| Project/Area Number |
23K13513
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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 | Osaka University |
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Principal Investigator |
内田 英明 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (90837387)
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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 |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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 | 電気自動車 / 交通シミュレーション / 配電系統 / マルチエージェント / OpenDSS / 充電施設 |
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| Outline of Research at the Start |
電気自動車の普及に伴い充電形態は今後ますます多様化する可能性があり，現状のプラフイン型にとどまらず，バッテリースワップ型や非接触型の走行中給電も検討されている．本研究では，人々が生活する都市空間の電力消費メカニズムを中心に，電気自動車や分散型電源によって相互作用する電力系統と道路交通網から成る交通-電力の相互作用系全体を対象とし，都市をエネルギー動態の側面から解釈したデジタルツインを開発する．そして都市居住者のライフスタイルの変容やインフラシステムの有るべき姿を定量的に検討し，適切な充電形態の選定や最適配置の検討，その運用管理手法を提案することを目標とする．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は(目的1)道路交通網-電力系統を精緻に表現したデジタルツインを開発し，(目標2)EV充電の多段階・多目的最適化を実施するものである．初年度である2023年度は(目的1)にあたる統合シミュレータの開発を実施した．
過去の研究において交通流シミュレータeMATESと配電系統の潮流計算ツールOpenDSSを組合せた連成ミュレーションモデルの開発は完了しており，本課題ではリアリスティックなシナリオ分析のために，実地域を詳細に再現するデータセットの構築に重点を置いた．シミュレーション対象とする地域は日本に実在する需要家数7100軒程度の約6㎞四方の郊外地域であり，送配電事業者提供の電柱位置情報等を用いて作成した7フィーダー規模の配電系統モデルをOpenDSSの入力データとし，OpenStreetMapを用いて作成した同地域の道路網をeMATESの入力データとした．
本年度はこの入力データの検証を行い，結果としてPV発電に伴う逆潮流の無効電力増加や，夕方の帰宅時間帯以降のEV充電による電圧低下，基準電圧逸脱が観測された．
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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
概要で述べたとおり，初年度においてシミュレータの開発が完了しており，シナリオ分析に必要な実地域の配電系統・道路交通網の準備も順調である．以上のことから，3年間の課題期間を鑑み順調な進捗状況であると判断した．
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| Strategy for Future Research Activity |
上述している(目的2)においては，シミュレータを利用しEVと太陽光発電(PV)が大量普及した環境下における課題分析とその解決策を提案する．特にCSの配置問題は重要な課題であり，優先して取り組む．任意のシナリオに対し，EVの総旅行時間・消費電力を目的関数とした最適配置問題だけではなく，EVの急速な普及や少子高齢化といった今後予想されるシナリオに向けた多段階の配置問題としても定式化する．
また，送配電事業者との共同研究の枠組みにおいて，今年度対象としている郊外地域のほか，様々な地域特性を持った対象地域を選定し，それぞれについて詳細なモデルが準備可能となっている．インフラの配置問題は地域性に大きく依存するため，この観点における分析を検討している．
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