太陽光が余る昼へ電力需要を動かす――九州で「上げDR」実証

秋晴れの九州。正午の家庭で、電力系統にいちばん役立つ行動は、驚くほど平凡かもしれない。湯を沸かす。車を充電する。食器洗い機を回す。電子レンジで調理する。大切なのは家電の名前より、時計の針である。

これは100年にわたる「電気の作法」をひっくり返す。電力会社は長く、冷房、調理、工場設備が一斉に動く需要ピークを恐れ、設備と料金を設計してきた。「節電」は、使用量を減らすことと、混雑する時間を避けることを同時に意味した。だが太陽光が増えた系統には、需要の山だけでなく発電の山もできる。穏やかで晴れた日には、需要が下がる昼に供給が盛り上がる。

九州電力とKPMGは、その見慣れない状況を、生活者が実行できる言葉へ翻訳できるか試す。参加者には、太陽光発電が豊富な時間帯に電気の使用を増やす、または別の時刻から移す依頼が届く。一つの実験は、関心に合わせて内容を変える。両社が示した例は具体的だ。健康に関心のある人へ、油を使わない電子レンジ調理を提案する。

もう一つは地域のつながりを使う。九州電力キューデンヴォルテクスのラグビー・コミュニティーを通じ、一部の達成者には観戦券やグッズを用意する。数円、数十円という抽象的な電力価値を、応援するチームという目に見える意味へ変える試みである。

目的は無駄遣いをつくることではない。夜や夕方に行うはずだった有用な消費を、再エネが豊富な時間へ動かす。この操作を系統用語で上げDRと呼ぶ。「上げる」のは依頼時間帯の需要であり、家庭の月間使用量まで増やす必要はない。

注意、共感、反復を測る実験

この実証は電気工学であると同時に、行動科学の実験だ。KPMGは全体設計、事業管理、データ分析を担う。九州電力はアプリ、募集、問い合わせ対応、電力データの取得を担当する。参加者は異なる依頼・メッセージを受ける群に分けられる。DR量、反応率、継続率、受容性、行動変容を定量化し、個人向け提案とスポーツ・コミュニティーが参加を強めるか調べる。

一度だけ高い報酬に反応すれば、家庭に技術的な柔軟性があることは分かる。しかし、習慣が続くことも、採算の合うサービスになることも証明しない。電力系統が必要とするのは、ある程度の確かさで呼び出せる資源である。研究の問いは「家電を動かしたか」だけではない。「誰が、何日に、どれだけ、どの費用で動かし、8週目も続けたか」である。

募集資料によると、所定の各アンケートにPayPayポイント相当500円、実証を通じた協力に5,000円相当が付く。さらに、日ごとのDR達成量に応じたポイントがあり、その算定では電気料金の増加分も考慮するという。一部の参加者にはヴォルテクスの観戦券・グッズもある。DR依頼への対応は強制ではなく、可能な範囲での任意参加だ。

公表資料は、固定の募集人数を示していない。応募状況によって選考するとしている。ここは勝手に数字で埋めてはいけない。実証の信頼性は後日、標本数、群分け、基準需要の算定、天候補正、統計結果が示されて初めて評価できる。

これは細かな利用規約の話にとどまらない。個人に合う提案には、その人の関心、通常の使用時刻、依頼後の変化を知る必要がある。予測が正確になるほど、同意、保存期間、共有、撤回を丁寧に説明しなければならない。心を動かす「ナッジ」が、見えない命令へ変わってはならない。

電力系統には巨大な食料庫がない

電気は、倉庫へ運び込める米とは違う。交流系統では、発電と消費を瞬間ごとに合わせる必要がある。蓄電は余裕をつくるが、充放電出力、容量、送電網という限界がある。発電が需要を上回れば周波数は上がる方向へ、需要が上回れば下がる方向へ動く。運用者は発電所、蓄電、地域間の融通を絶えず調整し、周波数を所定の範囲に保つ。

