論論文

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討文■ 岡井由香利

Yukari Okai■ 高田■ 髙晃平野 裕基■ 細谷■ 髙雅樹野 裕基■ 中■ 山髙野匡 裕基
Kohei Hiroki
TakadaTakano MasakiHiroki
HosoyaTakanoTadashi
Hiroki
Nakayama
Takano

電力システム改革（1）により，各地域の電力会社が一括で管理していた事業が，発電・送配電・小売と分離化する体制へと移行した。また，需要家のリソースを集めて需給調整用の電力を市場などへ供出する事業者（アグリゲーター）も新たに登場した。このことにより，電力取引市場に多くの需要家とそれを束ねるリソースアグリゲーター（以下，RA 注 1）），さらに上位のアグリゲーションコーディネーター（以下，AC 注 2））が参入し，多くの事業者が関与するアグリゲーションシステムが構築された。本稿では，多くの事業者が関与するアグリゲーションシステムを一例に，ブロックチェーンの適用検討を行った結果を報告する。

1

事業者の取引について，信頼性を担保しながら情報の共はじめに有ができる仕組みをもつ「ブロックチェーン」を活用で東北地方太平洋沖地震以降，原子力発電所の停止に伴きるのではと考えた。

い，電力需要逼迫下での電力安定供給への不安や，電気

東光高岳は，これまで DR 制御装置（DR shifTer）の料金の上昇による経済への影響など，さまざまな課題が開発を行い，2021 年 4 月に開設した需給調整市場に向見えてきた。この状況を解決するため，政府は 2015 年けた実証試験を行ってきた。そのため，アグリゲーショ4 月より電力システム改革を進めてきた。

ンシステムに関する知見がある。

その結果，図 1 に示すとおり，各地域の電力会社がそこで需給調整市場におけるアグリゲーションシステ発電から小売までを一括で行う体制から，発電・送配ムを一例とし，ブロックチェーン技術を適用した検証シ電・小売を分離化した体制へと移行した。なお，送配電ステムの構築評価を行った。その結果について報告する。

は安定供給などの観点から，引き続き各地域の電力会社（以下，送配電事業者）が担うことになっている。
電力システム改革により，電力業界に多くの事業者が新規参入してきた。各需要家からのディマンドリスポン

22.1

需給調整市場
需給調整市場ス（以下，DR 注 3））により確保した電力をまとめて取引需給調整市場では，送配電事業者が電力系統安定化のするアグリゲーターも新たに登場し，多くの事業者によため，調整力を調達している。調整力とは，需要と供給るアグリゲーションシステムが構成された。そこで，各を一致させるために使用する電力のことを指す。
調整力の調達は従来，送配電事業者が占有する地域でのみ行えたが，2021 年 4 月より日本全域で行えるようになった。各事業者との取引が日本全域で行えることにより自由競争を促し，調整力を調達するためのコスト低減が期待されている。
2.2

アグリゲーションシステムの構成

図 2 は，需給調整市場での取引を想定したアグリゲーションシステムの構成例である。送配電事業者の配下には複数の AC が，AC の配下には複数の RA が，RA の配下には複数の需要家がいる階層構造となっている。
アグリゲーションシステムにおける需給調整シーケン
スを表 1 に示す。送配電事業者は AC・RA を介して，需要家に DR 指令を発令する。需要家が DR 制御した結果（以下，実績値）は送配電事業者と管理元の AC・RA にのみ共有される。また実績値は，AC・RA ごとに集計されたうえで送配電事業者に報告され，送配電事業
図1

4

従来と現在の電力取引

東光高岳技報 Vol.8 2021

者から実績に応じた報酬が支払われる。

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討

論文

図3 現
 状のシステムとブロックチェーンを適用したシステム

故障してもシステムは停止しない。
高い透明性
データの変更履歴が必ず残る仕組みをもつため，特※（1）～（4）は表 1 に対応する

図2 需
 給調整市場におけるアグリゲーションシステム構成例
表1

アグリゲーションシステム

シーケンス

定のノードにデータや権限が偏らず，全体として中立性が高い。
高度な耐改ざん性
データの改ざんが困難な仕組みをもつ。
これらの特徴により，ブロックチェーンによる分散シ（1） DR 指令

