なぜ「10秒」なのか｜蓄電池の、そもそも 48-4

周波数は数秒で落ちるからです。回る機械が減るほど速く落ち、埋める側にも速さが要ります。

いちばん大きな発電所が突然止まると、その瞬間に作る量が足りなくなり、周波数が落ち始めます。落ち方をゆっくりにしてくれるのが、回る機械の「はずみ」です。はずみが多い系統では数十秒かけて落ち、少ない系統では数秒で落ちます。

落ちる途中で、誰かが穴を埋めなければなりません。埋めるのが遅いと、周波数が下がりすぎて、家庭や工場の電気を自動で切る装置が働きます。だから「何秒以内に埋め切るか」が、調整力の商品の条件になります。

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図1　発電所が止まった直後の周波数の落ち方（概念図）。回る機械が多いとゆっくり落ち、10秒で埋めても間に合う。少ないと速く落ち、1秒以内に埋める商品が要る。

日本は10秒、海外は1秒

日本のいちばん速い商品（一次調整力）の条件は「周波数のずれを自分で感じて10秒以内に応じ始め、5分以上続けること」です（資源エネルギー庁 2026年5月13日資料8）。この商品は蓄電池と火力が担っていて、蓄電池だけが座れる枠（オフライン）と、火力と競う枠（オンライン）があります（47-3）。

海外はもっと速い商品を作りました。英国は2020年10月から「1秒以内に全量」を出す商品（Dynamic Containment）を、豪州は2023年10月から「1秒以内」の商品（Very Fast FCAS）を運用しています。米テキサスは15サイクル、つまり0.25秒です。

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図2　大きな発電所が止まったとき、穴を全部埋め切るまでに許される時間。米テキサスはERCOTのFast Frequency Response（15サイクル）、英国はNESOのDynamic Containment、豪州はAEMOのVery Fast FCAS、日本は需給調整市場の一次調整力。

英国が1秒商品を作った理由

2019年8月9日、英国で落雷をきっかけに洋上風力とガス火力が続けて外れ、合計1,481MWの発電が失われました。備えていた基準は1,000MWでした。周波数は48.8Hzまで落ち、約100万kW（約1GW）の需要が自動で切られ、100万件を超える需要家が停電しました。周波数が正常に戻るまで4分42秒、全需要家の復旧には約45分かかりました。翌2020年10月、送電会社は「系統のはずみが過去最低になり、周波数が速く離れるので、より速い応答が要る」として1秒商品を始めました。最初の入札で選ばれたのは、蓄電池2か所・90MWでした。

日本にも、速い商品は来る

10秒は入口です。英国は2020年、豪州は2023年に1秒の商品を作り、どちらも蓄電池が主な担い手になりました。慣性（はずみ）そのものの商品化も、英国では同期調相機やグリッドフォーミングの調達（Stability Pathfinder）として進んでいます。日本の系統でもはずみは減ります。電力広域的運営推進機関は、周波数の落ち方を1秒あたり2.0Hz以内に管理する考え方を2024年7月に示し、2050年に西日本の6エリアで基準を超えるという試算を出しました。はずみを真似できる蓄電池（グリッドフォーミング）を商品にする検討も、グリッドコード検討会で進んでいます。1秒とはずみは、日本ではまだ商品になっていません。商品になれば、蓄電池が座れる席が2つ増えます。

投資家の読み方

速い商品は、回らない電源のなかでは蓄電池がいちばん出しやすい商品です。日本の10秒商品は、蓄電池だけが座れるオフライン枠がすでに半分埋まりました（47-3）。次の「1秒」「はずみ」は、日本ではまだ商品になっていません。英国と豪州では、速い商品ができるたびに蓄電池の仕事が増えました。次の2つは蓄電池が座りやすい席ですが、要件次第で制御装置の改修が要ります。制度の検討は、速さとはずみに値段をつける方向で進んでいます。

この連載の問い

一、昔はなぜ蓄電池なしで回っていたのか

二、火力・原発・揚水では、なぜ足りないのか

三、これから電気の需要と電源はどうなるのか

四、お金と、国の本音

18の問いの先にある、ひとつの問い48-20 いくらで買って、いくら戻るのか答えは案件ごとに違う。だから公表値だけを目盛りにした計算機を置いた。単価・約定率・席代・差益・建設費を、自分で動かせる。

出典

資源エネルギー庁「需給調整市場について」第1回電力安定供給WG 資料8、2026年5月13日（一次調整力：応動10秒以内・継続5分以上、上限価格の階段）／EPRX「需給調整市場の商品要件と取引スケジュール」第6版 2026年3月13日
National Grid ESO（現NESO）"Technical Report on the events of 9 August 2019" 2019年9月6日／E3C 中間報告 2019年10月3日（脱落1,481MW、48.8Hz、遮断約1GW、100万件超、4分42秒で正常化・全復旧約45分）
NESO Dynamic Containment（2020年10月1日運用開始、1秒以内、初回入札で蓄電池2ユニット90MW）
AEMO Very Fast FCAS（2023年10月9日運用開始）／ERCOT Nodal Operating Guides（FFR：15サイクル）
電力広域的運営推進機関第99回委員会資料1、2024年7月23日（RoCoF 2.0Hz/s）／第18回グリッドコード検討会資料4
AEMO "Initial operation of the Hornsdale Power Reserve" 2018年4月5日（2017年12月18日のNSWでの689MW脱落時の応答）

この記事の監修

中島晋也（サイエンスエックス株式会社代表取締役・工学博士）

系統用蓄電池発電所の開発・売買・技術デューデリジェンスを手がける。本コラムは、実案件の組成と評価の実務に基づいて執筆・監修しています。