eモビリティ化の加速に伴うEV普及問題で配電事業者が担う役割とは

欧州の公共充電スポットのネットワークは、⼗分な速さで拡⼤しているとは⾔えません。その主な理由として、以下の3つが挙げられます。

• 設置許可の遅延、管理体制、設置場所へのアクセス：地⽅当局にEVの充電スポットの整備を管理する専任チームが不在。充電スポットの設置と維持管理を担うサービス事業者が設置の許可を取得するまでに数カ⽉かかる場合がある。
  
• 送配電網への接続遅延とコスト：関係者によると、⼀部の欧州諸国の充電サービス事業者が接続許可を取得するまでに最⻑で36カ⽉かかる。特に、急速かつ⾼出⼒の充電設備を設置する場合、⼗分な電⼒を供給するために配電設備を増強する必要があり、これが現地で整備を妨げるボトルネックとして周知されている。配電網への接続コストについては、誰が⽀払うのかという問題や、財源を公共充電設備に充当するのかといった政策上の問題もある。
  
• 充電設備ネットワーク間の相互運⽤性の⽋如：給油と比較した場合の充電スポットの複雑性。主に統⼀規格の欠如により、相互運⽤性がなく、充電する場所と⽀払⽅法に対する利⽤者の選択肢が限定される。⼀⽅、⼀部のネットワークの信頼性が低いことや顧客サービスのレベルにばらつきがあることも、ドライバーが不満を抱える要因となっている。
  

図1：充電設備数（場所・種類別）

eモビリティを⽀えるエコシステム全体の協⼒を強化することで、充電設備の整備を阻む課題に⽴ち向かうことができます。例えば充電サービス事業者が、利⽤者が多く、環境投資の利益率が⾼く、顧客に最⼤限の利便性をもたらすことができる最適な場所に充電設備を設置しようとする場合、都市計画担当者、地⽅⾃治体、⾏政機関と連携することで、より良い事業環境を整えることができるはずです。

充電サービス事業者は、配電事業者とも緊密に連携する必要があるでしょう。場合によっては政府から優遇措置を受けることで、コストを下げつつ送配電網の接続に要する時間を短縮し、公共充電設備のネットワーク強化のための投資を実施することも考えられます。一方、厄介な問題が一つあります。大幅なEVの急増に対応するために充電設備の設置数を増やせば増やすほど、電力の需要は⾼まります。予測できないEVの充電量と負荷の増加に合わせ、配電設備容量を変える必要が出てくるのです。

複数の調査結果から、EVの普及率が50%に達すると電力系統の電圧偏差が標準的な⽔準を超えることが分かりました¹⁹。そのため、充電設備を設置したら後は何もしないという「fit and forget」のアプローチでは、すでに⾼負荷な電力系統の混雑状態をさらに悪化させかねません。それがより顕著になるのは、例えば終業時など電力需要のピーク時とEV充電のピーク時間帯が重なったときです²⁰。

最も利用頻度の高い充電スポットの6カ所をケース分析した結果、2035年にはピーク負荷が21ポイント上昇して90%に達し、変圧器の利⽤率も19ポイント上がって80%になることが分かりました。この6カ所とは、⾃宅（郊外と都市部）、職場、商用車の車両基地、宿泊施設、⾼速道路沿いの充電スポットです。特に注⽬すべきは、ピーク負荷の増加幅が集合住宅では86%、⾼速道路沿いの充電スポットでは90%に達するとEYのアナリストが予測している点です。これらの利⽤場所では、急速かつ⾼出⼒の充電設備が配電設備から⼤量の電⼒供給を受けます。多くの場合、変圧器は定格容量を超えての運転を余儀なくされるでしょう。

