需要応答

デマンドレスポンスとは、電力需要と供給をよりよく一致させるために、電力会社の顧客の電力消費量を変更することです。 ^[1] 21世紀になって揚水発電やバッテリーのコストが下がるまで、電気エネルギーを簡単に貯蔵することができなかったため、電力会社は伝統的に、発電所の生産率を抑制したり、発電ユニットをオンラインまたはオフラインにしたり、他の電力会社から電力を輸入したりすることで、需要と供給を一致させてきました。一部の発電ユニットはフルパワーになるまでに長い時間がかかり、一部のユニットは運用コストが非常に高く、需要が利用可能なすべての発電所の容量を合わせたよりも大きい場合があるため、供給側で達成できることには限界があります。エネルギー需要管理の一種であるデマンドレスポンスは、供給を調整するのではなく、電力の需要を リアルタイムで調整することを目指しています。

電力会社は、一日の特定の時間帯に電力が安くなるシンプルなオフピークメータリングや、明示的な要求や価格の変更を顧客に伝えることができるスマートメータリングなど、さまざまな方法で顧客に需要要求を伝えることができます。

顧客は、大量の電力を必要とする作業を延期することで電力需要を調整したり、電気料金を高く設定したりすることがあります。顧客によっては、消費の一部を、オンサイトのソーラーパネルやバッテリーなどの代替電源に切り替えることもあります。

多くの点で、需要応答は、テクノロジーを利用した電力供給の経済的配給システムとして簡単に説明できます。需要応答では、自主的な配給は価格インセンティブによって実現されます。つまり、ピーク時の電力消費量を減らす代わりに、正味単価を下げるというものです。直接的な意味合いは、ピーク時に使用量 (負荷) を減らさない電力容量のユーザーは、直接または一般料金に組み込まれて、「サージ」単価を支払うことになるということです。

強制的な配給制が採用される場合、ピーク負荷期間の計画停電によって達成される。実際問題として、インセンティブによる自主的な配給制では総電力供給量に見合う負荷を十分に削減できない場合、夏の猛暑や冬の厳しい寒さは、消費者や企業にとって計画的な停電となる可能性がある。

2011年時点で、米国連邦エネルギー規制委員会によると、需要応答（DR）は次のように定義されています。「時間の経過に伴う電気料金の変化、または卸売市場価格が高騰しているときやシステムの信頼性が脅かされているときに電気使用量を減らすように設計されたインセンティブ支払いに応じて、最終消費者による電気使用量を通常の消費パターンから変更すること。」^[2] DRには、タイミング、瞬間需要のレベル、または総電力消費量を変更することを意図した、顧客を誘導するための電力消費パターンの意図的な変更が含まれます。^[3] 2013年には、需要応答プログラムは、消費者の好みやライフスタイルに応じて、電力消費を減らすか、ピーク時からオフピーク時にシフトするように設計されると予想されていました。^[4] 2016年に、需要応答は「ピーク時のネットワーク混雑や価格の高騰など、電力システム内の特定の状況に応じて、電力メーターの顧客側で実行できる幅広いアクション」と定義されました。^[5] 2010年に、需要応答は、ピーク需要を削減するか、システムの緊急事態を回避するために設計された需要削減と定義されました。ピーク時や時折の需要の急増に対応するために発電能力を追加するよりも、コスト効率の高い代替手段になる可能性があります。DRの基本的な目的は、価格シグナルに応じて消費量を変更するように顧客に積極的に働きかけることです。目標は、消費者の価格シグナルまたは制御を通じて供給の期待を反映し、価格に応じて消費量を動的に変化させることです。^[6]

電力網において、DR は、供給状況に応じて顧客の電力消費を管理する動的需要メカニズムに似ています。たとえば、重要な時期や市場価格に応じて電力顧客に消費を減らすようにさせるなどです。 ^[7]違いは、需要応答メカニズムは明確な停止要求に応答するのに対し、動的需要デバイスはグリッドのストレスが感知されると受動的に停止することです。需要応答では、実際に使用される電力を削減するか、グリッドと並列に接続されているかどうかに関係なく、オンサイト発電を開始します。^{[8]これは、同じタスクを継続的に、またはそのタスクが実行されるたびに実行するために使用する電力を減らすことを意味する}エネルギー効率とはまったく異なる概念です。同時に、需要応答はスマートエネルギー需要のコンポーネントであり、これにはエネルギー効率、住宅および建物のエネルギー管理、分散型再生可能資源、および電気自動車の充電も含まれます。^{[9] [10]}

