◆太陽光増加に伴う「気象リスク」の増大
25日、韓国電力公社の電力統計月報によると、4月の国内太陽光発電量は410万89MWhで、全体の発電量の9.24%を占めた。太陽光発電量の集計を始めた2021年7月（219万141MWh）と比較すると、2年9ヶ月で約87%増加したことになる。
太陽光発電の比率が高まるにつれて、系統運営の方式も変わってきている。原子力や液化天然ガス（LNG）発電とは異なり、太陽光は日射量や雲などの天候に応じて発電量が変動するためである。
電力当局が最も懸念しているシナリオは、猛暑と曇りが同時に発生する場合である。気温が上昇すると冷房機器の使用により電力需要が急増するが、南部地域を中心に雲が多くなると太陽光発電量が予想よりも減少する可能性がある。需要は増加するが供給余力は減少し、他の発電源がこれを補完する必要が生じる。
特に、雲の移動により数分単位で発電量が急変する可能性があることが系統運営における重要な変数である。系統運営機関は突然減少した太陽光発電量を他の発電源や予備資源で即座に補完しなければならない。このため、太陽光の比率が高まるほど、リアルタイムで供給能力を調整できる「電力網の柔軟性」を確保する重要性が増している。
電力網の柔軟性とは、電力需要と再生可能エネルギーの発電量が急激に変化しても、供給と需要のバランスを安定的に維持できる能力を指す。結局、電力需要と再生可能エネルギーの発電量が同時に急変しても、供給と需要のバランスを維持できるかが電力安全保障の鍵となる。
◆グローバルな課題として浮上した柔軟性...海外はすでに「対応総力戦」
再生可能エネルギーの拡大に伴う系統運営の負担は、海外でも共通の現象である。ドイツは太陽光と風力発電の比率が高まる中、日照と風が共に不足する「ドゥンケルフラウテ」に備え、国家間の電力網連携や天然ガス発電など多様な手段を活用して系統の安定性を維持している。最近ではエネルギー貯蔵装置（ESS）の普及も進んでいる。
アメリカのカリフォルニア州も対応策を講じている。2013年から太陽光発電設備が急速に拡大し、昼間は太陽光発電が急増し、日没時に急減する「ダックカーブ」現象が現れたため、大規模なESSと需要管理（DR）を拡大し、出力の変動性を吸収している。
国際エネルギー機関（IEA）は年次報告書『電力2026（Electricity 2026）』を通じて、太陽光や風力など再生可能エネルギーの拡大に伴い、電力系統の「柔軟性」確保が重要な課題として浮上していると診断した。太陽光や風力などの変動性再生可能エネルギーの比率が高まるほど、単に発電設備を増やすだけでは安定した電力供給が難しいとの指摘がある。
IEAはESSや需要管理（DR）、送電網連携など多様な柔軟性資源を同時に確保する必要があると提言した。特定の技術一つよりも、複数の手段を組み合わせて気象変化に対応する体制を整えることが重要である。
◆気候変動が引き起こす不確実性...国内電力網の課題
気候変動による電力需給の不確実性はさらに増大している。気象庁は北インド洋と北太平洋の高い海面温度などの影響で、今年の夏は平年よりも暑い天候が続くと予測しており、今年の夏の太陽光の変動性がさらに高まる可能性がある。
これに伴い、国内電力市場でも発電設備の拡充とともに系統の安定性を高める投資と運営能力の強化が並行して行われるべきだとの指摘がある。発電量予測の精度を高める高度な技術開発とともに、気象変化に迅速に対応できる送電網の拡充と柔軟性資源の確保が必須である。
発電業界の関係者は「過去には真夏の昼間の『最大需要（ピーク）』管理が電力需給の鍵であったが、今後は刻々と変化する再生可能エネルギーの『出力変動性』をどう制御し補完するかが安定した電力供給の鍵となる」と強調した。
* この記事はAIによって翻訳されました。
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