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電気は「使う」だけのものではない時代に。家庭の蓄電池・家電が小さな発電所になるVPPという新常識【株式会社エナリス】

再生可能エネルギーの活用が身近になりつつある一方で、「電気が余るから発電を止めている」というニュースを耳にすることがある。九州などエリアによっては晴天時に太陽光の発電量が需要を上回る一方、寒波や故障など発電所の停止によって電力不足のリスクが高まる場面もあるなど、電力の安定供給が課題となっている。

その解決策として注目されているのが「VPP(仮想発電所)」だ。家庭の蓄電池やEV、給湯器などをネットワークでつなぎ、まとめて制御することで電力のバランスを整える仕組み。

今回は、VPP技術のパイオニアとして国の実証事業にも参加してきた株式会社エナリス代表取締役社長の都築実宏さんに、VPPの概要や電力制御によって描く未来について話を伺った。

VPP(Virtual Power Plant:バーチャルパワープラント)
家庭の蓄電池やEV、給湯器など各地に分散する小規模な電源をIoT技術でつなぎ、遠隔から一括制御することで、あたかも一つの大きな発電所のように機能させる仕組み。需給バランスの調整や再エネの有効活用に貢献する。

IoT(Internet of Things)
家電や自動車、蓄電池などさまざまな機器をインターネットに接続し、データのやり取りや遠隔制御を可能にする技術。VPPは各家庭の機器をIoTでつないで一括管理して、電力を調整している。

この記事の監修者

都築 実宏さん

代表取締役社長

1989年第二電電株式会社(現:KDDI株式会社)入社。
企画・制度担当として通信ネットワークや通信自由化等に携わる。
2015年4月エネルギービジネス部長、2016年4月エネルギービジネス企画部長を歴任し、KDDIにおける電力事業(auでんき)の立ち上げに従事。
2020年4月にエナリス代表取締役社長に就任、現在に至る。

HP:https://www.eneres.co.jp/

目次

再エネを増やさないといけないのに電気が余る?

せっかく作った電気を捨てているって本当?

── 再エネの活用を増やさなければいけない&増やしているなかで、「電気が余るため、太陽光発電を止めている」というニュースを見かけます。この「電気が余る」とはどういう状態なんですか?

都築さんまず大前提として、「同時同量の原則」と言って電気は作る量と使う量を常に一定にしておかなければなりませんこのバランスが崩れると周波数が乱れ、発電所が自動停止してしまうことがあるんです。

例えば、日照時間が長く平地も多い九州では、早い段階から太陽光パネルが大量に導入されてきました。ところが、効率の良さもあり、使う量以上に電気を作れてしまう状態になってしまいました。このように発電量が上回った状態が続くと、需要と供給のバランスが崩れて停電につながるため、太陽光を止める出力抑制をする必要があります。

同時同量の原則
電力の供給量と消費量は常に一致させなければならないという電力システムの基本原則。このバランスが崩れると周波数が乱れ、最悪の場合は大規模停電につながるリスクもある。

── 余った電気を蓄電池に貯めておけないんですか?

都築さん:「余ったら貯める」という流れは着実に広がっているんですよ。蓄電池には小さなものから大きなものまでありますが、最近は送配電網につなぐ大規模な系統用蓄電池も出てきています。

国は補助金で企業の導入を後押ししていることもあり、系統用蓄電池の導入は年々拡大しており、ここ数年で軒並み浸透してきました。

系統用蓄電池
送配電網(電力系統)に直接接続される大型の蓄電池のこと。貯めた電力を需要が高まる時間帯に放電することで、電力の需給バランスを調整する。

── ちなみに、もし発電量が需要を上回っている状態で発電を止めなかったらどうなりますか?

都築さん:電気の需給バランスが崩れると、安全装置の発動によって発電所は次々と停止してしまうんです。2018年の北海道胆振東部地震の直後に起きた、北海道全域の大停電(ブラックアウト)はこの現象ですね。

ブラックアウト
電力系統全体が連鎖的に停止し、広域で電力供給が完全に失われる現象。2018年9月の北海道胆振東部地震では、北海道全域が約295万戸にわたって停電した。

── 連鎖的に止まってしまうんですね……。逆に足りなくなるときはいつですか?

都築さん大きな発電所が1ヵ月ほど定期検査に入る春や秋ですね。その間は日本全体の供給力が一時的に落ちます。

そこに揺り戻しの寒波など急な天気の崩れがくると、住民が一斉にエアコンを使うなどして需要が跳ね上がります。すぐに発電所などを動かせばいいと思うかもしれませんが、そう簡単には行きません。さまざまな事象が重なったときに、電力不足は起こり得ます。

VPPによって家庭の蓄電池やEVが小さな発電所に

── 電力の調整に「VPP」が注目されていると聞きました。どのような仕組みか教えてください。

都築さんVPPは小さな電源をたくさん束ねて、大きな発電所の役割を持たせる仕組みです。発電所の役割は、通常の電力供給に加え、再エネの発電が不安定になった時の調整力の供出などもあります。

VPPの考え方が日本で注目されたきっかけは、東日本大震災です。震災後、電力不足を補うため東京電力管内で計画停電(輪番停電)が実施されました。

発電所から家庭に一方通行で電気を届ける仕組みだけに頼っていると、発電所が止まった途端にどうにもならなくなるという教訓を得ました。それで注目されたのが「分散型電源」です。

── 分散型電源とは何ですか?

