学校空調は、なぜ高圧受電に固定されたのか？｜電力契約50kWの境界、保安人材不足、「高圧にしない」という選択

THE FORECAST BECAME REALITY

予告していた問題が、現実になった

学校空調の一斉整備は、児童生徒の熱中症対策として必要な政策でした。 短期間で多数の教室へ設備を導入するには、仕様を標準化し、比較しやすく、 工期と初期費用を管理しやすいRFPが求められました。

しかし、設置後に支払い続ける電気料金、最大需要電力、受変電設備の保守、 電気主任技術者または外部委託先の確保、現場の使用判断までを、 同じ重さで評価した調達は多くありませんでした。

文部科学省も、既存体育館の多くは断熱性能が十分でなく、冷暖房効率が悪いことを課題として示し、 断熱性能を確保した上で空調を設置する方向へ制度を修正しています。 また、熱中症対策では、空調を適切に活用し、断熱・気密・換気を組み合わせることを求めています。

空調を支える電源、建物性能、保安人材、運用権限を、 一つのライフサイクル設計として扱う必要があります。

THE 50kW BOUNDARY

電力契約50kWは、何を分ける境界なのか

現在も、50kW未満は低圧、50kW以上は高圧という区分が、 一般的な電力契約と供給設備形成の標準的な境界として運用されています。 学校全体の照明、ICT機器、給食設備、教室空調、体育館空調を積み上げれば、 想定負荷が50kWを超え、高圧受電を前提とする設計へ進むことは珍しくありません。

ただし、50kWは電気工学上の自然法則ではありません。 49kWと51kWの間で、電流、電圧降下、発熱、保護協調の性質が突然変わるわけではありません。 同じ電力を低い電圧で送れば電流が大きくなり、導体や配電設備が大きくなるため、 大容量需要に高圧配電が合理的な場合は多くあります。 それでも、境界値そのものは契約・供給・保安制度を運用するための行政的な線です。

評価すべきなのは、単純な設備容量ではありません。 実際の同時使用率、配電距離、系統に残す負荷、独立させる負荷、 日中と夜間の需要差、災害時に残す機能、保安管理の持続可能性です。

THE SYSTEM HAS CHANGED

電力システムは、50kW区分が作られた時代から変わった

従来の標準モデルは、大規模電源で発電し、送配電網を通じて需要家へ一方向に供給する構造でした。 需要家は必要な最大電力を申告し、供給側はその最大値に対応できる設備を用意します。 50kWの境界は、この集中型・一方向型の電力システムと親和性の高い区分です。

その後、電力小売は全面自由化され、需要家側には太陽光発電、蓄電池、コージェネレーション、 エネルギーマネジメント、デマンドレスポンスなどの選択肢が広がりました。 資源エネルギー庁も、需要家側の分散型エネルギーリソースについて、 自家消費、ピークカット、レジリエンスに加え、供給力や調整力としての活用を進めています。

制度面でも、一つの需要場所に一つの引込みという原則は、一定条件の下で見直されています。 災害対策、温室効果ガス排出抑制、設備運用の合理化などを目的とする設備では、 「特例需要場所」として複数引込みが認められる場合があります。 資源エネルギー庁は、避難場所に指定された学校体育館の空調設備を具体例として示しています。

WHAT THE RFP LOCKED IN

RFPが固定したのは、空調機ではない

EHPかGHPか、メーカーはどこか、冷房能力は何kWか。 これらは見積書に表れやすい項目です。 一方、受電方式を決めた瞬間に固定される将来負担は、機器比較表の外側にあります。

高圧受電設備を導入した後に空調機を高効率型へ更新しても、 受電設備、保安体制、契約電力が自動的に小さくなるわけではありません。 負荷を減らす自由を取り戻すには、契約、変圧器容量、配電系統、保護設計まで見直す必要があります。

THERMAL SAFETY / ENERGY / CARBON / CONNECTIVITY

温熱環境、省エネ、脱炭素、接続性を混同しない

学校現場では、児童・生徒の温熱環境、電力使用量、最大需要電力、省エネルギー、脱炭素が、 一つの問題として扱われることがあります。しかし、これらは目的も評価方法も異なります。

室温やWBGTが危険な状態で冷房を止めれば、使用電力量は一時的に減ります。 しかし、それは必要な機能を維持しながら効率を上げる省エネルギーではなく、 安全機能を停止して需要を削っているだけです。

