仮想発電所（VPP）とスマートグリッドの未来

発電を化石燃料から太陽光や風力に移行する際のほとんどの会話は、既存の発電所を再生可能エネルギーの発電所に置き換える方向に進みがちです。しかし、再生可能エネルギー発電のモジュール性と新しいエネルギー貯蔵システムの選択肢により、別の選択肢が存在します。それが「バーチャルパワープラント（VPP）」です。

仮想発電所の概念は、分散型エネルギーリソース（DER）を集約して、調整された電力供給として機能させ、従来の集中型発電を補完または置き換えます。住宅および商業用発電装置からの太陽光発電や風力発電は、ユーザーのネットワークにとって主要または補助的なエネルギー供給源になることができます。   従来、電力は集中型発電所から家庭や企業に供給され、電力網を通じて分配されます。途中には多くの曲折がありますが、最終的には発電所からユーザーへの流れです。新たに登場したスマートグリッド技術とインフラストラクチャ、双方向メーター機器を含め、消費者は電力をグリッドに売却して専用発電者の負荷を軽減しながら金銭的なリベートを得ることができます。消費者はまた、電力を現地で蓄えて、便利な時に購入・販売することができます。スコットランドの遠隔地イーグ島では、住宅や企業が使用協調を行いグリッドへの負担を避けるためにVPPスマートグリッドシステムが既に使用されています。

家庭用太陽光発電とバッテリーバックアップを検討する際、理想的なのは完全なエネルギー自立で月額請求書が$0になることです。極端な場合、電力網から完全に切り離され、土地で、もっと正確には太陽の光線で生活することを思い描くかもしれません。   そのようなオフグリッドのセットアップの費用は非常に高額になる可能性があり、個人的な機器が故障した場合、電力を復旧するためには自分で修理する必要があります。ユーザーの観点から、VPPはそのようなオフグリッド設定の個人的な利点のほとんどを、潜在的により低価格で提供するだけでなく、電力網からのバックアップ電力も提供します。VPPはまた、中央集約型の燃料火力発電所や太陽光発電施設と比較して、社会的にはいくつかの利点をもたらします。   VPPコンセプトのモジュール性を考慮し、発電が消費地の近くで行われる可能性があることを考えてみましょう。従来型の電力網モデルでは、ある地域に電力伝送の問題がある場合、別の地理的地域に簡単に影響を及ぼす可能性があります。VPPコンセプトは、電力を再ルートするためのより局所的な選択肢を提供し、通常は発電地域の近くで消費されるため、伝送損失が減少する可能性があります。   個人的なレベルでは、機器が故障した場合でも、小規模電力網やその他のDERがバックアップ電力を提供し、非常に強固なエネルギー供給を可能にします。   物理的な発電所（石炭火力、太陽光発電、原子力など）は、管理された森林、農場、パークとして使用できる土地を占有します。しかし、VPPは、ソーラーパネルのために通常使われていない屋根のスペースを利用します。太陽光は既存の駐車エリアの上に設置することもでき、電力生産と日陰のある自動車保管という二重の利点をもたらします。このようなシナリオでは、EVエネルギー貯蔵システムを追加して充電することで、駐車/DERシナリオをさらに改善します。

家庭用のソーラーとバッテリーのバックアップを考える際、理想的なのは完全なエネルギー自立で、毎月の請求額が0ドルになることです。極端な場合、完全に電力網から切り離され、土地、より正確には太陽光のみで生活することを想像するかもしれません。   このようなオフグリッドの設置費用は非常に高額となる可能性があり、個人の設備が故障した場合には修理して電力を復旧しなければなりません。ユーザーの観点から見ると、VPPはオフグリッド設置の個人的なメリットのほとんどを、潜在的により低価格で提供し、また電力網からのバックアップ電力も提供します。VPPは中央集権型の燃料発電所や太陽光発電施設に対して、社会的にもいくつかの利点を提供します。   VPPコンセプトのモジュール性と発電が消費地付近で行われる可能性を考慮してください。伝統的な電力網モデルでは、ある地域で送電に問題があると、簡単に他の地域に影響を及ぼすことがあります。VPPコンセプトは、電力の再ルート案を地域でより柔軟に提供し、通常は電力が生成された場所に近いところで消費されるため、送電ロスを減らす結果となる可能性もあります。   個人的なレベルで言えば、設備が故障した場合でも、電力網や他のDERがバックアップ電力を提供し、非常に強力なエネルギー供給を可能にします。   物理的な発電所（石炭火力、太陽光、原子力等）は、管理された森林、農場、そして公園に使用される可能性のある土地を占有します。しかし、VPPは太陽光パネルを設置するために未使用の屋上を利用します。また、駐車場スペースの上に太陽光パネルを設置することで、発電と日陰の車を保管するという二重のメリットを生み出します。このようなシナリオでEVエネルギー貯蔵システムと充電を組み合わせることで、駐車場/DERシナリオがさらに魅力的になります。

VPPシナリオでは、線の周波数が適切に一致することを保証するまでに、ソース間の低レベルでの調整も必要であることを考慮してください。長距離伝送とグリッド全体のメンテナンスも必要であり、これは個々の家庭の範囲を超えています。   この未来のVPPコンセプトがうまく機能するためには効率性が最重要であり、SiCトランジスタ、電流センサー、および電力線通信を活用してすべてを調整する可能性があります。将来の要件を考慮すると、電力会社がすぐに無くなることはないと言っても安全です。単に今後の数十年で異なる形態をとるかもしれません。