茨城県の系統用蓄電池事業を成功させる常総市と取手市の実例から学ぶ手順ガイド

系統用蓄電池

茨城県の系統用蓄電池(MW級BESS)導入事例と開発の全容

茨城県では2025年に入り、常総市・取手市を中心に系統用蓄電池(MW級BESS)の商業運転が相次いで開始されています。ノーバル・ソーラーが開発した「ノーバル・パワーC2」(1.9MW/4.9MWh)と「ノーバル・パワーC3」(1.9MW/3.9MWh)は、CATL製およびTESLA製のリチウムイオン電池を採用した先進的プロジェクトです。

水戸市では50MW級の大規模案件も計画されており、茨城県は首都圏近接と送電インフラの優位性から系統用蓄電池の重要拠点となっています。茨城県内の主要プロジェクト詳細、採用技術の比較、補助金活用法、開発フローまで実務に即した情報を網羅的に解説します。


■この記事で分かること■


茨城県における系統用蓄電池(MW級BESS)の導入状況

系統用蓄電池とは?家庭用蓄電池との明確な違い

系統用蓄電池とは、電力系統全体の安定化を目的に電力会社や発電事業者が設置する大規模蓄電システム(BESS: Battery Energy Storage System)を指します。出力規模はメガワット(MW)級で、茨城県内の事例では1.9MW~50MWの範囲です。

家庭用蓄電池(住宅用蓄電池・ZEH関連設備)との最大の違いは、設置目的と規模にあります。家庭用は太陽光発電の余剰電力を貯めて自家消費することが主目的で、容量は5~15kWh程度です。一方、系統用蓄電池は電力需給の調整力として機能し、容量は数千kWh(MWh)単位となります。茨城県内で運用されているノーバル・パワーC2は4,887.6kWh(約4.9MWh)で、家庭用蓄電池の300~900倍※の容量を持ちます。※家庭用蓄電池を5~15kWhとして算出。

技術的には、系統用蓄電池は需給調整市場・容量市場・卸電力取引市場に参画し、電力系統の負荷平準化や再生可能エネルギーの変動吸収を担います。近年、太陽光発電の導入拡大に伴い、天候による発電量変動が課題となっており、資源エネルギー庁を中心に系統用蓄電池の導入促進が進められています。

茨城県が系統用蓄電池の適地として選ばれる理由

茨城県は首都圏に近接しながら広大な用地を確保しやすく、系統用蓄電池プロジェクトの立地として高い優位性を持ちます。東京電力管内に位置するため、首都圏の電力需給逼迫時に迅速な電力供給が可能です。電力供給の安定性が求められる首都圏において、茨城県は地理的に重要な位置を占めています。

送電インフラの観点でも、茨城県は工業地帯と農業地帯が広がり、既存の送電線網が整備されています。系統用蓄電池は電力系統への連系が必須となるため、送電線への接続容易性は立地選定の重要要素です。常総市や取手市は既存の送電網にアクセスしやすく、系統連系工事の期間とコストを抑えられます。※容量等の状況は流動的です。

用地取得の面では、農地転用が可能なエリアが広く存在します。系統用蓄電池は1~2MW級で約1,000~2,000㎡、50MW級では数万㎡の敷地が必要となりますが、茨城県では比較的スムーズに用地確保が進んでいます。REALPARTNERS社は茨城県内で行政対応ノウハウを活かし、複雑な許認可手続きを経て用地取得に成功しています。東京電力管内に位置することで、系統用蓄電池導入を促進する補助制度の対象エリアとなっており、事業性向上の追加メリットも得られます。

茨城県内の主要導入事例(常総市・取手市・水戸市・龍ヶ崎市)

茨城県内では2025年時点で4つの市において系統用蓄電池プロジェクトが進行しています。常総市と取手市の案件は補助事業に採択されており、それぞれ補助金の交付を受けています。

常総市:ノーバル・パワーC2
2025年3月7日に竣工し、6月19日から商業運転を開始しました。出力1,927.2kW、容量4,887.6kWh(2時間システム)で、CATL製リン酸鉄リチウムイオン電池407.3kWh×12基を採用しています。補助金2.62億円の交付を受けて開発されました。

