「でんき予報」の当日速報値データを理解したい (1)

 Nature で BizDev を担当しています 海原( Twitter: @takuroumi ) です。Engineering Blog へは Nature Remo E API 公開エントリ に引き続き2度目の投稿です。

 今回は「第2回 Nature Engineering Blog 祭」のエントリとして、みなさまへ『でんき予報 の当日速報値データ』というものをご紹介したいと思います。

でんき予報 ってなんぞや

 でんき予報とは、各地域の大手電力会社(一般送配電事業者)が提供している、電気の需給状況をお知らせするWebサービスです。 元々は 2011年3月の 東日本大震災 に端を発する電力需給ひっ迫をうけて、リアルタイムの需給状況や直近の見通しを知らせるものとして提供が開始されました。

東京電力 でんき予報の表示イメージ(2011年6月 プレスリリース

 それ以降、たびたびのアップデートを経て現在も各電力会社によりサービスが提供されています。

現在の東京電力パワーグリッド社の「でんき予報」(2023年7月18日時点)

でんき予報の当日速報値ってなんぞや

 でんき予報は、当日速報値をグラフで表示しており「需要実績1時間値」「需要予測1時間値」「供給力1時間値」「当日実績5分値」「太陽光発電実績5分値」といった値の推移を参照することができます。

 そしてありがたいことに、このグラフで描画している分の速報値は、CSV形式のデータでダウンロードすることができます。本データは5分程度の間隔で更新されています。現時点で、各ファイルは以下のURLからダウンロードすることができます。

当日速報値データを眺めてみる

 このデータをうまく利用すれば、各電力エリアの需給ひっ迫度合いや、電気の脱炭素割合をリアルタイムで把握する、なんてことがお手元で実現できるはずです。 早速内容を理解すべく、東京電力CSVデータと、関西電力CSVデータをダウンロードして、データの内容を眺めてみましょう。

(左)東京エリア速報値データ | (右)関西エリア速報値データ

 おっと…どうやら電力エリアごと、微妙にフォーマットが異なるようです。複数エリアのデータを利用するためには、エリア別のフォーマットの違いをある程度吸収する必要がありますね。

 そこで、各電力エリアの主要なデータの掲載有無の差分を調査してみました。

表: 電力エリア別、でんき予報の当日速報値のCSVデータフォーマットの比較

エリア 更新頻度目安 ピーク時供給力 予想最大電力 使用率ピーク時供給力 使用率ピーク時予想電力 1時間値需要実績 1時間値需要予報値 1時間値使用率 1時間値供給力予報値 最大使用率 翌日予報 (※1) 予想気温 5分値需要実績 太陽光発電5分値実績 太陽光発電量割合(%) 風力発電5分値実績
北海道電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
東北電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x o
東京電力 5分 o o o o o o o o o o x o o o x
中部電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
北陸電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
関西電力 5分 o o o o o (※2) o (※2) o (※2) (※3) o (※2) o (※2) (※4) o o o o x x
中国電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
四国電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
九州電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x
沖縄電力 5分 o o o o o o o o o o x o o x x

※1: 翌日の予報は、ピーク時供給力、予想最大需要値、使用率、使用率割合など。

※2: 関西電力CSVファイルは、「1時間値速報値(1時間値需要実績、1時間値需要予報値、1時間値使用率、1時間値供給力予報値)」と「最大使用率」のデータ出力順序が他エリアと逆

※3: 関西電力の「1時間値使用率」は『予報値』が記載され、その他エリアでは『実績値』が記載される。

※4: 関西電力の「最大使用率」には時間帯情報がとなりの列に併記されておらず、代わりに「予想気温(最低)、予想気温(最高)、気温実績(最低)、気温実績(最高)」の情報が併記されている

 各電力エリアについて、大まかな項目の出力行は一致しているようでした。ただし、以下の点は留意が必要です。

  •  関西電力CSVデータは「1時間値速報値」と「最大使用率」の行出力の順序が他エリアと逆であるほか、「予想気温」情報を唯一出力しており、以降のデータ(5分値速報値)の出力行が他エリアとずれているようでした。
  • 5分値速報値(5分値需要実績、太陽光発電5分値実績、太陽光発電量割合(%)、風力発電5分値実績)の出力列については、エリアごと若干の差分が存在します。東京エリアのみ「太陽光発電量割合(%)」を出力しているほか、東北エリアでは「風力発電5分値実績」を出力しています。

