市場予測・将来展望シリーズ ～ Electricity Deregulation 編
－スマート社会 ～ 電力自由化市場推移/予測・発電/送配電/蓄電/住宅 システム市場 －
Sample
株式会社 日本エコノミックセンター
編 集 スマートエネルギーグループ
Copyright JAPAN ECONOMIC CENTER CO.,LTD.
はじめに
2016 年 4 月の電力小売り全面自由化を控えて、
先に自由化されている大口向け販売
（新
電力）で事業者の勢力図に変化が起きています。大口向けで新電力勢いのシェアは 2015
年 4 月に約 5.9%と過去最高を記録。新電力の中で首位のエネット㈱のシェアは約 34％と
下がり、2 位以下が大きく伸びました。新電力による供給が広がっているのは、電力小
売りの全面自由化が背景にあります。異業種からの新規参入企業は大口向けけ販売でノ
ウハウを蓄積していきます。大手電力会社も供給エリア外での本格販売向けて、子会社
の新電力を通じた販売を広げています。大口販売の全面自由化時代への前哨戦は、今後
も厳しさを増しそうです
大手電力会社の送配電部門を分社化する「発送電分離」を 2020 年 4 月に行うことを義
務付ける改正伝記事業法が 2015 年 6 月の参議院本会議で可決、成立しました。政府が進
める電力システム改革の第 3 弾で、改革の総仕上げとなります。1951 年から続いてきた
大手電力会社による発電、送配電の地域独占が崩れ、さまざまな企業が発電や電力小売
り事業に新規参入しやすくなります。政府は東日本大震災後、3 段階で電力システム改
革を進めてきました。まず今年 4 月に全国の電力需給を調整する「電力広域的運営推進
機関」を設立、地域をまたぐ電力融通をしやすくしました。第 2 弾として、16 年 4 月に
電力の小売りが全面自由化され、需要家が自由に電気の購入先を選べるようになります。
本レポートの序章では、電力自由化（新電力）市場の最新動向と将来を掲載、第Ⅰ章で
は、電力自由化市場の動向と展望について、調査及び分析を行っています。また関連企業
の動向や展望について掲載しています。第Ⅱ章では、発電システム市場の動向や技術につ
いて述べています。第Ⅲ章では、送電・配電システムの動向と技術について述べています。
第Ⅳ章では、蓄電システム市場の動向や技術について記載しています。第Ｖ章では、住宅
用エネルギーシステムの動向と技術について掲載しています。
弊社は本年、創立 49 周年を向かえる市場調査・マーケティング会社です。将来展望シ
リーズは、新規参入される企業様を含めた事業計画書の立案、事前調査、実行、検証など
幅広く活用されています。なお、当レポートは 2015 年 6 月 30 日現在の調査内容で、それ
以降の事業動向などは、
「週刊 スマートニュース」をぜひご覧下さい。
平成 27 年 7 月
株式会社 日本エコノミックセンター 市場調査部
スマートエネルギーグループ
☆★☆ 目 次 ☆★☆
2015 電力自由化市場・関連技術の実態と将来展望 ～ 将来展望シリーズ
序 章 電力自由化の最新動向と将来 １．電力自由化の理論的な背景と動向 ... 1 (1)電力自由化の理論的背景... 1 (2)世界における電力自由化 ... 2 (3)日本における電力自由化 ... 5 (4)電気事業の概要について ... 6 (5)電力自由化の最新関連動向... 7 (6)電気自由化の最新企業動向... 8 (7)電気自由化ビジネスの将来 ... 9 第Ⅰ章 電力自由化の市場動向と展望 １．電力自由化市場の概況と動向 ... 11 (1)電力自由化と発電事業 ... 11 (2)電力小売り自由化の効果 ... 12 ①新電力参入事業者数推移（グラフ） ... 13 ②新電力事業実施者数推移（グラフ） ... 14 ③新電力販売電力量推移（グラフ） ... 15 ④総需要電力量・電力自由化分野電力量推移（グラフ）... 16 ⑤電力自由化分野・新電力販売電力量推移（グラフ）... 17 ⑥自由化分野に占める新電力販売量シェア推移（グラフ）... 18 ⑦新電力販売電力量シェア（グラフ） ... 19 ⑧新電力販売量事業者別推移（グラフ・主要 10 事業者）... 20 ２．事業者別新電力販売量推移（グラフ・上位 20 事業者）... 21 (1)株式会社 エネット ... 21 (2)株式会社 Ｆ-Power ... 22 (3)丸 紅 株式会社 ... 