九州で変動再エネが需要に対して多すぎると予測されても、太陽光・風力を最初から止めるわけではない。優先給電ルールに従い、火力を下げ、揚水発電所で水を上池へくみ上げ、系統用蓄電池を充電し、連系線に余裕があれば域外へ送る。さらに一定のバイオマス電源を抑える。そこまでしても供給が需要を上回る場合、自然変動電源を制御する。電力広域的運営推進機関（OCCTO、広域機関）は、予測と手順が妥当だったか検証する。

出力制御は安全弁であると同時に、経済の信号だ。供給過剰から系統を守る一方、発電できる脱炭素電源を止める。ごくまれな最後の1キロワット時まで捕まえるため、送電線や蓄電池を無制限に造るより、一定の制御を認める方が安いこともある。しかし制御が常態化・増加するなら、発電、送電、蓄電、市場、需要が同じ速さで変わっていない証拠になる。

なぜ九州が日本の太陽光実験室になったのか

舞台をつくったのは地理である。九州は日照に恵まれ、土地があり、地熱・水力の長い開発史を持つ。農業や工業の大口需要もある。一方、本州の西側系統とは関門海峡を通る限られた経路でつながる。電気は渡れるが、無限には渡れない。

加速装置は政策だった。2011年の東京電力福島第一原発事故と全国の原発停止を受け、日本は国内電源を急いで増やした。2012年7月に始まった固定価格買取制度（FIT）は、認定再エネの電気を一定価格で買い取る仕組みで投資回収を予測しやすくした。太陽光はダム、風力、大型火力より短期間に設置でき、九州の日差しと土地が採算性を高めた。

屋根、農地の周辺、工場跡地が、指令ではなく空模様に従う発電所へ変わった。暑い平日なら冷房需要がかなり吸収する。だが穏やかな春秋の休日には、工場が静かになり、暖冷房が休み、雲が消える。地域需要が沈む一方で、太陽光は上がる。

2018年10月13日、九州は日本の主要な連系系統で初めて、国の優先給電ルールに基づく再エネ出力制御を実施した。火力を下げ、揚水を使い、域外送電を試みても、計算が合わなかった。「クリーン電力が多すぎた」と短く言えるが、正確には、ある場所の特定時間に、需要・蓄電・送電能力より発電が多かったのである。

それは太陽光の失敗ではない。エネルギー転換が次の段階へ入った合図だった。九州は予測とオンライン制御を改善し、優先給電の手順で豊前蓄電池変電所の5万キロワット級蓄電池を使い、域外融通と個別制御の精度を高めた。それでも太陽光は増え続けた。九州電力によると、2024年度の再エネ出力制御は128日に達した。広域機関の2026年1～3月集計は、1月12日、2月14日、3月24日の計50日である。

制御時間も繰り返すだけでなく長くなっている。九州電力送配電は2026年3月、九州本土の春季の原則的な制御時間を午前8時～午後5時から、午前7時～午後5時へ拡大すると発表した。7月～翌3月は原則午前8時～午後4時である。6月には全国に先駆け、オンライン特別高圧の発電所を対象に、実需給の15～30分前で制御量をきめ細かく変える運用を始めた。精密制御は不要な抑制を減らす。だが需要そのものは生み出さない。

「ネガワット」から、正しい時刻の「ポジワット」へ

デマンドレスポンスはスマートフォンより古い。電力会社は昔から、緊急時に工場の負荷を止めてもらう契約や、混雑しない時間を安くする時間帯別料金を使ってきた。ピーク時に使わずに済んだ電力を、発電所と同じ価値を持つ「ネガワット」と呼ぶこともある。

日本の戦後電力システムは、家庭へ特有の時間移動を教えた。エコキュートなどヒートポンプ給湯機は、需要と卸価格が低く、大型電源が動き続ける深夜に湯を沸かす設計・料金と組み合わされてきた。2011年3月以後は夏の節電が強まり、「責任ある消費者はピークを下げる」という理解がいっそう深まった。

