(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電事業者と需要家とが卸売電力市場に加わっている場合に、前記発電事業者と前記需要家との間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、計測した周波数偏移と潮流とを即時に送信する計測手段と、
前記計測手段から周波数偏移と潮流とを受信し、受信した周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を算出し、算出した過不足量を基に電力の市場価格を算出し、算出した市場価格を基に供給単価と需要単価とを算出し、算出した供給単価を前記発電事業者に送信すると共に算出した需要単価を前記需要家に送信する処理手段と、
を備え、
前記処理手段は、過不足量を基に市場価格を算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格にこの補正額を加算して現在の市場価格を算出する、
ことを特徴とする電力市場の価格形成システム。
【請求項２】
前記処理手段は、電力の需要と供給との差が時間の経過で大きくなる場合には供給単価と需要単価との値差を大きくし、電力の需要と供給との差が時間の経過で小さくなる場合には供給単価と需要単価との値差を小さくする補正額を算出し、既に算出した市場価格にこの補正額を加えて現在の市場価格を算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の電力市場の価格形成システム。
【請求項３】
前記需要家に使用され、消費する電力の調整が可能な機器を備え、
前記機器は、前記処理手段が算出した需要単価と基準の価格との価格差と、この価格差の時間変化とを基に消費電力を算出し、この消費電力になるように使う電力を制御する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電力市場の価格形成システム。
【請求項４】
発電事業者と需要家とが卸売電力市場に加わっている場合に、前記発電事業者と前記需要家との間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、計測した周波数偏移と潮流とを即時に計測手段が送信し、
周波数偏移と潮流とを処理手段が受信し、受信した周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を前記処理手段が算出し、算出した過不足量を基に電力の市場価格を前記処理手段が算出し、算出した市場価格を基に供給単価と需要単価とを前記処理手段が算出し、算出した供給単価を前記発電事業者に前記処理手段が送信すると共に算出した需要単価を前記需要家に送信し、
過不足量を基に市場価格を前記処理手段が算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格にこの補正額を加算して現在の市場価格を算出する、
ことを特徴とする電力市場の価格形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電力の完全自由化後に形成されるリアルタイムの卸売電力市場（以下、「リアルタイム市場」という）で、売買される電力の価格を形成する電力市場の価格形成システムおよびその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電力需給調整では、時々刻々と変わる需要に対して、系統運用機関（中央給電指令所）が電力の供給力を調整している。電力完全自由化後の電力需給調整は、卸売電力市場であるリアルタイム市場の市場メカニズム（電力売買）を使って調達した供給力で、需要と供給のバランスを取ることになると想定される。つまり、リアルタイム市場で需要と供給のバランスを取って形成された価格で、電力が売買され、電力需給調整が行われる。
【０００３】