現在の需要応答スキームは、大規模および小規模の商業および住宅顧客を対象に実施されており、多くの場合、電力会社からの要求または市場価格状況に応じて負荷を削減する専用制御システムを使用しています。サービス（照明、機械、空調）は、重要な時間帯に事前に計画された負荷優先順位付けスキームに従って削減されます。負荷削減の代替手段は、電力網を補うために現場で発電することです。電力供給が逼迫している状況では、需要応答によってピーク価格が大幅に低下し、一般的には電力価格の変動性も低下します。

需要応答は、一般的に消費者に需要を減らすよう促し、それによって電力のピーク需要を減らすために使用されるメカニズムを指すために使用されます。発電および送電システムは、通常、ピーク需要（予測誤差および不測の事態に対する余裕を加えたもの）に対応するようにサイズが決められるため、ピーク需要を下げると、全体的なプラントおよび資本コスト要件が削減されます。ただし、発電容量の構成によっては、需要応答を使用して、生産量が多く需要が低いときに需要（負荷）を増やすこともできます。一部のシステムでは、それによってエネルギー貯蔵を促進し、需要が低い期間と高い期間（または価格が低い期間と高い期間）の間で裁定取引を行う場合があります。ビットコインマイニングは、コンピューターハードウェアインフラストラクチャ、ソフトウェアスキル、および電気を電子通貨に変換する電力集約型プロセスです。^[11]ビットコインマイニングは、より安価な電力を消費することで余剰時間に需要を増やすために使用されます。^[12]

需要応答には、緊急需要応答、経済的需要応答、および補助サービス需要応答の3種類があります。^[13]緊急需要応答は、供給不足時に不本意なサービス中断を回避するために使用されます。経済的需要応答は、電気を消費する生産性や利便性が電気料金を支払うことよりも価値が低い場合に、電力顧客が消費を抑制できるようにするために使用されます。補助サービス需要応答は、送電網の安全な運用を確保するために必要ないくつかの特殊サービスで構成されており、従来は発電機によって提供されてきました。

ほとんどの電力システムでは、消費者の一部または全員が、消費時の生産コストとは無関係に、電気 1 単位あたり固定価格を支払います。消費者価格は政府または規制当局によって設定され、通常は特定の期間 (たとえば 1 年) における生産単位あたりの平均コストを表します。したがって、消費は短期的には (たとえば時間単位で) 生産コストの影響を受けません。経済的に言えば、消費者は実際の生産価格に直面していないため、消費者の電気使用量は短期的には非弾力的です。消費者が短期的な生産コストに直面した場合、価格シグナルに反応して電気の使用を変更する傾向が強くなります。純粋な経済学者は、この概念を推論して、これらの固定料金制の対象となる消費者は理論上の電気の「コール オプション」を持っていると仮定するかもしれませんが、実際には、他のビジネスと同様に、顧客は合意された価格で提供されたものを単に購入しているだけです。^[15]午前9時にデパートで10ドルの商品を買う顧客は、売り場に10人の販売員がいるが、接客しているのは1人だけであることに気づくかもしれないが、午後3時には、顧客は同じ10ドルの商品を買っても、10人の販売員全員が対応していることに気づくかもしれない。同様に、午前9時のデパートの売上原価は午後3時の売上原価の5～10倍になるかもしれないが、顧客が午前9時に午後3時よりも大幅に高い金額を支払わなかったことで、10ドルの商品の「コールオプション」を持っていたと主張するのは無理があるだろう。

事実上すべての電力システムにおいて、電気はメリットオーダーで配分される発電機によって生産される。つまり、限界費用が最も低い（生産の変動費用が最も低い）発電機が最初に使用され、次に次に安い発電機が使用され、というように、瞬間的な電力需要が満たされるまで続けられる。ほとんどの電力システムでは、電力の卸売価格は、エネルギーを注入している最もコストの高い発電機の限界費用に等しく、これは需要レベルによって変化する。したがって、価格の変動は大きくなる可能性がある。たとえば、2006年8月から9月までのオンタリオ州では、生産者に支払われる卸売価格（カナダドル）は、ピーク時の1MW·hあたり318ドルから、最低時の-（マイナス）3.10ドルまでの範囲であった。^{[16] [17]}毎日の需要サイクルにより、価格が2倍から5倍変動することは珍しくない。マイナスの価格とは、生産者がグリッドに電力を供給するために料金を請求されていたことを示している（また、リアルタイムの価格設定を支払っている消費者は、この期間中に電力を消費したことに対して実際にリベートを受け取っていた可能性がある）。これは通常、需要がすべての発電機が最小出力レベルで稼働し、そのうちのいくつかを停止しなければならない夜間に発生します。マイナス価格は、これらの停止を最小コストで引き起こすための誘因です。^[18]

