イベリア半島の停電から学ぶ、強靭な送電網の構築

A local police car patrols a shopping street without electric lighting to prevent theft and looting in the stores in the early morning hours during a power outage which hit large parts of Spain, in Ronda, Spain April 29, 2025. REUTERS/Jon Nazca
The major power outage in Spain and Portugal affected millions.Image: REUTERS/Jon Nazca
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  • イベリア半島の停電は、欧州で数年ぶりとなる最大規模の大停電に見舞われた際、現代社会の電力への依存を浮き彫りにしました。

  • このような混乱は、電力需要の増加、クリーンエネルギーへの移行、極端な気候現象を背景に、今後より頻繁に起きる可能性があります。

  • 幸いなことに、民間および公共部門が将来の高コストなエネルギー混乱を回避し、電力レジリエンスの構築を支援するための一連の解決策が存在します。

現代社会は、電気のない世界でどのように機能しうるでしょうか。イベリア半島は最近、欧州で二十年ぶりの最大規模の大停電に見舞われ、この課題の厳しい現実に直面しました。

4月の停電はスペインとポルトガルの数千万人が停電に見舞われ、交通、銀行、通信網にも影響が及びました。病院はバックアップ発電機で対応しました。

今年欧州で起きた混乱を招く停電は、これが初めてではありません。3月にはロンドンのヒースロー空港が火災により閉鎖され、世界有数の交通拠点の一つに電力を供給する唯一の変電所で発生したこの火災により、欠航が相次ぎ、数千世帯が停電しました。火災の原因はまだ不明ですが、航空業界全体の損失は推定6,000万ポンド(7,800万ドル)超に上ります。

これら両方の事例は、クリーンエネルギーへの移行や、気候に関連する危険な事象の頻度増加に加え、世界の電力需要が高まる中、電力システムの全体的な備えとレジリエンスを向上させる緊急の必要性を浮き彫りにしています。

明るい材料は、民間および公共部門が将来の高コストなエネルギー混乱を回避するための解決策が存在することです。

イベリア半島の停電で何が起きたのか

4月28日のイベリア半島の停電は、送電網にとっての警鐘となりました。

その日に起きたことを見る前に、安全で信頼性の高い電力システムは、一定の電圧範囲内で稼働し、特定の周波数閾値を維持し、需給を絶えず調整していることを理解しておく必要があります。

さらに、国家間の送電網を国境を越えて接続することで、安定性とセキュリティが高まることが多くあります。今回のケースでは、スペインの送電網はフランスおよびポルトガルと接続されており、電力取引を可能にし、セキュリティを高めています。

この事象について現在判明している内容は、EPRIとENTSO-Eが提示した内容に基づき、次のとおりです:

  • 中央ヨーロッパ夏時間(CEST)午後12時30分頃、発電喪失に類似した事象が発生しました。通常、こうした事象は電力の需給バランスの不均衡を招き、系統周波数の低下を引き起こします。系統は慣性、予備発電、さらには負荷の遮断によって対応します。今回は、システムは想定どおりに反応しました。

  • その直後、発電喪失に類似した2度目の事象が発生しました。発電機は、周波数変動などの系統不安定性に起因しうる過電圧に対応して、物理的な損傷から機器を守るため、時折トリップ(遮断)または切り離されることがあります。

  • 数秒後、系統の不安定化によりスペインとフランスの連系線が遮断されました。当時、スペインは電力の輸出国であったため、この遮断によりスペインは余剰電力を輸出できなくなり、国内で余剰発電が生じました。その後、スペインの送電網が崩壊し、続いてポルトガルの送電網も崩壊しました。

事象の原因または一因について、再生可能エネルギーのせいであるとの憶測を含め、さまざまな説が唱えられました。エリア間振動、サイバー攻撃、稀な大気現象といった説は否定されました。

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スペインの送電系統運用者であるRed Eléctricaと欧州委員会は、それぞれこの事象について調査を開始しました。しかし、原因にかかわらず、今回の停電は、送電網がより強靭で将来に備えたものである必要があることを浮き彫りにしました。

電力システムが直面する二重の圧力

欧州や北米のような先進経済圏では、電力システムは集中型の発電と一方向の電力フローを前提に設計されており、もはや存在しない安定した気候に合わせて構築されていました。こうしたシステムは、今日のエネルギー情勢に対応するため、以下を含め更新される必要があります:

  • 人口増加、エネルギー利用の電化、AIを支えるエネルギー集約型データセンターの拡大、(機器および人の)冷房需要の増加、電気自動車の普及などによる電力需要の増加。

  • 太陽光や風力などの分散型再生可能エネルギーは、エンジンではなく、インバーターと呼ばれる電子機器を使用します。従来の発電とは異なり、これらには系統を安定させるのに役立つ慣性、すなわち自然な「勢い」がありません。同期発電による慣性は、運動エネルギーを放出することで瞬時に反応します。

