| Project/Area Number |
23K04286
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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 25010:Social systems engineering-related
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
孫 晶 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20581010)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | 再生エネの割合 / VPP（Virtual Power Plant） / 分散型エネルギーのマネジメント / 脱炭素化 / 電力市場の最適な経営施策 / 電力市場 / の最適な経営施策 |
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| Outline of Research at the Start |
競争激しい海外電力市場における重要な経営判断のため, 進出予定地域の電力政策を踏まえたGDPの経済指標などによる精密な需要予測, 及び環境保護と電力供給の安定を両立できるエネルギーミックスの設計が重要な課題である．本研究では，安定性, 経済性, 安全性, 及び再生可能エネルギーの導入拡大による環境への適合を考慮した(1) GDPの経済指標などを用いた電力需要予測モデルと (2) 動的な経営環境に合わせた電力ネットワークの需給最適化数理モデルの統合モデルの提案, 及び効率的な進化型算出方法の開発を行う．提案した統合モデルにより, 海外電力インフラの展開のための最適な施策案の検討を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，本研究を進めるための準備として，電力サプライチェーンにおける動的な市場環境（季節と気候による需要量の挙動, 自然環境による再生エネの生産能力の変動, 時期と地域による要求される再生エネ割合の変化など）の影響について, 日本国内と海外の最新な調査を行い, モデルの評価指標と制約条件の再整理と問題の体系化を行った. さらに, 電力サプライチェーンにおける最適化問題の解析として, 以下の検討を行った.
1) 経済指標と環境指標（再生エネの割合）を用いた電力需要予測モデルの開発. 上記整理した調査結果を用いて，日本国内の電力市場を対象として, 気象・季節変化と世代特徴を考慮した電力の需要予測モデルを再構築した. そして, 人口増加率, GDP成長率の経済指標, 及び地域に要求された再生エネの発電割合を加え, 目標地域の産業部門と家庭部門を分けて多期間電力需要予測モデルを提案した.
2) 遠距離から電力供給ミックスの最適化モデルの開発. 上記整理した調査結果を用いて，今までのローカルにおける電力供給ミックスの最適化モデルの研究成果を踏まえ, 遠距離から電力供給の場合における影響要素を分析し, 数理モデルの検討を行った.
3) 再生エネの割合を考慮した電力小売業者の意思決定の分析. 発電会社と電力小売業者を含む電力市場を対象として, 再生エネの割合を考慮した電力取引を行うモデルを構築した. そして, 各発電会社・電力小売業者の意思決定の方法としてボルツマン選択を用い, 各会社の報酬を最大化させることを目的とした強化学習を行い, 電力小売業者の意思決定の有無や再生エネの割合の違いによる市場への影響を分析した.
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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
2023年度は，①経済指標と環境指標を用いた電力需要予測モデルの開発，②遠距離から電力供給ミックスの最適化モデルの開発，③再生エネの割合を考慮した電力小売業者の意思決定の考察の研究を実施した．①～③において，国内学会および国際会議で研究成果を発表して，他の研究者からも高い評価を受け, 論文賞の受賞もできた．さらに, 現在, 一部の研究成果は学術論文誌への投稿中である.
以上のように，2023年度の研究実施計画をほぼ達成できており，おおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度の３テーマの研究を進みると共に, 分散化エネルギーの統合制御ためのVPPビジネス戦略の検討も以下のように行う. VPP（Virtual Power Plant）は分散化のエネルギーの不安定性を補うための運営システムとして注目される．本研究では，ドイツのVPP事業の商用化を調査し, 日本電力現状を踏まえたVPPビジネスモデルを構築する．さらに，シミュレーションにより日本でのVPPビジネス戦略を検討する．
上記の4テーマで研究を遂行し, 最新な研究成果を日本国内の学会発表会や国際会議での発表を行うとともに, 論文誌への投稿も行う予定である.
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