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Development of hot water demand prediction and management technology with optimization a method for multiple residential dwellings

Research Project

Project/Area Number 26420892
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Energy engineering
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Aki Hirohisa  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 安全科学研究部門, 主任研究員 (70356343)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 涌井 徹也  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (40339750)
横山 良平  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70158385)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2014: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Keywordsエネルギーシステム / エネルギーマネジメント / エネルギー融通 / エネルギー需要予測 / サポートベクターマシン / 最適化
Outline of Final Research Achievements

A management system was developed to maximize the introduction effects of high efficient water heaters such as economy, energy saving, and environmental impact mitigation by efficient utilization with hot water interchange or sharing. Energy demand prediction methods have been developed, and an energy management system that consists of the developed methods, an optimization model, and a real-time operation model has been also developed. Two prediction methods based on a bottom-up approach and support vector regression were developed. The performance of the developed management system was evaluated by operational simulations with actual energy demand data.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2017 2016 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results)

  • [Journal Article] Operation management of residential energy-supplying networks based on optimization approaches2016

    • Author(s)
      Tetsuya Wakui, Hiroki Kawayoshi, Ryohei Yokoyama, Hirohisa Aki
    • Journal Title

      Applied Energy

      Volume: 183 Pages: 340-357

    • DOI

      10.1016/j.apenergy.2016.08.171

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of an energy management system for optimal operation of fuel cell based residential energy systems2016

    • Author(s)
      Hirohisa Aki, Tetsuya Wakui, Ryohei Yokoyama
    • Journal Title

      International Journal of Hydrogen Energy

      Volume: 41 Issue: 44 Pages: 20314-20325

    • DOI

      10.1016/j.ijhydene.2016.09.079

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of a domestic hot water demand prediction model based on a bottom-up approach for residential energy management systems2016

    • Author(s)
      Hirohisa Aki, Tetsuya Wakui, Ryohei Yokoyama
    • Journal Title

      Applied Thermal Engineering

      Volume: 108 Pages: 697-708

    • DOI

      10.1016/j.applthermaleng.2016.07.094

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(2段階多目的最適化に基づく運用マネジメント)2017

    • Author(s)
      涌井 徹也, 沢田 健人, 横山 良平, 安芸 裕久
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(燃料電池コージェネレーションとヒートポンプ給湯機の併用ネットワークへの適用)2017

    • Author(s)
      沢田 健人, 涌井 徹也, 横山 良平, 安芸 裕久
    • Organizer
      第33回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2017-02-02
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimum Management of Fuel Cells in a Residential area by Integrated-Distributed Energy Management System (IDEMS)2016

    • Author(s)
      Hirohisa Aki, Tetsuya Wakui, Ryohei Yokoyama
    • Organizer
      IEEE PES Innovative Smart Grid Technologies Conferences (ISGT 2016)
    • Place of Presentation
      Minneapolis(USA)
    • Year and Date
      2016-09-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal Operational Management of Residential Energy Supply Networks with Power and Heat Interchanges2016

    • Author(s)
      Tetsuya Wakui, Hiroki Kawayoshi, Ryohei Yokoyama, Hiroshi Iitaka, Hirohisa Aki
    • Organizer
      The 29th International Conference on Efficiency, Cost, Optimization, Simulation and Environmental Impact of Energy Systems (ECOS 2016)
    • Place of Presentation
      Portoroz(Slovenia)
    • Year and Date
      2016-06-19
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] エネルギー融通と時刻別電力料金適用下におけるエネルギーマネジメントシステムによる住宅エネルギー機器の最適な運用の実現2016

    • Author(s)
      安芸 裕久,涌井 徹也,横山 良平
    • Organizer
      第35回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(電力・熱融通のための需要予測および運用計画の逐次更新)2016

    • Author(s)
      涌井 徹也,横山 良平,安芸 裕久
    • Organizer
      第35回エネルギー・資源学会研究発表会講演論文集
    • Place of Presentation
      大阪国際会議場(大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2016-06-06
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(温水融通時の運用計画再立案効果)2016

    • Author(s)
      川由 浩輝、涌井 徹也、横山 良平、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      日本機械学会関西支部第91期定時総会講演会
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2016-03-12
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 住宅エネルギーマネジメントシステムにおける逐次需要予測・運用計画修正機能とその効果2016

    • Author(s)
      安芸 裕久、飯高 弘、涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝
    • Organizer
      第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-02-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(各機器の個別運転との省エネルギー性比較分析)2016

    • Author(s)
      涌井 徹也、川由 浩輝、横山 良平、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-02-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(温水融通を行うエネルギー供給ネットワークへの適用)2016

    • Author(s)
      川由 浩輝、涌井 徹也、横山 良平、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      学会名 第32回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2016-02-03
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] Domestic hot water demand prediction by bottom-up approach for energy management systems2015

    • Author(s)
      安芸 裕久、飯高 弘、涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝
    • Organizer
      Microgen IV
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-10-29
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Operational Management of Residential Energy Supply Networks Based On Optimization Approaches2015

    • Author(s)
      涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      ECOS2015
    • Place of Presentation
      Pau, France
    • Year and Date
      2015-07-02
    • Related Report
      2015 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ボトムアップアプローチによる住宅の給湯需要予測手法の提案2015

    • Author(s)
      安芸 裕久、飯高 弘、涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝
    • Organizer
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(最適運用計画の再立案効果)2015

    • Author(s)
      涌井 徹也、川由 浩輝、横山 良平、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2015-06-10
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] ボトムアップアプローチによる住宅の給湯需要予測手法の提案2015

    • Author(s)
      安芸 裕久、飯高 弘、涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝
    • Organizer
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京)
    • Year and Date
      2015-06-09 – 2015-06-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(最適運用計画の再立案効果)2015

    • Author(s)
      涌井 徹也、横山 良平、川由 浩輝、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      第34回エネルギー・資源学会研究発表会
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京)
    • Year and Date
      2015-06-09 – 2015-06-10
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 最適化手法を用いたエネルギー供給ネットワークの運用マネジメント(運転シミュレーションによる省エネルギー性分析)2015

    • Author(s)
      川由 浩輝、涌井 徹也、横山 良平、飯高 弘、安芸 裕久
    • Organizer
      第31回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス
    • Place of Presentation
      砂防会館(東京)
    • Year and Date
      2015-01-27 – 2015-01-28
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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