  • 特に極端な高温や水ストレスといった気候ハザードは、すでに発電を妨げており、電力システムにおける損失とストレスの主要な要因となる見込みです。ある試算によると、世界の気温が産業革命前の水準を2℃超えた場合、それは2045年までに起こると予想されており、米国の原子力発電と欧州の火力発電の設備容量が4.5%減少する可能性があります。世界的に再生可能エネルギーへの即時かつ急速な移行がなければ、気候ハザードは間もなくエネルギーシステムにとって慢性的なストレスとなるでしょう。

こうした圧力は克服不可能なものではありません。冗長性と不測事態への計画は進化し、既存インフラの機能を確保することができます。また、これらの課題によって、クリーンエネルギーへの移行を遅らせてはなりません。むしろ、需要の増加と気候脅威の激化という二重の圧力に耐えながら低炭素電力への移行を進めるうえで、レジリエンスの強化が不可欠です。

レジリエンスは、エネルギー政策の新たな最前線です

イベリア半島の停電のような事象は、結局のところ、より深いレジリエンスの欠如を明らかにします。電力システムには設計段階からレジリエンスが組み込まれていますが、現在の状況では、これを強化する必要があります。これを支えるための解決策は、以下のとおり多数あります:

システム慣性の追加

イベリア半島の停電は、システムに慣性が欠けていたことを示しました。化石燃料がより安価でクリーンなエネルギー源に置き換えられるにつれ、送電網は新たな信頼性と蓄電の課題に適応しなければならず、これらは揚水式水力発電、蓄電池エネルギー貯蔵システム、フライホイール、同期型熱エネルギーといった技術によって対処することができます。

再生可能エネルギー源の導入拡大は、発電の分散化を通じて、システムのレジリエンスを強化できます。今後は、必要に応じて慣性と柔軟なバックアップ電力の両方を提供する新たな種類の系統支援サービスが、各管轄区域をまたいで登場する可能性もあります。

連系線の強化

系統の信頼性を強化し停電を防ぐため、政策立案者は電力網を国境を越えて接続することを検討すべきです。連系線は多層的なレジリエンス戦略の一部となり得るもので、緊急時における電力資源の共有を可能にするとともに、市場競争力の向上といった付加的な利点もあります。

今回の停電では、連系線が一因となった要素であり、その後ポルトガルも影響を受けましたが、2021年のテキサス州のハリケーンのような他のケースでは、他地域との電力融通により、連系容量1ギガワット当たり約1億ドルの被害を抑えられた可能性があります。こうした戦略には、国境を越えた協力、系統規約の調和、そして強固な規制枠組みが必要です。

蓄電およびスマートインフラの開発

システムはまた、再生可能エネルギーによる発電を補完し、安定した電力を供給するための蓄電ソリューションを導入するか、電力需給の不均衡に対する迅速な対応手段として機能させる必要があります。スマートインフラ、需要側管理、分散型マイクログリッドによってシステムの柔軟性を構築することで、動的で安全なエネルギーグリッドの確保に貢献できます。

同時に、系統運用者は、クリーンエネルギーが利用可能であり、かつ系統を安定させられるよう確保しなければなりません。理想的には、系統形成型インバーターを使用することが望まれます。これらの投資は、気候ハザードへの対応にも活用することができます。

気候ハザードへの対応

気候ハザードに対処するため、さまざまな措置を講じることができます。持続可能な植生管理、気象観測、動的線路定格の予測などを含む予防的な措置は、リスクと損失を先回りして軽減できる可能性があります。

上場公益事業会社は、2035年までに、気候に起因する有形固定資産の損失が330億~370億ドルに上ると予想されており、耐熱インフラと冷却技術も必要とされています。

一方で、AIとリアルタイムデータは、気候影響モデリングやエネルギー早期警戒システムなどのテクノロジー主導のソリューションに活用することができます。これらのシステムは、地球観測やモノのインターネット(IoT)センサーを用いて、送電インフラが損なわれる前に、バリューチェーン全体にわたる気候ハザードを特定します。

ガバナンス

エネルギーシステムの運用上のニーズにも対処しなければなりません。エネルギー安全保障を維持するためには、電力セクター全体にわたって明確な役割、インセンティブおよび規制を定めることが不可欠です。

これは、責任とインセンティブを制度化し、リスクを体系的に特定・軽減するとともに、予防と回復の両方のメカニズムを強化することで実現できます。

業界横断的な協働は、ベストプラクティスの共有を可能にし、気候適応およびシステムのレジリエンスに向けた集団的な進展を推進できます。一方、官民パートナーシップは、大規模停電を回避するため、発電、移行、レジリエンスに対する体系的なアプローチを推進できます。

こうした予防的な戦略は、送電網のレジリエンスを強化し、信頼性の高い電力インフラを提供します。これがなければ、地域社会や企業は、イベリア半島の停電のような混乱を招く高コストの電力障害に直面し続けるでしょう。力を合わせることで、今日のエネルギー上の脆弱性を、明日の適応上の優位性へと転換することができます。

著者らは、Marta Wilhelmi Corona(ECP 2025、気候のレジリエンスと適応)およびFlora Mccrone(Lead, Immersive Interactions、Centre for Nature and Climate)による貴重な貢献とフィードバックに感謝の意を表します。

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