こうしたリアルタイム市場での電力の売買価格を予測するシステムがある。このシステムによれば、電力需要者と電力供給者とが電力取引を行う際に、需要者と供給者とに関連する戦略パラメータに基づいて売買する電力量と価格を決定し、これらのパラメータを電力取引の結果に基づいて更新する。この結果、現実の卸売電力市場での電力取引をコンピュータ上で再現することになるため、仮想的な卸売電力市場での市場価格は、現実の卸売電力市場での市場価格を予測するものとなる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２０００５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、先に述べたシステムを用いてリアルタイム市場での電力の価格を決定しても、次に述べる課題がある。リアルタイム市場を活用した電力需給調整では、市場監視や入札行為等の環境整備が整わなければ市場に参加できない。このことから、需要家や発電事業者等の市場参加率が低く、リアルタイム市場の厚みがない。このため、市場価格の変動が大きく、電力需給調整に用いる電源調達コストが高くなることが予想される。
【０００６】
例えば、電力需給ギャップの調整は、系統運用機関が準備する電源であって需要に応じて発電するピーク電源を、電力卸売市場のリアルタイム取引で行うことになる。ピーク電源は、全量調整力として利用できるが、利用率が低く、競争が働きにくい。このため、ピーク電源は高コストになりやすい。リアルタイム取引は、市場での売買により、取引量および価格が決まるため、取引内容の透明性は高いが、安定供給に必要な調整力を確保しにくい。
【０００７】
一方、リアルタイム市場によらず契約によって価格決定する場合がある。この場合は、電力が市場で売買されずに契約によって売買されるので、価格に透明性がないという課題がある。
【０００８】
この発明の目的は、前記の課題を解決し、価格の透明性を高めると共に安定供給に必要な調整力を確保することを可能にする電力市場の価格形成システムおよびその方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、発電事業者と需要家とが卸売電力市場に加わっている場合に、前記発電事業者と前記需要家との間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、計測した周波数偏移と潮流とを即時に送信する計測手段と、前記計測手段から周波数偏移と潮流とを受信し、受信した周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を算出し、算出した過不足量を基に電力の市場価格を算出し、算出した市場価格を基に供給単価と需要単価とを算出し、算出した供給単価を前記発電事業者に送信すると共に算出した需要単価を前記需要家に送信する処理手段と、を備え、前記処理手段は、過不足量を基に市場価格を算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格にこの補正額を加算して現在の市場価格を算出する、ことを特徴とする電力市場の価格形成システムである。
【００１０】
請求項１の発明では、システムが計測手段と処理手段とを備える。計測手段は、発電事業者と需要家とが卸売電力市場に加わっている場合に、発電事業者と需要家との間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、計測した周波数偏移と潮流とを即時に送信する。処理手段は、周波数偏移と潮流とを受信し、受信した周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を算出する。この後、処理手段は、算出した過不足量を基に電力の市場価格を算出し、算出した市場価格を基に供給単価と需要単価とを算出する。この後、処理手段は、算出した供給単価を発電事業者に送信すると共に算出した需要単価を需要家に送信する。そして、処理手段は、過不足量を基に市場価格を算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格にこの補正額を加算して現在の市場価格を算出する。