オープン自動需要応答

Open Automated Demand Response ( OpenADR ) は、北米の研究機関や企業が主導するエネルギー管理の研究および標準開発の取り組みです。典型的な用途は、需要が高い期間に電力を使用するデバイスの電源をオフにするための情報と信号を送信することです。

OpenADRの研究は、初期段階では、ローレンス・バークレー国立研究所（LBNL）が管理する需要応答研究センター（DRRC）によって開始されました。^{[1] [2]}仕様は2009年4月にリリースされました。^[3]対照的に、ホームエリアネットワークの関連OpenHAN標準は、公益事業会社自身によって推進され、 X10、Insteon、P1901、HomePlugなどのさまざまなホームコントロール技術を調和させる試みです。

2010年10月には、Open Automated Demand Response (OpenADR) アウトリーチ コラボレーションが最終的に結成され^[4]、関連するOpenADR Alliance [1] は「エネルギー業界全体で OpenADR 標準の開発、採用、準拠を加速」^[5]し、スマート メーターに「共通言語を提供」^{[6]することを目指しました。この取り組みは、}スマート グリッドプランを共通の標準の傘の下に統合し、比較的公平な競争条件を備えた実行可能なクリーン テクノロジー業界を形成するという試みを宣伝しようとしました^[7] 。NISTとNERCは最初からOpenADRアプローチに取り組んでおり、国家ブロードバンド計画 (米国)では (「目標 6」で) ADR プロバイダーによる消費者の電力使用データへのオープン アクセスが求められていたため、標準の影響に疑問の余地はほとんどありませんでした。^[8]

需要応答 (DR) は、電力網の不測の事態により供給と需要のバランスが脅かされたり、電力コストが上昇する市場状況が発生したりした場合に、負荷を軽減するために実行される一連のアクションです。自動需要応答は、公益事業体、ISO/RTO、またはその他の適切なエンティティからの完全に自動化されたシグナリングで構成され、顧客のエンドユーザー制御システムおよび戦略への自動接続を提供します。OpenADR は、自動需要応答を容易にするための相互運用可能な情報交換の基盤を提供します。

OpenADR アライアンスは、OpenADR 標準の開発と採用、およびそれらの標準への準拠を促進し、加速することに関心を持つ業界の利害関係者で構成されています。これは、2009 年 4 月に LBNL によって公開された仕様に基づく事実上の標準、および OASIS、UCA、NAESB (北米エネルギー規格委員会)、ASHRAE (米国暖房冷凍空調学会) から生まれたスマート グリッド関連の標準にまで及びます。

2002 年のカリフォルニアのエネルギー危機は、最終的に OpenADR 標準のバージョン 1.0 の作成につながる取り組みの推進力となりました。ローレンス バークレー国立研究所 (LBNL) が運営するデマンド レスポンス研究センター [2] は、カリフォルニア エネルギー委員会 (www.energy.ca.gov) の公共利益エネルギー研究 (PIER) プログラムからの資金提供を受けて標準を作成しました。2002 年を過ぎて間もなく、DRRC はカリフォルニアの IOU (SCE、SDG&E、PG&E) と連携し、パイロット プログラムや実際のプログラム実装を通じてこのテクノロジを共同で開発しました。2009 年、OpenADR はスマート グリッド相互運用性標準フレームワークに含まれ、連邦エネルギー規制委員会 (FERC) は OpenADR をデマンド レスポンスの主要標準として認定しました。追加の標準化作業は、スマートグリッドの標準化を監督するために米国国立標準技術研究所（NIST）から委託されているスマートグリッド相互運用性パネル（SGIP）によって行われました。 ^{[10] [11]}北米エネルギー標準化委員会（North American Energy Standards Board）^[12]は、一連の要件を開発することでこの取り組みに貢献しました。同年、OpenADR仕様はカリフォルニアエネルギー委員会（CEC）の公式文書としてリリースされ、DRRCはOpenADR標準のバージョン1.0を構造化情報標準推進機構（Organization for the Advancement of Structured Information Standards）^[13]とユーティリティ通信アーキテクチャ（UCA）国際ユーザーグループ（International Users Group）に寄贈しました。^{[14] OpenADR標準のバージョン2.0を作成する作業は、OASISのエネルギー相互運用（EI）技術委員会（OASIS） [15]}がUCAIug OpenADRタスクフォースの支援を受けて行っています。 OpenADR バージョン 2.0 の作業が完了すると、DR および分散エネルギー リソース (DER) 信号の拡張された完全なセットが含まれ、この標準は世界中で採用されるためにスイスのジュネーブにある国際電気標準会議(IEC) に提出されます。IEC は、すべての電気、電子、および関連技術の国際標準に関する世界有数の組織です。

