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Generation planning and electricity market design considering novel operation and control for future grids

Research Project

Project/Area Number 20K04428
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 21010:Power engineering-related
Research InstitutionMeijo University

Principal Investigator

Masuta Taisuke  名城大学, 理工学部, 教授 (40635794)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山口 順之  東京理科大学, 工学部電気工学科, 准教授 (50371224)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords電源開発計画 / 電力系統 / 太陽光発電 / 発電機起動停止計画 / 電力市場 / 再生可能エネルギー / 電力システム改革
Outline of Research at the Start

将来の電力系統は、競争環境の進展と再生可能エネルギーの大量導入という二つの大きな変化に直面する。よって、個々の事業者の利益確保と社会全体の効用最大化を同時に実現するような電源開発計画の策定と、計画策定のための電力市場制度の設計が重要となる。本研究では、将来の電力系統における新しい制御・運用を考慮し、多数の発電事業者の電源開発計画の策定・評価手法の開発と、電源開発計画策定のための市場制度を設計する。

Outline of Final Research Achievements

In this study, generation expansion planning evaluation method by long-term supply-demand simulation considering both the spot and balancing markets to verify the sustainability of the electricity markets is proposed and evaluated. The effectiveness of the proposed method is verified through the case study considering several scenarios. In addition, an estimation method of the market price of the generator with the reserve capacity considering both ΔkW and ΔkWh values by generator unit commitment simulation is proposed and evaluated.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

電源開発計画シミュレーションでは,一般には経済的に有利とされる石炭機を建設するシナリオよりも,環境性が高いLNG機を建設するシナリオのほうが有利であるという結果が得られた。これは,市場制度の巧拙によって運用費の高い電源の開発も経済的に成立する可能性があることを示している。また,調整力のある電源の電力市場価格の推定では,これまで金額として表すことが難しかったΔkW価値を価格として算出することが可能となっており,今後の市場制度設計における価格設定の方針を決める際に有益な情報となる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (16 results)

  • [Journal Article] Daily Generation Schedule Estimation for the Entire Power System Considering Japanese Electricity Markets2022

    • Author(s)
      Nagae Tsubasa、Masuta Taisuke、Manabe Yusuke、Yamaguchi Nobuyuki
    • Journal Title

      Proc. of 2022 IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies - Asia (ISGT Asia)

      Volume: 1 Pages: 250-254

    • DOI

      10.1109/isgtasia54193.2022.10003559

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Fast Method of Electricity Prices in Scenarios of High Penetration of Renewable Energy Resources2022

    • Author(s)
      Yamashita Ryo、Yamaguchi Nobuyuki、Masuta Taisuke、Manabe Yusuke
    • Journal Title

      Proc. of 2022 IEEE International Conference on Power Systems Technology (POWERCON)

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/powercon53406.2022.9929685

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 複数の電力市場を考慮した発電事業者の電源開発計画の評価2023

    • Author(s)
      長江翼、岡田剛、田邊裕隆、真鍋勇介、益田泰輔、山口順之
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電事業者の電源構成がスポット市場で成立する 発電計画の最適性に与える影響分析2023

    • Author(s)
      岡田剛、長江翼、益田泰輔
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 需給調整市場・スポット市場に基づき成立する需給計画の推定に関する基礎検討2023

    • Author(s)
      田邊裕隆、服部光輝、益田泰輔、河辺賢一
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] スポット市場で成立する 発電計画の最適性に関する考察2023

    • Author(s)
      岡田剛、長江翼、益田泰輔
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      電気学会 全国大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電事業者のスポット市場での入札価格設定と損益の関係分析2022

    • Author(s)
      長江翼、益田泰輔、真鍋勇介、山口順之
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      電気学会 電力・エネルギー部門大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電機起動停止計画におけるMILP と LP 緩和の発電機運転状態と経済性の比較2022

    • Author(s)
      山下諒、山口順之、益田泰輔、真鍋勇介
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      電気学会 電力・エネルギー部門大会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電事業者のスポット市場の損益の分析2022

    • Author(s)
      長江翼、益田泰輔、真鍋勇介、山口順之
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術合同研究会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電機起動停止計画問題における ΔkW 市場を考慮した発電電力量の推計2022

    • Author(s)
      山下諒、山口順之、益田泰輔、真鍋勇介
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      電気学会 電力技術・電力系統技術合同研究会
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 発電機起動停止計画問題におけるLP緩和を用いたスポット市場価格の推計2022

    • Author(s)
      山下諒,山口順之,益田泰輔,真鍋勇介
    • Organizer
      電気学会 電力系統技術研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 発電計画の最適性を維持したスポット市場価格の計算手法2022

    • Author(s)
      長江翼,益田泰輔,真鍋勇介,山口順之
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] MILP と LP 緩和を用いた電力スポット市場価格の推計結果の比較2021

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      山下諒,山口順之,益田泰輔
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      電気学会 電力・エネルギー部門大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 需給調整市場における予約電源逸失利益の計算方法に関する考察2021

    • Author(s)
      長江翼,益田泰輔,真鍋勇介,山口順之
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      電気学会 電力技術・電力系統技術合同研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 太陽光発電を考慮した発電事業者の電源開発計画に関する基礎検討2021

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      長江翼,松井飛樹,益田泰輔,真鍋勇介,山口順之
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ΔkW価値を考慮した発電事業者の電源開発計画の基礎検討2021

    • Author(s)
      松井飛樹,長江翼,益田泰輔,真鍋勇介,山口順之
    • Organizer
      電気学会 電力技術・電力系統技術・半導体電力変換合同研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 電源起動停止計画問題における LP 緩和法を用いた燃料費の推計2021

    • Author(s)
      山下諒,戸塚奈保子,山口順之,真鍋勇介,益田泰輔
    • Organizer
      電気学会全国大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 電源計画における従来電源と太陽光発電の建設優位性に関する検討2021

    • Author(s)
      長江翼,松井飛樹,真鍋勇介,益田泰輔,山口順之
    • Organizer
      電気学会全国大会
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      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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