蓄電所の構成と系統接続 — 電池・変換装置・制御と、つなぐまでの手続き

蓄電所は、電池から送電網まで5つの層を電気が通る

蓄電所の中で、電気は直流と交流を行き来します。電池は直流でしかためられず、送電網は交流で動いているからです。充電のときは送電網から電池へ、放電のときは逆向きに、同じ5つの層を通ります。どの層にも損失と故障の要因があり、事業計画の「往復効率」と「稼働率」はこの5層の掛け算で決まります。

この5層の上に、エネルギー管理システム (EMS) が載ります。市場の価格と送配電事業者からの指令を受け、電池の残量 (SOC) と温度を見ながら、30分ごとの充放電を決める制御の仕組みです。需給調整市場の一次調整力では、指令を待たずに周波数の変化へ10秒以内に応じる必要があるため、変換装置と EMS の応答の速さが、そのまま参加できる商品の範囲を決めます。

電池の種類で、持続時間と寿命と置き場所が決まる

制度が電池の選び方を動かしています。長期脱炭素電源オークションは第3回から募集枠を「リチウムイオン電池」と「それ以外」に分け、運転継続時間の要件を6時間以上に引き上げました。長時間の放電に向く電池に枠を確保するための設計です。同じ回から、電池セルの製造国が1か国に偏らないよう、1か国あたり30%未満とする制限も入りました。第3回はリチウムイオン以外の落札が9件・70.0万kWとリチウムイオンの10件・55.1万kWを上回り、第4回はリチウムイオンで国の認定を受けたメーカーのセルを使う案件を先に落札します。詳しくは長時間の蓄電池と長期オークションの節で解説しています。

劣化は「回数」と「深さ」と「温度」で進む

リチウムイオン電池の容量は、使うほど減ります。国の検討会は収益性の試算で、1日1サイクル・充放電の深さ80%・劣化は年1% (20年で初期の80%) を前提に置きました。残量の上下の端まで使い切る運用、高い温度、短時間の大電流は劣化を早めます。需給調整市場で細かく出し入れを繰り返す運用と、卸電力で1日1回深く使う運用とでは、電池の傷み方が違います。メーカーの容量保証には、年間の充放電の回数や温度の条件が付いているので、運用の計画と保証の条件を突き合わせる作業が欠かせません。

揚水発電は水をくみ上げて電気をためる方式、国内の設備容量は2,734万kW

揚水発電は、上部と下部の2つの調整池の間で水を動かして電気をためる方式です。電気が余る時間にポンプで下部の調整池から上部の調整池へ水をくみ上げ、足りない時間に水を落として発電します。ためられる電力量 (kWh) は上部の調整池の水量と落差で、出力 (kW) は水車と発電機の大きさで決まり、両者を別々に設計できます。電力広域的運営推進機関によると、国内の揚水発電の設備容量は2025年度に2,734万kWです。

もともとは、需要の少ない夜間の電気を使うためにつくられた設備です。太陽光発電が増えて、使い方が変わりました。東京電力リニューアブルパワーによると、2021年は2017年に比べて、くみ上げる時間帯が「深夜〜早朝」から「早朝〜朝」に移り、昼間のくみ上げ量も増えました。再エネの出力制御を避けるため、昼にくみ上げて夕方に発電する運転も行われています。

揚水発電は調整力として大きな役割を担ってきました。資源エネルギー庁によると、2022年度に需給調整市場で約定した三次調整力①②のうち、59%を揚水発電が占めました。同庁は、くみ上げで電気の約3割を失うため、くみ上げに使った電気の料金の1.4倍以上で売らなければ、くみ上げに使った電気の代金を取り戻せないと説明しています。

