電力小売り事業、電気代そのまま払い、インバランス補償の統合に向けて（株）E-konzal
東京大学

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HP給湯器によるインバランス補償（2019年度の成果）

実証の背景と目的

3• 電力自由化以降、多くの小売電気事業者が市場に参入。
• 小売電気事業者は脱炭素化の主体として大きな可能性。
• こうした事業者の多くは発電設備を有しておらず、市場からの調達によらない電源確保の手段として卒FIT電源は魅力。
• 卒FIT電源の調達にはインバランス対応が課題

HP給湯機を用いたインバランス補償システムを開発・実証

実証実験の内容とデザイン① 余剰電力予想手法の開発•

太陽光発電予測モジュールの開発•

電力需要予測モジュールの開発② 予測を踏まえたHP給湯機の外部制御手法の開発と実証•

沸き上げ時間・量を判断するアルゴリズムの開発•

実証結果の外部制御プログラムの試行的実施③ インバランス改善による新電力経営へのインパクト評価

4実証試験について5• 2019/12/16（月）～2019/12/23（日）にかけて、9世帯を対象に外部制御の実証試験を実施。

 湯切れリスクを最小化するため、下げ調整は行わないこととした。
 夜間は通常通り沸き上げを行い、昼間に追加的な沸き上げ制御のみを実施。
 開発したプログラムによって概ね正常に外部制御できたことを確認。

■実証場所■実証対象世帯福岡県みやま市

3.8万人

人口

世帯番号 契約容量 世帯
年代構成(kVA)
人数
世帯 110370 代(2), 30 代(1)世帯 28470 代(2), 40 代(2)世帯 36370 代(2), 40 代(1)世帯 46340 代(2), 20 代(1)世帯 510450 代(2), 10 代(2)世帯 610360 代(1), 50 代(1), 10 代(1)世帯 710370 代(2), 40 代(1)世帯 810
主に事務所として利用
世帯 98470 代(2), 50 代(1), 20 代(1)

外部制御によるインバランス予測の精度

6•

外部制御によって最新の予測に基づくインバランス調整が可能となることを確認•

実証期間中に限れば、結果的に全体のインバランスはわずかに改善。外部制御による「逆効果」の時間が存在。

HP給湯機の外部制御前後のインバランス予測値変化(単位:Wh)_全世帯合計

当日予測値［HP給湯機制御前］－前日計画値：（赤線）

HP給湯機の外部制御前後のインバランス実測値変化(単位:Wh)_全世帯合計

当日予測値［HP給湯機制御なし］－前日計画値：黒線

実証を踏まえた制御方法の改善• インバランスの「上げ」制御（沸止制御）を追加
実証前

実証後

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開発した実証方法の経済メリットを確認• 試算条件8

エネルギー資源・学会11月号に投稿・掲載

 データ期間:30日間（2019/11/162019/12/15)
 世帯数：対象9世帯の総費用と売電収益の総和（託送料等は含まず）
 金額：税込み

9世帯で１.２万円/月程度の経済的メリット（総費用が30%低減）

システム導入の損益分岐点

9•本システムを社会実装するためには、システムの年間運営費用を上回る経済的メリットを生む必要。

•簡易的な試算によると、2019年度に開発したシステムの運営費用を上回る収益を確保するためには約500世帯のPV+HP給湯器世帯が必要。

•PV+HP給湯器世帯が占める割合は日本平均で約3%（PV導入世帯が4.6%、このうち65%がHP給湯器を所有と想定）、地域新電力の契約割合が世帯全体の30%とすると、世帯数5.6万世帯、人口10万人規模のがシステム導入の目安。

費用・収益

地域新電力の規模

年間運営費用

損益分岐点
地域新電力契約割合（2019年時点）

運営費用確保に必要な世帯規模

500世帯

PV+HP給湯器契約世帯数

30%

PV+HP給湯器世帯割合

3%

10万人

人口規模

実証→実装に向けた改善の取組例■運営費用の低減方策模索

10■PV予測の精度向上• 2019年度は計画値策定のための日射量予測データ（数値予報モデル）を民間予測会社から購入。

• 数値予報モデル以外の短時間太陽光発電予測手法についての文献調査を実施し、スクリーニング。

• 気象庁のデータ配信サービスから、地点別日射量予測を抽出する手法をテスト。

• 有望技術については専門家や事業者ヒアリングを実施

年間運営費用

年間運営費用

（2019年時点）（2020年時点）

数値予報モデル

短時間予測
天空
画像

数値予報モデル
1/3以下に低減可能

And

衛星観測
持続モデル

年間運営費用の低減によって、人口3万人規模に適用可能に（全基礎自治体 1741のうちっ適用可能範囲が15%→42%へと拡大）

11

地域新電力の立ち上げ

成果の社会実装に向けた動き•

大阪府北部エリア（能勢町・豊能町エリア）
にて、自治体と共に地域新電力を立ち上げ（2020年7月3日）。

•

2020年10月より公共施設向け電力供給を開始。

•

実証成果（電気代そのまま払い、家電インバランス補償）の社会実装に向けて、独自シス
テムを開発予定•東京大学松橋研をアドバイザーとする、産官学連携による社会イノベーションを目指す。

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PV+EV+EQによる相乗効果
インプット

アウトプット（プロジェクト）

EV・PHEV

（成果）

13
アウトカム
（ビジョン）

交通マネ••

オンデマンドEV・E-bikeシェア

移動サービス平時エネマネ

••

経済DR
外部制御による最適運用

地域内
経済循環

非常時
エネマネ

••
•

防災拠点エネルギー需要調査
EV（HV）給電
EQからの給水ポテンシャル評
価

防災力
強化

PVEQ

各年度におけるJEPXコマ別平均単価推移
JEPXへの平均売電単価：6円/kWh

JEPXコマ別平均単価は全体的に低下傾向

昼間時間帯の低下は特に大きく、夜間時間帯を下回る

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高校生との交通分野の取り組み

15

2020年11月17日 朝日新聞 朝刊：
https://www.asahi.com/articles/ASNCJ73LSNBQPPTB006.html?fbclid=IwAR36CQug
Zxdt3rPdPbIxuvOPJG4ExSmXsTj1Lp9OrQAYg6jHevnZ8bwMs34

16「電気代そのまま払い」の社会実装

電気代そのまま払いのコンセプト

出典：東京大学松橋研究室

資料17

「電気代そのまま払い」実施に向けた取組• 公共施設で利用されている冷蔵庫を対象に電力消費データの実測を開始（2020年12月2日）。
• 実測データをもとに、「電気代そのまま払い」を実施→地域への普及拡大を予定。
メーカー

製造年

容量（L）

シャープ

1994年

89

三洋電機

2004年

137

三洋電機

2003年

47

日立

1987年

235

ナショナル

不明

265

三洋電機

2009年

109

東芝

2004年

137

日立

2019年

154

ナショナル

1999年

405

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まとめ

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• 2019年のHP給湯機のインバランス制御実証の結果を踏まえ、開発したシステムを適用可能な規模を特定• システムの課題を踏まえ、運営費用低減、予測精度向上などの検討を継続。その結果、人口3万人規模にも適用可能となる見通し• 実証システムの実装に向けて大阪府北部エリア（能勢町・豊能町エリア）にて、自治体と共に地域新電力を立ち上げ（2020年7月3日）。PV+EV+EQの組み合わせて複合的な課題解決を目指す。
• 電気代そのまま払いの実装に向けても取り組みを開始。効果を定量化し、市民への普及拡大を目指す。