デマンドレスポンスとは？その仕組みと重要性
デマンドレスポンスは、電力状況に合わせて需要をコントロールする手法を指す言葉です。電気は基本的に貯められないため、需要と供給のバランスを取らなくてはいけません。そのため、デマンドレスポンスはエネルギー管理において重要な役割を担っています。
ここでは、デマンドレスポンスの仕組みや種類、利点などをわかりやすく解説します。
目次
デマンドレスポンスの仕組み
デマンドレスポンスは、需要を増減することによって供給との均衡が取れるようにしています。主に電力会社がアグリゲーションコーディネーターに対して要請し、アグリゲーションコーディネーターは要請内容に応じたデマンドレスポンスを需要家に依頼します。なお、デマンドレスポンスを大きく分けると上げDRと下げDRがあります。
電力の需要（利用）を増やすように、消費側（需要家）へ依頼するデマンドレスポンスが上げDRです。再生可能エネルギーの大量供給が見込まれる時など、発電量が増加する時間帯・タイミングに発動されるケースが目立ちます。上げDRが発動された場合、需要家は蓄電池や電気自動車へ充電するなどして電力消費を増やす必要があります。
一方、需要を減らすよう需要家などに依頼するデマンドレスポンスが下げDRです。再生可能エネルギーの発電量が減少する時間帯や、需給がひっ迫した際などに発動されます。下げDRが発動された場合、需要家は空調の使用を控えたり、照明を抑えたりなどの工夫が求められます。また、不足する電力を蓄電池から放電する場合もあります。
デマンドレスポンスの種類とその特徴
電力の需要をコントロールするデマンドレスポンスですが、いくつかの種類に分けることが可能です。
インセンティブ型デマンドレスポンス
事業者の呼びかけに対して需要家が応じた際に、対価を得られるのがインセンティブ型デマンドレスポンスです。例えば、事業者による節電の依頼に需要家が応じ、節電に成功した場合、需要家は電気料金の割引やポイント付与などの対価を得ることができます。
インセンティブ型デマンドレスポンスのメリットは、事業者が需要家と契約したうえで上げDR・下げDRを行うため、高い効果を見込める点にあります。一方で事業者と需要家の個別契約が必要なほか、インセンティブの条件・内容も設定が求められるなど、実施までに手間がかかります。
価格連動型デマンドレスポンス
電力需要がピークになる時間帯の料金を高めに設定し、需要の抑制を図るのが価格連動型（電気料金型）デマンドレスポンスです。例えば電力の需要が少ない夜間・早朝は料金を据え置き、冷暖房などの使用が増える午前・午後は料金を上乗せするなど、料金にメリハリを付けることで需要をコントロールします。
価格連動型デマンドレスポンスのメリットは、仕組みがシンプルで大規模な運用が可能な点です。電気料金を変えるだけでよく、インセンティブの準備などは必要ありません。一方、電力需要のピーク時間は需要家の負担が増えることから、サービスの評価や顧客満足度に影響するリスクがあります。また、需要家の取り組み次第で効果が変わるため、不確実性が高い点にも注意が必要です。
緊急時対応型デマンドレスポンス
急激な電力需給の変化など、緊急時に実施するのが緊急時対応型デマンドレスポンスです。発電設備・施設でトラブルが起きた場合や、被災した場合にも発動される可能性があります。しかし、緊急時対応型デマンドレスポンスはあくまで緊急事態が起きた際のみで、通常はインセンティブまたは価格連動に応じたデマンドレスポンスが行われます。
デマンドレスポンスの利点と効果
デマンドレスポンスは、電力会社と需要家の双方にさまざまなメリットをもたらします。
エネルギーコスト削減のメリット
まず挙げられるメリットはエネルギーコストの削減です。デマンドレスポンスによって需給バランスをコントロールすることで、電力会社は発電に使用する石炭や天然ガスなどの適切な消費が可能になります。また、発電所の出力調整にかかるコストも削減できます。
一方、需要家はデマンドレスポンスの要請に応じることでインセンティブを得られます。料金値引きやポイント付与など、目に見える対価を得られるため、デマンドレスポンスへの積極的な参加も促せるでしょう。
電力供給の安定化