長期脱炭素電源オークションでは、揚水発電は第3回まで蓄電池と同じ枠で募集されてきました。運転継続時間の要件は第3回から連続6時間以上になり、第4回も同じです。第3回 (応札年度2025年度) では、北海道電力の京極発電所3号機 (新設、落札容量185,889kW) と、東京電力リニューアブルパワーの塩原発電所2号機 (リプレースなど、落札容量267,550kW) が落札しました。落札容量は調整係数を掛けた後の値で、設備の出力ではありません。第4回からは蓄電池が別の区分になり、揚水発電は長期エネルギー貯蔵システムと同じ枠で募集されます。枠の変化は長時間の蓄電池と長期オークションの節で解説しています。

出所: 電力広域的運営推進機関「2026年度供給計画の取りまとめ」(2026年3月) 表3-1、同 長期脱炭素電源オークション 募集要綱 (2025年9月3日・2026年9月2日)、約定結果と別紙の落札電源一覧 (2026年5月13日)、資源エネルギー庁「大活躍する『揚水発電』の役割とは？」(2023年11月7日)、同 電力・ガス基本政策小委員会 資料6 (2023年6月27日)、同 制度検討作業部会 資料3-3 (2025年5月28日)、経済産業省 定置用蓄電システム普及拡大検討会 とりまとめ (2025年3月7日)、東京電力リニューアブルパワー「揚水発電の課題と本勉強会への期待」(2023年6月13日)、北海道電力「京極発電所について」(2014年10月1日)、国際エネルギー機関「再生可能エネルギーの季節・年ごとの変動への対応」(2023年4月、英語)。

水素は季節をまたぐ貯蔵の候補になるが、電気に戻せるのは2〜5割

水素による貯蔵は、電気で水を分解して水素をつくってためておき、必要なときに燃料電池やガスタービンで電気に戻す方式です。ためる量を増やしやすいのが利点で、国際エネルギー機関は、放電時間が前提により20〜45時間より長くなると、水素が最も安い方式になるとしています。水素は、何日にもわたる貯蔵や季節をまたぐ貯蔵の候補になります。

その代わり、失う電気が多くなります。国際エネルギー機関によると、入れた電気に対して戻る割合は、ガスタービン複合発電で21〜27%、燃料電池で30〜50%です。国の定置用蓄電システム普及拡大検討会の資料も、電気を水素に変えて電気に戻す効率を30〜40%程度と示しています。

長期脱炭素電源オークションでは、水素を燃料として燃やす発電所は「脱炭素火力」の区分で募集されます。第3回で落札した水素の電源は、CEF H2 の三池発電所 (水素だけを燃やす専焼、落札容量146,400kW) とホクエナジーの第一発電所 (同、落札容量106,654kW) の2件でした。一方、系統から受けた電気でエネルギーをため、系統へ戻す設備は、募集要綱で蓄電池と揚水発電以外の「長期エネルギー貯蔵システム」と定義され、揚水発電と同じ枠に入ります。電気で水素をつくってため、電気に戻す設備がこの枠で落札した例は、当サイトでは確認できていません。

同じオークションの長期エネルギー貯蔵システムは、募集要綱で「系統から電気を受電してエネルギーとして貯蔵し、再度、系統に電気を逆潮する電源」(蓄電池と揚水発電を除く) と定義されています。第3回の落札はありませんでした。電気を水素に変えて電気に戻す設備がこの区分に当たるかを明示した資料は、見つかっていません。

水素基本戦略 (2023年6月改定) は、再生可能エネルギーの余った電気を水素に変えてためることを、調整力の1つに位置づけています。電気を水素に変えて再び電気に戻す国内の例として、国の検討会の資料は三菱重工業の高砂水素パーク (2023年から実証。水電解装置の入力5,500kW、水素専焼の発電の出力4万kW) を挙げています。

出所: 国際エネルギー機関「再生可能エネルギーの季節・年ごとの変動への対応」(2023年4月、英語) 表2.4、同「水素の未来」(2019年6月、英語)、経済産業省 定置用蓄電システム普及拡大検討会 とりまとめ (2025年3月7日)、再生可能エネルギー・水素等関係閣僚会議 水素基本戦略 (2023年6月6日)、電力広域的運営推進機関 長期脱炭素電源オークション 募集要綱 (2025年9月3日) と約定結果の別紙 (2026年5月13日)、NEDO の調査の仕様書 (2026年3月)。