2006年のカーネギーメロン大学の2つの研究では、電力業界における需要反応の重要性を一般的な観点から^[19] 、また、 180ギガワットの発電能力を持ち、米国で6500万人の顧客に電力を供給するPJM相互接続地域送電局における消費者向けリアルタイム価格設定の具体的な適用について検討しました。 ^[20]後者の研究では、ピーク需要の小さな変化でも消費者の節約に大きな効果があり、追加のピーク容量にかかるコストを回避できることがわかりました。ピーク需要が1%変化すると、システムレベルで3.9%、数十億ドルの節約になります。ピーク需要が約10%削減されると（需要の弾力性に応じて達成可能）、システム全体で80億～280億ドルの節約になります。

ブラットル・グループの代表であるアフマド・ファルキ氏は、ある討論資料の中で、米国のピーク電力需要を 5% 削減すると、20 年間で約 350 億ドルのコスト削減が実現できると見積もっている。この削減を実現するために必要なダイナミック プライシングの実施に必要な計測と通信のコストは含まれていない。純利益は主張されている 350 億ドルより大幅に少ないが、それでもかなりの額になるだろう。^[21]カナダのオンタリオ州では、独立電力システム オペレーターが、2006 年にピーク需要が 25,000 メガワットを超えたのはわずか 32 時間のシステム時間 (0.4% 未満の時間) であり、年間の最大需要は 27,000 メガワットをわずかに上回ったと指摘している。したがって、信頼できるコミットメントに基づいてピーク需要を「削減」する能力があれば、同州は構築された容量を約 2,000 メガワット削減できることになる。^[22]

電力網では、電力消費と生産は常に均衡していなければなりません。不均衡が著しいと、網が不安定になったり、電圧が激しく変動したり、網内で障害が発生したりする可能性があります。したがって、総発電容量は、誤差の範囲と不測の事態（需要ピーク時に発電所がオフラインになるなど）を考慮した上で、総ピーク需要に対応する規模に設定されます。事業者は通常、特定の期間に最も安価な発電容量（限界費用の観点から）を使用し、需要の増加に応じてより高価な発電所の追加容量を使用するように計画します。ほとんどの場合、需要応答は、潜在的な障害のリスクを軽減し、追加発電所の追加資本コスト要件を回避し、より高価または非効率的な稼働発電所の使用を回避するために、ピーク需要を削減することを目的としています。発電容量がよりコストの高い発電源から使用される場合、電気の消費者はまた、より高い価格を支払うことになります。

需要応答は、供給が多く需要が少ない期間に需要を増やすためにも使用できます。発電所の種類によっては、ほぼフル稼働で稼働させる必要があるもの (原子力発電所など) もあれば、限界費用が無視できるもの (風力発電所や太陽光発電発電所など) もあります。通常、エネルギーを貯蔵できる容量には限りがあるため、需要応答では、これらの期間に負荷を増やしてグリッドの安定性を維持しようとする場合があります。たとえば、2006 年 9 月のオンタリオ州では、特定のユーザーに対して電気料金がマイナスになる期間が短期間ありました。揚水発電などのエネルギー貯蔵は、需要が低い期間に負荷を増やして、後の期間に使用する方法です。需要応答を使用して負荷を増やすことはあまり一般的ではありませんが、簡単にサイクルダウンできない大量の発電容量があるシステムでは必要または効率的である可能性があります。

