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2019 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, 情報科学研究院, 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2018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。2019年度においては,多数の調整力提供リソースを技術的・経済的な意味で効率的に集約(アグリゲーション)するための手法を開発した。確立した手法は,アグリゲーションを実施する主体(アグリゲータ)と各リソースとが個別に価格と量を交渉可能なフレームであり,最終的には,個別リソースの自由意志に基づいて適切な量を確保可能な手法である。その有効性は,ある仮想的なエネルギー供給会社を想定した計算機シミュレーションにより検証した。その結果,アグリゲータとリソース提供者の双方にとってコストメリットのある枠組みであることを数値的に例証することができた。一方で,この試算結果は今後創設・運営が予定されている電力の需給調整市場の市場動向に左右される部分もあるため,その動きを継続的に観察し,適宜シミュレーションジョン件に反映していくことが望ましい。これについては2020年度以降の継続検討課題としたい。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole 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】小容量多数のリ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,2019年度までに予定していた【項目1】【項目2】は一定の成果を得ている。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り,【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実施する。その際,これまで中心的に考慮してきたCGSだけでなく,北海道のエネルギー需要において大きな割合を占める暖房需要について,これまでの化石燃料消費型の暖房から電気式の暖房へシフトされた状況も想定しながら,需給調整能力としての価値を評価する予定である。

  • Research Products

    (12 results)

All 2020 2019

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (10 results)

  • [Journal Article] Study on Installation Design of Cogeneration Systems Contribute to Provide the Demand and Supply Regulation2020

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

      IEEJ Transactions on Power and Energy

      Volume: 140 Pages: 219~228

    • DOI

      10.1541/ieejpes.140.219

    • Peer Reviewed
  • [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
  • [Presentation] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 -実測出力データに基づくBG制御手法の提案-2020

    • Author(s)
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      令和2年電気学会全国大会
  • [Presentation] 配電系統における需要家側リソースの利用可能量評価に関する基礎検討2020

    • Author(s)
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸, 酒井誠二, 西島栄伺, 平尾宏明
    • Organizer
      令和2年電気学会全国大会
  • [Presentation] 寒冷地における家庭用暖房機制御による需給調整能力の試算に関する基礎検討2019

    • Author(s)
      橋本崇弘, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 配電系統における分散型エネルギー資源の利用可能量評価に関する基礎検討2019

    • Author(s)
      久井智晴, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] 乳牛ふん尿のバイオガス化による総合的利用システムの開発 ―現地調査に基づく運用方法の基礎検討―2019

    • Author(s)
      横山凌, 石川志保, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
  • [Presentation] コージェネレーションシステムと蓄電池の協調による需給調整力提供能力評価2019

    • Author(s)
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      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 -実機試験による計画発電の有効性検証-2019

    • Author(s)
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      電気学会電力技術・電力系統技術合同研究会
  • [Presentation] 需給調整への貢献を考慮した家庭用CGSと蓄電池の最適容量設計手法2019

    • Author(s)
      小牧祐太, 原亮一, 北裕幸
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・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-必要蓄電池容量削減効果の検証-2019

    • Author(s)
      石丸啓吾, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・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 -年間シミュレーションによる計画発電の評価-2019

    • Author(s)
      横山凌, 原亮一, 北裕幸, 石川志保
    • Organizer
      令和元年電気学会電力・エネルギー部門大会

URL: 

Published: 2021-01-27  

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