23 (4)JX 日鉱日石エネルギー 株式会社... 24 (5)日本テクノ 株式会社 ... 25 (6)日本ロジテック 協同組合 ... 26 (7)オリックス 株式会社 ... 27 (8)新日鉄住金エンジニアリング 株式会社 ... 28 (9)サミットエナジー 株式会社 ... 29 (10)ミツウロコクリーンエネルギー 株式会社 ... 30 (11)昭和シェル石油 株式会社 ... 31(12)イーレックス 株式会社 ... 32 (13)伊藤忠エネクス 株式会社 ... 33 (14)ダイヤモンドパワー 株式会社 ... 34 (15)パナソニック 株式会社 ... 35 (16)一般社団法人 電力託送代行機構 ... 36 (17)出光グリーンパワー 株式会社 ... 37 (18)株式会社 トヨタタービンアンドシステム ... 38 (19)東京エコサービス 株式会社 ... 39 (20)株式会社 CNO パワーソリューションズ ... 40 ３．新電力実施事業者一覧表（2015 年 4 月・77 事業者）... 41 ４．電力自由化関連企業の動向と展望（主要 20 社）... 44 (1)イーレックス 株式会社 ... 44 (2)出光グリーンパワー 株式会社 ... 45 (3)伊藤忠エネクス 株式会社 ... 46 (4)株式会社 エネット ... 47 (5)株式会社 Ｆ-Power ... 48 (6)オリックス 株式会社 ... 49 (7)サミットエナジー 株式会社 ... 50 (8)株式会社 CNO パワーソリューションズ ... 51 (9)JX 日鉱日石エネルギー 株式会社... 52 (10)昭和シェル石油 株式会社 ... 53 (11)新日鉄住金エンジニアリング 株式会社 ... 54 (12)ダイヤモンドパワー 株式会社 ... 55 (13)一般社団法人 電力託送代行機構 ... 56 (14)東京エコサービス 株式会社 ... 57 (15)株式会社 トヨタタービンアンドシステム ... 58 (16)日本テクノ 株式会社 ... 59 (17)日本ロジテック 協同組合 ... 60 (18)パナソニック 株式会社 ... 61 (19)丸 紅 株式会社 ... 62 (20)ミツウロコクリーンエネルギー 株式会社 ... 63 【参 考】特定規模電気事業者一覧（2015 年 6 月・697 事業者） ... 64 ５．新電力販売電力量・需要別予測 ... 84 (1)2015 年新電力販売電力量... 84 (2)新電力販売電力量推移・予測（グラフ） ... 85 (3)新電力販売シェア推移・予測（グラフ） ... 86 第Ⅱ章 発電システムの市場動向と技術 １．発電システムの概要と技術動向 ... 87
(1)発電の原理について ... 87 (2)水力発電について ... 88 (3)火力発電について ... 90 (4)原子力発電について ... 92 (5)新エネルギー導入の意義 ... 94 【参 考】新エネルギー導入量（経済産業省） ... 95 2．太陽光発電国内市場の動向と展望 ... 96 (1)太陽光発電（メガソーラー）の概要と動向 ... 96 (2)メガソーラーの設置・稼動動向（表・1MW 以上） ... 99 (3)メガソーラー市場の最新動向 ... 104 (4)メガソーラー関連メーカーの動向 ... 105 ①メガソーラー国内市場推移・予測（出荷量）... 107 ②メガソーラー国内市場推移・予測（金額）... 108 ③メガソーラー向け架台国内市場推移・予測（金額） ... 109 ④メガソーラー向け架台国内シェア（2013～14 年度） ... 110 ⑤メガソーラー向けパワーコンディショナー国内市場・予測 ... 111 ⑥メガソーラー向けパワーコンディショナー国内シェア ... 112 ⑦メガソーラー国内市場推移・予測（金額・製品別）... 113 3．風力発電国内市場の動向と実態 ... 114 (1)国内風力発電市場概況と動向 ... 114 (2)国内風力発電市場推移・予測（グラフ） ... 115 ①風力発電導入容量（年別）推移（10kW 以上） ... 115 ②風力発電導入基数（年別）推移（10kW 以上） ... 116 ③風力発電導入容量（累積）推移（10kW 以上） ... 117 ④風力発電導入基数（累積）推移（10kW 以上） ... 