送配電事業者が，DR 指令を発令する（2） DR 制御

DR 指令に従い，需要家が DR 制御を行う

有が行える。

（3） 実績報告

需要家からの DR 制御の結果（実績値）を集計したうえで報告する

3.2（4） 報酬

送配電事業者が，DR 制御に応じた報酬を支払う

3

ブロックチェーン

本章では，ブロックチェーンの特徴と，アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討について記す。

ステムは，データの信頼性を担保しながら，データの共アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討を行った。検討の結果，以下の項目を考慮すべきであることがわかった。
・契約に必要な情報を共有したうえで，実績値の集計処理を自動化する
・実績値は，共有範囲を限定する
今回は適用検討のため，アグリゲーションシステムとは分けて，ブロックチェーンを構築する。なおアグリゲーションシステムとブロックチェーンを併せたシステ

3.1

ブロックチェーンの特徴

図 3 に，現状よく使われるシステム（以下，現状のシステム）と，ブロックチェーンを適用した分散システ

ムを，検証システムとよぶ。
検証システムにおいて活用したブロックチェーン技術について以下に記す。

ムのイメージを示す。現状のシステムには，データの管理を担う中央のコンピュータが存在する。これは，データの整合性を保つために必要である。
一方，ブロックチェーンで構築されたシステムでは，複数のコンピュータ（以下，ノード）によるデータの分散管理が可能で，分散管理をしつつ整合性を保つことができる。

（1） スマートコントラクト
ブロックチェーンにおけるスマートコントラクトとは，ブロックチェーン上でプログラムを実行する仕組みである。
スマートコントラクトを検証システムに適用した場
合，ブロックチェーンに参加するすべての事業者が契約

ブロックチェーンによる分散システムは，履歴ベース内容を共有したうえで，自動実行することが可能となのデータ構造と，複数のノードを協調させる仕組みによる。また，契約にともなう取引の履歴は残され，いずれり，以下の特徴を実現する。の事業者とも透明性のある取引が行える。

高い耐障害性
各ノードが相互に通信して動作し，一部のノードが東光高岳技報 Vol.8 2021

5

論

文

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討（2） プライベートトランザクション
ブロックチェーンでは，ネットワークに参加するすべての事業者と取引処理（以下，トランザクション）を共有することで，データの透明性を高めている。しかし，ある事業者にはデータを共有したいが，ほかの事業者にはデータを共有したくない場合にデータの秘匿性が保てない。

4

検証システムの構築

検証システムの構成イメージを図 4 に示す。ブロックチェーン上には，各事業者のノードを配置する。
アグリゲーションシステムから，以下のデータをブロックチェーンに登録する。
・調 整力を調達するための需要家情報（以下，DR 宣

このときに使用するのがプライベートトランザクションである。プライベートトランザクションとは，特定のグループ内でトランザクションを共有する仕組みである。スマートコントラクトの共有範囲を限定することで，データにアクセスできるユーザを制限できる。
プライベートトランザクションを検証システムに適用

言）・各需要家に設置されたスマートメータで計量した実績値
この二つのデータをブロックチェーンに登録すること
で，DR 宣言の内容に沿って自動的に実績値が AC・RAごとに集計される。

した場合，送配電事業者や AC・RA において管理下にこのとき，ブロックチェーンに登録された実績値をある実績値のみを閲覧可能とし，データの秘匿性を保つ

BC 実績値，AC・RA ごとに集計された実績値を BC 集ことが可能となる。

計値とする。また，アグリゲーションシステムで登録さ

図4

検証システムの構成イメージ

図 5 検証システムの構築

6

東光高岳技報 Vol.8 2021

アグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討

論

文

れた実績値を AS 実績値，AC・RA ごとに集計された実

この結果が WEB 画面で可視化され，値が一致すること

績値を AS 集計値とする。検証システムでは，それぞれを確認した。の実績値を確認できる仕様とした。
今回は適用検討のため，表 2 に示すアグリゲーションシステムの機能を模擬したうえで，図 5 に示す検証システムの構築を行った。
表2

