电力自由化时代完善广域输电网基础设施的方式

　　作为电力系统改革的一环，广域运营推进机构（以下简称"广域机构"） 于2015年4月成立，至今已经过了一年半。广域机构的主要功能是推动完善广域利用电源所需的输电网基础设施，并加强全国规模的平时和紧急时调整电力供求的功能。

　　作为完善广域基础设施的第一步，今年6月制定了扩大东京和中部地区之间的联网设备容量的计划。2011年3月11日发生的东日本大地震使东北地区和东京地区的许多发电站受灾，陷入了电力供给短缺的困境。这时，由于连接东京和中部地区的设备容量太小，从关西地区输送电力受到制约。震灾发生后，东京地区实施了计划停电，其后的节电也对企业的生产活动和国民生活造成了重大影响。鉴于这种情况，有关方面决定完善连接东京与中部地区的基础设施。这样，当发生重大事故或灾害时，就可以有效利用东西两个地域间的相互输电，规避由灾害引起的电力供给短缺风险。而且加强了东西两地域间的联网设备，还有望搞活全国规模的电力市场交易。

　　广域机构不仅负责推进完善地域间的联网设备，还负责完善地域内的主要输电基础设施。建设输电网不仅需要巨额费用，而且建造工期长，其中有的工程超过10年。因此不能只看现在实施中的计划，还需要从长远的观点完善输电网的基础设施。

　　在推动电力自由化以前，获得地区垄断权的电力公司独家承担了各地区的供电，电力公司在自己的管辖区域内，从发电站选址到完善主要输电网都可以配套实施。在监管体制下垄断企业进行决策必然会受到局限，也无法解决广域问题。但是另一方面，在本地区内可以综合考虑发电站选址和完善输电网，使节约成本的激励机制发挥了作用。

　　然而，随着电力自由化的进展，新成立的发电企业进入市场，难以建设以前那样的发电输电一体化设备。进入市场的新企业根据各自的发电收益，决定选址和发电容量。对于这种各自为营的发电站地址，输电网一方可能也必须加强对策。但是在发电方和输电方各自为政的状况下，无法确定能否建设一体化高效设备。

　　因此，发电站选址和建设输电网的配套变得非常重要。第一，运用成本效益分析被认为是有效的方法。我们假设现在无论是原有电力企业还是新进入市场的企业，都想在某处建造新发电站，利用输电网。如果该发电站的发电成本较低，一旦连接输电网就可以替代成本较高的其他发电企业，那么电力行业整体的发电成本就有可能下降。从社会角度来看，这是一种利好。另一方面，新建发电站为连接输电网而增加的成本，将成为社会性成本。这样就可以对社会性效益和成本加以比较，评估新建发电站连接输电网是否合算。在评估时，还可以加进是否提高供给可信度、能否削减二氧化碳排放量等其他各种因素。实际上，在电力自由化方面先行一步的欧美各国，正在摸索在建设输电网时采用成本效益分析的方法。对于日本的广域机构来说，这种方法将成为今后的课题。

　　第二，发电企业在利用输电网时，有些联网地点通过改变联网价格，可以促进更有效地选择发电站地址，产生经济上的激励机制。我们假设发电企业希望在远离电力需求的地点建设发电站。这时如果需要增加通向需求地的输电网，就会花费巨额成本。另一方面，如果发电企业在距离需求地较近的地点建设发电站，就能大幅度降低增设输电网的成本。鉴于此，提高远离需求地的联网地点的联网价格，降低需求地附近的联网地点的联网价格，利用价格机制可以促进更高效率的发电站选址。日本现在也有优惠需求地附近的发电站的措施（称为"需求地接近性评估折价制度"），但是这个制度还存在折价的思路和折价对象地区的问题，因此需要从发电和输电配套的观点，探讨各联网地点的联网价格，以期有利于建设高效的电力设备。

　　在经济顺利发展、电力需求持续增长的时代，对输电网的基础设施的投资不曾间断。但是如今经济停滞不前，老龄化社会来临，围绕日本的环境发生了巨大变化。从而难以预测今后10年、20年的电力需求将会如何变化，而且在电力自由化的前提下，预测供给方新进入市场企业的未来动向也非常困难。此外，太阳能发电和风力发电等输出量变化极大的可再生能源的电力供给近年来迅速增加，也给预测未来的引进动向带来了困难。

　　这些关于未来的不确定性已经增加到与以往不可同日而语的地步。立足于长远，推动输电网基础设施建设，意味着必须在巨大的不确定性中做出决策。关于在不确定性中决策的问题，在各种学术领域研发和提出了许多不同的方法，这里我们概要考察一下近年来在电力等能源领域应用事例较多的方法。

　　第一个方法是考虑将来可能发生的各种情况，并假设每种情况的概率进行决策（随机规划法：stochastic programming）。这种方法的优点是根据实际可能出现的情况，做出切实可行的决策。但是另一方面，把可能发生的所有情况都列举出来非常困难，而且了解所有这些情况的准确的概率分布更是难上加难。第二个方法是在可能发生的情况中设想最糟糕的情况，然后对此做出优化决策（鲁棒优化：robust optimization）。例如，思考在需求等最差的情况下，能够使社会福利最大化的基础设施投资。这个方法的优点是不必考虑情况出现的概率分布，但缺点是由于设想的是最差情况，所以决策容易倾向保守（conservative）。在这里无法详细叙述，为了克服上述随机规划法的缺点，近年来提出了把第一种方法和第二种方法相结合的方法（例如，关于分布的鲁棒优化：distributionally robust optimization）。

　　在规划10年、20年后的长期的电网基础设施时，必然会遇到巨大的不确定性。无论什么领域，在不确定性中做出决策都绝非易事。不过，在实践中进行决策时，充分利用学术领域研发和提出的这些方法的视点也是非常重要的。