予備率

「予備率」とは、ピーク時の電力需要に対して、どのぐらい供給力に余裕があるかを示す数値で、「電力供給予備率」ともいいます。予備率の数値が高いほど供給力に余裕があり、マイナスの場合は供給力が不足していることを意味します。また、予備率は、資源エネルギー庁が発出する「電力需給ひっ迫注意報」や「電力需給ひっ迫警報」の指標にもなります。 2022年3月22日、日本で初めて東京電力管内と東北電力管内に「電力需給ひっ迫警報」が出されたり、同年6月には東京電力管内で「電力需給ひっ迫注意報」が4日連続で出るなど、電力需給のひっ迫が問題になることが多い昨今、大事なキーワードとなる「予備率」について解説していきます。

1. 予備率とは？
- 供給力と最大需要から計算
- 予備率の計算方法（小数点第2位を四捨五入）
2. 予備率の目安

※本コラムに掲載の図表1は資源エネルギー庁「2022年３月の東日本における電力ひっ迫に係わる検証について」
（https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/047_03_04.pdf）、図表2と3は資源エネルギー庁「電力需給対策について」
（https://www.meti.go.jp/shingikai/enecho/denryoku_gas/denryoku_gas/pdf/051_03_01.pdf）からの抜粋です。（2022年7月現在）

1. 予備率とは？

供給力と最大需要から計算

「予備率」とは、電力需要のピークに対し、供給力にどの程度の余裕があるかを示す数値です。供給力から電気量使用量を差し引いた値を、電気の使用量で割って算出します。簡単にいうと、予備率が高い数値であるほど供給力に余裕があり、反対にマイナスの場合には供給力が不足していることになります。

予備率の計算方法（小数点第2位を四捨五入）

予備率（％）= 予備力［供給力ー電気の使用量（電力需要）］/電気の使用量（電力需要） × 100

大手電力会社のHP等では、その日の電気使用状況を「でんき予報」としてわかりやすく公表しています。電気の「使用率」が確認でき、予備率算出の目安になります。

（参考）東京電力　でんき予報

2. 予備率の目安

安定供給には最低3％、7～8％が理想

では、どれくらいの「予備率」があれば、電力の安定供給のために安心なラインなのでしょうか。この最低ラインは、「3％」と言われています。その理由は、瞬間的な電力の需要変動に対応するためで、それには最低でも3％の予備率を確保することが必要だと言われています。「電力需給ひっ迫警報」発令の指標も同じ予備率3％です。他にも発電所のトラブルや予想外の気温変化などの不測の事態に対応する余裕を考えるとさらに5％の予備率が必要となり、これらを踏まえて7～8％以上が望ましいとされています。

予備率が変動する例としては…

荒天や曇天で太陽光発電の出力が低下、河川水量の減少による水力発電の出力低下
地震や設備不具合の影響で発電所が停止
天気予報に反して急に気温が上昇もしくは低下した（予想外の積雪、季節外れの猛暑など）
くもりや雨で昼から照明をつける必要性が増える
多くの人が高い関心のあるスポーツの決勝戦や好カードがある　etc.

以上のようなことをはじめ、様々な要因で予備率は変わります。たとえば、100万kWクラスの大規模発電所が停止すると予備率は2％程度低下するとも言われています。
2022年3月の福島沖地震による停電や需給ひっ迫警報は、地震により650万KW分の火力発電所の運転停止が原因であり、その大きさからも電力供給が追いつかなかったことがうかがえます。

5%を下回る予想のときは注意報や警報を発出

電力需給がひっ迫し需要が供給を上回ると、最悪の場合、大規模な停電が発生します。また、発電所のトラブルなどで供給力が急に減ってしまうと電力需給のバランスが崩れて大規模停電に陥ることもあります。実際に2018年9月の北海道で起きた地震では、複数の発電所が停止して需要と供給のバランスが崩れ、北海道全域の大規模停電につながりました。電気は貯めておくことができない性質があり、つねに需要と供給のバランスを保つ必要があるのです。