VPP（ﾊﾞｰﾁｬﾙﾊﾟﾜｰﾌﾟﾗﾝﾄ）の取り …...PCS 規模拡大・コスト低減が必要規模拡大・コスト低減が必要統合して規模拡大・VPP補助金活用を志向

関西電力におけるVPP（ﾊﾞｰﾁｬﾙﾊﾟﾜｰﾌﾟﾗﾝﾄ）

の取り組み

関西電力株式会社

地域エネルギー本部

石田文章

２０１７年１月２０日

平成28 年度近畿経済産業局主催事業関西スマートエネルギーイニシアティブ第3 回関西スマートエネルギー推進セミナー『スマエネ×自治体との連携』

1

The Kansai Electric Power Co., Inc.

需要家側設備のアグリゲート・制御により、仮想発電所(VPP)のように活用

エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネス（ERAB）の背景

水力発電所

揚水発電所

原子力発電所

火力発電所

工場

風力発電メガソーラー

スマートメーター

送配電ネットワーク

ビル

家庭

変動電源の拡大

家庭用蓄電池 EV/PHV太陽光

発電

大型蓄電池

ﾋｰﾄポンプ給湯器

燃料電池

IoT化の進展

分散電源・蓄エネ機器の普及

蓄熱機器

需要に合わせる形で、大規模電源を中心にして需給調整を実施

大規模電源での需給調整

従来

課題

不安定な分散電源（再生可能エネルギー）の増加

状況変化

IoT化の進展、分散電源・蓄エネ機器の普及

ﾋﾞｼﾞﾈｽ

VPP事業者

需要家側設備のアグリゲートによる

需要増減

2


経済産業省 ERAB検討会の発足

出典：H28.1.29 エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネス検討会（第１回）

VPP

3


需要家側エネルギーリソースの拡大


4


経済産業省『エネルギー革新戦略』

経済産業省「エネルギー革新戦略」工程表でも、2020年頃の事業化に向けたイメージがされている。

（出典）H28.4.19 「エネルギー革新戦略」

5


経済産業省 VPP構築実証事業費補助金（H28年度）

VPP

出典：経済産業省ＨＰより

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H27年度のVPPに関連するFSの取り組み

関西電力では、他企業や自治体等の協力を得て、「平成26年度補正地産地消型再生可能エネルギー面的利用等推進事業費補助金」を活用し、VPPに関連する２つのＦＳ（事業化可能性調査）を実施

①淡路島に点在する蓄エネ設備を活用した地域エネルギーの地産地消を目指したエネルギーマネジメントに関する調査

【申請者】代表申請者：新産業創造研究機構共同申請者：兵庫県立工業技術センター、関西電力【主なねらい】兵庫県様が取組まれる「あわじ環境未来島構想」に貢献【調査概要】・需要家側に既導入済みのエコキュート、EV・PHVの余力や、コミュニティーに今後設置される水電解装置（水素）を活用・アグリゲーターが電力・熱・水素のトリジェネレーション設備を面的に監視・制御・昼夜間の値差、デマンドレスポンス対応や再エネ余剰吸収等のサービスを提供

アグリゲーター

ﾋｰﾄﾎﾟﾝﾌﾟ給湯器

水電解

FCV

EV、PHV

【HOME】

【コミュニティ】

FC、水素CGS

水素ｽﾃｰｼｮﾝ

余力監視稼動・停止指示

②関西地区に点在する需要家用大型定置型蓄電池の遠隔監視・最適制御による需要家側ｴﾈﾙｷﾞｰﾏﾈｼﾞﾒﾝﾄに関する調査

【申請者】代表申請者：大阪科学技術センター共同申請者：三社電機製作所、関西電力【主なねらい】大阪府市様が取組まれる「蓄電池の産業振興」に貢献【調査概要】・需要家側に既導入済みの大型蓄電池の余力を活用・アグリゲーターが面的に監視・制御・昼夜間の電力の値差活用、デマンドレスポンス対応や再生可能エネルギーの余剰電力吸収等のサービスを提供

