エネルギー政策研究所長 山家公雄
前編では、ERCOT、SPP、MISO、PJMの大規模需要対応を比較し、それぞれの制度改革の特徴と課題を整理した（米国4RTOの大規模需要対応を比較｜AIデータセンター時代の電力制度改革（前編） | エネルギー戦略）。後編では、これらの改革に共通する論点を抽出し、需要・電源・送電網・市場を一体的に設計するという視点から、米国の電力システム改革の方向性を考える。
３．4RTO比較から見える五つの論点
4RTOの制度は同一ではないが、比較すると、共通する課題と各地域の違いが浮かび上がる。
第一に、接続の迅速化は、実現可能性の選別と一体である
ERCOTのBatch Zero、SPPのHILL関連制度、MISOのZGIAや大規模需要と関連電源の並行検討、PJMの大規模需要対策は、それぞれ制度の性格や方法は異なるものの、従来の接続手続きをそのまま延長するだけでは対応が難しいという認識を共有している。
申請を受け付けた順番に処理するだけでは、申請量が膨らみ、実現性の低い計画が系統計画を左右するおそれがある。重要なのは、実現可能性、立地、稼働時期、電源の確保、送電網への影響を評価し、どの案件をどの条件で進められるかを明確にすることだ。
ただし、選別が不透明であれば、事業者間の公平性を損なう。迅速化と透明性、技術的な信頼性を同時に確保する必要がある。
第二に、確定接続だけでなく、条件付き接続が重要な選択肢になる
送電網の増強が完了するまで需要の接続を待たせるだけでは、投資機会を失う可能性がある。一方、系統の受入能力を超えて需要を確定的に接続することもできない。
この間を埋める選択肢が、非確定接続や条件付き接続である。系統が逼迫した場合の需要抑制、近隣電源の活用、段階的な供給開始などを条件に、通常とは異なる形で接続を進めることが考えられる。
ただし、条件付き接続は、単に需要家に負担を転嫁する制度ではない。どの条件で抑制が発動するのか、抑制の頻度や規模をどう想定するのか、誰が運用を指示し、需要家にどのような補償や責任が生じるのかを明確にしなければならない。条件の不透明さは、投資判断そのものを難しくする。
第三に、需要・電源・送電網の計画を一体化する必要がある
大規模需要が特定地域に集中すると、需要家の接続だけでなく、その需要を支える電源と送電網の整備を同時に考える必要がある。需要家が近隣電源を確保しても、その電源の接続や運用が送電網に影響する場合がある。逆に、需要と電源を近接させることで、送電網の利用を効率化できる場合もある。
SPPのHILLGAやMISOで検討されている需要・電源の並行評価は、この問題に対応する方向性を示している。ERCOTのBatch Zeroも、複数の大規模需要をまとめて評価し、必要な送電設備を把握する点で、需要を起点とした系統計画につなげる取り組みの一例とみることができる。
ただし、個別の需要家と近隣電源を組み合わせるだけでは、広域の送電網整備は完結しない。地域をまたぐ電力融通や将来の需要増加を考えれば、個別案件の対応と広域計画をつなぐ仕組みが必要である。
第四に、供給力確保の方法は、市場制度と切り離せない
4RTOの違いが最も明確に現れるのが、供給力をどのように確保するかという点である。
ERCOTでは、エネルギー・オンリー市場を基礎に、卸電力価格や契約を通じて需給逼迫時の価値を反映させる。SPPやMISOでは、広域の送電計画や電源接続の仕組みと、大規模需要への対応を結び付けることが重要になる。PJMでは、容量市場を通じて将来の供給力を確保する既存制度と、急増する大規模需要をどう整合させるかが課題となっている。
いずれの制度でも、電源の建設には時間がかかる。接続申請が増えたからといって、必要な時期に必要な供給力が自動的に生まれるわけではない。市場価格、長期契約、容量市場、需要応答、近隣電源など、それぞれの仕組みが投資や運用にどのような誘因を与えるかを評価する必要がある。
また、供給力の不足が明らかになった際に、追加調達を行えば問題が解決するとは限らない。その費用がどの需要家に配分されるのか、既存需要家にどの程度の負担が生じるのか、将来の需要予測が外れた場合のリスクを誰が負うのかという問題が残る。
第五に、費用負担は、需要起点の改革を成立させる条件である
大規模需要の増加に対応するための電源・送電網の投資には、相応の費用がかかる。その費用を既存需要家が広く負担するのか、新規需要家が追加的な負担を担うのか、あるいは両者の間で一定の基準に基づき配分するのか。これは制度の根幹に関わる問題である。
