【需給調整市場】複合約定ロジック(一次調整力~三次調整力①:不等時性を考慮した複合入札)

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、需給調整市場の複合約定ロジック(調整力の不等時性を考慮した約定ロジック)についてわかりやすく解説します。

目次

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
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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。

不等時性を考慮した一次~三次②の調達の考え方

一次調整力、二次調整力①②、三次調整力①は、ゲートクローズ(GC)以降に生じる変動(平常時の予測誤差・時間内変動や事故時の電源脱落)に対応する商品として、需給調整市場で取引されます。

それぞれの調整力は、担う役割によって、一次~三次①の商品に区分されています。

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需給調整市場では、調整力を商品として細分化することで、より多くの調整力が入札され、公平な競争によるコスト低減が期待されると整理されていました。

しかし、調整力の大半の供出元である火力発電機は、一次~三次①のうち、一つの商品区分の調整力ではなく、複数の商品区分の調整力を具備していることがほとんどです。

また、一次~三次①のそれぞれの調整力を必要とするタイミングは、必ずしも同じではなく、つまり調整力を必要とするタイミングには不等時性があります。

現在でも、単一の火力発電機は、一次~三次①の調整力に該当する複数の役割をタイミングに合わせて使い分けています

出典:電力広域的運営推進機関 第22回需給調整市場検討小委員会 資料2

調整力の不等時性を考慮した場合、上記のように単一のリソースが、複数の商品(一次~三次①)の役割を果たすことが可能になり、なおかつ、調達量も低減することができると期待されます、

下記は、2020年の実績をもとに、不等時性を考慮した複合約定を導入した際の一次~三次①必要量を試算したものです。

この試算から、複合約定の導入により約4割程度を低減できることが確認されています。

出典:電力広域的運営推進機関 第25回需給調整市場検討小委員会 資料3
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このような背景から、2024年の需給調整市場の本格稼働時には、不等時性を考慮した「複合約定ロジック」を導入することが決定されました。

複合約定ロジック

導入の目的

「複合約定ロジック」は、「単一商品のみ入札可能なリソース」「複数商品を複合的に入札可能なリソース」により、落札価格が最も安価になる最適な組み合わせを求める考え方です。

下図のように、競争の促進による「落札価格の低減」、不等時性の考慮による「調達量の低減」を実現する目的で導入されます。

出典:電力広域的運営推進機関 第22回需給調整市場検討小委員会 資料2

複数商品への複合入札方法

単一のリソースで複数商品に入札することが可能なリソースについては、発電計画として発電することが確定している領域を除いたΔkW(供出可能量)として供出可能な範囲において、各商品を入札することになります。

その際、複数商品への複合入札を実施する方法としては、当該リソースにおける応札可能量が最も大きい商品に対して「①最大量を入札」したうえで、他の商品はそれぞれを「②内数として全量入札」する予定です。

例えば、三次①の応札可能量が最大であった場合、三次①を入札し、二次・一次はその内数として入札する等です。

出典:電力広域的運営推進機関 第22回需給調整市場検討小委員会 資料2

複合約定ロジック導入に伴う留意事項

「単一商品のみ入札可能なリソース」と「複数商品に入札可能なリソース」の調達コストを比較すると、同じリソースで複数の商品に入札した方が調達コストが安価となり、約定される可能性が高くなると考えられます。

そのため、一次~三次①の全ての機能を有する電源(例えば、火力発電機)がより約定されやすくなると考えられます。

系統用蓄電池等の一次のみへの参入を希望するリソースについては、その場合、相対的に約定されにくい可能性があります。

出典:電力広域的運営推進機関 第22回需給調整市場検討小委員会 資料2
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複合約定ロジックは、火力発電機等が持つ、柔軟な調整力を有効に活用するために必要なロジックだと思います。

一方、系統用蓄電池等の新しい調整力にとっては、約定されにくくなる恐れがあり、2024年度の市場開設までにどのような整理がされるか、要注目です。

まとめ

一次~三次①の各商品が必要となるタイミングは必ずしも一致していません。(不等時性)

また、火力発電機等には、一次~三次①全てに調整力として対応できる能力を持つものが存在します。

そこで、調整力の不等時性を考慮し、単一リソースの複数商品への複合入札を許容することとなりました。

「複合約定ロジック」は、「単一商品のみ入札可能なリソース」「複数商品を複合的に入札可能なリソース」による落札価格が最も安価となるような最適な組み合わせを求める考え方です。

競争の促進による「落札価格の低減」、不等時性の考慮による「調達量の低減」を実現する目的で導入されます。

複数商品への複合入札を実施する方法は、当該リソースにおける応札可能量が最も大きな商品を入札したうえで、他の商品は、それぞれを内数として全量入札することを基本とします。

複数商品を同時に落札したリソースが、実需給断面においてどのように運用されるのか等を確認のうえ、今後、一次~三次①各商品毎の必要量や複合約定時の必要量を検討する際に、複合約定ロジックの評価も合わせて行うと整理されています。

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