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電力市場の価格形成システムにおいて、前記処理手段は、電力の需要と供給との差が時間の経過で大きくなる場合には供給単価と需要単価との値差を大きくし、電力の需要と供給との差が時間の経過で小さくなる場合には供給単価と需要単価との値差を小さくする補正額を算出し、既に算出した市場価格にこの補正額を加えて現在の市場価格を算出する、ことを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の電力市場の価格形成システムにおいて、前記需要家に使用され、消費する電力の調整が可能な機器を備え、前記機器は、前記処理手段が算出した需要単価と基準の価格との価格差と、この価格差の時間変化とを基に消費電力を算出し、この消費電力になるように使う電力を制御する、ことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、発電事業者と需要家とが卸売電力市場に加わっている場合に、前記発電事業者と前記需要家との間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、計測した周波数偏移と潮流とを即時に計測手段が送信し、周波数偏移と潮流とを処理手段が受信し、受信した周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を前記処理手段が算出し、算出した過不足量を基に電力の市場価格を前記処理手段が算出し、算出した市場価格を基に供給単価と需要単価とを前記処理手段が算出し、算出した供給単価を前記発電事業者に前記処理手段が送信すると共に算出した需要単価を前記需要家に送信し、過不足量を基に市場価格を前記処理手段が算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格にこの補正額を加算して現在の市場価格を算出する、ことを特徴とする電力市場の価格形成方法である。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１と請求項４との発明によれば、現在の市場価格を算出する際に、過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格と、算出した補正額とから現在の市場価格を算出するので、卸売電力市場における値決めに際して、需要家や発電事業者に対して、需要と供給のギャップに応じた透明性の高い価格を提示することが出来る。また、請求項１と請求項４との発明によれば、需要家や発電事業者に対して、需供ギャップに応じた市場価格を提示することにより、ピーク電源に代えて需要と供給が調整力として利用出来る。
【００１５】
請求項２の発明によれば、現在の市場価格を算出する際に、電力の需要と供給との差が時間の経過で変化すると、この変化を基に算出した補正額を市場価格に加えるので、需供ギャップに応じた、透明性の高い市場価格を提示することが出来る。
【００１６】
請求項３の発明によれば、電力の価格に対応して電力制御を行う機器を需要家が使用するので、卸売電力市場により電力の需給をスムーズに調整し、さらに、卸売電力市場における値動きを安定化し、値幅を抑えることを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の実施の形態１による電力市場の価格形成システムを示す構成図である。
【図２】周波数偏移を示す図である。
【図３】潮流を示す図である。
【図４】使用電力量データの一例を示す図である。
【図５】値決め処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】電力の過不足量と周波数の偏移との関係を示す図である。
【図７】実需要と実供給の差と電力の価格との関係を示す図である。
【図８】この発明の実施の形態２による電力市場の価格形成システムを示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
次に、この発明の各実施の形態について、図面を用いて詳しく説明する。
【００１９】
（実施の形態１）
この実施の形態による電力市場の価格形成システムを図１に示す。図１の電力市場の価格形成システムは、発電事業者Ａに設置されている発電事業側計算機１０と、流通設備事業者Ｂに設置されている流通設備側計算機２０と、系統運用機関Ｃに設置されている系統運用側計算機３０と、需要家Ｄに設置されているスマートメータ４１および端末４２とを備えている。この実施の形態では、計算機１０〜３０とスマートメータ４１とは、インターネット等のネットワークＮＷに接続されている。これにより、計算機１０〜３０とスマートメータ４１とは、互いにデータ通信が可能な状態にある。また、端末４２もネットワークＮＷに接続されているが、端末４２の接続は有線、無線のいずれでもよい。
【００２０】