118 ⑤風力発電国内導入量長期推移予測（容量） ... 119 ⑥風力発電国内導入量長期推移予測（基数） ... 120 (3)風力発電機メーカーシェア（国内） ... 121 ①大型～小型風力発電機メーカーシェア（単年）... 122 ②大型～小型風力発電機メーカーシェア（累積）... 123 ③大型～小型風力発電事業者国内シェア（累積）... 124 4. バイオマスエネルギーの動向と展望 ... 125 (1)バイオマスエネルギーの概況と背景 ... 125 (2)海外の木質バイオマス動向 ... 126 (3)国内の木質バイオマス事例 ... 129 【参 考】バイオマス発電関連メーカーの動向（表）... 131 5. コージェネレーション市場と技術動向... 132 (1)コージェネレーションについて... 132 (2)政策におけるコージェネレーション ... 132
(3)我が国におけるコージェネレーションの/普及状況 ... 135 【参 考】コージェネレーション設備の導入実績（グラフ）... 136 第Ⅲ章 送電・配電システムの動向と技術 １. 送電・配電の概要と技術動向... 139 (1)送電システム概要と技術... 139 (2)配電システム概要と技術... 140 2. 国内スマートコミュニティの関連動向と展望... 141 (1)スマートグリッド導入の意義 ... 141 (2)国内のスマートコミュニティ関連動向 ... 142 ①スマートグリッド世界・国内市場推移予測（金額・拠点）... 143 ②スマートコミュイニティ国内市場推移・予測 ... 144 3. スマートグリッドの動向と展望 ... 146 (1)スマートグリッドの目的と方法 ... 146 (2)スマートグリッド構成市場の分類 ... 148 4. スマートグリッド国内市場の動向と展望 ... 150 (1)スマートグリッド国内市場の業界構造 ... 150 (2)スマートグリッド国内構成市場の概要 ... 151 ①スマートグリッド国内構成市場予測 ... 151 ②スマートグリッド構成市場構成比率（グラフ）... 152 (3)スマートグリッド国内構成市場別推移・予測... 153 ①スマートメーター国内市場推移・予測／予測シェア... 153 ②電力効率・制御機器国内市場推移・予測／予測シェア... 154 ③超伝導ケーブル国内市場推移・予測／予測シェア... 155 ④インバータ関連国内市場推移・予測／予測シェア... 156 ⑤蓄電システム国内市場推移・予測／予測シェア... 157 ⑥電圧調整関連機器市場推移・予測／予測シェア... 158 第Ⅳ章 蓄電システムの市場動向と技術 1. 大容量二次電池の種類と特徴 ... . 159 (1)リチウムイオン電池の特徴と種類 ... . 159 (2)大型ニッケル水素電池（Ni-MH）電池の動向 ... . 160 (3)レドックス・フロー電池の動向 ... . 161 (4)NAS（ナトリウム硫黄）電池の動向 ... . 162 2. タイプ別二次電池世界市場推移・予測（全体）... . 163 (1)タイプ別二次電池出荷数量推移・予測 ... . 163 (2)タイプ別二次電池出荷金額推移・予測 ... . 164 3. タイプ別二次電池世界市場推移・予測（個別）... . 165 (1)タイプ別二次電池世界市場推移・予測（数量・金額）... . 165
(2)リチウムイオン電池世界市場推移・予測（数量・金額）... . 166 (3)リチウムイオン電池世界メーカーシェア（数量・金額）... . 167 (4)タイプ別リチウムイオン電池市場推移・予測... . 169 (5)ニッケル水素電池世界市場推移・予測（数量・金額）... 170 (6)ニッケル水素電池世界メーカーシェア（数量・金額）... 171 (7)タイプ別ニッケル水素電池世界市場推移・予測... 173 (8)用途別ニッケル水素電池世界市場推移・予測... 174 (9)鉛蓄電池世界市場推移・予測（数量・金額）... 175 (10)鉛蓄電池世界メーカーシェア（数量・金額）... . 176 (11)用途別鉛蓄電池世界市場推移・予測 ... . 178 (12)NAS（ナトリウム硫黄）電池世界市場推移・予測（数量・金額） ... . 179 (13)レドックス・フロー電池世界市場推移・予測（数量・金額） ... . 180 第Ⅴ章 住宅用エネルギーシステムの動向と技術 1. 住宅用エネルギーシステムの概要と動向 ... . 181
