再エネ拡大に不可欠の存在、需给调整市场がスタート、関电など参入【エネルギー自由化コラム】
出力が変动する再生可能エネルギーの导入拡大に伴い、电力需给の调整力を取引する需给调整市场がスタートしました。これまで进めてきた公募による调达より広域かつ効率的に运用するためで、再エネが今后、さらに导入が进みそうなことも见据え、电力の安定供给に重要な役割を果たすことになりそうです。
一般送配电事业者9社が取引所を创设
需给调整市场は一般送配电事业者がエリア内で公募による调达を进めてきた电力需给の调整力を全国的な取引にするものです。一般送配电事业者が买い手となり、発电设备を备えた発电事业者と、さまざまなリソースを统合して管理するアグリゲーターが売り手になります。
制度设计は电力広域的运営推进机関の有识者会议などで进められました。东京电力パワーグリッド、関西电力送配电、九州电力送配电など冲縄を除く9社の一般送配电事业者と业界団体の送配电网协议会が需给调整市场の运営を担う任意団体の电力需给调整力取引所を设立し、需给调整市场の运営を担っています。
电力需给调整力取引所は9社の一般送配电事业者が组合员になり、契约や精算など市场运営业务を受け持っています。问い合わせの受付や参加申し込みなど一部の业务は送配电网协议会に委託し、送配电网协议会のホームページ上で取引実绩などが公表されています。
3次调整力②の取引が4月からスタート
电力调整市场で取り扱う商品は、一般送配电事业者から需给调整の指令を受けてから调整を始めるまでの応动时间などに応じ、「1次调整力」、「2次调整力①」、「2次调整力②」、「3次调整力①」、「3次调整力②」の5つに分かれています。
「1次调整力」は応动时间が10秒以内、「2次调整力①」と「2次调整力②」は5分以内、「3次调整力①」は15分以内、「3次调整力②」は45分以内と规定されました。このうち、「3次调整力②」は主に再エネの出力変动に対する取引と位置づけられています。
2021年度は「3次调整力②」の取引だけが进められていますが、2022年度に「3次调整力①」が加わり、2024年度に商品がすべてそろう予定です。2023年度までは现在の调整力公募の仕组みが残り、需给调整市场と并行して调整力の调达を続けます。
| ? | 一次调整力 | 二次调整力① | 二次调整力② | 叁次调整力① | 叁次调整力② |
|---|---|---|---|---|---|
| 指令?制御 | オフライン （自动制御） | オンライン （尝贵颁信号） | オンライン （贰顿颁信号） | オンライン （贰顿颁信号） | オンライン |
| 监视 | オンライン （一部オフラインも可） | オンライン | オンライン | オンライン | オンライン |
| 回线 | 専用线 | 専用线 | 専用线 | 専用线 | 専用线または簡易指令システム |
| 応动时间 | 10秒以内 | 5分以内 | 5分以内 | 15分以内 | 45分以内 |
| 継続时间 | 5分以上 | 30分以上 | 30分以上 | 商品ブロック时间（3时间） | 商品ブロック时间（3时间） |
| 并列要否 | 必须 | 必须 | 任意 | 任意 | 任意 |
| 指令间隔 | －（自动制御） | 0.5秒～数十秒 | 1分～数分 | 1分～数分 | 30分 |
| 监视間隔 | 1秒～数秒 | 1秒～5秒程度 | 1秒～5秒程度 | 1秒～5秒程度 | 1分～30分 |
| 供出可能量 | 10秒以内に出力変化可能な量 | 5分以内に出力変化可能な量 | 5分以内に出力変化可能な量 | 15分以内に出力変化可能な量 | 45分以内に出力変化可能な量 |
需要予测と実绩の差を埋めるのが调整力
電力は常に需要と供給を一致させなければなりません。これが一致しないと电気の周波数に乱れが生じて供給を正常に行うことができなくなります。最悪の場合、2018年に北海道で発生した大規模停電のような事態が起きることもあるのです。
こうした事态を避けるために、猛暑で夏の冷房使用が急増し、电力需要が急激に高まると、蓄电池に贮めていた余剰电力を放电したり、工场の使用电力を抑えたりして対処するわけです。これが调整力です。
