系統用蓄電池とは、電力系統や再生可能エネルギー発電所などに直接接続されている蓄電池のことです。
電力需給のバランス調整や再生可能エネルギーの導入促進などに利用されています。
系統用蓄電池では、太陽光発電でつくられた電気や卸電力市場から購入した電気を「蓄電」したり、その逆に貯めた電気を「放電」して電力系統を通じて卸電力市場に売電することができます。

このように、貯めた電気を市場に売却することでこれまでよりも経済優位性のある売電収益を得られるようになるほか、発電量が天候に左右されやすい太陽光発電など再生可能エネルギーの不安定性という問題を解決し、電力系統の安定化を図れることから注目を浴びています。

① 電力の安定供給を担う役割

電力系統では、需要(使用量)と供給(発電量)が常に同じになるように調整されており、電力の需要と供給のバランスは常に「同時同量」でなければなりません。
ところが、太陽光発電など再生可能エネルギーの導入拡大とともに、電力の需要と供給が一致しない状態が見られるようになりました。
電気の特性上、需要と供給のバランスが崩れると、電圧や電気の周波数が乱れ、予測不能な大規模停電が発生するリスクがあります。そのようなリスクを回避するため、需給バランス制約による出力制御が行われています。
また、電力系統には電気を送る容量に上限があり、送電容量を超える電気は系統容量制約による出力制御も行われています。このような出力制御の対策として、余剰電力を系統用蓄電池に貯めることで、電力需給の安定化を目的とした系統用蓄電池の活用が期待されています。

出展：資源エネルギー庁「出力制御について」から引用

② 収益を生み出す投資的設備としての役割

2022年5月の電気事業法改正により、蓄電池を活用した市場取引が解禁になり、系統用蓄電池は、高利回りで収益性が高い投資としての可能性が期待されるようになりました。

電気は、日本卸電力取引所「JEPX」で取引されており、電気の市場価格は日時によって変動します。
電力需要の低い時間帯に安く電気を購入し「蓄電」しておき、電力取引市場の一番高い時間帯に「放電」して売電することで、その差額で利益を得ることができます。
系統用蓄電池を使って投資を行う場合、売買のタイミングさえ間違えなければ、安定的な利益が見込まれますが、卸電力市場の動向に合わせた電気の売買や先の見通しを立てるなど、運用には専門知識が必要になります。

電気の市場価格は、「放電力需給」「放気象条件」「燃料費」といった状況に合わせて、大きく変動します。
価格は30分ごとに変動し、深夜から早朝など電力需要の低い時間帯は安く、日中の電力需要の高い時間帯は、価格も高い傾向にあります。
そのため、夜間など電力需要の低い時間帯に安く電気を購入し系統用蓄電池に充電しておき、電力需要の高い時間帯に充電しておいた電気を売れば、高い収益を期待することが可能です。系統用蓄電池で投資メリットを得るには、この価格差が大きいほど、利益も大きくなります。

近年、国際情勢の不安定化、エネルギー資源価格の高騰、異常気象の影響による「電気料金の値上げ」や太陽光発電の出力制御増加による「電気料金の値下げ」など、電気の市場価格が変動しやすい環境へと変化したことで、卸電力市場の時間帯による価格差が大きくなり、売電収益の向上を図れる環境になったことも、系統用蓄電池が注目を集めている理由のひとつです。

参照：「JPEXの電気料金単価(平均)の推移（2024年5月11日）」を元に作成

系統用蓄電池は、大容量かつ高性能なものが必要であり、電導入コストは高額です。
メーカーや種類・蓄電容量・設置場所などによって異なるものの、系統用蓄電池の本体価格に工事費を加えた平均価格は、2022年時点では平均6万円/kWhと言われており、例えば、2MWhの系統用蓄電池を導入する場合には「1億2,000万円」といった目安で考えることができます。

経済産業省では、2030年のエネルギーミックス達成に向け、蓄電池が日本全体へ普及するように推進しています。そのような背景もあって、系統用蓄電池の初期費用は、年々下落傾向で推移しており、導入コストの負担を抑えられる状況に変わりつつあり、費用対効果が高くなったことも、系統用蓄電池が注目されつつある理由のひとつです。

参照：三菱総合研究所「定置用蓄電システムの普及拡大策の検討に向けた調査」を元に作成

国が補助金制度を強化し始めた点も系統用蓄電池が注目されつつある理由のひとつです。
系統用蓄電池を対象とした国の補助金制度は、2021年度から公募されるようになり、いずれも大きな予算をかけていることが分かります。

