デマンドレスポンスに関連するもう１つの標準－その１

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久しぶりのブログ更新です。

これまで、このブログでは、デマンドレスポンス（DR）に関する標準として、国際電気標準会議（IEC）のCIM（Common Information Model）、米国ローレンスバークレイ国立研究所（LBNR）及びDR研究センター（DRRC）のOpenADR1.0通信仕様、UCA国際ユーザグループ（UCA International User Group：UCAIug）内のOpenADRタスクフォースが作成したOpenADR1.0システム要求仕様（OpenADR1.0 SRS）、国際オープン標準コンソーシアムOASISのEI1.0（Energy Interoperation Version1.0）、OpenADRアライアンスのOpenADR2.0をご紹介してきました。
また、ZigBeeアライアンスのSEP（Smart Energy Profile）に関しては、いろいろな所ですでに説明されているので、内容のご紹介は割愛させていただきましたが、DR関連の標準として言及してきました。

DRに関連した標準はこれでほぼカバーしたと思っていたのですが、2つ重要なものが抜けていましたので、本日はそのお話をさせていただきます。

その1つは、少し前から耳にしていたのですが、このブログではIECの標準からOpenADR関連の標準のご紹介に流れが向いていたので、話題として取り上げる機会がなかった、IECのPC118委員会に関するものです。
この委員会は、スマートグリッドに関連する技術委員会であるTC57とは別に、中国からのスマートグリッド／DR関連提案に基づいて、IECが新たなプロジェクト委員会（Project Committee：PC）として2011年11月に設立したもので、作業部会1（WG1）では需要家側機器と系統とのインタフェース標準、作業部会2（WG2）では、中国のDR標準（Power Demand Response）について国際標準化の議論が始まっているようです。
詳しい内容は手許にありませんので残念ながらこれ以上のことはわからないのですが、IEC－TC57の委員会では欧州勢が幅を利かせているので、米国はOpenADRを国際標準とするべく、PC118に持ち込もうとしているといううわさを聞いています。

ところで、今回ご紹介したいのは、もう1つのDRに関連する標準で、北米エネルギー規格委員会（NAESB）が規定した実務規格標準（Standards for Business Practices）です。
そのままでは、米国内の業界標準にすぎないのですが、米国連邦エネルギー規制委員会（FERC）が、これを大口需要家に対するDRプログラムが順守すべきルールとして法制化、すなわち国家標準化した／しようとしていますので、この標準制定の経緯と概要をご紹介しようと思います。
＃なぜ、「国家標準化した／しようとしている」と表現したかは、以下の説明をご覧ください。

なお、ご紹介に使用するのは、Federal Register（米国連邦官報）に2012年4月24日付けで公開された「Standards for Business Practices and Communication Protocols for Public Utilities　~　A Proposed Rule by the Federal Energy Regulatory Commission on 04/24/2012」です。
これはFERCが正式な法制化に当たってパブリックコメントを求めるための規則制定案（Notice of Proposed. Rulemaking：NOPR）で、上記の官報公開日（4月24日）より60日以内にコメントを提出するよう要請されていました。
既にコメント収集期間は終わっていますので、近いうちにFERCオーダーの形で結果が発表されるものと思われますが、今回は、4月24日公開された情報（NOPR）を元にして、「もう１つのDR関連標準」についてご紹介しようと思います。

例によって、全訳ではないことと、独自の解釈および補足／蛇足が混じっていることをご承知おきください。

では、はじめます。

規定制定案：公益事業者向けの実務および通信プロトコルに関する標準

NOPR：Standards for Business Practices and Communication Protocols for Public Utilities
Docket number：RM05-5-020

１．概要

本規定制定案は、連邦エネルギー規制委員会（以降、本委員会と略）が、かつて法制化した電力業界の実務規格の改定を提案するものである。

対象となる規格は、北米エネルギー標準委員会（NAESB）卸売電力市場担当部門（Wholesale Electric Quadrant：WEQ）が作成したもので、卸売電力市場におけるデマンドレスポンス（DR）やエネルギー効率化（EE）実施結果の使用電力量等の計測と検証（Measurement and Verification：以降M&V）に関係するものである。