(1)HEMS（Home Energy Management System）の概要と動向... . 181
(2)BEMS（Bullding Energy Management System）の概要と動向... . 183
(3)HEMS・BEMS・FEMS・CEMS の無線化... . 185 (4)HEMS アライアンス（共同検討体制）... . 186 (5)環境共創イニシアチブ（SII）について ... . 187 (6)HEMS 機器導入支援事業... . 188 (7)メーカー別・暦年別補助対象機器台数（表）... . 189 ①HEMS 世界／国内市場推移・予測（台数・金額） ... . 190 ②HEMS 国内市場推移・予測（台数）... . 191 ③HEMS 国内市場推移・予測（金額）... . 192 ④HEMS 国内メーカーシェア（台数）... . 193 ⑤HEMS 国内市場推移・予測（金額）... . 194 2. スマートハウスの導入意義 ... . 195 (1)スマートハウスの背景と定義 ... . 195 (2)スマートハウスを活用する事業 ... . 196 (3)スマートハウス内のシステム構成 ... . 197 (4)スマートハウスの参入企業状況 ... . 198 ・スマートハウス世界／国内市場推移・予測 ... . 199 【参 考】電力自由化関連団体 ... . 200
序 章 電力自由化市場の最新動向と将来（サンプル）
１．電力自由化の理論的な背景と動向
電力自由化または、電力市場の自由化とは、従来から独占されてきた電気事業において
市場参入規制を緩和し、市場競争を導入することである。電気料金の引き下げや電気事業
における資源配分の効率化を進めることを目的としている。
具体的に行われることとしては、
・誰でも電力供給事業者になることができる（発電の自由化）
・どの供給事業者からでも電力を買えるようにする（小売の自由化）
・誰でも既設の送・配電網を使って電気を送・配電できるようにする（送・配電の自由化）
・既存の電力会社の発電部門と送電部門を切り離すことで競争環境を整える（発送電分離）
・電力卸売市場の整備 などがある。
(1)電力自由化の理論的背景
電力産業には規模での経済があると考えられてきたため。多くの国で電力会社に地域独
占を認め、その代わりに電気料金を規制してきた。ところが、2 つの環境変化が地域独占
の必要をなくした。
・発電についての規模を経済が重要でなくなった。現在では個々の発電所の発電能力に比
べて需要規模が十分に大きいため、発電に関しては規模での経済がなくなっている。その
一つの原因は、ガスタービン発電などによって小規模でも安く発電ができる技術進歩が起
きたことであり。もう一つの原因は多くの国で単に電力需要が増加し続けたため、個々の
発電所の生産規模に比べて市場が大きくなったことによる。このため多くの発電事業者が
競争的に電力供給に参加できることとなった。
・情報通信技術」の発達により分散的な発電が可能になった。発電に関する競争が導入さ
れると多くの需要家と供給家による需要供給を瞬時に修正する必要がある」
。
このため以前
は電力会社内の閉じた世界で発電しなければ能率的に給電指令を行えなかった。しかし、
情報通信技術の発達によって分散多岐な市場参加者間の需給調整が可能となった。例とし
てスマートグリッドが挙げられる。
このような環境変化によって発電に関する競争が導入できるようになった。これが電力
自由化である。なお、送電送電配網に関しては規模の経済があるため、発電事業の自由化
後にも送電網提供サービスは独占のまま残し、送電配料金は従来通りに規制する。
自由化は、2 つのルートで電気料金を引き下げると考えられている。
・従来の総括原価主義の規制下のように、無駄なコストまで料金に上乗せすることができ
なくなる。半面、コストを引き下げた企業は、その分利潤を増大することができる。この
ため競争によって発電コストが下がる。
・電気料金が需給のバランスで決まるようになると、夏のピーク時間帯の電力料金は高く
なる。夏が蒸し暑い日本では、夏の冷房電力需要量が大きく、このピーク時間帯の需要に
備えて過大な送電や発電の設備が作られてきた。これまでのような過大な施設は不要とな
り、ピーク時以外の時間帯の電力料金は大幅に引き下げられる。
