送配電・ネットワーク 総覧

送配電網（Power Grid）は、発電所で生み出された電力を変電所・送電線・配電線を通じて最終需要家まで届けるインフラ全体を指す。日本では東西に 50 Hz・60 Hz という異なる商用周波数エリアが存在し、その連系には専用の周波数変換所（FC）が必要という固有の制約がある。再生可能エネルギーの大量連系・分散型電源の普及・電気自動車の拡大が進む 2020 年代、系統の「柔軟性」と「強靱性」の確保が国家的課題となっている。本記事は送配電ドメインの全体像ハブであり、送電・配電・系統運用・系統課題・他エネルギー網の 5 本柱へのナビゲーションを提供する。

送配電システムの構造：発電から需要家まで

電力系統は大きく「送電（Transmission）」と「配電（Distribution）」の二層構造を持つ。発電機が出力する電圧（数 kV～数十 kV）は昇圧変電所で 27.5 万 V・50 万 V・100 万 V 等の超高圧に昇圧されてから長距離の送電線（基幹系統）を流れ、各地の変電所で順次降圧される。154 kV 以上を「特別高圧」、6.6 kV を「高圧配電」、200/100 V を「低圧（一般家庭）」と呼ぶ階層が形成される。

送電は一般送配電事業者（TSO: Transmission System Operator）が担い、配電は同じ一般送配電事業者が担うが、2022 年の改正電気事業法により「配電事業者」ライセンスが新設され第三者による配電エリア参入が可能になった（tech-279 参照）。

日本の系統の固有制約：東西周波数問題

日本の電力系統は歴史的経緯から東日本（50 Hz）と西日本（60 Hz）という二つの周波数エリアに分断されている。両エリアを直接連系するには周波数変換所（FC: Frequency Converter）が不可欠であり、現在は以下の 3 拠点が存在する。

• 佐久間 FC（中部電力エリア境界、30 万 kW）
• 新信濃 FC（東京 / 中部境界、90 万 kW）
• 東清水 FC（2021 年増強後、30 万 kW）

この「FC 容量」が東西間の電力融通（紙面上は最大 150 万 kW）の物理的ボトルネックとなっており、広域機関（OCCTO: 電力広域的運営推進機関）の「マスタープラン」では 2030 年代を目標に FC 容量の大幅増強（最終的に 300 万 kW 超）が計画されている（tech-278 参照）。

5 本柱の概要

送配電ドメインは以下の 5 記事で詳説している。

• 送電（tech-278）：超高圧交流送電・HVDC 直流送電・地域間連系線・周波数変換所・系統マスタープランの詳細。
• 配電（tech-279）：6.6 kV 配電・スマートメーター（全戸展開・次世代型）・配電事業ライセンス（2022 年施行）・配電自動化・DERMS。
• 系統運用（tech-280）：同時同量原則・周波数制御・慣性力低下（RoCoF）・グリッドフォーミングインバータ（GFM）・需給調整市場・アンシラリーサービス。
• 系統課題（tech-281）：再エネ大量連系に伴う出力制御・系統混雑・ノンファーム型接続・系統マスタープランによる増強策。
• 他エネルギー網（tech-282）：都市ガス導管（2017 年自由化・導管中立化）・地域熱供給（DHC）・セクターカップリング（P2G/P2H）。

電力市場改革と系統の関係

2016 年の小売電力自由化・2020 年の発送電分離（法的分離）により、系統は中立的インフラとして機能することが求められるようになった。発送電分離後、一般送配電事業者は発電・小売との資本関係を切り離し、第三者アクセスを無差別・公平に提供する義務を負う。2020 年以降、需給調整市場（一次・二次・三次調整力）や容量市場・非化石価値取引市場など、電力市場の多層化が急速に進んでいる。系統整備コストの負担ルール（送電利用料＝接続供給料金）も透明化・見直しが続いており、再エネ普及と系統増強コストのバランスが政策上の重要論点である。

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