別紙

蓄電池を活用した周波数制御技術に関する実証試験の取組み結果について

２０２２年２月２５日

2021年度 VPP実証試験の概要

1

試験名称：蓄電池を活用した周波数制御技術(2次調整力②相当)に関する実証試験
試験期間：2021年12月8日～12月14日
実 施 者：関西電力送配電㈱、エリーパワー㈱、㈱三社電機製作所、山洋電気㈱、住友商事㈱、住友電気工業㈱、㈱ダイヘン、ニチコン㈱、㈱日本ベネックス、富士電機㈱、㈱YAMABISHI 計11社
確認項目：
 これまでに取り組んできたGF相当制御※１およびLFC制御※２に加えて、EDC-H制御※３を実施。
それぞれの応動が需給調整市場の1次調整力、2次調整力①および2次調整力②の要件※４を満たしていることを確認。
 GF相当制御、LFC制御およびEDC-H制御が同時に制御できることを確認。
模擬中央給電指令所

蓄電池群監視制御システム（K-LIBRA ※５)
制御指令(模擬信号)

監視制御
サーバ
充放電指示

充放電指示周波数制御対応リソース
家庭用蓄電池 (1台)

GW ※６(専用EMS)
制御信号

GW(専用EMS)

産業用蓄電池 (8台)
制御信号

※1：発電機等の回転速度を一定に保つように、動力である蒸気および水量を自動的に調整する装置である調速機（ガバナ）により、系統周波数の変化に追随して出力を調整させる制御（Governor Free の略）。本試験においては、蓄電池にて計測した系統周波数を基に、蓄電池が発電機と同等の充放電制御を実施している。
※2：需要予測が困難な負荷変動（数分から十数分程度の周期）に対して、検出した系統周波数に基づく中央給電指令所からの指令に応じて、電源等の出力制御をすること（LoadFrequency Controlの略）。本試験においては、中央給電指令所[模擬]からのLFC信号を監視制御サーバが受信し、各蓄電池へ信号を送信することで、各蓄電池が充放電制御を実施している。
※3：比較的長時間の負荷変動（数十分から数時間程度の周期）に対応するため、需要予測に基づく中央給電指令所からの指令に対して、5分以内に電源等の出力制御をすること（Economic load Dispatching Controlの略）。本試験においては、中央給電指令所[模擬]からのEDC-H信号を監視制御サーバが受信し、各蓄電池へ信号を送信することで、各蓄電池が充放電制御を実施している。
※4：第26回 需給調整市場検討小委員会で示されたアセスメントの要件。
※5：Kansai transmission and distribution’s Liberty to manage the power grid Integrated Batteries and energy Resource Aggregator(s)の略。
なお、K-LIBRAは1万台規模の蓄電池を用いた周波数制御技術を確立している。
※6：Gate Wayの略。監視制御サーバと蓄電池の通信を実現するために、需要家側に設置する端末であり、EMS（Energy Management System）とも呼ぶ。

試験結果（GF相当制御）2



60Hzエリアにおける7台の蓄電池にてそれぞれ周波数偏差(⊿ｆ)※７を検出し、⊿ｆを打消す方向の充放電を実施。なお、実測値は蓄電池端における機器個別計測による出力結果である。

蓄電池端で検出した周波数偏差に対する出力実績値の近似線（左下図）の傾きが、本試験で設定した周波数偏差に対する出力（調定率）の傾きと同方向であり、需給調整市場の1次調整力の平常時のアセスメント要件を満たしていることを確認。

《GF相当制御》
概ね±5%の範囲周波数偏差に対応して動作《周波数偏差に対する出力実績値（近似線）》《アセスメントⅡ相当評価》※８
傾き(kW/mHz)y = -6.4x – 5.5※7：各エリアにおける電力系統の周波数（50Hz/60Hz）からのずれ。

設定値
（調定率）

-6.4

実測値
（近似線）

-6.4

実績値と周波数偏差の近似線の傾きが調定率の傾きと同方向※８：第26回 需給調整市場検討小委員会で示されたアセスメントの要件

試験結果 (LFC制御)

3

K-LIBRAサ ーバから9 台の蓄電池へLFC制御指令を行い 、それぞれの蓄電池にて充放電を実施 。
なお、実測値は蓄電池端における機器個別計測による出力結果である。

