これから注目されるVPP（仮想発電所）の話

バーチャルパワープラント（VPP）：日本のエネルギー供給の未来

エネルギー供給の未来を切り開く新たな技術が、バーチャルパワープラント（VPP）です。VPPは、分散型エネルギーリソースを一つのシステムとして統合し、遠隔・統合制御することで、電力の需給バランス調整に活用する仕組みです。この記事では、VPPの概念、その働き、そして日本での現状と未来について詳しく解説します。

VPPとは何か？

VPPは、太陽光発電や家庭用燃料電池などの分散型エネルギーリソースを一つのシステムとして統合し、遠隔・統合制御することで、電力の需給バランス調整に活用する仕組みです。これらのエネルギーリソースの一つ一つは小規模ですが、IoTを活用した高度なエネルギーマネジメント技術により、これらを束ねることで、あたかも一つの発電所のように機能します。このため、「仮想発電所」と呼ばれています。発電所というと大規模なものを考えるかもしれませんが、これは個人宅も含む考え方の一つです。

VPPの役割と期待される効果

VPPは、負荷平準化や再生可能エネルギーの供給過剰の吸収、電力不足時の供給などの機能として電力システムで活躍することが期待されています。また、VPPは需要家側エネルギーリソース、電力系統に直接接続されている発電設備、蓄電設備の保有者もしくは第三者が、そのエネルギーリソースを制御することで、発電所と同等の機能を提供します。
特に日本の場合には、さまざまな理由からエネルギー問題を抱えており、この問題解決は急務です。VPPもその解決策の一つとして注目されています。
蓄電池やV2Hが普及してくることもVPPへの参加ハードルが下がってきていると言えます。

電力の需給バランスとVPP

VPPの活用は、電力の需給バランスを保つ役割を果たします。電気は「貯蔵できない」という性質を持つため、常に需要と供給をバランスさせなければなりません。このバランスが崩れると電気の品質のひとつである周波数が変動してしまい、停電などの事故につながる恐れもあります。そのため、需要に合わせて供給をすることや、瞬時瞬時の需給の変化に対応することが重要です。このような需給バランスを保つ役割は、これまで主に大型の発電機の稼働によって担われてきましたが、ここに、分散型エネルギーリソースを用いたVPPを活用することが期待されています。

日本におけるVPPの現状と未来

日本では、VPPの導入と活用が進められています。特に、再生可能エネルギーの導入が進む中で、VPPはその供給過剰の吸収や電力不足時の供給といった機能を果たすことが期待されています。また、VPPは、電力の需給バランスを保つ役割を果たすことで、電力供給の安定化にも寄与します。これらの機能は、再生可能エネルギーの導入拡大を支える重要な要素となります。

宮古島の事例

テスラの公式ブログによれば、沖縄県宮古島で実施されているバーチャルパワープラント（VPP）事業は、日本国内で最大級の規模を誇っています。この事業は、テスラの家庭用蓄電池Powerwallを活用しており、島内に300台以上のPowerwallが設置されています。

このプロジェクトは、株式会社宮古島未来エネルギーが提供するサービスを通じて、太陽光発電システムと蓄電池を初期設置費用ゼロ円で設置できるというものです。また、VPPとしてのPowerwallのアグリゲーションや活用は、Tesla Powerwall認定販売施工会社の株式会社ネクステムズにより行われています。

このシステムにより、電力需給のひっ迫が生じる場合、太陽光発電による電気をPowerwallへ蓄電し、ひっ迫する時間帯にPowerwallから家庭内へ放電することで、宮古島の電力供給の安定化に寄与しています。さらに、停電時にはPowerwallから電力が供給され、家庭内の停電を防ぐことが可能になっています。

このプロジェクトは、2023年度末までに600台のPowerwallの設置を目指しており、電力の安定供給だけでなく、島内の再エネ率の目標達成にも貢献しています。また、2024年度以降には沖縄県全域へのPowerwallの設置、普及も目指しています。

用語集

• バーチャルパワープラント（VPP）： 需要家側エネルギーリソース、電力系統に直接接続されている発電設備、蓄電設備の保有者もしくは第三者が、そのエネルギーリソースを制御(需要家側エネルギーリソースからの逆潮流も含む)することで、発電所と同等の機能を提供すること。
• 逆潮流：自家発電事業者等が、消費電気よりも発電電力が多くなった場合に、余った電力を電力会社線側に戻るように流すこと。また、需要家とエネルギーリソースが同じ場所にない場合は、直接電力を電力会社線側に流すこともある。
• 分散型エネルギーリソース： 太陽光発電や家庭用燃料電池など、小規模な発電設備や蓄電設備のこと。
• IoT： インターネットオブシングスの略。様々な物や環境がインターネットにつながり、情報をやり取りすることで新たな価値を生み出す概念。
• 負荷平準化： 電力の需要が一定に近くなるように調整すること。ピーク時の電力需要を抑え、電力供給の安定化に寄与する。
• 再生可能エネルギー： 太陽光、風力、水力、地熱、バイオマスなど、自然の力を利用したエネルギーのこと。環境負荷が低く、持続的に利用可能。
• ディマンドリスポンス(DR:Demand Response)需要家側エネルギーリソースの保有者もしくは第三者が、そのエネルギーリソースを制御することで、電力需要パターンを変化させること。需要制御のパターンによって、需要を減らす(抑制する)「下げDR」、需要を増やす(創出する)「上げDR」の二つに区分される。
• アグリゲーター等：需要家側エネルギーリソースや分散型エネルギーリソースを統合制御し、VPPやDRからエネルギーサービスを提供する事業者のこと。リソースアグリゲーターとアグリゲーションコーディネーターが存在し、両役割を兼ねる事業者も存在する。
• リソースアグリゲーター：需要家とVPPサービス契約を直接締結してリソース制御を行う事業者。
• アグリゲーションコーディネーター：リソースアグリゲーターが制御した電力量を束ね、一般送配電事業者や小売電気事業者と直接電力取引を行う事業者。
• エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネス(ERAB)： VPPやDRを用いて、一般送配電事業者、小売電気事業者、需要家、再生可能エネルギー発電事業者といった取引先に対し、調整力、インバランス回避、電力料金削減、出力抑制回避等の各種サービスを提供する事業のこと。

参考リンク