アグリゲーター

PCS

PCS

リチウム鉛、ＮＡＳレドックスフローニッケル水素等

SOC監視充放電指示

大型蓄電池需要家

PCS

BEMSPCS

規模拡大・コスト低減が必要規模拡大・コスト低減が必要

統合して規模拡大・VPP補助金活用を志向

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原子力発電

火力発電

水力発電

太陽光発電

風力発電

アグリゲータ－

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

電気自動車の充放電

仮想発電所（エネルギーリソース）

再生可能エネルギーの更なる有効活用

大規模電源

監視・制御

従来、主に火力発電所の稼動・停止等、「供給側」で行ってきた電力の需給調整について、電力系統に点在する需要家の機器をＩｏＴ化し一括制御することで、需要家設備から捻出できる需給調整力を有効活用し、あたかも1つの発電所（仮想発電所）のように機能させる仕組み。

バーチャルパワープラント（ＶＰＰ）について

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【小売事業者】

【系統運用者】

【アグリゲーター】

【需要家・コミュニティ】

【再生可能エネルギー発電事業者】

・電源調達・インバランス回避

・調整力調達・電力品質維持

・発電抑制の回避

・エネルギーコスト低減・再エネ有効活用

需要家側のリソースをアグリゲート

アグリゲーターのサービスイメージ

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。

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関西ＶＰＰプロジェクト

EMS 空調給湯 EV・PHV 蓄電池 PV 発電機

家庭用

エネゲート Nature Japan

関西電力住友電気工業日本ユニシスエネゲート

関西電力住友電気工業

三菱商事

業務産業用

住友電気工業関西電気保安協会

ダイヘンエネゲート

関西電力富士電機

三社電機製作所ＧＳユアサ

住友電気工業大林組

HEMS

BEMS FEMS

エアコン

社用車等

自家用車

業務用HP給湯器

家庭用HP給湯器

大型蓄電池

小型蓄電池

メガソーラ

屋根上PV

業務用空調

家庭用ｺｼﾞｪﾈﾚｰｼｮﾝ

ｺｼﾞｪﾈﾚｰｼｮﾝ自家発電機

NTTスマイルエナジーエリーパワー三菱商事

平成２８度実証の対象リソース【各社の役割】

「バーチャルパワープラント構築実証事業」に14社共同で申請し、平成28年度から本格的な実証事業を開始（申請企業）関西電力株式会社、富士電機株式会社、株式会社三社電機製作所、株式会社ＧＳユアサ、住友電気工業株式会社、日本ユニシス株式会社、株式会社ＮＴＴスマイルエナジー、株式会社エネゲート、エリーパワー株式会社、株式会社大林組、一般財団法人関西電気保安協会、株式会社ダイヘン、Nature Japan株式会社、三菱商事株式会社

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統合サーバ

大型蓄電池サーバ

HP給湯器サーバ

EV充電器サーバ

家庭用蓄電池サーバ

EMSサーバ

エアコンサーバ

業務・産業需要家庭需要

家庭用蓄電池

ＥＭＳエアコン

電力需要調整依頼（サービス提供先より）

システム構成

設備種別ごとにリソースサーバを構築し、統合サーバでリソースサーバ群を管理するシステムを構築。（統合サーバ）小売事業者や送配電事業者等との取引に基づき、リソースの特性を考慮した

上で、各リソースサーバに制御量を配分。（リソースサーバ）統合サーバからの指令に基づき、各リソースへの制御量を配分。

統合サーバ

リソースサーバ

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VPP事業で想定されるサービス


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経済産業省 VPP構築実証事業費補助金（H29年度）

出典：経済産業省ＨＰより

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至近でのVPP実現環境の広がり

■パリ協定採択によるCO2削減ニーズの高まり⇒再エネ普及の課題が更に深刻化■ここ数年で、EVの普及機運の高まり、機器のローコストIoT化通信の発展など、VPP実現のための環境も追い風となる方向に変化

