中部電力株式会社 （以下、中部電力）技術開発本部 電力技術研究所は、中部電力グループの技術研究開発を担う部門である。現場課題の解決に加え、2050 年を見据えた経営ビジョン 2.0 実現のため、重点 7 分野（再生可能エネルギーの拡大、エネルギープラットフォームによる価値提供、資源循環事業の展開など）の技術研究開発を推進し、革新的技術の社会実装を目指している。

経済産業省が公開している電気保安統計では、2021 年度（令和 3 年度）に発生した送電設備における故障のうち、落雷が原因の故障が最も多かった。電力会社では、送電設備に落雷が生じても供給支障事故に至らないように設備設計をしている。落雷の特徴（雷電流の極性、大きさ、落雷頻度など）は地域によって異なることから、落雷被害の大きい地域を基準にして送電設備の落雷対策を一律に実施することは過剰な設備投資となり、電力流通費用の増大につながる。したがって、地域ごとの落雷の特徴を把握したうえで、適切な設備設計を行うことが望ましい。そこで、中部電力では歴史的に落雷頻度マップを作成し、これをもとに設備の落雷対策を実施してきたが、更なる合理化を検討するために ArcGIS を活用した送電設備の落雷リスク評価を実施した。

落雷対策設備の中には運転開始後 50 年を超過している設備もあり、将来的に合理的な設備更新が必要とされる。また、設備更新の工事期間中は落雷に対する送電設備の保護能力が一時的に低下するため、工事期間中における落雷被害の発生確率を十分に検討したうえで、工事の実施時期や期間を設定する必要がある。さらには、近年の気候変動は、落雷の特徴や地域性に変化を与えている可能性があることから、最新の情報やトレンドをふまえて落雷リスク評価をすることが重要となっている。

中部電力では、高精度に落雷情報を取得するための研究を従来から進めてきた。落雷位置の標定精度や、落雷の特徴を解析するシステム の能力が向上し、より精密で詳細な落雷の地理情報を得ることができるようになった。こうした最新の落雷情報と送電設備情報を ArcGIS Pro 上で解析することにより、設備単位での落雷発生確率を解析することが可能となる。また、地図上で可視化することで、直感的に地域ごとの落雷の特徴やトレンドを把握することができるようになる。解析業務は ESRIジャパンのコンサルティングサービスを活用し、ESRIジャパンと共同で進めた。まず、送電鉄塔、送電線、落雷対策設備の位置情報を基に ArcGIS Pro 上にプロットした。これらの設備情報に、中部電力の保有する落雷情報を重ねてプロットした。落雷情報は時刻データを有するため、時間経過による落雷地点の推移を表現することもできる。（図1）

雷の進展特性は、地形や電力設備の形状等によって異なることが知られている。このため、地域ごとの雷の特徴（雷電流の極性、大きさ、直前の落雷との時間差など）に加えて、地形や電力設備の三次元としての特徴も加味して解析することによって、落雷による設備被害が発生する可能性をより高精度に評価することが可能になると期待される。また、落雷のトレンド解析により将来的な落雷の特徴の変化を予測することが可能となれば、先駆的な電力設備設計につながると考えられる。