取手市:ノーバル・パワーC3
2025年4月1日に系統連系を完了し、6月25日から商業運転を開始しました。出力1,927.2kW、容量3,854.4kWh(2時間システム)で、TESLA製MEGAPACK 1基を採用しています。補助金を受けています。

水戸市:SGET水戸蓄電所
スパークス・グループ、関西電力、JA三井リースの3社協業による大規模プロジェクトで、定格出力50MW、定格容量175.5MWhの計画です。2029年6月の商業運転開始を予定しており、中国サングロウ製の蓄電池とパワーコンディショナーを採用し、東芝エネルギーシステムズがEPC(設計・調達・施工)を担当します。

龍ヶ崎市:高圧系統用蓄電所
サンライフコーポレーションが2025年5月22日に契約締結を発表した1.99MW(認定容量)の案件です。用地取得から設計、製作、施工、アグリゲーター選定までワンストップで対応し、再生可能エネルギーの導入拡大と電力系統の安定化に貢献する計画です。

茨城県の系統用蓄電所プロジェクト詳細と採用技術

ノーバル・パワーC2(常総市)CATL製4.9MWh蓄電所

ノーバル・パワーC2は茨城県常総市に立地する系統用蓄電所で、ノーバル・ホールディングスの子会社であるノーバル・ソーラーが開発しました。2025年3月7日に電力系統への連系を完了し、試運転を経て6月19日から商業運転を開始しています。

技術仕様は出力1,927.2kW、容量4,887.6kWh(2時間システム)で、世界最大級の蓄電池メーカーであるCATL(寧徳時代新能源科技)製のリン酸鉄リチウムイオン電池を採用しています。システム構成は407.3kWhの蓄電ユニット12基で、各ユニットには水冷式冷却装置および自動不活性ガス消火装置が標準装備されており、高度な温度管理と安全対策が施されています。万が一の発熱時にも安全に運用できる設計となっており、蓄電池の熱管理を最適化しています。

補助金2.62億円の交付を受けて開発され、初期投資負担の軽減が実現されています。運用面では、関西電力株式会社の100%子会社であるE-Flow合同会社がアグリゲーターとして設備制御を担当し、卸電力取引市場、需給調整市場、容量市場の各種電力市場に参画しています。電力需給がひっ迫した際には、要請に応じて電力供給を行い、電力系統の負荷平準化や電力供給の最適化に貢献します。

ノーバル・パワーC3(取手市)TESLA MEGAPACK採用

ノーバル・パワーC3は茨城県取手市に立地し、ノーバル・ソーラーが開発した系統用蓄電所です。2025年4月1日に電力系統への連系を完了し、試運転を経て6月25日から正式に商業運転を開始しました。

技術仕様は出力1,927.2kW、容量3,854.4kWh(2時間システム)で、世界最大手の蓄電池メーカーであるTESLA社製のリチウムイオン電池ユニット「MEGAPACK」を採用しています。常総市のノーバル・パワーC2がCATL製ユニット12基を使用するのに対し、本案件はTESLA製の大型ユニット1基で構成される点が特徴です。

TESLA MEGAPACKには防火安全機能が標準装備されており、スパーカーシステム(蓄電ユニット内部で可燃性ガスが危険レベルまで蓄積される前にスパークプラグを使用して安全に点火・排出する保護機能)と過圧防止ベント(万が一の発火時に燃焼生成物や炎を屋根部から安全に外部へ排出するパッシブな安全機能)が実装されており、発熱や異常時の重大事故を未然に防ぐ設計となっています。

補助金の交付を受けて開発されました。ノーバル・パワーC2と同様、E-Flow合同会社がアグリゲーターとして運用委託契約を締結し、卸電力取引市場、需給調整市場、容量市場に参画してカーボンニュートラルの実現と電力供給の安定化に貢献しています。

