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2017 Fiscal Year Annual Research Report

HP/CGS System for Mitigating Variable Power Outputs of Renewable Energy System

Research Project

Project/Area Number 15H03954
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

北 裕幸  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (30214779)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 原 亮一  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (80361872)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords電力系統工学 / 再生可能エネルギー / 太陽光発電 / 風力発電 / コージェネレーション
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,電力系統の安定運用に責任を持つ送配電事業者(上位層),多数分散して存在するヒートポンプ/コージェネレーションシステム(HP/CGSシステム)を統括するアグリゲータ(中位層),HP/CGSシステム所有者(下位層)からなる3階層の経済主体を想定し,それらが相互に協調しながら再生可能エネルギー(RE)電源出力のランプ変動を抑制するための制御・運用手法を開発してきている.本年度は,より実際的な運用を考慮して手法の改良を行うと共に,提案システムの導入によって再生可能エネルギー電源の導入可能性がどの程度拡大するかを定量的に評価した.具体的には,以下の項目について研究を実施した.
(1)RE電源のランプ変動予測誤差に伴う制御要求量の修正:上位層レベルにおける,HP/CGSシステムが担うべき制御要求量は,前日のRE電源の出力予測値に基づいて決定する必要がある.しかしながら,前日予測値には必然的に誤差が含まれるため,当日の運用においてはRE電源の最新の出力予測情報をオンラインで収集し,前日に求めた目標値を適切に修正していく必要がある.そこで,修正に伴う中位層,下位層の運用制御手法を開発した.また,予測誤差に対してロバストな制御要求量及び制御目標値の決定手法についても検討した.
(2)RE電源の導入拡大量の評価:将来的なコージェネレーションの導入量推定に基づき,HP/CGSシステムによる電力系統全体の調整力増大量を算定し,それに伴ってRE電源の導入可能量がどの程度拡大するかを定量的に評価した.

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (15 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] HP/BG併用熱供給システムを用いた風力発電の計画発電手法2018

    • Author(s)
      原 亮一,北 裕幸,石川志保,平瀬貴之
    • Journal Title

      電気学会論文誌B 分冊

      Volume: 138 Pages: 掲載決定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力変動抑制の検討2017

    • Author(s)
      濱本 篤志,原 亮一,北 裕幸
    • Journal Title

      電気学会論文誌B 分冊

      Volume: 137 Pages: 446-452

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-実証設備のモデリングおよびシミュレーション-2018

    • Author(s)
      市川翼,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成30年電力系統技術研究会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-設備容量増設による変動抑制能力への影響-2018

    • Author(s)
      秋岡竜太,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -HP台数制御を考慮した計画発電の検証-2018

    • Author(s)
      横山凌,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
  • [Presentation] 需給調整力提供を目的とした複数コージェネレーションシステムの運用計画に関する検討2018

    • Author(s)
      中村勇太,原 亮一,北 裕幸,横川 誠,武田清賢
    • Organizer
      平成30年電気学会全国大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討ー複数システムを対象とした制御手法の検討ー2017

    • Author(s)
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,田中英一,石川志保
    • Organizer
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 電力需給調整力提供を目的とした複数のコージェネレーションシステムの運用計画に関する基礎検討-系統による影響を考慮した調整能力評価-2017

    • Author(s)
      中村勇太,原 亮一,北 裕幸,田中英一,横川 誠,武田清賢
    • Organizer
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-実証設備の特性を考慮したシミュレーション-2017

    • Author(s)
      市川 翼,原 亮一,北 裕幸,田中英一,石川志保
    • Organizer
      平成29年電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムを用いた風力発電の計画発電手法2017

    • Author(s)
      原 亮一,北 裕幸,石川志保,平瀬貴之
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-複数サイトを対象とした運用計画策定手法の精度検証-2017

    • Author(s)
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討-実証設備の特性試験結果-2017

    • Author(s)
      市川翼,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成29年電気学会電力・エネルギー部門大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -実証設備のシミュレーションモデル-2017

    • Author(s)
      市川翼,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -複数システムを対象とした制御手法による年間シミュレーション-2017

    • Author(s)
      床本彩帆,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] HP/BG併用熱供給システムによる風力発電出力ランプ変動抑制の検討 -プラント条件に対する最適なサイト設計の基礎検討-2017

    • Author(s)
      秋岡竜太,原 亮一,北 裕幸,石川志保
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 電力需給調整力提供を目的とした複数のコージェネレーションシステムの運用計画に関する基礎検討 -調整力割り当て方法に関する一考察-2017

    • Author(s)
      中村勇太,原亮一,北裕幸,横川誠,武田清賢
    • Organizer
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 蓄熱システム紹介(酪農大学での蓄熱システム実証を踏まえて)2017

    • Author(s)
      北 裕幸
    • Organizer
      第12回再生可能エネルギー世界展示会&フォーラム,JCREフォーラム(分科会10) :エネルギーネットワーク(エネルギーネットワークの最前線~再エネ導入拡大に向けた蓄エネシステムの利用~)
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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