Demand-response behavioral model development and equity evaluation for households with HEMS in future electricity market
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20K05400
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 31020:Earth resource engineering, Energy sciences-related
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| Research Institution | Yamato University (2023)
Kyoto University (2020-2022) |
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Principal Investigator |
手塚 哲央 大和大学, 情報学部, 教授 (60163896)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | デマンドレスポンス / 家庭部門 / 電力消費 / 公平性 / DR / VPP / 家庭用 / プロシューマ / 再生可能エネルギー / 電力市場 |
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| Outline of Research at the Start |
太陽光発電や風力発電のように発電出力が自然条件に依存して決まる電源が大量に導入されると，需給バランス維持のための新たな工夫が不可欠となる。デマンドレスポンス（Demand Response, DR）は需要家が自発的に電力消費量を増減する需要側からの協力の一形態である。しかし，未だに大規模に実施されたことはなく，将来においてどのようなDRが出現するのかは明確ではない。そこで，本課題では，複数家庭の30分毎の電力消費実測データを用いることにより，再生可能エネルギーが大量導入された時の小売り電力市場の制度について，特に異なる特性を持つ家庭間の公平性の視点から検討する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題では、多種多様な電力消費者と再生可能エネルギー電力供給者（Prosumerを含む）、そして多様な意思決定者に所有される電力貯蔵装置の要素から構成される電力市場を検討対象として、その中でVPP（Virtual Power Plant)なるビジネスの果たすべき役割について検討するものである。 本研究での検討課題は、上記の電力システムにおける（１）VPPの意思決定行動のモデル化、（２）電力需要家の意思決定行動のモデル化、（３）電力市場全体 の挙動分析、(４）電力市場における利害関係者（ステークホルダ）間の公平性評価、から構成される。 研究の主眼は、詳細な意思決定内容の分析評価ではなく（当初予定していたデータの利用条件の制約による）、多種多様な意思決定者が上記の電力システムに現れたときの、利害関係者間の公平性が維持できるかど うか否か、にある。上記の（１）、（２）の分析は、そのために必要なものであるが、その内容そのものではなく、意思決定内容の多様性を如何に表現するかが 研究としての一つのポイントとなる。
今まで、VPPの基本的戦略、需要家の行動変化の可能性、エネルギー貯蔵装置の基本的挙動の分析などを実施し、さらに、Simulation-based Design手法 の利用のための、Pythonによるシミュレーション環境の整備を行なった。また、需要家の特性の相違点に着目した需要家特性の抽象化手法についても検討した。本年度は、進展の著しいAI技術の調査を行うとともに、AI技術の需要側への導入、需要家の意識的／無意識の行動のモデル化可能性について検討した。
なお、新型コロナウィルスのパンデミックの後は、安全のため海外での国際会議への参加は控えており、研究費の利用も当初の予定からの変更を余儀なくされている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
今年度は、モデルの根拠となるデータ計測を新たに実施し、研究は当初の予定からは軌道修正をせざるを得なくなったが、当初計画にはなかったAI技術の可能性や需要家の無意識の行動評価の可能性も生じていることから、概ね順調に進展していると考えられる。なお昨年同様、当初計画していた国際会議における発表や国内外における電力市場の調査などは実施できておらず、研究内容の一部変更、および研究費の使途を変更することとなった。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後、開発したシミュレーション環境を利用して、需要家の特性の相違に応じた公平性の評価を進める。
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Report
(4 results)
Research Products
(3 results)
