第3節 需要家側のエネルギーリソースの有効活用

再エネのコスト低下や、デジタル技術の進展によるエネルギーマネジメントの高度化、レジリエンス強化に対する関心の高まり等により、再エネをはじめとする分散型エネルギーリソースの導入拡大は、今後も進展が期待されています。これに伴い、分散型エネルギーリソースが果たす役割は、これまでの需要家のレジリエンス対応やピークカット、熱電併給等による省エネ等の自家消費向けの役割に加え、小売電気事業者向けの供給力や一般送配電事業者向けの調整力等にも拡大していくことが期待されています。

資源エネルギー庁では、2014年度までに国内の4地域(神奈川県横浜市、愛知県豊田市、けいはんな学研都市(京都府)、福岡県北九州市)で取り組んだ「次世代エネルギー・社会システム実証事業」や、2015年度まで行った「次世代エネルギー技術実証事業」において、ネガワット取引に関する実証を行いました。また、2015年11月の「第3回未来投資に向けた官民対話」における、安倍総理の「節電のインセンティブを抜本的に高める。家庭の太陽光発電やIoTを活用し、節電した電力量を売買できる『ネガワット取引市場』を2017年までに創設する。そのため、来年度中に、事業者間の取引ルールを策定し、エネルギー機器を遠隔制御するための通信規格を整備する」旨の発言を受け、ネガワット取引に関する省令等のルール整備等を行い、2017年4月に「ネガワット取引市場」を創設しました。

さらに、2016年の秋には、一般送配電事業者が需給調整を行う際に用いる電源等(電源Ⅰ’(10年に1回程度の猛暑や極寒に対応するための調整力))の2017年度向け公募が初めて行われ、対象地域の合計で約100万kWのディマンド・リスポンス(以下「DR」という。)が落札されました。その後、公募の対象地域が全国に拡大されたこともあり、2022年の秋に行われた2023年度向け公募では、約252.2万kWのDRが落札されました。

また、DRのベースライン(DRの要請がなかった場合に想定される電気需要量)の設定方法等を規定するため、2017年11月に、「エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスに関するガイドライン(「ネガワット取引に関するガイドライン」の改定)」を公表しました。このガイドラインは、その後のDRビジネスの発展状況を踏まえ、DRビジネスの普及をより一層拡大する観点から、DR事業者と小売電気事業者間の調整事項等も定めた上で、2020年6月に改定しました。

加えて、エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスに参画する事業者に求められるサイバーセキュリティ対策を規定するため、2019年12月に、「エネルギー・リソース・アグリゲーション・ビジネスに関するサイバーセキュリティガイドライン」をVer2.0に改定しました。このガイドラインは、需給調整市場や容量市場等にDR事業者が参画することを見据えており、2020年度は、社会実装に向けた具体的なサイバーセキュリティ対策について検討しました。

また、2020年6月には「電気事業法(昭和39年法律第170号)」が改正され、アグリゲーターは電気事業法上、「特定卸供給事業者」として位置づけられることとなりました。今後は、アグリゲーターが太陽光等の再エネ発電や蓄電池といった多様なリソースに制御対象を広げ、①平時の電力需給のための調整力を提供すること、②FIP制度の下で再エネを束ねて市場へ電力を供給するほか、インバランスの回避を行うこと、③マイクログリッドや配電事業における需給調整の支援も手掛けること等、事業機会の拡大が期待されています。

〈具体的な主要施策〉

1.蓄電池等の分散型エネルギーリソースを活用した次世代技術構築実証事業 【2023年度当初:46.0億円】

蓄電池等の分散型エネルギーリソースの平時における電力需給調整への活用や、太陽光発電等の再エネのさらなる活用に向け、卸電力市場価格にあわせて電動車の充電時間をコントロールする技術や、多数の再エネや蓄電池等の分散型エネルギーリソースを束ねて正確に電力需給を制御する技術等の実証を行いました。

2.系統用蓄電池等の導入及び配電網合理化等を通じた再生可能エネルギー導入加速化事業 【2023年度当初:40.0億円】

再エネの出力変動に対応する系統用蓄電池や水電解装置、配電事業等で活用できる蓄電池等の分散型エネルギーリソース及びエネルギーマネジメントシステム等の導入支援に加え、再エネ接続の律速となる系統増強等の対策に資する検討・実証の支援を行いました。

3.再生可能エネルギー導入拡大に資する分散型エネルギーリソース導入支援事業 【2022年度補正:250.0億円】

家庭用・業務産業用蓄電システムや系統用蓄電システム、水電解装置に加え、需要家保有リソースのDR対応化(IoT化)といった調整力等の提供が可能な分散型エネルギーリソース等の導入を支援しました。

4.スマートメーターの導入に向けた取組

2014年から本格導入が開始されている現行のスマートメーターは、日本における第一世代のスマートメーターです。このスマートメーターの導入により、遠隔自動検針による事業者の業務効率化や、電力データの見える化による各家庭等の省エネ等の促進が可能となっただけでなく、スマートメーターの計測データを、小売電気事業者が電力を販売する際の「30分値計画値同時同量制度」や「インバランス料金の精算」に活用している等、スマートメーターは既に電力事業の基盤として活用されています。

2014年4月に閣議決定された「第4次エネルギー基本計画」において、「2020年代早期に全世帯・全事業所にスマートメーターを導入する」方針が示されたことを受け、スマートメーターの導入加速化に向けて官民を挙げて取り組んでおり、各電力会社のスマートメーターの導入計画(東京:2020年度末、関西・中部:2022年度末、北海道・東北・北陸・中国・四国・九州:2023年度末、沖縄:2024年度末までに全数導入)を踏まえ、2023年度末までに約99.9%のスマートメーターの設置が完了しました。