新規需要家に必要な費用を負担させることは、既存需要家を守るだけでなく、需要家自身に立地や規模、稼働時期を合理的に選択させる誘因にもなる。一方で、個々の需要家に費用を過度に集中させれば、効率的な電源・送電網の利用や地域全体の投資を妨げる可能性もある。
したがって、費用負担は「新規需要家がすべて負担するか、既存需要家も負担するか」という単純な二択ではない。追加費用が何によって発生したのか、設備が誰にどのような便益をもたらすのか、需要計画が実現しなかった場合に誰がリスクを負うのかを明確にする必要がある。
PJMのIRAS・RBPをめぐる議論は、この問題が制度の実効性を左右することを端的に示している。接続を認める制度、供給力を確保する制度、費用を配分する制度が相互に矛盾していれば、個々の制度を導入しても全体として機能しない。
４．4RTOの制度構造と「需要起点ハブ」の形成条件
4RTOの違いを理解するうえでは、個別の接続制度や供給力確保の仕組みだけでなく、電力市場の構造、州政府とutilityの関係、広域運営の仕組みに注目する必要がある。
4RTOの制度構造
ERCOTは、テキサス州を中心とする電力システムであり、容量市場を設けず、卸電力市場の価格シグナルや長期契約を通じて電源投資・調達を促す仕組みを基本としている。州内の制度的一体性が比較的強いこともあり、大規模需要の立地を起点に、電源や契約、接続条件を組み合わせる構想を描きやすい面がある。ただし、送電容量や電源の確保、許認可などの制約がなくなるわけではない。
SPPは多くの州にまたがる広域運営機関である一方、加盟utilityの独立性が強く、州ごとの制度や事業者の境界が重要な意味を持つ。大規模需要と近隣電源を並行して検討する仕組みや、条件付き接続などの選択肢は、こうした構造の下で、需要の立地と電源・系統の整備を結び付ける試みとみることができる。
MISOは、広域の送電計画を持ち、需要・電源を組み合わせる方向性ではSPPと共通する。一方、対象地域や事業者の構成は多様であり、既存の発電接続キューや送電計画との整合性、費用負担の公平性を確保する必要がある。需要起点の計画を導入するだけでなく、それを既存の広域計画や接続制度にどう組み込むかが重要となる。
PJMは、多州にまたがる運営に加え、容量市場を通じて供給力を確保する仕組みを持つ。大規模需要を接続する際には、系統への接続可能性だけでなく、容量市場との関係、追加的な供給力の確保、需要抑制の条件、費用負担を整合させなければならない。IRASやRBPをめぐる議論は、需要の接続と供給力確保を結び付けようとしたとき、既存制度や州の規制権限との調整が大きな課題になることを示している。
制度構造に着目すると、需要・電源・送電網を一体的に整備する際に必要となる制度間調整の複雑さは、ERCOT、SPP、MISO、PJMで異なる。概念的には、ERCOTでは州内の制度的一体性が比較的強い一方、SPPやMISOでは複数州・多数のutilityとの調整が重要となり、PJMではこれらに加えて容量市場との整合性も大きな論点となる。ただし、これは制度間調整の構造を比較したものであり、実際のハブ形成の容易さや改革の成果を順位付けするものではない。立地、送電容量、電源の確保、許認可などの条件によって、個別案件の実現可能性は大きく異なる。
「需要起点ハブ」の形成条件
本稿でいう「需要起点ハブ」とは、大規模需要の立地を出発点として、需要の規模や稼働時期に応じた電源、送電網、接続条件、運用方法を組み合わせ、一定の地域内で一体的に形成する電力供給の拠点を指す。単にデータセンターの近くに発電所を設けることではなく、需要と供給力、系統設備、運用条件、費用負担を整合させることが重要となる。
その形成には、少なくとも三つの条件が必要である。第一に、需要の規模、立地、稼働時期について、一定の確度を持った計画が示されること。第二に、需要を支える電源と送電網を、接続計画と整合させて整備できること。第三に、接続条件や需給運用、設備投資の費用とリスクについて、需要家、電源事業者、系統運用者、規制当局の間で調整できることである。
これらを実現するには、個別の接続制度だけでなく、需要・電源・系統の整備を支える制度全体の整合性が欠かせない。具体的な制度の組み合わせは、各地域の市場構造や規制、事業者間の関係に応じて異なる。
５．4RTOの違いは、制度の優劣ではなく改革の出発点の違い
4RTOの比較から明らかになるのは、同じ大規模需要の急増に直面していても、改革の出発点や重点は一様ではないということである。市場構造、広域計画、供給力確保の仕組み、州政府や事業者との関係など、各地域の制度的基盤によって、需要・電源・系統を一体的に整備するための調整方法も異なる。
