ドイツのアンシラリー市場で採用

 いち早くストレージが商業ベースに乗ってきたのがドイツである。同国では、電源構成に占める原子力発電の比率を減少させて、再エネを拡大する方針を掲げており、風力や太陽光発電などの再エネ比率が高まっている。2017年1~6月期の発電量に占める再エネの割合は前年同期比2%増の35%となり、史上最高を更新した。

 特に、風力発電の建設が相次ぐ北部では、再エネ発電量が地域の電力消費量を超える事態になり、ドイツの系統運用者であるTSO(Transmission System Operator:独立送電会社)各社は危機感を強めている。今後さらに再エネ導入量が増えると現状の調整力である火力発電のマストラン電源(系統網の安定運用のために保持する電源)が限界を迎え、再エネの出力制御を強化せざるを得なくなる。ドイツでは、卸電力市場の電力価格が低下しているなどの理由で調整力としての火力発電所の閉鎖が相次いでいることも影響している。

 TSO各社は、再エネ拡大に伴う系統網の不安定化を防ぐために、各種のアンシラリーサービスを市場から調達している。特に、深刻化している短周期変動対策としては、PCR(Primary Control Reserve)、SCR(Secondary Control Reserve)、MR(Minute Reserve)の3種がある。PCRは、0~30秒という短時間に自動で調整力を供給するもので、SCR(自動)、MRはPCR以降に残る周波数偏差を主導で解消する。

 このうちSCRとMRは、分散電源をアグリゲートするVPP(仮想発電所)や負荷設備の需要を削減するDR(デマンドレスポンス)で対応できるが、PCRにはリチウムイオン蓄電池などの高速応答が可能なストレージしか参入できない。

 ドイツのPCR市場に参入しているケースとしては、ドイツ北部のシュヴェリーン市(Schwerin)を拠点とする配電事業者であるWEMAG社が運用している14.5MWh/10MWのリチウムイオン蓄電池プラント「Schwerin 1、2」がある(図2)。

図2●WEMAGがシュヴェリーン市に建設した大型蓄電池プラント「「Schwerin 1、2」
(撮影:日経BP総研 クリーンテック研究所)
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 WEMAG社は、2014年9月に稼働した5MWh/5MWの「Schwerin 1」の建設に当たっては130万ユーロの補助金をドイツ環境省から取得したが、2017年7月から稼働して合計14.5MWh/10MWとなった「Schwerin2」では500万ユーロの建設費を補助金に頼らず自前で調達した。

 ドイツ中西部のザールランド州NRW(North Rhine-Westphalia)地区で、発電事業者であるSTEAG社が建設し2016年末に稼働した90MW/140MWhのリチウムイオン蓄電池プラントもPCR向けである。同プロジェクトの設備投資額は1億ユーロにのぼったが、政府からの補助金は使わず、自己資金でまかなったという。

 ドイツでは、P2Gプラントもアンシラリー市場向けに建設が始まっている。例えば、ドイツのエネルギー事業者であるThuga社グループは、フランクフルトの地域電力会社であるMinova社向けに300kWの水電解装置を建設し、2015年2月にSCR向けに稼働した。再エネが瞬時に増えて周波数が基準値よりも上振れした際、系統網からの電力で水電解装置が水素を製造する。同プロジェクトはP2Gが短周期変動対策に商業ベースで使えることを示した初めてのケースであり、今後P2Gがアンシラリー市場でも拡大していく可能性がある。