系統連系(系統接続)とは?
区分や太陽光発電との関係を解説!【住宅・法人】
自社工場や倉庫、オフィスなどの屋根に太陽光発電を導入する場合、オフグリッド(自給自足)の設備でない限り、基本的に「系統連系」をしなければなりません。
しかし、系統連系がどのような手続きなのか分からず、不安に感じている方もおられるのではないでしょうか。
そこで今回は、「系統連系」の概要について解説します。 系統連系の区分や、太陽光発電との関係性について紹介するので、ぜひご参考になさってください。
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【目次】
系統連系(系統接続)とは
系統連系(系統接続)とは、太陽光発電などの発電設備を、電力会社の送電網・配電網につなぐことです。
売電したり、自家発電で不足する電気を購入したりするためには、必ず系統連系しなければなりません。
まずは系統連系の基本的な仕組みやルールについて見ていきましょう。
系統連系の仕組み
太陽光発電などの発電設備は、パワーコンディショナ(パワコン)という機器を介して、電力系統に連系します。パワコンとは、直流電力を交流電力に変換する機器のことです。
電力系統に流れているのは、電流・電圧が周期的に変化する交流電力です。一方、太陽光発電で作られる電気は、一方通行で変化しない直流であるため、両者をつなぐためにはパワコンが必要なのです。
パワーコンディショナ(パワコン)とは?太陽光発電における役割・機能【住宅・法人】
なお、電力系統と需要家の間の電気の流れには、次の2通りが存在します。
- 順潮流:電力会社から需要家(事業所など)へ電気が流れること(買電)
- 逆潮流:需要家から電力会社へ電気が流れること(売電)
つまり系統連系をすれば、必要なときは電力会社から電気を買い、余ったときは電力会社へ電気を売るという、双方向のやり取りが可能になります。これが系統連系の基本的な仕組みです。
系統連系のルール
電力系統への接続は、公平性・透明性の観点から、接続契約を申し込んだ順に容量が確保される「先着優先ルール」が原則とされています。
太陽光や風力など全電源共通で、接続契約申し込み順に、系統の接続容量が確保されるということです。これを「ファーム型接続」といいます。
ただし昨今は、系統の空き容量をより効率的に活用するために、あらかじめ系統の容量を確保せず、系統の容量に空きがあるときだけ接続される「ノンファーム型接続」の活用も進んでいます。ノンファーム型接続の場合、空き容量がない場合は発電量の「出力制御」を実施しなければなりませんが、これまでより系統へ接続しやすく、工事費用負担を抑えやすい点がメリットです。
なお、ファーム型接続もノンファーム型接続も、電力会社への接続申請や、系統連系の技術基準を満たす必要がある点は共通しています。
参考:資源エネルギー庁|なるほど!グリッド「系統接続までのフロー」
再エネをもっと増やすため、「系統」へのつなぎ方を変える
系統連系の区分
系統連系は、発電設備の容量によって、次の3つの区分に分類されます。
| 連系区分 | 低圧 | 高圧 | 特別高圧 |
| 設備容量 | 50kW未満 | 50kW以上2,000kW未満 | 2,000kW以上 |
| 電圧区分 | 600V以下 | 600V超7,000V以下 | 7,000V超 |
| 公称電圧 | 100V、100/200V、415V、240/415V | 3,300V、6,600V | 11,000V、22,000V、33,000V、66,000V |
| 受電設備 | 低圧配電線柱上変圧器で降圧して配電100・200V | 高圧配電線配電用変電所から柱上変圧器まで6,600V | 送電線2次変電所から送電線で33,000・66,000V |
| 需要家 | 住宅・商店 | 小規模工場・ビル | 大規模工場 |
| 太陽光発電の連系契約 | 低圧連系単相3線・三相3線 | 高圧連系三相3線 | 特別高圧連系三相3線・中性点接地 |
参考:太陽光発電協会|公共・産業用太陽光発電システム手引書
それぞれの特徴についても見ていきましょう。
低圧連系
住宅用など50kW未満の小規模な太陽光発電設備は 、低圧連系に区分されます。
このうち出力10kW未満の太陽電池発電設備は「一般用電気工作物」、出力10kW以上50kW未満の太陽電池発電設備は「小規模事業用電気工作物」です。
参考:関東電気保安協会|自家用電気工作物とは
高圧連系
小規模工場やビルなどに設置されるような50kW以上2,000kW未満の太陽光発電設備は、高圧連系に区分されます。
これは電気事業法上では 「自家用電気工作物」 に分類され、主任技術者の選任や、保安規程の届出が必要な規模です。
参考:太陽光発電協会|太陽光発電関連法規
経済産業省|太陽電池発電設備を設置する場合の手引き
特別高圧連系
大規模工場や商業施設に設置されるような2,000kW以上の太陽光発電設備は、特別高圧連系に分類されます。
この規模になると主任技術者の選任や、保安規程の届出に加えて、設置工事の30日前までに工事計画の届出が必要です。
系統連系のメリット
さて、太陽光発電を系統連系するメリットとしては、次の4点が挙げられます
- 自家発電で不足する電気を購入できる
- 余剰電力の売電が可能になる
