新電力(PPS)の需給調整業務について

質問

電力自由化に関して、新電力、いわゆるPPSの業務について調べています。

PPSが、電源を調達してきて需要家に供給するプロセスにおいて、その需給調整業務とはどんなことをしているのでしょうか？

事前に発電計画、需給計画を立て、30分同時同量を守るために調整を行っているのだとは思いますが、具体的に日々どんな業務をしているのか、教えていただけるとありがたいです。

回答No.6

hg3 · ベストアンサー

＞聞くところによると、来年度からは「計画値同時同量」になるということですが、
＞これもよくわからないです。
＞計画値に合うように需給調整するということなんでしょうか？　
＞それがどういう意味を持つのかわかりません。

そうしたことは経産省の委員会等の資料や電力会社のホームページに説明がありますので、そちらを参照下さい。
http://www.meti.go.jp/committee/sougouenergy/sougou/denryoku_system_kaikaku/pdf/010_03_03.pdf#search=%27%E8%A8%88%E7%94%BB%E5%80%A4%E5%90%8C%E6%99%82%E5%90%8C%E9%87%8F%27

http://www.energia.co.jp/press/15/__icsFiles/afieldfile/2015/07/29/p150729-2a.pdf

尚、これまで当方が回答したことは、経産省の委員会の説明資料、電力会社のホームページや約款等、すべて公開されている情報で把握できるものと、電気の基礎知識があれば分かるものです。
もう少しそのあたりの情報をご自身でお調べになることをお勧めします。

お礼

ご回答ありがとうございます。

仰るとおり、もっと自分で調査してから、ポイントを絞った質問をすべきでした。ご指摘及び、今までの詳しいご説明に感謝致します。ありがとうございました。

回答No.5

hg3

＞これにしても３０分単位のデータで、
＞それもリアルタイムではないですよね？（１時間後とかでは？）

そのあたりのことは詳しくないので良く知りませんが、
ほぼリアルタイム（例えば1分間隔）で需要（消費量）を監視できる装置は実際にありますよ。
私の勤めている会社の事業所にも実際につけていましたら。その情報をインターネット等で送信すれば、離れた場所でも数値を確認することが可能でしょう。

＞すいません。
＞どうしても「電気の需要と供給をバランスさせる」ということを
＞具体的にイメージすることができません・・・。

＞たとえば、電力会社の中央給電指令所では、常にリアルタイムで所轄管内の電気の
＞需給調整を行っていると思いますが、実際、なにをどうやってコントロールしているのでしょうか？
＞発電所の出力を調整するのはわかりますが、その時の需要量はどうやって知るのでしょう？
＞また、需要と供給のバランスが取れているのは何を基準に判断しているのでしょうか？　周波数？？

私も技術的に詳しいところまで理解しているわけではありませんが、詳しいところを省いて簡単に説明しますと、需要と供給にズレが生じると周波数が変わるので、周波数を一定に保つようコントロールするのです。例えば東日本では、系統の周波数は。50.0±0.2Hzにコントロールされています。
この±0.2Hzの幅が、需要と供給のズレの範囲と考えても良いでしょう。先の回答では、「需給量と供給量は一瞬一瞬で常にバランスしている。」と書きましたが、正確には、需給量と供給量を完全に一致させているのでなく、ズレが一定の範囲内、つまり周波数で±0.2Hz以内に収まるようにしているというわけです。

発電所や変電所には、そうした制御を自動で行う設備が備わっています。
また、例えば、ある地域の系統の周波数が大幅に変わった場合、その瞬間、その地域の変電所の遮断機が作動して、その地域を他の地域の系統から切り離します。（家庭にあるブレーカーが自動的に落ちるのと同じようなイメージです。）落雷の時、落雷があった付近の地域だけ停電するのはまさに、その遮断機が作動したということです。
ですから、人間がいちいち需要量を見ながら各発電所の出力を事細かに量を調整するなんてことをする必要はありません。
需要量の変化を予測しながら、どこの発電所をいつ稼働させるのか、不足の事態が起きた時に、どの変電所を切り離すのか等々を判断するのが中央給電指令所の役割です。これはまさに電力会社のノウハウなので、具体的にどこ変電所をどう制御するかなどの詳しいことは公開されていません。

お礼

需給バランスについてのご説明ありがとうございます。
わかりました。

あと、PPSが提出する計画値についてですが、PPSは自分の出した計画値に対して責任を持つ必要があるのでしょうか？
需給調整は、あくまでそのときの３０分間のバランスを合わせるわけで、計画値とは関係ない気がしますが・・。
聞くところによると、来年度からは「計画値同時同量」になるということですが、これもよくわからないです。
計画値に合うように需給調整するということなんでしょうか？　それがどういう意味を持つのかわかりません。

