エネルギー業界にはいくつかのバズワードがあるが、そのうちの1つは間違いなく「VPP」だろう。日本でもVPPに関する実証事業などが数多く実施されており、新たなビジネルモデルとして期待されている。ただ、一言でVPPといっても、中身は様々で分かりにくい。そこで、海外のエネルギー市場に精通しているアビームコンサルティングの山本英夫ディレクターに、VPPビジネスの最新動向を解説してもらった。

(出所:PIXTA)

 「VPP」は仮想発電所(Virtual Power Plant)と呼ばれる技術で、あちこちに散らばった太陽光発電や蓄電池など、電気を発電したり貯めたりする機能を持ったデバイスなどを組み合わせて制御し、あたかも発電所のように見せることを言う。このデバイスのことは、DER(Distributed Energy Resources:分散エネルギー資源)と呼ぶ。

 いま世界では、再生可能エネルギーや蓄電池などのDERが急速に普及拡大しようとしている。これに伴い欧米ではVPPビジネスが商用化されつつある。

 VPPは一言でいうと、DERを制御することで収益を生むビジネスモデルのことを指す。複数のDERを束ね(アグリゲートし)、電力を出し入れする「デマンドレスポンス(DR)」をコントロールすることで、「調整力」や「供給力」を生み出す。ちなみに海外では、調整力と供給力を合わせて「フレキシビリティ」と呼ぶことが多い。

 DERは、系統と需要家の接点である電力計(メーター)を境に、「フロント・オブ・メーター」と「ビハインド・ザ・メーター」に大別できる。フロント・オブ・メーターは、系統と直接接続する大規模な風力、太陽光発電や大規模な蓄電設備などをさす。ビハインド・ザ・メーターは、需要家の敷地内にある家電や生産設備などの電力を消費する設備、自家用発電機や蓄電池などをいう。

電力システムの構造が変わるとVPPの定義も変わる

 なにせVPPは分かりにくい概念だ。VPPという用語は様々な意味で使われおり、事業者によっても定義が異なる。既にVPPがサービス化されている海外においても、VPP事業者ごとにビジネスモデルや収益構造は大きく異なり、VPPビジネスを簡潔に説明するのは難しい。

 というのも、VPPのビジネスモデルは電力システムの構造に大きく左右される。VPPは複数のDERを束ねてDRを実現する手法だが、電力システムの構造によってDRの活用方法が異なるため、VPPのビジネスモデルが変わってくる。

 欧米の電力システムの構造とVPPのビジネスモデルの違いを解説するに当たり、まずは一般的なDRの活用方法について理解しておこう。DRには大きく3つの活用方法がある。

 第1が、「容量市場」での活用方法だ。電力需要のピークに合わせて発電設備を用意しようとすると、ピーク時しか使わない稼働率の低い発電所が出来てしまう。そこで、容量市場の出番だ。容量市場とは、普段は稼働せずピーク時に要請があったときだけ発電する設備に対して、あらかじめ一定の対価を支払う仕組みのことをいう。

 容量市場への参加は、火力などの発電設備でも良いし、DRでも良い。発電設備はピーク時に電力を供給し、DRはピーク時に需要を引き下げる。ここでいうDRとは、ピーク時に電力消費の多い製造業の生産ラインなどを一時的に止めることなどを指す。

 第2の方法が「スポット市場」での活用だ。電気事業者は日常の需給管理を行う際に、様々な方法で電力を調達する。日本は未だ先物市場などが整備されていないため、スポット市場の依存度が高い特殊なマーケットだが、欧米では先物や先渡しなど様々な方法を組み合わせで電力を調達する。実需給が迫る1日前などにスポット市場を使うが、その時の選択肢に、火力発電などと並んでDRがある。

 そして第3が、「アンシラリーサービス」での利用である。アンシラリーサービスとは系統運用者が電力品質を維持するため、需給バランスを監視し、調整力電源を活用して電圧・周波数を調整するサービスのことを言う。系統運用者が調整力としてDRを使うのである。

 調整力と言うと、ガス火力発電や揚水発電を使うのが一般的だが、DRも活用できる。アンシラリーサービスのうち早いタイミングでの周波数調整については、10秒などごくごく短時間に調整力を活用するため、この場合のDRはオンライン制御で実施する必要がある。

 さて、DRの活用方法が分かったところで、欧米におけるVPPビジネスをみていこう。

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