太陽光は符号を逆転させる。余剰の昼には、正しい時刻の需要増――言わば「ポジワット」――が役立つ。資源エネルギー庁は2017～18年には上げDRを説明していたが、徹底した省エネを掲げる制度の中では「使ってほしい」という呼びかけが矛盾して聞こえた。2023年施行の改正省エネ法は、電力需給に応じて需要を最適化する考えを明確にし、大規模な規制対象事業者には、余剰時に増やす上げDRと、ひっ迫時に減らす下げDRの実績報告を求める枠組みを整えた。

本当の最適化は、効率を守る。高効率ヒートポンプで昼に湯を沸かすことと、ポイント欲しさに電熱器を無意味に点けることは違う。いずれ充電するEVを昼へ移すのはよいが、電池を空にするため走り回るのは本末転倒だ。半分の洗濯物を昼に洗えば、夜の1回より水も電気も増えるかもしれない。炭素削減効果も「日が照っている」だけでは決まらず、移動前後にどの電源が増減するかで決まる。

2026年、九州で並ぶ小さな実験群

今回の実証は、より大きなモザイクの一片である。3～5月、九州電力とシャープエネルギーソリューションは、シャープ製家庭用蓄電池を昼に充電し夕方に放電する遠隔制御を試した。8～9月にはShizen Connectと、複数メーカーの蓄電池に対応する別の実証を予定している。

4月27日～6月26日のテスラ車向けスマート充電実証では、Kaluzaの技術を使い、夕方の充電を太陽光の豊富な時間へ移しながら、利用者が設定した出発時刻までに充電を終える。8月3日に公表された給湯機実証は、9～10月、最大100世帯の対象機器を早朝運転から昼へ遠隔移行する。パナソニック、ダイキンの一部機種とInfometisの技術を使う。

重複ではない。蓄電池は速く応答できるが、導入費と充放電損失がある。EVは大きな負荷になるが、接続中に限る。給湯機は比較的安く熱を蓄えられるが、湯の使用量に縛られる。既存家電への行動依頼は追加機器なしで広く届くが、人の注意を必要とし、応答の確実性は低い。

成熟した仕組みはこれらを組み合わせる。頻繁で負担の小さい移動は自動化する。人は快適性、移動、安全の境界を決める。価格や報酬が系統の必要性を表し、アグリゲーターが何千台もの小さな反応を束ね、電力市場から見える一つの資源にする。

なぜ「あなた向け」で、なぜラグビーなのか

一般的な通知は、仕事、学校、家族、買い物、SNSのメッセージと画面上で競争する。情報を示すだけでは行動が変わりにくい。まず通知に気づき、できる行動を理解し、意味があると信じ、送り手を信用し、正しい時刻に思い出す必要がある。

個別化は、その距離を縮めようとする。「需要を増やしてください」は技術者の言葉だ。「正午から午後2時に、電子レンジで油を使わない一品をつくりませんか」なら行動を思い描ける。ただし、表面的・操作的・過度に狭い提案になる危険もある。健康に関心があっても、全員が昼に在宅し、対象家電を持ち、アルゴリズムに関心を推測してほしいとは限らない。

ラグビー実験が試すのは別の力、すなわち所属意識だ。小さな金銭報酬を忘れる人でも、「ヴォルテクスを応援する皆で」という依頼には反応するかもしれない。観戦券とグッズは電力価値を地域の実感へ変える。一方、チーム愛は最初の新鮮さだけを高め、習慣にはならない可能性もある。コミュニティー文言の効果と賞品価値、初回の興奮と8週目の継続を分けて分析する必要がある。

静かな家庭の中にある難しい測定

「通知がなければ、その家は何キロワット時使ったか」を示す別メーターは存在しない。過去の似た日、対照群、統計モデルから基準線を推計する必要がある。旅行から帰った家族は、上げDRに成功したように見えるかもしれない。急な雲で、吸収するはずだった太陽光余剰が消えることもある。暑い日は通知を見なくても冷房需要が増える。

依頼時間に使用量を増やしたことと、難しい時間から移したことも違う。食器洗い機が昼に動いたが、通知がなければその日は使わなかったのなら、夕方を助けず需要だけが増えた。午後7時から昼へ移したなら、系統は両方の時間で得をする。その後の減少、または待たせた家電が一斉に動くリバウンドまで測らなければならない。

