さらに，今後は需要家も電気システムセキュリティの維持に参加することが期待されており，第 6 節（第 2.6/3.6 節）にて需
要側資源の活用として説明している。第 7 節（第 2.7/3.7 節）
では，震災後に特に注目を集めた大災害時でも機能する頑健な電力システム運用について，また第 8 節（第 2.8/3.8 節）では，日本が技術立国として持続可能な社会を維持するために重要な技術継承についての実態や問題点とともに人材育成の観点から何をすべきかについて議論している。
一般の方々には，まず第 2 章を読んでいただき，より専門的な内容に興味があれば第 3 章に進んでいただければ理解が容易になると思われる。

参考文献(１) 経済産業省・資源エネルギー庁：「再生可能エネルギーを巡る現状と課
題」，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 1 回）配布資料，<http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/shoene_shinene/shin_ene/pdf/00
1_03_00.pdf> (2014.6)(２) 経済産業省・資源エネルギー庁：「再生可能エネルギー発電設備の導入状況を公表します（平成 26 年 3 月末時点）」，平成 26(2014)年 6 月 17
日ニュースリリース (2014.6)<http://www.meti.go.jp/press/2014/06/20140617003/20140617003.html>(３) 経済産業省・資源エネルギー庁：「電力システム改革について」，<http://www.enecho.meti.go.jp/category/electricity_and_gas/electric/system_reform.html> (2013.2)(４) 電力広域的運営推進機関：<http://www.occto.or.jp>(５) 九州電力株式会社：「九州本土の再生可能エネルギー発電設備に対する接続申込みの回答保留について」，<http://www.kyuden.co.jp/press_h140924-1.html>(６) エネルギー総合工学研究所：「再生可能エネルギー接続保留緊急対応
補助金（次世代双方向通信出力制御緊急実証事業）」に係る間接補助事
業者の公募の結果について」<http://www.iae.or.jp/2015/05/22/pvconpj_20150522/>

3

電気学会

2.

安全・安心社会の電気エネルギーシステムを考える

2.1 バランスのとれたエネルギー利用を目指して

4

供給安定性を脅かす最大の要因は，日本の場合，海外での不測の事態によるエネルギー資源の供給途絶である。そのため，主に一次エネルギー資源の調達における「国内自給率」，「輸入先の政治的安定性と残存資源量」，「輸入先の分散の程度」，「貿易契約の形態」，「海上輸送ルートの安全性」，「国内

身体の健康を維持するためには，栄養バランスのとれた食備蓄量」などが評価指標とされる。しかし，国内自給率，石事をとることが重要とされる。それと同様に，健全なエネル

油の中東依存度，国内備蓄量などを除いては，定量的評価はギーシステムを構築するには，石油などの化石燃料や，水力難しい。供給途絶時の経済損失や人的被害に関する定量的なや太陽光などの自然から得られるものなど，様々なエネルギ

分析はなされておらず，供給安定性向上で得られる便益は大ーをバランス良く組み合わせることが求められる。各種エネ

きいと思われるが，必ずしも明確ではない。

ルギー資源や供給方式にはそれぞれ長所や短所があり，複数

安全性という指標は，東京電力福島第一原子力発電所の過のエネルギーをうまく組み合わせることで，あるエネルギー

酷事故が起きたことを受けて，追加されたものである。工学の短所を他のエネルギーの長所で補える。表 2.1 には，特に的には，安全とは受容できないリスクが無いこととされ，リ

各種エネルギーの主な問題点を示すが，現時点では万能なエ

スクとは一般に，「リスク＝危害のひどさ×危害の発生確率」

ネルギー資源や供給方式はない。

と表現される。個別技術の安全性を高めるとともに，総合的なリスクを小さくすることが重要である。ただ総合的なリス

表 2.1：各種のエネルギー資源や供給方式の主な問題点
エネルギー資源
主な問題点などや供給方式
石炭豊富で安価だが環境面で問題が多い
石油
使い勝手が良いが資源量が限られ高価
天然ガス
比較的環境に優しいが輸送や備蓄が難しい
水力・地熱
安定しているが開発余地が限られる
バイオマス
生態系に依存し利用可能量は限られる
風力
多くが遠隔地にあり出力も不安定
太陽光
夜間・曇天時には利用できず季節変動もある
原子力（核分裂） 事故時の社会的な影響が大きい
核融合
技術的にまだ困難
水素生産するために一次エネルギーが必要

クの推計は対象範囲が広くなると難しい。
エネルギー資源や供給方式別に見てみると，まず太陽光発
電などの再生可能な自然変動電源については，その導入拡大に伴う系統安定化対策のための費用増大が懸念される。将来
的には，これらの出力の季節変動による余剰電力対策には，需要側での省エネルギー対策にもよるが，桁違いに安価で大容量のエネルギー貯蔵装置が必要となると考えられ，最も困難な技術経済的な課題となろう。再生可能エネルギーの利用割合は増えていくとしても，それを 100％とすることは簡単ではない。

日本のエネルギー政策を立案する際には，各種のエネルギ

化石燃料については，気候変動問題に関する環境政策の不ーをどのように組み合わせるのが良いかを判断するために，確実性が，その見通しを悪くしている。温暖化だけでなく資

「経済性」
，
「環境性」
，
「供給安定性」，そして「安全性」の 4

源枯渇も考慮すると，化石燃料への依存度は，いずれは下げ

つの観点から検討されている。そして，もっともバランスのていかざるを得ない。自然変動電源の大量導入が実際に進展とれたエネルギーの組み合わせをエネルギーのベストミック

している国や地域では，CO2 排出量が少ない新型の天然ガス

スと呼ぶ。

火力発電さえも廃止へ追い込まれ，火力発電全般への投資が経済性については，発電単価や燃料価格などが具体的な指躊躇される状況となっている。

標となる。発電単価は，燃料価格やプラントの稼働率，そし原子力については，低線量被曝の健康影響に対する不安や，て技術進歩などに大きく依存し，将来の不確実性も大きい。

その不安を背景にした脱原発を志向する世論がその前途に暗環境に良いエネルギーであっても，価格が高いと社会での利い影を落としている。福島原発事故では，事故を起こした原用は進まない。政府による税金や補助金で，エネルギー間の発周辺の住民への放射線被曝による明らかな健康影響は甲状

相対価格は人為的に変えられる。エネルギー価格の上昇は，腺がんも含めて現時点では見出されていないが，その一方で，家計や企業の光熱費の支出を増やすが，これまでは事業性を

住民避難の過程で高齢者や入院患者を中心に少なからずの人有しなかった省・新エネルギー技術を用いた新規ビジネスを命が失われてしまった。原発事故の結果として，実際に何が生み出す可能性があり，必ずしも悪いことばかりではない。

起きたかを冷静に確かめる必要がある。

環境性については，主に単位エネルギー当りの CO2 排出量

現時点では，特効薬的なエネルギー資源や供給方式は見出が主な指標となる。CO2 は代表的な温室効果ガスであり，長されておらず，「経済性｣，「環境性｣，「供給安定性｣，そして期的には大幅な排出削減が必要とされている。天然ガス複合「安全性」の 4 つの指標を念頭に置きつつ，バランスのとれ

発電の単位発電電力量当たりの CO2 排出量は，石炭火力発電

たエネルギー利用を目指して努力するしかない。

の約半分で済む。水力，地熱，バイオマス，風力，太陽光などの再生可能エネルギーや原子力の活用によっても CO2 排出量を削減できる。温暖化対策を取ることによって得られる便益は，現時点の科学では定量化できないため，温室効果ガスの排出目標は実際には政治的に設定されている。

電気学会

2.2 日本の電力自由化

5な組織として後述する電力広域的運営推進機関が設立された。

【自由化と電力システム改革】【電源確保と流通設備の整備】

1980 年代末から欧米主要国で電力自由化が開始された。わ

既に電力市場に競争が導入されているが，長期的観点からが国では，長期にわたり北海道から沖縄まで地域独占の電力供給力に加えて送電容量も拡充する必要がある。電力広域的10 社しか存在しなかったが，1995 年 12 月に電気事業法が改運営推進機関（OCCTO）の業務内容には，以下の点が含まれ正され，発電部門に自由化が適用された。2000 年 3 月には，る。①周波数変換設備，地域間連系線等の送電インフラの増

大口需要家を対象とする小売部門の自由化も実施された。自強や区域（エリア）を超えた全国大での系統運用等を図る。

由化範囲は段階的に広げられ，16 年 4 月にすべての需要家が②各区域（エリア）の送配電事業者による需給バランス・周自由に供給元を選択できる全面自由化へ移行した。

波数調整に関し，広域的な運用の調整を行う。③災害等によ図 2.2.1 のような工程表で進められている「エネルギーシス
テム改革」に基づき，2015 年に電力広域的運営推進機関が設る需給ひっ迫時において，電源の焚き増しや電力融通を指示する。

立された。既に，16 年から小売市場の全面自由化は実施済み

東日本大震災以降，原子力発電の停止により電源が不足しで，20 年には送配電部門の法的分離（持ち株会社の下での子ているので，広域電力取引の重要性が高まっている。再生可会社化）が採用されることになっている。更に，料金規制の能エネルギーの導入促進の観点から流通設備への投資が求め撤廃やガスの小売全面自由化が含まれているように，この改られるが，料金を上昇させる要因となるので，その抑制につ革では市場メカニズムを活用する方針が貫かれている。

いても考慮しなければならない。また，広域連系線は安定供【広域取引と競争環境の整備】

給の点から有用であるが，停電が起きると連鎖的に拡大する

電力 10 社のうち沖縄以外の 9 社は連系線（送電線）でつな

危険性もある。従って，計画的な設備形成と系統運用の監視がっている。周波数が関東以北の 50Hz と中部以西の 60Hz でが必要になる。

異なるが，周波数変換設備（FC）という機器を通して電力をまた，安定供給の面で以下のような懸念もある。2016 年に相互に流すことができる。発電部門と小売部門への参入者をライセンス制となり，これまで電力会社に課せられていた供増大させる上で，FC は重要な役割を果たす。全国大での競争

給責任（電気を届ける責任）が，新制度では「一般送配電事を通してコスト削減効果が表れる点と，利用者が供給先を選業者」（電力会社分割後の送配電部門）に引き継がれる形とな択できる点でメリットがある。各電力会社の区域を越えて電る（最終保障供給約款：ラストリゾート）。しかし，自前で電力が取引されれば，供給力の安定化にもつながる。

源を持たない送配電事業者が非常時に正当な理由により電源2004 年に中立機関である電力系統利用協議会（ESCJ）が新を確保できなくても責められるものではない。すなわち，こ設され，広域運用のルール策定と監視業務を行ってきた。具れまで発送配電が一体となって確保してきた供給責任に関し

体的には設備形成，系統アクセス，系統運用，情報開示につて，真に電気が必要となる非常時には不安が残ることは否め

いてのルール策定と監視が含まれていた。実際には送電部門ない。

の責任は大手電力 10 社にあったので，ESCJ は各社の系統運【環境変化と新しい政策目標】

用部門と緊密な情報交換をしてきたが，15 年に解散し，新た電力事業を取り巻く環境は震災によって大きく変化したの

図 2.2.1

エネルギーシステム改革の工程表（出所：経済産業省『METI Journal』, 2016 年 4・5 月号, p.12.）

電気学会

で，電力政策の目標を見直す必要がある。そもそも発電燃料

62.3 イギリスにおける電力自由化後の実態と課題であるガスや石油を持たない「資源小国」である点で，わが国の電力自由化には大きな制約条件が課されている。自由化【電源構成の変化と電力市場改革の推進】の進展に伴い，新規参入の促進と料金の引下げが追求されるイギリスでは 1990 年代に，送電部門の独立性を高める「発ことになった。さらに，温室効果ガスの排出量抑制の観点か

送電分離」と，利用者が自由な契約のできる小売全面自由化

ら，低炭素社会の実現も政策目標に含まれた。

を実施した。電源選択や設備投資は事業者の裁量に委ねられ震災後は，制約条件として「原発停止」が付加された点にているので，一国としてのベストミックスの維持は難しくな注意を払うべきである。電力改革の政策目標は，自由化推進っている。利用者の選択肢は広がったが，ビッグ 6（Centrica,と低炭素社会実現から福島原発の事故収束と供給力確保にシ

EDF, E.ON, RWE npower, Scottish Power, Scottish and Southern）

フトしている。供給力は一部の原発再稼働や再生可能エネルの料金に顕著な差はなく，競争のメリットがあったとは言えギーの普及を通して改善できるが，長期的視点から韓国やロない。

シアとの国際連系線やパイプライン建設も考慮する価値はあ

主たる電源は石炭とガスだったが，低炭素社会を築くためる。連系線やガスパイプラインが国際的に整備されてきた欧の環境規制により石炭火力の多くが閉鎖されている。更に，州の経験を参考にして，今後，アジアとの国際連系線を視野

原子力設備のほとんどは老朽化のために 2020 年代に停止すに入れた政策運用が求められる。

る。石炭と原子力の比率が低下するとともに，ガスと再生可能エネルギーが増大している。新制度として，風力について
15 年間の固定価格買取り制（FiT）が認められているほか，原子力についても 35 年にわたる買取り制が導入された。これ
らの制度は発電事業者の投資インセンティブを促すものの，自由化とは性格の異なる公的関与を伴う政策である。
【国際連系線強化による安定供給の模索】
イギリスでは安定供給を実現するために発電部門への投資を促進する電源開発のみならず，他国との電力取引を可能にする国際連系線の拡充を重視している。2020 年までに連系線能力の強化を通して，料金低下を実現する方針が明らかにされた。現実の石炭火力の閉鎖と原子力設備の老朽化を考慮す
ると，迫りくるエネルギー危機を回避するためには，連系線の増強は不可欠と考えられる。EU 域内でも連系線強化は，電源多様化と市場連動の観点から推進されてきた。イギリスはオランダやノルウェーなど 7 カ国と交渉を続けているので，事務的なコストもかかるが，供給力確保を実現できる点から，この取組みは評価できる。
【配電会社の自然災害対応と顧客満足度】
配電と小売供給は，ライセンスにより完全に分離されている。配電 14 社の親会社には，ドイツ・フランス・スペインな
ど欧州企業以外にも，オーストラリアや香港などの外国企業も関与している。近年，強風や豪雨，洪水などの自然災害による停電事故と事後対応が注目されている。2013 年末にイギ
リス全土を襲った嵐の影響で，200 万人超の利用者が停電の被害を受けた。エネルギー規制当局（OFGEM）は，配電会社の実施すべき措置として，保線管理の充実，精度の高い天候
予測，人員の適正な配置など，単純な業務を軽視すべきではない点を指摘した。
自由化以降，家庭用の利用者は多様な料金メニューを提示する小売会社の選択に関心を示しているが，事故時の対応にまで気を配ることは少ない。物理的な設備を修復するのは配電会社だが，顧客に周知する手法は限られている。配電会社
は地域独占を維持しているために，小売供給会社のように顧客自らが選ぶ対象にはなっていない。多くの利用者が配電会
社の直面する問題点について認識を深め，今後もサービス向

電気学会

7

原子力専門会社 British Energy（BE）は，自由化後の卸料金上のための投資が実現されているのかにも目を向けるべきで低下によって採算割れに直面し，2002 年に公的資金が投入さある。
【小売供給市場の競争と「困惑独占」】れる事態に陥った。イギリス政府とフランス EDF との間で数

小売供給会社は 20 社以上存在するが，全国市場ではビッ

年にわたる協議が進められ，2008 年に BE は EDF の傘下に入

グ 6 のシェアが圧倒的に高い。家庭用電気・ガスの小売料金ることが決まった。フランスの支援で難局は乗り切れたが，は，趨勢的に上昇傾向にあり，2013 年は 05 年と比較すると2030 年までに現行設備のほとんどが寿命を迎えるために，発電気で 1.5 倍，ガスで 2 倍以上の値上げとなった。多くの需電不足が懸念されている。

要家は小売供給会社から電気とガスをセットで購入する同時

新型原子力については，表 2.3.1 のような 4 つのプロジェ供給契約（デュアル・フュエル）を結んでいるが，2013 年のクトがあるが，現実にはどの案件も具体的な工程は提示され平均年間支払額は約 1,300 ポンドにも達する。

ていない。①～③のプロジェクトは，EDF・Centrica，E.ON，

自由化以降，各社はシェア維持のために新メニューで顧客

RWE npower が中核になるはずであったが，リスクが大きいの囲い込みを進めてきた。それは選択肢の増加という点で評ことから EDF 以外の 3 社は撤退してしまった。その後，中国価できるが，実質的な料金低下をもたらしたかどうかは疑わ

広核集団（CGN），日立製作所，東芝が参画し，それらの計画

しい。政策当局は「困惑独占」（confusopoly）という概念に注は継続されているが，競争市場での収益確保については慎重目している。これは風刺漫画家のスコット・アダムスによる論も見られる。特に，世界の原子力専門企業の業績不振とイ

造語だが，『ディルバート・フューチャー』というタイトルのギリスの EU 離脱（Brexit）による影響から，先行きが不透明本の中で使われた。通信や金融業界の企業が複雑な料金体系な状況にある。

を作り，顧客を故意に困惑させることを意味するが，エネル
ギー自由化でも結果的に利用者が事業者を選びにくくなる効
果を持つ点が注目されている。
【料金値上げは「政府の失敗」にも起因】
自由化後の料金上昇は，寡占的な事業者による複雑な料金
メニューに原因があるが，実は政府の規制料金や新制度に基づく課金にも起因している。2009 年～13 年についての卸費用
は 774 ポンドから 643 ポンドへと，131 ポンドも低下した。
それに対して，中間的な段階の送配電やガス輸送の費用と，再生可能エネルギーの購入義務や固定価格買取り制の負担金を含む環境費用と社会的費用については，318 ポンドから 394ポンドへと，76 ポンドも上昇した。
ネットワークにあたる送配電とガス輸送の料金について
は，政府の規制を受けている。更に，政策費用に相当する再生可能エネルギーに対する支援金に関しては，民間の事業者が関与できるものではない。更に，付加価値税も外生的に決定される要素である。今後，政府・事業者・利用者などすべての主体が将来の長期エネルギー計画の策定に参画した上で，非化石燃料の導入量と負担額を明確にする必要がある。
【新型原子力をめぐる不確実性の増大】
表 2.3.1：イギリス原子力発電所
プロジェクト・企業名① EDF Energy② Horizon③ NuGeneration④ 中国広核集団

CGN

サイト・プラント名
ヒンクリーポイント C-1
ヒンクリーポイント C-2
サイズウェル C-1
サイズウェル C-2
ウィルヴァ・ニューウィッド 1
ウィルヴァ・ニューウィッド 2
オールドベリー B-1
オールドベリー B-2
セラフィールド・ムーアサイド 1
セラフィールド・ムーアサイド 2
セラフィールド・ムーアサイド 3
ブラッドウェル B-1
ブラッドウェル B-2

新型炉プロジェクト
地域
サマセット
サフォーク
ウェールズ
グロスタシャー
カンブリア
エセックス

炉型
EPR
EPR
EPR
EPR
ABWR
ABWR
ABWR
ABWR
AP1000AP1000AP1000
HPR1000
HPR1000（出所：World Nuclear Association 公表資料に基づき筆者作成。）

設備容量
(MWe)
1,670
1,670
1,670
1,670
1,380
1,380
1,380
1,380
1,135
1,135
1,135
1,150
1,150

着工予定年

運開予定年

2019
2020
―
―
2019
2019
―
―
2019
―
―
―
―

2026
2027
―
―
2025
2025
2020 年代2020 年代
2025
2026
2027
―
―

電気学会

2.4 大停電を起こさないために一般にシステムの信頼性とは，そのシステムが与えられた条件で規定の期間中，要求された機能を果たす性質（すなわ
ち正常動作）を意味する広義の工学的用語である。また信頼度とは確率的･統計的視点で正常動作の度合いまでを評価する際に用いる用語である。電力システムは電力供給を目的とするシステムであるので，電力システムの信頼性は供給支障（停電）の少なさにより評価される。例えば，日本では 2015
年度，需要家あたりの停電が年平均で 0.13 回，21 分ほどであり，国際的にも高い信頼性を維持しているといえる(1)(2)。なお，
電力システムに特化した議論を行う際には，「供給信頼度」，「信頼度」といった用語が「信頼性」の意味で広く用いられている。
停電には需要家に近い配電線での故障とシステムの基幹部分での故障に起因するものがある。統計的には前者の供給支障事故が 9 割を占める(1)(2)が，これは広範囲に広がる配電線
が自然災害等の影響を受けやすく，加えて事故点の近傍や下流部分がどうしても停電を回避しにくいことによる。一方，
基幹部分での事故は大規模な供給支障に波及し得るので，「信頼度基準」に基づく特別な方法での管理が必要とされる。現
在，基幹系事故による供給支障の割合が小さいのは，重要な送電線を多回線化するなどの設備対策や，送電電力を安全範
囲に保つ運用などの現状の信頼性維持方策が機能しているためである。しかし，今後は特に基幹系での信頼性低下が懸念されるので留意していく必要がある。
図 2.4.1 に電力システムにおける信頼性の決定要因を示す。
システムの環境要因として，需要の増加などの重負荷，事故や落雷などの外乱の増大，運転状態の予測ができない不確定性の増大などに対して信頼度が低下する。一方，電力設備やシステム運用の要因として，設備の増強や設備管理の方法に関連する設備の状態や能力，システム制御の高度化など制御性の向上が信頼性を高める方策である。電力システムの信頼性は，これら両者のバランスで決まる。
現在，再生可能エネルギーの大量導入と電力システム改革が同時に進行している。まず，再生可能エネルギー（以降，
再エネ）は，将来の我が国のエネルギーとして非常に重要であるが，賦課金による電気料金の上昇に加え電力システムの信頼性を低下させる要因となっている。これは太陽光や風力など天候依存形の再エネが予測困難な不確定性を伴うシステ
ムの外乱となるためである。システムの信頼性低下は，これまでの経験では長期的視点での対策を怠った際に水面下で徐々に進むことが多く，ある段階で大規模停電といった事態に遭遇して認識される。そして，一度信頼性が低下した状態になると，回復するまで停電を繰り返すような事態にもなり得る。すなわち，現段階で長期的な視点での対策が重要である。
電力システムは，発電所で電気を発生し，送電線で需要家に届けるという単純でわかりやすいシステムであるが，一方で人類の作った最大級の複雑システムといわれ，様々な不安定要因を内在させている。具体的には，複数発電機間での振動に関連した「安定度」と呼ばれるものや，橋などの構造物

8

高

低
信頼度
シ ステ ム 環 境・ 負荷状態・ 外乱
・ 不確定性

図 2.4.1

電力設備・ 十分性
・ 管理状態
・ 制御性

電力システム信頼性の決定要因が崩壊する際のメカニズムに類似した「電圧安定性」と呼ばれるもの，送電線や電力機器に限界を超える電気が流れる「過負荷」，その他にも「周波数変動」などがあり，これらの不安定要因が図 2.4.1 の信頼性を決定する重要な内部要因となっている。世界の電力システムで経験した大停電は，何らかの外乱によりこのような安定限界に近づき，その後の系統を保護するための自動制御や系統操作により，さらなる状態悪化を招き，系統崩壊に至っている。例えば，2006 年の欧州での事故や 2003 年の北米事故では，初期の事故や外乱に対して過負荷が発生し，その後の状態悪化の連鎖に繋がっている(3)(4)。
また，1987 年の東京での停電は，電圧安定性によるものであった(5)。
信頼度基準は，大停電発生のメカニズムに対して，事故波
及の抑止手段を組み込むために設けられる。信頼度基準は大まかに以下の 3 段階で確認される。
① 設備を計画する段階（設備計画），② 発電機等の運転計画を作成する段階（運用計画），③ 運転中で監視をしている段階（リアルタイム運用）
各段階では，外乱を受けた状況を想定して系統解析を行い，不安定要因を安定化する対策，すなわち信頼度基準を満たす対策がとられる。
現在，この信頼度基準を維持する上で，指摘すべき課題として，設備の弱体化，再エネによる不確定性の増大，従来方式や運用技術の限界など，多くの懸念事項がある。特に，再エネの大量導入により，将来の電気の流れの不確定性が増大
し，予測の精度が低下し，上記①～③で実施する計算の精度が大幅に悪化する状況となりつつある。これらのことから，
今後必然的に②や③の運用段階での対策が重要となると考えられるが，不確定性が増大すると，従来の運用技術では信頼性維持が困難になる可能性がある。このことから，今後の環境を考えると，懸念されるリスクとして以下を指摘できる。
・環境変化により危険なシステム運用が検知できない状況に変化し，危険な運用が常態化する状況
・電力価格の高騰や乱高下・電力市場の混乱・大災害に対する強度や回復力（レジリエンス）の低下
上記第一の状況は，大事故が発生した際に後の検証においてしばしば指摘される項目である。電気の流れのパターンの変化やコスト削減の結果として電力設備の弱体化が進んだ際に懸念されるリスクである。再エネ導入による不確定性の増大は，この状況を相当に悪化させ得る。これについては第 3.4
節で後述するが，今後，再エネに起因する詳細な電気の流れ電気学会の監視，および信頼度基準の常時監視は，技術的な課題を克服して実施されるべきである。
第二の状況は，再エネによる不確定性の増大が電力市場の混乱を誘発する状況である。特に信頼性の維持に必要となる
送電制約などが不定期に発生すると，混乱を拡大し得る。元
来，不確定性が増大する環境での信頼性維持は，電力自由化とは相性が悪い。したがって，適切な制度設計ができないと，信頼性の維持と電力市場の安定が共に損なわれてしまう懸念がある。
信頼性の維持に際して，費用は低く抑えたいが，停電を繰り返すシステムは許容できないというのが共通の認識と思われる。そこで重要となるのが，最小のコストで信頼性を維持する最適化の概念である。最適化の概念がないと効果の低い
投資がなされたり，弱点箇所が出現したりするなど，費やした費用に対して達成可能なレベルまで信頼性が向上しない。
最適化を行うためには，電力システム全体を１つのシステムとして捉える必要がある。多くの事業者が混在しているとしても「発電」や「送電」といった部分に分けて扱うのではな
く，工学的視点で全体を最良のバランスで調整する対策を考えることである。
第三のリスクに関して，現在，高コストな発電設備の廃棄が進む一方で，大災害に対する備えが実質的に低下し，脆弱なシステムとなりつつある。電力システムが災害時におけるライフラインであるという認識が低下し，大災害への備えに対する責任も曖昧になっていると懸念される。大災害に対しては，地域を主体とした分散型のシステム構造を維持しながら問題を取り扱う視点が重要である。
工学的な観点でいえば，信頼性を維持しながら再エネ導入
量の最大化をはかり，かつ電力価格も抑制して災害にも対応するという極めて難しい一連の課題には，地域分散型の垂直統合システムにおいて，システムの最適化の概念に基づいて実施するのが，最も安全で確実な方法と思える。一方，再エネ導入環境下での電力自由化は，研究者の立場としては，これまでに経験がないチャレンジングで魅力的な研究課題を提供するものであるが，社会インフラを維持していく視点では，危うさの残る社会実験ともいえる。電力システム改革には，
新規事業者の参入による事業機会の拡大や需要家選択肢の拡
大などの目的やメリットがあり，この点は一般に周知されているが，信頼性や安定供給力の低下，さらに大災害に対する備えが弱体化するなどのリスクやデメリットはあまり認知されていないように感じる。
今後の環境変化は予想できるものであるので，細心の注意を払って制度設計を行い，信頼性低下を回避することが重要と考えられる。特に，将来のエネルギーとして非常に重要な
太陽光や風力などの再生可能エネルギーは，従来の電力シス
テム工学の方法論では取り扱えないほど大きな不確定性を伴う。不確定環境における電力システム運用は，世界共通の課題であるが，我が国独自の環境条件を考慮して，早急に対策を確立すべき課題と考えられる。

参考文献(１) 経済産業省資平成 27 年度電気保安統計
http://www.meti.go.jp/policy/safety_security/industrial_safety/sangyo/electri

9c/detail/result-2.html(２) 電気事業連合会データベース FEPC INFOBASE,
http://www.fepc.or.jp/library/data/infobase/(３) Final Report on the August 14, 2003 Blackout in theUnited States and Canada:
Causes and Recommendations, U.S.-Canada Power System Outage Task
Force, Office of Electricity Delivery and Energy Reliability, U.S. Departmentof Energy, April 2004
https://energy.gov/oe/downloads/blackout-2003-final-report-august-14-2003blackout-united-states-and-canada-causes-and(４) Final Report - System Disturbance on 4 November 2006, Union for the Coordination of Transmission of Electricity (UCTE), January 2007.
(５) T. Ohno, S. Imai, “The 1987 Tokyo Blackout,” Power Systems Conference
and Exposition, 2006. PSCE '06. October-Nobemver 2006 IEEE PES.

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電気学会

10

Deman

clear
cloudy2011 年の東日本大震災と福島原子力発電所の事故以来，準国産エネルギーである原子力発電が稼働しない状況が続いている。この原稿を執筆している時点でも全国で 3 機のみが稼働している状況である。この状況は今後も続くと考えられ，
震災以前に策定されたエネルギー基本計画のように原子力発

Solar Insolation [W/m2]

2.5 太陽光発電にどこまで頼れるか

rain

電に頼る状況は考えにくい。
このような状況で，化石燃料への依存を高めることは CO2
排出削減の観点だけでなくエネルギーセキュリティの観点かTime

らも避ける必要がある。そのため再生可能エネルギーに追い

図 2.5.1

PV 出力変動の例

風が吹き，再生可能エネルギー電源に対する手厚い発電電力
固定価格買い取り制度（FIT）が導入され，特に太陽光発電設

間データから各地点の日射量を推定し，14 地点分を足しあわ

備（PV）の導入が急速に進んできた。そのペースは予想を大きく上回るものであり，認定された設備の容量は想定を遙かに越えるものとなってしまった。
そのため，2014 年後半になっていくつかの電力会社ではこれ以上の受入は困難だとして，その接続申込への回答を保留するという宣言を行った。一般にはこの保留措置は「突然」の出来事だったと受け止められている。
しかし，
PV や風力発電のような自然エネルギーに頼る再生可能エネルギーは気象変動の影響を受けやすく，出力が不安定に変動することが知られている（このため，PV や風力発電
を「自然変動電源」と呼ぶことがある）。電力システムは瞬時
瞬時の需要と供給を一致させる必要があるため，変動が大きくなると運用が難しくなってしまう。電気エネルギー分野の図 2.5.2

広域に設置された PV の合計出力

専門家から見れば，技術的，経済的に適正な受け入れには限界があることは明らかであり，遅かれ早かれ接続が不可能にせたものである。一年分のデータの中から最も厳しいものをなる時期が来ることが予想されていた。

選んだのだが，矢印のところで合計出力が急峻に変化していそこで，ここでは，再生可能エネルギーの中でも日本におることがわかる。このような状況はまれにしか発生しないの

いて導入が進み，系統接続の問題が起きている PV を取り上で，「たまには周波数変動があっても良い」「たまには停電しげ，その特性と系統に接続するときの問題点について考える。

ても良い」ということであれば問題ない。しかし，電力供給

太陽光発電の出力は雲がまばらに空を覆っているような状ではそのようなことは許されない。このようなときにも対応況で特に大きく変動する。
PV 出力変動の例を図 2.5.1 に示す。

することが求められる。

快晴（clear）や雨（rain）の時は出力変動が小さいが，曇（あ現在は各電力会社が最大限努力を行った結果，かなり接続

るいは空に雲がある状態の「晴」）の時は非常に急峻に出力が可能量が増加してきているという印象であるが，逆に調整用変動する。電力システムにおいては電力の供給量と需要量はの余力などを切り詰めたことによって運用が難しくなること

瞬時瞬時でバランスがとれていなければならず，バランスがが心配される。例えば地域間をつなぐ連系線を流れる電力が崩れると周波数変動，ひいては大停電に至ることもあるため，大きく変動するといった影響がないかどうかといったことは需要とのバランスは PV 以外の電源がとらなければならない

検証していく必要があるだろう。

ことになる。PV は勝手に踊るダンサーのようなもので，それにうまく対応する上手なダンスパートナーの役割をその他の電源が果たさなければならないわけである。
ただ，太陽光発電は広範囲にわたって多数設置されるため，互いの出力がほぼ無相関になり，統計的性質によって全体としての出力が平滑化される。この効果を「ならし効果」と呼んでおり，かなり効果があることが知られている。
しかし，問題はならし効果が弱まる瞬間が稀頻度でも出現するかどうかである。図 2.5.2 は AMeDAS の 10 分間日照時

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CIGR

電気学会

2.6 消費者はどのような協力ができるか

11

今後の電力システムの姿を変革させる大きな要因として，消費者（需要家）の積極的な参画に焦点を当てる。需要家選択

電力会社（系統運用者）は、時々刻々と変わる電力需要に肢の拡大（電力の小売自由化）、再生可能エネルギー電源の普合わせて、できるだけ経済的に発電機を運用し、電力を安定

及や需要家のプロシューマ―化（自家発や蓄電池の保有）は、的に供給している。太陽光発電(PV)など出力が変動し、系統相互に結び付いており，現在の電力系統の技術的制約および運用者が自由に出力を調整できない電源の割合が増えてくる

制度的制約をブレークスル―するため，規制当局および電気と、これまでの需要量に供給量を一致させるより、需要家が事業者は，IT を活用したスマートグリッド化を進めている。

供給側と協力して、電気を使うタイミングをずらすなど、電家庭用需要家の電力消費は小規模であるが、アグリゲーター

気の使い方を工夫し、石油火力など費用の高い電気をできる（電力需要の集約）を通じて、電力取引に参加することも可限り使わずに電力支出を抑える手法、つまり、デマンドレス

能になる。

ポンス（Demand Response, DR）が有効である。

需要家設置の蓄電池や電気自動車など需要側資源（需要家2011 年東日本大震災以降の電力供給不足に対し，需要側のリソース）の活用を有機的に統合することが変動電源大量連

節電やデマンドレスポンスなどの取組みが拡大している。こ系時の一つの解決策と考えられる。
PV など出力変動の大きなうした中，2000 年頃からの電力自由化と電力危機を契機とし電源（変動電源）の大量導入は，既存の電力系統の需給バラて，導入が進められてきた米国のデマンドレスポンスが，わ

ンスに大きな影響を及ぼすことが懸念され，変動電源導入がが国においても注目され，一部のプログラムが導入されてい先行する欧州やアンシラリーサービスの電力市場化を拡大さる。

せている米国では，系統運用に不可欠な予備力や周波数調整

これまで主に供給不足に対応するため，下げ DR（ネガワッ
ト，図 2.6.1）の普及が主な論点であったが，太陽光発電などなどアンシラリーサービス（系統運用サービス）の供給源として需要側資源の活用が始まりつつある。

気象に依存する変動電源が大量に連系してきたため，その余需要家に設置された PV の発電出力や需要家の電力使用量

剰電力を有効活用し，出力抑制を回避できる上げ DR や周波を制御するためには，十分に高速な情報処理と通信の技術が数調整にも使う上げ下げ DR も重要である。

求められ，通信インフラや通信方式の適切な選択とコストの2016 年 4 月から電力小売の全面自由化がスタートし，消費検討が必要である。また，電力需要家の設備を情報通信によ者も従前に増して，電力価格や供給者選択などを通して電力って制御できる仕組みが導入されると，需要家および電力供部門への関心が増している。スマートメータの設置が進み、給の安全のため，サイバーセキュリティ対策も極めて重要と自らの電力の使い方も確認できるようになりつつある。

なる。

他の節でも議論されている太陽光発電(PV)や風力発電等の我が国では，ネガワット取引の実証事業，経済性評価を踏

再生可能エネルギー電源導入拡大，電力市場の活用に加えて，

まえて，2017 年度から仮想発電所や予備電源として、需要側
資源の本格的な活用が始まったところである。

図 2.6.1

デマンドレスポンスの種類（出典：経済産業省「ディマンドリスポンス（ネガワット取引）ハ
ンドブック」，2016 年 12 月）

電気学会

2.7 大災害時にも電気を届けるには

12

電気の送り手側に関する対策が考えられている。
他方，大学などでは電気を消費する側の手段として，家の「天災は忘れた頃にやって来る。
」と言ったのは物理学者の屋根に設置された太陽光発電装置（以下，PV）を非常用電源

寺田寅彦と言われている。阪神・淡路大震災からすでに 20 年として利用する方法，特に電気自動車（以下，EV）に積載さ以上が経過し，東日本大震災からも 6 年が経った。自然災害れている蓄電池と組み合わせることで夜間でも電気を利用での多い国土に住む私たちは，大震災のようなつらい災禍をききる方法が検討されている。ただし，この方法は EV や PV を

れいさっぱり忘れて，毎日を明るく生きていきたいと思う習所有していない人には適用できない。そこで PV や EV を所性を持っているのかもしれないが，今は次なる自然災害に備有していない人でも電気を得る方法として，被害を受けなかえて十分な用意をする時期であろう。特に電気に支えられたった電力システムのネットワーク設備を活用する「自立運転現代の社会では，大災害による停電は私たちの生活を一変さ

配電ネットワーク IDN」という方法が提案されている。このせてしまう。マンション高層階の住人はエレベータ停止によ

概略を図 2.7.2 に示す。このような電力ネットワーク設備の使り移動に大変な苦労をするであろう。また電車が停止して通い方を単独運転と呼び，現在，この運転は安全性の観点から勤・通学に時間がかかり会社や学校は正常に機能しなくなる。

法律で禁止されている。ただし非常時に限って単独運転が許もちろんモーターを使ってポンプを動かして供給される水やされるならば，PV と EV を所有していない人も災害時に電気ガスも停止し，夜間の照明は無く，スマートフォンも充電でを利用できることになるであろう。この IDN を実現するためきずに通信手段を失う。東日本大震災では多くの人々がこのには，ネットワークの電圧を適正値に保ちながら電灯や冷蔵ような経験をしたと思う。

庫などの負荷機器と PV や EV を一緒に調子を合わせてコン

一方，電気を供給する側はどうなるのかというと，大津波

トロールするためのエネルギー管理システムを開発する必要が発生するような大震災の場合，沿岸部に位置する大型火力がある。また IDN を普及させるためには，コストパーフォー

発電所や原子力発電所が津波による浸水等が原因で長期間停マンスの良い技術を開発しなければならないという課題もあ止することになろう。しかし図 2.7.1 に示すように東日本大震

る。

災の場合には，電力技術者の懸命な復旧活動により一週間程

これまで停電が起きない電力システムを構築するため種々

度でほとんどの停電が解消されている。ただし都市近郊直下の技術が開発されてきたが，人知を超える自然災害に対して型地震による阪神・淡路大震災と大きく異なり，電気の発生

停電を皆無にすることは不可能であろう。しかし電力システ

源である発電所（以下，電源）が多大な損害を受けたため，

ムの一部の設備が破壊されて停電が発生しても，破壊されず長期間に亘る供給力不足が生じ，東京電力管内では 10 日間に残った健全な設備を上手く使用する技術を開発すれば，大の計画停電（輪番停電）が実施された。この経験から得られ