第Ⅰ章 電力自由化の市場動向と展望（サンプル）
１．電力自由化市場概況と動向
(1)電力自由化と発電事業
①電力自由化の趣旨
電気の大口使用者への小売事業（電気の供給事業）については、平成 12 年（2000 年）
から参入規制が順次撤廃され、地域の電力会社（北海道などの一般電気事業者）以外に電
力小売事業に新規参入した事業者も電気の供給を行っている。
これにより、電気の使用者が教祖条件等を設定し、他の地域の電力会社や新規参入事業
者から、小売事業者を選択できるようになっている（電力の小売自由化）
。このうち、新規
参入事業者のことを、
「新電力（特定規模電気事業者）と呼び、各地で小売事業を展開して
いる。
また今後、安定供給の確保や電気料金の最大限抑制、需要家の選択肢や事業者の事業機
会拡大等を目的とした電力システム改革を推し進めることとしており
（平成 25 年 4 月閣議
決定）
、その中で、家庭などへの小売事業については、平成 28 年度（2016 年 4 月）に自由
化することとしている（小売全面自由化）
。
②発電事業の概要
電気事業法上の電気事業者には当たらないが、一定規模・一定期間以上に渡って一般電
気事業者に対して電気を卸売りする「卸供給事業者（いわゆる IPP が存在）
」が存在する。
なお、卸供給については、第一次電気事業制度改革（平成 7 年）で、発電部門において
競争原理を導入する観点から、一般事業者が新設の火力電源を設置する場合、自社設備よ
り安価で IPP から応札されている場合、IPP からの調達を求める制度（火力全面入札制度）
が導入されていたが、第三次電気事業制度改革（平成 15 年）において、卸電力取引市場が
整備されるとともに新たな調達についての義務付けが廃止されている。
その他、新電力等に電気を卸売りする発電事業者や、主として自らの工場で用いる電気
を発電する自家発電自家消費が存在する。
今後、電力システム改革において、現行の電気事業法の事業類型も抜本的に見直し、卸
電気事業者や卸供給事業者などについては、新たに発電事業者（仮称）と位置づける予定。
供給の相手方 類 型 対 象 事業規制卸電気事業
（電源開発他）
200 万 kW 以上の供給設
備を有する事業者
事業許可、事業の休廃
止許可、供給義務、供
給条件の届出
一般電気事業者
卸供給（IPP）
10 年以上 1000kW 超え
5 年以上 10 万 kW 超え
供給条件の届出
一般電気事業者以外の
電気事業者
発電事業
（非規制）
自 由
な し
自家消費
自家発電
な し
な し
①新電力参入事業者数推移（グラフ）サンプル
新電力参入事業者数推移 単位: 事業者数 0 50 100 150 200 250 300 350 0 100 200 300 400 500 600 700 800 新電力企業月別 新電力企業累計 新電力企業月別 3 4 0 2 4 2 3 3 3 2 10 12 19 43 146 98 319 新電力企業累計 3 7 7 9 13 15 18 21 24 26 36 48 67 110 256 354 673 2000年度 2001年度 2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度 2009年度 2010年度 2011年度 2012年度 2013年度 2014年度 2015年度 2016年以降 新電力参入事業者数推移 単位: 事業者数 0 100 200 300 400 500 600 700 800 新電力企業累計 新電力企業累計 3 7 7 9 13 15 18 21 24 26 36 48 67 110 256 354 673 2000年度 2001年度 2002年度 2003年度 2004年度 2005年度 2006年度 2007年度 2008年度 2009年度 2010年度 2011年度 2012年度 2013年度 2014年度 2015年度 2016年以 降 ※ 以上、エネルギー庁を参照⑦新電力販売電力量シェア（グラフ）サンプル
新電力販売電力シェア 2013年度 エネット 51.1% オリックス 2.5% サミットエナジー 4.5% 日本テクノ 5.6% JX日鉱日石エネルギー 6.5% 丸紅7.6% Ｆ-Power 10.6% 日本ロジテック 2.1% 新日鉄住金 エンジニアリング 4.2% ミツウロコグリーン エネルギー 1.7% その他 3.7% エネット Ｆ-Power 丸紅 JX日鉱日石エネルギー 日本テクノ 日本ロジテック オリックス 新日鉄住金エンジニアリング サミットエナジー ミツウロコグリーンエネジー その他※新電力販売電力量シェア（2014 年度・円グラフ）