規模も慎重に読むべきだ。純粋な例示として、10万世帯が同じ太陽光時間へ各1キロワット時を移せば100メガワット時になる。無視できない量だが、総量だけでなく、同じ時刻への集中、配電線の場所、応答の確実性が重要だ。依頼日の半分しか現れない資源を、指令どおり動く発電機と同じようには計画できない。

公平性も電力系統の設計条件

柔軟性は平等に配られていない。EV、蓄電池、屋根上太陽光、通信機能付き給湯機を持つ持ち家世帯は、複数の収入機会を得られる。古い家電を使い、駐車場がなく、昼は職場にいる賃貸世帯は、動かせる需要が少ない。介護者、医療機器を使う人、乳幼児のいる家族は、系統の都合を目の前の必要より優先できないことがある。

だから家庭DRが本質的に不公平なのではない。誰が参加でき、誰が費用を払い、誰が便益を得るか数える必要があるということだ。単純なタイマー、スマートプラグ、地域施設、賃貸住宅の仕組みで参加を広げられる。報酬は届けた価値を反映しつつ、浪費を誘ってはならない。自動化には明確な同意と簡単な上書きが要る。医療・健康に必要な使用を罰してはならない。

配電網にも別の制約がある。九州全体で太陽光が余っていても、どの地域の電線にも余裕があるわけではない。一つの配電線でEVが同時充電すれば、広域系統を助けるはずのプログラムが近所のピークをつくる。将来の制御は、地域全体の需給と、足元の配電制約を同時に見る必要がある。

アプリだけで電力システムはつくれない

ラグビーの応援者が食器洗い機を動かす親しみやすい絵が、インフラ問題の大きさを隠してはならない。DRは出力制御とピーク費用を減らすが、地域間送電、系統・分散型蓄電、柔軟な産業工程、予測、市場改革、そして安全に出力を変えられる電源の代わりにはならない。

九州は既に、出力制御の前に揚水、豊前の系統用蓄電池、域外送電、精密なオンライン制御を使う。蓄電池は太陽光を時間方向へ、送電網は地理方向へ動かす。蓄熱、電気ボイラー、水素製造は将来、より大きな産業余剰を吸収できる可能性がある。時間変動料金は、特別イベントを日常の信号へ変えられるが、設計が悪ければ分かりにくく、弱い立場の家庭を価格変動へさらす。

一定の出力制御は合理的に残る。年に数回しか使わない設備を造り、最後の1単位まで捕まえる費用、資源、環境負荷が、発電を一時的に下げる損失を上回ることがある。政策目標は魔法のゼロではない。低費用の柔軟性を使い切った後だけ制御が起こり、発電事業者が透明で予測可能なルールを得ることである。

九州の小さな試みが、日本全体へ投げる問い

2025年2月に閣議決定された第7次エネルギー基本計画は、2040年度の発電量で再エネ40～50％を見込む。参考見通しでは太陽光だけで23～29％。2023年度の9.8％から大幅に増える。そこまで行けば、供給側だけで太陽光を扱うことはできない。

古い電力システムは需要を追った。人々が暮らすと、運用者が発電を上げ下げした。新しいシステムは二重奏になる。発電は引き続き動くが、何百万台もの給湯機、車、蓄電池、建物、工場も、所有者が決めた範囲で時刻を動かす。中央給電指令所は、市場、ソフトウェア、社会の習慣を部分的に組み合わせる場所になる。

九州は、その振り付けを学ぶのにふさわしい。太陽光の未来が早く到着したからだ。国内初の出力制御、捨てられるクリーン電力をめぐる議論、制御を精密にする工学を既に経験した。いま試すのは、もっと静かな人間の問いである。家庭の時計はインフラになれるか。

答えはアプリ通知の送信件数にも、笑顔のラグビー応援者の写真にもない。メーターの軌跡と辞退率、依頼を理解できたか、11月末に習慣が残ったか、移した夕方の1キロワット時が報酬と不便の費用に見合ったかにある。