- 環境保護に貢献できる
- エネルギーの地産地消に貢献できる
どのようなメリットなのか、それぞれ詳しく見ていきましょう。
自家発電で不足する電気を購入できる
自家消費による電気代削減効果を期待して、オフィスや工場に太陽光発電を導入する企業も多いです。しかし太陽光発電は日中しか発電できず、悪天候時には発電量が減少するため、自家発電した電力だけで事業を継続することは現実的ではありません。
一方で系統連系していれば、太陽が出ている間は自家発電し、発電量が不足する時間帯には電力会社から必要なだけ電気を購入できます。
余剰電力の売電が可能になる
系統連系していれば、自家消費しきれなかった電気を、電力会社に売電できます。太陽光発電導入の効果は、「削減できる電気代」+「売電収入」です。
ただし、近年では売電価格が下がっていることと電気代が上がっている状況から、電気代削減を主目的に設置される方が増えています。
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環境保護に貢献できる
系統連系によって、太陽光発電で生み出した電力を売電することは、環境保護にもつながります。
日本における電源構成を見ると、7割近くを石炭・石油・天然ガスによる火力発電が占めていますが、これらは発電時に温室効果ガス(CO₂)を排出します。
一方、太陽光発電は再エネの一種で、発電に伴って温室効果ガスや有害物質を排出することがありません。つまり系統連系により、太陽光由来の電力を送配電網に送ることで、社会全体のCO₂排出量削減に貢献できるのです。
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エネルギーの地産地消に貢献できる
エネルギーの地産地消に貢献できることも、系統連系のメリットの一つです。
地域で発電した再エネ由来の電力を地域内で消費することは、送電ロスの減少や、大規模災害時の停電リスクへのレジリエンス(強靭性)強化につながります。
参考:資源エネルギー庁|知ってる?「電力の地産地消」
系統連系までの流れ
それでは最後に、系統連系するまでの流れについて見ていきましょう。 実際の手続きは、基本的に太陽光発電設置業者が対応してくれますが、全体像を掴んでおくのがおすすめです。
- 事前相談・要否確認(任意)
- 接続検討(必須)
- 事業性判断
- 契約手続き
- 工事・連系
参考:資源エネルギー庁|なるほど!グリッド「系統接続までのフロー」
01. 事前相談・要否確認(任意)
任意の手続きですが、系統連系を検討している場合、各エリアの一般送配電事業者(東京電力パワーグリッド、関西電力送配電など)へ、事前相談ができます。
これは正式な申し込みではなく、送配電網の混雑発生状況(空き容量)や、連系制限の有無について確認するフェーズです。
事前相談後、簡易的な検討を経て、接続検討の要否を伝えてもらえます。
02. 接続検討(必須)
つづいて、「接続検討」を希望する旨を、正式に伝えます。
そして系統連系希望者からの申し込み受付後、一般送配電事業者(もしくは配電事業者)は、申し込み内容に応じた電力系統への影響や、送配電設備の新設・増強が必要かどうかを技術的観点から検討します。
03. 事業性判断
接続検討の回答を受けたら、発電事業としての採算性を判断します。
「削減できる電気代」+「売電収入」が、系統連系にかかる工事費用を含む設置費用を上回っていれば、事業性があるといえるでしょう。
04. 契約手続き
事業性・採算性があると判断したら、系統連系の契約手続きへ進みます。
その後、一般送配電事業者(もしくは配電事業者)が工事設計の詳細などを検討し、連系承諾すれば、工事費負担金契約を締結します。
05. 工事・連系
負担金を入金したら工事が実施され、完了次第、連系が開始されます。
- ●既存の送電網を流用できる場合は、工事費負担金が発生しないケースもあります。
太陽光発電の導入には系統連系が必要
太陽光発電の導入方法には「自己所有」「リース」「PPA(電力購入契約)」といった種類がありますが、オフグリッドの設備でない限り、基本的にはいずれの導入方法でも系統連系が必要です。
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なお、初期費用を抑えて太陽光発電を導入したい場合は、上記の方法のうち、PPAを選ぶのがおすすめです。
PPAは、サービス事業者の負担で太陽光発電システムを設置します。そして、需要家は、定額または電力使用量に応じたサービス利用料を支払うモデルです。初期費用ゼロ円で太陽光発電を導入できる方法として、昨今注目を集めています。PPAを利用するときも系統連系が必要ですが、具体的な手続きはサービス事業者に任せられるため、不安に感じる必要はありません。
京セラは家庭向けPPAとしてエネルギーシステム定額サービス 「ハウスマイルe」 を、企業向けPPAとして 「産業用電力サービス事業(PPA)」 を提供しています。設置コストを抑えて太陽光発電を導入したいという方は、ぜひお気軽にご相談ください。
- ●「HOUSmile(ロゴ)」は京セラ株式会社の登録商標です。
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