災害時にも安全かつ効率的に電気を届けられる電力システム

る教訓は，大災害時には，とにかく電源を確保することと言が構築できるであろう。

える。
さて，大きな自然災害が起きた時でも電気を送り届けられる電気のネットワーク（電力系統または電力システムと呼ぶ）の能力は，レジリエンスという視点から整理すると次の 4 項目で特徴づけられる。なお，レジリエンスとは，何かのインパクトでシステムが破壊されたとき，元に復元する能力（回復力）のことである。
・丈夫さ Robustness：電力システムを構成する発電所や送電線の一部が破壊されても停電を起こさずに消費者に電気を届けられる能力。
・余裕 Redunduncy：電気を送るルートが複数存在するなど多図 2.7.1

重化されていること。
・動員力 Resoucefullness：局所的に電気を供給できる電源車の保有台数や他電力会社等からの応援要員の人数など。

東日本大震災における停電解消の様子

出典：経済産業省：「原子力安全・保安部会電力安全小委員会電気設備地震対策ワーキンググループ報告書(案)参考資料」，2012
年3月

・回復の速さ Rapidity：停電発生時から復電（停電解消）するまでの時間。

配電用
変電所

このレジリエンスをどのような方法で向上させることができるかという点を，国では将来発生が予想されている南海ト

IDN #1

IDN #2

IDN #3

送電
ネットワーク発電所

ラフ巨大地震や首都直下型地震を念頭に置いて検討している。その代表的な方法としては，電力システムのシミュレー
ションにより停電規模を事前に把握する方法や，災害で停止した大型火力発電所の運転を早期に再開する方法など，主に

PV

遮断器

EV

Battery

自動区分開閉器

図 2.7.2

自立運転配電ネットワーク IDN の概念図

EV

電気学会

13

2.8 電力技術の継承にかかわる問題点と人材育成
安全・安心社会の電気エネルギーシステムを持続可能なものとするためには，人材の育成・技術の継承が極めて重要である。近年の経済成長・電力需要の鈍化から電力システムへの新規設備の導入が減少し，技術者が経験を積む場も減りつつあるなど，技術継承の危機が叫ばれるようになっている。
英国の EU(欧州連合)離脱，米国の政策変更など反グローバル化の動きが台頭するにつれ，世界の社会・経済はますます複雑化し，将来の予測が困難になっている。また，一部の企業]n G1• 38MY]n?mH`$• 9)T  <g$
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図 2.8.1 技術継承の問題点および人材育成

に対して，その安全性の確保が叫ばれている。このような状
況の中，電気エネルギーシステムや，そのセキュリティに関する技術を次世代に引き継いでいくためには，確立された技を見つけ，一生をかけてそれらを楽しむ。学生は，教師が教術の継承や人材育成の必要性がますます大きくなってきてい育や研究を楽しむのを見て，自分も講義や研究を積極的に楽る。

しみ，その中で自分の進路や就職活動を考える。大学に残る

そこで本報告書では，現状の技術継承の実態や問題点を示

もよし，企業に入るもよし，まだ決められないというのならし，人材育成という観点から何をすべきかについて以下のよ

それもよい。とにかく教育・研究をいかに楽しめるかが重要うに考察している。

である。楽しい勉強，楽しい研究は幸せにつながる。

電力技術の歴史の中では，日本の優秀な技術開発が数多くすべての学問，すべての技術は人間の幸せのためにある。

あるが，継承できていない技術もある。このような技術継承

人間の幸福とは，多くの目的関数の和で表され，それぞれのの実態と問題点が紹介され課題が指摘されている。

目的関数には重みがつけられる。この重みの与え方が，その①人材確保の困難化

人間の個性となる。それぞれの人間（個人）の目的関数（多②OJT の困難化目的目的関数）が集合して，より大きな目的関数（∑目的関③技術者魂・企業魂の喪失数）となる。このシグマ（∑）の範囲は，家庭・地域・国・④大学の劣化そして地球と広げられる。すべての人間は地球レベルでの幸最後に「今後の人材育成」という観点から以下の提言を行

福の追求を目指すべきであり，そのためには，電力工学やエっている。
① 資格制度の活用と技術者の地位向上② 電力技術研究の活性化

ネルギー工学の手法だけでは無理がある。経済学や哲学をはじめとする社会科学・人文科学との連携が不可欠である。
本報告書の 3.8 節は以上の項目について詳述しており，長→新技術への対応，他分野との連携，新学問分野の創出，文となっているが，興味のある部分だけでもよいのでぜひ読技術書の充実んでいただきたい。

③ 社会への情報発信による人材確保④ 海外進出と海外人材の育成⑤ 教育の充実
企業における技術継承・人材育成の問題は，広く雇用にかかわる問題である。技術継承・人材育成を円滑に行うには，
まず非正規雇用を減らし，海外からの人材などマイノリティ
も含め正規雇用を増やすことが肝要である。企業は目先の利益だけを追うのではなく，企業の社会的責任としてこれを実施しなければならない。十分な給与があれば従業員は結婚する人が増え，生まれてくる子供の数も増える。少子化問題は解決され，企業は優秀な人材を確保することが出来る。この良い流れが確立されれば，人材育成は円滑に行われることができる。
大学の劣化については，問題が多いが，まず教育・研究の活性化から始めたい。教育・研究を面白がることが必要である。教師は，人がやらないユニークな教育方法・研究テーマ

電気学会

3. 安全・安心社会に向けての課題と将来の取り組み14

バイオマス（木質専焼）
バイオマス（石炭混焼）_下限
バイオマス（石炭混焼）_上限

3.1 日本のエネルギーベストミックスについて

地熱
小水力 (200-1000kW)
小水力 (-200kW)

3.1.1 はじめに
2011 年 3 月の福島第一原子力発電所の事故以来，エネルギ
ー基本計画の見直しや電気や都市ガス供給事業に関するシス

風力（洋上）
風力（陸上）
太陽光（住宅）テム改革など，エネルギー政策に関する議論は喧しい。エネ

太陽光（メガソーラー）

ルギー政策は，様々な観点から包括的に考えて構築する必要

一般水力がある。特に重要となる評価の基本的視点としては，3E と呼石油火力

ば れ る ，「 経 済 性 （ Economic Efficiency ）」，「 環 境 性

LNG火力（Environment）」，「供給安定性（Energy Security）」が挙げられ石炭火力
原子力る。そして特に原発事故後は「安全性（Safety）」も社会的に0

関心が高まっており，上記の視点は 3E+S と拡張されている。
3E+S の全ての点で優れる万能なエネルギー資源や供給方

み合わせがいわゆるエネルギーミックスである。ベストミッ
クスを求めるには，それぞれのエネルギー資源や供給方式の長所短所を包括的に検討する必要がある。
3.1.2 エネルギー資源・供給方式の評価
3E+S という基本的視点から，主なエネルギーの特徴や課題について整理する。

15

20

25

30

35

資本費

図 3.1.1

運転
維持費

燃料費

社会的
費用

政策経費

2030 年の発電コスト（資料(1)から作成）

海道，北東北，南九州などに偏在しているが，国内の総和は十分に大きいと推測される。
電力は時々刻々の需給をバランスさせなくてならないた
め，太陽光や風力という自然変動電源の大規模導入は，電力系統の供給信頼度を損ねる恐れがある。自然変動電源の全系統に占める割合が高まると，余剰電力の発生や出力変動への(１) 経済性(ａ) 各種電源の発電コスト

発電コストは，燃料価格やプラントの稼働率などに大きく依存し，将来の不確実性も大きい。図 3.1.1 には，経済産業省の長期エネルギー需給見通し小委員会に設置された発電コスト検証ワーキンググループ
での 2030 年時点の発電コストの分析例(1)を示す。社会的費用（CO2 対策費用，事故リスク対応費用）と政策経費を除くと，
石炭火力発電と原子力発電（使用済み燃料の処分費用も含む）の発電コストの間に大差はなく，将来の石炭輸入価格や CO2対策費用に応じて，互いの大小関係は入れ替わる。天然ガス
火力発電の発電コストは，燃料費の割合が大きく石炭や原子力と比較してやや割高になると予想されている。
非在来型石油資源の生産量の増加と世界的な石油消費量の増加率の鈍化などから，2014 年後半から原油価格が大幅に下落しており，短期的には化石燃料価格全般の低下が期待されるが，中長期的には石油の需給は逼迫し，その価格上昇が予想される。
(ｂ) 系統安定化費用

10

発電コスト（kWh/円）

式は残念ながら見いだせない。そのため，様々なエネルギーを合理的に組み合わせて利用することが望まれるが，その組

5

太陽光や風力の発電単価は現状では高いものの，太陽光に関しては将来的に，太陽電池価格の低廉化に伴い，システム全体の費用も安価になると期待される。しかも，太陽光の供給可能量は極めて大きく，例えば日本国土の 2%の面積に太陽電池を設置すれば，その発電量の年間累積値は日本の年間電力需要量を越えるものと推定される。風力についても，経済的利用可能ポテンシャルは，北対策が必要となる。蓄電池による出力の平滑化は一般に費用が高く，補助金がなければ電気事業としての実施は経済性の観点で難しいと判断され，むしろ自然変動電源の出力抑制や，出力制御が俊敏に行える火力発電所の導入を進めることが実用的な解決策となると予想される。
前述の発電コスト検証ワーキンググループ(1)でも，火力発
電・揚水発電の調整運転費用を中心にした系統安定化費用の試算がなされており，自然変動電源の導入規模が約 6,000 万～１億 kW の場合，安定化費用の合計額は概ね年間 3,000 億円台～7,000 億円程度（揚水固定費分は除く）が必要との結果が示されている。自然変動電源の経済性の評価には，それ自身の発電コストだけでなく系統安定化費用も考慮しなくてはならないが，具体的な技術や方策が必ずしも確立されているとは言えず，不確実性は大きい。
海外には風力発電の割合が比較的高い国々がある。デンマークとドイツは隣接国間の電力融通が，スペインとポルトガ
ルは自国内の水力発電設備の活用が安定化対策となっている。アイルランドは，グレートブリテン島との連系線容量も小さく，水力発電設備もほとんどないことから，主に天然ガス火力発電の俊敏な運用と風力発電の出力抑制などが系統安定化対策となっていると考えられる。風力発電で先行するこれらの国々が，特に北海道と状況が比較的似ているアイルラ
ンドが，どこまで風力の割合を高められるのかはとても興味

電気学会

400

LNGCC
Suppression(PV)Wind

NAS Battery(discharge)

Suppression(Wind)

200

PV
100

Pumped-hydroPumped-hydro-200

May 20

May 10-100

NAS Battery(charge)

図 3.1.2

May 310

May 1

Power Generation [GW]

300

15

Suppressed Wind
Suppressed PV
Battery(in)Pumped(in)Battery(out)Pumped(out)
Wind
PV
Oil
LNG
LNG GCC
Coal
NuclearGeothermal
Hydro
Demand日本の 5 月を想定した電力需給の計算例 (2)深く，日本が参考とすべき制度や対策技術もあるように思わの電熱器を設置し，余剰電力を集中的に消費することなどもれる。

考えられる。ボイラーでの電熱は，最低負荷運転時の燃料の

図 3.1.2 には，自然変動電源の大量導入を想定した時間解像

焚き減らしを想定している。これは，百万軒単位の家庭を対度 10 分の最適電源構成モデルの計算結果の例(2)を示す。この象に，スマートグリッドによるデマンドレスポンスを実装す

図からは，自然変動電源の大量導入時には，昼間を中心としるのと同規模の余剰電力対策となると考えられる。さらには，

た不規則な余剰電力の大量発生や，自然変動電源の出力変動

時間的に変動する電熱を高温の耐火レンガの塊に貯蔵して，に応じた火力発電所の激しい負荷追従運転など，従来の常識

時間的に安定して利用可能な熱源とすることも考えられる。

を超えた系統運用が必要となるであろうことが見て取れる。

(ｃ) 経済性の指標について

経済性はエネルギーベス

石炭火力と原子力は，システム総コストの最小化の結果，ベトミックスを検討する際に最も重要な評価指標と考えられースロード電源として運用されている。グラフの負側は電力る。環境性，エネルギー供給安定性，安全性という視点も，貯蔵のための充電を表しているが，経済性を考慮すると余剰

損害や被害などを金銭で表現できれば，広い意味での経済性

電力の全てを貯蔵することにはならない。

に還元できるからである。

自然変動電源の割合を増やす際の本質的な課題は，天候や経済性の指標として代表的なものはコストである。コスト

昼夜による時間単位の出力変動ではなく，季節変化による月を議論する際には，経済主体の境界を明確にする必要がある。

単位の出力変動なのかもしれない。桁違いに安価で大容量の誰かが支払ったコストはその支払いを受け取る相手が必ずいエネルギー貯蔵技術が必要となるからである。

る。国境を境界とすると，国内の相互の支払は相殺され，原そのようなエネルギー貯蔵技術のアイデアとして，自然変材料の輸入額が支払うコストとなる。燃料輸入額の増加は国

動電源の余剰電力を用いた水素製造という話を良く聞くが，富の流出が増えるとして，国民経済への悪影響が懸念されて余剰電力の累積発生時間が短いことから，水電解装置の設備いるが，国際貿易を介した国外からのフィードバック効果も利用率は高くても 5％程度に留まると予想される。このことあるため，正味の影響は簡単には評価できない。

から，余剰電力対策は，その可変費よりも固定費（設備費）

割高な再生可能エネルギーの普及による電力価格の上昇もを安価にすることの優先度が高いと判断され，水素製造は残心配されているが，前述した通り，国内のコストの支払は相念ながら経済性は低いと推測される。極端な話，余剰電力の殺され，これも国民経済への影響は簡単には予想できない。

有効活用などは諦めて，電気抵抗などの安価な設備で熱に変電力価格の上昇は，家計や企業の光熱費の支出を増やすが，換して消費することが経済的には有効と考えられる。より具

これまでは事業性を有しなかった省・新エネルギー技術の導体的には，汽力発電所のボイラーや復水器に，100 万 kW 級入を促進させるなどの新規ビジネスを生み出す可能性がある。
(２) 環境性 

 

LNG 

加に起因すると考えられる地球温暖化と気候変動の問題であろう。人為的な地球温暖化の程度やその悪影響については不




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



 

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
200

400

CO2

図 3.1.3

600









Change：気候変動に関する政府間パネル）の場でも未だに専門家の間で議論が続けられている。その一方で，かつての京都議定書の温室効果ガス排出目標などのように，今後も国際
0

0



 





確実性が大きく，IPCC（Intergovernmental Panel on Climate





エネルギー利用に伴う環境問題には様々なものがあるが，最も懸念されるのは大気中 CO2 濃度増 LNG(ａ) CO2 排出量 



200

400

600

800

1000

CO2 g-CO2/kWh
800
1000

g-CO2/kWh

電源種別の CO2 排出原単位（資料(3)から作成）

社会から具体的な排出削減対策を迫られる可能性はある。実際，2015 年にはパリ協定が採択され，国際社会として気候変動対策の取り組みは進んでいる。

電気学会

16

図 3.1.3 には，電源種別の CO2 排出原単位の推計例(4)を示

大気中 CO2 濃度の上昇は，化石燃料の燃焼に伴って排出さす。CO2 排出量の削減を考えると，火力発電の中では LNG

れる大量の CO2 が原因であることはほぼ確実であり，産業革（Liquefied Natural Gas：液化天然ガス）複合発電が最も優れ

命以前には 280ppm であったものが現在では 400ppm を越えており，石炭火力の約半分の排出量で済む。CO2 排出原単位

るようになっている。しかし，大気中 CO2 濃度の上昇と温暖の観点では，原子力や再生可能エネルギーも確かに効果的で化との間には，依然大きな不確実性が残っていると言える。

ある。出力調整運転が制限される原子力が減少し，柔軟な負IPCC による最新の第五次評価報告書でも，CO2 濃度倍増時の荷追従運用が可能な火力が増えると，再生可能エネルギーの

全球平均気温の上昇幅は，1.5～4.5℃の不確実性の範囲で推定

導入可能量を引き上げられるが，原子力の減少分を再生可能されている。この 1.5～4.5℃という範囲は，実は 1979 年の米エネルギーと火力の合わせ技で補うため，系統全体としての国の文献(4)にも見出され，この間 30 年以上のスーパーコンピ

CO2 排出削減効果は割り引く必要がある。

ュータの長足の進歩を以てしても，我々はこの不確実性を解(ｂ) CO2 の回収貯留

原子力を抜きにして，CO2 排出量

消できずにいる。

の大幅削減（例えば 80％削減）を実現しようとすると，エネ

その一方で，地球温暖化の研究者の間では，昨今はハイエ

ルギー消費量自体の大幅削減，再生可能エネルギーの大規模

イタス（Hiatus）と呼ばれる気温上昇の停滞現象が話題となっ導入という対策に加えて，火力発電所での CCS（CO2 Captureている。気温上昇率の観測値が，コンピュータによる予測値

and Storage：CO2 の回収貯留）の利用も考えざるを得ない。

を下回り，21 世紀に入ってから全球平均気温がほぼ横ばいの

CCS は，化石燃料やバイオマスなどの炭素を含む燃料を利用状態となっている現象である。
（ただし，2016 年の世界年平する際に発生する CO2 の大部分を分離回収し，それを地中や均気温は，エルニーニョ現象の影響もあるが，1891 年の統計

海洋に貯留することで大気中への CO2 排出量を削減する技

開始以降では最高値となった。
）もし仮に，ハイエイタスの状術である。CCS は CO2 の「回収」，「輸送」，「貯留」という要態が今後 5～10 年継続したとすると，地球温暖化問題に対す素技術から構成され，これらの要素技術は既に実用化されてる人々の関心が薄れることも予想され，それは温暖化対策にいるものが多い。しかし，実際に CCS が商業利用された実績も何らかの影響を及ぼすかもしれない。いずれにしても今後は，経済的な負担も大きいためか世界でもほとんどない。CO2

10 年くらいの間で，コンピュータによるこれまでの温度上昇

貯留サイトの候補地では，漏えい事故に対する懸念などから，の予測値を観測値で検証することが可能となり始めるため，住民の反対運動も起きている。CO2 の空気中濃度が 3～4%を様々な不確実性が解消され，科学的論争のいくつかにも終止

越えると頭痛など人体に危害が及び始め，15％以上になると符が打たれることになるであろう。

致命的な仮死状態を引き起こすとされる。日本国内での経済(ｄ) 環境性の指標について

環境性の指標として CO2

的な貯留可能量については未知な部分も多く，後述する経産排出量を考慮することが多い。また，最近の気候変動枠組条

省の長期エネルギー需給見通し小委員会でも，2030 年の国内

約の締約国会議では，気温上昇 2℃目標が欧州諸国を中心ににおける CCS の実施は想定されていない。地理的・地層的に象徴的に繰り返し主張され，気温そのものも指標となりつつ好条件が揃う特定の国や地域では，厳しい CO2 排出制約下である。しかし，CO2 排出量や気温などの指標は，環境性の指も化石燃料の継続的な利用を可能とする「つなぎの技術」に

標としては根拠が薄く，単純化された代替指標である。環境はなるかもしれない。

性を真面目に考慮するとなれば，温暖化や気候変動による環厳しい温度抑制目標を達成するために，CO2 濃度を人為的境リスクやその人間の生命価値への影響などを深く掘り下げに下げることも必要と考えられる。そのための方策の一つが，た評価や検討が本当は必要である。またさらに掘り進めば，

バイオマスを燃料とする火力発電所に CCS を適用する方策

人間と人間以外の生物（珊瑚やホッキョクグマなど）の間のである。大気中の CO2 を植物に光合成で吸収させてバイオマ

生命価値のトレードオフという厄介な問題にも遭遇する。もスを生産し，そのバイオマスの燃焼時に発生する CO2 を回収

ちろん簡単な作業ではないが，これらの検討を等閑にすると，貯留するのである。この他に，CO2 を大気から直接回収する

温暖化緩和策や適応策による便益を適切に評価できず，その方策（Direct Air Capture：DAC）もある。利用可能なエネルギ

帰結として排出目標や気温目標なども科学的根拠を以て決め

ー資源がバイオマスに限定されないこと，回収プラントの設

られなくなる。恣意的な対策目標は，長期的には様々な矛盾

置場所の自由度を高められることなどのメリットがある。回に直面し，いずれ覆ってしまう恐れが高い。

収された CO2 と水素から石油に近い液体燃料を合成できれ(３) 供給安定性

日本は，化石燃料のほぼ全量を海外ば，航空機や長距離トラックなどで現状の内燃機関をそのまから輸入しており，自給率は 6％程度（2012 年）と低いのがま利用しても，正味の CO2 排出量をゼロにできる。

特徴である。

(ｃ) 地球温暖化の不確実性

地球温暖化問題は，1988(ａ) 石炭利用

経済性と供給安定性を考慮すると，原

年のトロントでの第 14 回先進国首脳会議から国際政治の場

子力発電を代替する発電方式として最も適しているのは，石で注目を集め始め，その後の気候変動に関する国際連合枠組

炭火力である。燃料費が安価なため，ベースロード電源とし条約の採択を経て，現在では人類共通の深刻な脅威として広ての運用に向いているからである。しかし，単位発電量当たく認識されるに至っている。しかし当初から，人為起源の地

りの CO2 排出量は，最新の高効率石炭利用技術を用いても，球温暖化に関しては科学的な不確実性が付随している。

天然ガス火力ほどには低減できない。石炭火力発電所の新設

電気学会

17

は，プラントの寿命が数十年と長いため，中長期的な CO2 排国などと比較すると，日本での一人当たりの供給可能量は上

出量削減を困難にする可能性がある。ただし，具体的な排出

述の通りとても小さい。昨今は，海外からの木材輸入も調達

量は，将来の排出規制，炭素税，燃料価格などに応じて，あ手段として検討されるようになっているが，温暖化対策を主る程度適応的に変化させられる自由度がある点には留意が必目的とするのであれば，日本への輸出は行わず，木材生産国要であろう。

にて地産地消するのが最も効果的であろう。

(ｂ) 天然ガス利用

環境性を考慮すると，天然ガス火

地熱発電や海洋発電については，その詳細は省略するが，力が優れているが，その供給安定性には難がない訳ではない。

これらの資源を広範に活用したとしても，それぞれの貢献度

天然ガス調達方法としては，米国からのシェールガスの輸入は最大でも現在の水力発電（日本のエネルギー供給量の約もある程度は期待されるが，将来的には石油と同様に中東依5％）程度以下に留まるものと思われる。

存度が高まっていくことが予想される。また，天然ガスの備(ｄ)

エネルギー安定供給の指標について

日本の場

蓄は，石油や石炭などと比較して，気体燃料であることから

合，供給安定性を脅かす最大の要因は，海外での不測の事態

物理的にも経済的にもそれほど簡単ではない点にも注意が必によるエネルギー資源の供給途絶である。そのため，供給安要である。国内の LNG タンク容量の総和は，現状では国内 1

定性の評価指標としては，主に一次エネルギー資源の調達にか月分の消費量程度と推計されるが，実際の平均的な貯蔵量

おける「国内自給率」，「輸入先の政治的安定性と残存資源量」，

は流通上のバッファとしてタンク容量の半分程度と考えられ「輸入先の分散の程度」，「貿易契約の形態」，「海上輸送ルーる。
（原油の場合は，民間備蓄と国家備蓄を合計すると約 180

トの安全性」，「国内備蓄量」などが挙げられる。しかし，国日分の備蓄があるとされている。
）

内自給率，石油の中東依存度，国内備蓄量などを除いては，天然ガス火力の割合が全電源中で最大となり，天然ガス火定量的評価は難しい。安定供給確保のためには，技術的な対力を他の発電設備で代替することが物理的に不可能となる状策のみならず，何よりも国際政治的な対策が重要である。排況では，軍事紛争等による 2 週間程度の LNG 供給途絶で，日他的経済水域を接する中国との友好関係の維持は特に重要と本の電力と都市ガスの供給は危機的状況に陥る恐れがある。

思われる。

対策としては，輸入先の多様化に加え，廃ガス田などの利用

ところで，エネルギー供給安定性の議論を行うには，国内により天然ガスの備蓄量を大幅に増やすことや，緊急時にはのエネルギー不足によって引き起こされる経済損失や人的被

天然ガス火力発電所で石油も燃焼できるようにすることなど

害に関する包括的かつ定量的評価がまず必要なように思われが考えられる。

る。そのような評価の結果がなくては，合理的な国内対策や対馬海峡や宗谷海峡を縦断する海底ガスパイプラインの設
置は技術的には不可能ではないと考えられる。ただし，韓国

国際交渉もできないであろう。
(４) 安全性爆発事故，感電事故，環境汚染など 100％

が日本に比べて LNG 調達の観点で特段有利な立場にある訳

安全なエネルギー供給方式はない。工学的には，「安全とは受ではないこと，サハリンからの LNG 供給も開始されたこと

容できないリスクがないこと」とも定義され，リスクは一般などから，パイプラインの国際連系のメリットは明らかではに，「リスク＝危害のひどさ×危害の発生確率」と表現できる。

ない。ただし，北朝鮮政府の動向次第では，東シベリアから(ａ) 原子力事故と避難

東京電力福島第一原子力発電

朝鮮半島を経る天然ガスパイプラインのルートの政治経済的所の事故の教訓から，非常用電源の更なる多重化やフィルタな状況が大きく変化する可能性はある。日本国内を縦横断すー付きベント設備の設置など多くの新たな安全対策が原子力るパイプライン網の構想もあるが，LNG で供給されている天発電所には講じられ，2011 年 3 月と同程度の事故影響が起き

然ガスを国内パイプラインで融通することのメリットは平時

る確率は大幅に低減されている。しかし，事故確率は 0 にでにはほとんどないと考えられ，経済的な観点から事業化は難きない。微小であっても 0 ではない事故確率を社会が受容でしいと思われる。

きるか否かは，エネルギー利用に係る他の様々なリスクも考

なお，自然変動電源の大量導入が実際に進展している国や慮して，総合的評価で決められるべきであろう。

地域では，CO2 排出量が少ない新型の天然ガス火力発電さえ

福島原発事故が起きてから 7 年近くが経つが，事故に伴うも十分な設備利用率を確保できないことから廃止へ追い込ま

避難者数はまだおよそ 8 万人も存在し，極めて甚大な悪影響

れ，火力発電全般への投資が躊躇される状況となっている．

を社会に及ぼしている。さらに，人命を守るためになされた(ｃ) 再生可能エネルギー利用

日本国土の 3 分の 2 は住民避難の結果，高齢者を中心に，逆に多くの人命が失われ森林であり，国全体のエネルギー消費量の 2 年分に相当するてしまったことは忘れてはならない。しかしその一方で，事バイオマスエネルギーが木材として蓄積されている。木々の故を起こした原発周辺の住民への放射線被曝による明らかな成長年数として 40 年を想定すると，木材の年間利用可能量

健康影響は甲状腺がんも含めて，現時点では見出されていなは国全体のエネルギー消費量の約 5％となる。ただ実際にはい。

全ての森林を利用することはできない。日本で発生する可燃(ｂ) 放射線被曝の影響

原発事故による危害で，社会性の廃棄物（廃木材，古紙など）の全発熱量は，国全体のエ的にも影響が大きいものは，環境中に放出された放射性物質

ネルギー消費量の 3%程度に相当すると推計される。バイオによる低線量率被曝による健康や生命への悪影響であろう。

マスエネルギーへの期待は大きいが，人口密度の低い北欧諸この悪影響を端的に述べると，それは「細胞内に到達した放

電気学会

18

射線の電離作用で引き起こされる DNA の二重鎖切断が原因となって，がんや白血病による死亡者が増えること」である。

発電電力量10,650億kWh/年

DNA の二重鎖切断自体は，実は放射線の有無とは無関係に

原子力 20～22%

体内の代謝過程で発生する活性酸素によっても引き起こされる。日常的に発生する活性酸素によって，細胞一日当たり平水力 8.8～9.2%

ＬＮＧ 27%

再生可能エネルギー
22～24%

均 8 か所ほどの二重鎖切断が起きている。放射線で同数の二重鎖切断を引き起こす被曝線量は 200 ミリシーベルト（原文(5)

風力 1.7%バイオマス
3.7～4.6%

では 200mGy）程度とされている。
（ただし，放射線によるDNA 損傷はより複雑とされる。
）人間の細胞はある程度の二重鎖切断には耐えられるように，DNA 修復機能を有している。

太陽光 7%

石油 3%

地熱 1.0～1.1%

石炭 26%

図 3.1.42030 年度の電源構成（資料(9)から作成）

最新の分子生物学的知見や疫学調査に基づいて，放射線防護の判断基準を適宜見直していくことも必要である。1986 年のチェルノブイリ原発事故では当初，低線量率被曝による白血病やがんの死亡者が数万人単位で増加すると予想されたが，その後 4,000 人程度に下方修正された(6)。そして低線量被曝者の中には，甲状腺がん以外のがんや白血病が多発している証拠は結局見いだせておらず(7)，また甲状腺がんについて
は，大規模な検査で約 6,000 人という多数の小児にがんが発後並みの徹底した省エネルギーの実施により，単位 GDP 当たりのエネルギー消費量を 2030 年までに 35％低減させ，総エネルギー需要を減少させていくことを見込んでいる。電力需要に関しても，最終消費端での電化率の上昇にも関わらず，2013 年度と比較して 2030 年の需要は微増するだけに留まると想定されている。
エネルギー源別の電源構成は図 3.1.4 のように見込まれて見されたが，そのうち 15 人が死亡したとされる(7)（甲状腺がいる。概要としては，経済性の視点から再生可能エネルギー

んの死亡率は他の一般のがんと比べると低いといえる）。原発の導入量の上限が決まり，環境性の視点から化石燃料による事故後の福島でも，小児に甲状腺がんが発見されているが，これは甲状腺がん特有の性質に起因する集団検診の感度による可能性が高いとされ，放射線の影響とは考えられていない(8)。そうなると，チェルノブイリで発見された甲状腺がんについてもこのような集団検診の影響を調べる必要があるように思われる。
(ｃ) 安全性の指標について

2014 年 4 月に公表されたエネルギー基本計画(7)には，「原発依存度については…可能な限り低減させる。
」と記載され，日本の原子力政策は大きく方針転換された。低減させる理由は，原子力発電の危険性が飛びぬけて高いと認識されたからであろう。この認識は合理的なものなのか，原子力発電のみならずそれ以外の種々の発電方式の安全性やリスクも横並びに評価する必要がある。リスクとしては，過酷事故による直接的な死亡者数だけでなく，環境汚染による健康影響被害も含めるべきである。そうなると前述の環境性指標のそれと同様に不確実性が大きくなり，
安全性指標の厳密な評価は簡単ではなくなると考えられる。
受容できないリスクとは何か，この問に答えるために，科学的根拠に基づく発電方式全般の安全性やリスクに関する国
民的なコンセンサスの形成が望まれる。その際に注意すべき
ことは，科学的根拠の検討の場では，世論に迎合した勧善懲
悪的な視点からの議論は避けることである。人間の願望，感情，信義に応じて，制度や法律は改正できても，物理法則は曲げることはできないからである。
3.1.3 長期エネルギー需給見通し
政府は 2030 年度を対象とした長期エネルギー需給見通し(9)を発表した。そこでは，今後の経済成長等によるエネルギ

ー需要の潜在的な増加を想定しつつも，1970 年代の石油危機

発電電力量が決まる。天然ガス火力と石炭火力の割合は供給安定性に配慮してほぼ半々となっている。そして原子力発電がその残りとなる。
経済性の制約条件として，2030 年度の「火力・原子力の燃
料費」，「FIT 費用」，「系統安定化費用」の総和は，2013 年度の 9.7 兆円から 0.2 兆円削減して，9.5 兆円に抑え込むとされている。2010 年度の「火力・原子力の燃料費」が 4.9 兆円（FIT
費用，系統安定化費用はほぼ０）であったことから，2030 年
度においても電気代は下がることはなく，2013 年程度に高止まることが暗黙に想定されている。また，太陽光（非住宅）は既認定量の 6 割程度のみが導入されるとされ，自然変動電源の FIT 費用は年間 2.72 兆円に抑制している。この費用の抑制が，太陽光や風力の導入量がやや控えめな数字となっている主な理由である。
2030 年度の原子力発電の発電量は 2,168～2,317 億 kWh 程度と想定されているが，設備利用率として 90%を仮定しても，設備容量として 2,750～2,940 万 kW が必要と推計される。国内全ての原子力発電プラントの寿命を 40 年とすると，2030
年度に残存する設備容量は，建設中の島根 3 号機と大間 1 号機を加えても 2,413 万 kW にしかならず，明らかに原子力発電所の設備容量は不足する。
環境性の制約条件として，2030 年度のエネルギー起源のCO2 排出量の削減目標は 2013 年度比 25%削減とされている。
また，特に電力由来エネルギー起源 CO2 排出量については，
原子力発電所の再稼働などにより，2013 年度比 35%の大幅削減を見込んでいる。これらの削減目標の数値自体には科学的根拠はなく，「欧米に遜色ない温室効果ガス削減目標を掲げ世界をリードする。
」ことを目的に政治的に判断されている。

電気学会

3.1.4 おわりにエネルギーのベストミックスを考える上で，重要となる「経
済性」
，
「環境性」
，
「供給安定性」，「安全性」の評価指標を軸として，各種のエネルギー資源・供給方式の特徴を整理し，ベストミックスに関する私見を述べた。再生可能エネルギー利用については系統安定化対策が，化石燃料利用については
地球温暖化問題の不確実性が，そして原子力利用については
低線量率被曝の健康影響が，これらの重大な懸念材料となり，見通しを悪くしていると考えられるが，それぞれ電力系統工学，気象学・海洋学，放射線生物学などの進歩により，長期的には克服あるいは解消されるものと期待される。現時点では，特効薬的なエネルギー供給方式は見出されず，各種のエネルギーを文字通りベストミックスする努力の継続が望まれる。

参考文献(１) 総合資源エネルギー調査会, 長期エネルギー需給見通し小委員会, 発
電コスト検証ワーキンググループ, 「発電コストレビューシート」(2015)(２) R. Komiyama and Y. Fujii, “Analysis on Japan’s Long-term Energy Outlook
considering Massive Deployment of Variable Renewable Energy under
Nuclear Energy Scenario”, IEEJ Transactions on Power and Energy, Vol.132,
No.9 pp.780–792 (2012)
小宮山・藤井：「原子力の長期シナリオと太陽光・風力発電の大量導入を考慮に入れた日本の長期エネルギー需給に関する分析」, 電学論 B,
Vol. 132 No. 9 pp.780-792 (2012)(３) 今村・井内・坂東：「日本における発電技術のライフサイクル CO2 排
出量総合評価」, 電力中央研究所報告，総合報告 Y06 (2016)(４) Report of an Ad Hoc Study Group on Carbon Dioxide and Climate, Woods
Hole, Massachusetts, July 23-27, 1979, to the Climate Research Board,
Assembly of Mathematical and Physical Sciences, National ResearchCouncil, “Carbon Dioxide and Climate: A Scientific Assessment”, National
Academy of Science, Washington DC, USA (1979)(５) Maurice Tubiana et al., “The Linear No-Threshold Relationship Is
Inconsistent with Radiation Biologic and Experimental Data”, Radiology:
Volume 251: Number 1, April (2009)(６) Chernobyl Forum, Chernobyl’s Legacy: Health, Environmental and Socioeconomic Impacts and Recommendations to the Governments of Belarus, theRussian Federation and Ukraine. IAEA, p.10, (2005)(７) United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation.
“Annex D. Health effects due to radiation from the Chernobyl accident”.
Sources and Effects of Ionizing Radiation, UNSCEAR 2008 Report vol. II:
Effects, Report to the General Assembly Scientific Annexes C, D and E. New
York: United Nations. pp. 64-65 (2011)(８) United Nations Scientific Committee on the Effects of Atomic Radiation, “東日本大震災後の原子力事故による放射線被ばくのレベルと影響に関する UNSCEAR2013 年報告書刊行後の進展”, 国連科学委員会による今後の作業計画を指し示す 2016 年白書, New York: United Nations. pp.
25-26 (2016)(９) 総合資源エネルギー調査会, 長期エネルギー需給見通し小委員会,第11 回資料３ (2015)

19

電気学会

3.2 日本の電力自由化

20の工程表に基づき計画が進められているが(3)，15 年に電力広域的運営推進機関が設立され，16 年 4 月に電力の小売全面自3.2.1 はじめに由化も開始され，すべての利用者が契約先を自由に選べる時

わが国では，垂直統合型の電力会社による地域独占の供給代に入った。2020 年には競争環境を整備する目的から，送配体制が長期にわたり維持されてきたが，1980 年代末以降の欧電部門の法的分離が採用される。料金規制の撤廃やリアルタ

米における電力改革の進展に合わせて，自由化に向けた制度

イム市場の創設が計画に組み込まれている通り，基本的に電設計が進められた。まず，1995 年 12 月に電気事業法が 31 年

力改革は市場メカニズムの活用と自己責任に基づく選択を重ぶりに改正され，卸市場の参入自由化が容認された。次に，視している。

図 3.2.1 の通り 2000 年 3 月に大口需要家を対象とする小売自2016 年 4 月から開始された小売全面自由化以降，すべての由化が実施され，その後，対象になる需要家層が段階的に広需要家は自由に供給元を選択できる。小売供給事業者は，経げられてきた(1)。

済産業省資源エネルギー庁に登録を申請する必要がある。現

小売自由化が導入された理由として，以下の点があげられ

在，約 350 者が登録されているが，その中で販売実績を持つる。欧米で実施された自由化に追随し，政策潮流に乗ること

事業者は 16 年 6 月時点で 223 者である。そのうち，販売実績が目的視された。独占下では料金競争が機能しないので，ラが高圧・特別高圧を対象とする事業者は，全体の約半数の 105

イバル企業の参入が必要と考えられた。低炭素社会を築くた者で，高圧及び低圧は 69 者，低圧のみの事業者は 49 者となめに，再生可能エネルギーの増大が考慮された。不況に直面っている(4)。

するメーカーや起業家精神の旺盛な企業に，新たな参入機会

小売事業者は図 3.2.3 のように①全国展開型（4 地域以上），が作られた。現実には，1997 年に佐藤信二元通産大臣が年頭②都市圏中心型（2～3 地域），③地域限定型（単一地域）に区

所感で，「電力料金を引き下げるためには発送電分離も視野に分される(5)。事業者数が多いのは地域限定型で，販売電力量

入れるべきである」という趣旨の発言をしたことにより，自が多いのは全国展開型である。電力調達状況は各事業類型に

由化に拍車がかかった。

よって大きな差異はなく，販売地域の数が多いほど自社電源の保有比率が高い。需要家の契約先変更を「スイッチング」

3.2.2 自由化と電力システム改革と呼ぶが，これは小売市場で競争がどの程度，機能している

小売供給市場への競争導入が制度的に可能になったが，必かの 1 つの指標になる。2017 年 1 月のスイッチング数は約ずしも競争が十分に機能していたとは言えなかった。更に，

