序

  世界各国正在放松能源领域的管制并推进其自由化，特别是美国创立的竞争型电力市场、英国向电力完全自由化的过渡以及欧盟电力自由市场的整合对日本电力事业的现状产生了极大的影响。1997年7月召开的电力事业审议会基本政策委员会提出了可称为日本式电力零售自由化的“部分自由化”政策。该政策与1995年12月开始实施的批发电力事业自由化相结合，增加了选择的自由度，使大型电力用户不仅能从区域内的电力部门也可从区域外的新发电商及电力部门购买电力。而且对准备进入供电行业的企业来说，除采用自己的发电设备供电之外，还可以通过区域内外的其他发电商采购电力。此外，还明确了批发托运和收费的规则。从2000年3月开始，日本也真正打开了基于竞争原理的电力市场自由化的大门。今后，为了在新的环境下提高电力行业的经营效率并确保供电系统的可靠性，如何构造电力设备系统、公平地进行系统运行和送电服务是急需解决的问题。

在这种电力自由化的潮流中，为了缩短建设周期，构造用户附近的局部送电网以减少输电网的负担，提供清洁能源以防止地球温室效应，近来，分布式电源受到了极大的关注。分布式电源指采用天然气热电技术、微型燃气轮机和燃料电池等新能源的发电系统以及风力和太阳能发电等利用自然能源的发电系统。综合资源能源调查会新能源部门会议2001年5月预计，按现有的政策，供电方2010年度导入的新能源约合8.78×109L石油，仅占1次能源总供应量的1.4%。如果政府和民众立足现状并进行最大限度的努力则可望实现1.91×1010L石油的目标，占1次能源总供应量的3.2%。为了促进新能源（可再生能源）电力的导入，我们不仅需要通过法律措施完善各种制度，还需要进行下列重要的技术开发：评价将新能源分布式电源引入系统时对系统的计划和运行所产生的影响，制定系统连接时的连接技术条件并完善系统保护，进行关于系统频率、电压、高频成分等的电力质量管理和控制的研发。

同时，电力自由化也给系统运行带来了忧患。放宽管制导致了美国西部地区大停电事故（1994年12月、1996年7月、1996年8月）、马来西亚的系统崩溃（1996年8月）、新西兰北岛的长时间停电（1998年1月）等频繁的电力系统故障。这是由于电力自由化而导致的输电网络的公用载波化，由于大量的电力市场供求者之间复杂的电力交易而导致的网络运行畸变，电力潮流陷入了阻塞（超负载）状态而引起的。为了解决这个问题，需要开发对可输送容量的计算和评价、系统稳定度、电压稳定性、防止故障传播等与确保供电可靠性相关的技术，以及能提高可输送容量的电力设备的相关技术。

在美国首先实现了电力自由化的加利福尼亚州正遭受着电力危机的冲击。该州最大的电力公司太平洋燃气与电力（PG&E）负责给相当于该州40%居民的1300万人供电，首先陷入了经营难的困境。由于无法筹措足够的资金而无法提供足够的电力，只好有计划地实行大范围的停电措施，最终导致了该公司的倒闭。在能源领域中引入竞争机制的大旗下各种限制正在不断放宽，该州的电力公司需要承担将发电和输电部门分开以及从电力批发交易所（PX）采购电力的义务。因此，电力公司需要从交易所购买电力然后再给企业或一般消费者送电。由于关于环境的各种严格限制和电力需求动向的不透明，该州近10年完全没有更新发电设备。在这种状况下，以硅谷为代表的IT产业的高速发展、人口的激增，再加上暴雨、寒流、酷暑的异常气候等各种原因同时引起了电力消费的激增，使电力无法满足要求而导致了电力价格的暴涨。这被认为是导致危机的最主要原因。不过，有人认为这是因为在刚刚起步的自由电力市场中发电个体希望高价贩卖电力而导致了供求和价格的调整而引起的。也有人认为这是由前一天现货市场、发电设备的强制贩卖命令、回收搁置成本之前的结算价格上的限制等市场机制的不成熟所造成的。为了解决这些问题，改善供电可靠性的监视机构，确立高可靠性送配电设备的计划方法，开发可靠性分析软件和双向信息通信技术等的重要性得到了重新认识。

关于日本电力事业体制，已决定先用3年时间对到2000年3月为止的部分自由化效果进行验证，然后再确定是否实施进一步的自由化。消费者对现有的供电体制、能源状况、国际及地区间的系统连接结构、供电的可靠性及运行的稳定性提出的要求都不尽相同，而且各国的国情也不一样，因此，所选择的电力市场的自由化道路也需要适合各国的国情。日本具有稳定提供世界上最高品质和可靠性电力的优势，希望在决定今后的电力自由化方向时，不要简单地模仿外国，选择能发挥日本供电事业特点的最佳方式。

本书针对在电力自由化这种新环境中提高电力事业的经营效率并确保供电可靠性所需的主要软件和硬件技术进行了详细叙述。包括电力市场的基础经济学理论（第2章，冈田健司），输电服务及输电费用定价理论（第3章，浅野浩志），短期边际成本和最优潮流计算（第4章，久保川淳司），系统运行、控制与辅助服务（第5章，栗原郁夫、冈田健司），稳定度评价和特征值解析（第6章，的场诚一），供电可靠性评价与电力设备规划（第7章，陈洛南），电力系统分析的支持仿真技术（第8章，中西要祐），分布式电源联网和电压管理技术（第9章，福山良和），分布式电源系统的联网和单独运行检出技术（第10章，舟桥俊久），新能源利用和可变速电机技术（第11章，小柳薫），电力品质保证与电力电子（第12章，荒井纯一），新能源利用与分布式电源（第13章，藤田吾郎），分布式电源对系统规划的影响评价（第14章，新村隆英）。我们衷心地期望本书中所介绍的各种先进技术能有助于电力事业和电力系统的发展，为降低供电成本、提高供电的可靠性和稳定性尽绵薄之力。

横山隆一    电力改革及新能源技术序