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。

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。

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

申込みの山と、国の対策

出所: 資源エネルギー庁 次世代電力系統ワーキンググループ 第12回 資料2 (2026年8月6日)。高圧以上。

接続検討の受付は3年で約16倍になりました。送配電事業者の検討作業が追いつかず、本気の事業者の回答まで遅れるため、国は申込みを絞る対策を重ねています。保証金の引き上げ (2026年4月)、1事業者あたりの接続検討数の上限 (2026年8月。エリアごとに5〜12件)、契約申込み時の用地の使用権原の提出 (2026年10月の予定) です。

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。

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。