ニュージーランドが稀だが重大な脅威に対し、電力インフラをどう準備しているか
米海洋大気庁（NOAA）の宇宙天気予報センターからの最初の警報は、5月20日午前11時30分に届いた。「警報：地磁気嵐カテゴリーG4以上を予測」と記されていた。
ニュージーランドの首都ウェリントンの中心部では、同国の送電網運営会社であるトランスパワーのチームが注目した。彼らは、送電網・システム運用責任者のマット・コープランド氏が率いるインシデント管理チーム（IMT）を招集した。別の場所では、太陽活動のデータと観測にアクセスできるオタゴ大学の宇宙天気科学者のパネルも同様の対応を取った。
最初の警報から1時間も経たないうちに、クレイグ・ロジャー教授率いる科学者たちは、IMTに対し、来る嵐が大規模なものになると通知した。G5カテゴリーで、強度は毎分1,200ナノテスラ（nT）を超え、12時間以内に地球に到達するという。放置すれば、この規模の事象は数日間の停電を引き起こし、送電網に重大な損傷を与える可能性があった。この情報を手に、トランスパワーは電力業界全体への警報を開始した。送電会社や発電事業者を緊急ブリーフィングに招き、ニュージーランドの電力インフラを保護し、可能な限り長く電力供給を維持するための、全国的な協調対応を開始した。
壊滅的な太陽嵐のニュースをどうして見逃したのかと疑問に思うかもしれないが、それは実際には起こらなかったからだ。
私は幸運にも、トランスパワーの2026年業界演習の初日に立ち会うことができた。これは、大規模な宇宙天気事象に対してニュージーランドの電力システムをストレステストするために特別に設計された、2日間のライブシミュレーションである。シナリオは意図的に過酷なものだった──送電網を連鎖的な障害に追い込む力を持つ極端な太陽嵐。しかし、これはインフラとそれを管理する人々が本番に備えられるようにするための、貴重かつ安全な方法を提供した。
太陽からの津波
我々の太陽は信じられないほど動的だ──常に動き続ける超高温のプラズマと、ループ状にねじれた磁場の球体であり、11年周期（およびより長い時間スケールでの周期）を持つ。地球上のすべての生命が依存する光に加えて、太陽はより混沌とした方法でもエネルギーを放出する。我々はしばしば太陽嵐を目にする。これは爆発に似た活動の爆発で、地球に到達することがある。太陽フレアとコロナ質量放出（CME）という2つの異なるタイプがある。どちらも予測が難しく、それぞれが地球に異なる影響を与える。
米国を拠点とする宇宙天気科学者のタミサ・スコフ博士が以前私に説明したように、フレアは「太陽の叫び声…うるさいかもしれないが、物理的に何も傷つけない」。最も強力なフレアでも、無線通信を妨害する以上のことはしない。
対照的に、CMEは、スコフ氏によれば、「大量の物質の噴出…光子だけでなく、粒子も含まれる」。太陽のプラズマとその磁場の巨大な雲が、あらゆる方向に太陽から放出される可能性がある。光と比較すると、それらは比較的ゆっくりと移動する。太陽光が我々に届くのに約8分かかるのに対し、CMEは数十時間かかる（最も遅いものは数日かかることもある）。
CMEが地球に到達すると、その磁場は地球の磁場と相互作用する可能性がある。しかし、クレイグ・ロジャー氏が説明するように、「CMEの極性が違いを生む」。業界演習の後、私に語ったところによれば、「北向きの場合、地球の磁気圏を急速に圧縮するが、その後惑星の周りを流れて消散する。CMEが南向きの場合、我々の磁気圏と結合する可能性がある。跳ね返る代わりに、CMEは膨大な量の太陽エネルギーと粒子を我々の磁気システムに送り込む」。
このエネルギーと粒子の注入には、1つの肯定的な副作用がある──空に最も明るく壮観なオーロラを作り出す。しかし、送電網への影響は非常に深刻だ。CMEの到着は電圧の不安定性と、地磁気誘導電流（GIC）として知られる強力な電流を、長く導電性のあるもの…つまり電力網を通じて誘発する。
最小抵抗の経路
ニュージーランドの送電網は異常に露出している。同国の3つの主要な島は南緯34度から47度の間に広がっており、大規模な太陽事象の際にGICが発生しやすいことが知られている地理的範囲に位置している。ニュージーランドはまた、ほぼ南北に走っており、これはGICが流れる主要な方向と一致している。そして送電網のかなりの部分が火山岩の上にあり、これは高い導電性を持つため、電流がシステムに侵入しやすい。