試験時間45分間で、1秒間隔の実測値が許容範囲内に100％※９(2,700点/2,700点)滞在しており、需給調整市場の2次調整力①のアセスメント要件を満たしていることを確認。

《LFC指令値に対する蓄電池の応動結果》

 LFC指令値に追従して動作していることを確認《アセスメントⅡ相当評価》

 アセスメント許容範囲内で動作していることを確認 1秒間隔の実績値2,700点が許容範囲内に100%※９滞在していることを確認※９：需給調整市場における要件は90%以上

試験結果 (EDC-H制御)

4



K-LIBRAサーバから9台の蓄電池へEDC-H制御指令を行い、それぞれの蓄電池にて充放電を実施。
なお、実測値は蓄電池端における機器個別計測による出力結果である。

試験時間30分間で、1分間隔の実測値が許容範囲内に100％※10(30点/30点)滞在しており、需給調整市場の2次調整力②のアセスメント要件を満たしていることを確認。

《EDC指令値に対する蓄電池の応動結果》

 EDC指令値に追従して動作していることを確認《アセスメントⅡ相当評価》

 アセスメント許容範囲内で動作していることを確認 1分間隔の実績値30点が許容範囲内に100%※10滞在していることを確認※10：需給調整市場における要件は90%以上

試験結果 (GF相当制御＋LFC制御＋EDC-H制御)

5

9台の蓄電池にてGF相当制御、LFC制御およびEDC-Ｈ制御を同時に実施。
なお、実測値は蓄電池端における機器個別計測による出力結果である。



試験時間30分間で、1秒間隔の実測値が許容範囲内に100％※11(1,800点/1,800点)滞在しており、需給調整市場の複合約定のアセスメント要件を満たしていることを確認。

《蓄電池の応動結果（総出力）》

 同時制御した場合においても蓄電池が応動していることを確認《アセスメントⅡ相当評価》

 アセスメント許容範囲内で動作していることを確認 1秒間隔の実績値1,800点が許容範囲内に100%※11滞在していることを確認※11：需給調整市場における要件は90%以上

【参考】 バーチャルパワープラントとは

6バーチャルパワープラント(以下、VPP)とは、IoT技術を活用し、電力系統に点在するお客さまの機器を一括制御することにより、お客さま設備から供出いただいた需給調整力を有効活用し、あたかも一つの発電所(仮想発電所)のように機能させる仕組み。
仮想発電所

大規模電源（需要家側設備）

火力発電
原子力発電

家庭用機器の運転制御

ビル・工場等に設置の蓄電池の充放電（※）アグリゲーターは、お客さまの設備を遠隔で一括制御し、需要の抑制または創出を行うことで、小売事業者、系統運用者、再生可能エネル
ギー発電事業者、需要家・コミュニティ等に対して、多様なサービスを提供。
【系統運用者】

監
視・制御・調整力調達・電力品質維持

水力発電

アグリゲータ－(※)

【小売事業者】
・電源調達
・ｲﾝﾊﾞﾗﾝｽ回避

送配電
ネットワーク【再生可能ｴﾈﾙｷﾞｰ発電事業者】
・発電抑制の回避

太陽光発電
風力発電
電気自動車の充放電

再生可能エネルギーの更なる有効活用【需要家・ｺﾐｭﾆﾃｨ】・エネルギーコスト低減
・再エネ有効活用

【参考】 需給調整市場の商品要件（抜粋）

需給調整市場で取り扱う商品の要件は以下のとおり。

出典：第18回需給調整市場検討小委員会（2020.8.7）資料4より抜粋

7

【参考】 関西電力送配電※のVPPに係るこれまでの主な取組み実績 (1/2)
No.