重要なのは、個々の制度の名称や手続きの速さだけで評価するのではなく、需要の実現可能性、電源・送電網の整備、供給力確保、費用とリスクの負担をどこまで整合的に解決できるかという点である。また、制度の提案・承認・実施は明確に区別する必要がある。制度が承認されたことと、それが実際の接続や設備投資、供給信頼度の向上につながったことは同じではない。今後は、制度の実施状況と実際の成果を継続的に検証することが重要となる。
６．日本への示唆――需要・電源・系統・市場を一体で設計する
米国の改革から日本が学ぶべきことは、特定のRTOの制度をそのまま導入することではない。重要なのは、需要の立地・規模・稼働時期が急速に変化する時代に、電力システム全体の計画と市場制度をどのように整合させるかという視点である。
日本でも、AIデータセンターや半導体工場などの大規模需要が、将来の電力需要を押し上げる可能性がある。しかし、需要の立地が明確になったとしても、それだけで電源と送電網が必要な時期に整備されるわけではない。需要、電源、送電網の計画が別々に進めば、需要が立ち上がる時期に供給力が不足したり、逆に需要の実現が遅れて設備投資が過剰になったりするおそれがある。
第一に、需要計画の確度を高める必要がある。公表された投資計画、接続申請、建設決定、実際の稼働見通しを区別し、需要予測にどの程度織り込むかを明確にすることが重要だ。米国で大規模需要の申請量と実現可能性が問題になっていることは、日本にとっても示唆的である。
第二に、需要の立地と電源・送電網の計画を結び付ける必要がある。需要家の希望する場所に系統側が電力を供給するという発想だけでなく、近隣電源の活用、段階的な接続、条件付き接続、需要応答など、複数の選択肢を検討できる仕組みが必要になる。ただし、こうした選択肢は、信頼度基準、運用条件、費用負担が明確であって初めて実効性を持つ。
第三に、費用負担の原則を明確にする必要がある。大規模需要に対応するための追加的な設備投資を、既存需要家と新規需要家の間でどのように配分するのか。新規需要が計画どおりに実現しなかった場合のリスクを誰が負うのか。これらを曖昧にしたままでは、設備投資の判断も、需要家の立地選択も歪められる可能性がある。
第四に、接続制度だけでなく、電力市場の価格シグナルとの整合性を確保する必要がある。接続を迅速化しても、需給逼迫時の価格や長期契約、供給力確保の制度が投資や需要側の対応に適切な誘因を与えなければ、電力システム全体の持続可能性は確保できない。逆に、供給力確保のための制度を設けても、接続や費用負担のルールと整合していなければ、制度間の矛盾が生じる。
日本では、政府が需要・電源・系統を含む全体像と共通ルールを示し、広域機関が広域的な計画を調整し、送配電事業者が具体的な設備整備と運用を担うという役割分担が重要になる。さらに、電力市場や料金制度との関係を含め、各制度が食い違わないように設計する必要がある。
米国の4RTO比較から得られる最も重要な教訓は、接続の迅速化、供給力の確保、送電網の整備、費用負担、市場の価格シグナルを、別々の政策課題として扱わないことである。これらを整合的に設計するための全体像と共通ルールを示すことが、政府に求められる役割である。
おわりに――大規模需要を受け入れる制度から、電力システムを組み直す制度へ
4RTOの改革を横断してみると、AIデータセンターの急増は、単に電力需要を増やすだけではなく、電力システムの設計思想そのものに変化を迫っていることが分かる。
特定の制度をそのまま採用すればよいという結論ではない。市場の価格機能を重視するのか、容量市場を通じて供給力を確保するのか、需要と電源の接続をどのように組み合わせるのかは、各地域の制度的条件によって異なる。需要の計画が実現しない場合の投資リスクや、系統の異常時における需要の変動も含め、電力システム全体として対応する必要がある。重要なのは、個別制度の導入だけでなく、需要・電源・系統・市場・費用負担を相互に連動させることである。
大規模需要を電力システムに受け入れることと、電力システムそのものを大規模需要に合わせて組み直すことは、同じではない。米国4RTOの改革が示しているのは、接続の迅速化を出発点としながらも、最終的には電力システム全体の設計を問い直す必要があるということである。
この移行がどこまで進むのか、各RTOの制度が実際の接続・投資・料金・信頼度にどのような結果をもたらすのか。引き続き、制度の成立過程と実施状況を追いながら検証していきたい。
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