目次

再生可能エネルギー電源の連系量拡大に伴う需給・系統運用上の課題と対策検討
・・・再生可能エネルギー電源の連系量拡大に伴う需給・系統運用上の課題と対策検討専門委員会委員会組織…………………………………………………………………………………………………………………… （１）
総説………………………………………………………………………………………………………………… （４）

第１章

１－１

委員会設立の経緯 …………………………………………………………………………………………… （４）１－２

研究の経緯 …………………………………………………………………………………………………… （４）１－３

研究対象範囲 ………………………………………………………………………………………………… （４）１－４

報告書の概要…………………………………………………………………………………………………… （４）再エネ電源（太陽光発電，風力発電）の概要 ……………………………………………………………… （７）

第２章

２－１

太陽光発電設備 ……………………………………………………………………………………………… （７）2－1－1

太陽光発電設備の概要

2－1－2

気象条件と出力との関係

2－1－3

出力制御……………………………………………………………………………………………………… （12）2－1－4出力変化速度………………………………………………………………………………………………… （13）2－1－5

無効電力制御………………………………………………………………………………………………… （14）2－1－6運転可能電圧

2－1－7運転可能周波数……………………………………………………………………………………………… （15）2－1－8単独運転検出機能と FRT 要件… ………………………………………………………………………… （16）2－1－9系統事故時の影響

２－２…………………………………………………………………………………… （７）………………………………………………………………………………… （10）……………………………………………………………………………………………… （15）………………………………………………………………………………………… （21）

風力発電設備 …
… …………………………………………………………………………………………… （23）2－2－1

風力発電設備の概要

2－2－2

気象条件と出力との関係

2－2－3

出力制御

2－2－4

出力変化速度……………………………………………………………………………………………… （31）2－2－5

無効電力制御……………………………………………………………………………………………… （32）2－2－6運転可能電圧………………………………………………………………………………………………… （32）2－2－7

運転可能周波数……………………………………………………………………………………………… （33）2－2－8単独運転検出機能と FRT 要件

2－2－9

系統事故時の影響

第３章……………………………………………………………………………………… （23）………………………………………………………………………………… （28）…………………………………………………………………………………………………… （29）

… ……………………………………………………………………… （33）………………………………………………………………………………………… （34）

再エネ電源（太陽光発電，風力発電）連系量拡大に伴う需給運用上の課題と現状の取り組み ……… （38）３－１

再エネ導入量の推移と需要に対する割合 ………………………………………………………………… （38）３－２需給計画への再エネ電源出力の反映と再エネ電源の出力予測・実績把握 ………………………… （39）3－2－1需給計画への再エネ電源出力の反映

3－2－2

太陽光発電出力予測・実績把握手法における現状の課題と取り組み………………………………… （40）

3－2－3

風力発電出力予測・実績把握手法における現状の課題と取り組み

３－３

下げ代不足
現状の課題

3－3－2

課題への取り組み
予備力不足………………………………… （47）…………………………………………………………………………………………………… （53）

3－3－1
３－４

…………………………………………………………………… （39）………………………………………………………………………………………………… （53）………………………………………………………………………………………… （54）…………………………………………………………………………………………………… （57）

3－4－1

現状の課題

3－4－2

課題への取り組み

３－５

第４章現状の課題

3－5－2

課題への取り組み………………………………………………………………………………………………… （61）………………………………………………………………………………………… （63）

再エネ電源（太陽光発電，風力発電）連系量拡大に伴う系統運用上の課題と取り組み ……………… （67）
基幹系統および地域供給系統での電圧上昇・低下 ……………………………………………………… （67）

4－1－1

現状の課題

4－1－2

課題に対する取り組み

４－２………………………………………………………………………………………………… （67）

現状の課題

4－2－2

課題に対する取り組み………………………………………………………………………………………………… （76）…………………………………………………………………………………… （79）

