２ 主要な研究成果
重点課題 - 次世代電力需給基盤の構築

日本型デマンドレスポンスの成立性評価
背景・目的

主な成果

電気料金の変化等によりピーク抑制や負荷移行を促すデマンドレスポンス（DR）を活用する試みが、電気事業者のピーク抑制型料金メニューの実験や、スマートコミュニティ関連の実証事業の形で一部開始されている。しかし、需要家の参加率や負荷削減幅、料金の変化に対する需要家の反応度合いなど、DRに関する知見は十分には蓄積されていない。

1

効 果 的なD R協 力 者 抽 出 の ため の 支 援ツー ル の 開 発

オフィスビルの執務者を対象に、DR通知に対する確認行動を把握するツールを開発し、その効果を調べるため、実際の小規模オフィスビル（執務者数約30名）で実証試験を行った（図1）。参加者9名のうちDR通知を確認した

2

さらに、アンシラリー 機 能に期 待 するD Rの 導 入 可 能 性 が ある対 象につ い て 検 討し、通 年・2 4 時 間 で 需 要 が あり、エネ ル ギ ー 貯蔵能力を活かした需要調整実績がある上水道事業や下水道事業、冷凍冷蔵倉庫に加え、ビル空調は季節や時間帯によって需要が大きく異なるため対象者や時間帯が限定されるもの の 、全 体 の 需 要 規 模 が 大きいため導入対象となりうることを明らかにした（表1）[Y13030] 。

欧州におけるスマートメーターの費用便益分析

我が国でも導入が進むスマートメーターについて、欧州主要国での一斉設置検討段階で行われた費用便益分析の手法や結果を調査したところ、12か国で便益が費用を上回る経済性が認められている（表2）。ただし、分析結果の評価にあたっては、便益の範囲として需43名を抽出し、通知の確認時間の計測と訪問調査により、本ツールで把握した確認行動がDRへの関心度合いと相関を持つことを確認[Y13016] 。
した（図2）

我が国におけるアンシラリー機能に期待するDRの導入可能性の検討

風力発電や太陽光発電など出力変動が激しい再生可能エネルギー電源が大量に系統連系された際に、需要側の機器制御によるアンシラリー機能に期待するDRを活用して需給調整を行った時に想定されるメリットとデメリットを整理した。メリットは需給調整力の増強と需給調整コストの低減可能性であり、デメリットはDR実施時の生産プロセス等への 影 響である。また、D Rによる需 給 調 整 量の不確実性が課題として挙げられた。

3

本課題は、ピーク抑制に加え、系統安定化などの新たな利用可能性を含むDRの成立性を、受容性や費用対効果の面から評価する。そして、料金メニューやサービスの多様化、再生可能エネルギーを含むエネルギー利用の全体最適化に関する知見を洗い出し、電気事業者がDRに取り組む際に必要となる情報を提供する。

要家の便益や社会的便益を考慮するかどうかや、便益評価における不確実性の影響が特に省エネ効果で大きいうえに、小売競争の促進、新サービスの創出等の定性的に評価される非金銭的な便益も現時点では限定的と考えられることに留意すべきことを示した[Y13022]。

欧米のスマートグリッドの費用便益分析手法調査と我が国への適用時の課題提示

スマートグリッド（SG）展開の鍵となる費用便益分析に関し、先行する欧米の手法を調査した。米国電力研究所（EPRI）の分析手法の基本的な枠組みは、様々な目的や内容のSGプロジェクトに適用しうる柔軟性を有していることを明らかにした（表3）。さらに、欧州委員会が、EPRIの手法に独自の視点を加えた欧州での費用便益分析のガイドラインを、実在する欧州のSGプロジェクトに適用した事例を示した。その上で、EPRIの手法を我が国に適用する際には、電力設備の形成や運用方法に適合できるようにするため、便益の金銭価値換算など、手法の細部を見直す必要があることを示した[Y13019]。