一部の電力網では、リアルタイムではないが実装が容易な価格設定メカニズム (たとえば、ユーザーは日中は高い価格を支払い、夜間は低い価格を支払う) を使用することで、それほど厳しい技術的要件を課さずに需要応答メカニズムの利点の一部を実現しています。英国では、電気暖房に関連する需要を夜間のオフピーク期間に移行しようとするエコノミー 7や同様のスキームが 1970 年代から運用されています。最近では、オンピーク、ミッドピーク、オフピークのスケジュールに従って価格を段階的に設定している「使用時間」(TOU) 価格設定を実装する「スマート メーター」プログラムを 2006 年にオンタリオ州で導入し始めました。冬季には、オンピークは朝と夕方、ミッドピークは正午から午後遅く、オフピークは夜間と定義されます。夏季には、オンピークとミッドピークの期間が逆になり、エアコンが夏の需要の原動力となることを反映しています。 2015 年 5 月 1 日現在、オンタリオ州のほとんどの電力会社は、すべての顧客を「スマート メーター」時間帯別料金制に切り替えており、ピーク時料金は 1kWh あたりオフピーク料金の約 200%、ミッドピーク料金は 1kWh あたり約 150% となっています。

オーストラリアには、デマンドレスポンスに関する国家規格（AS/NZS 4755 シリーズ）があり、数十年にわたって電力供給業者によって全国的に導入されてきました。たとえば、貯湯式給湯器、エアコン、プールポンプの制御などです。2016 年には、電気エネルギー貯蔵（バッテリーなど）の管理方法がこの規格シリーズに追加されました。

負荷喪失が発生した場合（発電能力が負荷を下回る場合）、電力会社は、対象を絞った停電、計画停電、または特定の高使用量産業消費者との合意により、システム全体のピーク需要時に機器の電源をオフにすることで、サービスエリアに負荷制限（緊急負荷削減プログラム、^[23] ELRPとも呼ばれる）を課すことがあります。^[24]

エネルギー消費者は、需要応答プロバイダーからのそのような要求に応じるために、何らかのインセンティブを必要とする。需要応答インセンティブは、公式または非公式である可能性がある。電力会社は、電気料金の短期的な値上げを転嫁することによって料金ベースのインセンティブを作成するか、熱波中に選ばれた大量使用者に対して強制的な削減を課し、その参加に対して報酬を支払うかもしれない。他のユーザーは、需要が高い期間に電力を削減するという確固たる約束に基づいて、リベートやその他のインセンティブを受け取ることができる。^{[25]これは}ネガワットと呼ばれることもある^[22] (この用語は、1985年にエイモリー・ロビンズによって造られた)。 ^[26]たとえば、カリフォルニア州は独自のELRPを導入し、緊急事態宣言時に登録した顧客は、電力使用量を削減したことに対してクレジットを受け取る (2021年は1kWhあたり1ドル、2022年は2ドル)。^[27]

商業および産業用の電力ユーザーは、電力会社からの要請がなくても、自ら負荷制限を課すことがあります。一部の企業は、自ら電力を生成し、電力網から電力を購入することを避けるために、エネルギー生産能力の範囲内にとどまることを希望しています。一部の電力会社は、顧客の最も高い使用量、つまりピーク需要に基づいて、その月の顧客の電力コストを設定する商業料金体系を採用しています。これにより、ユーザーはエネルギー需要を平準化することが奨励されます。これはエネルギー需要管理と呼ばれ、一時的にサービスを削減する必要がある場合もあります。

一部の管轄区域では、需要期間全体にわたる固定料金ではなく、すべてのタイプのユーザーにリアルタイム料金を提供するためにスマート メータリングが実装されています。このアプリケーションでは、ユーザーには、需要が高く価格が高い期間に使用量を減らす直接的なインセンティブがあります。多くのユーザーは、さまざまな時間に需要を効果的に削減できないか、ピーク価格が短期間の需要の変化を引き起こすために必要なレベルよりも低い場合があります (ユーザーの価格感度が低い、または需要の弾力性が低い)。自動制御システムも存在しますが、効果的ではあるものの、一部のアプリケーションでは実現するには高価すぎる可能性があります。

スマートグリッドアプリケーションは、電力生産者と消費者が互いに通信し、いつどのように電力を生産し消費するかを決定する能力を向上させます。^{[10] [28]}この新興技術により、顧客は、電力会社が負荷の削減を要求するイベントベースの需要応答から、顧客が常に負荷を制御するインセンティブを認識できる、より24時間年中無休ベースの需要応答に移行できるようになります。この双方向の対話により需要応答の機会は増えますが、顧客は依然として経済的インセンティブに大きく影響され、資産の完全な管理を電力会社に譲り渡すことに消極的です。^[29]

