Risk management method and optimal system design of electricity market in the era of large scale deployment of distributed generation
| Project/Area Number |
21K14374
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 25010:Social systems engineering-related
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| Research Institution | Kanazawa University (2022)
Central Research Institute of Electric Power Industry (2021) |
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Principal Investigator |
松本 拓史 金沢大学, 融合科学系, 准教授 (60883163)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
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| Keywords | 電力市場 / エネルギー / ファイナンス / 予測 / 実証分析 / デリバティブ / 効率的フロンティア / スパース回帰 / 分散型電源 / シミュレーション / 実証 |
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| Outline of Research at the Start |
再生可能エネルギーや蓄電設備等の分散型電源の導入が進む近年，電力市場は大きく変容しつつあり，分散型電源がもたらす新たな市場リスクへの対応が重要な課題となっている．しかし，分散型電源による戦略的な市場取引が，電力市場にどのような影響を及ぼし，リスク管理や市場制度設計にどのような課題が生じるのかは，十分明らかになっていない．本研究では，この問題に取り組むため，分散型電源を用いた市場取引戦略を構築し，高時間粒度のヘッジ手法を開発するとともに，系統の安定化が自発的に促されるような最適な市場制度設計を導出するなど，理論・実証の両面から市場メカニズムの最適化に向けた洞察を導く．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，当該テーマに関する研究について，主に以下の成果を得た．
①風力発電事業リスクの低減のために，単項式をペイオフ関数にもつ標準型天候デリバティブを導入し，その取引スキームを開発した．特に，LASSO回帰に基づく取引戦略により，取引商品の種類や量を削減できることを実証し，高次の標準型デリバティブの取引が，ヘッジ効果の改善だけでなく取引関連コストの抑制にも有効であることを明らかにした．
②風力発電事業における価格と量リスクの同時ヘッジ問題に対し，ノンパラメトリック回帰に基づくデリバティブポートフォリオを構築した．特に，複数の原資産やペイオフの非線形性を考慮することで，ヘッジ効果を改善できることなどを示した．
③主成分誘導型スパース回帰（pcLasso）の手法を用いて，電力スポット価格の予測モデルを構築した．日本卸電力取引所（JPEX）のスポット価格に対して複数の気象変数が同時に及ぼす効果を可視化するとともに，pcLassoが従来型のスパース回帰よりも，パラメータ推定の信頼性や予測精度向上などの点で優れていることを明らかにした．
なお，今年度中に，①については，国内外の会議で発表するとともに，査読付き国際学術誌に論文を投稿して採択された．また，②と③については，海外及び国内の会議で発表し，投稿した論文が議事録に掲載された．
その他，上記の研究に加えて，昨年度に実施した太陽光発電の予測手法やJEPX価格の週次予測の研究について，複数の国際会議で発表を行うなどした．口頭発表としては，国内外の会議やワークショップにおけるにおける一般・招待講演を，合計で7件実施した．
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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
モデル構築やデータ分析が滞りなく進み，研究成果を論文や国内外の会議の場で発表するなどしており，おおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
分散型電源のためのヘッジ手法の構築や，市場設計における示唆の獲得については，順調に研究成果を得ることができ，順調に進展しているといえる．今後も，手法や実証分析をさらに拡充させつつ，国内外の発表を積極的に行うなどして，研究内容をさらに拡充させていく予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(27 results)