64

研究年報_P54-P69-課題03再校.indd 64

14/05/20 10:04

䠎☔ヾ᫤㛣゛ῼ䝈䞀䝯䠐䠎DRⓆິ⩽䠐
DR㏳▩㏞ಘ᫤็゛ῼⅤྞ

DR㏳▩☔ヾ᫤็ུಘ⩽㞹Ꮔ䝥䞀䝯䜦䝍 䝰䜽DR㏳▩
䝥䝇䜿䞀䜼ུಘ⩽
㞹Ꮔ䝥䞀䝯
䜦䝍䝰䜽

 ㏳ᖏ䛵ず䛎䜑໩

DR㏳▩ུಘ⩽DR㏳▩㏞ಘᠺྫྷ

DRⓆິ᫤䛵
䝿DR㏳▩⟮⌦㏳▩Ⓠಘ䝿☔ヾ᫤㛣゛ῼ 䝿☔ヾ᫤㛣ฦᯊ䝡䞀䝃䝯䜹䜨䝌☔ヾ
᫤㛣゛ῼ

DR㏳▩
䠎㞺こᐓ䠐 DR㏳▩ུಘ

DR㏳▩☔ヾ

表１ アンシラリーサービス型DRの潜在的導入対象における需要調整の可能性
これらの需要用途の平均消費電力は、例えば東北・東京電力管内で試算・集計すると、浄水場、下水処理場、冷凍冷蔵倉庫が各々30万kW前後（年平均）であるのに対し、