SGET水戸蓄電所(水戸市)50MW大規模プロジェクト

SGET水戸蓄電所は茨城県水戸市において計画されている大規模系統用蓄電池プロジェクトで、定格出力50MW、定格容量175.5MWhの仕様となっています。2025年9月25日にスパークス・グループ、関西電力、JA三井リースの3社が参画を発表し、2029年6月の商業運転開始を予定しています。

事業主体はSGET水戸蓄電所合同会社で、関西電力、JA三井リース、スパークス・グループが出資しています。蓄電池とパワーコンディショナー(PCS)には中国サングロウ製を採用し、EPC(設計・調達・施工)サービスは東芝エネルギーシステムズ(東芝ESS)が担当します。

運営面では、スパークス・グループ100%子会社のスパークス・グリーンエナジー&テクノロジー(SGET)が蓄電所の開発、資金調達、運営支援を行い、容量市場、卸電力取引市場、需給調整市場を活用して収益を確保します。関西電力グループが提供する蓄電所事業向けワンストップサービス「カン-denchi」から、関西電力の「電池診断・運用支援サービス」とE-Flowの「電力市場運用サービス」を導入する計画です。JA三井リースは蓄電所の開発やファイナンスに関する知見を提供します。本プロジェクトは茨城県内で最大規模の系統用蓄電池案件となり、ノーバル・ソーラーの1.9MW級案件と比較して約26倍の出力を持つ大型案件です。

系統用蓄電池の技術仕様と安全対策(CATL・TESLA比較)

リン酸鉄リチウムイオン電池が選ばれる技術的理由

茨城県内の系統用蓄電池プロジェクトでは、CATL製とTESLA製のいずれもリン酸鉄リチウムイオン電池(LFP: Lithium Iron Phosphate)を採用しています。LFPは系統用蓄電池に最適な特性を持つ蓄電池技術として、世界的に主流となっています。

LFPの最大の特徴は安全性の高さです。リン酸鉄を正極材料に使用しており、三元系リチウムイオン電池(NMC)と比較して熱暴走のリスクが低く、発火や爆発の危険性が抑えられています。系統用蓄電池はMWh級の大容量を扱うため、安全性は最優先事項となります。

長寿命性も重要な選定理由です。LFPは充放電サイクル寿命が長くなっています。電力市場での日々の充放電運用に耐える耐久性を持ちます。

コスト面でも優位性があります。リン酸鉄はコバルトやニッケルを使用せず、原材料費が抑えられるため、大規模システムでの導入コストを削減できます。ノーバル・ソーラーが小規模案件(1.9MW級)に注力する戦略も、LFPの採用によって設置面積が限られていても高い収益性が期待できることが背景にあります。動作温度範囲が広く、茨城県のような寒暖差の大きい地域でも安定した性能を発揮します。水冷式冷却装置と組み合わせることで、最適な温度管理が実現されています。

安全機能の実装(水冷式冷却・消火装置・防火システム)

茨城県内の系統用蓄電所では、蓄電池の安全性確保のため多層的な安全機能が実装されています。

水冷式冷却装置
CATL製蓄電ユニットには水冷式冷却装置が標準装備されており、蓄電池の温度を最適範囲に維持します。リチウムイオン電池は充放電時に発熱するため、高温状態が続くと性能劣化や安全性低下のリスクがあります。水冷システムは冷却液を循環させることで効率的に熱を排出し、蓄電池の寿命延長にも寄与します。

自動不活性ガス消火装置
CATL製蓄電ユニットには自動不活性ガス消火装置が標準装備されています。万が一、蓄電池内部で異常発熱や発火が発生した場合、自動的に不活性ガス(窒素やアルゴン等)を放出して酸素濃度を下げ、火災の拡大を防ぎます。この消火方式は電気設備に適しており、水や泡による消火と異なり設備損傷を最小限に抑えられます。

TESLA MEGAPACKの防火安全機能
TESLA製MEGAPACKには、スパーカーシステムと過圧防止ベントという独自の防火安全機能が実装されています。スパーカーシステムは、蓄電ユニット内部で可燃性ガスが危険レベルまで蓄積される前に、スパークプラグを使用して安全に点火・排出する保護機能です。ガスの蓄積を監視し、自動的に制御することで爆発リスクを未然に防ぎます。

