需給調整市場とは｜調整力の5つの商品区分と取引の仕組みをわかりやすく解説

電気は、つくる量と使う量が常にぴったり一致していないと、周波数が乱れて停電につながります。とはいえ、需要も再生可能エネルギーの出力も、刻一刻と変わります。このズレを瞬時に埋めているのが「調整力」であり、それを取引するのが需給調整市場です。

需給調整市場とは、周波数を保つために必要な調整力を、全国大で取引する市場を指します。2021年に始まったばかりの、比較的新しい市場です。

本記事では、需給調整市場の役割から、調整力の5つの商品区分、取引の仕組み、火力から蓄電池・VPPまで広がる担い手、そして卸電力市場や容量市場との違いまでを、わかりやすく解説します。電力・エネルギーを学ぶ特集の調整力編として、お役に立てれば幸いです。

需給調整市場とは｜調整力を取引する市場

まずは、需給調整市場という言葉の意味と、調整力を市場で調達する理由を押さえましょう。ここが分かると、電力の安定供給を支える裏側が見えてきます。

需給調整市場とは

需給調整市場は、電気の周波数を保つための調整力を、売り買いする場です。調整力を提供したい事業者が応札し、必要とする一般送配電事業者が調達します。

電気の周波数は、需要と供給が一致しているときに、東日本なら50Hz、西日本なら60Hzに保たれます。この一致が崩れると周波数がずれ、機器の不調や、最悪の場合は大規模停電を招きかねません。だからこそ、ズレを瞬時に補う調整力が欠かせないのです。電力システムの安定を、陰で支える存在といえます。

調整力とは何か

調整力とは、需要と供給のズレを埋めるために、発電量や需要量を増やしたり減らしたりする能力のことです。

たとえば、急に気温が上がって冷房需要が跳ね上がったとします。このとき、待機していた発電機の出力を上げて供給を増やせば、需給は再び一致するわけです。逆に、太陽光の出力が雲で急に落ちたときは、別の電源がその穴を埋めます。こうした「いざというときに動かせる余力」が、調整力の正体です。発電を増やす方向だけでなく、需要を減らす方向の調整も含まれます。

なぜ市場で調達するのか

かつて調整力は、各エリアの送配電事業者が、自社の管内で個別に確保していました。しかし、それでは地域ごとに余力が偏り、コストも割高になりがちでした。

そこで、電力システム改革による発送電分離を背景に、調整力を競争的に調達する仕組みへと舵が切られたのです。全国の事業者が応札し、安い調整力から順に約定する。この方式なら、社会全体のコストを抑えながら、必要な調整力を確保できます。発送電分離の経緯は、関連記事の電力システム改革とは｜3つの柱・小売自由化と発送電分離もあわせてご覧ください。

5つの商品区分｜応動時間で分かれる調整力

調整力と一口にいっても、求められる速さはさまざまです。需給調整市場では、5つの商品に区分されています。

一次・二次・三次の全体像

調整力は、応答の速い順に、一次調整力・二次調整力・三次調整力と呼ばれます。さらに二次と三次はそれぞれ2種類に分かれ、全部で5つの商品です。

イメージとしては、リレーのようなものです。需給がずれた瞬間、まず最も速い一次調整力が反応します。続いて二次調整力が引き継ぎ、最後に三次調整力が長めの時間を支える。こうして役割をバトンタッチしながら、周波数を保ち続けているのです。

応動時間と継続時間で分類

5つの商品を分けるものさしは、主に二つあります。指令を受けてから動き出すまでの速さを示す応動時間と、出力を維持できる継続時間です。

最も速い一次調整力は、10秒以内に応動します。次の二次調整力は5分以内、三次調整力①は15分以内、三次調整力②は45分以内と、段階的にゆるやかになります。瞬時のブレには速い調整力、数十分かけて変わる変動には遅い調整力を割り当てる。こうして、過不足なく効率的に需給を整える狙いです。

2024年度に全商品が出そろう

需給調整市場は、いきなり全商品が始まったわけではありません。まず2021年4月に、応動のゆるやかな三次調整力②から取引がスタートしました。

その後、商品は段階的に追加されていきました。応答の速さが求められ、技術的なハードルも高い一次調整力や二次調整力を含め、すべての商品の取引が始まったのは2024年度のことです。これにより、瞬時から数十分までの幅広い調整力が、全国大の市場で取引される体制が整いました。

どう取引されるのか｜取引の仕組み

需給調整市場では、調整力がいつ、どのように売買されるのでしょうか。広域調達と価格の仕組みを見ていきます。

全国大での広域調達

需給調整市場の大きな特徴は、エリアの垣根を越えて、全国から調整力を調達する点にあります。「広域需給調整システム」と呼ばれる仕組みが、これを支えています。

あるエリアで調整力が足りなくても、連系線を通じて、余力のある別のエリアから融通できます。安い調整力から順に使うため、地域ごとに個別調達していた時代より、コストを抑えやすくなりました。電気そのものの流れと同じく、調整力もまた、全国でやりくりされる時代に入ったのです。

kW価格とkWh価格

需給調整市場の対価は、二段構えになっています。一つは、調整力をいつでも出せるよう待機しておくことへの対価であるkW価格（ΔkW価格）です。

もう一つが、実際に発電や需要調整を行った電力量に対して支払われるkWh価格です。たとえるなら、kW価格は「待機料」、kWh価格は「出来高払い」にあたります。事業者は、ただ余力を確保しておくだけでも、実際に動いたときにも、それぞれ報酬を受け取れる仕組みです。