水力発電所

揚水発電所

原子力発電所

火力発電所

工場

風力発電

スマートメーター


ビル

家庭

家庭用蓄電池 EV/PHV太陽光

発電

大型蓄電池

ﾋｰﾄポンプ給湯器

燃料電池蓄熱機器

VPP事業者

メガソーラ

更なる再エネの普及

スマートメータの加速的普及

当社エリア：過半数

低コストIoT通信の実証や研究など

VPP仕様、PV自家消費用EQ等開発

国内外メーカの蓄電池の低コスト化

国内メーカーの新規EV参入

VPP構築環境の進化

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VPP事業化をとりまく環境変化

FY H28 H29 H30 H31 H32 ～

イベントERAB等の国大の動き

【計画同時同量】【TSO調整力公募】【ネガワット市場創設】

【再エネ余剰の更なる顕在化】PV抑制ﾙｰﾙ明確化？

【FIT切れ発生】自家消費増ニーズ(家庭用蓄電池設置)

【発送分離】①短期調整力確保②長期供給力確保

取引市場／ｻｰﾋﾞｽ成立

・1時間前市場・調整力公募・ﾈｶﾞﾜｯﾄｽﾎﾟｯﾄ市場・ﾈｶﾞﾜｯﾄ1時間前市場

・再エネ出力抑制回避ｻｰﾋﾞｽ

・自家消費増ｻｰﾋﾞｽ（蓄電池充放電）

①リアルタイム市場（アンシラ、調整力）②容量市場

ソリューション提供先

小売事業者

再エネ事業者

需要家

系統運用者

ﾈｶﾞﾜｯﾄ

ＶＰＰ

リアルタイム市場？

容量市場？

計画同時同量・ﾈｶﾞﾜｯﾄｽﾎﾟｯﾄ取引

ネガワット実証

ＶＰＰ実証

ＰＶ自家消費ｻｰﾋﾞｽ（家庭用ＦＩＴ切れ）

事業化

移行

事業機会を見極め一部先行実施

電力システム改革、ERAB検討会等の動きに合わせ、VPPサービスの活用機会が拡大すると考えられるため、動向を見極めつつ、順次VPPサービスのシステムを改良・構築し、事業化に向けて検討を進めていく。

調整力Ⅰ‘

再エネ抑制回避？

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H28年度FS 【滋賀県】琵琶湖を蓄エネルギーとして活用した上水道用送水ポンプのエネルギーの面的利用モデルの構築

【実施概要】■デマンドレスポンスや再エネ余剰処理に資するポンプ運転の検討DRや余剰処理に活用可能なポンプと調整池等のバッファ量の関係性を整理、下流への影響等を考慮したポンプ運転方法を検討する。

■水運用事業への影響評価水質や水位を考慮し、最低限必要なポンプ運転量を検討する。

■受電電力量への影響評価ポンプ運転変更に伴うピークkWや昼夜間値差等への影響の有無を整理する。

■ポンプ運転変更に必要となるシステム検討ポンプ運転計画変更に必要となるシステム構成等を検討する。

■市場等を想定した事業性の評価ネガワット取引市場や再エネ余剰処理ニーズから対応時のkWh単価を想定するとともに、ポンプ運転変更に伴う対応可能量から本事業の事業性評価を行う。

【目的】・琵琶湖を水源とした水道インフラの中で貯水池のバッファを活用し、導水ポンプや送水ポンプの稼働時間をシフトすることにより、デマンドレスポンス（電力調達価格低減）や再生可能エネルギーの余剰処理（下げ代不足等による出力抑制回避）等に貢献するエネルギーマネジメントシステムを実施し、地域やエリアでのエネルギー地産地消に貢献する仕組みを構築する。

