A:環境・エネルギー防災 部門

大阪ガスの目指すバーチャルパワープラントについて

2019年2月7日
大阪ガス株式会社
ガス製造・発電・エンジニアリング事業部
エンジニアリング部 電力ソリューションチーム
福井 浩二
0

背景

電力システム改革とそれに伴う変化

1

電力システム改革• 東日本大震災を契機として、電力システム改革にかんする改革の議論が加速した。
• 2015年には広域的運営推進機関（OCCTO）が設立、2016年には小売が全面自由化された。
• 2020年以降には送配電部門の分離及び新市場の設立が予定されている。

出典：経済産業省 電力システム改革の概要

2

送配電部門における系統安定化• 送配電部門は、電力会社の中で電力系統の安定して運用することをミッションとしている。
• 電気は特別な場合を除いて貯めることができないため、需要（電力消費）に合わせて発電所を調整することでバランスを保っている。

供給側

需要側

発電所側の調整でバランス維持

調整力

3

調整力の種類• 調整力には応答速度や特性から複数種類の区分に分かれる。
• 数秒単位の応答はガバナフリー、数分単位はLFC、十数分単位はEDCで対応している。

出典：経済産業省 需給調整市場の創設に向けた論点

4

需給調整市場の設立• 送配電分離に伴い、一般電気事業者は「自社電源」と「他社電源」の区別が無くなる。
• 現在は、調整力を一般に公募する取り組みが始まっており、一般電気事業者以外のプレーヤーの参入が進んでいる。
• 2021年度以降は調整力の市場が設立される予定で、商品の細分化の検討が進んでいる。

出典：経済産業省 需給調整市場の創設に向けた論点

5現在の調整力公募の商品区分• 現在、調整力公募の商品は大きく分けて電源Ⅰ-a、Ⅰ-b、Ｉ‘に分けられる。
• 高速発動（Ⅰ-a等）商品は単価が高いが、電源Ⅰ’が最も低い。

出典：経済産業省 一般送配電事業者による調整力の公募調達結果等について

電源Ⅰ‘ 平均価格（円/kW）

6将来の需給調整市場の商品区分• 現在検討されている商品区分は５種類ある。
• 要件の詳細化を政府主導で進めている段階である。

出典：OCCTO 需給調整市場小委員会 第６回資料

7DRとVPP

デマンドレスポンスとバーチャルパワープラント

8需要側の調整価値の増加• 送配電事業者は、需要と供給のバランスを取るために、電源だけでなく需要側の調整をすることでも対応可能となっている。
• 天候の影響を受ける再エネの増加により、調整力の価値・意義も増大し、需要家が需給バランスに貢献することで経済的価値を得るようになってきている。

供給側
再エネの普及従来発電所側の調整で →出力の変動大バランス維持

需要側
今後需要家側の調整でもバランス維持

コージェネ、蓄電池（EV）、空調など需要家側で、受電電力をコントロールすることに価値が出てきている9

デマンドレスポンス（DR）とは大阪ガスが需要家をとりまとめ、市場から獲得した報酬を還元する。
•①参加需要家にDR実施を依頼する。

•②約束量を提供できるよう、需要家をまとめて調整する。

•③DRの成否に応じて、市場から獲得した報酬を需要家に還元する。

デマンドレスポンス（DR)とは、「需要家側の応答」で受電電力をコントロールすること

DR市場(送配電事業者等)①市場からの要請にもとづき、需要家にDR実施を依頼。

③DRの成否に応じて市場から獲得した報酬を顧客に還元。

①③大阪ガス
②約束した量を提供できるよう需要家をまとめて調整し、市場に提供。

②参加需要家10バーチャルパワープラント• 分散型電源（コージェネ、蓄電池、再エネなど）を統合制御することで、１つの仮想的発電所のように電力創出・調整機能を行うこと。
• ICT技術の発達により統合制御できる環境が整い、分散型電源の新たな価値創出手段として電力会社を始めとする多くの事業者から注目が集まっている。

バーチャルパワープラント（VPP)：仮想発電所①業務用・産業用の取り組み②家庭用の取り組み

エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビ
ジネス・ハンドブックより一部加工

11当社の取り組み

業務用・産業用：コージェネレーションシステム
家庭用：蓄電池ソリューション

12これまでの取り組み（業務用・産業用分野）• 当社では分散型電源の普及を目指し、ガスコージェネレーションの導入に取り組んできた。
• 2015年度末時点で、158万kWのコージェネを業務用・産業用分野のお客さまへ導入済。

ガスコージェネレーションシステム

コージェネの導入実績（全国）

当社実績

コージェネ財団HPより当社一部加工

13これまでの取り組み（家庭分野）• 家庭用分野においては、ガスエンジン発電の「エコウィル」、燃料電池「エネファーム」を提供してきた。
• 現在、IoTを活用したエネファームの新サービス展開に取り組んでいる。