回答No.4

hg3

＞つまり、電源を持たない、または持っていても太陽光のように制御できない発電所しかない
＞新電力は、需給バランスが崩れても、なにもするすべはなく、ただ単に指をくわえて見ているだけ
＞というわけですね。

最終的には、そういうことになりますが、全く何もできないということではなく、日本卸電力取引所の時間前取引を利用するなどの手はあります。
http://www.jepx.org/outline/pdf/Guide_intra.pdf?timestamp=1442794045286
また、新電力が自分の発電所として保有しなくとも、自家発等の融通のきく発電設備を持っている会社と契約するなどの手も考えられます。

＞需給バランスの崩れをリアルタイムでつかむことができるんでしょうか？　
＞あくまで事後になってわかるのでは？

まず、発電設備には、リアルタイムで発電量を監視できるシステムを持つのが普通です。
需要に関しても、各需要家にスマートメーターのような消費電力量を監視できる設備をつければ把握は可能です。しかし、実際そうした設備をすべての需要家に設置しているケースは少ないのではないか思います。
リアルタイムで消費電力量を確認できる設備が無ければ、需給バランスがどうであったかが分かるのは当然事後になります。

＞需給バランスとは、需要と供給が常に等しくなるようにすることで、それが崩れることが
＞インバランスという理解でいいんですよね？

ちょっと違いますね。
「需給バランス」とは、文字通り「需要と供給のバランス」のことです。
需要と供給が等しければバランスが取れている。等しくなければバランスが崩れているということであって、需要と供給が等しいことが需給バランスではありません。
また「インバランス」とは、本来の言葉の意味は、バランスが崩れている、バランスが取れていないという意味です。

新電力が託送供給する際、もし需要家の電力消費量が多く、それに対して供給する電力が少なければ、足りない電力を電力会社が補給することになります。新電力はその補給した電力の分の料金を、電力会社に支払う必要があります。これを「インバランス料金」と言っています。
従って、インバランス料金が発生するのは需要＞供給のときであり、逆の場合は、インバランス料金は発生しません。余分に供給した電力は、電力会社に安く引き取られるか、ただで引き取られるだけです。
http://www.tepco.co.jp/corporateinfo/provide/engineering/wsc/yojou2409-j.pdf#search='%E8%A8%97%E9%80%81%E4%BD%99%E5%89%B0'

そして、託送供給の場合は、その需要と供給をあくまで30分単位で計量します。30分単位で、需要と供給を一致させれば、実際に一瞬一瞬でバランスが取れていなくても、それで良いというルールだということです。

＞そもそも事前に提出する発電計画、需給計画は、あくまで目安であって、
＞それが実際と違っていても、べつにそれに対するペナルティなどはないんですよね？

先の回答では、分かりやすくするため「ペナルティ」という語句を用いましたが、正しくはインバランス料金（変動範囲内電力料金、変動範囲超過電力料金）です。それらは、あくまでも託送供給約款で定められた通りに算定し支払うものです。
発電計画、需給計画の提出というのは、それとは別のものと考えた方が分かりやすいでしょう。
具体的なイメージは、こちら参考になると思います。
https://www.occto.or.jp/koiki/kanyu/files/PDF1.20150216_hossku.pdf

＞需給量と供給量が、全く等しくなることって、めったになく、いくらかは必ずずれているような気がします。

系統全体でみれば、需給量と供給量は一瞬一瞬で常にバランスしています。（そうでないと停電しますので）
しかし、系統の一部である新電力の顧客の需要と供給だけを取り出してみれば、一瞬一瞬のバランスは当然ズレがあるでしょう。

＞だとすると、インバランス料金はほとんど常に発生しているというわけですよね？

そうはなりません。
上述しました通り、需要≦供給ならインバランス料金は発生しません。
また30分の時間内で、需要≦供給となるよう供給量を調整すれば、インバランス料金は発生しません。

お礼

詳しいご回答ありがとうございます。
とても参考になります。

>需要に関しても、各需要家にスマートメーターのような消費電力量を監視できる設備を
>つければ把握は可能です。しかし、実際そうした設備をすべての需要家に設置している
>ケースは少ないのではないか思います。

たとえばHEMSなどの情報機器を取付て、スマートメータから情報を得る手段は、Bルートになると思いますが、これにしても３０分単位のデータで、それもリアルタイムではないですよね？（１時間後とかでは？）

>リアルタイムで消費電力量を確認できる設備が無ければ、需給バランスがどうであった
>かが分かるのは当然事後になります。

つまり、PPSが統括する電力の需要側、供給側すべてに、リアルタイムで情報を得ることのできるシステムを備えていないと、本当の意味での需給調整業務はできないということですね。