【実施候補地】滋賀県企業庁所管の水道用水、工業用水道浄水場

【実施主体】代表事業者：横河ソリューションサービス共同事業者：関西電力自治体委員：滋賀県学識委員：大阪府立大、オブザーバー：近畿経済産業局

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2,300

2,4001時

2時

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時間

kWh 【需要が逼迫等する夏冬】

需要を下げるニーズ（負荷シフト）

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時間

kWh 【太陽光発電の発電量が多い春秋】

需要を上げるニーズ（負荷シフト）

【上水ポンプ運転のイメージ】

※

※ 滋賀県企業庁さまのパンフレットより抜粋

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H28年度FS 【大阪府】上下水ポンプとため池バッファを活用した面的エネルギーマネジメント

【実施概要】■デマンドレスポンスや再エネ余剰処理に資するポンプ運転の検討DRや余剰処理に活用可能なポンプとため池等のバッファ量の関係性を整理、下流への影響等を考慮したポンプ運転方法を検討する。■水運用事業への影響評価水質を考慮し、最低限必要なポンプ運転量を検討する。■受電電力量への影響評価ポンプ運転変更に伴うピークkWや昼夜間値差等への影響の有無を整理する。■ポンプ運転変更に必要となるシステム検討ポンプ運転計画変更に必要となるシステム構成等を検討する。■市場等を想定した事業性の評価ネガワット取引市場や再エネ余剰処理ニーズから対応時のkWh単価を想定するとともに、ポンプ運転変更に伴う対応可能量から本事業の事業性評価を行う。

・上水の浄水池や下水のポンプ井・幹線のバッファを活用し、上下水ポンプの稼働時間をシフトすることにより、デマンドレスポンス（電力調達価格低減）や再生可能エネルギーの余剰処理（下げ代不足等による出力抑制回避）等に貢献するエネルギーマネジメントシステムを実施し、地域やエリアでのエネルギー地産地消に貢献する仕組みを構築する。

【目的】

【実施候補地】大阪府下の上下水道処理場（大阪市除く）

【実施主体】

代表事業者：ニュージェック共同事業者：日立製作所、関西電力、自治体委員：大阪府環農エネルギー政策課、大阪府下水道室

大阪広域水道企業団学識委員：大阪府立大、オブザーバー：近畿経済産業局

A浄水場 B浄水池 C浄水池

D浄水池 E浄水池

A取水ポンプ送水ポンプ

A-1

送水ポンプA-2

送水ポンプB

送水ポンプD

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時間

kWh 【需要が逼迫等する夏冬】


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1時

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24時

時間

kWh 【太陽光発電の発電量が多い春秋】


【上水ポンプ運転のイメージ】

Ａポンプ場沈砂池ポンプ井

送水ポンプＡ

Ｂポンプ場沈砂池ポンプ井

水処理設備

送水ポンプＢ

水みらいセンター

送水ポンプＣ

沈砂池ポンプ井

【下水ポンプ運転のイメージ】

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【需要が逼迫等する夏冬】【太陽光発電の発電量が多い春秋】



時間

m3 m3

時間

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まとめ

• 当社は、電力自由化や電力システム改革が進む中、ＶＰＰ実証事業を通じて、各種リソースを統合制御するシステムの構築や一括制御技術の確立により、新たなエネルギーマネジメントを実現し、それによるエネルギー利用の最適化や、再生可能エネルギー電源の更なる導入拡大を目指します

• ＶＰＰの事業化には、アグリゲート規模の拡大も必要であり、来年度以降も量のみならず、多種多様のエネルギーリソースの活用が必要と考えています。自治体等で保有のエネルギーリソース等も活用できる可能性があると考えており、ご興味のある自治体様には、是非とも意見交換をお願いしたいと考えています

ご清聴ありがとうございました。

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VPP（ﾊﾞｰﾁｬﾙﾊﾟﾜｰﾌﾟﾗﾝﾄ） の取り …...PCS 規模拡大・コスト低減が必要 規模拡大・コスト低減が必要 統合して規模拡大・VPP補助金活用を志向

VPP（ﾊﾞｰﾁｬﾙﾊﾟﾜｰﾌﾟﾗﾝﾄ）の取り …...PCS 規模拡大・コスト低減が必要規模拡大・コスト低減が必要統合して規模拡大・VPP補助金活用を志向