国が補助金制度を強化し始めたのは「出力制御の増加」が大きな要因です。
さらなる再生可能エネルギー導入の拡大のためには、天候によって変動する発電量に対応する調整力の確保や、電力需要が少ない時間帯に発生する余剰電力を有効活用することが課題となってきたからです。
電力の余剰や不足にあわせて充放電をすることで、電力需給を安定させ、再生可能エネルギーのさらなる有効活用が求められています。

企業における系統用蓄電池の一番のメリットは、日本卸電力取引所「JEPX」を活用して利益を得られるという点です。
日本卸電力取引所「JEPX」は、日本で唯一電気を取引できる市場です。

前述のとおり、電力需要の低い時間帯に安く購入した電気を、電気の市場価格が高い時間帯に売れば、その差分で利益を得ることができます。
例えば、0.1円/kWhの状況で電気を購入し、20円/kWhの状況で売電すれば、19.9円/kWhの利益を得られます。
売買のタイミングさえ間違えなければ、安定的な利益が見込まれるため、電力市場に沿って系統用蓄電池の充放電制御ができるかどうかが、事業を展開させる上で重要なポイントと言えます。
今後は、卸電力市場(kWh価値)だけでなく、需給調整市場(kW価値)や容量市場(kW価値)など組み合わせることで、投資回収していくビジネスモデルが想定されています。

系統用蓄電池を自社の施設に接続することで、ピークカットによる電気料金の削減効果を期待できます。

ピークカットとは、1日の中で最も電気を使う時間帯の電気使用量（最大デマンド）を削減することを言います。
電気の基本料金というのは、直近1年間で最も電気を使用した時間帯の電力使用量（最大デマンド）によって決められるため、基本料金を安くするには、最大デマンドをいかに抑えられるかがポイントになってきます。
最大デマンドを抑えるには、夏場・冬場の需要の高い時期だけでなく、年間を通じて電力使用のピークを抑制することが重要です。
系統用蓄電池を活用すれば、電力使用量の少ない早朝や夜間に電気を蓄電池にためておき、電力使用量の多い日中に蓄電した電気を使用することで、1日の電力使用量を減らすことなく、ピークカットすることができ、基本料金の削減につながります。

近年、自然災害による影響が大規模かつ多様化したことに伴い、企業におけるBCP対策（事業継続計画）の重要性が高まっています。
事業継続のための策定ポイントは数多くありますが、その中でも「電力確保」は重要な施策のひとつです。

事業継続や人命救助・安全確保のためには、一定の電力が必要であり、日本では、72時間以上の非常用電源の確保が推奨されています。

系統用蓄電池は、自社の施設に接続することで、停電時には非常用電源として活用できるため、BCP対策として有効です。
系統用蓄電池の中には、蓄電容量が2,000kWh以上の機種もあり、産業用蓄電池に比べて大容量の電気を蓄電できる点からもBCP対策として効果的です。自社での電力使用量を把握した上で、蓄電池容量の一定の割合を非常用として確保しておくとよいでしょう。

昨今では、系統用蓄電池は大規模化傾向にあり、設置するのに最適な土地を探す手間や取得費用・工事費用など導入コストが課題になっています。
国が蓄電池の普及を推進していることもあり、本体価格の値下げや補助金制度の強化により、少しずつ初期費用は下がり、導入のハードルは低くなってきているものの、開発費や製造設備費が高額なため、新規参入に躊躇する企業も多いのではないでしょうか。

また、系統用蓄電池は、定期的なメンテナンスが欠かせません。
効率や寿命を最大化し、故障や劣化を防ぐためにも、保守管理費用や保険料などの予算確保も必要です。
定期点検や修理対応は、メンテナンス(O&M)業者など専門業者での対応となるため、系統用蓄電池を検討する際は、導入後の維持管理費用も含めて、費用回収できるか中・長期的にシミュレーションするとよいでしょう。

系統用蓄電池を活用して投資を行う場合、卸電力市場での価格変動が影響するため、収益の見通しが立てにくい点がデメリットのひとつです。

系統用蓄電池で収益を得るには、卸電力市場の動向に合わせた電気の売買や先の見通しを立てるなど、運用には専門知識や経験が必要になるため、アグリゲーターなどに運用代行を依頼するのが一般的です。
今後は、2024年から開始した「長期脱炭素電源オークション」や「容量市場」の開設、「需給調整市場」で全商品の取引開始によって、投資の収益性は見えやすくなると期待されています。収益を安定化するには「卸電力取引市場」「容量市場」「需給調整市場」など複数の市場取引を組み合わせた充放電計画が求められていくことでしょう。