246 万件で全体の約 3.9％だった(6)。

2011 年 3 月に起きた東日本大震災の影響による需給ひっ迫に対応するために，同年 11 月に「電力システム改革に関するタ3.2.3 広域取引と競争環境の整備

スクフォース」が経済産業省内に立ち上げられた。翌 12 年 2

電力産業では北海道，東北，東京，中部，北陸，関西，中月に総合資源エネルギー調査会総合部会に「電力システム改
革専門委員会」が設置された後，同年 7 月に「電力システム
改革の基本方針」が公表されるに至った(2)。その中で小売全面自由化，卸電力市場の活性化，送配電部門の広域性・中立性の確保が提言された。
2013 年 2 月に「電力システム改革専門委員会報告書」が公表され，本格的な電力改革が始動することになった。図 3.2.2

図 3.2.2

電力システム改革の工程表（出所：電力システム改革専門委員会(3) (2013), p.55.）

図 3.2.1

自由化範囲の拡大（出所：電力システム改革専門委員会(1) (2013), p.3.）

図 3.2.3

小売事業者の類型（出所：経済産業省資源エネルギー庁(5) (2017), p.14.）

電気学会

21

国，四国，九州，沖縄で地域独占が認められ，系統運用や需アクセスする上で公平性・透明性の確保が必要であった。会

給バランスも地域単位で発展してきた。図 3.2.4 に示されるよ計分離の下，2004 年に新設された中立機関である電力系統利

うに，沖縄以外は連系線でつながっているが，周波数が東用協議会（ESCJ）により広域運用のルールの策定と監視が行

50Hz と西 60Hz で異なるために，周波数変換設備（FC）を通われてきた(8)。

して広域運用が行われている(7)。北本連系設備は 2018 年度末

ESCJ は電気事業法に基づく「送配電等業務支援機関」であまでに 60 万 kW から 90 万 kW に，東西の FC は，現在の 120

り，経済産業大臣の指定を受ける民間主導の中間法人として

万 kW から 210 万 kW に増強される。小売部分自由化以降，発足し，2005 年 4 月から本格的な業務を開始した。その主要広域取引が重視されてきたが，2016 年の小売全面自由化によ

任務はルールの策定・監視と紛争時の斡旋・調停であった。

りその重要性はますます高まっている。

具体的には設備形成，系統アクセス，系統運用，情報開示に広域取引が必要とされる理由は，以下のような点にある。

ついてのルール策定と監視が含まれた。実際には系統運用の第 1 に，自由な電力取引を全国規模で推進すれば，新規参入

責任は既存電力会社にあったので，ESCJ は各社の系統運用部者の増加を通して活発な売買が可能になる。小売供給市場へ

門と緊密な情報交換をしてきたが，15 年に解散し新組織としの参入者を促進するためには，全国どこからでも電力を調達て電力広域的運営推進機関が設立された。

できることに加え，どの地域にでも電力を販売できるような広域市場の整備が不可欠である。部分自由化後，既存電力会

3.2.4 電源確保と流通設備の整備

社以外の小売事業者のシェアが伸び悩んだ反省からも，早急

広域的な電源の活用に必要な送配電網の整備と，平常時・緊急時の需給調整機能の強化を目的として，2015 年 4 月に電な対応が望まれている。
第 2 に，既存電力会社間の活発な競争も求められる。従来

力広域的運営推進機関（OCCTO）が設立された。広域系統整の地域独占に縛られることのない，自由な電力取引に基づく

備計画は，表 3.2.1 の通りだが，国が提起者となる場合もある

競争促進が期待されている。競争を通してコスト削減が実現

点に特徴がある。OCCTO の業務内容には，以下の点が含まれできるなら，広域市場の形成は国民経済上の厚生を改善するる。①需給計画・系統計画を取りまとめ，周波数変換設備，可能性がある。広域で費用を最小化する電力供給の組み合わ

地域間連系線等の送電インフラの増強や区域（エリア）を超

せは，「広域メリットオーダー」と呼ばれる。

えた全国大での系統運用等を図る。②平常時において，各区

第 3 に，電力の安定供給を確保する上で，広域市場の形成

域（エリア）の送配電事業者による需給バランス・周波数調が最善と考えられる。自由化導入前には，電力会社は地域内

整に関し，広域的な運用の調整を行う。③災害等による需給の需要の伸びを見越した予備力を持つ必要があった。しかし，ひっ迫時において，電源の焚き増しや電力融通を指示するこ

自由化以降，余剰供給力を減らす行動が定着し，予備力としとで，需給調整を行う。④中立的に新規電源の接続の受付やての発電設備は減少する傾向にある。広域市場が構築され，系統情報の公開に係る業務を行う。

各電力会社の区域を越えて電力が活発に取引されるようになれば，供給力は全国規模で安定化する。
小売部分自由化以降，従来からの既存電力会社（一般電気

東日本大震災以降，原子力発電の停止により電源不足が問題となり，広域電力取引の重要性は競争促進から電源確保にシフトした。それは 2016 年 3 月に公表された「広域系統長期事業者）に加え，パワー・プロデューサー・アンド・サプラ
イヤー（PPS）と呼ばれる新規参入者（特定規模電気事業者）
が，発電と小売供給事業を行う。自社の送配電網を持たない

表 3.2.1：計画策定プロセスの開始
提起者等

PPS は，既存企業の送配電設備を利用するため，送配電網に

広域機関

電気供給
事業者

図 3.2.4

電力連系線と周波数変換設備（出所：総合資源エネルギー調査会基本政策分科会，電力需給検証小委員会，第９回会合，資料 6p.2. (2015 年 4 月 3 日)）

国計画策定プロセスを開始する場合
次のア) 又はイ) の観点に基づく送配電等業務指針で定める検討開始要件に該当すると認めた場合
ア) 安定供給
大規模災害等により，複数の発電機の計画外停止その他供
給区域の供給力が大幅に喪失する事態が発生した場合において，供給区域間の電力の融通により安定供給を確保する観点
イ) 広域的取引の環境整備
現に発生し又は将来発生すると想定される広域連系系統の混雑を防止し，広域的な電力取引の環境を整備する観点
次のア) からウ) のいずれかの観点に基づく広域系統整備に関する提起があり，送配電等業務指針に定める検討開始要件に該当する場合
ア) 安定供給
大規模災害等により，複数の発電機の計画外停止その他供
給区域の供給力が大幅に喪失する事態が発生した場合において，電力の融通により安定供給を確保する観点
イ) 広域的取引の環境整備
個別の広域的な電力取引に起因する広域連系系統の混雑を防止し，広域的な電力取引の環境を整備する観点
ウ) 電源設置
特定の電源の設置に起因した広域的な電力取引の観点
国から広域系統整備に関する検討の要請を受けた場合

電気学会

22

方針 中間報告書」でも明らかにされた(9)。同報告書の「はじるが，停電時の影響が連鎖的に拡大する危険性がある点を考めに」で，電源確保とともに電力流通設備の整備が不可欠で慮すると，計画的な設備形成を前提として，系統運用の監視ある点，再生可能エネルギーの導入を促進する観点から電力も極めて重大な業務となる。OCCTO により広域系統長期方

系統の整備が課題となっている点，流通設備への投資が増大

針が公表されるが，今後の活動は自由化と安定供給を両立さすることにより電気料金が上昇するが，それをできるだけ抑せる点から注目される。

制する必要がある点が示された。
まず第 1 に，電源確保と電力流通設備の整備に関して，東3.2.5 環境変化と新しい政策目標

日本大震災による大規模電源の被災とその後の原子力発電所

2011 年の東日本大震災に伴う津波により，東京電力福島第の再稼働問題により，全国的に供給力が不足している点が指一原子力発電所で原子炉がメルトダウンに至る大事故が起き摘された。東西の周波数変換設備や連系線の運用容量の制約た。同年夏のピーク時には東京と東北において，電気事業法などにより，国民生活に大きな影響が及んだ点が言及された。

第 27 条に基づき計画停電が実施されることになった。その従って，適切な信頼度を確保し続けるために，電源の確保と後，すべての原発についてストレステストや地層調査などの

電力流通設備の整備が不可欠であることが再認識された。

安全面の審査が続けられてきた。既に，一部の設備は再稼働

第 2 に，再生可能エネルギーの導入と電力系統の整備に関されているが，多くの原発はまだ停止している。

して，2014 年 4 月に閣議決定されたエネルギー基本計画を踏

電力事業を取り巻く環境は震災により大きく変化したの

まえ，15 年 7 月には経済産業省で「長期エネルギー需給見通

で，電力政策の目標とプライオリティを見直す必要がある。

し」が公表された点が確認された(10)。次に，長期エネルギー

それらを整理すると，表 3.2.2 のように示される。震災前には需給見通しにおいて，電力の需給構造について安全性，安定「資源小国」が制約条件として重視されてきた。自由化の進

供給，経済効率性及び環境適合に関する政策目標を同時達成

展に伴い，新規参入の促進と料金の引下げが追求されながらする中で，徹底した省エネルギー（節電）の推進，再生可能も，安定供給の確保が重視されていた。さらに，温室効果ガ

エネルギーの最大限の導入，火力発電の効率化を進め，原発

スの排出量抑制の観点から，低炭素社会の実現も政策目標に依存度を低減することが基本方針となっている点が紹介され含まれた。

た。更に，再生可能エネルギーを促進する点で電力系統の整震災後は，制約条件として「原発停止」が付加された点に備が課題であり，広域的運用の強化と低廉な電源の活用が求注意を払い，適切な政策が追求されるべきである。福島の原められた。

発事故への損害賠償と廃炉作業の継続，東京電力の企業とし第 3 に，流通設備への投資増大が料金上昇を招くので，そての存続が重要な項目となった。同社の健全な経営のためにの抑制も必要であると考えられた。2012 年 7 月から固定価格

も，福島第一原子力発電所に関する公的負担の制度を確立し，買取制度により，太陽光発電などの稼働率の低い電源が急増

長期観点から廃炉作業を進めていく方針が求められる。

した点，16 年 4 月以降，小売全面自由化に伴い電源の立地や電力改革の政策目標は，自由化推進と低炭素社会実現から

計画の見通しが立てにくくなった点，効率的な電力系統の計

福島原発の事故収束と供給力確保にシフトしてきた。2020 年

画策定が従来よりも困難となった点などが明らかにされた。

に実施される発送電の法的分離は，競争条件の整備としての長期エネルギー需給見通しでは，電力需要増加を見込む中，効果は期待できるが，料金低下を保証するものではない。ま省エネルギーを推進し，30 年度時点の電力需要を 13 年度とた供給力確保については，電源多様化に加えてデマンドレス

同レベルまで抑えることを想定しているが，流通設備の投資

ポンスやネガワット取引も重視されている(11)。しかし，大規は増える。将来，電気料金の上昇を抑制する点から効率的な模電源となるのは火力であり，その燃料が長期契約に基づき設備形成が求められる。

調達されている点から，新規参入者が短期で設備を稼働する

既に電力市場に競争が導入されているが，何らかの投資回とは考えにくい。火力発電の燃料となる LNG を確保するた

収メカニズムに基づき長期的観点から供給力と送電容量を確

めには，上流部門の開発と大型タンカー用の港湾整備が不可

保する必要がある。安定供給のために広域連系線が重要であ欠である。

表 3.2.2：東日本大震災前後の政策比較
制約条件
震
資
災
源
以
小
前
国
震
災
以
降

原
発
停
止

政策目標
安定供給の実現
新規参入の容認
料金引下げ
低炭素社会の実現
原子力損害賠償
東京電力の存続
原発再稼働
電力供給力の確保
料金値上げ抑制
日本経済の衰退防止

実現手段
ベストミックス達成
アンバンドリング
小売供給分野の自由化
再生可能エネルギー促進
原子力損害賠償・廃炉等支援機構
資金調達・収支改善
安全審査の徹底
電源多様化の推進
公共料金の見直し
アジア経済圏の確立

プライオリティ
原発推進
会計分離
部分自由化
送電線接続の透明化
被災地支援の継続
福島第一原発の公的管理
地元合意の促進火力発電の充実
総括原価の見直し
協調的資源外交

長期的政策・戦略
インフラ輸出の展開
取引所取引の活性化
全面自由化
スマートグリッドへの投資
費用負担の再検討
組織再編と収益確保
運転・廃炉の技術継承
タンカー用の港湾整備
プライスキャップの導入
国際連系線の拡充

電気学会

小売料金に関しては，自由化以前には総括原価方式に基づき決められていた。それに対して，自由化以降の新規契約については規制を受けないが，燃料費の高騰，再生可能エネル
ギーの固定価格買取制度に伴う負担，原子力損害賠償・廃炉等支援機構の一般負担金など，小売料金の上昇につながる要因が多い。今後，小売料金の抑制を狙って，プライスキャッ
プ規制のようなインセンティブ規制を適用する選択肢もある。
供給力は一部の原発再稼働や再生可能エネルギーの普及を通して改善できるが，長期的視点から韓国やロシアとの国際連系線やパイプラインにも期待が寄せられている。欧州において，連系線やガスパイプラインが広域的に整備されている点は参考になる。今後，アジアとの国際連系線を視野に入れて，日本経済の衰退を避ける必要がある(12)。
3.2.6 おわりに2016 年 4 月に小売全面自由化が開始され，「地域独占」という概念はまったく通用しなくなった。既存電力会社と新規参入者の間で料金競争が展開されているところに，17 年 4 月
からガス小売全面自由化も始動したので，顧客争奪戦が激化している。電力とガスに加え，テレコムや商業施設のポイン
トなどの特典が付与されることもある。セットで割安感が強調されているが，料金メニューが複雑化しているために，必ずしも電力料金が低下したかどうかを容易に理解できない。
電力自由化が経済活性化に寄与すると言われるが，電力需要が鈍化している場合にはパイの奪い合いになり淘汰現象が起こり，活性化につながらない。資源小国のわが国では，輸入燃料価格の変動リスクに加え，自由化以降の固定価格買取制と震災後の原子力損害賠償・廃炉等支援機構の一般負担金
により，料金値下げは難しい状況にある。更に，東京電力福
島第一原子力発電所の事故をめぐる損害賠償と廃炉措置問題
が，将来の不確実性を高めている。公的負担のスキームを確立した上で，自由化の枠組みを再構築する必要がある。

参考文献(１) 電力システム改革専門委員会：「電力システム改革専門委員会報告書」
p.3, (2013 年 2 月)
(２) 電力システム改革専門委員会：「電力システム改革の基本方針 －国民に開かれた電力システムを目指して－」(2012 年 7 月)
(３) 電力システム改革専門委員会：「電力システム改革専門委員会報告書」
p.55, (2013 年 2 月)
(４) 経済産業省資源エネルギー庁：「小売全面自由化に関する進捗状況」(2016 年 8 月)
(５) 経済産業省資源エネルギー庁：「電力小売全面自由化の進捗状況」p.14,(2017 年 4 月)
(６) 経済産業省資源エネルギー庁：「電力小売全面自由化の進捗状況」p.1,(2017 年 4 月)
(７) 総合資源エネルギー調査会基本政策分科会，電力需給検証小委員会，
第 9 回会合，資料 6 p.2, (2015 年 4 月 3 日)
(８) 野村宗訓・草薙真一：『電力・ガス自由化の真実』エネルギーフォーラ
ム，p.32, (2017 年)(９) 電力広域的運営推進機関：「広域系統長期方針 中間報告書」(2016 年
3 月)(10) 経済産業省：「長期エネルギー需給見通し」(2015 年 7 月)

23(11) 経済産業省：「ディマンドリスポンス（ネガワット取引）ハンドブッ
ク」(2016 年 12 月) , 山内弘隆・澤昭裕編：『電力システム改革の検証』
白桃書房，pp.151-153, (2015 年)(12) 野村宗訓・草薙真一：『電力・ガス自由化の真実』エネルギーフォーラ
ム，pp.80-83, (2017 年)

電気学会

24

3.3 イギリスにおける電力自由化後の実態と課題
3.3.1 はじめにイギリスでは 1990 年代に，所有上の発送電分離，小売全面自由化，料金規制の撤廃が実施された。電力取引は 2001 年まで強制プール制であったが，その後，相対取引も認められることになった。2005 年にイングランド・ウェールズとスコッ
トランドの市場は統合され，送電会社であるナショナル・グ
リッド社の子会社（NGET）が全国の系統運用者としての役割

図 3.3.2

を果たしている(1)。現在の電力市場は，図 3.3.1 のように示さ

電源構成の変化（2000 年～2014 年）（出所：DECC(3) (2015), p.121.）れる(2)。
電源選択や設備投資は事業者の裁量に委ねられているので，一国としてのベストミックスの維持は難しくなっている。
最終利用者の選択肢は広がったが，ビッグ 6（Centrica, EDF,
E.ON, RWE npower, Scottish Power, Scottish and Southern）の料金に顕著な違いはなく，メリットが大きいとは言えない。むしろ，近い将来に電源不足とそれに伴う料金上昇が起きるた
めに，その対策が必要と考えられる。

図 3.3.3

3.3.2 電源構成の変化と電力市場改革の推進
電力自由化後の電源構成の変化は図 3.3.2 の通りである(3)。
石炭とガスが主たる電源となっているが，今後，大型燃焼施設に関する EU 指令（Large Combustion Plants Directive）(4)に基づき石炭火力は閉鎖しなければならない。更に，原子力設
備の多くは老朽化のために 2014 年～23 年までに停止する(5)。
図 3.3.3 の通り 2013 年と 14 年の比較から，石炭と原子力の比率が低下し，ガスと再生可能エネルギーが増えてきている
ことがわかる(6)。

風力について 15 年間の固定価格買取制を認めているほか，
原子力に関しても事業者リスクを軽減するために，差額契約を併用した上で 35 年にわたる買取制を導入した。これらの制度は発電事業者の投資インセンティブを促すものの，自由化当初に想定されていたような市場原理に依存する政策とは明らかに異なる。

供給力不足に関しては，電力市場改革（EMR）の中で安定

3.3.3 国際連系線強化による安定供給の模索

供給の手法が模索されてきた(7)。新しい制度として既に，差額契約に基づく固定価格買取制（FiT CfD）の導入と容量市場（キャパシティ・マーケット）の創設が決められた。政府は電源構成の比較（2013 年・14 年）（出所：DECC(6) (2015), p.119.）

イギリスでは安定供給を実現するために電源開発のみならず，国際連系線の拡充を重視している。2020 年までに連系線能力の強化を通して，料金低下を実現する方針が明らかにされた(8)。現実の石炭火力の閉鎖と原子力設備の老朽化を考慮
すると，迫りくるエネルギー危機を回避するためには，連系線の増強は不可欠である。
国際連系線の現状と将来計画は，図 3.3.4 に示されている(9)。EU 域内でも連系線強化は，電源多様化と市場連動の観点から推進されてきた。イギリスはオランダやノルウェーなど7 カ国と交渉を続けているので，事務的なコストもかかるが，供給力確保を実現できる点から，この取組みは評価できる。
3.3.4 配電会社の自然災害対応と顧客満足度
配電と小売供給は，ライセンスにより完全に分離されている。配電会社は 14 社だが，所有者別で見ると図 3.3.5 の通り
6 社になる。現在，独仏の電力会社の他，スペイン，米，オーストラリア，香港などの外国企業も株式保有を通して関与している。唯一のイギリス企業 SSE パワー・ディストリビュー
図 3.3.1

イギリスの電力事業者と取引関係（出所：NAO(2) (2012), p.8.）

ション（SSE）は，地理的に離れたスコットランド北部とイン
グランド南部の 2 エリアを持つ。ロンドンなど 3 エリアを持

電気学会

25

日以上にも及ぶ停電を強いられたことが問題視され，エネル
ギー規制当局（OFGEM）は事後調査に乗り出した(10)。
OFGEM の調査において配電会社が実施すべき措置として再確認されたのは，保線管理の充実，精度の高い天候予測，人員の適正な配置など，意外にも単純な内容であった(11)。架線にダメージを与える樹木の伐採が停電防止の有効策になるという指摘はわかりやすいが，実際には送電会社でも人件費削減の点から保線管理が軽視されているのも事実である。
一般家庭の利用者は自由化以降，多様な料金メニューを提示する小売会社の選択に集中しすぎて，事故時の対応について考慮することは少ない。物理的な設備の修復を行うのは配電会社だが，顧客に周知する手法は限られている。依然，配電会社は地域独占を維持しているために，小売供給会社のように顧客自らが選ぶ対象にはなっていない。多くの利用者が配電会社の直面する問題点について認識を深め，今後もサービス向上のための投資が実現されているのかに関心を払うべきであろう。

図 3.3.4

イギリスの国際連系線（出所：Moore(9)(2014), p.7.）

3.3.5 小売供給市場の競争と「困惑独占」
小売供給会社は 20 社以上存在するが，全国市場ではビッ
グ 6 のシェアが圧倒的に高い。表 3.3.1 と表 3.3.2 から，それ以外の小規模な供給事業者は電気・ガスともに，個別に見ると 1～3％のシェアしかないことがわかる(12)。
家庭用電気・ガスの小売料金は，図 3.3.6 のように趨勢的に上昇傾向にあり，2013 年は 05 年と比較すると電気で 1.5 倍，
ガスで 2 倍以上の値上げとなった(13)。多くの需要家は小売供給会社から電気とガスをセットで購入する同時供給契約（デュアル・フュエル：Dual Fuel）を結んでいるが，2013 年の平均年間支払額は約 1,300 ポンドにも達する。

表 3.3.1

電力小売供給市場のシェア（出所：Buckley and Moss(12) (2014), p.15.）
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図 3.3.5

イギリスの配電会社マップ（出所：Utilitiessavings,
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http://utilitiessavings.co.uk/resources/electricity-distributors/）

つ UK パワー・ネットワークス（UKPN）は，フランス EDF
から香港の長江インフラに売却された。

表 3.3.2（出所：Buckley and Moss(12) (2014), p.16.）

近年，強風や豪雨，洪水などの大規模な自然災害が多発しているために，停電事故とそれに伴う顧客への補償が注目されている。2013 年 12 月末にイギリス全土を襲った嵐の影響
で，200 万人を超える利用者が停電の被害を受けた。その 95％
が 24 時間以内に復旧したが，約 1 万 6 千世帯の復旧には 48時間も要した。特に SSE と UKPN の地域で，約 500 世帯が 5

ガス小売供給市場のシェア

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電気学会

26

OFGEM の調べでは，デュアル・フュエルの料金内訳は卸費用 42％，小売供給費用 14％，税引き前利益 9％，送配電・ガス輸送費用 23％，環境費用・社会的費用 7％，付加価値税5％となる(14)。小売供給会社は卸のコストについて，自らコントロールできるものではないと主張しているが，発電会社と垂直統合型で多角経営を進めているために，コスト配分と料金設定に不透明性が残ると厳しく批判されている。
自由化以降，各社はシェア維持のために新メニューで顧客の囲い込みを進めてきた。それは選択肢の増加という点で評価できるが，実際にスイッチングを促したかどうかは疑わしい。政策当局は「困惑独占」（confusopoly）という概念に注目している(15)。これはアメリカの作家で風刺漫画家でもあるス
コット・アダムスによる造語だが，1997 年に出版された『デ図 3.3.7

ビッグ 6 のデュアル・フュエルの料金動向（出所：OFT, OFGEM and CMA(17) (2014), p.65.）

ィルバート・フューチャー』というタイトルの本の中で使われた(16)。通信や金融業界の企業が複雑な料金体系を作り，顧客を故意に困惑させることを意味するが，エネルギー分野の自由化においても結果的に利用者が事業者を選びにくい状況を生む点が注目されている。
ビッグ 6 のデュアル・フュエルの料金動向は，図 3.3.7 の通りである。更に，6 社の過去の値上げ時期を見ると図 3.3.8 のように，ほぼ同時期に実施されてきた点が確認できる(17)。このようなカルテルに近い現状から，需要家側の不信感はつのるばかりである。エネルギー会社が不当な利益を得ることのないように，透明度の確保された中で合理的な料金をつけるべきことが求められている(18)。欧州のシェールガス開発やロ
シアのエネルギー輸出などに不確実性が残る状況下では，政策当局の調査は国民の信頼を得るためにも重要な役割を担っている。

ビッグ 6 による料金値上げのタイミング

ポンドも低下した。それに対して，発電・ガス生産と小売供
給市場をつなぐ中間的な段階の送配電やガス輸送の費用と，再生可能エネルギーの購入義務や固定価格買取制の負担金を3.3.6 料金値上げは「政府の失敗」にも起因
自由化以降の料金上昇は，主として寡占的な事業者による複雑な料金メニューに原因があるが，実は政府の規制料金や新たな制度に基づく課金にも起因していることが明らかにされている(19)。2009 年～13 年についてのデュアル・フュエルの料金内訳と利益に着目すると，表 3.3.3 のように推移してきた(20)

図 3.3.8（出所：OFT, OFGEM and CMA(17) (2014), p.67.）。この期間の卸費用は 774 ポンドから 643 ポンドへと，131

含む環境費用と社会的費用については，318 ポンドから 394ポンドへと，76 ポンドも上昇していることがわかる。
ネットワークにあたる送配電とガス輸送の料金について
は，政府の規制を受けている。更に，政策費用に相当する再生可能エネルギーに対する支援金に関しては，民間の事業者が関与できるものではない。更に，付加価値税も外生的に決定される要素である。これらは前述した通り料金の 35％を占めるが，政府のコントロール下にあるにもかかわらず，値上げを引き起こしている点は軽視できない。
今後，電源ボリュームを確保し，電源多様化を推進する点から再生可能エネルギーのみならず，原子力発電についても
表 3.3.3

デュアル・フュエルの料金内訳と利益（出所：OFGEM(20) (2015) に基づき筆者作成。）（注）数値はすべて 2014 年を基準として，物価上昇を考慮した上で調整されている。

図 3.3.6

電気・ガス小売料金の推移（出所：DECC(13) (2013), p.9.）!.'/#$%!,*+"#!,!, !.'/)!.'/ .£/
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2009
774

2010
673

2011
585

2012
646

2013
643

318

329

320

373

394

148
62
1,303
1,312
10
0.7

174
61
1,237
1,277
41
3.2

159
55
1,118
1,150
32
2.8

162
62
1,243
1,300
56
4.3

168
63
1,266
1,316
49
3.7

電気学会

27

差額契約に基づく固定価格買取制の負担金が加算されるので，上昇要因が増えることになる。解決策としては，政府・事業者・利用者などすべての主体が将来の長期エネルギー計
画の策定に参画した上で，非化石燃料の導入量と負担額を明確にする必要があるだろう。更に，料金規制の見直しができるスキームを築くことも考慮する価値がある。
3.3.7 新型原子力をめぐる不確実性の増大
原子力専門会社 British Energy（BE）は，自由化後の卸料金低下によって採算割れに直面し，2002 年に公的資金が投入さ

表 3.3.4

イギリス原子力発電所

プロジェクト・企業名

サイト・プラント名

地域

新型炉プロジェクト
炉型

ヒンクリーポイント C-1
EPR
サマセット
ヒンクリーポイント C-2
EPR① EDF Energy
サイズウェル C-1
EPR
サフォーク
サイズウェル C-2
EPR
ウィルヴァ・ニューウィッド 1
ABWR
ウェールズ
ウィルヴァ・ニューウィッド 2
ABWR② Horizon
オールドベリー B-1
ABWR
グロスタシャー
オールドベリー B-2
ABWR
セラフィールド・ムーアサイド 1
AP1000③ NuGeneration
セラフィールド・ムーアサイド 2
カンブリア
AP1000セラフィールド・ムーアサイド 3
AP1000
ブラッドウェル B-1
HPR1000④ 中国広核集団 CGN
エセックス
ブラッドウェル B-2
HPR1000

設備容量
(MWe)
1,670
1,670
1,670
1,670
1,380
1,380
1,380
1,380
1,135
1,135
1,135
1,150
1,150

着工
運開
予定年
予定年
2019
2026
2020
2027
―
―
―
―
2019
2025
2019
2025
―
2020年代―2020年代
2019
2025
―
2026
―
2027
―
―
―
―

（出所：World Nuclear Association 公表資料に基づき筆者作成。）

れる事態に陥った。イギリス政府とフランス電力会社 EDF との間で数年にわたる協議が進められ，2008 年に BE は EDF の傘下に入ることが決まった。フランスの支援で難局は乗り切

3.3.8 おわりにれたが，2030 年までに現行設備のほとんどが寿命を迎えるた

イギリスの経験から，いくつかの示唆が得られる。まず第めに，発電不足が懸念されている。

1 に，発送電分離の実施後に安定供給を考慮した体制が崩れ

新型原子力の計画は，表 3.3.4 の通りであるが，現実にはどてしまった点である。発電市場では再生可能エネルギーを中の案件も具体的な工程は提示されていない。①～③のプロジ

心に小規模な参入者が現れたものの，石炭火力の閉鎖と原子

ェクトは，EDF・Centrica，E.ON，RWE npower が中核になる力発電の停止によって電源不足の問題が表面化した。その対はずであったが，リスクが大きいことから EDF 以外の 3 社は応策として，計画的に供給が確保できるように電力市場改革

撤退してしまった。その後，中国広核集団（CGN），日立製作が進められている。それと同時に，国際連系線の拡充によっ

所，東芝が参画し，それらの計画は継続されているが，競争ても安定供給が実現できるように，隣接する諸国と協力関係

市場での収益確保については慎重論も見られる。

を深めている。

①は EDF が推進するプロジェクトで，ヒンクリーポイント

第 2 に，自由化導入後の小売料金は値上げに反転するだけとサイズウェルの 2 地点で，フランス原子力大手 Areva の欧でなく，上昇傾向が長期的に続く事態もあり得る点が明らか

州加圧水型炉（EPR）を建設する予定である。もともと Centricaになった(21)。燃料価格が高騰する状況下においては，事業者が EDF のパートナーだったが，2013 年に撤退し，それに代が透明性の確保された中で料金を設定しなければならない。

わって CGN が参画している。出資比率は，EDF が 66.5％，

更に，政府と事業者は料金の内訳を正確に把握した上で，需CGN が 33.5％である。

要家に対して理解を求める必要がある。もちろん料金抑制策②は日立が買収した Horizon のプロジェクトである。もとが望まれるが，値上げを回避できない時に，その理由を利用

もとドイツの E.ON と RWE npower のジョイントベンチャー者に対して公明正大に説明できる環境を整えておくことも重で進められてきたが，この 2 社は自国の原発廃止に従い撤退要であろう(22)。

した。2013 年に日立が継承し，日立 GE ニュークリア・エナ

第 3 に，再生可能エネルギーを中心とする非化石燃料の普ジーの改良型沸騰水型軽水炉（ABWR）が導入される予定で及・支援の観点から，固定価格買取制は評価できるが，それある。

は「環境費用・社会的費用」として最終利用者の料金を押し③は東芝傘下の NuGeneration（NuGen）によるプロジェク

上げる要因にもなっている。もちろん低炭素社会実現のため

トである。もともとフランスのガス電力会社 GDF スエズには肯定的な見解も見られる。しかし，永続的な料金値上げ（2015 年に ENGIE と改称）とスペインの電力会社 Iberdrolaは回避されるべきであるので，負担方法についての合意形成の計画であったが，2013 年に Iberdrola が NuGen の全株式をを踏まえた政策形成が求められることは言うまでもない。

東芝に売却した。東芝の子会社であるアメリカ Westinghouse

第 4 に新型原子力のプロジェクトは，すべて外国企業に依（WH）の AP1000（最新加圧水型軽水炉）の導入が予定され存しているが，建設コストや廃炉問題の点から計画の実現はていた。しかし，2017 年に WH の経営が破綻したために，本

容易ではない。2016 年 6 月 23 日に国民投票によりイギリス

計画は苦境に立たされている。東芝は GDF スエズの保有するの EU 離脱（Brexit）が決まった点から，今後のエネルギー政

NuGen の全株式を取得しなければならないが，東芝自らが経策は不安定化すると考えられる。EU 離脱はこれまでにイギ

営悪化に直面しているために，先行きは不透明である。

リスが築いてきた EU 加盟国との関係を悪化させる要因にな④は中国 CGN が主導するプロジェクトである。上記①にる。フランス EDF が撤退するとの意思表示はしていないが，

CGN が参画することが決まった後に新たな計画として追加

将来的に不確実性が残っていると言わざるを得ない(23)。このされた。フランスの技術を取り込んだ中国製の加圧水型原子

事例は，電力のようなインフラ産業に外国資本を入れるメリ

炉「華竜 1 号」（HPR1000）が導入される点で，他の計画とはットとデメリットについては，慎重に判断すべきことを示唆異なる。プロジェクトの出資比率は CGN が 66.5％，EDF がしている。

33.5％で，①とは逆の比率になっている。

電気学会

参考文献
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ム，pp.77-80, (2017 年)

28

電気学会

高

低

3.4 電力システムの信頼性維持の課題

29

信頼度

3.4.1 はじめに

シ ステ ム 環 境・ 負荷状態・ 外乱
・ 不確定性東日本大震災とそれに伴う原子力事故以降，エネルギーに関連する環境が激変した。首都圏で 2 週間に亘る輪番停電を

電力設備
・ 十分性
・ 管理状態・ 制御性

経験するなど需給逼迫が続き，エネルギーの供給や利用に対する従来の枠組みに対して疑問が投げかけられた。そして，問題を解決する手段として，従来のエネルギー政策の抜本的図 3.4.1

電力システム信頼性の決定要因

表 3.4.1

環境に対する設備の相対的レベルな見直しに伴い，電力システム改革が進行した。この流れの中で，再生可能エネルギーの促進(1)～(3)は重要な位置を占め，固定価格買取制度（FIT）が施行され，特に太陽光発電など天レベル

当該レベルの設備での電力システム運用

候に依存する自然変動電源の導入が加速した。現在，①広域高システム環境に対し全く不安定性が発生しない。

系統運用の拡大，②小売及び発電の全面自由化，③法的分離の方式による送配電部門の中立性の一層の確保という 3 段階の電力システム改革が進行中である。現在は，この第 2 段階にあり，2015 年 4 月に電力広域的運営推進機関（OCCTO）が設立され，2016 年 4 月に小売全面自由化が実施された。

中
低不適

適正な運用・制御を実施すると，不安定性を回避できる。
適正な運用・制御を実施しても，不安定性を回避できない状況に遭遇し得る。
連続運用ができない。

電力システム改革の背景には，「安定供給の確保」
，
「電気料
金の抑制」
，
「需要家選択や事業機会の拡大」といった目的がが，一方で人類の作った最大級の複雑システムといわれ，そなお，電力システムに特化した議論を行う際には，信頼性の度合いとは別に，慣例的に「供給信頼度」，「信頼度」といった用語が広く用いられているので，本稿でも同様の趣旨でこれらの用語を用いる。
(２) 配電系と基幹系の信頼性
電力システムの信頼性の複雑さのため様々な不安定要因を内在させている。従って，維持の目的は，停電の頻度や時間を低く抑えることである。

将来にわたって安定に電気を使えるよう，社会インフラとし

停電には，需要家に近い配電線での故障とシステムの基幹部てのシステムの信頼性をいかに維持しているかを理解し，リ分での故障に起因するものとがある。システムを木に例えれ

スクについても認識しておきたい。

ば前者は枝葉の部分，後者は幹に相当する。2013 年度の統計

あるが，これらは電力システムが健全に機能することが前提になる。電力システムは，発電所で電気を発生し，送電線で需要家に届けるという単純でわかりやすいシステムである

本稿では，現在の電力システム環境の大きな変化として，

では，配電線事故による供給支障が 90.3%，需要設備事故が再生可能エネルギーの大量導入を考え，システムの信頼性を3%，これ以外が基幹系の事故（送電線 2.4%，変電所 0.4%，

維持するための考え方や手法(4)(5)について解説し，将来に亘発電所 0.4%，系統外部事故 3.5%）であった(27)。

って電力システムという社会インフラを維持していくための統計的には前者の供給支障事故が 9 割以上を占めるが，こ課題や方策について，最近の我々の研究 (6)～(23)なども交えてれは広範囲に広がる配電線が自然災害等の影響を受けやす考えてみたい。

く，加えて確率的に発生する事故に対して，事故点の近傍や下流部分がどうしても停電を回避しにくい事による。
一方，基幹部分での事故は大規模な供給支障に直結するの

3.4.2 電力システムの信頼性維持で，後述する手法(10)(11)で信頼性を維持している。現在，基幹

3.4.2.1 電力システムの信頼性
一般にシステムの信頼性と系事故による供給支障の割合が小さいのは，後に説明するよは，そのシステムが与えられた条件で規定の期間中，要求さうに現状の信頼性維持方策が機能しているためである。しかれた機能を果たす性質（すなわち正常動作）を意味する広義

し，この基幹系の信頼性は電力システムの環境に影響を受けの工学的用語である。また信頼度とは確率的･統計的視点で正やすいため，今後の環境変化には特に注意していく必要があ

常動作の度合いまでを評価する際に用いる用語である。電力る。特に大規模停電が発生すると，社会・経済の混乱を招き，システムは電力供給を目的とするシステムであるので，電力

国民の生命が脅かされるなど甚大な社会的損失を伴う。したシステムの信頼性は供給支障（停電）の少なさにより評価さがって，基幹系における信頼性維持は，想定される事故や外れる。例えば，日本では 2015 年度，需要家あたりの停電が年乱に対して，大停電への波及をくい止めるという基本概念に(１)

システムの信頼性(27)(28)

平均で 0.13 回，21 分ほどである。これらの指標は，計画停電を除外するなど国や地域により統計方法が異なり直接基づいている。以下ではこの点について述べる。
(３)

信頼性の決定要因と設備のレベル

一般に，電力的な比較は難しい場合があるが，日本は国際的にも高い信頼システムの信頼性は様々な要因よって変化するが，主に電力性を維持しているといえる。ちなみに，震災の 2011 年度は停

設備と周辺環境のバランスによって決まるといって良い（図電回数 0.94 回，514 分であった。

3.4.1）。すなわち，設備投資や維持費を増やすほど信頼性は高電気学会

表 3.4.2 電力システムの不安定要因

くなり，同じ設備であっても負荷需要が増し外乱が大きくなるほど低下する。これは後述するシステムの安定限界が，概

不安定要因

説

ねこのバランスに基づいて決まるためである。そして，このバランスに多少なりとも影響するのが，運用・制御技術であ

周波数変動数（発電機の回転速度）が維持できなくなる不安定性。
発電機間の振動の安定性。定常状態にお性質を理解するため，電力システムの環境に対する相対的な安定

ける安定性（定態安定度）や脱調と呼ばれ度る不安定現象に関する安定性（過渡安定な設備投資により，「高」レベルの設備を維持するなら，多少度）がある。

乱暴なシステム運用をしても不安定な状況には至らないが，「中」レベルに設備の状態が低下すれば，安定性に留意した

電力潮流の最大電力点（静的分岐点）に対
電圧安定性

応する安定限界。安定限界付近で急激に状態が変化（電圧が低下）する。

システム運用が必要になる。さらに，「低」レベルに下がれば，どのようにうまく運用したとしても，物理的に不安定性を回避できない状況に遭遇し，「不適」レベルでは連続運転すら不可能な状況に至る。通常，先進国のシステムは「中」レベル

