アスタミューゼ、系統混雑緩和技術GETsの特許・グラント動向レポートを公開

東京都千代田区に本社を置くアスタミューゼ株式会社（代表取締役社長永井歩）は、自社が保有するイノベーションデータベースをもとに、系統混雑緩和技術（GETs）領域における特許や研究プロジェクト（グラント）の直近10年の動向を分析したレポートをまとめました。

生成AIの普及や半導体工場の新増設、再生可能エネルギーの拡大に伴い電力需要が増加するなか、送電網の容量不足を解消する手段として注目される技術群の現状と展望について考察しています。

電力需要拡大と系統接続制約の課題

近年、生成AIの普及に伴うデータセンタや半導体工場の新増設により、電力需要が増加へと転じています。IEA（国際エネルギー機関）の見通しによると、世界のデータセンタの電力消費は2030年までに約945TWhへと倍増し、米国では2030年までの電力需要増加分のほぼ半分をデータセンタが占めるとされています。日本においても、2026年度以降はデータセンタ・半導体工場の新増設に伴い2035年度まで年平均0.4%の増加が続くと想定されているほか、第7次エネルギー基本計画では再生可能エネルギーの大幅拡大が提示されています。

電力供給の増強が求められる一方で、送電線や変電所などの系統設備が不足する「系統接続制約」がボトルネックとなっています。米国では2025年末時点で2,060GWを超える設備が接続待ちとなり、2025年に運転開始した案件では接続申込から運転開始までの期間の中央値が5年を超えています。日本でも千葉県印西・白井地域などで接続に長期間を要する事例や、設備の利用枠をあらかじめ押さえる「空押さえ」の発生が資源エネルギー庁から指摘されています。

系統増設に向けては、電力広域的運営推進機関（Organization for Cross-regional Coordination of Transmission Operators： OCCTO）が2023年3月に策定した「広域連系系統のマスタープラン」において北海道～東北～東京間に高圧直流送電（High Voltage Direct Current： HVDC）2GWを新設する構想などが検討されていますが、東地域の系統整備の概算工事費は1.5兆～1.8兆円程度と試算されており、巨額の投資と長い工期が課題となっています。

既存設備を活用する系統混雑緩和技術（GETs）

巨額の投資や工期を要する系統増設に対し、既存設備を活用しながら比較的短期間で送電能力を高める選択肢として注目されているのが、系統混雑緩和技術（Grid Enhanced Technologies：GETs）です。GETsは送電線を新設せず、既存設備がもつ潜在的な送電能力を引き出す技術群であり、主に以下の3つの技術で構成されます。

動的線路定格（Dynamic Line Rating： DLR）：気象条件や送電線の温度などをセンサでモニタリングし、送電線の容量をリアルタイムで評価・調整する技術
電力フロー制御：複数ある電力径路のインピーダンスなどを随時制御し、送電線を流れる電力を調整する技術
トポロジー最適化：複雑に構成された送配電網の経路や接続構成を最適化し、電力の流れを効率化する技術

米国エネルギー省（DOE）によると、米国テキサス州を中心に送配電網を運営するOncorではDLRセンサの導入により送電線容量が6～14%増加し、Duquesne Lightの実証では25%増加したことが報告されています。

特許・グラント分析に見るGETsの技術動向

アスタミューゼが実施したデータベース分析によると、2016年以降に出願されたGETs関連特許では電力フロー制御に関する出願がもっとも多く、トポロジー最適化が続いています。これら2分野の年間出願件数は直近10年間でそれぞれ約200件増加しました。一方、DLRの出願件数は2025年に増加したものの、それ以前はおおむね横ばいで推移しています。なお、直近の2025年の集計値は公開ラグがあるため参考値とされています。

2016年以降に採択された研究プロジェクト（中国は2021年以降のデータが非公開のため除外）の研究資金配賦額を見ると、電力フロー制御およびトポロジー最適化には一定の研究資金が投資されている一方、DLRに対する投資は限定的となっています。特許の推移と合わせ、DLRは商用化が進み技術成熟度が比較的高いと考えられる一方、電力フロー制御とトポロジー最適化は新たな研究開発が継続している分野と分析されています。

国別のグラント配賦額では、EUや英国が2016～2020年に配賦が集中し2021年以降の投資がほとんど見られないのに対し、日本では2019年に100万米ドル規模の投資がみられ、2021年以降に大きな投資が続いています。米国では2010年代前半にすでに投資が行われていたことから対象期間中の投資はほとんど見られず、日本の電力系統に関する投資時期は欧米と比べてやや遅い可能性が示唆されています。

本レポートは、アスタミューゼ株式会社の田澤俊介博士（工学）が執筆しました。

本記事はアスタミューゼ株式会社の発表をもとに作成されています。

Dellows News編集部

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