なお、図１では、複数の需要家を需要家Ｄで代表し、同じく複数の発電事業者を発電事業者Ａで代表している。
【００２１】
発電事業者Ａの発電事業側計算機１０は、発電事業に関係するデータ、例えばベース電源やピーク電源の発電量等のデータを管理する。ベース電源は一日に使われる電気の中で所定の需要に応じるための電源であり、ピーク電源は一日に使われる電気の中で急激に増える需要に応じるための電源である。また、発電事業側計算機１０は、流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０や、系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０から各種のデータを、ネットワークＮＷを経て受信すると、受信したデータが示す内容を表示して担当者に示す。
【００２２】
流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０は、発電事業者Ａが発電した電気の輸送に関係するデータを管理する。例えば、流通設備事業者Ｂは輸送した電気の周波数のズレである周波数偏移や、電気の潮流を所定時間の経過毎に計測する。流通設備側計算機２０は、流通設備事業者Ｂが計測した周波数偏移や潮流のデータを記憶している。例えば、流通設備側計算機２０は、図２に示すように、一日の周波数変化を示すデータを複数日分だけ記憶している。図２では、商用電源の所定周波数、例えば６０Ｈｚを値「１」としている。同じように、流通設備側計算機２０は、図３に示すように、一日の潮流の変化を示すデータを複数日分だけ記憶している。図３では、図２と同様に基準となる逆潮流を値「１」としている。
【００２３】
また、流通設備側計算機２０は、計測した周波数偏移や潮流のデータを系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０にリアルタイムで送信する。つまり、流通設備側計算機２０は、周波数偏移と潮流とを計測すると、これらを表すデータを、ネットワークＮＷを経て即時に系統運用側計算機３０に送信する。
【００２４】
さらに、この実施の形態では、流通設備側計算機２０は、需要家として例えば需要家Ｄから送信される使用電力量データを受信する。需要家Ｄの使用電力量データは需要家Ｄが使用した電力量を示すデータである。この後、流通設備側計算機２０は、各需要家の所定時間毎の使用電力量、例えば需要家Ｄの３０分毎の使用電力量をデータとして記憶する。このデータの一例を図４に示す。この使用電力量データには、需要家Ｄの氏名と顧客番号に対応する、スマートメータ４１の計器番号が記憶されている。また、使用電力量データには、計器番号に対応して、当日の使用電力量が３０分毎に記憶されている。流通設備側計算機２０は、こうした使用電力量データを複数年分記憶している。そして、流通設備側計算機２０は、当日の３０分毎の使用電力量データを、ネットワークＮＷを経て系統運用側計算機３０に送信していく。
【００２５】
需要家Ｄのスマートメータ４１は、コンピュータを内部に備え、計測機能と通信機能とを持つ電力量計である。つまり、スマートメータ４１は、需要家Ｄが使用した電力量を所定時間毎に計測する。スマートメータ４１は、計測した各使用電力量を示すデータつまり使用電力量データを、ネットワークＮＷを経て流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０に送信する。
【００２６】
需要家Ｄの端末４２は、ネットワークＮＷとの通信機能を持ち、送受信するデータの表示等が可能な装置、例えば携帯電話端末である。端末４２は、系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０から各種のデータを受信すると、このデータが示す内容を表示する。
【００２７】
系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０は、所定地域での電気の供給と需要のバランスを取るために各種の処理を行う。例えば、系統運用側計算機３０は流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０から受信した各使用電力量データを編集して、当日の電力需要を予測する。具体的には、３０分毎に使用電力量を集計し、集計した結果である使用電力量が時間経過と共にどれだけ増減するかを調べて、当日の電力需要を予測する。