㞺こᢒโ⾔ິ

ビル空調は790万kW（夏季平日・昼間平均）～160万kW（中間季休日・昼間平均）と変化が大きい。
ୖỀ㐠

෫෼෫ⶮ
䝗 䝯✭ㄢ
ಲᗔ

㏳ᖳ

㏳ᖳ

୕Ề㐠
አฝ୯

Ꮢ ㏳ᖳ
⟿

図１ DR協力者抽出のための支援ツールの概要ᖲఆ᪝஥๑⪲䛓
ཱི䜐ㄢᰕ
⤎ᯕ䛮ᮇ
䝈䞀䝯䛭
䛴゛ῼ⤎
ᯕ䛒ᩒྙ
䛝䛬䛊䜑

20
18
DR㏳▩ུ 16ಘ䛑䜏㛸 14ぬ䜄䛭䛴 1210☔ヾ᫤㛣 8
䟺゛ῼೋ䟻 642☔ヾ᫤㛣(h)17:01 16:39

䝪䞀䜺䞀1䠌ᖲᆍ☔ヾ᫤㛣䛵6᫤㛣
50ฦ䟾☔ヾ᫤㛣䛴䛶䜏䛪䛓䛒ኬ䛓䛊
6:27

䝪䞀䜺䞀2䠌
ᖲᆍ☔ヾ᫤㛣䛵10ฦ䝪䞀䜺䞀3䠌ᖲᆍ☔ヾ᫤㛣䛵
2᫤㛣4ฦ
3:57

᫤ 㻕㻗᫤㛣
㛣ᖈ

1:32 0:44

0:34 0:17 0:06 0:23 0:03 0:03஥๑⪲䛓ཱི䜐
ㄢᰕ䛭䛴ᐁ㥺
༝ງ⩽䛴≁ᚡ㞺こㄢᩒ䛴ྊ⬗ᛮ ᪝䛒䛈䜑᫤㛣ᖈ䝪䞀䜺䞀1㏳▩☔ヾ6ᅂ

䝪䞀䜺䞀2㏳▩☔ヾ3ᅂ

䝪䞀䜺䞀3㏳▩☔ヾ3ᅂ

஥ᴏᡜ㛏
䜷䜽䝌⟮⌦
ណㆉ䛒㧏䛊

ᗚຸᢰᙔ⩽
㞹ງ౐⏕䛴
᭮ḗሒ࿈
షᠺ

ᢇ⾙ႜᴏ
ᢰᙔ⩽
᩺ᢇ⾙䛾䛴
㛭ᚨ䛒㧏䛊

䈓㻧㻵 ㏳▩䛵ධ㒂䛭 㻜 ᅂⓆಘ䛛䜒䛥䚯㻃䈓䛙䜒䜏 㻖 ྞ௧አ䛴 㻙 ྞ䛵 㻧㻵 ㏳▩䜘☔ヾ䛝䛬䛊䛰䛊䚯㻃㞺⤝ㄢᩒ䛴᪁ྡྷㄢᩒᡥṹ䛴ౚኚᏒ䝿෢Ꮢ䛒୯ᚨฌ⌦Ề㔖 ᖲఆ᪝䛒ኣ䛕䛰䛊᪝ᖲఆ᪝䟺ᖲ᪝䛴᪁䛒㞺⤝ఴᆀ䛒ኬ䛓䛊䟻㻕㻗᫤㛣䝗䝯౐⏕᫤㛣ᖈ㻕㻗᫤㛣㞺こ๎΅䚮 㞺こ๎΅ 㞺こ๎΅䚮 㞺こ๎΅䚮
㞺こ㏸ᠺ 㞺こ㏸ᠺ
㞺こ㏸ᠺ
㏞Ề䝿㒼Ề䝡䝷䝛䛴㐘㌷โᚒᥥỀ䝡䝷 ෫෼ᶭ䛴 ✭ㄢᶭ䝿䝛䛴ೳḾ䚮 㐘㌷โᚒ ⇍″ᶭ䛴Ềฌ⌦㔖㐘㌷โᚒ䛴䝘䞀䜳䜻䝙䝌

図2 DR通知の送信から閲覧までの確認時間
表2 欧州のスマートメーターの費用便益分析の実施
状況と一斉設置の状況

表3 欧米のスマートグリッドの費用便益分析に関する主な調査結果

ドイツでは、需要家の便益等を考慮しても、一斉設置に୹䛰 ㄢᰕ⤎ᯕは経済性が認められないとしている。一方、イギリスでୌ᩟シ⨠䛴≟Ἓᐁ᪃≟Ἓ᪁㔢䛴Ửᏽฦᯊ⤎ᯕシ⨠≟Ἓラᙔ䛟䜑ᅗ䜮䞀䜽䝌䝮䜦䟾䝋䕵ୌ᩟䝷䝢䞀䜳䟾䝙䜧䝷䝭シ⨠୯䝷䝍䛰䛯㻗䜯ᅗ䕵⤊ῥᛮ 䕵ᐁ᪃䜘䛈䜐Ửᏽ䝙䝭䝷䜽䟾䜨䜲䝮䜽䟾䕝ୌ᩟䜮䝭䝷䝄䟾䝒䝯シ⨠๑䜪䜫䞀䛰䛯㻛䜯ᅗ䕵ᐁ᪃ῥ䕝㝀ᏽⓏ 䕝ୌ᩟䝍䜨䝈シ⨠シ⨠๑㽙⤊ῥᛮ䛰䛝㽙୘ᐁ᪃ 䕝ୌ᩟䝝䝯䜲䞀䟾䝅䜫䜷䜘Ửᏽ シ⨠๑䟺᭮Ẏ䛴䕸ධᡖ䜽䜪䜫䞀䝋䝷᳠㔢䜘⩇シ⨠ῥຸ໩䈓䟻㽙୘ᐁ᪃䕸ධᡖ䜨䝃䝮䜦䕵ᐁ᪃䜘 シ⨠ῥỬᏽ䕵ୌ᩟䜽䝞䜨䝷シ⨠୯ͤ 䜽䝢䞀䝌䝥䞀䝃䞀䛴ୌ᩟シ⨠⮤మ䛵ị䜇䜏䜒䛰䛑䛩䛥䛒䚮᭮Ẏ䛴᳠㔢䛒⩇ຸ௛䛗䜏䜒䛥㒼㞹஥ᴏ⩽䛵䜽䝢䞀䝌䝥䞀䝃䞀䜘シ⨠䛝䛬ᑊᚺ䛡䛜䜑䜘ᚋ䛰䛑䛩䛥䚯