過負

現在わが国では設備維持のためのコストが抑制されてい電力機器や送電線の運用限界を超える負荷

荷（電流）状態。

電圧変動

であり，停電を繰り返す途上国のシステムは「低」レベルといってよい。

明

需要と供給のバランスが崩れた際に周波る。ここでは厳密性には欠けるが，電力システムの基本的な設備のレベルを表 3.4.1 のように分類してみる。例えば，大き

系統運用上，許容される電圧の上下限。
表 3.4.3

外乱

要

電力システムの外乱の例

因（事故・事象）

対応手段（事象それ自体は回避不能）る。また，太陽光発電の導入は，天候に依存して発電量が大

落雷・自然災害

自動遮断，など

きく変化するなど外乱を増大させている。そして，安定な既機定期検査（停電作業等の維持管理）

存電源の利用率が下がり，廃棄されることで安定性や制御性

30

器

故

障

ヒューマンファクタ

訓練，教育，組織，安全システム，他を低下させている。これらはいずれも図 3.4.1 のバランスにおいて，信頼性を低下させる要因である。したがって，効果的な対策を講じなければ，環境に対する設備の相対的レベルはうかを調べるためには，電力システム解析（数値計算および必然的に低下する。

シミュレーション）を実施して，それぞれの不安定要因に対して個別に安定条件を評価する必要がある。特に重要なもの

3.4.2.2 信頼性に関わる要因と信頼性維持の方法論(１) 電気の品質

ここでは，電気の品質について，簡単については後の節で説明する。
（３）外乱

電力システムは落雷や突発的な設備故障なに述べておきたい。一般に，電気の品質は主に以下の３つのどの外乱に常にさらされており（表 3.4.3），外乱を受けた際要素で決まる。

の安定限界が特に重要である。機器故障やヒューマンファク(ａ) 電圧タによるものなど，対応可能なものについては発生頻度を低(ｂ) 周波数下させる設備の維持管理や訓練など様々な対策が施される。

(ｃ) 停電時間，停電頻度

しかし，電力システムの外乱は確率的に発生し，完全に回避

上記の(ａ)と(ｂ)は，電気製品が正常に動作しなくなる，照することはできない。例えば，2003 年の北米での事故や 2006

明がちらつく，寿命が短くなるなど，電気を使用する際に問年の欧州での事故では，初期の事故や外乱に対してオペレー

題となる品質である。実生活においてこのような電気の品質

タの対応が必ずしも適切ではなく，系統内で過負荷が発生し，を気にすることはあまりなさそうであるが，近年は太陽光発

その後の状態悪化の連鎖に繋がっている(29)(30)。また，1987 年

電の増加などに伴い，これらが改めて重要視されつつある。

の東京での停電は，想定外の需要の増加により，電圧安定性

また，上記(ｃ)に関して，必要時に電気を使えることは品質のの限界付近に到達してしまったことによるものであった(31)。

重要な要件であり，これは本文の主題である。

(４) 信頼度基準

これまで世界で経験している大停電

例えば航空機においては，最初に切掛けとなる事象があり，その結果，上記の安定

積載量を増加させていくと最終的には飛行できなくなるよう限界に近づき，系統保護リレー動作などの自動的な遮断機動に，電力システムにおいても物理的な安定限界がある。そし作，系統操作や制御でさらなる状態悪化を招き，系統崩壊にて，システムの信頼性は物理的な安定限界と密接に関係して至っている。すなわち大停電には，最初の事象が次の事象をいる。電力システムには，重要な５つの不安定要因（周波数引き起こす形でカスケード的に進展するという共通のパター

変動，安定度，電圧安定性，過負荷，電圧変動，表 3.4.2 参照）ンがある。そこで，大停電を回避する手法として，予め外乱があり，全ての要因が安定でなければシステムを運用できなを想定して，それに耐えられるよう信頼度基準を設定する。

い。安定な運用状態において電力需要や発電機の出力などを世界的に広く採用されているのが，N-1 信頼度基準である。

(２) 電力システムの安定限界増加させていくと，最終的にはいずれかの安定限界に到達する。
一般に想定するシステム環境で，安定性を維持できるかど

N-1 信頼度基準とは，電力系統内の重要な N 個の要素（発電機，送電線，変圧器など）のいずれか１つに故障が発生することを予め想定し，必要な準備をしておくことである。想電気学会

3.4.4 信頼度維持の手続き
表 3.4.6 表
再生可能エネルギーに関連する課題
手順 A) 需要等の予測に基づき運用状態を推定。
配電系統の電圧問題，逆潮流問題
手順 B) 信頼度基準に基づく想定故障を仮定し，指定した周波数問題，需給調整問題，外乱時の分散電源一斉解列
運用状態に対し安定性を解析。（想定故障解析）
事故時の分散電源単独運転，その他
手順 C) 安定⇒ 信頼度基準を達成
供給信頼度の維持（本稿で取り扱っている課題）
不安定

⇒

31

②においては使用する発電所，発電機の運転台数，各発電機の出力配分の計画修正などが検討される。リアルタイム運用
においては，発電機出力のリアルタイムの調整や再エネの抑制，負荷しゃ断などが検討対象になる。
ここで 3.4.2.1 節での議論を思い起こしたい。すなわち①の設備計画が万全であれば，②や③の手続きは軽減され，場合対策を検討・実施

によっては不要になることである。少なくとも現時点で，②
表 3.4.5

システム運用における信頼度基準の維持や③の段階で表 3.4.2 に示す全ての安定限界を対象として，手想定事象に対し事故波及を

順 A)～C)の解析が実施されている訳ではない。従来は，それ防止する対策

以前に構築された電力設備の恩恵により，安定性が保証され，

信頼度制御
予防制御

事象発生に備えた事前の制御運用において必ずしも全ての検討が必要ではなかった。しか補正制御

予め準備した事象発生直後の制御

し，現在は再エネの導入により運用環境が変化しつつあり，

想定外事故時に発生する供給支障の系統内での状態を把握しにくくなっている。

復旧制御

復旧計画の事前準備

課題： 将来の予想される環境に対して不確定性が大き

定故障の設定は非常に重要であるので，N-1 基準をベースに，重大な故障は想定故障に組み入れ，想定故障の発生を前提として安定性を確保する。これは，大停電に至るカスケード的な連鎖において，最初の第一歩で連鎖を断ち切る手法である。
一般論として，電力システムの供給信頼度は，表 3.4.4 の手
続きによって維持される。ここで特筆すべきは，手順 A) B)において実際には発生するかどうか分からないが確率的には発生し得る影響の大きい外乱に対して，手順 C)で常に準備をしておくことが信頼性維持の手法である点である。これは一見無駄に思える対策であるが，運転期間中に一定の頻度で故障発生や外乱を受けるため，長時間の正常動作を維持するには避けて通れない方策である。このとき，不確定性が増大すると，以下の課題を生ずる。

い場合，手順通りの A)～C)の解析が必要である。また，設備のレベルが低下する状況で信頼性を維持するためには，
必然的に②や③のシステム運用での対応がより重要となると予想できる。
(６) 運用における信頼性維持

信頼度基準の逸脱を回避する目的で，システム運用時に実施される制御を表 3.4.5 に示した。まず，予防制御とは予め計算を行い，危ないと分かった所に近づかないというシステム運用である。万全な運用計画の策定が基本となる。予防制御の範疇には，前日計画では対応が難しい状況に対して，当日リアルタイムで発電機出力を再調整し，送電線の電力潮流を制限するなど様々なパターンがある。これに対して補正制御は，外乱や故障が発生した後に実施する制御である。故障発生時に実施する高速な制御として，不安定性を回避する系統脱調防止リレーなども広

課題： 不確定性が増大すると，手順 A)で多数のシナリオが生じ，それに相乗して手順 B)と C)の解析計算の負荷が増大する。なお，従来の計算ツール（入力が確定値で計算い意味でこれに該当する。
このような運用段階での信頼性維持対策は，いわば最後の砦である。このとき以下の課題がある。

結果も確定値である確定論的解析法）で真面目に対応する

課題： 運用段階での信頼性維持には，技術的にも高度場合の計算量の増大は，不確定変数がｋ個あり変動の上下な計算手法や計測・制御システムが必要となる。設備を有限を計算するとして単純に見積もれば 2ｋ倍となり，爆発的な増大である。
(５) 信頼度基準のチェックポイント

効利用しながら，信頼性を維持するための，将来環境を見据えた手法やツールの開発が必要である。

信頼度基準は，実際の日々の電力システム運用において，常時満たされていることが重要である。しかし，事前の準備がなければ信頼度基準を維持することはできない。このため一般論として信頼性維持のために，以下の 3 段階でのチェックがある。

3.4.3 再生可能エネルギーに関連する課題
3.4.3.1 概要
太陽光や風力のように自然環境により発電量が変動する電源を自然変動電源という。この自然変動電源の大量導入に対①設備を計画する段階（設備計画）②

発電機等の運転計画を作成する段階（運用計画）③

運転中で監視をしている段階（リアルタイム運用）

は配電線の末端で個別に発生するようなローカルな問題と，

ここで最も重要な事は，実際の運転③において信頼度基準

基幹システムの安定性に影響するようなグローバルな問題をが満たされることである。しかし，これを確実にするためには運用計画②が必要であり，さらに設備面での準備として設して，関連する種々の課題が各所で議論されている。表 3.4.6に重要と考えられる課題を示しておく。まず，これらの課題含んでいる。
配電系統の電圧問題，逆潮流問題とは，元来電源がなかっ

備計画①が必要になる。すなわち，上記の①～③の各段階でた配電線に太陽光発電などが設置されることで，下流から上

表 3.4.4 の手順 A)～C)を実施することが基本である。

流に向かう逆向きの電力潮流が流れ，日射条件で電圧が大き

設備計画①においては，上記手順 A)～C)で不安定性が検出される場合，対策として設備の増強が検討される。運用計画

く変動するなどの問題をいう。電圧は，3.4.2.2(1)節で説明したように電気の品質に関わるので，配電線・配電設備の増強

電気学会

表 3.4.632

再生可能エネルギーに関連する課題

配電系統の電圧問題，逆潮流問題
周波数問題，需給調整問題，外乱時の分散電源一斉解列
事故時の分散電源単独運転，その他
供給信頼度の維持（本稿で取り扱っている課題）

や電圧制御法を含めて現在対策が進められている。これは，さらに抜本的な対策が必要となる重要な課題である。
以下では，基幹系統全体に関わるグローバルな問題として，
図 3.4.2

まず周波数問題・需給調整問題を取り上げ，次に信頼性維持

周波数維持のメカニズムの問題を考えたい。これらは，基幹システムの安定性や信頼用を含めてデマンドレスポンス（負荷の制御）など需要側か性に深く関係し，システム全域にわたる調整や制御を必要とらの調整力の調達が期待されている。再エネ導入に伴う周波する広域的な問題である。前者の周波数問題・需給調整問題

数問題・需給調整問題は，将来に亘って継続的に対応が必要

も広い意味では後者の信頼性維持の問題の一部であるが，両な大きな課題である。
(２) 需給調整シミュレーションに基づく考察

者とも大きな問題であるため，それぞれ切り分けて扱う。前

ここで者の周波数問題・需給調整問題については「調整力」，「デマ

はシミュレーションにより，自然変動電源が大量導入されたンドレスポンス」，「ネガワット取引」，「リアルタイム市場」

際の系統運用の状況を考察する。図 3.4.3 は離島を想定した例など様々なキーワードで議論されているが，後者の信頼性に題系統で，24 時間の発電機運用をシミュレーションしたもの

関わるリスクについては，あまり議論されていないようにもである。小規模系統のためディーゼル発電機 3 台が主な供給感じる。以下ではこの両者がともに重要な課題であることを力であり，太陽光発電と風力発電は合計で総需要の 30％程度

改めて指摘したい。

である。ここでは不確定性の影響を極限まで考慮した開発法を用い，設備能力に対して再エネ電源を最大導入した際の発電機制御がどのようなものになるかを検討する(18)(23)。

3.4.3.2 周波数問題・需給調整問題
まず，周波数とは 1 秒使用した EMS ツールの概要を表 3.4.7 に示すが，これは不間あたりの発電機の回転数である。周波数問題とは，自然変確定環境下での最大性能を追求した需給制御法として開発し動電源の大量導入により，周波数が変動する問題である。こたもので、マイクログリッドの制御や将来系統の評価のため

こでは図 3.4.2 の火力発電機を例に電力システムにおける周シミュレーションツールとして用いている。この手法では，波数維持のメカニズムについて説明したい。タービンへの蒸予測の不確定性を予め想定して 1 時間先までの運転計画を作気エネルギー（発電）は，発電機で電気に変換され負荷で消成し，万全な準備（需給不均衡の可能性がある場合の対応）費されるが，発電，負荷，回転数の間には以下のエネルギーをしたのち，5 分先の値だけを発電機に指令する。これを 5 分

保存則が成り立っている。

毎に繰り返して需給制御を実施し，周波数を評価しながらシ（１）周波数維持のメカニズム

ステムを運用する。この手法では実際に再エネ出力の実測と（発電）－（消費）＝ （回転エネルギーとして蓄積）予測を実施し(15)(16)，リアルタイム環境を想定したシミュレー
ションに組み込んでいるため，需給不均衡の発生や発生限界

ここで，発電と消費が等しければ回転エネルギーの蓄積はまでの極限的な状況を解析できる(18)(23)。なお，制御間隔を 5ゼロであり，回転数は一定に保たれる。発電と消費の不均衡分としているのは，これ以上長くすると実効性を判定する上を需給不均衡と呼ぶが，需給不均衡の発生により回転エネル

で意味のない解析結果となってしまうためであるが、この値

ギーの蓄積や放出が起こり，回転数が変化する。これは自動は変更できる。

車に例えればアクセルを一定に踏み続けていても（エンジン

図 3.4.3 左は上から，総需要および発電機１～３の一日の運

出力一定），上り坂になると消費（自動車のエネルギー消費）

転実績を示している。図 3.4.3 右の各図は，変動の激しい時刻が増し，エンジン回転数が下がるのと同じ原理である。電力

14:10 に表 3.4.7④の手法を用いて，リアルタイム環境で算出

系統では全ての発電機が同期して，あたかも 1 つの発電機のした 1 時間先までの計画値である。2 本の点線で囲まれた領

ように回転するので，需給不均衡が生じるとシステム全体の域が上記 A)の実行可能領域であり，実線は C)の発電計画値

周波数が同時に変動する。そこで，常に周波数を計測して発である。この例では以下が観測できる。

電量を調整している。

•

電源の大量導入に対して，変動を吸収する調整力が不足する
ことが課題となっている。再エネ電源の増加により既存の火

14:10 付近は再エネ出力変動が激しく，3 本の点線と実線が重なり 1 本の線のようになっている。

このとき調整できる制御能力を調整力と呼ぶが，自然変動•全ての発電機が指令通りに 1 本の線上を追従しないと，需給バランスを保てない。

力発電機などの調整力が減少し，従来型のダム式水力，揚水再生可能エネルギーの大量導入環境では，この例に示され式水力などの調整力にも限界があるので，今後は蓄電池の活るように，設備の調整力を効果的に利用する特別な手法と制電気学会

表 3.4.7

33

再エネ導入限界の検討のための計算機能

需給運用 EMS・シミュレーションモデル(12)～(18)

太陽光発電大量導入前

太陽光発電大量導入後(従来系統)

負荷①

再エネ出力と負荷の予測（5 分毎に 60 分先まで）②

実行可能領域の厳密計算（5 分毎に 60 分先まで）③

需給不均衡の検出と最小限予備力の算出（同上）④運転計画の作成（60 分先までの計画を 5 分毎に更新）(将来系統)

負荷
負荷状態が
定まらない
（面的広がり）

解析対象：●

解析対象：・

時間

以上を 5 分ごとに算出し，④での 5 分先の計画値を各発電機に指令する。各発電機は指令を受けて出力を変更する。

時間

手順

手順

1. 需要が定まる

1. 状態を複数準備（不確定性を考慮）

2. 最過酷（最悪）故障設定

2. 最過酷故障不明 ?

3. 安定性チェック

3. 安定性解析ケース数が爆発的に増加

4. 安全運用点を確保

4. 安全な運用点を確保できるか？

図 3.4.4

全ケース解析

再生可能エネルギー電源による系統解析の課題

むしろ対応が難しくなる。このような急激かつ大きな変動を
ランプ変動と呼び，各所で予測精度の向上に取り組んでいるが、希にしか発生しない特殊な状況を予測することはかなり難しい。これに対して現状の運用では，
・30 分単位での各発電機の出力計画（市場取引を含む）
・各時刻の予備力と調整力の確保（同上，事前の調達）を前日までに決定し，この調整力をリアルタイム環境で駆使して周波数を維持するが，この枠組み自体が不確定性の増大により，非効率になる懸念がある。すなわち，前日の 30 分間
隔の計画は，不確定環境下ではシステム運用の視点で，実際
図 3.4.3

発電機出力の実績値に運用できる保証がない。そのため，予備力や調整力に関し御の緻密性が重要となる。この例では，各発電機が軌道からて過大な余裕を見積もる必要が生じ，不必要に不経済かつ非外れてしまうと需給不均衡が発生し，周波数変動に至ってし効率な運用となる可能性がある。

まう。このとき各発電機は，最大出力に達している訳ではな

今後，自然変動電源の増加に伴い，必要となる調整力も増

いが，出力を増減できる自由度はない。実系統で調整力が不加すると考えられる。蓄電を含めて需要側からの調達を最大足し，これに近い状況が発生すると，総動員される全ての発限に実施し，従来型電源も調整力としてこれまで以上に確保電機がシステムの安定性の維持に不可欠な存在となる。

する必要があると予想される。この場合に制度設計がうまく(３) 需給計画と需給運用における課題

一般に需給計画は電力市場取引を介して実運用の一日前に決定される。こできないと利用率の低い電源ばかりが増え，全体のコストが必要以上に増加する懸念もある。

のとき，周波数の維持に関しては，外乱に対して供給信頼度を維持するため，発電機脱落なども想定し，追加的に発電で3.4.3.3 供給信頼度の維持に関する課題

きる予備力を準備している。予備力には，(１) 不確定性の増大

電力システムの計画および運用

A)

瞬動予備力：即時に使用できる予備力

において，従来は電力需要の変動は概ねパターン化されておB)

運転予備力：10 分程度で調達が可能な予備力

り，危険度の高い運用状態を特定し，これに対して供給信頼C)

待機予備力：数時間程度で調達できる予備力度を維持しておけば十分であった（図 3.4.4 左）。これに対しがあり，必要となった時点での調達可能時間により分類し，て自然変動電源が大量に導入されると，発電量が天候に左右システム運用時には常に必要量を確保している 。また，欧されて急変するなど，予測外れが大きくなる（図 3.4.4 右）。

米の自由化系統では，調整用の電源を上記に相当する 3 段階

すなわち，事前の解析では信頼度基準を維持したつもりでも，の枠組みで事前に確保し，リアルタイムの制御や事故等に対

実際には予測外れによって維持できなかったなどの事態が起処する予備力として用いている。我が国でも海外の方式になこり得る。このような不確定環境では，系統運用や制御の先らって，調整力の公募制度が開始された。

行時間に応じて予測誤差の限界を考慮した解析が必要とな(4)

周波数維持は，負荷の変動が大きくなるほど難しくなり，る。このような不確定環境においては，

さらに予測の精度が悪化すると難しさに拍車がかかる。した・確率論がって，自然変動電源の大量導入に際しても，調整力・予備・確定論

力を適正に確保していくことが重要である。近年，自然変動のどちらを用いるかは非常に重要である。

電源の予測精度は向上してきているが，当然限界がある。ま例えば天候により商品の売れ筋や利益が変化するような場

た，例えば年一回だけ大きく外れるようなケースがあると，合，確率論を用いると効果的である。すなわち，確率論によ

電気学会

34

り利益の期待値を最大化する戦略を採用すれば，その時々で予測外れがあっても，長期的には利益を最大化することができる。これに対して，確定論は，例え低い確率でも，それが発生すると破局を招くような場合に採用する。電力システムの信頼性維持は，従来から大停電を回避するという目的で，確定論に基づいて管理されてきた。しかし，不確定性の増大により，これまでの方法論を維持すること自体が難しくなりつつある。
（２）ロバスト信頼度(6) ～(8)(17)

ロバスト信頼度という用語は特別な概念ではなく，不確定環境においても確定論に基づく信頼度基準を維持するという考え方である。例えば，
前節の表 3.4.7 に示した手法は，太陽光発電予測値が最大に外

図 3.4.5

停電作業計画の困難化れる上下限値（すなわち信頼区間）を指定して，その範囲内なら予測が外れても確実にシステムの信頼性を保証する。こることを示すエビデンスともいえる。すなわち，将来環境にのようなロバスト信頼度の考え方は，最悪の可能性に対しておいて，従来と同程度の信頼性を維持しようとするなら，従常時準備をしていくため万全であるが，一方でより厳密なリ

来以上の対策が必要になることを意味している。

スク管理とコスト評価が必要になる。例えば予測の最大外れ(４) 信頼領域について

不確定環境下で信頼度基準をを小さく見積もって運用計画を策定すれば，システム運用の満たす発電機の運転とはどのようなものかを，図 3.4.6 を用いコストは低下するが，これは代償としてリスクを受け入れるて考えたい。まず，将来の時点 t1 において不確定性があってことに相当する。

も，その点で運用を行えば信頼度基準が満たされるような運

不確定環境下においては，従来のシステム管理法が限界に転点の領域がある。これを，ロバスト信頼領域（以降，信頼達してしまう可能性があるので，新しい方法論の検討が必要

領域）と呼ぶこととすれば，全ての時刻において信頼領域のになろう。次節では，不確定性が信頼性維持に影響する具体

内部で運転計画を行えばよいことになる。しかし，時間の推例を考える。

移を考えると，実際にはシステムの制御性に限界があり，例
これはえば火力発電機では毎分 3～5％程度しか出力を変化させる

送配電線の過負荷に着目した信頼性の解析例である。停電作

ことができない。すなわち，時点 t1 では，将来の時点 t2 の信業は，需要家への電力供給は維持したまま送配電線の一部分

頼領域に到達できる領域（到達可能領域）がある。したがっを停電させて行う作業であり，電力設備の維持管理に不可欠て，時刻 t1 での実質的な信頼領域は，次の時刻の信頼領域へであるので，常にシステムのどこかで実施されている。前述の到達可能性を考えると実際の信頼領域より狭くなり，これ(３)

停電作業計画における信頼性の低下(20)の N-1 信頼度基準を遵守する系統構成となるよう，スイッチの入切手順を決め，作業員の配置も含めた年間計画の下で実施されている。この停電作業中においても電力系統は運用されており，想定故障時に過負荷発生の有無が問題となる。すなわち，太陽光発電の変動に対しても、従来と同等の安全性を担保した年間作業計画が望まれる。
図 3.4.5 はある実系統を例にとり，年間の正確な天候は予想できないという条件で，太陽光発電の導入量に対して，作業条件を満たすパターン（状態）の数を調べたものである。太
図 3.4.6

陽光発電（PV）の導入前は 125 の作業可能パターンの選択肢

信頼領域

た。
この結果は，停電作業計画が年間計画であることから，計画時において，作業当日の天候予測が難しいために生じている。この研究では，天候に応じて発電機出力の再配分を行う
ようにすれば，さしあたり問題が解決できることも確認している。しかし，ここでは，現在の環境において，従来の手法がそのままでは使用できなくなりつつある事実が重要であ

1400(a) 不確定性なし

C

1200

1000

800

600

d = 707

400
600

800

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

1400(b) 予測誤差20%

1200

1000

800

600

d = 283

400
600

G3 [kW]
発電機３の出力[kW]

800

1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600

G3 [kW]
発電機３の出力[kW]（3 機 6 母線系統で，再エネ電源 3 箇所で総需要の 30%を出力）

る。逆にいえば，この解析結果は従来と全く同条件のシステ
ムにおいて，太陽光発電が導入されるだけで信頼性が低下す

発電機２の出力[kW]
G2 [kW]

10％の導入で天候に依存しない選択ができない状況となっ発電機２の出力[kW]
G2 [kW]が存在したが，PV 導入の増加に伴ってパターン数が減り，

図 3.4.7

信頼領域の例電気学会

35

Main Power Flow: λ1
Distributed Flow: λ2をロバスト動的信頼領域 RDS と呼んでいる。信頼領域 RDS
は，不確定性が増大するほど，また，システムの制御性が悪くなるほど狭くなり，信頼性を維持するシステム運用が困難になる。
図 3.4.7 は，不確定環境下で信頼領域を解析した例である。
ここで留意すべきことは，元来十分な信頼領域が存在していλ2る系統（左）であっても，不確定性が 20%（すなわち，再エ
ネ出力は予測値に対して 80～120%の範囲）に増大するとL（右），信頼領域がかなり縮小することである。さらに不確定

λ1

B

A

性が増大すると領域が消滅し，信頼度基準を満たすこと自体が困難になる(8)~(11)。この状況を回避するためには，系統内のPV必要箇所に蓄電池などの調整力を適正に配置し，システムの制御性を確保する必要がある。
（５）過渡安定度に対する信頼性維持

過渡安定度は，

図 3.4.8

電気学会 WEST30 機モデル

G

N

送電線への落雷などにより，複数の発電機が秒オーダーで振動する現象であり，我が国では，特に西日本系統において重

A

A

S

0.13

L

0.21

B
N

0.17

0.09

・東向きの幹線電力潮流（λ1：1GW 変化）

0.05

Q

A

0.13

の故障に対して過渡安定度を評価する。ここではCCT [sec]

CCT [sec]の標準系統である。文献(20)(22)の結果に基づき様々な故障点で

Q

L

N

Q

0.07

S

Q
N

0.11
0.09

0.07

S
0.07

A

0.05

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4・偏在潮流が発生する太陽光発電量（λ2：1.4GW 変化）

Main flow λ1 [GW]

Local flow λ2 [GW]を変化させて故障の影響を調べる。図 3.4.9 の縦軸は，様々な幹線電力潮流の増加

太陽光発電による
遍在潮流量の増加故障に対する臨界故障除去時間（CCT）すなわち各故障で系（縦軸の CCT は臨界故障除去時間。0.07 以下で不安定。）

統が不安定になるまでの時間）を示している。この CCT が変

図 3.4.9

電所のしゃ断器の動作時間 0.07 秒（図中の安定限界線）より小さくなると，系統が不安定になる。まず，左図から，幹線潮流の増加に対して CCT が小さくなる。これが西日本系統での安定度の低下を示しており，このことは以前から知られている。また右図は，幹線潮流λ1 の限界付近で，太陽光発電による偏在潮流λ2 が発生した場合に，さらに安定度が低下するケースを示している。λ2 が大きくなるほど太陽光発電量

S

L

G

0.25

の常時監視に基づき，高速に発電機等の遮断を行う高度なシ
図 3.4.8 は，西日本系統を発電機 30 機で模擬した電気学会

L

0.15

要な不安定要因である。このため，西日本地域ではシステム
ステム(24)を導入するなどの対策を行っている。

B

電気学会 WEST30 機モデルでの過渡安定度評価とから，自由化環境下での制度設計は，矛盾を抱えながらも将来へ向けての長期的かつ挑戦的な課題となると考えられる。
（２）現在わが国では設備形成や維持のためのコストが抑制されている。設備の維持には適正なメインテナンスが必要であるので，競争環境下で過度のコスト削減が進むことは，が増加し，既存の発電機群にとっては軽負荷になるが，この社会インフラを維持するという視点で好ましくない。十分なように安定度が低下する偏在潮流が存在する。太陽光発電の注意の下で使用できる設備を延命化する，あるいは再利用す

出力状態を正確に監視することは現状では課題であり，運用において太陽光発電の影響に対して最大限の配慮が必要である。
3.4.4 課題と将来展望
3.4.4.1 課題（１）再生可能エネルギーの大量導入，電力自由化，信頼性維持の 3 者は，基本的に相矛盾する課題を内在させている。

ることは推奨されるが，一方で過度のコスト削減による設備
故障率の増加も懸念される。
（３）信頼性低下の構造的な課題

電力設備の弱体化に加えて，太陽光発電など再エネ電源の大量導入により外乱や不確定性が増大している。また一方で，安定な既存電源の減少により，システム全体の安定性や制御性が低下している。
これらの事実はいずれも図 3.4.1 のバランスにおいて信頼性を低下させる要因であるので，効果的な対策を講じなければ，

すなわちいずれかに力点を置けば，いずれかが犠牲にならざ

供給信頼度は必然的に低下していく。これらの要因は，急激るを得ない。再生可能エネルギーは，資源に乏しい我が国にに悪化することもなければ，早急に改善できるものでもない

とって非常に重要であり，今後も最大限の導入を図っていく

ので，暫くは変化のない状況が継続し得るが，逆にいえばこことについて，既に国民的な合意に至っていると考えられる。

れが大きなリスクとなり得る。

また，震災に伴う輪番停電等で社会の混乱を経験した我が国
は，今後も供給信頼度の低下を許容しないであろう。このこ（４）供給信頼度の維持に対して，電力設備の状態は最も

電気学会

36

大きな決定要因である（表 3.4.1）。設備の状態のレベルが低制約条件として，インフラとしての年間あたりの総コストを下した状態になると，高度な運用が必要になる。一般に，設最小化するなどの設備計画手法がある。このような計画法で備状態のレベルが高いほどシステム運用は容易になり，運用算出される最適解は，最適な設備計画と同時に最適な運用計

コストも低下するが，その逆は運用者にとっても運用システ

画を示しており，この解から電気料金の下限値も算出できる。

ムにとっても困難な状況となり，加えて追加的なコストも発

この問題は極めて数学的であり，設備計画の最適性が損なわ生する。例えば今後，自然変動電源の増加に対して，信頼度

れると，その設備で最適運用を行っても電気料金の下限値が基準を満たす信頼領域が縮小していくと，制約的なシステム

上昇する。このような下限値は電力システムを使用する限り運用が必要になる頻度が増すことになる。

超えることができない，物理的な下限値である。このように（５）技術面では，供給信頼度が低下傾向にある状況下では，電力システムの運用において，表 3.4.3 の不安定要因がこ

電力設備は，電気料金の下限値とも密接な因果関係を持つ。
（２）運用における最適化

将来を予測して最適な設備

れまで以上に重要になる。すなわち，リアルタイム環境におを構築していくこととは別に，現実的には現在の電力システ

ける不安定要因のモニタリングとコントロールである。しかムを使用して電力供給が行われる。費用は低く抑えたいが，し，不確定環境下においては，解析ケースの増大，解析自体頻繁に停電を繰り返すことは許容できないというのが共通のの精度悪化などに直面する。したがって，高度な計算技術と認識と思われる。この場合にも重要となるのが，最小のコス運用技術の開発が必要になる。

トで信頼性を維持する最適化の概念である。最適化の概念が（６）我が国では「過渡安定度」がボトルネック（臨界制

ないと費やす費用に対して達成可能なレベルまで信頼性が向約）となっている。自由化で先進している欧米系統では，上上しない。最適化を行うためには，電力システム全体を１つ

記の信頼度解析を含む最適潮流計算により約定処理を行ってのシステムとして捉える必要がある。
「発電」や「送電」といいるが，過渡安定度は高速に計算処理を行う事が難しく，まった部分に分けて扱うのではなく，工学的視点で全体を最良た欧米では臨界制約ではないこともあり，約定処理計算におのバランスで運用状態を調整する対策を考えることである。

いて考慮できていない。不確定環境下での過渡安定度問題へ

現在の環境においては，様々な個別の難しい課題が出現しての対応は，世界的にも，また特に我が国では重要な課題であいるが，最適化は全ての課題に共通する重要な概念である。

る。

（３）電気料金の安定

再エネ導入は世界的に進んでおり，我が国としても重要であろう。今後，太陽光発電など自3.4.4.2 将来に向けての方向性に関する考察

然変動電源に影響を受けにくいシステム構築や運用形態を確（１）電力設備計画における最適化

電力システム改革

立する必要がある。特に大量の再エネ導入下では，信頼性維において，設備形成に対する課題は様々に指摘されている。

持に必要な送電制約（すなわちシステム運用のボトルネック）

ここでは，電力設備が社会インフラであるとの視点で，設備が時間帯や時々の条件で発生し得る。送電制約が発生すると計画の意義を考えてみる。工学の問題として，論点は以下の発電所の立地点により発電量や送電量が制限されるなど，事２点である。

実上の市場参加者の不公平性や市場支配の問題が発生し得・安定供給の確保（供給信頼度の維持）る。競争環境においては，これをうまく管理できないと市場

・電気料金の抑制（非効率性の排除）が混乱し，電気料金の高騰や乱高下を招く可能性がある。再電力システムの設備状態がどのように供給信頼度と電気料

エネ導入は当初からの前提であり，一方で自由化に起因する金に影響するかは，以下に示す因果関係から解析することが電気料金の高騰は，本来あってはならない事である。電力シできる。まず，設備状態が決まると，選択可能な運用状態がステムの安定性や信頼性に関する特性を十分に加味した制度

決まり，そこで特定の故障の発生を想定して解析すると，停設計とシステム構築が不可欠と考えられる。

電に至るかどうかが分かる。したがって，各故障の年間発生（４）システムの全体管理

図 3.4.10 は従来の電力会社

頻度を考慮して，年間の運用状態について調べれば，年間のが実施していた計画･運用に関する全体手続きの概要である

運用費や停電発生確率が計算できる。さらに，これに停電コ(10)

ストを乗ずれば，特定の設備状態に対して年間の平均停電コ

して管理する垂直統合システムにおいて，必要なコストを電ストも計算できる。停電コストの算定や取り扱い方法には気料金に上乗せする総括原価方式の下で維持されてきたシス

様々な議論があるが，例えば 2003 年の北米大停電の被害額

テム管理・運用方法である。従来の制度に対して様々な批判は，概算でも 60～80 億ドルで，1 兆円に迫るとされている。

があったが，システム管理に関しては大停電や供給信頼度に加えて，犠牲者も出るなど，2 次 3 次の被害を考えると莫大関する責任所在も明確であり，長期的な視点でシステム運用

な社会損失である。また，電力システムの設備状態が一旦悪に負担をかけない設備計画，メインテナンス計画が行われて化すると早急な改善ができないため，停電を繰り返すことできたといえる。電力システム改革により，このようなシステ

被害が蓄積されるケースも多い。

ムの管理体制はもはや過去のものとなるが，社会インフラを供給信頼度を考慮したシステム設計は，設備計画から運用までの一貫した最適化を行うことが，工学的には正当なアプ
ローチである。例えば，信頼度基準を満たすシステム運用を。これまで発電，送電，配電といった全体システムを一括持続的に維持していくという視点で，図 3.4.10 のような全体
手続きは，どうしても必要である。
（５）災害時システムの頑強さと回復力 競争環境で高コ

電気学会

電力需給
長期需要想定37

考えられる。電力システムが社会活動を支える重要なインフ

電力設備

系統

電源
電力系統計画業務

ラであることを考えると，人間力や設備の価値を多面的な視点で正当に評価することが重要と感じる。

長期需給計画送変電設備計画
系統保護計画

電源開発計画短期需要想定電力系統運用業務

短期需給計画需給運用

系統運用

電源停止計画（至近年）

作業停止計画（2 ヵ年程度）

電源停止計画（年間）

作業停止計画（年間）

需要想定（年間）

3.4.5 おわりに太陽光発電など自然変動電源の大量導入は，電力システムの信頼性を相当に低下させる側面があるが，殆どのエネルギ
ーを海外に依存する我が国にとって，再生可能エネルギーは需給計画（年間）

将来の重要な国産エネルギーである。したがって，再生可能エネルギーの恩恵を最大化できるよう，工学的視点で最適な

需要想定(月間・週間・日間)

システム像を描き，無理のない形で次世代に向けて維持・再需給計画(月間・週間・日間)

電源停止計画（月間）

需要予測（リアルタイム）

作業停止計画（月間）
系統の監視・
運転操作
系統の制御

需給調整（リアルタイム）
経済運用

協調

周波数制御

潮流調整
電圧調整
連系線運用

広域運用

図 3.4.10

設備形成・維持管理・運用に関する全体業務構築していくことが，最良の選択肢と考えられる。最適なシステムとは，想定する環境条件に対して全コストを最小化し，長期的視点で安価で安定した電気料金と高い信頼性とを両立しながら，さらに災害時においても強いシステムでなければならない。今後，自然災害も心配される中で，社会の安全・
安心は何よりも大切に思える。
これまでの電力システムは，適度に地域主体の分散構造となっており，人間力も含めて災害時の頑強さと平常時における効率性を微妙なバランスでうまく維持してきた。しかし，
ここで解析例を紹介したように，物理的な環境変化に対しては確実に余力がなくなっている。システムの信頼性の低下は，ストな設備の廃棄が進んでいるが，2011 年の震災時の経験に基づけば，これらは非常時や大災害時には威力を発揮する設備である。現在，電力自由化により非効率なものが排除されていく環境において，大災害に対しては明らかに脆弱なシス
テム構造となりつつあるように思われる。一般に平常時に効率的なシステムほど災害時には脆弱になるので，災害に強い

うまく管理できないと水面下で進行し，ある時点で大停電の発生という形で認識される。また一度低下した信頼性は回復が難しく，長期にわたり停電の頻発に遭遇することも知られている。電力システムは重要な社会インフラであるので，工学的視点で課題を認識し，長期的に持続可能な対策を講ずることが重要である。

システム構造をどのように組み込んでいくかは非常に大きな課題である。後の 3.7 節で考察しているように，大災害時の電力システムは平常時とは別の議論が必要であろう。
大災害に対しては，ボトルネックが存在しない分散型のシステムが強い性能を発揮するといわれている。極論すれば各家庭で独立した電源を持つ自給自足のシステムや地域を主体とした分散型のシステム（マイクログリッド）である。我々も高性能インバータを開発し，太陽光発電と蓄電池を組み合わせたマイクログリッドを大学内で構築するなどの実験を行っている(25)(26)。現在，世界中でこの種の技術開発が行われているが，コストと信頼性の両者を勘案しながら，現実的な問題の解決を行うこと，そして将来に向けた研究開発を継続して行うことが重要であろう。
最後に，災害時のシステムの回復力は，いわゆるマンパワーによるところが大きいことも強調しておきたい。これまで
災害時には全国の電力会社の間で，人の力を最大に発揮できる万全な協力体制がとられてきた。しかし，このような体制が今後も機能するかについては，少なからず危機感がある。
3.8 節では技術継承や人材育成の問題を多面的に考察し，その中で「技術者魂」や「企業魂」の喪失についても指摘しているが，とりわけ災害時においては最終的な拠り所は人間力と

