15分で分かる日本の電力システム

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1. © DIGITAL GRID Corporation 01 DGPの価値提供の裏側 1５分で分かる⽇本の電⼒システム
2. Contents 電気事業の体制と全体像 電気の流れと取引の仕組み 電気の流通と予測‧計画提出 需給調整とインバランス 電⼒取引市場 蓄電技術の必要性 P4 P5 P6 P7 P8 P9 03 ⽬次 © DIGITAL GRID Corporation
3. はじめに © DIGITAL GRID Corporation 02 私たちは「エネルギー制約のない世界を次世代につなぐ」た めに、電気をつくる発電家‧電気を使う需要家双⽅のビジネ スの安定化を⽬指し、現実的で建設的な⽅法で再エネの普及 に取り組んでいます。 電気事業のペインを正しく理解するためには、電⼒システム に関する深く実践的な知識が必要です。 エネルギー業界に初めて触れる⽅向けに、⽇本の電⼒システ ムについて簡単にご説明します。
4. © DIGITAL GRID Corporation 04 電気事業の体制の全体像 電気をつくる 発電事業者 電気を届ける ⼀般送配電事業者 電気を売る ⼩売事業者 資源エネルギー庁 電⼒‧ガス取引 監視当委員会 ⽇本卸電⼒取引所 電気事業者 国 電⼒広域的運営推進機関 託送 監視 需給管理‧調整 監査 電⼒取引 電⼒取引 電⼒の⾃由化以降、発電‧送配電‧⼩売が分割され、発電や⼩売が⾃由になりました。 電気の流通全体の需給管理や調整を⾏う機関としてOCCTOが設⽴され、健全な競争導⼊のためJEPX等の市場が整備されました。 送配電事業者は、消費者まで安定的に電気を届ける設備と責任を持っています。
5. © DIGITAL GRID Corporation 05 電気の流れと取引の仕組み ⽇本卸電⼒取引所 発電事業者 消費者 電気は、発電所から送配電線を経由して直接需要家（電気の消費者）へ届けられます。 つまり、市場や⼩売事業者との取引は、物理的な電気の移動を伴わない契約の上取引です。 ⼩売事業者は、⾃社で発電するか、発電事業者との相対契約によるか、あるいは市場（JEPX）での取引により、販売に必要な電気を契約上調達します。 その上で、実際の送配は送配電事業者に委託（託送）しています。 ⽕⼒発電 原⼦⼒発電 ⾵⼒発電 ⽔⼒発電 ⼩売電気事業者 ⼀般送配電事業者 託送契約 需給調整 電気の調達 電気の売却‧調達 電気需給契約 託送契約
6. © DIGITAL GRID Corporation 06 電気の流通と予測‧計画提出 発電側 送配電 事業者 需要と供給を 24時間365⽇⼀致 需要側 電⼒の⾃由化により、多くの電⼒事業者が送電線網を利⽤するようになりました。 電気は周波数が乱れないためにその瞬間で需要と供給を「同時同量」で⾏う必要があり、送配電事業者は、この安定運⽤に責任を負っています。 そのため、発電事業者は30分毎の発電量と販売先の計画を、 ⼩売事業者は30分毎の必要量と調達の計画を予めOCCTOを介して送配電事業者に知らせる義務があります。 計画作成のためには、⾼度な技術により季節、曜⽇、時間帯、天気等を学習し正確に予測する必要があります。 ⽕⼒発電 ⽔⼒発電 ⾵⼒発電 原⼦⼒発電 発電販売 計画 需要調達 計画
