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分散型電源とは?仕組みやメリットをわかりやすく解説|日本の導入事例と選び方

分散型電源とは?仕組みやメリットをわかりやすく解説

分散型電源とは、電気を使う場所の近くに置かれる小規模な発電・蓄電設備の総称です。屋根の太陽光発電、工場や病院のコージェネレーション、家庭用の燃料電池や蓄電池などが代表例で、遠くの大型発電所から送られてくる電気に頼り切らない仕組みをつくります。

この記事では、仕組みやメリットを押さえたうえで、読者が次に抱きやすい疑問に答えます。日本ではどこまで進んでいるのか。災害時に本当に役立つのか。自分の家や事業所は何を基準に選べばよいのか。東日本大震災後の自治体の事例や、2024年の能登半島地震での活用例も取り上げます。

この記事で学べること

  • 分散型電源の仕組みと、集中型電源との違い
  • 国のエネルギー基本計画で分散型電源がどう位置づけられているか
  • 東松島市や珠洲市役所など、日本の災害時の活用例
  • 分散型電源でも停電することがある理由と、よくある誤解
  • 家庭・事業者が導入を考えるときの判断基準
目次

集中型電源との違いと、分散型電源の仕組み

分散型電源を理解する近道は、これまでの電力供給と並べて見ることです。違いは、電気をつくる場所と、電気が届くまでの道のりにあります。

集中型は「大きな1か所」、分散型は「小さな多数」

日本の電力供給は長く、大型の火力発電所や原子力発電所が中心でした。発電所で大量につくった電気を、長い送電線で都市部まで運ぶ「集中型」です。

分散型は、需要地の近くに小さな電源を数多く置きます。家の屋根、工場の敷地、病院の地下、公共施設の駐車場などです。電気を運ぶ距離が短くなり、1か所のトラブルが全体に広がりにくくなります。

ただし、どちらか一方が優れているという話ではありません。集中型は大量の電気を安定してつくるのが得意で、分散型は地域ごとの需要に合わせやすく、災害に強い設計にしやすい点が持ち味です。実際の電力システムは、両方を組み合わせて動いています。

分散型電源の主な種類

分散型電源は、電気をつくる設備、熱も同時に使う設備、電気をためて調整する設備の3つに分けて考えると整理しやすくなります。

電気をつくる設備には、太陽光発電、小型の風力発電、農業用水路などを利用する小水力発電、バイオマス発電があります。いずれも再生可能エネルギーです。

熱も使う設備には、コージェネレーション(熱電併給)と家庭用燃料電池「エネファーム」があります。発電のときに出る排熱を給湯や暖房に回すので、燃料のエネルギーを無駄にしにくい仕組みです。

電気をためて調整する設備には、家庭用や業務用の蓄電池、電気自動車(EV)の電池があります。EVの電池から家に電気を戻すV2Hという使い方もあります。

再生可能エネルギーだけではない

よくある誤解が、分散型電源は再生可能エネルギーのことだという理解です。ガスで動くコージェネレーションや、非常用のディーゼル発電機も、需要地の近くにある小規模電源であれば分散型電源に含まれます。

つまり分散型かどうかを決めるのは燃料の種類ではなく、置かれている場所と規模です。環境負荷を考えるときは、使うエネルギー源まで見る必要があります。

なぜ今、分散型電源が重視されているのか|国の方針と数字

分散型電源が政策の中心に出てきた背景には、エネルギーの自給、災害への備え、脱炭素の3つがあります。国の資料を手がかりに、現在地を確認します。

日本のエネルギー自給率は2割に届いていない

資源エネルギー庁の総合エネルギー統計によると、日本のエネルギー自給率は2024年度の速報値で16.4%です。東日本大震災前の2010年度の20.2%を、いまも下回っています。

自給率が低いと、燃料の輸入価格や国際情勢の影響を受けやすくなります。国内で調達できる再生可能エネルギーを、地域の中で使い切る分散型の考え方が支持される理由の1つです。