※ 以上、エネルギー庁を参照４．電力自由化関連企業の動向と展望（主要 20 事業者）サンプル
会社名〇×△ 株式会社
本 社 会社概要 事業内容 発電拠点 関連会社 会社沿革 （主要）新電力供給電力量
単位: 千 kWh2012 年度
2013 年度
2014 年度
2015 年度
2016 年度
供給電力量293、451
336,562
457,001
566,600
668,500
前年度比61.4%
114.6%
136.0%
123.9%
117.9%
受電電力量754,739
846,388
898,599
1,026,600
1,128,500
送電電力量461,228
509,826
411,598
440,000
460,000
差引小計293,451
336,562
457,001
586,600
668,500
自社余剰-
-
-
-
-
発電所内用 電力量-
-
-
-
-
自家消費量-
-
-
-
-
※ 2014 年度までは実績、15 年度以降は予測供給電力内訳 2015 年 4 月期
小売順位 １３位／７７社 卸売順位 ８位／７７位 小売増加率 ７２．０％ 増加率順位 ２０社／７７社 小売販売率 ５２．７％ 販売率順位 ６１社／７７社 販売先割合 食料品 21％、化学工業 11％、石油・石炭製品 46％ その他 20％ ※ 小売販売率は、小売・卸売の販売比率である第Ⅱ章 発電システムの市場動向と技術（サンプル）
１．発電システムの概要と技術動向
(1)発電の原理について
発電には色々の歩法があって、それぞれの長所・短所も様々である。日本では主に「水
力発電」
「火力発電」
「原子力発電」をそれぞれ長所と短所を上手に組み合わせた方法で電
気を供給している。
日本のエネルギー自給率はわずか 4％。この脆弱なエネルギー構造のもと、国内の電気
事業は伸び続ける需要や、昼夜間における需要格差の拡大といった多くの課題に対応しな
が営まれている。
こうした背景の中で、
これから将来にわたって安定して経済的に電気を届けるためには、
ひとつの電源に頼るのではなく、水力、火力、原子力などの発電方式の特性を生かして、
バランス良く組み合わせていくことが重要である。
これが電源のベストミックスである。資源小国・日本において電気を安定して届けるた
めの方法である。また近年、太陽光発電や風力発電など、新エネルギーと呼ばれる発電方
法が注目され、実用化されつつある。
①水力発電
再生可能な国産エネルギーで、クリーンな発電方式でベース供給力として活用されてい
る。その半面、開発には大規模な環境の改善の必要があるなどのメリットがある。
②火力発電
時々刻々変化する電力需要に合わせてベ０ス供給力からミドル供給力、ピーク供給力と
して活用している。その反面、石油、石炭、LNG などの化石燃料が必要な発電方式のため、
エネルギー資源の価格変動の影響を受けるほか、資源枯渇、CO
2の排出の問題もある。
③原子力発電
燃料単価が安く広く世界に分布しているウラン資源を利用しており、また、CO
2の排出が
少ない発電方式のため、ベース供給力として活用されていた。その反面、厳重な放射線管
理や、放射線廃棄物の適切な処理、処分が必要となる。なお東日本大震災後、すべての原
子力発電所は停止している状況で、新規制基準への適合を確認した原子炉もある。
④新エネルギー等
自然エネルギーを利用しているため、資源の枯渇がないこと、地球温暖化の主因とされ
る CO
2の排出量が少ないなどのメリットがある。その反面、自然状況に左右され安定供給
が難しい、発電コストが高い、設置できる地点も限られる場合もあるなどの課題も残って
いる。
新エネルギーとは、太陽光、風力、地熱（バイナリー発電）
、中水力（1,000kW 以下）
、
バイオマスなど自然環境から得られ、再生可能エネルギーのうち、その普及のために支援
を必要とするものである。
第Ⅲ章 送電・配電システムの動向と技術（サンプル）
１．送電システムの概要と技術動向
(1)送電システムの概要と技術
送電とは、電気を送ること、また発電所で発電した電力を配電網に供給するため、送電
網システムの構築とその運用を行うこと（電気事業における送電）
、電線路の一部を形成す
る。
