第8回グリッドコード検討会の資料概要
目的
本資料の目的は、欧米におけるグリッドコードの制定・改定状況と関連する技術動向を調査し、中長期検討対象項目の要件化の必要性およびその時期を検討するものである。
背景
グリッドコード検討会は「中長期検討」と判断した理由は以下の通りである。
- 欧米でも個別協議や詳細検討が行われている。
- 国内での必要性が明確になっていない項目が存在する。
短期要件化後の2021年度下期以降に中長期要件化検討を進めるため、以下の情報整理が必要である。
- 再生可能エネルギー導入で先行する海外の要件化背景
- 審議の経緯
- 技術動向
スケジュール
中期要件化は2025年度4月前後、長期要件化は2030年度前後を目指している。
| 年度 | 内容 |
|---|
| 2020年9月 | 第1回検討会 |
| 2021年9月 | 第7回個別審議 |
| 2022年4月 | 短期要件化 |
| 2022年6〜7月 | 認可申請 |
調査対象と視点
調査対象
| 地域 | 主要機関 |
|---|
| 欧州 | ENTSO-E (RfG) |
| 米国 | FERC、NERC Reliability Standards |
調査の視点
- 要件化の背景
- 審議の経緯ポイント（電源側発電所設備の仕様等）
- 電源種や電圧階級の適用について
中長期要件化検討対象候補
以下の項目について、海外調査時のポイントを整理した。
| 中長期検討対象 | 対象電圧階級 | 対象電源 | 海外調査時のポイント |
|---|
| 周波数変化の抑制対策（上昇側） | 高圧・低圧 | 太陽光・風力・蓄電池 | 単独運転検出機能との協調 |
| 発電設備の制御応答性 | 特別高圧 | GT・GTCC・火力 | 単独運転検出機能との協調 |
| 負荷周波数制御 | 高圧・低圧 | すべての電源 | 再エネに対する遠隔制御機能要求状況 |
| 慣性力の供給 | 全電圧 | すべての電源 | 装備蓄電池等による調整力確保 |
調査結果のまとめ
- 欧米の技術要件と日本の中長期要件化検討対象項目の対比を行い、課題を明確化する。
- 各要件が求められる背景や技術動向を確認し、要件化の必要性を評価した。
結論
本資料を通じて、欧米の事例を参考にながら、日本におけるグリッドコードの改定に向けた検討が重要であることが確認された。今後の調査を進め、具体的な要件化を進める必要がある。
調査対象詳細
米国の技術要件の概要
各要件は、米国における複数の規定やガイドラインに基づいて分類されている。
| 中長期要件化検討 対象要件 | 米国 FERC/追加調査中 |
|---|
| 周波数変化の抑制対策（上昇側・低下側） | No.842: Essential Reliability Services and the Evolving Bulk-Power System—Primary Frequency Response |
| 発電設備の制御応答性 | |
| 負荷周波数制御 | |
| 発電設備の運転可能周波数 | |
| 周波数変化率耐量（RoCoF） | |
| 出力（有効電力）の増加速度の上限 | |
| 出力変化速度の上限 | |
| 出力変化速度の下限 | |
| 慣性力の供給 | |
| 事故電流の供給 | |
| 電圧・無効電力制御 | No.827: Reactive Power Requirements for Non-Synchronous Generation |
| PSS（系統安定化装置）AVRの仕様・性能 | (LGIA-5.4) |
| 制御・保護システムの協調・優先順位 | (LGIA-9.7.4) |
| 事故時優先順位指定（FRT中有効・無効電力制御） | |
| 情報提供 | (LGIA-5.8) |
| 周波数変動時の発電出力一定維持・低下限度 | |
| 電圧上昇側 Voltage Ride Through | 上昇側の要件なし |
| 瞬動予備力（連続制御） | No.842: Essential Reliability Services and the Evolving Bulk-Power System—Primary Frequency Response (LGIA-9.6.2) |
| 運転時の最低出力 | |
| 単独運転防止機能 | |
注記: LGIA、SGIAは定性的・抽象的な記載であり、具体的な内容はNERC Reliability StandardやRTO/ISOの規程による。
米国 NERCとの比較
米国のNERCに基づく追加調査中の要件は以下の通りである。
| 中長期要件化検討 対象要件 | 米国 NERC 追加調査中 |
|---|
| 周波数変化の抑制対策（上昇側・低下側） | BAL-003-2 Frequency Response and Frequency Bias Setting Reliability Standard |
| 発電設備の制御応答性 | |
| 負荷周波数制御 | |
| 発電設備の連続可能周波数（上昇側） | |
| 周波数変化率耐量RoCoF | |
| 出力有効電力の増加速度の上限 | |
| 出力変化速度の上限 | |
| 出力変化速度の下限 | |
| 慣性力の供給 | |
| 事故電流の供給 | |
| 電圧・無効電力制御 | VAR-001-5/6 Voltage and Reactive Control |
| PSS（系統安定化装置）AVRの仕様・性能 | VAR-002-WECC-2 Automatic Voltage Regulators VAR-501-WECC-3.1 Power System Stabilizer (PSS) |
| 制御・保護システムの協調・優先順位 | PRC-019-2 Coordination of Generating Unit or Plant Capabilities |
| 事故時優先順位指定（FRT中有効・無効電力制御） | |
| 情報提供 | FAC-001-3 Facility Interconnection Requirements |
| 周波数変動時の発電出力一定維持・低下限度 | |
| 電圧上昇側 Voltage Ride Through | PRC-024-2 Generator Frequency and Voltage Protective Relay Settings |
| 瞬動予備力連続制御 | BAL-001-TRE-2 Primary Frequency Response in the ERCOT Region |
| 運転時の最低出力 | |
| 単独運転防止機能 | |
IEEE基準との比較
以下は、IEEE 1547-2018に基づく要件である。
| 中長期要件化検討 対象要件 | 米国 IEEE 1547-2018 |
|---|
| 周波数変化の抑制対策（上昇側・低下側） | 6.5.2.7 Frequency-droop (frequency-power) |
| 発電設備の制御応答性 | 4.6 Control Capabilities Requirements |
| 負荷周波数制御 | |
| 発電設備の運転可能周波数（上昇側） | 6.5.2 Frequency disturbance ride-through requirements |
| 周波数変化率耐量RoCoF | 6.5.2.5 Rate of change of frequency (ROCOF) ride-through |
| 出力有効電力の増加速度の上限 | 4.10.3 Performance during entering service |
| 出力変化速度の上限 | 6.5.2.7.2 Frequency-droop (frequency-power) operation |
| 出力変化速度の下限 | |
| 慣性力の供給 | 6.5.2.8 Inertial Response |
| 事故電流の供給 | 6.2.1 Area EPS Faults |
| 電圧・無効電力制御 | 5. Reactive power capability and voltage/power control requirements |
| PSS（系統安定化装置）AVRの仕様・性能 | |
| 制御・保護システムの協調・優先順位 | Informative: Annex E.2 |
| 事故時優先順位指定（FRT中有効・無効電力制御） | 6.2.1 Area EPS faults |
| 情報提供 | 10. Interoperability, information exchange, information models, and protocols 11.4 Fault current characterization |
| 周波数変動時の発電出力一定維持・低下限度 | |
| 電圧上昇側 Voltage Ride Through | 6.4.2.4 High-voltage ride-through |
| 瞬動予備力連続制御 | |
| 運転時の最低出力 | |
| 単独運転防止機能 | 8.1 Unintentional islanding |
これらの要素は、今後の電力システムの安全性や安定性に寄与することを目的としている。各要件の詳細については、今後の調査を通じてさらに確認される見込みである。
