調整力の調達

電気でいう「調整力」とはどのような力なのでしょうか。ここでは、その調整力を調達できる新設市場の説明と、市場以外での調整方法も合わせてご紹介いたします。

電気の調整力とは

ほかの記事でも書いている通り、電気の需要と供給を一致させなければならない、「同時同量」の原則というものがあります。その電気の需要と供給のバランスが崩れそうなときに、用いられる電気が「調整力」です。

電気の調整力

電気の需給管理・インバランスについて



同時同量を常に保っていないと、電気の周波数が乱れ「電気の質」が低下し、設備の故障をきたしたり、最悪の場合は広域で停電が発生してしまう事態に陥ります。そのよう不測の事態にならないよう、同時同量を保つ義務を負っているのは、各地域の系統電力の管理を行う一般送配電事業者です。
一般送配電事業者とは、電気を各地域、各受給企業に送電する会社のことで、大きな送電線から街なかの電線などを管理・運用を行う会社です。東京電力グループの「東京電力パワーグリッド」や関西電力グループの「関西電力送配電株式会社」など、旧一般送配電事業者が担当しています。

調整力を調達する場所「需給調整市場」

2021年4月に「需給調整市場」が開設されました。これは送配電網協議会が管理・運用するものです。これ以前は、各電力エリアにおいて、公募により電力を調達していましたが、新設された需給調整市場では、エリアを超えて調達することが可能になりました。
需給調整市場創設によって価格競争が実現され、調整力費用の低廉化が進むことのほかに、受給企業側が所有するエネルギーリソース(住宅用太陽光や蓄電池など)から、VPP(仮想発電所)やDR(デマンドレスポンス)を通して取引できるジャンルも用意されます。
このことにより、系統電力の安定化費用の削減が図れるとともに、系統電力の安定化が進むため、再生可能エネルギー導入促進などが期待されています。

調整力強化に必要なもの

「需給調整市場」の調整力は5つのジャンルに分けられています。

  • 一次調整力……周波数上昇 or 低下を食い止めるガバナフリー相当の調整力
  • 二次調整力①…LFC信号により周波数を基準周波数に回復させる調整力
  • 二次調整力②…EDC信号により周波数を基準周波数に回復させる予備調整力
  • 三次調整力①…経済的に需給調整を行う高速枠の調整力
  • 三次調整力②…経済的に需給調整を行う低速枠の調整力
出典:日本電機工業会(https://www.jema-net.or.jp/Japanese/res/hems/data/hems_006.pdf

少々専門的な言葉が並んでいますが、要は重要度の順に並んでいます。とくに需給バランスが崩れたときに発生する周波数の乱れは、「電気の質」が低下したことを意味します。
停電まで行かなくても、電気を使用している設備などに悪影響なため瞬時に対応する必要があります。「一次調整力」「二次調整力①」「二次調整力②」はその周波数に影響するので、即時対応ができる電源が分類されています。
太陽光発電は「三次調整力②」に該当します。主に需給バランスの調整力を増やすことで、一次・二次調整力を用いずにも、同時同量を達成できるように用いられるのが「三次調整力」です。
太陽光で発生したインバランスを太陽光が補填することも可能であり、引いては他の発電設備よりも温室効果ガスの排出量が低いことから、温室効果ガス削減にも繋がり環境問題にも貢献することが可能になります。
非FIT太陽光のニーズと今後

VPPとDRについて

前述のVPP(仮想発電所)とDR(デマンドレンスポンス)についてもここで少し触れておきます。まず後者のDRについてですが、「デマンド」とは要求や需要を意味することばで、「レスポンス」はご存知の通り、応答することです。
電気の需要量は常に変動しており、供給量不足時は需要が上がり、余剰時は需要が下がります。このことに呼応することを「DR」と言います。同時同量を保持するために、供給量不足で電気を必要としているところに、電気の使用量を下げて応じるのが「下げDR」、供給過多で電気が余ったところに、使用量を上げて応じるのが「上げDR」です。

VPPとDRについて

VPPについては前述のDRを含む、電力リソースの管理・運用を行う箱と考えると明瞭になります。VPPはアグリゲーター(英語で「集約する人」の意)がIoT技術などを用いて電力の統括を行います。
系統電力の過不足に合わせて、VPPに参画する企業や団体・家庭の電気使用の抑制(=下げDR)や、蓄電池や電気自動車に貯蓄された電気の開放を依頼をします。これで、あたかも発電所のように電気のコントロールができることから「仮想発電所」と呼ばれています。
当社においてもVPP事業に取り組んでおり、近い将来システムが構築されたときは、広く社会一般のお役に立てるものと考えています。
コーポレートサイト: VPPとは