电力会社は需要を予测して计画を策定していますが、需要実绩と完全に一致する计画を作ることはできません。この误差を解消するために活用するのが调整力です。予测と実绩が30分间の平均値で一致していたとしても、より短い时间で见ると细かな変动が生じます。これを解消して需要と供给を一致させるのも调整力の役割です。
再エネ拡大で调整力のより安定した确保が必要に
日本では2050年の温室効果ガス排出実质ゼロ（カーボンニュートラル）に向け、再エネの导入拡大が见込まれています。再エネは运転时に温室効果ガスを発生しないクリーンエネルギーですが、太阳光は夜间に発电できず、雨の日に発电量が低下します。风力も风の强さによって発电量が左右されます。需给バランスを取るのが非常に难しい电力なのです。
これまでその调整役を火力発电が务めてきました。しかし、火力発电は大量の温室効果ガスを排出する欠点を持ちます。経済产业省は旧式の石炭火力を廃止する方针です。电力大手は相次いでコストが见合わなくなった石油火力の廃止を进めています。
脱炭素の流れが世界的に进む中、これまで通りに需给バランス调整役を火力発电に委ねることが难しくなってきました。そこで、より安定して调整力を确保することが求められています。再エネの拡大を进めるために、どうしても欠かせないピースの1つが需给调整市场といえるでしょう。
香川県土庄町の送电鉄塔。再エネ导入拡大に伴い、调整力の确保が重要性を増している（笔者撮影）
関西电力は仮想発电所を活用して参入
电力大手の関西电力は6月から「3次调整力②」の取引市场に参入しました。独自の仮想発电所プラットフォーム「碍-痴滨笔蝉」を活用しています。仮想発电所は発电机や蓄电池など多数の所有者にまたがる复数のリソースを统合管理して１つの大きな発电所のように运用するものです。调整力を大规模で効率的に提供する手段と考えられています。
「碍-痴滨笔蝉」は2019年から运用を始めたプラットフォームで、需给调整市场だけでなく、调整力公募や容量市场、卸売市场への活用が见込まれています。契约先には需给调整の结果などがリアルタイムで报告されます。
関西电力は需给调整市场の创设を见越し、参入要件への対応など机能を追加して準备を进めてきました。関西电力は「契约先との调整などから6月の参入になったが、契约先のエネルギーリソース価値を最大化して取引の活性化に贡献したい」としています。このほか、东京电力エナジーパートナーも市场に参入済みです。
既存の设备を活用して报酬を得られるわけですから、市场への参加は仮想発电所に加わる事业者にとってメリットがあります。アグリゲーターとしても火力発电や扬水発电など新たな电源を确保する必要がありませんから、コスト削减になります。
関西电力仮想発电所のシステム构成のイメージ図（関西电力提供）
一部の地域で调达不足が発生
需给调整市场は4月の开设以来、「3次调整力②」の取引市场で5月15日までに1日当たり约3万2,000メガワットの募集量に対し、3万9,000メガワットの応札量があるなど、おおむね顺调な推移を见せているようです。
ただ、全エリア平均で12％程度の调达不足が発生し、7割以上を东北电力、中部电力管内が占めています。自エリアからの応札量が少ないためとみられ、相当量を自エリア以外からの落札で补っています。
调达不足は出力调整可能な电源を持つ事业者からの追加调达や、调整力公募した电源の余力活用でまかなっています。市场取引への参入事业者が少なく、市场が活性化していないなどの课题も残っています。
より多くの事业者が市场に参入できる仕组みにどう改善していくには、供给力を提供する事业者にメリットをより明确に示す必要があるでしょう。再エネ拡大には需给调整市场の活性化が欠かせません。
この记事を书いた人
政治ジャーナリスト
高田泰
関西学院大卒。地方新闻社で文化部、社会部、政経部记者を歴任したあと、编集委员として年间企画记事、子供新闻などを担当。2015年に独立し、フリージャーナリストとしてウェブニュースサイトなどで执笔している。