ハイブリッド給湯機に関するデマンドレスポンス（DR）検討報告
資料の目的
この資料は、ハイブリッド給湯機の国内における**デマンドレスポンス（DR）**の現状および諸外国の制度の検討状況を示すことを目的としている。
- 提出者: MRI（三菱総合研究所）
- 日付: 2025年8月28日
ハイブリッド給湯機のデマンドレスポンスの現状
調査の概要
調査では、ハイブリッド給湯機のDRready要件案について議論するため、ハイブリッド給湯機メーカーに対して以下の項目についてヒアリングを行った。
- DRの仕組み
- DRのユースケース
- DRの運用と機器の連携イメージ
- DR関連サービスとの意見
- ハイブリッド給湯機の運転モード
- 外部制御への対応状況
DRの仕組み
ヒアリングの結果、DR制御の仕組みには以下の2種類が確認された。
通信には以下のプロトコルが使用される。
- ECHONET Lite（GW-機器間）
- MQTTSやHTTPS（機器メーカーサーバ-機器間）
GW経由型の具体例
- HEMS GWを活用したDR
- DRサービス直型のDR
機器メーカーサーバ経由型の具体例
- 機器メーカーサーバを活用したDR
DRの現状のユースケース
ヒアリングから、ハイブリッド給湯機のDRのユースケースは以下の2つに分類される。
-
経済DR:
- 計画値の最適化や収益拡大を目的とし、前日に計画を書き換える。
-
インバランス回避:
DRサービス機能の担い手
DRサービス機能の担い手は以下のように分類される。
| DRサービス機能の担い手 | 主要構成 |
|---|
| ① アグリゲータ | 小売電気事業者 アグリゲータ 機器メーカー 需要家 |
| ② 小売電気事業者兼アグリゲータ | 小売電気事業者兼アグリゲータ 機器メーカー 需要家 |
| ③ 機器メーカー兼アグリゲータ | 小売電気事業者兼アグリゲータ 機器メーカー 需要家 |
| ④ 機器メーカー兼小売電気事業者兼アグリゲータ | 機器メーカー兼小売電気事業者兼アグリゲータ 需要家 |
DRの運用
DRの運用では、以下の4通りの指令が想定される。
| タイミング | DRサービス（アグリゲーター） | 機器メーカーサーバ等 | 機器（ハイブリッド給湯機） |
|---|
| DR可能量 確認 | DR可能量 確認 | | DR可能量 確認 |
| DR指令 送信（前日等） | DR指令 送信 | | DR指令 受信 |
| 沸き上げ時 | 現在の消費電力の確認 送信 | 現在の消費電力の推定値 受信 | 現在の消費電力の確認 受信 |
課題と提言
ヒアリング結果から以下の課題が確認された。
- データ項目の統一
- サーバ間連携コストの負担
- ユーザのランニングコスト増加への対応
- DR可能量の計算方法の統一
- セキュリティ対策
機器の運転モード
ハイブリッド給湯機は以下の2つの運転モードが確認されている。
- 通常モード: 残湯量や使用量予測を基に毎時沸き上げ判断を行う。
- PVモード: 昼間の自家消費を最大化するために高温での沸き上げを行う。
外部制御への対応状況
2024年度の出荷予定に関する情報は以下の通りである。
- 国内のハイブリッド給湯機の出荷台数は約3.8万台と見込まれる。
- 機器メーカーサーバ経由での外部制御可能なポテンシャルを持つ割合は**100%**である。
諸外国における制度の検討状況
国際的な取り扱い
- 英国: ハイブリッド給湯機を含むDRready要件がある。
- 米国、豪州、欧州: 電気給湯器またはヒートポンプ給湯機に含まれると想定される。
| 国 | 位置づけ | 対象機器 |
|---|
| 米国 | 義務化 | 電気給湯器、ヒートポンプ給湯機、ハイブリッド給湯機 |
| 英国 | 義務化 | ハイブリッドヒートポンプ |
| 豪州 | 義務化に向けた検討 | 電気給湯器、ヒートポンプ給湯機、ハイブリッド給湯機 |
| 欧州 | 義務化に向けた検討 | DR一般、蓄電池、分散電源 |
ハイブリッド給湯機におけるDRready要件の検討状況
背景
英国では、政府がハイブリッド給湯機に対するDRready要件を検討している。2021年に発表された「Transitioning to a net zero energy system: Smart Systems and Flexibility Plan」に基づくエネルギー政策の一環である。
主要な検討内容
政策スケジュール
| 年 | 内容 |
|---|
| 2021 | エネルギー安全保障とネット・ゼロへの移行に向けた政策発表。 |
| 2022 | EV充電器に関するDRready規則が法律として施行。 |
| 2024 | 実装に向けたコンサルテーション。 |
| 2025 | 政府の回答が公表される予定。 |
| 2027 | 規制第一段階施行予定。 |
| 2029 | 規制第二段階施行予定。 |
提案されている義務化の対象
- 義務化済み: EV充電器
- 義務化: ヒートポンプ給湯機、ハイブリッド給湯機など
- 義務化保留: 家庭用蓄電池、間接式電気温水タンクなど
DRready要件の具体的内容
- ドメインのニーズに基づいて、出力調整や稼働タイミングの変更が必須である。
- 特にハイブリッド給湯機は、DR指令時に代替熱源を用いて熱需要を満たすことが求められる。
共通の要件
| 項目 | スマートマンデート要件 |
|---|
| 出力調整 | 価格信号や指令に応じた出力の変更 |
| デバイス通信 | 双方向通信機能を備え、状態信号を送信可能 |
| 相互運用性 | スマート機能が失われないこと |
| 安全性 | ユーザーの安全を優先する |
| 通信途絶時機能 | 通信切断でも暖房や給湯機能を維持 |
ハイブリッド給湯機固有の要件
| 項目 | スマートマンデート要件 |
|---|
| ハイブリッドヒートポンプ | DR指令時に代替熱源を利用し熱需要を充足できること |
市場動向
英国におけるハイブリッドヒートポンプの年間販売台数は増加しているが、依然としてヒートポンプ給湯機には及ばない。2022年の販売台数はハイブリッドヒートポンプが3,300台であり、他の機器と比較すると小規模である。
DRに関する期待
需要側の系統混雑や電気・ガス料金の構造から、ハイブリッド給湯機の導入に対するマクロなニーズが高まっている。電気からガスへのスムーズな切替えが消費者のコスト削減につながる可能性がある。
結論
ハイブリッド給湯機に関するDRの現状は進展中であり、今後国内外での制度の整備が重要である。特に、データ連携やコスト面における課題が解決されることが期待される。また、英国ではハイブリッド給湯機にDRready要件を義務化することで、フレキシビリティの向上が目指されている。今後の政策展開においてハイブリッド給湯機が重要な役割を果たすことが期待される。