同様に、電力を使わないことと脱炭素も同義ではありません。 系統電力、校内太陽光、蓄電池、分散型電源では、同じ1kWhでも供給経路と炭素排出の意味が異なります。 再生可能電力で安全な温熱環境を維持することは、冷房を止めることとは別の政策判断です。

問題の中心は、電力量ではなく接続構造にある

30-MINUTE DEMAND / 12-MONTH EFFECT

30分の最大需要電力が、12か月残る

500kW未満の高圧契約で広く用いられる実量制では、 30分ごとの平均使用電力のうち、その月で最も大きい値が最大需要電力になります。 契約電力は、当月を含む過去1年間の最大需要電力のうち、最も大きい値を基準に決まります。

これは「罰金」ではなく、供給設備を年間最大需要に合わせて準備するという制度です。 しかし、利用者側から見ると、短時間のピークが空調を使わない季節の基本料金にも残ります。 その結果、現場ではデマンド警報を恐れ、必要な空調使用まで抑制する誘因が生まれます。

熱中症対策で必要なのは、教員個人に「使うか、節約するか」を選ばせることではありません。 WBGT、室温、湿度、利用人数、活動内容に基づき空調を使用しても、 電力契約が破綻しない設備構造を先に設計することです。

WHO MAINTAINS THE SYSTEM?

誰が高圧受電設備を管理するのか

高圧受電設備は、自家用電気工作物として、工事、維持、運用に関する保安管理が必要です。 事業用電気工作物の設置者には、原則として電気主任技術者を選任し、 保安を監督させる義務があります。

一定要件を満たす設備では、経済産業大臣の承認を受け、 電気保安法人や電気管理技術者へ保安管理業務を外部委託できる場合があります。 しかし、外部委託は「設備管理を考えなくてよい」という意味ではありません。 保安規程、点検、改修、事故時の連絡、停電作業、予算確保という管理構造は残ります。

経済産業省は、2023年に電気主任技術者の要員状況と人材不足を議題とし、 2026年にも電気保安人材の現状と今後の課題を継続して審議しています。 点検頻度の合理化、遠隔監視、実務経験要件の見直しが進められていること自体、 保安人材の制約が制度上の課題になっていることを示しています。

空調設備を大量導入する政策と、その電力設備を数十年間管理する人材政策は、 本来一つの計画でなければなりません。

保安水準を維持しながら、高圧受電設備へ接続する負荷を選び、 系統へ残す範囲と自律させる範囲を設計段階で分けることができます。

WHY SCHOOLS FIT PARTIAL OFF-GRID

学校は部分オフグリッドと親和性が高い

学校は、負荷の季節変動と時間変動が大きい施設です。 この特徴は、高圧契約ではデマンド管理を難しくしますが、 自律・分散電源では、負荷と発電の時間が合いやすいという利点になります。

一般照明、給食設備、実習設備などは系統側へ残し、 教室空調、体育館空調、防災通信、校内LAN、避難所照明など、 季節ピークや災害時継続性に関係する負荷を選んで自律させる構成が可能です。

GRID-CONNECTED IS NOT OFF-GRID

ピーク対策と部分オフグリッドを、目的に応じて使い分ける

太陽光発電や蓄電池を設置すれば、すべて部分オフグリッドになるわけではありません。 系統連系した設備は、購入電力を減らし、ピークを抑えることができますが、 系統、受電設備、保護協調、契約の枠内に残ります。

部分オフグリッドでは、太陽光、蓄電池、発電機、自営線、制御装置、保守、更新費を含め、 系統から購入する最大需要電力、受電設備の規模、保安対象、災害時に維持できる機能、 電力価格変動への曝露をどこまで変えられるかで評価します。

※独立電源側にも、設備容量、電圧、発電方式等に応じた電気保安・消防・建築上の要件が生じます。 「系統から切り離すこと」と「規制や保安責任がなくなること」は同義ではありません。

IMPLEMENTED CASE

実装例：なぜ「高圧にしない」選択をしたのか

ここまでの設計思想を、学校とは異なる用途で実際に実装した例が、 当社によるタイホ防災株式会社の新社屋オフグリッドシステムです。 高圧受電と非常用発電機を慣例として採用するのではなく、 平時と災害時を同じ電源構成で運用するところから設計しました。

太陽光発電を主電源とし、LPガス発電を組み合わせ、空調にはGHPを採用しました。 「非常時に切り替える」のではなく、通常時から系統電力への依存を前提としないため、 災害時に現場へ特別な判断や操作を追加しません。