燃料電池「エネファーム」

IoTを活用した新サービスイメージ

14

2015、16年度の補助事業への参画• 昨年度と今年度にそれぞれ送配電事業者が指令するディマンドリスポンス補助事業に参画してきた。
• 上位からの指令を受け、需要家へ配分するシステムを構築し、その価値を評価した。
2015年度ＤＲ実証
補助金
名◆次世代エネルギー技術実証事業費補助金「ネガワット取引に係るエネルギーマネジメン
トシステム構築と実証」

主な採択者

大阪ガス、東京電力、関西電力、中部電
力、丸紅、東芝、京セラ、ＮＴＴ－Ｆ、エナリス、環境経営戦略総研、大崎電機、アズビル

計24社のお客さまが実証に参加① ＫＥがアグリゲータへ、デマンドレスポンス(DR)の実施を要請② ｱｸﾞﾘｹﾞｰﾀ(ＯＧ)が需要家へDRを要請(子ｱｸﾞﾘｹﾞｰﾀへ実務委託)③ 需要家は要請に応じDRを実施④ 需要家はＤＲ実績に基づきｱｸﾞﾘｹﾞｰﾀから需要抑制費を受け取る⑤ ｱｸﾞﾘｹﾞｰﾀが補助金を取得

2016年度ＶＰＰ実証
補助金
名バーチャルパワープラント構築事業費補助金「高度制御型ディマンドリスポンス」

主な採択者

大阪ガス、東京電力EP、関西電力、中部
電力、東京ガスエンジ、東邦ガス、丸紅、東芝、京セラ、NTT-F、ｴﾅﾘｽ、三菱電機、大崎電機、アズビル

計9社のお客さまが実証に参加

15

2017年度 調整力公募への参加• 調整力公募に電源Ｉ‘として落札。
• 電力会社のメール指令に対応し、ガスコージェネレーションシステムと蓄電池を用いてDR対応する仕組みを確立した。

構築したDRシステム

1時間前予告DR

DRアグリゲートシステム

DR参加需要家

手動DR

DR要請
(メール)

DR機器
計測器

DR配分
電力会社
送配電部門

8件 約7,000kW

DR発動
メール

コージェネ・・・

手動DR
進捗
見える化

DR機器
計測器蓄電池DR進捗状況のリアルタイムデータ(10分ごと)

16家庭用分野における取り組み• 米国VPPのプラットフォーマーであるGeliとの共同実証を開始した。
• 固定価格買取期間（FiT）終了後の太陽光発電と蓄電池を効果的に組み合わせ、経済性の向上と系統の需給バランス調整の両立の検証等を実施中である。

17

蓄電池制御高度化 Geli社との実証 概要• 「成行き制御」では、昼間に充電し、夜間に残量がゼロとなるまで放電。
• 「JEPX価格を考慮した制御」では、より価格の高い時間に優先的に放電を行う。

① 成行き制御② JEPX価格を考慮した制御※ 蓄電池に標準で搭載されている機能

市場価格や太陽光発電を事前に予測し充放電を計画
経済メリットの実績と予測の差異で、当社手法とGeli手法の優劣を評価予定

Batt

Batt

充電

深夜放電

PV

系統買電
朝

需要
昼

夕

家庭用電力負荷

家庭用電力負荷

前日充電分で放電

充電

系統買電（円/kWh）

電力市場価格
朝

昼夕

朝

昼

夕

系統買電

市場価格深夜

深夜放電

PV

需要

深夜

電力市場価格（円/kWh）

前日充電分で放電

朝

昼

夕

市場価格が高い時間

18蓄電池制御高度化 Geli社との実証 概要• 30分刻みの同時同量より、さらにきめ細かな数秒周期で系統の需給調整を実施。

③ 需給調整市場を考慮した制御周波数の変動を、数秒単位で補う動作を実施※ 制御目標に対する追従性が問われる

蓄電池出力の調整量

1500

ΔW (W)

家庭用電力負荷(kW)
調整力市場

1000

実績
充電500

周波数

0-0.15

-0.1

-0.05

00.05

0.1

0.15

-500

系統買電

深夜

放電
朝

昼

需要放電

系統
買電

夕

夜

-1000

目標

-1500

制御実績の事前証明が市場参加前に求められる19当社の目指すＶＰＰの姿• 業務用・産業用・家庭用分野の分散型電源や消費機器を遠隔制御し、当社電源ポートフォリオと連携して新市場を含めた市場取引を実施。
• 発電から小売までのバリューチェーンを所有する強みを活かして、全てのお客さまに付加価値を生み出す新サービスを提供。

20

以上

21