電力供給の安定化もデマンドレスポンスのメリットといえます。電力は常に需給バランスを取る必要があるインフラで、均衡が崩れると停電などのトラブルにつながります。そのため、デマンドレスポンスによって需要をコントロールすることで、需給バランスの均衡を保ちやすくなります。結果的に電力供給の安定性が高まり、インフラに対する信頼性も向上します。
環境負荷の軽減
環境負荷の低減にもデマンドレスポンスが貢献します。デマンドレスポンスはピーク時の電力使用を抑えたり、余剰電力を蓄電池に充電したりすることで、エネルギーの効率を高めます。発電に使用する石炭などの燃料消費を抑えられますので、環境負荷を減らせるのです。また、二酸化炭素の排出量も削減されるため、地球温暖化の抑止にもつながります。
実際の導入事例
中央監視システムを導入し、教育施設の照明や空調などの設備のエネルギー使用状況を監視・見える化できる仕組みを構築。また蓄熱システムを取り入れ、空調の負荷を夜間のオフピークへシフトするなど、複数の取り組みを実施しました。
一連の取組の結果、2年間で約2,000万kWhの消費電力削減に成功。デマンドレスポンス実施によるインセンティブも獲得しました。
デマンドレスポンスが抱える課題と解決策
電力の安定化やコスト削減に寄与するデマンドレスポンスですが、いくつかの課題も抱えています。
技術的課題と普及に向けた障壁とその対策
デマンドレスポンスの課題として挙げられるのが、従来の電力供給システムでは対応が難しい点です。従来の電力供給システムは、電力会社が発電所の出力を調整することで需給バランスが取られています。しかし、デマンドレスポンスはリアルタイムなデータの分析や細かい需要の調整などが求められるため、既存とは異なる技術の導入が必要になります。
こうした課題を可能性を秘めているのが仮想発電所（バーチャルパワープラント・以下VPP）です。デマンドレスポンスが抱える課題を解決し、普及へとつなげる技術として期待されています。
VPPとは？その役割と重要性
VPPは、需要家が持つエネルギーリソースを集約し、効率的に管理・制御するための技術です。小さな設備をまとめることで、発電所のように振る舞います。VPPは分散型エネルギーリソース（DER）を集約できるため、その時の需要に合わせた対応が可能になります。デマンドレスポンスとの親和性も高く、需要調整の効率化・最適化に寄与します。
VPPによるデマンドレスポンスの強化
デマンドレスポンスは需要を調整する手法ですが、VPPを利用することで細かな需要のコントロールが可能になります。例えば電力需要が増えた場合、特定の需要家が持つ蓄電池から放電するなど、フレキシブルな対応を実現できます。また、需給バランスをリアルタイムに監視したり、急激な変化に対してアラートを出したりなど、デマンドレスポンスの効率を高める仕組みも構築可能です。
VPP導入の実証事例
VPPはまだ発展途上の技術で、今後の商用化に向けた実証実験・事業が実施されている段階です。以下では、リコーと日本ガイシが立ち上げたNR-Power Labの実証実験についてまとめています。VPPに興味がある方は合わせてご覧ください。
デマンドレスポンスとVPPが切り拓く持続可能なエネルギーの未来
デマンドレスポンスとVPPの仕組みが実用化されれば、電力供給システムの構造が大きく変わる可能性があります。需給バランスに応じた出力調整が容易になり、エネルギー供給の安定化や発電コスト削減を実現できるでしょう。また、IoT機器を用いた監視や制御が可能になり、エネルギー管理の効率が高まることも考えられます。
デマンドレスポンスとVPPを導入して未来を切り拓こう！
デマンドレスポンスとVPPは、需要家と事業者の双方に多くのメリットをもたらします。次世代のエネルギー管理手法・技術に興味がある方は、導入を前向きに検討してみてはいかがでしょうか。
当メディアではバーチャルパワープラントについてどこよりも詳しく簡単にまとめています。興味を持った方はぜひご覧ください。
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設立以来、多数の実証実験を重ね、2026年のVPP（バーチャルパワープラント）の本格稼働に向けLABとして着々と準備を進めています。
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