LBNL は、Open Automated Demand Response Communications 仕様 (バージョン 1.0) で OpenADR を次のように説明しています。

「公益事業体または独立システムオペレータから電気顧客への DR 信号の送受信を容易にするために設計された通信データモデル。データモデルの目的は、DR 信号に基づいてアクションを実行するように事前にプログラムされている建物および産業用制御システムと対話し、手動介入なしで需要応答イベントを完全に自動化できるようにすることです。OpenADR 仕様は、公益事業体または独立システムオペレータ (ISO) とそのエンドユーザー参加者間の共通情報交換を容易にする、非常に柔軟なインフラストラクチャ設計です。オープン仕様の概念は、自動化サーバーまたは自動化クライアントを提供することで、誰でも信号システムを実装できるようにすることを目的としています。」

仕様では、OpenADR 標準の範囲についても説明しています。

「オープン自動需要応答通信仕様は、通信クライアントを介したさまざまな需要応答プログラムや動的価格設定に対する顧客応答の自動化を促進するために使用される需要応答自動化サーバー (DRAS) の機能と特徴へのインターフェイスを定義します。OpenADR と呼ばれるこの仕様は、ユーティリティ、ISO、エネルギーおよび施設管理者、アグリゲータ、ハードウェアおよびソフトウェア製造業者などのサードパーティが、需要応答 (DR) プログラムや動的価格設定のさまざまな側面を自動化するために、DRAS の機能とインターフェイスして使用する方法についても規定しています。」

需要応答イベント中、電力会社または ISO/RTO は、開始時刻や終了時刻など、何がどのようなスケジュールで変更されたかについての情報を DRAS に提供します。一般的な変更では、次の 1 つ以上の内容が指定されます。

• PRICE_ABSOLUTE – キロワット時あたりの価格
• PRICE_RELATIVE – キロワット時あたりの価格の変化
• PRICE_MULTIPLE – キロワット時あたりの基本料金の倍数
• LOAD_AMOUNT – 削減または移動する負荷の固定量
• LOAD_PERCENTAGE – 削減またはシフトする負荷の割合

最初の 3 つのケースでは、OpenADR イベントに最も効果的に参加できる方法を決定するのは顧客次第であることに注意してください。たとえば、商業顧客にはピーク時間帯の時間帯別料金の変更が通知され、エネルギー管理システム(EMS) は建物の温度を一時的に数度下げ、不要な照明を暗くしたり消したりするようにプログラムされる場合があります。最後の 2 つのケースでは、通常、既存の取り決めに基づいて自動的に負荷が削減されます。価格が引き続き上昇する場合、EMS はピーク時間帯に屋上空調機を減らすかオフにすることで DR プログラムをエスカレートする場合があります。この標準では、DR および DER イベントに関連して交換できるかなりの情報も指定されており、イベント名と ID、イベント ステータス、動作モード、さまざまな列挙 (イベントを特徴付ける固定値のセット)、信頼性と緊急信号、再生可能エネルギー発電ステータス、市場参加データ (入札など)、テスト信号などが含まれます。^[16]

OpenADRの開発において、OASISエネルギー相互運用技術委員会は、OASISエネルギー市場情報交換（EMIX）およびOASIS Webサービスカレンダー（WS-Calendar）技術委員会の両方と協力して、エネルギー市場全体で共通のスケジュールを使用して価格情報を交換するために必要な標準の完全なセットの開発を調整しています。^[17] EMIXは、ISOとユーティリティ間で価格やその他の情報を交換するための標準的な方法を定義します。電気の価格は配達時間によって異なるため、EMIXはWS-Calendarを共通のクロックとして使用して、必要な時間と間隔データを伝達します。EMIX（共通価格通信モデル）とWS-Calendar（共通スケジューリングメカニズム）はどち​​らも、SGIP優先行動計画（PAP）の評価および認識プロセスを利用しています。