第7次エネルギー基本計画での位置づけ

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年度の電源構成の見通しとして、再生可能エネルギーを4〜5割程度、火力を3〜4割程度、原子力を2割程度としています。2040年度のエネルギー自給率は3〜4割程度が見込まれるとされています。

同計画は、蓄電池やヒートポンプ給湯機、コージェネレーションなどの分散型エネルギーリソースの活用を重視しています。特に、地産地消による効率的なエネルギー利用や、災害時のレジリエンス(回復力)強化に役立つ地域マイクログリッドが重要だとしています。

さらに、需要側で電気の使い方を調整するデマンドレスポンス(DR)についても、需給バランスを保つ手段として重要性が明記されています。

資源エネルギー庁の審議会でも検討が進む

資源エネルギー庁の審議会(分散型エネルギー推進戦略ワーキンググループ)では、2025年12月にも、分散型エネルギーを取り巻く状況とあり方が議題になりました。需要側のリソースと、系統用蓄電池など供給側のリソースの両方を、どう収益につなげ、どう安全に運用するかが論点です。サイバーセキュリティへの対応も課題として挙がっています。

分散型電源は、一部の先進的な取り組みから、電力システム全体の設計に組み込まれる段階に入っています。

日本の実践例|地域と施設は災害時にどう使っているか

仕組みの説明だけでは、実際の効果は見えにくいものです。ここでは、公的資料で確認できる日本の例を3つ見ます。

東松島市|自営線でつなぐ地産地消のマイクログリッド

宮城県東松島市は、東日本大震災の被災地です。市は「スマート防災エコタウン」で、災害公営住宅85戸と周辺の4つの病院・公共施設に、自営線で電気を届けるマイクログリッドを整えました。

この仕組みの特徴は次の3点です。

  • 太陽光発電は460kWで、固定価格買取制度(FIT)で売らず、地域内で使う
  • 大型蓄電池とバイオディーゼル発電機(500kVA)を備える
  • 送電網が止まっても、最低3日間は通常どおり電気を供給できる設計

運営には、地域新電力の一般社団法人東松島みらいとし機構(HOPE)が関わっています。電気を地域でつくって使い、収益も地域に残す設計です。

珠洲市役所|備えていた太陽光と蓄電池が動いた

2024年1月の能登半島地震では、基幹道路の寸断などで停電が長引きました。石川県珠洲市の市役所には、2014年度の国の基金事業で太陽光発電と蓄電池が設置されていました。

環境省の事例資料によると、震災時は日中に太陽光でつくった電気を蓄電池にためました。商用電力が止まるなかでも、蓄電池から電気を供給でき、集まった職員が災害対応の業務を進められたと報告されています。

10年前の設備が、非常時に役立った例です。分散型電源は、災害が起きる前に置いてあることに意味があります。

共通するのは「重要な場所に、小さく確実に」

2つの例に共通するのは、役場、病院、避難所、住宅といった、停電すると困る場所に絞って備えている点です。地域全体の電気を丸ごと自給しようとしているわけではありません。

国も、地域マイクログリッドの構築や導入プランの作成を、補助事業で支援してきました。自治体や地元企業が一から設計するのは大変ですが、支援制度があることは、まだあまり知られていません。

「分散型電源があれば停電しない」は本当か

分散型電源には、災害に強いというイメージがあります。ただし、条件を知らずに期待しすぎると、いざというときに困ります。ここでは、北海道胆振東部地震の教訓と、よくある誤解を整理します。

2018年の北海道胆振東部地震が示したこと

2018年9月の北海道胆振東部地震では、北海道のほぼ全域で約295万戸が停電するブラックアウトが起きました。復旧までにはおよそ45時間かかったとされています。

原因は、苫東厚真火力発電所の一部機が地震で停止したことに加え、送電線の事故が重なり、需要と供給のバランスが崩れたことでした。1か所の大規模電源に頼る集中型の弱点が表に出た出来事です。