学校へそのまま同じ構成を適用する必要はありません。 重要なのは、校舎全体を一つの需要として扱うのではなく、 教室空調、体育館、防災、通信などを分け、それぞれに適した電源を接続する設計思想です。

THE NEXT RFP

次の学校空調RFPに必要な問い

次の更新時期に、同じ設備を同じ受電方式へ置き換えるだけでは、 現在の問題を次の15年、20年へ引き継ぎます。 RFPは空調機の仕様書ではなく、将来の電力構造と責任分界を決める文書でなければなりません。

1. 1. 最大負荷ではなく、実際の同時使用率を把握したか

   スマートメーターや回路別計測により、季節・時間・用途別の実負荷を確認する。

2. 2. 空調能力を増やす前に、建物負荷を下げたか

   断熱、遮熱、気密、換気、日射対策を空調と同じ評価表に入れる。

3. 3. 何を系統に残し、何を自律させるか

   一般負荷、空調、防災、通信、避難所機能を負荷単位で分ける。

4. 4. 契約電力だけでなく、保安人材を確保できるか

   主任技術者、外部委託先、点検、更新、事故対応をライフサイクル費用へ含める。

5. 5. 現場は健康基準に従って空調を使えるか

   WBGT、室温、湿度、活動内容を基準にし、デマンド警報との責任関係を明確にする。

6. 6. 災害時に、空調・通信・照明は独立して動くか

   避難所機能を非常用の別運用ではなく、平時から使う自律電源へ接続する。

7. 7. 15年、30年の総費用で比較したか

   設備費だけでなく、料金、燃料、保安、更新、人件費、停止損失まで比較する。

必要な機能、負荷、運用、人材、災害時要件を先に定義し、 その結果として高圧か低圧かを選びます。

SCHOOL POWER ARCHITECTURE

次の学校空調は、負荷単位で電源を選ぶ

50kWは現在も、低圧と高圧を分ける制度上の境界です。 電力自由化、需要家側発電、蓄電池、制御技術、複数引込み制度が進んだ現在は、 建物全体を一つの高圧需要として扱う方法に加え、負荷単位で系統と自律電源を分ける方法も比較できます。

学校空調は、電気料金、保安人材、点検、管理責任、現場裁量、避難所機能まで含む 長期のインフラ設計として評価します。 空調機の効率に加え、受電方式と負荷の接続構造まで設計対象にします。

次の学校空調は、系統へ残す負荷と自律させる負荷を分け、 必要な機能を負荷単位で維持できる分散型システムとして設計する。

空調があるのに使えない学校から、必要なときに迷わず使え、 災害時にも地域を守れる学校へ。 ここからは、その解をRFPへ実装する段階です。

PRIMARY SOURCES

参考資料

• 文部科学省「公立学校施設の空調（冷房）設備の今後について」

  普通教室の整備状況、体育館の断熱性能と冷暖房効率に関する課題。

• 文部科学省「学校教育活動等における熱中症事故の防止について」

  空調の適切な活用と、断熱・気密・換気を組み合わせる考え方。

• 資源エネルギー庁「電力自由化で料金設定はどうなったの？」

  2016年4月以降の小売全面自由化と料金メニュー選択。

• 資源エネルギー庁「エネルギー白書2025―需要家側のエネルギーリソースの有効活用」

  分散型エネルギーリソース、DR、ピークカット、レジリエンス、地域独立系統。

• 資源エネルギー庁「特例需要場所について―学校体育館等の避難場所」

  避難場所の空調設備等を必要最小限の特例需要場所とする考え方。

• 資源エネルギー庁「特例需要場所について―昇圧回避を目的とする分割」

  高圧受電設備や電気主任技術者の義務回避のみを目的とする需要場所分割の扱い。

• 東京電力エナジーパートナー「契約電力の決定方法（実量制）」

  30分最大需要電力と、当月を含む過去1年間の最大値による契約電力決定。

• 経済産業省「電気主任技術者」

  事業用電気工作物の保安監督と主任技術者選任義務。

• 経済産業省「外部委託の受託に必要な実務経験期間の確認について」

  一定要件下における保安法人・電気管理技術者への外部委託制度。

• 経済産業省「第16回 電気保安制度ワーキンググループ」

  電気保安人材を巡る対応状況、現状および今後の課題。

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