エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスについて

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ほのかかわらい
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1 資料 4 エネルギーリソースアグリゲーションビジネスについて

2 需要家側エネルギーリソースの規模感創エネ設= 大規模火力約 24 基分備長期エネルギー需給見通し ( 平成 27 年 7 月 ) 等をもとに主な需要側エネルギーリソースの規模感を試算すると以下の通り 2030 年に向けて需要家側に相当程度のエネルギーリソースが導入される見込み従来の大規模集中型エネルギーシステムに加えて需要家側エネルギーリソースの効果的な活用を検討すべきではないか足下 2020 年 2030 年住宅用 PV ( うち余剰買取期間終了分 ) エネファームコジェネ 760 万 kw - (300 万 kw) 900 万 kw (>760 万 kw) 10.5 万 kw 98 万 kw 371 万 kw 1,020 万 kw 1,120 万 kw 1,320 万 kw 2,450 万 kw 蓄エネ設備DR HEMS BEMS FEMS EV/PHV 9 万 kw 2,100 万 kw 4,700 万 kw 400 万 kw 1,600 万 kw 3,100 万 kw 180 万 kw 530 万 kw 1,000 万 kw 28 万 kw 450 万 kw 4,400 万 kw 仮に 10% が調整可能と仮定すると 1,320 万 kw = 大規模火力約 13 基分 DR についてはあくまでアグリゲーションビジネスのポテンシャルとして試算したもの 1

3 参考試算の前提足下出典算出方法住宅用 PV ( 余剰買取期間終了 ) 760 万 kw ( ー ) - (300 万 kw) 900 万 kw (>760 万 kw) 長期エネルギー需給見通し参考資料 JPEA 太陽光発電の現状と課題エネファーム 15 万台 140 万台 530 万台水素燃料電池協議会ロードマップの進捗状況コージェネ 1,020 万 kw 1,120 万 kw 1,320 万 kw 長期エネルギー需給見通し参考資料コジェネ財団 HEMS 0.2% 44% 100% 長期エネルギー需給見通し参考資料住宅土地統計調査 1 台あたりの出力を 0.7kW と想定 - 家庭部門ピーク時電力 : 約 4,700 万 kw BEMS 6% 24% 47% 長期エネルギー需給見通し参考資料業務部門ピーク時電力 : 約 6,600 万 kw FEMS 4% 12% 23% 長期エネルギー需給見通し参考資料産業部門ピーク時電力 : 約 4,400 万 kw EV/PHV EV:7 万台 PHV:4.4 万台計 :11.4 万台 EV:50 万台 PHV:50 万台計 :100 万台普及率 16% EV:485 万台 PHV:485 万台計 :970 万台長期エネルギー需給見通し参考資料 EV 等保有台数統計 ( 次世代自動車振興センター ) EV バッテリー容量 :3kW( 現在 ) 6kW(2020 年 ~) PHV バッテリー容量 :EV の 1/2 乗用車保有台数 :6,070 万台 2020 年の HEMS,BEMS,FEMS 導入割合については便宜的に直線的に伸びるものと想定家庭業務産業部門のピーク時電力については以下のとおり推定平成 26 年度最大需要実績は 15,620 万 kw ( 平成 27 年度供給計画の取りまとめ平成 27 年 6 月電力広域的運営推進機関 ) 家庭が 30% 業務が 42% 産業が 28% と想定 ( 平成 23 年 5 月資源エネルギー庁夏期最大電力使用日の需要構造推計 ) 2

4 エネルギーリソースアグリゲーションの範囲器設備エネルギーリソースエネルギー機負荷機器設備蓄器設備エネルギーリソースアグリゲーションの範囲は需要家等の創エネルギー機器設備蓄エネルギー機器設備負荷機器設備これらを遠隔操作等することによりネガワット ( 下げ DR) 需要創出 ( 上げ DR) ポジワットをアグリゲートする本検討会では一部例外はあるものの需要家側のエネルギーリソースをメインの対象とする創エネルギー機HEMS BEMS 送配電事業者屋上 PV エネファームエコウィル等家庭用蓄電池 EV 蓄電池エコキュート等自家発電機 / コージェネレーション再エネ発電機 PV 等定置蓄電池 EV 蓄電池冷蔵冷凍倉庫ヒートポンプ蓄熱空調エコキュート等アグリゲーションポジワットネガワットネガワットポジワット需要創出ネガワット需要創出リソースアグリゲーター ( 小売事業者含 ) 卸電力市場小売事業者空調照明等空調 HVAC ファンチラーコンプレッサーポンプ等 3

