送電（超高圧・HVDC・地域間連系線）

送電は発電所で生み出された電力を、昇圧変電所・送電線・降圧変電所を通じて配電エリアまで大量・長距離輸送する工程であり、電力インフラの「幹線道路」に相当する。日本では東西の周波数分断という固有制約が広域融通の障壁となっており、周波数変換所（FC）容量の拡大と系統マスタープランが国策レベルで進む。本記事では超高圧交流送電・HVDC 直流送電・地域間連系線・FC・マスタープランを体系化する。

超高圧交流送電：電圧階層と電力損失

電力は電圧を高くするほど電流が小さくなり、抵抗損失（I²R）が激減する。このため発電端では数 kV ～数十 kV の電圧を昇圧変電所で 27.5 万 V（275 kV）・50 万 V（500 kV）・100 万 V（UHV）まで昇圧してから送電する。日本の基幹系統では 500 kV（東京電力・中部電力・関西電力の幹線）と 275 kV が主力であり、北海道・東北などの一部エリアでは 220 kV も使われる。

送電損失は長距離送電における経済性の核心指標だ。日本の系統全体での送配電損失率は約 3.5～4%（2020 年代）であり、超高圧化・電力電子化によって低減が続いている。交流送電では電圧・電流の位相が場所によってずれる「無効電力」の管理も重要であり、変電所に設置された SVC（静止型無効電力補償装置）や調相設備でコントロールする。

架空送電線 vs 地中ケーブル：通常の幹線は鉄塔上の架空線（ACSR：鋼心アルミ撚線）を用いるが、都市部の地中化や海底ケーブルには CV ケーブル（架橋ポリエチレン絶縁）が使われる。地中・海底ケーブルは建設費が架空線の 10 ～ 30 倍に達するため広域長距離には不向きだが、HVDC 技術（後述）と組み合わせることで洋上風力の海底送電や離島連系に活用される。

HVDC（高圧直流送電）：長距離・海底ケーブルの切り札

**HVDC（High-Voltage Direct Current）**は交流（AC）の代わりに直流（DC）で電力を送る技術で、以下の特長を持つ。

HVDC の方式は大きく 2 種類ある。**LCC-HVDC（電流形変換器方式）**は伝統的な方式で大容量（数 GW 以上）に向くが交流系統電源が必要。**VSC-HVDC（電圧形変換器方式・MMC）**は自励式でブラックスタート可能・小規模でも成立し、洋上風力集電や弱い系統への接続に適する。

日本では北海道・本州間の「北本連系線」（直流 60 万 kW）が代表的な HVDC 運用事例であり、北海道の再エネ余剰を本州へ融通する重要幹線として機能する。広域機関マスタープランでは北本連系線の容量増強（120 万 kW）や四国・九州ルートの検討が進んでいる（情報カットオフ ~2025-08）。

東西周波数変換所（FC）：日本固有の連系ボトルネック

日本の電力系統は明治期の電力会社立ち上げ時に欧米の機材をそのまま輸入した歴史的経緯から、東日本（50 Hz）と西日本（60 Hz）という異なる商用周波数エリアが並存する。この「東西周波数問題」は広域融通の最大の制約であり、両エリアを連系するには周波数変換所（FC）が必須である。

現在稼働中の FC は 3 拠点で、合計容量は約 150 万 kW：

この 150 万 kW が物理的な東西融通の上限となっており、2021 年 1 月の需給ひっ迫時にも FC 容量不足が広域支援の限界要因となった。

増強計画：広域機関（OCCTO）の系統マスタープランでは FC 容量の大幅拡大が検討されており、2030 年代を目途に 300 万 kW 超への増強が議論されている。FC 技術は従来のサイリスタ方式（LCC）から、近年は VSC（電圧形変換器）方式への移行が進み、制御性・信頼性が向上している（情報カットオフ ~2025-08）。

地域間連系線と広域連系の現状

「地域間連系線」は異なる一般送配電事業者（電力会社）エリアをまたぐ基幹送電線を指す。日本には以下の主要な地域間連系線がある。

• 北本連系線（北海道–東北）：直流 60 万 kW、HVDC 方式
• 本州内 AC 連系（東北–東京等）：275 kV / 500 kV 交流
• 紀伊水道直流連系（関西–四国）：27.4 万 kW
• 関門連系線（中国–九州）：交流

これらの容量は国内の電力需要ピーク（約 1.7 億 kW）に対して僅少であり、大規模電源脱落や再エネ変動時の広域バックアップ機能は限定的だ。容量オークション等の市場メカニズムと連動した「連系線利用ルール（間接オークション）」が導入されており、マージン確保・市場分断防止の観点から OCCTO が容量配分を管理する。

系統マスタープラン：広域系統の長期増強ビジョン

広域機関（OCCTO）は 2022 年に「広域系統長期方針（マスタープラン）」を策定し、2050 年カーボンニュートラルを見据えた系統強化の方向性を示した。主な内容は次の通りだ。

1. FC 容量拡大：東西融通能力を現状の 150 万 kW から最終的に 300 万 kW 超へ段階的に増強。
2. 北本連系線増強：北海道の大規模再エネ（洋上風力ポテンシャル約 1,700 万 kW）を本州に送り出す「幹線ルート」として 120 万 kW への倍増計画。
3. 南北幹線構想：東北縦貫・九州–本州間の新幹線ルート検討。
4. 洋上風力集電系統：浮体式洋上風力等の集電に向けた新規海底 HVDC の基本計画。

マスタープランに基づく連系線整備コストは数兆円規模とされ、その回収方法（既存利用者への費用配分 vs 新規再エネ事業者負担）が政策上の論点となっている（詳細は tech-281 系統課題参照）。

情報カットオフ ~2025-08（一部 2026-06 WebSearch 反映）、confidence: medium 固定。