容量クレジット

容量クレジット（CC、容量値^[1]または定格低減係数^[2]とも呼ばれる）は、特定の時点（通常はシステムストレス時）で信頼できる発電所の設備容量の割合であり^{[3] 、多くの場合、}定格容量のパーセンテージとして表されます。従来の（ディスパッチ可能な）発電所は、十分な量の燃料があり稼働している限り、通常、全出力で電力を供給できるため^[1]、このような発電所の容量クレジットは100%に近くなります。容量クレジットの定義によっては、正確に100%になります（以下を参照）。^{[4] [より適切な情報源が必要]}変動性再生可能エネルギー（VRE）発電所の出力は、制御できない天然資源（通常は太陽または風）の状態に依存するため、機械的および電気的に健全なVRE発電所でも、必要に応じて定格容量（定格でも容量係数レベルでも）で発電できない可能性があり^[1] 、 CCは100%よりはるかに低くなります。容量クレジットは、天候に左右される発電システムから確実に供給できる安定した電力を大まかに見積もるのに役立ちます。 ^[5]たとえば、風力発電の容量クレジットが5%と低いものの現実的な値（Ensslin et al. ^{[6]参照）の場合、}電力網の信頼性を同じレベルに保ちながら1GWの化石燃料発電所を永久に廃止するには、 20GW相当の風力発電をシステムに追加する必要があります。

容量クレジットには類似した定義がいくつかある: ^{[1] [7]}

• 有効負荷容量（ELCC ）は、選択された信頼性指標（通常は負荷損失確率）を低下させることなく、プラントが追加された後、システムに追加できる追加負荷として容量値を定義します。 ^{[7]無次元CCとは異なり、ELCCは電力単位（}メガワット）で表されます。カリフォルニア州の規制当局は、リソース適正性の計算に、適格容量（QC ）という別の用語を使用します。ディスパッチ可能なプラントの場合、QCは自己評価され、ユニットの最大電力まで高くなる可能性があります。^[8]風力および太陽光の場合、QCはELCCモデリングに基づいています。^[9]コジェネレーション、バイオマス発電、水力発電、および地熱発電の場合、生産履歴が使用されます。^[10] 正味適格容量（NQC）はQCに似ていますが、大規模な発電所の場合、発電機とグリッドの接続を考慮に入れます。^[11] ELCCメトリクスは1966年にガーバーによって導入されました。^{[12] [7]}${\displaystyle NQC=QC}$
• 等価従来型容量（ECC）は、新設発電所の追加電力を従来型発電所の電力と比較し^[7]、リスク指数の値を維持しながらVRE発電所に置き換えることができる従来型発電容量の量を直接表します。同様の指標として、発電所の貢献を完全な常時フル稼働発電所の貢献と比較することを等価固定容量またはEFCと呼びます。^[13]
• ピーク期間の可用性のパーセンタイルは、ピーク需要時の電力配分の選択された最悪のパーセンタイル（たとえば、5 番目に低い）での容量を計算することによって容量値を定義します。

容量クレジットは、容量係数（CF）よりもはるかに低くなる可能性があります。あまり起こりそうにないシナリオですが、電力システムにとって最もリスクの高い時間が日没後である場合、結合型エネルギー貯蔵のない太陽光発電の容量クレジットは、そのCFに関係なくゼロになります^[3]（このシナリオでは、太陽光発電設備を追加した後も、既存のすべての従来型発電所を保持する必要があります）。より一般的には、ピーク負荷の時間帯（または季節）がエネルギー生産量が多い時間帯とあまり相関しない場合、CCは低くなります。^[14] Ensslin et al. ^{[6]は、風力発電のCC値が40％から5％の範囲であり、}風力発電の普及率が高まるにつれて値が低下することを報告しています。

導入率が非常に低い場合（数パーセント）、システムがピーク時に実際にVREに依存せざるを得なくなる可能性が無視できる場合、VREプラントのCCはその容量係数に近くなります。^[6]導入率が高い場合、天候は同種のプラントすべてに同時に同じ方法で影響を及ぼす傾向があり、風が弱いときにシステムにストレスがかかる可能性が高くなるため、^[15] VREプラントの容量クレジットは減少します。VRE設備の地理的多様性が高ければ高いほど、必要な負荷をすべて処理できるグリッドを前提として、容量クレジット値が向上します。^[6] 1つのVRE資源の普及率を高めることは、別のVRE資源のCCの増加にもつながります。例えば、カリフォルニア州では、CCの増分が低い太陽光発電容量の増加は、2023年には8%、2026年には6%に低下すると予想されていますが、^[16]他の電源からのピーク需要を夕方遅くにシフトするのに役立ちます。^[17]このとき風はより強くなるため、同じ期間内に風力発電のCCは14%から22%に増加すると予想されます。^[16]カリフォルニア州の電力会社による2020年のELCCの調査では、太陽光発電についてさらに悲観的な値が推奨されています。2030年までに太陽光発電のELCCは「ほぼゼロ」になります。^[18]カリフォルニア州公益事業委員会の2021年と2023年の命令では、2035年までにNQC15.5GW、定格容量85GWの再生可能エネルギー発電容量を追加することを意図しており、^[19]再生可能エネルギー（太陽光と風力の組み合わせ）に地熱、バッテリー、長期貯蔵、需要反応を組み合わせた計画NQCが15.5/85 = 18%になることを意味しています。

一部の地域では、ピーク需要はエアコンによって夏の午後と夕方に発生しますが、^[14]風は夜間に最も強く、洋上風は冬に最も強くなります。^{[20]この結果、このような風力発電の可能性のある場所ではCCが比較的低くなります。たとえば、テキサス州では}陸上風の予測平均は13%、洋上風は7%です。^[21]

英国では、太陽光発電がシステムの適正性に及ぼす貢献は小さく、主に太陽光発電を利用することで夜遅くまで蓄電池をフル充電した状態に保つことができるシナリオによるものです。^[22] 2019年のNational Grid ESOは、以下のEFCベースのディレーティングを計画することを提案しました。^[23]

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