계통용 축전소와 출력 제어의 지역 편재와 그 상관관계

소개

이번은 계통용 축전소와 출력 제어의 지역적인 편향과 그 관계에 대해 생각해 보겠습니다(전혀 흥미가 없다, 라고 하는 분도 많다고 생각합니다만, 신경이 쓰였으므로…)
일본에서는 재생 가능 에너지의 도입 확대와 함께 출력 변동을 평준화하기 위한 계통용 축전지·축전소(이하 단순히 「축전지」) 도입이 가속하고 있습니다.
그러나, 각사님에게의 어드바이스를 하고 있는 가운데, 설치 장소가 특정 에리어에 치우치고 있는 것이 아닌가, 또 출력 제어(재에너지 출력 억제)도 같은 에리어에 집중하고 있는 것은 아닐까 하는 감각이 있었습니다.
그래서 이번에는 공개 정보에 근거하여 축전지 용량과 출력 제어율·일수를 지역별로 정리해 양자의 상관을 통계적으로 검증해 보고 싶습니다.
단, 이번에 사용한 데이터는 에너지청 자료, OCCTO(전력광역적 운영추진기관) 자료 등의 공표자료를 바탕으로 집계한 것입니다.
비교의 대상이 되는 정보의 시점이 반드시 일치하고 있지 않다, 이하에 설명하는 바와 같이, 축전지의 용량의 정보가 연계 끝난 것이 아닌 등, 반드시 완전하게 정확한 수치를 나타내는 것은 아닌 점에 유의해 주셔, 어디까지나 각 지역의 축전지 용량과 출력 제어의 대략 라고 한 관계에 대해 대략적으로 잡아 주시는 것을 주된 목적으로 하고 있다, 라고 하는 점은 부디 잘 부탁드립니다(수치 실수하고 있으면 죄송합니다.사전에 사과합니다…또 만약 실수 있으면 꼭 지적해 주시면 고맙습니다.).

(먼저 전해두면 뭔가 재미있는 결과가 나오면 좋았습니다만, 재료를 잘 모을 수 없어, 기획 쓰러져 있습니다…)

배경 — 축전지 도입 촉진책과 출력 제어 문제

신재생에너지의 급속한 보급에 따라, 각지에서 출력변동을 평준화하기 위한 대규모 계통용 축전지의 도입이 긴급한 과제가 되고 있습니다.
이러한 요구에 대응하기 위해 경제산업성은 2022년도 이후 환경공창 이니셔티브(SII)를 통해 총액 수백억엔 규모의 보조사업을 실시하여 태양광과 풍력을 주력으로 하는 재에너지의 평준화에 기여하는 축전시스템의 설치·운용비용의 일부를 지원하고 있습니다.
2023~2025년도의 교부결정 건수는 전국에서 40건을 넘고, 보조금 교부총액도 누계로 약 600억엔에 달하고 있습니다.
특히 규슈 지역은 국내 전체의 태양광 발전 설비 도입량의 약 25%를 차지하는 일대 거점이며, 일사 피크시에 발생하는 전력 잉여를 억제하기 위한 수급 조정력 확보가 긴급한 과제가 되고 있습니다.
그 결과 SII 보조 사업에서도 규슈를 위한 대형 축전 프로젝트가 많이 채택되어 전체의 약 30%를 차지하고 있습니다.
한편, OCCTO가 공표하는 출력 제어의 검증 자료에 의하면, 규슈·중국·시코쿠 지역에서는 2024년도에 연간 수백 GWh 규모의 재에너지 출력 억제가 발생해, 이러한 지역이 특히 높은 억제 부하를 안고 있는 것이 밝혀지고 있습니다.
이러한 상황은, 재에너지 출력 억제의 억제를 목적으로 한 축전지 도입의 긴급성과 정책적 우선도를 나타낼 수 있습니다.

축전지 용량의 지역 분포와출력 제어 전력량의 지역 분포

계통용 축전지 용량의 지역별 분포에 대해서는 연계된 정보를 찾을 수 없었습니다.
다만, 2025년 3월 17일자 자원 에너지청의 「 계통·축전지의 신속한 계통 연계를 향해 」라고 하는 자료 중에 접속 계약이 끝난 축전지 용량에 관한 정보가 있었으므로, 이쪽을 이용하기로 하고 싶습니다.
출력 제어에 대해서는 출력 제어율과 추정 제어 일수를 OCCTO의 사이트 로부터 인용했습니다.