マネージドチャージングは、今までの考え方を根本から変えるものです。この⽅法では、配電事業者は数百万台のEVが何の制約もなく自由に充電できることで⽣じる負担を、利用することができます。リアルタイムの運⽤システムと最先端のアプリケーションを活⽤したマネージドチャージングでは、充電に利⽤できる容量、充電する時間帯、充電に掛かる時間を制御し、送配電網に過負荷がかかるリスクを軽減します。そのため、充電できるのは送配電網に⼗分もしくは余剰容量があるとき（例えば、深夜などで需要が低下したとき）や、電気料⾦が下がったときです。マネージドチャージングでは、さまざまな充電セグメントでピーク負荷を7%から21%下げることが期待できます。結果的として送配電網と顧客の双⽅にメリットをもたらします。

マネージドチャージングは電⼒供給者が管理できるソリューションであり、データ接続によって送配電網からEVへとエネルギーを⼀⽅向に振り向けることができます。いずれ、V2G（ビークル・ツー・グリッド）技術が成熟していき、EVは移動できるエネルギー貯蔵設備となるでしょう。EVのバッテリーから電⼒を送配電網や建物に放出し、エネルギーの⽣産量と消費量のバランスを取り、発電量の拡⼤や送配電網強化の必要性を低減することができます。

他のソリューションも試験的に導⼊されています。例えば、分散型太陽光発電所と蓄電システムの併設です。これらは、急速充電や超急速充電⽤には送配電網の電⼒供給量が⼗分でないような、⾼速道路の路側帯の充電スポットで展開できる可能性を秘めています。また、能動的に送電線上を流れる電⼒需給バランスを保つためのスマートワイヤーや無線充電といった新しい構想が検討されているところです。こうした需要側のソリューションはいずれも、送配電網とEVとの間に相乗効果を⽣み出します。そして、あらゆるシナリオを解決することはできないとしても、多くのEVを同時に充電することで⽣じる影響を軽減する⼀助になります。ソリューションがもたらす効果は以下の通りです。

• 送配電網への巨額投資の必要性の低下
• ⼀元管理されている電⼒システム分散化による、消費者のスマートグリッドへの⾃律的な参加
• EVドライバーが分散型の規制対象モデルの⼀部としての役割を担うことによる、電⼒システムへの残余電⼒の供給と適正な対価の獲得

こうしたソリューションが成熟するにつれ、送配電網のデジタル化により、想定に対するパフォーマンスを監視・検証することが、現在および将来の長い期間において、顧客の行動と送配電網への影響を把握し、ネットワークのニーズを理解し、予測し、最適化するために不可欠となります。

eモビリティ化の拡⼤において、配電事業者が中⼼的な役割を果たすことになるでしょう。現在、配電事業者は送配電網の開発・運営と充電設備の新規接続の管理を担っています。その⼀⽅で、可能な限りコストを下げ、最も環境負荷を低減させて運営するという社会的義務も負っており、座礁資産リスクを避けながら適した場所に適したタイミングで投資しなければなりません。現場の送配電網を監視することで、配電事業者は混雑しているエリアを特定し、EVの充電が電⼒需要に及ぼす影響を評価し、将来の配電設備への投資ニーズを予測することができます。また、欧州がスマートグリッドやローカルフレキシビリティ市場に移⾏するにつれ、配電事業者は成熟しつつあるソリューションを取り⼊れ、ピーク消費量を下げ、混雑を緩和し、電⼒の質と信頼性を⾼める体制を整えることができるでしょう。

EV移⾏の機運が加速する今、自動車の電化に必要な電⼒システムの計画⽴案は⼀⼤事業です。配電事業者がこれを成功させるために必要なのは以下の通りです。

• 低電圧および中電圧のネットワークの可視性向上による、どこで何が起きているかのよりよい理解
• EV普及促進のため、完全に⾃動化され調和した顧客体験を⽀える最適なスキルセット、能力、投資
• EVと送配電網間の電力の流れをリアルタイムで追跡し、ストレスが増大する配電設備の管理を支える機能の獲得

配電事業者がスキルセットの幅を広げ、責務を遂行することは、顧客を中心に据えたサービスの向上につながります。それは、⼀層多くの⾰新的なソリューションをもたらし、ドライバーのEV体験の向上にも結びつくでしょう。