送電網につなぐ手続きは、接続検討から始まり年単位でかかる

充電も系統の容量を使う

発電所は送電網へ電気を流すだけですが、蓄電池は充電のときに送電網から電気を引きます。この充電側にも系統の容量が要り、空きがなければ増強を待つことになります。2025年4月から、混雑する時間帯の充電の制限に同意することを条件に、増強を待たずにつなぐ早期連系の仕組みが始まりました。2026年1月末の適用は189件・91.3万kWで、契約申込み全体の約3%にとどまります。資料は、制限の時間帯が月ごとや四半期ごとの固定で使いにくいことを理由に挙げています。また、再エネの出力制御が行われる時間には、系統用蓄電池も放電を抑制されます。

2027年4月の契約申込みから、PCS や EMS など IP 通信の機能を持つ機器に JC-STAR★1 が必要に

蓄電池を送電網につなぐときの条件が、2027年4月に1つ増えます。資源エネルギー庁が2026年7月に公表した資料によると、一般送配電事業者は2026年度内に系統連系技術要件を改めます。2027年4月以降に新たに系統につなぐ PCS や EMS など、IP 通信の機能を持つ機器には、JC-STAR の★1を取得した製品を使うよう求めます。対象は電池そのものではなく、IP 通信の機能を持つ機器です。

資料は背景を2つ挙げています。1つは技術基準の空白です。出力50kW以上の事業用の設備には、「電気設備に関する技術基準を定める省令」でサイバーセキュリティの確保が義務づけられています。一方、50kW未満の小規模な太陽光発電には、サイバーセキュリティの確保に特化した明確な技術基準がありません。もう1つは実際の被害です。2024年5月、太陽光発電設備向けの遠隔監視機器約800台がサイバー攻撃を受け、インターネットバンキングの不正送金に悪用されました (攻撃された機器のメーカーは、出力制御の機能がないため系統への影響はないとしています)。資料は、ゲートウェイや遠隔監視装置以外の機器も、インターネットに直接さらされていなくても IP 通信の機能を持つ以上は外部から侵入される危険があるとして、ゲートウェイだけでなく個々の構成機器も対象にしています。

出所: 資源エネルギー庁 電力基盤整備課「分散型電源のサイバーセキュリティ対策について」(2026年7月)、同庁「電力分野のサイバーセキュリティについて」(2026年7月24日更新)、情報処理推進機構の JC-STAR の案内。

基準日は運転開始でも着工でもなく、契約申込みの受付日

「2027年4月」が何の日付かは、資料に明記されています。送配電等業務指針に基づき、新しい要件は施行期日の2027年4月1日以降に、一般送配電事業者が契約申込みを受け付けた案件に適用されます。受け付けたとされるのは、一般送配電事業者が申込みの書類に不備がないことと保証金の入金を確かめ、申込みを受け付けた時点です (送配電等業務指針第88条)。書類を出した日でも入金した日でもなく、受付が済んだ日で判定します。

したがって2027年4月は「この日までに建て終えよ」という締め切りではありません。要件が変わる前に契約申込みが済んでいる案件について、資料のよくあるご質問は「本要件が遡及適用されて直ちに系統接続が出来なくなることはない」と答えています。裏を返すと、★1を取得した機器をまだ用意できない案件にとっては、2027年3月末までに受付が済むかどうかが分かれ目になります。ただし受付の後に PCS などを変えれば、その時点で新しい要件が適用されます。接続検討の回答は受付から3か月以内が目安で (混み合うと遅れることがある)、その後に契約申込みの書類と保証金を整える期間も要ります。2027年3月末までの受付から逆算すると、準備に取りかかるべき時期は案件ごとに異なります (この段落の後半は当サイトの整理)。2027年3月末までに書類を送っても、系統の状況が変わって再接続検討に戻り、受付が4月以降になれば新しい要件が適用されます。

