現場で使える電力需給調整術

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電気は大量に貯蔵することが難しいため、需要と供給を常に一致させる必要があります。このバランスが崩れると周波数が乱れ、設備故障や停電の可能性が高まるため、電力系統の安定運用において重要な要素となっています。ここでは、電気の需要と供給のバランスを保つための取り組みについて解説します。

電力需給調整とは

電力需給調整の基本

電力需給調整は、発電量と消費量を常に一致させる取り組みです。2021年4月に需給調整市場が開設され、それまでの地域ごとの公募から、エリアを問わず広域的に調整力を確保できるようになりました。調整力とは、出力調整が可能な発電設備や蓄電池、需要家の節電などの電力リソースを指します。インバランスや再生可能エネルギー発電量の予測誤差が発生した際や、時間内変動や電源脱落の発生時に必要となります。

調整市場の役割と意義

需給調整市場は、広範囲にわたって公平かつ効率的に電気の需給を調整する目的で開設されました。この市場により、送配電事業者は調整力を広域的に調達でき、コスト低減を実現しています。

また、2020年の発送電分離で市場メカニズムを活用した透明性の高い仕組みが整備され、再生可能エネルギー普及に伴う発電量変動への対応が進んでいます。発電事業者・需要家・市場運営者の連携を通じた調整市場は、電力グリッドの安定性の確保と効率的な系統運用に重要な役割を果たしています。

電力需給調整の方法

需給調整の仕組み

需給調整市場では、送配電事業者が天気や気温などの予測データから、前日までに必要な調整力を算出します。売り手の発電事業者やアグリゲーターが応札し、取引が行われます。アグリゲーターとは、電力会社と需要家の間で需要家のエネルギーリソースを束ねて活用する事業者です。

市場では、一次調整力、二次調整力、三次調整力などが提供され、応動時間や継続時間などの特性に応じて取引されます。

主な調整手法とその特徴

電力需給調整の主な手法としては、需要調整プログラム（デマンドレスポンス）があります。これは電気の供給量に需要を合わせる取り組みで、需要家が節電やピークシフトで協力すると料金割引などのインセンティブを得られます。また、その他の手法としては供給予備力の活用や、環境負荷低減を目的とした再生可能エネルギーによる電力供給なども増えています。

一方、デマンドレスポンスでは事業活動への影響、供給予備力の確保に維持コストが発生し、再生可能エネルギーは発電量が天候に左右されるなど、これらの手法には課題も多々あります。

適切に電力需給調整を
実施するために

調整実施上の課題と
解決策

電力需給調整の実施には、いくつかの課題があります。まず、一次調整力から三次調整力まで5種類の商品が存在し、それぞれ応動時間や継続時間が異なるなど、制度の複雑さが挙げられます。

また、急激な需給変動への対応も課題で、天候の変化や地震など、気象条件の急変が発生した場合の即応性が求められます。さらに、技術的な制約としては、再生可能エネルギーの出力予測の難しさなどが考えられます。

こうした課題の解決策としては、予測技術の精度を高め、需要と供給のバランスを保つ取り組みが必要となるでしょう。

効果的な運用のための
ポイント

需給調整を効果的に運用するには、市場の透明性の確保が重要です。送配電事業者の調整力必要量や応札状況の適切な開示により、公平で効率的な市場運営が可能になります。

また、データの即時性向上による予測精度の改善も求められます。一般企業の参加を促すインセンティブ制度の整備も重要で、需要抑制量に応じた電気料金の割引などの施策が有効となるでしょう。