OpenADR は、直接的ではないものの、NAESB エネルギー使用情報モデルやASHRAE施設スマートグリッド情報モデルとも相互作用します。 ^[18]エネルギー使用情報モデルは、需要応答に関連する負荷抑制、負荷形成、エネルギー市場運営をサポートします。施設スマートグリッド情報モデルは、標準化されたデータ交換を作成し、これにより、顧客施設内の制御システムが、公益事業会社やその他の電気サービスプロバイダーまたは市場オペレーターからの通信に応じて電気負荷と発電源を管理できるようになります。OpenADR は、BACnet、LonMark ^[19]、Smart Energy Profile ZigBeeなど、現在エネルギー管理に使用されている他の一般的なプロトコルと直接または間接的に相互運用する必要もあります。プロトコルに応じて、これはこれらの標準の機能強化、またはプロトコル間の変換が可能なゲートウェイ機能などの別のソフトウェアまたはシステムによって実現されると予想されます。

OpenADR アライアンスは、商用 OpenADR の開発、テスト、展開をサポートし、その加速と広範な採用を促進するための技術活動の基盤を構築するために結成されました。このアプローチでは、スマート グリッドの領域内で OpenADR 信号を発行するサービス プロバイダー (電力会社やシステム オペレーターなど) と、電気負荷の管理に OpenADR 信号を使用する施設やサード パーティ エンティティを関与させる必要があります。OpenADR アライアンスは、すべての関係者が自動 DR、動的価格設定、電力網の信頼性に参加できるようにします。

OpenADRアライアンスの活動には、以下のものが含まれますが、これらに限定されるものではありません。^[9]

• 標準開発組織 (SDO)、ユーザー グループ、スマート グリッド アクティビティなどの組織と連携して、OpenADR の適合、認証、テストのプロセス/プログラムを開発します。
• OpenADR 標準の継続的な強化のために、SDO およびユーザー グループと協力します。
• 米国エネルギー省 (DOE)、連邦エネルギー規制委員会 (FERC)、全米規制公益事業委員会協会 (NARUC)、およびその他の政府機関と協力して、OpenADR の採用を拡大します。
• グローバルなパートナーシップの機会について他のアライアンスや組織と協力します。
• 自動化された DR プログラムへの参加に関心がある可能性のある顧客を対象とした OpenADR マーケティング ポータルを開発します。メンバーはこのポータルを使用して、自社のサービスを宣伝し、関心のあるユーザーを自社の Web サイトに誘導して情報を入手できます。
• システム インテグレータ、制御ベンダーなどを対象に、OpenADR 信号を受信できる「OpenADR 対応」機器を施設内に設置できるようにするための教育およびトレーニング セッションを実施および提供し、顧客が負荷管理戦略を開発できるように支援します。
• 以前の展開から学んだ教訓やベスト プラクティスの開発など、OpenADR 展開に関連する集中的な開発とドキュメントを確立します。
• ベンダーが OpenADR 信号との統合機能を開発、テスト、実証できるようにするプログラムを開発します。

OpenADR アライアンスの使命は、コラボレーション、教育、トレーニング、テスト、認証を通じて、OpenADR 標準の開発、採用、コンプライアンスを促進することです。アライアンスは、OpenADR 標準の世界的な市場受け入れも促進します。OpenADR アライアンスのような業界連合によって行われている作業は、新しいスマート グリッド標準の成功に不可欠です。新しい標準が 100% 完成することはなく、異なる解釈によって初期の実装で相互運用性の問題が発生する可能性があります。このため、アライアンスは、OpenADR 標準の成功と広範な採用に共通の関心を持つ、幅広い分野の公益事業会社、独立系システム オペレーター、地域送電オペレーター、規制当局、ベンダーによってサポートされています。アライアンスは、作業を実行する際に、SGIP テストおよび認証委員会 (www.sgip.org) によって作成された相互運用性プロセス リファレンス マニュアル (IPRM) に詳述されている業界のベスト プラクティスに従います。IPRM は、SGIP が推奨するスマート グリッド標準の適合性、相互運用性、サイバー セキュリティのテストと認証の要件を概説しています。

• OpenADRアライアンス