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38













電気学会

39

Deman

3.5 再生可能エネルギー電源はどこまで頼れるか
Solar Insolation [W/m2]

clear
cloudy3.5.1 はじめに
2011 年の東日本大震災と福島原子力発電所の事故以来，準国産エネルギーである原子力発電が稼働しない状況が続いている。この原稿を執筆している時点でも全国で 3 機のみが稼働している状況である。この状況は今後も続くと考えられ，
震災以前に策定されたエネルギー基本計画のように原子力発

rain

電に頼る状況は考えにくい。
このような状況で，化石燃料への依存を高めることは CO2
排出削減の観点だけでなくエネルギーセキュリティの観点かTime

らも避ける必要がある。そのため再生可能エネルギーに追い

図 3.5.1

PV 出力変動の例

風が吹き，再生可能エネルギー電源に対する手厚い発電電力
固定価格買い取り制度（FIT）が導入され，特に太陽光発電設

図 3.5.1（横浜国大で測定した例）のように変動する。快晴

備（PV）の導入が急速に進んできた。そのペースは予想を大（clear）や雨（rain）の時は出力変動が小さいが，曇（あるいきく上回るものであり，認定された設備の容量は想定を遙か

は空に雲がある状態の「晴」）の時は非常に急峻に出力が変動に越えるものとなってしまった。

する。電力システムにおいては電力の供給量と需要量は瞬時

そのため，2014 年後半になっていくつかの電力会社ではこ瞬時でバランスがとれていなければならず，バランスが崩れれ以上の受入は困難だとして，その接続申込への回答を保留

ると周波数変動，ひいては大停電に至ることもあるため，需するという宣言を行った。一般にはこの保留措置は「突然」要とのバランスは PV 以外の電源がとらなければならないこの出来事だったと受け止められている。

とになる（図 3.5.2）。PV は勝手に踊るダンサーのようなもの

しかし，
PV や風力発電のような自然エネルギーに頼る再生可能エネルギーは気象変動の影響を受けやすく，出力が不安で，それにうまく対応する上手なダンスパートナーの役割を
その他の電源が果たさなければならないわけである。

定に変動することが知られている（このため，PV や風力発電

このような運転は PV 以外の電源（火力発電所など）にとを「自然変動電源」と呼ぶことがある）。電力システムは瞬時って過酷なものであり，効率の低下による発電単価の上昇を瞬時の需要と供給を一致させる必要があるため，変動が大き招くだけでなく，設備の寿命にも影響を与えることが懸念さ

くなると運用が難しくなってしまう。電気エネルギー分野のれる。

専門家から見れば，技術的，経済的に適正な受け入れには限3.5.3 PV 出力のならし効果界があることは明らかであり，遅かれ早かれ接続が不可能に

ただし，PV は広範囲にわたって多数設置されるため，互いなる時期が来ることが予想されていた。
本稿では，再生可能エネルギーの中でも日本において導入の出力がほぼ無相関になり，統計的性質によって全体としてが進み，系統接続の問題が起きている PV を取り上げ，そのの出力が平滑化されることが知られている。この効果を「な特性と系統に接続するときの問題点について解説を試みる。

らし効果」と呼んでいる。図 3.5.1 の例は一地点で測定したも  


3.5.2 PV の出力特性 

のなので，多数地点の出力の合計をとれば出力変動は穏やか

PV の発電は日射に依存するため，
夜に発電することはでき

Demandず，昼であっても曇や雨のときは発電量が極端に少なくなる。
年間を通した設備利用率（定格出力で 1 年中発電した場合にSolar Insolation [W/m2]

比べてどれだけの発電ができるか）は，日本においては 12%程度といわれている。最近の電力系統の年負荷率（平均需要

output of other generators

clear
cloudy÷最大需要）は 65%程度であるから，電力需要の全エネルギ rain
ーを PV でまかなうためには最大需要の 5 倍以上の PV を設置しなければならない計算になる。
しかし，電気エネルギーは貯蔵するのが困難であり，最大需要の 5 倍もの出力不安定な電源を接続することは難しい。
貯蔵に頼らないとすると，
PV 出力が軽負荷期の需要を上回らないようにする必要があり，自ずと導入限界量が定まることになる。

PV outputもし PV 出力が需要を上回らないとしても，気象状況による出力変動への対処の問題は残る。
PVTimeの出力は天気によって図 !
3.5.2
PV 出力と一般電源出力

CIGRE IEEE PES 2009 Calgary


CIGR

電気学会

40

になると期待される。
その効果を検証するため，5km 程度離れた 4 地点の日射量データを用い，それぞれの地点で FFT 解析を行って各周波数成分の大きさを足し合わせた場合（ならし効果を考慮していない場合）と各地点の出力を合計してから FFT 解析を行った
場合（ならし効果が考慮されている）でどれだけ変動が抑制されているかを調べてみた。その結果を図 3.5.3 に示す。
ここでは 4 地点のデータを用いているので，全く無相関であれば–3dB になるはずである。結果を見ると晴れ（Fine）の
日は周波数が非常に小さい（ゆっくりと変化する）領域を除
いて大体–3dB となっていることがわかる。
「晴れ」というのは雲量が 2〜8（全天の 2 割から 8 割に雲がある）と定義されているので，雲によって出力変動が起こるような状況ではな

図 3.5.4

広域に設置された PV の合計出力

らし効果が効いていることがわかる。
快晴（Clear），曇り（Cloudy），雨（Rain）では晴れに比べ分集計し，そのうち下位 5 日の平均値を安定的に見込める供てならし効果が小さいが，そのような天気ではもともと日射給力として評価している(2)。その考えでは，地域によっても量の変動が小さいので他の電源に負担をかけることも少ない

異なるが供給力は設備容量の約 30%程度となっている。

はずである。

これは，安定供給は堅持するという考え方に基づいた算定

このように，ならし効果が一般的にかなり効くことは知ら手法である。そのために「下位 5 日」といった形で少なめのれている。しかし問題は「常に」効くのかどうかである。も評価が行われている。もちろん，安定供給のためには保守的し 1 年に一度でもならし効果が効かないときがあれば，ダンな評価が必要だが，ここでは PV が従来電源を代替できる上

スパートナー（他の電源）が間に合わず，周波数変動が起こ限を求めることを試みたい。そのために総需要から PV 出力ってしまう。

分を除いた「残余需要」の考え方で調べてみることにする(3)。

図 3.5.4 は AMeDAS の 10 分間日照時間データから各地点(1)の日射量を推定し，14 地点分を足しあわせたものである 。

残余需要は PV がフルに発電したときに PV 以外の発電設備で供給しなければならない需要分に相当する。

一年分のデータの中から最も厳しいものを選んだのだが，矢図 3.5.5，図 3.5.6 にその考え方を示す。まず各地域の負荷

印のところで合計出力が急峻に変化していることがわかる。

持続曲線（図 3.5.5 の上部の線）を用意する。次に時間毎の地

このような状況はまれにしか発生しないので，「たまには周波域内平均日射量を調べ，それに PV 導入量を乗じることによ

数変動があっても良い」「たまには停電しても良い」というこって PV の出力を求める（図 3.5.5 の下部の棒グラフ）。そしとであれば問題ない。しかし，電力供給ではそのようなことてそれを総負荷量から引くと残余需要が中間のぎざぎざの線

は許されない。このようなときにも対応することが求められとして求められる。さらにそれを大きい順に並べ替え，持続る。

曲線とすると図 3.5.6 のようになる。この図の左端（ピーク時の需要）の差が PV 以外の電源の供給力を減らせる可能性の3.5.4 PV の供給力としての価値ある量の上限である。

PV の設備利用率は 12%程度であると述べたが，それではここで注意してほしいのは，残余需要の求め方からも明ら

PV は供給力としてどれだけ期待できるのであろうか。
東日本

かな通り，残余需要は PV の導入量によって変化するという大震災以降に資源エネルギー庁が行っていた電力需給検証小ことである。PV は太陽が出ている昼間に出力するため，ピー委員会では，夏期の需要の大きい上位 3 日の PV 出力を 20 年

ク需要の削減効果があるといわれているが，導入量を増加させていくと昼間でも曇っているとき，あるいは夜間の需要が残り，残余需要のピーク削減効果が少なくなってしまうのである。実際に，PV 導入量が増加したここ 1-2 年の状況を見ると，ピーク需要が早朝や夕方に移動する現象が生じている。
PV 導入量に対してどれだけ残余需要のピークが削減できるかを PV の kW 価値と定義して，PV 導入量（各地域のピー
ク需要に対してどれだけ導入されるかの比率）を横軸にとって描いたものが図 3.5.7 である。この図を見ると，導入量が少ないときは kW 価値が 50%を超えるような地域もあるが，導入量が多くなればなるほど kW 価値が低くなっていくことがわかる。なお，北海道地域に関しては需要がピークとなるの

図 3.5.3

PV 出力のならし効果

が日射のない冬期の夜になるため，kW 価値はほぼゼロとな電気学会

Demand (10MW)

1650

Demand – PV output
Supplied by other generators

1600

41

200
180
160
140

1550

120
100

1500

80
60

1450

40

1
12
23
34
45
56
67
78
89
100
111
122
133
144
155
166
177
188
199

20
1400

0

Day

図 3.5.5

残余需要Dura%on(curve(of(demand
図 3.5.7

PV 導入量と kW 価値

Supply(capability(of(PV

細な設定は報告書を参照されたい）。
•

Dura%on(curve(of(residual(demand

天候が急変して PV 出力がなくなっても大丈夫なよ
うに従来型の発電所を起動しておく。

•

PV 出力は平均値ではなく，平均値から 2σだけ多い状況を想定する。ただし，曇天，雨天日は平均値程度の出力が出るものとする。

図 3.5.6

PV の供給力•

その上で，PV 出力が大きくなったときには火力等の発電所の出力減少，揚水発電所の揚水運転，可能な場
合には連系線の活用などを最大限見込む。

る（図では横軸と重なってしまっているため見えない）。

•

それでも PV 出力が余った場合には PV の出力抑制をかけるが，抑制日数はルールで定められた 30 日を超

この結果は（特に導入量が少ないうちは）需給検証小委員
会の試算より大きくなっている。これははじめにも書いた通えないようにする。

り，PV が従来電源を代替できる上限を求めているためであ

各電力会社が最大限努力を行った結果，これまでよりはかる。この計算通りに従来型電源を減らしてしまえば，5 年になり接続可能量が増加したという印象であるが，逆に LFC 容

一度，10 年に一度の気象条件に対応することが出来ず，停電量などを切り詰めたことによって運用が難しくなることが心も覚悟しなければならない。

配される。例えば連系線潮流が荒れるといった影響がないか

また，この計算では量的に足りているかどうか（電力シス

どうかといったことは検証していく必要があるだろう。

テムの供給安定性を議論するときのアデカシーに相当）だけ

今後さらに接続可能量を増加させるためには，を見ており，ダイナミックな変化に追従して安定に運用でき•

天候の予測精度向上と予測の活用方法の高度化るかどうか（同セキュリティに相当）については全く考えて•通信を利用した PV 出力抑制のさらなる活用

いないことも指摘しておかなければならない。例えば図 3.5.4•

デマンドレスポンスなどの確実な活用方法の開発に示したような PV 出力の急変が起こった場合に対応できる等が求められる。

かどうかは前もってしっかりと検討しておく必要がある。
3.5.6 おわりに
3.5.5 PV の接続可能量

再生可能エネルギー電源，特に PV 等の自然変動電源を電「はじめに」でも述べたように，2014 年後半になっていく

力システムに接続するのは簡単ではない。設備を導入してもつかの電力会社では PV の接続申込への回答を保留するといその設備利用率は 12%程度であり，エネルギー面の貢献は限う宣言を行った。それを受けて資源エネルギー庁では新エネられている。

ルギー小委員会の下に系統ワーキンググループを設置し，接続可能量の検討を行った(4)。
検討にあたっての大前提は，下記のようなことである（詳

出力変動特性はならし効果によって緩和されるが，どこまで緩和されるかについてはこれからの運用経験の積み重ねとそれに基づく研究成果を待つ必要がある。供給力としてどれ電気学会

だけ貢献できるか（kW 面の価値）についてもまだ評価を行っている途中である。本稿では触れなかったが，低圧ネット
ワークに接続されるために生じる問題（ローカルなネットワ
ークがどれだけ PV による擾乱を吸収できるかという問題）も指摘されている。
種々の問題はあるが，再生可能エネルギーは純国産エネル
ギーとして活用を図っていくことが求められている。また，諸外国では日本よりも野心的な目標が設定されているところも多い。諸外国に盲目的に追従する必要はもちろんないが，
電力システムの運用などにどのような違いがあるのかはきちんと検討し，技術的，経済的に導入可能量を増加するために，様々な課題を解決する努力を続けていく必要がある。

参考文献(１) Tsujii, et al., “Study on the Methods to Suppress the Frequency and Tie-Line
Power Flow Fluctuation Due to High Penetration of Photovoltaic Generation
Using the Existing Thermal Generators, ” Proceedings of 4th Solar
Integration Workshop, Berlin, Germany, Nov. 2014(２) 総合資源エネルギー調査会基本政策分科会電力需給検証小委員会，「電力需給検証小委員会報告書」，平成 26 年 4 月(３) 松本，辻，大山，「予備力を考慮した電力系統における太陽光発電のkW 価値の算定手法の研究」，電気学会電力系統技術研究会，PSE15011，2015 年 1 月(４) 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
ルギー小委員会系統ワーキンググループ（第 3 回）資料 9，「各社接続可能量の算定結果（暫定）」，平成 26 年 12 月

42

電気学会

•

3.6 電力システム運用における需要側資源の活用

43

DR 市場化に必要な制度・政策

本稿で，主な調査結果と検討中の DR ポテンシャルを紹介する。

3.6.1 はじめに
今後の電力システムの姿を変革させる大きな要因は，太陽光発電(PV)や風力発電等の再生可能エネルギー電源導入拡大(1)

3.6.2 需要側資源の活用
米国では，アグリゲータ等の新たなプレイヤーやさまざま(2)，規制改革・電力市場の活用 ，そして需要家の積極的な参なスマートグリッド技術を活用しながら，電力貯蔵やデマン

画(active participation)(3)である。これらの要因は相互に結び付

ドレスポンスなどの分散型エネルギー資源を電力市場に組みいており，現在の電力系統の技術的制約および制度的制約を込み，系統運用に役立てる制度が展開されるであろう。NERC

ブレークスル―するため，規制当局および電気事業者は，既（北米信頼度協議会）によると，現在，給電指令可能なデマ

存系統のスマートグリッド化を進めている。出力変動の大き

ンドレスポンスの容量（全米）は 46GW に達するが，2022 年

な電源（変動電源）の大量導入は，既存の電力系統の需給バに 59GW まで増加していくことが期待されている。特にランスに大きな影響を及ぼすことが懸念され，変動電源導入

NPCC,MISO,PJM の各地域ではピーク負荷の 8%以上を占め，が先行する欧州やアンシラリーサービスの電力市場化を拡大

本格的に需要側資源が活用されている。

させている米国では，予備力や周波数調整などアンシラリー

北東部の主要な ISO/RTO は，2006 年頃から，従来の発電機

サービス（系統運用維持サービス）の供給源として需要側資に加え，需要側資源が経済的であれば，アンシラリーサービ

源(demand-side resources)の活用が始まりつつある。さらに，ス供給に参加させる試みを始め，現在では，北東部に加え，米国においては，変動電源の出力予測誤差に対応するため，

テキサス州やカリフォルニア州でも実プログラムが導入されISO/RTO（独立系統運用者/地域送電機構）によるシステム柔ている（表 3.6.1，FR，RC は後述）
。これらをアンシラリーサ

軟性(system flexibility)確保のための新しいサービスの設計・

ービス型デマンドレスポンスと称する。北米で風力発電など開発が進みつつある。

出力予測誤差のある変動電源の割合が増えると，従前以上に給電指令に対する応答性の優れた蓄電池の導入や負荷追従

予備力や周波数調整能力を確保する必要が出てくる。カリフ性の高い電源の導入など系統側の対策とならんで，需要家設

ォルニア州では，ISO ではなく，電力会社やアグリゲータが置の蓄電池や電気自動車など需要側資源（あるいは分散型エ実施している（表中，△で表記）。系統運用者から需要家ない

ネルギー資源とも称す）の活用を有機的に統合することが変しは，DR アグリゲータへの通告時間が短く，電力系統の信頼動電源大量連系時の一つの解決策と考えられる。

度を維持するために，自動的かつ迅速に（概ね 10 分未満で）「安全・安心社会の電気エネルギーセキュリティ特別調査
専門委員会」は，再生可能エネルギー大量導入に向けた技術

応答する必要がある場合，高速デマンドレスポンス(Fast DR)とも称される。

課題とデマンドレスポンス(DR)と需要側対策を調査項目に最も先駆的に需要側資源を参加させている PJM では，同期あげており，再生可能エネルギー大量導入に伴う電力需給バ

予備力（10 分瞬動予備力）に参加している資源の容量は，ランス問題への対策としての需要側対策に焦点を当てた「再320MW（122 サイト）に達する。また，実時間応答を必要と生可能エネルギー大量導入に向けたデマンドレスポンスと需するレギュレーションサービスに参加している需要側資源の

要側対策技術作業部会」(デマンドレスポンス WG 主査は筆能力は 10MW（29 サイト）である。2014 年冬季の荒天時に，者)を 2013 年に設置し，2015 年 9 月まで活動した。主に DR

停電が起きそうな状況で，PJM が必要な予備力を確保するたやエネルギーマネジメントシステムのシステム分析，制御技

めに，数百万 kW の負荷削減が達成され，正に安全・安心社

術，通信技術等に関わる専門家（電力中央研究所，東京都市会のための電力供給に寄与している。

大学，東京農工大学，早稲田大学，日本電気，NTT コミュニ

もう一つの特徴は，系統運用者の DR 活用提案と実施によケーションズ，アズビル，サイバーディフェンス研究所，他）

り，規制当局 FERC が指令（例：FERC Order No. 745）を出で委員を構成し，欧米の DR アグリゲータからの聞き取り調

し，提案された DR プログラムが制度化されていくというフ

査や関連設備の見学を行った。

ィードバックループができていることである。我が国もイン

米国では予備力供給などに Fast DR（高速デマンドレスポンス）実装が進みつつある。日本，米国，欧州における卸電力市場・小売市場の現状を整理した上で，各国における DR，需要側資源を電力システムに統合する取り組みを重点的に調査した。DR に関連して下記の観点で詳細な調査を行った。
•

需要家自身が応答する DR•

自動 DR（Slow DR，Fast DR）•

DR 実施に必要な機器・技術•

関連する標準化（国内，国際）•

サイバーセキュリティ

表 3.6.1

米国電力市場におけるデマンドレスポンス

ISO/RTO
需要規模 [MW]DR 使 リアルタイム市場
用の 一日前市場
有無 アンシラリーサービ
ス市場
容量市場
再生可能エネルギーの電源容量比率
新たな予備力

PJM
CAISO
MISO
ERCOT
(北東部) (加州) (中西部) (テキサス州)
163,848 46,847
98,52668,305
○
△
○
○
○
△
○
○
○

△

○

○

○

×

×

×

5％
-

18％
FR

14％
RC

15％
-

電気学会

44

センティブ型 DR 実証事業に見られるように，数年遅れでこ負荷設備の電力使用量等の大量のデータを，系統運用者へほのトラックに乗り始めたところである。

ぼリアルタイムに共有できるシステムを低コストで効率的にまた，欧州においてもフランスやベルギーなどで DR ア

構築する必要がある。また，太陽光や風力等の発電量の余剰

グリゲータが事業を行っている。例えば，2013 年 4 月に季節に備え，効率的な遠隔出力制御の方式を確立し，パワーコン

外れの寒波がフランスを襲った時，急激な需要増と原子力発

ディショナ等の関連機器にも機能を装備する必要がある。

電所定期点検に伴う供給力不足に対して，系統運用者 RTE(ｂ) 相互接続性の確保

個々の設備の電力使用量や発は，産業用 DR を発動して，最大 505MW の負荷削減を実施

電量を把握するには，各設備の監視情報を収集する必要があした経験をもつ。事業者によると，必要な需要調整量を確保るため，データの送受信が容易にできるように，通信プロトしておくのに最も重要なことは，負荷の中身を熟知し，最適

コルやデータ形式を標準化しておくことが望ましい。3.6.4 節

な需要ポートフォリオを形成することである。

で実際の取り組み状況を述べる。
(ｃ) 通信切断時の独立運転の仕組み

3.6.3 情報通信およびサイバーセキュリティに関する技術
検討課題

インターネットを使用して通信する場合は，電話や専用線に比べて通信品質が低く，通信がつながらなくなることも想定する必要がある。

需要家に設置された PV の発電出力や需要家の電力使用量

大規模災害時には，通信ケーブルや無線基地局等の破損あるを制御するためには，十分に高速な情報処理と通信の技術がいは停電により，通信が途絶することもある。通信途絶時に求められ，通信インフラや通信方式の適切な選択とコストのも，各機器が安定的に振る舞い，可能な限り電力品質を維持検討が必要である。また，電力需要家の設備を情報通信によできるように設計しておく必要がある。

って制御できる仕組みが導入されると，サイバーセキュリテ(ｄ) 制御システムセキュリティ対策

制御用機器の設

ィ対策も極めて重要となる。米国において産業制御システム

定情報やソフトウェアが不正に書き換えられると，異常なデのためのサイバーセキュリティ事案の対応を行っている ICS-

ータの送受信や通信妨害が起こる可能性があり，電力品質の(4)

CERT のレポート によると，2014 年度の 1 年間に ICS-CERT

低下やシステム全体の機能不全の恐れもある。このようなリに連絡があった事案のうち，エネルギー分野の件数が 32%を

スクを減らすためには，接続する通信機器やシステムにセキ占めている。エネルギー分野には，石油・ガス・電気事業なュリティ対策を施す必要があり，一定以上の水準のセキュリどが含まれる。スマートグリッドではサイバーセキュリティ

ティレベルを保証する方法や，改ざんやなりすましを防ぐ認(5)

分野の標準化が進められており ，デマンドレスポンスも対証・暗号方式の採用，改ざんを検知し機器をシステムから切象に含まれている。

り離す仕組み等の検討が求められる。

デマンドレスポンスの普及に向けた情報通信およびサイバ(２) サーバシステム

制御の対象となる設備のバックーセキュリティにおける技術検討課題を，システムを構成すグラウンドで動作するサーバシステムにおいては，次のようる設備ごとに分類した（表 3.6.2）。制御の対象となる設備，そな課題が考えられる。

のバックグラウンドで動作するサーバシステム，両者をつな(ａ) 発電量・使用量・デマンドレスポンス効果の正確な予ぐ情報通信ネットワーク，またデマンドレスポンスを実施す

測る新電力事業者・アグリゲータ事業者の 4 つの視点から課題

用量，デマンドレスポンスや出力制御の効果等を正確に予測を整理した。

する必要があるが，太陽光や風力の発電量は，設備数や日射・(１) 制御対象設備

電力需給制御を安全確実に行うためには，発電量や使デマンドレスポンスによって制御

風況により変動するため，正確な予測は困難である。そのたの対象となる設備においては，次のような課題が考えられる。

め，今後は，ビッグデータ解析や機械学習等の技術を活用し(ａ) 発電設備や負荷設備の稼働状況を系統運用者がリアて，発電量を高精度に予測できるノウハウを蓄積していく必

ルタイムに把握する仕組み

多数の発電設備の発電量や，

表 3.6.2
分類

制御対象設備

サーバシステム

情報通信ネットワーク
新電力事業者・
アグリゲータ事業者

要がある。

情報通信およびサイバーセキュリティに関する技術検討課題
必要となる対策・技術（１）発電／負荷設備の稼働状況を系統運用者がリアルタイムに把握する仕組み（２）相互接続性の確保（通信プロトコル・データ形式の標準化など）（３）通信切断時の独立運転の仕組み（４）制御システムセキュリティ対策（機器認証，改ざん防止など）（１）発電量・使用量・デマンドレスポンス効果の正確な予測（２）データ量の変動に応じたコンピュータリソースの自動最適化（３）データの漏えい・改ざん防止対策（匿名化，断片化など）（４）情報システムセキュリティ対策（情報の暗号化，侵入防止・検知など）（１）大量データの圧縮・間引き技術（２）通信回線のデリバリ・契約管理・ユーザ認証方法（３）災害復旧時などに急増するトラフィックや回線輻輳時の対応（４）サイバー攻撃対策（インシデント自動検知，回線自動切断など）（１）各社システムの相互接続性の確保（通信プロトコル，データ形式の標準化など）（２）情報システムセキュリティ対策（機器認証，情報の暗号化など）

電気学会

(ｂ)

データ量の変動に応じた計算機資源の自動最適化

デマンドレスポンスの発動頻度は，気象条件や時間帯によっ45

供する事業者の通信機器では，通信プロトコルやデータ形式を標準化しておくことが望ましい。
(ｂ) 情報システムセキュリティ対策て異なるため，データ通信量や情報処理量も大きく変動する。

相互接続する事

データ量が最大の時に必要となるシステムを常に確保してお業者のどこか１カ所でも脆弱性があれば，サイバー攻撃者がくにはコストがかかるため，クラウドコンピューティング等

侵入して電力系統全体がダメージを受ける可能性がある。一の技術を活用し，必要な資源をリアルタイムに割り当てるよ

定以上の水準のサイバーセキュリティを保てるよう基準を設うな仕組みが考えられる。

けるなどの方策が求められる。

(ｃ) データの漏えい・改ざん防止対策

デマンドレス
3.6.4 自動デマンドレスポンスシステムとインセンティブ

ポンスシステムで扱う情報には，系統設備に関する情報や各需要家の契約情報，電力利用情報，個人情報，インセンティ

型デマンドレスポンス実証試験

ブ支払情報など，機密情報や，改ざんされると社会全体に損

デマンドレスポンスを広範にかつ効率的に実施するために害を与える情報が含まれる。データの匿名化・暗号化・断片

は，電気事業者とアグリゲータや需要家の情報連携の自動化化等の方法で，万一データが流出しても被害を最小化できるとそのための通信規約やインタフェースの標準化が重要であことが望ましい。

る。経済産業省スマートハウス・ビル標準・事業促進検討会
デマンドレスポに設置された DR-TF において，米国の自動デマンドレスポン

ンスの安定運用を担うサーバシステムでは，システムダウン(ｄ) 情報システムセキュリティ対策

スの標準通信規格である Open ADR をベースにした国内標準を防ぐよう冗長構成をとる必要がある。また，情報の暗号化，プロトコルが検討された。2014 年に日本版 ADR 手法が提案

不正アクセス防止，インシデントの検知と迅速な対処等のセされ，電力システム改革小委員会で議論された DR とネガワ

キュリティ対策が必要である。

ット取引を実施するための技術実証（早大―4 地域実証，横(３) 情報通信ネットワーク

制御対象設備とそれを支えるサーバシステムとをつなぐ情報通信ネットワークにおい(6)。
DR の活用領域を従前の夏季ピークカットだけでなく，アては，次のような課題が考えられる。
(ａ) 大量データの圧縮・間引き技術

浜市，豊田市，けいはんな，北九州市）が行われた（図 3.6.1）

センサデータ等

ンシラリーサービスや経済代替活用まで拡大することを念頭をすべてサーバに送信すると，データの通信量や蓄積量も膨に，平成 25 年 12 月～平成 27 年 3 月の期間で経済産業省資大となりコストが増大するため，データの間引きや圧縮とい

源エネルギー庁実証事業として，DR 事業者（アグリゲータ）

った情報処理機能を各機器に持たせ，値が大きく変化した時と東京電力がインセンティブ型 DR 実証を実施した。DR 発

やサーバシステムからリクエストがあった時だけデータを送

動から実負荷抑制までの時間や削減量の有効性等を検証し，る等，通信量を抑制する等の工夫が求められる。

DR の価値を評価した。当該実証を通じて，今後の DR 市場の(ｂ)

通信回線のデリバリ・契約管理・ユーザ認証方法

膨大な数の通信回線や通信機器の工事，契約者管理，認証，課金請求等の業務を効率化し，契約者の転居や装置の廃棄等にも簡単に対応できるようなサービスが望まれる。
(ｃ) 災害復旧時などに急増するトラフィックや回線輻輳
時の対応

災害等で通信ネットワークが一時的に途絶した姿を示すことで，海外事業者も含めた DR 事業者の支援，ビジネス環境整備の促進を目的としている。
国内外 6 社の DR アグリゲータ合計のアグリゲート需要家
数は 500 件以上，調整容量は約 110MW にて実施し，全事業者で「通告～調整まで」が 1 時間未満のインバランス領域での DR 発動も実施した。

後の復旧時にすべての機器から一斉にデータが送信される

負荷調整方法としては，自動遮断・制御等による特定負荷と，通信ネットワークやサーバシステムに大きな負荷がかかの制御や自家発電の制御による調整，ならびに蓄電・蓄熱等るため，データ通信量を平準化する機能が求められる。また，
回線輻輳時でも重要な通信はできるよう，優先データ伝送の仕組みも考えられる。
(ｄ) サイバー攻撃対策

膨大な数の情報通信機器のサ

イバーセキュリティを制御対象設備の所有者が常時監視することは，実際には非常に難しい。例えば通信事業者等が，セキュリティインシデントの発生を検知し，感染した端末機器
をシステムから切り離すといったセキュリティ対策の実施が考えられる。
(４) 新電力事業者・アグリゲータ事業者

デマンドレ

スポンスを実施する新電力事業者・アグリゲータ事業者においては，次のような課題が考えられる。
(ａ) 各社システムの相互接続性の確保

効率的に低コストでデータを送受信できるよう，デマンドレスポンスを提図 3.6.1

4 地域 DR 実証の対象と信号種別(6)（出典：自動デマンドレスポンス～国際標準規格と実証試験の取り組み～，電気評論，2015 年 9 月）
取り組み～，電気評論，2015 年 9 月

電気学会

46

を活用した自動運転制御による調整を用いた。実証では，東に相当するアプリケーションである。秒～分程度の応答性が京電力の操作者が週単位で発動スケジュールを統合求められ，DR 契約の最低時間単位を考慮すると時間程度以DRAS(Demand Response Automation Server)に登録し，平成 26

上の継続性が必要であり，電力需要制御機能としては“需要

年度は合計 159 回の自動 DR 発動を実施した。

の増減”が求められる(16),(17)。本アプリへの高い適用性が期待

さらに，平成 27 年度はネガワット取引を対象とした「エネできる機器は，要求条件①～④を満足する“蓄電池”である。

ルギーマネジメントシステム構築に係る実証事業」が行われ次に適用性が高いものは，③に難がある“電気自動車”であた。本事業では，需要削減を発電と等価な資源として相対契り，①と②に難がある“HP(ヒートポンプ)給湯機”や，①②約や市場を通して取引することを想定して，ネガワット取引に加えて④の出力可変幅を大きくできない“空調機器”が続と称している。アグリゲータ 21 社が事業者として採択されく。ただし，空調機器は，産業用から家庭用まであらゆる需ており，一般電気事業者３社（東京，関西，中部）との間で要分野にあり，国全体での普及規模が大きく，調整力として

ネガワット取引の実証を行っている。本事業の目的は，資源のポテンシャルは大きい(20)。

エネルギー庁が策定した「ネガワット取引に関するガイドラ

予備力は，系統事故等の緊急時に備えて常時用意しておかイン」に定めたネガワット量を確定するためのベースライン

なければならない機能であり，瞬動/運転/待機予備力に相当の決定と測定方法等の妥当性の評価，国内のネガワットポテ

するアプリケーションである。求められる応答性としては，ンシャルの推計である。

瞬動予備力の秒から，運転予備力の十数分程度である。また，求められる継続性としては，瞬動予備力の十数分や運転予備

3.6.5 Fast-DR のための制御対象機器と制御システム

力の時間程度以上が必要である。電力需要制御機能としては(１) 需要家機器の Fast-DR 適用ポテンシャル

Fast-DR“需要の減少”が求められる(16),(17)。よって実際の DR では，では，制御対象機器の特性として，①高速な応答や②制御で機器を Off する，若しくは，蓄電池の充電停止や放電が行わきる電力量の連続性が求められ，且つ，機器の制御に対するれる。本アプリへも“蓄電池”が最も適しており，次に“電受容性として，需要家の利便性や快適性の維持を考慮した上気自動車”や“HP 給湯機”が該当する。これらに比べて“空での③制御時間の融通性や④制御できる電力量の柔軟性が求調機器”は，利便性や快適性を損なわない範囲でのみ機器をめられる。しかし機器によっては，応答性の悪い機器や，ス

off できることから，やや適用性が劣る。

イッチの On/Off しかできず②を満足するためには複数の機

このように，Fast-DR で想定される“調整力”，“予備力”と器を束ねて制御する等の工夫が必要な機器がある。また，利いったアプリケーションに対して，総合的に最も高い適用ポ用できる時間に制約がある機器や，利用できる電力量に制約

テンシャルを有する機器は“需要家側の蓄電池”であり，“電がある機器もある。一方で蓄電池のように単体で，上記要求

気自動車”も有望と考えられる。

①～④を満足する機器もある。以下では，上記①～④の要求(２) 制御システム

次に，Fast-DR を実施する制御シスについて，その重みをほぼ等しいと仮定した上で，要求条件

テムについて，最も適用ポテンシャルの高かった需要家側のの充足度をもとに，各種機器の Fast-DR 適用ポテンシャルを蓄電池を例として，調整力への適用を想定して説明する。制検討した。検討にあたっては，これまでに報告されている需御システムの類型を図 3.6.2 に示す。大きく，集中型，分散

要家機器の周波数制御等に関する研究を参考にした(7)-(15) 。

型，そして集中・分散協調型に分類することができ，その特Fast-DR のアプリケーションとして，調整力（Regulation）と

徴は，制御に必要な通信コスト，制御の信頼性，蓄電池群全予備力（Reserve）を想定し，各種機器の適用ポテンシャルを，体の制御の最適化可能性，制御可能な蓄電池の数に対するス

要求①~④を満足するか否かで整理した（表 3.6.3）。ここでは，

ケーラビリティ，システムとしての制御の応答性，などの観自家発電機，PV 等の分散電源は DR 対象外とした。

点で捉えることができる。

調整力は，電力系統における平常時の電力需給バランス変

集中型の制御システムは，中央サーバが制御対象の複数の動に対応するもので，ガバナフリーや負荷周波数制御（LFC）

蓄電池全体へ一括して制御信号を送信し，個々の蓄電池を制御するシステム形態であり(7)-(10)，横浜スマートシティプロジ

表 3.6.3

各種需要家機器の Fast-DR 適用ポテンシャル

ェクトにおける蓄電池 SCADA が代表例として挙げられる(19)。電力系統における自営網のような高信頼・高セキュアな通信を前提とすれば，制御の信頼性は高くなるが，インターネット等を利用する場合，信頼性に懸念が出る。制御対象の蓄電池群全体の制御最適化も可能であるが，サーバからの制
御の周期 T1 と蓄電池個々の制御の周期 T0 が等しいため，周期 T1 で最適化を行うためには計算コストが高くなり，制御可
能な蓄電池の“数”に関するスケーラビリティは低い。また，
通信遅延の影響を直接受けるため，制御応答性は低い。
分散型の制御システムは，中央サーバに対し，個々の蓄電池が独立して制御を実施するシステム形態である(5)(6)。蓄電電気学会

図 3.6.2

47

Fast-DR のための制御システム類型

池個々がローカルの制御アルゴリズムに基づき，自端で計測の系統運用への積極的な関与が進みつつある。国内外で，幅する周波数等の情報や，中央サーバから送られる LFC 信号等

広い需要側資源の本格活用が始まっている。供給不足時や変の参照情報に応じて制御を実施する。通信依存性が小さいた

動電源連系時の電力系統の信頼度維持に役立つことを目指

め，通信コストを低く抑えられるが，集中型に比べて制御信し，正に電気エネルギーセキュリテイに貢献することがデマ

頼性は低く，蓄電池群全体の最適化は難しい。但し，スケー

ンドレスポンスと仮想発電所の役割である。

ラビリティは高く，制御応答性も高い。
集中・分散協調型と分類できる制御システムが最近報告さ謝辞： 本稿執筆に協力いただいた境野哲氏（ＮＴＴコミ

れている(13)(14)。中央サーバからの長周期 T2 の協調信号と，蓄ュニケーションズ株式会社），木内舞氏（株式会社サイバーデ

電池個々が自端で計測する周波数や LFC 信号等の参照情報ィフェンス研究所），吉永淳氏（早稲田大学），工藤耕治氏（日を用いて，短周期 T0 で制御を実施する形態である。蓄電池群

本電気），太田豊氏（東京都市大学），池上貴志氏（東京農工

全体の制御最適化が可能であり，制御の応答性も高く維持す大学）の各 WG 委員に感謝します。

ることができる。最適化情報を，例えば十数分程度以上の長周期の協調信号として配信すればよいため，最適化処理に必
要な計算時間を確保でき，制御可能な蓄電池の“数”に関す

参考文献

るスケーラビリティも高い。協調信号の配信で通信エラーがあっても再送できる時間的余裕があるためインターネットの利用も可能であり，通信コストの低減も期待できる。各蓄電池の制御状態の把握も可能であり，高い制御信頼性が期待できる。
なお，予備力・調整力についてみると， 平成 29 年度調整
力電源の中で稀頻度リスク対応電源 I’として，デマンドレス
ポンス資源が 95.8 万 kW を落札した。さらに 29 年度需要家
側エネルギーリソースを活用したバーチャルパワープラント(VPP)構築実証事業においては，電源Ⅰ-b 相当の調整力供給の実証実験が計画されている。電力系統に分散して存在するエネルギーのリソース（ディマンドリスポンス制御機器，電気自動車等）をアグリゲート（統合制御）し，あたかも一つの仮想発電所のように機能させるリソースアグリゲーターの活用が提案されている。
3.6.6 おわりに変動電源導入拡大と電力市場の高度化が進む中，系統運用者から需要家へのデマンドレスポンス信号による需要側資源(１) 浅野浩志，特集解説「出力変動電源の系統連系技術」，電学論 B，132
巻，4 号，2012 年 4 月，pp.297-300(２) 浅野浩志，電力規制改革の国際動向と今後の展望，電気学会誌，135
巻，6 号，pp.364-365, 2015 年 6 月(３) 浅野浩志，デマンドレスポンスによる需給安定化，電気学会誌，Vol.132,
No.10, 2012 年 10 月，pp.688-691(４) National Cybersecurity and Communication Integration Center, Departmentof Homeland Security:“ICS-CERT Year in Review 2014”(2014) https://icscert.uscert.gov/sites/default/files/documents/Year_in_Review_FY2014_Final.pdf(５) 嶋田丈裕：「スマートグリッドのサイバーセキュリティ標準化動向」電
気学会論文誌 C，Vol. 133 No.3，pp.558-561，2013 年 3 月(６) 林泰弘，自動デマンドレスポンス ～国際標準規格と実証試験の取り組み～，電気評論，2015 年 9 月(７) 入江寛, 横山明彦, 多田 泰之: 大容量風力発電導入時における需要家
ヒートポンプ給湯器と蓄電池の協調による系統周波数制御, 電学論 B,
131(9), 747-755, (2011).
(８) 清水浩一郎, 益田泰輔, 太田豊, 横山明彦: 系統周波数変動抑制のための電気自動車群の使用者利便性を考慮した SOC 同期制御手法, 電学論 B, 132(1), 57-64, (2012).
(９) 益田泰輔, 清水浩一郎, 横山明彦: 大量の再生可能エネルギー電源が導入された電力系統における多数台のヒートポンプ給湯機と電気自動車を利用した負荷周波数制御, 電学論 B, 132(1), 23-33, (2012).
(10) 菊池広典, 浅野 浩志, 坂東 茂: 再生可能エネルギー電源大量連系時の業務用空調機電力制御による負荷周波数制御, 電学論 B, 135(4),電気学会