アグリゲーションシステム機能の模擬

実績比較画面

送配電事業者が実績値を確認する
WEB 画面

DR 宣言登録画面

DR 指 令（ 表 1 の（1）） を 受 け取った RA が，DR 宣言を登録する
WEB 画面スマートメータ模擬

需要家に設置されたスマートメータを模擬※以下，アグリゲーションシステム模擬とする

図 6 実績比較画面

また，DR 宣言の登録，BC 実績値の登録，BC 実績

また，プライベートトランザクション機能を適用し，値の集計を定義したスマートコントラクトをブロック

図 7 に示すとおり共有範囲をグループ分けした送配電チェーン上に配置した。

事業者・AC・RA が，管理下にある需要家の BC 実績値

検証システムのシーケンスは，以下のとおりである。
なお，図 4，図 5 中の（1）～（4）に対応している。

のみ閲覧でき，かつ管理下にない需要家の BC 実績値を見られないことを確認した。

（1）DR 宣言登録画面より，DR 宣言をブロックチェーンに登録する。
（2）スマートメータ模擬機能により，BC 実績値をブロックチェーンに登録する。
（3）（1）のDR 宣言に沿って，スマートコントラク
トが BC 実績値を AC・RA ごとに集計する。
（4）実 績比較画面に，ブロックチェーンに登録された BC 実績値と BC 集計値，アグリゲーションシ
ステム模擬より登録された AS 実績値と AS 集計値を表示する。
DR 宣言や BC 実績値，BC 集計値は，3.1 節で述べた
ブロックチェーンの特徴により，ブロックチェーン上に公開される。またデータの共有範囲は，プライベートトランザクションで定められた範囲に限定される。

5

検証システムの評価結果

検証システムについて評価を行った。スマートコント
ラクト機能により，各事業者は契約内容を把握したうえで取引が自動実行され，データが共有されることを確認

図 7 プライベートトランザクションの共有範囲した。また，プライベートトランザクション機能により，BC 実績値の共有範囲を定め，データの秘匿性を保てることを確認した。

送配電事業者はすべてのグループに所属するため，需要家（1）～（3）すべての BC 実績値が閲覧可能となる。

実績比較画面の一例を図 6 に示す。実績比較画面でAC（1）はグループ 1 と 2 に所属するため，需要家（1）は，ブロックチェーンに登録された BC 実績値と BC 集と需要家（2）の BC 実績値が閲覧可能となる。RA（1）

計値，およびアグリゲーションシステム模擬で登録されはグループ 1 に所属しているため，需要家（1）の BC

た AS 実績値と AS 集計値，すべての結果を表示する。

実績値が閲覧可能になることをそれぞれ確認した。
東光高岳技報 Vol.8 2021

7

論文

6

おわりにアグリゲーションシステムへのブロックチェーン適用検討

需給調整市場でのアグリゲーションシステムを一例に，ブロックチェーン技術の適用検討を行った。アグリゲーションシステムにおける事業者間の取引について，信頼性を担保しながら情報の共有ができることを確認した。
今後は，電力取引へのブロックチェーン適用検討に留ゲーションコーディネーター。RA が制御した電力量を束ね，送配電事業者などと直接電力取引を行う事業者

注 2） RA：Resource Aggregator の略称。リソースアグリゲーター。需要家とサービス契約を直接締結してリソース制御を行う事業者
注 3） DR：Demand Response の略称。ディマンドリスポンス。需要家が有するエネルギーリソースを束ね，制御することで電力の需要パターンを変化させることまらず，世の中の課題解決のためにブロックチェーンが活用できるか模索していく所存である。
■参考文献（1） 電力システムに関する改革方針
（平成 25 年 4 月 2 日閣議決定）
https://warp.da.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/11445532/www.
enecho.meti.go.jp/category/electricity_and_gas/electric/
system_reform002/pdf/20130515-2-2.pdf（2） 細谷雅樹，中山匡，田中晃司：「2019 年度 VPP
実証への取り組み（DR ShifTer の改良」，東光技報，Vol.7，pp.10-14（2020）■語句説明
注 1） AC：Aggregation Coordinator の 略 称。 ア グ リ

8東光高岳技報 Vol.8 2021

岡井由香利

 術開発本部
技技術研究所 ICT 技術グループ

高田晃平

 術開発本部
技技術研究所 ICT 技術グループ

細谷所属

雅樹

 術開発本部
技技術研究所 ICT 技術グループ

中山所属

所属

匡

 術開発本部
技技術研究所 ICT 技術グループ

所属