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2018 Fiscal Year Research-status Report

デマンドレスポンスの需給調整能力評価手法の開発

Research Project

Project/Area Number 18K04098
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

原 亮一  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (80361872)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywordsデマンドレスポンス / 電力需給調整能力 / CGS
Outline of Annual Research Achievements

本研究では需要家による電気の使い方を直接的・間接的に制御するデマンドデスポンス(DR)の持つ需給調整能力を評価するための手法を開発するとともに,その効果を実際の需要データに基づいて定量的に評価することを目的としている。
そのために平成30年度においてはΔkWh能力と名付けた,調整力そのものの大きさ(ΔkW能力)とその継続時間との積として定義したΔkWh能力を定義するとともに,特に電力需要と熱需要の双方を有する需要家を対象として,その評価方法を確立した。確立した手法は,単にハードウェア的な制約から実現可能な能力を評価するのではなく,その能力の確保・発揮に伴い生じるエネルギー供給コストとの関係性まで評価可能な手法である。具体的には,需要家側の電気・熱需要を所与のものとして,過不足なく需要に見合ったエネルギー供給を実施しつつ,各種設備の余力がどの程度あるのかを時系列で求める手法であり,設備のkW容量でけでなく,貯湯槽などの蓄エネルギー装置のkWh容量のマージンも考慮可能な手法である。
また,北海道地域における一般家庭における電気・熱需要プロフィルに対して実質的な評価を実施するとともに,ΔkWh能力に影響を与える要因分析を実施した。その結果,特に北海道における需要家では,貯湯槽の容量がΔkWh容量に大きな影響を及ぼしうることを明らかにした。すなわち,これまで一般的に議論されてきたようなkW容量だけに基づいた評価は不十分なものであり,その時間積分値にも配慮した評価が必要であるといえよう。
さらに,当初平成31年度に実施を予定していた小容量多数のリソースアグリゲーション技術の開発にも着手を始めており,基礎的な考え方を整理した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本研究課題では,【項目1】ΔkWh能力の評価方法の確立と定量的評価,【項目2-1】小容量多数のりソースアグリゲーション手法の開発,ならびに【項目2-2】北海道地域を対象としたDRリソースの有用性評価を研究項目として掲げ,それぞれ2018年度,2019年度ならびに2020年度に実施を計画していた。
前述の通り,2018年度に予定していた【項目1】は一定の成果を得ており,すでに項目2-1に着手し始めた状態にあり,当初の計画よりも速いペースで研究を進展させている。

Strategy for Future Research Activity

2019年度は引き続き,項目2-1の実施に注力する。なお,アグリゲーションの評価には比較的高い計算負荷を伴うため,基礎的な部分は2018年度中に着手したものである。ここで開発した手法は,2020年度に検討を予定している北海道エリアを題材とした具体評価につながる部分であるため,確実にプロジェクトを進捗させる。

  • Research Products

    (16 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Optimal Operation of Co-generation System Coordinated by Aggregator for Providing the Demand and Supply Regulation Capacity2019

    • Author(s)
      Nakamura Yuta、Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Takeda Kiyotaka
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 139 Pages: 56~65

    • DOI

      10.1541/ieejpes.139.56

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Method for Determining a Scheduled Generation of Wind Farms by HP/BG Heat Supply Systems2018

    • Author(s)
      Hara Ryoichi、Kita Hiroyuki、Ishikawa Shiho、Hirase Takayuki
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 138 Pages: 521~528

    • DOI

      https://doi.org/10.1541/ieejpes.138.521

    • 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-HP/BGの起動停止特性を考慮した制御手法-2019

    • Author(s)
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成30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-実証設備による変動抑制効果の検証-2019

    • Author(s)
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] 需給調整市場に参加するアグリゲータに統括されるコージェネレーションシステムの運用-調整実績に基づく市場の入札戦略の検討-2019

    • Author(s)
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • Organizer
      平成31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 -実証設備による計画発電の検証-2019

    • Author(s)
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成31年電気学会全国大会
  • [Presentation] Equivalent Energy Storage Capability of Combined Heat Pump and Biogas Engine Generator System2018

    • Author(s)
      Ryoichi Hara, Hiroyuki Kita, Shiho Ishikawa
    • Organizer
      20th Power System Computation Conference (PSCC2018)
    • Int'l Joint Research
  • [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 ―バイオガス発生量が与える変動抑制能力への影響力の評価―2018

    • Author(s)
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会,
  • [Presentation] 電力需給調整に貢献するコージェネレーションシステムの運用に関する検討 ―需要の不確実性を考慮した調整能力評価―2018

    • Author(s)
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • Organizer
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 電力需給調整に貢献する蓄電池を有するコージェネレーションシステムの最適容量設計に関する検討2018

    • Author(s)
      小牧祐太, 中村勇太, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 電力需給調整に貢献するコージェネレーションシステムの最適構成に関する検討2018

    • Author(s)
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • Organizer
      平成30年電気学会電力技術・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―変動抑制能力と経済性を考慮した最適なプラント設計―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-機器特性を考慮した計画発電の制御手法開発-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-実証試験による制御手法の評価-2018

    • Author(s)
      市川翼, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成30年電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 調整力提供を目的としたアグリゲータにより統括されるコージェネレーションシステムの最適運用2018

    • Author(s)
      中村勇太, 原亮一, 北裕幸, 武田清賢
    • Organizer
      平成30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―ガスバッグ・蓄熱槽容量増設によるシステムの性能への影響―2018

    • Author(s)
      秋岡竜太, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      平成30年電気学会電力・エネルギー部門大会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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