【００２８】
また、系統運用側計算機３０は、電力のリアルタイム取引における値決めを行う。つまり、電力の調整方法としては、系統運用機関Ｃが調整用電源として例えば発電事業者Ａを確保して電力を調整する方法と、電力卸売市場での価格機能を利用して調整する方法とがある。系統運用側計算機３０は、前者と後者が混在する場合と後者のみの場合に、価格機能により調整できる値決めを行う。
【００２９】
このために、系統運用側計算機３０は、図５に示す値決め処理を行う。系統運用側計算機３０は、値決め処理を開始すると、周波数偏移と潮流との計測とを行う（ステップＳ１）。ステップＳ１で、系統運用側計算機３０は、流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０が計測した周波数偏移と潮流のデータとを、ネットワークＮＷを経て受信し、受信したデータにより周波数偏移と潮流とを調べる。
【００３０】
ステップＳ１が終了すると、系統運用側計算機３０は、電力の過不足量を算出する（ステップＳ２）。ステップＳ２で、系統運用側計算機３０は、ステップＳ１で得た周波数偏移と潮流とを基にして、また、場合によっては、各需要家のスマートメータから受信した使用電力量データを基に予測した当日の電力需要を参照して、電力の過不足量をリアルタイムで算出する。
【００３１】
具体的には、ステップＳ１で得た周波数偏移つまり基準の周波数に対して現在の周波数が高ければ電力が過剰であり、現在の周波数が低ければ電力が不足である。こうした電力の過不足量ΔＰと周波数の偏移Δｆとの関係を図６の関係式ｆ１で示す。図６の関係式ｆ１に示すように、電力の過不足量ΔＰと周波数の偏移Δｆとはほぼリニアな比例関係にある。系統運用側計算機３０は、電力の過不足量算出に際して、このような関係を利用する。また、電力が需要家から来る方向に流れる場合つまり電力が逆潮流であると、電力が過剰である。この逆潮流により過剰な電力量を算出する。系統運用側計算機３０は、電力の過不足量算出に際して、これらの関係を利用する。さらに、系統運用側計算機３０は、先に述べたように、電力の過不足量算出に際して、必要に応じて各需要家のスマートメータから受信した使用電力量データを基に予測した当日の電力需要を参照する。このように、系統運用側計算機３０は、周波数偏移と潮流とから、当日の電力需要の予測を参照することで、つまり、これらを組み合わせることにより、電力の過不足量を総合的に算出する。
【００３２】
このように、系統運用側計算機３０は、ステップＳ２で、電力の需給ギャップに対応する電力の過不足量をリアルタイムで算出する。
【００３３】
ステップＳ２が終了すると、系統運用側計算機３０は電力の市場価格を算出する（ステップＳ３）。ステップＳ３で、系統運用側計算機３０は次のようにする。電力の値決めに当たって、価格への影響の高い順に項目を並べると、
（１）前回に値決めをした価格（Ｃ０）が基準となる
（２）現在の実需要と実供給の差（ΔＰｒ）のｎ１乗に比例する
・交流の場合：ΔＰ∝Δｆ（周波数）、直流の場合：ΔＰ∝ΔＶ（電圧）
・需要と供給の差が広がるほどインセンティブを与える必要がある
（ｎ１＞１）
（３）実需要と実供給の差の時間変化分（Δｔ）による補正に比例する
（Δ／Δｔ（ΔＰｒ））
・正確に言えばｎ２乗に比例するが、１で近似する
（４）需要の計画値と実績値の差（ΔＰｐ）に比例する
・正確に言えばｎ３乗に比例するが、１で近似する
（５）負荷が安定すれば、リアルタイム価格（Ｃ１）は、
スポット価格（Ｃｓ）に近づく
という条件になる。ａ、ｂ、ｃ、ｄを比例定数とすると、上記（１）〜（５）の条件からリアルタイム価格Ｃ１は、
Ｃ１＝Ｃ０＋ａ×ΔＰｒｎ１＋ｂ×Δ／Δｔ（ΔＰｒ）＋ｃ×ΔＰｐ
＋ｄ×（Ｃｓ−Ｃ０）
という関係式で示される。ここで、比例定数ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｎ１については、発電機や負荷の構成が類似する時期のデータから回帰分析により求め、定期的に更新する。
【００３４】
例えば上記（１）の条件は、関係式中の「Ｃ０」の項で示される。つまり、リアルタイム価格Ｃ１については、系統運用側計算機３０は前回に値決めをした価格Ｃ０を基準としている。
【００３５】