都築さん家庭の蓄電池や太陽光パネル、工場や店舗が所有する小さな発電設備といった電力消費者側にある電源のことです。一つひとつは小さくても、何万台と束ねて制御すれば、大きな発電所に匹敵する電力として活用できることから「VPP(仮想の発電所)」というんです。

あらかじめ分散して電源を持っておけば、災害で発電所が止まっても地域にある電源や予め電気を貯めておいた蓄電池から電気を使えます。非常時の備えにもなり、平時の電力の安定にもつながります。

蓄電池やEV、給湯器が電気の調整役になる

── 蓄電池や給湯器などの家庭の機器は、VPPで束ねられると実際にどのように動きますか?

都築さん各家庭の蓄電池を遠隔制御して電力需要をコントロールすることをイメージしてください。昼間に太陽光で発電した電気を蓄電池に貯めることで家庭内需要を上げます。太陽光が発電しない夕方以降に蓄電池を使えば、その分、電線から流れてくる電気を使わなくて済むため、結果的に需要を下げることができます。こういったコントロールを遠隔制御で行うのです。

家庭の機器として最近注目されているのがEV(電気自動車)です。EVは自宅に置いた大きな蓄電池も同然で、わざわざ家庭用蓄電池を買わなくても同じような使い方ができます。

── 蓄電池やEVのほかにも、VPPの対象になる家庭の機器はありますか?

都築さんさまざまな機器がありますが、当社がリンナイ株式会社と実証で活用しているハイブリッド給湯器がわかりやすい例だと思います。

お湯をたくさん使うのは、入浴する夕方以降というご家庭が多いですよね。再エネがたくさん発電して電気が余って安くなったお昼などの時間帯に、電気を使ってお湯を作っておき、夕方以降にそのお湯を使うんです。

電気代も少しお得になる可能性があるだけでなく、再エネの有効活用になります。もし昼間に作ったお湯が足りなければ、従来どおりガスを使ってお湯を追加で沸かすこともできます。電気とガスの両方を使い分けるのでハイブリッドなんです。

── なるほど。ただ、給湯器や家庭の蓄電池1台1台が世の中に与える影響は小さく感じます。それでも束ねるとかなりの規模になるのでしょうか。

都築さん:家庭用蓄電池1台の出力が約5キロワット、原発1基が約100万キロワットですから、20万台で原発1基分相当です。現在、日本の世帯数が約5,000万、そのうち10%が導入すれば、計算上は原発25基分になります。一家に1台蓄電池を持つ時代になったときには、電気の使い方の概念そのものが変わってくるでしょう。

電気を遠隔制御されても、いつも通りに使用できる

── VPPに参加すると、急に電気が使えなくならないか不安です……。

都築さんVPP技術が最優先しているのはお客さまの暮らしです。蓄電池本来の目的であるBCP対策(停電・災害への備え)を損なわないよう、必要な電力は常に確保した上で余剰分のみを制御します。

万が一の停電時には、即座にVPPから切り離し、家庭への給電を優先するモードへ自動で切り替わります。「VPPに参加したせいで電気が使えない」ことは一切ないため、安心と社会貢献を両立できる仕組みとなっています。

── 安心しました。ところで、VPPとあわせてDR(デマンドレスポンス)という言葉もよく耳にします。これはどういうものですか?

都築さん従来の電力供給は「使う量に合わせて発電側が調整する」のが常識でしたが、デマンドレスポンス(DR)はその逆。供給力に合わせて「使う側が賢くコントロールする」という逆転の発想です。

東日本大震災後の供給不足時、電力会社が「暑い昼間は外出してショッピングモールや図書館などで過ごしてほしい」と呼びかけたのもDRの一種。需要側が自発的に動くことで、社会全体のエネルギー不足を乗り越える。これがDRの本質なのです。

DR(Demand Response:デマンドレスポンス)
電力の需給状況に応じて消費者側が電気の使い方を調整すること。ピーク時に控えるだけでなく、余っている時間に積極的に使うことも含まれる。節電ポイントなどインセンティブを伴う形で広がりつつある。

電気の使い方を知れば、行動が変わる

── ここまでVPPやデマンドレスポンスの仕組みを伺ってきました。まず生活者が身近にできることを教えてください。

都築さん:電力の「見える化」の仕組みを使うことです。自分の電気の使い方が見えると、暮らしを工夫しようという気持ちが自然と生まれませんか?