２．これまでの経緯

　NAESBと業界標準

NAESBは、電力およびガスの卸売市場／小売市場関係者を会員とする民間標準策定機関で、米国規格協会（ANSI）から標準策定機関として公認されている。
標準策定に当たってはNAESBの会員以外も参加することができ、NAESBが策定した規格は、米国内の電力・ガス業界での業界標準となっている。WEQの業界標準策定は、以下の7つの業界セグメントのコンセンサスが得られたものである：
①エンドユーザ、②配電事業者/負荷サービス会社（Load Serving Entity：LSE）、③送電事業者、④発電事業者、⑤マーケター/ブローカー、⑥独立系統運用者/需給計画立案者、および⑦技術・サービス提供者。
WEQの業界標準が承認されるまでには、以上の7つの業界各々のメンバーの40%以上の賛同と共に、WEQ執行委員会のメンバーの2/3以上の賛同が必要で、WEQの一般会員2/3以上の賛成が得られなければ最終承認とならない。
NAESBは、電力・ガスの卸売市場及び小売市場が正常に機能するよう、市場運営者と市場参加者の情報交換に関する標準を策定するANSI公認の非営利団体として2002年に設立された。本部はテキサス州ヒューストン。その前身は、1994年9月発足したガス業界の標準策定機関（Gas Industry Standards Board：GISB）で、GISBもANSIから業界標準策定機関としての認可を受けていた。

　WEQ部門の業界標準の法制化

2002年の発足以来、NAESBでは卸売電力取引市場に関する業界標準の整理・制定作業を実施し、既に稼働していた電気事業者間の情報交換システム（Open Access Same-Time Information Systems：OASIS）のインタフェースや通信プロトコルその他の実務規格をNAESB内の業界標準に認定、2005年1月18日にFERCに報告している。これを受けてFERCが2005年5月17日、NOPR（Docket No. RM05-5-000）を公開、7月1日までパブリックコメントを募集した後、2006年5月4日、Docket No. RM05-5-000、Order No. 676として、NAESBが策定したWEQの実務規格群を米国内での標準規則とし、卸売電力取引にかかわる組織は、これに従うことを義務づけた。
具体的な内容は、米国連邦法令集（Code of Federal Regulations：CFR）に記載されている。FERCの制定した規制は、CFRの第18編第１部~第399部まであり、上記のOASISのインタフェース及び通信プロトコルに関しては第37部、DRのM&Vを含む公益事業者向けの実務および通信プロトコル（Business Practices and Communication Protocols for Public Utilities）に関しては、第38部に記載されている。

　卸売電力取引市場で使われ出したDRプログラムのM&Vの業界標準の整理

その後、2007年7月、NAESB内にデマンドサイドマネジメント（Demand Side Management：DSM）とエネルギー効率化（Energy Efficiency：EE）を検討する小委員会（DSM-EE SC）が設立された。この小委員会は、効率的な卸売電力市場を作る目的で、「FERC Order 676」に指定された業界標準の見直しを行い、大口需要家対象に使われ出した様々なDRプログラムを分類・分析して、DRのM&Vに関係する実務規格の開発・研究を進め、2009年3月16日、WEQ-015：DRに関するM&Vの業界標準にまとめあげた。
この業界標準には、31の実務規格と、卸売電力取引市場でDRに関するM&Vを実施する上での40の定義が含まれている。ただし、この段階では、DRのM&Vの詳細な技術標準はまだ定められていなかった。

　WEQ部門のDRプログラムのM&Vの業界標準制定をFERCに報告

同年4月17日NAESBは、現時点での業界標準をDRのM&Vに関する第1段階の実務規格（＝Phase I DR M&V Standards）と位置付け、DSM-EE小委員会で引き続き系統運用者（Independent System Operator：ISOやRegional Transmission Organization：RTO）がオーナーとなるDRのM&Vに関して詳細な技術標準の策定作業を実施していることを付記して、新たにWEQ向けDRのM&V業界標準を作成したことを本委員会に報告した（NAESB「RE: Submittal for “Measurement and Verification of Demand Response Products” (Docket No. RM05-5-000)」）。