シミュレーション演習のような大規模なCMEの場合、これらのGICはシステムを過負荷にする可能性があり、特に送電網の電圧レベルを管理する非常に多くの変圧器に影響を与える。変圧器は主に、送電網全体に電力を運ぶ交流（AC）を処理するように設計されているが、GICは直流（DC）のように作用する。DCがAC変圧器を流れると、磁気コアが飽和し、絶縁体を損傷する激しい局所的な加熱が発生し、壊滅的な変圧器の故障を引き起こす可能性がある。あるいは、マット・コープランド氏が表現するように、「永久的な故障」だ。変圧器は、彼が言うように、「おしゃか」になる。
送電網に接続されている組織や家庭にとって、おしゃかになった変圧器は、停電や保護されていない機器を損傷する電圧スパイクを意味する可能性がある。送電網管理者にとって、大規模な故障は送電網の他の部分を過負荷にし、連鎖的な停電を引き起こす可能性がある。そして変圧器の修理や交換は容易な作業ではない。送電網で使用される変圧器はカスタムメイドで、世界中の少数のサプライヤーによって少量生産されている。「我々は戦略的な予備品をいくつか保有している」とコープランド氏は言うが、「明らかに膨大な数ではない」。最悪のシナリオ──世界的に問題を引き起こす壊滅的な太陽事象──では、交換品を購入するために待つ国々の長い列ができるだろう。稼働する変圧器の数が減少すれば、世界中の電力供給に数カ月、あるいは数年間影響を与える可能性がある。
送電網のこれらの主力機器を保護する方法がある。1つ目は、主要な変圧器にGICブロッカーと呼ばれる装置を設置することだ。このブロッカーは事実上コンデンサであり、ACを通過させながら、不要なDC電流に対する一種のバリアとして機能する。トランスパワーは南島のベンモア変電所にブロッカーを設置する予定で、今後数年間でさらに追加される可能性がある。
リスクのある変圧器をGICの猛威から守るもう1つの方法は、一時的に送電網の残りの部分から切り離し、GICが流れるために必要な導電経路を取り除くことだ。太陽事象が過ぎ去れば、変圧器を再接続し、送電網を通常の運用に戻すことができる。このような切断には短期的な停電──あるいは電力業界の用語で「管理された需要」──が必要だが、私が話した全員が、変圧器を永久に失うよりも望ましいと同意している。
（トランスパワーが委託した）緩和策のコストと潜在的な経済損失を定量化した未発表の経済分析では、「緩和策がない場合、深刻だが現実的な嵐は、最大83億6000万ニュージーランドドルのGDP損失をもたらす可能性がある」と結論づけている。
送電網管理者がこの脅威を非常に真剣に受け止めているのも不思議ではない。
切り替えと再計算
部外者である私にとって、シミュレーション演習の最も印象的な側面の1つは、不確実性と行動の間の緊張を目の当たりにしたことだった。
CMEは事前に予測するのが非常に難しい。しかし、太陽でCMEが発生すると、科学者はパーカー・ソーラー・プローブのような太陽観測望遠鏡を使用して、その規模と速度を推定できる。追加のモデリングにより、地球への到着時刻と送電網への潜在的な影響について予測を立てることができる。しかし、測定の観点からは、我々のシステムには大きなギャップがある。CMEが専用の太陽探査機を通過すると、何時間も観測されずに移動する。「CMEに関するより多くのデータ──その極性を含む──は、SOHO［太陽・太陽圏観測衛星］のようなL1ポイントの衛星に到達したときにのみ得られる」とロジャー氏は言う。「トランスパワーと電力業界が必要とするものを見ると、すべてを準備するのに約2〜3時間かかる。高速で移動するCMEの場合、L1から20〜30分しか得られない可能性がある。それはあまり時間がない」。
これは、シナリオが激化し、送電網への影響がより明確になるにつれて、演習参加者が最善の推測または不完全な情報に基づいて繰り返し決定を下さなければならなかったことを意味した。トランスパワーの切り替え計画に基づき、50以上の組織が指標的な需要配分を受け取った。本質的には、「配給」が始まったら、それぞれがどれだけの電力を引き出すことが許されるかの内訳だ。それぞれが巨大なスプレッドシートに独自のタブを持ち、その割り当てで何をするかについて計画を立てなければならなかった。トランスパワーの「シャドー」制御室では、送電網全体を表示するコンピュータ画面の前で、管理者がこれらの変更の影響をシミュレートし、参加者に報告した。