①送電システムの概要
送電とは、ある長さの電線（伝導体）の両端に電圧差を発生させて電流を流す（通電）
のことであり、電力を供給することである。家屋内のコンセントから電気器具の間の配線
や鉄道・工場・病院などでの自家発電機からの配電もこの原理であるが、特に長距離の場
合を送電と呼ぶ。
19 世紀半ばの電気事業初期には、発電所は需要の多い都市部に建設され直流や交流の電
力が消費者に販売されていた。後に大規模水力発電や交流電流の長距離送電の技術が確立
し、大規模な送電網が張り巡されていた。電力の供給元である一般電気事業者（電力会社）
の発電所は多くの場合、電力消費者から離れた場所に設置されている。特に大規模水力発
電所はその適所が山間部であり消費者の多い平野部とは距離があり、また原子力発電所は
水力発電所のような地形的制約は無く人口密集地への設置も可能ではあるが、リスク回避
の為に人工密集地から離れた所に設置される。長距離の送電では電線の抵抗による送電ロ
ス（ジュール熱）が発生するため、より高電圧で低電流に変換しｔｔ送電ロスを低減させ
ている。発電所内の変電所では、27.5 万から 50 万ボルトの超高圧電圧へ変電（昇圧）さ
れ、送電されるが、電力最終消費者への送電網の途中に変電所がいくつかあり、そこでは
段階的に電圧が下げられ（降圧）
、日本の一般家庭向けには 100 ボルトまで変圧される。
②送電経路内の施設と設備
・発電所
発電所の出力は数千から 2 万ボルトの電圧であり、発電所または隣接した変電所で 27.5
万から 50 万ボルトの超高圧へ変電（昇圧）され送り出される。
・超高圧変電所
超高圧変電所は変電所から最初の変電所で、より電力消費者に近くに立地し、15.4 万ボ
ルトへ変電され一次変電所へ送電される。
・一次変電所
一次変電所では一部は 15.4 万ボルトのまま大工場や鉄道へ電力供給され、残りは 6.6
万ボルトへと変電され中間変電所へ送電される。
・中間変電所
中間変電所では 6.6 万ボルトから 2.2 万ボルトへ変電され、一部は工場へ供給され、残
りは柱上変圧器と送り出される。
・柱上変電所
柱上変圧器では、100V、200V へ変電され家庭や小規模事業所などへ供給される。
第Ⅳ章 蓄電システムの市場動向と技術（サンプル）
１．大容量二次電池の種類と特徴
(1)リチウムイオン電池の特徴と種類
①リチウムイオン電池の原理
正極にリチウムを含有するコバルト酸化物、
負極に炭素を使用した二次電池が 1991 年に
ソニーから商品化された。この電池は、リチウムイオン電池であるが、充電時の負極では
炭素中へのリチウムの吸蔵反応が起こって、金属リチウムの析出が無いために、金属リチ
ウムを使用する二次電池とは区別されている。この電池の電極材料の開発は、電池の商品
化より約 10 年古くて、正極である LiCoO
2については 1980 年頃に英国オックスフォード大
学の研究者らによって報告されている。現状では、色々な正極、負極材も開発、実用化さ
れており、コバルト酸化物正極、炭素負極以外の材料を使用したものも、同種の充放電反
応機構による二次電池はリチウムイオン電池と呼ばれている。
代表的には、正負極活物質である LiCoO
2と黒鉛を使用している。正極の LiCoO
2と負極の
黒鉛はいずれも層状の結晶構造を持って、充電時に正極から負極へリチウムイオン（Li
+）
が移動して、放電時には逆に負極から正極へリチウムイオンが移動する。このような層状
構造の物質の層間にイオンが入る反応は、物質の基本構造が変化しないために、充放電を
繰り返す二次電池の電極に適している。
リチウムイオン電池の実現を可能にした技術の一つは、リチウムを吸収・放出できる炭
素材料である。炭素電極に関する研究の進歩によって、炭素上に形成される皮膜が充放電
反応に対して重要な役割を果たすことが分かっている。この皮膜は、最初に充電される際
に副反応として生成し、
リチウムイオン伝導性の固体電解質であるため
（SEI）
と呼ばれる。
実際には、LIF や Li
2Co
3などの無機化合物や有機化合物を含む複雑な組成となっている。
炭素負極の充電時の電位は、金属リチウム（Li）に近く、電解液を構成する有機溶媒は
還元分解される電位であるが、はじめに安定である SEI が形成されると、その後は有機溶
媒の分解はおこらず、リチウムのインターカレーション反応（層間にイオンが入り込む）
が進行する。
負極材の主流となっている黒鉛は、