＃NAESB内では、WEQ用DRのM&V業界標準をベースとして、一般家庭向け（Retail Electric Quadrant：REQ）のDRに関するM&Vの業界標準（REQ-013）の策定も行っていますが、今回はWEQの業界標準の経緯をご紹介していますので、省略します。

　「FERC Order 676-F」：WEQ部門の「Phase I DR M&V Standards」の法制化

NAESBからの報告を受け、2009年9月22日、本委員会は、「Phase I DR M&V Standards」を現行制度に加えるべくNOPRを発行。1か月間パブリックコメントを収集し、2010年4月15日、「FERC Order 676-F」で、NAESBの「Phase I DR M&V Standards」業界標準を米国連邦法令集に加えたことを発表した。その中で、NAESBの「Phase II DR M&V Standards」完成を期待していることを付記している。

　WEQ部門の「Phase II DR M&V Standards」業界標準の作成

NAESBのWEQメンバーは、卸売電力市場で用いられるDRプログラム実施時のM&Vに必要な標準の詳細化を行い、2011年3月21日に業界標準に認定された。そして、同年5月にNAESBから本委員会に新たなバージョン「Phase II DR M&V」規格の完成が報告された。
なお、今回まとめられた業界標準の実務規格群には、DRのM&Vに係わるものだけでなく、エネルギー効率化に関する実務規格も含まれている。

　WEQ部門の「Phase II DR M&V Standards」業界標準の概要

詳細は後述するが、「Phase II DR M&V」規格は、Phase Iより以下の点で仕様が拡張されている：
①メーター計測結果の報告デッドライン、②高度な通知メカニズム、③遠隔測定間隔、④DR実施後の測定データの精度、⑤計測データ報告間隔、および調節幅。
なお、「Phase II DR M&V」規格策定過程において、NAESBのWG内では、標準規格としてどの程度詳細な規定が必要とされるか検討されたが、系統運用者が現在展開しているDRプログラムの実施時に行っているM&Vに対する努力を無視してはならないという点で、ほぼ意見の一致をみた。

　エネルギー効率化基準の策定

DR関連の業界標準作成に加え、2009年7月から2010年12月までNAESBは、卸売電力市場に用いられるエネルギー効率化機器のエネルギー効率の測定と検証のための業界標準について検討している。

この規格は、エネルギー効率化機器のエネルギー削減量を計るための標準的な方法の開発を目指したもので、PJMやニューイングランドISOのマニュアルなどを参考にしている。出来上がった「エネルギー効率化M&V規格（Energy Efficiency M&V Standards）」はエネルギー効率化のベースラインと需要削減値の定義など、6つの新たな定義と63の実務規格から構成されている。

３．「Phase II DR M&V」規格について

　NAESB Phase II Demand Response M&V Standards 

本委員会は、系統運用者が卸売電力市場でDR実行時のM&Vに使用する方法の透明性と一貫性を促進するために、現行制度に「Phase II DR M&V」規格を組み込むことを提案する。
なお、組み込むに当たって、「Phase II DR M&V」規格自体へのコメントと、もっと一般的な見地から、どのような標準化が重要か、このような標準にはどの程度詳細な規定が望ましいか、また、この領域でさらなる改善を行うための最適なメカニズムに関するアイデアを募集する。

「Phase II DR M&V」規格は、「Phase I DR M&V」規格をベースとして作成されたものである。
これらの規格は、ともに2つの部分から構成されており、前半は、装置、技術および4つのDRプログラムカテゴリーの需要削減価値の定量化を計るための基準を定義。後半は、5種類のパフォーマンス評価タイプの実務要件を含んでいる。

「Phase I DR M&V」規格から「Phase II DR M&V」規格の主な変更点は以下の通りである：

•  計測データ報告デッドラインが、エネルギーおよびキャパシティーのDRプログラムカテゴリーでは103日、リザーブおよびレギュレーションのDRプログラムカテゴリーでは55日とした