7. © DIGITAL GRID Corporation 07 需給調整とインバランス 発電事業者と⼩売事業者は、計画と実績をできるだけ⼀致させるために 予測→計画→追加発電や市場調達による調整を複数回繰り返し、当⽇の１時間前までギリギリの調整を⾏います。 実績と計画が⼀致しなかった場合、最終的に送配電事業者が調整し電気を供給してくれますが、 その際電気事業者にはペナルティ料⾦が発⽣します。（インバランス） よって、需給管理（予測‧計画‧需給調整）は電⼒ビジネスの安定化のために⾮常に重要な業務です。 前⽇正午 翌⽇の発電販売計画と 需要調達計画を作成‧提出 ペナルティ料⾦発⽣ 送配電事業社が インバランス料⾦を請求 実需給1時間前 需給を⼀致させる →必要に応じて計画を変更 需給が⼀致しなかった場合 インバランス 前⽇ 正午 当⽇ 後⽇ 電気事業者 送配電事業者 計画 実績
8. © DIGITAL GRID Corporation 08 卸電⼒取引所と市場化価格について ⽇本卸電⼒取引所（JEPX）は、⽇本で唯⼀、卸電⼒を売買できる市場で発電事業者から電⼒を購⼊し、それを⼩売事業者に販売しています。 JEPXには複数の取引市場がありますが、スポット市場（１⽇前市場）と呼ばれる、翌⽇の電⼒の取引を⾏う市場がメインです。 市場価格はオークションによって決まりますが、燃料価格、円相場、供給量（発電所の状況、時間帯、天気）、 需要⽤（季節、天気）等により⼤きく変動します。 過ごしやすい気温でかつ太陽光発電が増加する春の晴天の⽇中の時間帯等には、0.01円/kWhをつけることもあります。 ⼀⽅で、2021年1⽉には⼤寒波やLNGの不⾜等が重なり、⼀時251円/kWhの最⾼値を記録しました。 電⼒受け渡し 売り⼊札 電⼒受け渡し 買い⼊札 ⽇本で唯⼀電⼒を売買できる市場 発電事業者 ⼩売電気事業者 ⽇本卸電⼒取引所（JEPX） 翌⽇に供給する分の電⼒取引を前⽇に⾏う 毎⽇10時に⼊札を締め切り翌⽇分の取引計算を⾏う 24時間を30分単位で区切り48コマを1コマごとに売買 売り⼊札(供給) 買い⼊札(需要) 約定価格‧量を決定 スポット市場（1⽇前市場）の仕組み
9. © DIGITAL GRID Corporation 09 系統⽤蓄電池について 太陽光発電や⾵⼒発電などの再エネが主⼒電源となるには、不安定な発電量をコントロールできる調整役が必要です。 再エネ発電所や電⼒系統に接続する「系統⽤蓄電池」は、電⼒が⾜りない時に補い、過剰に余った時はためておくことができます。 また、「系統⽤蓄電池」はビジネスとしても注⽬されています。 スポット市場で電気の安い時に仕⼊れて蓄電池にためておき、電気の⾼い時に売ることで、その価格差が利益になります。 これは、精度の⾼い市場予測によって利益を最⼤化できるため、⾼度な運⽤を専⾨で⾏う「アグリゲーター」という事業が存在します。 その他、4年後の電⼒のキャパシティを売買する容量市場や、 緊急⽤の予備電⼒を売買する需給調整市場という新しい市場でも利益を出すことができます。 使⽤電⼒量 6:00 12:00 18:00 24:00 ピークシフト 6 12 18 24 40 30 20 10 安い時間帯に 電⼒調達 ⾼い時間帯に 電⼒販売 時 円/kWh スポット市場の運⽤イメージ ピーク時以外に蓄電システムへ充電した電気をピーク時に使⽤する
10. さいごに © DIGITAL GRID Corporation 10 デジタルグリッドは、予測、計画提出、市場調達による需給 調整といった需給管理業務をＡＩやシステムにより精度⾼く 全⾃動化することによって再⽣可能エネルギーの扱いずらさ を解決し、電気を適切な価格で提供出来る仕組みを提供して います。 また、系統⽤蓄電池の設置や運⽤の⽀援も⾏っています。 まだまだ新しいシステムであり、法改正や新たなビジネスも 多いエネルギー業界において実践的な知識や最新の動向の理 解は常に必要です。 私たちは、今後もドメインエキスパートであることを⼤切に してサービス開発にチャレンジします。
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