演習開始から数時間後、予測される太陽嵐の規模が（毎分2,800nTに）増加すると、全員が再び方向転換しなければならなかった。発電事業者は、嵐の前の切断を反映するために、卸電力市場への入札を更新するよう求められた。送電会社は管理された停電に備えるよう指示された。シミュレートされたメディアリリースは、「状況を監視している」から「停電は広範囲に及び、最大3日間続く可能性がある」へとエスカレートした。
テンポは意図的で激しかったが、少なくとも私の目には、全員が終始冷静で集中していた。
科学的支援システム
これは、トランスパワーが地磁気嵐の送電網への潜在的な影響を検討した最初の機会ではない。同組織は10年以上にわたり、オタゴ大学のクレイグ・ロジャー氏のチームと協力してきた。2015年、ロジャー氏は政府資金の支援を受けて、ソーラー・ツナミスと呼ばれる研究プログラムを設立した。これは、ニュージーランド、英国、カナダ、米国、スイスの専門家を、トランスパワーおよびファーストガス（国内ガス網を管理）とともに結集させた。
協力の主要な成果の1つは、さまざまな規模の太陽嵐に応じてニュージーランドの送電網で発生する地磁気誘導電流を予測できる検証済みモデルだった。これを構築するには、トランスパワーからの20年間の運用データ、太陽観測データ、および英国気象庁宇宙天気チームが使用する既存の「シナリオ」が必要だった（ニュージーランドと英国は非常に似た地磁気緯度にあるため）。これにより、トランスパワーは宇宙天気事象への実用的な対応を開発できた──毎分4,000nTの嵐の規模を持つ、150年に1度の極端な事象まで。その後、私が参加したようなシミュレーションや、送電網を超えたシステムへの影響を検討した、ニュージーランドの国家緊急事態管理庁が主導した昨年11月のシミュレーションで、計画された対応をテストする。
科学研究と運用上の意思決定の間のこの直接的なつながりは、ロジャー氏が明らかに誇りに思っているものだ。「我々には、我々の言うことを真剣に受け止める送電網運営者がいる。彼らがこれらの事象の潜在的な影響を理解したとき、主要なハードウェアを保護する計画を構築するためにベストプラクティスを使用した。そして演習を通じて、業界全体が現実的な条件でツールをテストし、より良い準備をするのを支援している」。2025年末、ロジャー氏は後続の助成金を授与され、宇宙天気協力を継続できるようになった。
ニュージーランドの太陽嵐への備えの状況は、ほとんどの評価によれば、強固だ。ロジャー氏は特徴的に直接的な言葉でそれを表現する。ある意味では、我々はもっとうまくやれるかもしれない──同国には専用の政府宇宙天気予報機関がなく、英国との「友人に電話する合意」に依存している。しかし他の面では、「我々は世界の誰よりも先を行っているか、最先端にいる」。NASAの元上級科学者であるミシェル・サラー博士は、昨年1Newsに対し、ニュージーランドは宇宙天気に対して世界で最も準備ができている国だと語った。マット・コープランド氏自身の評価は、「我々はおそらくほとんどの国よりも準備ができていると思う」。
演習の数日後、私に語ったコープランド氏は、「我々は間違いなく多くを学んだと感じている。紙に書かれた計画を持つことは非常に簡単だ──それはほとんど誤った確実性の感覚を与える。しかし、我々と科学パネルの間、そして我々と業界参加者の間の相互作用を実際に経験することは、非常に有益だった」と述べた。実用的な観点から、対応の多くは、彼が言うには、「供給と需要のバランスを取ることなので、送電会社とそれを管理することが重要だ。これは多くの参加者にとって最初のシミュレートされたテストだったので、それは本当に教育と関与についてだった。そしてうまくいった」。
地球上でこのすべての準備が行われている間、太陽は独自のことを続けている。太陽周期25（2019年12月に開始）は、多くの人が予想していたよりも活発だった。しかし、太陽物理学者のタミサ・スコフ氏によれば、我々は異常に静かだった前の周期の後、単に歴史的な標準に戻っているだけだ。太陽は、彼女が指摘するように、記録されたすべての周期の中央値をわずかに下回っている。言い換えれば、事態が大幅に…嵐になる余地がある。
それを考えると、このような演習を間近で見ることは本当に安心できた。送電網運営者と緊急事態管理者でいっぱいの部屋に座り、彼らが科学者、送電会社、発電事業者、小売業者、そして全国の大規模電力ユーザーと連絡を取り合う様子を見ること。そうでなければ我々を暗闇に置き去りにするであろう太陽嵐に対して、我々の送電網を準備する努力で団結していた。