ゲートクローズと前日・当日取引

調整力の取引は、前日から当日にかけて行われます。事業者が応札できる期限を、ゲートクローズと呼びます。

需給調整市場では、実際に電気を使う1時間前が、このゲートクローズにあたります。それまでに事業者は応札し、必要な調整力が確保されます。直前まで取引できることで、天候の変化などで揺れ動く需給の見通しに、きめ細かく対応できるわけです。卸電力市場の仕組みは、関連記事の電力市場とは｜JEPXのスポット市場・価格の決まり方と高騰の理由もあわせてご覧ください。

調整力の担い手｜火力からVPP・蓄電池まで

調整力を提供するのは、大きな発電所だけではありません。担い手は、いま大きく広がりつつあります。

火力・揚水という従来の担い手

調整力の主役を長く務めてきたのが、火力発電と揚水発電です。どちらも、出力を機動的に増減できる点が強みです。

とりわけ揚水発電は、電気が余るときに水をくみ上げ、足りないときに放水して発電する、いわば巨大な蓄電池のような存在です。需給のバランスを取るうえで、欠かせない役割を担ってきました。火力も、出力をこまめに調整できるため、いまも調整力の中心です。

蓄電池の参入

近年、新たな担い手として急速に存在感を増しているのが、大型の蓄電池です。送電網につなぐこうした蓄電池は、系統用蓄電池と呼ばれます。

蓄電池の強みは、その反応の速さにあります。指令を受けてから一瞬で充放電を切り替えられるため、最も速い一次調整力にも対応できます。再生可能エネルギーが余る時間帯にためておき、足りない時間帯に放出する。そんな柔軟な使い方ができる点でも、調整力として大きな期待を集める存在です。

VPP・DRとアグリゲーター

担い手の広がりは、供給側だけにとどまりません。需要側の機器も、調整力になり得ます。ここで登場するのが、VPP（仮想発電所）とDR（デマンドレスポンス）です。

VPPは、各地に点在する蓄電池やEV、自家発電などを、通信で束ねて一つの発電所のように制御する仕組みを指します。DRは、工場や家庭の電気の使い方を増減させて、需給を調整します。これらを取りまとめ、市場へつなぐ事業者が、アグリゲーターです。小さな調整力を集めて大きな力に変えるこの仕組みは、再エネ時代の鍵を握っています。VPPやDRについては、特集の別記事でくわしく取り上げます。

卸市場・容量市場との違い

電力にはいくつもの市場があり、混同しがちです。需給調整市場が、卸電力市場や容量市場と何が違うのかを整理します。

卸電力市場との違い

卸電力市場、たとえばJEPXのスポット市場で取引されるのは、実際に使う電気そのもの、つまり電力量（kWh）です。「明日の昼に使う電気を、いくらで買うか」を決める市場といえます。

一方、需給調整市場で取引されるのは、電気そのものではなく、需給のズレを埋める調整力です。いわば、卸電力市場が「電気の売買」なら、需給調整市場は「バランスを保つ力の売買」にあたります。両者は補い合う関係といえます。

容量市場との違い

容量市場は、将来にわたって必要な発電設備を確保しておくための市場です。取引されるのは、「いざというときに発電できる能力（kW）」であり、4年先の供給力を前もって押さえておきます。

これに対し需給調整市場は、もっと直前、リアルタイムに近い時間軸で、需給のズレを埋める調整力を取引します。容量市場が「将来の備え」なら、需給調整市場は「今この瞬間の調整」を担うわけです。時間軸の違いこそ、両者を分ける大きなポイントです。

3つの市場の役割分担

整理すると、3つの市場はそれぞれ別のものを取引しています。卸電力市場は電気そのもの（kWh）、容量市場は将来の発電能力（kW）、需給調整市場はリアルタイムの調整力（ΔkW）です。

これらは競合するものではなく、役割を分担しながら、電力システム全体を支えています。複数の市場が組み合わさることで、安定供給と効率的なコストの両立がはかられているのです。

まとめ｜需給調整市場は再エネ時代の安定供給を支える

需給調整市場は、周波数を保つ調整力を全国大で取引する、新しい市場です。最後に、要点を振り返りましょう。

• 需給調整市場とは、同時同量を保つための調整力を全国大で取引する市場である
• 調整力は応動時間に応じて5つの商品に分かれ、一次は10秒以内、三次②は45分以内に応動する
• 2021年4月に三次②から始まり、全商品が出そろったのは2024年度である
• 対価は待機へのkW価格と出来高のkWh価格の二段構えで、実需給1時間前のゲートクローズまで取引される
• 担い手は火力・揚水から蓄電池・VPP・DRへ広がり、卸市場・容量市場とは取引対象と時間軸で役割を分ける

再生可能エネルギーが増えるほど、出力の変動は大きくなり、それを吸収する調整力の価値は高まります。需給調整市場は、再エネ時代の安定供給を市場の力で支える、重要な土台といえるでしょう。再エネ電力の調達は再生可能エネルギー調達とPPAとは｜調達手法の種類と企業の選び方、ESG・脱炭素の全体像はESGとは｜意味・E/S/G・情報開示・投資まで完全ガイドもあわせてご覧ください。