「再エネを拡大していこうとしたときに、現在の送配電網には解決しなければならない喫緊の課題がある」

2024年9月20日に開催したオンライン説明会で、NTTアノードエナジー エネルギー流通ビジネス本部 担当部長の永井卓氏は、「IoG（Internet of Grid）プラットフォーム」を開発した理由をそう述べた。ひと言でいえば、IoGプラットフォームとは、既存の送配電網をアップデートして、再エネを導入しやすくするためのソリューションだ。

永井氏が指摘する“課題”とは次のようなものだ。

現在の送配電網は、火力・原子力といった大規模発電所からの電力供給を前提としているため、各家庭へ供給するまでの間に、段階的に電力流通設備の容量が小さくなっていく構成をとっている（下図表）。加えて、発電所から容量の小さな需要家へと一方的に流れていくため、経路上で電気の流れる方向や電圧・電流を把握する仕組みが備わっていない。この「電力系統の潮流が把握できない」ことが、今後、再エネを主力のエネルギーとして活用していく際の大きな妨げになるという。

現在の送配電網の課題

再エネ発電をより活用しようとすれば、家屋やマンション、休耕地などに設置される太陽光発電等を送配電網に接続する必要がある。ただし、それらは設備容量の小さな下流に接続され、電力を供給することになる。電気の流れる方向が変わるうえ、天候や時間帯によって電圧や電流も変化することになる。

例えば、晴れの日の昼間は再エネの発電量が増え、電力系統の電圧が上昇し、電流容量が大きくなり、送配電設備の許容量を超えるリスクが発生する。この電流・電圧をリアルタイムに把握し、送配電設備の上限電圧を超えないように制御する仕組みがなければ、「現在の電力系統に再エネを接続しにくい」（永井氏）。結果的に、許容値を超えないように再エネ発電の接続を抑制するしかなくなる。

既存の送配電網に「2つの新インフラ」を重ねる

再エネ発電を送配電網に接続しやすくするには、「天候や時間帯で変化する電力系統の潮流を把握する」機能を追加すること、そして「再エネ増加に伴う電圧上昇をカバーするために設備容量を増強する」ことが必要だ。

IoGプラットフォームでは、既存の送配電網に2つの新たなインフラを重ね合わせることで、この課題を解決しようとしている。その構成を示したのが下の図表だ。

IoGプラットフォームの構成

1つめが、電力系統の潮流（流れる方向と電圧、電流）の把握を目的とする「インターネットインフラ」だ。スマートメーターと、そのデータを管理・分析するシステムで構成される。

今回、NTTアノードエナジーらは「新たなスマートメーターを開発して、潮流を把握できるセンシング機能を追加した」（永井氏）。このスマートメーターを送配電網の各所に設置することで、電流と電圧のデータを取得・分析。設備許容値を超えることが予見される場合には、スマートメーターや送配電設備に指令を送り、電圧上昇や電流容量を抑制するよう制御する。

2つめが、電力系統の許容量を超えそうな場合に電力を貯める「グリッドストレージ」だ。上記の制御に基づいて充放電を繰り返す蓄電池である。太陽光による発電量が増える時間帯に電力を蓄電池に貯めておくことができれば、電力系統の電圧上昇リスクを低減できるため、再エネ発電を利用しやすくなる。