例えば、当社グループのauでんきも電気管理アプリを提供しています。私も使っていますが、アプリで1日の電気使用量がわかります。アプリを見ると「この時間は何に使ったんだろう」「使いすぎではないか」と気づきが出てきます。一昨日の電気代は1日で◯円のため、このままのペースだと今月は◯◯円になるという予測も出してくれるんです。

── 1日単位で電気代がわかるんですね!

都築さんこのアプリの場合、さらに機器ごとの使用量も出ます。エアコンや冷蔵庫、照明、テレビなどと比べ「エアコンの比率が高いけど、冬だから仕方ないか」と納得もできますし「ここは減らせるかも」という発見もあります。

こうした小さな気づきの積み重ねが、節電や省エネなど、電気の使い方の見直しにつながっていくのだと考えています。

個人がインフラを担う時代へ。私たちが今日からできること

── 長い目で見て、こうした仕組みが広がると私たちの暮らしはどう変わっていきますか?

都築さん日本は2050年のカーボンニュートラルを目指していますが、これは企業だけでなく、一般のご家庭も含めた国全体で取り組まないと実現できません。今のエネルギーには「地球を救う」という大きな役割があります。

これには再エネを増やすだけでは達成は難しく、VPPのような調整の仕組みがどうしても必要になります。また太陽光パネルを設置しているご家庭が「環境価値」を供出して企業が役立てるなど、企業と家庭がつながる動きも活発になってくると思います。僕が、私が、インフラを担う時代になっていくんです。

カーボンニュートラル
CO2をはじめとする温室効果ガスの排出量と吸収量を差し引きゼロにすること。日本政府は2020年に「2050年までにカーボンニュートラルを実現する」と宣言し、エネルギー政策の大きな転換点となった。

──「環境価値」とは何ですか?

都築さん家庭の太陽光で作った電気には、CO2を出さなかったという環境価値があります。この環境価値は今、企業からの需要が高まっています。

エナリスでは、各家庭の太陽光から環境価値を取り出して企業に提供し、その収益をポイントとして還元する技術を持っています。こうした価値の管理にブロックチェーン技術を活用することで、エネルギーの価値を新たに別の価値に変換して利用用途の拡大につなげていけるんです。

家庭が作ったエネルギーの価値が、企業の環境貢献につながり、さらにポイントとして家庭に戻ってくる。インフラの担い手となることで、電気の価値を高めていける時代になると思っています。

環境価値
再生可能エネルギーで発電した電気が持つ「CO2を排出しなかった」という付加価値のこと。電気そのものとは切り離して証書化し、企業間で売買できる。企業が脱炭素の取り組みを対外的に報告する際の裏付けとして需要が高まっている。

ブロックチェーン技術
取引データを複数のコンピュータに分散して記録・管理する技術。一度記録されたデータの改ざんが難しいため、信頼性の高い取引ができる。エネルギー分野では、環境価値の証明や電力の取引履歴の管理などに活用が広がっている。

まずは節電から。そして、その先へ

── 家庭で今日から始められることはありますか?

都築さんかつては「電気代を下げたい」「なんとなく節電」という動機が中心でしたが、今のエネルギーには「地球を救う」という大きな役割があります。カーボンニュートラル実現という視点に立ち、自分たちに何ができるかを考える意識が重要です。

小さな第一歩は、アプリでの「見える化」による省エネや節電などで構わないと思うんです。それによるポイント還元などのメリットを受けられることがモチベーションになるような仕組みが活性化するでしょうし、補助金を活用して太陽光や蓄電池を設置するなどもあるかもしれません。

こうした個々の行動が社会全体の仕組みと連動し、最終的には地球温暖化の抑制へと繋がると思っています。大切なのは、自分たちの生活を少しずつ変えていくこと。一人ひとりができる範囲から、未来のためのアクションを始める時期に来ています。

── 最後に、エナリスが描く未来像を教えてください。

都築さんエナリスが追い求めているのは、エネルギーだけでなく、エネルギーの価値を変えていくことです。そのカギとなるのがVPPにも活用しているICT技術、さらにはAIやブロックチェーン技術です。

私たちはこの技術をさらに磨き、お客様が「エネルギーを工夫して使う楽しさ」や「賢い選択によるリターン」を実感できる仕組みを提供していきたいと思っています。

それにより、人々のエネルギーに対する意識や価値観そのものをアップデートしていきたいと考えています。当たり前を変革するというアイデンティティのもと、これまでとは違う発想で価値を届けていきたいと思います。

IoT(Information and Communication Technology)
インターネットを活用し、情報をやり取りする技術の総称。人と人、人とモノをつなぐ役割を果たしている。

── 電気を使う人から整える人へという視点がとても新鮮でした。VPPが広がれば、暮らしの安心にもカーボンニュートラルにもつながっていく。蓄電池やEVを持っていなくても、まずはアプリで電気の使い方を見える化するところから始めてみたいと思います。本日は貴重なお話をありがとうございました。

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