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太陽光発電に関心のある方ならば聞いたことがある「デマンドレスポンス」という言葉。しかし、いまいち言葉自体の意味は理解できてもその技術や仕組み、メリットデメリットについてはよく知られていません。今回はそんなデマンドレスポンスがいったいどういった機能でどんな使われ方をされているのかについてを紹介します。

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デマンドレスポンスとは?その意味について

デマンドレスポンスの意味・定義

デマンドという意味自体は「需要対応」といいますが、デマンドレスポンスという言葉は太陽光発電を中心とした電力関係の文脈で使用されることがある用語です。電力自由化で、電力供給側が必ずしも電力会社だけでなく個人も可能になったことから固定価格買取制度などの電力売買制度で登場した用語ともいえます。

経済産業省のデマンドレスポンスの定義によると

市場価格の高騰時または系統信頼性の低下時において、電気料金価格の設定またはインセンティブの支払に応じて、需要家側が電力の使用を抑制するよう電力消費パターンを変化させること

と定義されています。つまりは、電力の供給と需要のバランスが合うように電力供給を調整する仕組みのことをデマンドレスポンスは意味します。電力システムの無駄を省き、電力システムの安定化を実現するためにデマンドレスポンスは必要不可欠とされているのです。それゆえ、デマンドレスポンス推進協会を中心にデマンドレスポンスの推進、導入が図られているのです。

デマンドレスポンスを使用することで電力需要家側は節電することで電力会社から対価を受け取るシステムが構築されるのです。

デマンドレスポンス推進の背景

デマンドレスポンスの推進が叫ばれるようになったのは「東日本大震災」をきっかけとしています。

どういうことかというと、これまでエネルギー需給関係において、供給側の視点からのみエネルギー政策は語られてきましたが、東日本大震災ではエネルギー供給の制約や集中型エネルギーシステムの脆弱性が明らかとなったのです。また、再生可能エネルギーの導入拡大に伴い、電圧、周波数などの電気の品質の確保が課題として顕在化していたのです。

さらに、電力会社の基本方針として「同時同量」原則(電力の需要と供給を都度調整し、電力供給を安定化させる)が存在していました。需要が過多にり電力供給ができなくなることを防ぐために発電設備を拡張するなどの対応をしていました。

このような事情を背景として海外事例を参考に電力需給バランスを調整し、新たな電源(ネガワット)として活用するデマンドレスポンスが提唱されたのです。需要量を供給量に合わせる必要性があったのです。

デマンドレスポンスの仕組み

デマンドレスポンスの仕組み~全体像~

電力の使用状況を電力会社のデマンドレスポンス(DR)サーバーで管理し、それに応じてアグリゲーターを介して需要家に節電指令を出します。その後需要家からの節電による余剰電力をアグリゲーターを介して電力会社にレポートという形で報告します。電力会社はアグリゲーターからのレポート内容を確認し、節電状況に応じて報酬をアグリゲーターを介して需要家に渡します。

デマンドレスポンスにおけるアグリゲーターの役割

デマンドレスポンスで供給側と需要家の間に入る存在のことをアグリゲーターと呼びます。アグリゲーターは需給バランスを調整するバランサーのような役割を果たします。円力会社から出力制御や節電の指令があった際には需要家に対してワット数、時間、方法など具体的な施策を伝えるのです。ですので、デマンドレスポンスの実現にはアグリゲーターの存在は重要なのです。

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デマンドレスポンスの種類~方法~

デマンドレスポンスには二つの方法があります。デマンドレスポンスは電気料金型デマンドレスポンスとネガワット取引型(インセンティブ型)取引型の二種類があります。

電気料金型デマンドレスポンス

電気料金型デマンドレスポンス

電気料金型デマンドレスポンス(出典:出典:経済産業省 電力システム改革専門委員会(第2回)配布資料)

電気料金型デマンドレスポンスとは、電力使用量を抑制するための仕組みを表します。家庭やビルなどの電気料金の使用状況に応じて電力需要を調整する仕組みになっています。消費者動向に左右されやすいのでやや効果については不透明なところもあります。

ネガワット取引型(インセンティブ)デマンドレスポンス

デマンドレスポンスインセンティブ

デマンドレスポンスインセンティブ(出典:経済産業省 電力システム改革専門委員会(第2回)配布資料)

こちらのネガワット取引型デマンドレスポンスはすでに国内でも事例があるように導入が進んでいる方法です。電力会社からの要請に応じて家庭やビルが節電することでインセンティブとして報酬が支払われる仕組みになっています。電気料金型と比較して、アグリゲーターを介在するなど手間がかかるとされます。

デマンドレスポンスの種類~上げ、上下、下げDR~

上げ、上下、下げDRの違い

種類概要
上げDR・DR発動により電気の需要量を増やします。
• 例えば、再生可能エネルギーの過剰出力分を需要機器を稼
働して消費したり、蓄電池を充電することにより吸収した
りします。
上げ下げDR• DR発動により電気の需要量を小刻みに増やしたり減らし
たりします。
• 送電線に流れる電気の量を微調整することで、電気の品質
(=周波数)を一定に保ちます。
下げDR• DR発動により電気の需要量を減らします。
• 例えば、電気のピーク需要のタイミングで需要機器の出力
を落とし、需要と供給のバランスを取ります。
※事前の契約に基づいて行うものは、「ネガワット取引」と
も呼ばれています。

上述のようにデマンドレスポンスでは需要制御により電力需給バランスを調整します。需要制御には三パターンあります。「上げDR、上げ下げDR、下げDR」の三種類があります。送電線に流れる電気の量を調整するためにこれらの電力重要制御が行われるのです。

上げDRの事例

デマンドレスポンスの上げDRを国内で初めて実施したのはつい最近のことで「東京電力エネジーパートナー」が2018年11月7日と15日の二日間に行いました。東京電力エナジーパートナーが実施した上げDRは実証目的として行われたものでした。詳細

やはりデマンドレスポンスにおける課題としては、太陽光の電気を電力需要の端境期にどう吸収するかという課題があることがわかりました。

2021年に需給調整市場が開始されますが、DRを上げ下げする権利が売買されることとなります。まだまだ上げ下げDRの実証実験は必要かと思われますが、今後どのような発展を遂げるかでデマンドレスポンスが浸透するかどうかは変わってくるでしょう。また国内で見てみても下げDRは徐々に導入され、参加している需要家も増えてきているようです。

下げDRの事例

デマンドレスポンスの下げDR(ネガワット取引)の経済産業省ハンドブック資料によると、需要家側のメリットとして報酬が得られることなどのメリットが紹介されていました。しかし、下げDRにはまだまだ課題があるようです。

 

まとめ

以上海外事例を参考に日本でも徐々に浸透してきたデマンドレスポンスの意味や内容、仕組みなどについてを紹介してきましたが、やはりまだまだデマンドレスポンスの浸透は先のことになるかもしれません。一般住宅やビルでスマートメーターの活用も同時に必要だからです。デマンドレスポンスの実現においてスマートメーターの導入は必要不可欠ですが、まだまだスマートメーターを導入している住宅やビルは少ないです。

国民全体で省エネ意識が高まるための説明を国や企業はする必要性があるのかもしれません。

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