また、上記（２）の条件は、関係式中の「ａ×ΔＰｒｎ１」の項で示される。この項は現在の実需要と実供給の差ΔＰｒに対して、電力の価格を図７の曲線関係ｆ２で示すようにしている。もし、差ΔＰｒが大きくなった場合に、電力の価格を直線関係ｆ３で示すようにすると、需要に対して供給が不足するときがある。このときには、停電が発生する恐れもある。このために、系統運用側計算機３０は、ΔＰｒｎ１に示すように、に対して比例定数ｎ１乗をして補正し、さらに比例定数ａを掛けて補正額を算出する。この補正額により、差ΔＰｒが大きくなった場合に、系統運用側計算機３０は直線関係ｆ３で示される電力の価格に比べて上げるようにする。これにより、電力の需要を減らして停電等の事態を防いでいる。直線関係ｆ３は、実需要と実供給の差ΔＰｒに対して補正額を直線的に変えていく状態を示している。
【００３６】
また、上記（３）の条件は、関係式中の「ｂ×Δ／Δｔ（ΔＰｒ）」の項で示される。Δ／Δｔ（ΔＰｒ）に示されるように、実需要と実供給との差ΔＰｒが時間と共に大きくなっていく場合には、系統運用側計算機３０は、供給単価と需要単価との値差を大きくし、さらに、比例定数ｂを掛けて補正額を算出する。逆に、実需要と実供給との差ΔＰｒが時間の経過と共に小さくなっていく場合には、系統運用側計算機３０は、供給単価と需要単価との値差を小さくする補正額を算出する。つまり、上記（３）の条件は時間経過による実需要と実供給との差の変化を加味したものである。
【００３７】
さらに、上記（４）の条件は、需要の計画値と実績値の差ΔＰｐに比例する補正額を算出するものであり、上記（５）の条件は、負荷が安定すれば、リアルタイム価格Ｃ１とスポット価格Ｃｓとの差に応じて補正額を算出するものである。
【００３８】
系統運用側計算機３０は、こうした関係式を用いることにより、リアルタイム価格Ｃ１を算出してリアルタイム市場価格とする。このリアルタイム価格Ｃ１は、主に上記（２）の条件により、電力の需給ギャップを基にして算出された価格でもある。
【００３９】
この後、系統運用側計算機３０はステップＳ３で算出した、電力の市場価格つまりリアルタイム価格Ｃ１を基に、例えばシステム維持費等を加味して、供給単価と需要単価とを算出する（ステップＳ４）。供給単価は発電事業者向けの価格であり、需要単価は需要家向けの価格である。ステップＳ４が終了すると、系統運用側計算機３０は、ネットワークＮＷを経て、算出した供給単価を発電事業者Ａの発電事業側計算機１０に送信すると共に需要単価を需要家Ｄの端末４２に送信する（ステップＳ５）。
【００４０】
ステップＳ５が終了すると、系統運用側計算機３０は処理中断の指示の有無を調べる（ステップＳ６）。ステップＳ６で処理中断の指示が系統運用側計算機３０に対して無ければ、系統運用側計算機３０は先の関係式の右辺
Ｃ０＋ａ×ΔＰｒｎ１＋ｂ×Δ／Δｔ（ΔＰｒ）＋ｃ×ΔＰｐ
＋ｄ×（Ｃｓ−Ｃ０）
の中で値Ｃ０を、ステップＳ３で算出したリアルタイム価格Ｃ１により、
Ｃ０＝Ｃ１
と置き換えて（ステップＳ７）、処理をステップＳ１に戻す。これにより、系統運用側計算機３０は、同じ計算を繰り返して、次のリアルタイム価格Ｃ１を算出する。
【００４１】
一方、ステップＳ６で処理中断の指示があると、系統運用側計算機３０は値決め処理を終了する。
【００４２】
こうした値決め処理により、系統運用側計算機３０は、電力の需給ギャップを基にした供給単価および需要単価を発電事業者Ａおよび需要家Ｄにリアルタイムでそれぞれ送信する。
【００４３】
次に、この実施の形態の電力市場の価格形成システムによる価格形成方法について説明する。この電力市場の価格形成システムでは、流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０が周波数偏移と潮流とを計測してリアルタイムで系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０に送信する。
【００４４】
また、需要家Ｄのスマートメータ４１は所定時間毎の使用電力量を計測して流通設備事業者Ｂの流通設備側計算機２０に送信する。流通設備側計算機２０は、需要家Ｄを含む各需要家から使用電力量データを受信すると、当日の所定時間毎の使用電力量データを、ネットワークＮＷを経て系統運用側計算機３０に送信していく。
【００４５】
