交流の電気は、電流の向きが周期的に入れ替わりながら送られている。その繰り返しの速さを表すのが「周波数」で、日本では東日本が50ヘルツ、西日本が60ヘルツに保たれている。発電所でつくられる電力と、家庭や工場などで使われる電力のバランスが崩れると、周波数も変化してしまう。世界各地の電力網で、この周波数が毎分ほぼ同じタイミングで変動する現象が見つかった。ドイツの研究チームは、その原因が無停電電源装置（UPS）などのデジタル機器の同期動作にあることを明らかにした。研究成果は10月30日、科学誌『Nature Energy』に掲載された。
研究チームは、世界5大陸の12の電力網で周波数の記録を分析し、長期間にわたって繰り返される正確な1分周期の変動を発見した。変動の周期とタイミングがそろっていたことから、機器が決まった時刻に動作することが関係していると考えた。そこで、ドイツのユーリッヒ研究センターにある建物の電力消費を調べたところ、変動が確認された4棟にはUPSが設置されていた。
さらに調べると、UPS内部のバッテリー管理システムが毎分実施する自己診断の際に、一時的に電流が増えることが分かった。メーカーへの問い合わせでも、電流のピークはバッテリー管理システムによる定期的な自己診断で生じると裏付けられた。複数のUPSの時計が同期し、同じタイミングで自己診断をすると、個々の機器で生じる電流のピークが重なり、電力網の周波数にまで影響する。UPS以外にも、スマートオーブンや小型コンピューターを複数接続した装置で周期的な電力変動が観測された。ただし、これらについては、UPSのように定期診断が原因と特定されたわけではない。
こうした変動の影響は、電力をつくる方法によっても異なる。火力や水力発電所では、タービンで大型の発電機を回して電気をつくる。この発電機は大きな回転の勢いを持つため、電力の供給と消費のバランスが崩れても、周波数が急激に変化するのを和らげる。一方、太陽光発電は発電機を回さず、光を直接電気に変える。風力発電も、風車の回転をいったん電気に変え、電力網に合わせて送り出す方式が広く使われているため、回転の勢いが電力網に直接伝わらない。こうした発電方式が増え、従来型の発電機の割合が下がると、周波数の変化を和らげる働きが弱まり、同じ電力変動でも揺れが大きくなりやすい。英国や北欧では1分周期の変動が2015年以降に増大し、2020年にピークを迎えた。ロックダウン期の電力需要や発電設備の稼働状況など、系統の運転条件の変化が一時的な増幅に関係した可能性がある。研究チームは、機器の動作時刻を分散させるなど、制御ソフトウェアの設計を見直す必要性を指摘している。
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