バーチャルパワープラント（VPP）とは？仕組みや求められる背景を解説

Summary

VPPとは地域に点在するエネルギーリソース再エネ機器などを一つの発電所のように制御する仕組み。
さまざまなエネルギーリソースの管理・制御にはIoT技術を活用。
電気の需要と供給のバランスを保つためにVPPを活用。

地域に点在している太陽光発電などの再生可能エネルギーや蓄電池、電気自動車（EV）のエネルギーリソースを、IoT技術^※を使って制御し、あたかも「一つの発電所」のように機能させることを「バーチャルパワープラント（VPP：Virtual Power Plant）／仮想発電所」といいます。ここではバーチャルパワープラント（VPP）の役割や求められる背景、ビジネスとしての活用例をご紹介します。

1.バーチャルパワープラント（VPP）とは？
2.バーチャルパワープラント（VPP）が推進されている背景

1.バーチャルパワープラント（VPP）とは？

バーチャルパワープラント（VPP）は仮想発電所と訳され、地域に散らばる太陽光や蓄電池、EVなどのエネルギーリソースをIoT技術で管理・制御することにより、一つの発電所のように機能させる新しい需給調整の考え方です。

電気はその性質上、普段私たちが使っている電気エネルギーという形で簡単に貯めておくことができません。そのため、「作る電気」と「使う電気」の量は、常に同じである必要があります。もしも、このバランスが崩れてしまうと、電気の品質のひとつである周波数が変動してしまいます。そこで、省エネの強化と電力の需給バランス管理などを目的に生まれたバーチャルパワープラント（VPP）の活用が期待されています。

バーチャルパワープラント（VPP）全体図

図のように、電力系統に存在する制御対象となる太陽光発電設備や蓄電池、空調機などのエネルギーリソースを、一括で監視・制御する事業者のことをアグリゲーターといいます。アグリゲーターには「リソースアグリゲーター」と「アグリゲーションコーディネーター」の2種類が存在します。

リソースアグリゲーターとは、各設備を直接的に管理・制御する事業者です。一方のアグリゲーションコーディネーターは、リソースアグリゲーターたちが制御した電力量を束ねて、一般送配電事業者や小売電気事業者と電力取引を行う事業者となります。

それらが連携を図り、バーチャルパワープラント（VPP）と呼ばれる仮想発電所を構築することで、電力系統の周波数や電力使用量の調整、太陽光発電の出力抑制を回避することを可能にしているのです。

電力の需要と供給のバランスを最適化するために、「ピーク時の電力消費を抑える」など、電力の需要パターンを制御することを「ディマンドリスポンス（DR：Demand Response）」といいます。また、需要パターンの制御には、需要を減らす「下げDR」と、需要を増やす「上げDR」という2つのパターンがあります。

さらに、電気の需要量を小刻みに増減させ、送電線に流れる電気の量を微調整し、電気の品質のひとつである周波数を一定に保つことを「上げ下げDR」といいます。電力の安定供給や品質安定化に有効なディマンドリスポンス（DR）の実現に、バーチャルパワープラント（VPP）は欠かせないものなのです。

2.バーチャルパワープラント（VPP）が推進されている背景

従来、需要家は必要な時に必要な分だけ電気を使い、その消費電力に合わせて発電量が調整されています。電力は需要と供給を一致させないと、周波数が乱れてしまうからです。

しかし、昨今の災害の発生をきっかけに、電力の需要と供給のバランスを意識したエネルギー管理を行うことの重要性が強く求められるようになりました。また、太陽光発電や風力発電といった天候による日射量や、風の強弱によって発電量が左右される再生可能エネルギーの割合が、環境問題への意識の高まりなどを背景に増加していることも背景にあります。

こうした動きと並行して、家庭用燃料電池のコージェネレーション・蓄電池・電気自動車・ネガワット（節電した電力）など、需要家側の分散型エネルギーリソースの普及が進んでいます。

もともと、省エネの強化と電力の需給バランス管理を目的に生まれたバーチャルパワープラント（VPP）ですが、これによって分散型エネルギーリソースの普及、ネガワット取引といった新たなビジネスモデルの誕生につながっています。この先、バーチャルパワープラント（VPP）のさらなる進化・発展によって、地域社会や経済にどのようなメリットが生まれるのか、注目が集まっています。

（※）IoT技術とは？
「Internet of Things」の略で、直訳すると「モノのインターネット」となります。具体的には、今までインターネットにつながっていなかったテレビやエアコンなど、さまざまな機器がインターネットに接続され、それらが情報を交換し合うことでお互いを制御する仕組みのことを指します。身近な例では、自宅以外の場所からスマートフォンでテレビ番組の録画予約をしたり、スマートフォンでエアコンを操作して、帰宅時間に合わせて室内を快適な温度にしたりするといったことです。
IoTの進化によって、遠隔から様々な機器の群制御、自動制御などのエネルギーマネージメントシステム（EMS）構築も可能となります。