•  キャパシティーDRプログラムカテゴリーのDR資源には最大で1日前に事前通知が行われる

•  レギュレーションDRプログラムカテゴリーのDR資源提供者は、6秒間隔で系統運用者へ計測データを提供しなければならない

•  4つのDRプログラムカテゴリーすべてにわたって、Phase IIではPhase Iより事後計測の精度への要求が高くなっている

•  ベースラインタイプ Iおよびベースライン タイプ IIのパフォーマンス評価タイプのDRプログラムベースライン調整の時間枠が4時間に定められた

Phase I およびPhase II の実務規格群は、特定のDRサービス用のパフォーマンス評価方法論を展開するために使用可能なフレームワークを提供するが、パフォーマンスを具体的に評価するに足る詳細な特性を指定するまでには至っていない。万一、NAESBの実務標準と系統運用者の管理ドキュメントの間で矛盾が発生した場合は、系統運用者の管理ドキュメントを優先するようNAESBでは推奨している。

4．「Phase II DR M&V」規格に関するディスカッションポイント

DR実施時の計測および検証の標準規格を詳細に定義することでDR資源を提供する需要家ら市場参加者のコストを削減できる。特に複数の卸売電力市場に参加するDRアグリゲーター等は、DRのM&Vが高度に標準化されることによって、参加するISOやRTOの市場ごとにビジネスプロセスに変更を加える必要がなくなる。また、パフォーマンス評価方法を詳細に規定することにより、DR実施時の計測および検証の精度を上げられる可能性があり、結果的にコスト削減につなげられる可能性がある。

2009年に発行した「Phase I DR M&V」のNOPRに、NAESBのメンバーが「Phase I DR M&V」規格に賛同したのは、メンバーの間で今後のNAESBの年間作業計画に、どんどん技術的なM&Vの標準策定作業が盛り込まれ、より多くの詳細な技術基準が出来上がっていくと予期されたからだろうと記載したが、NAESBからの報告にも、以下の記述があった：

• より多くの技術基準が今後必要となる
• 全てのWEQ執行委員会メンバーは、標準に新たな技術的コンテキストを付加するため開発努力を継続する
• 「DSM-EE小委員会」は、既に系統運用の分野でのDRプログラム実施時のM&Vについて、詳細な技術標準型目に入っている

本委員会は、Phase IIへのコメントを求めると同時に、整合性と特異性に関する「FERC Order No.676-F」の文言に照らし合わせて、

• 「Phase II DR M&V」規格が、地域間の違いを乗り越えたM&Vを行う上で十分詳細な定義となっているかどうか、
• また、もっと詳細な定義が必要かどうかについてのコメントを期待している。
• 更に、市場間・地域間の整合性を持たせることがどのくらい需要家や市場参加者のコスト削減に寄与するか、あるいは、エンドユーザが複数の市場に参加でき易くするかに関してもコメントいただきたい。

コメントを提出していただくに当たっては、同時に以下のコメント提出者の情報の提供を期待している：

• すでにDRについて十分経験があり、DR実施後のM&Vに関してベストプラクティスを識別できるかどうか？
• 特にベースライン算定のようなパフォーマンス評価が必要なタイプのDRに関しての経験があるか？

また、詳細化や一貫性の強化につながる下記のようなコメントを歓迎する：

• 例えば、一貫した遠隔検針への要件は、ベースライン決定のための一貫したアプローチよりも重要であるとか、
• 天候による微調整の手続きにも取り組むべきだとか、
• 各地のRTOやISOの特異性を考慮して、より一貫性のあるM&Vを行うためにはどのようなアイデアがあるか

本委員会は、これまでNAESB-WEQが成し遂げた実務規格策定の労を評価するとともに、NAESB内での実務規格策定の過程で、様々な参加者から、系統運用への個々のDRプログラム導入実施で費やされた実務規格策定努力とダブルエフォートにならないか懸念が示されたということを理解している。そこで、各地のRTOやISOの系統運用で広範に利用可能な、より本質的な「DR M&V」規格が必要かどうか、そして、もし必要なら、NAESB、本委員会主導、あるいはその他のプロセスのうち、誰が規格策定作業を担うべきかをうかがいたい。更に、それをNAESBに委託する場合、NAESBとどのRTOやISOの組み合わせで規格化作業を行うのがベストかのご意見も頂戴したい。

