A Study on dynamic pricing strategy for next-generation energy systems
| Project/Area Number |
21J10312
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
渡 大地 大阪大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2021-04-28 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
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| Keywords | デマンドレスポンス / ダックカーブ / ダイナミックプライシング / 再生可能エネルギー / 太陽光発電 / エネルギーマネジメント / 蓄電池 / スマート家電 |
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| Outline of Research at the Start |
近年太陽光発電の大量普及にともない、ダックカーブと呼ばれる現象が問題となっている。これは太陽光発電が日中しか行えないことで、昼と夜の電力需要に大きなギャップが生じる現象である。その解決策として、電力網の状況に応じて電力価格を変化させるダイナミックプライシングを通じた電力需給バランス調整が期待される。そこで本研究では，ダックカーブの解決に向けたダイナミックプライシングの方法論確立を目指す。供給側の深層強化学習に基づくダイナミックプライシングと、需要側の価格予測に基づくエネルギーマネジメントの相互運用によってダックカーブの解決が可能か、また最適な電力網構成についても検討するなど多角的に評価する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、作年度に引き続いてダイナミックプライシングに基づく需要家向け次世代エネルギーマネジメント技術に関する研究を実施した。特に、ダイナミックプライシング環境下で蓄電池、家電、空調の最適なスケジュールを決定して電気代の削減と熱的快適性維持のトレードオフ改善を図るフレームワークを提案した。提案フレームワークは、変動する将来の電力価格、太陽光発電予測、直近データに基づく快適室温予測を入力として用いることによって、高精度かつ電気代削減と熱的快適性維持を両立する運用スケジュールを求めることが可能である。当該の研究成果は国際論文誌にて採択済み・発行予定である。
一方で、本年度は大学キャンパスにて空調の実証実験環境を構築した。上記エネルギーマネジメント技術を空調マネジメントへと特化させ、夏季・冬季双方で実証実験を行った。提案手法は最適化計算に基づく空調マネジメントによって、熱環境を不快にすることなく、通常の成り行き運転に比べて電力ピーク・消費電力量双方の削減に成功した。本実験では固定価格を入力として用いたが、電力価格を最適化計算の入力に用いることで容易にダイナミックプライシングを考慮した空調マネジメントへと拡張可能である。この実証的研究に関する成果については国際論文誌にて発表し、更に最新の研究結果を国際学会にて発表予定である。
今後は、ダイナミックプライシングを考慮した需要家向け次世代エネルギーマネジメント技術の拡張および改良を引き続き実施する予定である。また、シミュレーション上において、多数(数百棟以上)の需要家に対しても高速で適切な電力価格を決定可能なダイナミックプライシング手法について研究を行い、需要家のエネルギーマネジメント技術と協調運用を行う。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
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[Journal Article] Thermal-Comfort Aware Online Co-Scheduling Framework for HVAC, Battery Systems, and Appliances in Smart Buildings2023
Author(s)
Daichi Watari, Ittetsu Taniguchi, Francky Catthoor, Charalampos Marantos, Kostas Siozios, Elham Shirazi, Dimitrios Soudris, Takao Onoye
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Journal Title
IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
Volume: E106.A
Issue: 5
Pages: 698-706
DOI
ISSN
0916-8508, 1745-1337
Year and Date
2023-05-01
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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