>系統全体でみれば、需給量と供給量は一瞬一瞬で常にバランスしています。（そうでな
>いと停電しますので）
>しかし、系統の一部である新電力の顧客の需要と供給だけを取り出してみれば、一瞬一
>瞬のバランスは当然ズレがあるでしょう。

すいません。
どうしても「電気の需要と供給をバランスさせる」ということを具体的にイメージすることができません・・・。

たとえば、電力会社の中央給電指令所では、常にリアルタイムで所轄管内の電気の需給調整を行っていると思いますが、実際、なにをどうやってコントロールしているのでしょうか？
発電所の出力を調整するのはわかりますが、その時の需要量はどうやって知るのでしょう？
また、需要と供給のバランスが取れているのは何を基準に判断しているのでしょうか？　周波数？？

どうも具体的な業務(コントロール段取手順）がみえません・・・。

ご存知でしたらお教えいただけるとありがたいです。

回答No.3

hg3

＞つまり新電力の調達先の電源（発電所）の発電制御も、実際は電力会社の送配電部門
＞（中央給電指令所？）が行っており、新電力が行っているわけではないということ
＞でしょうか？

そうではありません。
電力会社が発電制御を行えるのは自社の発電所のみであり、電力会社以外の発電所(新電力の発電所、発電事業者の発電所など）の制御は、各事業者が独自に行っています。
つまり、系統全体の需要と供給のバランスとは関係なく、各事業者が必要と判断する量を発電しているだけということです。ただし、需要と供給のバランスが大きく崩れ、電力会社の発電所の制御だけで追いつかない状況になった場合、給電指令所から、電力会社以外の発電所へも発電量の調整の指令が出る場合があります。その場合は、その指示に従わないといけません。託送供給約款に「給電指令の実施」というような項目があると思いますが、それがまさにこのことです。

＞つまり新電力は、報告した計画値に需給量をあわせるため、リアルタイムでの調整業務を行うこと
＞はないということですか？

リアルタイムでの調整業務は必須ではないということです。
もちろん、ズレによるインバランスのペナルティを回避するため、リアルタイムで調整を行っても良いし、実際に調整を行っている新電力も有るものと思います。

＞変動範囲内、範囲外のしきい値が３％をなっていますが、この３％は何に対しての割合なの
＞でしょうか？

契約電力の３％です。
正確には、契約電力を損失率で補正した値の3%で、30分単位なので2で割ります。
例えば契約電力が1000kWで、損失率4.2%なら、
1000kW×1/(1-0.042)≒1043の3%で31kW。
1時間当たり31kWhなので、30分あたりだと、15.5kWhとなります。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>リアルタイムでの調整業務は必須ではないということです。
>もちろん、ズレによるインバランスのペナルティを回避するため、リアル>タイムで調整を行っても良いし、実際に調整を行っている新電力も有るも>のと思います。

つまり、電源を持たない、または持っていても太陽光のように制御できない発電所しかない新電力は、需給バランスが崩れても、なにもするすべはなく、ただ単に指をくわえて見ているだけというわけですね。
そもそも新電力としては、需給バランスの崩れをリアルタイムでつかむことができるんでしょうか？　あくまで事後になってわかるのでは？

基本的なことの確認ですが、需給バランスとは、需要と供給が常に等しくなるようにすることで、それが崩れることがインバランスという理解でいいんですよね？

そもそも事前に提出する発電計画、需給計画は、あくまで目安であって、それが実際と違っていても、べつにそれに対するペナルティなどはないんですよね？

>契約電力の３％です。
>正確には、契約電力を損失率で補正した値の3%で、30分単位なので2で
>割ります。
>例えば契約電力が1000kWで、損失率4.2%なら、
>1000kW×1/(1-0.042)≒1043の3%で31kW。
>1時間当たり31kWhなので、30分あたりだと、15.5kWhとなります。

つまりその時の電力量が多かろうが少なかろうが、インバランスの幅は「契約電力の３％」で変わらないということですね。
でも需給量と供給量が、全く等しくなることって、めったになく、いくらかは必ずずれているような気がします。だとすると、インバランス料金はほとんど常に発生しているというわけですよね？

回答No.2

hg3

30分同時同量というのは、あくまで、契約上の取り決めです。

実際には、需要と供給のバランスが一瞬でも崩れれば、その瞬間、系統の電流が乱れ、酷い場合には停電が起きます。いくら30分の間で需要と供給を合わせてもそれだけで、そうしたことを避けることはできないのです。
また、需要家が電力を消費しなければ、発電した電力が作り損になるなんて現象は起こり得ません。その前に停電しますから。