地域供給系統での「逆潮流」発生に伴う既存送電系統の容量不足 …
… ……………………………… （83）

4－3－1

現状の課題

4－3－2

課題に対する取り組み

４－４…………………………………………………………………………………… （70）

基幹系統および地域供給系統での電圧変動・フリッカ ……………………………………………… （74）

4－2－1
４－３

………………………………………………………………………………………………… （83）…………………………………………………………………………………… （85）

需要と再エネ電源の混在化に伴う地域供給系統内の「真の需要」の未把握 ………………………… （89）

4－4－1

現状の課題

4－4－2

課題に対する取り組み………………………………………………………………………………………………… （91）…………………………………………………………………………………… （92）

再エネ電源連系量の更なる拡大に向け優先して解決すべき技術課題と解決に導く新技術 …………… （95）５－１

再エネ電源出力の予測精度向上 …………………………………………………………………………… （95）5－1－1

予測精度向上の必要性と課題

5－1－2

気象実績（再エネ電源発電実績）収集の取り組み……………………………………………………… （95）5－1－3

発電実績の収集方法

5－1－4

気象・発電実績を活用したさらなる予測精度向上への取り組み

５－２…………………………………………………………………………… （95）……………………………………………………………………………………… （98）……………………………………（101）

蓄電池やネガワット取引の活用 ……………………………………………………………………………（105）5－2－1

蓄電池やネガワット取引の必要性

5－2－2

蓄電池の種類と特徴…………………………………………………………………………………………（105）5－2－3

蓄電池を活用した現状の取り組み

5－2－4

VPP/DR を活用した現状の取り組み

5－2－5

蓄電池活用の課題

５－３

第６章………………………………………………………………………………………… （58）周波数調整力不足 …………………………………………………………………………………………… （61）

3－5－1

４－１

第５章

………………………………………………………………………………………………… （57）………………………………………………………………………（105）………………………………………………………………………（105）……………………………………………………………………（109）…………………………………………………………………………………………（112）

再エネ電源に対する出力制御・電圧制御 …
… ……………………………………………………………（116）5－3－1

再エネ電源に対する出力制御・電圧制御の必要性

5－3－2

出力制御に関する現状の取り組み…………………………………………………………………………（116）

5－3－3

パワーコンディショナ高調波フィルタ用コンデンサによる電圧上昇に対する取り組み

5－3－4

再エネ電源への出力制御・電圧制御機能の付加

5－3－5

ダイナミックレイティング技術の活用による熱容量制約の緩和

将来への展望６－１……………………………………………………（116）…………（117）………………………………………………………（118）……………………………………（121）……………………………………………………………………………………………………（124）

今後顕著化が懸念される技術課題への対応 ………………………………………………………………（124）6－1－1周波数変動に関する技術課題……………………………………………………………………………（124）

6－1－2

安定度に関する技術課題……………………………………………………………………………………（130）6－1－3

電圧変動に関する技術課題………………………………………………………………………………（133）6－1－4

事故電流に関する技術課題………………………………………………………………………………（134）6－1－5

高調波に関する技術課題

６－２…………………………………………………………………………………（135）

再エネ電源の連系量拡大と安定供給の両立に向けて ……………………………………………………（138）6－2－1

第５章および第６－１節で抽出した課題と課題解決の鍵となる技術革新の整理

6－2－2

再エネ電源の連系量拡大と安定供給の両立を目指し，高度化する監視（モニタリング）の将来像… （138）6－2－3

再エネ電源の連系量拡大と安定供給の両立を目指し，高度化する制御（コントロール）の将来像 …（139）６－３…………………（138）

需給・系統運用における再エネ電源の高度な活用方法について ……………………………………（141）

6－3－1

FIT に頼らない，小規模・集約化した再エネ電源の今後の活用モデル……………………………（141）

6－3－2

市場競争力を持った大規模・集中化した再エネ電源の活用モデル……………………………………（141）6－3－3

再エネ電源自家消費拡大と電力系統利用減との関係

6－3－4

電力系統の価値が「電気を送り届ける」から「つながっている」ことに変化する将来像…………………………………………………（142）………（144）

あとがき………………………………………………………………………………………………………………………（148）
付録 1 用語の定義… …………………………………………………………………………………………………………（149）
付録 2 略語集… ………………………………………………………………………………………………………………（160）