スマート グリッド アプリケーションの利点の 1 つは、時間ベースの価格設定です。従来、消費エネルギー ( kWh ) と要求されたピーク負荷に対して固定料金を支払っている顧客は、しきい値を設定して使用量を調整し、変動する価格を活用できます。これには、機器や装置を制御するためのエネルギー管理システムの使用が必要になる場合があり、規模の経済が関係する可能性があります。主に発電を行っている大規模な顧客にとってのもう 1 つの利点は、顧客がピーク負荷を節約し、kWh と kW/月を節約できるだけでなく、節約した金額をエネルギー市場で取引できるように、負荷を厳密に監視、シフト、およびバランスさせることができることです。この場合も、高度なエネルギー管理システム、インセンティブ、および実行可能な取引市場が関係します。

スマートグリッドアプリケーションは、生産者と消費者にリアルタイムのデータを提供することで需要応答の機会を増やしますが、経済的および環境的インセンティブが依然としてその実践の原動力となっています。

将来のスマートグリッドにおける需要応答の最も重要な手段の一つは電気自動車である。この新しいエネルギー源の集約は、電気システムにおける新たな不確実性の原因でもあるが、スマートグリッドの安定性と品質を維持するために重要であり、その結果、電気自動車駐車場は需要応答集約エンティティと見なすことができる。^[30]

現代の電力網は、再生可能エネルギー発電の普及率を高め始めるにつれて、従来の垂直統合型公共事業体構造から分散型システムへと移行しつつあります。これらのエネルギー源は、その性質上、分散して分布し、断続的であることが多いです。これらの特徴により、グリッドの安定性と効率に問題が生じ、グリッドに効果的に追加できるこれらのリソースの量に制限が生じます。従来の垂直統合型グリッドでは、エネルギーは需要の変化に対応できる公共事業体発電機によって供給されます。再生可能リソースによる発電出力は環境条件によって左右され、一般的に需要の変化に対応できません。グリッドに接続された非クリティカル負荷に対する応答制御は、これらの再生可能リソースによってもたらされる望ましくない変動を緩和できる効果的な戦略であることが示されています。^[31]このように、発電が需要の変化に対応するのではなく、需要が発電の変化に対応します。これが需要応答の基礎です。需要応答システムを実装するには、センサー、アクチュエータ、通信プロトコルを介して多数の分散リソースを調整する必要があります。効果的に機能するには、デバイスは経済的で堅牢であると同時に、制御タスクを効果的に管理できる必要があります。さらに、効果的な制御には、大規模なデバイス ネットワークを調整し、経済的およびセキュリティの観点からこれらの分散システムを管理および最適化する強力な機能が必要です。

さらに、変動性のある再生可能エネルギー発電の増加により、当局が系統バランスのためにより多くの補助サービスを調達する必要性が高まっています。これらのサービスの1つは、不測の事態に備えて系統周波数を調整するために使用される緊急時予備力です。多くの独立系システムオペレーターは、従来の供給側リソースと並行して需要応答が参加できるように補助サービス市場のルールを構築しています。設計どおりに運用すると、発電機の利用可能な容量をより効率的に使用できるため、コストが削減され、汚染が減ります。従来の発電と比較してインバータベースの発電の比率が増加すると、周波数を安定させるために使用される機械的慣性が減少します。インバータベースの発電が過渡周波数に敏感であることと相まって、発電機以外のソースからの補助サービスの提供がますます重要になります。^{[32] [33]}

需要応答のプロセスを自動化する技術は既に存在し、現在も開発が進められています。こうした技術は、負荷制限の必要性を検出し、参加ユーザーに需要を伝え、負荷制限を自動化し、需要応答プログラムへの準拠を検証します。GridWise と EnergyWeb は、これらの技術を開発するための米国における 2 つの主要な連邦政府の取り組みです。大学や民間企業もこの分野で研究開発を行っています。DR 向けのスケーラブルで包括的なソフトウェア ソリューションは、ビジネスと業界の成長を可能にします。

一部の電力会社は、産業、商業、住宅のユーザーに接続され、需要ピーク時の消費量を削減し、実質的に電力消費をわずかに遅らせることができる自動システムを検討し、テストしています。需要の遅延量は小さいかもしれませんが、システムの安定性計画には、極端なピーク需要イベントに対する容量の構築と、予備の安全マージンが含まれることが多いため、グリッドへの影響（財務を含む）は大きくなる可能性があります。このようなイベントは、1 年に数回しか発生しない可能性があります。