5 想定される主なサービス多様な受け手に対して様々なサービスを提供することが考えられる便益の受け手便益内容概要送配電事業者小売事業者系統安定化投資最適化電力調達インバランス回避周波数調整需給バランスその他 ( 配電網の電圧調整等 ) 需要家側の分散電源発電蓄電池充放電負荷制御需要抑制量等を集め送配電事業者に対してリアルタイム市場 (2020 年創設 ) 等を通じ各種サービスを提供蓄電池等の活用により系統変電所等の更新増強を回避リソースアグリゲーター ( 小売事業者含 ) が調達した電力量 / ネガワットを市場 ( スポット市場 1 時間前市場 (2017.4~)) 経由あるいは相対取引にて供給需要家電力料金削減契約電力削減 ( ピークカット ) 電力購入タイミング及び電力購入量を最適化 ( エネマネ利用時間シフト省エネ ) 再エネ発電事業者設備の最適利用による収益化 BCP DR 参加インセンティブ出力抑制回避供給余力のある需要家の分散電源蓄電池を活用し電力量 / ネガワットを販売災害時においても分散電源や蓄電池からの電力を活用需要家が DR に参加する場合インセンティブを提供出力抑制が発動する場合に蓄電池等により需要創出することで再エネ発電を最大限活用 4

6 海外事例ビジネスモデル 1 Next Kraftwerke( ドイツ ) 顧客の分散電源及び負荷設備をプールとして群制御して卸電力市場等と取引する設立 2009 年 Next Pool 制御量 1,589 MW (2,614 ユニット ) 売上億ドル Next 社は卸電力市場の市況を見ながらネクストプール内での発電量等を最適化するバイオマス PV 風力コージェネ Next 社は顧客のエネルギー設備を制御 ( 出力抑制 / 需要抑制対象設備にはスタンバイ手数料 ) 電力 ( 卸電力取引収益の配分 ) Next Kraftwerke 社営業利益投資家 High-Tech Grunderfonds Mgt GmbH Neuhaus Partners GmbH アンシラサービスアンシラリー市場 TSO/ISO 790 万ドル DR 電力不足時電力電力卸電力市場その他 EPEX 5

7 海外事例ビジネスモデル 2 Enbala Power Networks Ltd. ( カナダ ) あらゆる需要家機器の直接自動制御により負荷削減量をアグリゲートして PJM のレギュレーション ( 周波数調整 ) 市場に参加 2011 年から Enbala のシステムはリアルタイムで分散リソースを管理している ( 通信コントロールインターバルは 2 秒 ) Enbala のソリューションは遅延正確性などの指標で計測したディスパッチパフォーマンスで 90% を達成している (PJM での平均は 70-80%) Enbala のソリューションは直接負荷制御のランプ時間が極めて短いのでレギュレーション市場に参加できる Enbala Power Networks のビジネスモデル冷蔵コンプレッサーファンエバポレーター上下水処理ポンプ気化産業換気ファンチラー Enbala GOFlex Platform 機関病院チラー HVAC ポンプ周波数調整料金系統運用者 ISO 運用卸電力市場設立 2003 年制御量 45 MW (1,052 ユニット ) 売上 10 万ドル営業利益 - 投資家 Chrysalix Energy Edison Energy, Inc. EneTech Capital Export Development Canada GE Ventures Obvious Ventures Walisingham Growth Partners XPV Capital Corporation 上下水道ポンプ施設冷蔵倉庫鋳物工場製鉄所自動車工場等 6

蓄電池の価値を需要家と配電公社でシェア需要家系統電力料金が高い場合にはPVと蓄電池を優先して利用したり制御ユニットが需要に応じて電力をディスパッチし負荷を最適化配電公社発電量が需要を超過する場合には蓄電池に充電し配電網の電圧をコントロール PV ディマンドチャージ削減 * メリット住宅等制御ユニット ( 蓄電池含む ) 配電公社 * 月間最大需要量 (kw) 単価