良質な SEI を形成することが必要である。
②リチウムイオン電池の特徴
リチウムイオン電池は、新しい二次電池である。過去十数年での間に、生産金額も高く
注目される二次電池となった。
1)普及している二次電池の中では、エネルギー密度が最大で、小形、軽量化の進むエレク
トロニクス機器に適している。
2)単セルの電圧が高く、
約 3.6V で他の二次電池と比較して使用本数を減らすことができる。
3)エネルギー効率が高いため、充電・放電の際のエネルギー損失が小さいために、電力貯
蔵用途にも適している。
4)アルカリ二次電池で起こるとされるメモリー効果（充電を繰り返すと放電容量が低下す
る現象）がないため、つぎ足し充電での使用には適している
5)使用温度範囲が広いこと、充放電サイクル寿命が長いことなど、充放電性能の観点で総
合的に優れた二次電池である。
ただ可燃性の有機電解質を使用しているのが欠点でもある。
第Ｖ章 住宅用エネルギーシステムの動向と技術（サンプル）
１．住宅用エネルギーシステムの概要と動向
(1)HEMS（Home Energy Management System）の概要と動向
①HEMS の定義
HEMS とは、「ホームエネルギーマネジメントシステム」のことである。IT（情報技術）
を駆使して家庭内の電力供給・消費と蓄電機能を管理する省エネ住宅の中心部である。
住宅各社のほか日立製作所やパナソニックなど電機各社も HEMS 開発を競っている。ど
の性能をどの程度盛り込むのか、独自開発か他社製品の採用かは、発売時期とも絡む微妙
な問題となる。海外では米国を中心に欧州でも市場が形成されつつある。
また、エネルギー管理システム（EMS）とは、電力使用量の可視化、節電（CO2 削減）の
為の機器制御、ソーラー発電機等の再生可能エネルギーや蓄電器の制御を行うシステムで
ある。管理対象により、HEMS、BEMS、FEMS、CEMS という名前がそれぞれ付けられている。
HEMS（ヘムス）は、住宅向け、BEMS（ベムス）は商用ビル向け、FEMS（フェムス）は工場
向け、CEMS（セムス）はこれらを含んだ地域全体向けとなる。それぞれに管理対象は違う
が、電力需要と電力供給のモニターとコントロールするというシステムの基本は共通であ
る。
ＣＥＭＳ（地域全体） － ＨＥＭＳ（住宅向け）
－ ＢＥＭＳ（商用ビル向け）
－ ＦＥＭＳ（工場向け）
②HEMS（Home Energy Management System）の概要
HEMS は、家庭内のエネルギー監理システムの意味で「ヘムス」と呼ぶ。HEMS と聞くと
家庭内の消費電力を室内のディスプレイで表示する装置を想像しがちであるが、HEMS（ヘ
ムス）は、エネルギー管理システム全体を意味する。
HEMS は、HAN（Home Area Network）と連動し、家庭内のエネルギー管理をするためのシ
ステムである。HEMS により電力の使用を効率化でき、節電や CO
2削減に役立つ。HEMS とは
エコロジーと居住快適性を実現するための技術である。
HEMS を構築する際に、ソーラーパネルを使用して太陽光発電や燃料電池で電気を起こし、
その電気をリチウムイオンバッテリーのような蓄電池に蓄えて使用する場合、発電量と蓄
電量をリアルタイムで把握する必要がある。さらに、HEMS は家庭電器が現在どのくらい電
気を消費しているかを知る必要もある。個々の家電機器の電力消費量を把握し制御するこ
とによって、より細かな電力管理が可能となる。電気自動車のバッテリーの残量の把握や
充電のタイミングを制御する必要もある。HEMS では電気自動車のバッテリーを電源として
利用するというアイデアもある。
経済産業省が HEMS 導入の促進のために助成金制度を設ける等、HEMS が注目をあびてい
る。現状の HEMS では、家電の消費電力を可視化する機能が主体で一部に制御機能を有し
ている。さらに、HEMS はスマートハウスの一部として運動し、省エネ性や利便性の向上を
実現する。
2015 年版
電力自由化市場・関連技術の実態と将来展望
発 行: 2015 年 7 月 24 日 第１版
定 価: 本体価格 70,000 円＋消費税
発 行 人: 石 澤 宜 之
編 集: 株式会社 日本エコノミックセンター 市場調査部
印 刷: 株式会社 アクセア
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