233-240, (2015).
(11) 太田豊, 谷口治人, 中島達人, K. Liyanage, 清水浩一郎, 益田泰輔, 馬場旬平, 横山明彦: ユビキタスパワーネットワークにおけるスマートストレージの周波数制御への効果, 電学論 B, 131(1), 94-100, (2011).
(12) Y. Ota, H. Taniguchi, J. Baba, and A. Yokoyama, “ Implementation ofAutonomous Distributed V2G to Electric Vehicle and DC Charging System”,
Electric Power Systems Research, Vol.120, pp.177-183 (2015-03)(13) H. Sakuma, R Hashimoto, H Yano, A Viehweider, K Kudo, “Novel Demand
Response Scheme For Frequency Regulation Using Consumers' Distributed
Energy Storages,” 2014 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies,
Washington DC (2014)(14) 橋本龍, 佐久間寿人, 矢野仁之, 工藤耕治: “需要家側蓄電池の仮想統合制御によるアンシラリー・デマンドレスポンス”, 平成 27 年電気学会全国大会, 6-223 (2015)(15) PJM 2014 Load Response Activity Report.
(16) PJM, “PJM Manual 11, 12”(17) ERCOT Concept Paper, "Future Ancillary Services in ERCOT" (2013-09)(18) CAISO Draft Final Proposal Flexible Ramping Product 2014.
(19) 平成 26 年度次世代エネルギー・社会システム実証事業 成果報告書,“CEMS②（蓄電池 SCADA）実証”, 一般社団法人新エネルギー導入促進協会, http://www.nepc.or.jp/topics/2015/0330_1.html (2015-03)(20) 電力中央研究所報告 Y13030(2014)

48

電気学会

3.7 大災害時における電力システム運用

地震

3.7.1 はじめに我が国の電力システムは夏季の台風，冬季の暴風雪など毎

鉄塔倒壊
等による
送変電
配電設備
の被災

津波

暴風雨
沿岸の
発電所
の浸水

49

発変電
所浸水
送配電
設備の
被害

年繰り返し厳しい自然環境にさらされている。また地震や火山が多い国土であるため，これらの自然現象の被害を受ける
電力分配
機能の
低下に
よる停電

可能性も高い。記憶の新しいところでは 1995 年 1 月の阪神・淡路大震災や 2011 年 3 月の東日本大震災が広域の停電を引き起こした。また我が国に限らず 2012 年 10 月の米国東部で

図 3.7.1

電力供給
源不足に
よる停電

電力供給
分配機能
の低下に
よる停電

自然災害による電力システム設備の典型的な被害のハリケーンの上陸により大規模停電が発生している。
本稿では，地震・津波・暴風雨による電力システムの被害の特徴とその対策を紹介する。対策についてはレジリエンス

存するが，発電所や変電所の浸水，送配電設備の損傷により（Resilience，回復力，弾力性）という視点から電力システム

停電が広域化する可能性がある。

に望まれる性質や機能を整理している。また私案であるが，レジリエンス向上方策として，災害時に生き残った分散電源と配電ネットワークを活用する電力供給のコンセプトも紹介する。

3.7.3 電力システムのレジリエンス
前述した自然災害に代表されるインパクトを電力システムが受けた際，如何に可能な限り速やかに健全な状態に回復できるのかをレジリエンスという視点から整理してみる。まず，

3.7.2 自然災害による電力システムの被害
電力システムにとって代表的な自然の脅威は雷である。しかし，避雷・絶縁・保護システム技術の高度化により雷が原因となる大停電は現代の日本では稀である。大停電を引き起こす最たる自然災害はやはり地震と台風であろう。地震による大停電と言えば 1995 年 1 月 17 日の早朝に発生した兵庫県南部地震による阪神・淡路大震災である。この災害により約260 万軒が停電し，停電解消まで 6 日間ほどかかっている。
都市近郊で発生した直下型地震であったので，架空配電設備の被害が多かったようである(1)(2)。

物理的・社会的システムのレジリエンスを特徴づける項目を文献(7)に従って示すと表 3.7.1 の第 1 列目のようになる。第2 列目には，著者が各項目に対応すると考える電力システムの性質と機能を記している。
Robustness は，システムの機能性を失わずにサービスを提供できるシステム固有の能力を指す。電力システムに対応させてみると，被害を受けても発送配電の機能を失うことなく需要に電力供給を行える能力，要するに停電を起こさない能力であり，電力システムの“丈夫さ”と言える。
Redundancy は代替となる選択肢や代用となる物を備えてまた 2011 年 3 月 11 日午後に発生した東北地方太平洋沖地

いる性質を指し，電力システムで言えば送電ルートが複数あ

震による被害は甚大で，発生した停電は東北電力管内で約ること，中央給電指令所のバックアップがあることなど，設466 万軒（全戸数の約 70%，8 日後に約 94%停電解消），東京

備が多重化されていることに相当する。すなわち停電を起こ

電力管内で約 405 万軒（全戸数の約 20%，7 日後にすべて停電解消）であった。この震災の特徴は東北地方北部太平洋沿岸から関東地方北部沿岸までの広い範囲で大津波が発生し，それによる沿岸部の火力・原子力発電所が浸水被害を受けた
結果，電力供給源を失った点である(3)(4)。
台風については我が国では毎年 2，3 個の台風が上陸しており，それに伴う暴風雨や土砂崩れによる被害は絶えることが無い。しかし幸いなことに近年は阪神・淡路大震災クラスの大規模停電を発生させてはいない。一方，米国東部において 2012 年 10 月 29 日にハリケーン・サンディが上陸し，広範さないための電力システムの“余裕”を表わしている。
Resourcefulness は緊急時に必要な物資やサービスを動員できる能力を意味している。電力システムでは，設備の保守・点検時に使用される電源車の保有台数や災害時に他電力会社等から人員等の応援の得やすさなどが対応すると思われる。
要するに，停電してもそれを軽減できる“補う力”あるいは“動員力”と言ってもよいであろう。
Rapidity はシステムの機能が復旧する速さを指し，電力シ
ステムでは停電発生時から復電するまでの時間に対応する。

囲で停電を発生させた。停電件数は約 860 万軒と東日本大震
災のときの停電に匹敵している。文献(5)によると完全復旧するまでに 10 日間以上を費やしている。

表 3.7.1

自然災害に対する電力システムのレジリエンス

レジリエンスを評価する項目

対応する電力システムの性質・機能

これらの自然災害による電力システムの被害を図として簡Robustness 丈夫さ◎停電しない能力：電力設備の地震動耐力、浸水耐力など略表現したのが図 3.7.1 である。地震による直接的被害として

Redundancy 余裕◎電力設備の多重化：
送電ルートの複数化、中央給電指令所のバックアップなど

り，電力分配機能の低下により停電を招く。津波は沿岸に位

Resourcefulness 動員力◎緊急時の動員力：
電源車の保有、他組織からの支援など

置する発電所を浸水させる危険性があり，発電能力不足によ

Rapidity 回復の速さ◎停電からの復旧時間：
復旧要員の人数、技術水準などに依存

は，鉄塔や電柱の倒壊等による送変電・配電設備の損傷がある停電を引き起こす。台風などの暴風雨は上陸した経路に依

電気学会

50

要するに健全状態に戻る“回復の速さ”を表わしている。な
おこの速さは復旧要員の人数や技術水準に依存する。
さて，システムの丈夫さと回復の速さを定量的に示したのが図 3.7.2 である。システムの丈夫さは，被害を受けた直後（時刻 t0）のサービス提供能力によって表わされる。またサービス提供能力が，被害を受ける前のレベルにまで回復する

サービス
の質

100
傾き:Rapidity
回復の速さ

50
Robustness
丈夫さ

過程の傾きが回復の速さに対応する。したがって，被害直後のサービス提供能力が大きく，回復するまでの時間が短いシレジリエンスの低いシステム

レジリエンスの高い
システム

0
t0

ステムがレジリエンスの高いシステムである。
このレジリエンスの定量的な見方を図 3.7.3 に示す東日本

図 3.7.2

t1

t2

時刻

レジリエントシステムの応答特性

大震災における停電戸数の推移とハリケーン・サンディのときのデータ(5)に適用してみると，おおよそ表 3.7.2 に示す数値が得られた。ただし，東北管内と東京管内の電力システムが地震や津波によって受けたインパクトの大きさは異なるので
表 3.7.2 に示した数値の単純比較はできないが，米国のハリケーンの場合よりは早期に回復できているようである。電力シ
ステムのような巨大なインフラシステムの復旧過程には，送配電設備と需要の地理的広がり，復旧要員の行動力など多様な要因が絡んでいる。したがって，レジリエンスを正確に評価するためには停電戸数の減少過程の因果関係をきめ細かく分析し，それに基づく対策を立てておくことが，将来の大災害に対する備えになると思われる。
国では将来発生が予想されている南海トラフ巨大地震や首都直下型地震を念頭に電力システムのレジリエンスを向上さ(a)

東北電力管内の停電戸数せる方策を検討し，電力安全小委員会の報告書(6)としてまとめている。それに依ると大規模電源・基幹送変電設備側の対策として次の方策が挙げられている。
•

想定被災ケースの電力需給シミュレーションによる供給支障量の把握•

中長期的視野の設備形成•

火力発電の早期再開運用法，増出力運転活用など•技術水準を維持した復旧要員の確保•

復電の優先順位の判断基準の合意形成・最適化•

公的機関等への非常用発電導入の推奨(b)3.7.4 分散電源を活用したレジリエンス向上方策(１) 提案されている方策

図 3.7.3

東京電力管内の停電戸数
レジリエントシステムの応答特性

前述した電力システムのレ（出典：経済産業省：「原子力安全・保安部会電力安全小委員会電ジリエント向上方策は主に大規模電源と基幹送変電設備に関気設備地震対策ワーキンググループ報告書(案)参考資料」，2012 年

するものであるが，需要側の分散電源を利用する方策も考え3 月）られている。その一つの方策として，著者は災害時に健全な状態で生き残った既存の配電ネットワークを使用して自立運

表 3.7.2

自然災害に対する電力システムの丈夫さと回復の速さの転を行うことを提案している(10)。これについては次節で少し詳しく紹介したい。もう一つの方策は最も標準的な考え方であると思うが，各消費者単位で自身の家屋等の屋根に設置さ例
レジリエンス
の評価項目

東北電力管内れた太陽光発電装置（以下，PV）を非常用電源として使用する方法である。蓄電池が導入されていれば昼間に蓄えた太陽エネルギーを夜間にも使用できる。この方法の必要性は神戸

ハリケーン・サンディ

東北地方太平洋沖地震
東京電力管内米国東部

本震
2011年3月11日
14:46

余震
2011年4月7日
23:32

本震
2011年3月11日
14:46

上陸
2012年10月29日

大学による阪神・淡路大震災の研究(2)において指摘されてい丈夫さ
Robustness

３７．０%

４５．８％

８５．９％

８７．６％

る。ただし，この方法の問題点は発電装置を所有している人

回復の速さ
Rapidity

０．３１％／時間

１．１％／時間

０．１９％／時間

０．０５％／時間は系統停止時にも電気を利用できるが，所有していない人は

電気学会

51

電気を使用できない点である。要するに大災害時の異常事態

配電線は無電圧になり，配電線は遮断器と自動区分開閉器にに，電気を使用できる人と使用できない人が同じ町内などにより複数の区間に分離される。提案の自立運転は，その配電存在し，それが長期間に及ぶと，場合によっては社会的な不線の各区間に接続している分散電源を活用して，各区間にお安定を招きかねない点が危惧される。

ける分散電源出力と重要負荷の需給平衡および電圧と周波数

他に提案されている方策としては，クラスター拡張型グリの品質を保つように自律分散制御を行う方式である。著者は，ッドというマイクログリッドに類似した方法がある(9)。この

そのような配電線の区間を「自立運転可能な配電ネットワー

方法では，ある地域に存在する分散電源と電力貯蔵装置およク（Islanded Distribution Network, IDN）」と呼び，主に家庭用び需要の組を，ひとかたまり（クラスターと呼ぶ）とみて，の PV や燃料電池 FC，電気自動車 EV などの交直変換器を介正常時はクラスター間が連系して運転されている。ただし，

して配電線に連系する分散電源の活用を想定している。

クラスターが接続している上位系統に事故が発生したときには，各クラスターが自立運転を行うという方法である。このIDN の安定な運用を可能にするため，次の監視・制御技術を開発する必要があると考えている。

方法は後述する著者の考えている方法とかなり類似したアイ（ａ）負荷制御を含むエネルギー管理システム EMS

デアである。

（ｂ）隣接する IDN と無停電で同期連系する技術

また分散電源の活用に限定した考え方ではないが，（ｃ）低消費電力の監視とデータ収集・制御 SCADARESCUE (Resilient Energy System for Continuity in Ultimate（ｄ）自律分散型の保護システム

Emergency) というコンセプトも横浜国大から提唱されていEMS の目的は IDN 内の重要負荷へできるだけ長く安定にる。このシステムでは，被害の受けにくいエネルギー供給ネ

電力を供給することであるので，需給平衡と電力品質を保ちットワークの構築，供給力不足時の電力需要の優先度付け，ながら分散電源と負荷を統一的に管理・制御する技術が必須

ネットワーク管理者と需要家の行動決定メカニズムなど，災となる。無停電同期連系技術は，復旧後の電力システムに配

害時のエネルギー供給に適した社会・経済的なルールに重点

電線が再連系する際や，IDN の安定運用のために複数の IDNが置かれている。

を接続または切り離しを柔軟に行うときに必要である。低消(２)

配電ネットワークの非常時自立運転のコンセプト

費電力 SCADA は，言うまでもなく電力供給力が十分ではな

東日本太平洋沖地震発生後の電力システムでは，主要な大規い IDN の監視・制御にとって必須であろう。IDN の実現にお模発電所が停止したため，配電設備に大きな被害が出なかっ

いて最も困難な課題と考えられるのは保護システムである。

た地域であっても停電に見舞われた。著者も仙台市において

IDN 運用時に発生した事故の検出・除去と復旧の仕方は，現地震発生から丸二日間ほど停電を経験した。復旧は市内の他状の配電システムの保護システムと大きく異なるものと考えの地域よりも早い方であったと思うが，その二日間，特に夜られる。したがって，新たな開閉機器や保護システムの開発

間は真っ暗闇の中，早く電気の灯りが欲しいと家族とともになど，コスト面も含めた課題の解決が必要であろう。

切望した。そのような中，自宅近くの配電線や電柱は見た目

これまで，IDN を実現するための技術上の課題の中で，負には壊れたところも無さそうで，このような健全な配電設備

荷制御と EV バッテリ群による最適需給運用(11)や，単相分散と可制御の分散電源があれば町内の近隣の人々に電灯や暖電源群による IDN の電圧制御(12)について基礎的な研究に取房，携帯電話用の電源など，最低限の生活を維持するために必要な電力を供給できるのではないかと感じた。そしてそれを実現するための研究を始めなければいけないのではないかと，電力システムを研究する一人として強い使命感を感じた。

配電用
変電所

発電所

この停電の経験が，以下に述べる非常時の電力供給方法を研究するきっかけになった。

PV

遮断器

ところで，上述した配電ネットワークの運用は一般に単独運転と呼ばれ，保守技術者の安全性の観点から電気設備技術

IDN #1

IDN #2

IDN #3

送電
ネットワーク
BatteryEVEV

自動区分開閉器

図 3.7.4

緊急時の自立運転配電ネットワークのコンセプト

基準の省令により禁止されている。したがって現在の法規制の下では，以下に紹介する電力供給の方法は実現できない。
しかし，もし非常時に限って単独運転が許されるならば，将来起こり得る災害発生時に，部分的ではあるかもしれないが多くの人が電力不足の危機を免れることができるかもしれな
い。なお本稿では，通常の単独運転と非常時の単独運転を区別するため，後者の単独運転を配電ネットワークの自立運転と呼ぶことにする。
現在，図 3.7.4 に示す配電ネットワークの自立運転の技術的

柱上変圧器
#4

.

ZH

高
圧
配
電
線
12.0[kW]
側2.4[kvar] 6
等
価
回
路

・ ・

図 3.7.5

.

ZL

#1

低圧配電線
.
#2

.

Zv

Zv

#3

分

Slack 散～電

2.0[kW]
0.4[kvar]源.

2.0[kW]
0.4[kvar].

ZL

2.0[kW]
0.4[kvar].

分

2.0[kW]
0.4[kvar]

.

Zv

単
相
負
荷

Zn

Zn

・

nH:nL

実現可能性を検討している。送電網や大規模電源の故障により配電ネットワークへの電力供給が停止すると 6.6kV の高圧

#0

#0’

2.0[kW]
0.4[kvar]

.

Zv

～散
~ 電
源

不平衡潮流計算法を開発するための IDN モデル

電気学会

り組んできている。紙面の都合で研究内容の詳細は文献にゆずるが，IDN の運用・制御の検討に必須となる不平衡潮流計
算法を，図 3.7.5 に示した低圧側のみに複数の単相電源が存在する電力回路を対象に開発中である。
3.7.5 あとがき
種々の技術が進歩しても大規模な自然災害による電力シス
テムの被害とそれに伴う停電を皆無にすることは不可能であろう。したがって，システムの一部が破壊されても残りの健全な部分でシステムの機能を維持できる能力，すなわちレジリエンスを如何に電力システムに埋め込んでいくのかが今後の重要な技術開発の視点である。文献（13）によると，翼の一部を失ったジェット戦闘機をパイロットが巧みに操縦して無事に帰還した出来事が 1980 年代にあった。そしてその出来事を皮切りに，損傷を受けても安定な飛行を可能にするインテリジェント飛行制御システムの研究が始められたそうである。これに照らして考えてみると，災害時に被害を受けずに生き残った健全な分散電源や電力設備を上手に運用・制御して停電の被害を最小化する技術の研究開発は，自然災害の多い我が国にとって大変重要であると言える。

参考文献(１) 金山，西川：「阪神・淡路大震災における電力ライフラインの復旧について」，研究・技術計画学会第 11 回年次学術大会講演要旨集，２C11，
pp.234-239(1996)(２) 大澤：「災害と電力供給システム」，平成 9 年度第 15 回神戸大学工学部公開講座テキスト，pp.53-62(３) 原子力安全・保安部会電力安全小委員会：「電気設備地震対策ワーキン
ググループ報告書」(平成 24 年)(４) 豊馬：「電力システムの被害・対応状況とその課題」，電気学会公開シンポジウム配付資料(平成 23 年)(５) Office of Electricity Delivery and Energy Reliability, U.S. Department ofEnergy, “Comparing the Impacts of Northeast Hurricanes on Energy
Infrastructure” (2013)(６) 産業構造審議会保安部会電力安全小委員会：「電気設備自然災害等対策 WG 中間報告書について」(平成 26 年)(７) T. D. O’ Rourke, “Critical Infrastructure, Interdependencies, and Resilience,”
The BRIDGE LINKING ENGINEERING AND SOCIETY, Vol. 37, No. 1,
pp.22-pp.29 (2007)(８) 豊田，白崎，千田：「電力供給システムの弾力性（レジリアンス）に関する検討」，電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会，PE-11134/PSE-11-151，pp.63‐68 (2011)(９) 横山編著：「災害に強い電力ネットワーク スマートグリッドの基礎知識」，早稲田大学ブックレット「震災後」に考える (2011)(10) H. Saitoh, M. Abe, and W. Yashima, “A Proposal of Emergency Microgrid
Operation of Distribution Systems after Large Scale Disasters,” IEEE Region
10 Humanitarian Technology Conference 2013, pp.152-157 (2013)(11) M. Abe and H. Saitoh, “An Optimal Scheduling of Battery Output and Load
Control for Loss Minimizing Islanding Operation of Distribution Networks in
Emergency,” Proceedings of 18th PSCC, ID382, pp.1-7 (2014)(12) 石倉，斎藤：「緊急時単独運転の配電系統を対象とした不平衡潮流計算法の基礎検討」，平成 26 年電気学会電力・エネルギー部門大会論文集(2014)(13) S. Massoud Amin and Bruce F. Wollenberg, “Toward a Smart Grid,” IEEE
Power and Energy Magazine, pp.34-41, Sept./Oct. 2005.

52

電気学会

53

3.8 電力技術の継承にかかわる問題点と人材育成
3.8.1 はじめに我が国の電力システムは 100 年余の歴史を持ち，世界に誇ることができる優秀な技術を数多く生み出してきた。しかし，近年の経済成長・電力需要の鈍化から電力システムへの新規設備の導入が減少し，技術者が経験を積む場が減りつつある。
そして製造現場や開発現場などで，技術継承の危機が叫ばれるようになった。日本が世界に誇る優秀な技術が次世代に引き継がれることなく廃れていくといった現象がいくつか見られるのである。また，いま現在はそれほど深刻な状況でなくても，将来に対する危機感が増大している。このような状況の中で，我々は電力システム分野における新たな人材を育てることで，この危機を乗り越えていかなければならない。
安全・安心社会の電気エネルギーシステムを持続可能なも

図 3.8.1 電力技術の継承と人材育成のとするためには，人材の育成・技術の継承が極めて重要である。近年の経済成長・電力需要の鈍化から電力システムへの新規設備の導入が減少し，技術者が経験を積む場も減りつ(１) 日本の電力技術の歴史

文献(5)～(7)では日本の電つあるなど，技術継承の危機が叫ばれるようになっている。

力技術がたどった歴史について考察している。ここでは，文英国の EU(欧州連合)離脱，米国の大統領選など反グローバル

献(7)における，三つの時代に分けての考察について以下にそ化の動きが台頭するにつれ，世界の社会・経済はますます複の概要を示す。

雑化し，将来の予測が困難になっている。また，一部の企業における長時間労働やモラールの低下，うっかり事故の増加

A：多数の電力会社が併存した時代（1883 年 2 月~1939 年
3 月）なども問題になっている。さらには，AI（人工知能）や IoT

B：電力国家管理の時代（1939 年 4 月~1951 年 4 月）

（モノのインターネット ），ロボットなど新しい技術の発展

C：九電力体制の時代（1951 年 5 月以降）に対して，その安全性の確保が叫ばれている。また，2011 年

A の多数電力併存時代では，民有民営の多数の電力会社がの福島原発事故から約 6 年が経過し，そのショックがともす

主で，それに地方公共団体が所有する公営電気事業が部分的ると風化しつつある現在でも，震災や火山噴火・台風などのに併存した。この時代は電力会社間の市場競争の有無によっ

災害は引き続き発生しており，電力システムに対する脅威とて，さらに下記の三つの時期に細分化される。

なっている。このような状況の中，電力エネルギーを支える
システム技術（電力系統技術）や，個々の電力機器に関わる要素技術，さらにはそれらのセキュリティに関する技術を次世代に引き継いでいくためには，確立された技術の継承や人業展開し競争がない時期(1883~1906)
A-2：水力発電と中長距離送電に依拠する地域的な電力会社が激しい市場競争を展開した時期(1907~1931)
A-3：カルテル組織である電力連盟の成立と供給区域独占

材育成の必要性がますます大きくなってきている。
委員会では，技術継承や人材育成について検討してきた原則を掲げた改正電気事業法の施行により市場競争がほぼ終。本稿では，これらの検討内容の中から，まず電力技術の歴

わった時期（1932~1939 年 3 月）

(1-

4)

A-1：小規模火力発電に依拠する電灯会社が都市ごとに事史の中で特に日本の優秀な技術について述べる。次に，メー

B の電力国家管理の時代には，民有国営の日本発送電と九カ幹部へのインタビューに基づいて技術継承の実態を述べ問

配電会社が，それぞれ発送電事業と配電事業を独占的に担当題点を挙げる。加えて，メーカ在籍時における本章執筆者のした。

経験について述べる。最後に，「人材育成」という観点から，

C の九電力体制の時代は，1998 年 10 月の沖縄電力の民営

電気学会における資格制度の活用，我々自身の立場からでき化以降は厳密には 10 電力体制の時代である。民有民営で発ること（大学での研究・教育活動の活性化，社会に向けた情送配電一貫経営・地域独占の九(10)電力会社が主で，それに公報発信，活動など）を考える。
（図 3.8.1 参照）

営事業や電源開発(株)などが併存した。この時代は市場競争の有無やパフォーマンス競争の強弱によって，さらに下記の3.8.2 日本の優秀な電力技術

三つの時期に細分化される。

日本の電力技術は 100 年余の歴史を持ち，世界に誇ること

C-1：民営九電力会社による地域独占が確立し市場競争はなができる優秀な技術を数多く生み出してきた。ここでは，そいが，パフォーマンス競争が展開された時期（1951 年 5 月の歴史を概観し，その後，日本の優秀な電力技術について具

~1973 年）

体的に紹介する。

C-2：地域独占が確立しておりパフォーマンス競争も後退し

電気学会

54

表 3.8.1 連載エッセイ「電力技術のイノベーション」タイトル一が，この企画は NHK テレビの番組「プロジェクト X」を意識覧したもので，電力技術におけるイノベーションといえる技術

#
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
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15
16
17
18
19
20
21
22
23
24

タイトル，著者，発表月
大容量国産火力 1 号タービン・発電機の建設, 長野 進，柿島正好(2007.11)
成出・大河内可変速開発裏話, 山浦貫治(2007.12)
電力系統解析システムの開発, 谷口治人，田中和幸，内田直之(2008.2)
酸化亜鉛形避雷器の開発, 林 正夫，小林三佐夫(2008.3)
長距離送電用 500 kV CV ケーブル実用化への道程 ―ミクロン技術が支える超高電圧大容量ケーブル―, 田中秀郎
(2008.4)
550 kV ガス絶縁開閉装置（GIS）の開発と製品化, 高塚桂三，
土江 瑛(2008.5)
電力貯蔵用 NAS 電池の開発と実用化, 良知秀樹(2008.6)
日本初の直流送電, 三瓶雅俊(2008.7)
大容量ガス絶縁変圧器, 戸田克敏(2008.8)
電力系統解析シミュレータ“APSA”の開発, 河合忠雄，須崎志郎，後藤益雄，鈴木智宏(2008.9)
大容量変圧器の分解輸送技術開発と製品化の変遷, 天野直樹，渡辺 優(2008.10)
100 万ボルト送電線の技術開発, 磯崎正則(2008.11)
地熱発電設備の開発, 酒井吉弘(2008.12)
世界初の 500 kV 超大束径 6 導体送電線の開発, 仰木一郎，宮崎真一(2009.1)
広域停電をきっかけとした電力系統安定化技術の飛躍的進歩, 江川正尚(2009.2)
阪神・淡路大震災における復旧, 青嶋義晴(2009.3)
需給自動制御システム（ELDAC）の開発, 鈴木 守(2009.4)
国産第一号原子力機の系統単独運転, 柴田芳昭(2009.5)
世界初となる 500 kV 大容量直流海底ケーブルの開発と納入,
宮崎拓哉(2009.6)
自励式無効電力補償装置 (STATCOM) の開発と製品化, 竹
田正俊(2009.7)
汎用回路解析プログラム EMTP は何故開発されたか, 雨谷昭
弘(2009.8)
熟練運用者の知識を組み込んだエキスパートシステム開発への挑戦, 坂口秀治(2009.9)
大規模橋梁添架 500 kV ケーブルの実現, 前川雄一(2009.10)
光ファイバ複合架空地線の開発, 花田敏城，田村 清(2009.11)た時期（1974 年~1994 年）や出来事について当時を知る人に執筆していただいた。表
3.8.1 に示すように，大容量国産火力 1 号タービン・発電機の建設，成出・大河内可変速開発裏話，酸化亜鉛形避雷器の開発，長距離送電用 500 kV CV ケーブル実用化への道程，550kV ガス絶縁開閉装置（GIS）の開発と製品化といったハード的なものから，電力系統解析システムの開発，汎用回路解析
プログラム EMTP は何故開発されたかといったソフト的なものまで，そうそうたるものである。ここで個々の技術について詳細には説明できないが 24 件の日本の優秀な電力技術について改めて認識していただきたい。
(４) オーラルヒストリー

電気学会では 1993 年（平成 5 年）から電気技術史技術委員会に順次 5 つの委員会を設置し，電気技術の各分野の専門家や電気学会の名誉員を対象としてオーラルヒストリーを実施してきた(11)。オーラルヒス
トリーとはいわゆる口述史で，特許や論文からは得られない，成果に至るまでの失敗や試行錯誤，開発時の思わぬ展開などを知ることが出来る。
2013 年 7 月現在で 46 名の方から聞き取りが行われており，
逐次電気学会誌などで報告されている。これらの記事からも日本の優秀な電力技術の数々を，またそれぞれの研究者の研究開発への取り組み，その人となりまで伺い知ることが出来る。
(５)

卓越的データベース

我が国の科学技術の発展

過程やそれを支える学術研究の重要性に対する理解を広めることを目的として,日本の研究者が生み出してきた研究成果

C-3：電力自由化の開始により電力の卸部門と小売部門で市に関するデータベースを構築し，国内外に発信している(12,13)。

場競争が部分的に展開されるようになった時期（1995 年以

このデータベースは，我が国の学協会が顕彰している優れた

降）

研究成果を対象としており，関係する学協会 （映像情報メデ
ィア学会， 情報処理学会， 照明学会， 電気学会， 電子情(２) 電気の礎

電気学会は，平成 20 年に創立 120 周年

報通信学会， 日本機械学会）， 国立情報学研究所とともに，を迎えた。それ以来，科学技術の未来の糧として，歴史的に独立行政法人日本学術振興会が作成にあたっている。2010 年記念される“モノ”
，
“場所”
，
“こと”
，
“人”を「電気の礎」

以降の電力関連の卓越研究を拾ってみると以下のようになる。

として顕彰してきた(8)。その数は，平成 29 年 3 月の第 10 回ü

小型人工衛星「まいど 1 号」の開発・運用と雷観測で 67 件に及ぶ(9)。その中で，電力技術に関連するものを順不ü

新幹線電車用走行風冷却主変換装置の開発と実用化同で挙げてみると，ガス絶縁開閉装置，500kV 系送電の実運

ü

世界最大容量 670MVA 高効率水素間接冷却発電機の完用，電力系統安定化技術，電力用酸化亜鉛形ギャップレス避成雷器，明治期の古都における電気普及の先進事蹟，黒部川第ü

水素火炎・水素ガス可視化技術の開発

4 発電所，北海道・本州間電力連系設備，大容量高効率コンバ

ü

八戸市マイクログリッドにおける需給制御・自立運転

インドサイクル発電，佐久間周波数変換所，送電系統用技術の開発と実証

STATCOM，ディジタル技術による送電線電流作動保護方式

ü500kV 送電用避雷装置のコンパクト装柱技術の開発などがある。いずれ劣らぬ立派な業績である。

ü

光 CT の波長分割多重伝送技術を用いたケーブル事故
区間検出装置の開発，実用化(３) 電力技術のイノベーション

電気学会電力・エネル

ü

冬季の上向き雷放電新現象の発見

ギー部門誌では，2007 年 11 月から 2009 年 11 月まで約 2 年

ü

住宅における雷被害調査手法の確立と高度情報社会の間にかけて「電力技術のイノベーション」と題した連載エッセイを掲載した(10) 。筆者も当時の編修委員会に属していた

雷害対策手法の開発

電気学会

ü
ü

55

世界初の Y（イットリウム）系超電導線材を用いた電の消滅の危機はメーカーにとっては，その存続自体の危機で力用超電導変圧器の開発あり国内のすべての技術が消滅すれば国家存亡の危機とな

広域ネットワーク分散型監視制御システムの開発，実る。

用化

世界に目を向ければ，資源の枯渇・環境問題という地球レü

受配電設備用絶縁物余寿命診断技術の開発と実用化

ベルの課題があり，東日本大震災の余波は世界的な原子力発ü

給電技能訓練用リアルタイムシミュレータの開発

電からの脱却の動きを生んでいる。これにより天然ガスなど

ü

電力システムの過渡現象数値解析の高度化の化石燃料の購入費用が増え，国費が流出する。また，技術ü

新幹線単相き電用静止形周波数変換装置の開発

的に見ればメーカの受注が激減し，上にのべた人事異動→人ü

パーム・ヤシ脂肪酸エステル変圧器の開発

材消滅→技術の消滅→メーカーの消滅→国内技術の消滅といü

新型 1100kV 50/63kA 二点切ガス遮断器の開発および実う流れになりかねない。物理的に見ればエネルギー自給率の用化向上（セキュリティの向上）のため，再生可能エネルギーのü

落雷位置標定方式の高精度化と適用性拡大導入を推進しなければならない。これにより電力系統は信頼ü

北杜サイトにおける大規模電力供給用太陽光発電系統

度低下を免れず重要なインフラの崩壊につながる恐れがあ

安定化等実証研究る。

ü

長距離送電系統に適用した新オンライン系統安定化シ上に挙げた顕彰制度や連載エッセイが企画された背景にステムの開発は，若い技術者が歴史にふれることのみならず，そのことにü

鉄道車両運用計画自動提案システムの開発

よりあらたな科学技術の目標を創出してほしいといった願い

ü

配電系統に連系された電源の運転状態推定手法の開発もあると思われる。しかし，今後，上にあげたような新技術，

ü

人体に対する高度数値ドシメトリ手法の開発と国際標

革新的技術が電力業界においてこれまでのように次々と現れ準化て来るだろうか。また，果たして上記の日本の優秀な電力技

電気二重層キャパシタを用いた電気鉄道用電力貯蔵装術は次の世代に継承できているのだろうか。委員会では，文置の研究

献調査と複数のメーカ幹部へのインタビューを実施し技術継グローバル低コストエアコン向け単相電解コンデンサ

承の実態と問題点を探った。

üü

ーレスインバーターの開発ü

メーカ幹部へのインタビューは 2015 年 2 月 18 日から 3 月

使用電線を半減した大容量 500kV 全三相一括変圧器の10 日にかけて，重電メーカ 4 社（システム担当 3 名，パワー

開発

エレクトロニクス担当 1 名）
，パワーエレクトロニクスメー

450MVA GCT-STATCOM の長距離大容量送電系統への

カ 1 社（開発担当 1 名）に対して実施した。対象者の内 2 名

適用

は女性である。比較的短い時間のインタビューではあったが，

ü

風力発電設備の雷害様相の調査と原因の解明

幅広い意見を聞くことが出来た。ただし，紙面の都合もあり，ü

アナログ信号処理を用いた可搬型部分放電位置標定装

代表的な意見のみを記す。

ü

置の開発

本節では，まず近年の電力分野における人材確保の困難化

ü

住宅用太陽光パワーコンディショナの開発・実用化についてインタビュー結果を交えて述べる。次に，中間層のü

世界初の 66kV/6kV－三相 2MVA 高温超電導変圧器の崩壊による企業内訓練（OJT: On the Job Training）について述

開発

べる。最後に，企業における技術者魂の喪失，大学における

ü

統合型スマートグリッド評価システムの開発

研究や教育の劣化について述べる。

ü

国内初となる高温超電導ケーブルの電力系統での実証
運転の成功

ü

（１）人材確保の困難化

そもそも新卒人材が確保でき超高圧直流架橋ポリエチレン電力ケーブルの開発と実なければ人材育成はままならない。ここでは，人材確保を困

線路適用難にしている原因とみられる少子高齢化，非正規社員の増大，ü

レドックスフロー電池システムの開発

そして日本型新卒一括採用法の短所について述べる。

ü

UHV 電力機器の雷インパルスおよび開閉インパルス耐

少子高齢化問題

電圧試験法の開発

中長期的な視点で見ると少子高齢化が大きな問題である。
日本における 2016 年の出生数は 97 万 6000 人であり，初め3.8.3 電力技術継承の実態と問題点て 100 万人を割った。女性一人が生涯に産む子供の推定人数

電力自由化の開始により，電力系統を取り巻く状況は垂直は 1.44 である。結婚件数は戦後最少であり，第一子の数が減

統合環境から利益優先の競争環境へと変わってきた。このよ

少している。人口規模が大きい団塊ジュニア世代が 40 代にうな状況では，全般的に投資が抑制され，特に将来を見据えなり主な出産世代ではなくなったこと，若い世代の結婚願望

た技術開発への投資は困難となってきた。そのため電力関係が減退していることから，今後も人口減少・少子高齢化が深の人材が他部署へ移動したり，早期退職したりして消滅し，刻化するのは必至であろう。政府は 2015 年度末までに出生率同時にその人たちがもっていた技術も消滅しつつある。技術を 1.8，2060 年度末に人口一億人維持を目指しているが，い

電気学会

56

ずれも実現することは難しそうに思われる。
文献(14)の第一章「なぜ我が国の人口は減少するのか－女性・少子化・未婚化（津谷豊子）」では，少子化の原因のひとつとして女性の社会経済的地位の変化をあげている。わが国の男性の家事・育児分担割合が先進国の中で最も低い国のひとつであり，これは即急な変化は期待できない。よって少子化に歯止めをかけるには，仕事と家庭の両立のための政策的支援の充実と効果的な実施が必要であるとしている。
このように，少子高齢化が進むという問題は国レベルの課題であり急激に状況が好転するとは考えにくい。よって，今後は新入社員の総数が減少方向になり，これが技術継承を阻

図 3.8.2 出生数の推移

害する要因となる。

（出典：平成 28 年人口動態統計月報年計(概数)，厚労省）

少子高齢化は必ずしも「問題」ではなく，むしろ積極的に

http://www.mhlw.go.jp/toukei/saikin/hw/jinkou/geppo/nengai16/ind

利用すべきだという意見もある。文献(14)や(15)ではマクロ経

ex.html

済学の立場から，経済成長を決めるのは人口ではなく，労働力人口が変わらなくても（減っても）一人当たりの労働者が存在を維持するためにやむを得ず採用したという側面もあろ作り出すモノが増えれば，すなわち「労働生産性」が上昇す