既設の設備、増設、交換、自家消費の扱い

出所: 資源エネルギー庁「電力分野のサイバーセキュリティについて」のよくあるご質問 (Q1〜Q13) と同ページ。2027年4月以降に既設の設備で機器を交換するときは、送配電等業務指針第79条に基づき、接続検討の申込みが要る。負担が過大な場合に出す計画書には、交換が難しい理由とその証拠、交換の対象の機器をすべて★1を取得した製品に替える具体的な年限 (広い範囲のリプレースやリパワリングの予定年など)、それまでのセキュリティ対策の3点を書く。

認証を取る側の動き — 日本の系統に売り込む蓄電池システムにとっての関門

蓄電池への適用の日付は、2025年12月のグリッドコード検討会で決まっています。この要件を商機とみる会社も出てきました。環境フレンドリーホールディングス (3777) は2026年10月13日、韓国の新興市場コスダックに上場する S-Energy (095910) と、その関係会社で燃料電池を手がける S-Prism (288620) の2社と覚書を結んだと開示しました。S-Prism の筆頭株主は S-Energy で、30.5%を持ちます。

覚書は5項目からなり、3つ目が JC-STAR についての項目です。3社は要件化を「日本市場における新たな事業機会の一つ」と位置づけ、S-Prism が供給する蓄電池システムが★1を取得できるよう、協力の可能性を検討するとしました。役割分担と販売体制は、今後3社で協議します。燃料電池でも、要件の対象になる機器について JC-STAR への対応を準備する予定です。開示の内容は、製品が★1を取る側の協力です。ラベルを付ける側 (IPA) の話ではありません。覚書は、秘密保持・情報開示と知的財産・共同成果物の条項を除いて法的拘束力がありません。価格、購入数量、設備の容量、販売体制も決まっていません。有効期間は署名から12か月です。同社は、2026年12月期の連結業績への影響を現時点では軽微と見込んでいます。

認証が商機になるのは、日本で系統につなぐ案件に蓄電池システムを売るとき、★1が関門になるからです (当サイトの整理)。国の蓄電池の補助金9事業のうち7事業は、すでに通信をする制御機器に★1を求めています (蓄電池の補助金一覧)。長期脱炭素電源オークションも、第3回から制御機器のセキュリティ認証を要件にしています。2027年4月 (低圧は10月) からは、補助金や入札に参加しない案件にも、系統につなぐ条件として同じ認証が求められます。

出所: 環境フレンドリーホールディングス「韓国KOSDAQ上場のS-Energy及びS-Prismとの戦略的協業に関する覚書締結のお知らせ」(2026年10月13日、適時開示)、資源エネルギー庁の上記資料。

毎日の運用は、アグリゲーターが担うことが多い

蓄電所を持つだけでは収入になりません。翌日の価格を予測して充放電の計画を立て、卸電力市場と需給調整市場に応札し、30分ごとに計画と実績を一致させる (計画値同時同量) 作業が毎日要ります。ずれた分はインバランスとして精算され、費用になります。この運用を引き受けるのがアグリゲーターです。法律上は特定卸供給事業者といい、集約する電力が1,000kWを超える見込みであることが要件で、届出制です。届出は2026年9月1日時点で172者あります。

委託先の一覧と、当サイトの企業データベースとの対応はアグリゲーター一覧で確かめられます。

保安の規制は、電気事業法と消防の2本立て

騒音も見落とせません。コンテナの空調と変換装置は昼夜を問わず動きます。栃木県さくら市は、蓄電所の設置の相談が多数寄せられているとして、空調などの駆動音への対策と住民説明会の開催を事業者に求めています。

出所: 電気事業法 第2条・第27条の30、同施行規則 第3条の4、消防庁 報道発表 (2023年5月31日)、産業構造審議会 電力安全小委員会の資料 (2022年4月15日、2024年9月10日)、栃木県さくら市の案内。