需給調整市場は、一般送配電事業者が周波数調整・需給調整を行うための調整力を調達する市場と位置付けられ、現在の調整力公募の後継制度と考えられています。
ここでは、需給調整市場の調整力（一次～三次調整力①）のうち、二次調整力①についてわかりやすく解説します。
需給調整市場
一般送配電事業者は、調整力による系統安定化業務（需給バランス調整、周波数制御）を実施するために、調整力を確保する必要があります。
「調整力」とは、周波数制御、需給バランス調整その他の系統安定化業務に必要となる発電設備（揚水発電設備を含む。）、電力貯蔵装置、ディマンドリスポンスその他の電力需給を制御するシステムその他これに準ずるもの（ただし、流通設備は除く。）の能力をいう。
出典：電力広域的運営推進機関 業務規程 定義
調整力による系統安定化業務（需給バランス調整、周波数制御）に必要な調整電源は、機会の公平性、調達コストの透明性・適切性の観点から、調整力公募を通じて調達されます。
公募で調達した電源は、電源そのものを確保できるため、電源の持つ能力である「供給力（kW）」と「調整力（ΔkW）」を一体のものとして運用することができました。
しかし、2024年までに、一般送配電事業者は、電源の持つ調整力のみを調達して系統安定化業務（需給バランス調整、周波数制御）に対応するという制度に変更することとなりました。
その調整力を調達する市場として「需給調整市場」が2021年4月に開設されました。
DENLOG需給調整市場の商品分類（一次調整力～三次調整力①）については、こちらで解説しています。
二次調整力①の役割
二次調整力①は、数分～十数分程度の需要変動である「短周期成分」に対する周波数制御用の調整力としての役割を果たします。
電力需要は、需要の変動周期により、「極短周期」「短周期」「長周期」に区分され、そのうち「短周期成分」については、負荷周波数制御（LFC）機能により対応しています。
二次調整力①は、「短周期成分」に対するための、現状の負荷周波数制御（LFC）による周波数制御機能に相当する商品として設計されました。
DENLOG負荷周波数制御（LFC）や周波数制御については、こちらの記事で解説しています。
平常時の役割 ＜需要・再エネの時間内変動＞
実際の需要や再エネの発電出力は、時々刻々と変化しています。
仮に、予測と実績が30分平均値で一致していたとしても、30分より短い時間では細かな変動が生じています。
これを「時間内変動」と呼び、二次調整力①は、変動のうち「短周期成分」を調整する役目を果たします。
一次調整力の自端制御とは異なり、二次調整力①では、遠方の一般送配電事業者の中給システムから発信されるLFC信号（基準周波数に戻すための制御信号）に追従する応動が求められます。
事故時の役割
事故時というのは、電源が予期せぬトラブルなどで停止すること（電源脱落）を言います。
電源脱落時には、供給力の急激な減少により周波数が低下し、大規模な停電につながる恐れがあります。
大規模な停電を防ぐために、調整力によって減少した分の供給力を瞬時に補給する必要があります。
二次調整力②は、電源脱落時の周波数低下に対して、一般送配電事業者の中給システムより発信されるLFC信号に基づき、出力を上昇させ、基準周波数への回復に寄与する役割を果たします。
必要量の算定方法
二次調整力①の必要量は、以下の式で算定する予定となっています。
二次調整力① = 平常時必要量 + 事故時必要量 平常時必要量 = ( 元データ※110分周期成分 - 元データ※130分周期成分 ) の３σ相当値※2 事故時必要量 = 単機最大ユニット容量の系統容量按分値※3 ※1：残余需要1～10秒計測データ ※2：「3σ相当値」いわゆる、統計的処理を行った最大値。具体的には、99.87パーセンタイル値（全体10000個のデータの場合、小さい方から数えて9987番目の値）を使用。 ※3：当該週の50Hz及び60Hzにおける同一周波数連系系統の単機最大ユニット容量を系統容量をもとに按分 出典：電力広域的運営推進機関 第14回需給調整市場検討小委員会 資料２
平常時の必要量
平常時の二次調整力①は、需要の「短周期成分」を調整する役目を果たす必要があります。
需要の短周期成分に対応するには、短周期成分の振れ幅に対して十分な調整量が確保されている必要があります。
短周期成分の振れ幅を求める式は以下のようになります。
この短周期成分の振れ幅の「３σ相当値」を、平常時の一次調整力必要量として算定する予定となっています。
事故時の必要量
電源脱落時、一般送配電事業者は、確保した調整力により、周波数低下を抑制し、基準周波数へと回復させます。
電源脱落直後、一次調整力が瞬時に応動しますが、持続可能時間が短いので、その後、二次調整力①、三次調整力①へと調整力の持ち替えを行う必要があります。
そのため、事故時の必要量として、各調整力の持ち替えができるように、一次調整力、二次調整力①、三次調整力①ともに同じ量を確保する予定です。
DENLOGなお、「二次調整力②」は、発電機の並列が任意なため、解列時に事故が発生すると対応ができません。
そのため、事故時の二次調整力としては、常時並列しており、指令間隔の短い「二次調整力①」を優先して確保すると整理されています。
対応すべき最大の電源脱落容量は、各50Hz,60Hzエリアでの単機最大ユニット容量と想定されます。
そこで、50Hzおよび60Hzごとのエリアで、単機最大ユニットを算定し、その容量を各エリアの系統容量で按分した量を事故時の一次調整力必要量として算定する予定となっています。
必要量の試算結果
以下は、東京電力PGエリアでの、二次調整力①の必要量の試算結果です。
系統容量の2%程度（800MW～1,000MW）が二次調整力①の必要量として試算されています。
その他エリアの試算結果も、概ね、2～6%程度という結果になっています。
技術要件
二次調整力①は、平常時においては、エリア毎に時々刻々と数秒単位で変動する需要と供給の誤差を調整する役割を担っています。
中給システムから数秒周期で発信されるLFC信号を受信後、可能な限り速やかに系統に対して出力を供出することが求められます。
実際には、LFC信号の受信後、一定時間の経過（遅れ時間）後に系統に出力を供出することとなります。
二次調整力①における技術要件の項目は、この一定時間の経過「遅れ時間」が設定される予定です。
二次調整力①へ参入を予定するリソースが、平常時および事故時に求められるそれぞれの応動について、商品要件および技術要件へ適合していることを、事前審査において確認します。
事前審査の確認項目や実施方法の詳細は、一般送配電事業者が定める取引規定にて定めるとされています。
取引スケジュール
需給調整市場では、二次調整力①の入札は、週間単位で実施されます。
対象週の入札は、前週の月曜14時～火曜14時を受付期間とし、火曜15時までに約定処理がなされます。
このサイクルを毎週繰り返していく予定です。
まとめ
二次調整力①は、現状の負荷周波数制御（LFC）による周波数制御機能に相当する商品として設計されました。
平常時の二次調整力①は、需要の「短周期成分」を調整する役割を果たし、短周期成分の振れ幅に対して十分な調整量が確保されている必要があります。
事故時は、電源脱落において、瞬時に応動する持続時間の短い「一次調整力」の持ち替えの役割を果たします。
一次調整力、二次調整力①・②、三次調整力①は、週間単位での取引となり、対象週の前週火曜14時に入札締め切り、火曜15時に約定処理というスケジュールで予定されています。
国の審議会等では、調達必要量や技術要件の検討が進められており、それら概要が、適宜公開されています。
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