2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of economic systems for the massive use of renewable energy in society
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17K00693
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| Research Institution | Takasaki City University of Economics |
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Principal Investigator |
山本 芳弘 高崎経済大学, 経済学部, 教授 (20419435)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 太陽光発電 / 家庭部門 / コア / シャープレイ値 / ネット・メーターリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度提案したコア（Core）に基づく再生可能エネルギーの価格設定方法では、複数の家計集団を対象にしている。これは、普及のための電力買取制度であるネット・メーターリング（Net metering）では単一家計を対象にしている点と対比されることを明らかにし、国際会議で報告した（16th IAEE European Conference, Ljubljana, Slovenia）。
次に、上記価格設定方法では報酬が電力供給側か需要側の一方に偏る点を改良するため、シャープレイ値（Shapley value）による価格設定方法を提案した。この方法では、各家計が集団にもたらす限界的な貢献度を計算するためより公平な価格設定になると考えられる。一方で、計算負荷が大きくなり実際的でないという欠点がある。この研究成果を国際会議で報告した（37th USAEE/IAEE North American Conference, Denver, USA.）。
報酬の偏りを緩和する別の方法として、対象となる期間を細分することを提案した。その時々の需給状況をより正確に反映させることができ、その意味での公平な価格設定になる。この研究成果を国内学会で報告した（第36回エネルギーシステム・経済・環境コンファレンス、東京）。
このような価格設定方法の意義は、地域的な電力の需給不均衡を緩和することが期待できる点である。太陽光発電による電力が家庭部門から送電線に流し込まれると、地域的に需給不均衡が発生し電力システムの安定性や安全性に問題が生じるおそれがある。家計集団を対象にすることで地域的な需給状況を反映させることができる。また、需要量と供給量の差に基づいた価格設定を行うことで、家計を需給不均衡が解消されるような行動に導く可能性が期待できる。
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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
理論的な考察はほぼ完了した。これまで、提携形ゲームのコアを応用した価格設定方法、報酬の偏りを是正するためのシャープレイ値による価格設定方法、さらにより計算負荷が小さく実際的な、期間を細分したコアによる価格設定方法を、それぞれ理論に基づいて提案した。特に、競争均衡との関連性に着目してコアの中から特定の要素を選び出した。
これらの成果について、今年度には2つの国際会議と1つの国内学会で報告した。
理論的考察を補強するためのシミュレーションにも着手した。まずは、各家計の電力消費量および太陽光発電量について平均値と標準偏差を仮定して仮想値を作成した。次に、それを用いて報酬を計算するためのソースコードを作成した。コアに基づく価格設定のシミュレーションは完了した。シャープレイ値による価格設定については、計算負荷を低減するための方法を現在検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
シミュレーションを完成させる。シャープレイ値による価格設定の場合は対象となる家計数が多くなると計算負荷が大きくなるので、20～30程度の家計を対象に行う予定である。また、コアに基づく価格設定方法との相違点を、対象家計数や電力供給量・需要量の観点からシミュレーションすることも行う。
平均値と標準偏差から想定した電力需要・供給量ではなく、実際のデータが利用可能であるか否かを調査する予定である。最終的には、コア、シャープレイ値、および期間を細分したコアによる価格設定の3方式で、パフォーマンスを比較する。
今年度が本研究課題の最終年度であるから、全体をまとめて論文投稿する。論文では、新たな価格設定方法の検討が必要である背景、理論に基づく分析、およびシミュレーション結果を述べる予定である。
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由は、論文原稿の英文チェックを依頼するための費用が次年度へと繰り越されたためである。これは、理論モデルの変数設定を変更したことや、シミュレーションに予想以上の時間を要したことが原因である。現在、論文作成はシミュレーションとともに進行中であり、次年度の早い時期に英文チェックを経て投稿予定である。
翌年度分として請求した助成金は、本研究課題を今後の新たな研究へと発展させるための費用として使用する計画である。具体的には、本研究で用いてきた提携形ゲーム理論を発展させた新たな分析方法の検討や、再生可能エネルギーを広く社会で利用するための技術的課題（蓄電技術など）についての情報収集などである。それらに基づく追加的な研究成果が得られれば、それを論文にして公表するための費用にも使用する予定である。
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