不確実性が増す世界におけるエネルギー転換：予測可能性がこれまで以上に重要な理由

地政学的リスク、燃料価格の変動、急速な再生可能エネルギーの連系、政策や規制の変化の影響により、エネルギー市場はこれまで以上に不確実性が増しています。系統計画を行う機関、投資家、電力事業運営者、電力トレーダーにとっては常に変化する市場に注意を払い、予期しない事態に備えることが重要です。組織が不確実性の増す電力市場の変化に迅速に対応するためには、技術と知識の両方が大事な役割を果たします。シナリオがどのように展開するかを予測し、最適な将来の運用を確保するための意思決定を可能にする能力がこれまで以上に必要とされています。予測分析は、送電および資産計画、投資、負荷と発電、リスク管理および取引の分野でのシミュレーションモデリングと予測を通じて影響分析を支援できます。

送電計画：系統の信頼性を強化

エネルギー転換は、垂直統合型の電力会社が大規模な発電所で電力を生産し、需要家に送電する中央集権型の電力システムから、分散型のエネルギーシステムへの移行を促進しています。この分散型システムでは、発電設備が分散型の再生可能エネルギー源、バッテリー貯蔵、家庭や企業でのよりローカライズされた発電などに置き換えられます。その結果、系統の運用は、限界に近づいています。系統運用者、規制当局、政策立案者は、将来の電力システムの研究を行い、未知の運用条件に移行する際の電力システムの新たな問題を理解し、既知のシステム要件とのギャップを定量化する必要があります。

系統計画は、さまざまな送電プロジェクトを評価し、最適なサイトとサイズ、システムコストと混雑の削減を見つけ、各プロジェクトの費用対効果の指標を提示するという課題に直面しています。

日立エナジーの発電および送電のためのモデリングシステム(電力市場・需給シミュレーションツールPROMOD)は、エリア毎の電力価格およびノードの地域別限界価格(LMP)予測、再生可能エネルギーの立地および削減分析、金融的送電権(FTR)評価、環境分析、資産評価、地域社会や経済に与える影響を評価する分析、送電混雑分析など、さまざまな計画能力を提供します。これらの機能により、市場参加者はデータに基づいた意思決定を行ったり、資本配分を最適化したり、グリッド全体の効率を向上させたりすることができます。

容量拡大：電力需要のニーズに対応

IEAによると、世界の電力需要は2027年までに毎年約4%のペースで拡大すると予測されています。これは、産業、空調、電化、データセンターの利用が増加することによるものです。今後3年間で増える需要のほとんどは、新興国および発展途上国からのものであり、これらの国々が需要増加の85%を占めています。

発電事業者は、技術の進歩、老朽化した資産、自前での発電設備の運用対市場調達という選択肢などを考慮しながら、将来の需要と契約義務を満たすという複雑な課題に対処しています。長期的な設備計画と信頼性要件は、日立エナジーの発電設備の増強シミュレーションを使用することで達成できます。これにより、ユーザーはシミュレーションを実行し、発電設備買収の評価、CO₂排出量の遵守、再生可能エネルギーの発電目標などの戦略を効率的に評価および立案し、期間中のシステムコストの増加を最小限に抑えることができます。これには、発電の種類、燃料、設備容量、立地、供給信頼度の要件を満たすためのタイミングを考慮した、長期的な20〜30年の設備投資計画が含まれます。このソリューションは、混合整数計画問題(MIP)または線形計画法(LP)アルゴリズムを使用しており、任意の期間について、既存の設備と将来の拡張計画を反映して、問題を解決します。

卸売市場でより多くの分散型エネルギーリソース(DER)が導入され、価格の変動を抑えることができる一方で、多くの市場はこれらのDERが広範なエネルギーシステムにどのように適合し、系統にどのような影響を与えるかを理解し始めたばかりです。この点でも、発電設備の増強シミュレーションは、電気事業者、市場参加者など、さまざまな視点からこれらの個々の提DERの影響を詳細に分析する能力を提供します。

市場シミュレーション：複雑な相互作用の理解

市場シミュレーションは、規制の変更、燃料価格の変動、需要の変化などの要因をモデル化することで、異なる市場条件をテストするための仮想空間を提供します。再生可能エネルギーと従来の発電設備の正確なモデル化は、送電事業者、系統計画担当者、再生可能エネルギーのデベロッパー、マーケター、トレーダーにとって重要です。検討とシミュレーションにより、送電プロジェクトや発電設備投資の最適な立地と規模を決定し、運用計画を最適化することができます。