このプロセスには、特定の電化製品やシンクの温度を下げるかオフにすることが含まれる場合があります（需要が予想外に低い場合は、潜在的に使用量が増加します）。たとえば、暖房の温度を下げたり、エアコンや冷蔵の温度を上げたりして（温度を上げると電気の消費が少なくなります）、使用量のピークが過ぎるまで電力消費を少し遅らせます。^[34]トロント市では、特定の住宅ユーザーがプログラム（Peaksaver AC ^[35]）に参加できます。このプログラムでは、システムオペレーターがピーク需要時に給湯器やエアコンを自動的に制御できます。グリッドはピーク需要を遅らせることで利益を得ます（ピークプラントがサイクルアップする時間を与えるか、ピークイベントを回避します）。参加者は、価格設定が低くなるピーク需要期間が終わるまで消費を遅らせることで利益を得ます。これは実験的なプログラムですが、大規模に使用すれば、これらのソリューションはピーク需要を大幅に削減する可能性があります。このようなプログラムの成功は、適切な技術の開発、電気の適切な価格設定システム、および基礎となる技術のコストにかかっています。ボンネビル・パワーはワシントン州とオレゴン州の住宅で直接制御技術を実験し、回避された送電投資が技術コストを正当化することを発見した。^[36]

需要応答を実装する他の方法は、サーモスタットの設定値を下げるのではなく、デューティサイクルを微妙に減らすという問題にアプローチします。^[37]これらは、カスタマイズされたビルオートメーションシステムのプログラミングを使用して実装することも、施設内の複数の負荷を調整する群論理方式（EncycleのEnviroGridコントローラーなど）を使用して実装することもできます。^{[38] [39]}

同様のアプローチは、夏のピーク地域でのエアコンのピーク需要の管理にも適用できます。事前に冷房をかけたり、サーモスタットの設定を少し高めに保ったりすることで、ピーク需要の削減に役立ちます。^[40]

2008年には、電力系統の周波数を監視して冷却サイクルを遅らせたり早めたりする動的な需要を感知する電気冷蔵庫が英国で販売されると発表されました^[41]が、2018年時点ではまだ入手できません。

産業顧客も需要応答を提供している。商業および住宅負荷と比較すると、産業負荷には以下の利点がある。^[42]産業製造工場の電力消費量と供給可能な電力の変化は、一般的に非常に大きい。さらに、産業工場には通常、制御、通信、市場参加のためのインフラストラクチャがすでに備わっており、需要応答の提供が可能。さらに、アルミニウム製錬所^[43]などの一部の産業工場は、電力消費の迅速かつ正確な調整を提供できる。たとえば、アルコアのウォーリック事業所は、適格な需要応答リソースとして MISO に参加しており^[44]、トリメット アルミニウムは製錬所を短期の負のバッテリーとして使用しています。^[45]需要応答の提供に適した産業の選択は、通常、いわゆる失われた負荷の価値の評価に基づいています。^[46]一部のデータセンターは冗長性のために遠く離れて配置されており、需要応答を実行しながら負荷を移行できます。^[47]

ピーク需要時に負荷を軽減することは、新しい発電所の必要性を減らすため重要である。高いピーク需要に対応するため、電力会社は資本集約型の発電所や送電線を建設する。ピーク需要は年に数回しか発生しないため、これらの資産は容量のほんの一部で稼働する。電気ユーザーは、電気料金を通じてこの遊休容量の代金を支払う。需要応答スマートグリッド連合によると、米国の電気料金の10％～20％は、年間わずか100時間のピーク需要によるものである。^[48] DRは、電力会社が多額の資本支出の必要性を減らし、全体的な料金を低く抑える方法ですが、消費者は消費されない電気の生産的価値や利便性の価値を失うため、このような削減には経済的限界があります。したがって、需要応答によって得られるコスト削減のみに注目し、その過程で消費者が何を諦めるかを考慮に入れるのは誤解を招きます。

2000年から2001年にかけてのカリフォルニア州の電力危機のピーク時には、需要が5%低下すると、ピーク時の価格が50%低下したと推定されています^[14]。消費者がピーク価格に直面し、需要を減らすことで、市場は供給側からの意図的なオファー撤回に対してより耐性を持つようになるはずです。

住宅や商業施設の電力使用量は日中に大きく変動することが多く、需要応答は価格シグナルに基づいて変動性を低減しようとします。これらのプログラムには、次の 3 つの基本原則があります。