以上、2012年4月24日付けで公開された「Standards for Business Practices and Communication Protocols for Public Utilities　~　A Proposed Rule by the Federal Energy Regulatory Commission on 04/24/2012」のデマンドレスポンスの標準に関連する前半部分についてご紹介しました。
長くなってきましたので、今回はここまでとしますが、米国におけるNAESBの組織の位置づけや、FERCの立ち位置など、米国電力業界の仕組みを垣間見ることができた気がします。

しばらく、ブログ更新をご無沙汰していましたが、懸案だったデマンドレスポンスとOpenADRに関する本の原稿を書き終え、今後は、もう少し頻繁にブログをアップデートしていこうと思っていますので、よろしくお願いします。

以下、まだ校正前ですが、多分12月にインプレスR&D インターネットメディア総合研究所から発刊される『デマンドレスポンスとOpenADR 標準の最新動向 ２０１２（仮題）』の目次構成は、以下の通りです。

はじめに

第1章　デマンドレスポンスとは
1.1 従来の電力需給調整メカニズム
1.1.1 電力供給側での需給調整メカニズム
1.1.2 電力需要側での需給調整メカニズム
1.2 デマンドレスポンスによる需給調整メカニズム
1.2.1 電気料金ベースのDRプログラム
1.2.2 契約／インセンティブベースのDRプログラム

第2章　デマンドレスポンスの起源と事例
2.1 デマンドレスポンスの起源と進展
2.1.1 DRの起源
2.1.2 カリフォルニア州におけるDRの進展
2.1.3 欧州におけるDRの進展
2.2 デマンドレスポンスプログラムの体系
2.2.1 用途からみたDRプログラムの種類
2.2.2 小売市場のDRプログラム
2.2.3 卸市場のDRプログラム
2.2.4 現在使われているDRプログラムのまとめ

第3章　デマンドレスポンスの構造
3.1 DRのデータモデル
3.1.1 DRイベントのデータモデル
3.1.2 DRシグナルのデータモデル
3.2 DRの通信モデル
3.2.1 DRプログラムとDRの通信モデル
3.2.2 DRシグナルの種類とDRの通信方式
3.2.3 DRシグナルの発信の仕方
3.3 DRのビジネスモデル
3.4 DRを実施するためのシステムアーキテクチャ
3.5 DRに関する標準
3.5.1 OpenADR
3.5.2 Smart Energy Profile （SEP）
3.5.3 IECのCommon Information Model（CIM）
3.5.4 中国のDR標準Power Demand Response
3.5.5 もう1つのDRに関する標準

第4章　OpenADR
4.1 OpenADRに関連する組織
4.2 OpenADRの論理モデル
4.2.1 OpenADRのシステムアーキテクチャ
4.2.2 OpenADRに関連するビジネスロール
4.2.2 OpenADRの情報伝達モデル
4.3 OpenADRのデータオブジェクトとサービス
4.3.1 OpenADRのデータオブジェクト概要
4.3.2 DRビジネスプロセスとEIサービス
4.3.3 EiRegisterPartyサービス
4.3.4 EiEnrollサービス
4.3.5 EiEventサービス
4.3.6 EiQuoteサービス
4.3.7 EiReportサービス
4.3.8 EiAvailサービス
4.3.9 EiOptサービス
4.3.10 EiMarketContextサービス
4.4 OpenADR2.0プロファイル仕様
4.4.1 OpenADR2.0のプロファイルと機能セットの関係
4.4.2 OpenADR2.0aの機能セット
4.4.3 OpenADR2.0aの認証手続き

第5章　デマンドレスポンスの本質と意義
5.1 日本におけるDRの評価の推移
5.1.1 日本における3.11より以前のDRに対する評価
5.1.2 日本における3.11以降のDRに対する評価
5.2 DRの本質と意義
5.2.1 DRの本質
5.2.2 DRの意義
5.4 日本でのDR普及に関する懸念事項

付録.1　OpenADR2.0aプロファイルXMLスキーマ図

付録.2 OpenADR 2.0a適合性規則集

3.5.5で、本日取り上げた「DRに関連するもう1つの標準」も取り上げています。

 

終わり