Hz（ヘルツ、Hertz）は、周波数（時間あたりの繰り返し回数）の国際単位で、1秒間に1回繰り返す現象が1Hz（1秒に1サイクル）。電力系統では交流電圧・電流の周波数の単位として使用される。日本の電力系統は東日本（東京電力PG、東北電力NW、北海道電力NWのエリア）が50Hz、西日本（中部電力PG、関西電力送配電、北陸電力送配電、中国電力NW、四国電力送配電、九州電力送配電、沖縄電力のエリア）が60Hzで運用される世界的にも珍しい異周波数並立システムである。
日本の50Hz/60Hz並立の歴史的経緯は、（1）1880〜90年代の電力黎明期、（2）東京電燈はドイツAEG社製50Hz発電機を導入、（3）大阪電燈・名古屋電燈は米国GE社製60Hz発電機を導入、（4）1923年関東大震災後の復興期も周波数統一は経済的に困難で見送り、（5)結果として東日本50Hz・西日本60Hzが固定化、（6）周波数変換設備（FC：Frequency Converter）で東西連系：佐久間FC（300MW）、新信濃FC（600MW）、東清水FC（300MW、計1,200MW）、（7）2030年代に向けて連系容量拡大計画（2倍の2,400MW級へ）、で現在に至る。
系統運用上の周波数管理は、（a）目標値（公称値）：50Hz東日本、60Hz西日本、（b）許容偏差：±0.2Hz（±0.4%）が標準、（c）瞬時偏差：故障時等の短時間で±0.5Hz超もあり、（d）周波数調整階層：（i）GF（Governor Free）：1次調整、応答秒オーダー、（ii）LFC（Load Frequency Control）：2次調整、応答数十秒〜分、（iii）EDC（Economic Dispatching Control）：3次調整、応答数分〜数十分、（e）AGC（Automatic Generation Control）：自動発電制御による中央給電指令所からの指令信号、（f）系統慣性：同期発電機の回転質量による自然な安定化作用、で複合的に運用される。
蓄電所と周波数の関係は、（i）周波数調整サービス：一次調整力（GF応答10秒以内、5分継続）、二次調整力①（LFC、5分以内、30分）、二次調整力②（10分以内、3時間）、三次調整力①（45分以内、3時間）、三次調整力②（45分以内、6時間）、（ii）需給調整市場：周波数調整能力を商品化した市場（kW価値・kWh価値の組合せ）、（iii）応答速度の優位性：蓄電池は数十ms〜秒単位で応答可能、火力発電所より大幅に速い、（iv）双方向調整：上げ調整（出力増、放電）と下げ調整（出力減、充電）の両方向対応、（v）系統慣性低下対応：再エネ大量導入による同期発電機減少での仮想慣性供給（Grid-Forming Inverter）、（vi)将来技術：超高速応答（ms単位）、慣性応答模擬、で多面的に貢献できる。
各国の周波数規格は、（A）50Hz地域：欧州、ロシア、中東、アフリカ、アジア（中国、インド、日本東日本、韓国、ASEAN）、豪州、南米一部、（B）60Hz地域：北米（米加メ）、日本西日本、韓国（一部）、ブラジル、フィリピン、台湾、（C）グローバル基準：IEC 60038（標準電圧・周波数）、で大きく2分される。グローバル展開する蓄電所メーカーは50Hz/60Hz両対応のPCS・BMS製品を提供している。
2030年代の周波数管理の進化方向は、（i）系統慣性低下への対応強化（再エネ大量導入による同期発電機減少）、（ii）Grid-Forming Inverter（仮想慣性、自律的周波数支援）の普及、（iii）東西連系（FC）の容量拡大（2,400MW級へ）、（iv）需給調整市場の高度化（応答速度別の市場細分化）、（v）AI・機械学習による周波数予測・最適制御、（vi）ブラックスタート機能の蓄電池活用、（vii）電池の周波数調整サービスの収益機会拡大、で蓄電所事業の戦略的価値が一層高まる。本サイト「BESS-NET」も周波数調整技術・市場動向を継続解説する方針である。
主な出典・参考情報
- IEC（国際電気標準会議）規格群（IEC 62933、IEC 62619、IEC 61850等）
- IEEE（米国電気電子学会）標準（IEEE 1547、IEEE 2030.5等）
- JIS（日本産業規格）電気・電池関連規格
- UL認証規格（UL 9540、UL 9540A、UL 1973等）
- 各メーカー製品仕様書・技術資料
- NEDO（新エネルギー・産業技術総合開発機構）技術ロードマップ