うが，この非正規社員の増加が技術継承を阻害する要因になれば経済成長率はプラスになるとしている。そのためには新っている。あるメーカ幹部は語った。

しい設備や機械の投入（資本蓄積）と広い意味での「技術進歩（イノベーション）」が必要であるとする。

「非正規社員は賃金を抑えることが出来るだけでなく，負荷変動に応じて人数自体を調整できるという企業側にとって文献(16)の著者は統計学者の立場から，少子高齢化を背景は大きなメリットがある。また，正社員の場合は，一度採用とする貧困，医療，介護といった社会問題に対する対策としすると業績が悪化したからと言って安易に解雇することはでて「公的なお金の使い方」による経済成長の重要性を論じてきない。景気状況による調整弁のようなこの仕組みを改革しいる。文献(17)の著者は，35 か国の先進諸国が加盟する国際技術を継承していくことが可能かどうか難しい問題である。
」

機関 OECD（経済協力開発機構）の東京センター所長を 2013

以上，メーカ幹部へのインタビュー結果から主なコメント

年から務めている。この本において，著者は多数の OECD 統

をかいつまんで紹介した。対象者が口を揃えて発言されたこ計を交えながら，人口減少を武器にすべく埋もれた人材（中とは，技術継承を円滑に行うには企業として平滑化した人員

高年齢層やニートなど）の掘り起こし，女性の活用などを政確保，それも正社員としての確保が必要であるということで策として実施すべきとしている。

ある。こうした企業努力を長期にわたって継続していくこと

文献(18)では，人口減少社会において様々な分野におけるが重要であろう。また，大学など教育機関に対する期待も大人々の主体性を伴った「参加」が「希望」を作りだすとしてきい。現在の制度では学生自身の希望を優先することが必要

おり，具体的に，環境，情報，商業，芸術，医療・福祉，教であるが，バブルのような時期でも日本の将来を見据えて一育などの分野で「参加」を促している。文献(19)では，地方に定割合の学生を技術系の企業に推薦するような指導も必要かおける人口減に的をしぼり，補助金頼みの地方定着ではなく，も知れない。大学と企業が長期にわたる良好な関係を構築し，人口減を受け入れつつ地方を「豊かな暮らしの場」とすべき

一時的な経済状況に惑わされない人材育成を行うことが必要

ことを提案している。

となろう。

少子高齢化，人口減に対して対策を行うことは必要だが，日本型新卒一括採用方法のデメリット

その効果は限られている。文献(20)で指摘されているように，

次に日本型新卒一括採用のデメリットについて述べる。

人口減により安価となった土地や安くなった教育環境を少な

まず，文献(21)を参照しつつ，現在の就職活動（「就活」とい人口でうまく活用し，より豊かな場を作ろうといった視点

略されることが多い）の流れについて整理する。

は，自治体やコミュニティなどだけではなく，企業や大学な①

就職ナビサイト（ネット上で新卒求人を掲載するサイ
ト，以下「就職ナビ」）に企業が採用情報を掲載する。学どでも必要となるであろう。
非正規社員の増大

生は個人情報を就職ナビに登録し，気に入った企業の採この 10 年スパンで見ると，非正規社員が増大し，製造業に用情報があれば「プレエントリー」する。プレエントリーした学生の情報が企業に集まる。

おいては特に製造部門でそれが目立っている。世の中全体で見るとサービス業は非正規社員の比率が大きい。これは国が②る。説明会では会社の事業・職務内容・採用したい人物

定めた制度に則り企業が人件費を圧縮すべく採用しているの像などを説明し，質疑応答を行う。

が現状と考えられる。非正規社員の賃金は，ボーナスを除き，正規社員の 60%弱と言われている。ボーナスを含めればさらに差は大きくなる。国が認めた制度であること，企業がその企業はプレエントリーした学生を会社説明会に勧誘す③

説明会に参加した学生たちから応募を募る。エントリー
シート（応募趣意書）と履歴書を提出させる形が多い。

電気学会

④

⑤

企業はエントリーシートや履歴書を読み込み，その中かに．
「肌合い」重視のため，企業は新卒での未経験採用を重視

ら自社が採用したい学生に書類選考通過の連絡をする。

し，中途採用市場が育たない。その結果，新卒で就職できな

この段階でかなりの応募者が「お祈りメール」をもらう

いと仕事や賃金の面で不幸になりやすく，好不況による採用ことになる。

数の増減で人生がおおきく変わってしまう。新卒一括採用に書類選考通過者は面接を 3～4 回経て「内々定」に至る。

は，こうした根源的な問題がある(21)。

この段階で多数の応募者が「お祈りメール」をもらう。
⑥

57

次に同じ文献から日本型雇用の便利さについて言及してい「内々定」に至った学生たちは入社内定式を経て正式なる箇所を引用しておく。

内定にたどり着く。

l

役員が抜けてもその補充は新卒採用で事足りる

上記の「お祈りメール」とは企業から学生に送られてくる不l

ゆで卵のように未経験者を育てられる無限階級

採用通知のことである。不採用のことを「ご縁がなかった」

l

不況をも跳ね返すヒミツの報奨制度と表現し，末尾には「今後の発展をお祈り申し上げます」とすなわち，一言でいえば，代わりはいつでも用意できると書くことから，「お祈りメール」と呼ばれている。

いうのが企業にとっての日本型雇用の便利さである。このよ

現在はこのような形で行われる就職活動だが，1920 年代かうな日本型雇用の問題に対する改善策としては，例えばいっら始まった日本の新卒一括採用の歴史的変遷をまとめると以たん働いてから採否・入社を決める（ただし，非正規での雇(22)下のようになる。

用延長は認めない），肌合い合わせのために行なう就活後期の① 求人数の増減と連動しながら，就職難と売り手市場化が繰り返し起こってきた。

インターンシップ（就業体験）などが提案されている。また，就活の早期化・フライングに対しては，学業重視を徹底する② 産業構造の変化と連動しながら特に求人数が激減する局

ため書類選考で成績を考慮する，「説明会」が学業阻害の原因

面などで今まで大卒者が行かなかった業界や職種に行くとならないよう広報活動の解禁を後ろ倒しにする，インターようになった。

ンシップの形を借りた事実上の会社説明会などインターンシ③ 大学および学部・学科の数が増え，大学生の数が増加し，競争が激しくなっていった。

ップの形骸化を防ぐため就活直前のインターンシップは禁止
するなどの改善策を提案している(21)。

④ 就職ナビなど自由応募を促すツールが普及してきた。
⑤ 就職活動の学業阻害や早期化が何度も問題となり，その(２) 中間層の崩壊による OJT の困難化

文献(23)の第

たび時期の見直し論が起こり，フライングが問題となる。

6 章において，分厚い中間層の崩壊について述べられている。

これらの問題をかかえつつ，新卒一括採用というシステムが特定世代における人員不足は OJT 困難化の原因とも考えられ

長期にわたって存続しているのは，このシステムが企業にとる。ここでは中間層の崩壊による OJT の困難化と，不具合かってメリットがあるからである。新卒一括採用は若年層の離ら学ぶことの困難化について述べる。

職率低下に一定の役割を果たし，日本的経営の特徴である長中間層の崩壊期継続雇用の出発点を提供する制度として，その社会的意義

1980 年代後半から 90 年代初めに，株価と地価がすさまじが評価されてきた。未経験の新人に対して企業内で教育訓練

い高騰を見せた。これを「バブル経済」といい，その中で社が行われる仕組みとしても成熟してきた。この仕組みを前提

会に出た世代は「バブル世代」と呼ばれる(24-26)。この時期にとし，企業は，安定した年齢別組織構造の維持，効率の良いおいて，製造業全般に人材採用が困難な状況が継続した。こ教育システムの構築，質的担保とコスト効率を念頭に置いたの原因の一つとして，この時期に製造業以外の特定企業，す(21)

なわち金融・証券系の企業が専攻学部に関係なく非常に多く

前述したように就活のシステムは変わってきたが，新卒一括の人材を採用した。つまり技術系学生が金融・証券系に流れ採用にまつわる就活の早期化やフライングの問題は 100 年前

たというわけである。しかし，テレビドラマ「半沢直樹」（2013（1920 年代）からすでに存在していた。このような問題が起年 TBS 系列で放送，主演は堺雅人，原作は池井戸潤(27,28)）にきてしまう理由を突き詰めると最終的には「日本の特殊な雇見られるようにバブル世代の技術系学生は金融・証券系に大用システム」に行きつく(21)。

量採用されたが，バブル崩壊により会社経営が危機的状況にl

欧米では職務をしっかり決めそれに合った人を採用す

なると，一部の選抜された人材を除いて余剰人員化したともる。

いわれている。

採用戦略を行うことが出来たl。

日本では職務はあらかじめ決めず，基礎能力と将来性，

このバブル世代の人員不足により，年長者がいつまでも担そして社風に合うかどうか（「肌合い」の良さ）で人を採

当レベルの業務遂行を強いられ，配下に入るべき新人に OJT用する。

で教育できる機会のない状況が生じた。バブル崩壊後，数年

基礎能力については学校名である程度識別できる。将来性やが経過した後では新人が配属されても世代間の感性の差や会「肌合い」については明文化できるものではないので，面接社における立場の差が大きくなり円滑に技術継承が行えないが選考の中心となり，リクルータや OB 訪問などを通した学状況が継続した。

生の人格把握による採用となる。そのため選考基準は不明確

不具合から学ぶことの困難さなものとなり，学生は自分が落ちた理由が分からない。さらここでは，他者へのインタビューではなく，メーカ勤務時

電気学会

58

の自身の経験から電力技術の継承について考えてみる。この「日本では管理職というポジションとリーダーシップが結章の筆者は，メーカ勤務時代に，ディジタル保護システム，

びつけられてしまっており，しかも管理職には管理能力，リディジタル型故障点標定装置，瞬時電圧低下対策装置，大容ーダーシップ，プレーヤーとしての能力のすべてが求められ

量低速ディーゼル発電システムなどの製品開発に携わったほているが，リーダーシップには重きが置かれていない。成果

か，系統解析チームとして他部門の製品開発への協力，不具目標を達成することよりも組織のわが優先されることもあ

合発生時の原因究明・対策などの仕事も行った。特に後者はる。高い成果目標がチームに与えられた時，初めてリーダー

技術力を上げるという観点から筆者にとって貴重な経験となシップが必要とされる。何かを達成したり問題を解決したりった。具体的に内容をあげると，雷サージの移行によると思するためのリーダーシップなのである。全員がリーダーシッ

われるフィーダーの一時運転停止，高構造物への落雷に起因プを持つ組織は，一部の人だけがリーダーシップを持つ組織

する大地電位の上昇によると思われる発電所内通信装置の不より，圧倒的に高い成果を出しやすいのである。
」

具合，地中配電線を多く含む配電変電所における地絡保護リ

日本ではこうしたリーダーシップを持つ人が少ないよう

レーの不具合，配電線落雷時の変圧器移行サージによる発電だ。文献(32)では，逆にいわゆる「クラッシャー上司」につい所装置の絶縁破壊などがあった。

て述べられている。
「企業や組織の健全な運営のためには，部

これらは仕事の性格上，学会などで発表できる内容ではな

下の力を引き出す人こそリーダーに据える必要がある。しかかったが，これらの仕事をきっかけとして解析モデルの開発し，部下を威圧するクラッシャー上司の場合は，部下が上司や，解析手法の開発といった形で多数の論文を発表することの誤りに気付いても正しにくいので，場合によっては人の命(29)が出来，それらをまとめて博士論文も書くことが出来た。

をも危険にさらす可能性がある。
」部下が何でも話しやすく，

このよう電力系統における不具合現象は 20～30 年前までは周囲から協力を得られる人物に求められる資質として”EQ”

しばしば起きていたが，その後ほとんど見られなくなった。

（情動指数）がある。IQ（知能指数）が知識や技術の習得の電力系統の信頼度が増したということでもちろんよいことでうまさを表すのに対して EQ は心の豊かさや人間性の高さをはあるが，筆者のように不具合から学ぶというチャンスは少表す。部下の気づきを謙虚に受け止める，コミュニケーショ

なくなったと言えよう。

ン能力など非技術的なスキルが必要になる。

不具合の経験を後輩に伝えていくことは重要である。電力

長時間労働とその改善会社によっては，研修所などの付属施設として不具合を生じ日本企業は内部で人材を育成する内部労働市場型の組織でた機器を展示し，貴重な経験を関係者に伝えている。たとえあり，人材ニーズはできる限り内部で解決することを前提とば中部電力の「失敗に学ぶ回廊」と呼ばれる施設は，事故概している。このためスペシャリストよりも，どんな仕事にも要を示すパネルや実物または模型を展示した「失敗事例を学対応できるゼネラリストの需要が高まることになる。流動性

ぶ」ゾーンや，その失敗事例の原因を学ぶ「失敗事例の解説」の高い外部労働市場であれば，景気変動に応じて柔軟に雇用ゾーンなど 6 つのゾーンから構成されている。鉄道会社にもを調整できる。日本企業は労働者数ではなく労働時間で調整

主要駅の研修施設でこのような展示を行っている例がある。

してきた面が大きい(33)。これが過ぎると長時間労働の原因となる。

（３）技術者魂・企業魂の喪失

電力系統は極めて専門

しかし，日本人も価値観と行動様式が多様化してきた。企

的な知識を必要とするだけでなく，その専門家は電気事業者

業なども長時間労働を見直している。その結果，厚生労働省とメーカのごく一部に集中している。電気事業者やメーカのの発表によれば日本全体の残業時間は 2015 年，2016 年と 2

内部でも他の部門の人には極めて分かりにくい分野である

年連続で減ってきている。人手不足に直面した民間企業は，（30）。このような専門性を持つ技術を次世代に伝えていくた

働く時間に制約のある人材をつなぎとめようとさらに長時間

めには新人技術者に対する教育や企業内訓練（OJT）に十分な労働の見直しを進めている。官民が進めている「働き方改革」

投資を行うことが必要になる。すなわち，企業には教育シス

は，育児や介護などと仕事を両立しやすくして働く人を増やテムを整備し，労力と時間をかけて人材育成を行う覚悟が必すのが狙いである。しかし，効率的な働き方で労働生産性を要である。しかし，昨今の世知辛い世の中では，目先の利益，高め，その成果を基本給アップなどによって従業員に還元す

短期目標の達成を第一に考え，長期的視野に立った技術者教れば，それが消費につながることになる(34)。このような好循

育や技術継承がおろそかにされる風潮が少なからずある。こ

環を作ることが人材育成の面でも重要だと思われる。

れは筆者がインタビューした中で複数の中堅技術者が強く主文献(35)の第 6 章で著者は，「働きすぎ社会の処方箋」とし張された問題点である。

てトヨタ生産方式の導入を勧めている。整理整頓を徹底する，

リーダーシップの不足

職場において「標準・基準」を設けること，それをもとに正文献(31)において，コンサルティング会社マッキンゼー・ア

常か異常かを判断し，必要なら改善を行なう。あらゆるもの

ンド・カンパニーの人材育成・採用マネージャーだった著者を「見える」状態におき，作業を効率化することで労働者はは，「リーダーシップ」の重要性を説いている。マッキンゼー

より気持ちよく働くことができる。
「見えない」場合は実際に社が採用したいのは将来のリーダーであり，リーダーにはリ「測る」ことにより「見える」ようにしていく。これらのノーダーシップが求められる。同文献より引用する。

ウハウは製造業だけでなく非製造業にも通じるものである。

電気学会

同じ文献で著者は，日本の長時間労働の原因のひとつは取引先に振り回されることにあるとしている。取引先が過剰な59とそれを守ろうとする。成功体験は自己否定を妨げ，ライバ
ル会社を過少評価してしまう。

要求をしてくるのに対して「お客様は神様」といった過剰な

大企業病の会社が対応できない変化の一つが「イノベーシ

サービス，過剰な労働を生む。自己中心の文化に対する「間ョン」である。文献(41)では，優良企業がたびたび失敗するの柄の文化」と特徴づけられる日本の文化の中で「個」を生きは，そのような企業を業界リーダーに押し上げた経営慣行そるのではなく「間柄」を生きてしまう(36)。
「お客様」は過剰なのものが，「破壊的技術」（イノベーション）の開発を困難にお客様扱いを当然とみなすようになり，どんどんわがままにし，最終的に市場を奪われる原因となるからだという。優良なっていく。その一方で労働者は過剰労働を強いられ，スト

企業は破壊的技術ではなく持続的技術の開発を得意としていレスをため込み精神的に追い込まれていく。取引先との関係，る。しかし，破壊的技術はそれ自身が市場の価値基準を変えサービスを見直す例として文献(35)において，「予約のとれなてしまう。たとえばコンピュータのディスク・ドライブの場

いすし屋」や「ドレスコードのあるお店」のビジネスモデル

合，最初は容量が少なかったが，小型・単純・使いやすいとをあげている。客にルールを提示し仕事の量を制限するのでいった別の特長により新たな市場が開拓され，やがて容量にある。今後，顧客満足だけでなく従業員の満足も追及する，

ついても十分な性能が得られるようになった。この文献は破多目的あるいは全体最適化の考えが重要になるだろう。

壊的技術が従来の技術にとって代わる過程と，優良企業に見企業の存在意義に関する認識不足

られる強力な力（大企業病のようなものか）が破壊的技術の近年、わが国では技術者魂，企業魂が劣化しているように開発を妨げる要因になっていることを述べている。

思われる。文献(37)では，組織を滅ぼす「高学歴社員」をこ

文献(40)では，企業の魂について述べられている。以下に要う定義している。①リスク回避的である，②安定志向であり，約してみたい。人間の営みとしての経済活動は，人間を幸せ

自己保身主義的である，③相手を判断するとき，世間で重んにするものでなければならない。不幸を発生させてしまえば，じられるヒエラルキー（世間の評価・評判，学歴，職歴，企

その時点で経済活動は経済活動でなくなる。このような特性

業規模など）を重視する，④自分よりも「格上」と見做したを持つ経済活動の中心的部分に企業経営が位置している。こ

人間には，思考を停止しておもねる。身内に対しては，自分の認識こそが企業統治のあり方や企業の社会的責任というよが傷つきたくないので過剰に甘く，お互いに傷を舐めあう。

うなテーマを考える上での原点でなければならない。人間に⑤「格下」の人間に対しては生死にかかわる問題も含め極めは魂があり，人間の集まりである企業にも魂があるはずであて冷淡な態度をとる。すなわちランク主義者であり，常に保る。この魂を失った企業はもはや企業とは言えない。企業に身に走り付和雷同してリスクを取らない「高学歴社員」が組は魂が，良心が，倫理性が備わっていなければならない。

織を滅ぼすとしている。一方，企業は企業でこうした「高学かつて，企業メセナという言葉をよく聞いた。最近はあま歴社員」を採用し，ジョブローテーションで管理職に養成しり聞かないようだが今も行われている。メセナ (mécénat) とた後，経営の最前線に立たせてしまう。現場を知らない「高は，文化・芸術活動支援を意味するフランス語である。企業

学歴社員」はおかしな（あるいは無理な）事業計画を立て現が主として資金を提供して芸術・文化活動を支援することを場を苦しめるというわけだ。

企業メセナという。また，企業による事業主催なども含まれ文献(38)，(39)では，電機産業における，企業魂が劣化しる。例えばコンサートや個展，アート・フェスティバルの開た会社の例が具体的に示されている。大きな成功を収め，世催などが行われている。利益を追求するあまり，こうした活界のナンバーワンに上り詰めた日本の電機産業が，なぜ弱体動から手を引く企業もあろうかと思われるが，それでは魂を化してしまったのかを分析し，そこから得られる教訓を述べ失った企業ということになる。

ている。これらの文献は，学際的な共同研究により大東亜戦(40)争における日本の敗北の原因を探った「失敗の本質」

文献(43)では幸福の条件として，5 つの要素①仕事のやりが，にいがあること，②人間関係が充実していること，③経済的に倣って電機産業の敗北の原因を考察したものである。文献

満たされていること，④心身が健康であること，⑤地域社会(40)では破綻する組織の特徴として①トップからの指示があが活性化していることがあげられている。そして，経営学はいまい，②大きな声は論理に勝る，③データの解析がご都合「人間を幸福にする」ため学ばれなければならないとしてい主義，④「新しいか」よりも「前例があるか」が重要，⑤大る。
「幸せを“つくる”－人的資源管理論」と題された第 5 章

きなプロジェクトほど責任者がいなくなる，をあげている。

では，人事制度のグローバルに通用する人材の育成，リーダ

これらの組織に対する分析は，電機産業などの企業についてーシップ論，組織構成員の健康管理などの実務面に加えて，もそのままあてはまるのではないだろうか。

人事制度の存在意義，人材育成の理念が説明されている。こ

文献(39)では，組織が肥大化し，悪い情報が伝わらず変化にれらの議論はあらゆる企業にとって有益なものと思われる。

対応できない「大企業病」が敗北の原因の一つとしている。

文献(44)では，企業の役割について以下のように述べられて10 社もの総合電機メーカが存在する日本の電機業界では事いる。

業売却や統合といった機運がなかなか高まらなかった。経営

「ただ金を儲けるだけが目的なら企業とは呼べない。企業者も従業員もリスクを取らない，起業家精神を失ったサラリの素晴らしい点は，そこで働く人々の人生も背負っているこーマン集団となってしまった。成功を収め，優位を獲得するとだ。当然人々には家族があり，そこには未来が（子供たち

電気学会

60

のことを考えてもらってもいい）かがやいている。それらの育研究環境の整備費が削減されている。これに対して「競争ものをすべてかかえ，なおかつ企業は社会をゆたかにし，人々的資金」は 2.5 倍に増えた。国全体で見れば研究費予算は増に何らかの貢献をしていなくてはならない。若い人たちは給えており，成果が期待できる分野に資源配分する制度は整っ

与で企業を判断するが，己の半生を預け，そこで懸命に働くたと言える。しかし，実際に成果は出ていない。

ことが人間形成につながるかということが肝心なのだ。
」

雑誌「現代思想」においても複数の号にて大学教育・研究の特集を組んでいる(49-51)。文献(49)の「特集：大学の崩壊」で（４）大学の劣化

日本の大学教育システムがすでに崩壊

は，國分功一郎氏と白井聡氏による「対談：教員は働きたいしていると言われる(45)。2016 年 9 月 21 日，英国のタイムズのであって，働くフリをしたいわけではない」が刺激的であ社が発行している高等教育情報誌タイムズ・ハイヤー・エデ

る。ガバナンスや産学協同といった観点から大学の劣化が語ュケーション（THE：Times Higher Education）にて世界大学ラられる。最後に白井氏の発言を引用する。
「われわれ教員は働(46)(47)

ンキング 2016-2017 年度版が発表された。
これによれば，

きたいんですよ。そして，大学で働くこととは，学生を教え

1 位はオックスフォード大学（英国）で，2 位は昨年 1 位のカることと研究をすることであり，誰も読まない書類を書くこ

リフォルニア工科大学（米国），3 位はスタンフォード大学（米とではないのです。教員が正しく働ける環境が整えば，研究国）であった。国別では，アジアの国々の大学が目立つとさも加速し，ジャーナルへの引用件数も増加し，学生の学力もれ，全 980 校のうち，289 校がアジア地域（24 か国）の機関

向上します。これが大学をより良いものとするための本筋でである。また，アジア地域の国の 19 校がトップ 200 校にランあり，他に道はないはずです。
」

クインしている。200 位以内の校数の 1 位は米国で 63 校，2

本特集では，国立大学だけでなく私立大学に的をしぼった

位は英国（32 校），3 位はドイツ（22 校）であった。日本の大記事もある。文献(50)では，軍産学協同や大学の専門学校化，学は 200 位以内に東京大学と京都大学の 2 校だけであり，ア大学の企業化をキーワードに検討されている。文献(51)では，

ジアでも，香港（5 校），中国と韓国（4 校）に後れをとって学校におけるリスク，教育費，奨学金，子どもの貧困対策，いる。ちなみに，アジア圏の大学 TOP3 は，24 位のシンガポ

部活動などの課題が検討されている。文献(52)では主に文学ール国立大学，29 位の北京大学（中国），33 位のメルボルン

部不要論について検討されている。

大学（オーストラリア）となった。
多くの研究機関が独自の指標をもとに世界大学ランキングを発表しているが，上記 THE のランキングは以下の指標をもとにしており，世界で最も権威があるとされている。
lTeaching：教育－学習環境lInternational Outlook：国際的な見通し－教授陣と学生の質

3.8.4 人材育成について
この節では，資格制度の活用と技術者の地位向上，電力技術研究の活性化，社会への情報発信，海外進出と海外人材の活用，大学・高専における教育の充実について考察する。
(１) 資格制度の活用と技術者の地位向上

ここでは，日lIndustry Income：産業へ与える利益－革新性

本技術者教育認定機構（JABEE），電気学会 CPD システム，lResearch：研究－ボリューム/収益性/評価

技術者の地位向上について紹介する。

lCitations：論文の引用度合

日本技術者教育認定機構（JABEE）

月刊誌中央公論では毎年 2 月号で大学特集を組んでいる。

電気学会は，技術者教育の重要性に鑑み，日本技術者教育

2017 年 2 月号の特集は「国立大学は甦るか」と題され，「マ認定機構（JABEE）の設立準備の段階より積極的に関与およネジメント不在が招く研究の劣化」と題した対談や，東京大び貢献をしてきた。
その一つとして，
平成 11 年 11 月の JABEE

学・東北大学の総長インタビュー，ノーベル賞受賞者（東京設立にあわせる形で，技術者教育認定制度検討委員会が設立

大学宇宙線研究所長の梶田隆章氏）からの警鐘などを掲載しされ，継続的に活動が行われている。さらに電気学会では，ている(48)。対談記事から抜粋する。

技術者教育委員会の中に「センター構想検討部会」を設置し2004 年度に独立行政法人化された国立大学は，研究機関とて，技術者教育を推進する組織の構築について検討を進め，して「地盤沈下」をしている。予算配分に競争原理を導入す「電気学会技術者教育センター（仮称）」基本組織案を作成しることで「選択と集中」を進め，有望な研究を行う大学や研た(53)。現在は実際の組織，活動内容に関して具体化を進める究室には潤沢な資金が流れ込むことを意図したものだった。

段階にある。

しかし，上に述べたように大学の国際ランキングにおいても電気学会 CPD システム

大きな成果は出ていない。論文数においても同様である。

CPD（Continuing Professional Development：継続教育）を普2016 年 11 月 9 日，日本大学協会の里見進会長（東北大学及させるには技術者資格と対になった教育制度が必要である

総長）は，「運営費交付金」の拡充を求める声明を出した。
「運との認識から，技術者教育委員会の中に「関連 WG」を発足

営費交付金」とは，2004 年に国立大学が独立法人化されて以させ認定対象の専門技術の更なる絞込みの必要性の有無・そ来，各校の収入不足を補うために国が出している補助金であれぞれに要求される技術要求レベルの階層化・必要技術の知る。この運営費交付金は毎年 1%のオーダーで減り続けてい

見範囲・技術レベル認定試験問題の作成など，対象技術分野

る（一律ではない）。これにより教職員の人件費や基礎的な教の専門家により詳細な検討を実施していく予定である。また

電気学会

61

関連 WG として発足したパワーエレクトロニクス技術者教育引き継いでいこうというものである。初回の 2015 年は近代琉WG 主催のパワエレ・セミナーを 2013 年から年 2 回程度実施

球民謡の祖と言われる普久原朝喜（ふくはら ちょうき）氏に，している。H25 年電気学会全国大会では技術者教育委員会に2016 年は知名定繁（ちなていはん）氏にスポットをあてて行

より「社会が求める技術者の育成〜小学生から社会人まで〜」

われた。名古屋では，2013 年より毎年秋に「やっとかめ文化と題したシンポジウムが行われ，技術者教育委員会の活動概祭」が開催されている。江戸時代，尾張徳川家に育まれた尾要，小中教育支援事業，高等教育支援事業，JABEE 認定審査

張狂言や，かつて芸どころと呼ばれた名古屋の舞踊や落語・の最新事情，電気学会 CPD システムが紹介された後，パネル講談などの伝統文化を継承すべく様々な場所で様々な形で催ディスカッション「技術立国日本の将来を考えるとき，優秀しが行われている，一大文化祭である。電力・エネルギーの(54)

な電気技術者をどのように育てるか」が行われた。

このような電力技術の技術者資格を普及させるための活動
により，電力技術を継承・発展させるための人材の育成に貢献できるものと考える。

分野でも，このように先達の偉大な業績を知ると同時に，あらためて理解を深め，未来に継承していくことが重要であろう。
研究分野

技術者の地位向上

電力技術研究の活性化のために，我々のできることとして2011 年 3 月の地震・津波による大停電に際して，特に何度何があるか。文献(57)では，1990 年から 2015 年までの期間

も輪番停電（意図的に順に地域を変えて行う停電）を経験しに，電気学会論文誌 B（電力・エネルギー部門誌）に掲載さた方々は電気の重要性を再認識していただいたと思うが，それた論文にて使用されたキーワードに着目し，それを元に電れから 6 年が経過した今，多くの人が電気のないことの不便

力分野の研究動向を考察した結果を紹介している。これらのさを忘れているのではないか。ましてや地震の影響を受けな調査結果を参照することにより，今どんな研究がされている

かった地域の人にとっては，やはり電気はあって当たり前とか，あるいは今後どのような研究をすべきかを考えることは

いった感覚ではないだろうか。

意味がある。

こうした電気の安定供給を技術面で支えているのが電気事

現状の社会に照らして見れば，まず社会に対して持続可能業者やメーカの技術者であり，彼らは電力の安定供給を維持

社会の構築に向けたエネルギーシステムのビジョンを提示することに誇りを持っている。ベテランだけでなく若い技術

し，これを実現するための研究を実施していくことがあげら者も先輩から「安定供給の DNA」を引き継いでいるのである。

れるだろう。現在の電力エネルギーシステムは変革期にあり，(例えば文献(55)参照)こうした技術者は電気だけでなくガス再生可能エネルギー（RE：Renewable Energy）電源，規制緩和や水など他のライフラインの安定供給を支える技術者も含めと電力市場，分散型電源，需要家サイドのエネルギーマネジて，もっと世の中の人から尊敬されてもよいのではと考える。

メントシステム（EMS：Energy Management System）といった，

そのため電気事業者やメーカは，「黒部の太陽」のような映画

今後の電力エネルギーシステムに導入が予想される新しい要を企画したり，「プロジェクト X」のような番組に積極的に投素を研究対象とすることができる(58)。また，電力市場や EMS

資したりしていくべきではないだろうか。

に お い て は 昨 今 進 歩 の 著 し い 人 工 知 能 （ AI ： Artificial

映画やテレビに頼るだけでなく，電気技術者の地位を高めるため，技術者や研究者自身が社会に対して情報を発信してIntelligence）や IoT（Internet of Things）などの新技術の導入も考えられる。
（図 3.8.3 参照）。

いくことも重要だろう。新聞や雑誌からの執筆依頼や取材にここからしばらくの間，専門分野の話になる。専門用語が対して積極的に応えることはもちろんだが，読者投稿として頻出するが，それらの専門用語について逐一説明を加えるこ

自ら投稿していくような自主的な動きを期待したい。

とはしないことにする。
「再生可能エネルギー電源」の項から「エネルギーマネジメント」の項までは個別の研究分野の例(２)

電力技術研究の活性化

次に人材育成という観点から，我々の立場からできること，すなわち大学・工専でを示している。読み飛ばしていただいてもかまわない。
再生可能エネルギー電源の活動，社会に向けた活動などを考える。電力技術の継承の

本報告書の 3.1 節では，日本におけるエネルギーのベスト

ためには研究・教育の活性化が必要である。そのためにまずミックスについて述べられている。エネルギーの確保（セキ

伝統を大切にすることが必要ではなかろうか(56)。前節であげュリティ）のため，また環境対応のため RE 電源の導入促進

た電気の礎，電力技術のイノベーション，オーラルヒストリが必要であり，わが国では平成 15 年の RPS 法，平成 21 年のー，卓越データベースなどを参照することにより，先達の偉住宅用太陽光「余剰買取制度」の導入など段階的に進められ大な足跡を知ると同時に，夢を持つこと，具体的な目標を持てきた。平成 24 年には固定価格買取制度(FIT)が実施され将って研究を楽しむことができる環境を作っていくことが重要来にわたって買取価格が保証されたことから太陽光発電は爆であろう。

発的に普及が進んだ。3.5 節では RE 電源にどれだけ頼れるか

分野は異なるが沖縄において伝統芸能を継承していくためといった議論をしている。そこでは，太陽光発電の出力特性に「島唄継承」というプロジェクトが 2015 年からスタートし（測定例）や「ならし効果（複数の太陽光による出力平準化」，ている。若手民謡歌手の島袋辰也がプロデュースしたもので，

太陽光発電の供給力としての価値，接続可能量などについて

毎年一回，大御所の名曲を複数の若手民謡歌手が歌い未来へ

述べられている。

電気学会

62

の設計・評価などの研究を行っていく必要がある。今のところ，日本の大学・高等専門学校（以下，「高専」）でこのような研究を手掛けている研究室は多くはないと思われる。今後の重要なテーマであり，より多くの研究者が電力市場に関する研究を手掛けていただくことを希望したい。
分散型電源
需要家設備にも太陽光発電や小型の蓄電池，電気自動車などの分散型電源が導入されてくる。これらの要素が配電系統に大量に導入されることで配電系統の電圧上昇，周波数変動などの問題が発生する可能性がある。これを解決するため，
図 3.8.3 変革期の電力システム

インバータによる無効電力制御などのパワーエレクトロニク（文献(58)をもとに作成）

ス応用技術，スマートメータの情報を利用した電圧管理・制太陽光発電などの自然変動電源は，出力が天候に依存して急峻に変動するため，その出力予測技術を開発し電力システ

御技術，需給制御技術などの研究が考えられる。
エネルギーマネジメント

ムの運用に活用していく必要がある。出力予測の基礎データ

3.6 節で述べられたように，電力システムにおいてデマンドとなる日射量や風速の実測値解析，出力変動特性評価，衛星レスポンスなどの形で需要家資源が活用されつつある。また，

画像や天空画像による日射予測手法，あるいは気象データや

家庭やビル・工場などの省エネルギーも指向されつつある。

地形データを用いた風速予測手法の開発が重要である。また，

電力システムの効率的運用には必須の技術であった EMS が，

RE 電源が大量に導入された電力システムの運用技術や評価

HEMS（Home EMS）や BEMS（Building EMS）
，FEMS（Factory

手法として，負荷周波数制御，発電機起動停止計画，供給信EMS）といった形で家庭や，ビル，工場など需要家サイドへ

頼度評価，安定度解析などの検討や，RE 電源大量導入を想定も導入されつつある。災害時の応用や離島など遠隔地向けのした設備計画（電源，送電設備，地域間連系線）手法の検討

システムとして，小地域で電源・負荷をまとめて効率的に運が重要である。

用するマイクログリッドの技術も，大震災後は特に注目を集電力市場めている。世界には無電化地域も多く残っており，このマイ

わが国では，今後，規制緩和により電力市場が導入され，クログリッド技術は今後ますます重要になると思われる。3.7

設備計画は垂直統合から利益優先の競争環境へと変化してい

節では分散電源を活用したレジリエンス向上対策が述べられくと思われる(58)。本報告書の 3.2 節は日本の電力自由化に関ている。

する節であり，広域取引や競争環境の整備，あるいは電源のこれらの小規模システムでは，電力系統と独立して運転し確保と流通設備の整備などについて述べられている。また，た場合に，限られた電源に対して需要変動が大きいと安定運

3.3 節ではイギリスの電力自由化に関連して電源構成の変化

転ができなかったり停止してしまったりする危険性がある。

や電力市場改革の推進について述べられている。

そのためインバータ電源大量導入時の安定性評価やパワーエ

このような自由化環境では，電力価格の高騰や供給信頼度の低下など，これまでにないリスクが発生する可能性がある（図 3.8.4 参照）。このような危険を回避するため，あるいはレクトロニクスを応用した仮想同期機による安定運転技術などが研究テーマとなる。
共同研究のメリット，他分野との連携

その影響を微小化するため，
RE 電源やデマンドレスポンスの以上のように種々の研究課題が考えられるが，その成果を大量導入に対応した電力市場設計の提案やリアルタイム市場

より高めるため，他の研究機関，特に研究分野の近い大学間での交流会や共同研究等により研究の活性化・技術の継承・人材育成を行うことが考えられる。非公式な大学間交流会では学会などでは困難な，少人数で納得のいく議論を行うことが出来る。
他分野との連携も必要である。例えば地域における新しい電力供給システムを検討する際，技術的な検討だけでは不十分である。そのシステムが必要な信頼度・品質を満たしており，設備・運用・メンテナンスに必要なコストが最小化されたとしても，電力を供給されるユーザにとって，それが真に最適かどうかを判断するには，さらに社会的コスト，社会的便益などの検討が必要である。

図 3.8.4 電力自由化と電力市場（出典：文献(58)）

システムを最適化する場合の目的関数は，常に「人の幸せ」
であるべきである。まずは，そのシステムによって電気を供給される地域のユーザの幸せ，これは電気代のことだけでは

電気学会

63

なく，そのシステムによってもたらされる追加の幸せ，例えすることが，電力分野の人材育成において益々重要になるもば災害時に停電しないこと，あるいは停電からの復旧の早さのと考えている。

といった，いわゆるレジリエンシー（回復力）といった要素

電気学会研究会の活用などを考えなければならない。また，エネルギー供給システ

電気学会には海外からも注目を集める二つの大きな特徴がムを計画・運用することで見学者や観光客も増え，地域住民

ある。ひとつは調査専門委員会およびそのアウトプットとしが活性化するといった社会的な要素も見逃せない(59,60)。逆に，ての「技術報告」，そしてもうひとつは「研究会」(65)である。

例えば再生可能エネルギーとして導入される風力発電システ

研究会は，全国大会や部門大会のような大きな大会ではなく，

ムが地域として受容できるかどうかという社会的受容性の要分野をしぼった比較的小規模な発表会である。比較的長めの素，具体的には騒音（低周波騒音を含む），電磁波の問題，さ発表・討論ができる，質問がしやすい，参加費が無料である，らには景観の問題などがある。これらの要素は純粋に技術的

論文は研究会資料として残るといった多くの特徴がある。

な問題ではなく，地域住民がどう受容できるかといった社会

特に近年は離島など不便な場所における研究会の効用が注的な問題としてとらえなければならない(61,62)。こうした検討目を集めている。都会での研究会の場合，自分の発表が終わには社会科学あるいは人文科学との連携が必要である(63)。自ったら他の人の発表を聞かずに帰ってしまったり，１セッシ

然科学以外のこれらの学問の助けを借りて初めて，真に最適

ョンのみの参加としたりすることが多くなっている。忙しいなシステム（人の幸せが目的）を達成することができると考中での参加であり，宿泊費用などの節約といった面もあるかえる。
（図 3.8.5 参照）と考える。しかし，離島であればいったん行けばそう簡単にパワーアカデミーは帰れない。いきおいゆっくり腰をすえて研究会に参加する

