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電力不足はなぜ起こるのか

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電力供給において、需要と供給のバランスが崩れると電力逼迫状態に陥る可能性があります。電力の安定供給と効率的な運用は、社会経済活動の基盤として重要な課題であり、電力逼迫はさまざまな対策によって回避しなければなりません。ここでは、電力逼迫が発生する原因と対策について詳しく解説します。

電力逼迫が起こる原因

供給不足の背景

電力逼迫の主な要因としては、発電設備の老朽化による出力低下が挙げられます。火力発電所の場合、経年劣化によって発電効率は徐々に低下していきます。また、近年は原子力発電所の停止によって供給力が減少しており、安全基準の厳格化により再稼働できる設備も限られている状況です。

一方、再生可能エネルギーは天候に左右されるといった変動性があり、安定供給の面で課題があるのが実状です。

需要急増と予測誤差

電力逼迫のもう一つの要因は、需要側の急激な変動です。特に猛暑や厳冬などの異常気象が起きると冷暖房機器の使用が急増し、電力需要が予測を大きく上回ることがあります。また、経済活動が急激に活発化し、工場の稼働率が上昇した際には想定外の電力消費が発生することも少なくありません。

季節や天候、時間帯による変動を完全に予測することは困難であり、需給計画と実際の消費量にズレが生じることもあります。こうした需要の急増や予測の誤差が、電力需給の逼迫状態を引き起こす要因の一つとなっています。

同時同量の原則とは?

同時同量の原則における
概要と目的

電力システムでは「同時同量の原則」が基本となります。これは電気を作る量(供給電力)と消費する量(需要電力)が同じ時間に同じ量であることを原則とするルールです。この原則は電力の品質を示す周波数を安定させ、正常な電力供給を維持するために不可欠なものです。

各地域で電力の需給バランスを均等に保つことで特定地域への過剰な負担を避け、全体として公平かつ安定的な電力供給を実現します。このバランスが崩れると周波数が乱れて電力供給に支障をきたし、最悪の場合はブラックアウト(大規模停電)につながる恐れがあります。

同時同量の原則における
適用事例と効果

電力需給がひっ迫した際には、同時同量の原則に基づいた対策が実施されてきました。資源エネルギー庁の資料によると、2024年には発電所の計画外停止を防止するため、通常の夏季・冬季だけでなく、直前の6月と11月も補修点検を回避する取り組みが行われました。

また、電力広域的運営推進機関による需給バランスのモニタリングと予備率の公表により、地域間での電力融通が適切に行われた結果、各地域での供給バランスは改善されました。同時同量の原則に基づく対策によって、地域全体の電力システムの安定化に寄与した事例と言えます。

電力会社が行うべき
電力不足対策

供給力強化策
(インフラ投資・
設備更新)

電力会社にとって、供給力の強化は重要な課題です。老朽化した発電設備の更新や新規発電所の建設計画の推進は基本的な対策と言えるでしょう。太陽光や風力などの再生可能エネルギーの発電施設を新設するのも効果的です。

さらに、連系線の増強による地域間の電力融通能力の向上や、安全性が確認された原子力発電所の活用も供給力強化の一環となります。

需給調整と需要抑制の
取り組み

供給力の強化と並行して、需要調整や需要の抑制も重要な対策となります。ディマンド・リスポンス(DR)の普及拡大はその一つであり、電力需要のピーク時に消費を抑制・調整する仕組みを導入することで、需給バランスの維持に貢献します。

また、スマートグリッドの活用により、リアルタイムでの電力需給の監視と制御が可能になり、より柔軟な運用が実現できるでしょう。家庭用蓄電池などの分散型電源の導入支援も行われており、ピークカット施策として効果を発揮しています。

電力逼迫対策についての
まとめ

電力逼迫の主な原因は、供給不足や需要の急増、予測誤差の発生などです。これに対処するため、同時同量の原則に基づいた電力システムの運用や発電設備の更新、ディマンド・レスポンスの普及など、さまざまな取り組みが実施されています。

このサイトでは、効率的な電力管理を実現する電力需要予測システムを紹介しています。
業種ごとに適したシステムを掲載しているので、属人的な予測から脱却し、精度の高い電力需要予測を実現したい方は、ぜひ参考にしてください。

電力管理を効率化する
業種別電力需要予測システム3選

電力需要予測システムは、さまざまな場面で活用されるものです。ここでは「小売電気事業者向け」「工場向け」「スマートハウス・スマートビル向け」と業種ごとにおすすめの電力需要予測システムを紹介しています。

小売電気事業者向け
一日前市場当日の予測で
インバランスコストを削減
富士通鹿児島
インフォネット
富士通鹿児島インフォネット公式HP
引用元:富士通鹿児島インフォネット公式HP
(https://www.fujitsu.com/jp/group/kfn/services/list/demandforecast/)
小売電気事業者向けの
導入メリット

電力売買を効果的に行える

電力業務特化型の電力需要予測システム。自動で再学習を行うAIモデルの高精度な予測により、電力売買の効果的なタイミングが図れる。

インバランスコストを削減

短時間での予測が可能なため、一日前入札当日の新鮮なデータを反映させた高精度の予測実施。より正確な予測でインバランスコストを効果的に削減可能。

工場向け
製造現場の生産計画と
連動し電力コストを削減
富士電機
富士電機公式HP
引用元:富士電機公式HP
(https://www.fujielectric.co.jp/about/example/detail/solution_power_prediction_system.html)
工場に
向いているポイント

自動でピークカットを実施

工場向け電力需要予測システムZEBLAで、設備の電力消費データを監視・分析。電力使用の無駄や異常を検知し、自動でピークカットが行える。

生産計画に影響しない節電

電力不足時は重要度の低い機器を間引き、さらに不足すれば発電機を稼働するため、生産計画に影響することなく電力平準化を図ることが可能。

スマートハウス・
スマートビル向け
蓄電の活用と電力管理
気象データで支援
ウェザーニューズ
ウェザーニューズ公式HP
     
引用元:ウェザーニューズ公式HP
(https://wxtech.weathernews.com/industries/energy/)
スマートハウス・ビルに
向いているポイント

効率的な再エネの需給管理

全国の気象観測網を活用した電力需要・発電量予測を提供。太陽光・風力発電の変動を精度高く把握可能なため、再生可能エネルギーの需給管理を調整できる。

電力不足のリスクを低減

気象による予測誤差を抑えることで、スマートハウス・ビルにおける電力不足のリスクを低減。また、自家消費・売電など余剰電力を適切なタイミングで活用可能になる。