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需給調整市場価格予測

背景

蓄電池は前日市場(スポット)だけでなく、送配電事業者が需給バランスを保つために調整力を調達する需給調整市場でも収益を得られます。Tensor Cloudが調整力への参加を評価し、スケジューリングできるように、日本の全てのエリアと調整力商品について需給調整市場の価格を予測します。

Tensor Cloudは毎日、次の対象について30分毎・14日間の価格予測を作成します。

  • 9つのエリア:北海道、東北、東京、中部、北陸、関西、中国、四国、九州。
  • 6つの調整力商品:一次調整力(オンライン方式〈専用線〉およびオフライン方式〈簡易指令システム〉)、二次調整力①・②、三次調整力①・②。

予測は確率的です。各30分コマを単一の値ではなく、9つの分位点(p10、p20、…、p90)で表現します。分位点の広がりが価格の不確実性を表すため、蓄電池最適化は単一の点推定に反応するのではなく、リスクを考慮した判断ができます。

予測手法

前日市場予測が学習済みの機械学習モデルを使用するのに対し、需給調整市場の予測は、直近の約定価格から直接構築する**確率的な持続予測(パーシステンス)**です。

調整力市場はスポット市場よりも新しく流動性も低く、その約定価格は各エリアにおける直近の価格水準に大きく左右されます。このような状況では、直近の約定価格を将来に投影する持続予測は頑健かつ十分にキャリブレーションされており、学習済みモデルが必要とする限られた履歴への過学習を避けられます。

予測は(エリア, 商品)の組み合わせごとに構築されます。

  1. 直近の約定価格を取得する。 需給調整市場は各30分コマについて、約定価格の最小・平均・最大を公表します。対象の組み合わせについて、これらの (最小, 平均, 最大) の3値の履歴を読み込みます。
  2. 各日を分布に変換する。 ある時間帯について、直近の各日の (最小, 平均, 最大) の3値が三角分布を定義します。分布の範囲は最小値から最大値までで、約定価格の平均を三角分布のピーク(モードのパラメータ)として用います。
  3. 直近の日にわたって混合する。 これらの三角分布を、直近2週間分の同一時間帯の観測にわたって平均することで、そのコマの経験分布が得られ、そこからp10〜p90の分位点を読み取ります。
  4. 予測期間全体に投影する。 直近で全コマが観測された日が、コマ毎の分位点テーブルを定義し、これを14日間の予測期間全体に敷き詰めます。予測価格は0で下限を設けます。

推論パイプラインは毎朝(日本時間6:30頃)に実行され、54のエリア・商品の組み合わせ全てを予測し、蓄電池最適化で利用するTensor Cloud内部の予測ストアに結果を書き込みます。

需給調整市場価格予測に関するよくある質問

Q: これらの予測はどの市場・商品を対象としていますか?

A: 日本の需給調整市場で取引される6つの調整力商品全て(一次調整力のオンライン方式〈専用線〉およびオフライン方式〈簡易指令システム〉、二次調整力①・②、三次調整力①・②)を、9つのエリア全てについて対象としています。

Q: なぜ機械学習モデルではなく持続予測なのですか?

A: 調整力市場は前日市場よりも新しく流動性も低く、その価格は直近の約定水準に強く固定されます。直近の約定価格に基づく確率的な持続予測は頑健で、短い履歴への過学習を避け、十分にキャリブレーションされた分位点を生成します。私たちはその精度を継続的にモニタリングしており、このベースラインを明確に上回る場合にはモデルベースの要素を導入していきます。

Q: 需給調整市場の価格予測にアクセスするにはどうすればよいですか?

A: これらの予測は主に、蓄電池の充放電の最適化のために内部で活用されています。需給調整市場の価格予測へのプログラムによるアクセスが必要な場合は、お問い合わせください。