トレーダーにとって、これらのシミュレーションは、送電の混雑、発電機の可用性、入札行動、需要の成長が市場価格に与える影響を判断することで、ポートフォリオのストレステストに役立ち、予期しない価格変動のリスクを減らします。電力市場・需給シミュレーションツールPROMODは、制約を考慮した発電機の起動停止計画(Unit Commitment)と経済負荷配分(Economic Dispatch)を実行し、ノードおよびエリアレベルでの発電と送電の影響を算出します。さらに、モデリングを通じて異なる市場および規制条件下での将来の発電設備の稼働率を予測し、さまざまな結果の定量的な比較を可能にします。例えば、これによりトレーダーは最適な収益とリスク分配を目指して複雑なPPA構造を評価することができます。

長期的なファンダメンタル予測：銀行/投資家のニーズに応える市場収益予測

エネルギー市場での投資決定を行う際、電力会社、金融業者、デベロッパー、その他の投資家は、第三者によるエネルギー価格データを含む中立的な報告書を必要とし、事業期間にわたる市場価格の基本予測を含むビジネスケースを作成します。この分析は、日立エナジーの電力価格予測レポート(Power Reference Case)のように、毎時、毎月、毎年ごとの電力卸売価格、月・年単位の要領価格、年間の排出価格、再生可能エネルギーへの支援価格等を含む、整合性のある予測を生成します。必要に応じて、日立エナジーのアドバイザリーサービスのような市場に関する詳細な知識を持つ専門家が、モデルの精度と意思決定を向上させるために、ソフトウェア、データ、およびアドバイザリーサービスの組み合わせを提供します。

AIによる予測：競争優位性を生み出すデータ活用

人工知能は、正確な需要予測と価格予測を提供することでエネルギー取引を変革しています。機械学習アルゴリズムは、天候パターン、市場動向、過去の取引行動などの膨大なデータセットを分析し、リアルタイムの洞察を生成します。従来の予測モデルやシステムでは、再生可能エネルギーの不確実性をうまく扱えず、正確な予測に必要な膨大なデータを統合できないことが多く、予測精度に課題があります。

エネルギー供給がますます分散化し、天候に依存するようになっている現代において、負荷、生産、価格の予測は不可欠です。日立エナジーの「ノストラダムスAI」のようなAI予測技術は、過去のデータと機械学習アルゴリズムを活用して、需要、生産、価格の変動を予測する高度な機能を提供します。その結果、予測精度が大幅に向上し、エネルギー取引業者ややポートフォリオマネージャーが市場の動きを先読みし、戦略を柔軟に調整できるようになります。

What-Ifシナリオ分析：あらゆる可能性への備え

エネルギー市場は、規制の変化や予期せぬ障害など、さまざまな要因によって形成されます。What-Ifシナリオ分析を活用することで、トレーダーはさまざまな不測の事態の影響を評価できます。ポートフォリオをさまざまな混乱に対してシナリオ分析することで、トレーダーはリスクを最小限に抑え、市場機会を生かすヘッジ戦略を構築できます。さらに、What-Ifシナリオを用いた高度な分析は、市場リスクの評価、ポジションの監視、意思決定をサポートするリスク指標の提供を可能にします。

取引においては、アルゴリズムがシミュレーションや最適化に活用されます。日立エナジーが提供する次世代のエネルギートレーディング＆リスクマネジメント(ETRM)システムは、What-Ifシナリオの作成をサポートし、価格や取引量の変化がポートフォリオや損益(P&L)に与える影響を可視化できます。また、取引量や価格に関する設定値、平均値、変化量、目標値に基づいて、市場戦略を支えるメカニズムを構築することが可能です。

“リアルタイム”で動作するETRMシステムは、ポジションの変化を報告し、市場情報を即座に受信し、各種取引所と直接連携することで、こうした運用を可能にします。What-Ifシナリオは、企業が代替的な状況に迅速かつ効果的に対応できるようにし、事前に構築した戦略に基づいて行動できるようにします。

未来の予測は、非常に難しい

低炭素経済への移行は、計画や取引に新たな挑戦をもたらしています。意欲的な環境目標は、電化されたゼロカーボン経済への移行に伴い、卸売・小売市場に影響を与えています。エネルギー分野が進化を続ける中で、成功の鍵となるのは「予測可能性」です。

高度な計画ツールの導入、AIによる洞察の活用、市場の不測の事態への備えによって、送電事業者、プランナー、再生可能エネルギー資産の開発者、マーケター、トレーダーは、不確実性をチャンスへと変えることができます。正確な予測を行うためには、膨大なデータを統合できる次世代ツールが求められています。

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