分散型電源（ぶんさんがたでんげん）とは、電力供給の一形態であり、比較的小規模な発電装置を消費地近くに分散配置[注 1]して電力の供給を行う機械そのものや、蓄電池（住宅用／公共・産業用[1]／変電所設置[2]）、電気自動車利用など電力貯蔵システムなどの方式[1]のことである。二次送電系統への系統連系を中心とした中小規模の発電施設から、太陽光や風力、燃料電池などの規模の小さい低出力の発電装置、大規模な電力貯蔵システム[1]まで、各種の多様な電源が含まれる。
分散型電源登場の背景

電力不足、電力品質問題、計画停電、電気料金の高騰など、電力系統に対する需要の増大により、多くの電力会社が高品質で信頼できる他の電力供給源を求めている。分散型エネルギー源（DER）は、電気を使う場所（家庭や企業など）の近くにある小規模な発電源で、従来の電力網に代わる、あるいは強化された電力網を提供するものである。分散型エネルギー源（DER）は、大規模な中央発電所や高圧送電線の建設に比べ、より迅速で安価な選択肢である。DERは、消費者に対し、低コスト、サービスの信頼性向上、高い電力品質、エネルギー効率の向上、エネルギーの自立の可能性を提供する。また、風力、太陽光、地熱、バイオマス、水力などの再生可能な分散型エネルギー発電技術や「グリーン電力」を利用することで、環境面でも大きなメリットを得ることができる[3]。
世界の分散型電源の予測
Bloomberg NEFによる2021年11月15日の予測

BloombergNEF(BNEF: Bloomberg New Energy Finance)が2021年11月15日(月曜日)に発表した分析では、顧客設置型ストレージを含む世界の蓄電池導入量は、10年後までに358GW/1,028GWhに達し、2020年の数値の20倍になると予想している。2030年には米国と中国がその半分以上を占め、インド、オーストラリア、ドイツ、英国、日本も主要市場になると予想されている。この分析によると、サポート政策、積極的な気候目標、柔軟なリソースの必要性が、これらすべての地域の成長を促進するとしている。BNEFのレポート主執筆者でクリーン・パワー・スペシャリストのYiyi Zhouは声明の中で、「世界のエネルギーストレージ市場はかつてないペースで成長しており、電池コストの低下と再生可能エネルギーの普及率の急上昇により、エネルギーストレージは多くの電力システムにおいて説得力のある柔軟な資源となっている」と述べている。エネルギーストレージプロジェクトは、規模が拡大し、配電時間が長くなり、再生可能エネルギーとの組み合わせがますます増加している[4][5]。
日本での分散型電源開発の背景[6]

東日本大震災の際の電力ひっ迫を契機に、電力の需給バランスを意識したエネルギー管理の重要性が認識された。また、太陽光発電や風力発電といった再生可能エネルギーの導入が進展した。これらは自然の状況に応じて発電量が左右されるため、供給量の制御が不可能である。

並行して、太陽光発電や家庭用燃料電池などのコージェネレーション、蓄電池、電気自動車、ネガワット(節電した電力)など、需要家側に導入される分散型のエネルギーリソースの普及が進んだ。

このような背景から、大規模発電所(集中電源)に依存したエネルギー供給システムが見直され、需要家側（Behind-the-Meter;BTM）のエネルギーリソースを電力システムに活用する仕組みの構築が進められている。工場や家庭などが有する分散型のエネルギーリソース一つ一つは小規模だが、IoT(モノのインターネット)を活用しこれらを束ね(アグリゲーション)、遠隔・統合制御することで、電力の需給バランス調整に活用可能である。この仕組みは、あたかも一つの発電所のように機能するため、「仮想発電所:バーチャルパワープラント(VPP:Virtual Power Plant)」と呼ばれている。VPPは、負荷平準化や再生可能エネルギーの供給過剰の吸収、電力不足時の供給などの機能として電力システムでの活躍が期待されている。

このように、分散型電源と仮想発電所（VPP）の開発は車の両輪と言っても差し支えない関係である。
米国での分散型エネルギー源

連邦政府機関では、ディーゼル燃料のコストが高い遠隔地に、再生可能エネルギーと組み合わせた蓄電システムを導入してきた長い歴史がある。リチウムイオン電池のコストが下がるにつれて、費用対効果の高いグリッド接続型蓄電池の可能性が出てきた[7]。分散型エネルギー源（DER：Distributed Energy Resources）には、太陽光パネル、熱電併給設備、蓄電池、天然ガスを燃料とする小型発電機、電気自動車、空調設備や電気温水器などの制御可能な負荷が含まれることがある[8]。

再生可能エネルギー技術、蓄電池、熱電併給（CHP：combined heat and power）などの分散型エネルギー資源（DER：Distributed Energy Resources）は、連邦政府の施設に様々な利益をもたらすことができる。DERは、機関が目標や義務を達成し、コストとエネルギーを節約し、環境上の利益をもたらすのに役立つ。分散型再生可能エネルギー、蓄電池、およびCHPの新たな用途として、サイトがグリッド電力を失った場合に電力を供給するレジリエンス（resilience：回復力）が挙げられる[9]。

再生可能エネルギー、ストレージ（蓄電設備）、熱電併給（CHP：combined heat and power）は、送配電網（グリッド：grid）に接続されている間、収益源となり、エネルギーとコストの節約により、マイクログリッドの総コストを下げ、マイクログリッドの構成要素を追加することが可能になる場合がある。分散型エネルギー技術をマイクログリッドに組み込むと、燃料の供給が制限される、送配電網（グリッド）停止時の事故・困難な状況などにおける生存時間を延ばすこともできる[9]。

