近年エネルギー産業の変化は激しく、政府主導で様々な政策の動きが登場してきています。マイクログリッドやZEB、ZEHなど数多くの新エネルギー施策に補助金を導入しています。特に2020年の発送電分離は電力需給の大きな転換点ともいえるでしょう。
そうした中、登場したのが、今回紹介するアンシラリーサービスです。アンシラリーサービスの概要や仕組み等についてをみていきましょう。
アンシラリーサービスとは
アンシラリーサービスのアンシラリーというのは英語でAncillaryです。これを日本語訳すると補助的な、付属のという形容詞になります。逐語訳すると、補助的なサービスというわけですが、これを電力需給では「送電・配電系統側の周波数制御や電圧制御、また各種系統や発電所故障時に対処するための予備電力確保といったサービス と、そのコストの総称」となります。
太陽光発電や風力発電等の再生可能エネルギー設備を電力需要家が所有し創電できるようになった今、
電力供給は電力会社からの送電のみならず、需要家側からの逆潮流によって電力を送電することが可能になりました。
逆潮流だと電源品質が下がってしまう恐れがあるため電力会社側は周波数制御や電圧制御、予備電力の確保等の機能を有しておく必要があるのです。こうした一連の電力の品質を安定化させる目的を持つ補助的機能をアンシラリーサービスというのです。
アンシラリーサービスの必要性
もちろん、アンシラリーサービスを運用していくには周波数制御や電圧制御を行うための設備(送配電設備、変電設備)投資をしなければなりません。この費用を一方的に電力会社が担うというわけではなく、需要家が担うのです。火力発電等のような安定した電力供給を行える電力会社に対し、IPP(独立発電事業者)の有するような再生可能エネルギー設備のはまだまだ安定的な発電ができません。
ですので、自然エネルギーを活用した発電設備の発電安定性が向上するまでは、アンシラリーサービスの必要性は高いといえ、需要家はアンシラリーサービス料金を支払うことにはなりそうです。
アンシラリーサービスが機能しないと具体的にどうなるかというと、周波数や電圧が変動することによって照明が明滅する、工場生産活動ができなくなる、非常用予備発電設備の電源が使えなくなる可能性があるなどの被害を発生させる恐れがあります。アンシラリーサービスの必要性は高いといえますが、米国のアンシラリーサービスの事例と異なるのは料金形態やアンシラリーサービス市場などでしょう。これについては後に説明します。
アンシラリーサービスにおける周波数制御の仕組み
電力の特性上、「需要電力が供給電力を上回ると周波数は急激に低下し、需要電力が低下すれば周波数は上昇」します。電気の品質は周波数の安定性と大きく関係しています。電力の特性からすると、周波数を安定化させるには電気の需要と供給のバランスをとる必要があります。
周波数が不安定な状態だと、電動機の回転数が下がるために、産業機器の不具合等が生じてしまうのです。それゆえに周波数が低下した場合、発電出力を増加させ、周波数が上昇した場合、発電出力を抑制する必要性があるのです。このような周波数制御を東京電力を中心とした電力会社は行っているのです。
周波数制御の仕組み(出典：東京電力アンシラリーサービスの案内)
アンシラリーサービスの料金について
先ほども述べましたが、アンシラリーサービスには需要家側が電力会社にアンシラリーサービス料金を支払うことが求められます。
その料金については電力会社により異なりますが、ほとんどの電力会社ではアンシラリーサービス契約1kw当たり50円以下と設定している場合が多いようです。なお、東京電力の場合だと、連係発電設備容量1kwにつき32円40銭/月となっているようです。
日本ではこのような料金体系をアンシラリーサービスにおいて構築しているようですが、米国ではアンシラリーサービス市場が存在するようです。
アンシラリーサービス市場は成り立つの？
アメリカではアンシラリーサービスの機能を周波数制御だけでなく、電力インバランス、瞬時予備などと細かく分類しており、機能によっては市場取引可能となっています。また、市場取引に参画できる発電所にも制限があるようです。
デマンドレスポンスやVPPは最近の世界におけるエネルギー需給のトレンドではありますが、そこに介在するアグリゲーターもアンシラリーサービス市場に参加するようになっているようです。アンシラリーサービス市場があるので、アンシラリーサービス料金も市場価格によって決定され、kw当たりの料金も変わってくる。
アンシラリーサービス市場の仕組み
海外先進国では発送電分離が進んでおり、電力自由化の中でエネルギー需給市場は存在しています。その市場はリアルタイム市場で、リアルタイム市場というのは給電エリア全体の需要量と供給量をリアルタイムで一致させるために必要になる需給調整能力(ネガワット等)を仕入れる調達市場のことです。
日本でも2020年に発送電分離により、リアルタイム市場が導入され本格化されるようです。現在、日本では蓄電池をアグリゲーションビジネスの一環としてとらえる技術開発が実証段階で進行しており、水力発電、火力発電を起動して出力するまでの間で周波数維持に資することが実現できる可能性があります。新たな需要家側のエネルギーリソースとしてアンシラリーサービスに適用されるでしょう。
アンシラリーサービス市場が発送電分離に伴うリアルタイム市場において取引が起こるかどうかは不透明なところがありますが、技術開発によって需要家側のエネルギーリソースに変化があれば可能かもしれません。
まとめ
今回はアンシラリーサービスとはどんなサービスなのか？周波数制御の仕組みはどうなっているのか？アンシラリーサービス市場は成立するのか？2020年の発送電分離ではアンシラリーサービス市場はどうなるのかといった観点からアンシラリーサービスについて紹介しました。
いまいち、需要家側でない限りわかりにくいこのアンシラリーサービスですが、今後デマンドレスポンス、VPPと合わせてアンシラリーサービス市場が起こる可能性もなくはないです。アンシラリーサービス市場が本格化する前にビジネスチャンスを狙う企業が出てくるのではないでしょうか？