以上のように種々の研究課題が考えられるが，その成果をことになる。場合によっては夜の懇親会，あるいはその後まより高めるためには，他の研究機関，特に研究分野の近い大で議論が続くこともある。研究会自体も俗世間を離れた環境学との交流や共同研究等により研究を活性化し技術継承を充の中で腹を割った深い議論をすることができる。こうした研実していくことが重要である。学会などでは困難な，少人数究会を技術継承・人材育成に活用することが出来るだろう。

で納得のいく議論を行うことも有効だろう。テーマをしぼった個別の共同研究も重要ではあるが，交流の場をより増やし，（３）社会への情報発信

個別の大学や高専においてだけでなく，より大きな単位でのしてすでに実施されているシンポジウム・講演会や出前授業・研究・教育を実施することにより，より効果的な人材育成が

論文コンテストなどの状況を紹介し，さらに小説・ドキュメ

可能になると考えられる。
「パワーアカデミー」の研究助成(64)

ンタリーの企画について提案を行う。

はそのよい一例と言っていい。

ここでは，社会への情報発信とシンポジウム・講演会等の実施

また，近年深刻化する人的資源の不足への対策も必要であ

シンポジウム，講演会等を主催・共催することにより，社る。誰が，どのような分野を得意としているのかを整理し，会への情報発信を積極的に行っていくことも重要であろう。

その情報を共有できるネットワークが整備できれば，不足す

上記の学々連携に加え，産学連携の推進も重要である。全国

る知識の補完，新たな情報の共有も容易となろう。この例と大のパワーアカデミー活動のほか，地域におけるパワーアカ

しては，パワーアカデミー 若手教員／研究者支援活動

デミー（たとえば筆者の地域では中部パワーアカデミー）に(64)（YPAN）が挙げられる。学－学，産－学の交流を通じて電よる地域ならではの多彩な活動も人材の育成に対して有効で

気工学分野の教育・研究の活性化／人材育成へと繋げることある。社会におけるニーズと，大学における基礎研究の蓄積・を目的とし，2011 年からその活動を開始している。こうした人材の集積などの研究環境との強い連携の下で，社会の要請

企画を通じて，組織内での知識・技術の継承のみではなく，に応えた機動的，弾力的な研究・教育を実施していくことが組織の枠を超えて知識・技術を継承・発展する仕組みを構築重要である(66)。前節で述べた「島唄継承」や「やっとかめ文化祭」に倣い電力技術の伝統や歴史を振り返るイベントを企画するのも良いかもしれない。
出前授業・論文コンテストの実施
応用物理学会と電気学会それぞれの東海支部が連携し，「出
張リフレッシュ理科教室」を毎年各地で実施している(67)。開催趣旨は，科学的な施設に恵まれない地域への理科啓発，地域に根差した理科教育，そして児童生徒が直接見聞き体験できる先端技術の紹介の３つである。例えば 2016 年度は，三重県鳥羽市答志島の鳥羽市立答志島小学校で，ノーベル物理学賞の受賞対象となった青色 LED 開発に関する講演，液体窒素

図 3.8.5

社会・人文科学との連携（文献(63)を基に作成）を使った実験，そして小グループに分かれての科学工作を行った。
電気学会の電力・エネルギー部門（以下，B 部門）ではパワ電気学会

ーアカデミーと共催で電気学会高校生懸賞論文コンテストを
(68)

64

い新世界」(81)は風力発電を扱っている。

。2016 年度で 10 回目を迎え，全国の高等学

停電を扱った小説に「ブラックアウト」(82)がある。送電線

校，工業高等専門学校 17 校から 94 編の応募があった。論文の異常によりイタリアとスウェーデンで突然発生した大停電の内容は，再生可能エネルギーなど様々な発電方法に関するが，瞬く間に冬のヨーロッパ全域へと拡大した。交通網をはものや，環境問題に関するものが多くを占めた。

じめ全ての社会インフラは麻痺し，街では食品の奪い合いや実施しているこのように小学生や高校生をターゲットにしたイベントに暴動が多発している。完全に機能不全に陥った世界で元ハッより，たとえばデビューからの連勝新記録を達成した将棋界カーの主人公は，この前代未聞の事態が人為的に引き起こさの藤井聡太四段や，卓球で目覚ましい活躍を見せる平野美宇

れた可能性に気づく。

選手・張本智和選手，フィギュアスケートの本田真凛選手な

停電を扱った映画に「大停電の夜に」(83)，「サバイバル・フ

どのように素晴らしい才能を発揮する若者をスカウトするこァミリー」(84)などがある。前者はクリスマス・イブの数時間とが出来るかもしれない。

の停電の中での男女の出会いや別れを描いている。実際にニ小説・映画・ドキュメンタリーの企画ューヨークで起こった大停電をモチーフにしている。後者は

ここでは電力技術に関わる小説や映画・ドキュメンタリー

３か月以上続く大停電の中での家族の再生を描いた映画であなどをあげ，これらの作品が電力技術を世に知らしめるため

り，電気、水道、ガスが使えない状況がジワリジワリと深刻の一助になっていることを示す。

になっていく過程がリアルに描かれていて恐ろしい。これら

日本の女優第一号といわれる「貞奴」は，明治時代の流行の作品のテーマは電気の重要性を説くことではないが，これ

歌「オッペケペー節」で一世を風靡した興行師で新派劇の創らの小説や映画を鑑賞した人の何割かには，普段当たり前に始者でもある川上音二郎の妻であり，川上一座の一員として存在する電気のありがたさや重要性をあらためて認識してい(69)

米国や欧州でも芝居興行を行った。彼女の一生は杉本苑子

ただけるのではないだろうか。

らの手により小説にもなっている(70,71)。その後，貞奴は川上

東日本大震災に関連する本は数多く出ている(85,86)。例えばと死別し，芝居興行から引退した後に，福沢諭吉の娘婿であ人文書の品揃えで定評のあるちくさ正文館書店（名古屋市）

り「電力王」といわれた福沢桃介と，最盛期のビジネスを支にはずらりと関連本が並んでおり，それらは震災後文学と呼えたパートナーとして公私にわたって支え合う関係であっばれる(87-94)。このうち「影裏(93)」は第 157 回芥川賞(2017)をた。岐阜県の観光地として知られる恵那峡は約 80 年前に木受賞した。題名は禅宗の言葉（禅語という）である「電光影

曽川をせき止めて作られた大井ダムによってできた人造湖で

裏斬春風（でんこうえいりにしゅんぷうをきる）」からとられあり，大正 9 年に地理学者の志賀重昴によって恵那峡と命名ている。坐禅中に斬られそうになった僧侶が，「私を斬るといされた。1924 年（大正 13 年）に日本初のダム式水力発電所

うけれど、言ってみればその大刀も空、私も空。空で空を斬である「大井発電所」を作ったのが福沢桃介である(72,73)。

る、あたかも稲妻がピカリと閃ひらめく間に春風を斬るようアーチ式のコンクリートダムで知られる黒部川第四発電所

なものではないか。さぞかし、手応えの無いことだろうよ！

は，映画「黒部の太陽(74)」などで有名である。昭和 30 年代，

死ぬもよし、生きるもよし、どうぞご自由にこの老いぼれ坊

電力不足の日本を救うため，人跡未踏の地で，水力発電所建主の首を斬りなさい！」と言ったという。悟りを得たもの（プ設のため「黒四ダム」の建設が始まった。この黒四ダムの困

ロフェッショナル）の不変で悠久の構えを表した言葉であり，難な工事にまつわる物語は，連載小説として毎日新聞に掲載

この言葉が主人公の心情に深くかかわってくる。「グラウン

され，後に映画化された。(1968 年，三船敏郎・石原裕次郎主

ド・ゼロ(94)」は台湾を舞台にした近未来のディストピア（反演，熊井啓監督)さらに単行本としても刊行された(75)。黒三ダ理想郷）を描いた SF（サイエンス・フィクション）である。

ムの工事の中でその過酷さが有名になった高熱トンネルの工小説以外でも，大震災とそれにかかわる人の生活を考察した(76)

また，NHK テレビのドキュメン

書籍がいくつか発行されている(95-98)。これらはすべて宗教

ト番組「プロジェクト X 挑戦者たち」（2000 年から 2005 年の学・社会学・人類学・経済学など，いわゆる「文系」研究者

間に放送）では，2000 年と 2005 年の 2 回にわたって黒四ダの立場から発信されたものであるが，「理系」からの発信はほムが取り上げられた。現在，これらの番組は DVD で見ること

とんど見られない。もっと積極的に，工学・理学・医学など

事も実録小説になっている

(77)

が出来る

。同じ NHK テレビの「紅白歌合戦」（2002 年）での分野から事実に基づく考察，あるいは理系ならではの数値

中島みゆきが「プロジェクト X」の主題歌「地上の星」を黒四的（統計的）分析を伴った考察を行い，将来につなげていく

ダム建設現場のトンネル内から生中継で歌い，寒さのため 2べきであろう。大震災を忘れてはならない。

番の歌詞を間違えたことは有名なエピソードである。このように黒部川第 4 発電所は，電力がらみの業績として広く知られた数少ない例である。

(４) 海外進出と海外人材の活用

ここまで電気学会の活動や，我々が研究・教育の場で技術継承や人材育成のため

真山仁の「マグマ」はフィクションではあるが九州の温泉に行っていること，できそうなことを述べてきた。しかし，地帯を舞台とした地熱発電の開発秘話である(78)。
「マグマ」は実際の現場においては，適用機会が少ないためにうまく継承(79)

小野真千子主演でドラマ化もされた。同じ著者により地熱されてこなかった技術がある。これらの適用機会を探しその発電の入門書も書かれている(80)。池澤夏樹の小説「すばらし

技術を次の世代に継承していくためには，海外進出が有効と

電気学会思われる。日本の比較的成熟した電力システムの中では適用

表 3.8.2

機会のない製品であっても，海外において適用できる機会があれば，そこで技術の継承が行われていく。例えばスマート
グリッドや HVDC・LVDC システムに用いる製品など海外における需要は大きいと思われる。そのような海外での適用機会をいかに増やしていくか，学会や大学でも出来ることがあ65

ICEE における国別論文数（筆者調べ，大会によってはショートペーパーを含む，概数）

年
2014
2015
2016
2017

開催
韓国
香港
日本
中国

日本
126
122
290
95

中国
34
45
11
199

韓国
234
79
101
63

香港
12
21
13
9

他
17
10
18
12

ると思われる。まずは中国やインド，東南アジアといった国々の技術者との交流から始めてはどうだろうか。
近年の ASEAN
諸国の技術力の向上は目を見張るものがあり，最新技術の適用機会として格好の舞台となるのではないだろうか。この問題については電気学会国際活動委員会とも連携し，さらに考えてみたい分野である。名古屋のカレー屋さん Coco 壱番屋（ココイチ）は全国に展開しているが，近年は海外にも進出を始め，あろうことかカレーの本場インドにも進出した。この思い切りの良さは見習いたいところだ。
海外からの人材登用については，ワーカとしての労働力を確保するには有効かもしれないが，技術継承という側面から見ると技術の海外流出につながる可能性もあり，企業としてどこまで踏み込めるかという課題がある。
昨今の電気料金の高騰により企業自体が海外に移転するという動きが加速した時期がある。東南アジアを主体に工場を移転し，地産地消の考えで海外に工場を移し需要の大きい現地で販売するという構図もある。このような動きについても技術継承という点では考えるべきことが多そうである。
海外との交流の活性化
ここでは国際会議 ICEE (International Conference on ElectricalEngineering) を中心に海外との交流の活性化について述べる。ICEE は，国内およびアジア・太平洋地域をはじめとする
海外の研究者・技術者に対して，電気工学分野における最新の研究成果の発表および検討の場を提供し，学術研究活動の活性化と国際貢献を推進することを目的とする国際会議であり，日本，韓国，中国，香港の４ヵ国・地域の電気関連学会（日本は電気学会）の持ち回りで運営・開催されている(99)。
ICEE の基本理念は 1994 年に電気学会電力・エネルギー部
門大会国際セッションにおけるパネルセッション”Global
Contribution”にて調印された東京宣言（Tokyo Declaration)に記載されている(100)。アジア・太平洋地域をはじめとする世界の研究者・技術者に対して，電気工学分野における最新の研究成果の発表および検討の場を提供し，学術研究活動の活性化と国際貢献を推進することを目的としている。ICEE 発足当時の議論では，欧米には CIGRE: International Council on Large
Electric Systems (France) ， IET: Institution of Engineering andTechnology (UK)，IEEE: Institute of Electrical and Electronics
Engineers (USA)などの国際学会があるのに対してアジア地域にはそれに匹敵する国際学会がない，世界に向けて情報発信をしたいアジアの電気技術者のためにアジアにも CIGRE，
IET，IEEE に匹敵する国際学会が必要ではないかといった意
見が ICEE 発足の原動力になったと推察される。
1995 年に第一回を開催して以来，これまで 20 年以上の歴史を重ねてきたが，その内容や各機関の力関係は徐々に変わってきた。たとえば，ここ 4 年間の国別の論文件数を表 3.8.2に示す。日本の論文件数は他国開催の場合は 100 件前後であるが，中国開催の場合は中国が，韓国開催の場合は韓国が日本の件数を大きく超えている。これ以前の国別論文数データははっきりしないが，近年の中国・韓国の台頭が著しいように思われる。他の国際会議や CIGRE，IEC での活動などを見ると，特に中国の活性化は目覚ましいものがある。日本も負けず切磋琢磨していく必要があるだろう。
ICEE のような広い分野をカバーする国際会議に対して，電気学会では上述の「研究会」を国際化したような，比較的小規模でローカルな国際開始（ワークショップやシンポジウムと呼ばれる）を部門ごとに開催している。たとえば A 部門の
ISEIM，B 部門の IWHV，D 部門でやられている SAMCON(TheIEEJ International

Workshop on Sensing, Actuation, Motion

Control and Optimization)，および日韓台国際ワークショップ（Symposium on Semiconductor Power Conversion），さらには E部門の Sensor Symposium などがある。ほとんどの会議が毎年開催されており，アジア地域からの参加者が多い。
米国主導のグローバリズム世界が崩れつつあり，欧州も一つになれず苦しんでいる。このような世界情勢の中で経済大国となった中国やロシアはどう動くか分からず，日本は米国に追従する以外に，確固とした外交方針を持ち得ていないよ
うに見える。米国主導の秩序が崩れるとき、次世代の一つのオプションはアジアの近隣諸国と仲良くやっていくことだろう。具体的には，技術力の高い台湾・韓国などである。その次に候補とすべきは ASEAN 諸国，すなわちタイ，インドネ
シア，ベトナムあたりであろうか。その意味で上述した「日韓台国際ワークショップ」は意味がある。歴史的・政治的なことを考えると，日韓台という枠組みを維持することは難し
いかも知れないが(101)，少なくとも技術に限れば各国の研究者・技術者にわだかまりは少ない。こうしたところから民間の外交もかねて技術交流を深めていくことはアジア諸国の安全保障の面でも意味があると思われる。
(５) 大学・高専における教育の充実

本稿では，日本政府が目指す未来社会である「ソサイエティ 5.0」について紹介
し，次にこれからの教育における高齢者の活用について提案をする。最後に，AI 時代の人材育成，および技術書・技術報
告書の充実について述べる。
ソサイエティ 5.0
日本政府が推進している経済財政運営の基本方針（いわゆる「骨太の方針」）によれば，人類社会の主な特徴は，①狩猟，

電気学会

66

②農耕，③工業，④情報と変遷し，次の 5 番目の社会像がっている。②その地球規模の電力系統を運用するための，超Society 5.0 である。世界では，①蒸気機関，②電力，③コン

大規模電力系統シミュレータが実現している。③電力系統がピュータに続く第 4 次産業革命が進展している。人工知能

身近なものとして日常会話に上る。④電気電子系の学生の半（AI）やモノのインターネット（IoT）がその特徴である。日分が女子になっている。以上である。壮大な夢のある予想で本では，これらの世界的な技術動向を活用した「超スマート

ある。

社会」
（2016 年 5 月に文部科学省が発表した「第 5 期科学技

このような状況の中では電気技術者の役割はなくなるどこ

術基本計画」で示された政策のひとつ）を「Society 5.0」とろか，社会にとってもっともっと重要なものになっていくだ

し具体的に推進している。ドイツでの「インダストリー4.0」，

ろう。平成 27 年度電力・エネルギー部門大会の特別講演にて

米国での「インダストリアル・インターネット」，中国での「中天野浩氏（名古屋大学）は「地球規模の問題解決に挑戦して

国製造 2050」などの動きに対応するものである。

みたい」との考えから，人々の暮らしを便利にする通信（イ2017 年 6 月 13 日に「未来投資戦略 2017－Society 5.0 のンターネット），人々の暮らしを支えるエネルギー，水・食糧，実現に向けた改革－」が閣議決定された。投資戦略の概要を

環境・健康問題への挑戦をあげられた(107､108)。青色 LED の開示す資料(102)によれば，Society 5.0 の実現に向けて，健康寿発をされた先生方や実用化された企業の方々のように，我々

命分野，移動革命，サプライチェーンの次世代化，快適なイにも世の中に我々の技術を役立てていくことが可能なのだ。

ンフラ・まちづくり，FinTec の 5 分野に政策資源を集中投入

そのためには，専門家として専門分野でベストを尽くすことすることになっている。少子高齢化や人手不足などに力点をが重要であろう。

おいた政策が，今後進められていくことを望みたい。

高齢者の活用
定年後をいきいきと過ごしている人は 2 割未満で，居場所

AI 時代の人材育成
今後，電力技術はどうなるのであろうか。英国の週刊誌「エを見つけられずにいる人が大多数といわれる（109）。企業では，

コノミスト」は 2050 年のテクノロジーとして人工知能（AI），

高年齢者雇用安定法の効果により，定年延長あるいは定年後

バイオ，農業，医療，エネルギー，軍事，仮想現実（VR）,拡

再雇用，あるいは定年そのものをなくすことによる定年年齢

張現実（AR）などの技術と，それが経済・社会・人間の幸福の繰り延べが増えている。しかし，これらの人材は非正規雇(103)。この本の第 9 章，
「太陽光用である場合が多く，経営者側としては総人件費抑制というと風力で全エネルギーの三割」を担当したアン・シューカッ

枠組みから見て，その給与は極力抑えたい。かといってあまト氏は，これからの数十年で脱・化石燃料という抜本的な変りにも待遇が悪ければ熱心に仕事をすることが出来ないのが化が起き，太陽光発電と風力発電のテクノロジーの改良とコ人情である。雇用延長者のモチベーションをどのように維持

スト低下により，両者が総発電量に占める割合は現在の 5％できるかが課題となっている。

に与える変化を予測しているから 2040 年には 30％に上昇する可能性があるとしている。

高齢者は概して「教えたがり」である。時にはそれが説教リチウムイオン電池やフロー電池の蓄電効率は大幅に高ま臭いということで顰蹙を買ったりもするが，そればかりではり，エネルギー不足はなくなり，エネルギーが潤沢にある世ない。こうした働く意欲のある人たちを客員教授や特任教授界が実現すると楽観的な予測を披露している。このような状として大学に迎えれば，大学における教育も充実し，人手不況の中では電気技術者の役割はなくなるのだろうか。いや，足も解消される(110)。文献(111)では，お金に換算できないが価本稿で述べたように電力技術に関する課題は人材育成の問題

値ある資産として，①生産性資産，②活力資産，③変身資産を始めとして山ほどある。エネルギー分野でも最も重要な技を挙げている。このうち①生産性資産は専門分野のスキルや術の一つである電力技術は，社会にとって今後さらに重要な知識，あるいは仲間（人脈），評判(ブランド)などである。②ものになっていくだろう。

活力資産は脳も含めた体の健康，バランスのとれた生活，前AI 時代を迎えて，人間と機械の共存といった問題も現実化

向きな友人関係などである。③変身資産としては，多様性にしてきた。米国の仕事の 47％，欧州では 54％が 20 年以内に富んだネットワーク，新しい経験に対して開かれた姿勢など(104)

AI やロボットに奪われるという予測もある。しかし，たがあげられている。こうした資産を持つ高齢者であれば，教とえどのような時代になろうとも，人々の暮らしを支えるの育の場においても活用のしがいがあるだろう。映画「Trouble

は，水・食糧そしてエネルギーである。すなわち，電力技術

with the Curve，邦題：人生の特等席」ではクリント・イース

者は，いつの世でも世の中に我々の技術を役立てていくこと

トウッド扮するプロ野球スカウトマンが「必要とされること(105)ができるのである。そのような研究が出来るチャンスがあることに感謝したい。

の喜び」を強く表現している。
高齢者の活用については教育の場だけでなく，一般の企業

電気学会創立 125 周年を記念した電気学会誌特集「これかでも少子化対策のひとつとして考えるべきオプションであろらの 25 年への期待」の中で坂本織江氏（上智大学）はエリー

う。塩野七生氏は最近発表されたエッセイの中でこんなこと

ヒ・ケストナーの作品「五月三十五日」を引用しつつ 25 年後を書いている(112)。
「リストラしないで国を立て直すのと，リ(106)のエネルギーネットワークについて予想をされている。表

題だけまとめると，①25 年後には電力系統が今よりも方々でつながり地球規模の持続可能なエネルギーネットワークになストラしてでも繁栄を手にするやり方を比べてみると，長期的に見れば前者が成功したのは，歴史が示すとおりだ」
しかし，ここではあえて触れないが，実際に高齢者を活用

電気学会

67

するには多くの障壁があると思われる(113-115) 。また「年寄りも含め正規雇用を増やすことが肝要である。企業は目先の利の冷や水」とか「老害」とか言われて避けられる場合もある

益だけを追うのではなく，企業の社会的責任としてこれを実かも知れない。
「老害」とは，本来は，世代交代が図れず老朽施しなければならない。十分な給与があれば従業員は結婚す化した「組織」のことだが，近年は，能力の衰えた高齢者がる人が増え，生まれてくる子供の数も増える。少子化問題は社会や組織の中で活動の阻害をする際に使われる。たとえば，

解決され，企業は優秀な人材を確保することが出来る。この自分に知識や経験が備わり，特に学習する必要がないと思い

良い流れが確立されれば，人材育成は円滑に行われることが込み，自分の常識や意見が一般論，もしくは一般論に優越すできる。

る正論だと勘違いをするようなことがある。しかし，これら大学の劣化については，問題が多いが，まず教育・研究のの悪い傾向は若い人にも見られるものであり，高齢者であっ活性化から始めたい。教育・研究を面白がることが必要であても，常に新しい技術や考え方に興味を持ち学習していればる。教師は，人がやらないユニークな教育方法・研究テーマ

企業にとって十分に戦力に成り得るのではないだろうか。

を見つけ，一生をかけてそれらを楽しむ。学生は，教師が教

もちろん，こうした積極的な高齢者とは逆の考え方もある。

育や研究を楽しむのを見て，自分も講義や研究を積極的に楽例えば，日本の伝統的村落社会では今も「隠居」という慣習

しみ，その中で自分の進路や就職活動を考える。大学に残るが残っている(116)。定年後は，仕事はやめ，趣味やボランティ

もよし，企業に入るもよし，まだ決められないというのなら

ア活動に励むのもひとつの生き方である。

それもよい。とにかく教育・研究をいかに楽しめるかが重要

技術書・技術報告書の充実である。楽しい勉強，楽しい研究は幸せにつながる。

最後に電力技術の研究・教育に欠かせない教科書や技術書

すべての学問，すべての技術は人間の幸せのためにある。

などのテキストについて少しだけ触れたい。名著の絶版が相

人間の幸福とは，多くの目的関数の和で表され，それぞれの次いでいる。例えば文献(117)～(123)である。これらの名著の目的関数には重みがつけられる。この重みの与え方が，その絶版は研究・教育の活性化，人材の育成に対して障害となる

人間の個性となる。それぞれの人間（個人）の目的関数（多可能性がある。幸い文献(121)は限定出版ではあるが昨年復刻

目的目的関数）が集合して，より大きな目的関数（∑目的関された。また，文献(124)～(130)といった電力技術関連の新し数）となる。このシグマ（∑）の範囲は，家庭・地域・国・い技術書も発行されている。このように電力技術やエネルギ

そして地球と広げられる。すべての人間は地球レベルでの幸ーシステムに関する図書の出版・復刻を地道に続けていくこ

福の追求を目指すべきであり，そのためには，電力工学やエとが必要であろう。電気学会の調査専門委員会において，複ネルギー工学の手法だけでは無理がある。経済学や哲学をは数の企業・大学などの委員が作り上げる「技術報告」も有用じめとする社会科学・人文科学との連携が不可欠である。

である。
書籍ではないが，インターネットで自由に読める解説書として文献(131)がある。これは，電気事業の現状と課題について，技術的・歴史的な観点を大切に，Ｑ＆Ａ方式で平易に解説した一般向けの資料（無料）である。基本的な事項が丁寧に説明されており，格好の入門書の一つになるだろう。また，
電気学会ホームぺージから無料でダウンロードできる電気の知識を深めようシリーズ Vol.1～7(132) は，“電気の専門家があなたのためにもう一度，やさしく電気の基礎をご説明します”と銘打っており， 電気に詳しくない方に電気の知識を深めていただくことを目的として企画された。全 7 冊構成で，Vol.1 から Vol.7 まで読み進めていくと，やさしく正しく電気の知識を身につけることができる仕組みになっている。今後もこのように電力技術やエネルギーシステムに関する図書・電子媒体などの出版・復刻を地道に続けていくことが必要であろう。
3.8.5 おわりに日本の優秀な電力技術，電力技術継承の課題と問題点，人材育成について書いてきた。インタビューに協力いただいた
方々には，この場を借りてお礼を申し上げる。
企業における技術継承・人材育成の問題は，広く雇用にかかわる問題である。技術継承・人材育成を円滑に行うには，
まず非正規雇用を減らし，海外からの人材などマイノリティ

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http://www.iee.or.jp/ishizue/(10) 電気学会「電力技術のイノベーション」ホームページ
http://www2.iee.or.jp/ver2/honbu/14-magazine/index100.html(11) 山本正純：電気技術オーラルヒストリー～先達からの聞き取り調査活動～，電学誌 133 巻 11 号 p742-747（2013.11）(12) 大来雄二：卓越データベース，電学誌 133 巻 11 号 p748-751（2013.11）(13) 国立情報学研究所「発明と発見のデジタル博物館」ホームページ
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電気学会

新書(2016)
藤波 匠：「人口減が地方を強くする」，日本経済新聞出版社(2016)
澤野雅樹：「絶滅の地球誌」，講談社選書メチエ(2016)海老原 嗣生：「お祈りメール来た 日本死ね」，文春新書(2016)
常見陽平：「就活と日本社会～平等幻想を超えて」，NHK Books(2015)
玄田有史編：「人手不足なのになぜ賃金が上がらないのか」，慶應義塾大学出版会(2017)(24) 特集：最後の証言 バブル全史，東洋経済(2017.5.20)(25) 永野健二：「バブル，日本迷走の原点」，新潮社(2016)(26) ジョン・K・ガルブレイス：「バブルの物語～暴落の前に天才がいる」，
ダイヤモンド社(1991)(27) 池井戸 潤：「オレたちバブル入行組」，文芸春秋(2004)(28） 池井戸 潤：「オレたち花のバブル組」，文芸春秋(2008)(29) Toshihisa Funabashi, A Study on Modeling Technique for Power system
Transients Analysis, A Thesis submitted to Doshisha University, Kyoto, Japanfor the Degree of Doctor of Electrical Engineering (1999.12)(30） 関根泰次：「学窓から眺めた日本と世界そして電気 随想 101 話」，電気学会(2007)(31) 伊賀泰代：「採用基準」，ダイヤモンド社(2012)(32) 三浦耕喜：要注意!!クラッシャー上司，中日新聞(2017.6.19,6.26,7.3)(33) 小野 浩：“日本の長時間労働を考える”，日本経済新聞(2017.5.11～12)(34) 福山 絵里子：
“働き方改革で残業減，懐直撃”，日本経済新聞(2017.5.13)(35) 常見陽平：「なぜ，残業はなくならないのか」，祥伝社新書(2017)(36) 榎本博明：「「おもてなし」という残酷社会～過剰・感情労働とどう向き合うか」，平凡社新書(2017)(37) 上念 司：「日本経済を滅ぼす「高学歴社員」」，PHP 文庫(2017)(38) 大西康之：「東芝解体～電機メーカーが消える日」，講談社現代新書(2017)(39) 佐藤文昭：「日本の電機産業 失敗の教訓」，朝日新聞出版(2017)(40) 戸部良一他：「失敗の本質～日本軍の組織論的研究」，中公文庫(1991)(41) クレイトン・クリステンセン：「イノベーションのジレンマ～技術革新が巨大企業を滅ぼすとき」，翔泳社(2001)(42) 浜 矩子：“無魂企業は企業にあらず～経済活動の主役たちに求められるもの”，世界，岩波書店(2016.10)(43) 酒井 穣：「幸せの経営学」，日本能率協会マネジメントセンター(2014)(44) 伊集院 静：「大人の流儀」，講談社(2011)(45) 特集：行きたい大学がない，日経ビジネス，2017.02.20 No.1879(46) World University Rankings 2016-2017: results announced（THE，2016/9/21）
https://www.timeshighereducation.com/news/world-university-rankings2016-2017-results-announced(47) World University Rankings 2016-2017（THE）
https://www.timeshighereducation.com/world-universityrankings/2017/worldranking#!/page/0/length/25/sort_by/rank_label/sort_order/asc/cols/rank_only(48) 特集：国立大学は甦るか，中央公論(2017.2)(49) 特集：大学崩壊，現代思想（2014.10）(50) 特集：大学のリアル，現代思想(2016.11)(51) 特集：教育は誰のものか，現代思想(2017.4)(52) 特集：文学部不要論を論破する，文学界(2015.12)(53) 石井修三：技術者の継続教育支援のための組織構想，電学誌 125 巻 10号(2005.10)(54) 高木 勲：「技術者教育委員会の活動について」，平成 25 年電気学会全国大会 H5-1(55） 中部電力ホームページ：電気を届ける無限大の想い
http://www.chuden.co.jp/corporate/publicity/pamphlet/movie/index.html?cid=ul_me(56) 前島正裕・永田宇征：電気技術の進展と技術史研究，電学誌 133 巻 11
号 p728-733（2013.11）(57) 高野浩貴：電力分野の研究動向と人材育成，電気・電子・情報関係学会東海地区連合大会シンポジウム(2017.9)(58) 舟橋俊久・真鍋勇介：エネルギーシステム寄附研究部門の紹介，電学誌 135 巻第 3 号 p170(2015.3)(59） 諸富 徹編著：「再生可能エネルギーと地域再生」，日本評論社(2015)(60） 諸富 徹：“「エネルギー自治」で地域再生！－飯田モデルに学ぶ“，岩波書店（2015）(61） 丸山康司・西城戸 誠・本巣芽美編著：「再生可能エネルギーのリスクとガバナンス」，ミネルヴァ書房(2015)(62） 丸山康司：「再生可能エネルギーの社会化」，有斐閣（2014）(63) 手塚哲央：特集：”エネルギー・資源のこれまでとこれから“について，エネルギー・資源 37 巻 6 号 p354(2016)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)

68

(64） パワーアカデミーホームページ
http://www.power-academy.jp/future/rg/(65) 電気学会「研究会」ホームページ
http://www.iee.jp/?page_id=6818(66) 名古屋大学未来材料・システム研究所，エネルギーシステム寄附研究
部門ホームページ
http://www.nuee.nagoya-u.ac.jp/labs/katolab/frdes.html(67) 栗本宗明：東海支部の青少年向け科学教室の紹介～出張リフレッシュ
理科教室とおもしろ科学教室～，電学誌 137 巻 4 号（2017.4）(68) 佐野常世：平成 28 年度 電気学会 高校生懸賞論文コンテスト表彰式
報告，電学誌 137 巻 6 号，P 380(2017.6)(69) 安保邦彦：「二人の天満」，花伝社(2017)(70) 杉本苑子：「マダム貞奴」，読売新聞社(1975)(71) 長谷川 時雨：「マダム貞奴」，青空文庫（http://www.aozora.gr.jp/）初出：「婦人画報」1920（大正 9）年 2～4 月(72) 神津 カンナ：「水燃えて火 - 山師と女優の電力革命」，中央公論新社(2017)(73) 竜門冬二：「川上貞奴 物語と史蹟をたずねて」，成美堂出版(1984)(74) 三船敏郎・石原裕次郎（主演）：「黒部の太陽」，DVD()(75) 木本正次：「黒部の太陽」 新潮社，1998（オリジナルは毎日新聞社 1967）(76) 吉村 昭：「高熱隧道」，新潮文庫(1975)(77) 国井 雅比古・久保純子・膳場貴子 ほか出演：「プロジェクト X 挑戦
者たち“厳冬 黒四ダムに挑む～断崖絶壁の輸送作戦～”」，NHK エン
タープライズ(DVD)（初回放送 2000/6/27）および「プロジェクト X 挑
戦者たち“シリーズ黒四ダム～秘境へのトンネル 地底の戦士たち 絶壁に立つ巨大ダム 1 千万人の激闘～”」，NHK エンタープライズ(DVD)（初回放送 2005/10/11・2005/10/18）(78) 真山 仁：「マグマ」，朝日文庫(2008)，角川文庫(2009）(79) 尾野 真千子・谷原章介 (主演)：「マグマ」，DVD-BOX，ポニーキャニ
オン(2012)(80) 真山 仁：「地熱発電が日本を救う」，角川学芸出版(2013)(81) 池澤夏樹：「すばらしい新世界」，中公文庫(2003)(82) マルク・エルスベルグ：「ブラックアウト(上)，(下)」，角川文庫(2012)(83) 豊川悦司・原田知世ほか出演：「大停電の夜に」，DVD(2006)(84) 小日向 文世・深津絵里（主演）：「サバイバル・ファミリー」，DVD、BD(2017)(85) 限界 研 編：「東日本大震災文学論」，南雲堂(2017)(86) 斎藤 美奈子：「ニッポン沈没」，筑摩書房(2015)(87) 橘 玲：「大震災の後で人生について語るということ」，講談社(2011)(88) 川上弘美：「神様 2011」，講談社(2011)(89) 谷川 俊太郎ほか：「それでも三月は、また」，講談社(2012)(90) 奥泉 光：「東京自叙伝」，集英社(2014)(91) 大江 健三郎：
「晩年様式集 イン・レイト・スタイル」，講談社文庫(2016)(92) 池澤夏樹：「アトミック・ボックス」，角川文庫(2017)(93) 沼田真佑：「影裏」，文藝春秋(2017)(94) 伊 格言：「グラウンド・ゼロ 台湾第四原発事故」，白水社(2017)(95) 中沢新一：「日本の大転換」，集英社新書(2011)(96) 野口 悠紀雄：「大震災後の日本経済」，ダイヤモンド社(2011)(97) 遠藤 薫：「大震災後の社会学」，講談社現代新書(2011)(98) トム・ギル，ブリギッテ・シテーガ，デビッド・スレイター編：「東日
本大震災の人類学－津波，原発事故と被災者たちの「その後」」，人文書院(2013)(99) 舟橋俊久：国際電気工学講演会（ICEE)の活動，電気学会全国大会シンポジウム 1-H4-5(2016.3)(100) Fumio Arakawa, “16 Years of ICEE”, ICEE(2010)(101) 内田 樹・姜 尚中：「アジア辺境論 これが日本の生きる道 」，集英社
新書(2017)(102) 内閣官房日本経済再生総合事務局「未来投資戦略 2017－Society 5.0 の実現に向けた改革－」(2017.6)
http://www.kantei.go.jp/jp/singi/keizaisaisei/pdf/sankou_society5.pdf(103) 英「エコノミスト」編集部：2050 年の技術 英「エコノミスト」誌は予測する，文芸春秋(2017)(104) ルトガー・グレグマン：「隷属なき道 AI との競争に勝つ ベーシック
インカムと一日三時間労働」，文芸春秋(2017)(105) 斎藤昌義：「未来を味方にする技術」，技術評論社(2017)(106) 坂本織江：五月三十五日のエネルギーネットワーク，電学誌 134 巻 5号 (2014.5)(107) 天野 浩：新しいエレクトロニクスによる省・創エネルギーへの貢献，
平成 27 年電気学会電力・エネルギー部門大会特別企画(3)特別講演レジュメ(2015.8)

電気学会(108) 天野 浩・福田大展：「天野先生の青色 LED の世界」，講談社(2015)(109) 楠木 新：「定年後」，中央新書，（2017)(110) 中野雅至：「ビジネスマンが大学教授、客員教授になる方法」，ディスカバー携書(2013)(111) リンダ・グラットン，アンドリュー・スコット：「LIFE SHIFT 100 年
時代の人生戦略」，東洋経済新報社（2016）(112) 塩野七生：政治の仕事は機器の克服，文藝春秋(2017.9)(113) 濱口 桂一郎：「日本の雇用と中高年」，ちくま新書(2014)(114) 清家 篤：「生涯現役社会の条件 働く自由と引退の自由と」，中公新書(1998)(115) 清家 篤・山田篤裕：「高齢者就業の経済学」，日本経済新聞社(2004)(116) 関沢 まゆみ：「隠居と停年 老いの民俗学的考察」，臨川書店(2003)(117) Charles Concordia, “ SYNCHRONOUS MACHINES, Theory and
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http://www.ieej.org/denki/

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電気学会

4. おわりに
本委員会で実施した一般向けのシンポジウムでのアンケー
トでは，偏りなく様々な話題が印象に残り，興味を持たれたようであった。周波数調整力の重要性や供給信頼度の概念，
デマンドレスポンスなどを初めて知り，内容が理解できて有意義だったといった感想に加え，このような内容を広く一般に知らせるべきだという意見が少なからず寄せられたことが印象的であった。
これより，工学の専門的な内容についても，ポイントをう
まく説明すれば，正確に理解され得るという実感を得て，このような活動の意義や必要性を改めて感じた。
本技術報告では，電気エネルギーシステム全体にわたる重要な課題について，工学的に客観的かつ包括的に整理し，解説した。エネルギーミックス，電力自由化，再エネの特性，
電力システムの信頼性，デマンドレスポンス，災害対策，人材育成について，それぞれの委員による専門の立場から解説を試みた。この中で，特に関西学院大学経済学部・野村宗訓
教授には，電力自由化に関する海外事例研究の第一人者として，本委員会の趣旨に賛同され，寄稿頂けたことに感謝している。
現在，我が国のエネルギー自給率はわずか 6％であり，ほとんどを海外に依存している。そして，電力化率と呼ばれる電力向けに投入されるエネルギーの割合は，一次エネルギー
全体の 45%に達し，電力供給の重要性と電力システムのインフラとしての役割はさらに高まりつつある。電力システムを含む電気エネルギーシステムの課題は，日本の将来の姿に大きく影響し得るため，国家像を決める重要な要因となる。国民全体が関心を持ってエネルギーについての知識と課題を共有し，その上で冷静に議論することが望まれる。将来にわたって，日本が技術立国として持続可能な安全・安心社会を維持できるよう，本技術報告が少しでも助けとなれば幸いである。

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