過去の実績データを覗いてみる

 各でんき予報のWebサイトでは、当日速報値データと同様に「過去の実績データ」をダウンロードすることができます。 ただ過去に実施されたサービスアップデートの関係上、こちらは同じ電力エリアでも、ある年度を境にフォーマットが異なっていたりします。

表: 電力エリア別、でんき予報の過去実績データのフォーマット比較

エリア 至近過去データのフォーマット 備考
北海道電力 当日速報値データと同じ 過去5ヶ年分ダウンロード可能。2019年9月22日以前の実績データは太陽光発電5分値実績データがないなど、フォーマットに違いあり。
東北電力 別フォーマット エリア総需要実績1時間値のみ掲載された別フォーマットデータをダウンロード可能
東京電力 当日速報値データと同じ 2022年3月31日以前の実績データは、エリア総需要実績1時間値のみ掲載された別フォーマットデータをダウンロード可能
中部電力 速報値データと同じ 2019年3月31日以前の実績データは、エリア総需要実績1時間値のみ掲載された別フォーマットデータをダウンロード可能
北陸電力 速報値データと同じ 日付を指定してダウンロードする方式 (※4)。途中フォーマットに変更あり。変更前データは太陽光発電5分値実績データがないなどの違いあり。
関西電力 当日速報値データと同じ 2019年9月11日以前の実績データは太陽光発電5分値実績データがないなど、フォーマットに違いあり。2020年11月15日分以前のデータは「使用率」の計算方法が異なる。
中国電力 別フォーマット 年度を指定してダウンロードする方式 (※5)。エリア総需要実績1時間値のみ掲載された別フォーマットデータを、過去2年度分ダウンロード可能。
四国電力 別フォーマット 2016年以降の、エリア総需要実績1時間値のみ掲載された別フォーマットデータをダウンロード可能。
九州電力 当日速報値データと同じ 月を指定して、日別のデータをダウンロードする方式(※6)。2012年6月29日以降のデータダウンロードが可能。途中フォーマットに変更あり。変更前データは太陽光発電5分値実績データがないなどの違いあり。
沖縄電力 当日速報値データと同じ 2019年8月31日以前の実績データは太陽光発電5分値実績データがないなど、フォーマットに違いあり。

※4

北陸電力 過去でんき予報 データダウンロード画面

※5

中国電力 過去でんき予報 データダウンロード画面

※6

九州電力 でんき予報 過去データダウンロード画面

活用例、例えば...

 ほぼリアルタイムに開示されているでんき予報の当日速報値データ、うまくフォーマットの差分を吸収して使いこなせれば、電力の需給状況の可視化や、需給ひっ迫解消を支援するサービスの創出などに大いに役立ちそうです。

 需給状況の可視化に関して、例えば東北電力エリアでは「太陽光発電」と「風力発電」の5分値実績がそれぞれ公開されているので、それらを合計した発電出力が、同時刻のエリアの需要実績に対してどのぐらい供給していたかを「VRE発電比率」という形で算出することが可能です。

東北電力エリア VRE発電比率の算出
VRE: Variable renewable energy (出力が変動する再生可能エネルギー)

 上図を見ると、VRE発電比率は太陽光発電の出力が増す昼間に上昇、11:30ごろに最大48%まで達しています。一方で夜間のVRE発電比率は風力発電の出力に限られる影響で20時ごろには3%程度まで減少しています。

 各電源種別の発電出力の推移まで見れるようになると、その時刻の電気がどのぐらいクリーンなのか、まで判断できるようになると思います。この点の情報開示では、米国CAISO(California Independent System Operator: カリフォルニア独立系統運用機関)などが先行しています。日本の各電力会社の情報開示状況も、近いところまで来ていると思うので、データ活用案を提案していくことで情報開示を後押ししたいところです…!

CAISO: Today's outlook - Supply trend

終わりに

 本エントリに合わせて、エリア別のフォーマットの違いを吸収して、共通データを返してくれる API 的なモノを作るところまでがんばりたかったですが、間に合わず… マニアックなフォーマットのご紹介でした。実装は続編にご期待ください(?)。

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免責

 本記事で紹介した各社のでんき予報データのフォーマットは、2023年7月18日時点の情報です。今後各社の方針により更新される場合があるかと存じますのでご了承ください。