実証
時期

1

2017.7～2018.22017.8～2018.2

2

3

2018.5～2019.28概要

公表日

その後の進捗
（成果）

平成２９年度バーチャ
関西電力(株)
ルパワープラント構築実
富士電機(株)
証事業への参画について 他
計５社

・２０１６年度は、アグリゲーターがエネルギーリソースを制御するために必要なシステムを構築。２０１８年度は、実フィールドでの実証を行う。

2017.
7.14

ＶＰＰシステムの改良(制御精度向上)、実フィールド実証

家庭用蓄電池を活用した周波数制御技術に関する取組みの開始について・家庭用蓄電池を活用した電力系統の安定化に活用する取組みを実施。これまで系統全体の周波数を一定に保つための需給調整力として用いていた火力発電や水力発電に加え、2017.
家庭用蓄電池を束ねて新たに需給調整力として活用するた
7.14
めのもので、国内では初めての取組み。多数の家庭用蓄電池を高速制御することで、需給調整力の多様化を実現するもの。

蓄電池制御システム検討

平成３０年度バーチャ
ルパワープラント構築実
関西電力(株)
証事業への参画について

・２０１６年度から本実証事業に参画。これまでに、アグリゲーターが様々なエネルギーリソースを需給調整力として活用するために必要な分単位の制御システムの開発や、実フィールドでの基礎的な制御の確認を行った。２０１７年度からは、新たに周波数制御を行うためにエネルギーリソースをより速く制御する取組みを開始。２０１８年度は、分単位の制御について、更なるリソースの拡大や精度向上のためシステムを改良し、より高度な実証を行う。

2018.
5.30

実フィールドのリソース拡大を図りつつ、構築したシステム性能を実証で評価

・関西電力が日本電気株式会社と構築した蓄電池を一括制御するためのシステム「K-LIBRA」と、遠隔から秒単位で充放電制御可能な蓄電池として三社電機が開発した産業用蓄電池およびエリーパワーが開発した家庭用蓄電池を連携させ、システムからの指令に対する蓄電池の応動時間や制御精度を検証することにより、電力系統における周期の短い負荷変動に対する蓄電池の応答性能を確認する。なお、２台の実機に加え、多数の模擬蓄電池を合わせて制御。この結果を踏
まえ、２０１９年度以降、実用化に向けた技術の確立を目指す。

2018.
12.17

実機の蓄電池(2台)と模擬の蓄電池(9998台）を用い、約１万台規模の蓄電池を秒単位で制御する技術を確認

・本実証事業に２０１６年度から参画しており、２０１９年度は、前年度までに構築したシステムのさらなる高度化や多様なリソースへ対応し得るよう、ＶＰＰの事業化を見据えた実証を行う。

2019.
5.31

システムの高度化で構築した機能を実証で確認

件名

関連企業

関西電力(株)４2019.1

蓄電池を活用した周波数制御技術に関する実証試験の実施について

関西電力(株)エリーパワー(株)(株)三社電機製作所

５2019.5～
2020.2

２０１９年度バーチャ
ルパワープラント構築実関西電力(株)証事業への参画について※2020年３月以前は、関西電力（送配電カンパニー）として公表。

【参考】 関西電力送配電※のVPPに係るこれまでの主な取組み実績 (2/2)
No.

実証時期

件名

関連企業

概要

62019.12～
2020.1

蓄電池を活用した周波数制御技術に関す 関西電力(株)る実証試験の実施につ 他９社
いて・メーカーの異なる８台の蓄電池においても制御可能なのか、また、「K-LIBRA」からの指令に対する蓄電池群の応動時間や制御精度を検証することにより、電力系統における周期の短い負荷変動に対する蓄電池群としての応答性能を確認
・需要家の蓄電池の使用状況を考慮したうえで、周波数調整力の最大化を図る運用計画機能を追加し、その効果を確認する検証等を行う。

72020.5～
2021.2

令和２年度バーチャル
パワープラント構築実証事業への参画について関西電力送配電(株)関西電力(株)・２０２０年度は、リソースアグリゲーターとの連携や、インターネット回線を活用した周波数制御技術(セキュリティ対策を含む)の確立に向け取組みを実施。

82020.12～
2021.1

蓄電池を活用した周波数制御技術に関す 関西電力送配電(株)る実証試験および独自 他１４社
検証の実施について・リソースアグリゲーターとの連携や、インターネット回線を活用した周波数制御技術(セキュリティ対策を含む)に関する実証試験の結果を公表。

※2020年３月以前は、関西電力（送配電カンパニー）として公表。

9公表日

その後の進捗
（成果）

2019.
11.29

蓄電池の出力を周波数制御とエネルギーマネジメントの目的別に切り分ける技術を国内で初めて確認。

2020.
6.1

システムの高度化で構築した機能を実証で確認

2021.
3.22

リソースアグリゲーターとの連携や、インターネット回線を活用して周波数制御が可能であることを確認。