発電設備をつなぐことで既存の発電所のように機能

発電所というと、火力発電所や大規模ダムなどのイメージが強いかもしれません。それら発電所は現在もこれからも電力供給に欠かせない存在ではありますが、近年は家庭用燃料電池や太陽光発電などの登場でエネルギーを身近に感じる機会が増えました。また、従来は契約できる電力会社が決まっていましたが、2016年4月から電力の小売り自由化が始まり、需要家が電気を選べるようになりました。

このように電気を取り巻く環境は日々変化しています。そんな中、最近注目度が高まっているのが「バーチャルパワープラント（VPP＝Virtual Power Plant）」、日本語では仮想発電所と呼ばれています。

既存の発電所は1カ所当たりの発送電規模が大きいのに対して、VPPは太陽光発電や燃料電池などの小規模な発電設備、家庭用蓄電池や電気自動車などの蓄電設備を束ねて、あたかも一つの発電所のように機能させるというものです。

ただし、VPPは既存の発電所と違って、多数の発電設備や需要家とネットワークを形成することで電力の需給バランスを取り、エネルギーの効率利用を実現します。既存の発電所を放送局から一方向に発信するテレビの放送網だとすれば、VPPは多方向で情報をやりとりするインターネットに相当します。ネットワーク化して制御することで価値を生み出すのです。

電力の安定供給に必須、ピークのコントロール

VPPの仕組みを解説する前に、日本の発電事情について触れておきたいと思います。

発電施設は電力需要が予想される最大のときでも対応できるように余力を持って整備されています。しかし実際には、極端なピークは夏場の数日間だけ。つまり、そのような大きな設備は、1年間の大半は不要でも、数日間のピークに対応するために発電所はそれらの設備を維持しています。需要が少ないときの電力をためておいて、需要の多いときに振り向けられればよいのですが、電気はその性質上、ためておくことが難しいものです。発電所の建設や保守管理の費用は稼働率に関係なく発生し、そのコストは電気料金の一部として需要家、つまり私たちユーザーが負担しています。

この問題を解決するには大きく分けて二つの方法があります。一つはピークシフト。電力需要のピーク時は生産活動を休止し、その前後に生産量を増やすといった方法です。もう一つはピークカット。需要が多いときには積極的な節電などによって電力使用量を減らすという方法です。

さて、ここまでは需要のピークの話でしたが、実は発電（電力供給）でもピークが問題になっています。太陽光発電や風力発電などの再生可能エネルギーは条件次第で発電量が増大しますが、送受電設備の能力には限界がありますし、需要が低い場合は、供給が需要を上回ることがあります。せっかく発電できるのに活用できていないとしたら、もったいないことです。

VPPなら社会的費用を低減できる可能性も

既存の発電所は大量に発電し、多数の需要家に安定して電気を届けることを得意としています。大口需要家とは事前契約の下にピークシフトやピークカットの取組みを進めていますし、個人でも夜間電力の活用が進んでいます。しかし、発電所が取り扱う単位が大きいために、需要と供給にきめ細かく対応することは容易ではありませんでした。

VPPは太陽光発電や燃料電池、家庭用蓄電池や電気自動車など多種多様な設備をネットワークでつなぎ、IoT（Internet of Things）で制御するので、従来よりも細やかなエネルギーマネジメントが可能になります。ピークカットのために需要を減らすこともできれば、再生可能エネルギーの発電が好調なときは蓄電池などへ電気をためて積極的に活用することもできるのです。

このように様々なエネルギー源を統合制御するVPPを通して、需要家に多様なエネルギーサービスを提供したり、発電所と需要家の間に入ってエネルギー需給のバランスの調整役を担う事業者のことを「アグリゲーター」と呼びます。語源は集約や集めることを意味するアグリゲート（aggregate）です。

需要家はアグリゲーターと契約を結び、VPPサービスを受けることになります。電力自由化以降、電力会社を自分で選ぶようになったのと同様に、「アグリゲーターA社は節電によるピークカットに対するインセンティブが大きい」「B社は効果的な発電方法について助言してくれる」などと比較検討しながら選択する時代が間もなく訪れるでしょう。

社会全体としてはピーク対応のための発電設備が不要になるので、社会的費用が低減される可能性があります。また、再生可能エネルギーが活用しやすくなることで、環境対策としても効果があるかもしれません。いずれにしてもVPPはまだ始まったばかり。どのように発展するのか、今後に期待したいところです。