過圧防止ベントは、万が一の発火時に燃焼生成物や炎を屋根部から安全に外部へ排出するパッシブな安全機能です。ユニット内部の圧力が上昇した際、自動的にベントが開放され、外部へ安全に排気されます。これにより、ユニット本体の破損や周辺設備への延焼を防ぎます。これらの多層的な安全対策により、茨城県内の系統用蓄電所は高度な安全性を確保し、地域住民や周辺環境への影響を最小限に抑えた運用が実現されています。

メーカー別特性比較とプロジェクト規模別の選定基準

茨城県内のプロジェクトで採用されているCATL製とTESLA製の蓄電池には、それぞれ異なる特性があります。

比較項目 CATL製(ノーバルC2) TESLA製(ノーバルC3)
容量 4,887.6kWh 3,854.4kWh
ユニット構成 407.3kWh×12基 MEGAPACK 1基
安全機能 水冷式冷却・自動消火装置 スパーカー・過圧防止ベント
特徴 モジュラー型、拡張性高 オールインワン、設置簡易

CATL製は407.3kWhのユニットを12基組み合わせるモジュラー型で、容量調整の柔軟性が高く、段階的な拡張も可能です。ユニット単位でのメンテナンスや交換が容易で、長期運用における保守性に優れています。

TESLA製MEGAPACKは大型オールインワンユニットで、設置工事の簡素化と工期短縮が可能です。ユニット内にパワーコンディショナーや制御システムが統合されており、システム全体の設置面積を抑えられます。ノーバル・パワーC3の容量がC2より少ない理由は、MEGAPACK 1基の標準容量によるものです。

プロジェクト規模別の選定基準としては、2MW級の小規模案件ではCATL製のモジュラー型とTESLA製のオールインワン型のいずれも採用されており、開発事業者の戦略や設置条件に応じて選択されています。一方、水戸市の50MW級大規模案件ではサングロウ製が採用されています。

茨城県で系統用蓄電所を開発する実務ガイド

用地取得から商業運転までの開発フロー

茨城県における系統用蓄電所の開発は、以下の4段階のフローで進行します。

1. 用地取得・調査段階(6~12ヶ月)
最初に適地選定と用地取得を行います。系統用蓄電池は1.9MW級で約1,000~2,000㎡、50MW級では数万㎡の敷地が必要です。茨城県では市街化調整区域や農地が多く、農地転用許可や開発許可などの行政手続きが必要となります。現地調査から行政協議、権利整理までワンストップで対応し、茨城特有の法規制や複雑な許認可手続きを短期間で進め、送電線への接続可能性調査も並行して実施可能な専門業者の支援が事業スピードに影響します。

2. 許認可・系統連系協議段階(6~12ヶ月)
経済産業省への発電事業者登録、電力会社との系統連系協議、建築確認申請などを進めます。系統連系には東京電力パワーグリッドとの接続検討や工事負担金の協議が含まれます。補助金を活用する場合は、該当する補助事業への申請も行います。

3. 建設・設置段階(3~6ヶ月)
EPC事業者による設計・調達・施工が実施されます。サンライフコーポレーションは測量、設計、調達、製作、建設、輸送、納入、据付、試験、検査までワンストップで提供しています。蓄電池ユニットの搬入、パワーコンディショナーの設置、系統連系設備の工事を経て、電力系統への物理的な接続が完了します。

4. 試運転・商業運転開始段階(2~3ヶ月)
系統連系後、試運転を実施して設備の性能確認と調整を行います。アグリゲーターとの運用委託契約を締結し、電力市場への参画準備を整えます。ノーバル案件ではE-Flow合同会社がアグリゲーターとして設備制御を担当しています。試運転完了後、正式に商業運転を開始し、需給調整市場、容量市場、卸電力取引市場での取引が始まります。全体として、用地取得開始から商業運転まで約18~36ヶ月の期間を要しますが、小規模案件では短期間での開発が可能です。