分散型エネルギー技術は、特定のレジリエンス（resilience：回復力）の課題に対処することができるが、あくまでその一部である。連邦エネルギー管理プログラム（FEMP：The Federal Energy Management Program）は、主要業務の継続性に対応するレジリエンス計画と実施のための包括的なフレームワークを開発している[9]。
米国国立再生可能エネルギー研究所（NREL）の新しい報告書

米国国立再生可能エネルギー研究所（NREL：National Renewable Energy Laboratory）の新しい報告書によると、エネルギー貯蔵（energy storage）を大幅に導入することで、負荷のバランスをうまくとり、あらゆる時間帯の需要を満たすとともに、電力網をより効率的に稼働させることが可能となる[10][11]。
ウッドマッケンジーのグリッドエッジ調査チームによる第2回米国DERアウトルック

ウッドマッケンジーのグリッドエッジ調査チームは、第2回米国分散型エネルギー源(DER: Distributed Energy Resources)アウトルックで、2017年から2026年までの10年間におけるDERの開発と運用を分析した。本調査の重要な結論として、2017年から2021年にかけて78GWのDER容量が設置され、これは2022年から2026年にかけて設置される175GWの半分以下であることが挙げられる。175GWは、北米で圧倒的に大きな電力市場であるPJMの設備容量に近く、気の遠くなるような数字である。分散型エネルギー市場における太陽光発電のシェアは、2020年の84%から2026年には49%に低下する。そのほとんどが電気自動車（EV）の充電インフラの費用負担によるものであり、EVの市場シェアは同年には21%に拡大すると予想されている[12]。
地域ごとの分散型エネルギー電源採用状況

2022年現在、9つの州がエネルギー貯蔵(ストレージ)の目標を設定しており、それぞれメカニズムやインセンティブ政策が異なっている[13]。現在、全米の9つの州でエネルギー貯蔵の目標が設定されているが、ニューヨーク州に次いで大きいのは、バージニア州の2035年の3.1GWの導入目標である[14]。

アメリカ合衆国西部

アメリカ合衆国西部において、フルエンス・エナジー(Fluence Energy)は、2022年度第1四半期に600MWのエネルギーストレージ製品を契約し、サプライチェーンの問題が続く中、1,033MWを配備したと、2022年2月10日(木曜日)に発表した。2022年2月7日の週にフルエンス・エナジーは、エネルギー企業のThe AES Corp.と、米国西部の州における太陽光発電とエネルギー貯蔵(ストレージ)の1.1GWポートフォリオにフルエンスIQデジタルインテリジェンスおよび分析プラットフォームを導入する契約を締結したことも発表している。この契約は、フルエンスIQプラットフォームにとって単独で最大の案件であり、フルエンスが2022年のソフトウェア導入目標を7ヶ月前倒しで達成することに貢献した。また、フルエンスは、特に洋上風力発電所のある地域で、送電線のボトルネックを緩和するために送電線に接続した蓄電池の設置も検討している。同社は2021年12月にリトアニアの送電事業者Litgrid ABと1MWの試験運用を完了し、200MWの契約につなげている[15]。

カリフォルニア州

カリフォルニア州は、2013年に最初の蓄電池(ストレージ)導入目標を実施し、2021年末までに約2,500MWの蓄電池を導入し（CAISO:California Independent System Operator／カリフォルニア独立系統運用事業者による調査）、米国での分散型電源の開拓者である。カリフォルニア州は現在、太陽光や風力発電の日々の変動や季節変動を乗り切るために必要な、少なくとも8時間持続する長時間の貯蔵を検討している。州知事の”Gavin Newsom”は、長時間稼働技術の初期段階での導入を支援するため、州の最新予算で3億8000万ドルを提案し、2030年までに1000MW、2045年までに4000MWを念頭に置いている。同州の公益事業委員会(Public Utilities Commission)は、2023年から2026年の間に合計1150万kWの新規電力資源を調達するよう電力会社に指示している。さらに、カリフォルニア独立系統運用事業者（CAISO）は独自の政策的インセンティブを模索し続けており、グリッドにおけるストレージの役割をさらに明確にするエネルギーストレージ強化イニシアチブの藁案も発表している[13]。

CCA（Community Choice Aggregation）と分散型エネルギー源（DER）について

カリフォルニア州では電源の切断が一般的になっており、CCA（Community Choice Aggregation；コミュニティが独自に電力調達の選択肢を持つこと）は、重要施設を稼働させるためのマイクログリッドや、将来の山火事や系統停止を防ぐための太陽光や蓄電などの分散型エネルギー源（DER）など、地域のエネルギーレジリエンス（回復力）を高める取り組みを迅速に進めることができるユニークな立場にある。CCAは、実際、すでに地域のレジリエンス・プロジェクトを支援しており、緩和的な資源の開発を促進するための政策を積極的に提唱している。レジリエンスの向上がなければ、人命が危険にさらされ、気候変動に関する目標も危うくなる可能性がある[9][16]。

カリフォルニア州のマリン大学（The College of Marin）は、製造サイクル効率（MCE：Manufacturing cycle efficiency）[注 2]のパイロットプログラムに参加し、ケントフィールド・キャンパスとサテライト・キャンパスの両方に、太陽光パネルからの余剰エネルギーを貯蔵・利用するためのテスラ・バッテリーを設置した。