一方で、避難施設にあらかじめ設置された太陽光発電と蓄電池が、避難所の電気を支えた例も報告されています。分散型電源の価値が、このとき改めて注目されました。

誤解1 太陽光パネルがあれば、停電中も普通に使える

住宅用の太陽光発電は、停電すると安全のために自動で系統から切り離されます。停電中に使うには「自立運転」への切り替えが必要で、使えるコンセントや出力の上限が決まっているのが一般的です。

さらに、夜間や悪天候の日は発電できません。蓄電池があっても、容量を超えれば電気は使えなくなります。停電時に何をどれだけ動かしたいかを、事前に決めておく必要があります。

誤解2 分散型電源を増やせば、送電網は要らなくなる

分散型電源が増えても、送電網は引き続き必要です。太陽光が余る昼間は、系統に電気を流して調整する必要があります。夜や天気の悪い日は、系統から電気を受け取ります。

地域マイクログリッドも、平常時は系統とつながり、災害時だけ切り離して独立運転する設計が基本です。分散型は、送電網をなくすためのものではなく、送電網と補い合うための仕組みです。

分散型電源のメリットと課題を並べて見る

ここまでの内容を、メリットと課題の両面から整理します。導入を考えるときは、片方だけを見ないことが大切です。

メリット1 災害時の電源を確保しやすい

停電時に重要な設備へ電気を回せることが、最大のメリットです。病院の医療機器、避難所の照明、役場の通信機器など、止まると困る場所の電源を確保できます。地域単位でも、家庭単位でも成り立ちます。

メリット2 エネルギーを無駄にしにくく、地域にお金が残る

コージェネレーションのように排熱を使う仕組みなら、燃料のエネルギーを効率よく使えます。需要地の近くでつくれば、長距離の送電に伴う損失も抑えられます。

地域の太陽光や小水力、バイオマスで電気をつくれば、燃料の購入代金が地域の外へ出ていくのを減らせます。東松島市の例のように、収益を地域で循環させる設計もできます。

課題1 天候に左右される電源をどう安定させるか

太陽光や風力は、天候で発電量が変わります。需要と供給を常に合わせる必要がある電力システムでは、急な変動が負担になります。

対策は、蓄電池との組み合わせ、気象予測を使った発電量の予測、複数の電源をまとめて制御する仕組みなどです。後述するVPPも、この課題への答えの1つです。

課題2 初期費用と、系統側の受け入れ

導入には設備費がかかります。家庭用の太陽光や蓄電池、燃料電池は、補助金があっても数十万円から百万円単位になることがあります。維持費や更新費も含めて考える必要があります。

地域に分散型電源が増えると、配電網にも負担がかかります。電気が逆流して電圧が上がるなど、従来の一方向の流れを前提にした設計では対応しきれない場面が出ます。系統の増強や制御技術の整備が並行して必要です。

VPPとアグリゲーター|バラバラの電源をひとつの発電所に見立てる

分散型電源の弱点だった「小さくてバラバラ」を、強みに変える仕組みがあります。それがバーチャルパワープラント(VPP、仮想発電所)です。

VPPの考え方

資源エネルギー庁の整理では、VPPは分散型エネルギーリソースの保有者または第三者が、それらを制御して発電所と同等の機能を提供することです。工場や家庭の蓄電池、EV、発電設備を、IoT技術で遠隔から束ねて制御します。

1台1台は小さくても、多数をまとめれば、需給の調整に使える大きさになります。電気が余るときは充電し、足りないときは放電するといった動かし方が可能です。

アグリゲーターの役割

束ねる役を担うのがアグリゲーターです。VPPやDRを使って、電力の需給調整などのサービスを提供する事業は、エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスと呼ばれます。