で、そのような本当の意味での需給調整を行うのは、電力会社（発送電分離後は配電会社）であり、新電力は、本当の意味での需給調整は行いません。

30分単位で、新電力が契約している顧客の需要を予想し、それに合わせて、発電所の稼働計画や電力調達の計画を立て、その情報を電力会社に報告するだけです。
いつ、どんな形でその情報を電力会社に報告するのかは、電力会社のルールで決められていますので、それに従うだけ。
実際、ある時間帯の需要と供給が一致していたかどうかは、後になってデータを確認します。合っていれば問題無しだし、ズレていれば、託送供給契約に従って、料金の精算をすることになります。

よって新電力は、そうした、情報のやり取りや、料金精算を行うためのシステムを導入し、それを用いて日々の業務を行うことになります。

需要と供給のズレが大きくなれば、それだけ、コストが余分にかかります。（需要が多く、供給量が少なければ、ペナルティを課されることになるし、逆に供給量が多ければ、電力会社に安く引き取られることになるからです。）
よって、需要と供給をできるだけ一致させるための方法や工夫は、新電力の事業者により様々であり、それが各事業のノウハウになります。

分かりやすい一例を説明すれば、需要家にスマートメータを取り付け、消費する電力を随時チェックし、その結果に合わせて、発電所の稼働を随時調整するという方法も技術的には可能です。ただし、それを行うための設備や、そうした管理を行う人の人件費がかかることになるわけで、そうしたコストと需要と供給のズレによる余分なコストを比較してどちらが得かを判断しなければなりません。

お礼

ご回答ありがとうございます。

>で、そのような本当の意味での需給調整を行うのは、電力会社（発送電分>離後は配電会社）であり、新電力は、本当の意味での需給調整は行いませ>ん。

つまり新電力の調達先の電源（発電所）の発電制御も、実際は電力会社の送配電部門（中央給電指令所？）が行っており、新電力が行っているわけではないということでしょうか？

>30分単位で、新電力が契約している顧客の需要を予想し、それに合わせ>て、発電所の稼働計画や電力調達の計画を立て、その情報を電力会社に報告>するだけです。

電力会社の託送供給約款をみると、発電計画、需給計画等の報告については詳しく書かれていました。
新電力はそれに従って報告するだけということですね。

>実際、ある時間帯の需要と供給が一致していたかどうかは、後になってデ>ータを確認します。合っていれば問題無しだし、ズレていれば、託送供給>契約に従って、料金の精算をすることになります。

つまり新電力は、報告した計画値に需給量をあわせるため、リアルタイムでの調整業務を行うことはないということですか？

一点、よくわからないのが需給ずれに対するインバランス料金です。電力会社の託送約款を読んでもいまいちよくわかりません。
変動範囲内、範囲外のしきい値が３％をなっていますが、この３％は何に対しての割合なのでしょうか？

回答No.1

noname#222312

需要家に電力を供給するのは配電会社になり、既存の電力会社を含めた新規電力会社は単に発電会社になります。
新規電力会社は既存の電力会社に設備を連系させて電力を販売します。
新規電力会社は既存の電力会社のように大きな発電所を作ってまで参入できるはずもありませんので、各地に点在する複数の様々な発電設備をグループ統合するなどして管理します。
また自由化によって新たに契約した顧客からは直接使用電力料金を徴収します。

電流はなぜ流れるのか理解できますか？
回路上の負荷が電力を消費するから電流が発生します。
既存の電力会社が発電して送電する事で間に合っているエリアに新規にいくつもの発電会社ができて発電を開始し送電したところで、肝心の需要家側がさほど電力を消費してくれなければ互いに作り損になります。
交流の電源は随時消費されなければ単に消滅していきますので、発電する側では無駄に電力を発電しないように逐一発電を制御しなければなりません。

既存の電力会社と新規配電会社で需要と供給のバランスを計るためのデマンドコントロールが行われますので、そのために今後はスマートメーターの普及が促進されます。
同様に新規電力会社の発電量に関しても需要と供給のバランスを乱さないよう制御される必要があり、そのためにも素人が考える以上に複雑なシステムが新規電力会社には要求されます。

そういった事から新規参入には非常にハードルが高いので、新規電力会社にも複数のランクができるようです。
とはいえ既存の電力会社が人件費をかけて行ってきたような作業の全てを安価にやれるかといえば限りなく不可能に近いと思いますし、これまで高圧以下の電力が自由化されなかった理由がそこにあります。
これでいて一般需要家側から見て電力の自由化で競争が起きたら価格が下がるどころではなく、品質もサービスも下がるのが目に見えていると思います。

お礼

ご回答ありがとうございます。

いまいちよくわからないのが、新電力自体が電力のバランスをとるために行う需給調整業務とはいったいどの程度のレベルのものなのかということです。
もちろん電力会社の中央給電指令所のような制御ができるわけないでしょうが、リアルタイムでできる需給の制御はどれくらいのものなのでしょうか・・？