1. 使用されていない電気生産設備は、資本の使用効率が低いことを意味します (稼働していないときは収益がほとんど得られません)。
2. 電力システムと電力網は通常、予測されるピーク需要を満たすために総潜在生産量を調整します（予期しない事態に対処するための十分な予備容量も備えます）。
3. 需要を「平準化」してピークを減らすことで、運用予備力への投資が少なくて済み、既存の設備の稼働頻度が高まります。

さらに、大きなピークは年に 2 ～ 3 回などまれにしか発生しない可能性があり、まれなイベントに対応するために多額の資本投資が必要になります。

2005年の米国エネルギー政策法は、エネルギー 長官に「需要反応の国家的利益を特定し、定量化し、そのような利益の特定のレベルを達成するための勧告を行う報告書」を米国議会に2007年1月1日までに提出することを義務付けている。この報告書は2006年2月に公表された。^[49]

報告書では、2004 年の潜在的な需要応答能力は約 20,500 メガワット ( MW ) で、米国のピーク需要全体の 3% に相当し、実際に達成されたピーク需要削減は約 9,000 MW (ピークの 1.3%) であり、改善の余地が十分にあると推定されています。さらに、負荷管理能力は 1996 年以降 32% 低下していると推定されています。この傾向に影響を与える要因としては、負荷管理サービスを提供する公益事業体の減少、既存のプログラムへの登録数の減少、公益事業体の役割と責任の変化、および供給/需要バランスの変化などがあります。

米国における需要反応の利用と実施を促進するため、連邦エネルギー規制委員会（FERC）は2011年3月に命令第745号を発行した。この命令は、卸売電力市場に参加する経済的需要反応の提供者に一定レベルの補償を義務付けている。^{[50]この命令は非常に物議を醸しており、}ハーバード大学ケネディスクールのウィリアム・W・ホーガン教授を含む多くのエネルギー経済学者が反対している。ホーガン教授は、この命令は需要反応の提供者に過剰な補償を与え、その結果、経済的価値が生産コストを上回る電力の削減を奨励していると主張している。ホーガン教授はさらに、命令第745号は反競争的であり、「規制権限を適用して買い手のカルテルを強制する」に等しいと主張している。^[51]カリフォルニア州を含む複数の関係者は、連邦裁判所に命令745の合法性に異議を唱える訴訟を起こした。^[52]命令745の経済効率と公平性に関する議論は、エレクトリシティジャーナルに掲載された一連の記事に掲載された。^{[53] [54] [55]}

2014年5月23日、DC巡回控訴裁判所は命令745号を全面的に無効とした。^[56] 2015年5月4日、米国最高裁判所はDC巡回控訴裁判所の判決を再検討することに同意し、次の2つの疑問に答えた。

1. 連邦エネルギー規制委員会は、連邦電力法（16 USC 791a 等）に基づき、卸売電力市場の運営者が電力消費量の削減に対する支払いを行い、卸売料金の調整を通じてその支払いを回収するために使用する規則を規制する権限があると合理的に結論付けたかどうか。
2. 連邦エネルギー規制委員会が発行した規則は恣意的で気まぐれであると控訴裁判所が判断したことは誤りであったかどうか。^[57]

2016年1月25日、米国最高裁判所は、FERC対Electric Power Supply Ass'nの訴訟で6対2の判決を下し、連邦エネルギー規制委員会は卸売エネルギー市場における「公正かつ合理的な」料金を確保するために権限の範囲内で行動したと結論付けた。^[58]

FERCは2020年9月17日に命令第2222号を発行し、分散型エネルギー資源が地域卸電力市場に参加できるようにした。^{[59] [60]}市場運営者は2022年初頭までに初期コンプライアンス計画を提出した。^[61]

2009年12月現在、ナショナルグリッドはSTORと呼ばれる需要応答を提供するために2369MWの契約を結んでおり、需要側は89のサイトから839MW（35%）を供給している。この839MWのうち、約750MWはバックアップ発電であり、残りは負荷削減である。^[62]英国のさまざまな商業ビルや工業ビルの30分ごとの広範な需要プロファイルと観測された電力需要シフトに基づく論文によると、負荷シフトと需要低下に携わっているのはごく少数であり、需要応答の大部分はスタンバイ発電機によって提供されている。^[63]