8 海外事例ビジネスモデル 3 Stem, Inc.( 米国 ) Sunverge Energy( 米国 ) 需要家の契約電力削減のみならず蓄電池のマルチユースによるマーケット参加も志向 Stem 社は契約電力カットすることでユーザが頭金を払うことなくメリットを享受できる蓄電池リースプログラムを提供しているアグリゲーション卸電力市場電力リースフィー Stem 社料金 CAISO 太陽光と蓄電池をセットで群制御蓄電池の価値を需要家と配電公社でシェア需要家系統電力料金が高い場合にはPVと蓄電池を優先して利用したり制御ユニットが需要に応じて電力をディスパッチし負荷を最適化配電公社発電量が需要を超過する場合には蓄電池に充電し配電網の電圧をコントロール PV ディマンドチャージ削減 * メリット住宅等制御ユニット ( 蓄電池含む ) 配電公社 * 月間最大需要量 (kw) 単価 ($/kw) で決定設立 2009 年売上 1,790 万 $ 受注済制御量 335MW 以上サクラメント公営電力 (SMUD) -2500Rミッドタウンプロジェクト米国エネルギー省の $127.5 mill. の補助金でスタートし 34 戸に導入非ピーク時に主にPVから蓄電池に蓄電ピーク時に消費更に系統に逆潮している例もあり投資家 Angeleno Group, LLC, Clean Fleet Investors I, LLC, Constellation Technology Ventures, Energy Excelerator, GE Ventures, Greener Capital, IBERADOLA Ventures-PERSEO, Mitsui & Co. Global Investment, Inc. RWE Supply & Trading GmbH, Total Energy Ventures Int l SAS 設立 2010 年売上 - 制御量蓄電池 4.5 MW(450 所 ) 投資家 Siemens Venture Capital GmbH Southern Cross Venture Partners Total Energy International SAS 7

9 需要家エネルギーリソースと卸電力市場前述のようなビジネスの出現も踏まえ米国では需要家側のエネルギーリソースを市場参加可能とする制度変更が検討されている卸電力市場 CAISO NYISO ERCOT DR( 主にネガワット ) 分散型エネルギーリソース ( 主にポジワット ) その他カリフォルニア州ニューヨーク州テキサス州 DR アグリゲーターが取引しエナジーアンシラリーサービス容量等の市場に広範に参加可能アグリゲーションによる参加も認められている分散型エネルギーリソースプロバイダー (DERP) の CAISO 市場参加方針について 2015 年にプロポーザル提出済需要家側のエネルギーリソースについて市場参加を認める市場参加の最低容量 0.5MW について従来は一つの電源ユニット単位であったところアグリゲーションでも参加可能にカリフォリニア州が実施した DR 入札において需要家側の蓄電池アグリゲーターが落札 (2016 年 1 月 ) 蓄電池アグリゲーターが DR 落札した全米初の例と言われている 2014 年から分散型エネルギーリソース (DER) の検討開始し現在の DER コンセプトは次の通り需要家側のエネルギーリソースについて市場参加を認める当面コジェネ等向けの市場設計を先行カリフォルニアニューヨークの後を追って分散型エネルギーリソース (DER) について 2015 年に検討開始 DER の市場参加の程度について 3 タイプのシナリオを想定してそれぞれの場合の市場技術の要件を定義するところから検討を始めている - - 8

10 アグリゲーションビジネスの意義これまで各需要家内でしか活用されていなかった需要家側エネルギーリソースについて束ねる ( アグリゲート ) ことで仮想発電所としてコントロールでき市場取引や相対取引を通じた調整力としての活用も期待されるその結果以下のようなメリットが生じる需要家側エネルギーリソースが市場参加する結果マーケットメカニズムを通じてより高コストの電源を代替し電力コストの引き下げに貢献今後更に導入が拡大していく需要家側エネルギーリソースについてアグリゲーターが需要家と系統運用者の間に立ちコントロール下の需給を制御することで系統安定化や再エネの最大限の活用に貢献現在は十分に活用されていない需要家側エネルギー機器 ( 蓄電池や EV コジェネエネファーム EMS 等 ) についてアグリゲーターがより効果的に遠隔制御することで投資対効果を向上小売自由化により多様なプレイヤーの参入が進む中で新たな電力ビジネスを創出 9

1. 目的実施計画高度なエネルギーマネジメント技術により需要家側のエネルギーリソースを統合的に制御することでバーチャルパワープラントの構築を図る < 高度なエネルギーマネジメント技術 > 蓄熱槽を活用した DR 複数建物 DR 多彩なエネルギーリソースのアグリゲーション < 便益 > 系統安

1. 目的実施計画高度なエネルギーマネジメント技術により需要家側のエネルギーリソースを統合的に制御することでバーチャルパワープラントの構築を図る < 高度なエネルギーマネジメント技術 > 蓄熱槽を活用した DR 複数建物 DR 多彩なエネルギーリソースのアグリゲーション < 便益 > 系統安 A バーチャルパワープラント構築事業 A-1 アグリゲータ事業於 2016 年 9 月 14 日第 4 回 ERAB 検討会蓄熱槽を含む多彩なエネルギーリソースを活用したバーチャルパワープラントの構築 ( 抜粋資料 ) 資料 2-3 代表申請者共同申請者アズビル株式会社東京電力エナジーパートナー株式会社株式会社三菱地所設計明治安田生命保険相互会社日本工営株式会社 1. 目的実施計画高度なエネルギーマネジメント技術により