표로부터 규슈 전력관 내의 출력 제어율이 돌출하고 있는 것을 알 수 있습니다.
출력 제어 일수도 가장 많은 것을 알 수 있습니다.

상관 분석

대략 본 느낌, 거기까지의 상관은 없을 것 같습니다만, 일단 검토를 계속해 보겠습니다.

축전지 용량(만 kW)과 출력 제어율(%)의 관계는 다음과 같습니다.

축전지 용량(만 kW)과 추정 제어 일수(일)의 관계는 다음과 같습니다.

피어슨 상관 계수와 스피어맨 상관 계수는 다음과 같습니다.
결과, 상관성이 낮다는 것이 되었습니다.

축전지 용량과 출력 제어율의 상관

피어슨 상관 계수: -0.0593 (p-값: 0.8890)
스피어맨 상관 계수: -0.2994 (p-값: 0.4713)
상관 강도: 매우 약한 통계적 유의성: 비유의(p-값 > 0.05)
선형 회귀식: 출력 제어율 = 2.0345 – 0.002108 × 축전지 용량 결정 계수(R²): 0.0035

축전지 용량과 추정 제어 일수의 상관

피어슨 상관 계수: -0.0749 (p-값: 0.8601)
스피어맨 상관 계수: -0.2994 (p-값: 0.4713)
상관 강도: 매우 약한 통계적 유의성: 비유의(p-값 > 0.05)
선형 회귀식: 추정 제어 일수 = 15.1858 – 0.019578 × 축전지 용량 결정 계수(R²): 0.0056

해석

이번 분석에서는 축전지의 용량으로 연계된 것을 찾을 수 없었기 때문에, 「송전 계통에의 접속 계약이 체결된 용량」 의 정보를 채용했습니다.
이것은 실제 운전을 시작하는 축전지보다 더 큰 값을 포함하기 때문에 생산 기반 통계와 일치하지 않습니다.
특히 규슈지역에서는 출력제어가 빈발함에 따라 사업자가 계통안정화를 목적으로 추가 축전지 연결계약을 적극 체결하고 있는 상황이라고 생각됩니다.
이 때문에 규슈의 용량 수치(126만 kW)는 '이미 계통에 공헌하고 있는 축전 능력'이라기보다는 '가까운 장래에 운용 개시가 예상되는 잠재적 조정력 '을 나타내고 있는 점에 유의할 필요가 있습니다.

이 시점을 근거로 하면, 축전지 용량과 출력 제어의 사이에 통계적인 부의 상관이 약한 것은, 일부의 에리어(특히 규슈)에서 “억제⇒계약 증가”라고 하는 인과의 역전 현상이 일어나고 있을 가능성을 시사하고 있다고 생각됩니다.
즉, 억제가 많기 때문에 축전지 접속 계약이 늘어나는 것으로, 축전지 증가가 억제를 삭감했다고는 아직 말할 수 없는 단계입니다.

이상에서,축전지 도입량만으로는 억제 상황을 충분히 설명할 수 없다 점은 변하지 않지만, 그 이유는 「용량의 질(가동 상황)」과 「도입 타이밍(계약 단계 vs 운용 단계)」에도 기인하는 것은,이라고도 생각할 수 있습니다.
보다 정확하게 검토하기 위해서는 연계된 축전지 용량을 사용하는 것, 그리고 축전지 용량의 증가 페이스와 억제량의 추이를 시계열로 따라갈 필요가 있는 것 같습니다.

요약

사용한 소재가 적절하지 않았을지도 모릅니다만, 이번은, 축전지 접속 계약 용량과 실제의 재에너지 출력 제어량·일수의 사이에 유의한 상관은 인정되지 않았습니다.
앞으로 연계된 축전지의 정보를 찾을 수 있다면, 다시 상관성을 검토해 보고 싶습니다.

상기의 해석의 항목에서 설명한 대로, 출력 억제가 있어, 이것에 대비해 접속 계약이 늘고 있다는 것이 생각되기 때문에, 규슈 전력관 내에서의 축전지 안건은 늘어나는, 안건의 인기가 높아져, 취득이 어려워지는 것이 예상됩니다.
사업자 여러분에게는, 안건 취득에 즈음해서, 상기의 점 참고로 해 주시면 좋겠다고 생각하고 있습니다.