東京都系統用大規模蓄電池導入促進事業の補助金活用

茨城県内の系統用蓄電所プロジェクトでは、補助金制度が重要な役割を果たしています。

事業概要
「系統用大規模蓄電池導入促進事業」は、東京電力管内における系統用蓄電池の導入を促進し、電力系統の安定化と再生可能エネルギー導入拡大を目的とした補助制度です。公益財団法人東京都環境公社が執行し、令和4年度(2022年度)に開始されました。茨城県を含む東京電力管内の事業者が対象となります。

補助金額と採択実績
ノーバル・パワーC2(常総市)は補助金2.62億円、ノーバル・パワーC3(取手市)は補助金の交付を受けており、両案件とも採択されています。補助金額は設備容量や事業規模に応じて決定され、蓄電池本体、パワーコンディショナー、系統連系設備などの導入費用が対象となります。

補助要件と運用条件
主な要件として、東京電力管内での設置、一定規模以上の蓄電容量、電力需給がひっ迫した際の電力供給対応などが含まれます。採択された蓄電所は、電力需給がひっ迫した際に、要請に応じて電力供給を行い、電力系統の負荷平準化や電力供給の最適化に貢献することが求められます。補助金の活用により、初期投資負担が軽減され、事業の収益性向上と早期の投資回収が可能となります。茨城県で系統用蓄電所開発を検討する事業者にとって、本補助制度の活用は重要な戦略となります。

電力市場参画と収益構造(需給調整・容量・卸電力市場)

茨城県内の系統用蓄電所は、3つの電力市場に参画して収益を確保します。

需給調整市場
電力の需給バランスを調整するための市場で、電力系統の周波数維持や需給変動への対応を行います。系統用蓄電池は充電と放電を瞬時に切り替えられるため、需給調整力として高い価値を持ちます。一次調整力、二次調整力、三次調整力のカテゴリーがあり、応答速度に応じた収益が得られます。アグリゲーターであるE-Flow合同会社が市場取引と設備制御を担当し、最適な運用を実現します。

容量市場
将来の電力供給力を確保するための市場で、蓄電池の設備容量に応じた収益が得られます。4年後の供給力を事前に確保する仕組みで、実際の発電量にかかわらず容量確保の対価として安定的な収益が期待できます。ノーバル案件は両方とも容量市場に参画しており、長期的な収益基盤となっています。

卸電力取引市場(JEPX)
電力の売買を行う市場で、電力価格が高い時間帯に放電し、低い時間帯に充電することで裁定取引による収益を得ます。太陽光発電が多い昼間は電力価格が下がり、夕方以降は上昇する傾向があるため、この価格差を活用した運用が可能です。

収益構造は、これら3市場からの収入を組み合わせることで多様化され、市場価格変動リスクを分散できます。ノーバル・ソーラーが小規模案件(1.9MW級)に注力する理由として、設置面積が限られていても平均的に高い収益性が期待できることが考えられます。短期間での開発が可能で、早期の商業運転開始により投資回収期間を短縮できる利点があります。

茨城県の系統用蓄電池の今後の展望とまとめ

茨城県は首都圏近接と送電インフラの優位性により、系統用蓄電池の導入が急速に進んでいます。2025年には常総市と取手市でノーバル・ソーラーの1.9MW級蓄電所が商業運転を開始し、水戸市では2029年に50MW級の大規模案件が予定されています。CATL製とTESLA製のリン酸鉄リチウムイオン電池が採用され、高度な安全機能により信頼性の高い運用が実現されています。

補助金制度を活用することで初期投資負担が軽減され、需給調整市場・容量市場・卸電力取引市場への参画により多様な収益源が確保されます。用地取得から商業運転までの開発フローを理解し、適切なパートナー選定を行うことで、茨城県における系統用蓄電池事業の成功確率を高めることができます。

再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、電力系統の安定化を担う系統用蓄電池の重要性は今後さらに高まります。茨城県は2030年に向けて系統用蓄電池のさらなる導入が見込まれ、新たな事業機会が広がっています。

2025/12/12茨城県の系統用蓄電池事業を成功させる常総市と取手市の実例から学ぶ手順ガイド

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