『新電力システム建設「十五五」計画』発表：主‑配‑マイクログリッド連携を支える 3 つの計測リンク

2026 年 8 月 3 日、国家発展改革委員会・国家エネルギー局は正式に『新電力システム建設「十五五」計画』を発表した。

新エネルギーの設備容量が拡大し、電力電子機器が大量に導入されるにつれ、今後の電力システムに明確な変化が生まれつつある。

電力はもはや「大規模電源」から「大規模負荷」へ一方的に送電されるだけではない。

むしろ、

新エネルギー発電 → 電力系統調整 → 蓄電池による支援 → 需要家側のインタラクション → マイクログリッドによる自律運用

という多階層の連携体系へと変化している。

同計画では、2030 年までに非化石エネルギーによる発電量の割合を約 50％、新エネルギーの高水準な吸収能力を 28 億キロワット超、新型蓄電池の規模を 3 億キロワット、バーチャルパワープラントの最大調整能力を 5000 万キロワットに達成すると定めている。

これらの目標の裏には、電力システムに対する新たな要求が存在する。それは、より多くの電源・電力系統機器を建設するだけでなく、すべての重要ノードを「可視化・高精度計測・安定制御」できるようにすることだ。

この任務を担うのが、各種機器の内部に張り巡らされた三つの基礎計測リンクである。 ‑ 主回路電流検出 ‑ 母線電圧絶縁検出 ‑ 残留電流検出

主系統から配電系統、さらにスマートマイクログリッドに至るまで、これら三種類の信号は新電力システムの運転制御を支える重要な基盤となっている。

一、主系統側：大規模新エネルギー基地の系統連系が進み、キロアンペア級の電流検出が制御の基礎となる

「十五五」期間中、大規模な風力・太陽光発電基地、超高圧送電ルート、地域をまたいだエネルギー配分のインフラ整備が引き続き進められる。

特に北西地域の新エネルギー基地、洋上風力発電基地など大型プロジェクトでは、新エネルギーで発電した電力を大規模電力変換機器・電力系統設備によって効率よく変換し、遠隔地へ送電する必要がある。

風力発電機、蓄電池 PCS、大規模インバーターなどの機器において、電流検出は単なる保護用途から、制御システムの重要なフィードバックへと位置づけが変わってきている。

例：

新エネルギー発電設備 ↓ 電力変換システム ↓ 電流検出 ↓ DSP／制御アルゴリズム ↓ 系統連系制御

メガワット級の電力電子機器では、電流サンプリングが以下の要素に直接影響する。 ‑ 電力制御の精度 ‑ 系統連系の安定性 ‑ 異常時の応答速度 ‑ システム効率

このため大電流用途では、高精度・高絶縁・広帯域を備えたクローズドループ電流センシングソリューションが必要とされる。

例えば風力変換器、蓄電池 PCS の直流母線などの用途では、キロアンペア級のクローズドループホールセンサが磁気平衡技術により、大電流を絶縁計測すると同時に高速な動的応答を実現する。

こうした用途において電流センサは単なる「検出部品」ではなく、電力変換システムの制御ループの一部を構成している。

二、配電系統側：分散型新エネルギーが増加、電流・電圧・残留電流検出が全面的に高度化

主系統と比べ、配電系統はより複雑なエネルギー構造に直面している。

今後の配電系統は大量の分散型太陽光発電を受け入れるだけでなく、以下の要素に対応しなければならない。 ‑ 需要家側蓄電池 ‑ 電気自動車充電設備 ‑ 産業向けマイクログリッド ‑ 双方向のエネルギーインタラクション

同計画では、2030 年に向け配電系統が分散型新エネルギーを受け入れる能力をさらに高めるとしている。

これは配電設備が、「小容量・多数ノード・双方向の電力の流れ」といった電力の変化に対応する必要があることを意味する。

1. 太陽光発電・蓄電池設備：電流サンプリングがエネルギー変換効率を左右する

太陽光インバーターでは、MPPT 制御により太陽光側の電流変化をリアルタイムで取得し、アルゴリズムによって最適動作点を探索する。

代表的な処理リンク：

太陽光モジュール ↓ 直流入力 ↓ MPPT 制御 ↓ インバータブリッジ ↓ 交流系統連系

このうち、 ‑ MPPT 側では直流電流検出の精度と安定性が重視される ‑ インバータ出力側では交流相電流検出の動的応答が重視される

設置箇所に応じ、種類の異なるホール電流センサソリューションが使い分けられる。例： ‑ AN シリーズ：太陽光 MPPT などの直流電流検出向け ‑ CR／CS シリーズ：インバーター交流側の電流検出向け

新エネルギー機器への効率要求が高まるにつれ、電流検出の誤差もシステム性能を左右する重要な要因となっている。

2. 充電設備：残留電流検出が安全の根幹を担う

電気自動車の急速な普及に伴い、充電インフラは新電力システムの重要な構成要素となった。

特に直流急速充電、V2G（車‑系統連携）の場面では、電力電子機器が生み出す残留電流には以下の成分が含まれうる。 ‑ 交流成分 ‑ 平滑な直流成分 ‑ 高周波変動成分