系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０は、流通設備側計算機２０から受信した周波数偏移および潮流のリアルタイムのデータを利用して、また、必要に応じて、流通設備側計算機２０から受信したリアルタイムの使用電力量データを利用して、値決め処理を行う。これにより、系統運用側計算機３０は、電力の市場価格を算出し、さらに、供給価格と需要価格とを算出する。この後、系統運用側計算機３０は、発電事業者Ａの発電事業側計算機１０を含む各発電事業者の発電事業側計算機に、リアルタイムの供給価格を送信する。同時に、系統運用側計算機３０は、需要家Ｄの端末４２を含む各需要家の端末に、リアルタイムの需要価格を送信する。
【００４６】
これにより、発電事業者Ａを含む各発電事業者は需要供給ギャップに応じた透明性の高い供給価格を知ることができ、同じく需要家Ｄを含む各需要家は需要と供給のギャップに応じた透明性の高い需要価格を知ることができる。
【００４７】
こうして、この実施の形態によれば、従来のリアルタイム市場における値決めに際して、需要家や発電事業者に対して、系統運用者の需要供給ギャップに応じた透明性の高い価格を提示することが出来る。また、系統運用者の需要供給ギャップに応じた透明性の高い価格を提示する方法をとれば、電力の値決めが明確化することにより、電力の価格に対し調定率を持った機器の導入による入札も可能となるため、市場参加率が高まり、市場に厚みが出て、リアルタイム市場を調整力として利用する場合の電力需給調整に用いる電源調達コストの低減が期待出来る。つまり、電源調達コストの低減が行われると、電力の安定供給に必要な調整力を確保することを可能にする。
【００４８】
また、電力需給ギャップの調整をする際に用いられるピーク電源が高価なのは、利用率が低い電源を準備するためである。ピーク電源の調整と同様に、需要家や発電事業者に対して、需供ギャップに応じた価格を提示することにより、ピーク電源に代えて安価な需要と供給が調整力として利用出来る。
【００４９】
以上、実施の形態１について説明したが、電力供給は現在、交流で行われている。したがって、系統運用側計算機３０は、周波数偏移と潮流とを基に電力の過不足量を総合的に算出することになる。しかし、将来、電力供給が直流化される可能性がある。この場合には、系統運用側計算機３０は、電圧偏移と潮流とを基に電力の過不足量を総合的に算出する。このようにすれば、この実施の形態によるシステムは、直流化された場合でも、即時に対応可能になる。
【００５０】
（実施の形態２）
この実施の形態による電力市場の価格形成システムを図８に示す。なお、この実施の形態では、先に説明した実施の形態１と同一もしくは同一と見なされる構成要素には、それと同じ参照符号を付けて、その説明を省略する。
【００５１】
この実施の形態では、需要家Ｄにスマート機器４３１〜４３ｎを備えている。スマート機器４３１〜４３ｎは、電力制御等のためにコンピュータを内部に備え、スマートメータ４１からの電気を使用する電気機器である。スマート機器４３１〜４３ｎは熱を発生・吸収するものであり、スマート機器４３１〜４３ｎとしてはエアコン、冷蔵庫、電気ストーブ、蓄電池等がある。スマート機器４３１〜４３ｎは同じようなものであるので、以下ではスマート機器４３１を代表例として説明する。
【００５２】
この実施の形態では、スマート機器４３１は電力制御が可能な機器であり、次のようにして電力制御を行う。電力リアルタイム市場により、電力の需給をスムーズに調整し、さらには電力リアルタイム市場における値動きを安定化し、値幅を抑えるためには、電力の価格に対し調定率を持った機器を導入することが必要である。こうした機器がスマート機器４３１である。エアコンのようなスマート機器４３１は、電力使用量が多く、利用の形態から負荷の調整が可能な熱を発生・吸収する機器である。
【００５３】
具体的には、スマート機器４３１は、電力制御を行うために消費電力を算出する。スマート機器４３１の消費電力をＰとすると、この消費電力Ｐは、
Ｐ＝ａ×ΔＴ＋ｂ×Δ／Δｔ（ΔＴ）＋ｃ×ΔＹ＋ｄ×Δ／Δｔ（ΔＹ）
の関係式で示される。ここで、
ΔＴ：目標Ｔと現在Ｔの温度差
Δ／Δｔ（ΔＴ）：ΔＴの時間変化分
ΔＹ：基準Ｙ（＊）と現在Ｙの価格差
Δ／Δｔ（ΔＹ）：ΔＹの時間変化分
ａ、ｂ、ｃ、ｄ：比例係数
である。そして、比例係数ａ、ｂ、ｃ、ｄは機器のメーカや使用者が選定する。また、上記の関係式で、基準Ｙ（＊）は、
基準Ｙ（＊）＝ｍ×Ｙ（ｔ）＋（１−ｍ）×Ｙｃ
で示され、
Ｙ（ｔ）：各時分の２４時間の価格