こうした中、2021年10月に閣議決定された「第6次エネルギー基本計画」にも示されているように、再エネのコスト低下や、デジタル技術の進展によるエネルギーマネジメントの高度化、レジリエンス強化に対する関心の高まり、2050年カーボンニュートラル宣言等を背景に、再エネをはじめとする分散型エネルギーリソースの導入拡大が、これまで以上に期待されるようになっています。特に、分散化・多層化を志向する次世代の配電プラットフォームにおいては、データを活用した電力ネットワークの運用の高度化、電力分野以外への電力データの利用拡大、需要側リソースの拡大に伴う取引ニーズの多様化への対応等のニーズが生じています。

エネルギーを巡る情勢やニーズが変化している中、スマートメーターの検定有効期間が10年間であり、これから順次新たなメーターへの交換が行われる予定であることから、電力やその周辺ビジネスの将来像を踏まえつつ、カーボンニュートラル時代に向けたプラットフォームとしてふさわしい新仕様のスマートメーターシステムへとアップグレードすべく、2020年より「次世代スマートメーター制度検討会」を実施し、次世代の低圧メーター及び高圧・特高メーターの仕様検討を行いました。この検討会は、計8回にわたって開催し、次世代スマートメーターの有効活用に関する国内外の事例や、一般送配電事業者・アグリゲーター・需要家等のニーズを踏まえながら、有識者による議論を重ね、2022年5月に、社会的な純便益を最大化する低圧、高圧・特高スマートメーターの標準機能をとりまとめました。また、次世代スマートメーターの仕様検討に当たっては、セキュリティ・バイ・デザインやサイバー・フィジカル・セキュリティ対策フレームワーク等の考え方で、企画・設計段階からサイバーセキュリティについても検討すべきであることから、「次世代スマートメーターセキュリティ検討ワーキンググループ」をあわせて開催し、必要とされるセキュリティ対策について、詳細検討を行いました。

次世代スマートメーターの仕様を検討するに当たり、まず、様々なステークホルダーやセクターごとのデジタルトランスフォーメーション(電力DX)の形を整理した結果、電力システム全体として、「レジリエンスの強化」、「再エネ大量導入・脱炭素化、系統全体の需給の安定化」、「需要家利益の向上」といった便益の実現を目指す視点が示されました。その上で、電力システムにおいて、需要家データの取得・通信を担う次世代スマートメーターシステムを、電力DXを推進するツールとして位置づけ、こうした便益の実現のために必要となる追加機能を検討し、追加機能ごとに費用対便益の試算を行った上で、搭載にふさわしい機能の精査を実施しました(第323-4-1)。

【第323-4-1】スマートメーターの導入意義及び機能

323-4-1

【第323-4-1】スマートメーターの導入意義及び機能(ppt/pptx形式:440KB)

資料:
経済産業省作成

今後は、2025年度から次世代スマートメーターへの置き換えを行うこととしており、「第6次エネルギー基本計画」において示しているとおり、2030年代早期までの導入完了に向けて、各一般送配電事業者が、仕様の詳細検討及び調達を着実に行い、次世代スマートメーターの導入計画を策定の上で、その計画を確実に実施していくこととなります。

5.電気の需要の最適化

近年、太陽光発電等の変動型再エネの導入拡大に伴い、一部の地域では、再エネ電気の出力の制御(以下「出力制御」という。)が実施されています。出力制御が実施されている時間帯の非化石電源比率は8割以上になるケースもあり、こうした時間帯に電力の需要をシフトすることは、余剰再エネ電気の有効活用につながります。また、猛暑や厳冬、発電設備の計画外停止等を起因とする電力の需給ひっ迫時等においては、節電を含む電力の需要抑制が有効な対策の1つとなります。このように、余剰再エネ電気が発生している時間帯に電力の需要をシフト(上げDR)し、逆に、電力の需給状況が厳しい場合には電力の需要を抑制(下げDR)するといった、供給側の変動に応じた電力需要の最適化は、重要な取組となっています。

こうした中、需要側のDRの取組を促すために、2022年5月に改正された省エネ法では、「電気の需要の平準化」(季節又は時間帯による電気の需要量の変動を縮小させること)を、「電気の需要の最適化」(電気の需給状況に応じて電気の需要量を増加又は減少させること)に見直しました。具体的には、工場・事業場の設置者に対し、電気の需要の最適化の取組を実施する際の指針を示すとともに、省エネ法の定期報告において「電気需要最適化評価原単位」と「DR実績」により、特定事業者等のDRの取組を評価します。電気需要最適化評価原単位については、系統電気の一次エネルギー換算係数を、電気の需給状況に応じて変動させることとしており、出力制御時には小さく、逆に電力の需給状況が厳しい時には大きく設定してエネルギー使用量を算出することで、評価を行います。また、DR実績については、特定事業者等が実際にDRに取り組んだ日数を評価し、これに加えて、2024年度実績からはDR実施量(kWh)についても任意で報告できるよう、制度整備を行いました。これらにより、需要側のDRの取組を促します。

また、電気事業者に対しても、電気の需要の最適化に資する取組を促す電気料金その他供給条件の整備に関する計画の作成及び公表を義務として求める等、供給側からも電気の需要の最適化を促します。

さらに、九州エリアを中心に多発する再エネの出力制御の低減に対しては、需要側の取組も重要であることから、2023年12月に指針を改正し、再エネの出力制御が頻繁に行われる又は行われると見込まれる地域においては、夜間に機械器具を使用している事業者に対し、当該事業者が昼間に電気を使用する十分なインセンティブがあると認める場合には、当該機械器具を使用する時間を昼間に変更することを検討するよう、求めることとしました。