従来の保護方式ではすべての異常事態に対応できない可能性があるため、残留電流検出技術への注目が高まっている。

‑ 交流充電設備は一般的に所定の残留電流保護要件を満たす必要がある ‑ 蓄電池・電池システムなどの場面では、直流残留電流と絶縁状態の監視がより重視される

フラックスゲート技術は高感度かつ直流の検出能力に優れるため、高精度な残留電流検出の一部用途で活用されている。

三、マイクログリッド側：一方的な給電から双方向インタラクションへ、計測精度がエネルギーディスパッチ能力を決める

スマートマイクログリッドは今後の新電力システムの重要な構成要素である。

従来の電力系統と異なり、マイクログリッドの最大の特徴はエネルギーの流れの向きが固定されていない点にある。

太陽光は発電し、蓄電池は充放電を行い、電気自動車は電力系統と相互にやり取りする。

このため、 ‑ 電流の向きの変化 ‑ 電力潮流の変化 ‑ 運転モードの切り替え

のいずれも計測システムに対してより高い要求を課す。

代表的なアーキテクチャ：

太陽光発電 ↓ 蓄電池 PCS ↓ 交流母線 ↓ 負荷 ↓ 電力系統

このシステムにおいて、 ‑ 電流検出は電力制御の精度を決定する ‑ 電圧検出は系統連系・自立運転の切り替えの安定性を決定する ‑ 残留電流検出はシステムの安全性を担保する

特に蓄電池システムでは、BMS（電池管理システム）が高精度な電流計測に基づいて SOC（充電率）を推定する。

アンペアアワー積算法では、

SOC 計算値＝初期 SOC＋∫電流変化量

長期間運転するなかで、わずかな電流計測誤差でも SOC に累積的なずれを生じさせる可能性がある。このため、高精度な双方向電流検出が蓄電池システムの重要な基盤機能となりつつある。

四、演算処理時代：HVDC と SST が電流・電圧検出への要求を高度化

新エネルギー以外にも、今後の新電力システムでは新たな負荷増大要因が出現している。AI データセンターである。

AI の演算需要の拡大に伴い、データセンターの給電アーキテクチャは以下の方向へ進化している。 ‑ 高圧直流給電（HVDC） ‑ ソリッドステートトランスフォーマ（SST） ‑ より高電力密度の配電システム

新しい給電アーキテクチャは二つの変化をもたらす。

第一に大電流化である。電力密度が高まることで、 ‑ 母線電流が増大する ‑ 電源モジュールの並列運転が複雑化する

第二に高動的応答が求められる。多数の電力電子変換機器が稼働することで、システムは以下の要素への依存度を高める。 ‑ 高速な電流フィードバック ‑ 安定した電圧サンプリング ‑ 正確な保護判定

このため、クローズドループ電流センサ、高性能な電圧絶縁検出ソリューションが HVDC、UPS、SST などの分野でますます重要な役割を果たす。

五、三つの計測リンクが新電力システムの知覚基盤を形成

主系統から配電系統、マイクログリッドに至るまで共通のトレンドが見られる。電力システムは「大規模建設」の時代から「高精度運用」の時代へ移り変わっている。

そして高精度運用の基盤は、主要な電気パラメータのリアルタイムな知覚にある。

表格

適用階層	代表的機器	核心的検出ニーズ
主系統	風力発電、蓄電池 PCS、大規模インバーター	キロアンペア級電流検出、高信頼性絶縁
配電系統	太陽光インバーター、充電設備、産業用蓄電池	電流・電圧・残留電流の総合的検出
マイクログリッド	光‑蓄電‑充電複合システム、バーチャルパワープラント	双方向電流、高精度 SOC 管理
演算インフラ	HVDC、UPS、SST	高速な電流・電圧検出

今後の新電力システムは、単にエネルギー構造が変わるだけではない。より重要なのは、電力ネットワーク全体が、継続的な知覚・リアルタイム演算・動的制御を要する複雑なシステムへと変貌する点である。

電流、電圧、残留電流の三つの計測リンクこそが、「物理的な電力系統」と「デジタル制御システム」をつなぐ基礎インターフェースなのだ。

センサ産業にとってこれは、これまで機器内部に隠れていた計測部品が、システムの効率・安全性・信頼性を左右する重要な基盤部品へと昇格しつつあることを意味する。

『新電力システム建設「十五五」計画』発表：主‑配‑マイクログリッド連携を支える 3 つの計測リンク

一、主系統側：大規模新エネルギー基地の系統連系が進み、キロアンペア級の電流検出が制御の基礎となる

二、配電系統側：分散型新エネルギーが増加、電流・電圧・残留電流検出が全面的に高度化

1. 太陽光発電・蓄電池設備：電流サンプリングがエネルギー変換効率を左右する

2. 充電設備：残留電流検出が安全の根幹を担う

三、マイクログリッド側：一方的な給電から双方向インタラクションへ、計測精度がエネルギーディスパッチ能力を決める

四、演算処理時代：HVDC と SST が電流・電圧検出への要求を高度化

五、三つの計測リンクが新電力システムの知覚基盤を形成

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