Ｙｃ：２４時間の平均価格
ｍ：Ｙ（ｔ）とＹｃの分配比
である。ここで、Ｙ（ｔ）［時分の関数］、Ｙｃ［定数］の一例は、予想気温に近い至近の３日間の平均値である。つまり、Ｙ（ｔ）、Ｙｃは、当日予想される価格であり、ｍ＝１の時は、基準Ｙ＝現在Ｙとなり、価格変動の影響は反映されない。また、ｍ＝０の時は、平均価格との価格差が反映される。そして、スマート機器４３１は、例えばスマートメータ４１を経て、系統運用機関Ｃの系統運用側計算機３０から受信した需要単価を利用して、価格Ｙ（ｔ）等を算出する。
【００５４】
スマート機器４３１が使用する上記関係式では、消費電力Ｐは、温度差ΔＴと、温度差ΔＴの時間変化分とに対応している。これに加えて、消費電力Ｐは、価格差ΔＹと、価格差ΔＹの時間変化分とに対応している。
【００５５】
ところで、スマート機器４３１は、短周期で制御熱を発生・吸収して、空気や水を温めたり冷やしたりする。空気や水には比熱があるため、短時間でスマート機器４３１を制御することに対しては、空気や水がほとんど応動しないため、ユーザへの影響はほとんどない。なお、電力計測用のスマートメータ４１は、３０分間隔で検討が進められ、短周期には対応できないので、この実施の形態では、スマート機器４３１と直接通信できる仕組みを組み込み、スマートメータ４１と併用する。そして、スマート機器４３１は、先に算出した消費電力Ｐになるように電力制御を行う。
【００５６】
次に、スマート機器４３１〜４３ｎが使用した電力の精算方法について説明する。使用した電力Ｙは、
Ｙ＝Ｙ０×Ｐ０×ｔ０＋Σ（（Ｙ１−Ｙ０）×Ｐ１×ｔ１）、［Ｐ０×ｔ０＝Σ（Ｐ１×ｔ１）］
の関係式で示される。ここで、
Ｙ０：スマートメータ４１の精算単位の価格
Ｐ０、ｔ０：スマートメータ４１の計測値と時間、
Ｙ１：細分化した計測単位の価格
Ｐ１、ｔ１：細分化した計測値と時間
である。そして、基本はスマートメータ４１の計測値（平均値）で精算するが、平均値からのずれを差分として精算し、実効的に短周期における制御を可能にする。
【００５７】
こうして、この実施の形態によれば、電力の価格に対し調定率を持ったスマート機器４３１〜４３ｎを需要家Ｄが導入する。これにより、電力のリアルタイム市場により、電力の需給をスムーズに調整し、さらには電力のリアルタイム市場における値動きを安定化し、値幅を抑えることを可能にする。さらに、スマート機器４３１〜４３ｎについては、電力使用量が多く、利用の形態から負荷の調整が可能な熱を発生・吸収するエアコン、冷蔵庫、ストーブ、蓄電池への導入が効果的である。
【００５８】
また、先に述べたように、市場取引における調整力が少ないのは、市場へ参加するハードルが高いためである。時間帯別料金と同様に、提示された料金に応じて電力量を調整する、この実施の形態であれば、すべての需要家まで利用できる。さらに、ＡＦＣ（自動周波数制御）の発電機と同様に、価格に対し調定率を持ったスマート機器４３１〜４３ｎを導入することにより、安定的な調整力として利用できる。
【符号の説明】
【００５９】
１０  発電事業側計算機
２０  流通設備側計算機
３０  系統運用側計算機
４１  スマートメータ
４２  端末
４３１〜４３ｎ  スマート機器
【要約】
【課題】  価格の透明性を高めると共に安定供給に必要な調整力を確保することを可能にする電力市場の価格形成システムおよびその方法を提供する。
【解決手段】  発電事業者Ａと需要家Ｄとが卸売電力市場に加わっている場合に、発電事業者Ａと需要家Ｄとの間で売買される電力の周波数偏移と潮流とを計測し、周波数偏移と潮流とを即時に送信する流通設備側計算機２０と、流通設備側計算機２０から周波数偏移と潮流とを受信し、周波数偏移と潮流とから現在の電力の過不足量を算出し、過不足量を基に電力の市場価格を算出し、市場価格を基に供給単価と需要単価とを算出し、供給単価を発電事業側計算機１０に送信すると共に需要単価を端末４２に送信する系統運用側計算機３０とを備える。そして、系統運用側計算機３０は、過不足量を基に市場価格を算出する際に、この過不足量に対応する補正額を算出し、前回算出した市場価格に補正額を加算して現在の市場価格を算出する。
【選択図】  図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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