国は2016年度から2020年度にかけて、VPPの実証事業で技術面の支援をしてきました。家庭や事業者は、アグリゲーターと契約して蓄電池の運用を任せ、対価や電気料金の優遇を受ける形が一般的です。

系統用蓄電池が増えている

最近は、家庭や工場の設備だけでなく、送電網に直接つなぐ「系統用蓄電池」も注目されています。資源エネルギー庁の審議会資料では、系統への接続を申し込む件数が急増していると報告されています。

電気をためて必要なときに出す設備が増えれば、太陽光や風力の出力変動を吸収しやすくなります。分散型電源を増やすための土台として、蓄電池は欠かせない存在になりつつあります。

家庭や事業者はどう選ぶか|判断の3つの基準

ここまで読んで、自分の家や事業所でも検討したいと感じた方に向けて、判断の順番を示します。どの設備が優れているかより、何のために入れるのかを先に決めることが出発点です。

目的を1つに絞る

目的は大きく3つに分かれます。停電への備え、電気代の削減、脱炭素への貢献です。

停電への備えが第一なら、蓄電池の容量と、停電時に使える回路の範囲が重要です。電気代が第一なら、自家消費の割合と回収年数を計算します。脱炭素が第一なら、再生可能エネルギーの比率が高まる組み合わせを選びます。

3つすべてを満たす設備はまれです。優先順位を決めると、見積もりの比較がしやすくなります。

確認したい項目

見積もりを取るときは、次の項目を確認すると失敗しにくくなります。

  1. 停電時に、どのコンセントや機器へ、どれくらいの時間電気を送れるか
  2. 夜間や悪天候が続いたとき、蓄電池の電気で何日分をまかなえるか
  3. 設置費だけでなく、保証期間、メンテナンス費、更新費を含めた総額
  4. VPPやDRに参加する場合、遠隔制御の範囲と、自分で使いたいときの優先度

賃貸住宅やマンションで設備を置けない場合は、電力会社のプランや、地域の再生可能エネルギー由来の電気を選ぶことでも、分散型の電源を支えられます。

補助金は年度ごとに条件が変わる

国や自治体の補助金は、年度ごとに予算と条件が変わります。2026年度の国のDR向け家庭用蓄電システムの補助は、予算上限に達して早い時期に受付を終えたと伝えられています。

補助の最新状況は、国の執行団体や、お住まいの自治体の公式ページで確認してください。冬を前にした今の時期は、来年の台風シーズンや次の停電に備えて、情報収集を始めるのに向いています。

まとめ

分散型電源は、電気を使う場所の近くに置く小規模な発電・蓄電設備の総称です。太陽光や小水力のような再生可能エネルギーだけでなく、コージェネレーションや燃料電池、蓄電池も含まれます。集中型電源と置き換えるのではなく、補い合う関係にあります。

日本では、第7次エネルギー基本計画が分散型エネルギーリソースと地域マイクログリッドを重視しています。東松島市のマイクログリッドや、能登半島地震での珠洲市役所の蓄電池のように、災害時の実績も積み上がっています。ただし、自立運転の切り替えや蓄電池の容量といった条件を知らないと、期待どおりに使えない場合があります。

導入を考えるときは、停電への備え、電気代、脱炭素のどれを優先するかを先に決めるのが近道です。まずは、ご自宅や職場の停電時に「何の電気が止まると一番困るか」を1つだけ書き出してみてください。

  • 分散型電源は燃料の種類ではなく、需要地の近くにある小規模電源という点で決まる
  • 日本のエネルギー自給率は2024年度の速報値で16.4%で、国は分散型リソースの活用を重視している
  • 東松島市や珠洲市役所の例は、重要な場所に絞って事前に備えることの価値を示している
  • 停電時に使えるかどうかは、自立運転の有無と蓄電池の容量で決まる
  • 導入は目的の優先順位を決め、停電時の使える範囲と総額を確認してから選ぶ

参考文献

  • 記事を書いたライター
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