東京都千代田区に本社を置き代表取締役社長を鈴木吾朗が務める株式会社エナリスと、北海道札幌市に所在し寳金清博が総長を務める国立大学法人北海道大学大学院情報科学研究院は、再生可能エネルギーの導入拡大に伴う電力系統の慣性低下を背景に共同研究を開始した。配電系統に連系されたGFM（グリッドフォーミング）インバータによる系統安定化効果の寄与度評価手法について研究を進める。両者は2024年度からの2か年の共同研究に続く取り組みとして、電力系統における慣性の確保を目指すとしている。

再エネ拡大に伴う慣性低下の課題

カーボンニュートラル実現に向けて太陽光や風力などの再生可能エネルギーの大量導入が進む一方、火力や水力発電など従来の同期発電機（回転子を回転させて発電する大型発電機）の運転機会が減少している。

同期発電機は、回転子が回転し続けようとする性質（慣性）を持つため、需要と供給のバランスの乱れによる電力系統の急激な変動を抑え、停電を防ぐ役割を担っている。同期発電機の減少によって電力系統全体の慣性が低下し、系統事故などの瞬時の変化が発生した場合に広域的な停電に陥るリスクが高まるという課題が指摘されている。

疑似的な慣性を実現するGFMインバータ

この課題に対する解決策の一つとして注目されているのがGFMインバータである。インバータは太陽光発電や蓄電池の直流（DC）の電気を電力系統に流せるよう交流（AC）の電気に変換・調整する装置だが、従来のインバータは同期発電機と異なり慣性を持たない。

GFMインバータは、従来のインバータが持たない慣性を疑似的に実現する機能を具備した装置であり、系統全体で低下した慣性を補うことが期待されている。

共同研究の取り組みと検証内容

北海道大学 電力システム研究室では、GFMインバータの導入効果を評価するためのシミュレーション技術の開発やパラメータ設計、実効慣性推定に関する研究を行っている。一方、国内最初のアグリゲーターであるエナリスは、低圧リソースを含むアグリゲーションの先にある課題として慣性減少による系統安定度低下を予測し、アグリゲーターがGFMインバータを制御・運用支援することで系統安定化に貢献できる可能性を検討してきた。

共同研究の詳細は以下の通り。

• 研究件名：配電系統に連系されたGFMインバータの安定化効果寄与度評価に関する研究
• 研究期間：2026年6月～2028年3月
• 目的：配電系統におけるGFMインバータによる最適な慣性供出
• 研究概要：
• 配電系統におけるGFMインバータの慣性供出効果と、系統安定化効果への寄与度を正しく評価する手法の明確化
• 時間帯や季節、発電・系統状態の変化に応じた制御パラメータ（インバータの設定値）の最適な管理・設定手法の考案
• 分散型エネルギーリソース（DER）等の日常的な利用を阻害しない範囲で供出可能な慣性量を算定する手法の検討
• 特別高圧（特高）発電所併設蓄電池等のGFMインバータによる対応を比較対象とした評価の検証

期待される成果と将来の展望

本研究を通じて配電系統での評価手法や制御ルールが明確化されることで、アグリゲーターが分散型エネルギーリソース（DER）等を一括して管理し、過不足のない最適な慣性を系統へ供出する仕組みの構築を目指す。

両者は、これまで取り組んできた配電系統での混雑緩和（ローカルフレキシビリティ）の研究成果に加え、本研究を通じた慣性確保のアプローチを推し進め、安全で持続可能な次世代電力システムの実現に貢献していくとしている。

本記事は株式会社エナリスおよび国立大学法人北海道大学の発表をもとに作成。

Dellows News編集部

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