次- 世代電力需給基盤の構築ᠻ䛒ᅗ䛾䛴ᒈ㛜䜽䝢䞀䝌䜴䝮䝇䝍䛾䛴ཱི 䊲 㻨㻳㻵㻬䛱䜎䜑㈕⏕౼─⤄䜅䛱ᑊ䛟䜑ᇱᮇⓏ䛰ฦᯊ䛴ᇱᮇⓏ䛰⩻䛎ᛦ᝷䛵᪝ᮇ䜈Ḛ⡷䜈ኬ᪁䜊䝙䝰䞀䝤䝳䞀䜳䛓䛰㐢䛊䛵䛰䛊䛵ᠻ䛒ᅗ䛾䜈㐲⏕䛒᭿ᙽ䛭䛓䜑Ḛ⡷䛮᪝ᮇ䛱䛐䛗䜑㞹 䊲 ᪝ᮇ䛴シങᙟᠺ䜊ງシങ䛴ᙟᠺ䜊㐘⏕᪁㐘⏕䛱㐲ྙ䛛䛡䜑䛿䛕䚮㻨㻳㻵㻬䛴ᡥἪ䛴⣵㒂䛱Ἢ䚮ᢇ⾙䛴㐅ᒈᗐ䛵␏䛪䛊䛬䛵ず├䛝䛴ఴ䛰䜑ᆀ䛒䛈䜑䜽䝢䞀䝌䜷䝣䝩䝏䝊䜧䜊䜽 䊲 䜽䝢䞀䝌䜴䝮䝇䝍௧አ䝢䞀䝌䜻䝊䜧➴䛮䜽䝢䞀䛴䜽䝢䞀䝌஥ᴏ䛴⤊䝌䜴䝮䝇䝍䛴ᤂ䛎᪁䜊ཱིῥᛮฦᯊ䛾䛴ᚺ⏕䜈⤄䛱䛵㢦జ㒂ฦ䛈䜐᭿ᙽ䛭䛓䜑

回るが、需要家の便益や社会的便益を考慮すれば、トータルでは便益が費用を上回ると評価している。

重点課題Ḛ⡷䛴ཱི⤄䜅⡷ᅗ㻨㻳㻵㻬䛒䜽䝢䞀䝌䜴 䊲 ᵕ䚱䛰㻶㻪䝛䝱䜼䜫䜳䝮䝇䝍䛴ᤂ䛎᪁䜊䛣䛴౼䝌䛱䛐䛊䛬රమⓏ䛰─䚮㈕⏕ཀྵ䛹ฦᯊᡥἪ㈕⏕ᑊຝᯕ䛴ᢍᥩ䛒䜘᪺☔໩᭿ᙽ䛭䛓䜑Ḛᕗጟဤఌ䟺㻨㻦䟻䛵䊲 㻨㻳㻵㻬䛴ᡥἪ䛵⡷ᅗ㻨㻳㻵㻬䛴㈕⏕౼─ฦᯊ䛴௧አ䛱䜈ᗀ䛕ヾㆉ䛛䜒ᡥἪ䜘䜰䜨䝍䝭䜨䝷䛮䛝䛥ᡥἪ䛬Ὡ⏕㻨㻦䛵䚮㻨㻳㻵㻬䛴ฦᯊᡥἪ 䊲 㻨㻳㻵㻬ᡥἪ䛵ᐁ㝷䛴䜘ᇱᮇ䛮䛝䛬Ḛᕗ䛴ᐁ㻶㻪䝛䝱䜼䜫䜳䝌䛾䛴㐲ᅹ䛟䜑㻶㻪䝛䝱䜼䜫䜳䝌⏕ྊ⬗ᛮ䛒䛈䜑䛙䛮䜘䟺㻬㼑㼒㼙㻪㼕㼌㼇䠍䝡䝯䝌䜰䝯䟻☔ヾ䛾ྜྷᡥἪ䜘ཱི䜐ථ䜒䛬᳠チἸ

は、設置主体である配電事業者の便益だけでは費用を下㈕⏕౼─ฦᯊᚋ䜏 䜒䛥♟ြͤ Ḛᕗ䛱㐲䛝䛥䜵䞀䜽䜽䝃䝋䜧䛮䛝䛬々ᩐ䝛䝱䜼䜫䜳䝌䛴୯䛑䜏㐽ᏽ䚯⌟᫤Ⅴ䛭ྜྷᵕ䛰リ⣵᳠チ஥ౚ䛵௙䛭䛵☔ヾ䛛䜒䛬䛊䛰䛊䚯65

研究年報_P54-P69-課題03再校.indd 65

14/05/20 10:04